CN103867987A - 灯单元和包括该灯单元的车灯装置 - Google Patents

灯单元和包括该灯单元的车灯装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了灯单元和包括该灯单元的车灯装置,所述灯单元使用透镜实现了具有少量光源的源光源。所述灯单元包括:光学构件;与光学构件间隔开预定距离的基板;基板与光学构件之间的间隔件,所述间隔件支承光学构件的边缘;设置在基板上的光源以及耦接至基板的透镜,该透镜覆盖光源,其中所述透镜包括接触基板的连接部和接触间隔件的加强件。

Description

灯单元和包括该灯单元的车灯装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年12月18日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2012-0148014的优先权,其通过引用而整体并入本文,如同在本文中完全给出。
技术领域
本发明的实施方案涉及包括面光源的灯单元和使用该灯单元的车灯装置。
背景技术
一般来说,灯是出于某种目的来提供或控制光的器件。
可以将白炽灯、荧光灯、霓虹灯等用作灯的光源,并且最近使用了发光二极管(LED)。
LED是利用化合物半导体特性将电信号转换为红外光或可见光的器件,并且与荧光灯相比几乎不造成环境污染,因为LED不使用有害物质例如汞。
此外,LED具有比白炽灯、荧光灯以及霓虹灯更长的使用寿命。此外,与白炽灯、荧光灯以及霓虹灯相比,LED具有低耗电量、和优异能见度和较少的由于高色温导致的眩光的优点。
图1是说明一般灯单元的视图。
如图1所示,该灯单元包括光源模块1和用以确定从光源模块1发出的光之方向角的反射器2。
光源模块1可以包括提供在印刷电路板(PCB)1b上的至少一个LED光源1a。
此外,反射器2收集从LED光源1a发出的光,并且引导光以预定方向角通过开口发出,并且在其内表面上具有反射表面。
如上所述,灯单元是获得从多个LED光源1a收集的光的灯。使用LED的灯根据其应用可用于背光灯、显示器、照明灯、车辆指示灯、前照灯等。
特别地,因为用于车辆的灯单元与车辆的安全驾驶密切相关,所以车辆驾驶者清楚地识别灯单元的发光状态是相当重要的。
因此,用于车辆的灯单元确保适于安全驾驶以及车辆的外观美学的光剂量可能是必要的。
发明内容
本发明的实施方案提供灯单元和使用该灯单元的车灯装置,所述灯单元使用透镜实现了具有少量光源的源光源。
本发明的实施方案提供灯单元和使用该灯单元的车灯装置,所述灯单元包括设置在柔性基板上的多个光源,因此可用于安装在其上的弯曲对象。
在一个实施方案中,灯单元包括:光学构件;与光学构件间隔开预定距离的基板;基板与光学构件之间的间隔件,所述间隔件支承光学构件的边缘;设置在基板上的光源以及耦接至基板的透镜,所述透镜覆盖光源,其中所述透镜包括将透镜与基板结合的连接部和接触间隔件的加强件中至少之一。
所述连接部包括延伸部和固定部。
延伸部可以从透镜下表面的边缘向基板延伸。
透镜可以包括从透镜下表面的边缘向透镜下表面的中心延伸的止挡件。
延伸部可以设置在通过透镜的中心的x轴方向,加强部可以设置在垂直于x轴方向的y轴方向。
加强件可以从透镜的侧表面向外突起并且与基板间隔开预定距离。
加强件可以包括面向基板的下表面,并且加强件的下表面可以与透镜的下表面齐平。
透镜可以包括面向基板的下表面,其中透镜的下表面与基板间隔开预定距离。
透镜可以包括面向基板的下表面和面向光学构件的上表面,其中透镜的下表面是平坦表面,透镜的上表面是弯曲表面。
透镜的上表面可以包括对应于光源的发光表面之中央区域的凹槽。
基板可以包括设置在对应于透镜的连接部之区域中的孔,并且基板可以包括具有一个或更多个曲率的弯曲表面。
基板可以包括沿着与基板的面向光源的上表面相反的向下方向而突起的固定部。
间隔件可以包括面向基板的底表面和从底表面的边缘向光学构件延伸的侧表面。
间隔件的底表面可以包括对应于透镜的加强部的凹槽,并且间隔件的底表面可以包括孔以在对应于透镜的区域中暴露透镜上表面。
间隔件的底表面可以包括具有一个或更多个曲率的弯曲表面,并且间隔件的底表面可以与基板间隔开预定距离。
间隔件的侧表面可以相对于间隔件的底表面倾斜。
光学构件可以包括具有一个或更多个曲率的弯曲表面,并且光学构件可以与基板间隔开10mm或更大的距离。
连接部可以设置在平行于基板的方向上。
连接部可以设置在垂直于加强件的方向上。
间隔件的侧表面可以相对于间隔件的底表面设置为钝角。
在另一个实施方案中,灯单元包括:光学构件;与光学构件间隔开预定距离的基板;基板与光学构件之间的间隔件,所述间隔件支承光学构件的边缘;设置在基板上的光源以及耦接至基板的透镜,所述透镜覆盖光源,其中间隔件包括接触基板的底表面和从底表面的边缘向光学构件延伸的侧表面,其中间隔件的底表面包含孔以在对应于透镜的区域中暴露透镜的上表面,间隔件的侧表面相对于间隔件的底表面倾斜,并且光学构件与基板之间的距离保持在10mm或更大。
附图说明
可以参照下述附图对布置和实施方案进行详细描述,在附图中,相同的附图标记指代相同的元件,其中:
图1是说明一般灯单元的视图;
图2是说明根据一个实施方案之灯单元的截面图;
图3A是图2的透镜的俯视图,图3B是在图3A的方向A上的侧视图;图3C是在图3A的方向B上的侧视图;
图4A是沿着图3A的线I-I截取的截面图,图4B是沿着图3A的线II-II截取的截面图;
图5A和5B是说明耦接至基板之透镜的截面图;
图6是说明包括止挡件之透镜的截面图;
图7是说明耦接至基板的图6之透镜的截面图;
图8是说明基板的固定部的截面图;
图9A是说明间隔件的透视图;
图9B是沿着图9A的线III-III截取的截面图;
图10A是从图9B的上方的俯视图;
图10B是从图9B的下方的俯视图;
图11是说明接合至透镜之间隔件的截面图;
图12是详细说明图2的光源的截面图;
图13A至13D是说明光学构件之不规则图案的截面图;
图14A至14C是说明根据一个实施方案的车灯单元的分解透视图;
图15是说明根据一个实施方案的包括灯单元的车辆尾灯的视图;
