KR20140073565A - 고체 상태 광원들의 어레인지먼트와 그를 이용하는 램프 - Google Patents

고체 상태 광원들의 어레인지먼트와 그를 이용하는 램프 Download PDF

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KR20140073565A
KR20140073565A KR1020147012126A KR20147012126A KR20140073565A KR 20140073565 A KR20140073565 A KR 20140073565A KR 1020147012126 A KR1020147012126 A KR 1020147012126A KR 20147012126 A KR20147012126 A KR 20147012126A KR 20140073565 A KR20140073565 A KR 20140073565A
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스티븐 씨. 앨렌
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오스람 실바니아 인코포레이티드
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Abstract

색-혼합을 위한 고체 상태 광원들의 어레인지먼트들과 그를 포함하는 광원들이 제공된다. 기판이 상기 기판에 커플링된 복수의 상이한 색 LED 칩들(314, 316)을 갖는다. 방출된 광이 혼합되어, 백색광 출력이 생성된다. 예컨대 상이한 색들의 하나 또는 그 초과의 LED 칩들을 포함하는 LED 세트들을 형성함으로써, LED 칩들을 비스듬히 놓음으로써, 그리고/또는 LED 세트들 및/또는 칩들의 비-직사각형 어레이 또는 원형 어레이를 형성함으로써 색-혼합을 개선시키는 방식으로, LED 칩들이 기판 상에 배열된다. 색-혼합 LED 어레인지먼트는, 상기 LED 어레인지먼트로부터의 색-혼합된 광 출력을 시준시키고 추가로 혼합시키기 위한 시준 옵틱들과 함께 램프 또는 다른 광원에서 사용될 수 있다. 색-혼합 LED 어레인지먼트는 다중 LED 칩들을 갖는 단일 패키지로서 또는 하나 또는 그 초과의 LED 칩들의 멀티 패키지들로서 제공될 수 있다.

Description

고체 상태 광원들의 어레인지먼트와 그를 이용하는 램프{ARRANGEMENT OF SOLID STATE LIGHT SOURCES AND LAMP USING SAME}
정부 지분의 진술(STATEMENT OF GOVERNMENT INTEREST)
본 발명은 미국 에너지국에 의해 수여된 DOE 협약서 번호 DE-EE0000611 하에서 미국 정부 지원으로 이루어졌다. 미국 정부가 본 발명에 특정한 권리들을 가질 수 있다.
관련 출원에 대한 상호-인용
2011년 10월 6일자로 출원되고 "GROUPINGS OF SOLID STATE LIGHT SOURCES FOR COLOR MIXING"로 명명된 미국 임시 특허 출원 번호 61/544,186호, 그리고 2012년 10월 5일자로 출원되고 "ARRANGEMENT OF SOLID STATE LIGHT SOURCES AND LAMP USING SAME"로 명명된 미국 특허 출원 시리얼 번호 13/645,790호를 우선권으로 주장하며, 상기 출원들 둘 다의 전체 내용이 이로써 인용에 의해 포함된다.
본 발명은 조명에 관한 것이고, 더 구체적으로는 고체 상태 광원들의 색 혼합에 관한 것이다.
고체 상태 광원들은 상기 고체 상태 광원들의 에너지 효율성 및 지속적으로 감소하는 비용들 때문에 조명에서 점점 더 사용된다. 백색광은 다양한 방식들로 고체 상태 광원들로부터 생성된다. 예컨대, 하나 또는 그 초과의 고체 상태 광원들이, 이에 제한되지는 않지만, "COB(chip on board)" 패키지로 때때로 지칭되는 인쇄 회로 보드와 같은 기판 상에 장착될 수 있다. 청색을 생성하는 파장의 광을 통상적으로 방출하는 하나 또는 그 초과의 고체 상태 광원들이, 패키지 내에서 직접적으로든 또는 원격으로든, 인광체 및/또는 인광체들의 혼합물로 커버되어, 기저의 하나 또는 그 초과의 고체 상태 광원들로부터 방출된 광의 인광체 변환이 제공되어, 백색광이 생성될 수 있다. 대안적으로, 두 개 또는 그 초과의 상이한 "색들"(즉, 별개의 색들에 대응하는 광의 파장들) 고체 상태 광원들의 결합들이 서로 혼합되어, 백색광이 생성될 수 있다.
고체 상태 광원들을 이용하는 램프들이 "전통적인" 광원들을 이용하는 램프들보다 능률을 일반적으로 증가시켰지만, 다른 문제점들 및 과제들에 부닥쳤다. 램프들에서 사용되는 하나의 타입의 기존 고체 상태 광원 패키지가 평면 인광체-임베딩된 실리콘 캡슐화부를 갖는 고체 상태 광원 칩들의 어레이를 포함한다. 그러한 패키지가 균일한 색 방출을 종종 생성하지만, 실리콘 캡슐화부에 갇힌 인광체 열의 결과로서 최대 전력 및 루멘이 제한될 수 있다. 다른 타입의 고체 상태 광원 패키지가 회로 보드 상에 고체 상태 광원들의 직사각형 그리드 또는 어레이 ― 상기 고체 상태 광원들 중 몇몇은 녹색을 띤 백색("민트") 색을 생성하는 파장의 광을 생성하고, 상기 고체 상태 광원들 중 몇몇은 적색을 띤("호박") 색을 생성하는 파장의 광을 생성함 ― 를 포함한다. 고체 상태 광원들을 회로 보드 상에 고밀도로 팩킹하는 것이 종종 원해지기 때문에, 일반적으로 정사각형-형상화된 고체 상태 광원 칩들이 가능한 한 가까이 팩킹되도록 하기 위해 직사각형 어레이가 사용된다. 그러한 패키지가 높은 능률을 제공하지만, 직사각형 어레이는 특정 타입들의 옵틱들과 함께 사용될 때 원하는 색-혼합을 제공할 수 없거나, 그리고/또는 스포트라이트들과 같은 특정 애플리케이션들에 원해지는 더 빈틈없는 빔 각도들을 제공할 수 없다.
