WO2015174728A1 - 광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치 - Google Patents

광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치 Download PDF

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WO2015174728A1
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장재혁
김진수
백승종
이동현
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엘지이노텍 주식회사
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a light source module capable of providing various effects on linear light by using optical patterns on both sides of the light guide layer, and a lighting apparatus having the same.
  • LED Light Emitting Diode
  • the light source using the LED device has advantages such as low power, high color temperature, and long life compared to conventional light sources such as fluorescent lamps.
  • Existing light source modules using the LED light source or most of the lighting device having the same is a device that provides a simple point light source lighting or flat lighting has a simple and uniform optical image.
  • the conventional light source module or lighting device expresses an optical image having a three-dimensional effect or an optical image of linear light
  • the light source module or the lighting device may display the corresponding optical image through arrangement of a separate mechanical configuration.
  • an embodiment of the present invention is to provide a light source module that can give a variety of effects, such as three-dimensional effect, superposition effect on the linear light using the optical pattern on both sides of the light guide layer.
  • another embodiment of the present invention is to provide a light source module and a lighting device having the same that can be flexibly implemented in a sheet-like housing or lighting applications by easily implementing a light source module in the form of a sheet. do.
  • the first optical surface having a first surface and the first optical pattern on the first surface or the second surface and the opposite side of the first surface and the first surface
  • a second optical layer having a layer and a second optical pattern on the fourth and third or fourth surfaces opposite to the third and third surfaces facing the second surface, and the light on the first optical layer.
  • the first optical pattern includes a plurality of pattern units each having an inclined surface arranged in sequence and having an inclination angle with respect to the first surface or the second surface, wherein the plurality of pattern units are configured to convert incident light to refraction and reflection on the inclined surface.
  • the first surface is directed to the first surface direction facing the second surface or the second surface direction facing the second surface to convert the linear light of the first path extending in the direction orthogonal to the direction of extending the patterns of the plurality of pattern units.
  • the second optical layer is superimposed on the first optical layer such that the arrangement of the second optical pattern is the same as the arrangement of the first optical pattern in the thickness direction of the optical guide layer.
  • the second optical layer is superimposed on the first optical layer such that the second optical pattern is arranged differently from the first optical pattern in the thickness direction of the optical guide layer. At least one pattern extension direction or pattern arrangement direction of the second optical pattern is different from that of the first optical pattern.
  • the first optical pattern includes a first pattern group and a first pattern group in which the first pattern units are sequentially arranged with an inclined surface having a first inclination angle with respect to the first or second surface. And a second pattern group sequentially arranged with the inclined surface of the second inclination angle with respect to the two surfaces.
  • the first pattern array direction of the first pattern units and the second pattern array direction of the second pattern units may be different from each other.
  • the inclined surface comprises a mirror surface having an arithmetic mean roughness Ra of 0.02 or less and a maximum height roughness Ry of 0.30 or less.
  • the spacing between two adjacent pattern units of the first pattern units is 10 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the light source module may further include a driver for rotating or moving the second optical layer with respect to the first optical layer.
  • the main material of the light guide layer is resin or glass.
  • the thickness of the light guide layer may be 0.1 mm or more and 10.0 mm or less.
  • the light source unit includes a printed circuit board on the first surface of the first optical layer, and a light emitting diode package mounted on the printed circuit board and exposed on the second surface of the first optical layer and embedded by the light guide layer. It includes.
  • the printed circuit board may be a flexible printed circuit board.
  • the light emitting module may further include a reflective layer between the first optical layer and the light guide layer.
  • the light emitting module may further include a reflection pattern or an adhesion pattern between the light guide layer and the reflective layer, and a separation area (first separation area) surrounded by the reflection pattern or the adhesion pattern between the light guide layer and the reflective layer.
  • the light emitting module may further include a coating layer disposed between the first optical layer and the optical guide layer when the first optical pattern is arranged on the second surface of the first optical layer.
  • the light source module may further include a light shielding pattern layer disposed on the light guide layer above the light source of the light source unit.
  • the lighting apparatus includes a light source module of any one of the above-described embodiments, and a power supply unit connected to the light source unit of the light source module.
  • the power supply unit may include a vehicle battery.
  • a light source module expressing various effects such as stereoscopic effect and superposition effect on linear light may be provided by using an optical pattern having an inclined surface and an optical pattern on both sides of the light guide layer. That is, it is possible to provide a light source module that easily adds various design effects to linear light having a three-dimensional effect by using an arrangement relationship of a plurality of optical layers including a resin layer, and a lighting apparatus having the same.
  • a light source module and a lighting device having the same, which is manufactured in a sheet shape, which is easy to manufacture and install, and which is easily applicable to a curved housing or lighting application.
  • a light source module having an optical pattern having an optical pattern and an optical guide layer between the optical layers and a light source module in which the shape of the output optical image (including a stereoscopic effect shape) is changed according to a viewing angle is provided. It can provide a lighting device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a light source module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a first array of a first optical layer and a second optical layer of the light source module of FIG.
  • FIG. 3 is an exemplary view of an optical image by the light source module of FIG.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a second arrangement of a first optical layer and a second optical layer of the light source module of FIG.
  • FIG. 5 is an exemplary view of an optical image by the light source module of FIG.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a third arrangement of a first optical layer and a second optical layer of the light source module of FIG.
  • FIG. 7 is an exemplary view of an optical image by the light source module of FIG.
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of a first optical layer for explaining a linear light generation principle of the light source module of FIG. 1;
  • FIG. 9 is a conceptual view illustrating a driver for controlling arrangement of a first optical layer and a second optical layer of the light source module of FIG. 1.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an example of a coupling structure of a first optical layer and a light source of the light source module of FIG. 1;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a light source module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of an optical member that can be employed in the light source module of FIG.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of another optical member that may be employed in the light source module of FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a light source module according to another embodiment of the present invention.
  • the lighting device according to the present invention can be applied to various lamp devices, such as a vehicle lamp, home lighting device, industrial lighting device that requires lighting.
  • vehicle lamps when applied to vehicle lamps, it can be applied to headlights, interior lightings, doorscars, rear lights, etc., and can also be applied to all lighting-related fields that are currently developed and commercialized or can be implemented according to future technological developments. .
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a light source module according to an embodiment of the present invention.
  • the light source module includes a printed circuit board 11, a light source 12, a first optical layer 13, an optical guide layer 14, and a second optical layer 15. Include.
  • the printed circuit board 11 and the light source 12 form a light source unit.
  • the optical module may further include a reflective layer 16 or may further include a reflective layer 16 and an adhesive pattern 17.
  • the light of the light source 12 is a three-dimensional light having a geometric stereoscopic effect by the structural condensation of the optical pattern 131 of the first optical layer 13 inside the light guide layer 14. Show distribution.
  • the light source module has a structure in which the two optical layers 13 and 15 face each other due to the arrangement of the first optical layer 13 and the second optical layer 15 stacked and stacked with the light guide layer 14. In one region, the two optical layers exhibit a much better light condensing effect than in the second region where they do not face each other.
  • a light source module that implements a geometric image while exhibiting excellent light condensing effect by using sheets (first optical film and second optical film) having a specific pattern as a light source such as a fluorescent lamp or a vehicle lighting. have.
  • the printed circuit board (PCB) 11 is a board for holding circuit components, and refers to a circuit board on which a conductive layer is patterned on a predetermined base substrate to form a wiring layer or a pad portion.
  • the printed circuit board 11 may be a single-sided PCB, a double-sided PCB, a multilayer PCB, an interstitial via hole (IVH) PCB, a ball grid array (BGA) PCB, a rigid-flexible (PF) PCB, a multi chip module (MCM) PCB, or the like. Can be.
  • the printed circuit board 11 may be implemented as a flexible printed circuit board (FPCB) to secure flexibility of the module.
  • the light source 12 is mounted on the printed circuit board 11.
  • the light source 12 may be implemented as a LED device or a semiconductor device having a similar function.
  • the light source 12 may have a plurality of LED packages in which light from the LED device overlaps the light of one or more other LED devices.
  • the light source 12 receives power from the outside through the printed circuit board 11 and may be driven according to a control signal from the outside.
  • the light source 12 includes LED elements of a side view type or a top view type.
  • the direct type LED device is disposed in a side shape, since the light emitted from the light source 12 goes straight to one side instead of going straight to the top, it is coupled to the light guide layer and the light guide layer for implementing light diffusion and reflection functions.
  • the first optical layer can be used to induce linear light having a steric effect.
  • the number of total light sources can be reduced by high light efficiency compared to the side type, and the total weight and thickness of the light source module can be innovatively reduced.
  • the light source unit of the present embodiment includes a plurality of light sources 12, and by arranging the first optical layer 13 and the second optical layer 15 in an overlapping structure, the light of the light sources adjacent to each other is connected to one, so that the condensing effect is improved.
  • Optical images of various condensing structures, such as optical images, which become stronger, can be realized.
  • the first optical layer 13 has a first surface and a second surface opposite to the first surface.
  • the first optical layer 13 may have a sheet or film shape, but is not limited thereto.
  • the first optical layer 13 may include a first optical pattern 131 on the first surface or the second surface.
  • the first optical pattern 131 is arranged on the first surface opposite to the second surface facing the optical guide layer 14.
  • the first optical pattern 131 may include a plurality of unit patterns arranged in a stripe shape on the second surface.
  • the first optical pattern 131 may include a first pattern group and a second pattern unit in which first pattern units are sequentially arranged with an inclined surface having a first inclination angle with respect to the third surface or the fourth surface.
  • the second pattern group may be sequentially arranged with the inclined surface having the second inclination angle with respect to the second surface.
  • the first inclination angle and the second inclination angle may be the same.
  • the first pattern array direction of the first pattern units and the second pattern array direction of the second pattern units may be the same or different.
  • a plurality of groups of pattern units are arranged in a direction of inducing light of each light source among the plurality of light sources.
  • the pattern arrangement directions of the pattern units of two adjacent groups among the plurality of groups are arranged differently.
  • the light sources in the first group (see reference numeral X1 in FIG. 10) disposed on one side of the edge extending in the longitudinal direction in the rectangular sheet-shaped light source module emit light in the first direction.
  • the light sources in the second group (see reference numeral X2 in FIG. 10) disposed on the other side of the edge may emit light in a second direction different from the first direction.
  • the first separation region 132 may be provided between the first optical layer 13 and the printed circuit board 11 (or the reflective layer) by the first optical pattern 131.
  • the first separation region 132 may be an air layer or a vacuum layer.
  • the first optical pattern 131 reflects the light traveling in the optical guide layer 14 from a plurality of pattern units sequentially arranged, thereby limiting the optical path and gradually decreasing the luminous intensity. Generate a geometric optical image on 131.
  • the pattern unit may have various pattern cross-sectional shapes, such as a prism, a lenticular, a tetrahedron, and a cone. That is, the first optical layer 13 may be formed of any one or a combination of a prism sheet, a microlens array sheet, and a lenticular lens sheet.
