KR20180005126A - 자동차용 조명 및/또는 신호 발생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 반도체 광원(1)은 기판(10), 상기 기판으로부터 각각 연장된 복수의 반도체 발광 봉(8), 및 상기 기판으로부터 연장되는 복수의 분리 벽(30, 31, 32)을 포함한다. 상기 분리 벽들은 상기 봉들 사이에 배치되되, 봉들의 그룹을 한정하고 그리고 적어도 2개의 분리 벽이 상이한 높이를 갖도록 하는 방식으로 배치된다.

Description

자동차용 조명 및/또는 신호 발생 장치{LIGHTING AND/OR SIGNALING DEVICE FOR MOTOR VEHICLE}
본 발명은 특히 자동차용 조명 및/또는 신호 발생 분야에 관계가 있다. 보다 상세하게는, 본 발명은 자동차에 있어서 조명 및/또는 신호 발생을 위한 것인, 광원과, 이러한 종류의 광원 및 이 광원에 의해 방출된 광선을 성형하기 위한 광학기를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다.
자동차에는 밤이나 혹은 밝기가 감소된 경우에 자동차의 전방의 도로를 비추도록 한 헤드라이트 또는 전조등이 구비된다. 이러한 전조등은 일반적으로 두 가지 조명 모드, 즉 제 1 "상향 빔(high beam)" 모드 및 제 2 "하향 빔(low beam)" 모드에서 사용될 수 있다. "상향 빔" 모드는 차량 앞의 멀리 있는 도로를 밝게 조명할 수 있게 한다. "하향 빔" 모드는 도로를 더 제한되게 조명하지만, 그럼에도 불구하고 다른 도로 사용자들을 눈부시지 않게 하면서 양호한 시야를 제공한다.
다른 도로 사용자를 눈부시게 하지 않기 위해, 하향 빔이 주로 수평선 아래에 위치한 실질적으로 수평인 상단 가장자리를 형성하는 우측 컷오프를 갖는 "하향 빔" 모드에 특정된 하향 빔이 제공된다. 이 컷오프는 이론상으로는 다른 도로 사용자가 위치하는 구역에 바닥 컷오프를 갖도록 계단 모양을 가질 수 있으며, 그리고 그 구역 외부의 도로 광경을 이 하향 빔과 관련하여 조금 더 비출 수 있게 하는 상단부를 가질 수 있다. 도로 광경의 조명된 영역과 나머지 부분 간에 뚜렷한 대비를 일으키는 이러한 컷오프는, 특히, 광원과 광선 성형 광학기(shaping optic) 사이에서 광선 경로에 배치된 차폐체에 의해 생성될 수 있다.
다른 유형의 컷오프 빔은 현대식 헤드라이트를 사용하여 생성시키는데, 예를 들면, 위에서 개요를 설명한 컷오프가 수평인 하향 빔과 대비되는 컷오프가 수직인 빔이 있다. 예를 들어, 빔이 복수의 발광 다이오드에 의해 각각 생성되는 수직 스트립들로 분할되는 매트릭스 빔을 참조할 수 있는데, 여기서, 빔 내에 어두운 띠가 만들어지도록 특정 광원을 끄는 것은 도로 광경에서의 차량 검출 여부에 따라 제어된다.
하향 빔이 조절되는 것인 경우나, 또는 운전자가 매트릭스 빔의 어두운 영역 바깥에서 완벽한 시야를 확보할 수 있도록 하기 위한 경우들 각각에서, 컷오프는 충분한 대비(contrast)를 가져야, 즉 컷오프는 매우 예리해야 한다.
그러나, 차량의 조명 빔에 의해 조명된 도로 광경의 특정 영역에서는 빔이 아주 균일해지도록 하기 위해 보다 더 흐린 컷오프를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 빔 내의 또는 빔의 가장자리에 있는 아주 뚜렷한 대비선은 나무, 터널 또는 푯말과 같은 물체에 투사됨으로써 운전자에게 시각적 산만을 일으킬 수 있다. 따라서, 운전자에게 효과적이고 호감이 가는 조명 빔을 제공하기 위한 컷오프의 선예도(sharpness) 요건은 하나의 동일한 빔에 있어서 구역마다 다를 수 있다.
따라서, 컷오프에 있어서, 예를 들어 차량의 경로의 축, 즉 주행 방향의 축에서는 컷오프가 예리하고 양 측면에서는 컷오프가 보다 더 흐린, 가변 선예도를 찾는 것에 고무될 수 있다.
프랑스 특허 공보 FR2986621호는 렌즈가 서로에 대해 수직인 패턴들을 가지도록 변형되고 수평 컷오프와 수직 컷오프 사이에 상이한 선예도를 가질 수 있게 하는 기술적 해결책을 개시하고 있다. 렌즈에 패턴들을 적용하는 것은 수행이 어려워서 비용이 많이 든다고 알고 있다.
본 발명은 이러한 상황에 속하는데, 이러한 헤드라이트에 사용되는 광원들이, 특히 종래의 광원과 비교하여 부피(bulk) 및 자율의 관점에서 이점을 얻기 위해, 일반적이고 점증적으로 발광 다이오드로 구성되고 있어서 그렇다. 더욱이, 조명 및/또는 신호 발생 모듈에 발광 다이오드를 사용하게 됨으로써, 시장의 업체들(자동차 제조업체들, 조명 및/또는 신호 발생 장치 설계자들)은 이러한 장치들을 설계할 때에 특히 여러 광학 효과들이 생기게 하기 위해 늘 증가하고 있는 수의 발광 다이오드를 사용하여서 창조적인 솜씨를 추가할 수 있게 되었다. 이러한 발광 다이오드 사용에 있어서의 단점들 중 하나는 원가이다.
이러한 두 상황에서, 본 발명의 목적은 광 빔에 형성된 여러 가지 컷오프의 선예도를 제어할 수 있게 하는 조명 장치로서, 광원의 조명 용량을 유지 또는 증가시키면서, 그리고 특히 빔 컷오프에서의 광도의 관리를 향상시키면서, 광원의 원가를 가능한 한 낮게 유지하는 경제적 상황 내에서 투사 시에 역할을 하는, 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 청구 대상은 반도체 광원과, 이 광원 및 이 광원에 의해 방출된 광선을 성형하기 위한 광학기를 포함하는 조명 장치이다. 특히, 본 발명의 청구 대상인 광원은 특히 기판일 수 있는 캐리어와, 상기 기판으로부터 각각 연장되는 복수의 발광 소자를 포함하고, 특히 이들 발광 소자는 특히 1밀리미터 이하(submillimeter)의 크기의 반도체 발광 봉일 수 있는 것일 수 있다. 또한, 상기 광원은, 상기 캐리어로부터 연장되는 복수의 분리 벽으로서, 발광 소자들 사이에 이들 소자들의 그룹을 한정하는 방식으로 배치되되 적어도 2개의 분리 벽이 상이한 높이를 갖도록 배치되는, 복수의 분리 벽을 포함한다.