图16是说明根据一个实施方案的包括灯单元的车辆的俯视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对实施方案进行描述。
应当理解,在元件称为在另一元件“上”或“下”时,该元件可以直接在另一元件“上”/“下”,并且也可以存在一个或更多个中间元件。在元件称为在“上”或“下”时,可以基于该元件包括“在元件下”以及“在元件上”。
在附图中,为了描述方便和清楚起见,放大、省略或示意性地示出了各个层的厚度或尺寸。此外,各个组成元件的尺寸或面积不完全反映其实际尺寸。
图2是说明根据一个实施方案的灯单元的截面图。
如图2所示,该灯单元可以包括多个光源100、多个透镜200、基板400、间隔件700和光学构件600。
光源100设置在基板400上,并且基板400可以包括电极图案以电连接光源100。
另外,基板400可以具有柔性,并且可以包括膜型衬底或由选自以下的材料形成的印刷电路板(PCB)衬底:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃、聚碳酸酯(PC)、硅(Si)、聚酰亚胺、环氧树脂等。
此外,基板400可以选自:单层PCB、多层PCB、陶瓷衬底、金属芯PCB等。
基板400整体可以由一种材料形成,并且必要时,基板400的一部分可以由不同材料形成。
例如,基板400可以包括接触光源100的支承部分和不接触光源100的连接部分。例如,基板400的支承部分和连接部分可以由一种材料形成。
所述支承部分和连接部分可以包括基础构件和至少设置在基础构件的部分表面上的电路图案,并且基础构件可以由柔性且绝缘的材料例如聚酰亚胺或环氧树脂(例如,FR-4)形成。
在一些情况下,基板400的支承部分和连接部分可以由不同材料形成。
例如,支承部分可以是导体材料,连接部分是可以非导体材料。
此外,基板400的支承部分可以由不允许弯曲的硬材料形成,以支承光源100,并且基板400的连接部分可以由允许弯曲的延展性材料形成,使得基板400应用于具有曲率的待安装对象。
在一些情况下,基板400可以具有如下构造:其中用于电连接的电路图案设置在光源100上,柔性且绝缘的膜设置在电路图案的上部和下部的至少之一中。
例如,所述膜可以由选自光致焊料抗蚀剂(PSR)、聚酰亚胺、环氧树脂(例如FR-4)及其组合的材料形成。
此外,当膜设置在电路图案的上部或下部时,设置在电路图案上部的膜可以不同于设置在电路图案下部的膜。
这样,基板400可以因延展性材料的使用而弯曲,并且可以因结构变形而弯曲。
因此,基板400可以包括具有一个或更多个曲率的弯曲表面。
接着,基板400可以包括多个分别形成在对应于透镜200之连接部210的区域中的孔。
在此处,透镜200可以通过基板400的孔耦接至基板400。
因此,基板400的孔的数目可以等于或大于透镜200的数目。
此外,基板400可以包括多个固定部,所述固定部沿着与基板400之面向光源100的上表面相反的向下方向而突起。
在此处,基板400可以固定至具有曲率的待通过固定部安装的对象。
因此,固定部的数目可以为一或更多。
此外,基板400可以包括反射涂覆膜或反射涂覆材料层以向光学构件600反射由光源100产生的光。
在此处,反射涂覆膜或反射涂覆材料层可以包括具有高反射率的金属或金属氧化物,例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或二氧化钛(TiO2)。
在一些情况下,基板400可以设置有多个散热片以释放由光源100产生的热。
接着,光源100可以是顶部发光型发光二极管。在一些情况下,光源模块的光源110可以是侧面发光型发光二极管。
在此处,光源100可以是发光二极管(LED)芯片,并且发光二极管芯片可以形成为红光LED芯片、蓝光LED芯片或紫外光LED芯片或者作为包括红光LED芯片、绿光LED芯片、蓝光LED芯片、黄绿光LED芯片以及白光LED芯片中的至少一种之组合的封装件。
此外,可以通过以下来实现白色LED:在蓝光LED上使用黄色磷光体,或者在蓝色LED上使用红色磷光体和绿色磷光体二者,或者在蓝色LED上使用黄色磷光体、红色磷光体以及绿色磷光体三者。
例如,在将灯单元应用于车辆尾灯时,光源100可以是垂直型发光芯片,例如红光发光芯片,但实施方案不限于此。
接着,透镜200可以覆盖光源100,并且耦接至基板400。
在此处,透镜200可以包括穿过基板400的连接部210和接触间隔件700的加强部220。
包括延伸部的多个连接部210可以从透镜200下表面的边缘向基板400突起。
在一些情况下,连接部210还可包括从透镜200下表面的边缘向其下表面的中心延伸的止挡件。
此外,延伸部可以设置在通过透镜200的中心的x轴方向,但本公开不限于此。
在一些情况下,连接部210可以设置在通过透镜200的中心的x轴方向和垂直于x轴方向的y轴方向。
即,包括连接部210的两个连接部210可以相对于x轴方向彼此对称,并且总计4个连接部210可以相对于x轴方向和y轴方向二者彼此对称。
此外,加强件220可以从透镜200的侧表面向外突起,并且可以与基板400间隔开预定距离。
在此处,加强件220可以设置在垂直于x轴方向的y轴方向,但本公开不限于此。
即,加强件220可以设置在相邻的连接部210之间。
例如,一个或更多个加强件220可以设置在透镜200的侧表面上。
当存在两个或更多个加强件时,加强件220之间的距离可以相同或不同。
此外,在一些情况下,加强件220可以设置以围绕透镜200的整个侧表面。
此外,加强件220可以具有面向基板400的下表面。加强件220的下表面可以与透镜200的下表面齐平。
此外,透镜200可以具有面向基板400的下表面,并且透镜200的下表面可以与基板400间隔开预定距离。
在此处,透镜200可以具有面向基板400的下表面和面向光学构件600的上表面。透镜200的下表面可以是平坦表面,并且透镜200的上表面可以是弯曲表面。
透镜200的上表面可以包括对应于光源100的发光表面之中央区域的凹槽。
在一些情况下,透镜200的面向光源100的下表面可以包括凹槽。
在此处,凹槽的横截面可以具有梯形形状,其中该横截面的顶部比其底部宽。此外,凹槽可以具有截头锥体形状。