본 발명의 실시예들은 위에서 설명된 종래의 어레인지먼트들보다 더 높은 능률을 갖는, 색-혼합에 최적화된 고체 상태 광원들의 어레인지먼트를 제공한다. 실시예들은 예컨대 스포트라이트들에서의 사용을 용이하게 하기 위해 더 빈틈없는 빔 각도들을 추가로 제공한다.
실시예에서, 고체 상태 광원들의 어레인지먼트가 제공된다. 어레인지먼트는: 기판; 및 상기 기판의 각각의 고체 상태 광원 구역들 상에 배열된 복수의 고체 상태 광원 세트들 ― 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 상기 기판에 커플링되고 서로 바로 인접하게 배열된 제1 색 고체 상태 광원 칩 및 제2 색 고체 상태 광원 칩을 포함하고, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩은 제1 파장의 광을 방출하도록 구성되고, 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩은 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩과 상이한 제2 파장의 광을 방출하도록 구성되며, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 바로 인접한 적어도 두 개의 다른 고체 상태 광원 세트들이고, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 하나의 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들은 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 다른 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들에 대해 비스듬히 놓이고, 그리고 여기서 상기 고체 상태 광원 칩들의 적어도 서브세트가 가상 원 상에 위치되고 상기 고체 상태 광원 칩들의 적어도 서브세트가 상기 가상 원의 안에 위치됨 ― 을 포함한다.
관련 실시예에서, 상기 고체 상태 광원 칩들은 상기 기판 상에 비-직사각형 어레이를 형성할 수 있다. 다른 관련 실시예에서, 상기 고체 상태 광원 세트들은 상기 기판 상에 원형 어레이를 형성할 수 있다. 또 다른 관련 실시예에서, 상기 고체 상태 광원 세트들 각각에서 제1 색 고체 상태 광원 칩들 대 제2 색 고체 상태 광원 칩들의 비율이 상기 기판 상에서 제1 색 고체 상태 광원 칩들 대 제2 색 고체 상태 광원 칩들의 비율과 동일할 수 있다. 여전히 다른 관련 실시예에서, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩들 및 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩들은 상기 고체 상태 광원 세트들의 상기 고체 상태 광원 칩들의 적어도 서브세트를 통과하는 가상 원 둘레에서 번갈아 나올 수 있다.
또 여전히 다른 관련 실시예에서, 상기 제1 파장은 민트 색의 광에 대응할 수 있고, 상기 제2 파장은 호박 색의 광에 대응할 수 있다. 추가의 관련 실시예에서, 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 1:1 내지 2:1의 민트색-대-호박색 비율을 제공할 수 있다.
여전히 또 다른 관련 실시예에서, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩들 및 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩들 중 적어도 하나는, 인광체 함유 엘리먼트에 대한 여기 소스로서 청색-방출 고체 상태 광원을 포함하는 인광체-변환된 고체 상태 광원을 포함할 수 있다. 또 여전히 다른 관련 실시예에서, 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 제3 파장의 광을 방출하도록 구성된 제3 색 고체 상태 광원 칩을 포함할 수 있다. 추가의 관련 실시예에서, 상기 제1 파장은 민트 색의 광에 대응할 수 있고, 상기 제2 파장은 호박 색의 광에 대응할 수 있고, 상기 제3 파장은 청색의 광에 대응할 수 있다.
여전히 또 다른 관련 실시예에서, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩은 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩보다 더 클 수 있다. 또 다른 관련 실시예에서, 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩 및 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩을 포함하는, 미리정의된 패턴의 적어도 세 개의 고체 상태 광원 칩들을 포함할 수 있다. 여전히 다른 관련 실시예에서, 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 하나의 제1 색 고체 상태 광원 칩과 복수의 제2 색 고체 상태 광원 칩들을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 광원이 제공된다. 광원은: 기판 ― 여기서, 상기 기판은 복수의 고체 상태 광원 구역들 및 복수의 고체 상태 광원 세트들을 포함하고, 여기서 상기 복수의 고체 상태 광원 세트들의 각각의 세트는 상기 복수의 고체 상태 광원 구역들의 각각의 고체 상태 광원 구역 상에 배열되고, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 상기 기판에 커플링되고 서로 바로 인접하게 배열된 제1 색 고체 상태 광원 칩 및 제2 색 고체 상태 광원 칩을 포함하고, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩은 제1 파장의 광을 방출하도록 구성되고, 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩은 상기 제1 파장과 상이한 제2 파장의 광을 방출하도록 구성되며, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 상기 복수의 고체 상태 광원 세트들의 바로 인접한 적어도 두 개의 다른 고체 상태 광원 세트들이고, 여기서 상기 복수의 고체 상태 광원 세트들의 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 하나의 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들은 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 다른 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들에 대해 비스듬히 놓이고, 그리고 여기서 상기 고체 상태 광원 칩들 중 서브세트가 상기 기판 상에서 가상 원 상에 위치되고 상기 고체 상태 광원 칩들 중 서브세트가 상기 기판 상에서 상기 가상 원의 안에 위치됨 ―; 상기 복수의 고체 상태 광원 세트들로부터 방출된 광을 시준시키도록 구성된 광학 시스템; 및 하우징 ― 여기서, 상기 하우징은 상기 기판 및 상기 광학 시스템을 적어도 부분적으로 둘러쌈 ― 을 포함한다.
관련 실시예에서, 상기 광원은: 시준된 광을 산란시키도록 구성된 디퓨저 ― 여기서, 상기 디퓨저는 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸임 ― 를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 기재되는 앞의 그리고 다른 목적들, 피처들 및 장점들은 동반된 도면들에서 예시된 바와 같이 본 명세서에서 기재되는 특정한 실시예들의 다음의 설명으로부터 명백해질 것이며, 상기 도면들에서, 같은 참조 캐릭터들은 상이한 도면들을 통틀어 동일한 부분들을 지칭한다. 도면들이 반드시 축척에 맞는 것은 아니며, 대신에 본 명세서에 기재되는 원리들을 예시할 때 강조가 이루어진다.
도 1은 본 명세서에 기재되는 실시예들에 따른 고체 상태 광원들의 어레인지먼트를 포함하는 램프의 측면도를 도시한다.
도 2는 본 명세서에 기재되는 실시예들에 따라 TIR(total internal reflection) 및 고체 상태 광원들의 어레인지먼트를 포함하는 램프의 측면도이다.