  • the light guide layer 14 guides the light supplied from the light source 12 to one side of the light guide layer 14 from one side to the other side.
  • the light guide layer 14 may be implemented with glass, resin, or the like. That is, the light guide layer 14 of the present embodiment can be used as a conventional light guide plate.
  • the thickness of the light guide layer 14 may be reduced, and the flexible light guide layer 14 may be realized.
  • the light guide layer 14 is used, light emitted from the light source 12 in the form of a point light source may be induced to efficiently implement an optical image in the form of a line light source or a surface light source on the upper surface of the light guide layer 14.
  • Resin usable in the light guide layer 14 is made of a material capable of inducing light emitted from the light source 12.
  • the resin of this material may be an ultraviolet curable resin including an oligomer. More specifically, urethane acrylate oligomer may be used as the material of the resin.
  • As the material of the resin a resin obtained by mixing a urethane acrylate oligomer which is a synthetic oligomer and a polymer type which is a polyacryl may be used.
  • the light guide layer 14 may further include a monomer containing a mixture of low boiling point dilution-type reactive monomers such as IBOA (isobornyl acrylate), HPA (Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA (2-hydroxyethyl acrylate)), and the like. , 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone, etc.) or antioxidants may be mixed.
  • a monomer containing a mixture of low boiling point dilution-type reactive monomers such as IBOA (isobornyl acrylate), HPA (Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA (2-hydroxyethyl acrylate)), and the like.
  • IBOA isobornyl acrylate
  • HPA Hydrophillpropyl acrylate
  • 2-HEA 2-hydroxyethyl acrylate
  • antioxidants may be mixed.
  • the light guide layer of the present embodiment may be formed of any resin capable of performing a light diffusing function that is currently developed and commercialized or may be implemented according to future technological developments.
  • a plurality of beads having hollow portions may be disposed in a specific region or in an entire region in the light guide layer 14. have. These beads serve to improve the reflection and diffusion characteristics of the light. That is, by using the beads, it is possible to effectively remove the light concentration or diffusion in a specific region at the angle of arrangement of the first optical layer 13 and the second optical layer 15 having an overlapping arrangement structure.
  • the beads described above are any one selected from silicon, silica, glass bubble, polymethyl methacrylate (PMMA), urethane (urethane), Zn, Zr, Al 2 O 3 , and acrylic (Acryl). It may be configured, the particle diameter of the bead may be in the range of about 1 ⁇ m to about 20 ⁇ m, but is not limited thereto. And, the content of the beads can be appropriately adjusted in consideration of the desired light diffusing effect. For example, in the case of dispersing the beads in the entire light guide layer 14, the content of the beads may be adjusted within the range of 0.01 to 0.3% relative to the weight of the entire resin of the light guide layer 14.
  • the thickness of the glass or the like due to the presence of the resin layer can be innovatively reduced, and the light source module can be made thin or manufactured in the form of a sheet.
  • the ductile properties can be easily applied to the bent portion of various applications, there is an advantage that can improve the degree of freedom of product design.
  • the second optical layer 15 has a third surface facing the second surface of the first optical layer 13 and a fourth surface opposite to the third surface.
  • the second optical layer 15 may have a sheet or film shape, but is not limited thereto.
  • the second optical layer 15 may include a second optical pattern 151 on the third or fourth surface.
  • the second optical pattern 151 is arranged on the second surface of the first optical layer 13 and the third surface facing the upper surface of the light guide layer 14.
  • the second separation region 152 may be provided between the second optical layer 15 and the upper surface of the optical guide layer 14 by the second optical pattern 151.
  • the second separation region 152 may be an air layer or a vacuum layer.
  • the second optical layer 15 may be formed of at least one of a prism sheet, a microlens array sheet, and a lenticular lens sheet. That is, the pattern unit of the second optical pattern 151 of the second optical layer 15 may have various pattern cross-sectional shapes such as a prism, a lens, a tetrahedron, and a cone.
  • the second optical pattern 151 proceeds directly from the optical guide layer 14 or is reflected from the first optical pattern 131 and passes through the light guide layer 14 to the second pattern unit. Are refracted by the light beams and are emitted in the direction of the fourth surface facing the fourth surface.
  • the second optical layer 15 may be the same member as the first optical layer 13 or may be an optical film having an optical pattern that may be employed in the first optical layer 13.
  • the first optical layer 13 and the second optical layer 15 described above may be formed by processing an optical film, but there is no limitation, and the method of attaching a film provided with an optical pattern to an optical guide member (base member), etc. It can be formed in any way that is currently developed and commercialized or can be implemented according to future technological developments.
  • the reflective layer 16 is disposed on the printed circuit board 11.
  • the reflective layer 13 reflects the light traveling through the first optical layer 13 to the lower part of the module and supplies the reflected light to the first optical layer 13 or the optical guide layer 14.
  • the reflective layer 16 is made of a material having high reflection efficiency to serve to reduce light loss of the module.
  • the reflective layer 16 may be implemented in the form of a film, and may be implemented as a synthetic resin containing dispersion of a white pigment in order to implement characteristics that promote reflection or dispersion of light.
  • titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, lead carbonate, barium sulfate, calcium carbonate and the like can be used as the white pigment
  • polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, acrylic resin, colicarbonate, polystyrene, Polyolefin, cellulose source acetate, weather resistant vinyl chloride, and the like may be used, but is not limited thereto.
  • the reflective layer 16 may be formed of silver (Ag), aluminum (Al), stainless steel (eg, 304SS), or the like. In this case, the durability of the reflective layer 16 can be improved and the light efficiency of the light source module can be increased.
  • An adhesive pattern 17 may be further provided on the surface of the reflective layer 16.
  • the adhesive pattern 17 forms a first separation region 132 surrounded by an adhesive material between the reflective layer 16 and the first optical layer 13.
  • the first separation region 132 is formed of an air layer or a vacuum layer.
  • the stereoscopic effect may be enhanced by the air layer, and various design effects of the stereoscopic effect linear light may be realized by the difference in refractive index between the air layer portion and the adhesive material portion.
  • the adhesive pattern 17 may include a light reflecting material, and may contribute to the reflectance control of the reflecting layer 16 through the light reflecting material.
  • the adhesive pattern 17 may also be referred to as a reflective pattern.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of a first array of a first optical layer and a second optical layer of the light source module of FIG. 1.
  • 3 is an exemplary view of an optical image by the light source module of FIG. 2.
  • the second optical layer 15 when the first optical layer 13 is arranged in the first direction D1, the second optical layer 15 is disposed in the same second direction D2 as the first direction D1. can do. In this case, an angle A0 formed between the first reference line of the first optical layer 13 and the second reference line of the second optical layer 15 is zero.
  • the first reference line may be a straight line lying on the first direction D1 extending in the longitudinal direction thereof.
  • the first reference line may be a pattern extending direction in which at least one pattern unit of the first optical pattern extends or a pattern array in which the pattern units are sequentially arranged when the first optical layer 13 has a circular, square or polygonal sheet shape. It may be a straight line lying in the direction.
  • the second reference line may be set in substantially the same manner as the first reference line.
  • the second optical layer 15 is arranged in the same direction as the first optical layer 13 or the optical guide layer is interposed so that the inclination angle therebetween is '0'.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a second array of a first optical layer and a second optical layer of the light source module of FIG. 1.
  • 5 is an exemplary view of an optical image by the light source module of FIG. 4.
  • the second optical layer 15 when the first optical layer 13 is arranged in the first direction D1, the second optical layer 15 is inclined at a predetermined angle A1 with the first direction D1. It can arrange in the direction D2. In this case, an angle A1 formed between the first reference line of the first optical layer 13 and the second reference line of the second optical layer 15 becomes an acute angle larger than zero.
  • the second optical layer 15 when the second optical layer 15 is arranged to be inclined at a predetermined angle A1 with the first optical layer 13, the first optical layer 13 of the non-overlapping first optical layer 13 is disposed. It can be seen that there is a very excellent light condensing effect in the third region R3 overlapped with respect to the one region R1. In particular, it can be seen that the condensing performance of the third region R3 is better than the condensing performance of the second region R2 shown in the image F1 of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a third array of a first optical layer and a second optical layer of the light source module of FIG. 1.
  • 7 is an exemplary view of an optical image by the light source module of FIG. 6.
  • the second optical layer 15 when the first optical layer 13 is arranged in the first direction D1, the second optical layer 15 is inclined at a predetermined angle A2 with the first direction D1. It can arrange in the direction D2. In this case, an angle A2 formed between the first reference line of the first optical layer 13 and the second reference line of the second optical layer 15 is greater than the angle A1 of FIG. 4.
  • the second optical layer 15 when the second optical layer 15 is arranged to be inclined at a predetermined angle A2 with the first optical layer 13, the first optical layer 13 of the first optical layer 13 that is not overlapped is formed. It can be seen that there is a very good light condensing effect in the fourth region R4 overlapped with respect to the one region R1.
  • the condensing performance of the fourth region R4 is considerably superior to the condensing performance of the second region R2 represented by the image F1 of FIG. 3, as well as the third region R3 represented by the image F2 of FIG. 5. It can be seen that it is much superior to the light condensing performance of).
  • the second optical layer 15 and the first optical layer 13 are arranged to overlap each other so that the first optical layer does not use the second optical layer or does not overlap with the second optical layer 15. It is possible to provide a light source module having a very good light collecting performance compared to the light collecting performance of the light source module using (13).
  • FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of a first optical layer for explaining a linear light generation principle of the light source module of FIG. 1.
  • the incident light BL0 emitted from the light source LS and passing through the inside of the light guide layer is light within a range of incident angles below the critical angle determined by the refractive index of the light guide layer and the refractive index of the external medium (atmosphere).
  • Move inside the guide layer at this time, when the incident light BL0 meets the first optical pattern 131, the incident light BL0 is refracted or reflected by the inclined surface 133 of the first optical pattern 131, and the traveling direction thereof is changed to thereby change the first optical layer. Proceeds to the light guide layer through the second surface 13b of (13).
  • the light exiting to the first surface direction of the first optical layer 13 may be reflected by the reflective layer and refracted by the first optical pattern 131 to proceed to the optical guide layer.
  • each pattern unit of the first optical pattern 131 refracts or reflects the incident light through the inclined surface 133 so that the second surface 13b of the first optical layer 13 faces the second surface direction. It acts as indirect light sources for irradiating incident light. That is, the unit patterns of the first optical pattern 131 are indirect light sources that are located farther from the reference point as the light path becomes farther from the light source LS when viewed from a predetermined reference point (or observation point) outside the light source module. It works as (LS1, LS2, LS3) respectively.
  • the unit patterns are sequentially arranged in one direction (x direction) based on the light source LS, and the first unit pattern P1 of the first area A1 and the second unit pattern of the second area A2 are arranged.
  • the second light path which is the moving distance of the incident light reaching the second unit pattern P2 from the light source LS, is a light source ( LS) is longer than the first optical path from the first unit pattern P1, and is smaller than the third optical path from the light source LS to the third unit pattern P3, and similarly to the optical path relationship.
