KR102213069B1 - 조명 모듈 및 이를 이용하는 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 램프 등의 조명 장치에 사용되는 조명 모듈 및 이를 이용하는 조명 장치에 관한 것으로, 조명 모듈은, 제1면, 제1면의 반대면인 제2면, 및 제1면과 제2면을 연결하는 제1A측면을 구비하고 제1A측면에서 돌출하는 제1A결합부를 구비하는 인쇄회로기판과, 인쇄회로기판에 실장되는 광원과, 인쇄회로기판의 제2면 상에 적층되고 광원을 매립하며, 제1면, 제2면, 제1면과 제2면 사이의 제1B측면, 및 제1B측면에서 돌출되고 제1A결합부에 적층되는 제1B결합부를 구비하는 광가이드부를 포함한다.

Description

조명 모듈 및 이를 이용하는 조명 장치{Lighting Module and Lighting Device Using the Same}
본 발명의 실시예들은 차량용 램프 등의 조명 장치에 사용되는 조명 모듈 및 이를 이용하는 조명 장치에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 화합물 반도체를 이용하여 전기신호를 빛으로 변환하는 소자이다. LED 소자를 이용한 광원은 형광등과 같은 종래 광원 대비 저전력, 높은 색온도, 장수명 등의 장점이 있다.
LED 광원을 이용하는 종래의 조명 장치의 일례가 한국공개특허공보 제10-2012-0009209호에 개시되어 있다. 이 공보의 조명 장치는 도광판의 일측에 복수의 LED 광원이 배치되는 측면 조광형 백라이트 장치로서 반사필름과 도광판 사이에 게재되어 상향 누설되는 빛을 좌우 방향으로 확산시킴으로써 조광 평면에서의 휘도 편차를 최소화한다.
그러나, 상기 공보의 종래 기술은 도광판을 이용함으로써 도광판 자체의 두께로 인해 조명 장치의 두께를 박형화하는데 한계가 있고 도광판 자체가 유연하지 않기 때문에 유연하거나 곡면을 갖는 조명장치 등에는 적용하기 어려우며, 제품 설계 및 디자인 변형이 용이하지 못한 단점이 있다.
게다가, 차량용 램프의 경우, 차량 진동 등의 악조건 속에서도 내구성 및 신뢰성이 요구된다. 이와 같이, 전술한 유연성을 가지면서 차량 환경에 적합한 조명 장치가 요구되고 있다.
본 발명의 일실시예에서는 조명 모듈에 있어서 고정 방식을 개선하여 고정 방식을 개선하여 설계 자유도를 높일 수 있는 조명 모듈 및 이를 이용하는 조명 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 내구성과 신뢰성이 요구되는 차량 램프에 유용한 유연성을 갖는 조명 모듈 및 이를 이용하는 조명 장치를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 조명 모듈은, 제1면, 제1면의 반대면인 제2면, 및 제1면과 제2면을 연결하는 제1A측면을 구비하고 제1A측면에서 돌출하는 제1A결합부를 구비하는 인쇄회로기판; 인쇄회로기판에 실장되는 광원; 및 인쇄회로기판의 제2면 상에 적층되고 광원을 매립하며, 제1면, 제2면, 제1면과 제2면 사이의 제1B측면, 및 제1B측면에서 돌출되고 제1A결합부에 적층되는 제1B결합부를 구비하는 광가이드부를 포함한다.
일실시예에서, 조명 모듈은 제1A결합부와 제1B결합부의 적층 구조로 마련된 제1결합부와 결합하는 제2결합부를 구비하고 인쇄회로기판 및 광가이드부를 지지하는 고정부를 더 포함한다. 고정부는 조명 장치의 프레임 또는 하우징일 수 있다.
일실시예에서, 조명 모듈은, 제1결합부와 제2결합부 사이의 접합부재를 더 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 조명 모듈은, 제1면, 제1면의 반대측인 제2면, 및 제1면과 제2면을 연결하는 제1측면을 구비하고 제1측면에서 돌출하는 제1결합부를 구비하는 베이스기재; 베이스기재상에 배치되는 인쇄회로기판; 인쇄회로기판상에 배치되는 광가이드부; 인쇄회로기판에 실장되고 광가이드부에 의해 매립되는 광원; 및 제1결합부와 결합하는 제2결합부를 구비하고 광원을 포위하여 광원의 빛을 일방향으로 방출하는 프레임을 포함한다. 이러한 조명 모듈은 그대로 조명 장치로 이용될 수 있다.