"높이"라는 용어는, 이 경우에서는 분리 벽이거나 혹은 뒤에서는 발광 소자인지 여부를 떠나, 발광 소자들이 캐리어로부터 그 캐리어의 상부 표면에 대해, 즉 분리 벽들과 발광 소자들이 나오는 표면에 대해 실질적으로 수직으로 연장되는 치수를 정의하는 데 사용된다.
더욱이, "광선 성형 광학기(shaping optic)"라는 용어는 광원에 의해 방출된 광선 중 적어도 한 광선이 그 광선 성형 광학기에 의해 굴절된다는 것, 즉 이러한 적어도 한 광선이 광선 성형 광학기로 입사하는 방향이 광선 성형 광학기로부터 나오는 광선의 출사 방향과 다르다는 것을 의미한다. 광선 성형 광학기는 하나 이상의 렌즈, 하나 이상의 반사기, 하나 이상의 광 도파관(light guide), 또는 이들의 가능한 조합과 같은 적어도 하나의 광학 요소를 포함한다.
광선 성형 광학기는 반도체 광원에 의해 방출된 광을 투사하기 위한 광학기를 포함할 수 있다. 이러한 투사 광학기는 조명 장치의 일부, 예컨대 광원 자체 또는 차폐체의 실제적이고도 어쩌면 일그러진 상, 또는 광원의 중간 상의 실제적이고도 어쩌면 일그러진 상을, 조명 장치의 치수에 비해 아주 큰(유한 또는 무한) 거리에(조명 장치의 적어도 30, 바람직하게는 100 정도의 비율만큼) 생성시킨다. 이 투사 광학기는 하나 이상의 반사기, 아니면 하나 이상의 렌즈, 또는 하나 이상의 광 도파관, 또는 이들의 실제로 가능한 조합으로 구성될 수 있다.
광선 성형 광학기는 광원이 당해 광선 성형 광학기의 대물 초점면에 위치하지 않게 배치될 수 있다.
이는, 특히, 광원 이미지를 투사 전에 수정해야 하는 투사 시스템을 제공하지 않고도 직접적 이미지 형성을 사용하여 연속적으로 나타나는 이미지를 투사할 수 있게 한다. 이는 특히 제안된 장치를 단순화하는 데 유익하며, 특히 하나 이상의 분리 벽이 투사된 조절 빔의 광학적 픽셀화에 역할을 하도록 기판으로부터 돌출되게 배치될 때 유익하다.
유리하기로는, 상이한 높이의 적어도 2개의 벽이 하나의 동일한 그룹의 봉들을 한정한다. 하나의 동일한 그룹의 봉들을 한정하는 벽의 이러한 개념에 의하면, 고려하고 있는 것은 적어도 2개의 벽 각각이 제 2 그룹의 봉들과 독립적인 하나의 동일한 제 1 그룹의 봉들의 윤곽을 그리는 벽을 형성하는 것이라는 것을 알게 된다. 이는 두 벽이 실질적으로 평행한지 혹은 연속되는지 여부와 관계없이, 그리고 제 1 그룹의 봉들의 윤곽을 그리는 역할을 하는 벽의 수와 무관하게, 그러하다.
따라서, 기판 상에 3차원 위상이 생성되도록 돋아난 복수의 발광 봉들을 사용하여 발광 영역을 생성시키는 기술이 자동차 분야에 적용된다. 이러한 3차원 위상은 자동차 분야에 지금까지 공지되어 있는 발광 다이오드, 즉 실질적으로 평면형인 다이오드와 관련하여 발광 표면적을 증가시키는 장점을 가진다는 것을 알 수 있다. 따라서 저감된 원가로 매우 밝은 백색광을 제공할 수 있다.
발광 봉들이 선택적으로 활성화될 수 있으며 광원의 적어도 두 그룹의 발광 봉들이 선택적으로 켜지도록 배치될 수 있는 구성이 제공될 수 있는데, 이는 광원의 하나 이상의 봉들을 이들의 광도가 바뀔 수 있게 제어할 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 이들 봉들을 개별적으로 켜는 제어를 위한 시스템이 제공되는데, 이것이 주로 의미하는 바는 봉들이 서로 개별적으로 동시에 또는 비동시에 켜지거나 또는 꺼질 수 있다는 것으로 이해된다.
광원을 구성하는 봉들 중 임의의 것을 끄고 켬으로써 교통 상황에 따라 변할 수 있는 픽셀화 빛을 생성할 수 있다. 즉, 1밀리미터 이하 크기의 발광 봉들을 갖는 반도체 광원을 자동차의 전조등에 적용함으로써 적응성 조명 시스템의 단순화된 설치가 가능해지는데, 여기서 상기 적응성 조명 시스템은 예를 들어 다른 도로 사용자를 눈부시게 하지 않도록 일부가 꺼질 수 있는 매트릭스 빔을 형성하는 것이 바람직할 수 있다.
발광 봉들의 바로 근처에 존재하는 분리 벽들은 그 발광 봉들이 방출하는 광선의 일부를 차단함으로써 광 빔에 컷오프를 생성할 수 있게 하는데, 컷오프의 선예도는 대응하는 분리 벽의 높이와, 투사 광학기의 초점에 대한 분리 벽의 상부의 위치와 관련되고, 분리 벽의 자유 단부면 - 이것의 캐리어로부터의 거리는 벽의 높이를 한정함 - 이 광선 성형 광학기의 대물 초점에 가까워지면 가까울수록 컷오프가 더 선명해진다는 것이 이해된다.
발광 봉들과 분리 벽들은 하나의 동일한 기판으로부터 연장될 수 있으며, 특히 기판 바로 위에 형성될 수 있다. 기판이 실리콘계 또는 탄화실리콘계인 구성이 제공될 수 있다. 기판이 주로 실리콘으로 이루어진 경우, 예를 들어 적어도 50%, 실제로는 약 99%의 실리콘으로 이루어진 경우에 그 기판은 실리콘계라고 이해된다.
분리 벽들을 형성하는 것과, 기판 상에 이러한 분리 벽들을 배치하는 것에 특유한 제 1 일련의 특징들에 따르면, 아래와 같은 특징들이 제공되는 바, 그 각각의 특징은 단독으로 또는 다른 특징과 조합되어서 취해질 수 있다.
- 하나의 동일한 그룹의 봉들을 한정하며 상이한 높이를 갖는 2개의 분리 벽이 서로에 대해 실질적으로 수직으로 연장된다.
- 서로 실질적으로 평행한 제 1 일련의 분리 벽들이 기판으로부터 제 1 방향으로 연장되고, 서로 실질적으로 평행하고 제 2 방향으로, 특히 제 1 방향에 대해 실질적으로 수직으로 연장되는 제 2 일련의 분리 벽들의 평균 높이보다 큰 평균 높이를 갖는다. 특히, 발광 봉들이 2 차원 매트릭스로 배치되어 있는 광원을 적용하는 경우, 각각의 분리 벽이 제 2 일련의 분리 벽에 수직인 제 1 일련의 분리 벽들을 제공할 수 있다.
