KR20150070437A - 동적 인시츄 형광체 혼합 및 분사를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
발광 디바이스에 형광체 조성물을 성막하기 위한 시스템 및 방법은 생산 수율을 향상시키고, 종래 프로세스들을 간소화하고, 비용을 감소시킨다. 예를 들면, 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하는 방법은 각각 각기의 타입의 형광체를 분배하기 위한 복수의 컬러의 형광체 분배기들을 이용하여 발광 디바이스상에 형광체 조성물의 부분을 분배하는 단계를 포함한다. 전력이 발광 디바이스에 인가되어 발광하고, 발광 디바이스에 의해 방출된 광의 특성이 검출된다. 형광체 혼합 및 형광체 분배는 동적으로 제어된다. 그러므로, LED들 상에 분배된 형광체의 컬러 특성들이 일관된다. 본 시스템 및 방법은 또한 광의 검출된 특성과 광의 원하는 특성 사이의 차이를 감소시킬 수도 있다.
Description
본 발명은 발광 디바이스들의 제조에 관한 것이고, 더 상세하게는 형광체 층을 갖는 넓은 스펙트럼의 발광 다이오드들의 제조에 관한 것이다.
발광 다이오드 (LED) 들과 같은 솔리드 스테이트 디바이스 (solid state device) 들은 백열등 및 형광등과 같은 종래 광원들을 대체하기 위한 매력적인 후보들이다. LED들은 실질적으로 백열등 보다 더 높은 광 변환 효율을 갖고 양쪽 모두 타입의 종래 광원들보다 더 긴 수명을 갖는다. 또한, 몇몇 타입의 LED 들은 이제 형광 (fluorescent) 광원 보다 더 높은 변환 효율을 갖고 더욱 더 높은 변환 효율이 연구실에서 입증된 바 있다. 최종적으로, LED들은 형광등 보다 더 낮은 전압을 필요로 하고 따라서 다양한 전력 절감 혜택을 제공한다.
불행하게도, LED들은 상대적으로 좁은 스팩트럼의 광을 생성한다. 종래 조명 시스템들을 대체하기 위하여, 백색 광을 생성하는 LED 기반 광원들이 요망된다. 백색광을 생성하기 위한 하나의 방법은, 청색 또는 UV LED들로부터 방출된 단색 광이 넓은 스펙트럼 (broad-spectrum) 의 백색 광으로 변환되도록 LED들 상에 형광체 (phosphor) 재료를 성막 (deposit) 하는 것이다. 형광체 재료는 미리 정의된 농도로, 또는 미리 정의된 레시피 (recipe) 로 실리콘 (silicone) 과 같은 폴리머에 형광체 분말을 혼합하여, 실리콘에서 형광체 입자들의 현탁액 (suspension) 을 생성하는 것에 의해 형성될 수도 있다. 다음에 이 혼합물은 미리 정의된 부피 및/또는 중량으로 LED 상에 성막되고, 후속하여 경화 절차를 받는다. 다음에 그 얻어지는 형광체 코팅된 LED들이 테스트되고 실제 테스트된 컬러에 따라 상이한 컬러 빈 (bin) 들에 넣어진다. 실리콘 캐리어 (carrier) 에 형광체 입자들을 현탁하기 위한 다양한 프로세스들이 당해 기술 분야에 알려져 있다.
이들 프로세스들을 사용하여, 일관된 광학적 속성, 이를테면 컬러 일관성 (color consistency) 을 달성하는 것이 곤란하다. 종종, 캐리어에 형광체 입자들을 현탁하는 프로세스에 기인하여, 많은 수의 LED 들에 걸쳐 광의 균일성을 유지하기 곤란하다. 오퍼레이터 에러 (operator error) 는 잘못된 혼합물을 초래하여, 전부 (whole lot) 의 오프-컬러 고장 (off-color failure) 으로 이어질 수도 있다. 또한, 형광체 혼합물의 점도는 성막 동안 변경될 수도 있거나 또는 형광체 현탁액이 가용 시간 (pot life) 에서 가라앉아서, 광범위한 컬러 빈 (color bin) 들을 야기할 수도 있다. 또한, 칩 파장, 형광체 프로파일, 기판 반사도 등과 같은 다른 인자들은 또한, 분배 체적 및 중량이 일관될 때에도 변화를 야기할 수 있다. 일반적으로 위의 문제들은 실시간으로 포착될 수 없고, 따라서 그것들은 테스트하는 동안 발견될 때에는 부품들을 회복시키기에는 너무 늦고 그것들은 폐기되야 한다. 제조 프로세스 그 자체는 종종 시간 소모적이고 비용이 많이 들고, 다수의 제조 단계들을 완료해야 한다. 이들 문제들 모두는 넓은 스펙트럼의 LED들의 제조시 증가된 비용으로 이어진다.
따라서, 형광체 재료를 LED들 및 다른 솔리드 스테이트 조명 디바이스들에 적용하기 위한 간단하고 향상된 프로세스들에 대한 필요가 당업계에 존재한다.
요약
여러 대표적인 양태들에서, 본 개시는 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배 (dispensing) 하는 방법을 제공한다. 예시적인 방법에 따르면, 광의 기대 특성들, 이를테면 상관 색 온도 (correlated color temperature; CCT) 및/또는 색 공간 (예를 들면 CIE 1931 색 공간) 에서의 좌표 (coordinate) 들의 세트, 및 형광체 조성물의 기대 전체 분배 체적 또는 중량이 제어기에 입력된다. 제 1 양의 형광체 조성물이 복수의 분사 헤드들을 이용하여 발광 디바이스의 표면 상에 분배되고, 그 분사 헤드들은 실질적으로 순수한 실리콘을 분배하기 위한 실질적으로 순수한 실리콘 분사 헤드 및 복수의 컬러 형광체 분사 헤드들을 포함하며, 각각은 각각의 컬러 형광체들을 분배하기 위한 것이다.
제 1 양의 형광체 조성물이 분배된 후에, 펄스 전력이 발광 디바이스에 인가되어, 발광 디바이스가 발광하도록 하고, 다음에 이 광은 광 검출기로 검출된다. 검출된 광의 특성들은 기대 특성들과 비교되고, 필요한 경우, 순수한 실리콘 및 적어도 하나의 컬러 형광체의 상대적인 분배를 조정하여 기대 특성들을 향해 검출된 특성들을 이동시킨다. 그 프로세스가 반복되고, 광의 검출된 특성이 광의 원하는 특성의 미리 결정된 범위 내에 있고 또한 발광 디바이스의 표면상의 형광체 조성물의 양이 기대 전체 분배 체적을 충족하거나 또는 초과할 때, 형광체 조성물의 분배가 중지된다.