도 3-도 10은 본 명세서에 기재되는 실시예들에 따른 고체 상태 광원들의 어레인지먼트들의 다양한 실시예들의 개략적인 평면도들이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 고체 상태 광원은 일반적으로, 하나 또는 그 초과의 LED(light emitting diode)들, OLED(organic light emitting diode)들, PLED(polymer light emitting diode)들, 및 광을 방출하고 이들의 결합들을 포함하는 임의의 다른 반도체 디바이스를 지칭하기 위해 사용된다. 몇몇의 실시예들에서, 고체 상태 광원은 병렬, 직렬 및/또는 이들의 결합들로 연결된 하나보다 많은 고체 상태 광원을 포함한다. 추가로, 몇몇의 실시예들에서, 고체 상태 광원은 단일 반도체 다이(die), 단일 기판 상의 반도체 다이들의 세트, 반도체 다이들의 다중 세트들을 포함하는 칩, 및 이들의 결합들을 포함한다. 편의성을 위해, 본 명세서에서 용어 LED는 용어 고체 상태 광원과 상호 교환 가능하게 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "색"은 일반적으로, 관찰자에 의해 지각 가능한 방사선의 특징을 지칭하기 위해 사용되고, 용어 "상이한 색들"은 상이한 주 파장들 및/또는 대역폭들을 갖는 두 개의 상이한 스펙트럼들을 의미한다. 부가하여, "색"은 백색 및 비-백색 광을 지칭하기 위해 사용될 수 있다. LED 또는 상기 LED에 의해 방출된 광을 설명하기 위한 특정 색의 사용은 상기 특정 색과 연관된 특정 범위의 주 파장들을 지칭한다. 특히, LED 또는 상기 LED에 의해 방출된 광을 설명하기 위해 사용될 때 용어 "적색"은 상기 LED가 610㎚ 내지 750㎚의 주 파장을 갖는 광을 방출함을 의미하고, 용어 "호박색"은 더욱 구체적으로 610㎚ 내지 630㎚의 주 파장을 갖는 적색광을 지칭한다. LED 또는 상기 LED에 의해 방출된 광을 설명하기 위해 사용될 때 용어 "녹색"은 상기 LED가 495㎚ 내지 570㎚의 주 파장을 갖는 광을 방출함을 의미하고, 용어 "민트색"은, 녹색을 띤 엘리먼트가 Planckian 곡선 위에 있고 1931 CIE 색도도의 녹색 공간에 있거나 그리고/또는 1931 CIE 색도도의 녹색 공간에 실질상 있도록, 백색광에 대해 상기 녹색을 띤 엘리먼트를 갖는 백색광 및/또는 실질상 백색광을 지칭할 수 있다. LED 또는 상기 LED에 의해 방출된 광을 설명하기 위해 사용될 때 용어 "청색"은 상기 LED가 430㎚ 내지 490㎚의 주 파장을 갖는 광을 방출함을 의미한다. 용어 "백색"은 일반적으로, 대략 2600K 내지 8000K의 CCT(correlated color temperature)를 갖는 백색광, 즉 "차가운 백색(cool white)"을 지칭하고, 색이 더욱 푸르스름한, 실질상 3600K를 초과하는 CCT를 갖는 광을 지칭하고, "따뜻한 백색(warm white)"은 색이 더욱 불그스름한, 대략 2600K 내지 3600K의 CCT를 갖는 백색광을 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "비스듬히 놓인"은 다른 LED 칩의 하나 또는 그 초과의 면들에 대해 사선 또는 기울어진 방향 또는 포지션을 갖는 LED 칩의 하나 또는 그 초과의 면들을 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "비-직사각형 어레이"는, 어레이의 엘리먼트들(예컨대, LED 칩들)이 어레이 중심으로부터의 x, y 변위들과 같이 직사각형 좌표들에 의해 정의된 직사각형 그리드로 배열되지 않는 어레이를 지칭한다. 용어 "원형 어레이"는, 직사각형 좌표들을 이용하는 것보다, 어레이의 엘리먼트들이 변위 각도(Θ)로 그리고 반지름(r)을 따라서 어레이 중심(c)으로부터의 변위와 같이 극좌표들을 이용하여 더욱 쉽게 정의되는 어레이를 지칭한다.
도 1에서, 램프(100)는 LED들의 어레인지먼트(110), 이에 제한되지는 않지만 면이 있는 반사기(120)와 같은 광학 시스템, 및 디퓨저(130)를 포함한다. LED들의 어레인지먼트(110)는, 상이한 색의 광을 방출하고 혼합시키는 광원을 제공한다. 면이 있는 반사기(120)는 LED들의 어레인지먼트에 의해 방출된 광을 반사시키고, 시준시키고 추가로 혼합시키며, 디퓨저(130)는 광이 램프(100)의 밖으로 나아감에 따라 광을 산란시키고 추가로 혼합시킨다. 램프(100)는, 이에 제한되지는 않지만 예컨대, 25°미만 그리고 몇몇의 실시예들에서 20° 또는 그 미만의 빔 각도를 갖는 스포트라이트 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, LED들의 어레인지먼트(110)는, 다른 타입들의 시준 옵틱들을 갖는 다른 타입들의 램프들에서, 그리고 다른 애플리케이션들에 대해, 예컨대 25°를 초과하는 빔 각도를 갖는 조명들에서 그리고 40°를 초과하는 빔 각도를 갖는 바닥 조명들에서 사용될 수 있다.
LED들의 어레인지먼트(110)는 기판(112), 기판(112)에 커플링된 복수의 상이한 색 LED 칩들(114, 116), 및 LED 칩들(114, 116)을 캡슐화하는 투명 돔(118)을 포함한다. LED 칩들(114, 116)은 제1 색의 광을 방출하기 위한 적어도 하나의 제1 색 LED 칩(114) 및 상기 제1 색과 상이한 제2 색의 광을 방출하기 위한 적어도 하나의 제2 색 LED 칩(116)을 포함한다. LED 칩들(114, 116)은, 비교적 작은 영역으로부터 비교적 높은 플럭스를 생성하면서 색-혼합을 용이하게 하는 방식으로, 기판(112) 상에 배열될 수 있다. 특히, LED 칩들(114)은, 아래에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 예컨대 상이한 색들의 임의의 패턴의 LED 칩들(114, 116)을 포함하는 LED 세트들(111)을 형성함으로써, LED 칩들을 비스듬히 놓음으로써, 그리고/또는 LED 세트들 및/또는 칩들의 비-직사각형 어레이 또는 원형 어레이를 형성함으로써 배열될 수 있다.
