KR20150104122A - 다색 ｌｅｄ 기반 조명장치의 색 조정 방법 - Google Patents

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KR20150104122A
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led
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illumination device
wavelength converting
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KR1020157020551A
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제라르드 하버스
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시카토, 인코포레이티드.
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Publication date
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Abstract

조립된 LED 기반 조명장치에 의해 방출된 다수의 색의 광은 서로 관련된 파장변환재료들의 부분들을 수정함으로써 다수의 목표 색점들의 미리 정해진 공차 내로 자동 조정된다. 제1 전류에 응답하여 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 의해 방출된 광의 제1 색이 측정되고, 제2 전류에 응답하여 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 의해 방출된 광의 제2 색이 측정된다. 파장변환재료를 수정하기 위한 재료수정계획이, 광의 측정된 색들과 방출되기 원하는 광의 색들에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 파장변환재료들은 상기 조립된 LED 기반 조명장치가 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에 있는 광의 색을 방출하도록 상기 재료수정계획에 따라 선택적으로 수정될 수 있다.

Description

다색 ＬＥＤ 기반 조명장치의 색 조정 방법{COLOR TUNING OF A MULTI-COLOR LED BASED ILLUMINATION DEVICE}
본 출원은, 2013년 1월 3일 출원된 미국 임시출원 제61/748,682호에 대해 35 USC §119에 의거 우선권을 주장하여 2013년 12월 31일 출원된 미국 출원 제14/145,672호에 대해 우선권을 주장하며, 두 특허 문헌의 전체 개시내용은 참조에 의해 본 명세서에 포함된다.
여기서 설명되는 본 발명의 실시예들은 발광다이오드(LEDs)를 포함하는 조명장치에 관한 것이다.
일반 조명에서 발광 다이오드의 사용은 조명장치에 의해 생성된 광 출력 레벨 또는 광속(flux)에서의 한계 때문에 여전히 제한적이다. 또한 LED를 사용하는 조명장치는 일반적으로 색점(color point) 불안정에 의해 규정되는 색 품질이 미흡하다. 색점 불안정은 부분마다 그리고 시간에 따라 변화한다. 미흡한 색 품질은 또한 미흡한 연색성(color rendering)에 의해 규정되며, 그것은 전혀 또는 거의 파워를 갖지 않는 대역을 가진 LED 광원에 의해 생성된 스펙트럼에 기인한다. 또한, LED를 사용하는 조명장치는 일반적으로 색에서 공간 및/또는 각도 변화를 가진다. 또한, LED를 사용하는 조명장치는 무엇보다도 광원의 색점을 유지하기 위해 필요한 색 제어 전자장치 및/또는 센서의 필요성 때문에, 또는 생산된 LED 중에서 응용을 위한 색 및/또는 광속 요구사항을 충족시키는 일부만을 사용하기 때문에 고가이다.
따라서, 광원으로서 발광다이오드(LED)를 사용하는 조명장치의 개선이 요구된다.
조립된 LED 기반 조명장치에 의해 방출된 광의 다수의 색은 서로 관련된 파장변환재료들의 부분들을 수정함으로써 다수의 목표 색점들의 미리 정해진 공차 내로 자동 조정된다. 제1 전류에 응답하여 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 의해 방출된 광의 제1 색이 측정되고, 제2 전류에 응답하여 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 의해 방출된 광의 제2 색이 측정된다. 파장변환재료를 수정하기 위한 재료수정계획이, 광의 측정된 색들과 방출되기 원하는 광의 색들에 적어도 부분적으로 기초하여 결정된다. 상기 재료수정계획은 수정될 파장변환재료의 위치를 추가로 포함할 수 있으며, 이것은 예를 들면, 출력 빔 강도 분포, 색 변환 효율, 색 균일성, 및 발광면(light emitting surface) 위의 온도 분포에 기초할 수 있다. 파장변환재료들은 상기 조립된 LED 기반 조명장치가 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에 있는 색의 광을 방출하도록 상기 재료수정계획에 따라 선택적으로 수정될 수 있다. 예를 들면, 파장변환재료는, 레이저 박리(laser ablation), 기계적 스크라이빙, 이온 에칭, 화학적 에칭, 전기방전 가공, 플라즈마 에칭, 및 화학기계적 연마에 의해 파장변환재료의 양을 제거함으로써 또는 제트 분사(jet dispensing), 스프레이 코팅, 스크린 인쇄, 및 블레이드 코팅에 의해 파장변환재료의 양을 추가함으로써, 선택적으로 수정될 수 있다.
추가의 상세와 실시예 및 기술들은 아래의 상세한 설명에서 설명된다. 이 요약은 본 발명을 한정하지 않는다. 본 발명은 특허청구범위의 청구항들에 의해 정의된다.
도 1, 도 2 및 도 3은 조명장치, 반사체, 광고정구(light fixture)를 포함하는, 3개의 예시적인 조명기구(luminaire)를 도시한다.
도 4는 투과판 및 LED 탑재기판(mounting board)을 물리적으로 결합하는 베이스 반사 구조체를 포함하는 LED 기반 조명장치의 실시예에서의 구성요소들을 보여주는 절개 사시도이다.
도 5는 투과판 및 LED 탑재기판과 물리적으로 결합하는 베이스 반사 구조체을 포함하는 LED 기반 조명장치의 또 하나의 실시예에서의 구성요소들을 보여주는 절개 사시도이다.
도 6은 투과판 및 LED 탑재기판과 물리적으로 결합하는 베이스 반사 구조체을 포함하는 LED 기반 조명장치의 또 하나의 실시예에서의 구성요소들을 보여주는 절개 사시도이다.
도 7은 LED로부터 방출된 광을 투과판에 조향하는 내부전반사(TIR: total internal reflection) 렌즈 구조체를 구비한 LED 기반 조명장치의 또 하나의 실시예에서의 구성요소들의 측면도이다.
도 8은 LED들을 둘러싸고 투과판을 지지하는 반사성 재료의 댐을 구비한 LED 기반 조명장치의 또 하나의 실시예의 구성요소들의 측면도이다.
도 9는 LED들 위에 배치되고 LED 탑재기판에 열 결합된 성형 렌즈(shaped lens)를 구비한 LED 기반 조명장치의 또 다른 실시예에서의 구성요소들의 측면도이다.
도 10은 다수의 투과판을 구비한 LED 기반 조명장치의 또 다른 실시예에서의 구성요소들의 측면도이다.
도 11은 투과 층의 표면에 균일하게 도포된 파장변환재료의 소적들을 가진 LED 기반 조명장치의 또 다른 실시예에서의 구성요소들의 측면도이다.
도 12는 비균일 패턴으로 투과 층의 표면에 도포된 파장변환재료의 소적들(droplets)을 가진 LED 기반 조명장치의 또 다른 실시예의 구성요소들의 측면도이다.
도 13은 비균일 패턴으로 투과 층의 표면에 도포된 상이한 파장변환재료들의 소적들을 가진 LED 기반 조명장치의 또 다른 실시예의 구성요소들의 측면도이다.
도 14는 두 개의 구역에 별도의 전류원을 가진 LED 기반 조명모듈의 횡단면도이다.
도 15는 도 14의 LED 기반 조명모듈의 평면도이다.
도 16은 복수의 구역을 가진 LED 기반 조명모듈(100)의 평면도이다.
도 17은 도 16의 LED 기반 조명장치의 단면도이다.
도 18은 도 16 및 도 17에 도시한 LED 기반 조명장치(100)에 의해 달성 가능한 색점들의 범위를 도시한다.
도 19는 도 16 및 도 17에 도시한 실시예에 대한 상관 색 온도(CCT)와 상대 플럭스 사이의 달성 가능한 관계를 도시하는 그래프이다.
도 20은 LED 기반 조명모듈에 의해 방출된 광에 대해 일정 범위의 CCT를 달성하기 위해 필요한 가상의 상대 파워 비율을 도시하는 그래프이다.
도 21은 CIE 1931 XYZ 색공간에 기초한 (xy) 색도도(chromaticity diagram)을 도시한다.
도 22는 수평축이 CCT를 나타내고 수직축이 흑체곡선으로부터의 이격도(degree of departure)(△uv)를 나타내는 CIE 1960 UCS 다이어그램으로부터 흑체복사곡선 상의 미리 결정된 목표 색점들 및 LED 장치들의 색점들을 도시한다.
도 23은 두 개의 상이한 파장변환재료들의 부분을 제거함으로써 목표 색점의 미리 정해진 공차 내에서 조립된 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 색을 자동 조정하는 시스템을 도시한다.
도 24는 두 개의 상이한 파장변환재료들의 부분들을 제거함으로써 목표 색점의 미리 정해진 공차 내에서 조립된 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 색을 자동 조정하는 시스템의 또 다른 실시예를 도시한다.
도 25는 두 개 이상의 상이한 파장변환재료들의 부분들을 수정함으로써 목표 색점의 미리 정해진 공차 내에서 조립된 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 색을 자동 조정하는 방법을 도시한다.
도 26은 LED 기반 조명장치의 발광면의 카메라에 의해 수집된 이미지를 도시한다.
도 27은 도 26의 절단선 A-A에서 LED 기반 조명장치의 발광면에 걸친 휘도(luminance)를 도시하는 그래프이다.
도 28은 투과판과 공면인 평판 내 LED들로부터 방출된 광 강도의 공간적 변화를 나타내는 그래프이다.
도 29는 각각의 밑에 있는 LED 위치로부터 고정 거리에 있는 재료 제거의 궤적들을 포함하는 재료수정계획을 도시한다.
이제 본 발명의 배경 예 및 실시 예를 상세히 설명할 것이며, 이것들은 첨부 도면에 도시되어 있다.