일실시예에서, 제1결합부와 제2결합부는 서로 끼워 맞춤 구조를 구비한다.
일실시예에서, 조명 모듈은 제1결합부와 제2결합부 사이의 접합부재를 더 포함한다.
일실시예에서, 베이스기재는 프레임의 내부 공간의 일단을 덮으며 프레임의 일단에 삽입된다.
일실시예에서, 조명 모듈은 인쇄회로기판과 광가이드부 사이의 반사층, 광가이드부 상의 광학패턴층, 광학패턴층 상의 확산판 또는 이들의 조합을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 조명 장치는, 전술한 실시예들 중 어느 하나의 조명 모듈, 및 조명 모듈의 광원에 연결되어 광원의 동작을 제어하는 전원부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 조명 모듈의 발광면의 측면에 돌기를 형성하여 면발광 손실을 최소화하면서 차량 진동에 의해 모듈이 이탈되지 않도록 안정적으로 지지하는 조명 모듈 및 이를 이용하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 내구성과 신뢰성이 요구되는 차량 램프용 조명 모듈에서 모듈 발광면의 측면 돌기를 이용하여 설계 자유도를 높일 수 있고, 이로써 제품 경쟁력을 증대시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 모듈의 개략적인 분해 사시도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도
도 3 및 도 4는 도 2의 조명 장치의 조립 과정을 설명하기 위한 사시도
도 5는 도 1의 조명 모듈 또는 도 2의 조명 장치에 채용가능한 플렉시블 조명 구조를 설명하기 위한 단면도
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 모듈의 개략적인 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 모듈은 개선된 고정 방식을 통해 모듈의 설계 자유도를 높인 구조로서 인쇄회로기판(12), 광가이드부(13), 고정부(14) 및 이들이 결합관계를 포함한다. 그리고, 조명 모듈은 고정부(14)와 광가이드부(13) 간의 내구성 및 신뢰성 있는 결합을 위해 이들 사이의 접합부재(15)를 포함할 수 있다. 또한, 조명 모듈은 구현에 따라서 조명 장치의 프레임이나 하우징에 조명 모듈을 결합하는 지지수단(110)을 더 포함할 수 있다.
각 구성요소를 좀더 구체적으로 설명하면, 인쇄회로기판(12)은 광원에 연결되어 전원이나 구동 신호를 전달한다. 인쇄회로기판(12)은 외부와의 전기적인 연결을 위한 커넥터, 전기 신호의 전달을 위한 스트링 형태의 배선, 광원의 실장을 위한 패드부 등을 구비할 수 있다.
인쇄회로기판(12)은 제1면과 제1면의 반대측인 제2면 및 제1면과 제2면 사이의 측면을 가질 수 있다. 본 실시예의 인쇄회로기판(12)은 측면 상에 제1A결합부(121)를 구비한다. 제1A결합부(121)는 인쇄회로기판(12)의 측면에서 소정 폭 및 소정 길이로 돌출되는 돌출 구조를 갖는다.
인쇄회로기판(12)은 리지드(Rigid) 또는 플렉시블(Flexible) 타입으로 마련될 수 있다. 리지드 인쇄회로기판(12)을 이용하면 상대적으로 비용 절감의 효과가 있고, 플렉시블 인쇄회로기판(12)을 이용하면 소정 곡률을 갖고 휘어지는 유연한 조명 모듈을 구현할 수 있다.
광원(도 5의 참조부호 201 참조)은 인쇄회로기판상에 실장되고, 인쇄회로기판상에서 광가이드부에 의해 매립된다. 광원은 광가이드부(13)에 매립되어 광가이드부(13) 내부에 광을 공급한다. 광원은 구현에 따라서 광가이드부(10)의 측면 외부에서 내부로 광을 조사하도록 마련될 수 있다.
