KR20140124754A - 차량용 조명 글레이징 유닛 - Google Patents

차량용 조명 글레이징 유닛 Download PDF

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KR20140124754A
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sheet
glazing unit
hole
vehicle
light
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KR1020147020706A
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Inventor
아델 베라-드베이유
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Publication date
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Abstract

본 발명은 제1 주면(11), 제2 주면(12) 및 주연 가장자리면을 갖는 제1 투명 시트(1)와; 각각 발광면(31)을 포함하는 복수의 발광 다이오드(LED)(3)와; 바람직하게는 제1 시트의 주면 중 하나에 배치되는 광 추출 요소(7)를 포함하고, 제1 시트에는 내부 가장자리면(14)에 의해 형성된 관통홀(4)이 천공되고, 하나 이상의 LED(3)는 그의 발광면(31)이 내부 가장자리면(14)을 향한 상태로 관통홀(4)에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 글레이징 유닛에 관한 것이다.

Description

차량용 조명 글레이징 유닛 {ILLUMINATING GLAZING UNIT FOR A VEHICLE}
본 발명은 적어도 하나의 글레이징 유닛의 시트에 천공된 홀에 수용된 발광 다이오드를 포함하는 차량용 조명 글레이징 유닛에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이런 유형의 글레이징 유닛을 구비한 차량에 관한 것이다.
LED에서 방출된 광이 유리 시트의 가장자리를 통해 진입하고 시트에 의해 광 추출 수단이라고도 공지된 확산 요소까지 안내되도록 단층 또는 적층 글레이징 유닛의 가장자리에 발광 다이오드 모듈(LED 모듈)을 합체하는 방식이 공지되어 있다.
이들 조명 글레이징 유닛은 기본적으로 주변 조명 또는 광신호 기능을 구비하며, 이를 위해 저전력 LED를 사용한다. 이들 가장자리 조명형 글레이징 유닛의 광 출력은 도파로 역할을 하는 유리 및/또는 그 근처의 재료에 의한 광 흡수로 인해 초래되는 광 손실 때문에 일반적으로 제한된다.
그러나, 보다 강력한 LED를 사용하여 이 문제를 극복하려는 시도는 과열 문제를 일으킨다. 이는 한정된 환경에서 작동하는 동안 LED 모듈에 의해 생성되는 열을 제거하는 것이 대체로 어렵기 때문이다. 자동차 또는 여타의 분야에서는, 항시 존재하는 습기의 작용으로부터 LED 모듈을 보호하는 것이 흔히 필요하다. 이런 보호는 일반적으로 캡슐화에 의해, 즉 액체 형태로 주입된 후 경화되는 유기 폴리머로 LED 모듈을 오버몰딩하거나 다소 수밀성인 케이스에 착탈식 또는 비착탈식으로 LED 모듈을 내장함으로써 제공된다. LED가 장시간 과열되면 거의 필연적으로 바람직하지 않은 수명 단축이 초래된다.
본 발명은 위에 설명한 방식과는 매우 다른 방식에 근거한다. 매우 강력한 LED를 사용하려는 대신에, 도파로(유리 시트)로부터 광을 추출하고 차량의 내부 및/또는 외부를 향해 광을 확산시키는 추출 수단과 LED 사이에서 광이 진행되는 광로를 단축함으로써 글레이징 유닛의 전체 광 출력을 향상시키는 방식이 제시된다.
광 추출 수단을 시트의 주연 가장자리에 보다 가까이 배치하는 대신에, 조명되는 유리 시트에 관통홀을 천공함으로써 추출 수단 근처에 추가의 가장자리를 생성하는 방식이 제시된다. 이 홀은 추가의 가장자리를 통해 광을 주입하는 하나 이상의 LED를 수용할 만큼 충분히 커야 하며, 이 광은 주입 직후 홀 바로 근처의 추출 수단에 의해 추출된다.
본 기술적 해법은 추출 전에 광이 진행하는 광로를 수 센티미터까지 단축할 수 있도록 한다. 이런 유형의 글레이징 유닛의 광 출력과 조명 전력은 추출 수단과 글레이징 유닛의 가장자리 사이의 거리와는 무관하다. 하나 이상의 추가의 가장자리를 생성함으로써, 주입면을 현저히 증가시키고, 이들이 저출력 광원인지 고출력 광원인지에 관계없이 광원의 수효를 증가시키는 것이 가능하다.