LED 칩들(114, 116)로부터 방출된 상이한 색의 광은 광이 돔(118)을 통과함에 따라 혼합되어, 이로써 우수한 소스-레벨 색 혼합이 제공된다. 돔(118)은, 120° 빔 그리고 몇몇의 실시예들에서 대략 150° FWHM(full width half maximum)을 초과하는 FWHM 빔 각도를 제공하는 낮은 프로파일 봉합재(예컨대, 투명 실리콘) 돔을 포함할 수 있다. 돔(118)은, 비교적 매끄러운 표면 마감을 제공하여 광학 효율성을 개선시키기 위해, 예컨대 폴리싱된 알루미늄 몰드를 이용하여, 기판(120) 상에서 LED 칩들(114, 116) 위에 몰딩될 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 몰딩된다. 돔(118)은, 색 균일도가 더 낮지만 더 큰 광 추출을 제공하기 위해 또한 반구 돔일 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 반구 돔이다.
몇몇의 실시예들에서, 색들이 혼합되어 백색광이 생성되도록, 제1 색 LED 칩(114)은 민트 색의 광을 방출하고, 제2 색 LED 칩(116)은 호박 색의 광을 방출한다. 민트 색과 호박 색이 혼합되어, 예컨대 90 또는 그 초과의 높은 CRI(correlated rendering index), 대략 2000㏐을 초과하는 높은 플럭스, 및/또는 100LPW 또는 그 초과의 높은 능률이 달성되도록, LED 칩들(114, 116)은 기판(112) 상에서 비교적 작은 영역 내에 배열될 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 그렇게 배열된다. 실제 성능은, 제한 없이, LED 칩들 및 인광체의 효율성, LED 칩들의 개수, 구동 전류, LED 칩들의 밀도, 및 동작 온도를 포함하는 인자들에 종속될 수 있다. LED 칩들(114, 116)의 정확한 크기, 개수 및 어레인지먼트는 광원 및 애플리케이션의 원하는 특징들에 따라 좌우된다. LED 칩들의 다양한 가능한 어레인지먼트들이 아래에서 더욱 상세히 논의된다. 몇몇의 실시예들에서, LED들의 어레인지먼트(110)와 시준 옵틱들의 결합은, 할로겐 스포트라이트와 유사한 비교적 작은 빔 각도(예컨대, 25° 미만)를 갖지만, 더 높은 시감도(luminous efficacy)를 갖는 고품질의 따뜻한 백색광 출력을 산출할 수 있다.
LED 칩들(114, 116) 중 하나 또는 둘 다는, 청색-방출 LED를 커버하는 인광체 플레이트 또는 타일과 같은 인광체 함유 엘리먼트에 대한 여기 소스로서, 이에 제한되지는 않지만 Ⅲ-질화물 LED와 같은 청색-방출 LED를 포함하는 인광체-변환된 LED 칩들을 포함할 수 있다. 제1 색 LED 칩(114)의 일 예는, 청색광을 민트색(또한 EQ 백색으로 불림)으로 변환시키기 위해 녹색-시프팅된 YAG:Ce와 같은 민트색 인광체 컨버터와 함께, InGaN과 같은 청색-방출 Ⅲ-질화물 LED를 포함한다. 민트색 인광체 컨버터는 Ⅲ-질화물 LED에 의해 방출된 청색광의 민트색 녹색 파장 범위로의 CLC(chip level conversion)를 제공한다. LED 칩 상에 직접 배치된 얇은 층의 인광체를 이용하는 것은, 인광체 과열 없이 높은 구동 전류들을 허용하고, 광학 소스 크기(즉, 에텐듀(etendue))를 최소화시킨다. 제2 색 LED 칩(116)의 일 예는 인광체 변환 없이 호박색 광을 직접 방출하는 InGaAlP와 같은 호박색-방출 LED를 포함한다.
몇몇의 실시예들에서, 기판(112)은 회로 보드이고, LED 칩들(114, 116)이 상기 회로 보드에 직접 본딩되어, 다중 LED "COB(chip on board)" 패키지가 형성된다. 기판(112)은, 예컨대 이에 제한되지는 않지만 세라믹, 금속 비아(via)들을 갖는 세라믹, 또는 적어도 세 개의 층들 ― 금속 베이스플레이트, 절연 유전체, 및 금속 회로 ― 을 포함하는 금속 코어 PCB로 만들어질 수 있다. LED 칩들(114, 116)은, 이에 제한되지는 않지만 리플로우 솔더링, 에폭시 본딩, 및 와이어본딩과 같은 알려진 기술들을 이용하여, 기판(112) 상에서 패드들 및 트레이스들(미도시)에 기계적으로 그리고 전기적으로 커플링될 수 있다. 예컨대, 세라믹 기판을 이용한 COB 기술을 이용하는 것은, 작은 영역으로부터 높은 플럭스를 생성하기 위해 가까운 LED 칩 간격(예컨대, 에지 대 에지가 ~0.1㎜), 작은 회로 피처들(예컨대, 50-100마이크론의 최소 트레이스 폭들 및 간격), 및 완벽한 열관리를 허용한다. 본 명세서에서 설명되는 색-혼합 다중 LED 어레인지먼트의 몇몇의 실시예들이 COB 기술을 사용하지만, 다른 실시예들에서, 독일 레겐스버그의 OSRAM Opto Semiconductors로부터 이용가능한 OSLON® LED들과 같은 개별적으로-패키징된 LED들이, 색 혼합을 개선시키기 위해 본 명세서에서 설명되는 패턴들로 기판 또는 회로 보드 상에 또한 배열될 수 있다.
