KR20180138492A - 차량용 램프 및 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광생성부; 및 상기 광생성부에서 생성된 광의 경로를 변경시키는 제1 렌즈;를 포함하고, 상기 광생성부는, 복수 그룹의 마이크로 LED(micro light emitting diode) 칩이 배치되는 플렉서블 어레이(flexible array)를 포함하고, 상기 복수 그룹의 마이크로 LED 칩의 형상이 서로 다른, 차량용 램프에 관한 것이다.

Description

차량용 램프 및 차량{Lamp for vehicle and vehicle}
본 발명은 차량용 램프 및 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
차량에는 각종 램프가 구비된다. 예를 들면, 차량에는 헤드 램프(head lamp), 리어 콤비네이션 램프(rear combiantion lamp) 및 포그 램프(fog lamp)가 구비된다.
이러한 차량용 램프는, 탑승자의 가시성 확보를 위한 램프(예를 들면, 헤드 램프, 포그 램프) 및 간단한 신호를 전달하기 위한 램프(예를 들면, 리어 콤비네이션 램프)로 구분될 수 있다.
차량에 구비되는 각종 램프의 광원으로, 다양한 칩이 활용될 수 있다.
최근에는, 차량용 램프의 광원으로 복수의 마이크로 LED칩을 활용하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
한편 종래 기술에 따라 차량용 램프에 사용되는 광원은, 고정되어(fixed)되어 디자인 자유도가 떨어지는 문제가 있었다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 마이크로 LED 칩이 배치되는 플렉서블 어레이를 포함하는 차량용 램프를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 차량용 램프를 포함하는 차량을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 광생성부; 및 상기 광생성부에서 생성된 광의 경로를 변경시키는 제1 렌즈;를 포함하고, 상기 광생성부는, 복수 그룹의 마이크로 LED(micro light emitting diode) 칩이 배치되는 플렉서블 어레이(flexible array)를 포함하고, 상기 복수 그룹의 마이크로 LED 칩의 형상이 서로 다르다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 플렉서블한 어레이를 포함하여 차량용 램프 설계시 디자인 자유도가 증가하는 효과가 있다.
둘째, 플렉서블 어레이의 벤딩 형상에 따라 배치되는 마이크로 LED 형상을 다르게 하여, 광 집중도를 향상시키는 효과가 있다.
셋째, 플렉서블 어레이의 벤딩 형상에 따라 형광층의 두께를 다르게 하여, 광도편차와 색편차를 줄이는 효과가 있다.
넷째, 플렉서블 어레이의 벤딩 형상에 기초하여 형성된 광학 형상을 가지는 제2 렌즈를 포함함으로써, 배광 효율을 개선시키는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 복수의 마이크로 LED 칩이 배치되는 어레이 모듈을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 마이크로 LED 칩이 배치되는 어레이 모듈을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 어레이 모듈을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 위에서 본 서로 겹쳐진 상태의 복수의 어레이 모듈을 예시한다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 옆에서 본 서로 겹쳐진 상태의 복수의 어레이 모듈을 예시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 마이크로 LED 칩이 배치되는 복수의 어레이 모듈을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 어레이의 전체 외관을 예시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 어레이 및 마이크로 LED칩을 간략화한 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 마이크로 LED 칩의 형상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 실시예에 따라 플렉서블 어레이 상에 배치되는 복수 그룹의 마이크로 LED를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 어레이의 형광층을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 광굴절층 및 에어갭을 설명하는데 참조되는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(10)은, 차량용 램프(100)를 포함할 수 있다.
차량용 램프(100)는, 헤드 램프(100a), 리어 콤비네이션 램프(100b), 포그 램프(100c)를 포함할 수 있다.
차량용 램프(100)는, 룸 램프(room lamp), 턴시그널 램프(turn signal lamp), 데이타임 런닝 램프(daytime running lamp), 백 램프(bak lamp), 포지셔닝 램프(positioning lamp) 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 전장(overall length)은 차량(10)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(10)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(10)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(10)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(10)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 차량용 램프(100)는, 광생성부(160), 프로세서(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
차량용 램프(100)는, 입력부(110), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140) 및 자세 조정부(165)를 각각 개별적으로 또는 조합하여 더 포함할 수 있다.
입력부(110)는, 차량용 램프(100) 제어를 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
입력부(110)는, 하나 이상의 입력 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 입력부(110)는, 터치 입력 장치, 기계식 입력 장치, 제스쳐 입력 장치 및 음성 입력 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
입력부(110)는, 광생성부(160)의 동작을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
예를 들면, 입력부(110)는, 광생성부(160)의 턴 온(turn on) 또는 턴 오프(turn off) 동작을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
센싱부(120)는, 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
예를 들면, 센싱부(120)는, 온도 센서 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 광생성부(160)의 온도 정보를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량(10) 외부의 조도 정보를 획득할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(10)에 구비된 다른 장치와 정보, 신호 또는 데이터를 교환할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(10)에 구비된 다른 장치로부터 수신된 정보, 신호 또는 데이터를 프로세서(170)에 전송할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 프로세서(170)에서 생성된 정보, 신호 또는 데이터를 차량(10)에 구비된 다른 장치로 전송할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 주행 상황 정보를 수신할 수 있다.
주행 상황 정보는, 차량 외부의 오브젝트 정보, 내비게이션 정보 및 차량 상태 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
차량 외부의 오브젝트 정보는, 오브젝트의 존재 유무에 대한 정보, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트의 움직임에 대한 정보, 차량(10)과 오브젝트와의 거리 정보 및 차량(10)과 오브젝트와의 상대 속도 정보, 오브젝트의 종류에 대한 정보를 포함할 수 있다.
오브젝트 정보는, 차량(10)에 구비된 오브젝트 검출 장치로부터 생성될 수 있다. 오브젝트 검출 장치는, 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 하나 이상의 센서에서 생성된 센싱 데이터에 기초하여, 오브젝트를 검출할 수 있다.
오브젝트는, 차선, 타 차량, 보행자, 이륜차, 교통 신호, 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 정보는, 차량(10)에 구비된 내비게이션 장치로부터 생성될 수 있다.
차량 상태 정보는, 차량의 자세 정보, 차량의 속도 정보, 차량의 기울기 정보, 차량의 중량 정보, 차량의 방향 정보, 차량의 배터리 정보, 차량의 연료 정보, 차량의 타이어 공기압 정보, 차량의 스티어링 정보, 차량 실내 온도 정보, 차량 실내 습도 정보, 페달 포지션 정보 및 차량 엔진 온도 정보 등을 포함할 수 있다.
차량 상태 정보는, 차량(10)에 구비된 다양한 센서의 센싱 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
메모리(140)는, 차량용 램프(100) 각 유닛에 대한 기본 데이터, 각 유닛의 동작 제어를 위한 제어 데이터, 차량용 램프(100)에 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량용 램프(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(140)는, 프로세서(170)의 하위 구성으로 분류될 수도 있다.
광생성부(160)는, 프로세서(170)의 제어에 따라, 전기 에너지를 광 에너지로 전환할 수 있다.