这样,在透镜200中形成凹槽的目的是增加从光源100发出的光的方向角,而实施方案不限于,可以使用多种形状的透镜。
同时,光源100可以是发光二极管(LED)芯片,并且可以是包括设置在封装体中的发光二极管芯片的发光二极管封装件。
可以将透镜200设置为覆盖光源100,并且根据光源100的类型可以使用多种结构的透镜200。
例如,当光源100是发光二极管(LED)芯片直接设置在基板400上的类型时,透镜200可以设置在基板400上以覆盖光源100。
在此处,透镜200可以包括对应于光源100的发光表面之中央区域的凹槽。
此外,当光源100是包括设置在封装体中的发光二极管芯片的发光二极管封装件类型时,透镜200可以设置在封装体上,以覆盖发光二极管芯片。
接着,当光源100是包括设置在封装体中的发光二极管芯片的发光二极管封装件类型时,透镜200可以设置在基板400上,以覆盖包括发光二极管芯片的封装体整体。
透镜200可以覆盖发光二极管封装件区域,封装体的预定部分除外。
在一些情况下,透镜200可以具有无凹槽的半球形形状。
接着,间隔件700设置在基板400与发光构件600之间,并且支承光学构件600的边缘。
在此处,间隔件700可以包括面向基板400的底表面和从底表面的边缘向光学构件600延伸的侧表面。
对应于透镜200之加强件220的凹槽可以形成在间隔件700的底表面上。
在此处,间隔件700之凹槽的形状可以与透镜200之加强件220的形状相同或不同。
此外,暴露透镜200之上表面的孔可以分别设置在间隔件700之底表面上的对应于透镜的区域中。
间隔件700的孔的数目可以等于或大于透镜200的数目,但本公开不限于此。
此外,间隔件700的底表面可以与基板400间隔开预定距离d1。
但是,在一些情况下,间隔件700的底表面可以接触基板400。
接着,间隔件700的底表面可以是具有一个或更多个曲率的弯曲表面。
此外,间隔件700的侧表面可以相对于间隔件700的底表面倾斜。此外,间隔件700可以形成为反射涂覆膜或反射涂覆材料层并且向光学构件600反射由光源100产生的光。
在此处,反射涂覆膜或反射涂覆材料层可以包含具有高反射率的金属或金属氧化物,例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或二氧化钛(TiO2)。
接着,光学构件600可以经由对应于预定距离的空隙与基板400间隔开,并且可以在基板400与光学构件600之间的空隙中形成光混合区750。
在此处,光学构件600可以与基板400间隔开预定距离d2,并且距离d2可以为约10mm或更多。
当光学构件600与基板400之间的距离d2为约10mm或更小时,灯单元不表现出均匀亮度,并且可能发生在设置光源100的区域中产生强亮度的热点现象(hot spot phenomenon)或在设置光源100的区域中产生较弱亮度的黑点现象(dark spot phenomenon)。
此外,光学构件600可以包括选自漫射片、棱镜片、亮度增强片等的至少一种片。
在此处,漫射片漫射从光源100发出的光,棱镜片将漫射的光引导至发光区域,亮度增强片使亮度增强。
例如,漫射片一般由丙烯酸类树脂形成,但本公开不限于此。此外,用于漫射片的材料包括:光漫射材料例如聚苯乙烯(PS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和高渗透性塑料(例如树脂)。
此外,光学构件600可以在其上表面上具有不规则的图案。
光学构件600起漫射来自光源100的光的作用,并且在其上表面上包括不规则图案以提高漫射作用。
即,光学构件600可以包括多个层,并且最上层或任意层的表面上可以提供有不规则图案。
此外,不规则图案可以具有设置在一个方向上的条形。
不规则图案具有设置在光学构件600之表面上的突起部分,该突起部分具有面向彼此的第一表面和第二表面,并且第一表面与第二表面之间的角可以为钝角或锐角。
在一些情况下,光学构件600可以包括具有至少一个拐点的至少两个倾斜表面。
此外,光学构件600可以包括具有一个或更多个曲率的弯曲表面。
在此处,根据待安装的罩件或对象的外观(形状),光学构件600可以具有如下表面:具有凹曲面、突曲面和平坦表面中的至少之一。
接着,散热构件可以设置在基板400下方。
在此处,散热构件起到将由光源100产生的热释放到外部的作用。
例如,散热构件可以由具有高热导率的材料形成,例如,铝、铝合金、铜或铜合金。
或者,可以提供其中基板400与散热构件一体化的金属芯印刷电路板(MCPCB),并且可以进一步在MCPCB的下表面上设置单独的散热构件。
当单独的散热构件与MCPCB的下表面接合时,通过丙烯酸类粘合剂(未示出)实施接合。
接着,可以进一步在光学构件600上设置罩件。
罩件保护基板400(包括光源100)免受外部冲击,并且可以由允许从光源发出的光透过的材料(例如,丙烯酸类)形成。
此外,可以设置罩件使其接触光学构件600。或者,罩件的一部分可以接触光学构件600,剩余部分可以与其间隔开预定距离。
在一些情况下,罩件面向光学构件600的整个表面可以接触光学构件600。
此外,罩件面对光学构件600的整个表面可以与光学构件600间隔开预定距离。
罩件与光学构件600之间的距离可以根据安装对象所需的光源模块设计条件而变化,以提供整体均匀的亮度。
这样,根据本实施方案,面光源是使用少量的光源通过在覆盖光源100的透镜200、基板400与光学构件600之间形成光混合区750来实现的。
在此处,面光源是指包括以平面形式漫射光的发光区域的光源。该实施方案可以提供使用少量光源来实现面光源的灯单元。
此外,本发明实施方案的灯单元可以应用于具有不同形状(包括弯曲形状)的对象,因为可弯曲基板400可以耦接至覆盖光源100的透镜200。
因此,本实施方案提高灯单元的经济效率和产品设计自由度。
图3A至3C是说明图2所示透镜的视图。更具体地,图3A是图2的透镜的俯视图,图3B是在图3A的方向A上可见的侧视图,图3C是在图3A的方向B上可见的侧视图。
如图3A至3C所示,透镜200可以包括连接部210和加强件220。
在此处,包括连接部210的多个连接部210可以从面向基板(由图2的附图标记“400”所示)的下表面201的边缘突起。
此外,连接部210的下部可以具有钩形形状。