PV(photo-voltaic) 또는 색 센서 칩과 같은 다른 컴포넌트들이 기판(112)에 또한 커플링될 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 커플링된다. 구동기 회로(미도시)는, 색들의 원하는 혼합을 달성하기 위해 상이한 색 LED 칩들(114, 116)을 구동시키기 위하여 (예컨대, 기판(112) 상의 트레이스들을 통해) LED 칩들(114, 116)에 커플링될 수 있다. 구동기 회로의 일 예가 공동-소유의 미국 특허 출원 시리얼 번호 13/471,650호 ― "DRIVER CIRCUIT FOR SOLID STATE LIGHT SOURCES"로 명명됨 ― 에서 더욱 상세히 설명되며, 그 전체 내용이 본 명세서에 인용에 의해 포함된다.
LED들(110)의 어레인지먼트(110)는 청색과 같은 제3 색을 방출하기 위한 적어도 제3 색 LED 칩을 또한 포함할 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 포함한다. 제3 색 LED 칩을 사용하는 것은, 더 넓은 범위의 색도를 허용하고, 원하는 색도를 달성하기 위해 세 개(3)의 LED 칩들을 변조함으로써(예컨대, 전류들을 변조함으로써 또는 펄스 폭 변조에 의해) 전자적 비닝(binning)을 허용한다. 다른 색들 및 색들의 결합들이 또한 고려된다. 예컨대, 제1 색 LED 칩(114)은 임의의 타입의 녹색 LED 칩을 포함할 수 있고, 제2 색 LED 칩(116)은 임의의 타입의 적색 LED 칩을 포함할 수 있다.
면이 있는 반사기(120)는, 광을 반사시키고 시준시키고 추가로 혼합시키기 위해 알루미늄 코팅된 면이 있는 반사기를 포함할 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 포함한다. 램프(100)의 다른 실시예들은, 이에 제한되지는 않지만 매끄러운 포물선 반사기와 같은 다른 타입들의 반사기들을 사용할 수 있다. 디퓨저(130)는, 예컨대 대략 5도 내지 10도의 산란각으로 광을 산란시키는 마이크로-구조화된 폴리머 디퓨저 플레이트를 포함할 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 포함한다. 다른 실시예들에서, 다른 타입들의 디퓨저들이 사용될 수 있거나, 또는 디퓨저가 제거될 수 있다.
몇몇의 실시예들에서, LED들의 어레인지먼트(110)는 다른 타입들의 광 시준 옵틱들과 함께 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 예컨대, 램프(200)는 LED들의 어레인지먼트(110), 그리고 LED광을 반사시키고, 시준시키고 추가로 혼합시키기 위한 TIR(total internal reflection) 옵틱(220)을 포함한다. TIR 옵틱들(220)을 갖는 램프(200)의 몇몇의 실시예들은 면이 있는 측벽들(222) 및 추가의 색-혼합을 위한 텍스처링된 상단 표면(224)을 포함한다. TIR 옵틱들(220)을 갖는 램프(200)의 다른 실시예들은, 광을 산란시키고 추가로 혼합시키기 위한 디퓨저 시트(미도시)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2는 LED들의 단일 어레인지먼트(110) 및 연관된 광 시준 옵틱들을 갖는 램프들(100, 200)을 도시한다. 다른 실시예들은 LED들의 다중 어레인지먼트들(110) 및 연관된 반사기들 또는 TIR 옵틱들을 포함한다. LED들의 다중 어레인지먼트들(110)은, 예컨대 이에 제한되지는 않지만 세 개의 색-혼합 다중 LED 어레인지먼트들(110)(예컨대, 각각 5와트) 및 세 개의 연관된 반사기들 또는 TIR 옵틱들을 갖는 스포트라이트 모듈에서 사용될 수 있다.
도 3-도 10을 참조하면, LED들의 어레인지먼트의 다양한 실시예들이 도시되고 더욱 상세히 설명된다. 본 명세서에서 도시 및 설명되는 LED들의 어레인지먼트 각각은, 각 방향으로 그리고/또는 방사상 방향으로 색 혼합을 개선시키기 위해, 인접한 LED 세트들에서 배열되고 다른 LED 칩들에 대해 비스듬히 놓이고 그리고/또는 원형 어레이로 배열되는 적어도 두 개의 상이한 색 LED 칩들을 포함한다. LED 칩들 및 LED 세트들의 특정 어레인지먼트들이 도시되지만, 다른 어레인지먼트들이 가능하고 본 기재의 범위 내에 있다. 예시된 실시예들은, 원하는 색 혼합을 달성하기 위해, 1:1과 2:1 사이의 민트색-대-호박색 비율을 갖는 적어도 민트색 및 호박색 LED 칩들을 포함하고; 그러나, 다른 색들 및 색 비율들이 또한 가능하다. LED 칩들의 개수, 크기 및 어레인지먼트는 색-혼합 LED 광원의 원하는 특징들(예컨대, 전력 입력, 플럭스, 능률, 소스 지름, 밝기, 색 균일도, 및 CRI)에 기초하여 결정될 수 있다.
도 3에서, LED들의 어레인지먼트(310)는 기판(312) 상에서 각각의 LED 구역들(313) 상에 배열된 두 개의 상이한 색들의 적어도 두 개의 LED 칩들(314, 316)을 갖는 복수의 LED 세트들(311)을 포함한다. LED 칩들(314, 316)은, LED 세트들(311) 각각이 원형 어레이로 바로 인접한 두 개의 다른 그러한 LED 세트들(311)이 되도록, 상기 원형 어레이로의 어레인지먼트를 허용하도록 비스듬히 놓인다. 도 3에서, LED 세트들(311) 각각은 서로에 바로 인접한 채로(즉, 그 사이에 다른 LED 칩들이 없이) 배열된, 임의의 패턴의 하나의 민트색 LED 칩(314) 및 하나의 호박색 LED 칩(316)을 포함하고, LED 칩들(314, 316)은, 1:1의 민트색-대-호박색 비율을 제공하기 위해, 동일한 개수의 민트색 LED 칩들(314) 및 호박색 LED 칩들(316)을 이용한 실질상 동일한 크기이다. 도시된 바와 같이, LED 세트들(311) 각각은 기판(312) 상의 LED 어레인지먼트(310)의 전체 민트색-대-호박색 비율과 동일한 민트색-대-호박색 비율을 가질 수 있다.