몇몇 실시형태들에서, 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하는 방법은 발광 디바이스 상에 형광체 조성물의 부분을 분배하는 단계를 포함한다. 발광 디바이스에 의해 방출된 광의 특성이 검출되고 형광체 조성물의 각각의 부분들의 상대적인 양들이 조정되어 광의 검출된 특성과 광의 원하는 특성 사이의 차이를 감소시킨다.
몇몇 실시형태들에서, 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템은 발광 디바이스로부터 방출된 광의 특성을 검출하기 위한 광 센서 및 발광 디바이스의 표면 상에 각각의 컬러 형광체 및 순수한 실리콘을 분배하기 위한 복수의 형광체 분배기들을 포함한다. 형광체 및 실리콘 분배기들은 발광 디바이스로부터 방출된 광의 검출된 특성에 응답하여 제어되도록 구성 (adapted) 된다.
몇몇 실시형태들에서, 컴퓨터 판독가능 매체는, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 발광 디바이스를 제조하기 위한 프로세스를 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램을 저장한다. 그 컴퓨터 프로그램은 발광 디바이스 상에 형광체 조성물의 일부를 분배하기 위한 코드, 발광 디바이스에 의해 방출된 광의 특성을 검출하기 위한 코드, 및 광의 검출된 특성과 광의 원하는 특성 사이의 차이를 감소시키기 위하여 형광체 조성물의 각각의 부분들의 상대적인 양을 조정하기 위한 코드를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 본 개시의 검토시 더 완전하게 파악된다.
첨부 도면들은, 명세서와 함께, 본 발명의 예시적인 실시형태들을 예시하고, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리들을 설명하는 기능을 한다.
도 1은 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 2는 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하기 위한 프로세스를 예시하는 플로우차트이다.
도 3은 CIE 1931 색 공간에 따른 광의 특성들을 예시하는 컬러 차트이다.
도면들에서의 엘리먼트들 및 단계들은 단순성 및 명료성을 위해 예시되고 반드시 어느 특정 시퀀스에 따라서 만들어진 것은 아니다. 예를 들면, 동시에 또는 다른 순서로 수행될 수도 있는 단계들이 본 발명의 실시형태들의 이해를 향상시키는 것을 돕기 위해 도면들에 예시되어 있다.
도 1은 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 2는 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하기 위한 프로세스를 예시하는 플로우차트이다.
도 3은 CIE 1931 색 공간에 따른 광의 특성들을 예시하는 컬러 차트이다.
도면들에서의 엘리먼트들 및 단계들은 단순성 및 명료성을 위해 예시되고 반드시 어느 특정 시퀀스에 따라서 만들어진 것은 아니다. 예를 들면, 동시에 또는 다른 순서로 수행될 수도 있는 단계들이 본 발명의 실시형태들의 이해를 향상시키는 것을 돕기 위해 도면들에 예시되어 있다.
상세한 설명
다음의 상세한 설명에서, 예시에 의해, 본 발명의 오직 특정 예시적인 실시형태들이 보여지고 설명된다. 당업자가 인식하는 바처럼, 본 발명은 많은 다른 형태들로 구체화될 수 있고 여기에 제시된 예들에 한정되는 것으로 해석되서는 안된다. 또한, 본 개시의 문맥에서, 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "상에" 있거나 또는 "상에" 분배되는 것으로 지칭될 때, 그것은 다른 엘리먼트 직상에 있을 수도 있거나 또는 하나 이상의 개재 엘리먼트들이 그들 사이에 놓여진 채로 다른 엘리먼트 상에 간접적으로 있을 수도 있다.
본 발명의 특정 양태들은 기능 블록 컴포넌트들 및 다양한 프로세싱 단계들에 의해 여기에서 설명될 수도 있다. 그러한 기능 블럭들은 지정된 기능들을 수행하고 다양한 결과들을 달성하도록 구성된 임의의 수의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 실현될 수도 있다. 예를 들면, 특정 계산을 수행하고, 결정을 내리고, 제어 신호들을 제공하기 위한 제어기가 설명된다. 그러한 제어기는 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수도 있고, 설명된 기능들은, 컴퓨터에 의해 실행될 때, 컴퓨터로 하여금 설명된 기능들을 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체에 수록될 수도 있다.
또한, 본 발명은 발광 디바이스들에 더하여 임의의 수의 디바이스들의 제조와 함께 실시될 수도 있고 설명된 시스템은 본 발명을 위한 단순히 일 예시적인 응용일 뿐이다.
또한, 본 발명은 제어점 (control point) 의 프로그래밍, 광의 특성 감지, 조성물의 속성들의 계산 및 조정 등을 위한 임의의 수의 종래 기법들을 채용할 수도 있다.
같은 도면 부호들은 명세서 전체에 걸쳐 같은 엘리먼트들을 표시한다.
형광체 조성물을 갖는 발광 디바이스들을 제조하기 위한 종래 시스템 및 방법들은 넓은 스펙트럼의 "백색" 광을 달성하기 위한 목적으로 미리 결정된 레시피를 이용하여 형광체 조성물을 제조하기 위해 실리콘에 형광체 분말을 미리 혼합하는 단계를 포함한다. 즉, 통상적인 LED 는 상대적으로 좁은 스펙트럼의 광을 생성하는 반면, 조명 목적으로 백색광이 자주 요망된다. 따라서, 종래의 프로세스는 통상적으로, 백색광의 지각을 초래하는 여기된 형광체 및 LED로부터의 방출 광의 보색 혼합 (complementary additive mixing) 을 위한 목적으로, 조성물의 형광체 성분들의 속성에 대한 지식, LED에 의해 방출된 방사의 스펙트럼에 대한 지식, 및 방출 스펙트럼에 영향을 미칠 수도 있는 다른 인자들에 대한 지식에 기초하여 형광체 조성물을 위한 레시피를 미리결정하는 단계를 포함한다. 다음에 이 형광체 조성물은 미리 정의된 체적 및/또는 중량으로 LED 상에 성막되고 경화되며, 다음에 그 얻어지는 형광체 코팅 LED들이 테스트된다. 각 개별 LED로부터 측정된 스펙트럼에 기초하여, LED들이 일반적으로, 상관 색 온도 (correlated color temperature; CCT) 및/또는, CIE 색 공간과 같은 색 공간에서 좌표들의 세트에 기초하여 디바이스들을 분리시키는, 상이한 빈 또는 카테고리속에 놓여진다.