따라서, 본 발명은
- 제1 주면, 제2 주면 및 주연 가장자리를 갖는 제1 투명 광물 유리 시트와,
- 각각 발광면을 갖는 복수의 발광 다이오드(LED)와,
- 바람직하게는 제1 유리 시트의 주면 중 하나에 배치되는 광 추출 요소를 포함하고,
제1 유리 시트에는 내부 가장자리에 의해 형성된 관통홀이 천공되고, 하나 이상의 LED는 그의 발광면이 내부 가장자리를 향한 상태로 관통홀에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 글레이징 유닛을 제공한다.
물론, 본 발명은 또한 LED를 수용하는 복수의 관통홀을 가지는 조명 글레이징 유닛을 포함한다. 이들 홀은 천공 방법의 기술적 실현 가능성과 천공된 유리 시트의 강도에 의해 주로 제한을 받는 다양한 기하학적 형상을 가질 수 있다. 본 발명이 개발된 시기에는, 원형 형상이나 바람직하게는 모서리가 둥근 직사각형 형상이 시트의 강도와 천공의 용이성 면에서 최선의 결과를 나타냈다. 그러나, 미래에는 기술적으로 보다 간단히 제조될 수 있는 것으로 여타의 보다 복잡한 홀 형상도 분명히 본 발명에 포함된다.
관통홀 또는 관통홀들은 바람직하게는 복수의 LED 또는 복수의 LED 모듈을 내장할 만큼 충분히 크다. 그러나, 관통홀은 이보다 커질 경우 글레이징 유닛의 강도가 현저히 약화될 수 있는 소정 크기를 초과해서는 안 된다. 각각의 관통홀의 면적은 바람직하게는 100 ㎠ 이하이고, 바람직하게는 10 ㎠ 내지 50 ㎠이다.
본 발명에 따른 글레이징 유닛은 바람직하게는 적층 글레이징 유닛이다. 즉, 이는 바람직하게는 제1 시트 이외에도, 제1 주면, 제2 주면 및 주연 가장자리를 갖는 제2 투명 광물 유리 시트와, 두 유리 시트, 보다 정확하게는 제1 시트의 제2 주면 및 제2 시트의 제1 주면과 접착식으로 접촉하는, 투명한 적층 중간층을 또한 포함한다.
본 출원에서, 용어 "제1 시트"는 항상 천공되고 홀의 내부 가장자리에 의해 조명되는 시트를 의미한다. 제2 시트는 일반적으로 조명되지 않는다. 본 발명에 따른 글레이징 유닛은 바람직하게는 제1 시트가 차량의 승객 칸과 접촉하는 것이고 제2 시트가 흔히 차량 외부의 대기와 직접 접촉하는 차량의 외부에 보다 가깝게 배치되는 것이도록 차량에 장착된다.
용어 "제1 주면"은 제1 시트 및 제2 시트 모두와 관련하여, 차량의 내부를 향하는 시트의 면을 의미한다. 논리적으로, 용어 "제2 주면"은 차량의 외부를 향하거나 향하도록 의도된 각각의 시트의 표면을 의미한다.
바람직하게는, 본 출원인에 의해 시판되는 플랜일룩스(등록상표)(Planilux®)와 같은 무색 소다 석회 광물 유리가 제1 시트용으로 사용된다. 제1 시트는 통상적으로 단일 시트 글레이징 유닛의 경우에 2.5 mm 내지 6 mm의 두께를 가지고, 적층 글레이징 유닛의 경우에 1.4 mm 내지 3.2 mm, 바람직하게는 1.4 mm 내지 2.1 mm의 두께를 가진다.
물론, 제1 시트와 마찬가지로 제2 시트도 무색이고 투명할 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명에 따른 적층 글레이징 유닛은 두 장의 무색 플랜일룩스 시트로 형성된다.
제1 시트와는 달리, 제2 시트는 유리하게는 색조 유리, 예컨대, 역시 본 출원인에 의해 시판되는 비너스(등록상표)(Venus®) TSA3+ 또는 TSA4+ 유리로 제조된다. 제2 시트는 통상적으로 1.4 mm 내지 2.1 mm의 두께를 가진다.
제2 시트는 제1 시트보다 클 수 있고, 따라서 적어도 그의 주연부의 일부에 걸쳐 제1 시트 너머로 연장될 수 있다. 본 변형례는 제1 시트가 홀을 통해서뿐만 아니라 그의 주연 가장자리를 통해서도 조명되는 경우에 유용할 수 있다. 주연 가장자리를 통해 작동하고 LED 모듈을 포함하는 보충 조명 시스템이 제2 시트가 제1 시트 너머로 연장되는 지점에서 제2 시트의 제1 면에 적용될 수 있다.