LED 세트들(311) 및 개별 LED 칩들(314, 316)은, 색-혼합을 용이하게 하기 위해 기판(312) 상에서 원형 어레이로 배열된다. 다시 말해, LED 칩들(314, 316) 각각은, 반지름(r)을 따라서 어레이 중심(c)으로부터 변위(d)에 그리고 변위 각도(Θ)로 위치된다. LED 칩들(314, 316)은, LED 칩들(314, 316)의 서브세트가 민트색 및 호박색이 가상 원(318)을 따라서 번갈아 나오는 채로 가상 원(318) 상에 위치되도록, 그리고 LED 칩들(314, 316)의 서브세트가 가상 원(318)의 안에 위치되도록 또한 배열된다. 따라서, LED 칩들(314, 316)은 방사상 방향으로 그리고 각 방향으로 연장된다. LED 칩들(314, 316)을 그룹핑하고 색들을 각 방향으로 번갈아 나오게 함으로써, 민트색 및 호박색이 실질상 균형 잡혀, 색 혼합이 개선된다. 상이한 색들이 각 방향으로 균형 잡힌 원형 어레이로 LED 칩들(314, 316)을 배열하는 것은, 원형 어퍼처를 갖는 원형 램프에서 사용될 때 우수한 색 혼합을 허용한다. 도 3이 원형 어레이로 배열된 LED 칩들(314, 316)을 도시하지만, 다른 실시예들은 다른 비-직사각형 어레이들로 배열된, 비스듬히 놓인 LED 칩들을 포함할 수 있고, 포함한다.
도 4에서, LED들의 어레인지먼트(410)는, 기판(412) 상에 배열된 두 개의 상이한 색들을 갖는 세 개(3)의 LED 칩들(414a, 414b, 416)의 인접한 LED 세트들(411)의 원형 어레이를 포함한다. LED 세트들(411) 각각이, 예컨대, 실질상 동일한 크기의, 미리정의된 패턴의 두 개의 민트색 LED 칩들(414a, 414b) 및 하나의 호박색 LED 칩(416)을 포함하여, LED 세트들(411) 각각에서 2:1의 민트색-대-호박색 비율이 제공된다. 여섯 개(6)의 LED 세트들(411)은 총 열두 개(12)의 민트색 LED 칩들(414a, 414b) 및 여섯 개(6)의 호박색 LED 칩들(416)을 제공한다. LED 칩들(414a, 414b, 416)은, LED 세트들(411)이 원형 어레이로 배열되도록 그리고 상이한 색들(예컨대, 민트색과 호박색)이 LED 칩들의 서브세트(414a, 416)를 통과하는 가상 원(418)을 따라서 번갈아 나오도록 비스듬히 놓인다. 도 4에서, LED 칩들이 원형 어레이에 대해 각을 이루며 그리고 방사상으로 둘 다로 연장되도록, LED 칩들의 서브세트(414a, 416)는 가상 원(418)을 따라서 위치되고 LED 칩들의 서브세트(414b)는 가상 원(418)의 안에 위치된다.
도 5에서, LED들의 어레인지먼트(510)는, 기판(512) 상에 배열된 세 개의 상이한 색들을 갖는 세 개의 LED 칩들(514, 515, 516)의 LED 세트들(511)의 원형 어레이를 포함한다. LED 세트들(511) 각각은, 예컨대, 실질상 동일한 크기의, 미리정의된 패턴의 하나의 민트색 LED 칩(514), 하나의 청색 LED 칩(515) 및 하나의 호박색 LED 칩(516)을 포함한다. LED 칩들(514, 515, 516)은, 중심 구역에 부가의 LED 그룹(511a)을 갖는 원형 어레이로 LED 세트들(511)이 배열되도록 비스듬히 놓인다. 세 개의 상이한 색들(예컨대, 민트색, 호박색, 및 청색)이 LED 칩들의 서브세트를 통과하는 가상 원(518)을 따라서 각 방향으로 번갈아 나오고, LED 칩들은 가상 원(518) 상에 그리고 가상 원(518) 안에 둘 다에 위치된다.
도 6에서, LED들의 어레인지먼트(610)는, 기판(612) 상에 배열된 두 개의 상이한 색들을 갖는 다섯 개(5)의 LED 칩들의 LED 세트들(611)의 원형 어레이를 포함한다. LED 세트들(611) 각각이, 예컨대, 실질상 동일한 크기의, 미리정의된 패턴의 세 개의 민트색 LED 칩들(614a-614c) 및 두 개의 호박색 LED 칩들(616a, 616b)을 포함하여, LED 세트들(611) 각각에서 그리고 전체적으로 3:2의 민트색-대-호박색 비율이 제공된다. 도 6에서, 다섯 개(5)의 LED 세트들(611)은 총 15개의 민트색 LED 칩들 및 10개의 호박색 LED 칩들을 제공한다. LED 칩들(614a-614c, 616a, 616b)은, LED 세트들이 원형 어레이를 형성하도록 그리고 상이한 색들(예컨대, 민트색과 호박색)이 LED 칩들의 서브세트를 통과하는 가상 원(618)을 따라서 각 방향으로 번갈아 나오도록, 비스듬히 놓일 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 비스듬히 놓인다. 도 6에서, LED 칩들이 원형 어레이에 대해 각을 이루며 그리고 방사상으로 둘 다로 연장되도록, LED 칩들의 서브세트(614a, 616a)가 가상 원(618)을 따라서 위치되고, LED 칩들의 서브세트(614b, 614c, 616c)가 가상 원(618)의 안에 위치된다.
도 6에 도시된 바와 같이, LED 칩들(614a-614c, 616a, 616b)은 또한, 어레이의 크기를 감소시키기 위해 기판 상에서 가까이 팩킹될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "가까이 팩킹된"은, 다른 LED 칩에 대한 불충분한 공간이 존재하도록 충분히 가까이 포지셔닝되는 LED 칩들 ― 단일 LED 반도체 다이를 포함할 수 있고, 몇몇의 실시예들에서 포함함 ― 을 지칭한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이 배열된 비스듬히 놓인 LED 칩들을 갖는 더 작은, 가까이-팩킹된 어레이는, 우수한 색 혼합을 갖는 빈틈없는 빔(즉, 더 작은 빔 각도)을 가능케 하고, 상기 빈틈없는 빔은 예컨대 이에 제한되지는 않지만 스포트라이트 애플리케이션들에서 특히 원해진다. 일 예에서, 스물 다섯 개(25)의 1㎜×1㎜ LED 칩들(즉, 15개의 민트색 및 10개의 호박색)이 가까이 팩킹되어, 대략 12.3㎜의 광원 지름이 제공될 수 있다.