도 1 내지 도 3은 3개의 예시적 조명기구들(luminaires)(150, 150', 150")를 도시하며, 이것들은 때로는 일괄하여 조명기구(150)로 지칭된다. 도 1에 도시된 조명기구(150)는 직사각형 폼 팩터(form factor)를 가진 LED 기반 조명장치(100)를 포함한다. 도 2에 도시된 조명기구(150')는 원형 폼 팩터를 가진 LED 기반 조명장치(100')를 포함한다. 도 3에 도시된 조명기구(150")는 레트로피트(retrofit) 램프 디바이스에 통합되는 LED 기반 조명장치(100')를 포함한다. 이 실시예들은 설명의 목적을 위한 것이다. 일반적인 다각형 및 타원 형상의 LED 기반 조명장치의 실시예도 생각할 수 있으며, 그리고 일반적으로, LED 기반 조명장치(100, 100')는 일괄하여 LED 기반 조명장치(100)로 지칭될 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 조명기구(150)는 조명장치(100), 반사체(125), 및 광고정구(light fixture)(120)를 포함한다. 도 2는 조명장치(100'), 반사체(125'), 및 광고정구(120')를 구비한 조명기구(150')를 도시하며, 도 3은 조명장치(100'), 반사체(125"), 및 광고정구(120")를 구비한 조명기구(150")를 도시한다. 반사체(125, 125', 125")는 본 명세서에서 때로는 일괄하여 반사체(125)로 지칭되며, 광고정구(120, 120', 120")는 본 명세서에서 때로는 일괄하여 광고정구(120)로 지칭된다. 도시한 것과 같이, 광고정구(120)는 히트싱크 능력을 포함하며, 따라서 때로는 히트싱크(120)라고도 지칭된다. 그러나 광고정구(120)는 (도시되지 않은) 다른 구조적인 및 장식적인 요소들을 포함할 수 있다. 반사체(125)는 조명장치(100)에서 방출된 광을 평행하게 하거나 편향시키기 위해 조명장치(100)에 탑재된다. 반사체(125)는 알루미늄 또는 구리를 포함하는 재료와 같은 열 전도성 재료로 만들어질 수 있으며, 조명장치(100)에 열적으로 접속될 수 있다. 열은 전도에 의해 조명장치(100) 및 열 전도성 반사체(125)를 통해 흐른다. 열은 또한 열 대류에 의해 반사체(125) 위로 흐른다. 반사체(125)는 복합 파라볼라형 집속기(compound parabolic concentrator)일 수 있으며, 상기 집속기는 높은 반사성 재료로 제작되거나 그것으로 코팅된다. 조명장치(100)에는 확산체(diffuser) 또는 반사체(125)와 같은 광학요소들이 예컨대, 나사(threads), 클램프, 비틀어-잠금기구(twist-lock mechanism) 또는 다른 적절한 설비에 의하여 제거 가능하게 결합될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 반사체(125)는, 예를 들면 파장변환재료, 확산 재료 또는 어떤 다른 원하는 재료로 선택적으로 코팅되는 창(127) 및 측벽들(126)을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것처럼, 조명장치(100)는 히트싱크(120)에 장착된다. 히트싱크(120)는 알루미늄 또는 구리를 포함하는 재료와 같은 열 전도성 재료로 만들어질 수 있으며, 조명장치(100)에 열적으로 접속될 수 있다. 열은 전도에 의해 조명장치(100) 및 열 전도성 히트싱크(120)를 통해 흐른다. 열은 또한 열 대류에 의해 히트싱크(120) 위로 흐른다. 조명장치(100)를 히트싱크(120)에 고정하기 위해 조명장치(100)는 스크류 나사(screw threads)에 의해서 히트싱크(120)에 부착될 수 있다. 조명장치(100)의 제거와 교체를 용이하게 하기 위해, 조명장치(100)는 예를 들어, 클램프(clamp) 기구, 비틀어-잠금 기구, 또는 다른 적절한 설비에 의하여 히트싱크(120)에 제거 가능하게 결합될 수 있다. 조명장치(100)는, 예를 들어, 직접 또는 써멀 그리스(thermal grease), 써멀 테이프(thermal tape), 써멀 패드(thermal pad) 또는 써멀 에폭시(thermal epoxy)를 사용하여, 히트싱크(120)에 열적으로 결합되는 하나 이상의 열 전도성 표면을 포함한다. LED들의 적당한 냉각을 위해, 기판 위의 LED들로 유입하는 전기 에너지의 와트(watt) 당 적어도 50 평방 밀리미터 바람직하게는 100 평방 밀리미터의 열 접촉 면적이 사용되어야 한다. 예를 들면, 20개 LED가 사용되는 경우에 있어서, 1000 내지 2000 평방 밀리미터의 히트싱크 접촉 면적이 사용되어야 한다. 더 큰 히트싱크(120)를 사용하는 것은 LED(102)가 더 높은 전력에서 구동되도록 할 수 있으며, 또한 다른 히트싱크 디자인을 허용한다. 예를 들면, 어떤 디자인은 히트싱크의 방향에 덜 의존하는 냉각 용량을 나타낼 수 있다. 또한, 팬 또는 강제 냉각을 위한 다른 솔루션이 조명장치로부터 열을 제거하는데 사용될 수 있다. 전기 접속이 조명장치(100)에 만들어질 수 있도록 하부 히트싱크는 구멍(aperture)을 포함할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 LED 기반 조명장치(100)의 다양한 실시예들의 구성요소들의 절개 사시도이다. 본 명세서에서 LED 기반 조명장치는 LED가 아니고, LED 광원 또는 고정구이거나 LED 광원 또는 고정구의 구성요소 부품이라는 것을 이해하여야 한다. 예를 들면, LED 기반 조명장치는 도 3에 도시된 것과 같은 LED 기반 대체 램프(replacement lamp)일 수 있다. LED 기반 조명장치(100)는 하나 이상의 LED 다이 또는 패키지 LED(packaged LEDs) 그리고 LED 다이 또는 패키지 LED가 부착되는 탑재기판을 포함한다. 일 실시예에서, LED(102A, 102B)는 때로는 본 명세서에서 LED(102)로 지칭되며, Philips Lumileds Lighting사에 의해 제조된 Luxeon Rebel과 같은 패키지 LED이다. 예컨대, OSRAM(Oslon 패키지), Luminus Devices(미국), Cree(미국), Nichia(일본), 또는 Tridonic(오스트리아)에 의해 제조된 것과 같은, 다른 유형의 패키지 LED가 또한 사용될 수 있다. 여기에서 정의된 것처럼, 패키지 LED는 와이어 본드 연결부 또는 스터드 범프(stud bump)와 같은 전기 접속부를 포함하는 하나 이상의 LED 다이의 조립체이며, 어쩌면 광학 소자와 열적, 기계적, 및 전기적 인터페이스를 포함할 수도 있다. LED 칩은 일반적으로 약 1mm x 1mm x 0.5mm의 크기를 갖지만, 이러한 치수들은 변할 수 있다. 일부 실시 예들에서, LED(102)는 다수의 칩을 포함할 수 있다. 다수의 칩은 비슷한 또는 다른, 예를 들면, 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출할 수 있다. LED들(102)은 탑재기판(104)에 장착된다. LED(102)로부터 방출된 광은 투과판(174)에 조향된다. 열 전도성 베이스 반사체 구조물(171)은, 투과판(174)으로부터, LED들(102)이 장착된 탑재기판(102)으로 열 발산을 촉진한다.
도 5는 베이스 반사체 구조물(171')을 구비한 LED 기반 조명장치(100)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 베이스 반사체 구조물(171')은 LED(102)로부터 방출된 광을 투과판(174)에 조향하는 깊은 반사체 표면(171B)을 포함한다. 또한, 베이스 반사체 구조물(171')은 투과판(174)과 탑재기판(104)을 열적으로 연결하는 것으로서 중앙에 위치된 피처(171C)를 포함한다. 도시한 바와 같이, 베이스 반사체 구조물(171')은 제조 복잡도를 최소화시키기 위해 한 부품으로부터 제작된다.
도 6에 도시된 것과 같이, 베이스 반사체 구조물(171")은 투과판(174)과 탑재기판(104)을 열적으로 연결하는 열 전도성 인서트(insert)(171D)를 포함한다. 이 방식에서, 베이스 반사체 구조물은 저비용 재료로 제작될 수 있으며(예컨대, 플라스틱) 열 전도성 인서트(171D)는 열 전도성을 위해 최적화된 재료(예컨대, 알루미늄 또는 구리)로부터 제작될 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시한 것과 같이, 베이스 반사체 구조물(171)은 투과판(174) 및 탑재기판(104)과 물리적으로 접촉한다. 그러나 일부 다른 실시예에서는, 베이스 반사체 구조물(171)은 투과판(174) 및 히트싱크(120)와 물리적으로 접촉할 수도 있다. 이 방식에서, 투과판(174)과 히트싱크(120) 사이에 더 직접적인 열경로가 구현된다. 일 실시예에서, 베이스 반사체 구조물(171)의 요소들은 투과판(174)을 히트싱크(120)에 직접 결합하기 위해 LED 기판(104) 내의 공간을 통과하도록 구성될 수 있다.
베이스 반사체 구조물(171)은 열저항을 최소화하기 위해 높은 열 전도성을 가질 수 있다. 예를 들면, 베이스 반사체 구조물(171)은, 고 반사성 및 내구성을 갖도록 처리된 알루미늄계 재료와 같은, 높은 열 전도성 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 독일 회사인 Alanod에 의해 제조된 Miro®와 같은 재료가 사용될 수 있다.
도 7은 LED 기반 조명장치(100)의 또 다른 구성을 도시하며, 이것은 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 유사하고, 같은 지정된 요소들은 동일하다. 도 7에 도시된 것과 같이, LED 기반 조명장치(100)는 LED(102)로부터 방출된 광을 투과판(174)에 조향하는 내부전반사(TIR) 렌즈 구조물(178)을 포함할 수 있다.
도 8은 LED 기반 조명장치(100)의 또 다른 구성을 도시하며, 이것은 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 유사하고, 같은 지정된 요소들은 동일하다. 도 8에 도시된 것과 같이, LED 기반 조명장치(100)는 COB(chip on board) 구성으로 정렬된 다수의 LED(102A~102F)를 포함하며, 이것들은 일괄하여 LED(102)로 지칭된다. LED 기반 조명장치(100)는 또한, LED(102)를 둘러싸고 투과판(174)을 지지하는 반사성 재료(175)의 댐과 각각의 LED 사이의 공간들 내에 배치된 반사성 재료(176)를 포함하는 베이스 반사체 구조물을 포함한다. 일부 실시예들에서는, 반사성 재료(175, 176)는 백색의 반사성 실리콘계 재료이다. 도 8의 실시예에서, LED들(102)과 투과판(174) 사이의 공간은 LED들(102)로부터 광 추출을 촉진하고 또한 주위로부터 LED들(102)을 분리하기 위해 광학적으로 반투명인 피막재료(177)(예컨대, 실리콘)로 채워진다.
도 9는 LED 기반 조명장치(100)의 또 다른 구성을 도시하며, 이것은 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 유사하고, 같은 지정된 요소들은 동일하다. 도시된 것과 같이, LED 기반 조명장치(100)는 일괄하여 LED(102)로 지칭되는 LED(102A~102C) 위에 배치된 성형렌즈(shaped lens)(172)를 포함한다. 도시된 것과 같이, 성형렌즈(172)는 성형렌즈(172)의 발광면에 하나 이상의 파장변환재료를 포함한다. 성형렌즈(172)는 성형렌즈로부터 탑재기판(104)으로의 열 흐름을 촉진하기 위해 탑재기판(104)에 직접 결합된다. 이 방식에서, 성형렌즈(172)의 표면에서 색 변환에 의해 발생된 열은 탑재기판(104)에 효율적으로 전달되고 히트싱크(120)를 통해 LED 기반 조명장치(100)로부터 제거된다. 일부 다른 실시예들에서, 성형렌즈(172)는 히트 싱크(120)에 직접 결합된다.
베이스 반사체 구조물(171)의 광학 표면들은 높은 반사율을 달성하도록 처리될 수 있다. 예를 들면 베이스 반사체 구조물(171)의 광학 표면은 연마처리하거나, 하나 이상의 반사성 코팅재(예컨대, 3M(미국)에 의해 판매되는 Vikuiti™ ESR, Toray(일본)에 의해 제조된 Lumirror™ E60L, 또는 Furukawa Electric Co. Ltd.(일본)에 의해 제조된 것과 같은 미정질 폴리에틸렌 테레프탈레이트(MCPET), W.L. Gore(미국)과 Berghof(독일)에 의해 판매되는 것과 같은 PTFE(polytetrafluoro-ethylene) 재료와 같은 반사성 재료)로 피복될 수 있다. 또한, 높은 확산 반사성 코팅재가 베이스 반사체 구조물(171)의 광학 표면에 도포될 수 있다. 그와 같은 코팅재는 티타늄디옥사이드(TiO2 ), 징크옥사이드(ZnO), 및 바륨 설페이트(BaSO4) 입자, 또는 이 재료들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 베이스 반사체 구조물(171)은 CerFlex International(네덜란드)에 의해 생산된 세라믹 재료와 같은 반사성 세라믹 재료로 제작되거나 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 베이스 반사체 구조물(171)의 광학 표면들 중 임의의 부분은 파장변환재료로 코팅될 수 있다.