적층 글레이징 유닛에 사용되는 적층 중간층은 해당 목적을 위해 일반적으로 사용되는 임의의 투명한 폴리머 재료, 예컨대 폴리(비닐 부티랄)PVB), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 또는 에틸렌 비닐 아세테이트 코폴리머(EVA)로 제조될 수 있다. 중간층은 통상 0.2 mm 내지 1.1 mm의 두께를 가지며, 무색일 수 있거나 색조를 가질 수 있다.
적층 글레이징 유닛의 경우, 관통홀은 제1 시트에 제한될 수 있거나, 적층 중간층과 제2 투명 시트를 통해 연장될 수 있다. 이 경우, 천공은 바람직하게는 적층 후의 글레이징 유닛에 대해 수행된다.
홀이 글레이징 유닛의 전체 두께를 통해 연장되는 경우, 제2 시트의 관통홀은 유리하게는 차폐(blocking) 요소로 충전된다. 차폐 요소는 기본적으로, 외부의 습기로부터 LED 모듈과 승객칸을 보호하기 위해 홀에 배치되는 LED 모듈을 마스킹하고 액체 물과 바람직하게는 수증기에 대한 시일을 제공하는 기능을 가진다.
해당 목적을 위해 일반적으로 사용되는 임의의 적절한 유형의 공지된 재료, 바람직하게는, 엘라스토머일 수 있거나 아닐 수 있으며 필요할 경우 밀봉 접합부에 의해 제2 시트에 고정될 수 있는 불투명 폴리머 재료를 사용하는 것이 가능하다. 이 요소는 특히 반응 사출 성형(RIM)에 의해 형성되는 캡슐화 요소일 수 있다.
광 추출 요소는 바람직하게는 관통홀 바로 근처에 배치된다. 이는 광원과 광 확산 수단 사이의 거리가 증가하면 광 출력이 현저히 감소하기 때문이다. 홀의 내부 가장자리가 광 추출 요소로부터 이격되는 거리는 바람직하게는 20 cm 이하, 특히 10 cm 이하, 이상적으로는 5 cm 이하이다. 이 거리는 내부 가장자리와 이 내부 가장자리에 가장 가까운 추출 수단의 지점 사이의 거리이다.
위에서 언급한 바와 같이, 광 추출 수단은 일반적으로 조명되는 시트의 주면 중 하나에 배치된다. 광이 차량의 내부를 향해 확산되는 경우, 추출 수단은 바람직하게는 제1 시트의 제2 주면에 배치되고 바람직하게는 백색인 불투명 확산 코팅이다. 실제로, 본 실시예는 차량의 내부를 향해 광의 일부만을 확산시키고 상당 부분이 차량의 외부를 향해 확산되는 제1 시트의 제1 주면에 배치되는 반투명 코팅보다 유리하다.
반대로, 광이 주로 차량의 외부를 향해 확산되는 경우, 예컨대 신호 광인 경우, 불투명 확산 코팅은 유리하게는 조명되는 시트의 제1 주면, 즉 이 시트의 내면에 배치된다.
광 추출 요소는 관통홀 주위에 배열되는 하나 이상의 확산 영역의 형태를 취할 수 있다. 광 추출 요소는 특히 유리하게는 패턴의 대칭 중심이 바람직하게는 관통홀의 대칭 중심에 중첩되는 중심 대칭형 패턴 형태나, 대칭축이 바람직하게는 관통홀의 대칭축에 중첩되는 축 대칭형 패턴 형태로 제조된다.
대칭 중심의 중첩은 외관 면에서도 매우 만족스러울 뿐만 아니라 광 추출 수단의 균일한 광도(luminosity)에도 기여한다.
관통홀에 배치되는 LED에 대한 전력 공급은 적층 글레이징 유닛에 합체되는 전기 도선, 예컨대 적층 중간층에 합체되는 전선에 의해 제공될 수 있다. 대안으로서, 전선은 (승객칸 측에 있는) 제1 시트의 제1 주면에 적용될 수 있으며 필요할 경우 커버에 의해 보호될 수 있다.
LED가 수용되는 제1 시트의 관통홀은 유리하게는, 착탈식 고정 수단에 의해 관통홀의 내부 가장자리나 제1 시트의 제1 주면에 고정되는 커버, 바람직하게는 착탈식 커버에 의해 폐쇄된다.
이 커버는 차량 내 승객의 시야에서 LED 모듈을 은폐하는 기능을 기본적으로 갖는 불투명 커버일 수 있다.