  • the first indirect light source LS1 by the first unit pattern P1 is located at the reference point. It is observed to be located at a first distance closer to the second distance, and the third indirect light source LS3 by the third unit pattern P3 is observed to be located at a third distance farther than the second distance from the reference point. Proceed in the direction orthogonal to the direction in which the pattern units extend (pattern extension direction) on the first optical pattern 131 due to the difference in distance between the unit patterns and the difference in the optical path or the light intensity according to the optical path. The linear light can be displayed with a stereo effect.
  • the first optical layer 13 having the first optical pattern 131 when used, the first path defined by the pattern extension direction of each pattern unit in the direction in which the pattern units are arranged (pattern arrangement direction) is obtained.
  • a linear shaped beam having three-dimensional effect in which indirect light sources in the form of a plurality of point light sources sequentially arranged are gradually located farther away or brightness is gradually lowered. It can be implemented in the light guide layer.
  • the above-described stereoscopic effect linear light has a depth at which linear light, which is limited to a predetermined optical path (first path) by the pattern design of the first optical layer 13, gradually enters the optical guide layer in the thickness direction of the optical guide layer. Refers to an optical image with a sense.
  • the inclined surface 133 provided in the unit pattern of the first optical pattern of the present embodiment is formed as a mirror.
  • the mirror surface refers to a smooth surface having an arithmetic mean roughness (Ra) of 0.02 or less and a maximum height roughness (Ry) of 0.30 or less.
  • the second unit pattern P2 is formed on the light guide layer when viewed from the light source LS side.
  • the unit pattern may be positioned immediately after the unit pattern P1 or may be a unit pattern positioned with the first unit pattern P1 and a predetermined number of other unit patterns interposed therebetween.
  • the third unit pattern P3 is a unit pattern positioned immediately after the second unit pattern P2 when viewed from the light source LS side or a predetermined number of unit patterns different from the second unit pattern P2. It may be a unit pattern placed between them.
  • the spacing between two unit patterns adjacent to each other is about 10 ⁇ m to about 500 ⁇ m. If the aforementioned interval is out of the range, it is difficult to properly perform the role of indirect light sources in which the unit patterns are sequentially arranged. In addition, when the above-described spacing is less than 10 ⁇ m it may be difficult to easily implement the optical pattern, if larger than 500 ⁇ m may be difficult to implement linear light within a certain area.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a driving unit for controlling the arrangement of the first optical layer and the second optical layer of the light source module according to the present invention.
  • the light source module includes a first optical layer 13, a second optical layer 15, and a driver.
  • the first optical layer 13 may be integrally stacked with the optical guide layer, and the second optical layer 15 may be separated from the first optical layer 13 and the optical guide layer, and the relative positions thereof may be changed. Are arranged to be.
  • the second optical layer 15 may be supported elastically, rotatably or movably by the elastic member 21.
  • the elastic member 21 may be implemented by a spring or the like, and may be installed between the fixing part 20 such as a frame or a housing and the second optical layer 15.
  • the driving unit includes an actuator 22 and a controller 23, and actuates the actuator 22 by a control signal of the controller 23 to apply pressure to at least one side of the second optical layer 15.
  • the second optical layer 15 may be arranged to overlap the first optical layer 13 in the form shown in FIG. 2, 4, or 6 by the pressure of the driving unit.
  • the actuator 22 may be a means for reciprocating or rotating the second optical layer 15 using a pump, motor, or the like, or some component of the lighting device that performs a function corresponding to such means.
  • the controller 23 is an electronic control device coupled to a place or a product where a lighting device is installed, and when the lighting device is installed in a home, a factory, or a company, the lighting device is connected to any computer device in the building or a network in the building. It may be a processor of a wireless device connecting to the.
  • various light condensing effects can be achieved by automatically changing the overlapping arrangement structure of the second optical layer 15 with respect to the first optical layer 13 of the light source module by a predetermined program or by simply changing it to an arbitrary remote control device. It can represent an optical image having a.
  • the structure of the overlapping arrangement of the first optical layer and the second optical layer is changed by changing the attitude or position of the second optical layer 15, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the first optical layer 13 may be configured to change a posture or a position of the first optical layer 13. In this case, the first optical layer 13 may move together with the optical guide layer. Since the posture or position change of the optical-optical layer 13 is substantially the same as the posture or position change of the second optical layer 15, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of an example of a coupling structure of a first optical layer and a light source of the light source module of FIG. 1.
  • the light source module includes a plurality of light sources exposed on the first optical layer 13.
  • the light source is disposed at one of the light sources 121 in the first group X1 disposed at one of both edges extending along the longitudinal direction of the first optical layer 13 having a rectangular sheet shape, and the other one of the edges at both sides.
  • the first optical layer 13 may have optical patterns disposed in regions facing each light source.
  • the optical patterns may be substantially the same except that the pattern arrangement direction or the pattern extension direction is different.
  • the first optical pattern 131 may include unit patterns that are bent at boundaries between adjacent regions along the length direction in the first optical layer 13 and extend in a zigzag form.
  • the bent portion 135 of the unit pattern may be located at the boundary.
  • the light sources 121 in the first group X1 irradiate light in the first direction D1a and the light sources 122 in the second group X2 are
  • the second optical layer is disposed on the first optical layer 13 to increase the light collecting performance of the stereo effect linear light and through different light collecting performance.
  • Various optical images can be realized.
  • the printed circuit board on which the light sources 121 and 122 are mounted may be connected to a separate power supply unit 30 to transfer power of the power supply unit 30 to the light sources 121 and 122.
  • the power supply unit 30 may be a vehicle battery.
  • the lighting device having the light source module of the present embodiment can be mounted on a vehicle as a vehicle lighting device and driven by the power of the vehicle battery.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a light source module according to another embodiment of the present invention.
  • the light source module includes a light source 12b, a first optical layer 13, an optical guide layer 14, a second optical layer 15, and a coating layer 18. .
  • the light source module may be connected to the power supply unit 30.
  • the first optical layer 13, the coating layer 18, the light guide layer 14 and the second optical layer 15 have a sheet shape stacked in the order described.
  • the thickness t1 of this sheet-like laminated body is about 100 micrometers to about 500 micrometers.
  • the thickness t1 of the laminate may be about 100 ⁇ m to about 250 ⁇ m.
  • the light source module is flexible enough to be wound on a roll.
  • the first optical pattern 131 of the first optical layer 13 is embedded by the light guide layer 14. That is, when the first optical pattern 131 is covered with a resin, a difference in refractive index between them is small, and thus the function of the first optical pattern 131 may be lost. For example, when the refractive index difference is 0.2 or less, the inclined surface of the first optical pattern 131 located between them does not properly perform the function of refraction and reflection of incident light. In order to prevent such a loss of function of the first optical pattern 131, the light source module of the present embodiment is provided with a coating layer 18 on the first optical pattern 131 of the first optical layer 13.
  • the coating layer 18 is a metallic separator disposed therebetween so that the difference in refractive index between the first optical pattern 131 and the light guide layer 14 is maintained at a predetermined value or more.
  • the coating layer 18 is not particularly limited as long as it is a material capable of separating the first optical layer 13 and the optical guide layer 14, and may be, for example, silver (Ag), aluminum (Al), stainless steel (304SS), or the like. Can be formed.
  • the light source 12b is arrange
  • the light source 12b may be disposed separately from the sheet-shaped laminate.
  • the light source 12b may be connected to a separate power supply unit 30 to be driven by the power of the power supply unit 30.
  • the power supply unit 30 may be a vehicle battery mounted in a vehicle, but is not limited thereto.
  • the power supply unit 30 may be implemented as a power source including a secondary battery or an adapter (or a transformer) connected to a commercial power source.
  • the incident light When the incident light is provided to the middle portion of the optical guide layer 14 in the longitudinal direction, the light incident from the light source 12b into the optical guide layer 14 via the first optical layer 13 is transferred to the optical guide layer ( 14 may be converted into bi-directional three-dimensional linear light that travels from the middle to both edges and travels from the middle to the both edges by the first optical pattern 131 of the first optical layer 13.
  • the light source may be arranged to irradiate light to the light guide layer 14 on the side of the sheet-like laminate. That is, as shown by a dotted line in FIG. 10, the light source 10a may be implemented at another position to irradiate light from the outside of the side of the light guide layer 14 to the inside of the light guide layer 14. .
  • the coating layer is disposed on the first optical pattern embedded in the resin, and the boundary between the first optical pattern and the optical guide layer is clearly configured to smoothly reflect and refract incident light on the inclined surface of the first optical pattern. It is possible to implement a linear light having a stereo effect by doing so. In addition, the light collecting performance of the stereo effect linear light may be controlled through the second optical layer overlapping the first optical layer.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of an optical member that can be employed in the light source module of FIG. 11.
  • an optical member that may be employed in the light source module according to the present exemplary embodiment may process the second surface of the light guide layer 14 and the light guide layer 14 to form a second surface of the light guide layer 14.
  • the second optical layer 15 has a second optical pattern 151 on the second surface.
  • a transparent adhesive layer may be disposed between the first optical pattern 131 and the second optical layer 15 forming the first optical layer for bonding therebetween.
  • the optical member refers to a structure in which the light guide layer 14, the first optical layer and the second optical layer 15 are stacked in the order described.
  • the second optical layer 15 or the second optical pattern 151 may have the same pattern arrangement as the first optical pattern 131 in the thickness direction of the optical guide layer 14. In some embodiments, the second optical layer 15 or the second optical pattern 151 may overlap the pattern array of the second optical pattern 151 so as to be inclined at a predetermined angle with the pattern array of the first optical pattern 131. Can be.
  • the light collecting performance of the portion of the second optical pattern 151 overlapping the first optical pattern 131 may be collected at the portion of the first optical pattern 131 where the second optical pattern 151 does not overlap. Compared to this, it is possible to realize a considerably better optical image. In addition, it is possible to provide a light source module or a lighting device using the light source module capable of controlling the light collecting performance according to the pattern design of the optical member and the arrangement design of the overlapping pattern.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of another optical member that can be employed in the light source module of FIG. 11.
  • an optical member that may be employed in the light source module according to the present exemplary embodiment may process the first surface of the light guide layer 14 and the light guide layer 14 to process the first surface of the light guide layer 14.
  • the first optical pattern 131 which is integrally formed on the surface and forms the first optical layer, and the second surface of the optical guide layer 14 are processed and integrally formed on the second surface of the optical guide layer 14.
  • the third optical layer 15a includes a third optical pattern 151a on a second surface opposite to the first surface facing the second optical pattern 151, but is not limited thereto.
  • the second optical pattern 151 is not limited thereto.
  • a transparent adhesive layer (not shown) may be disposed between the second optical pattern 151 and the third optical layer 15a forming the second optical layer for bonding therebetween.
  • the optical member refers to a structure in which the first optical layer, the light guide layer 14, the second optical layer, and the third optical layer 15a are stacked in the order described.