광생성부(160)는, 복수그룹의 마이크로 LED(micro light emitting diode) 칩이 배치되는 플렉서블 어레이(array)(200)를 포함할 수 있다.
복수 그룹의 마이크로 LED 칩의 형상은 서로 다를 수 있다.
실시예에 따라, 플렉서블 어레이는 복수개일 수 있다. 복수의 플렉서블 어레이는 어레이 모듈(200m)을 형성할 수 있다.
실시예에 따라, 어레이 모듈(200m)은, 복수의 플렉서블 어레이가 상호 적층되게 배치될 수 있다.
마이크로 LED 칩은, 마이크로 LED 발광 소자 패키지로 명명될 수 있다.
마이크로 LED 칩은, 내부에 발광 소자를 포함할 수 있다.
마이크로 LED 칩은, 크기가 수 마이크로 미터(um)이다. 예를 들면, 마이크로 LED 칩의 크기는, 5-15um일 수 있다.
마이크로 LED 칩의 발광 소자는, 기판에 전사될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 기판 및 복수의 마이크로 LED 칩이 배치되는 서브 어레이를 포함할 수 있다. 서브 어레이는 하나 이상 구비될 수 있다.
서브 어레이는, 다양한 형상을 가질 수 있다.
예를 들면, 서브 어레이는, 소정의 면적을 갖는 도형 형상을 가질 수 있다.
예를 들면, 서브 어레이는, 원, 다각형, 부채꼴 등의 형상을 가질 수 있다.
기판은, 유연 전도 기판(FCCL : Flexible Copper Clad Laminated)을 포함하는 것이 바람직하다.
베이스(911) 및 제2 애노드(912b)는 기판을 구성할 수 있다.
자세 조정부(165)는, 광생성부(160) 자세를 조정할 수 있다.
자세 조정부(165)는, 광생성부(160)이 틸팅(tilting)되도록 제어할 수 있다. 광생성부(160)의 틸팅 제어에 따라, 출력되는 광은 상하 방향(예를 들면, 전고 방향)으로 조정될 수 있다.
자세 조정부(165)는, 광생성부(160)이 패닝(panning)되도록 제어할 수 있다. 광생성부(160)의 패닝 제어에 따라, 출력되는 광은 좌우 방향(예를 들면, 전폭 방향)으로 조정될 수 있다.
자세 조정부(165)는, 광생성부(160) 자세 조정에 필요한 구동력을 제공하는 구동력 생성부(예를 들면, 모터, 액추에이터, 솔레노이드)를 더 포함할 수 있다.
자세 조정부(165)는, 광생성부(160)가 로우 빔을 생성하는 경우, 하이빔을 생성하는 경우보다 아래쪽을 향해 광이 출력되도록 광생성부(160)의 자세를 조정할 수 있다.
자세 조정부(165)는, 광생성부(160)가 하이 빔을 생성하는 경우, 로우빔을 생성하는 경우보다 위쪽을 향해 광이 출력되도록 광생성부(160)의 자세를 조정할 수 있다.
프로세서(170)는, 차량용 램프(100)의 각 구성 요소와 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(170)는, 차량용 램프(100)의 각 구성 요소의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 광생성부(160)를 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 광생성부(160)에 공급되는 전기 에너지의 양을 조정함으로써, 광생성부(160)를 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 플렉서블 어레이(200)을 영역별로 제어할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 플렉서블 어레이(200) 영역별로 배치된 마이크로 LED 칩에 서로 다른 양의 전기 에너지를 공급함으로써 영역별로 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 어레이 모듈(200m)을 레이어 별로 제어할 수 있다.
어레이 모듈(200m)의 복수의 레이어는 복수의 플렉서블 어레이(200)로 구성될 수 있다.
예를 들면, 프로세서(170)는, 어레이 모듈(200m)을 레이어 별로 서로 다른 양의 전기 에너지를 공급함으로써 레이어 별로 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는, 프로세서(170)의 제어에 의해, 차량용 램프(100) 각 유닛의 동작에 필요한 전기 에너지를 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량(10) 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 3은, 차량용 램프(100)로 리어 콤비네이션 램프(100b)의 단면을 예시한다.
도 3을 참조하면, 차량용 램프(200)는, 광생성부(160) 및 제1 렌즈(320)를 포함할 수 있다.
제1 렌즈(320)는, 광생성부(160)를 커버한다. 제1 렌즈(320)는, 광생성부(160)에서 생성되는 광을 굴절시키고 투과시킨다. 렌즈(320)는 비구면 렌즈일 수 있다.
제1 렌즈(320)는, 광생성부(160)에서 생성되는 광의 경로를 변경시킬 수 있다.
제1 렌즈(320)는, 투명한 합성 수지 또는 글래스로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 복수의 마이크로 LED 칩이 배치되는 어레이 모듈을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 4를 참조하면, 플렉서블 어레이(200)은 복수의 마이크로 LED 칩(920)이 배치될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)에는, 복수의 마이크로 LED 칩(920)이 전사될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 전사 간격에 따라, 마이크로 LED 칩(920)이 배치되는 간격, 밀도(단위 영역 당 마이크로 LED 칩의 개수) 등이 결정될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 복수 그룹의 마이크로 LED 칩이 각각 배치되는 복수의 서브 어레이(411)를 포함할 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 베이스(911) 및 하나 이상의 서브 어레이(411)를 포함할 수 있다.
베이스(911)는, 폴리이미드(PI : polyimde) 등의 재질로 형성될 수 있다.
실시예에 따라, 베이스(911)는, 기판일 수 있다. 예를 들면, 베이스(911)는, 후술하는, 유연 전도 기판일 수 있다.
서브 어레이(411)는, 베이스 상에 배치될 수 있다.
서브 어레이(411)는, 복수의 마이크로 LED 칩(920)이 배치될 수 있다.
유연 전도 기판 상에, 복수의 마이크로 LED 칩(920)이 배치되어, 메인 어레이를 형성한 상태에서, 어레이가 절단되어 서브 어레이(411)를 생성할 수 있다.
이경우, 절단되는 모양에 따라 서브 어레이(411)의 형상이 결정될 수 있다.
예를 들면, 서브 어레이(411)는, 2차원 도형의 형상(예를 들면, 원, 다각형, 부채꼴)을 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 마이크로 LED 칩이 배치되는 플렉서블 어레이를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 5를 참조하면, 플렉서블 어레이(200)는, 유연 전도 기판(920), 반사층(913), 층간 절연막(914), 복수의 마이크로 LED 칩(920), 제2 전극(915), 광 스페이서(916), 형광층(917), 컬러 필터 필름(918) 및 커버 필름(919)을 포함할 수 있다.
유연 전도 기판(FCCL : Flexible Copper Clad Laminated)(920)는, 폴리이미드 필름(PI : polyimide)(911) 및 제1 전극(912)을 포함할 수 있다.
폴리이미드 필름(911)은, 베이스로 명명될 수 있다.
제1 전극(912) 및 제2 전극(915)은 구리(Cu)는 복수의 마이크로 LED(920)와 각각 전기적으로 연결되어, 전원을 공급할 수 있다.
제1 전극(912) 및 제2 전극(915)는 투광성 전극일 수 있다.
제1 전극(912)은, 애노드(anode)일 수 있다.