- 적어도 제 1 또는 제 2 일련의 분리 벽들은 광원의 중심으로부터 광원의 적어도 한쪽 가장자리를 향하여 감소하는 점진적 높이를 갖는다.
- 적어도 하나의 분리 벽이 사다리꼴 단면을 가지거나, 아니면 적어도 하나의 분리 벽이 포물선 윤곽을 갖는 봉에 대면하는 면을 가지며, 여기서 상기 포물선의 초점은 상기 봉의 중심에 놓이는 것이 유리하다.
발광 봉들을 형성하는 것과, 기판 상에 이러한 발광 봉들을 배치하는 것에 특유한 제 2 일련의 특징들에 따르면, 아래와 같은 특징들이 제공되는 바, 그 각각의 특징은 단독으로 또는 다른 특징과 조합되어서 취해질 수 있다.
- 각각의 봉이 원통형의 일반적인 형상, 특히 다각형 단면을 가진 형상을 취하는데, 각각의 봉이 동일한 일반적인 형상, 특히 육각형 형상을 취하는 구성을 제공할 수 있다.
- 봉들 각각은 당해 봉의 높이를 한정하는 봉의 종축을 따라 연장되는 주위 벽과 말단면에 의해 경계가 정해지고, 빛이 적어도 상기 주위 벽으로부터 방출되며 또한 상기 말단면을 거쳐서도 방출될 수 있다.
- 각각의 봉은 주위 벽에 실질적으로 수직인 말단면을 가질 수 있고, 다양한 변형 예에서, 상기 말단면이 실질적으로 평면이거나 또는 만곡되거나 또는 그의 중심에서 뾰족한 구성이 제공될 수 있다.
- 소정의 배열로 배치되어 있는 2개의 봉들 사이의 간격을 일정하게 한 상태에서 매트릭스가 규칙적인지 여부나, 혹은 봉들이 5점형(quincunx)으로 배치되는지 여부와 무관하게, 봉들이 2차원 매트릭스로 배치된다.
- 봉의 높이는 1마이크로미터와 10마이크로미터 사이에 있다.
- 말단면의 최대 치수는 2마이크로미터보다 작다.
- 바로 인접한 2개의 봉들을 분리하는 거리는 최소 2 마이크로미터와 같으며 최대 100 마이크로미터와 같다.
다른 특징들에 따르면, 1밀리미터 이하 크기의 복수의 발광 봉들을 포함하는 반도체 광원이, 봉들과 분리 벽들이 적어도 부분적으로 매립되는 봉지재(encapsulant)를 형성하는 폴리머 재료 층을, 추가로 포함하고, 상기 봉지재는 기판 상에 부착(deposit)되어 봉들과 분리 벽들을 덮고, 유리하게는 상기 봉지재가 적어도 최고 높이의 봉을 덮을 때까지 연장되는 구성이 제공될 수 있다. 이 폴리머 재료는 실리콘계일 수 있는데, 여기서, 폴리머 재료가 주로 실리콘으로, 예를 들어 50% 이상, 실제로는 약 99%의 실리콘으로 이루어진 경우 그 폴리머 재료는 실리콘계인 것으로 이해된다. 폴리머 재료의 층은 복수의 봉들 중 적어도 하나에 의해 발생된 광에 의해 여기되는 하나의 형광체 또는 복수의 형광체를 포함할 수 있다. 형광체 또는 광 변환기는, 하나의 광원에서 방출된 적어도 1종의 여기 광의 적어도 일부를 흡수하도록, 그리고 상기 흡수된 여기 광의 적어도 일부를 여기 광과는 다른 파장을 갖는 방출 광으로 변환시키도록 설계된 적어도 1종의 발광 재료가 존재함을 의미하는 것으로 이해된다. 이 발광체 또는 복수의 발광체는 적어도 부분적으로 상기 폴리머에 매립되거나, 아니면 폴리머 재료의 층의 표면 상에 배치될 수 있다. 예로서, 봉들에 의해 방출된 광선은 청색에 상응하는 파장을 가질 수 있고, 그 광선들 중 일부는 황색에 상응하는 파장을 갖는 광선으로 변환되되, 변환되지 않은 청색과 황색의 부가적인 합성이 중합체 재료의 층의 출력부에서 백색광 빔을 형성하도록, 변환된다. 이를 위해, 예를 들어 Y3Al5O12:Ce3 +(YAG), (Sr, Ba)2SiO4:Eu2 +, Cax(Si, Al)12(O, N)16:Eu2 +와 같은 발광 물질을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
한편으로는 위에 개요가 설명된 것과 같은 광원 및 다른 한편으로는 광선 성형 광학기를 포함하는 장치에 특유한 본 발명의 다양한 특정 특징들에 따르면, 다음의 것들이 제공될 수 있다.
- 하나의 동일한 그룹의 봉들을 한정하는 적어도 2개의 분리 벽들의 상이한 높이는 가변 선예도의 컷오프를 갖는 광 빔을 얻을 수 있게 한다.
- 제 1 일련의 분리 벽들은 광선 성형 광학기에 실질적으로 수직으로 대면하여 연장되는 반면, 제 2 일련의 분리 벽들은 광선 성형 광학기에 실질적으로 수평으로 대면하여 연장되고, 상기 제 1 일련의 분리 벽들은, 이전의 양태와 마찬가지로, 제 2 일련의 분리 벽들의 평균 높이보다 큰 평균 높이를 가진다.
- 봉지재는 분리 벽들 전체를 덮고, 광선 성형 광학기의 초점면은 봉지재의 말단면과 일치한다.
- 봉지재는 하나 이상의 분리 벽들을 부분적으로 덮고, 광선 성형 광학기의 초점면은 최고 높이의 분리 벽의 말단면에 맞추어진다.
- 조명 장치는 자동차용 적어도 하나의 조절 광 빔을 형성하는 광선을 발생시키는 광원을 포함한다. "조절 빔"이라는 용어는 도면에 도시된 측광 차트들 중 하나를 따르는 빔을 의미하는 것으로 이해된다.
상기 조명 장치는 자동차의 전조등과 후미등 모두에 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 광 빔에 형성된 여러 가지 컷오프의 선예도를 제어할 수 있게 하는 조명 장치로서, 광원의 조명 용량을 유지 또는 증가시키면서, 그리고 특히 빔 컷오프에서의 광도의 관리를 향상시키면서, 광원의 원가를 가능한 한 낮게 유지하는 경제적 상황 내에서 투사 시에 역할을 하는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 아래의 설명과 도면에 비추어 보면 더욱더 명확하게 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 및/또는 신호 발생 장치의 단면도로서, 본 발명에 따른 반도체 광원에 의해 광선 성형 광학기의 방향으로 방출된 광선을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 반도체 광원의 개략적인 사시도로서, 발광 봉들의 행(row)을 단면도로 도시하고, 제 1 그룹의 봉들을 한정하는 상이한 높이의 2개의 분리 벽들을 제작하는 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 2개의 발광 봉들과 하나의 분리 벽이 기판으로부터 돌출되고 상기 발광 봉들과 벽이 보호층 내에 캡슐화되어 있는, 본 발명에 따른 반도체 광원의 특정 일 실시예의 상세를 보이는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 광원의 기판으로부터 돌출하는 분리 벽들과 봉들의 배치를 보이는 개략적인 사시도이다.
