CN107667250A - 照明装置和包括该照明装置的车灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够实现各种三维效果的照明装置以及包括该照明装置的车灯，并且能够通过如下实现各种三维光的设计：通过布置在相邻的光源模块上的光发射层的激发光的相互作用实现最终发射的光图案的体积效果、深度效果和三维效果。特别地，如果将根据本发明的一个实施方式的照明装置应用于车灯，则可以自由地实现光发射颜色以及灯的形式。

Description

照明装置和包括该照明装置的车灯
技术领域
本发明涉及能够实现各种立体效果的照明装置以及包括该照明装置的用于车辆的灯。
背景技术
照明单元可以应用于平板显示器中使用的背光单元、室内/室外广告牌、室内环境中使用的室内灯、安装在车辆外部的灯(例如前照灯、雾灯、后照灯、侧灯、牌照灯、尾灯、刹车灯、转向信号灯或危险闪光灯)或者以各种方式安装在汽车内部的室内灯。这些照明单元中的大多数通过使用用于增强所提供的光的透射的例如导光板的构件来提高表面光源的亮度。
最近，用于实现高效照明的发光二极管(LED)被用作车辆照明中的光源。将LED封装件用作车辆中的平板照明中的光源的频率正在大幅提高。然而，当使用LED封装件作为光源时，为了实现表面光发射，不可避免地需要大量的光或者不可避免地增加发射表面的发光装置的数目。当使用大量的LED封装件时，会出现与成本、车辆的弯曲或狭窄的空间中的装置之间的电路实现方式以及散热有关的问题，从而导致了高成本和低效率的关键缺点。特别地，对有限的空间中的车辆照明的各种设计的需求正在增加，并且目前对实现三维(3D)光或具有特定形状的光的需求正在增加。存在AMECA规定，其要求要出口的车辆中的灯的内部应当是透明的。因此，在出口时必需执行此规定。因此，需要有满足此规定的对立体光的设计。
发明内容
[技术问题]
本发明涉及提供一种照明装置，其中，使用设置在相邻的光源模块中的发射层的激发光相互作用之后发射的光学图案的体积型(volumic type)及深度效果来实现立体效果，使得可以实现三维(3D)光的各种设计。
[技术解决方案]
本发明的一方面提供了一种照明装置，该照明装置具有其中至少两个光源模块设置成彼此相邻的结构。特别地，所述至少两个光源模块包括：第n光源模块，第n光源模块包括第n导光构件，第n导光构件被配置成引导从第n光源发射的第一光，并且第n光源模块包括形成在第n导光构件上的第n发射层，并且第n发射层中具有来自第n光源的光的波长的光被用作激发光；以及第n+1光源模块，第n+1光源模块包括第n+1导光构件，第n+1导光构件被配置成引导从第n光源发射的光的部分和从第n+1光源发射的光，并且第n+1光源模块包括形成在第n+1导光构件上的第n+1发射层，并且第n+1发射层中穿过第n光源模块的光和来自第n+1光源的光被用作激发光。
[有利效果]
根据本发明的实施方式，可以实现设置在相邻的光源模块中的发射层的激发光的体积型、深度效果和立体效果，使得可以实现三维(3D)光的各种设计。
特别地，当将根据本发明的实施方式的照明装置应用于车辆用灯时，可以在不限制结构的情况下产生各种图像，并且能够自由选择灯的发射颜色和形状。
此外，可以利用透明的发射层来实现满足北美汽车制造商设备认证机构(AMECA)关于车辆照明的标准的照明装置，使得可以确保照明装置的普适性。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的照明装置的操作模式的截面概念图，以及图2是用于说明根据本发明的实施方式的照明装置的配置的截面概念图。
图3A至图3C示出了根据本发明的实施方式实现的立体光。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的配置和操作。在参照附图进行的描述中，不考虑附图编号，相同的附图标记用于相同的元件，并且将省略对其冗余描述。将理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。