LED(102)는 직접 방출에 의해 또는 예를 들면, 형광체 층들이 LED 패키지의 일부로서 LED에 도포된 경우 형광체 변환에 의해, 다른 또는 같은 색을 방출할 수 있다. 조명장치(100)는 적색, 녹색, 청색, 호박색(amber) 또는 시안(cyan)과 같은 유색 LED들(102)의 임의의 조합을 사용할 수도 있고, LED들(102) 모두가 같은 색의 광을 생성할 수도 있다. LED들의 일부 또는 모두가 백색 광을 생성할 수도 있다. 또한, LED(102)는 편광(polarized light) 또는 비 편광을 방출할 수 있으며 LED 기반 조명장치(100)는 편광 또는 비 편광 LED들의 임의의 조합을 사용할 수도 있다. 어떤 실시예들에서, LED(102)는 청색 또는 UV 광 중 어느 하나를 방출하는데 이는 이들 파장 범위에서 방출하는 LED들의 효율성 때문이다. 조명장치(100)로부터 방출된 광은, 예를 들면, 투과판(174) 또는 성형렌즈(172) 위의 파장변환재료와 조합하여 사용될 때, 원하는 색을 가진다. 파장변환재료들의 화학적 및/또는 물리적 특성(두께 및 농도와 같은)과, 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 표면들 위의 코팅재의 기하구조적 특성을 조정함으로써, LED 기반 조명장치(100)에 의해 출력된 광의 특정 색 특성들, 예를 들면 색점(color point), 색온도(color temperature), 및 연색지수(CRI: color rendering index)가 특정될 수 있다.
본 명세서의 목적을 달성하기 위해서, 파장변환재료는 색 변환 기능, 예를 들면 한 피크 파장의 소정 양의 광을 흡수하고, 그에 응답하여, 다른 피크 파장의 소정 양의 광을 방출하는 임의의 단일의 화학적 화합물 또는 상이한 화학적 화합물들의 혼합물이다.
일부 실시예들에서, 파장변환재료는 형광체 또는 상이한 형광체들의 혼합물이다. 예를 들면, 형광체는 다음과 같은 화학식으로 표시되는 세트로부터 선택될 수 있다:
Y3Al5O12:Ce, (YAG:Ce 또는 YAG로도 알려진) (Y,Gd)3Al5O12:Ce, CaS:Eu, SrS:Eu, SrGa2S4:Eu, Ca3(Sc,Mg)2Si3O12:Ce, Ca3Sc2Si3O12:Ce, Ca3Sc2O4:Ce, Ba3Si6O12N2:Eu, (Sr,Ca)AlSiN3:Eu, CaAlSiN3:Eu, CaAlSi(ON)3:Eu, Ba2SiO4:Eu, Sr2SiO4:Eu, Ca2SiO4:Eu, CaSc2O4:Ce, CaSi2O2N2:Eu, SrSi2O2N2:Eu, BaSi2O2N2:Eu, Ca5(PO4)3Cl:Eu, Ba5(PO4)3Cl:Eu, Cs2CaP2O7, Cs2SrP2O7, Lu3Al5O12:Ce, Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu, Sr8Mg(SiO4)4Cl2:Eu, La3Si6N11:Ce, Y3Ga5O12:Ce, Gd3Ga5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Tb3Ga5O12:Ce, 및 Lu3Ga5O12:Ce.
일 실시예에서, 조명장치의 색점의 조정은 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)에 파장변환재료를 추가하거나 그것으로부터 제거함으로써 달성될 수 있으며, 마찬가지로 이것들은 하나 이상의 파장변환재료가 코팅되거나 주입될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 알칼리 토류 옥시 실리콘 나이트라이드와 같은 적색 방출 형광체(181)가 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 일부를 피복하며, YAG와 같은 황색 방출 형광체가 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 또 다른 일부를 피복한다.
어떤 실시예에서는, 형광체들은 적합한 용매(solvent medium)에 바인더 및, 옵션으로, 계면활성제 및 가소제와 함께 혼합된다. 생성된 혼합물은 스프레이(spraying), 스크린 프린팅(screen printing), 블레이드 코팅(blade coating), 분사(jetting) 또는 다른 적당한 수단의 어느 것에 의해 피착된다. 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 형상 및 높이를 선택함으로써, 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 어느 부분이 특정한 형광체로 피복될 것인지 선택함으로써, 그리고 상기 표면들 위의 형광체 층의 층 두께 및 농도를 최적화함으로써, 조명장치로부터 방출된 광의 색점이 원하는 대로 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 단일 유형의 파장변환재료는 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 일부 위에 패턴화될 수 있다. 예를 들면, 적색 형광체(181)가 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 상이한 영역들 위에 패턴화될 수 있고, 황색 방출 형광체(180)가 투과판(174) 또는 성형렌즈(172)의 그 밖의 영역들 위에 패턴화될 수 있다. 어떤 실시예들에서, 상기 영역들은 서로 물리적으로 분리될 수 있다. 어떤 다른 실시예들에서, 상기 영역들은 서로 인접할 수도 있다. 상기 형광체의 커버리지 및/또는 농도는 상이한 색 온도를 생성하기 위해 변경될 수 있다. 만일 LED(102)에 의해 생성된 광이 변하면 원하는 색온도를 생성하기 위해 적색 형광체의 커버리지 면적 및/또는 적색 및 황색 형광체의 농도가 변할 필요가 있다는 것을 이해하여야 한다. 최종 조립된 제품이 원하는 색 온도를 생성하도록, 적색 형광체, 황색 형광체, 및 LED(102)의 색채 성능은 측정되고 성능을 기반으로 형광체 재료를 추가 또는 제거함으로써 수정될 수 있다.
투과판(174) 및 성형렌즈(172)는 적당한 광 투과성 재료(예컨대, 사파이어, 알루미나, 크라운 유리, 폴리카보네이트, 및 그 밖의 플라스틱)로 만들어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 적층된 투과층들이 채용된다. 상기 투과층들 각각은 상이한 파장변환재료를 포함한다. 예를 들면, 도 10에 도시된 것과 같이, 투과층(174)은 투과층(174)의 표면 영역 위에 파장변환재료(180)를 포함한다. 또한, 투과층(174)과 접촉하여 그 위에 제2 투과층(163)이 놓인다. 투과층(163)은 파장변환재료(181)를 포함한다. 도 10에 도시된 것과 같이 투과층(163)은 투과층(174)과 접촉하여 그 위에 놓이지만, 두 개의 요소 사이에 공간이 유지될 수도 있다. 이것은 투과층들의 냉각을 촉진하기 위해 바람직할 수 있다. 예를 들면, 상기 공간을 통과하는 기류가 발생되어 상기 투과층들을 냉각할 수도 있다.
일부 실시예들에서, 상기 파장변환재료들는 패턴(예컨대, 줄무늬(stripes), 점(dots), 블록(blocks), 또는 소적(droplets) 등)으로 도포될 수 있다. 예를 들면, 도 11에 도시된 것과 같이, 파장변환재료(180)의 소적들이 투과층(174)의 발광면에 균일하게 도포된다. 성형된 소적들은 상기 소적의 표면적을 증가시킴으로써 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 12에 도시된 것과 같이, 어떤 실시예들에서는, 파장변환재료(180)의 소적들이 비균일 패턴으로 투과층(174) 위에서 이격되어 배치된다. 예를 들면, LED(102C) 위에 위치한 한 그룹의 소적들(165)은 조밀하게 배치되어 있지만(예컨대, 인접한 소적들이 서로 접촉함), LED(102A, 102B) 사이의 공간 위에 위치한 한 그룹의 소적들(164)은 느슨하게 배치되어 있다(예컨대, 인접한 소적들이 서로 떨어져 있음). 이 방식에서, LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 색점은 투과층(174) 위의 소적들의 배치밀도를 변경함으로써 조정될 수 있다.
도 13에 도시된 것과 같이, 어떤 실시예들에서는, 상이한 파장변환재료의 소적들이 투과층(174)의 상이한 장소들에 놓일 수 있으며 또한 비균일 패턴으로 놓일 수도 있다. 예를 들면, 소적들(164)의 그룹은 파장변환재료(180)를 포함하고 소적들(165)의 그룹은 파장변환재료(181) 및 파장변환재료(182)를 포함하는 소적들의 조합을 포함할 수도 있다. 이 방식에서, 파장변환재료들의 조합이 LED 기반 조명장치(100)에 이해 방출된 광의 원하는 색점을 달성하기 위해 변화하는 밀도로 LED(102)에 대하여 위치된다.
도시된 실시예들에서, 파장변환재료는 투과층(174)의 표면 위에 위치된다. 그러나 어떤 다른 실시예들에서는, 파장변환재료들 중 어느 것은 투과층(174) 내부에 내장되거나, LED(102)와 마주하는 투과층(174)의 측면 위에 위치되거나, 또는 이것들의 조합도 가능하다.
LED(102)와 투과층(174) 또는 성형레즈(172) 사이의 영역은 공기 또는 불활성 가스와 같은 비고형 물질로 채워질 수 있으며, 따라서 LED(102)는 광을 상기 비고형 물질 내로 방출하게 된다. 예를 들어, 캐비티는 밀폐될 수 있으며 캐비티를 채우기 위해 아르곤 가스가 사용될 수 있다. 대안으로, 질소가 사용될 수도 있다. 다른 실시예들에서는, LED(102)와 투과판(174) 또는 성형렌즈(172) 사이의 영역이 고형 봉입물질로 채워질 수 있다. 예를 들면, 캐비티를 채우기 위해 실리콘(silicone)이 사용될 수 있다. 어떤 다른 실시예들에서는, 색변환캐비티(160)는 LED(102)로부터 열 배출을 촉진하기 위해 유체로 채워질 수도 있다. 어떤 실시예들에서는, 파장변환재료는 색변환을 달성하기 위해 유체 내에 포함될 수도 있다.
도 14는 일 실시예에서 LED 기반 조명모듈(100)의 측면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, LED 기반 조명모듈(100)은 복수의 LED(102A~102D)와 이것들의 위에 배치된 투과요소(174)를 포함한다. 도시된 것과 같이, 투과요소(174)는 LED들(102)의 발광면으로부터 물리적으로 분리된다. 그러나 다른 실시예들에서는, 투과요소(174)는 광 투과성 매체(예컨대, 실리콘, 광학 접착체 등)에 의해 LED들(102)의 발광면에 물리적으로 결합된다. 도시된 것과 같이, 투과요소(174)는 광 투과성 재료(예컨대, 사파이어, 알루미나, 폴리카보네이트, 및 기타 플라스틱 등)의 평판이다. 그러나 어떤 다른 형상이라도 고려될 수 있다. 도 14에 도시한 것과 같이, LED들(102)은 파장변환재료(191A, 191B, 192A, 192B)와 물리적으로 분리된다. 파장변환재료들을 LED들(102)과 분리시킴으로써, LED들(102)로부터 파장변환재료로의 열 전달이 감소된다. 그 결과, 파장변환재료는 동작 중에 낮은 온도로 유지된다. 이것은 LED 기반 조명모듈(100)의 신뢰성과 색 유지를 증가시킨다.
투과요소(174)는 제1 파장변환재료(191A)와 이것의 일부의 위에 배치된 제2 파장변환재료(191B)를 포함한다. 투과요소(174)는 또한 제3 파장변환재료(192A)와 이것의 일부의 위에 배치된 제4 파장변환재료(192B)를 포함한다. 파장변환재료들(191A, 191B, 192A, 192B)은 투과요소(174) 위에 배치되거나 투과요소(174)에 내장될 수도 있다. 추가의 파장변환재료들이 투과요소(174)의 일부로서 포함될 수도 있다. 예를 들면, 투과요소(174)의 추가적인 표면 영역들이 추가의 파장변환재료를 포함할 수 있다. 도 14에 도시한 것과 같이, 파장변환재료(191A)는 LED(102A, 102B)에 의해 우선적으로 조명되는 적색 방출 형광체이며 파장변환재료(191B)는 역시 LED(102A, 102B)에 의해 우선적으로 조명되는 황색 및 녹색 혼합 방출 형광체이다. 또한, 파장변환재료(192A)는 LED(102C, 102D)에 의해 우선적으로 조명되는 적색 방출 형광체이며 파장변환재료(192B)는 역시 LED(102C, 102D)에 의해 우선적으로 조명되는 황색 방출 형광체이다. 어떤 실시예들에서는, 파장변환재료(191A, 191B)는 동일한 재료이다. 마찬가지로, 어떤 실시예에서는, 파장변환재료(192A, 192B)는 동일한 재료이다.