因此,连接部210可以从透镜20的下表面201的边缘向基板(由图2的附图标记“400”所示)突起并且耦接至基板(由图2的附图标记“400”所示)。
连接部210可以设置在通过透镜200的中心的x轴方向上。
例如,当连接部210的数目为2时,两个连接部210可以相对于x轴方向彼此对称。
此外,加强件220可以从透镜200的侧表面203向外突起。
此外,加强件220可以具有面向基板(由图2的附图标记“400”所示)的下表面222。加强件220的下表面222可以与透镜200的下表面201齐平。
在一些情况下,加强件220的下表面222可以不与透镜200的下表面201齐平。
加强件220可以设置在与垂直于x轴方向的y轴方向。
例如,当存在包括连接部210的两个连接部210时,它们可以相对于y轴方向彼此对称。
同时,连接部210可以设置在通过透镜200的中心的x轴方向上,但本公开不限于此。
在一些情况下,连接部210可以设置在通过透镜200的中心的x轴方向和垂直于x轴方向的y轴方向上。
即,包括连接部210的两个连接部210可以相对于x轴方向彼此对称,并且总计4个连接部210可以相对于x轴方向和y轴方向二者彼此对称。
但是,连接部210可以设置在多个方向上,不管x轴和y轴方向。
此外,加强件220可以设置在垂直于x轴方向的y轴方向上,但本公开不限于此。
即,加强件220可以设置在相邻的连接部210之间。
例如,包括加强件220的一个或多个加强件220可以设置在透镜200的侧表面上。
当存在多个加强件220时,加强件220之间的距离可以相同或不同。
此外,在一些情况下,加强件220可以设置为使得其围绕透镜200的所有侧表面。
此外,透镜200可以包括面向基板(由图2的附图标记“400”所示)的下表面201和面向光学构件(由图2的附图标记“600”所示)的上表面。透镜200的下表面可以是平坦表面,透镜200的上表面可以是弯曲表面。
透镜200的上表面可以包括对应于光源(由图2的附图标记“100”所示)的发光表面之中央区域的凹槽。
这样,在透镜200中形成凹槽的目的是增加从光源(由图2的附图标记“100”所示)发出的光的方向角。
可以将透镜200设置为覆盖光源,并且根据光源的类型可以使用多种结构的透镜200。
例如,当光源是发光二极管(LED)芯片直接设置在基板上的类型时,透镜200可以设置在基板上以覆盖光源。
在此处,透镜200可以包括对应于光源的发光表面之中央区域的凹槽。
当光源是包括设置在封装体中的发光二极管芯片的发光二极管封装件类型时,透镜200可以设置在封装体上,以覆盖发光二极管芯片。
当光源是包括设置在封装体中的发光二极管芯片的发光二极管封装件类型时,透镜200可以设置在基板400上,以覆盖包括发光二极管芯片的封装体整体。
透镜200可以覆盖发光二极管封装件区域,封装体的预定部分除外。
在一些情况下,透镜200可以具有无凹槽的半球形形状。
图4A是沿着图3A的线I-I截取的截面图,图4B是沿着图3A的线II-II截取的截面图。
如图4A和4B所示,透镜200可以包括连接部210和加强件220,并且连接部210可以从透镜200的下表面201的边缘突起。
此外,连接部210的下部可以具有钩形形状。
接着,加强件220可以从透镜200的侧表面203向外突起,并且加强件220的下表面222可以与透镜200的下表面201齐平。
此外,透镜200的下表面201可以是平坦表面,透镜200的上表面205可以是弯曲表面。
在此处,凹槽230可以形成在透镜200的上表面205的中央区域。
透镜200的凹槽230之上部的面积可以大于其下部的面积。
图5A和5B是说明与基板连接之透镜的截面图,图5A是说明具有单层结构之基板的截面图,图5B是说明具有多层结构之基板的截面图。
如图5A和5B所示,光源100设置在基板400的上表面403上,孔401设置在与光源100相邻的基板400中。
此外,透镜200的连接部210插入基板400的孔401中,因此耦接至基板400。
在此处,设置在透镜200的连接部210之下部中的钩可以接触基板400的下表面405。
接着,透镜200的下表面201面向光源100和基板400。
在此处,透镜200的下表面201可以是平坦表面,透镜200的上表面205可以是弯曲表面。
接着,加强件220可以从透镜200的侧表面203向外突起。
在此处,加强件220的下表面可以与透镜200的下表面201齐平。
此外,基板400可以如图5A所示为单层,并且可以如图5B所示为多层。
例如,基板400可以包括具有电路图案的衬底402和支承所述衬底402的支承构件404。
在此处,用于支承构件404的材料可以是柔性且绝缘的膜,其包括例如聚酰亚胺或环氧树脂(例如,FR-4)。
图6是说明包括止挡件之透镜的截面图,图7是说明耦接至基板的图6之透镜的截面图。
如图6和7所示,透镜200可以包括连接部210和加强件220,连接部210可以从透镜200的下表面201的边缘突起。
此外,连接部210的下部可以具有钩形形状。
接着,加强件220可以从透镜200的侧表面203向外突起,加强件220的下表面222可以与透镜200的下表面201齐平。
接着,连接部210可以包括从透镜200的下表面201之边缘向透镜200的下表面201之中央区域突起的止挡件212。
在此处,当透镜200耦接至基板400时,止挡件212可以接触基板400的上表面403。
因此,止挡件212保持透镜200的下表面201与基板400和光源100之间的预定距离,使得透镜200的下表面201不接触基板400和光源100。
止挡件212防止透镜200接触光源100,因此防止光源100受外部冲击损坏。
图8是说明基板之固定部的截面图。
如图8所示,基板400包括使得与透镜200接合的孔和沿着与面向光源的上表面403相反的向下方向突起的固定部420。
在此处,基板400可以通过固定部420固定在具有弯曲的待安装对象上。
此外,透镜200的连接部210可以从透镜200的下表面突起,并且可以插入基板400的孔。
接着,加强件220可以从透镜200的侧表面203向外突起,并且加强件220的下表面可以与透镜200的下表面201齐平。
