KR20230057399A - 다색 조명 디바이스, 시스템 및 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
조명 디바이스가 전기 절연 층을 포함한다. 전기 절연 층은 상단 표면과 금속화된 하단 표면을 가지고 10 W/(m*K)를 초과하는 열전도율을 가진다. 조명 디바이스는 전기 절연 층의 상단 표면 상에 있고 제1 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 전기 절연 층의 상단 표면 상에 있고 제2 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 또한 포함한다. 적어도 하나의 전기 접촉 소자가 전기 절연 층의 상단 표면 상에 적어도 부분적으로 배치되고 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나에 전기적으로 커플링된다.
Description
본 개시는 2020년 8월 21일자로 출원된 미국 정식 특허출원 제16/999,577호와, 2020년 8월 31일자로 출원된 유럽 특허 출원 제20193561.6호를 우선권 주장하며, 그 내용들은 본 개시에 참조로 포함된다.
발광 다이오드들(Light Emitting Diodes)(LED들)에 기초한 조명 디바이스들은 광 출력 및 에너지 효율의 측면에서 유리할 수 있고, 그러므로, 자동차 애플리케이션들에서 필라멘트 램프들과 같은 기존의 광원들에 대한 대체품들로 받아들여질 수 있다.
조명 디바이스가 전기 절연 층을 포함한다. 전기 절연 층은 상단 표면과 금속화된 하단 표면을 가지고 10 W/(m*K)를 초과하는 열전도율을 가진다. 조명 디바이스는 전기 절연 층의 상단 표면 상에 있고 제1 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 전기 절연 층의 상단 표면 상에 있고 제2 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 또한 포함한다. 적어도 하나의 전기 접촉 소자가 전기 절연 층의 상단 표면 상에 적어도 부분적으로 배치되고 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나에 전기적으로 커플링된다.
다음의 첨부 도면들에 연계하여 예로서 주어지는 다음의 설명으로부터 더 상세한 이해가 얻어질 수 있다:
도 1a는 예시적인 조명 디바이스의 사시도이며;
도 1b는 도 1a의 조명 디바이스를 전기적으로 연결하기 위한 예시적인 회로의 회로도이며;
도 1c는 전류의 방향이 역전되는 도 1b의 회로도이며;
도 2a는 조명 디바이스의 사시도이며;
도 2b는 도 2a의 조명 디바이스를 전기적으로 연결하기 위한 예시적인 회로의 회로도이며;
도 3은 도 1a 또는 도 2a의 조명 디바이스를 통합할 수 있는 예시적인 차량 전조등 시스템의 도면이며;
도 4는 다른 예시적인 차량 전조등 시스템의 도면이며; 그리고
도 5는 도 1a 또는 2a의 조명 디바이스와 같은 조명 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 1a는 예시적인 조명 디바이스의 사시도이며;
도 1b는 도 1a의 조명 디바이스를 전기적으로 연결하기 위한 예시적인 회로의 회로도이며;
도 1c는 전류의 방향이 역전되는 도 1b의 회로도이며;
도 2a는 조명 디바이스의 사시도이며;
도 2b는 도 2a의 조명 디바이스를 전기적으로 연결하기 위한 예시적인 회로의 회로도이며;
도 3은 도 1a 또는 도 2a의 조명 디바이스를 통합할 수 있는 예시적인 차량 전조등 시스템의 도면이며;
도 4는 다른 예시적인 차량 전조등 시스템의 도면이며; 그리고
도 5는 도 1a 또는 2a의 조명 디바이스와 같은 조명 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도이다.
상이한 광 조명 시스템들 및/또는 발광 다이오드("LED") 구현들의 예들이 첨부 도면들을 참조하여 이하에서 더 충분히 설명될 것이다. 이들 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나의 예에서 발견되는 특징들은 추가적인 구현예들을 성취하기 위해 하나 이상의 다른 예들에서 발견되는 특징들과 조합될 수 있다. 따라서, 첨부 도면들에 도시된 예들은 예시 목적만을 위해 제공되고 그것들은 본 개시를 어떠한 식으로도 제한하려는 의도는 아니라는 것이 이해될 것이다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부재 번호는 유사한 엘리먼트들을 가리킨다.
제1, 제2, 제3 등의 용어들이 본 명세서에서 다양한 엘리먼트들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이들 엘리먼트들은 이러한 용어들에 의해 한정되지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 이들 용어들은 하나의 엘리먼트를 다른 엘리먼트로부터 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 엘리먼트가 제2 엘리먼트라고 할 수 있고, 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이, 제2 엘리먼트가 제1 엘리먼트라고 할 수 있다. 본 개시에서 사용되는 바와 같이, "및/또는"이란 용어는 연관된 열거 아이템들 중 하나 이상 중 임의의 것 및 모든 조합들을 포함할 수 있다.
층, 영역 또는 기판과 같은 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "상에" 있거나 또는 그러한 다른 엘리먼트 "상으로" 연장하는 것으로 지칭될 때, 이는 다른 엘리먼트 상에 직접 있거나 또는 다른 엘리먼트 상으로 직접 연장될 수 있거나 또는 개재하는 엘리먼트들이 또한 존재할 수 있다는 것으로 이해될 것이다. 반면에, 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "상에 직접" 있거나 또는 다른 엘리먼트 "상으로 직접" 연장하는 것으로 지칭될 때, 개재하는 엘리먼트들은 존재하지 않을 수 있다. 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "연결" 또는 "커플링"되어 있다고 말하는 경우, 다른 엘리먼트에 직접 연결 또는 커플링될 수 있으며 그리고/또는 하나 이상의 개재 엘리먼트들을 통해 다른 엘리먼트에 연결 또는 커플링될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다. 반면에, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "직접 연결된" 또는 "직접 커플링된" 것으로 지칭될 때, 엘리먼트와 다른 엘리먼트 사이에 존재하는 개재 엘리먼트들은 존재하지 않는다. 이들 용어들은 도면들에서 묘사되는 임의의 배향 외에도 엘리먼트의 상이한 배향들을 포괄하도록 의도되는 것이 이해될 것이다.
"아래" 또는 "위", "상부", "하부", "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적 용어들이 하나의 엘리먼트, 층, 또는 영역의 다른 엘리먼트, 층 또는 영역과의 관계를 도면들에 예시된 바와 같이 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 이들 용어들은 도면들에 묘사된 배향 외에도 디바이스의 상이한 배향들을 포괄하도록 의도되는 것이 이해될 것이다.