이들 종래의 프로세스들을 사용하여, 일관된 광학적 속성들을 달성하는 것은 곤란하다. 종종, 캐리어에 형광체 입자들을 현탁하는 프로세스에 기인하여, LED 들에 걸친 광의 균일성을 유지하기 곤란하다. 오퍼레이터 에러 (operator error) 는 잘못된 혼합물을 초래하여, 전부의 오프-컬러 고장으로 이어질 수도 있다. 또한, 형광체 현탁액이 가용 시간에서 가라앉을 수도 있거나, 또는 형광체 혼합물의 점도가 변경되어서, 광범위한 컬러 빈들을 야기할 수도 있다. 또한, 칩 파장, 형광체 프로파일, 기판 반사도 등과 같은 다른 인자들은 또한, 분배 체적 및 중량이 일관될 때에도 변화를 야기할 수 있다. 일반적으로 위의 문제들은 실시간으로 포착될 수 없고, 따라서 그것들은 테스트하는 동안 발견될 때에는 부품들을 회복시키기에는 너무 늦고 그것들은 폐기되야 한다.
본 개시의 양태에 따른 프로세스는, LED와 같은 발광 디바이스 상에 분배된 형광체 조성물의 상대적인 양을 동적으로 제어하기 위해 형광체의 분배 동안 피드백을 이용하는 것에 의해 다수의 이들 및 다른 문제들을 회피한다.
발광 디바이스를 제조하기 위한 방법 및 시스템들이 생산 시스템 (100) 과 함께 동작될 수도 있다. 도 1은 제어기 (110), 분배기 (120), 센서 (130), 전력 공급부 (140) 및 발광 디바이스 (150) 를 포함하는, 예시적인 실시형태에 따른 생산 시스템 (100) 을 예시한다.
제어기 (110) 는 마이크로프로세서 또는 다른 컴퓨터, 프로그램가능 게이트 어레이, 주문형 회로 (application specific circuit), 또는 계산, 입력, 출력 기능 및 저장된 명령들을 실행하고, 미리 정의된 액션들을 수행하는 등의 능력을 갖는 임의의 다른 타입의 제어기일 수도 있다.
센서 (130) 는, 상관 색 온도 및/또는 색점들(즉, 색 공간에서의 좌표들의 세트) 와 같은, 발광 디바이스 (150) 에 의해 방출된 광의 하나 이상의 특성들을 검출할 수 있는 광학 센서 또는 다른 측정 센서일 수도 있다. 예를 들면, 센서 (130) 는 CCD (charge coupled device), 색도계, 또는 당업자에게 알려진 임의의 다른 적합한 센서일 수도 있다. 센서 (130) 는 감지 디바이스 및 제어기 (110) 의 조합을 포함할 수도 있다. 센서 (130) 는 발광 디바이스로부터 센서로 광을 가이드하기 위한 섬유 광 가이드를 포함할 수도 있다. 센서 (130) 는 정보, 이를테면 광의 하나 이상의 특성을 제어기 (110) 의 입력으로 전송할 수도 있다.
제어기 (110) 가 분배기 (120) 에 신호를 제공하여 분배기 (120) 를 제어하도록, 분배기 (120) 는 제어기 (110) 의 출력에 연결될 수도 있다. 분배기는, 다양한 기능들을 수행할 수도 있는, 열 분사 (thermal jet), 압전 분사 (piezoelectric jet), 연속 분사 (continuous jet), 스퀴즈 관 (squeeze tube), 시린지 (syringe) 등의 하나 이상의 다양한 실리콘 및 형광체 분배기들을 포함할 수도 있다. 분배기 (120) 는 발광 디바이스의 표면상에 각각의 컬러의 형광체들의 액적 (droplet) 들을 분사하기 위한 하나 이상의 분사 분배기들을 포함할 수도 있다.
예를 들면, 예시적인 실시형태에서, 분배기 (120) 는 황색 형광체를 분배하기 위한 황색 분사 분배기, 녹색 형광체를 분배하기 위한 녹색 분사 분배기, 및 적색 형광체를 분배하기 위한 적색 분사 분배기를 포함한다. 추가의 실시형태에서, 컬러 형광체들을 분배하기 위한 분사 분배기는 실리콘과 같은 실질적으로 투명한 매질에서 현탁된 각각의 컬러 형광체 분말의 고 농도물 (concentration) (예를 들면, 30중량% 초과, 약 50중량%, 또는 약 80중량%의 현탁액) 을 분사하도록 구성된다.
분배기 (120) 는, 컬러 형광체 분배기와 함께, 발광 디바이스의 표면상에 실질적으로 투명하거나 맑은 실리콘을 분배하기 위한, 실질적으로 순수한 실리콘 분배기, 예를 들면, 실리콘 분사 헤드를 더 포함할 수도 있다. 분배기 (120) 는 나중에 분배하기 위해 액체 형태의 농축된 형광체 현탁액 및 투명한 실리콘을 저장하기 위한 복수의 저장소 (reservoir) 를 더 포함할 수도 있다.
몇몇 실시형태들에서, 분배기들 또는 분배기 (120) 의 헤드들 (예를 들면, 분사 헤드들) 각각은, 몇몇 컬러의 형광체 분말, 순수한 실리콘, 및 몇몇 실시형태들에서는 다른 성분들을 포함하여, 형광체 조성물을 산출하기 위하여 개별적으로 변화가능하고 제어가능한 레이트로 및/또는 개별적으로 변화가능하고 제어가능한 시간 량 동안 순수한 실리콘 또는 고농도 컬러 형광체들의 액적들을 각각 분배하도록 구성된다. 분사 헤드들은 1 나노리터 내지 수백 밀리리터 범위의 체적을 갖는 액적들을 분배할 수도 있거나 또는 일정한 스트림으로서 형광체 조성물의 각각의 부분들을 분배할 수도 있다. 순수한 실리콘 및 다양한 색상의 농축된 형광체들의 부분들의 분배는 시간상 서로 상대적으로 오프셋될 수도 있거나, 또는 실질적으로 동시에 있을 수도 있다. 또한, 분배기들의 각각이 발광 디바이스의 표면 상에 형광체 조성물의 각각의 부분을 실제 분배하는 정확한 위치는 서로 동일한 위치 또는 상이한 위치일 수도 있다.
분배기 (120) 는 적어도 부분적으로 진공에서 형광체 조성물을 분사하기 위해 구성될 수도 있다. 이런 방식으로, 분배후 형광체 조성물의 탈가스 및/또는 혼합의 필요성이 감소 또는 제거될 수도 있다.