도 5는 다양한 발광 봉에 의해 방출되는 빔의 다소간에 뚜렷한 대비를 얻기 위한 분리 벽들의 가변 높이의 개념을 보이는 개략도이다.
도 6은 분리 벽들이 사다리꼴 형상을 가지며, 2개의 분리 벽들 사이에 복수의 봉들이 배치되고, 그 조립체는 재료의 층이 상기 봉들과 벽들을 완전히 덮는 봉지재를 형성하는 하나의 특정 실시예에 도시되어 있는, 도 5에 도시된 개념의 개략도이다.
도 7은 도 6과 실질적으로 유사한 도면으로서, 이 경우에서는 부분적으로만 매립되는 봉과 분리 벽을 위한 봉지재를 형성하는 재료의 층의 높이 변화가 이 경우에서는 도 6에 도시된 것과는 대조적으로 도시되고 있는 도면이다.
도 8 내지 도 10은 실질적으로 직사각형(도 8) 또는 사다리꼴(도 9) 단면을 가지거나, 또는 적어도 하나의 면이 포물선 윤곽(도 10)을 갖는 분리 벽들을 제작하는 예들을 도시하는 도면이다.
도 11은 분리 벽들의 높이를 광원의 중심으로부터 가장자리를 향하여 감소하게 해서 분리 벽들을 배치하는 예를 도시하는 도면이다.
도 12 및 도 13은 분리 벽들의 배치와, 제 1 유형의 빔(도 12) 또는 제 2 유형의 빔(도 13)을 관련된 조명 장치의 출력부에서 얻는 것과 관련하여 각각의 높이로 배치하는 것을, 광원의 평면도에 보이는 개략도이다.
자동차용 조명 및/또는 신호 발생 장치는 발광 장치(1)를, 특히, 이 발광 장치를 수용하기 위한 내부 공간을 한정하며 외부 렌즈(4)에 의해 폐쇄되는 하우징(2) 안에 수용되는 발광 장치를, 포함한다. 광원은 반도체 광원에 의해 방출된 광선의 적어도 일부분을 성형하기 위한 광학기(6)와 관련된다. 앞에서 해명될 수 있었던 바와 같이, 광선 성형 광학기는 광원에 의해 방출된 광선의 적어도 일부의 방향을 변화시킨다.
광원(1)은, 특히 예시되어 있고 뒤에서 예로서 설명되는 바와 같은 경우에서 1밀리미터 이하 크기의 발광 봉들로 이루어진 발광 소자들을 포함하는 반도체 광원, 즉 발광 봉 광원이 최대 1마이크로미터인 높이를 가지는 동시에 광원의 두께가 수 나노미터 수준이기 때문에 실질적으로 평면인 광원과 같다고 할 수 있는 종래의 2차원 광원과는 달리, 아래에 설명되는 바와 같은 3차원 반도체 광원이다.
광원(1)은 1밀리미터 이하 크기의 복수의 발광 봉(8)을, 이를 이하에서는 발광 봉들이라고 칭함, 포함한다. 이러한 발광 봉들(8)은 하나의 동일한 캐리어, 특히 발광 봉 어플리케이션의 경우에는 기판(10)에서부터 시작된다. 이 경우에서는 질화갈륨(GaN)을 사용하여 형성된 발광 봉 각각이 이 경우에서는 규소로 제조된 기판으로부터 수직으로 또는 실질적으로 수직으로 연장되어 돌출되는데, 여기서, 탄화규소와 같은 다른 재료도 본 발명의 맥락을 벗어남이 없이 사용될 수 있다. 예로서, 발광 봉들은 질화알루미늄과 질화갈륨의 합금(AlGaN), 또는 알루미늄과 인듐과 갈륨의 합금(AlInGaN)으로부터 제조될 수 있다.
도 2에서, 기판(10)은 제 1 전극(14)이 적용되는 하부면(12)과, 발광 봉들(8)이 돌출되며 제 2 전극(18)이 적용되는 상부면(16)을 갖는다. 다양한 재료 층들이, 특히 기판으로부터 발광 봉들이 돋아 나온 후에, 이 경우에서는 상향식 접근법(bottom-up approach)에 의해 달성됨, 상부면(16) 위에 적층된다. 봉들에 전력이 공급될 수 있도록 하기 위해, 이러한 다양한 층들 중에 적어도 하나의 전기 도전성 재료 층이 마련될 수 있다. 이 층은 봉들 중 임의의 봉을 다른 봉에 연결시키도록 에칭되고, 그러면, 이 발광 봉들을 켜는 것을 여기에 도시되지 않은 제어 모듈로 동시에 제어할 수 있다. 반도체 광원(1)의 적어도 2개의 발광 봉들 또는 적어도 2개 그룹의 발광 봉들이 켜짐 제어 시스템에 의해서 개별적으로 켜질 수 있게 배치되는 구성이 제공될 수 있다.
1밀리미터 이하 크기의 발광 봉들이 기판으로부터 연장되고, 각각의 발광 봉은, 도 2에 도시된 바와 같이, 각기 다른 재료 - 이 경우에서는 질화갈륨 및 질화갈륨-인듐 - 의 층들의 반경 방향 적층에 의해 형성된 양자 웰(well)(20)들이 주위에 배치된, 질화갈륨으로 만들어진 코어(19)와, 양자 웰들을 둘러싸는, 질화갈륨으로 만들어진 쉘(21)을 포함한다.
각 발광 봉은 그의 높이를 한정하는 종축(22)으로 연장되고, 각 발광 봉의 기부(23)는 기판(10)의 상부면(16)의 평면(24)에 배치된다.
반도체 광원의 발광 봉들(8)은 동일한 형상을 갖는 것이 유리하다. 이들 발광 봉들 각각은 종축을 따라 연장되는 주위 벽(28)과 말단면(26)에 의해 윤곽이 정해진다. 발광 봉들이 도핑되고 분극화된 경우, 반도체 광원의 출력부에서의 결과적인 광이 주로 주위 벽(28)으로부터 방출되는데, 여기서 적어도 적은 양의 광선들이 또한 말단면(26)으로부터 빠져나오는 구성이 제공될 수 있음이 이해된다. 그 결과, 각 발광 봉이 단일 발광 다이오드로서 작용하고, 발광 다이오드들(8)의 밀도는 이 반도체 광원의 광 출력을 향상시킨다.