제2 전극(915)은, 캐소드(cathode)일 수 있다.
제1 전극(912) 및 제2 전극(915)은, 금속 재질, 예를 들어, 니켈(Ni), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 은(Ag), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 팔라듐(Pd), 바나듐(V), 코발트(Co), 니오브(Nb), 지르코늄(Zr), 산화인듐주석(ITO, Indium Tin Oxide), 알루미늄산화아연(AZO, aluminum zinc oxide), 인듐 아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
제1 전극(912)은, 폴리이미드 필름(911) 및 반사층(913) 사이에 형성될 수 있다.
제2 전극(915)은, 층간 절연막(914) 상에 형성될 수 있다.
반사층(913)은, 유연 전도 기판(920) 상에 형성될 수 있다. 반사층(913)은, 복수의 마이크로 LED 칩(920)에서 생성되는 광을 반사시킬 수 있다. 반사층(913)은, 은(Ag)으로 형성되는 것이 바람직하다.
층간 절연막(inter-layer dielectric)(914)은, 반사층(913) 상에 형성될 수 있다.
복수의 마이크로 LED 칩(920)는, 유연 전도 기판(920) 상에 형성될 수 있다. 복수의 마이크로 LED 칩(920) 각각은, 솔더(solder) 또는 도전볼(ACF : Anisotropic Conductive Film)을 통해 반사층(913) 또는 유연 전도 기판(930)에 접착될 수 있다.
한편, 마이크로 LED 칩(920)는, 칩의 사이즈가 10-100㎛인 LED 칩을 의미할 수 있다.
광 스페이서(916)는, 층간 절연막(914) 상에 형성될 수 있다. 광 스페이스(916)는, 복수의 마이크로 LED 칩(920)와 형광층(917)과 이격 거리를 유지하기 위한 것으로, 절연 물질로 구성될 수 있다.
형광층(917)은, 광 스페이서(916) 상에 형성될 수 있다. 형광층(917)은, 형광체가 골고루 분산된 레진으로 형성될 수 있다. 형광체에는 마이크로 LED(920)에서 방출되는 광의 파장에 따라 청색 발광 형광체, 청록색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체, 황녹색 발광 형광체, 황색 발광 형광체, 황적색 발광 형광체, 오렌지색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
즉, 형광체는 마이크로 LED 칩(920)에서 방출되는 제1 빛을 가지는 광에 의해 여기 되어 제2 빛을 생성할 수 있다.
컬러 필터 필름(918)은, 형광층(917) 상에 형성될 수 있다. 컬러 필터 필름(918)은, 형광층(917)을 거친 광에 소정의 색을 구현할 수 있다. 컬러 필터 필름(918)은, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합으로 형성되는 색을 구현할 수 있다.
커버 필름(919)은, 컬러 필터 필름(918) 상에 형성될 수 있다. 커버 필름(919)은, 플렉서블 어레이(200)를 보호할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 어레이 모듈을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 6을 참조하면, 광생성부(160)는, 복수의 플렉서블 어레이를 포함하는 어레이 모듈(200m)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 광생성부(160)는, 제1 플렉서블 어레이(210) 및 제2 플렉서블 어레이(220)을 포함할 수 있다.
제1 플렉서블 어레이(210)는, 복수의 마이크로 LED 칩의 배치 간격, 복수의 마이크로 LED 칩의 배치 위치, 복수의 마이크로 LED의 밀도 중 적어도 어느 하나가 제2 플렉서블 어레이(220)과 상이할 수 있다.
제2 플렉서블 어레이(220)는, 복수의 마이크로 LED 칩의 배치 간격, 복수의 마이크로 LED 칩의 배치 위치 및 복수의 마이크로 LED의 밀도 중 적어도 어느 하나가 제1 플렉서블 어레이(210)과 상이할 수 있다.
여기서, 복수의 마이크로 LED 칩의 밀도는, 단위 면적당 마이크로 LED칩의 배치 갯수를 의미한다.
제1 플렉서블 어레이(210)는, 제1 그룹의 마이크로 LED 칩이 제1 패턴으로 배치될 수 있다.
제1 패턴은, 제1 그룹의 마이크로 LED 칩의 배치 간격, 제1 그룹의 마이크로 LED 칩의 배치 위치, 제1 그룹의 마이크로 LED의 밀도 중 적어도 어느 하나에 의해 결정될 수 있다.
제1 플렉서블 어레이(210)에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩은, 제1 간격으로 배치될 수 있다.
제1 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩은, 제1 간격으로 배치될 수 있다.
제2 플렉서블 어레이(210)는, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩이 제1 패턴과 다른 제2 패턴으로 배치될 수 있다.
제2 패턴은, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩의 배치 간격, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩의 배치 위치, 제2 그룹의 마이크로 LED의 밀도 중 적어도 어느 하나에 의해 결정될 수 있다.
제2 플렉서블 어레이(220)에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩은, 제1 플렉서블 어레이(210)에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩의 배치 간격과 같은 간격으로 배치될 수 있다.
제2 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩은, 제1 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩의 배치 간격과 같은 간격으로 배치될 수 있다.
즉, 제2 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩은, 제1 간격으로 배이될 수 있다.
제2 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩은, 제1 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩과, 수직 방향 또는 수평 방향으로 겹쳐지지 않게 배치될 수 있다.
예를 들면, 제1 플렉서블 어레이(210)와 제2 플렉서블 어레이(210)이 겹쳐진 상태로 위에서 볼때, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩과 겹쳐지지 않도록 제1 그룹의 마이크로 LED 칩이 제1 플렉서블 어레이(210)에 배치될 수 있다.
예를 들면, 제2 플렉서블 어레이(210)와 제1 플렉서블 어레이(210)이 겹쳐진 상태로 위에서 볼때, 제1 그룹의 마이크로 LED 칩과 겹쳐지지 않도록 제2 그룹의 마이크로 LED 칩이 제2 플렉서블 어레이(210)에 배치될 수 있다.
이와 같은 배치를 통해, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩의 광출력에 대한 제1 그룹의 마이크로 LED 칩에 의한 간섭을 최소화할 수 있다.
실시예에 따라, 광생성부(160)는, 3개 이상의 플렉서블 어레이를 포함할 수도 있다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 위에서 본 서로 겹쳐진 상태의 복수의 어레이 모듈을 예시한다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따라 옆에서 본 서로 겹쳐진 상태의 복수의 어레이 모듈을 예시한다.
도 7a 내지 도 7b를 참조하면, 프로세서(170)는, 어레이 모듈(200m)을 영역(201 내지 209)별로 제어할 수 있다.
프로세서(170)는, 어레이 모듈(200m)을 영역 별로 제어 함으로써 배광 패턴을 조절할 수 있다.
어레이 모듈(200m)은, 복수의 영역(201 내지 209)로 구분될 수 있다.
프로세서(270)는, 복수의 영역(201 내지 209) 각각에 공급되는 전기 에너지의 양을 조절할 수 있다.
프로세서(170)는, 어레이 모듈(200m)을 레이어 별로 제어할 수 있다.
프로세서(270)는, 어레이 모듈(200m)을 레이어 별로 제어함으로써, 출력광의 광량을 조절할 수 있다.