  • the second optical pattern 151 may have the same pattern arrangement as the first optical pattern 131 in the thickness direction of the optical guide layer 14. In some embodiments, the second optical pattern 151 may overlap the pattern arrangement of the second optical pattern 151 so as to be inclined at a predetermined angle with the pattern arrangement of the first optical pattern 131.
  • the third optical pattern 151a of the third optical layer 15a may have the same pattern arrangement as the second optical pattern 151.
  • the third optical pattern 151a of the third optical layer 15a has the same pattern as at least one of the first optical pattern 131 and the second optical pattern 151 in the thickness direction of the optical guide layer 14. It can have an array. In some embodiments, the third optical pattern 151a may have a pattern arrangement of the third optical pattern 151a at a predetermined angle with the pattern arrangement of at least one of the first optical pattern 131 and the second optical pattern 151. Can be overlapped to be inclined.
  • a line having a stereoscopic effect by superimposing at least one of at least some of the second optical patterns 151 and at least some of the third optical patterns 151a on the first optical pattern 131.
  • a light source capable of controlling the light collection performance of a portion where fluorescence overlaps each other, and emitting light of a surface light source with various linear light optical images whose light collection performance is controlled according to the pattern design of the optical member and the arrangement design of the overlap pattern.
  • a module or a lighting device using the light source module can be provided.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a light source module according to another embodiment of the present invention.
  • the light source module includes a printed circuit board 11, a light source 12, a first optical layer 13, an optical guide layer 14, a second optical layer 15, The reflective layer 16, the adhesive pattern 17, the reflective pattern 19, and the light blocking pattern layer are included.
  • the printed circuit board 11, the light source 12, the first optical layer 13, the optical guide layer 14, the second optical layer 15, the reflective layer 16 and the adhesive pattern 17 1 is substantially the same as a corresponding component of the light source module described above with reference to FIG. 1, and thus a detailed description thereof will be omitted.
  • the reflective pattern 19 scatters and scatters light traveling to the reflective layer 16 on the lower surface of the first optical layer 13, that is, on the first surface of the first optical layer 13.
  • the reflective pattern 19 may be disposed adjacent to the light exit surface of the light source 12.
  • the reflective pattern 19 may be formed by printing an ink including any one of TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3, silicon, and polystyrene (PS) on the surface of the reflective layer 16.
  • the reflective pattern 19 may be formed in a dot pattern shape, a prism shape, a lenticular shape, a lens shape, or a combination thereof, but is not limited thereto.
  • the first separation region 132 formed between the first optical layer 13 and the reflective layer 16 by the first optical pattern 131. Can be limited to a specific shape or form.
  • the uniformity of light may be increased or decreased in a specific region of the light source module.
  • the light blocking pattern layer includes a light blocking pattern 23 and is disposed on the light guide layer 14 or the second optical layer 15 on the light source 12.
  • the light blocking pattern layer is disposed on the second optical layer 15, but is not limited thereto.
  • the light blocking pattern layer may be disposed between the light guide layer 14 and the second optical layer 15.
  • the light shielding pattern layer is disposed on the light guide layer 14 and the second optical layer 15. It is preferably arranged in a separated state.
  • the light shielding pattern 23 prevents light emitted from the light source 12 from forming a hot spot directly above the light source 12 and deteriorating the appearance image. To this end, the light shielding pattern 23 is disposed on the light guide layer 14 or the second optical layer 15 on the light source 12 so as to cover the front portion of the light exit surface by a predetermined length.
  • the light shielding pattern 23 is formed on one surface of a single base substrate through a printing process, and the base substrate is disposed on the second optical layer 15 or the light guide layer 14.
  • the base substrate may be provided with a transparent film such as polyethylene terephthalate (PET) and polystyrene (PS) having excellent light transmittance.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PS polystyrene
  • the light blocking pattern layer may be implemented using a single base substrate, but is not limited thereto.
  • the light shielding pattern layer may have a form in which a light shielding pattern is disposed between two base substrates.
  • the light shielding pattern 23 is arranged above the light source 12 between the upper surface of the first optical sheet 21 and the lower surface of the second optical sheet 22 so as to block concentration of light emitted from the light source 12. Can be.
  • the light shielding pattern 23 may be implemented not only to completely block the light but also to perform a function of partially blocking and diffusing the light, that is, to adjust the light blocking degree or the diffusing degree of the light.
  • the light shielding pattern 23 may be implemented as a superimposed printing structure of a complex pattern.
  • the overprinting structure refers to forming one pattern and printing another pattern thereon.
  • the light shielding pattern 23 may include at least one selected from TiO 2 , CaCO 3 , BaSO 4 , Al 2 O 3 , and silicon (Silicon) on the lower surface of the polymer film (eg, the second optical sheet) in the light emitting direction.
  • a first layer for diffusion patterns is formed using an ink including a material
  • a second light shielding pattern is formed on the first layer for diffusion patterns using an ink including aluminum (Al) or a mixture of Al and TiO 2 . It can be implemented by forming a layer. That is, the light shielding pattern 23 may be provided by forming a first layer for diffusion patterns on the surface of the polymer film by white printing, and then forming a second layer for light shielding patterns thereon.
  • the second layer for the light shielding pattern on the polymer film first, and then form the first layer for the diffusion pattern. It is apparent that the design of forming the light shielding pattern 23 may be variously modified in consideration of light efficiency, intensity, and light shielding rate.
  • the light shielding pattern 23 may have a triple structure in which an intermediate layer of a metal pattern is disposed between the first layer for the diffusion pattern and the second layer for the diffusion pattern.
  • the intermediate layer of the metal pattern corresponds to the light shielding pattern layer.
  • TiO 2 having excellent refractive index can be used as the material of the diffusion pattern layer, or CaCO 3 having excellent light stability and color can be used together with TiO 2 .
  • Excellent aluminum (Al) can be used.
  • a triple-blocking pattern including CaCO 3 stable white light can be realized through a function of subtracting exposure of yellow light.
  • the light shielding pattern 23 in addition to CaCO 3 , inorganic materials having a large particle size, such as BaSO 4 , Al 2 O 3 , and silicon beads, and similar structures may be used.
  • the light shielding pattern 23 is preferably formed by adjusting the pattern density so that the pattern density becomes lower as the light source 12 moves away from the light output direction.
  • the light emitted from the light source is excessively strong directly above the light source, thereby preventing the optical characteristics of the light source module from deteriorating and the appearance image deteriorating, such as yellowish light emission phenomenon.
  • one or more optical sheets may be further formed on the second optical sheet 22 according to the implementation.

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Abstract

본 발명은 광가이드층 양측의 광학패턴을 이용하여 선형광에 다양한 효과를 줄 수 있는 광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치에 관한 것으로, 광원 모듈은, 제1면과 제1면의 반대측인 제2면과 제1면 또는 제2면 상의 제1광학패턴을 구비하는 제1광학층과, 제2면과 마주하는 제3면과 제3면의 반대측인 제4면과 제3면 또는 제4면 상의 제2광학패턴을 구비하는 제2광학층과, 제1광학층 상의 광가이드층과, 광가이드층 내부에 광을 공급하는 광원부를 포함한다.

Description

광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치
본 발명의 실시예는 광가이드층 양측의 광학패턴을 이용하여 선형광에 다양한 효과를 줄 수 있는 광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)는 화합물 반도체를 이용하여 전기신호를 빛으로 변환하는 소자이다. LED 소자를 이용한 광원은 형광등과 같은 종래 광원 대비 저전력, 높은 색온도, 장수명 등의 장점이 있다.
LED 광원을 이용하는 기존의 광원 모듈이나 이를 구비하는 조명 장치 대부분은 단순한 점광원 조명이나 평면 조명을 제공하는 장치로서 광이미지가 단순하고 획일적인 한계가 있다. 기존의 광원 모듈이나 조명 장치에서 입체효과를 갖는 광이미지나 선형광의 광이미지를 표현하는 경우, 광원 모듈이나 조명 장치는 별도의 기구적인 구성의 배치를 통해 해당 광이미지를 표시할 수 있으나, 전술한 경우, 조명 장치의 비용이 증가하고 설치 또는 조립이 어려운 단점이 있다.
이와 같이, 현재의 광원 모듈 혹은 조명 장치 기술 분야에서는 새로운 광이미지를 표현하면서 설치가 용이하고 저렴한 새로운 기능의 조명 제품에 대한 요구가 상당하나, 아직까지 전술한 조명 제품에 대한 요구에 부응하고 있지 못한 실정이다.
상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에서는 광가이드층 양측의 광학패턴을 이용하여 선형광에 입체효과, 중첩효과 등의 다양한 효과를 줄 수 있는 광원 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 광원 모듈을 시트 형상으로 유연하게 구현하여 제조 및 설치가 용이하고 굴곡을 갖는 하우징이나 조명 애플리케이션에 용이하게 적용할 수 있는 광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 광원 모듈은, 제1면과 제1면의 반대측인 제2면과 제1면 또는 제2면 상의 제1광학패턴을 구비하는 제1광학층과, 제2면과 마주하는 제3면과 제3면의 반대측인 제4면과 제3면 또는 제4면 상의 제2광학패턴을 구비하는 제2광학층과, 제1광학층 상의 광가이드층과, 광가이드층 내부에 입사광을 공급하는 광원부를 포함한다. 여기서, 제1광학패턴은, 순차 배열되고 제1면 또는 제2면에 대하여 경사각을 갖는 경사면을 각각 구비하는 복수의 패턴유닛들을 포함하고, 복수의 패턴유닛들은 입사광을 경사면에서의 굴절 및 반사에 의해 제1면이 향하는 제1면 방향 또는 제2면이 향하는 제2면 방향으로 유도하여 복수의 패턴유닛들의 각 패턴 연장 방향과 직교하는 방향으로 연장하는 제1경로의 선형광으로 변환한다.
일실시예에서, 제2광학층은 광가이드층의 두께 방향에서 제2광학패턴의 배열이 제1광학패턴의 배열과 동일하도록 제1광학층 상에 중첩된다.
일실시예에서, 제2광학층은 광가이드층의 두께 방향에서 제2광학패턴이 제1광학패턴과 다르게 배열되도록 제1광학층 상에 중첩된다. 제2광학패턴의 적어도 하나의 패턴 연장 방향이나 패턴 배열 방향은 제1광학패턴의 것과 다르다.
일실시예에서, 제1광학패턴은, 제1패턴유닛들이 제1면 또는 제2면에 대하여 제1경사각의 경사면을 갖고 순차 배열되는 제1패턴그룹과 제2패턴유닛들이 제1면 또는 제2면에 대하여 제2경사각의 경사면을 갖고 순차 배열되는 제2패턴그룹을 구비한다. 제1패턴유닛들의 제1패턴배열방향과 제2패턴유닛들의 제2패턴배열방향은 서로 다를 수 있다.
일실시예에서, 경사면은 산술평균 거칠기(Ra) 0.02 이하 및 최대높이 거칠기(Ry) 0.30 이하인 경면을 포함한다.