상이한 전류원이 상이한 우선구역들 내의 LED들(102)에 전류를 공급한다. 도 14에 도시된 실시예에서, 전류원(182)은 우선구역 1에 위치한 LED(102A, 102B)에 전류(185)를 공급한다. 마찬가지로, 전류원(183)은 우선구역 2에 위치한 LED(102C, 102D)에 전류(184)를 공급한다. 상이한 우선구역들에 위치한 LED에 공급되는 전류를 별도로 제어함으로써, LED 기반 조명모듈(100)에 의해 출력되는 합성 광의 상관 색온도(CCT)를 CCT의 넓은 범위에 걸쳐 조정하는 것이 가능하다. 어떤 실시예에서는, LED 기반 조명모듈의 LED(102)는 서로의 5 nm 이내의 피크 방출 파장을 가진 광을 방출한다. 예를 들면, LED(102A-102D)는 모두 서로의 5 nm 이내의 피크 방출 파장을 가진 청색 광을 방출한다. 이 방식에서, LED 기반 조명모듈(100)로부터 방출되는 백색 광은 파장변환재료에 의해 많은 부분이 발생된다. 따라서, 색 제어는 상이한 부분집합의 LED들에 의해 우선적으로 조명될 상이한 파장변환재료들의 배치에 기초한다.
도 15는 도 14에 도시한 LED 기반 조명모듈(100)의 평면도이다. 도 14은 도 15에 도시한 절단선(B-B)을 따른 LED 기반 조명모듈(100)의 단면도를 도시한다. 도 15에 도시한 것과 같이, 파장변환재료(191A, 191B)는 투과요소(174)의 일부를 피복하고 파장변환재료(192A, 192B)는 투과요소(174)의 또 다른 일부를 피복한다. (LED(102A, 102B)를 포함하는) 구역 1의 LED들은 파장변환재료(191A, 191B)를 우선적으로 조명한다. 마찬가지로, (LED(102C, 102D)를 포함하는) 구역 2의 LED들은 파장변환재료(192A, 192B)를 우선적으로 조명한다. 어떤 실시예에서는, 구역 1의 LED가 방출한 광의 50% 이상이 파장변환재료(191A, 191B)를 향하는 반면, 구역 2의 LED가 방출한 광의 50% 이상은 파장변환재료(192A, 192B)를 향한다. 어떤 다른 실시예에서는, 구역 1의 LED가 방출한 광의 75% 이상이 파장변환재료(191A, 191B)를 향하는 반면, 구역 2의 LED가 방출한 광의 75% 이상은 파장변환재료(192A, 192B)를 향한다. 어떤 다른 실시예에서는, 구역 1의 LED가 방출한 광의 90% 이상이 파장변환재료(191A, 191B)를 향하는 반면, 구역 2의 LED가 방출한 광의 90% 이상은 파장변환재료(192A, 192B)를 향한다.
일 실시예에서, 우선구역 1의 LED가 방출한 광은 파장변환재료(191A, 191B)를 향한다. 전류원(182)이 우선구역 1의 LED에 전류(185)를 공급할 때, 광 출력(141)은 7500K 미만의 CCT를 가진 광이다. 어떤 다른 실시예에서는, 상기 광 출력은 5000K 미만의 CCT를 가진다. 어떤 실시예에서는, 광 출력은 CIE 1931 xy 색도도 내 목표 색점으로부터 0.010의 이격도(degree of departure)(△xy) 내에 색점을 가진다. 따라서, 우선구역 1의 LED에 전류가 공급되고 우선구역 2의 LED에 실질적으로 전류가 공급되지 않을 때, LED 기반 조명모듈(100)로부터의 합성 광 출력(141)은 특정한 색점 목표(예컨대, 흑체 궤적(Planckian locus) 상의 3000K 내에서 0.010의 이격도(△xy) 내)를 충족하는 백색 광이다. 어떤 실시예에서는, 상기 광 출력은 CIE 1931 xy 색도도 내의 목표 색점으로부터 0.004의 이격도(△xy) 내의 색점을 가진다. 이 방식에서, 상기 특정한 색점 목표를 충족하는 백색 광 출력을 달성하기 위해 LED 기반 조명모듈(100)의 상이한 LED들에 공급되는 복수의 전류를 조정할 필요는 없다.
전류원(183)이 우선구역 2의 LED들에 전류(184)를 공급할 때, 광 출력은 상대적으로 낮은 CCT를 가진다. 어떤 실시예에서는, 상기 광 출력은 2,200K 미만의 CCT를 가진다. 어떤 다른 실시예에서는, 상기 광 출력은 2,000K 미만의 CCT를 가진다. 어떤 다른 실시예에서는, 상기 광 출력은 1800K 미만의 CCT를 가진다. 따라서, 우선구역 2의 LED들에 전류가 공급되고 우선구역 1의 LED들에 실질적으로 전류가 공급되지 않을 때, LED 기반 조명모듈(100)로부터의 합성 광 출력은 매우 따뜻한 유색 광이다. 우선구역 2에 위치한 LED들에 공급되는 전류(184)에 대하여 우선구역 1에 위치한 LED들에 공급되는 전류(185)를 조정함으로써, 따뜻한 유색 광에 대한 백색 광의 양을 조정할 수도 있다. 따라서, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광의 CCT를 상대적으로 높은 CCT에서 상대적으로 낮은 CCT로 조정하기 위해 전류(184, 185)의 제어가 사용될 수 있다. 어떤 실시예들에서는, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광의 CCT를 최소 2,700K의 백색 광에서 1,800K 이하의 따뜻한 광으로 조정하기 위해 전류(184, 185)의 제어가 사용될 수 있다. 어떤 다른 실시예에서는, 1,700K 이하의 따뜻한 광이 얻어진다.
도 16은 또 다른 실시예에서 LED 기반 조명모듈(100)의 평면도를 도시한다. 도 17은 도 16에 도시된 절단선(C-C)에서 LED 기반 조명모듈(100)의 단면도를 도시한다. 도 17에 도시한 것과 같이, 파장변환재료(191A, 191B)는 투과요소(174)의 일부를 피복하고 구역 1의 LED들에 의해 우선적으로 조명된다. 파장변환재료(192A, 192B)는 투과요소(174)의 또 다른 일부를 피복하고 구역 2의 LED들에 의해 우선적으로 조명된다. 구역 3의 LED들은 투과요소(174)의 상이한 영역들 내에 있는 다른 파장변환재료들을 조명한다.
도 18은 도 16 및 도 17에 도시된 LED 기반 조명모듈(100)에 의해 달성 가능한 색점의 범위를 도시한다. 구역 3의 LED들에 전류가 공급될 때, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 도 18에 도시된 색점(231)을 가진다. 구역 3의 LED들에 전류가 공급되고 구역 1 및 구역 2의 LED들에 실질적으로 전류가 공급되지 않을 때, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 흑체 궤적 상의 50,00K 미만의 목표 색점으로부터 CIE 1931 xy 색도도에서 0.010의 이격도(△xy) 내에 색점을 가진다. 전류원(183)이 우선구역 1의 LED들에 전류(184)를 공급할 때, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 색점(232)을 가진다. 구역 1의 LED들에 전류를 공급하고 구역 2 및 구역 3의 LED들에 실질적으로 전류를 공급하지 않을 때, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 1,800K 미만의 CCT를 가진 CIE 1931 xy 색도도에서 흑체 궤적보다 아래의 목표 색점으로부터 CIE 1931 xy 색도도에서 0.010의 이격도(△xy) 이내의 색점을 가진다. 전류원(182)이 우선구역 2의 LED들에 전류(185)를 공급할 때, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 색점(233)을 가진다. 구역 2의 LED들에 전류가 공급되고 구역 1 및 구역 3의 LED에 실질적으로 전류가 공급되지 않을 때, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 3,000K 미만의 CCT를 가진 CIE 1931 xy 색도도(240)에서 흑체 궤적(230)보다 위의 목표 색점으로부터 CIE 1931 xy 색도도에서 0.010의 이격도(△xy) 이내의 색점을 가진다.
구역 1, 구역 2 및 구역 3에 위치한 LED들에 공급하는 전류를 조정함으로써, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 도 18에 도시한 색점(231-233)을 연결하는 삼각형 내의 임의의 색점으로 조정될 수 있다. 이 방식에서, LED 기반 조명모듈(100)이 방출한 광은 상대적으로 높은 CCT(예컨대, 약 3,000K)에서 상대적으로 낮은 CCT(예컨대, 약 1,800 K)까지 임의의 CCT를 달성하기 위해 조정될 수 있다. 또한, 각각의 목표 색점의 미리 결정된 공차(예컨대, CIE 1931 xy 색도도에서 0.010의 △xy, CIE 1976 u'v' 색도도에서 0.009의 △u'v', CIE 1976 u'v' 색도도에서 0.003의 △u'v' 등) 내에서 상기 구현된 색점들(231, 232, 233)을 조정함으로써, 각각의 LED 기반 조명모듈(100)은 동일한 방식으로 동일한 색점으로 조정될 수 있다.
각각 두 개 이상의 파장변환재료를 조명하는 LED의 복수의 구역들을 가지고, LED 기반 조명모듈(100)은 각각의 LED 기반 조명장치에 대해 상이한 구역들 내의 LED들에 공급된 전류의 비를 교정하지 않고 높은 정확도로 복수의 미리 결정된 EH는 목표 색점들을 생성할 수 있다.
도 19에서, 그래프(203)는 도 16 및 도 17에 도시한 실시예에서 CCT와 상대 플럭스(relative flux) 사이에 달성 가능한 하나의 관계를 도시한다. 도 19에서와 같이, LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광의 CCT를 3,000K로부터 약 2,200K까지 플럭스의 손실 없이 감소시키는 것이 가능하다. 100%에서 55%까지 상대 플럭스를 거의 선형적으로 감소시킴으로써 2,200K로부터 약 1,750K까지의 CCT의 추가적인 감소가 얻어질 수 있다. LED 기반 조명장치(100)의 LED들에 공급되는 전류를 감소시킴으로써 CCT의 변화 없이 상대 플럭스가 추가로 감소될 수 있다. 예를 들어 그래프(203)를 참조하면, LED 기반 조명장치(100)는 플럭스 레벨의 상대적으로 작은 변화로(예컨대, 그래프(203)에서와 같이 55%에서 100%까지의 상대 플럭스의 변화) CCT의 상대적으로 큰 변화를 달성하고 또한 상대적으로 작은 CCT의 변화로 플럭스 레벨의 상대적으로 큰 변화(예컨대, 그래프(203)에서와 같이 0%부터 55%까지 상대 플럭스의 변화)를 달성하는 것을 알 수 있다. 그러나 상이한 우선 구역들 내의 LED들에 공급되는 상대 및 절대 전류를 모두를 재설정함으로써 다른 많은 디밍(dimming) 특성이 달성될 수 있다.