질화갈륨 쉘에 대응하는 발광 봉(8)의 주위 벽(28)은 기판에 의해 형성된 캐소드에 상보적인 각 봉의 애노드를 형성하는 투명한 도전성 산화물(TCO) 층(29)으로 덮인다. 이 주위 벽(28)은 기판(10)으로부터 말단면(26)까지 종축(22)을 따라 연장되고, 말단면(26)으로부터 발광 봉들(8)이 시작되는 기판의 상부면(16)까지의 거리는 각 봉의 높이를 한정한다. 예로서, 발광 봉(8)의 높이가 1마이크로미터에서 10마이크로미터 사이의 범위에 있는 구성이 제공되며, 한편 당해 봉의 종축(22)에 수직한 말단면의 최대 횡 방향 치수가 2마이크로미터보다 작은 구성이 제공된다. 이 종축(22)에 대해 수직한 단면에서의 봉의 표면적을 정해진 값의 범위, 특히 1.96 제곱마이크로미터에서 4 제곱마이크로미터 사이의 범위에 있게 한정하는 구성도 또한 제공될 수 있다.
발광 봉(8) 형성 시에 그 높이를 광원마다 변경시키되 높이가 늘어난 경우에 반도체 광원의 휘도를 증대시킬 수 있도록 하는 방식으로 변경시킬 수 있다는 것이 이해된다. 또한, 발광 봉들의 높이를 단일 광원 내에서 변경시키되 한 그룹의 발광 봉들이 다른 그룹의 봉들과 다른 높이 또는 높이들을 갖도록 변경시킬 수 있고, 여기서 반도체 광원을 형성하는 상기 두 그룹은 1밀리미터 이하 크기의 발광 봉들을 포함한다.
또한, 발광 봉들(8)의 형상, 특히 봉들의 단면의 형상 및 말단면(26)의 형상도 장치마다 다를 수 있다. 도 2는 원통형의 일반적인 형상, 특히 다각형 단면, 더 구체적으로는 이 경우에 있어서는 육각형 단면 형상을 갖는 발광 봉들을 도시하고 있다. 광이 주위 벽을 통해 방출될 수 있는 것이 중요하고, 상기 주위 벽은 예를 들어 다각형 또는 원형 형상을 가진다는 것이 이해된다.
또한, 말단면(26)은 도 2에 도시된 바와 같이 기판(10)의 상부면(16)에 실질적으로 평행하게 연장되도록 실질적으로 평면이고 주위 벽에 대해 수직인 형상을 가지거나, 아니면 도 3에 도시된 바와 같이 그 말단면을 빠져나가는 광이 방출되는 방향들을 배가시킬 수 있도록 중앙에 만곡 또는 뾰족한 형상을 가질 수 있다.
도 2에서, 발광 봉들(8)은, 봉들이 서로에 대해 수직인 행(row)과 열(column)로 정렬되는 2차원 매트릭스로 배열된다. 이 배열은 발광 봉들이 5점형으로 배열되게 할 수 있다. 본 발명은 특히 광원마다 다를 수 있으며 하나의 동일한 광원의 여러 영역들에서 다를 수 있는 봉 밀도를 가지는 그 밖의 다른 봉 분포들도 포괄한다. 도 2는 2개의 바로 인접한 발광 봉들을 제 1 횡 방향으로 분리하는 거리 d1과, 2개의 바로 인접한 발광 봉들을 제 2 횡 방향으로 분리하는 거리 d2를 보이고 있다. 분리 거리 d1과 d2는 인접한 발광 봉들의 2개의 종축들(22) 사이에서 측정된다. 기판(10)으로부터 돌출된 발광 봉들(8)의 개수는 특히 광원의 광속 밀도(luminous density)를 증가시키기 위해 조명 장치마다 다를 수 있지만, 분리 거리 d1 및 d2 중 어느 하나 또는 다른 하나는 각 발광 봉(8)의 주위 벽(28)에 의해 방출된 광이 발광 봉들의 매트릭스를 빠져나갈 수 있도록 하기 위해 최소 2마이크로미터는 되어야 한다는 것이 인지된다. 또한, 이들 분리 거리가 100마이크로미터 이하인 구성이 제공된다.
기판(10)은 또한 서로에 대해 봉들 중 일부의 물리적 분리를 한정하도록 봉들 사이에 배치된 불투명한 낮은 벽들로 구성되는 분리 벽들(30)을 지지한다. 따라서, 발광 봉들은, 한편으로는 각각의 발광 봉으로의 전력의 공급을 선택적으로 제어함으로써, 다른 한편으로는 봉 설치 구역들의 윤곽을 물리적으로 정하며 임의의 그룹의 봉들에 의해 방출된 광선을 적어도 부분적으로 차단하는 벽에 의해, 그룹으로 분포될 수 있다.
기판(10)으로부터 돌출하는 복수의 분리 벽들(30)이 제공되고, 상기 기판 상에서의 상기 벽들의 배열은, 이 광원과 관련된 이 조명 및/또는 신호 발생 장치로 수행되기를 바라는 조명 기능들과 관련하여, 광원마다 다르게 할 수 있다. 아래에서는, 특히 도 12 및 도 13과 관련하여, 벽들을 배치하는 다수의 실제 경우들과, 관련 장치에 의해 방출되는 빔에 대한 결과가 설명될 것이다. 이들 분리 벽들(30)은 이들 분리 벽들에 바로 인접한 하나 이상의 봉들의 출력부에서의 광선에 의해 방출된 광 빔에 컷오프를 형성하는 역할을 한다.
특히, 발광 봉들(8)이 행과 열의 매트릭스(도 2에서 볼 수 있음)로 배열된 광원(1)에 있어서, 분리 벽들(30)은 봉들의 행(row)과 행 사이에서 실질적으로 직선으로 연장되는 낮은 벽들이다. 제 1 벽들(31)은 이 경우에서는 제 1 방향으로 연장될 수 있고, 제 2 벽들(32)은 상기 제 1 방향에 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 연장될 수 있다. 도 2에 도시된 예에서는 봉들을 볼 수 있도록 하기 위해 제 1 벽(31) 및 제 2 벽(32)이 도시되어 있는데, 광원은, 유리하게는, 기판(10)으로부터 돌출하며 제 1 방향에서 서로 실질적으로 평행한 복수의 제 1 분리 벽(31)과, 제 2 방향에서 서로 실질적으로 평행한 복수의 제 2 분리 벽(32)을 포함할 수 있다는 것이 이해된다.
하나의 동일한 계열의 연속적인 분리 벽들 사이의 간격은 이들 2개의 연속적인 벽들(30) 사이에 정해진 수의 행의 봉들(8)이 배치되는 상태에서 일정할 수 있거나, 아니면 형성하고자 하는 봉들의 그룹의 크기 및 대응하는 조명 기능들 여하에 따라 상기 계열의 벽들을 따라 다를 수 있다는 것이 이해된다. 복수의 실제 사례들이 도시되어 있는데, 특히 2개의 연속하는 분리 벽들(30) 사이에 3개 행의 봉들(8)이 배치된 사례(예를 들어, 도 6 및 도 7이나, 아니면 도 11), 또는 2개의 연속하는 분리 벽들 사이에 단일 행의 봉들(8)이 배치된 사례(예를 들어, 도 8 내지 도 10)가 도시되어 있다.