어레이 모듈(200m)은, 복수의 레이어로 구성될 수 있다. 각각의 레이어는, 복수의 플렉서블 어레이 각각에 의해 구성될 수 있다.
예를 들면, 제1 플렉서블 어레이에 의해 어레이 모듈(200m)의 제1 레이어가 형성되고, 제2 플렉서블 어레이에 의해 어레이 모듈(200m)의 제2 레이어가 형성될 수 있다.
프로세서(270)는, 복수의 레이어 각각에 공급되는 전기 에너지의 양을 조절할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 어레이 모듈을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 8에서는, 어레이 모듈(200m)에 포함된 제1 플렉서블 어레이(210) 및 제2 플렉서블 어레이(220)을 예시하나, 어레이 모듈(200m)은, 3개 이상의 플렉서블 어레이를 포함할 수도 있다.
도 8을 참조하면, 어레이 모듈(200m)은, 베이스(911), 제1 플렉서블 어레이(210), 제2 플렉서블 어레이(220)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 어레이 모듈(200m)은, 형광층(917), 컬러 필터 필름(918) 및 커버 필름(919)을 각각 또는 조합하여 더 포함할 수 있다.
베이스(911)는, 폴리이미드(PI : polyimide)로 형성될 수 있다.
제2 플렉서블 어레이(220)은, 베이스(911) 상에 위치할 수 있다.
제2 플렉서블 어레이(220)은, 제1 플렉서블 어레이(210)과 베이스(911) 사이에 위치할 수 있다.
제2 플렉서블 어레이(220)은, 제2 애노드(anode)(912b), 반사층(913), 제2 층간 절연막(inter-layer dielectric)(914b), 제2 그룹 마이크로 LED 칩(920b), 제2 광 스페이서(916b), 제2 캐소드(cathode)(915b)를 포함할 수 있다.
제2 애노드(912b) 및 제2 캐소드(915b)는, 투과성 전극일 수 있다.
제2 애노드(912b)는 및 제2 캐소드(915b)는 투명 전극으로 명명될 수 있다.
제2 플렉서블 어레이(220)은, 투명 전극을 포함할 수 있다.
제2 애노드(912b) 및 제2 캐소드(915b)는, 금속 재질, 예를 들어, 니켈(Ni), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 은(Ag), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 팔라듐(Pd), 바나듐(V), 코발트(Co), 니오브(Nb), 지르코늄(Zr), 산화인듐주석(ITO, Indium Tin Oxide), 알루미늄산화아연(AZO, aluminum zinc oxide), 인듐 아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
제2 애노드(912b)는, 베이스(911) 및 반사층(913) 사이에 형성될 수 있다.
제2 캐소드(915b)는, 제2 층간 절연막(914b) 상에 형성될 수 있다.
반사층(913)은, 제2 애노드(912b) 상에 형성될 수 있다. 반사층(913)은, 복수의 마이크로 LED 칩(920)에서 생성되는 광을 반사시킬 수 있다. 반사층(913)은, 은(Ag)으로 형성되는 것이 바람직하다.
제2 층간 절연막(inter-layer dielectric)(914b)은, 반사층(913) 상에 형성될 수 있다.
제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920b)는, 제2 애노드(912b) 상에 형성될 수 있다. 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920b) 각각은, 솔더(solder) 또는 도전볼(ACF : Anisotropic Conductive Film)을 통해 반사층(913) 또는 제2 애노드(912b) 상에 접착될 수 있다.
제2 광 스페이서(916b)는, 제2 층간 절연막(914b) 상에 형성될 수 있다. 광 스페이서(916b)는, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920b)와 제1 플렉서블 어레이(210)과 이격 거리를 유지하기 위한 것으로, 절연 물질로 구성될 수 있다.
제1 플렉서블 어레이(210)은, 제2 플렉서블 어레이(220) 상에 형성될 수 있다.
제1 플렉서블 어레이(210)은, 제1 애노드(anode)(912a), 제1 층간 절연막(inter-layer dielectric)(914b), 제1 그룹 마이크로 LED 칩(920a), 제1 광 스페이서(916a), 제1 캐소드(cathod)(915a)를 포함할 수 있다.
제1 애노드(912a) 및 제1 캐소드(915a)는, 투과성 전극일 수 있다.
제1 애노드(912a) 및 제1 캐소드(915a)는, 투명 전극으로 명명될 수 있다.
제1 플렉서블 어레이(210)은 투명 전극을 포함할 수 있다.
제1 애노드(912a) 및 제1 캐소드(915a)는, 금속 재질, 예를 들어, 니켈(Ni), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 은(Ag), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 팔라듐(Pd), 바나듐(V), 코발트(Co), 니오브(Nb), 지르코늄(Zr), 산화인듐주석(ITO, Indium Tin Oxide), 알루미늄산화아연(AZO, aluminum zinc oxide), 인듐 아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 중 어느 하나 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
제1 애노드(912a)는, 제2 광스페이서(916b) 및 제1 층간 절연막(914a) 사이에 형성될 수 있다.
제1 캐소드(915a)는, 제1 층간 절연막(914a) 상에 형성될 수 있다.
제1 층간 절연막(inter-layer dielectric)(914a)은, 제1 애노드(912a) 상에 형성될 수 있다.
제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920a)는, 제1 애노드(912a) 상에 형성될 수 있다. 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920a) 각각은, 솔더(solder) 또는 도전볼(ACF : Anisotropic Conductive Film)을 통해 제1 애노드(912a) 상에 접착될 수 있다.
제1 광 스페이서(916a)는, 제1 층간 절연막(914a) 상에 형성될 수 있다. 광 스페이서(916a)는, 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920a)와 형광층(917)과 이격 거리를 유지하기 위한 것으로, 절연 물질로 구성될 수 있다.
형광층(910)은, 제1 플렉서블 어레이(210) 및 제2 플렉서블 어레이(220) 상에 형성될 수 있다.
형광층(917)은, 제1 광 스페이서(916a) 상에 형성될 수 있다. 형광층(917)은, 형광체가 골고루 분산된 레진으로 형성될 수 있다. 형광체에는 제1 및 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920a, 920b)에서 방출되는 광의 파장에 따라 청색 발광 형광체, 청록색 발광 형광체, 녹색 발광 형광체, 황녹색 발광 형광체, 황색 발광 형광체, 황적색 발광 형광체, 오렌지색 발광 형광체, 및 적색 발광 형광체중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
형광체(917)는 제1 및 제2 마이크로 LED 칩(920a, 920b)에서 방출되는 광의 파장을 변경시킬 수 있다.
형광체(917)는, 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920a)에서 생성되는 제1 광 및 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920b)에서 생성되는 제2 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
컬러 필터 필름(918)은, 형광층(917) 상에 형성될 수 있다. 컬러 필터 필름(918)은, 형광층(917)을 거친 광에 소정의 색을 구현할 수 있다. 컬러 필터 필름(918)은, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합으로 형성되는 색을 구현할 수 있다.
커버 필름(919)은, 컬러 필터 필름(918) 상에 형성될 수 있다. 커버 필름(919)은, 어레이 모듈(200m)을 보호할 수 있다.