在对实施方式的描述中，当层(膜)、区域、图案或结构形成在基板、层(膜)、区域、焊盘或图案“上”或“下”时，所述“上”和“下”包括层(膜)、区域、图案或结构“直接地”或“间接地”形成在基板、层(膜)、区域、焊盘或图案上或下的所有情况。在附图中，为了说明的方便和清楚，夸大或省略或示意性地示出了每层的厚度或尺寸。此外，每个元件的尺寸不完全反映实际的尺寸。在下文中，将参照附图描述实施方式。
图1是根据本发明的实施方式的照明装置的操作模式的截面概念图，以及图2是用于说明根据本发明的实施方式的照明装置的配置的截面概念图。
参照图1和图2，根据本发明的实施方式的照明装置包括两个或更多个光源模块100和光源模块200，所述光源模块在壳体400中设置成彼此相邻。第n光源模块100包括引导从第n光源110发射的光的第n导光构件120和形成在第n导光构件120上的第n发射层130，并且第n发射层130中具有来自第n光源110的光的波长的光被用作激发光。
第n+1光源模块200包括第n+1导光构件220，第n+1导光构件220设置成与第n光源模块100相邻并且引导从第n光源发射的光的部分和从第n+1光源210发射的光，并且第n+1光源模块200包括形成在第n+1导光构件220上的第n+1发射层230，并且第n+1发射层230中穿过第n光源模块100的光和来自第n+1光源210的光被用作激发光。在此，“n”是自然数。
在图1和图2中，照明装置的结构包括两个光源模块。然而，本发明的实施方式不限于此。当然，至少两个或更多个光源模块设置成彼此相邻。在下文中，实施方式将包括如所示的结构设置的两个光源模块(n＝1)，并且将描述根据本发明实施方式的照明装置的结构。
详细地，当n＝1时，在图1所示的照明装置的结构中，第一光源模块100和第二光源模块200可以彼此面对并且可以彼此相邻。在此，彼此“相邻”的概念指的是两个光源模块彼此间隔开预定距离或者所述两个光源模块的预定部分彼此接触以及彼此非常靠近的情况。
如图1所示，第一光源模块100可以包括发射光的第一光源100和引导从第一光源100发射的光的第一导光构件120。第一光源110可以是诸如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、紫外(UV)灯和激光二极管(LD)的各种类型的光源中之一。第一光源110可以输出UV波长带中的光。
第一导光构件120执行将从第一光源110发射的光引导到发射表面上的功能。在本发明的实施方式中，优选地，第一导光构件120由具有双折射特性的合成树脂材料形成。作为示例，第一导光构件120可以由诸如聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的合成树脂形成。如果需要，导光构件还包括光漫射材料或者具有使光反射到导光构件的一侧的内表面上的结构，使得可以提高光的透射效率和散射效率。
从第一光源110发射的光X1入射到第一导光构件120的一侧上，并且沿第一导光构件120的长度方向延伸。在这种情况下，光可以由第一导光构件120的一个表面121和另一表面122反射。
形成在第一导光构件120上的第一发射层130可以被直接印刷或涂覆在第一导光构件120的顶表面上，或者可以被设置为与独立、单独的片结构紧密接触。此外，可以利用以下结构来实现第一发射层130：在第一导光构件120之间插入另外的间隔构件以形成预定的间隔空间。第一发射层130可以设置在第一导光构件120的面向第二导光构件220的另一表面122上。
第一发射层130是其中从第一导光构件120发射的光被用作激发光的树脂层，使用以特定波长带中的光作为激发光的透明或半透明树脂来实现第一发射层130。作为示例，通过在第一导光构件120的表面上印刷透明墨材料来实现第一发射层130，并且在第一发射层130从第一导光构件120发射的光被用作激发光。例如，可以使用UV波长为480nm的光作为要被激发并转变成红光的光，或者可以使用波长为390nm的光作为要被激发并转变成蓝光的光。
第一发射层130的折射率可以高于第一导光构件120的折射率。根据该配置，可以防止光被第一导光构件120与第一发射层130之间的边界表面反射。