광 출력 에너지 및 효율의 측면에서 이러한 장점들을 제공하지만, LED들을 사용하는 것과 연관되는 많은 도전과제들이 있다. 예를 들어, LED들은 보완적인 광학 시스템들(이를테면 반사체들 또는 도광체들)에 관하여 정확하게 배치하는 것이 어려울 수 있고 열 관리가 어려울 수 있다. 추가적으로, 주간 주행등(daytime running light)들 또는 방향 지시등(turn signal light)들과 같은 LED 기반 자동차 조명 시스템들이 대량 생산을 통해 제공을 방해하는 맞춤화되고 복잡한 솔루션들에 의존할 수 있다.
본 개시에서 설명되는 실시예들은 개선된 열 관리를 허용할 수 있으며, 디바이스가 현존 보완적인 광학 시스템들과 함께 사용되는 것을 허용하고, 전체 시스템의 복잡도 감소를 지원하는 조명 디바이스를 제공한다. 본 개시에서 설명되는 실시예들은 해당 자동차 조명 시스템 및 조명 디바이스를 생산하는 방법을 부가적으로 또는 대안적으로 제공할 수 있다.
도 1a는 예시적인 조명 디바이스(100)의 사시도이다. 도 1a에 예시된 예에서, 조명 디바이스(100)는 인터페이스 층(101)과 인터페이스 층(101) 상에 배열되는 전기 절연 층(103)을 포함한다. 조명 디바이스(100)는 인터페이스 층(101) 및 전기 절연 층(103)의 각각의 부분들을 포함하는 실장부(110)를 더 포함할 수 있다. 제1 광 방출 소자(111)와 제2 광 방출 소자(113)는 실장부(110)에 실장됨으로써, 조명 디바이스(100) 내에서 자신들의 각각의 위치들을 기계적으로 조정할 수 있다. 갭(112)이 제1 및 제2 광 방출 소자들(111, 113) 사이에 제공될 수 있다.
전기 절연 층 상에 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 제공함으로써, 콤팩트하고 안정적인 공작(construction)이 성취될 수 있다. 전기 절연 층은 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 위한 지지 구조물로서 역할을 할 수 있고 따라서 조명 디바이스의 백본으로서 보일 수 있다. 게다가, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 결국 인터페이스 층 상에 배열될 수 있는 전기 절연 층 상에 제공함으로써, 광 방출 소자들에 의해 생성된 열을 인터페이스 층을 통해 방출하는 경로가 제공될 수 있다. 이들 컴포넌트들의 특정 배열은, 따라서, 유익한 열 관리를 가능하게 할 수 있다.
유리한 열 전달을 용이하게 하기 위하여, 실시예들에서, 인터페이스 층은 열 전도성일 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 층의 열전도율은, 실시예들에서, 100 W/(m*K)보다 클 수 있다. 적합한 열전도율은 인터페이스 층을 위한 재료 또는 재료들을 적절히 선택함으로써 성취될 수 있다. 실시예들에서, 인터페이스 층은 알루미늄(Al), 구리(Cu) 및/또는 금(Au)과 같은 금속을 포함할 수 있거나 또는 그러한 금속일 수 있다. 일부 실시예들에서, 인터페이스 층은 금도금 구리를 포함하거나 또는 금도금 구리이다.
실시예들에서, 인터페이스 층은 전기 절연 층과 직접 기계적 접촉될 수 있다. 이런 식으로, 인터페이스 층과 전기 절연 층 사이에 열 커플링이 성취될 수 있으며, 이는 조명 디바이스의 개선된 열 관리를 가능하게 할 수 있는데, 절연 층 상에 배열되는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자에 의해 생성된 열이 인터페이스 층을 통해 유리하게 안내될 수 있기 때문이다. 실시예들에서, 전기 절연 층의 두께가 0.5 mm 이하, 0.4 mm 이하, 및/또는 0.3 mm 이하일 수 있다. 이러한 얇은 전기 절연 층은 전기 절연 층을 통한 개선된 열 전달에 특히 유익할 수 있다. 실시예들에서, 인터페이스 층은 이 구조와 전기 절연 층 사이의 개선된 커플링을 허용하는 플레이트 또는 기판에 해당할 수 있거나 또는 그러한 플레이트 또는 기판을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 인터페이스 층은 조명 디바이스 밖으로 열을 더 멀리 안내하는 히트싱크에 추가로 커플링될 수 있다.
실시예들에서, 인터페이스 층은 금속을 포함하는 또는 본질적으로 금속으로 구성되는 인터페이스 플레이트일 수 있다. 실시예들에서, 금속은 100 W/(m*K) 이상의, 이를테면 300 W/(m*K)를 초과하는 열전도율을 가질 수 있다.
실시예들에서, 전기 절연 층은 인터페이스 플레이트와 직접 기계적 접촉될 수 있다. 언급된 바와 같이, 전기 절연 층과 인터페이스 층 사이의 직접 기계적 접촉은 이들 컴포넌트들의 유리한 열 커플링을 가능하게 할 수 있고, 결국, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자에 의해 생성된 열이 유리하게 멀어지게 안내되게 할 수 있다.
전기 절연 층은 임의의 적합한 재료, 이를테면 적합한 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 그러나, 세라믹 재료들이 특히 유리할 수 있다. 실시예들에서, 전기 절연 층은 세라믹 재료 및/또는 10 W/(m*K)를 초과하는 또는 100 W/(m*K)를 초과하는 열전도율을 갖는 재료를 포함할 수 있거나 또는 그러한 재료일 수 있다. 실시예들에서, 전기 절연 층은 질화알루미늄(AlN)을 포함할 수 있거나 또는 질화알루미늄일 수 있다. 이런 식으로, 적합한 기계적 강성도(stiffness) 및 신뢰도가 높은 열전도율을 갖는 재료를 사용하여 성취될 수 있다. 실시예들에서, 전기 절연 층 및/또는 조명 디바이스는 절연 금속 기판(Insulated Metal Substrate)(IMS)을 포함하지 않을 수 있다.