각각의 분리 벽(30)은 하나 이상의 봉(8)에 대면하여 연장되는 측면들(36)과, 기판 반대쪽에 있는 벽의 자유 단부의 상부면(38)을 포함한다. 봉의 형태로 도 5에 도시된 분리 벽들은 단지 이론적인 구현 예일 뿐이며, 그 분리 벽들은 실제로 최소 두께를 가져야 하며, 게다가 그 분리 벽들의 최대 두께는 그러한 벽에 의해 분리된 2개의 봉들 사이의 간격에 의해 한정된다는 것이 이해된다.
분리 벽은 기판으로부터 돌출하는 낮은 벽으로 구성되며, 분리 벽의 측면들(36) 중 적어도 하나는 분리 벽들이 상기 봉들을 적어도 부분적으로 둘러쌈으로써 한정하는 데 있어서 역할을 하는 그룹의 봉들에 의해 방출된 광선을 흡수 또는 반사할 수 있다. 흡수 또는 반사의 경우 중 어느 하나에 따르면, 분리 벽은 수지 또는 금속으로 형성될 수 있으며, 측면(36) 상에 반사성 또는 확산성 또는 흡수성 코팅을 가질 수도 있고 가지지 않을 수도 있다.
제작에 있어서 다른 변형 예들에 따르면, 측면들(36)은 기판에 실질적으로 수직인 직선 형상을 가져서 분리 벽이 도 8에 도시된 바와 같이 실질적으로 직사각형인 단면을 갖는 직사각형의 낮은 벽의 형상을 가지도록 할 수 있거나, 아니면 측면들은 기판의 법선에 대해 경사진 직선 형상을 가져서 대응하는 분리 벽이 도 9에 도시된 바와 같이 실질적으로 사다리꼴 형상인 단면을 갖는 낮은 벽의 형상을 가지도록 할 수 있거나, 또한 아니면 측면들은 도 10에 도시된 바와 같이 포물선 형상의 윤곽을 가질 수 있다. 이들 각각의 경우에서, 상부면(38)은 기판(10)의 상부면(16)에 실질적으로 평행하다.
분리 벽들의 높이가 벽마다 달라질 수 있는 특징이 이하에서 설명될 것이며, 이러한 가변 높이가 조명 및/또는 신호 발생 장치의 출력부에서 방출되는 빔에 컷오프 라인을 정의하는 데 있어서 역할을 어떻게 하는지에 대해서도 설명될 것이다.
광원(1)은 특히 도 3에 도시된 바와 같이 발광 봉들(8) 및 분리 벽들(30)이 적어도 부분적으로 매립되는 봉지재를 형성하는 폴리머 재료의 층(40)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 층(40)은 기판의 전체 확장부에 걸쳐서 연장되거나, 또는 정해진 그룹의 발광 봉들(8) 주위로만 연장될 수 있다. 특히 실리콘계일 수 있는 폴리머 재료는 광선의 확산을 손상시킴이 없이 발광 봉들(8)을 보호할 수 있게 한다. 또한, 이러한 폴리머 재료의 층(40)에 파장 변환 수단, 예를 들어, 봉들 중 하나에 의해 방출된 광선의 적어도 일부를 흡수할 수 있고 그 흡수된 여기 광의 적어도 일부를 그 여기 광의 파장과 다른 파장을 갖는 광 방출로 변환시킬 수 있는, 형광체(41)를 통합시킬 수 있다. 파장 변환 수단이 대부분의 폴리머 재료 내에 매립되거나, 아니면 이 폴리머 재료의 층의 표면 상에 배열되는 구성이 가리지 않고 제공될 수 있다.
광원은 초기에 기판을 향하여 지향된 광선을 발광 봉들(8)의 말단면(26) 쪽으로 굴절시킬 수 있도록 발광 봉들(8) 사이에 배치되는 광 반사 재료의 코팅(42)을 더 포함할 수 있다. 달리 말하면, 기판(10)의 상부면(16)은 초기에 상부면(16)을 향해 지향되는 광선을 광원의 출사면 쪽으로 되돌리는 반사 수단을 포함할 수 있다. 따라서, 그렇지 않았으면 소실되었을 광선이 회복된다. 이 코팅(42)은 투명 전도성 산화물 층(29) 상에서 발광 봉들(8) 사이에 배치된다.
광원(1)은 이 경우에서는 직사각형 형상을 가지지만, 본 발명의 맥락을 벗어남이 없이 다른 일반적인 형상, 특히 평행사변형 형상을 가질 수 있음이 이해될 것이다.
광선 성형 광학기(6)는 조절 빔, 즉, 하향 빔, 상향 빔, 또는 주간 주행등과 같은 임의의 조명 빔의 측광 차트를 따르는 빔이 형성되도록 렌즈의 대물 초점에 배치된 광원에 의해 방출된 광선을 굴절시키는 렌즈(46)를 특히 포함할 수 있다.
광원과 관련하여, 한 그룹의 봉들이 이들을 적어도 2개의 분리 벽들(30) 사이의 배치함으로써 한정되고, 이 그룹의 크기는 광원을 형성하는 기판의 가장자리에 의해 한정될 수 있다. 각 그룹은 광선을 방출하도록 구성되며, 광선 성형 광학기에 의한 광선 방출은 전체 빔의 일부분을 생성한다. 이 그룹의 봉들이 꺼진 때, 투사 빔에 어두운 영역이 생성되고, 다소간에 예리한 컷오프가 상기 어두운 영역의 빔 내에서의 위치 여하에 따라 추구된다.
본 발명에 따르면, 하나의 동일한 그룹의 봉들(8)을 한정하는 적어도 2개의 분리 벽(30)은 서로 다른 높이를 갖는다. 도 2 및 도 4에 도시된 실시예들에서, 이들 실시예는 적어도 하나의 제 1 분리 벽(31)과 하나의 제 2 분리 벽(32), 즉 제 1 신장 방향과 제 2 신장 방향이 교차하며 서로 다른 높이를 갖는 분리 벽들이다. 도 5 내지 도 7과 특히 도 11에 도시된 실시예들에서, 이들 실시예는 상이한 높이를 갖는 하나의 동일한 계열의 연속하는 분리 벽들이다. 하나의 동일한 그룹의 봉들을 한정하는 이러한 다양한 분리 벽 높이의 기술적 효과는 컷오프 선예도의 수준을 상이하게 할 수 있다.
구체적으로, 분리 벽들로 둘러싸인 그룹의 봉들에 의해 방출된 광선에 의해 생성된 빔 부분의 컷오프의 선예도는 이들 분리 벽들의 높이에 좌우되며, 또한 광선 성형 광학기의 대물 초점면에 대한 상기 분리 벽의 근접 정도에 좌우된다. 분리 벽이 이 초점면에 가까우면 가까울수록 대응하는 컷오프는 더 예리해진다.
이는 분리 벽들이 이론적으로 선으로 도시되어 있음을 유의해야 하는 도 5의 도시를 참조하여 설명된다.
"높은" 분리 벽(30h)은 조명 및/또는 신호 발생 장치의 광선 성형 광학기의 초점면(Sf)과 실질적으로 일치하는 자유 단부(38)를 가지는 반면, "낮은" 분리 벽(30b)은 상기 초점면(Sf)으로부터 뒤에 배치된, 즉 초점면(Sf)과 기판의 상부면 사이에서 연장되는, 자유 단부를 갖는다.