위에 기술된 시스템은 미리 결정된 비의 컬러, 분말 형광체 및 실리콘으로 형광체 조성물을 혼합하는 별도의 프로세싱 단계를 감소 또는 제거하는데, 그들이 예를 들면, 발광 디바이스의 표면 상에 분배될 때 각각의 컬러 및 실리콘이 인시츄 (in situ) "혼합"되기 때문이다. 따라서, 혼합된 형광체 조성물의 성분들의 비는, 형광체 조성물이 분배될 때, 정확하게 제어 및 변화될 수도 있다. 또한, 혼합된 형광체 조성물의 성분들의 비는 부분 간에 (from lot to lot), 또는 심지어 디바이스 간에 (from device to device) 상이할 수도 있지만, 위에서 논의된 바처럼, 형광체 조성물 이외의 다른 인자들이 얻어지는 광 스펙트럼에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 디바이스들 및 부분들은 정확하게 제어되고 균일한 컬러 특성을 가질 수도 있다.
또한, 위에서 설명된 시스템은, 발광 디바이스의 표면을 포함하여, 임의의 표면 상에 다양하게 층상화 또는 패턴화된 형광체 구조들의 생성을 가능하게 한다.
발광 디바이스 (150), 또는 발광 디바이스 (150) 가 위치되는 플랫폼은 가열 엘리먼트 (151) 를 포함할 수도 있다. 가열 엘리먼트 (151) 는 형광체 조성물이 분배 동안 또는 바로 그후에 경화되는 것을 가능하게 하여, 실리콘에서의 형광체 분말의 현탁액의 가라앉음 (settling) 에 관한 문제들을 감소 또는 제거한다. 또한, 가열 엘리먼트들은, 예를 들면, 조성물을 가열하여 그 점도를 감소시키고 조성물이 더 고르게 및/또는 더 빠르게 발광 디바이스 (150) 의 표면 위로 흐르게 하는 것에 의해, 형광체 조성물의 점도에 대한 제어를 가능하게 한다.
전력 공급부 (140) 는 발광 디바이스 (150) 에 전력을 공급할 수도 있다. 제어기 (110) 은, 전력 공급부 (140) 를 제어하기 위한 제어 신호를 제공할 수도 있거나 또는 전력 공급부 (140) 는 제어기 (110) 에 독립적으로 동작할 수도 있다. 전력 공급부 (140) 는 발광 디바이스 (150) 에 전압/전류를 제공할 수도 있으며, 그 전압/전류는 일정 (DC), 교류 (AC), 또는 펄스형이다. 전력 공급부 (140) 가 펄스형 전력을 제공하는 실시형태들에서, 펄스들은 그들의 진폭, 그들의 고 및/또는 저 피크 전압/전류, 그들의 주기 (period), 주파수 및/또는 그들의 듀티 사이클 (duty cycle) 에 있어서 제어될 수도 있다. 또한, 발광 디바이스 (150) 는 하나 또는 복수의 발광 디바이스들을 포함할 수도 있고, 전력 공급부 (150) 는 전력을 하나 또는 임의의 수의 복수의 발광 디바이스들에 전력을 제공할 수도 있다. 또한, 발광 디바이스 (150) 가 복수의 발광 디바이스들을 포함하는 실시형태들에서, 전력 공급부 (150) 는 복수의 발광 디바이스들 중 하나 이상 (즉, 임의의 서브세트와 전부를 포함) 에 개별적으로 제어가능한 전력을 제공할 수도 있다.
도 2는 발광 디바이스 상에 형광체 조성물을 분배하는 예시적인 프로세스를 예시하는 흐름도이다. 그 프로세스는 회로, 네트워크 프로세서, 피드백을 갖는 컴퓨터 제어 분배 시스템, 또는 몇몇 다른 적합한 수단에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들면, 프로세스는 도 1의 시스템에 의해 수행될 수도 있다.
이제 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 블록 (210) 에서, 목표 광 특성이 시스템에 입력될 수도 있다. 목표 광 특성의 입력은 발광 디바이스에 의해 방출되는 광의 하나 이상의 원하는 특성들을 제어기 (110) 에 연결된 키보드 또는 터치스크린 인터페이스와 같은 사용자 인터페이스에 입력하는 오퍼레이터 (operator) 에 의해 달성될 수도 있다. 목표 광 특성은 ROM, 자기 스토리지, 또는 EEPROM과 같은 메모리에 또는 RAM과 같은 휘발성 메모리에 저장될 수도 있다. 목표 광 특성들의 몇몇 예들은 상관 색 온도 (CCT) 및 컬러 좌표들 (예를 들면, CIE x 및 CIE y와 같은 색 공간에서의 좌표들) 을 포함한다. 시스템에 입력된 목표 광 특성 또는 특성들은 또한, 광의 목표 특성들을 충족하는데 있어 특정 에러들의 공차 (tolerance) 를 허용하는 범위를 포함할 수도 있다.
블록 (220) 에서, 분배 비가 설정될 수도 있다. 즉, 분배기 (120) 는 복수의 분배 헤드들을 포함할 수도 있으며, 그의 몇몇은 컬러 형광체들을 분배하도록 구성될 수도 있다. 예시적인 실시형태에서, 3개의 분배 헤드들이 적색, 황색 또는 녹색 형광체를 각각 분배하도록 구성되고, 여기서 적색, 황색 또는 녹색 형광체는 실리콘과 같은 매질에서 현탁액에서의 형광체 분말의 고 농도물 (예를 들면, 약 30% 초과) 일 수도 있다. 여기서, 분배 비는 상이한 컬러의 형광체들의 상대적인 양에 대응한다. 예를 들면, 분배 비는 2:2:1, 즉 2부 적색 형광체 대 2부 황색 형광체 대 1부 녹색 형광체일 수도 있다.
분배 비는 실리콘과 같은 투명 또는 맑은 매질을 포함하여, 분배기 (120) 에서 제 4 분배 헤드로부터의 형광체 조성물의 부분을 더 포함할 수도 있다. 즉, 분배 비는 예시적인 실시형태에서 2:2:1:1, 즉 2부 적색 형광체 대 2부 황색 형광체 대 1부 녹색 형광체 대 1부 실리콘일 수도 있다. 몇몇 실시형태들에서, 분배 비는 매우 세밀한 정밀도로 제어가능할 수도 있고, 몇몇 실시형태들에서, 이산 (discrete) 및 소수의 분배 비들이 이용가능할 수도 있다.
한편, 다양한 예시적인 실시형태들에 따른 프로세스는 블록 (220) 에서 분배 비의 초기 설정을 버릴 수도 있다. 즉, 아래에서 더 상세하게 논의될, 분배 비의 피드백 제어 및 자동 수정을 포함하는 실시형태들에서, 분배 비의 초기화는 필요하지 않을 수도 있다. 따라서, 초기 분배 비는, 프로세스가 실행될 때 마다 같은 초기 값일 수도 있거나, 또는 마지막으로 시스템에 의해 이용된 비일 수도 있거나 또는 몇몇 실시형태들에서는 초기 분배 비가 임의의 값일 수도 있다.