게다가, 전기 절연 층(103)은 지지부(103a)와 덮개부(103b)를 포함할 수 있다. 지지부(103a)가 조명 디바이스(100)의 전체 기계적 안정성을 유리하게 제공할 수 있지만, 덮개부(103b)는 먼지 또는 습기와 같은 환경적 상황에 대하여 제1 광 방출 소자(111) 및 제2 광 방출 소자(113)를 보호할 수 있고, 제1 및 제2 광 방출 소자(111, 113)의 전기 절연 층(103)과의 접촉 면적을 증가시킴으로써 방열을 향상시킬 수 있다.
실시예들에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 발광 다이오드(LED)에 해당할 수 있거나 또는 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 하나 이상의 LED 다이들에 해당할 수 있거나 또는 그러한 LED 다이들을 포함할 수 있다. 다르게 말하면, 광 방출 소자들이 추가 컴포넌트들을 포함할 수 있지만, 광 방출 소자들에 의해 방출된 광은 LED들에 의해 생성될 수 있다. LED들은 에너지 효율의 측면에서 그리고 LED들이 원하는 애플리케이션들에 따라 상이한 형상들 및 색들을 실현하는 것을 허용할 수 있다는 점에서 특히 유리할 수 있다.
적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 각각 제1 색 및 제2 색의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나의 광 방출 소자는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 각각의 적어도 하나의 광 방출 소자의 해당 광 출력 표면 상에 배열되는 각각의 형광체 층을 더 포함할 수 있다. 형광체 코팅을 적절하게 선택함으로써, 해당 광 방출 소자로부터 방출된 광의 색은 적절하게 조정될 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나는 제1 색 및/또는 제2 색의 광을 직접 방출하기 위한 광 방출 소자로서 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제1 색은 제2 색과 상이할 수 있다. 제1 및/또는 제2 색은, 예를 들어, 백색, 호박색, 또는 청록색으로부터 선택될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 색은 적어도 하나의 제1 광 방출 소자가 백색 광을 방출하도록 구성되도록 하는 백색일 수 있다. 일부 실시예들에서, 백색의 광은 적어도 두 개의 또는 두 개를 초과하는 광학 파장 스펙트럼들(예컨대, 스펙트럼 색들)의 중첩을 포함하는 광일 수 있다. 예를 들어, 백색이 청색의 광을 방출하도록 구성되며 청색광의 일부를 노란색 광으로 변환하는 형광체 코팅이 제공되어, 청색 및 노란색 광의 혼합이 백색 외관을 생성하는 발광 다이오드에 의해 실현될 수 있다. 상이한 백색들은 각각의 색온도에 의해 특징지어질 수 있다. 이로써, 실시예들에서, 제1 색은 4000K와 6700K 사이의 상관 색온도(correlated color temperature)(CCT)를 갖는 백색일 수 있다.
실시예들에서, 제1 색 및/또는 제2 색은 청록색(예컨대, 청색과 녹색 사이의 색)이며, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 제2 광 방출 소자는 따라서 청록색의 광을 방출하도록 각각 구성될 수 있다. 실시예들에서, 청록색의 광은 490 nm와 510 nm 사이에 주파장(dominant wavelength)을 갖는 광학 파장들의 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 색은 적색/마젠타, 녹색, 청색/청록색, 오렌지 및/또는 노란색 또는 그것들의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 적색/마젠타, 녹색, 청색/청록색, 오렌지, 노란색 및/또는 호박색 광을 방출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 색은 호박색(예컨대, 노란색과 오렌지 사이에 있음)이며, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 따라서 호박색의 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 호박색의 광은 585 nm와 600 nm 사이에 주파장을 갖는 광학 파장들의 스펙트럼에 의해 특징지어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 적합한 형광체 코팅이 제공되며 따라서 585 nm와 600 nm 사이에 주파장이 있는 광 파장의 스펙트럼을 갖는 광과 같은 호박색의 광을 방출하도록 구성되는 발광 다이오드(LED)일 수 있다.
상이한 두 가지 색들의 광 방출을 동일한 조명 디바이스로 실현하는 것은 다수의 원하는 기능들이 단일 조명 디바이스로 실현될 수 있다는 점에서 특별한 장점을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 조명 디바이스에 의해 생성되는 백색 광이 조명 기능을 허용하는데 사용될 수 있으며, 청록색 광이 자율 주행 모드(autonomous driving mode)를 허용하는데 사용될 수 있고, 호박색 광이 신호 기능을 허용하는데 사용될 수 있다. 이는 전기 연결 및 열 관리를 적어도 두 개의 광 방출 소자들에 의해 공유하는 것을 허용하며, 따라서 조명 디바이스 아키텍처가 감소된 복잡도를 제공하는 것을 유리하게 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 백색 또는 청록색 광 방출을 위해 구성되면, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자는 주간 주행등 모드 또는 자율 주행 모드에서 채용되기에 특히 적합할 수 있는 한편, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는, 호박색 또는 청록색 광 방출을 위해 구성되면, 방향 지시등 모드 또는 자율 주행 모드에서 채용되는 것이 적합할 수 있다.
실시예들에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 전기 절연 층 상에 배열될 수 있고 전기 절연 층과 직접 기계적 접촉할 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 광 방출 소자들에 의해 생성된 열이 전기 절연 층 및 인터페이스 층의 설명된 결합 효과에 의해 효율적으로 소산될 수 있도록 전기 절연 층과 직접 열 커플링할 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 서로 인접하게 배열될 수 있어서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 각각의 광 방출 표면들은 공통 면에 배열된다. 인접하게 배열되면, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 (예컨대, 직접 접촉으로 또는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 사이에 제공되는 얇은 갭만을 가지고서) 상호 근접하게 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 사이의 갭은 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 폭의 25% 이하, 10% 미만, 및/또는 5% 미만의 폭을 가질 수 있다. 실시예들에서, 갭은 공기 또는 상이한 재료로 채워질 수 있다.
조명 디바이스(100)는 인터페이스 층(101) 및 전기 절연 층(103)의 각각의 부분들을 또한 포함하는 연결부(120)를 더 포함할 수 있다. 연결부(120)는 전기 접촉 소자들(121, 123, 125)을 더 포함함으로써, 조명 디바이스(100)를 전력 공급부(도시되지 않음)에 전기적으로 연결하는 것을 허용할 수 있다. 전기 접촉 소자들(121, 123, 125)은 인터페이스 층(101) 및 전기 절연 층(103) 안에 내장되고 그러므로 도면들에서 보이지 않을 수 있는 리드 프레임을 통해 제1 및 제2 광 방출 소자들(111, 113)과 각각 전기 접촉될 수 있다.