광원은 LED 소자를 포함하여 마련될 수 있다. LED 소자는 상부형(top view type)이나 측면형(side view type)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상부형의 경우, 광원은 인쇄회로기판(12)에 옆으로 눕힌 상태로 실장될 수 있다. LED 소자를 이용하면, 광원은 직진성이 강한 빛을 내부광으로 출력할 수 있다.
광가이드부(13)는 일측의 내부광이 타측으로 이동할 수 있도록 마련된다. 광가이드부(13)는 제1면과 제1면의 반대측인 제2면(132)을 구비하고, 제1면과 제2면(132) 사이에 소정의 두께를 구비한다. 제1면 상에는 인쇄회로기판(12)이 배치된다. 광가이드부(13)는 평판형으로 조명 애플리케이션의 모양에 따라 정면에서 볼 때 사각형, 삼각형, 원형 등의 형태를 가질 수 있다.
광가이드부(13)는 인쇄회로기판(12)의 경우와 유사하게 제1면과 제1면의 반대측인 제2면 및 제1면과 제2면 사이의 측면을 가진다. 본 실시예의 광가이드부(13)는 측면 상에 제1B결합부(131)를 구비한다. 제1B결합부(131)는 광가이드부(13)의 측면에서 소정 폭 및 소정 길이로 돌출되는 돌출 구조를 갖는다. 제1B결합부(131)는 인쇄회로기판(12)의 제1A결합부(121)와 적층 구조로 마련된다.
광가이드부(13)는 글라스(glass), 레진(resin) 등으로 마련될 수 있다. 레진층으로 마련되는 경우, 광가이드부(13)는 레진층의 두께에 따라 유연성을 가질 수있다. 예를 들면, 인쇄회로기판(12)이 연성(flexible) 타입이고, 광가이드부(13)의 두께가 약 250㎛ 이하이면, 조명 모듈은 롤(roll)에 감을 수 있는 정도의 유연성을 가질 수 있다. 이러한 유연성은 차량용 램프에 조명 모듈을 적용하는 경우, 차량용 램프의 곡률에 따라 조명 모듈을 용이하게 배치하는 것이 가능한 이점이 있다.
광가이드부(13)는 광원의 빛을 유도하여 제2면(132)으로 방출한다. 이러한 광가이드부(13)는 광투과성과 적절한 내열성을 구비한다. 예를 들면, 조명 모듈을 차량용 램프 특히, 전조등(Front Lamp)에 사용하는 경우, 현재 전조등의 내열 조건 즉, 125℃ 이상을 만족시킬 수 있도록 광가이드부(13)는 고내열성 실리콘 계열의 수지(Resin)로 형성될 수 있다.
전술한 고내열성 실리콘 계열 수지는 비닐기를 갖는 오르가노폴리실록산(Vinylated organopolysiloxanes), 수소 함유 오르가노폴리실록산(Hydrogen organopolysiloxanes), 비닐기를 갖는 실리케이트(Vinylated silicates), 백금 경화 촉매(Platinum curing catalyst) 및 첨가제(Additives)를 포함하는 재료를 지칭한다. 첨가제로는 광개시제 및 산화방지제를 포함할 수 있다. 다시 말해서, 전술한 경우, 광가이드부(13)의 조성은 비닐기를 갖는 오르가노폴리실록산을 20~40 중량%, 수소 함유 오르가노폴리실록산을 20~40중량%, 비닐기를 갖는 실리케이트를 10~20 중량%, 백금 경화 촉매를 1~3 중량% 및 첨가제를 1~3 중량%을 가질 수 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 구현에 따라서 광가이드부(13)는 빛의 반사를 증가시키기 위해 소정의 비드(beads)를 전체 광가이드부의 레진층 중량 대비 약 0.01% ~ 약 0.3% 정도 포함할 수 있다.