*블록 (230) 에서, 형광체 조성물의 목표량이 설정될 수도 있다. 즉, 시스템에는 하나 또는 복수의 발광 디바이스들 (150) 상에 분배기 (120) 에 의해 분배될 형광체 조성물의 미리 결정된 양 (예를 들면, 중량 또는 체적) 이 제공될 수도 있다. 이 목표량은 나중에 프로세스에서, 아래에 설명된 바처럼, 형광체 조성물의 분배를 종료할 시기를 결정하기 위한 하나의 기준으로서 이용될 수도 있다. 목표량은 공장에서 미리 설정되거나, 제어기 (110) 로 오퍼레이터에 의해 수동으로 입력되거나, 또는 제어기 (110) 에 연결된 통신 인터페이스로부터 로딩될 수도 있다.
아래에서 설명될, 블록 (290) 을 건너 뛰어, 블록 (240) 에서, 분배기 (120) 는 발광 디바이스 (150) 상에 형광체 조성물의 부분을 분배할 수도 있다. 블록 (240) 의 특정 반복에서 실제로 분배되는 형광체 조성물의 양이 제어되고 미리 결정된 양, 예를 들면, 미리 결정된 중량 또는 체적으로 제한될 수도 있다. 분배기 (120) 는, 온도를 제어하고 따라서 발광 디바이스 (150) 상에 분배되는 형광체 조성물의 점도를 제어하기 위한 가열기 및/또는 냉각기를 더 포함할 수도 있다. 이것은 단계 (240) 에서 분배되는 양의 향상된 제어를 가능하게 한다.
블록 (240) 은 발광 디바이스 (150) 및/또는 분배기 (120) 에서의 분배 헤드들의 포지셔닝, 형광체 조성물의 분배후 가열기 (151) 를 이용하는 것에 의한 발광 디바이스 (150) 의 소성 및/또는 경화, 분배 후 일정 시간 동안 대기를 포함하는 서브 프로세스들을 더 포함할 수도 있다. 가열기 (151) 및 가열 서브 프로세스들을 포함하는 다양한 실시형태들에서, 분배 후 형광체 및/또는 실리콘 액적들의 고속 경화는 형광체 가라앉음 (settling) 을 감소 또는 제거하여, 형광체 프로파일의 예측가능성 및 일관성을 향상시키고 그에 의해 최종 제품에서의 가변성을 감소시킬 수도 있다.
블록 (250) 에서, 전력이 발광 디바이스 (150), 예를 들면 LED에 인가될수도 있다. 예를 들면, 직류 전압이 2개 단자들에 인가되어 LED를 순방향 바이어스 (forward-bias) 하여, 전류가 LED를 흐르게 하고 광의 방출을 야기한다. 예를 들면 인가된 전압이 구형파 (square-wave) 의 형태를 취하는 경우에, 전력은 펄스형 전력일 수도 있다. 여기서, LED로부터 방출된 광은 펄스형 전력의 진폭, 위상, 펄스폭, 주파수 및 듀티 사이클에 따라 깜박인다. 펄스형 전력 공급부를 포함하는 실시형태들에서, LED를 통해 구동되는 전류는 DC 전류에 비해 감소될 수도 있고, LED의 가열이 부수적으로 감소된다.
블록 (260) 에서, 발광 디바이스 (150) 로부터 방출된 광이 검출될 수도 있다. 예를 들면, 몇몇 실시형태들에서, 센서 (130) 는 광을 감지하고 광의 적어도 하나의 특성을 제어기 (110) 에 통신한다. 센서 (130) 는 발광 디바이스 또는 디바이스들에 근접 (close proximity) 할 수도 있거나, 또는 센서는 직근접 (immediate proximity) 에 있지 않을 수도 있고, 광 가이드, 예를 들면, 하나 이상의 섬유 광 가이드들이 발광 디바이스 또는 디바이스들 (150) 로부터 센서 (130) 로 광을 가이드하기 위하여 이용될 수도 있다. 위에서 논의된 바처럼, 광의 적어도 하나의 특성은 상관 색 온도 및/또는 색 공간에서의 좌표들의 세트를 포함할 수도 있다.
블록 (270) 에서, 프로세스는 블록 (260) 에서 검출된 광의 적어도 하나의 특성이 단계 (210) 에서 목표 특성 세트에 있거나 또는 목표 특성 세트 근처에 있는지를 결정할 수도 있다. 즉, 제어기 (110) 는 센서 (130) 에 의해 결정된 검출 특성과 제어기 (110) 에 입력된 목표 특성 사이에 비교를 수행할 수도 있다. 그 비교는 하드웨어 비교기, 또는 차동 증폭기, 또는 소프트웨어로 수행될 수도 있다. 또한, 비교에 이용된 목표는 하드 임계값 (hard threshold) 를 포함할 수도 있거나 또는 그 비교는 이미 분배된 형광체 조성물의 양을 비한정적으로 포함하여, 다수의 인자들에 의존하여 가중될 수도 있다.
검출된 특성이 목표 특성에 맞지 않는 것으로 비교되는 경우, 즉, 광이 목표에서 벗어나거나, 또는 검출된 특성과 목표 특성 사이의 차이가 미리 결정된 임계값보다 크면, 프로세스는 블록 (280) 으로 분기될 수도 있다. 하지만, 검출된 특성이 목표 특성에 맞는 것으로 비교되는 경우, 즉, 광이 목표에 맞거나, 또는 검출된 특성과 목표 특성 사이의 차이가 미리 결정된 임계값보다 작으면, 프로세스는 블록 (290) 으로 분기될 수도 있다.
블록 (280) 에서, 프로세스는 분배 비를 조정할 수도 있다. 예를 들면, 제어기 (110) 는 명령을 분배기 (120) 에 전송하여, 발광 디바이스로부터 방출된 광의 특성들을 목표 특성에 "더 가깝게" "이동" 시키기 위해 농축된 컬러 형광체 현탁액 및/또는 투명 실리콘의 상대적인 양을 조정할 수도 있다.
예를 들면, 도 3은 당업자에게 알려진, 국제조명위원회 (CIE) 1931 색 공간의 도해이다. 이 색 공간은, 좌표들, 즉 CIE x 및 CIE y 좌표들의 세트에 따라 인간이 지각 가능한 컬러들의 전체 색역의 플롯이다. 라인 (320) 은 라벨로 표시된 온도 (즉, 색 온도) 에서의 흑체 방사체 (black body radiator) 의 색 좌표들을 나타낸다. 예시적인 실시형태에서, 광의 목표 특성은 약 3100K의 상관 색 온도, 또는 다른 실시형태에서는, CIE x = 0.4 ± 0.001, CIE y = 0.4 ± 0.001의 좌표들의 세트이다. 예로서, 블록 (260) 에서 검출된 광은 CIE x = 0.2, CIE y = 0.1의 좌표들의 세트를 포함한다고 가정한다. 블록 (270) 에서, 프로세스는 검출된 광이 목표에서 벗어난 것으로 결정하여, 프로세스는 블록 (280) 에서 분기되고 분배 비가 조정된다. 즉, 적색, 녹색 및 황색 형광체들과 투명 실리콘의 상대적인 양들이 색 좌표들을 목표 좌표들을 향해 이동시키기 위하여 조정된다.