도 7에서, LED들의 어레인지먼트(710)는, 기판(712) 상에 배열된 두 개의 상이한 색들 및 상이한 크기들을 갖는 네 개(4)의 LED 칩들의 LED 세트들(711)의 원형 어레이를 포함한다. LED 세트들(711) 각각은, 예컨대, 미리정의된 패턴의 하나의 더 큰 민트색 LED 칩(714) 및 세 개의 더 작은 호박색 LED 칩들(716a-716c)을 포함한다. 더 큰 민트색 LED 칩(714)은, 예컨대 더 작은 호박색 LED 칩들(716a-716c)의 표면적의 대략 4배인 표면적을 가져, 이로써 LED 세트들(711) 각각에서 그리고 전체적으로 4:3의 민트색-대-호박색 비율이 제공된다. LED 칩들(714, 716a-716c)은, LED 세트들(711)이 번갈아 나오는 민트색 및 호박색을 갖는 원형 어레이를 형성하도록 비스듬히 놓인다. 몇몇의 실시예들에서, 더 큰 LED 칩(714)은 실질상 1㎟(1㎜×1㎜)이고, 더 작은 LED 칩들(716a-716c)은 실질상 .25㎟(.5㎜×.5㎜)이며, 세 개(3)의 1㎟ 민트색 LED 칩들(714) 및 아홉 개(9)의 .25㎟ 호박색 LED 칩들은 6.6㎜ 정사각형 기판 상에서 원형 패턴으로 배열된다.
도 8에서, LED들의 어레인지먼트(810)는, 기판(812) 상에 배열된 두 개의 상이한 색들 및 상이한 크기들을 갖는 다섯 개(5)의 LED 칩들의 LED 세트들(811)의 원형 어레이를 포함한다. LED 세트들(811) 각각은, 예컨대, 미리정의된 패턴의 하나의 더 큰 민트색 LED 칩(814) 및 네 개의 더 작은 호박색 LED 칩들(816a-816d)을 포함한다. 더 큰 민트색 LED 칩(814)은, 예컨대 더 작은 호박색 LED 칩들(816a-816d)의 표면적의 대략 4배인 표면적을 가져, 이로써 1:1의 민트색-대-호박색 비율이 제공된다. LED 칩들(814, 816a-816d)은, LED 세트들(811)이 한 개(1)의 더 큰 민트색 LED 칩(814)과 네 개(4)의 더 작은 호박색 LED 칩들(816a-816d)이 원 둘레에서 번갈아 나오는 원형 어레이를 형성하도록 비스듬히 놓인다. 몇몇의 실시예들에서, 다섯 개(5)의 1㎟ 민트색 LED 칩들(814) 및 스무 개(20)의 .25㎟ 호박색 LED 칩들이 10㎜ 정사각형 기판 상에서 원형 어레이로 배열된다. 도 8에서, LED 세트들(811)은, 이에 제한되지는 않지만 PV 칩 및/또는 다른 타입의 센서와 같은 다른 컴포넌트들에 대한 오픈 중심 구역(819)을 갖는 원형 어레이로 형성된다.
도 9는 번갈아 나오는 민트색 LED 칩들(914) 및 호박색 LED 칩들(916)의 동심원의 원형 어레이들을 포함하는 LED들의 어레인지먼트(910)를 도시한다. 도 10은 번갈아 나오는 민트색 LED 칩들(1014) 및 호박색 LED 칩들(1016)의 원형 어레이를 포함하는 LED들의 어레인지먼트(1010)를 도시한다.
예시된 실시예들이 LED 세트들을 갖는 LED들의 어레인지먼트들 및/또는 LED 칩들의 어레인지먼트들의 특정 예들을 나타내지만, LED 칩들의 다른 패턴들, 개수들, 크기들, 결합들 및 색들이 LED 세트들에서 그리고/또는 원형 어레이 또는 다른 비-직사각형 어레이로 또한 배열될 수 있다. 또한, 예시된 실시예들 각각은 배타적인 것으로 의도되지 않으며, 도시된 패턴들 및 어레인지먼트들에 부가하여 또는 그 밖에서 기판들 상의 다른 위치들에 부가의 LED 세트들 및/또는 LED 칩들이 커플링될 수 있다. PV 칩과 같은 다른 컴포넌트들이 기판들에 또한 커플링될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 LED들의 어레인지먼트들은, 높은 능률 광원을 제공하면서, 색 혼합을 용이하게 할 수 있다. 특히, LED들의 그러한 어레인지먼트들 중 하나 또는 그 초과를 포함하는 램프는, 특정 조명 애플리케이션들에 적절한 비교적 작은 빔 각도로 우수한 색 혼합 및 높은 능률을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 "커플링된"은, 하나의 시스템 엘리먼트에 의해 운반되는 신호들이 "커플링된" 엘리먼트에 전해지도록 하는 임의의 연결, 커플링, 링크 등등을 지칭한다. 그러한 "커플링된" 디바이스들, 또는 신호들 및 디바이스들이 반드시 서로에 대해 직접 연결되지는 않으며, 그러한 신호들을 조작할 수 있거나 또는 수정할 수 있는 중간 컴포넌트들 또는 디바이스들에 의해 분리될 수 있다. 마찬가지로, 기계적 또는 물리적 연결들 또는 커플링들과 관련하여 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어들 "연결된" 또는 "커플링된"은 상대어이고, 직접적인 물리적 연결을 요구하지 않는다.
다르게 진술되지 않는다면, 단어 "실질상"의 사용은 기술분야의 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 정확한 관계, 조건, 어레인지먼트, 배향, 및/또는 다른 특성, 및 이들의 편차들을, 그러한 편차들이 기재된 방법들 및 시스템들에 중대하게 영향을 끼치지 않는 범위까지 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 기재의 전체를 통틀어, 명사를 수식하는 "상기" 및/또는 단수형의 사용은 편의를 위해 사용되는 것으로 이해될 수 있고, 구체적으로 다르게 진술되지 않는다면 수식된 명사 중 한 개 또는 하나보다 많이를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 용어들 "포함하는" 및 "갖는"은, 포괄적인 것으로 의도되고, 열거된 엘리먼트들 이외의 부가의 엘리먼트들이 존재할 수 있음을 의미한다.
