KR20100084211A

KR20100084211A - 자동차용 실내 조명 시스템

Info

Publication number: KR20100084211A
Application number: KR1020090003563A
Authority: KR
Inventors: 이현수; 김경종
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2010-07-26
Also published as: KR101294412B1

Abstract

본 발명은 자동차용 실내 조명 시스템에 관한 것으로, 자동차 내부에 밝고 균일한 조도를 제공하여 차실에서 독서나 업무를 수행하더라도 눈의 피로감이 덜한 자동차용 실내 조명 시스템에 관한 것이다.

Description

자동차용 실내 조명 시스템{Room light system for automobile}

본 발명은 자동차용 실내 조명 시스템에 관한 것으로, 보다 밝고 균일한 밝기를 제공할 수 있는 자동차용 실내 조명 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 내부에는 야간이나 주위가 어두운 곳에서도 차실에서 독서나 업무 등을 수행할 수 있도록 하는 조명이 장착되어 있다.

종래 자동차용 실내 조명 시스템은 벌브와, 상기 벌브를 통해 발산되는 빛을 차 실내로 확산시키는 렌즈와, 상기 렌즈를 통해 발산되는 빛을 생성시키는 벌브에 배터리의 전원을 공급 및 차단시키는 스위치로 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 자동차용 실내 조명 시스템은 차실 천장의 중앙이나 윈도우 실드와 가까운 장소에 설치되어 있으며, 광원의 특성상 한 점에서 빛을 비추기 시작하여 전방으로 퍼지게 하기에는 그 구조적인 한계가 있었는데, 천장의 중앙의 조명은 중앙부를 기점으로 일정 각도까지만 밝고 그 외의 각도를 밝게 하려면 윈도우 실드 등을 켜야만 했으며, 모든 조명을 점등하더라도 차실에서 업무나 독서 등을 수행하기에는 밝기가 약하고 균일도가 심히 저하되어 눈의 피로도가 증가하는 문제가 있었다.

본 발명은 자동차 내부에 밝고 균일한 조도를 제공하여 차실에서 독서나 업무를 수행하더라도 눈의 피로감이 덜한 자동차용 실내 조명 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명은 바람직한 제1구현예로서 광원부 및 확산부를 포함하고, 상기 확산부는 입경 1~100㎛의 확산비드를 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.1~50중량부 함유하는 확산판을 포함하며, 차량 내부 천장의 전체 또는 일부 면적에 장착되는 자동차용 실내 조명 시스템을 제공한다.

상기 구현예에서, 확산부는 입경 1~100㎛의 확산비드를 바인더 수지 100중량부에 대하여 50~350중량부 포함하는 확산시트를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 확산판는 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 수지 중 선택된 1종 이상을 베이스 수지로 포함하는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 확산시트는 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스 아세테이트 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 중 선택된 1종 이상을 바인더 수지로 포함하는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 확산비드는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 이들의 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계 중합체 입자; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체 입자; 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자, 폴리스티렌계 중합체 입자, 단일중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기입자 또는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 무기입자 중 선택된 1종 이상인 것이 수 있다.

상기 구현예에서, 확산부상에 집광부를 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 집광부는 프리즘 시트 또는 확산부 표면에 피치 10~100㎛ 및 높이 10~100㎛의 프리즘 패턴이 형성된 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광원부는 냉형광음극램프(CCFL), 외부전극(EEFL) 및 발광다이오드(LED) 중 선택된 것일 수 있다.

본 발명은 바람직한 제2구현예로서 차량 내부 천장의 전체 또는 일부 면적에 본 발명의 제1구현예의 실내 조명 시스템을 포함하는 자동차를 제공한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 본 발명이 첨부된 도면으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한 본 발명의 기술적 사상의 범주 내이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 자동차용 내부 조명 시스템의 단면도이다.

본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템(100)은 광원부(10)와 확산부(20)를 포함하여 광원부(10)에서 발생되는 빛을 면광원으로 전환시킴으로써 전반적으로 균일한 빛이 출사될 수 있도록 해준다.