第二光源模块200设置成与第一光源模块100相邻，并且使用第一导光构件120引导从第一光源110发射的光X1，使得光X2和X3沿光发射方向发射，从而可以进行表面光发射。特别地，光X2的部分穿过第一发射层130并被激发。激发光X2的部分被透射到相邻的第二光源模块200。此外，从第二光源模块200的第二光源210发射的光Y1以与在第一光源模块中光被引导的方式相同的方式被引导，并且光Y1的部分可以被透射到第二发射层230并且可以在第二发射层230中被激发。在这种情况下，用于激发第二发射层230的光可以包括上述第二光源210的光Y2的部分和第一光源的光X2和X4的部分。在示例中，第二光源210的光Y2的部分和第一光源的光X4的部分是UV波长带中的光或是具有单个波长的光，因此可以激发第二发射层230。也就是说，穿过一个光源模块中的发射层的光被用作相邻的发射层中的激发光。
在上述相互作用之后，从第二发射层230发射的光的图案被视为是具有预定深度效果和预定体积型的光学图案(在下文中称为“立体光”)(图3C)。
上述本发明中使用的第一发射层和第二发射层具有透光率为10％至99％的透明或半透明特性，并且优选应用于车辆用灯。在这种情况下，用于海外出口的车辆用灯可以在满足规定了灯的内部应该透明的汽车制造商设备认证机构(AMECA)标准的同时实现具有体积型的立体光图案。
可以在壳体400的最外部设置截止滤光器300。可以基于光的发射方向将截止滤光器300设置在第二光源模块200的前端。截止滤光器300可以透射穿过第一发射层130和/或第二发射层230的可见光Y2和X4，并且可以反射从第一导光构件120和第二导光构件220发射的光X3和Y3。这样可以保护观察者的眼睛。
现将参照图1和图2描述作为本发明的实施方式的特征的用于实现立体光的发明的配置的示例。
首先，在本发明的实施方式中，导光构件在不需要另外的反射板或反射图案的情况下使用具有双折射特性的构件来使光散射效率最大化，使得可以改善表面光发射特性。
此外，发射层可以是墨层或树脂层，其中，发射层响应于特定光的波长带并激发光。当假定设置有多个光源模块时，发射层和导光构件可以由具有10％至99％的透光率的半透明或透明材料形成，使得相邻的发射层可以相互作用。
特别地，具体而言，参照图2，第一发射层130和第二发射层230设置成彼此相邻，以共享穿过第一导光构件的发射表面122的光路的部分或全部。由于穿过相邻的发射层而生成的激发光可以干扰另一发射层，使得可以获得立体效果的实现。为此，当在第一导光构件120和第二导光构件220的顶表面上形成有第一发射层130和第二发射层230时，第二发射层230和第一发射层13的至少一些部分彼此交叠。也就是说，即使在两个导光构件彼此间隔开预定距离且形成了预定的间隔区域(空气间隙)的情况下，如果从相互发射的光的最终发射表面的方向观察导光构件，发射层形成在相应的导光构件上，使得发射层的预定部分可以彼此交叠。在这种情况下，发射层可以具有以诸如圆形、矩形、多边形和字符的各种形状和各种图像来图案化的结构。当要发射的图像或用于实现立体效果的图像具有单一颜色时，相邻的导光构件的表面的预定部分可以彼此紧密接触并堆叠，并且当要通过发射层发射的图像彼此不同或者具有不同的颜色时，导光构件可以彼此间隔开预定距离以实现立体效果。
也就是说，为了使用预定图像作为发射层来实现形成立体效果的光学图案，如图2所示，可以调整发射层120的尺寸A和面积或形状以及发射层230的尺寸B和面积或形状，并且可以在光源模块之间形成距离C或者可以将光源模块紧密设置在一起。
参照图3A，在根据本发明的实施方式的照明装置中设置有四个光源模块，并且每个发射层的平面形状被实现为矩形。此外，发射层130、发射层230、发射层330和发射层430的面积沿着最终的光发射方向D增加，并且在共同平面布置结构中，发射层的部分彼此交叠，使得第一光源模块100中的激发光作用于相邻的第二光源模块200。此外，第四光源模块400具有向第一至第三发射层或第四发射层提供干涉光作为发射光的结构。这是由于来自每个发射层的激发光或从一个导光构件发射的光容易透射到相邻的导光构件和发射层，因为导光构件和发射层由透明材料形成。此外，光源模块彼此间隔开预定距离。