接着,连接部210可以包括从透镜200的下表面201的边缘向透镜200的下表面201的中央区域突起的止挡件212。
在此处,当透镜200耦接至基板400时,止挡件212可以接触基板400的上表面403。
因此,止挡件212保持透镜200的下表面201与基板400和光源100之间的预定距离,使得透镜200的下表面201不接触基板400和光源100。
图9A是说明间隔件的透视图,图9B是沿着图9A的线III-III截取的截面图。
如图9A和9B所示,间隔件700可以设置在基板(由图2的附图标记“400”所示)与光学构件(由图2的附图标记“600”所示)之间,并且支承光学构件(由图2的附图标记“600”所示)。
在此处,间隔件700可以包括底表面702和从底表面702的边缘向上延伸的侧表面704。
可以在间隔件700之底表面702的下表面702b上设置对应于透镜(由图2的附图标记“200”所示)的加强件的凹槽720。
此外,可以在间隔件700的底表面702上对应于透镜(由图2的附图标记“200”所示)的区域中设置暴露透镜(由图2的附图标记“200”所示)上表面的孔710。
在此处,孔710可以对应于间隔件700的凹槽720。
此外,间隔件700的底表面702可以与基板(由图2的附图标记“400”所示)间隔开预定距离d1。
但是,在一些情况下,间隔件700的底表面702可以接触基板(由图2的附图标记“400”所示)。
接着,间隔件700的底表面702可以是具有一个或更多个曲率的弯曲表面。
此外,间隔件700的侧表面704可以相对于间隔件700的底表面702倾斜。
此外,间隔件700可以形成为反射涂覆膜或反射涂覆材料层,并且向光学构件(由图2的附图标记“600”所示)反射由光源(由图2的附图标记“100”所示)产生的光。
图10A是从图9B上方的俯视图,图10B是从图9B下方的俯视图。
如图10A和10B所示,间隔件700可以包括底表面702和从底表面702的边缘向上延伸的侧表面704。暴露透镜(由图2的附图标记“200”所示)的孔710可以设置在间隔件700的底表面702的上表面702a上。
此外,允许插入透镜(由图2的附图标记“200”所示)的孔710可以设置在间隔件700的底表面702的下表面702b上,凹槽720可以与孔710相邻地设置。
在此处,透镜(由图2的附图标记“200”所示)的加强件可以设置在凹槽720中。
在此处,凹槽720的深度可以等于或大于透镜(由图2的附图标记“200”所示)的加强件的深度。
此外,可以存在包括凹槽720的多个凹槽,并且凹槽720可以邻近孔710彼此对称设置。
在此处,凹槽720的数目可以等于透镜(由图2的附图标记“200”所示)的加强件的数目。
图11是说明接合至透镜的间隔件的截面图。
如图11所示,间隔件700可以包括面向基板400的底表面702,凹槽可以设置在间隔件700的底表面702之下表面702b上,透镜200的加强件220可以插入凹槽中。
此外,透镜200的上表面可以通过设置在间隔件700的底表面702中的孔暴露于间隔件700的底表面702的上表面702a。
接着,透镜200的连接部210可以插入基板400的孔中,因此可以耦接至基板400。
在此处,间隔件700的底表面702之下表面702b可以与基板400间隔开预定距离d1。
但是,在一些情况下,间隔件700的底表面702之下表面702b可以接触底板400。
因此,透镜200的连接部210可以是使得能够耦接至基板400的突起,透镜200的加强件220可以是通过间隔件700的底表面702之凹槽固定的突起。
图12是详细说明图2的光源的截面图。
如图12所示,光源100可以是波长为约390nm至490nm的垂直型发光芯片。
光源100可以包括第二电极层1010、反射层1020、发光结构1040、钝化层1060以及第一电极层1080。
在此处,第二电极层1010和第一电极层1080可以为发光结构1040供电。
此外,第二电极层1010可以包括用于电流注入的电极材料层1002、设置在电极材料层1002上的支承层1004和设置在支承层1004上的接合层1006。
在此处,电极材料层1002可以由Ti/Au形成,支承层1004可以由金属或半导体材料形成。
此外,支承层1004可以由具有高电导率和热导率的材料形成。例如,支承层1004可以由包括铜(Cu)、铜合金(Cu合金)、金(Au)、镍(Ni)、钼(Mo)以及铜-钨(Cu-W)中的至少一种的金属材料或包括Si、Ge、GaAs、ZnO以及SiC中的至少一种的半导体形成。
接着,接合层1006可以设置在支承层1004与反射层1020之间,并且起接合支承层1004与反射层1020的作用。
在此处,接合层1006可以包括接合金属材料。例如,In、Sn、Ag、Nb、Pd、Ni、Au以及Cu中的至少一种。
形成接合层1006以通过接合方法接合支承层1004,并且在通过镀覆或沉积形成支承层1004时,可以省略接合层1006。
此外,反射层1020设置在接合层1006上,并且反射层1020反射从发光结构1040发出的光,从而提高光提取效率。
在此处,反射层1020可以由金属或合金形成,包括例如反射金属材料,例如Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au以及Hf中的至少一种。
此外,可以使用导电氧化物层将反射层1020形成为具有单层或多层结构,所述导电氧化物为例如氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟铝锌(IAZO)、氧化铟镓锌(IGZO)、氧化铟镓锡(IGTO)、氧化铝锌(AZO)、氧化锑锡(ATO)等。
在一些情况下,可以使用金属和导电氧化物的组合例如IZO/Ni、AZO/Ag、IZO/Ag/Ni或AZO/Ag/Ni将反射层1020形成为具有多层结构。
接着,可以在反射层1020与发光结构1040之间设置欧姆区1030。
在此处,欧姆区1030是欧姆接触发光结构1040并且起促进向发光结构1040供电的作用的区域。
欧姆区1030可以包括欧姆接触发光结构1040的材料,例如,Be、Au、Ag、Ni、Cr、Ti、Pd、Ir、Sn、Ru、Pt以及Hf中的至少一种。
例如,欧姆区1030可以包括AuBe,并且可以具有点形状。