제 1 봉(8)은 그의 주변 벽(28)으로부터 벽의 전체 높이에 걸쳐 제 1 광선(50)(단일 화살표 선으로 도시됨)을 방출한다. 광선은 임의의 방향으로 떠날 수 있고, 독자에게 도면을 명료하게 하기 위해, 기판 반대쪽으로 떠나는 6개의 제 1 광선(50)만이 도시되었음을 이해하게 될 것이다.
제 1 광선은 한편으로는 "높은" 분리 벽에 의해 차단되고 다른 한편으로는 "낮은" 분리 벽에 의해 차단된다. 높은 분리 벽을 넘어서 지나도록 배향된 제 1 광선들(50)은 사전에 초점면(Sf)과 교차하고, 그래서 분리 벽들 사이의 제 1 봉을 위해 한정된 발광 세그먼트에 남아 있게 된다. 제 1 광선(50)과 제 2 광선(52)(이중 화살표 선으로 도시 됨) 사이의 컷오프가 예리해지도록 "높은" 분리 벽의 다른 쪽에 배치된 인접한 봉에도 위와 동일한 내용이 적용된다.
반대로, 제 1 광선(50)은 "낮은" 분리 벽, 즉 초점면으로부터 뒤에 설정된 벽에 의해 차단되고, 그 결과 봉들에 의해 방출된 광선은 당해 그룹의 봉들 주위의 분리 벽에 의해 한정된 공간을 넘어서 초점면과 교차한다. 예시된 바와 같이, 이는 인접한 봉과 관련된 발광 세그먼트 안으로 통과하는 제 1 광선(50)이 제 1 봉에 의해 방출되는 결과를 가져오고, 또한, 이와 유사하게, 제 1 봉과 관련된 발광 세그먼트(점선으로 도시됨) 안으로 통과하는 제 2 광선(52)이 인접 봉에 의해 방출되는 결과를 가져온다. 따라서 상기 세그먼트들 사이의 컷오프는 흐려진다.
따라서, 분리 벽들의 높이를 변화시킴으로써, 초점 이탈(defocalization), 즉 분리 벽의 자유 단부면 또는 상부면과 광선 성형 광학기의 초점면 사이의 거리의 변화가 생성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 광선 성형 광학기(6)의 초점면(Sf)은 가장 높게, 즉 기판(10)으로부터 가장 멀리 떨어진 거리로 연장되는 분리 벽(30)의 자유 단부면(38)에 맞추어진다. 그 다음, 이 분리 벽은 이에 의해 분리된 그룹들의 봉들에 의해 생성된 빔들 사이에 예리한 컷오프를 형성하는 역할을 한다. 상이한 높이를 가지며 따라서 자유 단부면이 광선 성형 광학기의 초점면으로부터 일정 거리로 연장되는 분리 벽은 흐려진 컷오프를 형성하는 역할을 한다.
설명된 바와 같이, 폴리머 재료의 층(40)은 발광 봉들(8)과 분리 벽들(30)이 적어도 부분적으로 매립되는 봉지재를 형성하도록 기판 상에 배치되는 것이 유리하고, 이러한 폴리머 재료의 층은 파장 변환 수단, 예를 들어, 봉들 중 하나에 의해 방출된 광선의 적어도 일부를 흡수할 수 있고 그 흡수된 여기 광의 적어도 일부를 그 여기 광의 파장과 다른 파장을 갖는 광 방출로 변환시킬 수 있는, 형광체(41)를 포함할 수 있다. 이 봉지재는 봉들을 보호하기 위해 높이 측면에서 적어도 봉들 위로 연장되어야 하며, 몇몇 제작 변형 예들에서는, 봉지재가 분리 벽들을 완전히 덮지 않거나(도 7 참조), 또는 이와 대조적으로 봉지재가 분리 벽들을 완전히 덮도록 하기에 충분히 높게, 즉 기판으로부터 소정 거리에 마련하고(도 6 참조) 그 결과 광선 성형 광학기의 초점면이 봉지재의 상부면에 맞추어질 수 있는 구성이 제공될 수 있다. 후자의 경우에는, "낮은" 분리 벽(30b)을 넘어서 통과하는 광선이 더 높은 또는 두꺼운 영역에 걸쳐 형광체(41)를 형성하는 형광체의 입자에 의해 확산되고, 이에 의해 광선이 더 높은 정도까지 흐려지게 된다는 점에 유의해야 한다.
이 점까지 묘사된 다양한 도면에는 평행한 분리 벽들(30)만 언급되었다. 이와 관련하여, 도 11에 도시 된 바와 같이, 분리 벽들의 높이는 광원의 중심으로부터 가장자리를 향해 감소하면서 진행한다는 것에 주목하는 것은 흥미 있는 일이다. 따라서, 교통 간선 도로 내에는 날카로운 컷오프가, 시야의 양 측면으로는 보다 흐린 컷오프가 달성된다.
그러나, 앞에서 해명될 있었던 것처럼, 이제는 하나의 동일한 빔에 수직 컷오프와 수평 컷오프 둘 다의 선예도가 보장되어야 한다. 이는 본 발명에 따르면 상이한 높이를 갖는 분할 벽들을 만듦으로써 가능해진다.
기판(10)으로부터 돌출하는 분리 벽들(30)의 2 가지 특정 배치에 대해 이제부터 설명하는데, 여기서 본 발명에 따른 적어도 2개의 벽은 상이한 높이를 갖는다.
도 12는 제 1 일련의 제 1 분리 벽(31)이 수직으로 연장되고 제 2 일련의 제 2 분리 벽(32)이 수평으로 연장되는 간단한 배치를 도시한다. 수직 벽을 형성하는 제 1 벽은 수평 벽을 형성하는 제 2 벽의 높이보다 큰 높이를 가져서, 어두운 스트립들이 그들의 각 측면에서의 광도를 감소시키지 않으면서 생성될 수 있는 매트릭스 빔이 특히 생성될 수 있게 하기 위해 예리한 컷오프가 수직 세그먼트들 사이에 발생되도록 하고, 그리고 덜 예리한 컷오프가 수평 스트립들 사이에 발생되도록 한다. 따라서, 예를 들어 적응성 구동 빔(ADB: adaptive driving beam) 또는 하향 빔의 요건을 충족시킬 수 있다.
도 13은 임의의 주요 제조상의 어려움 없이 기판 상의 분리 벽들의 성장이 기판 상의 봉들의 성장처럼 기술적으로 간단하게 쉽게 구현될 수 있는 본 발명에 의해 가능해진 보다 복잡한 배치를 도시하고 있다. 이 경우의 빔은 바닥부(54)와 상단부(56)를 구비하는데, 이들은 바닥부(54)에서는 분리 벽들이 모두 높고, 즉 분리 벽들의 말단면이 실질적으로 광선 성형 광학기의 초점면 상에 배치된다는 점에서 구별된다. 따라서, 빔의 이 바닥부(54)는 비교적 예리한 컷오프 내에 구역들을 가지며, 그 결과로서 생성된 이미지는 고도로 픽셀 화되어, 이 바닥부가 예를 들어 도로 마킹과 연관될 수 있도록 한다.