고정부(14)는 조명 장치의 하우징이나 프레임의 적어도 일부로서 인쇄회로기판과 광가이드부를 지지한다. 고정부(14)는 금속성 재료 등의 단단한 부재로 마련된다. 본 실시예에서 고정부(14)는 제1면과 제1면의 반대측인 제2면을 구비한 판상 구조를 가지고, 제1면과 제2면 사이의 제1측면 상에 배치되는 제2결합부(141)를 구비한다. 제2결합부(141)는 제1측면에서 오목하게 들어간 부분을 지칭하며, 전술한 제1A결합부(121) 및 제1B결합부(131)의 적층 구조(이하, 제1결합부라 함)와 결합한다.
본 실시예에서 제1결합부의 구조 또는 형상은 직사각형 혹은 평행사변형 형태, 또는 톱니 바퀴의 톱니 형태를 구비하며, 제2결합부(141)는 제1결합부와 끼워맞춤되는 구조 또는 형상을 구비한다.
조명 모듈의 제조 시, 전술한 인쇄회로기판(12) 및 광가이드부(13)의 제1결합부는 고정부(14)의 제2결합부(141)에 결합하며, 이러한 구성에 의해 조명 모듈은 조명 장치상에 간편하면서 내구성 있게 배치될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 조명 모듈의 구성요소들 간에 내구성 및 신뢰성 있는 결합구조를 형성하기 위해 제1결합부와 제2결합부(141) 사이에 접합부재(15)를 배치할 수 있다. 이 경우, 접합부재(15)는 제2결합부와 마주하는 제1결합부의 적어도 일면에 배치되거나, 제1결합부와 마주하는 제2결합부의 적어도 일면에 배치된다.
접합부재(15)는 체적수축이 적고 경화밀도가 높으며 다양한 고분자와의 접착특성을 갖거나 자외선이나 가시광선과 같은 여러 광원에 대한 광경화성이 우수한 광경화성 접착제 수지 조성물을 이용하여 마련될 수 있다.
예를 들어, 접합부재(15)는 산성 관능기를 갖는 중합성 불포화 화합물, 환형 고리를 가진느 중합성 불포화 화합물, 하이드록시기를 가지는 중합성 불포화 화합물, 지방족(탄소 체인 4개 이상)을 가지는 중합성 불포화 화합물, 이소시아네이트기를 가지는 중합성 불포화 화합물을 포함하는 중공합체로 마련될 수 있다.
또 다른 예로써, 접합부재(15)는 바인더, 접착제용 모노머, 광중합 개시제 및 경화촉진제를 포함하는 광경화형 접착제 조성물로서, 바인더는 아크릴계 점착성 바인더로서 산성기, 환형 고리 구조의 관능기, 하이드록시기, 지방족 아크릴레이트, 이소시아네이트기로 이루어진 그룹에서 선택된 관능기를 적어도 2종 이상 포함하는 아크릴계 점착성 공중합체로 마련될 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서, 인쇄회로기판(12)의 하부면 또는 제1면에는 지지수단(110)이 추가로 배치될 수 있다. 지지수단(110)은 고정부(14)와 함께 조명 모듈을 조명 장치에 지지하기 위한 수단으로서, 인쇄회로기판의 제1면의 적어도 일부 상에 배치되는 접착제 혹은 접착 필름일 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 조명 장치의 구조나 종류에 따라 조명 장치의 하우징이나 프레임 상에 조명 모듈을 더욱 신뢰성 있게 고정하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에 있어서, 조명 모듈은 광가이드부를 기준으로 광가이드부의 두께 방향으로 소정 곡률을 갖고 휘어지는 구조, 광가이드부의 폭 방향으로 판상의 광가이드부가 소정 곡률을 갖고 휘어지는 구조를 가질 수 있다. 여기서, 광가이드부의 폭 방향은 제1B결합부(131)가 배치되는 광가이드부의 서로 마주하는 양 측면 사이를 연장하는 방향에 대응한다.
본 실시예에 의하면, 조명 모듈의 발광면의 측면에 돌기(제1결합부에 대응함)를 형성하여 면 발광 손실을 최소화하면서 조명 모듈을 신뢰성 있게 고정할 수 있다. 이러한 구조의 조명 모듈을 이용하면, 조명 장치 특히 차량용 램프(전조등)에서 차량 진동으로부터 쉽게 이탈되지 않는 내구성 있는 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치는 고정 구조를 개선하여 장치의 설계 자유도를 높인 구조로서 베이스기재(11), 인쇄회로기판(12), 광원(도 5의 참조부호 201 참조), 광가이드부(13) 및 프레임(140)을 포함한다.