연결부는 인터페이스 층 및 전기 절연 층의 각각의 부분들과 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 포함할 수 있다. 연결부 및 실장부의 상이한 두께들은, 광 방출 및/또는 전파를 방해하는 일 없이, 이를테면 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자에 의해 방출된 광의 광경로를 차단하는 본딩 와이어들과 같은 전기 접촉 수단을 가지는 일 없이, 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 전력 공급부에 전기적으로 연결하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 실장부는 인터페이스 층 및 전기 절연 층의 각각의 부분들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 연결부의 인터페이스 층 및 전기 절연 층의 부분들은 실장부에 포함되는 인터페이스 층 및 전기 절연 층의 부분들과 상이할 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 실장부의 적어도 하나의 해당 부분의 내부에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다. 실장부는 조명 디바이스에 관해 광 방출 소자들의 각각의 위치들의 안전한 기계적 조정을 지원할 수 있으며, 이는 해당 (예컨대, 외부) 광학 시스템들에 관해 광 방출 소자들의 정밀한 배치를 가능하게 할 수 있다. 게다가, 적어도 부분적으로 실장부에 의해 수용되거나 또는 실장부 내에 내장되면, 해당하는 향상된 접촉 표면들은 광 방출 소자들로부터 멀어지는 실장부에 의한 유익한 열 전달에 유리하게 기여할 수 있다.
도 1a로부터 알 수 있는 바와 같이, 예를 들어, 연결부(120)의 두께는 실장부(110)의 두께보다 작을 수 있고, 연결부(120)와 실장부(110)는 상호 인접하게 배열됨으로써, 연결부(120)에서부터 실장부(110)로의 전이부에 단차(130)를 형성할 수 있다. 실시예들에서, 단차의 높이는 조명 디바이스의 최대 두께의 적어도 10%, 조명 디바이스의 최대 두께의 적어도 20%, 및/또는 조명 디바이스의 최대 두께의 적어도 40%에 해당할 수 있다. 단차를 포함하는 조명 디바이스는, 먼지 또는 습기와 같은 환경적 조건에 대하여 적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 보호하면서도, 덜 복잡한 제조 공정을 허용할 수 있다.
실시예들에서, 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 전기 절연 층 상에 배열될 수 있거나, 또는 전기 절연 층과 직접 기계적 접촉될 수 있고, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 전원에 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 조명 디바이스에, 예를 들어 조명 디바이스의 바닥면에서 접촉시키는 대신 전기 절연 층의 상단에 배치하면, 인터페이스 층으로서의 큰, 금속성, 열 패드의 사용을 유리하게 가능하게 하며, 따라서 조명 디바이스의 열저항을 줄일 수 있다.
다르게 말하면, 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 조명 디바이스의 상단에 배치함으로써, 그렇지 않으면 전기 접촉들에 의해 부분적으로 덮일 수 있는 공간이 조명 디바이스의 하단에 제공되는 큰 열 패드의 사용을 위해 제공될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 인터페이스 층은 금속을 포함하는 또는 금속인 열 패드와 같은 열 패드에 해당할 수 있거나 또는 그러한 열 패드를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 패드는 조명 디바이스의 본질적으로 전체 하단면을 덮을 수 있다. 하단면은 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자가 배열되는 조명 디바이스의 면에 대향할 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 본질적으로 평면인 접촉부를 포함하고 연결부 내에 전기 절연 층 상에 배열될 수 있다. 본질적으로 평면은, 일부 실시예들에서, 본질적으로 평면인 접촉부의 높이가 본질적으로 평면인 접촉부의 길이 및/또는 폭보다 상당히 작은 것으로 이해될 수 있다. 실시예들에서, 본질적으로 평면인 접촉부의 높이는 본질적으로 평면인 접촉부의 길이 및/또는 폭의 10% 이하, 또는, 일부 실시예들에서, 5% 이하가 될 수 있다.
일부 실시예들에서, 본질적으로 평면인 접촉부는 조명 디바이스의 하단 표면에 및/또는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 각각의 광 방출 표면들에 본질적으로 평행하게 배열될 수 있다. 본질적으로 평행하게 배열된다는 것은, 일부 실시예들에서, 본질적으로 평면인 접촉부 및 각각의 광 방출 표면들에 의해 형성된 각도가 10° 미만, 5° 미만, 및/또는 3° 미만일 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 본질적으로 평면인 접촉부를 조명 디바이스의 하단 표면에 및/또는 각각의 광 방출 표면들에 본질적으로 평행하게 배열하면 조명 디바이스의 균일한 형상을 유리하게 초래함으로써, 조명 디바이스의 전체 형상의 측면에서 감소된 복잡도를 제공하고 조명 디바이스의 전기 연결을 단순화시킬 수 있다.
실시예들에서, 적어도 하나의 본질적으로 평면인 전기 접촉 소자는 적어도 하나의 접촉 패드 및/또는 본드 패드에 해당할 수 있거나 또는 그러한 접촉 패드 및/또는 본드 패드를 포함할 수 있다. 본질적으로 평면인 전기 접촉 소자들을 사용하는 것은 유리할 수 있는데 조명 디바이스의 견고성(robustness) 향상을 지원할 수 있고 특히 신뢰성 있는 전기 연결을 성취하기 위해 기여할 수 있기 때문이다. 이러한 접촉 소자들을 사용하면, 예를 들어, 접촉 소자의 부분들이 튀어나오는 것을 피할 수 있고 조명 디바이스가 (예컨대, 제조 동안 및/또는 실장할 시) 손상 받기가 쉽지 않게 하는데 도움이 된다.
실시예들에서, 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 조명 디바이스의 상단에 위치될 수 있으며, 여기서 조명 디바이스의 상단이 조명 디바이스의 광 방출 측에 해당할 수 있다. 다르게 말하면, 실시예들에서, 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 상기 상단에 전기적으로 접촉되도록 구성될 수 있다. 이러한 아키텍처는 조명 디바이스의 하단에 큰, 금속성, 인터페이스 층을 허용함으로써, 조명 디바이스의 전체 열저항을 감소시키고 개선된 열 관리를 허용할 수 있다.
실시예들에서, 조명 디바이스는 적어도 세 개의 전기 접촉 소자들을 포함할 수 있으며, 그것들 중 두 개는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 대응하는 광 방출 소자와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 적어도 세 개의 전기 접촉 소자들 중 하나는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 양쪽 모두에 전기적으로 연결될 수 있다.