如图3B和3C所示，利用具有突出中心的立体光图案来实现在第四光源模块400中的并且具有上述结构的发射表面D中观察到的立体光。当然，实现具有深度效果和体积型的图像不仅可以通过相同发射层图案的交叠结构来实现，还可以通过不同图像或字符的交叠结构来实现。
可以将根据本发明实施方式的照明装置应用于车辆照明，例如尾灯与停车灯和转向信号灯。也就是说，可以将根据本发明的实施方式的照明装置应用于需要照明的各种灯装置，例如用于车辆的灯、家庭照明装置和工业照明装置。例如，当将照明装置应用于车辆用灯时，可以将其应用于前照灯、车辆室内照明、门框和背光。此外，根据本发明的照明装置可以应用于液晶显示(LCD)装置中使用的背光单元，还可以应用于目前已经开发出和商业使用的或者可以通过未来的技术发展实现的所有照明领域。
虽然已经参考本发明的某些示例性实施方式示出并描述了本发明，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对形式和细节做出各种改变。

Claims (13)

1.一种照明装置，包括彼此间隔开预定距离的第n光源模块和第n+1光源模块，其中，所述第n光源模块包括：
第n导光构件，所述第n导光构件被配置成引导从第n光源发射的第一光；以及
形成在所述第n导光构件上的第n发射层，并且所述第n发射层中具有来自所述第n光源的光的波长的光被用作激发光，并且
其中，所述第n+1光源模块包括：
第n+1导光构件，所述第n+1导光构件被配置成引导从所述第n光源发射的光的部分和从第n+1光源发射的光；以及
形成在所述第n+1导光构件上的第n+1发射层，并且所述第n+1发射层中穿过所述第n光源模块的光和来自所述第n+1光源的光被用作激发光，其中，n是自然数。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第n导光构件和所述第n+1导光构件由用于实现双折射的合成树脂材料形成。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其中，所述第n导光构件和所述第n+1导光构件的透光率为10％至99％。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第n发射层和所述第n+1发射层的透光率为10％至99％。
5.根据权利要求1所述的照明装置，其中，在所述第n发射层和所述第n+1发射层中，紫外波长的光被用作激发光。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第n发射层和所述第n+1发射层被设置成彼此相邻，以共享穿过所述第n导光构件的发射表面的光路的部分或全部。
7.根据权利要求6所述的照明装置，其中，所述第n导光构件和所述第n+1导光构件彼此间隔开预定距离。
8.根据权利要求6所述的照明装置，其中，所述第n+1发射层和所述第n发射层的至少一部分在所述第n导光构件和所述第n+1导光构件的顶表面上彼此交叠。
9.根据权利要求6所述的照明装置，其中，所述第n发射层和所述第n+1发射层利用图案化层来实现，并且相邻的所述图案化层的面积彼此不同。
10.根据权利要求6所述的照明装置，其中，所述第n导光构件的一个表面与所述第n+1导光构件的与所述一个表面相对的另一表面的至少一部分接触。
11.根据权利要求6所述的照明装置，其中，在所述第n发射层和所述第n+1发射层中，不同波长带的光被用作激发光。
12.根据权利要求1所述的照明装置，还包括截止滤光器，所述截止滤光器阻挡从所述第n光源和所述第n+1光源发射的光，并且透射由所述第n发射层和所述第n+1发射层转换的光。
13.一种用于车辆的灯，包括根据权利要求1至12中任一项所述的照明装置。
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