각 구성요소를 좀더 구체적으로 설명하면, 베이스기재(11)는 정면(도면의 위면)에서 볼 때 소정의 모양(예컨대, 삼각 기둥)을 구비한 플레이트이다. 베이스기재(11)는 인쇄회로기판(12)과 광가이드부(13)를 지지한다. 도 2에서는 정면에서 볼 때 평평한 삼각 기둥 형태를 갖도록 도시하였으나, 베이스기재(11)의 형상은 그러한 모양으로 한정되지는 않으며, 예컨대 삼각 기둥 형상이 사용자가 원하는 조명 장치의 모양에 따라 만곡하게 휘어지는 칼날 모양 형상을 가질 수 있다.
베이스기재(11)는 금속성 재료나 플라스틱 재료 혹은 복합재료로 마련될 수 있다. 예를 들어, 베이스기재(11)는 차량용 복합재료로 형성될 수 있다.
본 실시예에서 베이스기재(11)는 제1면, 제1면의 반대측인 제2면(112), 그리고 제1면의 가장자리와 제2면(112)의 가장자리를 서로 연결하는 측면을 구비한다. 또한, 베이스기재(11)는 측면상에 간헐적인 돌출 구조로 마련되는 제1결합부(111)를 구비한다.
제1결합부(111)는 베이스기재(11)의 마주하는 두 측면들에 서로 마주하도록 배치되는 적어도 한 쌍의 결합부들을 구비할 수 있다. 제1결합부(111)는 측면에서 대략 사각형 형태로 돌출되나, 이에 한정되지는 않고, 반원형, 다각형, 사다리꼴, 삼각형, 요철구조형 등 유사한 기능을 수행할 수 있는 모든 형태가 가능하다.
인쇄회로기판(12), 광원 및 광가이드부(13)는, 베이스기재(11)와 프레임(140) 사이의 삼각 필름 혹은 플레이트 형태로 배치되고 그 측면에 결합부를 구비하지 않는 것을 제외하고 도 1을 참조하여 앞서 설명한 조명 모듈의 대응 구성요소와 실질적으로 동일할 수 있다.
광원이 실장된 인쇄회로기판(12)과, 인쇄회로기판(12) 상에 광원을 매립하며 인쇄회로기판(12)에 적층되는 광가이드부(13)는 베이스기재(11)와 프레임(140)을 결합하기 전에 미리 적층 구조로 준비될 수 있다. 이하, 전술한 적층 구조를 광원 모듈이라 지칭한다.
프레임(140)은 중심부 대부분이 일면에서 일면의 반대측인 타면까지 관통하는 개구부(142)를 구비한 프리즘 형태 혹은 삼각 기둥 형태를 갖고, 개구부의 일측 또는 일단을 베이스기재(11)가 덮으며 개구부(142)의 일단에 삽입되는 형태를 구비한다. 프레임(140)은 조명 장치의 외관을 한정하는 하우징이거나, 차량용 램프로서 차량 바디에 결합하는 고정 기구일 수 있다.
본 실시예에서 프레임(140)은 개구부(142)의 일단이 위치하며 베이스기재(11)와 마주하는 일면의 가장자리에 제2결합부(141)를 구비한다. 제2결합부(141)는 프레임(140)의 일면 가장자리에서 프레임(140)의 일부가 절개된 오목한 부분(recessed portion) 혹은 오목한 요철부로서 마련될 수 있다. 즉, 제2결합부(141)는 제1결합부(111)와 끼워 맞춤 형태로 결합하는 구조를 구비한다. 이러한 끼워 맞춤 구조에 의해 베이스기재(11)는 프레임(140)에 견고하게 고정될 수 있다.