참고로, 그래프(201)는 35W 할로겐 램프로부터 수집된 실험 데이터에 기초한다. 도시된 것과 같이, 최대 정격전력 레벨에서, 35W 할로겐 램프 광 방출은 2,900K이다. 할로겐 램프가 더 낮은 상대 플럭스 레벨로 조정될 때, 할로겐 램프로부터의 광 출력의 CCT는 감소된다. 예를 들면, 25% 상대 플럭스에서, 할로겐 램프로부터의 광 출력의 CCT는 대략 2,500K이다. CCT에서 추가의 감소를 달성하기 위해, 할로겐 램프는 매우 낮은 상대 플럭스 레벨까지 조정되어야 한다. 예를 들어, 2,100K 미만의 CCT를 달성하기 위해, 할로겐 램프는 5% 미만의 상대 플럭스 레벨까지 감소되어야 한다. 전통적인 할로겐 램프가 2,100K 미만의 CCT를 달성하는 것이 가능하지만, 각각이 램프로부터 방출되는 광의 강도를 현저히 감소시킴으로써만 그렇게 할 수 있다. 또한, 할로겐 램프의 플럭스 레벨과 색점을 독립적으로 조정할 유연성도 없다.
전술한 실시예는 예로서 제공된다. 상이한 색 변환재료를 우선적으로 조명하는 독립 제어형 LED들의 상이한 구역들의 다수의 다른 조합이 원하는 디밍 특성을 달성하기 위해 고려될 수 있다.
도 20은 LED 기반 조명모듈(100)로부터 방출된 광에 대해 일정 범위의 CCT를 달성하기 위해 필요한 가상의 상대 파워 비율을 도시한 그래프(210)이다. 상기 상대 파워 비율은 LED 기반 조명모듈(100) 내의 상이한 세 개의 광 방출 요소들(즉, 청색 방출 LED들의 어레이, 소정 양의 녹색 방출 형광체(일본 미츠비시사에 의해 제조된 모델 BG201A), 및 소정 양의 적색 방출 형광체(일본 미츠비시사에 의해 제조된 모델 BR102D)의 상대적 기여를 설명한다. 도 20에 도시한 바와 같이, 적색 방출 요소의 기여는 2,100K 미만의 CCT 레벨을 달성하기 위해 녹색 및 청색 방출 둘 다에 대해 우세해야만 한다. 또한, 청색 방출은 현저하게 약화되어야만 한다.
LED 기반 조명장치(100)의 전체 동작 범위에 걸친 CCT의 변화는 상이한 색 변환재료를 우선적으로 조명하는 유사한 방출 특성을 가진 LED들(예컨대, 모두 청색을 방출하는 LED)을 채용함으로써 달성될 수 있다. 전체 동작 범위에 걸친 CCT의 변화는 상이한 색 변환재료를 우선적으로 조명하는 상이한 방출 특성을 가진 LED들을 도입함으로써 달성될 수도 있다.
도 21은 CIE 1931 XYZ 색 공간에 기초한 (xy) 색도도를 도시한다. CIE 1931 색공간은 3개의 등색함수(color matching function)에 기초한다. 3개의 삼자극 값은 CIE 1931 색 공간을 3차원 색 공간으로 표현한다. 각각의 등색함수는 주어진 스펙트럼 S(λ)을 수학식 1과 같이 3개의 삼자극 값(X, Y, Z)의 각각에 관련시킨다.
Figure pct00001
도 21의 xy 색도도는 3차원 CIE 1931 XYZ 색 공간을 밝기가 무시된 2차원 공간(XY)에 투영한 것이다. 각각의 색 좌표 (x,y)는 수학식 2와 같이 3개의 삼자극 값의 함수로서 표현될 수 있다.
Figure pct00002
CIE 1931 색공간의 단순한 투영 변환(projective transformation)인 다른 색 공간들이 존재한다. 예를 들면, CIE 1960 UCS와 CIE 1976 UCS 양자는 CIE 1931 XYZ 색공간의 단순한 변환이다. CIE 1960 UCS는 수학식 3과 같이 2차원 색도(uv)를 3개의 삼자극 값들의 함수로서 표현한다.
Figure pct00003
CIE 1976 UCS는 수학식 4와 같이 2차원 색도(u'v')를 3개의 삼자극 값들의 함수로서 표현한다.
Figure pct00004
CIE 1960 UCS 색공간은 일반적으로 균일 색도의 표현으로서 CIE 1976 UCS 색공간에 의해 대체되었다. 그러나 CIE 1960 UCS 색공간은 여전히 색도의 표현으로서 유용하며 이는 상관 색 온도(CCT)의 등온선이 CIE 1960 UCS에서 플랑크 궤적(Planckian locus)에 수직 정렬되기 때문이다. CIE 1960 UCS 환경에서, 이격도(degree of departure)는 일정한 CCT의 선을 따른 플랑크 궤적과 광원에 의해 생성된 광의 색점 사이의 거리이다. 이격도는 CIE 1960 UCS에서 △uv의 단위로 지칭된다. 따라서, 백색 광원의 색점은 CCT 값과 △uv 값, 즉 CIE 1960 색공간에서 측정된 흑체 곡선으로부터의 이격도로서 기술될 수 있다. 결론적으로 LED 기반 조명 장치(100)에 의해 출력된 광의 색에 대한 규격은 미리 결정된 공차 내의 CCT 값과 미리 결정된 공차 내의 △uv 값으로서 표현될 수 있다는 것이다. 도 22는, 때로는 플랑크 궤적이라고 지칭되는, 수평축에 평행한 흑체 곡선(400)의 플롯과 CIE 1960 색도도의 환경에서 수직축을 따른 △uv의 단위를 도시한다. 목표 색점(256-258)은 예시적인 목표 색점으로서 도시되어 있다. 목표 색점으로부터의 이격도는 △uv의 단위로 지칭된다. 광원의 색점이 미리 결정된 목표 색점으로부터 현저히 변할 때, 광의 색은 원하는 색과 다르게 지각될 것이다. 또한, 광원이 서로 근접해 있을 때, 예를 들면 액센트 조명 또는 디스플레이에서, 약간의 색 차이라도 눈에 띄고 원치 않는 것으로 간주된다.
목표 색점에 근접한 광을 발생시키는 광원을 생산하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 일반 조명의 목적으로 사용될 때, LED 기반 조명장치(100)는 특정한 상관 색온도(CCT)를 갖는 백색광을 발생시키는 것이 바람직하다. CCT는 흑체 복사체의 온도와 관련 있고 통상 2700K와 6000K 사이의 온도가 일반 조명 목적으로 유용하다. 더 높은 색온도는 색이 푸르스름하기 때문에 "차갑다(cool)"고 하는 반면, 더 낮은 색온도는 더 많은 황-적색을 포함하기 때문에 "따듯하다(warm)"고 한다. 예를 들면, 2700K, 3000K, 3500K, 4000K, 4200K, 5000K, 6500K의 CCT가 종종 바람직하다. 또 다른 예에서, CIE 발광 계열 A, B, C, D, E, F 중 어느 것을 목표로 하는 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광이 바람직하다.
도 21에 도시된 바와 같이, CIE 1931 색공간에서 흑체 복사체의 색도는 곡선(200)으로 표현된다. 이 곡선은 때로는 플랑크 궤적으로 지칭된다. 이상적으로는, 광원은 흑체 곡선(200) 위의 목표 색점에 있는 광을 발생시킨다. 그러나 실제로는, 현재의 공정을 사용하여 제조된 LED 광원의 광출력에 대한 정밀 제어가 곤란하기 때문에 특히 LED 광원을 가지고 흑체 곡선(200) 위의 목표 색점에 있는 광을 발생시키는 것은 어렵다. 통상, 광원에 의해 발생된 광의 색점과 흑체 곡선(200) 위의 목표 색점 사이에는 약간의 거리가 있을 수 있으며, 이것은 흑체 곡선 위의 목표 색점으로부터 이격도라고 알려져 있다.
LED는 통상 그 스펙트럼 파워 분포로부터 도출된 다양한 특성에 기초하여 생산 실행 후 분류된다. LED의 비용은 분류(bin)의 크기(분포)에 의해 결정된다. 예를 들면, 특정한 LED는 그것의 피크 파장의 값에 기초하여 분류될 수 있다. LED의 피크 파장은 LED의 스펙트럼 파워 분포의 크기가 최대인 파장이다. 피크 파장은 청색 LED의 스펙트럼 파워 분포의 색상(color aspect)을 규정하기 위한 흔한 측정기준(metric)이다. 스펙트럼 파워 분포에 기초하여 LED를 분류하기 위해 다수의 다른 측정기준이 흔히 사용된다(예컨대, 우세 파장, xy 색점, uv 색점 등). 청색 LED는 5nm의 피크 파장의 범위를 갖는 분류들로 판매를 위해 분리되는 것이 보통이다.
전술한 바와 같이, LED 기반 조명장치(100)는 복수의 LED(102)를 가진 기판(104)을 포함한다. 기판(104)에 탑재되는 복수의 LED(102)는 특정한 스펙트럼 파워 분포를 갖는 광을 발생시킬 수 있다. 이 스펙트럼 파워 분포의 색은 그 중심 파장에 의해 규정될 수 있다. 중심 파장은 스펙트럼 파워 분포 영역의 절반이 중심 파장보다 작은 파장으로부터의 기여에 기초하고 스펙트럼 파워 분포 영역의 다른 절반이 중심 주파수보다 큰 파장으로부터의 기여에 기초하는 파장이다. 복수의 기판에 대해서, 중심 파장의 표준편차가 계산될 수 있다. 어떤 생산 실시예에 있어서, 예를 들면, 기판들이 긴밀히 정합하는 스펙트럼 파워 분포를 위해 신중하게 선택된 LED들로 또는 작은 분류(bin)로부터의 LED들로 채워지는 경우에, 복수의 기판들의 중심 파장의 표준편차는 0.1 nm 미만일 수 있다. 물론, 약 0.1 nm 이하의 중심 파장의 표준편차를 갖는 기판을 생산할 때 비용은 크게 증가한다. 다른 실시예에서, 복수의 기판들의 중심 파장의 표준편차는 0.5 nm 미만일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 복수의 기판들의 중심 파장의 표준편차는 2.0 nm 미만일 수 있다.
LED 기반 조명장치(100)는, 미리 결정된 공차 내에 여전히 목표 색점을 유지하면서 넓은 스펙트럼 파워 분포를 가진 LED를 수용하는 것이 가능하다. 또한, 하나의 LED 기반 조명장치(100)와 다음 LED 기반 조명장치(100) 사이에 긴밀히 정합된 색점들을 여전히 달성하면서, 상이한 스펙트럼 파워 분포, 예컨대 중심 파장의 큰 표준편차를 가진 하나 이상의 LED를 각자 구비한 복수의 LED 장치들(100)이 생산될 수 있으며, 이때 LED 장치들(100)의 정합하는 색점들은 목표 색점으로부터 미리 결정된 공차 내에 있다. 따라서 더 저렴한 LED들이 사용될 수 있다. 둘 이상의 파장변환재료를 사용함으로써, LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 색점은 정밀하게 제어될 수도 있다. 일 측면에서, 상기 둘 이상의 파장변환재료의 양은 조립된 LED 기반 조명장치의 색 측정에 기초하여 조정될 수 있으며, 그리하여 수정된 LED 기반 조명장치가 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에서 광을 방출하도록 한다. 상기 파장변환재료의 양은 0.009와 0.0035 사이의 원하는 이격도(△u'v')를 생성하도록 조정될 수 있으며, 원한다면, 0.002와 같이 더 작을 수도 있다.
도 23은 두 개의 파장변환재료의 부분들을 제거함으로써 목표 색점의 미리 정해진 공차 내에서 조립된 LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광의 색을 자동 조정하는 시스템(350)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 시스템(350)은 파장변환재료의 제거에 의해 LED 기반 조명장치(100)의 색을 자동으로 조정하지만, 시스템(350)은 파장변환재료의 추가에 의해 LED 기반 조명장치(100)를 조정하도록 구성될 수도 있다.