그러나, 본 출원인은 또한 도 2에 도시된 실시예를 고안하였는데, 여기서 커버는 반투명하거나(확산성이거나) 투명하며, 관통홀은 내부 가장자리에 광을 주입하는 LED뿐만 아니라 그의 발광면이 내부 가장자리를 향하지 않고 커버를 향하는 LED를 또한 수용한다.
투명하거나 반투명한 커버를 통한 직접 조명과 광 추출 수단을 통한 간접 조명을 겸한 본 실시예는 특히 유리한 광 출력을 특징으로 한다.
본 출원인은 도 3에 도시된 것으로, 추가 LED가 제2 시트의 주면 중 하나, 바람직하게는 제2 시트의 제1 면에 도포되는 반투명한, 즉 확산성이고 반투명한 에나멜을 통해 차량의 내부 대신에 차량의 외부를 향해 광을 방출하는 실시예도 고안하였다.
후자의 실시예는 예컨대 차량의 창에 합체되는 점멸 중계기(flasher repeater)와 같은 신호 광의 경우에 대응한다.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 조명 글레이징 유닛을 구비한 차량을 제공한다. 위에서 설명한 바와 같이, 이런 유형의 차량에서 글레이징 유닛의 제1 시트의 제1 주면은 차량의 내부와 접촉한다.
차량은 항공기, 선박 또는 임의의 육상 차량일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 글레이징 유닛은 자동차에 사용되는데, 특히 자동차의 지붕의 일부로서 사용된다.
이제 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 글레이징 유닛의 제1 실시예를 도시한다.
도 2는 승객칸의 직접 조명을 위한 LED를 추가로 포함한다는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있는 제2 실시예를 도시한다.
도 3은 직접 조명 유형의 LED가 차량의 외부를 향해 광을 확산시키는 제3 실시예를 도시한다.
도 1에 도시된 조명 글레이징 유닛은 차량의 내부를 향해 배향된 제1 주면(11), 차량의 외부를 향해 배향된 제2 주면(12) 및 주연 가장자리(미도시)를 갖는 제1 시트(1)를 구비한 적층 글레이징 유닛이다. 이 제1 유리 시트는 제1 주면(21), 제2 주면(22) 및 주연 가장자리(미도시)를 갖는 제2 유리 시트(2)에 적층 중간층(5)을 통해 결합된다.
관통홀(4)이 제2 시트(2), 적층 중간층(5) 및 제1 시트(1)를 관통하여 천공되었고, 따라서 제1 시트에 내부 가장자리(14)를 생성하였다. 제2 시트의 관통홀은 제2 시트의 제2 표면(22)과 동일한 높이인 불투명한 차폐 요소(6)에 의해 차폐된다.
LED(3)는 그의 발광면(31)이 내부 가장자리(14)를 향한 상태로 제1 시트의 관통홀(4)에 내장된다. LED 모듈은 클립(16)에 의해 제1 시트의 제1 주면(11)에 고정되는 착탈식 불투명 커버(9)에 의해 지지된다. 광 추출 수단(7)은 내부 가장자리(14)의 바로 근처에 배치된다. 이 경우, 이 수단은 제1 시트의 제2 주면(12)에 배치되는 밝은 색의 불투명한 에나멜 코팅이다. 제2 시트(2)의 제1 주면(21) 상의 불투명한 마스킹 에나멜 코팅(8)은 LED(3)로부터의 광이 차량의 외부를 향해 직접 방출되는 것을 방지하기 위해 제공된다.
관통홀(4), LED 모듈(3), 불투명 커버(9) 및 광 추출 수단(7)은 본 도면에서는 명확하지 않지만 원형 중심 대칭형이다.
도 2는 제2 시트(2)가 관통홀을 갖지 않는 실시예를 도시한다. 이 경우, 제2 시트(2)의 제1 주면(21) 상의 불투명 흑색 에나멜 코팅(8)이 외부를 향한 마스킹을 제공한다. 에나멜 코팅(8) 상에는 발광면(31)이 제1 시트(1)에 천공된 관통홀(4)의 내부 가장자리(14)를 향하도록 배열되는 복수의 LED(3)를 구비한 LED 모듈이 고정된다. 이들 측방 발광 LED는 제1 시트(1)로 광을 전송하며, 이때 광은 제1 시트의 제1 주면(11)에 배치된 밝은 색의 반투명 에나멜 코팅인 광 추출 수단(7)에 의해 제1 시트로부터 추출된다. 간접 조명을 위한 측방 발광 LED(3) 이외에도, 전방 발광 LED(15)가 그의 발광면(18)이 차량의 내부를 향해 배향되는 상태로 홀의 중앙에 배치된다. 이 LED(15)에 의해 방출된 광은 클립(16)에 의해 제1 시트의 제1 주면(11)에 가역적으로 고정되는 확산 반투명 커버(9)에 의해 확산된다.