한편, 광원 모듈을 게재하고 베이스기재(11)와 프레임(140)을 결합할 때, 제1결합부(111)와 제2결합부(141) 사이에는 접합부재(도 3의 참조부호 15 참조)가 배치될 수 있다. 접합부재를 이용하면 프레임(140)의 일단에 베이스기재(11)를 확실하게 일체화시킬 수 있고, 그에 의해 결합 구조에서의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 3 및 도 4는 도 2의 조명 장치의 조립 과정을 설명하기 위한 사시도이다.
먼저, 도 3에 나타낸 바와 같이, 소정의 배선과 패드부가 갖춰진 인쇄회로기판(12)을 준비하고, 광원으로서 LED 소자를 패드부에 납땜하여 인쇄회로기판에 광원을 실장한다.
다음, 광원이 매립되도록 레진을 이용하여 인쇄회로기판(12) 상에 소정 두께의 광가이드부(13)를 형성하여 광원 모듈을 준비한다.
다음, 광원 모듈을 베이스기재(11)의 제2면 상에 배치한다. 이때, 베이스기재(11)는 그 측면에 제1결합부(111)를 구비한다.
다음, 제2결합부(141)과 개구부(142)를 구비하도록 별도로 준비된 프레임(140)을 베이스기재(11) 상에 배치하고, 개구부(142)의 일단 가장자리에 배치된 제2결합부(141)와 베이스기재(11)의 제1결합부(111)가 서로 맞물리도록 개구부(142)의 일단에 베이스기재(11)를 삽입한다. 이때, 제1결합부(111)와 제2결합부(141)의 안정적인 결합을 위해 제1결합부(111)는 제2결합부(141)를 지나 프레임(140)의 외표면 상에 약간 돌출되도록 구현될 수 있다. 전술한 구성에 의하면, 프레임(140)으로 광원을 포위하여 광원의 빛을 일방향으로 방출하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한, 전술한 조립 과정에 의하면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1결합부(111)와 제2결합부가 서로 끼워 맞춤 방식으로 견고하게 결합하고, 베이스기재(11)의 제2면상의 광원 모듈(13a)이 개구부(142)의 일단을 통해 프레임(140)의 개구부 즉 내부 공간에 위치하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
이러한 조명 장치는 차량용 램프 특히 전조등이나 후방 콤비네이션 램프 등에 유용할 수 있다. 후방 콤비네이션 램프는 테일 앤 스탑(tail & stop) 램프로 지칭될 수 있다.
도 5는 도 1의 조명 모듈 또는 도 2의 조명 장치에 채용가능한 플렉시블 조명 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치는, 인쇄회로기판(12), 광원(201), 반사층(202), 반사패턴(203), 레진층(204), 광학패턴층, 확산판(208), 이격영역(209), 지지부(210) 및 전원부(220)를 포함한다. 여기서, 레진층(204)은 전술한 광가이드부(13)에 대응한다.
인쇄회로기판, 광원(201) 및 레진층(204)은 도 1의 조명 모듈이나 도 2 내지 도 4의 조명 장치의 대응 구성요소와 실질적으로 동일하므로, 이들의 상세 설명은 생략한다.
반사층(202)은 광원(201)이 배치된 영역을 제외하고 인쇄회로기판(12)과 레진층(204) 사이에 배치된다. 반사층(202)은 레진층(204)의 제1면 측으로 나오는 광원(201)의 빛을 레진층(204)의 제2면 상의 확산판(208) 측으로 반사시킨다.
반사층(202)의 재료로는 빛의 반사 특성이 우수한 백색 안료를 분산 함유하는 합성수지가 이용될 수 있다. 백색 안료로는 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탄산염, 황산바륨, 탄산칼슘 등이 이용될 수 있고, 합성수지 원료로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀루로오스 아세테이트, 내후성 염화비닐 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 구현에 따라서 반사층(202)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 스테인리스 스틸 등으로 구현될 수 있다.
반사패턴(203)은 광원(201)의 빛을 분사시키고 반사층(202)의 반사 효율을 높이도록 반사층(202) 상에 마련된다. 빛의 효율적 분산을 위해 반사패턴(203)은 광원(201)의 광출사면과 인접하게 광원(201) 주위에 배치된다.