시스템(350)은 광검출시스템(310), 재료수정계획수단(320), 및 재료수정시스템(330)을 포함한다. 도 14에 도시한 실시예에서, 광검출시스템(310)은 통합 구체(311) 및 분광기(313)를 포함한다. 또한, 광검출시스템(310)은 LED 기반 조명장치(100)의 표면으로부터 방출된 광을 이미지화하기 위해 카메라시스템(314)을 옵션으로 포함한다. 광검출시스템(310)은 시험 중인 LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광의 색을 측정하도록 구성된다. LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광의 색을 측정하기 위해 통합 구체(311) 및 분광기(313)가 채용될 수 있지만, 다른 측정 장치들이 고려될 수 있다. 예를 들면, LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광은 각각 CIE 등색함수를 모방하도록 설정된 3개의 컬러 필터들에 의해 필터링 될 수 있다. 필터링 후, 광도계(photometer)에 의해 검출된 광은 수학식 1과 관련하여 설명된 3개의 삼자극 값들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 다른 전형적인 색 측정 기술들이 고려될 수도 있다.
재료수정계획수단(320)은 프로세서(321)와 프로세서가 읽을 수 있는 소정 양의 메모리(322)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 프로세서(321) 및 메모리(322)는버스(323)를 통해 통신한다. 메모리(322)는 명령을 저장하는 소정 양의 메모리(324)를 포함하며, 이것은 프로세서(321)에 의해 실행될 때, 본 명세서에서 설명되는 재료수정계획 기능을 실행한다.
도시된 실시예에서, 재료수정시스템(330)은 컨트롤러(331), 레이저 광원 (332), 및 갈보 스캐너(galvo scanner)(333)를 포함한다. 컨트롤러(331)는, 재료수정계획수단(320)에 의해 발생된 재료수정계획에 기초하여 레이저(332) 및 갈보 스캐너(333)를 제어함으로써, 레이저 광원(332)으로부터 방출된 광을 LED 기반 조명장치(100)에 조향한다. 상기 입사광은 제1 파장변환재료의 일부 및 제2 파장변환재료의 일부를 제거하며, 그리하여 수정된 LED 기반 조명장치(100)는 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에서 유색 광을 방출한다. 도시된 실시예에 추가로, 다른 재료수정시스템(330)을 생각할 수도 있다. 예를 들면, 레이저 기반 제거시스템은 레이저 광을 LED 기반 조명장치(100) 위로 정밀하게 조향시키기 위해 다양한 모션제어스킴을 채용할 수 있다. 예를 들면, LED 기반 조명장치를 한 방향으로 및 레이저를 직교 방향으로 조정된 방식으로 이동시키기 위해 모션시스템이 채용될 수 있다. 그와 같은 모션시스템은 단독으로 또는 주사거울시스템과 함께 레이저 광을 정밀하게 조향시키기 위해 채용될 수 있다. 어떤 다른 실시예들에서, 재료수정시스템(330)은 LED 기반 조명장치로부터 재료를 기계적으로 제거하는 기계적 스크라이빙 시스템(scribing system)일 수 있다. 이온 에칭, 화학적 에칭, 전기방전가공, 플라즈마 에칭, 및 화학기계적 연마에 기초한 재료수정시스템(330)이 고려될 수도 있다.
어떤 다른 실시예에서, 재료수정시스템(330)은 두 개의 상이한 파장변환재료의 양을 정밀 수정하기 위해 LED 기반 조명장치(100)에 재료를 추가할 수도 있다. 예를 들면, LED 기반 조명장치(100)에 두 개 이상의 상이한 파장변환재료를 추가하여 LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출되는 광의 색을 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에서 조정하기 위해 제트 분사, 스프레이 코팅, 스크린 인쇄, 및 블레이드 코팅이 채용될 수 있다.
도 25는 두 개 이상의 상이한 파장변환재료의 일부를 수정함으로써 목표 색점의 미리 정해진 공차 내에서 LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광의 색을 자동으로 조정하는 방법(300)을 예시한다. 설명을 위해서, 방법(300)은 도 23에 도시된 시스템(350)을 참조하여 설명된다. 그러나 방법(300)의 요소들의 실행은 도 23을 참조하여 설명된 특정 실시예들에 한정되지 않는다.
블록(301)에서, LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 제1 색이 측정된다. LED 기반 조명장치(100)는 제1 전류를 수신한다. 구역 1의 하나 이상의 LED들은 상기 제1 전류에 응답하여 조명한다. LED 기반 조명장치(100)는 또한 구역 1의 LED에 의해 조명되는 두 개의 파장변환재료를 포함한다. 도 23에 도시된 것과 같이, 전원(예컨대, 전류원(312))은 LED 기반 조명장치(100)에 전력(예컨대, 전류(315))을 공급한다. 이에 응답하여 LED 기반 조명장치(100)는 제1 색을 가진 광을 방출한다. 상기 방출된 광은 통합 구체(311)에 의해 수집된다. 통합 구체(311) 내에 광을 수집함으로써, 분광기(313)에 의해 수집된 광의 샘플은 LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 평균 색을 효과적으로 표현한다. 분광기(313)는 LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 색을 결정하고 상기 측정된 색을 나타내는 신호(316)를 재료수정계획수단(320)과 통신한다.
블록(302)에서, LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 제2 색이 측정된다. LED 기반 조명장치(100)는 제2 전류를 수신한다. 구역 2의 하나 이상의 LED들은 상기 제2 전류에 응답하여 조명한다. LED 기반 조명장치(100)는 또한 구역 2의 LED에 의해 조명되는 두 개의 파장변환재료를 포함한다. 도 23에 도시된 것과 같이, 전원(예컨대, 전류원(312B))은 LED 기반 조명장치(100)에 전력(예컨대, 전류(315B))을 공급한다. 이에 응답하여 LED 기반 조명장치(100)는 광의 제2 색을 방출한다. 상기 방출된 광은 통합 구체(311)에 의해 수집된다. 분광기(313)는 LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 색을 결정하고 상기 측정된 색을 나타내는 신호(316)를 재료수정계획수단(320)에 전달한다.
블록(303)에서, 재료수정계획수단(320)은 제1, 제2, 제3 및 제4의 파장변환재료(예컨대, 파장변환재료 191A, 191B, 192A, 192B) 양의 수정을 포함하는 재료수정계획을 결정한다. 수정되면, LED 기반 조명장치는 제1 전류에 응답하여 제1 목표 색점의 미리 결정된 공차 내의 광의 색을 방출하고 제2 전류에 응답하여 제2 목표 색점의 미리 결정된 공차 내의 광의 색을 방출할 것이다.
예로서, 제1 파장변환재료 및 제2 파장변환재료와 관련된 색점 이동이 도 21의 CIE 1931 색도도에 도시되어 있다. 예컨대 445nm에서 청색 광을 생성하는 시험 광원의 색점이 상기 색도도에서 점(210)으로 도시되어 있다. 예를 들어, 투과판(174) 위 또는 내부의 파장변환재료(180)에 의해 생성된 색점이 점(220)으로 도시되어 있으며, 이것은 예컨대 630nm의 지배적 파장에 해당한다. 상기 시험 광원으로 파장변환재료(180)에 의해 생성된 색점 이동은 점선(222)을 따르며, 이 경우 상기 색점 이동의 양은 LED 기반 조명장치(100)의 기하구조 및 투과판(174) 위의 파장변환재료(180)의 두께 및/또는 농도에 종속할 것이다. 예로서, 파장변환재료(180)에 의해 생성된 상기 측정된 색점 이동은 점(224)에 의해 도시되며 파장변환재료(180) 없이(예컨대, 점(210)) 상기 시험 광원에 의해 생성된 색점으로부터의 이동(△xy)은 선(226)에 의해 도시된다.
예를 들어, 투과판(174) 위 또는 내부의 파장변환재료(181)에 의해 생성된 색점은 점(230)으로 표시되며 이것은 570 nm의 지배적 파장에 해당한다. 시험 광원을 가지고 파장변환재료(181)에 의해 생성된 색점 이동은 점선(232)을 따르며 투과판(174) 위의 파장변환재료(181)의 두께 및/또는 농도에 좌우된다. 예를 들어, 시험광원으로 파장변환재료(181)에 의해 생성되는 측정된 색점은 점(234)에 의해 표시되며 파장변환재료(181) 없이 시험 광원에 의해 생성된 색점(예컨대, 점(210))으로부터의 이동(△xy)은 라인(236)에 의해 표시된다. 만일 원한다면, 다른 제형(formulation)의 파장변환재료들이 사용될 수도 있으며, 그것은 파장변환재료에 의해 생성되는 색점 및 그에 따른 색점 이동의 기울기를 (화살표 '240' 와 같이) 변경할 수도 있다.
통상적으로, 한 LED와 다른 LED는 스펙트럼 파워 분포에 차이가 있다. 452 nm에서 청색 광을 생성하는 LED는 450 nm ~ 455 nm 범위의 광을 통상적으로 생성할 것이다. 다른 예에서, 청색 광을 생성하는 LED는 440 nm ~ 475 nm 범위의 광을 생성할 수도 있다. 이 예에서, 한 LED와 다른 LED의 스펙트럼 파워 분포는 8% 정도일 수 있다. LED의 스펙트럼 파워 분포의 변화는 일정하고 정확한 색점을 가진 LED 기반 광원을 생산하는 것이 어려운 이유들 중 하나이다. 그러나 LED 기반 조명장치(100)는 개별적으로 수정될 수 있는 파장변환재료들을 가진 두 개 이상의 파장변환 구성요소를 포함하기 때문에, 목표 색점으로부터 미리 결정된 공차, 예컨대 0.0035 미만의 △u'v' 내에서 색점을 생성하기 위해 LED(102)의 스펙트럼 파워 분포의 큰 변화에 대해 적당한 파장변환 특성이 조정될 수 있다. 목표 색점은 예컨대, 2700K, 3000K, 4000K, 또는 흑체곡선 상의 다른 온도의 CCT일 수 있으며, 대안으로 목표 색점은 흑체곡선에서 떨어져 있을 수 있다.
도 22는 CIE 1960 UCS 색도도로부터 LED 장치들의 색점과 흑체곡선 상의 미리 결정된 목표 색점들을 도시하며, 상기 색도도에서 수평축은 CCT를 나타내고 수직축은 흑체곡선(400)으로부터 이격도(△uv)를 나타낸다. 목표 색점은 예를 들면 흑체곡선(400) 상의 4000K, 3000K 및 2700K일 수 있다. 원한다면 다른 목표 CCT들이나 흑체 곡선(400)에서 떨어져 있는 색점들이 사용될 수 있다. 도 22는 목표 색점들의 각각에 대해 미리 결정된 공차를 직사각형으로 도시한다. 예를 들면, CCT는 4000K의 목표 색점에서 ±90K만큼 변할 수 있는 반면, 3000K에서는 ±55K만큼 변할 수 있고, 2700K에서는 ±50K 변할 수 있다. CCT에 대해 미리 결정된 이들 공차는 흑체곡선 상의 각각의 개별 목표 색점에 중심을 둔 2단계 맥아담 편차타원(MacAdam ellipse) 내에 있다. 각각의 CCT에 대한 흑체곡선으로부터의 이격도(△uv)에 대한 미리 결정된 공차는 ±0.001이다. 이 예에서, △uv는 흑체곡선(400) 위로 0.001 거리만큼 변하고(양의 공차 값 +0.001로 표현됨) 흑체곡선(400) 아래로 0.001 거리만큼 변할 수 있다(음의 공차 값 -0.001로 표현됨). △uv에 대한 미리 결정된 이 공차는 흑체곡선 위의 각각의 목표 색점 위에 중심을 둔 1단계 맥아담 편차타원 내에 있다. 도 22에 도시된 CCT 및 △uv이 대한 미리 결정된 공차는 2단계 맥아담 편차타원 내에 있고 또한 0.0035의 △u'v'의 공차 내에 있다. 목표 색점들로부터 상기 도시된 공차 내 색점들은 광원을 나란히 보더라도 대부분의 사람은 색 차이를 식별할 수 없을 만큼 가깝다.