세 개 이상의 전기 접촉 소자들이 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 독립적으로 접촉시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전기 접촉 소자들은 각각 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 위한 애노드 및/또는 캐소드로서 역할을 할 수 있다. 광 방출 소자들을 독립적으로 접촉시키는 것은 광 방출 소자들을 독립적으로 턴 ON 또는 OFF시키는 것을 유리하게 가능하게 할 수 있고, 따라서 하나 이상의 미리 결정된 동작 모드들에 따라 광 방출 소자들의 사용을 가능하게 할 수 있다. 동작 모드가, 예를 들어, 주간 주행등 모드, 자율 주행 모드 및/또는, 예를 들어 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 방향 지시등으로서 사용하는 모드에 해당할 수 있다.
일부 실시예들에서, 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 리드 프레임에 의해 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자와 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예들에서, 리드 프레임은 전원에서부터 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자로 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 통해 전력을 운반하도록 구성되는, 조명 디바이스 내에 내장되는 금속 구조와 같은 금속 구조일 수 있거나 또는 그러한 금속 구조를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 리드 프레임은 조명 디바이스를 전원에 전기적으로 연결하는 역할을 할 수 있다. 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자와 전기적으로 연결하기 위한, 조명 디바이스 내에 내장되는 금속 리드 프레임과 같은 리드 프레임을 사용하면, 콤팩트한 아키텍처와 향상된 열전도율을 가능하게 할 수 있다.
도 1b는 도 1a의 조명 디바이스(100)를 전기적으로 연결하기 위한 예시적인 회로의 회로도이다. 참조 번호 211 및 213은 도 1a의 제1 광 방출 소자(111) 및 제2 광 방출 소자(113)를 나타낸다. 광 방출 소자들은 전기 접촉 소자들(221, 223, 225)에 의해 전원(도시되지 않음)에 전기적으로 연결됨으로써, 전원에서부터 제1 광 방출 소자(211) 및 제2 광 방출 소자(213)로 전력을 전달할 수 있다. 예시된 예에서, 전기 접촉 소자(223)는 제1 광 방출 소자(211) 및 제2 광 방출 소자(213) 둘 다에 전기적으로 연결된다. 도 1c는 광 방출 소자들(211, 213)에 의해 방향 화살표 방향으로 표시된 바와 같이 전류의 방향이 역전되는 도 1b의 회로도이다.
도 2a는 조명 디바이스(100')의 사시도이다. 도 2a에 예시된 예에서, 조명 디바이스(100')는 인터페이스 층(101')과 그것 상에 배열된 전기 절연 층(103')을 포함한다. 조명 디바이스(100')는 인터페이스 층(101') 및 전기 절연 층(103')의 각각의 부분들을 포함하는 실장부(110')를 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 광 방출 소자들(111' 및 113')은 실장부(110')에 실장될 수 있고, 갭(112')이 제1 및 제2 광 방출 소자들(111', 113') 사이에 형성될 수 있다. 전기 절연 층(103')은 도 1a에 대해 위에서 설명된 바와 동일한 장점들을 제공하는 지지부(103a') 및 덮개부(103b')를 포함할 수 있다.
조명 디바이스(100')는 인터페이스 층(101') 및 전기 절연 층(103')의 각각의 부분들을 포함하는 연결부(120')를 더 포함할 수 있다. 연결부(120')는 전기 접촉 소자들(121', 123', 124', 125')을 포함함으로써, 조명 디바이스(100')를 전력 공급부에 전기적으로 연결하는 것을 허용할 수 있다. 연결부(120')의 두께가 실장부(110')의 두께보다 작을 수 있고, 연결부(120') 및 실장부(110')는 상호 인접하게 배열됨으로써, 연결부(120')에서부터 실장부(110')로의 전이부에서 단차(130')를 형성할 수 있다.
도 2a에 예시된 예에서, 조명 디바이스는 적어도 제1, 제2, 제3 및 제4 전기 접촉 소자를 포함할 수 있다. 마지막 적어도 하나의 제1 광 방출 소자는 제1 접촉 소자 및 제2 접촉 소자에 전기적으로 연결될 수 있고, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 제3 접촉 소자 및 제4 접촉 소자에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2b는 도 2a의 조명 디바이스(100')를 전기적으로 연결하기 위한 예시적인 회로의 회로도이다. 제1 광 방출 소자(211')와 제2 광 방출 소자(213')는 전기 접촉 소자들(221', 223', 224', 225')에 의해 전원(도시되지 않음)에 전기적으로 연결됨으로써, 전원에서부터 제1 광 방출 소자(211') 및 제2 광 방출 소자(213')로 전력을 전달하는 것을 허용할 수 있다.
일부 실시예들에서, 위에서 설명된 바와 같은 조명 디바이스가 자동차 조명 시스템에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 자동차 조명 시스템은 자동차 주간 주행 시스템, 자동차 자율 주행 표시 시스템, 자동차 방향 지시등 시스템 및/또는 자동차 전조등 조명 시스템에 해당할 수 있거나 또는 그러한 시스템을 포함할 수 있다. 이에 따라, 이러한 자동차 조명 시스템은, 예를 들어, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자에 대한 전력 공급부를 제어하기 위한 제어기를 포함하는 필요한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 제어기는 별도의 컴포넌트일 수 있고 그리고/또는 추가 기능들을 제어하기 위해 자동차 제어 시스템에 통합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 자동차 조명 시스템은 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자로부터 방출되는 광의 빔을 성형하도록 구성되는 적어도 하나의 광학 소자를 더 포함할 수 있다. 광의 빔을 성형하는 것은, 예를 들어, 적어도 하나의 제1 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자로부터 방출된 광의 빔의 방향, 세기, 형상 또는 패턴을 조정하는 것으로서 이해될 수 있다. 적어도 하나의 공통 광학 소자로 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 각각으로부터 방출된 광의 빔을 성형하는 것은 자동차 조명 시스템에서의 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 사용을 적어도 두 개의 미리 결정된 동작 모드들에서 유리하게 지원할 수 있다. 일부 실시예들에서, 적어도 하나의 광학 소자는 하나 이상의 반사체들 및/또는 렌즈 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 렌즈 엘리먼트들은 광의 빔이 바깥으로 나가는 외부 유리 부분에 통합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 자동차 조명 시스템은 적어도 하나의 미리 결정된 동작 모드에 따라 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자가 턴 ON 및/또는 OFF되게 각각 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함할 수 있다. 언급된 바와 같이, 제어기는 별도의 제어기일 수 있거나 또는 제어 시스템의 서브컴포넌트일 수 있다. 제어기는 적합한 전용 제어기에 해당할 수 있거나 또는 마이크로프로세서에 해당할 수 있거나 또는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 미리 결정된 동작 모드는 제1 색이 백색이고 이에 따라 적어도 하나의 제1 광 방출 소자가 턴 ON되고 적어도 하나의 제2 광 방출 소자가 턴 OFF되는 주간 주행 모드; 제2 색이 호박색이고 이에 따라 적어도 하나의 제2 광 방출 소자가, 특히 주기적으로, 턴 ON 및 OFF되고 적어도 하나의 제1 광 방출 소자가 턴 OFF되는 방향 지시등 모드; 제1 색이 청록색이고 이에 따라 적어도 하나의 제1 광 방출 소자가 턴 ON되고 적어도 하나의 제2 광 방출 소자가 턴 OFF되는 제1 자율 주행 모드; 제2 색이 청록색이고 이에 따라 적어도 하나의 제1 광 방출 소자가 턴 OFF되고 적어도 하나의 제2 광 방출 소자가 턴 ON되는 제2 자율 주행 모드 중 적어도 하나일 수 있다.