한편, 제2 플렉서블 어레이(220)에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩(920b)는, 제1 플렉서블 어레이(210)에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩(920a)와 수직 방향 또는 수평 방향으로, 겹쳐지지 않게 배치될 수 있다.
제2 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩(920b)는, 제1 그룹에 포함되는 복수의 마이크로 LED 칩(920a)와 수직 방향 또는 수평 방향으로 겹쳐지지 않게 배치될 수 있다.
수직 방향은, 어레이 모듈(200m)이 적층되는 방향일 수 있다.
제1 및 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920a, 920b)는, 수직 방향으로 광을 출력할 수 있다.
수평 방향은, 제1 및 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920a, 920b)가 배치되는 방향일 수 있다.
수평 방향은, 베이스(911), 제1 및 제2 애노드(912a, 912b) 또는 형광층(917)이 연장되는 방향일 수 있다.
한편, 차량용 램프(100)는, 어레이 모듈(200m)에 전력을 공급하는 배선을 더 포함할 수 있다.
예를 들면, 차량용 램프(100)는, 제1 배선(219) 및 제2 배선(229)을 포함할 수 있다.
제1 배선(219)은, 제1 플렉서블 어레이(210)에 전력을 공급할 수 있다. 제1 배선(219)은, 한쌍으로 이루어질 수 있다. 제1 배선(219)은, 제1 애노드(912a) 및/또는 제1 캐소드(915a)에 연결될 수 있다.
제2 배선(229)은, 제2 플렉서블 어레이(220)에 전력을 공급할 수 있다. 제2 배선(229)은, 한쌍으로 이루어질 수 있다. 제2 배선(229)은, 제2 애노드(912b) 및/또는 제2 캐소드(915b)에 연결될 수 있다.
제1 배선 및 제2 배선은, 서로 겹쳐지지 않게 배치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 어레이의 전체 외관을 예시한 도면이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 어레이 및 마이크로 LED칩을 간략화한 도면이다. 도 10은, 측면에서 본 모습을 예시한다.
도면을 참조하면, 플렉서블 어레이(200)에는 복수 그룹의 마이크로 LED(micro light emitting diode) 칩(920c, 920d)가 배치될 수 있다.
복수 그룹의 마이크로 LED 칩(920c, 920d)의 형상은 서로 다를 수 있다.
도 10a에 예시된 바와 같이, 플렉서블 어레이(200)는, 영역별로 복수의 곡률값을 가지도록 벤딩될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 복수의 영역(421, 422, 423)으로 구분될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 벤딩되는 곡률값에 따라 복수의 영역(421, 422, 423)으로 구분될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 제1 영역(421), 제2 영역(422) 및 제3 영역(423)을 포함할 수 있다.
제1 영역(421)은, 제1 곡률값을 가지면서 벤딩되는 영역일 수 있다.
제2 영역(422)은, 제2 곡률값을 가지면서 벤딩되는 영역일 수 있다. 제2 곡률값은 제1 곡률값보다 더 큰 값을 가질 수 있다.
제3 영역(423)은, 제3 곡률값을 가지면서 벤딩되는 영역일 수 있다. 제3 곡률값은 제1 곡률값보다 더 큰 값을 가질 수 있다.
한편, 곡률값은, 플렉서블 어레이(200)가 벤딩될 때, 벤딩되는 내측(광출력되는 방향의 반대 부분)에 접하는 원의 반지름의 역수로 정의될 수 있다.
또는, 곡률값은, 플렉서블 어레이(200)의 벤딩의 정도로 설명될 수도 있다.
예를 들면, 플렉서블 어레이(200)의 일 영역의 곡률 값이 0인 경우, 상기 일 영역은 벤딩되지 않은 평면 상태일 수 있다.
복수의 영역(421, 422, 423) 각각에 배치되는 마이크로 LED 칩(920c, 920d, 920e)의 형상은 서로 다를 수 있다.
제1 영역(421)에는, 제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)이 배치될 수 있다. 제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)은, 도 11a를 참조하여 설명한다.
제2 영역(422)에는, 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다. 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)은, 도 11b를 참조하여 설명한다.
제3 영역(423)에는, 제2 형상을 가지는 제3 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다. 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)은, 도 11b를 참조하여 설명한다. 제3 그룹의 마이크로 LED 칩은, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩과 상하 대칭될 수 있다.
도 10b에 예시된 바와 같이, 플렉서블 어레이(200)는, 일정한 곡률값을 가지도록 벤딩될 수 있다.
측면에서 볼때, 전고 방향으로, 플렉서블 어레이(200)가 가상의 원(1049)에 접하도록 벤딩될 수 있다. 이경우, 플렉서블 어레이(200)의 단면은 호 형상을 가질 수 있다. 이경우, 플렉서블 어레이(200)가 가지는 곡률값은 가상의 원(1049)의 반지름의 역수일 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 복수의 영역(421, 422, 423)으로 구분될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 위치에 따라 복수의 영역(421, 422, 423)으로 구분될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)가 가상의 원(1049)의 중심(1050)에서 플렉서블 어레이(200)를 연결한 가상의 선이, 가상의 원(1049)의 중심(1050)을 지나면서 수평면에 평행한 선(1051)과 시계 방향 또는 반시계 방향으로 이루는 각도 범위에 기초하여 구분될 수 있다.
여기서, 가상의 원(1049)의 중심(1050)을 지나면서 수평면에 평행한 선(1051)과 반시계 방향을 +로 정의하고, 시계 방향을 -로 정의한다.
플렉서불 어레이(200)는, 제1 영역(421), 제2 영역(422) 및 제3 영역(423)을 포함할 수 있다.
제1 영역(421)은, 제1 각도 범위를 가지는 영역일 수 있다. 제1 각도 범위는, +70도에서 -70도 사이의 범위일 수 있다.
제2 영역(422)은, 제2 각도 범위를 가지는 영역일 수 있다. 제2 각도 범위는 +70도에서 +90도 사이의 범위일 수 있다.
제3 영역(423)은, 제3 각도 범위를 가지는 영역일 수 있다. 제3 각도 범위는 -70도에서 -90도 사이의 범위일 수 있다.
복수의 영역(421, 422, 423) 각각에 배치되는 마이크로 LED 칩(920c, 920d, 920e)의 형상은 서로 다를 수 있다.
제1 영역(421)에는, 제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)이 배치될 수 있다. 제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)은, 도 11a를 참조하여 설명한다.
제2 영역(422)에는, 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다. 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)은, 도 11b를 참조하여 설명한다.
제3 영역(423)에는, 제2 형상을 가지는 제3 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다. 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)은, 도 11c를 참조하여 설명한다. 제3 그룹의 마이크로 LED 칩은, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩과 상하 대칭될 수 있다.
한편, 복수 그룹의 마이크로 LED 칩(920c, 920d, 920e)에서 생성되는 광의 출력 방향은 서로 다를 수 있다.
예를 들면, 복수의 마이크로 LED 칩(920c, 920d, 920e)를 동일 평면에 둘때 각각의 마이크로 LED 칩(920c, 920d, 920e)에서 생성되는 광의 출력 방향은 서로 다를 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시예에 따른 복수의 마이크로 LED 칩의 형상을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11a는, 도 10a 내지 도 10b의 제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)을 개략적으로 예시한다.