상기 색도도는 참고를 위해서 3000K에 중심을 둔 2개의 색선(color line)을 도시한다. 색선(402)은 제1 파장변환재료에 의해 생성된 색점 이동에 대응한다. 본 실시예에서, 색선(402)은 투과판(174) 위의 황색 형광체 코팅이다. 색선(404)은 제2 파장변환재료에 의해 생성된 색점 이동에 대응한다. 본 실시예에서, 색선(404)은 투과판(174) 위의 적색 형광체 코팅이다. 색선(402)은 황색 형광체에 의해 생성된 광의 색점에서의 이동 방향을 지시한다. 색선(404)은 적색 형광체에 의해 생성된 광의 색점에서의 이동 방향을 지시한다. 제1 파장변환재료와 제2 파장변환재료는 그것들 각각의 색점에서의 이동 방향이 평행하지 않도록 선택된다. 황색 형광체 및 적색 형광체의 이동 방향이 평행하지 않기 때문에, LED 기반 조명장치(100)에 의해 방출된 광의 색점 이동의 방향은 임의 지정될 수 있다. 이것은 전술한 바와 같이 각각의 형광체의 양을 수정함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 작은 점들(412, 414, 416, 418)은 파장변환재료들의 상이한 양을 사용하는 하나의 LED 기반 조명장치(100)에 의해 생성된 색점들을 도시한다. 예를 들면, 점(412)은 두 개의 상이한 파장변환재료들의 한 세트의 양을 가진 LED 기반 조명장치(100)에 대한 색점을 도시한다. 황색 형광체의 양을 수정함으로써, LED 기반 조명장치(100)에 대한 색점은 점(414)으로 이동했다. 도시된 것과 같이, 점(412)에서 점(414)까지 색점의 차이는 색선(402)과 평행하다. 적색 형광체의 양을 수정함으로써, 색점은 점(414)에서 점(416)으로 이동하며 이것은 색선(404)과 평행한다. 이것은 3000K 목표 내에 있지만, 황색 형광체 양의 추가 수정에 의해 점(418)이 생성되며, 여기서 점(416)과 점(418) 사이의 이동은 색선(402)과 평행하다. 다시 황색 형광체의 양을 수정함으로써 LED 기반 조명장치(100)의 색점은 색선(402)을 따라 이동하여 큰 점(420)에 의해 도시된 색점을 생성하며, 이것은 흑체곡선 위의 3000K의 목표 색점으로부터 미리 결정된 공차 내에 있다.
재료수정계획수단(320)은 LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광의 색을 블록(301)에서 측정된 값으로부터 미리 결정된 공차 내의 목표 색점으로 이동하기 위해 필요한 각각의 파장변환재료 양의 수정을 결정한다. 상기 각각의 파장변화재료 양의 수정은 각각의 파장변환재료와 관련된 색 이동의 방향 및 각각의 파장변환재료의 다른 양들과 관련된 색 이동의 크기에 기초한다. 재료수정계획수단(320)은 상기 재료수정계획을 나타내는 신호(325)를 재료수정시스템(330)에 전달한다. 재료수정계획은 각각의 파장변환재료가 수정되어야 하는 LED 기반 조명장치(100) 위의 위치 및 수정된 각각의 파장변환재료의 양을 포함한다.
블록 304에서, 재료수정시스템(330)은 상기 재료수정계획에 따라서 파장변환재료의 양을 수정한다. 예를 들면, 도 23에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(331)는 재료수정계획을 나타내는 신호(325)를 수신한다. 이에 대해, 컨트롤러(331)는 상기 재료수정계획을 나타내는 신호(325)를 수신한다. 응답하여, 컨트롤러(331)는 상기 재료수정계획에 따라서 각각의 상이한 파장변환재료의 일부를 제거하기 위해 갈보 스캐너(333) 및 레이저(332)의 레이저 파워 출력을 제어한다.
도 24는 또 다른 실시예의 시스템(350)을 도시한다. 도시된 실시예에서, 광검출시스템(310) 및 재료수정시스템(330)은 공통의 기계적 플랫폼 위에 구현된다. 이 방식에서, LED 기반 조명장치(100)는 색 측정 및 재료 수정을 위해 별도의 처리스테이션에 이송될 필요가 없다.
LED 기반 조명장치(100)로부터 방출된 광의 색점을 조정하기 위해, 재료수정계획수단(320)은 원하는 색 이동을 달성하기 위해 필요한 파장변환재료의 각각의 양에 대해 적절한 수정을 결정한다. 또한, 재료수정계획수단(320)은 재료수정이 일어나야 하는 곳을 역시 결정한다. 어떤 실시예들에서, 파장변환재료의 얇은 한 개 라인 또는 라인들의 세트가 LED 기반 조명장치(100)의 특정한 장소들에 추가되거나 그곳에서 제거될 수 있다. 어떤 다른 실시예에서, 파장변환재료의 일련의 점들이 LED 기반 조명장치(100)의 특정한 장소에 추가되거나 그곳에서 제거될 수 있다.
또 다른 측면에서, 재료수정계획수단(320)은, 색점에 추가하여, LED 기반 조명장치(100)의 또 다른 성능 측정기준에 기초하여 재료수정이 일어날 곳을 결정한다.
일 실시예에서, 재료수정의 위치는 적어도 부분적으로는 LED 기반 조명장치의 출력 빔 강도 분포에 기초한다. 도 26은 LED 기반 조명장치(100)의 발광면의 카메라(예컨대, 카메라(314))에 의해 수집된 이미지(360)를 도시한다. 일 실시예에서, 이 이미지 정보(317)는, 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 재료수정계획수단(320)에 전달된다. 도 27은 도 26의 절단선 A-A에서 LED 기반 조명장치(100)의 발광면에 걸쳐 휘도(luminance)(371)를 나타내는 그래프(370)이다. 도 27에 지시된 바와 같이, LED 기반 조명장치(100)의 발광면에서의 휘도는 완전한 대칭이 아니다. 예를 들면, 도 27에서 지시된 부분(372)은 축(373) 반대 측의 대응하는 부분보다 더 큰 휘도를 보인다. 이 측정에 기초하여, 재료수정계획수단(320)은 상기 수정된 장치의 휘도가 개선된 출력 빔 균일성을 보이도록 부분(372) 영역에서 목표 색점에 도달하기 위해 필요한 파장변환재료를 추가하는 재료수정계획을 결정한다.
또 다른 실시예에서, 재료수정의 위치는 적어도 부분적으로는 조립된 LED 기반 조명장치(100)의 개선된 색 변환 효율을 달성하는 것에 기초한다. 도 28은 투과판(174)과 공면인 평면 내의 LED(102)에 의해 방출된 광의 강도에서의 공간적 변화를 나타내는 그래프(375)를 도시한다. 이 공간적 변화의 결과로서, 투과판(174) 위에 위치된 파장변환재료는 위치에 따라서 상이한 레벨의 여기 광을 받는다. 예를 들면, 피크 강도의 영역에서 파장변환재료는 더 낮은 강도의 영역들에 비해서 재료 양의 변화에 더 민감할 수 있다. 따라서, 파장변환재료의 양의 변화는 색점 및 그것들의 위치에 기초한 전체적인 변환 효율에 다른 영향을 미칠 수 있다. 알려진 방출 패턴 및 파장변환재료의 최초 레이아웃에 기초하여, 재료수정계획수단(320)은 개선된 색 변환 효율을 보이는 영역들에서 목표 색점을 도달하기 위해 필요한 파장변환재료를 추가하거나 제거하는 재료수정계획을 결정한다. 도 29의 예에서, 재료수정계획은 밑에 있는 각각의 LED 위치로부터 고정된 거리에 있는 재료 제거의 궤적들(380A~380D)을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 재료수정의 위치는 적어도 부분적으로는 조립된 LED 기반 조명장치의 발광면에 대하여 개선된 온도 분포를 달성하는 것에 기초한다. 상기 발광면 위의 "열점(hot spots)"을 결정하기 위해 투과판(174)의 발광면의 적외선 이미지가 사용될 수 있다. 이들 "열점"은 색 변환의 불균형 양을 지시할 수 있다. 이에 응답하여, 재료수정계획수단(320)은 LED 기반 조명장치(100)의 발광면 위의 "열점"을 최소화시키는 영역들 내의 목표 색점을 도달하기 위해 필요한 파장변환재료를 추가하거나 제거하는 재료수정계획을 결정한다.
또 다른 실시예에서, 재료수정의 위치는 적어도 부분적으로는 조립된 LED 기반 조명장치의 발광면에 대하여 개선된 색 균일을 달성하는 것에 기초한다. 상기 발광면 위의 상이한 위치들에서 색 온도를 결정하기 위해 투과판(174)의 발광면의 이미지가 사용될 수 있다. 색 온도의 차이는 재료 코팅의 불균일 또는 상이한 LED들(102)의 피크 방출 파장의 차이를 지시할 수 있다. 이에 응답하여, 재료수정계획수단(320)은 목표 평균 색점에 도달하기 위해 파장변환재료를 추가하거나 제거하는 재료수정계획을 결정하고 또한 LED 기반 조명장치(100)의 발광면 위의 색 온도 균일성을 개선한다.
이해를 돕기 위해서 특정의 구체적인 실시예들을 위에서 설명했지만, 본 명세서의 기재는 전술한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며 일반적인 응용성을 갖는다. 예를 들면, LED 기반 조명장치(100)는 장치의 상부(즉, LED 탑재기판(104)의 반대 면)로부터 방출하는 것으로 설명되었지만, 다른 실시예에서는, LED 기반 조명장치(100)는 장치의 측면(즉, LED 탑재기판(104)에 인접한 측면)으로부터 광을 방출할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, LED 기반 조명장치(100)의 임의의 구성요소는 형광체로 패턴화될 수 있다. 패턴 자체와 형광체 조성은 둘 다 변할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 조명장치는 LED 기반 조명장치(100)의 상이한 영역들에 위치하는 상이한 유형의 형광체들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 적색 형광체가 투과판(174)의 바닥면 위에 위치될 수 있고, 황색 및 녹색 형광체가 투과판(174)의 상부에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 상이한 유형의 형광체, 예컨대 적색 및 녹색 형광체가 투과판(174) 또는 성형렌즈(172) 위의 다른 영역들 위에 위치될 수 있다. 예를 들면, 일 유형의 형광체가 투과판(174) 또는 성형렌즈(172) 위의 제1 영역에, 예를 들면, 줄무늬(stripes), 스폿(spots), 또는 다른 패턴으로, 패턴화될 수 있으며, 또 다른 유형의 형광체가 투과판(174) 또는 성형렌즈(172) 위의 다른 제2 영역 위에 위치될 수 있다. 원한다면, 추가의 형광체가 상이한 영역들에 사용되고 위치될 수 있다. 또한, 원한다면, 단일 유형의 파장변환재료만이 투과판(174) 또는 성형렌즈(172) 위에 사용되고 패턴화될 수 있다. 또 다른 실시예에서, LED 기반 조명장치(100)는 도 1 내지 도 3에서 조명기구(150)의 일부로서 도시되어 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, LED 기반 조명장치(100)는 대체 램프(replacement lamp) 또는 레트로피트 램프(retrofit lamp)의 일부일 수 있다. 그러나 또 다른 실시예에서, LED 기반 조명장치(100)는 대체 램프 또는 레트로피트 램프로서 성형되거나 그와 같이 간주될 수 있다. 따라서, 다양한 수정, 각색, 및 전술한 실시예들의 다양한 특징들의 조합이 청구항들에 제시된 발명의 범위 내에서 실행될 수 있다.