따라서, 일부 실시예들에서, 조명 디바이스는 백색의 광(예컨대, 주간 주행 모드에서의 사용을 위함) 및/또는 청록색의 광(예컨대, 제1 자율 주행 모드에서의 사용을 위함) 중 어느 하나를 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와, 호박색의 광(예컨대, 방향 지시등 모드에서의 사용을 위함) 또는 청록색의 광(예컨대, 제2 자율 주행 모드에서의 사용을 위함) 중 어느 하나를 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 주간 주행등으로서 사용되는 경우 또는 제1 자율 주행 모드에서 사용되는 경우, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자는 턴 ON될 수 있어서, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 턴 OFF될 수 있다. 추가의 예로서, 방향 지시등 모드에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자는 턴 OFF될 수 있고, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 (예컨대, 주기적으로) 턴 ON 및 OFF되어 차량의 방향전환(turn)을 표시할 수 있다. 추가의 예로서, 제2 자율 주행 모드에서, 적어도 하나의 제1 광 방출 소자는 턴 OFF될 수 있고, 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 턴 ON되어 차량이 자율적으로 주행하고 있음을 표시할 수 있다.
일부 실시예들에서, 자동차 조명 시스템은 히트싱크를 더 포함함으로써, 인터페이스 층은 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및/또는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자에 의해 생성된 열을 히트싱크로 안내하기 위해 히트 싱크와 직접 기계적 접촉과 같이 접촉하게 배열될 수 있다. 이는 자동차 조명 시스템과 특히 그것에 포함되는 조명 디바이스의 향상된 열 관리를 유리하게 가능하게 할 수 있다.
도 5는 도 1a 및 도 2a의 조명 디바이스(100 또는 100')와 같은 조명 디바이스를 제조하는 방법의 흐름도이다. 도 5에 예시된 예에서, 방법은 전기 절연 층을 제공하는 단계(502)를 포함한다. 제1 광 방출 소자와 제2 광 방출 소자가 제공될 수 있고(504) 전기 절연 층 상에 배열될 수 있다(506). 전기 접촉 소자가 제공될 수 있고(508) 전기 절연 층 상에 배열될 수 있다(510). 전기 접촉은 제1 광 방출 소자 및 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나에 전기적으로 커플링될 수 있다(512).
도 3은 도 1a 또는 도 2a의 조명 디바이스(100 또는 100')를 통합할 수 있는 예시적인 차량 전조등 시스템(300)의 도면이다. 도 3에 예시된 예시적인 차량 전조등 시스템(300)은 전력선들(302), 데이터 버스(304), 입력 필터 및 보호 모듈(306), 버스 트랜시버(308), 센서 모듈(310), LED 직류 대 직류(DC/DC) 모듈(312), 로직 로우-드롭아웃(logic low-dropout)(LDO) 모듈(314), 마이크로-컨트롤러(316) 및 액티브 헤드 램프(318)를 포함한다. 실시예들에서, 액티브 헤드 램프(318)는 도 1a의 조명 디바이스(100) 또는 도 2a의 조명 디바이스(100')와 같은 조명 디바이스의 전체 또는 부분을 포함할 수 있다.
전력선들(302)은 차량으로부터 전력을 수신하는 입력들을 가질 수 있고, 데이터 버스(304)는 데이터가 차량과 차량 전조등 시스템(300) 사이에 교환될 수 있는 입력들/출력들을 가질 수 있다. 예를 들어, 차량 전조등 시스템(300)은 방향 지시등을 턴 온하거나 전조등들을 턴 온하라는 명령들과 같은 명령들을 차량의 다른 로케이션들로부터 수신할 수 있고, 원한다면 차량의 다른 로케이션들에 피드백을 전송할 수 있다. 센서 모듈(310)은 데이터 버스(304)에 통신적으로 커플링될 수 있고, 예를 들어, 환경적 상황(예컨대, 하루 중의 시간, 비, 안개, 또는 주변 광 레벨들), 차량 상태(예컨대, 주차, 이동중, 이동 속력, 또는 이동 방향), 및 다른 대상들(예컨대, 차량들 또는 보행자들)의 존재/위치에 관련된 추가적인 데이터를 차량 전조등 시스템(300) 또는 차량의 다른 로케이션들에 제공할 수 있다. 차량 데이터 버스에 통신적으로 커플링되는 임의의 차량 제어기와 별개인 전조등 제어기가 차량 전조등 시스템(300)에 또한 포함될 수 있다. 도 3에서, 전조등 제어기는 마이크로-컨트롤러(μc)(316)와 같은 마이크로-컨트롤러일 수 있다. 마이크로-컨트롤러(316)는 데이터 버스(304)에 통신적으로 커플링될 수 있다.
입력 필터 및 보호 모듈(306)은 전력선들(302)에 전기적으로 커플링될 수 있고, 예를 들어, 도전성 방출들을 감소시키고 전력 내성(power immunity)을 제공하는 다양한 필터들을 지원할 수 있다. 추가로, 입력 필터 및 보호 모듈(306)은 정전기 방전(electrostatic discharge)(ESD) 보호, 로드-덤프(load-dump) 보호, 교류발전기 필드 붕괴 보호, 및/또는 역극성 보호를 제공할 수 있다.