도 2와 마찬가지로, 도 3은 직접 조명과 간접 조명을 겸한 실시예를 도시하는데, 이런 두 유형의 조명은 이 경우에는 차량의 외부를 향해 방출된다. 관통홀(4)은 제1 시트와 적층 중간층(5)에 대해서만 천공되었고, 제2 시트 천공되지 않는다. 접착제 비드(16)에 의해 제1 시트의 제1 주면(11)에 고정되는 불투명 커버(9)는 그의 발광면(31)이 홀(4)의 내부 가장자리(14)를 향하는 측방 발광 LED(3)을 구비한 원형 LED 모듈을 지탱한다. 이들 LED(3)에 의해 제1 시트(1)에 주입된 광은 제1 시트의 제1 주면(11) 상의 불투명 에나멜 코팅(7)에 의해 즉시 추출되어 외부를 향해 확산된다.
전방 발광 LED(15)는 그의 발광면(18)이 제2 시트(2)를 향한 상태로 LED 모듈(3)의 중앙에 배치된다. 이들 LED(15)에 의해 방출된 광은 제2 시트의 제1 주면 상의 반투명 확산 에나멜 코팅(19)에 의해 차량의 외부를 향해 확산된다.

Claims (15)

  1. - 제1 주면(11), 제2 주면(12) 및 주연 가장자리를 갖는 제1 투명 광물 유리 시트(1)와,
    - 각각 발광면(31)을 갖는 복수의 발광 다이오드(LED)(3)와,
    - 바람직하게는 제1 시트의 주면 중 하나에 배치되는 광 추출 요소(7)를 포함하고,
    제1 시트에는 내부 가장자리(14)에 의해 형성된 관통홀(4)이 천공되고, 하나 이상의 LED(3)가 그의 발광면(31)이 내부 가장자리(14)를 향한 상태로 관통홀(4)에 수용되는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 글레이징 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 제1 주면(21), 제2 주면(22) 및 주연 가장자리(23)를 갖는 제2 투명 광물 유리 시트(2)와, 제1 시트의 제2 주면(12) 및 제2 시트의 제1 주면(21)과 접착식으로 접촉하는 투명한 적층 중간층(5)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 관통홀(4)은 적층 중간층(5)과 제2 투명 시트(2)를 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 제2 시트(2)의 관통홀은 차폐 요소(6), 바람직하게는 불투명한 폴리머 재료로 충전되는 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 광 추출 요소(7)는 관통홀 바로 근처에 배치되고, 내부 가장자리(14)가 광 추출 요소(7)로부터 이격되는 거리는 20 cm 이하이거나 바람직하게는 10 cm 이하이고, 특히 5 cm 이하인 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광 추출 요소(7)는 제1 시트(1)의 제2 주면(12)에 배치된, 바람직하게는 백색인 불투명 확산 코팅인 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 광 추출 요소는 관통홀(4) 주위에 배열된 하나 이상의 영역의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 광 추출 요소(7)는 패턴의 대칭 중심이 바람직하게는 관통홀(4)의 대칭 중심에 중첩되는 중심 대칭형 패턴 형태, 또는 대칭축이 바람직하게는 관통홀(4)의 대칭축에 중첩되는 축 대칭형 패턴 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, LED(3)가 수용되는 관통홀(4)은 커버(9)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  10. 제10항에 있어서, 커버(9)는 불투명 커버인 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 커버(9)는 반투명하거나 투명한 재료로 제조되며, 글레이징 유닛은 발광면(18)이 내부 가장자리(14)를 향하지 않고 커버(9)를 향하는 LED(15)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  12. 제11항에 있어서, 커버(9)는 가역적 고정 수단(10)에 의해 제1 시트(1)의 제1 주면(11)에 고정되는 착탈식 커버인 것을 특징으로 하는 조명 글레이징 유닛.
  13. 글레이징 유닛의 제1 시트(1)의 제1 주면(11)이 차량의 내부와 접촉하는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 조명 글레이징 유닛을 구비한 차량.
  14. 제13항에 있어서, 자동차인 것을 특징으로 하는 차량.
  15. 제14항에 있어서, 조명 글레이징 유닛은 차량의 지붕의 일부인 것을 특징으로 하는 차량.
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