광원부(10)에는 선광원(12)으로서 냉음극형광램프(CCFL) 또는 외부전극(EEFL) 등을 사용할 수 있으며, 또한 점광원(13)인 발광다이오드(LED)를 사용할 수도 있다.

상기의 광원부(10)는 복수개의 광원(12,13)이 사이드월(11) 내에 일정한 간격을 두고 배치되며, 사이드월(11)은 내부가 반사물질로 이루어져 점등시 광원(12,13)에서 빛이 출사할 때 전면 방향으로 빛이 방출되도록 해준다.

광원으로서 점광원(13)을 적용하는 경우, 점광원(13)은 일반적으로 백색광이지만 필요에 의하여 특정 색을 가질 수 있으며, 점광원(13)은 일렬 배열로 하여 선광원으로 변환시킬 수 있으며, 이와 같이 일렬 배열된 선광원들 역시 평행하게 배열할 수 있으며, 필요에 따라서는 대면적에 고르게 분포시켜 더욱 향상된 휘도 균일도를 구현할 수도 있다.

광원부(10)에서 방출된 빛은 확산부(20)를 통과하는데, 상기 확산부(20)는 확산판(21)을 포함한다. 상기 확산판(21)은 광투과도가 높고 광확산 입자와 상용성이 좋으며, 내구성이 우수한 수지를 베이스 수지로 할 수 있으며, 예컨대, 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지, 폴리에스테르 계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 수지 등을 사용할 수 있다.

한편, 내부에 확산비드를 포함하는 것일 수 있는데, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 이들의 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계 중합체 입자; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체 입자; 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자, 폴리스티렌계 중합체 입자, 단일중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기입자일 수 있으며, 또는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 무기입자인 것일 수 있다.

상기 확산비드는 이탈되지 않으면서 적절한 확산 효과를 제공할 수 있도록 1~100㎛의 입경을 갖는 것일 수 있으며, 확산비드를 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.1~50중량부 함유하는 것일 수 있다.

이상의 확산판(21)은 공압출성형된 것일 수 있으며, 두께는 1~3㎜인 것일 수 있다.

상기 확산판(21)을 통과한 빛은 시야각이 상하 좌우 160° 이상을 가지며, 85% 이상의 균일한 밝기를 가진다.

광원으로 선광원(12) 또는 점광원(13)을 적용하는 경우, 그 자체만으로도 충분한 밝기를 구현하며, 확산판(21) 통과시 그 밝기가 상대적으로 감소되는데, 감소되는 밝기를 복원하는데에는 크게 두가지 방법이 있다.

첫 번째로 선광원(12)의 개수 또는 전력을 조절하여 확산판(21)을 통과하는 최종 밝기를 조절할 수 있다.

두 번째로 선광원(12)의 개수 또는 전력은 그대로 두고 확산판(21)상에 확산 시트(22)를 더 적층하여 넓은 시야각을 유지하면서 더욱 향상된 밝기 균일도와 더불어 보다 향상된 밝기를 구현할 수 있다.

상기 확산 시트(22)는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌 또는 폴리에폭시 등의 기재층에 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스 아세테이트 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 중 선택된 1종 이상을 바인더 수지로 하고, 상기 확산층상에 상기 설명한 확산비드가 포함된 것일 수 있으며 또는 코팅형성될 수도 있다. 상기 확산 시트(22)는 경화형성되어 제조될 수 있으며, 상기 확산층을 형성하는 수지 및 확산비드의 구체적인 사항은 상기 확산판(21)에서 설명한 바와 같고, 확산비드를 바인더 수지 100중량부에 대하여 50~350중량부 포함하는 것일 수 있다. 확산 시트(22)의 두께는 30~1000㎛인 것일 수 있다.

아울러 본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템(100)은 상기 확산부(20) 상에 집광부(30)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 시야각은 다소 좁아지나 더욱 향상된 밝 기 균일도를 제공할 수 있으며, 상대적으로 높은 밝기를 구현할 수 있다. 이러한 집광부(30)로는 프리즘 시트(31)를 적용할 수 있으며, 또는 확산판(21)이나 확산 시트(22) 표면에 피치 10~100㎛ 및 높이 10~100㎛인 프리즘 패턴이 형성된 것일 수 있다. 이러한 프리즘 시트(31) 또는 프리즘 패턴의 각도, 형상 등을 조절함으로써 특정 방향으로 빛이 집중되도록 할 수 있다.