LED DC/DC 모듈(312)은 필터 및 보호 모듈(306)과 활성 전조등(318) 사이에 커플링되어 필터링된 전력을 수신하고 활성 전조등(318)의 LED 어레이에서의 LED들에 전력을 공급하기 위한 구동 전류를 제공할 수 있다. LED DC/DC 모듈(312)은 명목 전압이 대략 13.2 볼트인 7 볼트와 18 볼트 사이의 입력 전압과, LED 어레이를 위한 최대 전압보다 약간(예컨대, 0.3 볼트) 더 높을 수 있는 출력 전압(예컨대, 부하, 온도 또는 다른 요인들로 인한 계수 또는 로컬 교정 및 작동 조건 조정들에 의해 결정된 바와 같음)을 가질 수 있다.
로직 LDO 모듈(314)은 입력 필터 및 보호 모듈(306)에 커플링되어 필터링된 전력을 수신할 수 있다. 로직 LDO 모듈(314)은 마이크로-컨트롤러(316) 및 활성 전조등(318)에 또한 커플링되어 마이크로-컨트롤러(316) 및/또는 활성 전조등(318)에서의 실리콘 백플레인(예컨대, CMOS 로직)에 전력을 제공할 수 있다.
버스 트랜시버(308)는, 예를 들어, UART(universal asynchronous receiver transmitter) 또는 직렬 주변기기 인터페이스(serial peripheral interface)(SPI)를 가질 수 있고 마이크로-컨트롤러(316)에 커플링될 수 있다. 마이크로-컨트롤러(316)는 센서 모듈(310)로부터의 데이터에 기초하여, 또는 센서 모듈(310)로부터의 데이터를 포함하는 차량 입력을 변환할 수 있다. 변환된 차량 입력은 활성 전조등 모듈(318)의 이미지 버퍼에 전송 가능한 비디오 신호를 포함할 수 있다. 추가적으로, 마이크로-컨트롤러(316)는 스타트업 동안 디폴트 이미지 프레임들을 로드하고 개방/짧은 화소들을 테스트할 수 있다. 실시예들에서, SPI 인터페이스는 CMOS에 이미지 버퍼를 로드할 수 있다. 이미지 프레임들은 전체 프레임, 차분 또는 부분 프레임들일 수 있다. 마이크로-컨트롤러(316)의 다른 특징들은 다이 온도를 포함하는 CMOS 스테이터스, 뿐만 아니라 로직 LDO 출력의 제어 인터페이스 모니터링을 포함할 수 있다. 실시예들에서, LED DC/DC 출력은 헤드룸을 최소화하기 위해 동적으로 제어될 수 있다. 이미지 프레임 데이터를 제공하는 것 외에도, 사이드 마커 또는 방향 지시등들과 연계한 보완적 사용, 및/또는 주간 주행등들의 활성화와 같은 다른 전조등 기능들이 또한 제어될 수 있다.
도 4는 다른 예시적인 차량 전조등 시스템(400)의 도면이다. 도 4에 도시된 예시적인 차량 전조등 시스템(400)은 애플리케이션 플랫폼(402), 두 개의 조명 디바이스들(406 및 408), 및 광학계들(410 및 412)을 포함한다. 조명 디바이스들(406 및 408)은 도 1a 또는 도 2a의 조명 디바이스(100 또는 100')와 같은 LED 조명 시스템들일 수 있거나 또는 조명 디바이스(100 또는 100')와 도 3의 차량 전조등 시스템(300)에서의 모든 다른 모듈들 중 일부를 포함할 수 있다. 후자의 실시예에서, 조명 디바이스들(406 및 408)은 차량 전조등 서브-시스템들일 수 있다.
조명 디바이스(406)는 광 빔들(416)(도 4의 화살표들(416a 및 816b) 사이에 도시됨)을 방출할 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 세컨더리 광학계(410)가 조명 디바이스(408)에 인접하고, 조명 디바이스(408)로부터 방출된 광은 세컨더리 광학계(410)를 통과한다. 마찬가지로, 세컨더리 광학계(412)가 조명 디바이스(406)에 인접하고, 조명 디바이스(406)로부터 방출된 광은 세컨더리 광학계(412)를 통과한다. 대체 실시예들에서, 세컨더리 광학계들(410/412)은 차량 전조등 시스템에 제공되지 않는다.
포함되는 경우, 세컨더리 광학계(410/412)는 하나 이상의 도광체들일 수 있거나 또는 하나 이상의 도광체들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 도광체들은 에지 리트일 수 있거나 또는 도광체의 내부 에지를 정의하는 내부 개구부를 가질 수 있다. 조명 디바이스들(408 및 406)(또는 차량 전조등 서브-시스템의 활성 전조등)은 광을 하나 이상의 도광체들의 내부 에지(내부 개구부 도광체) 또는 외부 에지(에지 리트 도광체)에 주입하도록 하나 이상의 도광체들의 내부 개구부들에 삽입될 수 있다. 실시예들에서, 하나 이상의 도광체들은, 예를 들어, 경사도, 모따기 분포(chamfered distribution), 좁은 분포, 넓은 분포, 또는 각도 분포를 갖는 원하는 방식으로, 조명 디바이스들(408 및 406)에 의해 방출된 광을 성형할 수 있다.
애플리케이션 플랫폼(402)은 도 3의 전력선들(302) 및 데이터 버스(304) 중 하나 이상 또는 그 부분을 포함할 수 있는 라인들(404)을 통해 전력 및/또는 데이터를 조명 디바이스들(406 및/또는 408)에 제공할 수 있다. 하나 이상의 센서들(이는 예시적인 차량 전조등 시스템(300)에서의 센서들 또는 다른 추가적인 센서들일 수 있음)이 애플리케이션 플랫폼(402)의 하우징 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 도 3의 예시적인 차량 전조등 시스템(300)에서 도시된 바와 같이, 각각의 조명 디바이스(408 및 406)는 센서 모듈, 연결성 및 제어 모듈, 전력 모듈, 및/또는 LED 어레이를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 차량 전조등 시스템(400)은 LED들이 조향 가능한 광을 제공하기 위해 선택적으로 활성화될 수 있는 조향 가능한 광 빔들을 갖는 자동차를 나타낼 수 있다. 예를 들어, LED들의 어레이가 형상 또는 패턴을 정의 또는 투영하거나 또는 차도의 선택된 섹션들만을 조명하는데 사용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 조명 디바이스(406 및 408) 내의 적외선 카메라들 또는 검출기 화소들은 조명을 요구하는 장면(예컨대, 차도 또는 보행자 횡단보도)의 부분들을 식별하는 센서들(예컨대, 도 3의 센서 모듈(310)에서의 센서들과 유사함)일 수 있다.