예시적인 실시형태에서, 분배 비의 조정은 색 온도 라인 (320) 에 관하여 검출된 특성의 위치에 따라 조정할 수도 있다. 예를 들면, 검출된 특성이 색 온도 라인 (320) 아래에 있는 경우, 그 조정은 녹색 형광체의 비율을 증가시키는 것을 포함할 수도 있다. 검출된 특성이 색 온도 라인 (320) 위에 있는 경우, 그 조정은 적색 형광체의 비율을 증가시키는 것을 포함할 수도 있다. 마찬가지로, 황색 형광체의 비율을 증가시키는 것은 광 특성을 색 온도 라인을 따라 색 온도를 감소시키는 방향으로 이동시킬 수도 있다.
프로세스가 블록 (270) 에서 광이 목표에 충분하게 맞다고 결정하는 경우, 프로세스는 블록 (290) 으로 분기될 수도 있다. 블록 (290) 에서, 프로세스는 발광 디바이스상에 분배된 형광체 조성물의 전체 양이 블록 (230) 에서 설정된 목표량을 충족하거나 또는 초과하는지를 결정할 수도 있다. 다양한 실시형태들에서, 이 결정은 제어기 (110), 분배기 (120), 또는 발광 디바이스 (150) 에 연결된 다른 장치에 의해 내려질 수도 있다. 다양한 실시형태들은, 목표량에 동등 (=), 초과 (>), 또는 이상 (≥) 인 분배량에 기초하여, 또는 분배량과 목표량 사이의 어떤 다른 적합한 관계에 기초하여 결정들을 내릴 수도 있다. 목표량에 도달되면, 프로세스는 종료될 수도 있다. 그렇지 않으면, 프로세스는 형광체의 분배, 광 특성의 측정, 그리고 가능하게는, 분배 비의 조정을 포함하는 다른 반복을 위해 블록 (240) 으로 분기될 수도 있다.
당업자는 도 2에 예시된 프로세스가 본 개시의 범위 내의 프로세스의 단지 일 예일뿐이라는 것과, 다양한 변형 및 변경들이 의도된 범위로부터 이탈함이 없이 이루어질 수도 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 다른 프로세스는 블록 (280) 후, 또는 프로세스 내 임의의 다른 중간 단계에서, 형광체 화합물의 전체량이 목표량을 충족 및/또는 초과하는지를 결정하는 다른 단계를 추가할 수도 있다.
또한, 기술된 순서 또는 시퀀스의 단계들이 반드시 유일하게 가능한 구현인 것은 아니다. 예를 들면, 몇몇 양태들에서 발광 디바이스에의 전력의 인가 및 광의 특성의 검출은 발광 디바이스 상에 형광체 화합물의 분배와 동시에 연속적으로 수행된다. 특정 양태들에서, 전력의 인가 및 광 특성의 검출은 연속적으로 행해지지도 임의의 특정 시퀀스로 행해지지도 않지만, 그것들은 형광체 화합물이 발광 디바이스 상에 분배되는 동안 주기적으로, 예를 들면 100 ms 마다 내지 매 1 min 마다, 그러나, 다른 프로세스 단계들의 시기에 독립적으로 행해진다.
위의 설명에 따른 프로세스를 이용하는 것에 의해, 형광체 코팅 발광 디바이스에 의해 방출된 광의 특성은 더 정확하게 제어되어, 다수의 디바이스들에 의해 방출된 광의 색점 (color point) 들 또는 다른 특성들이 낮은 가변성을 갖게 되고, 따라서 비닝 (binning) 의 필요성을 감소 또는 제거하고 생산 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 형광체 조성물을 미리 혼합할 필요성이 감소 또는 제거되어, 생산 비용을 절감한다.
앞서말한 명세서에서, 본 발명은 다수의 예시적인 실시형태들을 참조하여 설명되었다. 하지만, 다양한 변경 및 변화들이 청구항들 및 그들의 균등물에 제시된 본 발명의 범위를 이탈함이 없이 이루어질 수도 있다. 명세서 및 도면들은 한정적이 아닌 예시적이고 변경들은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 따라서, 본 발명의 범위는 단지 설명된 예들에 의해서가 아닌 청구항들 및 그들의 법적인 균등물들에 의해 결정되야 한다.
예를 들면, 임의의 방법 또는 프로세스 청구항들에 기재된 단계들은 임의의 순서로 실행될 수도 있고 청구항들에 제시된 특정 순서로 한정되지 않는다. 또한, 임의의 장치 청구항들에 기재된 컴포넌트들 및/또는 엘리먼트들은 다양한 순열 (permutation) 들로 조립되거나 그렇지 않으면 동작적으로 구성될 수도 있고, 따라서 청구항들에 기재된 특정 구성 (configuration) 에 한정되지 않는다.
혜택, 다른 장점 및 문제에 대한 솔루션들이 특정 실시형태들에 관하여 위에서 설명되었다; 하지만, 임의의 혜택, 장점, 문제에 대한 솔루션, 또는 임의의 특정 혜택, 장점 또는 솔루션이 발생되거나 또는 더 확연해지게 할 수도 있는 임의의 엘리먼트는, 임의의 또는 모든 청구항들의 임계적, 필요적, 또는 본질적인 피처들 또는 컴포넌트들로 해석되지 않아야 한다.
여기에 사용된 바처럼, 용어 "포함한다", "포함한", "포함하는", "갖는", "구비하는", "구비한다" 또는 이들의 임의의 변형은, 엘리먼트들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 물품, 조성물 또는 장치가 기재된 그러한 엘리먼트들만을 포함하는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지는 않거나 그러한 프로세스, 방법, 물품, 조성물 또는 장치에 내재하는 다른 엘리먼트들을 또한 포함할 수도 있도록, 비배타적인 포함 (non-exclusive inclusion) 을 레퍼런싱 (referencing) 하도록 의도된다. 본 발명의 실시에 사용된 위에서 설명한 구조들, 배열들, 응용들, 비율들, 엘리먼트들, 재료들 또는 컴포넌트들의 다른 조합 및/또는 변경들은, 명확하게 기재되지 않은 그러한 것들 이외에, 동일한 것의 일반적인 원리들로부터 이탈함이 없이, 변화되거나 또는 그렇지 않으면 특정 환경들, 제조 명세, 설계 파라미터 또는 다른 동작 요건 (requirement) 들로 특히 구성될 수도 있다.