통신하기 위해, 연관되기 위해, 그리고/또는 기초하기 위해, 또 다른 것을 위해 도면들을 통틀어 설명되거나 그리고/또는 다른 방식으로 그려지는 엘리먼트들, 컴포넌트들, 모듈들, 및/또는 이들의 부분들은, 본 명세서에서 다르게 규정되지 않는다면 직접적인 그리고/또는 간접적인 방식으로, 그렇게 통신하고, 연관되고, 그리고/또는 기초하는 것으로 이해될 수 있다.
방법들 및 시스템들이 이들의 특정 실시예에 대해 설명되었지만, 방법들 및 시스템들이 그렇게 제한되지는 않는다. 명백하게, 많은 수정들 및 변형들이 위의 지침들을 고려하여 명백해질 수 있다. 본 명세서에서 설명 및 예시된 세부사항들, 재료들, 및 부품들의 어레인지먼트에서의 많은 부가의 변화들이 기술분야의 당업자들에 의해 만들어질 수 있다.

Claims (15)

  1. 고체 상태 광원들의 어레인지먼트로서,
    기판; 및
    상기 기판의 각각의 고체 상태 광원 구역들 상에 배열된 복수의 고체 상태 광원 세트들 ― 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 상기 기판에 커플링되고 서로 바로 인접하게 배열된 제1 색 고체 상태 광원 칩 및 제2 색 고체 상태 광원 칩을 포함하고, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩은 제1 파장의 광을 방출하도록 구성되고, 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩은 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩과 상이한 제2 파장의 광을 방출하도록 구성되며, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 바로 인접한 적어도 두 개의 다른 고체 상태 광원 세트들이고, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 하나의 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들은 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 다른 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들에 대해 비스듬히 놓이고, 그리고 여기서 상기 고체 상태 광원 칩들 중 적어도 서브세트가 가상 원 상에 위치되고 상기 고체 상태 광원 칩들 중 적어도 서브세트가 상기 가상 원의 안에 위치됨 ―
    을 포함하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고체 상태 광원 칩들은 상기 기판 상에 비-직사각형 어레이를 형성하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고체 상태 광원 세트들은 상기 기판 상에 원형 어레이를 형성하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고체 상태 광원 세트들 각각에서 제1 색 고체 상태 광원 칩들 대 제2 색 고체 상태 광원 칩들의 비율이 상기 기판 상에서 제1 색 고체 상태 광원 칩들 대 제2 색 고체 상태 광원 칩들의 비율과 동일한,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 색 고체 상태 광원 칩들 및 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩들은 상기 고체 상태 광원 세트들의 상기 고체 상태 광원 칩들의 적어도 서브세트를 통과하는 가상 원 둘레에서 번갈아 나오는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 파장은 민트 색의 광에 대응하고, 상기 제2 파장은 호박 색의 광에 대응하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 1:1 내지 2:1의 민트색-대-호박색 비율을 제공하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 색 고체 상태 광원 칩들 및 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩들 중 적어도 하나는, 인광체 함유 엘리먼트에 대한 여기 소스로서 청색-방출 고체 상태 광원을 포함하는 인광체-변환된 고체 상태 광원을 포함하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 제3 파장의 광을 방출하도록 구성된 제3 색 고체 상태 광원 칩을 포함하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 파장은 민트 색의 광에 대응하고, 상기 제2 파장은 호박 색의 광에 대응하고, 상기 제3 파장은 청색의 광에 대응하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 색 고체 상태 광원 칩은 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩보다 더 큰,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩 및 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩을 포함하는, 미리정의된 패턴의 적어도 세 개의 고체 상태 광원 칩들을 포함하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 하나의 제1 색 고체 상태 광원 칩과 복수의 제2 색 고체 상태 광원 칩들을 포함하는,
    고체 상태 광원들의 어레인지먼트.
  14. 광원으로서,
    기판 ― 여기서, 상기 기판은 복수의 고체 상태 광원 구역들 및 복수의 고체 상태 광원 세트들을 포함하고, 여기서 상기 복수의 고체 상태 광원 세트들의 각각의 세트는 상기 복수의 고체 상태 광원 구역들의 각각의 고체 상태 광원 구역 상에 배열되고, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은, 상기 기판에 커플링되고 서로 바로 인접하게 배열된 제1 색 고체 상태 광원 칩 및 제2 색 고체 상태 광원 칩을 포함하고, 상기 제1 색 고체 상태 광원 칩은 제1 파장의 광을 방출하도록 구성되고, 상기 제2 색 고체 상태 광원 칩은 상기 제1 파장과 상이한 제2 파장의 광을 방출하도록 구성되며, 여기서 상기 고체 상태 광원 세트들 각각은 상기 복수의 고체 상태 광원 세트들의 바로 인접한 적어도 두 개의 다른 고체 상태 광원 세트들이고, 여기서 상기 복수의 고체 상태 광원 세트들의 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 하나의 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들은 상기 고체 상태 광원 세트들 중 적어도 다른 고체 상태 광원 세트의 고체 상태 광원 칩들에 대해 비스듬히 놓이고, 그리고 여기서 상기 고체 상태 광원 칩들의 서브세트가 상기 기판 상에서 가상 원 상에 위치되고 상기 고체 상태 광원 칩들의 서브세트가 상기 기판 상에서 상기 가상 원의 안에 위치됨 ―;
    상기 복수의 고체 상태 광원 세트들로부터 방출된 광을 시준시키도록 구성된 광학 시스템; 및
    하우징 ― 여기서, 상기 하우징은 상기 기판 및 상기 광학 시스템을 적어도 부분적으로 둘러쌈 ―
    을 포함하는,
    광원.
  15. 제 14 항에 있어서,
    시준된 광을 산란시키도록 구성된 디퓨저(diffuser) ― 여기서, 상기 디퓨저는 상기 하우징에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸임 ―
    를 더 포함하는,
    광원.
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