이상 설명한 본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템(100)은 도 8에 도시한 바와 같이 조명 시스템(100)과 빛이 도달하는 지점(200), 즉 바닥면, 탑승자 또는 책 등의 일정 지점과의 거리(d1~d4)가 일정하므로 P1 내지 P4의 조도가 일정할 것임을 알 수 있으며, 이에 대하여 종래 자동차용 내부 조명 시스템(1)은 점광원과 유사한 효과를 내므로 도 9에 나타낸 바와 같이 조명 시스템(1)과 빛이 도달하는 지점(200)과의 거리(d5~d8)가 지점에 따라 다르므로 P5 내지 P8의 조도가 다르게 되며 거리가 길어질수록 조도가 점차 감소할 것임을 알 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 자동차용 내부 천장에 조명 시스템이 장착된 상태의 도면이고, 도 2 내지 도 5는 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 자동차용 내부 조명 시스템이 장착된 상태의 도면이다.

본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템(100)은 종래에 자동차의 내부 천장 중앙부에 소정 크기로 위치하였던 것과 달리, 뒷좌석 전반에 걸쳐 형성(도 1)되거나, 뒷좌석 전반 및 앞좌석에 별도로 형성(도 2)되거나, 뒷좌석과 앞좌석 전체에 걸쳐 천장부 전체적으로 형성(도 4 및 도 5)될 수 있으며, 또한 뒷좌석과 함께 천장의 양 측면으로 형성(도 3)될 수도 있다.

또한 종래 앞좌석의 햇빛 가리개(51) 사이에 설치되었던 조명(50) 자리에 본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템(100)이 형성(도 5)될 수도 있다.

한편, 도시되어 있지 않지만 뒷좌석 창문 방향의 윈도우 실드에도 본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템(100)이 적용될 수 있다.

본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템(100)은 차실 천장의 일정 면적 또는 전체 면적에 걸쳐 적용이 가능하며, 이로부터 매우 넓은 시야각 범위를 확보할 수 있고 장착 면적에서의 밝기 균일도가 매우 우수하여 독서나 업무 수행이 가능할 수 있다.

나아가 수용인원이 많은 대형 승합차나 대형 버스와 같은 차량에 이러한 조명 시스템(100)을 적용할 경우 보다 활발한 실내 활동이 가능할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

광원부에는 CCFL(291mm, 3.84W)을 장착하고, 폴리카보네이트 수지를 베이스 수지로 하고 평균 입경 2㎛인 메틸메타크릴레이트 비드를 베이스 수지 100중량부에 대하여 1중량부 포함하는 확산판(300mm×60mm)을 압출 제조하여 적층하였다.

<실시예 2>

기재층으로 125㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 T600(미쓰비시社)(굴절 률:1.49) 상에 바인더 수지로 아크릴수지 (애경화학 제조, 52-666) 100중량부, 메틸에틸케톤 100중량부, 톨루엔 100중량부를 혼합하여 제조하고, 상기 제조된 바인더 수지 100중량부에 대하여 평균입경 5㎛의 폴리메틸메타크릴레이트 입자(Soken 제조, MX500)를 120중량부 혼합하여 밀링기로 분산시킨 후 그라비아를 사용하여 코팅하고 100℃에서 30초간 열풍 건조시켜 확산층을 형성하여 확산시트를 제조하였다. 제조된 확산시트는 상기 실시예 1에서 상기 확산판상에 적층하였다.

<실시예 3>

상기 실시예 2에서 상기 확산시트 상에 프리즘 시트로 코오롱사의 LC407(종단면의 직각 삼각형이며 꼭지각이 90°, 피치 50㎛, 높이 25㎛)를 적층하였다.

<실시예 4>

상기 실시예 3에서 프리즘 시트 상에 보호시트(제조사 : 코오롱, 상품명 : LD243)를 적층하였다.