일실시예에서, 제1패턴유닛들 중 서로 인접한 두 패턴유닛들 사이의 간격은 10㎛ 내지 500㎛이다.
일실시예에서, 광원 모듈은 제1광학층에 대하여 제2광학층을 회전시키거나 이동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 광가이드층의 주재료는 레진 또는 글래스이다. 광가이드층의 두께는 0.1㎜ 이상, 10.0㎜ 이하일 수 있다.
일실시예에서, 광원부는, 제1광학층의 제1면 상의 인쇄회로기판, 및 인쇄회로기판에 실장되고 제1광학층의 제2면 상에 노출되며 광가이드층에 의해 매립되는 발광다이오드 패키지를 포함한다. 인쇄회로기판은 연성(Flexible) 인쇄회로기판일 수 있다.
일실시예에서, 발광 모듈은, 제1광학층과 광가이드층 사이의 반사층을 더 포함할 수 있다. 또한, 발광 모듈은, 광가이드층과 반사층 사이의 반사패턴 혹은 접착패턴, 및 광가이드층과 반사층 사이에서 반사패턴 혹은 접착패턴에 의해 포위되는 이격영역(제1이격영역)을 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 발광 모듈은, 제1광학층의 제2면에 제1광학패턴이 배열될 때, 제1광학층과 광가이드층 사이에 배치되는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 광원 모듈은, 광원부의 광원 상부의 광가이드층 상에 배치되는 차광패턴층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 조명 장치는, 전술한 실시예들 중 어느 하나의 광원 모듈, 및 광원 모듈의 광원부에 연결되는 전원부를 포함한다. 전원부는 차량 배터리를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 경면의 경사면을 갖는 광학패턴과 광가이드층 양측의 광학패턴들을 이용하여 선형광에 입체효과, 중첩효과 등의 다양한 효과를 표현하는 광원 모듈을 제공할 수 있다. 즉, 레진층을 게재한 복수 광학층의 배열 관계를 이용하여 입체효과를 갖는 선형광에 다양한 디자인적 효과를 간단히 부가하는 광원 모듈과 이를 구비하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 시트 형상으로 제조하여 제조 및 설치가 용이하고 굴곡을 갖는 하우징이나 조명 애플리케이션에 용이하게 적용가능한 광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 광학패턴을 구비한 광학층들과 광학층들 사이의 광가이드층을 이용하여 시야각에 따라 출력 광이미지의 형상(입체효과 형상을 포함함)이 바뀌는 광원 모듈 및 이를 구비하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광원 모듈의 단면도
도 2는 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 제1배열에 대한 개략적인 평면도
도 3은 도 2의 광원 모듈에 의한 광이미지의 예시도
도 4는 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 제2배열에 대한 개략적인 평면도
도 5는 도 4의 광원 모듈에 의한 광이미지의 예시도
도 6은 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 제3배열에 대한 개략적인 평면도
도 7은 도 6의 광원 모듈에 의한 광이미지의 예시도
도 8은 도 1의 광원 모듈의 선형광 생성원리를 설명하기 위한 제1광학층의 부분 확대 단면도
도 9는 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 배열 제어를 위한 구동부를 설명하기 위한 개념도
도 10은 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 광원의 결합 구조의 일례에 대한 개략도
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 모듈의 단면도
도 12는 도 11의 광원 모듈에 채용할 수 있는 광학 부재의 단면도
도 13은 도 11의 광원 모듈에 채용할 수 있는 다른 광학 부재의 단면도
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광원 모듈의 단면도
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
아울러, 본 발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드라이트, 차량실내조명, 도어스카프, 후방라이트 등에도 적용이 가능하며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 조명관련 분야에 적용 가능하다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 광원 모듈의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈은, 인쇄회로기판(11), 광원(12), 제1광학층(13), 광가이드층(14) 및 제2광학층(15)을 포함한다. 인쇄회로기판(11)과 광원(12)는 광원부를 형성한다. 또한, 광학 모듈은 반사층(16)을 더 포함하거나 반사층(16) 및 접착패턴(17)을 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 광원 모듈에 있어서, 광원(12)의 빛은, 광가이드층(14) 내부에서 제1광학층(13)의 광학패턴(131)의 구조적 집광에 의한 기하학적 입체효과를 갖는 3차원 광분포를 나타내다. 그리고, 광가이드층(14)을 게재하고 적층되는 제1광학층(13)과 제2광학층(15)의 배열 구조에 의해, 광원 모듈은 두 광학층(13, 15)이 서로 마주하는 제1영역에서 두 광학층이 서로 마주하지 않는 제2영역에서보다 매우 우수한 집광 효과를 나타낸다.
본 실시예에 의하면, 형광등이나 차량용 조명 등의 광원으로서 특정 패턴을 가지는 시트(제1광학필름 및 제2광학필름)를 이용하여 우수한 집광 효과를 나타내면서 기하학적인 이미지를 구현하는 광원 모듈을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따른 광원 모듈의 각 구성요소를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
인쇄회로기판
인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)(11)은 회로 부품을 유지하는 보드로서 소정의 베이스 기재상에 도전층을 패터닝하여 배선층이나 패드부를 형성한 회로 기판을 지칭한다. 인쇄회로기판(11)은 단면 PCB, 양면 PCB, 다층 PCB, IVH(Interstitial Via Hole) PCB, BGA(Ball Grid Array) PCB, P-F(Ridgid-Flexible) PCB, MCM(Multi Chip Module) PCB 등이 이용될 수 있다. 본 실시예에서 인쇄회로기판(11)은 모듈의 유연성 확보를 위해 연성 인쇄회로기판(Flexible patterned circuit board, FPCB)으로 구현될 수 있다.
광원
광원(12)은 인쇄회로기판(11)에 실장된다. 광원(12)은 LED 소자나 이와 유사한 기능을 갖는 반도체 소자로 구현될 수 있다. 광원(12)은 LED 소자에서 나오는 빛이 하나 이상의 다른 LED 소자의 빛과 중첩되는 다수의 LED 패키지를 구비할 수 있다. 또한, 광원(12)은 인쇄회로기판(11)을 통해 외부로부터 전력을 받고, 외부로부터의 제어 신호에 따라 구동될 수 있다.
광원(12)은 측면형(Side view type) 또는 직하형(Top view type)의 LED 소자를 구비한다. 직하형 LED 소자를 측면형으로 배치하면, 광원(12)에서 나오는 빛이 바로 상부로 직진하는 것이 아니라 한쪽 측면을 향해 직진하므로, 광 확산 및 반사 기능을 구현하는 광가이드층과 광가이드층에 결합된 제1광학층을 활용하여 입체효과를 갖는 선형광을 유도할 수 있다.
또한, 광원(12)으로서 직하형 LED 소자를 이용하면, 측면형 대비 높은 광효율에 의해 전체 광원의 개수를 감소시킬 수 있고, 광원 모듈의 전체 무게 및 두께를 혁신적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 실시예의 광원부는 복수의 광원(12)을 포함하고, 제1광학층(13)과 제2광학층(15)을 중첩 구조로 배열함으로써 서로 인접한 광원들의 빛이 하나로 연결되어 집광 효과가 더 강해지는 광이미지 등의 다양한 집광 구조의 광이미지를 구현할 수 있다.
제1광학층
제1광학층(13)은 제1면 및 제1면의 반대측인 제2면을 구비한다. 제1광학층(13)은 시트 또는 필름 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 제1광학층(13)은 제1면 또는 제2면에 제1광학패턴(131)을 구비할 수 있다. 본 실시예에서 제1광학패턴(131)은 광가이드층(14)과 마주하는 제2면의 반대측인 제1면에 배열된다.
제1광학패턴(131)은 제2면 상에 스트라이프 형태로 배열되는 복수의 단위패턴들을 구비할 수 있다. 또한, 제1광학패턴(131)은 제1패턴유닛들이 상기 제3면 또는 상기 제4면에 대하여 제1경사각의 경사면을 갖고 순차 배열되는 제1패턴그룹과 제2패턴유닛들이 제1면 또는 제2면에 대하여 제2경사각의 경사면을 갖고 순차 배열되는 제2패턴그룹을 구비할 수 있다. 제1경사각과 제2경사각은 동일할 수 있다. 그리고, 제1패턴유닛들의 제1패턴배열방향과 제2패턴유닛들의 제2패턴배열방향은 동일하거나 서로 다를 수 있다. 본 실시예에서는 복수의 광원들 중 각 광원의 빛을 유도하고자 하는 방향으로 배열되는 복수 그룹의 패턴유닛들이 구비된다. 그리고, 복수의 그룹 중 인접한 두 그룹의 패턴유닛들의 패턴배열방향은 서로 다르게 배열하고 있다.
이러한 제1광학패턴(131)에 의하면, 직사각형 시트 형상의 광원 모듈에서 길이 방향을 따라 연장하는 가장자리의 일측에 배치되는 제1그룹(도 10의 참조부호 X1 참조) 내 광원들은 제1방향으로 빛을 조사하고 상기한 가장자리의 타측에 배치되는 제2그룹(도 10의 참조부호 X2 참조) 내 광원들은 제1방향과 다른 제2방향으로 빛을 조사할 수 있다.
제1광학패턴(131)에 의해 제1광학층(13)과 인쇄회로기판(11)(또는 반사층) 사이에는 제1이격영역(132)이 마련될 수 있다. 제1이격영역(132)은 공기층 또는 진공층일 수 있다.
제1광학패턴(131)은 광가이드층(14) 내부를 진행하는 빛을 순차로 배열되는 복수의 패턴유닛들에서 각각 반사하고 그에 의해 광경로를 한정하고 광도를 점진적으로 감소시켜 제1광학패턴(131) 상에 기하학적인 광이미지를 생성한다. 패턴유닛은 프리즘(Prism), 렌즈 모양(Lenticular), 사면체, 원뿔 등 다양한 패턴 단면 형상을 구비할 수 있다. 즉, 제1광학층(13)은 프리즘 시트, 마이크로렌즈 어레이 시트 및 렌티큘러 렌즈 시트 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
광가이드층
광가이드층(14)은 광원(12)에서 광가이드층(14)의 일측에 공급되는 빛을 일측에서 타측으로 유도한다. 광가이드층(14)은 글래스(Glass), 레진(Resin) 등으로 구현될 수 있다. 즉, 본 실시예의 광가이드층(14)은 기존의 도광판으로 이용 가능하다.
레진으로 광가이드층(14)을 형성하면, 글래스의 경우에 비해 두께를 얇게 형성할 수 있고, 유연한 광가이드층(14)을 구현할 수 있다. 광가이드층(14)을 이용하면 점 광원 형태의 광원(12)에서 나오는 빛을 유도하여 광가이드층(14)의 상부면에서 선광원 혹은 면광원 형태의 광이미지를 효율적으로 구현할 수 있다.