빔의 상단부(56)는, 광원의 중심부로부터 가장자리까지 높이가 변하는, 즉 가장 높은 제 1 수직 벽(31)이 광원의 중심에 있는 일련의 제 1 수직 벽(31)을 갖는, 상이한 높이의 분리 벽들을 포함한다. 따라서 시야 바깥쪽을 향해 점점 희미해지는 컷오프가 만들어질 수 있다.
대조적으로, 이 상단부에서, 제 2 수평 벽들(32)은 바닥부(54) 근방에서는 제 1 벽의 높이보다 낮고 바닥부의 제 2 벽의 높이보다 낮은 높이를 갖도록 하며, 특히 그 수평 벽들의 말단면이 광선 성형 광학기의 초점면으로부터 뒤에, 즉 벽이 연장되는 캐리어와 초점면 사이에 위치하도록 한다. 따라서 특히 운전자의 시야의 중심에 "하향 빔" 기능에 특히 유용한 보다 더 흐린 컷오프를 만들려고 한다. 또한, 빔의 상단부의 상부 말단부에서, 제 2 수평 벽들(32)은 보다 큰 높이로 되돌아갈 수 있다.
본 발명은 자동차의 전조등과 후미등 모두에 적용될 수 있다. 위의 설명은 본 발명이 스스로 설정한 목표를 어떻게 달성 할 수 있게 하는지를, 그리고 특히 조명 및/또는 신호 발생 장치, 즉 가변 높이의 분리 벽들을 다양한 광 이미터들 사이의 반도체 광원에 적용함으로써, 방출된 빔의 부분들 사이의 컷오프들에 대한 개선된 관리를 달성할 수 있게 하며, 아울러 선택적 조명, 즉 예를 들어 다른 사용자를 눈부시게 하지 않도록 빔의 일부를 어둡게 할 수 있는 조명이 요구되는 빔의 구역들에 매우 예리한 컷오프들을 제공하고 다른 한편으로는 특히 빔의 주변부에 흐린 컷오프를 제공하기 위해, 빔 내에서의 컷오프들의 위치에 따라 이들 컷오프의 선예도를 변화시킬 수 있는 조명 및/또는 신호 발생 장치를 어떻게 제공할 수 있게 하는지를, 명확하게 설명한다. 앞에서 해명될 수 있었던 바와 같이, 발광 봉들에 의해 형성된 발광 소자들 및 캐리어로부터 돌출하는 다른 유형의 발광 소자를 갖는 기판 상에서 공히 분리 벽들을 발광 소자들 사이에 배치할 수 있고, 이 때 분리 벽의 높이는 본 발명의 원리에 따라, 즉 하나의 동일한 그룹의 이미터들을 한정하는 적어도 2개의 벽이 상이한 높이를 갖도록 구성된다.

Claims (17)

  1. 반도체 광원(1)으로서,
    캐리어(10)의 표면에 배치된 복수의 이미터(8)와,
    상기 이미터들의 그룹을 한정하도록, 그리고 하나의 동일한 그룹의 이미터를 한정하는 적어도 2개의 분리 벽이 상이한 높이를 갖도록 하는 방식으로, 상기 이미터들 사이에 배치되면서 상기 캐리어로부터 연장되는 복수의 분리 벽(30, 31, 32)을 포함하는
    반도체 광원.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기판(10), 상기 기판으로부터 각각 연장된 복수의 반도체 발광 봉(8), 및 봉들의 그룹을 한정하도록, 그리고 적어도 2개의 분리 벽이 상이한 높이를 갖도록 하는 방식으로, 상기 봉들 사이에 배치되면서 상기 기판으로부터 연장되는 복수의 분리 벽(30, 31, 32)을 포함하는
    반도체 광원.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상이한 높이의 상기 2개의 분리 벽(30, 31, 32)이 서로에 대해 실질적으로 수직으로 연장되는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    서로 실질적으로 평행한 제 1 일련의 분리 벽들(31)이 기판으로부터 제 1 방향으로 연장되며, 서로 실질적으로 평행하고 상기 제 1 방향에 대해 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 연장되는 제 2 일련의 분리 벽들(32)의 평균 높이보다 큰 평균 높이를 갖는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  5. 제 3 항에 있어서,
    적어도 제 1 분리 벽들(31)은 광원(1)의 중심으로부터 광원의 적어도 한쪽 가장자리를 향하여 감소하는 점진적 높이를 갖는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 분리 벽(30, 31, 32)은 사다리꼴 단면을 갖는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 분리 벽(30, 31, 32)은 한정 시에 역할을 하는 상기 그룹의 봉들(8) 중 하나에 대면하며 실질적으로 포물선형인 윤곽을 갖는 면을 구비하는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 봉들(8) 중 적어도 일부가 선택적으로 활성화될 수 있는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    봉지재를 형성하는 재료 층(40)이 상기 기판(10) 상에 부착(deposit)되고, 봉들(8)과 분리 벽들(30)을 적어도 부분적으로 덮으며, 상기 봉지재는 적어도 최고 높이의 봉을 덮을 때까지 연장되는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 봉지재가 형광체(41)를 담고 있는 것을 특징으로 하는
    반도체 광원.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 광원(1)과, 이 광원에 의해 방출된 광선을 성형하는 광선 성형 광학기(6)를 포함하는
    조명 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    적어도 2개의 분리 벽들(30, 31, 32)의 상이한 높이는 가변 선예도의 컷오프를 갖는 광 빔을 얻을 수 있게 하는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    광원(1)이 적어도 제 3 항에 종속되는 것인 경우,
    상기 제 1 일련의 제 1 분리 벽(31)은 상기 광선 성형 광학기를 향하여 실질적으로 수직으로 연장되고, 상기 제 2 일련의 제 2 분리 벽(32)은 상기 광선 성형 광학기를 향하여 실질적으로 수평으로 연장되는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  14. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광원(1)이 적어도 제 8 항에 종속되는 것인 경우,
    상기 봉지재는 상기 분리 벽들(30, 31, 32)을 완전히 덮고, 상기 광선 성형 광학기(6)의 초점면(Sf)은 기판(10)에 대향하는 봉지재의 말단면에 실질적으로 맞추어지는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  15. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    광원(1)이 적어도 제 8 항에 종속되는 것인 경우,
    상기 봉지재는 하나 이상의 분리 벽들(30, 31, 32)을 부분적으로 덮고, 상기 광선 성형 광학기(6)의 초점면(Sf)은 최고 높이의 분리 벽(30, 31, 32)의 말단면(38)에 실질적으로 맞추어지는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  16. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    반도체 광원(1)이 자동차용 조절 광 빔의 적어도 일부를 형성하는 광선을 발생시키는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
  17. 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광선 성형 광학기가 투사 광학기를 포함하는 것을 특징으로 하는
    조명 장치.
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