이전의 설명은 당업자가 본 개시의 전체 범위를 완전히 이해하는 것을 가능하게 하기 위해서 제공된다. 여기에 개시된 다양한 구성들에 대한 변경들은 손쉽게 당업자에게 분명해질 것이다. 따라서, 청구항들은 여기에 설명된 개시의 다양한 양태들에 한정되는 것으로 의도된 것이 아니라, 청구항들의 문언에 부합하는 전체 범위가 부여되야 하고, 단수형 엘리먼트에 대한 참조는, 명확하게 하나 및 오직 하나만을 의미하도록 언급되지 않았으면, "하나 및 오직 하나만" 을 의미하도록 의도된 것이 아니라 오히려 "하나 이상" 이다. 명확하게 달리 언급되지 않으면, 용어 "몇몇"은 하나 이상을 지칭한다. 엘리먼트들의 조합 중 적어도 하나 (예를 들면, "A, B 또는 C 중 적어도 하나") 를 기재한 청구항은 기재된 엘리먼트들 중 하나 이상 (예를 들면, A, 또는 B, 또는 C, 또는 이들의 임의의 조합) 을 지칭한다. 당업자에게 알려져 있거나 나중에 알려지게 될 본 개시 전체에 걸쳐 설명된 다양한 양태들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물들은 참조에 의해 본원에 명시적으로 포함되고 청구항들에 의해 포함되도록 의도된다. 또한, 여기에 개시된 어느 것도 그러한 개시가 명시적으로 청구항들에 인용되는지에 상관 없이 공중에 바쳐지는 것으로 의도되지 않았다. 청구항 엘리먼트가 명시적으로 , "위한 수단" 어구를 사용하여 기재되거나 또는 방법 청구항의 경우에, 청구항 엘리먼트가 구절 "위한 단계" 를 사용하여 기재되지 않으면, 청구항 엘리먼트는 35 U.S.C. §112, 6번째 단락의 조항에 의거하여 해석되지 않는다.
Claims (40)
- 발광 디바이스 상에 형광체 (phosphor) 조성물의 부분들을 분배하는 방법으로서,
적어도 부분적으로 진공에서, 상기 형광체 조성물을 인시츄 (in situ) 혼합하고, 상기 발광 디바이스 상에 상기 형광체 조성물의 일 부분을 인시츄 분배하는 단계;
상기 발광 디바이스에 의해 방출된 광의 특성을 인시츄 검출하는 단계;
상기 광의 검출된 특성과 상기 광의 원하는 특성 사이의 차이를 감소시키기 위하여 복수의 분배기를 이용하여 상기 형광체 조성물의 각각의 추가 부분들의 상대적인 양들의 분배를 인시츄 조정하는 단계; 및
미리 결정된 체적 또는 미리 결정된 중량 중 하나의 상기 형광체 조성물이 분배된 때 상기 형광체 조성물의 분배를 종료하는 단계를 포함하고,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들은 실리콘에 현탁된 각각의 컬러의 형광체를 포함하고, 상기 형광체 조성물의 분배는 상기 복수의 분배기들 중 각각의 하나를 이용하여 상기 컬러의 형광체들 중 각각의 하나를 각각 동시에 분배하는 것을 포함하며, 상기 복수의 분배기들은 각각, 분사 분배기를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 광의 원하는 특성은 상관 색 온도 (CCT) 또는 색 공간에서의 좌표들의 세트 중 적어도 하나를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 광의 원하는 특성은 상기 CCT 및 상기 색 공간에서의 좌표들의 세트를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 분배기들은 각각, 실리콘에서 각각의 컬러의 형광체 분말이 30중량%를 초과한 현탁액을 분배하도록 구성되는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 분배기들은 적색 형광체 분배기, 녹색 형광체 분배기, 및 황색 형광체 분배기를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들의 상대적인 양들의 조정은 상기 각각의 분배기들의 각각의 분배 시간 및 속력 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들은 순수한 실리콘을 더 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 형광체 조성물의 분배는 실리콘 분배기를 이용하여 상기 순수한 실리콘을 분배하는 단계를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 광의 검출된 특성이 상기 광의 원하는 특성의 미리 결정된 범위 내에 있을 때 상기 형광체 조성물의 분배를 종료하는 단계를 더 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
발광하도록 상기 발광 디바이스에 전력을 인가하는 단계를 더 포함하는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 발광 디바이스에 인가된 상기 전력은 펄스형 조건에서 상기 발광 디바이스를 테스트하도록 구성되는, 형광체 조성물을 분배하는 방법. - 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치로서,
적어도 부분적으로 진공에서, 형광체 (phosphor) 조성물을 인시츄 (in situ) 혼합하고, 상기 발광 디바이스 상에 상기 형광체 조성물의 부분들을 인시츄 분배하기 위한 수단;
상기 발광 디바이스에 의해 방출된 광의 특성을 인시츄 검출하기 위한 수단;
상기 광의 검출된 특성과 상기 광의 원하는 특성 사이의 차이를 감소시키기 위하여 복수의 분배기를 이용하여 상기 형광체 조성물의 각각의 부분들의 상대적인 양들의 분배를 인시츄 조정하기 위한 수단; 및
분배된 상기 형광체 조성물의 양이 미리 결정된 체적 또는 미리 결정된 중량중 적어도 하나를 충족하거나 또는 초과할 때, 상기 형광체 조성물의 분배를 종료하기 위한 수단을 포함하고,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들은 실리콘에 현탁된 각각의 컬러의 형광체를 포함하고, 상기 형광체 조성물을 분배하기 위한 수단은 각각의 컬러의 형광체를 분배하기 위한 각각의 수단을 이용하여 상기 컬러의 형광체들 중 각각의 하나를 각각 동시에 분배하기 위한 수단을 포함하며, 상기 컬러의 형광체를 분배하기 위한 각각의 수단은 각각, 분사 분배기를 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 광의 원하는 특성은 상관 색 온도 (CCT) 또는 색 공간에서의 좌표들의 세트 중 적어도 하나를 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 광의 원하는 특성은 상기 CCT 및 상기 색 공간에서의 좌표들의 세트를 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 컬러의 형광체를 분배하기 위한 각각의 수단은 각각, 실리콘에서 각각의 컬러의 형광체 분말이 30중량%를 초과한 현탁액을 분배하도록 구성되는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 각각의 컬러의 형광체를 분배하기 위한 각각의 수단은 적색 형광체를 분배하기 위한 수단, 녹색 형광체를 분배하기 위한 수단, 및 황색 형광체를 분배하기 위한 수단을 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들의 상대적인 양들을 조정하기 위한 수단은 상기 컬러의 형광체를 분배하기 위한 수단의 각각의 분배 시간 및 속력 중 적어도 하나를 제어하기 위한 수단을 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들은 순수한 실리콘을 더 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 18 항에 있어서,