<비교예 1>

실시예 1에서 비드가 포함되지 않은 확산판을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 확산판을 제조하였다.

<비교예 2>

조명등으로 일반적으로 사용되는 램프(3.84W)를 사용하였다.

실시예 및 비교예의 조명 시스템을 다음과 같이 조도평가하였다.

가로, 세로, 높이가 모두 3.3m인 암실 안에 천정의 정 중앙에 각 조명등을 장착하여 천정으로부터 1m 떨어진의 가상의 면에서 조도 및 균일도를 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

- 조도 평가

비교예 2의 조건에서, 천정으로부터 1m 떨어진 가상의 면의 정 중앙으로부터 1m 떨어진 점에서의 조도를 기준으로 각 실시예 및 비교예에서 같은 위치의 조도를 상대값으로 표 1에 나타내었다.

-조도 균일도 평가

천정에서 1m 떨어진 가상의 면의 정 중앙과 그로부터 1m 떨어진 점 사이의 조도를 10cm간격으로 측정하여 그 최소값의 최대값에 대한 비율을 표 1에 나타내었다.

구분	조도	균일도
실시예 1	200%.	90%
실시예 2	232%	94%
실시예 3	296%	96%
실시예 4	286%	97%
비교예 1	160%	15%
비교예 2	100%	48%

도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 자동차용 내부 천장에 조명 시스템이 장착된 상태의 도면,

도 2 내지 도 5는 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 자동차용 내부 조명 시스템이 장착된 상태의 도면,

도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 자동차용 내부 조명 시스템의 단면도,

도 8은 본 발명의 자동차용 내부 조명 시스템의 빛의 진행방향을 모식적으로 도시한 도면,

도 9는 종래 자동차용 내부 조명 시스템의 빛의 진행방향을 모식적으로 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명

10 : 광원부 11 : 사이드월

12 : 선광원 13 : 점광원

20 : 확산부 21 : 확산판

22 : 확산 시트 30 : 집광부

31 : 프리즘 시트 50 : 종래 조명 시스템

51 : 햇빛 가리개 100 : 본 발명의 조명 시스템

200 : 빛이 도달하는 지점 1 : 종래의 조명 시스템

Claims

광원부 및 확산부를 포함하고, 상기 확산부는 입경 1~100㎛의 확산비드를 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.1~50중량부 함유하는 확산판을 포함하며, 차량 내부 천장의 전체 또는 일부 면적에 장착되는 자동차용 실내 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,

확산부는 입경 1~100㎛의 확산비드를 바인더 수지 100중량부에 대하여 50~350중량부 포함하는 확산시트를 더 포함하는 것임을 특징으로 하는 자동차용 실내 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,

확산판은 폴리카보네이트계 수지, 폴리스티렌계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 및 셀룰로오스 아세테이트 수지 중 선택된 1종 이상을 베이스 수지로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 실내 조명 시스템.
제 2 항에 있어서,

확산시트는 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 셀룰로오스 아세테이트 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 중 선택된 1종 이상을 바인더 수지로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 실내 조명 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

확산비드는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메티롤아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 이들의 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등의 아크릴계 중합체 입자; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 올레핀계 중합체 입자; 아크릴과 올레핀계의 공중합체 입자, 폴리스티렌계 중합체 입자, 단일중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워서 만드는 다층다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 유기입자 또는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 불화마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 무기입자 중 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 자동차용 실내 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,

확산부상에 집광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 실내 조명 시스템.
제 6 항에 있어서,

집광부는 프리즘 시트 또는 확산부 표면에 피치 10~100㎛ 및 높이 10~100㎛의 프리즘 패턴이 형성된 것임을 특징으로 하는 자동차용 실내 조명 시스템.
제 1 항에 있어서,

광원부는 냉형광음극램프(CCFL), 외부전극(EEFL) 및 발광다이오드(LED) 중 선택된 것임을 특징으로 하는 자동차용 실내 조명 시스템.
차량 내부 천장의 전체 또는 일부 면적에 상기 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 실내 조명 시스템을 포함하는 자동차.