광가이드층(14)에 사용가능한 레진은 광원(12)에서 나오는 빛을 유도할 수 있는 재질로 이루어진다. 이러한 재질의 레진은 올리고머를 포함한 자외선 경화수지일 수 있다. 좀더 구체적으로, 레진의 재료로는 우레탄 아크릴레이트 올리고머가 이용될 수 있다. 또한, 레진의 재료로는 합성올리고머인 우레탄 아크릴레이트 올리고머와 폴리아크릴인 폴리머 타입을 혼합한 수지가 이용될 수 있다.
광가이드층(14)에는 저비점 희석형 반응성 모노머인 IBOA(isobornyl acrylate), HPA(Hydroxylpropyl acrylate, 2-HEA(2-hydroxyethyl acrylate) 등이 혼합된 모노머가 더 포함될 수 있으며, 첨가제로서 광개시제(이를 테면, 1-hydroxycyclohexyl phenyl-ketone 등) 또는 산화방지제 등을 혼합될 수 있다.
전술한 재료나 첨가제는 예시일 뿐이며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한, 광 확산 기능을 수행할 수 있는 모든 수지로 본 실시예의 광가이드층을 형성할 수 있다.
또한, 광가이드층(14)을 레진층으로 구현하는 경우, 광가이드층(14) 내부에는 중공부를 가진 다수의 비드(Bead, 미도시)가 특정 영역에 혹은 전체 영역에 분산 형태로 배치될 수 있다. 이러한 비드는 광의 반사 및 확산 특성을 향상시키는 역할한다. 즉, 비드를 이용하면 중첩 배열 구조를 갖는 제1광학층(13)과 제2광학층(15)의 배열 각도에 특정 영역에서의 광 집중이나 확산을 효과적으로 제거할 수 있다.
전술한 비드는 실리콘(Sillicon), 실리카(Silica), 글라스 버블(Glass bubble), PMMA(Polymethyl methacrylate), 우레탄(Urethane), Zn, Zr, Al2O3, 아크릴(Acryl) 중 선택되는 어느 하나로 구성될 수 있으며, 비드의 입경은 약 1㎛ ~ 약 20㎛의 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 비드의 함량은 원하는 광 확산 효과를 고려하여 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어, 광가이드층(14) 전체에 비드를 분산 배치하는 경우, 비드의 함량은 광가이드층(14)의 전체 레진의 중량 대비 0.01~0.3% 범위 내에서 조절될 수 있다.
본 실시예에서 광가이드층(14)을 레진층으로 구현하면, 레진층의 존재로 인해 글래스 등이 차지하던 두께를 혁신적으로 감소시킬 수 있고, 광원 모듈을 박형화하거나 시트 형태로 제조할 수 있고, 아울러 연성의 특성을 가지는바 다양한 애플리케이션의 굴곡부에 용이하게 적용할 수 있고, 제품 디자인의 자유도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
제2광학층
제2광학층(15)은 제1광학층(13)의 제2면과 마주하는 제3면 및 제3면의 반대측인 제4면을 구비한다. 제2광학층(15)은 시트 또는 필름 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 제2광학층(15)은 제3면 또는 제4면에 제2광학패턴(151)을 구비할 수 있다. 본 실시예에서 제2광학패턴(151)은 제1광학층(13)의 제2면 및 광가이드층(14)의 상부면과 마주하는 제3면에 배열된다.
제2광학패턴(151)에 의해 제2광학층(15)과 광가이드층(14)의 상부면 사이에는 제2이격영역(152)이 마련될 수 있다. 제2이격영역(152)은 공기층 또는 진공층일 수 있다.
제2광학층(15)은 제1광학층(13)과 유사하게 프리즘 시트, 마이크로렌즈 어레이 시트 및 렌티큘러 렌즈 시트 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 즉, 제2광학층(15)의 제2광학패턴(151)의 패턴유닛은 프리즘(Prism), 렌즈 모양(Lenticular), 사면체, 원뿔 등 다양한 패턴 단면 형상을 구비할 수 있다.
전수한 구성에 의해, 제2광학패턴(151)은 광가이드층(14)에서 직접 진행해 나오거나 제1광학패턴(131)에서 반사되고 광가이드층(14)을 경유하여 나오는 빛을 제2패턴유닛들에서 굴절시켜 제4면이 향하는 제4면 방향으로 방출한다.
제2광학층(15)은 제1광학층(13)과 동일한 부재이거나 제1광학층(13)에 채용할 수 있는 광학패턴을 구비한 광학필름일 수 있다.
전술한 제1광학층(13)과 제2광학층(15)은 광학필름을 가공하여 형성할 수 있으나, 그 제한은 없으며 광학패턴이 마련된 필름을 광가이드 부재(베이스 부재)에 부착하는 방식 등 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 방식으로 형성 가능하다.
반사층
반사층(16)은 인쇄회로기판(11) 상에 배치된다. 반사층(13)은 제1광학층(13)을 지나 모듈 하부로 진행하는 빛을 반사하여 제1광학층(13) 혹은 광가이드층(14)에 공급한다. 반사층(16)은 반사 효율이 높은 재질로 배치되어 모듈의 광 손실을 줄이는 역할을 한다. 이러한 반사층(16)은 필름 형태로 구현될 수 있으며, 빛의 반사나 분산을 촉진하는 특성 구현을 위해 백색 안료를 분산 함유하는 합성 수지로 구현될 수 있다.
예컨대, 백색 안료로서는 산화티탄, 산화알루미늄, 산화아연, 탄산연, 황산바륨, 탄산칼슘 등이 이용될 수 있으며, 합성 수지로서는 폴리에틸엔 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 아크릴수지, 콜리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로소스 아세테이트, 내후성 염화비닐 등이 이용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 구현에 따라서, 반사층(16)은 은(Ag), 알루미늄(Al), 스테인리스 강(예컨대, 304SS) 등으로 형성될 수 있다. 이 경우, 반사층(16)의 내구성을 높이고, 광원 모듈의 광효율을 증대시킬 수 있다.
반사층(16)의 표면에는 접착패턴(17)이 더 구비될 수 있다. 접착패턴(17)은 반사층(16)과 제1광학층(13) 사이에 접착 물질로 포위되는 제1이격영역(132)을 형성한다. 제1이격영역(132)은 공기층 혹은 진공층으로 형성된다. 제1이격영역(132)을 형성하면, 공기층에 의해 입체효과를 증진시킬 수 있고 공기층 부분과 접착 물질 부분의 굴절율 차이에 의해 입체효과 선형광의 다양한 디자인적 효과를 구현할 수 있다.
한편, 제1이격영역(132)를 형성하지 않고, 양면테이프 등의 접착제를 이용하여 전면 접착을 하는 경우, 제조 공정 중 발생하는 오염에 의해 외관 이미지에 불량이 발생하기 쉽다.
또한, 접착패턴(17)은 광 반사 물질을 함유하고, 광 반사 물질을 통해 반사층(16)의 반사율 제어에 기여할 수 있다. 이 경우, 접착패턴(17)은 반사패턴으로도 지칭될 수 있다.
도 2는 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 제1배열에 대한 개략적인 평면도이다. 도 3은 도 2의 광원 모듈에 의한 광이미지의 예시도이다.
도 2를 참조하면, 제1광학층(13)이 제1방향(D1)으로 배열되어 있을 때, 제2광학층(15)을 제1방향(D1)과 동일한 제2방향(D2)으로 배치할 수 있다. 이 경우, 제1광학층(13)의 제1기준선과 제2광학층(15)의 제2기준선이 이루는 각도(A0)는 제로(zero)가 된다.
여기서, 제1기준선은 제1광학층(13)이 직사각형 시트 형상을 가질 때 그 길이 방향이 연장하는 제1방향(D1) 상에 놓인 직선일 수 있다. 또한, 제1기준선은 제1광학층(13)이 원형이나 정사각형 혹은 다각형 시트 형상을 가질 때 제1광학패턴의 적어도 어느 하나의 패턴유닛이 연장하는 패턴연장방향이거나 패턴유닛들이 순차 배열되는 패턴배열방향 상에 놓인 직선일 수 있다. 제2기준선은 제1기준선과 실질적으로 동일한 방식으로 설정될 수 있다.
도 3의 이미지(F1)로 나타낸 바와 같이, 제2광학층(15)이 제1광학층(13)과 동일한 방향으로 배열되거나 이들 사이의 경사각이 '0'이 되도록 광가이드층을 사이에 두고 서로 중첩되면, 중첩되지 않은 제1광학층(13)의 제1영역(R1)에 비해 중첩된 제2영역(R2)에서 매우 우수한 집광 효과가 있음을 확인할 수 있다.
도 4는 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 제2배열에 대한 개략적인 평면도이다. 도 5는 도 4의 광원 모듈에 의한 광이미지의 예시도이다.
도 4를 참조하면, 제1광학층(13)이 제1방향(D1)으로 배열되어 있을 때, 제2광학층(15)을 제1방향(D1)과 일정 각도(A1) 경사진 제2방향(D2)으로 배치할 수 있다. 이 경우, 제1광학층(13)의 제1기준선과 제2광학층(15)의 제2기준선이 이루는 각도(A1)는 제로(zero)보다 큰 예각이 된다.
도 5의 이미지(F2)로 나타낸 바와 같이, 제2광학층(15)을 제1광학층(13)과 일정 각도(A1) 경사지도록 배열하면, 중첩되지 않은 제1광학층(13)의 제1영역(R1)에 비해 중첩된 제3영역(R3)에서 매우 우수한 집광 효과가 있음을 확인할 수 있다. 특히, 제3영역(R3)의 집광 성능은 도 3의 이미지(F1)로 나타낸 제2영역(R2)의 집광 성능보다 더 우수한 것을 확인할 수 있다.
도 6은 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 제3배열에 대한 개략적인 평면도이다. 도 7은 도 6의 광원 모듈에 의한 광이미지의 예시도이다.
도 6을 참조하면, 제1광학층(13)이 제1방향(D1)으로 배열되어 있을 때, 제2광학층(15)을 제1방향(D1)과 일정 각도(A2) 경사진 제2방향(D2)으로 배치할 수 있다. 이 경우, 제1광학층(13)의 제1기준선과 제2광학층(15)의 제2기준선이 이루는 각도(A2)는 도 4의 각도(A1)보다 큰 예각이 된다.
도 7의 이미지(F3)로 나타낸 바와 같이, 제2광학층(15)을 제1광학층(13)과 일정 각도(A2) 경사지도록 배열하면, 중첩되지 않은 제1광학층(13)의 제1영역(R1)에 비해 중첩된 제4영역(R4)에서 매우 우수한 집광 효과가 있음을 확인할 수 있다. 특히, 제4영역(R4)의 집광 성능은 도 3의 이미지(F1)로 나타낸 제2영역(R2)의 집광 성능보다 상당히 우수할 뿐만 아니라 도 5의 이미지(F2)로 나타낸 제3영역(R3)의 집광 성능보다 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
전술한 실시예에 의하면, 제2광학층(15)과 제1광학층(13)을 중첩하여 배열함으로써 제2광학층을 이용하지 않거나 제2광학층(15)과 중첩되지 않은 제1광학층(13)을 이용하는 광원 모듈의 집광 성능에 비해 매우 우수한 집광 성능을 가진 광원 모듈을 제공할 수 있다.