반사패턴(203)은 반사층(202) 상에 광반사 물질을 함유한 잉크로 인쇄된 패턴으로 구현될 수 있다. 반사패턴(203)의 재료로는 반사층(202)의 재료가 이용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, Silicon, PS(Poly Stylen) 등의 광반사 물질이 이용될 수 있다.
광학패턴층은 레진층(204)의 제1면의 반대측인 제2면 상에 배치된다. 광학패턴층은 레진층(204)의 제2면에 밀착될 수 있다. 광학패턴층은 제1필름기재(205), 제2필름기재(206) 및 이들 사이의 차광패턴(207)을 구비한다.
차광패턴(207)은 광원(201)의 광출사면 부근에서 시각적인 핫스팟이 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다. 이를 위해, 차광패턴(207)은 레진층(204)의 제2면 상에서 광원의 광출사면으로부터 광경로를 따라 일정 폭만큼 레진층(204)의 소정 부분을 덮도록 배치된다.
차광패턴(207)은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, 실리콘 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 제1차광잉크와 알루미늄(Al) 또는 알루미늄과 이산화티탄(TiO2)의 혼합물질을 포함하는 제2차광잉크의 중첩구조로 마련될 수 있다.
제1필름기재(205) 및 제2필름기재(206)의 재료는 PET(Polyethylene Terephthalate) 또는 PES(Poly Ether Sulfones)가 이용될 수 있다. 이러한 재료를 이용하면, 레진층(204)과 제1필름기재(205)의 부착력을 향상시킬 수 있다. 즉, 실리콘 계열 레진층(204)과 PET 또는 PES의 제1필름기재(205)를 접합하면, 열경화성 레진층과 필름기재를 접합하는 경우에 비해 이들 간의 일함수 차이가 커져 부착력을 높일 수 있다.
본 실시예에서 광학패턴층을 제1필름기재, 제2필름기재 및 차광패턴을 이용하여 구현하였으나, 이러한 구성으로 한정되지는 않으며, 단일 필름기재와 그 일면에 배치되는 차광패턴으로 구현할 수 있다. 이대, 차광패턴은 차광패턴의 보호를 위해 필름기재와 레진층(204) 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
확산판(208)은 이격영역(209)을 게재하고 광학패턴층 또는 차광패턴(207) 상에 배치된다. 확산판(208)은 레진층(204)으로부터 나오는 빛을 산란시키고 출광면 전체에 확산하여 평면광을 생성한다. 확산판(208)은 투명아크릴(PMMA), 폴리카보네이트(PC) 등의 반투명 플라스틱으로 단층 타입 또는 다층 타입으로 마련될 수 있고, 유기 또는 무기 확산제를 포함할 수 있다.
이격영역(209)은 공기층이나 진공층일 수 있다. 이러한 이격영역(209)은 광학패턴층을 통과하여 확산판(208)로 진행하는 빛을 굴절 및 산란시켜 확산판(208)의 평면광 생성 성능을 증대시킬 수 있다. 효율적인 성능 구현을 위해 이격영역(209)의 간격은 광학패턴층과 확산판(208) 사이에서 10㎛ 이하의 이격거리를 갖도록 마련된다. 이격영역(209)의 간격이 10㎛를 초과하면, 조명 장치에서 확산판(208)을 통과하여 배광되는 빛의 휘도가 급격히 저하될 수 있다.
지지부(210)는 인쇄회로기판(12), 광원(201), 반사층(202), 레진층(204), 광학패턴층, 확산판(208), 이격영역(209) 또는 이들의 조합을 지지한다. 지지부(210)는 조명 장치의 하우징이나 프레임의 적어도 일부분일 수 있다. 지지부(210)는 단단한 금속성 재료나 복합 재료로 마련될 수 있으며, 그 표면에는 절연층이 배치될 수 있다.