Claims (30)

  1. 제1 전류를 수신하는 제1 LED를 포함하는 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 상기 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 제1 색을 측정하는 단계;
    제2 전류를 수신하는 제2 LED를 포함하는 상기 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제2 전류에 응답하여 상기 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 제2 색을 측정하는 단계; 및
    상기 광의 제1 색 및 상기 광의 제2 색에 적어도 부분적으로 기초하여, 제1 파장변환재료의 제1 양의 수정, 제2 파장변환재료의 제2 양의 수정, 제3 파장변환재료의 제3 양의 수정 및 제4 파장변환재료의 제4 양의 수정을 포함하는 재료수정계획을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 LED로부터 방출된 광은 상기 제1 파장변환재료의 제1 양 및 제2 파장변환재료의 제2 양을 조명하며,
    상기 제2 LED로부터 방출된 광은 상기 제3 파장변환재료의 제3 양 및 제4 파장변환재료의 제4 양을 조명하고,
    상기 LED 기반 조명장치는, 상기 재료수정계획에 따라 수정될 때, 상기 제1 전류에 응답하여 제1 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에서 광의 제3 색을 방출하고 상기 제2 전류에 응답하여 제2 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에서 광의 제4 색을 방출하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환재료 및 상기 제3 파장변환재료는 동일한 파장변환재료인, 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED 기반 조명장치의 상기 제1 파장변환재료의 제1 양, 상기 제2 파장변환재료의 제2 양, 상기 제3 파장변환재료의 제3 양 및 상기 제4 파장변환재료의 제4 양을 상기 재료수정계획에 따라서 수정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 제1 양의 상기 수정은 상기 제1 파장변환재료의 일부를 추가하거나 제거하는 것을 포함하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 재료수정계획은 제1 파장변환재료의 상기 일부의 위치를 포함하는, 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 일부의 상기 위치는 상기 LED 기반 조명장치의 출력 빔 강도 분포, 상기 LED 기반 조명장치의 색 변환 효율, 및 상기 LED 기반 조명장치의 발광면 위에서의 온도 분포 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여 결정되는, 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환재료의 제1 양, 상기 제2 파장변환재료의 제2 양, 상기 제3 파장변환재료의 제3 양 및 상기 제4 파장변환재료의 제4 양은 상기 LED 기반 조명장치의 색 변환 요소 위에 위치하는, 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환재료의 제1 양, 상기 제2 파장변환재료의 제2 양, 상기 제3 파장변환재료의 제3 양 및 상기 제4 파장변환재료의 제4 양은 상기 LED 기반 조명장치의 상기 색 변환 요소 위에서 서로 물리적으로 분리되는, 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환재료의 제1 양은 상기 색 변환 요소의 제1 면에 배치되고,
    상기 제3 파장변환재료의 제3 양은 상기 색 변환 요소의 제2 면에 배치되는, 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환재료의 제1 양, 상기 제2 파장변환재료의 제2 양, 상기 제3 파장변환재료의 제3 양 및 상기 제4 파장변환재료의 제4 양은 상기 LED 기반 조명장치의 하나 이상의 색 변환 요소 위에 위치하고,
    제1 파장변환재료의 제1 양의 상기 수정, 제2 파장변환재료의 제2 양의 상기 수정, 제3 파장변환재료의 제3 양의 상기 수정 및 제4 파장변환재료의 제4 양의 상기 수정은 상기 하나 이상의 색 변환 요소 위에서 상기 제1 파장변환재료의 제1 양, 상기 제2 파장변환재료의 제2 양, 상기 제3 파장변환재료의 제3 양 및 상기 제4 파장변환재료의 제4 양의 수정을 포함하는, 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 제1 양의 상기 수정은 상기 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 CIE 1976 u'v' 색도도에서 제1 방향을 따르는 색점 이동을 일으키고,
    제2 파장변환재료의 제2 양의 상기 수정은 상기 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 CIE 1976 u'v' 색도도에서 제2 방향을 따르는 색점 이동을 일으키며,
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 평행하지 않은, 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 광의 제3 색은 제3 색점을 갖고 상기 광의 제4 색은 제4 색점을 가지며, 상기 제3 색점 및 상기 제4 색점은 CIE 1976 u'v' 색도도 내의 상기 제1 목표 색점 및 상기 제2 목표 색점으로부터 각각 0.009의 이격도(△u'v') 이내에 있는, 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 광의 제3 색은 제3 색점을 갖고 상기 광의 제4 색은 제4 색점을 가지며, 상기 제3 색점 및 상기 제4 색점은 CIE 1976 u'v' 색도도 내의 상기 제1 목표 색점 및 상기 제2 목표 색점으로부터 각각 0.003의 이격도(△u'v') 이내에 있는, 방법.
  14. 제 4 항에 있어서,
    제1 파장변환재료 일부의 상기 제거는 레이저 박리, 기계적 스크라이빙, 이온 에칭, 화학적 에칭, 전기방전 가공, 플라즈마 에칭, 및 화학기계적 에칭 중 하나 이상에 의해 달성되는, 방법.
  15. 제 4 항에 있어서,
    제1 파장변환재료 일부의 상기 추가는 제트 분사, 스프레이 코팅, 스크린 인쇄, 및 블레이드 코팅 중 하나 이상에 의해 달성되는, 방법.
  16. 조립된 LED 기반 조명장치를 조정하는 방법에 있어서,
    제1 파장변환재료의 양, 제2 파장변환재료의 양, 제3 파장변환재료의 양, 및 제4 파장변환재료의 양을 포함하는 상기 조립된 LED 기반 조명장치를 제공하는 단계;
    제1 전류를 수신하는 제1 LED를 포함하는 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 상기 조립된 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 제1 색을 측정하는 단계;
    제2 전류를 수신하는 제2 LED를 포함하는 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제2 전류에 응답하여 상기 조립된 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 제2 색을 측정하는 단계; 및
    상기 조립된 LED 기반 조명장치로부터 방출된 상기 광의 제1 색 및 상기 광의 제2 색을 각각 미리 결정된 공차 내의 제1 목표 색점 및 상기 미리 결정된 공차 내의 제2 목표 색점으로 변경하기 위해 제1, 제2, 제3, 및 제4 파장변환재료의 상기 양들을 수정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 LED로부터 방출된 광은 제1 파장변환재료 및 제2 파장변환재료를 조명하고,
    상기 제2 LED로부터 방출된 광은 제3 파장변환재료 및 제4 파장변환재료를 조명하는, 조정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 양의 상기 수정은 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 CIE 1976 u'v' 색도도에서 제1 방향을 따르는 색점 이동을 일으키고,
    제2 파장변환재료의 양의 상기 수정은 상기 조립된 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 CIE 1976 u'v' 색도도에서 제2 방향을 따르는 색점 이동을 일으키며,
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 평행하지 않은, 조정 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환재료 및 상기 제2 파장변환재료는 상기 조립된 LED 기반 조명장치의 하나 이상의 LED 위에 배치된 투명요소의 표면 위에 위치하는, 조정 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 양의 상기 수정은 상기 제1 파장변환재료의 일부를 추가하는 것과 상기 제1 파장변환재료의 일부를 제거하는 것 중 어느 하나를 포함하는, 조정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    제1 파장변환재료 일부의 상기 제거는 레이저 박리, 기계적 스크라이빙, 이온 에칭, 화학적 에칭, 전기방전 가공, 플라즈마 에칭, 및 화학기계적 에칭 중 하나 이상에 의해 달성되는, 조정 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    제1 파장변환재료 일부의 상기 추가는 제트 분사, 스프레이 코팅, 스크린 인쇄, 및 블레이드 코팅 중 하나 이상에 의해 달성되는, 조정 방법.
  22. 제 16 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 양의 상기 수정이 일어나야 할 위치를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 조정 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 양의 상기 수정 위치를 결정하는 상기 단계는 상기 조립된 LED 기반 조명장치의 출력 빔 강도 분포, 상기 조립된 LED 기반 조명장치의 색 변환 효율, 상기 조립된 LED 기반 조명장치의 색 균일성, 및 상기 조립된 LED 기반 조명장치의 발광면 위에서의 온도 분포 중 하나 이상에 기초하는, 조정 방법.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 파장변환재료, 상기 제2 파장변환재료, 상기 제3 파장변환재료, 및 상기 제4 파장변환재료는 하나 이상의 색 변환 요소 위에 위치하고,
    제1, 제2, 제3 및 제4 파장변환재료들의 양들의 상기 수정은 상기 하나 이상의 색 변환 요소 위에서 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 파장변환재료들의 양들을 수정하는 것을 포함하는, 조정 방법.
  25. 프로세서에 의해 읽혀질 때 상기 프로세서가,
    제1 전류를 수신하는 제1 LED를 포함하는 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 상기 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 제1 색의 표시를 수신하며, 상기 제1 LED로부터 방출된 광은 제1 파장변환재료의 제1 양 및 제2 파장변환재료의 제2 양을 조명하는 기능;
    제2 전류를 수신하는 제2 LED를 포함하는 상기 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제2 전류에 응답하여 상기 LED 기반 조명장치로부터 방출된 광의 제2 색의 표시를 수신하며, 상기 제2 LED로부터 방출된 광은 제3 파장변환재료의 제3 양 및 제4 파장변환재료의 제4 양을 조명하는 기능; 및
    상기 광의 제1 색 및 상기 광의 제2 색에 적어도 부분적으로 기초하여, 제1 파장변환재료의 제1 양의 수정, 제2 파장변환재료의 제2 양의 수정, 제3 파장변환재료의 제3 양의 수정 및 제4 파장변환재료의 제4 양의 수정을 포함하는 재료수정계획을 생성하며, 상기 LED 기반 조명장치는, 상기 재료수정계획에 따라 수정될 때, 상기 제1 전류에 응답하여 제1 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에서 광의 제3 색을 방출하고 상기 제2 전류에 응답하여 제2 목표 색점의 미리 결정된 공차 내에서 광의 제4 색을 방출하는 기능;을 실행하도록 하는 명령을 저장하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 명령은,
    상기 광의 제3 색의 표시를 수신하는 기능; 및
    상기 광의 제3 색이 CIE 1976 u'v' 색도도 내의 상기 제1 목표 색점으로부터 0.009의 이격도(△u'v') 내에 있는 것을 판정하는 기능을 추가로 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 재료수정계획은 제1 파장변환재료의 제1 양의 상기 수정의 위치를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  28. 제 25 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 제1 양의 상기 수정은 상기 제1 파장변환재료의 일부를 제거하거나 추가하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  29. 제 27 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 제1 양의 상기 위치 결정은 상기 LED 기반 조명장치의 출력 빔 강도 분포, 상기 LED 기반 조명장치의 색 변환 효율, 및 상기 LED 기반 조명장치의 발광면 위에서의 온도 분포 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  30. 제 25 항에 있어서,
    제1 파장변환재료의 제1 양의 상기 수정은 상기 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 CIE 1976 u'v' 색도도 내의 제1 방향을 따르는 색점 이동을 생성하고,
    제2 파장변환재료의 제2 양의 상기 수정은 상기 LED 기반 조명장치에 공급된 상기 제1 전류에 응답하여 CIE 1976 u'v' 색도도 내의 제2 방향을 따르는 색점 이동을 생성하며,
    상기 제1 방향 및 상기 제2 방향은 평행하지 않은, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체.
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