도 8은 도 1의 광원 모듈의 선형광 생성원리를 설명하기 위한 제1광학층의 부분 확대 단면도이다.
도 8을 참조하면, 광원(LS)로부터 출사되어 광가이드층 내부를 경유하는 입사광(BL0)은 광가이드층의 굴절률과 외부 매질(대기)의 굴절률에 의해 정해지는 임계각 이하의 입사각 범위 내에서 광가이드층 내부를 이동한다. 이때, 입사광(BL0)이 제1광학패턴(131)을 만나면, 입사광(BL0)은 제1광학패턴(131)의 경사면(133)에서 굴절 또는 반사되고 그에 의해 진행 방향이 변경되어 제1광학층(13)의 제2면(13b)을 통해 광가이드층으로 진행한다. 여기서, 제1광학층(13)의 제1면 방향으로 나가는 빛은 반사층에 의해 반사되고 제1광학패턴(131)에서 굴절되어 광가이드층으로 진행할 수 있다.
전술한 경우, 제1광학패턴(131)의 각 패턴유닛은 입사광을 경사면(133)을 통해 굴절시키거나 반사시켜 제1광학층(13)의 제2면(13b)이 향하는 제2면 방향으로 입사광을 조사하는 간접 광원들로서 동작한다. 즉, 제1광학패턴(131)의 단위패턴들은 광원 모듈 외부의 소정의 기준점(혹은 관측점)에서 볼 때 광원(LS)과의 거리에 따라 광경로가 멀어질수록 기준점에서 더 멀리 위치하는 간접광원(LS1, LS2, LS3)으로서 각각 작동한다.
예를 들면, 광원(LS)을 기준으로 단위패턴들이 일방향(x방향)으로 순차 배열되고, 제1영역(A1)의 제1단위패턴(P1), 제2영역(A2)의 제2단위패턴(P2) 및 제3영역(A3)의 제3단위패턴(P3)이 있다고 하면, 광원(LS)으로부터 제2단위패턴(P2)에 도달하는 입사광의 이동거리인 제2광경로는, 광원(LS)에서 제1단위패턴(P1)까지의 제1광경로보다 길고, 광원(LS)에서 제3단위패턴(P3)까지의 제3광경로보다 작으며, 이러한 광경로 관계와 유사하게 제2단위패턴(P2)에 의한 제2간접광원(LS2)이 기준점에서 제2거리(L2)에 위치하는 것으로 관측될 때, 제1단위패턴(P1)에 의한 제1간접광원(LS1)은 기준점에서 제2거리보다 가까운 제1거리에 위치하는 것으로 관측되고, 제3단위패턴(P3)에 의한 제3간접광원(LS3)은 기준점에서 제2거리보다 먼 제3거리에 위치하는 것으로 관측된다. 단위패턴들 간의 거리 차이와 광경로의 차이 혹은 광경로에 따른 광도 차이에 의해 제1광학패턴(131) 상에는 패턴유닛들이 연장하는 방향(패턴연장방향)과 직교하는 방향(패턴배열방향)으로 진행하는 선형광이 입체효과를 갖고 표시될 수 있다.
이와 같이, 제1광학패턴(131)을 구비한 제1광학층(13)을 이용하면 패턴유닛들이 배열되는 방향(패턴배열방향)에서 각 패턴유닛의 패턴연장방향에 의해 한정되는 제1경로를 따라 순차 배열된 복수의 점광원 형태의 간접광원들이 점진적으로 더 멀리 위치하거나 점진적으로 휘도가 낮아지는 입체효과 선형광(Line shaped beam having three-dimensional effect)을 제1광학층(13) 상에 배치되는 광가이드층 내에 구현할 수 있다.
전술한 입체효과 선형광은 제1광학층(13)의 패턴 설계에 의해 미리 정해진 광경로(제1경로)로 한정되는 선형광이 광가이드층의 두께 방향에서 광가이드층 속으로 점진적으로 들어가는 깊이감을 갖는 광이미지를 지칭한다.
입체효과를 갖는 선형광의 구현을 위해, 본 실시예의 제1광학패턴의 단위패턴에 구비되는 경사면(133)은 적어도 그 일부분이 경면(Mirror)으로 형성된다. 여기서, 경면은 산술평균 거칠기(Ra) 0.02 이하 및 최대높이 거칠기(Ry) 0.30 이하의 매끄러운 면을 지칭한다.
전술한 제1광학패턴(131)의 제1 내지 제3 단위패턴들(P1, P2 및 P3)에 있어서, 제2단위패턴(P2)은 광원(LS) 측에서 볼 때 광가이드층 상에서 제1단위패턴(P1)의 바로 다음에 위치하는 단위패턴이거나 제1단위패턴(P1)과 소정 개수의 다른 단위패턴들을 사이에 두고 위치하는 단위패턴일 수 있다. 이와 유사하게, 제3단위패턴(P3)은 광원(LS) 측에서 볼 때 제2단위패턴(P2)의 바로 다음에 위치하는 단위패턴이거나 제2단위패턴(P2)과 소정 개수의 다른 단위패턴들을 사이에 두고 위치하는 단위패턴일 수 있다.
서로 인접한 두 단위패턴들 사이의 간격은 약 10㎛ 내지 약 500㎛이다. 전술한 간격이 상기 범위를 벗어나면, 단위패턴들이 순차 배열되는 간접광원들의 역할을 제대로 수행하기 어렵다. 또한, 전술한 간격이 10㎛보다 작으면 광학패턴을 용이하게 구현하기가 어려울 수 있고, 500㎛보다 크면 일정 면적 내에서 선형광 구현이 어려울 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 광원 모듈의 제1광학층과 제2광학층의 배열 제어를 위한 구동부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈은, 제1광학층(13), 제2광학층(15) 및 구동부를 포함한다. 제1광학층(13)은 광가이드층과 일체로 적층될 수 있고, 제2광학층(15)은 제1광학층(13) 및 광가이드층과 분리되어 이들과의 상대적인 위치가 가변될 수 있도록 배치된다.
제2광학층(15)은 탄성부재(21)에 의해 탄성적으로 혹은 회전가능하거나 이동가능하게 지지될 수 있다. 탄성부재(21)는 스프링 등으로 구현가능하며, 프레임이나 하우징 등의 고정부(20)와 제2광학층(15) 사이에 설치될 수 있다.
구동부는 액추에이터(22)와 컨트롤러(Controller, 23)를 구비하고, 컨트롤러(23)의 제어 신호에 의해 액추에이터(22)를 작동시켜 제2광학층(15)의 적어도 일측에 압력을 가한다. 제2광학층(15)는 구동부의 압력에 의해 도 2, 도 4 또는 도 6에 도시한 형태로 제1광학층(13)과 중첩 배열될 수 있다.
액추에이터(22)는 펌프, 모터 등을 이용하여 제2광학층(15)를 왕복 운동시키거나 회전시키는 수단 또는 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 조명 장치의 일부 구성부일 수 있다. 컨트롤러(23)는 조명 장치가 설치되는 장소나 제품에 결합된 전자제어장치로서, 조명 장치가 가정집이나 공장 혹은 회사에 설치되는 경우, 이 건물 내의 임의의 컴퓨터 장치 혹은 해당 건물 내 네트워크를 통해 조명 장치에 접속하는 무선 장치의 프로세서일 수 있다.
본 실시예에 의하면, 광원 모듈의 제1광학층(13)에 대한 제2광학층(15)의 중첩 배열 구조를 기설정된 프로그램에 의해 자동 변경하거나 임의의 원격 제어 장치로 간편하게 변경하여 다양한 집광 효과를 갖는 광이미지를 표현할 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 제2광학층(15)의 자세나 위치를 변경하여 제1광학층과 제2광학층의 중첩 배열 구조를 변경하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않고, 제1광학층(13)의 자세나 위치를 변경하도록 구성될 수 있다. 이때 제1광학층(13)은 광가이드층과 함께 움직일 수 있다. 이러한 제광학층(13)의 자세나 위치 변경은 제2광학층(15)의 자세나 위치 변경과 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세 설명은 생략한다.
도 10은 도 1의 광원 모듈의 제1광학층과 광원의 결합 구조의 일례에 대한 개략도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈은 제1광학층(13) 상에 노출되는 복수의 광원을 구비한다. 광원은 직사각형 시트 형상의 제1광학층(13)의 길이 방향을 따라 연장하는 양측 가장자리 중 어느 하나에 배치되는 제1그룹(X1) 내 광원들(121)과 상기한 양측 가장자리 중 나머지 하나에 배치되는 제2그룹(X2) 내 광원들(122)을 구비한다.
제1광학층(13)은 각 광원과 마주하는 영역에 각각 배치되는 광학패턴들을 구비할 수 있다. 광학패턴들은 패턴배열방향 혹은 패턴연장방향이 다른 것을 제외하고 실질적으로 동일할 수 있다. 예컨대, 제1광학패턴(131)은 제1광학층(13) 내에서 길이 방향을 따라 인접한 영역들 사이의 경계에서 절곡되어 지그재그 형태로 연장하는 단위패턴들을 구비할 수 있다. 상기한 경계에는 단위패턴의 절곡부(135)가 위치할 수 있다.
본 실시예에 의하면, 직사각형 시트 형상의 광원 모듈에서 제1그룹(X1) 내 광원들(121)은 제1방향(D1a)으로 빛을 조사하고 제2그룹(X2) 내 광원들(122)은 제1방향과 다른 제2방향(D1b)으로 빛을 조사할 때, 제1광학층(13) 상에 제2광학층을 중첩 배치하여 입체효과 선형광의 집광 성능을 높이고 서로 다른 집광 성능을 통해 다양한 광이미지를 구현할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 광원(121, 122)이 실장되는 인쇄회로기판은 별도의 전원부(30)에 연결되어 전원부(30)의 전력을 광원(121, 122)에 전달할 수 있다. 전원부(30)는 차량 배터리일 수 있다. 전술한 경우, 본 실시예의 광원 모듈을 구비하는 조명 장치는 차량용 조명 장치로서 차량에 장착되고 차량 배터리의 전원에 의한 구동될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 모듈의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈은, 광원(12b), 제1광학층(13), 광가이드층(14), 제2광학층(15) 및 코팅층(18)을 포함한다. 그리고, 광원 모듈은 전원부(30)에 연결될 수 있다.
본 실시예의 광원 모듈에 있어서, 제1광학층(13), 코팅층(18), 광가이드층(14) 및 제2광학층(15)은 기재된 순서대로 적층되는 시트 형상을 구비한다. 이 시트 형상의 적층체의 두께(t1)는 약 100㎛ 내지 약 500㎛이다. 또한, 적층체의 두께(t1)는 약 100㎛ 내지 약 250㎛일 수 있다. 이 경우, 광원 모듈은 롤(roll)에 감을 수 있는 정도의 유연성을 갖는다.