接着,发光结构1040可以包括窗口层1042、第二半导体层1044、有源层1046和第一半导体层1048。
在此处,窗口层1042是设置在反射层1020上的半导体层,并且包含GaP。
在一些情况下,可以省略窗口层1042。
接着,第二半导体层1044设置在窗口层1042上,并且第二半导体层1044可以使用化合物半导体例如III至V族或II至VI族化合物半导体来实现,并且可以掺杂有第二导电型掺杂剂。
例如,第一半导体层1044可以包含AlGaInP、GaInP、AIInP、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AIInN、AlGaAs、GaP、GaAs以及GaAsP中的至少一种,并且可以掺杂有p型掺杂剂(例如,Mg、Zn、Ca、Sr或Ba)。
此外,有源层1046可以设置在第二半导体层1044与第一半导体层1048之间,并且可以通过由第二半导体层1044和第一半导体层1048提供的电子与空穴的复合期间产生的能量来发光。
在此处,有源层1046可以是III至V族或III至VI族化合物半导体,并且可以具有单肼结构、多肼结构、量子线结构、量子点结构等。
例如,有源层1046可以具有包括阱层和势垒层的单量子肼结构或多量子肼结构。
肼层可以由能带隙低于势垒层能带隙的材料形成,并且有源层1046可以是例如AlGaInP或GaInP。
接着,第一半导体层1048可以由半导体化合物形成,并且第一半导体层1048可以用III至V族或II至VI族化合物半导体等来实现,并且可以掺杂有第一导电型掺杂剂。
例如,第一半导体层1048可以包含AlGaInP、GaInP、AIInP、GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AIInN、AlGaAs、GaP、GaAs以及GaAsP中的至少一种,并且可以掺杂有n型掺杂剂(例如,Si、Ge或Sn)。
此外,发光结构1040可以发出波长为约390nm至490nm的蓝光,并且第一半导体层1048、有源层1046和第二半导体层1044可以包含发蓝光的材料。
此外,第一半导体层1048可以在其上表面上具有粗糙结构1070以提高光提取效率。
接着,钝化层1060设置在发光结构1040的侧表面上,并且钝化层1060电保护发光结构1040。
在此处,钝化层1060可以由绝缘材料例如SiO2、SiOx、SiOxNy、Si3N4或Al2O3形成。
在一些情况下,钝化层1060可以只设置在第一半导体层1048之上表面的至少一部分中。
此外,第一电极层1080可以设置在第一半导体层1048上,并且可以具有预定图案。
在此处,第一电极层1080可以具有单层或多层结构,并且例如,第一电极层1080可以包括顺序层合的第一层1082、第二层1084和第三层1086。
第一层1082欧姆接触第一半导体层1048并且包含GaAs。
此外,第二层1084可以由AuGe/Ni/Au合金形成,第三层1086可以由Ti/Au合金形成。
在具有上述结构的光源上设置包括一种或更多种波长为约550nm至700nm的磷光体的磷光体层,以发出具有通过CIE色品图中的色坐标(0.54,0.37)、(0.54,0.45)、(0.61,0.45)以及(0.61,0.37)确定的正方形面积颜色的光。
因此,光源的第一电极层1080可以比第二电极层1010更接近于磷光体层。
图13A至13D是说明光学构件之不规则图案的截面图。
如图13A至13D所示,光学构件600漫射从光源发出的光,并且在其上表面上具有不规则图案610以提高漫射效果。
在此处,不规则图案610可以具有设置在一个方向上的条形。
此外,如图13A所示,光学构件600的不规则图案610可以设置在光学构件600的上表面600a上,并且光学构件600的上表面600a可以面向罩件(未示出)。
当光学构件600具有多层结构时,不规则图案610可以设置在最上层的表面上。
接着,如图13B所示,光学构件600的不规则图案610可以设置在光学构件600的下表面600b上,并且光学构件600的下表面600b可以面向光学模块(未示出)。
当光学构件600具有多层结构时,不规则图案610可以设置在最下层的表面上。
如图13C所示,光学构件600的不规则图案610可以设置在光学构件600的上表面600a上和光学构件600的下表面600b上。当光学构件600具有多层结构时,不规则图案610可以设置在光学构件600的最上层的表面及其最下层的表面二者上。
此外,如图13D所示,光学构件600的不规则图案610可以设置在光学构件600的上表面600a的一部分或光学构件600的下表面600b的一部分中。
不规则图案具有从光学构件600的表面凸出的突起,该突起具有面向彼此的第一表面和第二表面,并第一表面与第二表面之间角可以为钝角或锐角。
在一些情况下,不规则图案可以是光学构件600的表面中的凹槽,该凹槽具有面向彼此的第三表面和第四表面,并且第三表面与第四表面之间的角可以为钝角或锐角。
这样,光学构件600的不规则图案610可以根据安装对象所需的光源模块的设计条件而可变地变化,以提供整体均匀的亮度。
图14A至14C是说明根据一个实施方案的车灯单元的分解透视图。
如图14A至14C所示,车灯单元可以包括具有多个覆盖多个光源的透镜200的基板400、间隔件700和光学构件600。
在此处,光源可以设置在基板400上,基板400可以包括用以电连接光源的电极图案。
此外,基板400可以具有柔性并且可以是膜型衬底或由选自以下的材料形成的印刷电路板(PCB)衬底:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、玻璃、聚碳酸酯(PC)、硅(Si)、聚酰亚胺、环氧树脂等。
此外,基板400可以选自:单层PCB、多层PCB、陶瓷衬底、金属芯PCB等。
这样,基板400可以因延展性材料的使用而弯曲并且可以因结构变形而弯曲。
因此,基板400可以包括具有一个或更多个曲率的弯曲表面。
接着,基板400可以包括分别形成在对应于各透镜200的连接部210的区域中的多个孔。
在此处,透镜200可以通过基板400的孔耦接至基板400。