실시예들을 상세히 설명하였으니, 본 기술분야의 통상의 기술자들은, 본원의 설명이 주어지면, 본원의 발명적 개념의 사상으로부터 벗어나는 일 없이 본 개시에서 설명되는 실시예들에 대해 수정들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 예시되고 설명된 특정 실시예들로 제한되는 것으로 의도되지 않는다.
Claims (20)
- 조명 디바이스로서,
전기 절연 층 ― 상기 전기 절연 층은 상단 표면 및 금속화된 하단 표면을 가지고 10 W/(m*K)를 초과하는 열전도율을 가짐 ―;
상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 있고 제1 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자;
상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 있고 제2 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자; 및
상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 적어도 부분적으로 있고 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 또는 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나에 전기적으로 커플링되는 적어도 하나의 전기 접촉 소자
를 포함하는, 조명 디바이스. - 제1항에 있어서, 상기 전기 절연 층의 상기 열전도율은 100 W/(m*K)를 초과하는, 조명 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 전기 절연 층은 세라믹 재료를 포함하는, 조명 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 색은 제2 색과 상이한, 조명 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 색 또는 상기 제2 색 중 적어도 하나는 백색, 호박색 및 청록색으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 조명 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 전기 절연 층은 상기 적어도 하나의 전기 접촉 소자가 배치되는 연결부와 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자가 배치되는 실장부를 포함하며, 상기 연결부의 두께는 상기 실장부의 두께보다 작은, 조명 디바이스.
- 제6항에 있어서, 상기 실장부와 상기 연결부는 서로 인접하여 상기 연결부로부터 상기 실장부로의 전이부에 단차를 형성하는, 조명 디바이스.
- 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 상기 실장부의 내부에 적어도 부분적으로 배치되는, 조명 디바이스.
- 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 본질적으로 평면인 접촉부를 포함하고 상기 연결부 내에서 상기 전기 절연 층 상에 배열되는, 조명 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 서로 인접하여서, 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 각각의 광 방출 표면들은 공통 면에 배열되는, 조명 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 세 개의 전기 접촉 소자들을 포함하며, 상기 세 개의 전기 접촉 소자들 중 두 개는 상기 적어도 하나의 광 방출 소자 및 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 대응하는 광 방출 소자에 각각 전기적으로 커플링되고, 상기 적어도 세 개의 전기 접촉 소자들 중 하나는 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자의 양쪽 모두에 전기적으로 커플링되는, 조명 디바이스.
- 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 접촉 소자는 적어도 제1 전기 접촉 소자, 제2 전기 접촉 소자, 제3 전기 접촉 소자 및 제4 전기 접촉 소자를 포함하며, 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자는 상기 제1 접촉 소자 및 상기 제2 접촉 소자에 전기적으로 커플링되고, 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자는 상기 제3 접촉 소자 및 상기 제4 접촉 소자에 전기적으로 커플링되는, 조명 디바이스.
- 자동차 조명 시스템으로서,
조명 디바이스
를 포함하며, 조명 디바이스는,
전기 절연 층 ― 상기 전기 절연 층은 상단 표면 및 금속화된 하단 표면을 가지고 10 W/(m*K)를 초과하는 열전도율을 가짐 ―,
상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 있고 제1 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자,
상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 있고 제2 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자, 및
상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 적어도 부분적으로 있고 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 또는 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나에 전기적으로 커플링되는 적어도 하나의 전기 접촉 소자
를 포함하는, 자동차 조명 시스템. - 제13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자로부터 방출된 광의 빔을 성형하도록 구성되는 적어도 하나의 광학 소자를 더 포함하는, 자동차 조명 시스템. - 제13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 광 방출 소자 또는 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나를 적어도 하나의 미리 결정된 동작 모드에 따라 턴 ON 또는 OFF 중 적어도 하나가 되도록 각각 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함하는, 자동차 조명 시스템. - 제15항에 있어서, 상기 제1 색은 백색이고, 상기 미리 결정된 동작 모드는 상기 제어기가 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자를 턴 ON하고 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 턴 OFF하도록 구성되는 주간 주행 모드를 포함하는, 자동차 조명 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 제2 색은 호박색이고, 상기 미리 결정된 동작 모드는 상기 제어기가 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 주기적으로 턴 ON 및 OFF하고 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자를 턴 OFF하도록 구성되는 방향 지시등 모드를 포함하는, 자동차 조명 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 제1 색은 청록색이고, 상기 미리 결정된 동작 모드는 상기 제어기가 상기 적어도 하나의 제1 조명 소자를 턴 ON하고 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 턴 OFF하도록 구성되는 제1 자율 주행 모드인, 자동차 조명 시스템.
- 제15항에 있어서, 상기 제2 색은 청록색이고, 상기 미리 결정된 동작 모드는 상기 제어기가 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자를 턴 OFF하고 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 턴 ON하도록 구성되는 제2 자율 주행 모드인, 자동차 조명 시스템.
- 조명 디바이스를 생산하는 방법으로서,
전기 절연 층 ― 상기 전기 절연 층은 상단 표면 및 금속화된 하단 표면을 가지고 10 W/(m*K)를 초과하는 열전도율을 가짐 ― 을 제공하는 단계;
제1 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제1 광 방출 소자와 제2 색의 광을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 제2 광 방출 소자를 제공하는 단계;
상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 및 상기 적어도 하나의 제2 광 방출을 배열하는 단계;
적어도 하나의 전기 접촉 소자를 제공하는 단계;
상기 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 상기 전기 절연 층의 상기 상단 표면 상에 적어도 부분적으로 배열하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 제1 광 방출 소자 또는 상기 적어도 하나의 제2 광 방출 소자 중 적어도 하나의 광 방출 소자에 상기 적어도 하나의 전기 접촉 소자를 전기적으로 커플링하는 단계
를 포함하는, 방법.
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