도 11a를 참조하면, 제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)(이하, 제1 마이크로 LED 칩)은, 일반적인 형상을 가질 수 있다.
제1 마이크로 LED 칩(920c)은, 본체(1100)를 포함할 수 있다.
본체(1100)는, p-n 다이오드 레이어를 포함할 수 있다. p-n 다이오드 레이어는, 제1 타입 반도체 레이어(예를 들면 p-doped layer), 액티브 레이어, 제2 타입 반도체 레이어(예를 들면, n-doped layer)를 포함할 수 있다.
옆에서 볼때, 제1 마이크로 LED 칩(920c)의 본체(1100)는 윗변이 아랫변보다 더 긴 사다리꼴 형상일 수 있다. 본체(1100)의 수직 단면은, 좌우 대칭되는 형상을 가질 수 있다.
위에서 볼때, 제1 마이크로 LED 칩(920c)의 본체(1100)는 사각 형상일 수 있다.
제1 마이크로 칩(920c)은, 위쪽과 옆쪽으로 광(1101)을 출력할 수 있다. 제1 마이크로 칩(920c)은, 위쪽과 사방으로 광(1101)을 출력할 수 있다.
도 11b는 도 10a 내지 도 10b의 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)의 일 형상을 개략적으로 예시한다.
도 11b를 참조하면, 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)(이하, 제2 마이크로 LED 칩)은, 제1 마이크로 칩(920c)와 다른 형상을 가질 수 있다.
제2 마이크로 LED 칩(920d)은, 본체(1111) 및 반사층(1112)을 포함할 수 있다.
본체(1111)는, p-n 다이오드 레이어를 포함할 수 있다. p-n 다이오드 레이어는, 제1 타입 반도체 레이어(예를 들면 p-doped layer), 액티브 레이어, 제2 타입 반도체 레이어(예를 들면, n-doped layer)를 포함할 수 있다.
본체(1111)는, 반사층(1112) 쪽으로 갈수록 수평 단면적이 점점 커질 수 있다.
본체(1111)의 수직 단면은, 좌우 비대칭일 수 있다.
한편, 본체(1111)의 측면(1122)은, 반사층(1112)에 수직하는 방향(1121)으로 기울기를 형성할 수 있다. 본체(1111)의 측면(1122)은, 반사층(1112)과 예각을 형성할 수 있다.
한편, 본체(1111)의 측면(1122)이 반사층(1112)에 수직하는 방향(1121)으로 형성하는 기울기는, 제2 곡률값에 기초하여 결정될 수 있다.
예를 들면, 제2 곡률값이 커질수록, 기울기의 값은 점점 더 커질 수 있다.
예를 들면, 제2 곡률값이 작아질수록, 기울기의 값은 점점 더 작아질 수 있다.
반사층(1112)은, 본체(1111) 상에 위치할 수 있다.
반사층(1112)은, 본체(1111)에서 생성된 광을 반사시킬 수 있다. 반사층(1112)은, 은(Ag)으로 형성되는 것이 바람직하다.
위에서 볼때, 제2 마이크로 LED 칩(920d)의 본체(1100)는 사각 형상일 수 있다.
제2 마이크로 LED 칩(920d)은, 일 방향으로 광(1102)을 집중시켜 출력할 수 있다.
예를 들면, 차량용 램프(100)가 리어 콤비네이션 램프(100b)로 기능하는 경우, 제2 마이크로 LED 칩(920d)은, 차량(10)의 후방으로 광(1102)을 집중시켜 출력할 수 있다.
도 11c는 도 10a 내지 도 10b의 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)의 다른 형상을 개략적으로 예시한다.
도 11c의 제2 마이크로 LED 칩(920d)은, 도 11b의 제2 마이크로 LED 칩(920d)과 다른 형상을 가질 수 있다.
제2 마이크로 LED 칩(920d)은, 본체(1111) 및 반사층(1112)을 포함할 수 있다.
본체(1111)는, 반사층(1112) 쪽으로 갈수록 수평 단면적이 점점 작아질 수 있다.
본체(1111)의 수직 단면은, 좌우 비대칭일 수 있다.
본체(1111)의 측면(1122)은, 반사층(1112)에 수직하는 방향(1121)으로 기울기를 형성할 수 있다. 본체(1111)의 측면(1122)은, 반사층(1112)과 둔각을 형성할 수 있다.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명의 실시예에 따라 플렉서블 어레이 상에 배치되는 복수 그룹의 마이크로 LED를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10b를 참조하여 설명한 바와 같이, 플렉서블 어레이(200)는, 일정한 곡률값을 가지도록 벤딩될 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 복수의 영역(421, 422, 426)을 포함할 수 있다.
복수의 영역(421, 422) 각각은, 플렉서블 어레이(200) 상의 위치에 따라 구분될 수 있다.
예를 들면, 제1 영역(421)은, 옆에서 볼때, 가상의 원 중심(1050)에서 플렉서블 어레이(200)를 연결한 가상의 선과, 가상의 원의 중심(1050)을 지나면서 수평면에 평행한 선(1051)이 이루는 각도 범위가 +70도에서 -70도 사이의 영역일 수 있다.
예를 들면, 제2 영역(422)은, 옆에서 볼때, 가상의 원 중심(1050)에서 플렉서블 어레이(200)를 연결한 가상의 선과, 가상의 원의 중심(1050)을 지나면서 수평면에 평행한 선(1051)이 이루는 각도 범위가 +70도에서 +90도 사이의 영역 및 -70도에서 -90도 사이의 영역일 수 있다.
도 12a에 예시된 바와 같이, 제1 영역(421) 및 제2 영역(422) 모두에 제1 마이크로 LED 칩(920c)이 위치할 수 있다.
도 12b에 예시된 바와 같이, 제1 영역(421)에는 제1 마이크로 LED 칩(920c)이 배치되고, 제2 영역(422)에는 제2 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다.
차량용 램프(100)가 리어 콤비네이션 램프(100b)로 기능하는 경우, 차량(10)의 후방으로 광 집중도가 높아져야 한다.
도 12a의 플렉서블 어레이(200)를 포함하는 차량용 램프(100)는, 제2 영역(422)에 제1 마이크로 LED 칩(920c)이 위치함으로 인해, 차량(10)의 위쪽 및 아래쪽으로 광이 분산되어 후방으로의 광 집중도가 떨어지게 된다.
도 12b의 플렉서블 어레이(200)를 포함하는 차량용 램프(100)는, 제2 영역(422)에 제2 마이크로 LED 칩(920d)이 위치함으로 인해, 차량(10)의 후방으로 광이 집중될 수 있게 된다. 또한, 광도의 균일도가 증가하고 색의 편차가 감소하게 된다.
만약, 차량용 램프(100)가 헤드 램프(100a) 또는 포그 램프(100c)로 기능하는 경우, 차량(10)의 전방으로 광 집중도가 높아져야 한다.