此外,基板400可以包括多个沿着与基板400的面向光源100之上表面相反的向下方向而突起的固定部420。
在此处,基板400可以通过固定部固定在具有弯曲的待安装对象上。
此外,基板400可以包括反射涂覆膜或反射涂覆材料层以向光学构件600反射由光源100产生的光。
在此处,反射涂覆膜或反射涂覆材料层可以包括具有高反射率的金属或金属氧化物,例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或二氧化钛(TiO2)。
在一些情况下,基板400可以提供有多个散热片以释放由光源100产生的热。
在此处,光源100可以是发光二极管(LED)芯片,并且发光二极管芯片可以形成为红光LED芯片、蓝光LED芯片或紫外光LED芯片,或者作为包括红光LED芯片、绿光LED芯片、蓝光LED芯片、黄绿光LED芯片以及白光LED芯片中的至少一种之组合的封装件。
例如,在将灯单元应用于车辆尾灯时,光源100可以是垂直型发光芯片,例如红光发光芯片,但实施方案不限于此。
接着,透镜200可以覆盖光源100,并且耦接至基板400。
在此处,透镜200可以包括接触基板400的连接部和接触间隔件700的加强件。
连接部210可以从透镜200的下表面的边缘向基板400突起。
在一些情况下,连接部还可以包括从透镜200的下表面的边缘向其下表面的中心突起的止挡件。
此外,连接部可以设置在通过透镜200的中心的x轴方向上。
此外,加强件可以从透镜200的侧表面向外突起,并且可以与基板400间隔开预定距离。
在此处,加强件可以设置在垂直于x轴方向的y轴方向上。
此外,透镜200可以具有面向基板400的下表面,并且透镜200的下表面可以与基板400间隔开预定距离。
接着,间隔件700可以设置在基板400与光学构件600之间,并且支承光学构件600的边缘。
在此处,间隔件700可以包括面向基板400的底表面和从底表面的边缘向光学构件600延伸的侧表面。
可以在间隔件700的底表面上设置对应于透镜200的加强件220的凹槽。
此外,可以在间隔件700的底表面上设置在对应于透镜之区域中暴露透镜200的上表面的孔。
此外,间隔件700的底表面可以与基板400间隔开预定距离d1。
但是,在一些情况下,间隔件700的底表面可以接触基板400。
接着,间隔件700的底表面可以是具有一个或更多个曲率的弯曲表面。
此外,间隔件700的侧表面可以相对于间隔件700的底表面倾斜。
此外,间隔件700可以包括反射涂覆膜或反射涂覆材料层以向光学构件600反射由光源100产生的光。
在此处,反射涂覆膜或反射涂覆材料层可以包括具有高反射率的金属或金属氧化物,例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)或二氧化钛(TiO2)。
接着,光学构件600可以经由对应于预定距离的空隙与基板400间隔开,并且可以在基板400与光学构件600之间的空隙中形成光混合区750。
在此处,光学构件600可以与基板400间隔开预定距离d2,并且距离d2可以为约10mm或更多。
当光学构件600与基板400之间的距离d2为约10mm或更小时,灯单元不表现出均匀亮度,并且可能出现在设置光源100的区域中产生强亮度的热点现象或在设置光源100的区域中产生较弱亮度的黑点现象。
此外,光学构件600可以包括选自漫射片、棱镜片、亮度增强片等中的至少一种。
在此处,漫射片漫射从光源100发出的光,棱镜片将漫射的光引导至发光区域,亮度增强片使亮度增强。
例如,漫射片一般由丙烯酸类树脂形成,但本公开不限于此。此外,用于漫射片的材料包括:光漫射材料例如聚苯乙烯(PS)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及高渗透性塑料(例如树脂)。
在此处,根据待安装罩件或对象的外观(形状),光学构件600可以具有如下表面:具有凹曲面、突曲面和平坦表面中的至少之一。
这样,根据该实施方案,面光源是使用少量的光源通过在覆盖光源100的透镜200、基板400与光学构件600之间形成光混合区750来实现的。
这样,根据本实施方案,面光源是使用少量的光源通过形成覆盖光源100的透镜200和在基板400与光学构件600之间形成光混合区750来实现的。
在此处,面光源是指包括以平面形式漫射光的发光区域的光源。本实施方案可以提供使用少量光源来实现面光源的灯单元。
此外,本实施方案的灯单元可以应用于具有不同形状(包括弯曲形状)的对象,因为可弯曲基板400可以耦接至覆盖光源100的透镜200。
因此,本实施方案提高灯单元的经济效率和产品设计自由度。
图15是说明根据一个实施方案的车辆尾灯的视图。
如图15所示,车辆尾灯800可以包括第一灯单元812、第二灯单元814、第三灯单元816和外壳810。
在此处,第一灯单元812可以是用作转向信号灯的光源,第二灯单元814可以是用作侧标志灯的光源,第三灯单元816可以是用作停车灯的光源,但实施方案不限于此,并且其功能可互换。
此外,外壳810可以容纳第一至第三灯单元812、814和816,并且可以由透光材料形成。
在这种情况下,外壳810可以具有适于车辆本体设计的弯曲,并且第一至第三灯单元812、814和816可以根据外壳810的形状来实现可弯曲面光源。
图16是说明根据一个实施方案包括灯单元的车辆的俯视图。
如图16所示,当将灯单元应用于车辆尾灯时,考虑到应用于车辆尾灯的灯单元的安全标准,基于光的中心点在车辆的外轴以45度的水平角观察时突起面积应为约12.5sq平方厘米或更大,例如,停车灯的发光强度应为约4至420坎德拉(cd)。
因此,当在光剂量测量方向上测量时,车辆尾灯应提供不低于预定值的光剂量。
根据本实施方案的灯单元通过实现面光源来提高灯单元的经济效率和产品设计自由度,所述面光源在预定光剂量测量方向上提供不低于预定值的光剂量,即使使用少量光源也是如此。
即,根据本发明实施方案,首先,面光源通过用透镜覆盖光源来实现,即使使用少量光源也是如此。
其次,具有低重量的灯单元可以通过在光源与光学构件之间的空隙中形成光混合区而无需形成导光板来以低成本制造。
第三,灯单元可以通过在可弯曲基板上设置多个光源而应用于具有弯曲面的对象。