전원부(220)는 광원(201)에 전원이나 제어신호를 공급한다. 전원부(220)는 인쇄회로기판(12)의 배선이나 패드부를 통해 광원(201)에 연결될 수 있다. 전원부(220)는 차량 제어기 혹은 차량 제어기에 연결된 차량 배터리를 포함일 수 있다. 차량 배터리를 이용하는 경우, 조명 장치는 차량용 램프로 구현되어 차량 배터리에 연결되며, 차량 배터리의 전원에 의해 동작할 수 있다. 차량 램프는 후방 콤비네이션 램프(RCL)이나 전조등(Front Lamp)일 수 있다.
본 실시예에 의하면, 광가이드를 위해 레진을 이용하는 조명 모듈의 고정 구조의 개선하여 유연성, 고내열성, 고내구성, 고신뢰성 및 저비용의 장점을 구비하는 차량용 램프 특히 후미등용 조명 장치를 제공할 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
11: 베이스기재
12: 인쇄회로기판
13: 광가이드부
13a: 광원 모듈
14: 고정부
15: 접합부재
140: 프레임
201: 광원
210: 지지부
220: 전원부

Claims (10)

  1. 제1면, 상기 제1면과 마주보는 제2면, 상기 제1면과 상기 제2면을 연결하는 제1A측면 및 상기 제1A측면에서 돌출하는 제1A결합부를 구비하는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 실장되는 광원;
    상기 인쇄회로기판의 상에 상기 광원을 매립하도록 배치되는 광가이드부;
    상기 광가이드부 상에 배치되는 광학패턴층; 및
    상기 인쇄회로기판 및 상기 광원과 결합하는 고정부를 포함하고,
    상기 광학패턴층은 상기 광가이드부 상에 배치되는 제1필름기재, 상기 제1필름기재 상에 배치되는 제2필름기재, 상기 제1 및 제2필름기재 사이에 배치되는 차광패턴을 포함하고,
    상기 광가이드부는 상기 인쇄회로기판의 제2면과 마주보는 제1면, 상기 광가이드부의 제1면의 반대측에 배치되는 제2면, 상기 광가이드부의 제1면 및 상기 광가이드부의 제2면 사이의 제1B측면 및 상기 제1B측면에서 돌출되고 상기 제1A결합부에 적층되는 제1B결합부를 포함하고,
    상기 제1A결합부 및 상기 제1B결합부는 서로 동일한 형상 및 크기를 가지고,
    상기 고정부는 상기 제1A결합부 및 상기 제1B결합부가 삽입되는 홈 형상의 제2결합부를 포함하고,
    상기 제2결합부는 상기 제1A결합부 및 상기 제1B결합부와 끼워 맞춤 구조를 가지는 조명 모듈.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정부는 조명 장치의 프레임 또는 하우징인 조명 모듈.
  4. 제1면, 상기 제1면과 마주보는 제2면, 상기 제1면과 상기 제2면을 연결하는 제1측면 및 상기 제1측면에서 돌출하는 제1결합부를 구비하는 베이스기재;
    상기 베이스기재 상에 배치되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 광가이드부;
    상기 인쇄회로기판에 실장되고 상기 광가이드부에 의해 매립되는 광원;
    상기 광원이 배치되지 않은 상기 인쇄회로기판 상에 배치되는 반사층;
    상기 광가이드부 상에 배치되는 광학패턴층; 및
    상기 제1결합부와 결합하는 홈 형상의 제2결합부를 구비하고 상기 광원을 포위하여 상기 광원의 빛을 상기 제1면에서 상기 제2면 방향으로 방출하는 프레임을 포함하고,
    상기 광학패턴층은 상기 광가이드부 상에 배치되는 제1필름기재, 상기 제1필름기재 상에 배치되는 제2필름기재, 상기 제1 및 제2필름기재 사이에 배치되는 차광패턴을 포함하고,
    상기 반사층은 상기 광원과 인접하게 배치되는 상면 상에 배치되는 반사패턴을 포함하고,
    상기 제1결합부 및 상기 제2결합부는 서로 동일한 형상 및 크기를 가지며, 서로 끼워 맞춤 구조를 가지는 조명 모듈.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1결합부와 상기 제2결합부 사이의 접합부재를 더 포함하는 조명 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 베이스기재는 상기 프레임의 내부 공간의 일단을 덮으며 상기 프레임의 일단에 삽입되는 조명 모듈.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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