도 12a의 플렉서블 어레이(200)를 포함하는 차량용 램프(100)는, 제2 영역(422)에 제1 마이크로 LED 칩(920c)이 위치함으로 인해, 차량(10)의 위쪽 및 아래쪽으로 광이 분사되어 전방으로의 광 집중도가 떨어지게 된다.
도 12b의 플렉서블 어레이(200)를 포함하는 차량용 램프(100)는, 제2 영역(422)에 제2 마이크로 LED 칩(920d)이 위치함으로 인해, 차량(10)의 전방으로 광이 집중될 수 있게 된다. 또한, 광도의 균일도가 증가하고 색의 편차가 감소하게 된다.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 어레이의 형광층을 설명하는데 참조되는 도면이다.
상술한 바와 같이, 플렉서블 어레이(200)는, 형광층(917)을 포함할 수 있다.
형광층(917)은, 복수 그룹의 마이크로 LED 칩을 커버할 수 있다.
플렉서블 어레이(200)는, 제1 영역(421) 및 제2 영역(422)을 포함할 수 있다.
제1 영역(421)은, 제1 곡률값을 가지면서 벤딩되는 영역일 수 있다.
제1 영역(421)은, 옆에서 볼때, 제1 각도 범위를 가지는 영역일 수 있다.
제1 영역(421)에는, 제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)이 배치될 수 있다.
제2 영역(422)은, 제2 곡률값을 가지면서 벤딩되는 영역일 수 있다. 여기서, 제2 곡률값은, 제1 곡률값보다 더 큰 값을 가질 수 있다.
제2 영역(422)은, 옆에서 볼때, 제2 각도 범위를 가지는 영역일 수 있다.
제2 영역(422)에는, 제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다.
도 13a에 예시된 바와 같이, 형광층(917)의 두께가 일정한 경우, 제1 영역(421)에서 출력되는 광이 형광체(971)를 투과하는 길이(또는 면적, 부피)(1301)와 제2 영역(422)에서 출력되는 광이 형광체(917)를 투과하는 길이(또는 면적, 부피)(1302)가 상이하게 된다.
이경우, 제1 영역(421)에서 출력되는 광과 제2 영역(422)에서 출력되는 광이 형광체(917)와 반응하는 정도가 달라지므로, 광도가 일정하지 않게되고 색편차가 발생한다.
도 13b에 예시된 바와 같이, 형광층(917)의 두께는 일정하지 않을 수 있다.
예를 들면, 형광층(917)의 두께는, 중심에서 외곽으로 갈수록 얇아질 수 있다.
예를 들면, 형광층(917)의 두께는, 외곽에서 중심으로 갈수록 두꺼워질 수 있다.
예를 들면, 형광층(917)의 두께는, 제1 곡률값 및 제2 곡률값에 의해 결정될 수 있다.
한편, 형광층(917)은, 제1 형광 영역 및 제2 형광 영역을 포함할 수 있다.
제1 형광 영역은, 제1 그룹의 마이크로 LED 칩(920c)에서 생성된 광의 파장을 변경할 수 있다.
제2 형광 영역은, 제2 그룹의 마이크로 LED 칩(920d)에서 생성된 광의 파장을 변경할 수 있다.
제1 형광 영역의 두께는, 제2 형광 영역의 두께보다 더 두꺼울 수 있다.
제2 형광 영역의 두께는 제1 형광 영역의 두께보다 더 얇을 수 있다.
형광층(917)의 두께가 일정하지 않는 경우, 제1 영역(421)에서 출력되는 광이 형광체(917)를 투과하는 길이(또는 면적, 부피)(1311)와 제2 영역(422)에서 출력되는 광이 형광체(917)를 투과하는 길이(또는 면적, 부피(1312)가 동일(또는 유사)하게 된다.
이경우, 제1 영역(421)에서 출력되는 광과 제2 영역(422)에서 출력되는 광이 형광체(917)와 반응하는 정도가 비슷해지므로, 광도가 일정하게 되고, 색편차가 최소한으로 된다. 그에 따라 배광 효율이 증가한다.
도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 14a를 참조하면, 차량용 램프(100)는, 제2 렌즈(1400)를 더 포함할 수 있다.
제2 렌즈(1400)는, 제1 렌즈(도 3의 320) 및 광생성부(160) 사이에 배치될 수 있다.
제2 렌즈(1400)는, 플렉서블 어레이(200)보다 더 크게 형성될 수 있다.
제2 렌즈(1400)는, 플렉서블 어레이(200)의 벤딩 형상에 기초하여 형성된 광학 형상을 가질 수 있다.
예를 들면, 제2 렌즈(1400)는, 플렉서블 어레이(200)의 볼록하거나 오목한 형상 및 벤딩되는 곡률값에 기초하여 형성되는 광학 형상을 가질 수 있다.
도 14a에 예시된 바와 같이, 플렉서블 어레이(200)는, A 영역(1411), B 영역(1412), C 영역(1413), D 영역(1414), E 영역(1415) 및 F 영역(1416)을 포함할 수 있다.
B 영역(1412) 및 E 영역(1415)에는 제1 마이크로 LED 칩(920c)이 배치될 수 있다.
A 영역(1411) 및 D 영역(1414)에는, 제1 자세로 제2 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다.
C 영역(1413) 및 F 영역(1416)에는, 제2 자세로 제2 마이크로 LED 칩(920d)이 배치될 수 있다. 제2 자세는 제1 자세와 상하 대칭 상태의 자세일 수 있다.
제2 렌즈(1400)는, 플렉서블 어레이(200) 복수의 영역(1411, 1412, 1413, 1414, 1415, 1416)에 각각 대응되는 복수의 서브 렌즈를 포함할 수 있다.
도 14a에 예시된 바와 같이, 제2 렌즈(1400)는, 제1 서브 렌즈(1421), 제2 서브 렌즈(1422), 제3 서브 렌즈(1423), 제4 서브 렌즈(1424), 제5 서브 렌즈(1425) 및 제6 서브 렌즈(1426)를 포함할 수 있다.
제1 서브 렌즈(1421)는, A 영역(1411)에서 생성되는 광을 차량(10)의 후방을 향하게 하기 위해, 후방을 향해 볼록하게 형성된 렌즈의 위쪽 일부에 해당하는 형상의 렌즈일 수 있다.
제2 서브 렌즈(1422)는, B 영역(1412)에서 생성된 광을 차량(10)의 후방을 향하게 하기 위해, 후방을 향해 볼록하게 형성된 렌즈일 수 있다.
제3 서브 렌즈(1423)는, C 영역(1413)에서 생성된 광을 차량(10)의 후방을 향하게 하기 위해, 후방을 향해 볼록하게 형성된 렌즈의 아래쪽 일부에 해당하는 형상의 렌즈일 수 있다.
제4 서브 렌즈(1424)는, D 영역(1414)에서 생성된 광을 차량(10)의 후방을 향하게 하기 위해, 후방을 향해 볼록하게 형성된 렌즈의 위쪽 일부에 해당하는 형상의 렌즈일 수 있다.
제5 서브 렌즈(1425)는, E 영역(1415)에서 생성된 광을 차량(10)의 후방을 향하게 하기 위해, 후방을 향해 볼록하게 형성된 렌즈일 수 있다.