因此,可以提高灯单元的经济效率和产物设计自由度。
上述实施方案中所述的特征、结构和效果并入本公开的至少一个实施方案中,但不限于仅一个实施方案。此外,一个实施方案中例示的特征、结构和效果可以容易地由本领域技术人员组合和修改用于另一个实施方案。因此,应将这些组合和修改理解为落在本公开的范围内。
虽然已经参照大量其说明性实施方案描述了实施方案,但是应当理解,本领域技术人员可以在本公开内容的原理的精神和范围内设计出大量其它的修改和实施方案。更具体地,可以在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内对主题组合布置的部件和/或布置进行各种变化和修改。除了部件和/或布置方面的变化和修改,替选用途对于本领域技术人员而言也是明显的。

Claims (25)

1.一种灯单元,包括:
光学构件;
与所述光学构件间隔开预定距离的基板;
设置在所述基板与所述光学构件之间的间隔件,所述间隔件支承所述光学构件的边缘;
设置在所述基板上的光源;以及
耦接至所述基板的透镜,所述透镜覆盖所述光源,
其中所述透镜包括:
接触所述基板的连接部;和
接触所述间隔件的加强件。
2.一种灯单元,其包括:
光学构件;
与所述光学构件间隔开预定距离的基板;
在所述基板与所述光学构件之间的间隔件,所述间隔件支承所述光学构件的边缘;
设置在所述基板上的光源;以及
耦接至所述基板的透镜,所述透镜覆盖所述光源,
其中所述间隔件包括:
接触所述基板的底表面;和
从所述底表面的边缘向所述光学构件延伸的侧表面,
其中所述间隔件的所述底表面包括孔以在对应于所述透镜的区域中暴露所述透镜之上表面,所述间隔件的所述侧表面相对于所述间隔件的所述底表面倾斜,并且所述光学构件与所述基板之间的距离保持在10mm或更大。
3.一种灯单元,包括:
光学构件;
与所述光学构件间隔开预定距离的基板;
在所述基板与所述光学构件之间的间隔件,所述间隔件支承所述光学构件的边缘;
设置在所述基板上的光源;以及
耦接至所述基板的透镜,所述透镜覆盖所述光源,
其中在所述基板中设置有第一孔,
所述间隔件包括第二孔和设置在所述第二孔附近的凹槽,
所述透镜包括:
插入所述基板的所述第一孔中并且因此耦接至所述基板的连接部;和
插入所述间隔件的所述凹槽中的加强件,并且
所述透镜的所述上表面通过所述间隔件的所述第二孔暴露。
4.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述连接部从所述透镜的下表面的边缘向所述基板突起。
5.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述连接部包括从所述透镜的下表面的边缘向所述透镜的下表面的中心突起的止挡件。
6.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述连接部设置在通过所述透镜的中心的x轴方向上,并且
所述加强件设置在垂直于x轴方向的y轴方向上。
7.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述加强件从所述透镜的侧表面向外突起,并且与所述基板间隔开预定距离。
8.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述加强件包括面向所述基板的下表面,并且
所述加强件的所述下表面与所述透镜的下表面齐平。
9.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述透镜包括面向所述基板的下表面,
其中所述透镜的所述下表面与所述基板间隔开预定距离。
10.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述透镜包括:
面向所述基板的下表面;和
面向所述光学构件的上表面,
其中所述透镜的所述下表面是平坦表面,并且所述透镜的所述上表面是弯曲表面。
11.根据权利要求8或2所述的灯单元,其中所述透镜的所述上表面包括对应于所述光源的发光表面之中央区域的凹槽。
12.根据权利要求1或2所述的灯单元,其中所述基板包括设置在对应于所述透镜的所述连接部的区域中的孔。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的灯单元,其中所述基板包括具有至少一个曲率的弯曲表面。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的灯单元,其中所述基板包括沿着与所述基板的面向所述光源的所述上表面相反的向下方向而突起的固定部。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的灯单元,其中所述间隔件包括:
面向所述基板的底表面;和
从所述底表面的边缘向所述光学构件延伸的侧表面。
16.根据权利要求15所述的灯单元,其中所述间隔件的所述底表面包括对应于所述透镜的所述加强件的凹槽。
17.根据权利要求15所述的灯单元,其中所述间隔件的所述底表面包括孔以在对应于所述透镜的区域中暴露所述透镜的所述上表面。
18.根据权利要求15所述的灯单元,其中所述间隔件的所述底表面与所述基板间隔开预定距离。
19.根据权利要求15所述的灯单元,其中所述间隔件的所述底表面包括具有至少一个曲率的弯曲表面。
20.根据权利要求15所述的灯单元,其中所述间隔件的侧表面相对于所述间隔件的所述底表面倾斜。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的灯单元,其中所述光学构件包括具有至少一个曲率的弯曲表面。
22.根据权利要求1至3中任一项所述的灯单元,其中所述光学构件与所述基板间隔开10mm或更大的距离。
23.根据权利要求1至2所述的灯单元,其中所述连接部设置在平行于所述基板的方向上。
24.根据权利要求1至2所述的灯单元,其中所述连接部设置在垂直于所述加强件的方向上。
25.根据权利要求13所述的灯单元,其中所述间隔件的侧表面设置为相对于所述间隔件的所述底表面成钝角。
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