상기 형광체 조성물을 분배하기 위한 수단은 상기 순수한 실리콘을 분배하기 위한 수단을 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 19 항에 있어서,
상기 광의 검출된 특성이 상기 광의 원하는 특성의 미리 결정된 범위 내에 있을 때 상기 형광체 조성물의 분배를 종료하기 위한 수단을 더 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 12 항에 있어서,
발광하도록 상기 발광 디바이스에 전력을 인가하기 위한 수단을 더 포함하는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 제 21 항에 있어서,
상기 발광 디바이스에 상기 전력을 인가하기 위한 수단은 펄스형 조건에서 상기 발광 디바이스를 테스트하도록 구성되는, 발광 디바이스 제조 시스템에서 동작 가능한 장치. - 발광 디바이스 상에 형광체 (phosphor) 조성물을 분배하기 위한 시스템으로서,
상기 발광 디바이스로부터 방출된 광의 특성을 인시츄 (in situ) 검출하기 위한 광 센서; 및
복수의 형광체를 동시에 분배하는 복수의 형광체 분배기들로서, 형광체 분배기 각각은, 적어도 부분적으로 진공에서, 상기 형광체 조성물을 인시츄 혼합하고, 상기 발광 디바이스의 표면 상에 각각의 컬러의 형광체를 각각 인시츄 분배하기 위한 것인, 상기 복수의 형광체 분배기들을 포함하고,
상기 형광체 분배기들은 상기 발광 디바이스로부터 방출된 상기 광의 검출된 특성에 응답하여 인시츄 제어되도록 구성되고, 상기 형광체 분배기들은 또한, 상기 형광체 조성물의 분배된 양이 미리 결정된 목표 량을 충족하거나 또는 초과할 때, 또는 상기 광의 검출된 특성이 상기 광의 원하는 특성의 미리 결정된 범위 내에 있을 때 형광체 및 순수한 실리콘을 분배하는 것을 종료하도록 구성되며,
상기 형광체 분배기들 각각은, 각각의 컬러의 형광체들을 분사하기 위한 분사 헤드를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템. - 제 23 항에 있어서,
상기 형광체 분배기들은 또한, 상기 형광체 조성물의 각각의 부분들을 분배하는 동안 상기 광의 검출된 특성과 상기 광의 원하는 특성 사이의 차이를 동적으로 감소시키기 위하여 상기 각각의 컬러의 형광체들의 비를 조정하도록 구성되는, 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템. - 제 24 항에 있어서,
상기 형광체 분배기들은 또한, 상기 형광체 조성물의 각각의 부분들을 분배하는 동안 상기 광의 검출된 특성과 상기 광의 원하는 특성 사이의 차이를 감소시키기 위하여 분배 시간 및 속력 중 적어도 하나를 동적으로 조정하도록 구성되는, 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템. - 제 24 항에 있어서,
상기 광의 검출된 특성은 상관 색 온도 (CCT) 또는 색 공간에서의 좌표들의 세트 중 적어도 하나를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템. - 제 26 항에 있어서,
상기 광의 검출된 특성은 상기 CCT 및 상기 색 공간에서의 좌표들의 세트를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템. - 제 23 항에 있어서,
상기 발광 디바이스의 표면 상에 순수한 실리콘을 분배하기 위한 실리콘 분배기를 더 포함하는, 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템. - 제 28 항에 있어서,
상기 실리콘 분배기는 순수한 실리콘을 분사하기 위한 분사 헤드를 포함하는, 형광체 조성물을 분배하기 위한 시스템. - 컴퓨터에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 발광 디바이스를 제조하기 위한 프로세스를 제어하도록 하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은,
적어도 부분적으로 진공에서, 형광체 (phosphor) 조성물을 인시츄 (in situ) 혼합하고, 상기 발광 디바이스 상에 상기 형광체 조성물의 일 부분을 인시츄 분배하기 위한 코드;
상기 발광 디바이스에 의해 방출된 광의 특성을 인시츄 검출하기 위한 코드;
상기 광의 검출된 특성과 상기 광의 원하는 특성 사이의 차이를 감소시키기 위하여 복수의 형광체 분배기를 이용하여 상기 형광체 조성물의 각각의 추가 부분들의 상대적인 양들의 분배를 인시츄 조정하기 위한 코드; 및
분배된 상기 형광체 조성물의 양이 미리 결정된 체적 또는 미리 결정된 중량중 적어도 하나를 충족하거나 또는 초과할 때, 상기 형광체 조성물의 분배를 종료하기 위한 코드를 포함하고,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들은 실리콘에 현탁된 각각의 컬러의 형광체를 포함하고, 상기 형광체 조성물을 분배하기 위한 코드는 상기 복수의 형광체 분배기들 중 각각의 하나를 이용하여 상기 컬러의 형광체들 중 각각의 하나를 각각 분배하기 위한 코드를 포함하며, 상기 형광체 분배기들은 각각, 분사 분배기를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 30 항에 있어서,
상기 광의 원하는 특성은 상관 색 온도 (CCT) 또는 색 공간에서의 좌표들의 세트 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 31 항에 있어서,
상기 광의 원하는 특성은 상기 CCT 및 상기 색 공간에서의 좌표들의 세트를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 30 항에 있어서,
상기 형광체 분배기들은 각각, 실리콘에서 각각의 컬러의 형광체 분말이 30중량%를 초과한 현탁액을 분배하도록 구성되는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 30 항에 있어서,
상기 형광체 분배기들은 적색 형광체 분배기, 녹색 형광체 분배기, 및 황색 형광체 분배기를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 30 항에 있어서,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들의 상대적인 양들을 조정하기 위한 코드는 상기 형광체 분배기들의 각각의 분배 시간 및 속력 중 적어도 하나를 제어하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 30 항에 있어서,
상기 형광체 조성물의 각각의 부분들은 순수한 실리콘을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 36 항에 있어서,
상기 형광체 조성물을 분배하기 위한 코드는 상기 순수한 실리콘을 분배하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 30 항에 있어서,
상기 광의 검출된 특성이 상기 광의 원하는 특성의 미리 결정된 범위 내에 있을 때 상기 형광체 조성물의 분배를 종료하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 30 항에 있어서,
발광하도록 상기 발광 디바이스에 전력을 인가하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 39 항에 있어서,
상기 발광 디바이스에 상기 전력을 인가하기 위한 코드는 펄스형 조건에서 상기 발광 디바이스를 테스트하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
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