제6 서브 렌즈(1426)는, F 영역(1416)에서 생성된 광을 차량(10)의 후방을 향하게 하기 위해, 후방을 향해 볼록하게 형성된 렌즈의 아래쪽 일부에 해당하는 형상의 렌즈일 수 있다.
제2 렌즈(1400)의 광학 형상은, 복수 그룹의 마이크로 LED 칩 형상에 더 기초하여 형성될 수 있다.
예를 들면, 소정의 영역에, 제1 마이크로 LED 칩(920c) 대신 제1 마이크로 LED 칩(920d)가 위치하는 경우, 상기 소정의 영역에 대응되는 제2 렌즈(1400)는 전고 방향으로 크기가 더 작아질 수 있다.
한편, 제2 렌즈(1400)는, 프레넬 렌즈의 구조를 가질 수 있다.
제2 렌즈(1400)가 프레넬 렌즈의 구조를 가짐으로써, 제2 렌즈(1400)의 두께가 얇게 형성될 수 있다.
도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 광굴절층 및 에어갭을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 14b를 참조하면, 차량용 램프(100)는, 광 굴절층(1440) 및 에어갭(1430)을 더 포함할 수 있다.
광 굴절층(1430)은, 공기보다 큰 굴절율을 가지는 매질로 형성될 수 있다.
예를 들면, 광 굴절층(1430)은 1.4 내지 2.0의 굴절율을 가질 수 있다.
광 굴절층(1430)은 투명 재질로 형성될 수 있다.
예를 들면, 광 굴절층(1430)은 플라스틱 실리콘 또는 폴리머로 형성될 수 있다.
광 굴절층(1430)은, 플렉서블 어레이(200)의 벤딩 형상에 기초하여 벤딩될 수 있다.
예를 들면 광 굴절층(1430)은, 플렉서블 어레이(200)의 벤딩 형상과 유사한 벤딩 형상을 가질 수 있다.
광 굴절층(1430)의 두께는 균일하지 않을 수 있다.
광 굴절층(1430)은, 복수의 영역을 포함할 수 있다. 상기 복수의 영역의 두께는 서로 다를 수 있다.
예를 들면, 광 굴절층(1430)은, A 영역 내지 F 영역(1411 내지 1416)에 각각 대응되는 제1 내지 제6 영역(1441 내지 1446)을 포함할 수 있다.
제1 영역(1441)의 두께는 제2 영역(1442)의 두께보다 더 클 수 있다.
광 굴절층(1430)의 두께가 클수록, 광 경로는 더 많이 변경되기 때문에, 제1 영역(1441)의 두께를 제2 영역(1442)의 두께보다 더 크게 함으로써, 광의 집중도를 높일 수 있다.
에어갭(1430)은, 광 생성부(160) 및 광 굴절층(1440) 사이에 형성될 수 있다.
광 굴절층(1430) 및 광 생성부(160)는, 도 14a의 제2 렌즈(1400)의 역할을 대신할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 차량
100 : 차량용 램프

Claims (19)

  1. 광생성부; 및
    상기 광생성부에서 생성된 광의 경로를 변경시키는 제1 렌즈;를 포함하고,
    상기 광생성부는,
    복수 그룹의 마이크로 LED(micro light emitting diode) 칩이 배치되는 플렉서블 어레이(flexible array)를 포함하고,
    상기 복수 그룹의 마이크로 LED 칩의 형상이 서로 다른, 차량용 램프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 그룹의 마이크로 LED 칩에서 생성되는 광의 출력 방향은 서로 다른, 차량용 램프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉서블 어레이는,
    벤딩되는 곡률값에 따라 구분되는 복수의 영역을 포함하고,
    상기 복수의 영역 각각에 배치되는 마이크로 LED 칩의 형상이 서로 다른, 차량용 램프.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 플렉서블 어레이는,
    제1 곡률값을 가지면서 벤딩되는 제1 영역; 및
    제2 곡률값을 가지면서 벤딩되는 제2 영역;을 포함하고,
    상기 제2 곡률값은, 상기 제1 곡률값보다 더 큰 값을 가지는 차량용 램프.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 영역에는,
    제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩이 배치되고,
    상기 제2 영역에는,
    제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩이 배치되는, 차량용 램프.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 그룹의 마이크로 LED 칩은,
    본체; 및
    상기 본체 상에 위치하는 반사층;을 포함하는, 차량용 램프.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 본체의 측면은,
    상기 반사층에 수직하는 방향으로 기울기를 형성하는, 차량용 램프.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 기울기는,
    상기 제2 곡률값에 기초하여 결정되는, 차량용 램프.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉서블 어레이는,
    상기 복수 그룹의 마이크로 LED 칩을 커버하는 형광층을 포함하는, 차량용 램프.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 형광층의 두께는,
    중심에서 외곽으로 갈수록 얇아지는, 차량용 램프.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 플렉서블 어레이는,
    제1 곡률값을 가지면서 벤딩된 제1 영역; 및
    제2 곡률값을 가지면서 벤딩된 제2 영역;을 포함하고,
    상기 제2 곡률값은, 상기 제1 곡률값보다 더 큰 값을 가지고,
    상기 형광층의 두께는,
    상기 제1 곡률값 및 상기 제2 곡률값에 의해 결정되는, 차량용 램프.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1 영역에는,
    제1 형상을 가지는 제1 그룹의 마이크로 LED 칩이 배치되고,
    상기 제2 영역에는,
    제2 형상을 가지는 제2 그룹의 마이크로 LED 칩이 배치되고,
    상기 형광층은,
    상기 제1 그룹의 마이크로 LED 칩에서 생성된 광의 파장을 변경하는 제1 형광 영역; 및
    상기 제2 그룹의 마이크로 LED 칩에서 생성된 광의 파장을 변경하는 제2 형광 영역;을 포함하고,
    상기 제1 형광 영역의 두께는,
    상기 제2 형광 영역의 두께보다 더 두꺼운, 차량용 램프.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈 및 상기 광생성부 사이에 배치되고,
    상기 플렉서블 어레이의 벤딩 형상에 기초하여 형성된 광학 형상을 가지는 제2 렌즈;를 더 포함하는, 차량용 램프.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 광학 형상은,
    상기 복수 그룹의 마이크로 LED 칩 형상에 더 기초하여 형성되는, 차량용 램프.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는,
    상기 플렉서블 어레이의 볼록하거나 오목한 형상 및 벤딩되는 곡률값에 기초하여 형성된 광학 형상을 가지는, 차량용 램프.
  16. 제 1항에 있어서,
    공기보다 큰 굴절률을 가지는 매질로 형성된 광 굴절층; 및
    상기 광생성부 및 상기 광 굴절층 사이에 형성되는 에어갭;을 더 포함하는, 차량용 램프.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 광 굴절층은,
    상기 플렉서블 어레이의 벤딩 형상에 기초하여 벤딩되는, 차량용 램프.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉서블 어레이는,
    복수 그룹의 마이크로 LED 칩이 각각 배치되는 복수의 서브 어레이를 포함하는, 차량용 램프.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 하나의 항에 기재된 차량용 램프를 포함하는 차량.

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