*본 실시예에서, 제1광학층(13)의 제1광학패턴(131)은 광가이드층(14)에 의해 매립된다. 즉, 제1광학패턴(131)을 레진으로 덮는 경우, 이들 간의 굴절률 차이가 작아 제1광학패턴(131)의 기능이 상실될 수 있다. 예컨대, 굴절률 차이가 0.2 이하인 경우, 이들 사이에 위치하는 제1광학패턴(131)의 경사면은 입사광의 굴절 및 반사 기능을 제대로 수행하지 못한다. 이러한 제1광학패턴(131)의 기능 상실을 방지하기 위해 본 실시예의 광원 모듈에서는 제1광학층(13)의 제1광학패턴(131) 상에 코팅층(18)을 설치한다.
코팅층(18)은 제1광학패턴(131)과 광가이드층(14) 간의 굴절률 차이가 일정 값 이상을 유지하도록 이들 사이에 배치되는 금속성 분리막이다. 이러한 코팅층(18)은 제1광학층(13)과 광가이드층(14)을 분리할 수 있는 소재이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 은(Ag), 알루미늄(Al), 스테인리스 강(304SS) 등으로 형성될 수 있다.
광원(12b)은 적층체의 두께 방향에서 적층체의 중간 부분에 빛을 조사하도록 배치된다. 광원(12b)은 시트 형상의 적층체와 분리되어 배치될 수 있다. 광원(12b)은 별도의 전원부(30)에 연결되어 전원부(30)의 전력에 의해 구동될 수 있다. 전원부(30)는 차량에 탑재되는 차량 배터리일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 2차전지를 포함하는 전원수단이나 상용 전원에 연결되는 어댑터(또는 트랜스포머)로 구현될 수 있다.
광가이드층(14)의 길이 방향의 중간 부분에 입사광을 제공하는 경우, 광원(12b)으로부터 제1광학층(13)을 경유하여 광가이드층(14) 내부에 입사된 광은 광가이드층(14)의 중간에서 양측 가장자리로 진행하며 제1광학층(13)의 제1광학패턴(131)에 의해 중간 부분에서 양측 가장자리 부분으로 각각 진행하는 양방향의 입체효과 선형광으로 변환될 수 있다.
또한, 변형예에서 광원은 시트상 적층체의 측면에서 광가이드층(14)에 빛을 조사하도록 배치될 수 있다. 즉, 도 10에 점선으로 도시한 바와 같이, 광가이드층(14)의 측면 외부에서 광가이드층(14)의 내부로 빛을 조사하도록 또 다른 위치에 배치되는 광원(10a)으로 구현될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 레진으로 매립되는 제1광학패턴 상에 코팅층을 배치하며 제1광학패턴과 광가이드층의 경계를 명확하게 구성함으로써 제1광학패턴의 경사면에서 입사광의 반사 및 굴절 동작을 원활하게 수행하고, 그에 의해 입체효과를 갖는 선형광을 구현할 수 있다. 그리고, 제1광학층과 중첩되는 제2광학층을 통해 입체효과 선형광의 집광 성능을 제어할 수 있다.
도 12는 도 11의 광원 모듈에 채용할 수 있는 광학 부재의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈에 채용할 수 있는 광학 부재는 광가이드층(14), 광가이드층(14)의 제2면을 가공하여 광가이드층(14)의 제2면에 일체로 형성되고 제1광학층을 형성하는 제1광학패턴(131), 및 제1광학패턴(131)을 게재하고 광가이드층(14)의 제2면 상에 배치되는 제2광학층(15)을 포함한다. 제2광학층(15)은 제2면에 제2광학패턴(151)을 구비한다.
제1광학층을 형성하는 제1광학패턴(131)과 제2광학층(15) 사이에는 이들 간의 접합을 위해 투명한 접착층이 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 광학 부재는 광가이드층(14), 제1광학층 및 제2광학층(15)이 기재된 순서대로 적층된 구조물을 지칭한다.
본 실시예에서 제2광학층(15) 또는 제2광학패턴(151)은 광가이드층(14)의 두께 방향에서 제1광학패턴(131)과 동일한 패턴 배열을 가질 수 있다. 또한, 구현에 따라서 제2광학층(15) 또는 제2광학패턴(151)은 제2광학패턴(151)의 패턴 배열이 제1광학패턴(131)의 패턴 배열과 소정 각도로 경사지도록 중첩될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제1광학패턴(131)과 중첩되는 제2광학패턴(151) 부분의 집광 성능이 제2광학패턴(151)이 중첩되지 않는 제1광학패턴(131) 부분의 집광 성능에 비해 상당히 우수한 광이미지를 구현할 수 있다. 아울러, 광학 부재의 패턴 설계와 중첩 패턴의 배치 설계에 따라 집광 성능을 제어할 수 있는 광원 모듈이나 이 광원 모듈을 이용하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 13은 도 11의 광원 모듈에 채용할 수 있는 다른 광학 부재의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈에 채용할 수 있는 광학 부재는 광가이드층(14), 광가이드층(14)의 제1면을 가공하여 광가이드층(14)의 제1면에 일체로 형성되고 제1광학층을 형성하는 제1광학패턴(131), 및 광가이드층(14)의 제2면을 가공하여 광가이드층(14)의 제2면에 일체로 형성되고 제3광학층을 형성하는 제3광학패턴(151), 및 제2광학패턴(151)을 게재하고 광가이드층(14)의 제2면 상에 배치되는 제3광학층(15a)을 포함한다. 제3광학층(15a)은 제2광학패턴(151)과 마주하는 제1면의 반대측인 제2면에 제3광학패턴(151a)을 구비하나, 이에 한정되지 않고 제2광학패턴(151)과 소정의 이격영역을 사이에 두고 제1면상에 제3광학패턴을 구비하도록 구현될 수 있다.
제2광학층을 형성하는 제2광학패턴(151)과 제3광학층(15a) 사이에는 이들 간의 접합을 위해 투명한 접착층(미도시)이 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 광학 부재는 제1광학층, 광가이드층(14), 제2광학층 및 제3광학층(15a)이 기재된 순서대로 적층된 구조물을 지칭한다.
본 실시예에서 제2광학패턴(151)은 광가이드층(14)의 두께 방향에서 제1광학패턴(131)과 동일한 패턴 배열을 가질 수 있다. 또한, 구현에 따라서 제2광학패턴(151)은 제2광학패턴(151)의 패턴 배열이 제1광학패턴(131)의 패턴 배열과 소정 각도로 경사지도록 중첩될 수 있다. 여기서, 제3광학층(15a)의 제3광학패턴(151a)은 제2광학패턴(151)과 동일한 패턴 배열을 구비할 수 있다.
또한, 제3광학층(15a)의 제3광학패턴(151a)은 광가이드층(14)의 두께 방향에서 제1광학패턴(131) 및 제2광학패턴(151) 중 적어도 어느 하나와 동일한 패턴 배열을 가질 수 있다. 또한, 구현에 따라서 제3광학패턴(151a)은 제3광학패턴(151a)의 패턴 배열이 제1광학패턴(131) 및 제2광학패턴(151) 중 적어도 어느 하나의 패턴 배열과 소정 각도로 경사지도록 중첩될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 제1광학패턴(131) 상에 적어도 일부의 제2광학패턴(151)과 적어도 일부의 제3광학패턴(151a) 중 적어도 어느 하나를 중첩하여 배치함으로써 입체효과를 갖는 선형광이 서로 중첩되는 부분의 집광 성능을 제어할 수 있고, 이러한 광학 부재의 패턴 설계와 중첩 패턴의 배치 설계에 따라 집광 성능이 제어된 다양한 선형광 광이미지로 면광원의 빛을 출사할 수 있는 광원 모듈이나 이 광원 모듈을 이용하는 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광원 모듈의 단면도이다.
도 14를 참조하면, 본 실시예에 따른 광원 모듈은, 인쇄회로기판(11), 광원(12), 제1광학층(13), 광가이드층(14), 제2광학층(15), 반사층(16), 접착패턴(17), 반사패턴(19) 및 차광패턴층을 포함한다.
본 실시예에서, 인쇄회로기판(11), 광원(12), 제1광학층(13), 광가이드층(14), 제2광학층(15), 반사층(16) 및 접착패턴(17)은 도 1을 참조하여 앞서 설명한 광원 모듈의 대응 구성요소와 실질적으로 동일하므로 그에 대한 상세 설명은 생략한다.
반사패턴(19)은 제1광학층(13)의 하부 즉 제1광학층(13)의 제1면 상에서 반사층(16)으로 진행하는 빛을 산란 및 분산시키는 역할을 한다. 반사층(16)의 특정 영역에 대한 효과적인 반사율 제어를 위해, 반사패턴(19)은 광원(12)의 광출사면에 인접하게 배치될 수 있다.
반사패턴(19)은 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, 실리콘(Silicon), PS(Polystyrene) 중 어느 하나를 포함하는 잉크를 반사층(16) 표면에 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 반사패턴(19)은 도트(dot) 패턴 형상, 프리즘 형상, 렌티큘러 형상, 렌즈형상 또는 이들의 조합형상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
접착패턴(17) 및 반사패턴(19) 중 적어도 어느 하나를 이용하면, 제1광학패턴(131)에 의해 제1광학층(13)과 반사층(16) 사이에 형성되는 제1이격영역(132)을 특정 모양이나 형태로 한정할 수 있다. 이러한 접착패턴(17) 및/또는 반사패턴(19)과 제1이격영역(132)을 이용하면, 광원 모듈의 특정 영역에서 광의 균일도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
차광패턴층은 차광패턴(23)을 구비하고, 광원(12) 상부의 광가이드층(14) 또는 제2광학층(15) 상에 배치된다. 본 실시예에서는 차광패턴층은 제2광학층(15) 상에 배치되나, 이에 한정되지 않고, 차광패턴층이 광가이드층(14)과 제2광학층(15) 사이에 배치될 수 있다. 특히, 제1광학층(13)에 대하여 제2광학층(15)을 각도를 변경할 수 있도록 구성되는 경우, 차광패턴층은 광가이드층(14) 상에 배치되고 제2광학층(15)과 분리된 상태로 배열되는 것이 바람직하다.
차광패턴(23)은 광원(12)에서 나오는 빛이 광원(12) 바로 위에서 핫스팟을 형성하며 외관 이미지를 나쁘게 하는 것을 방지한다. 이를 위해, 차광패턴(23)은 광원(12) 상부의 광가이드층(14) 또는 제2광학층(15) 상에서 광출사면 전방 부분을 일정 길이만큼 덮도록 배치된다.
차광패턴(23)은 단일 베이스기재의 일면에 인쇄 공정 등을 통해 형성되고, 베이스기재는 제2광학층(15) 또는 광가이드층(14) 상에 배치된다. 여기서, 베이스기재는 광투과율이 우수한 PET(Polyethylene terephthalate), PS(Polystyrene) 등의 투명필름으로 마련될 수 있다.
이와 같이, 차광패턴층은 단일 베이스기재를 이용하여 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예컨대, 차광패턴층은 두 개의 베이스기재 사이에 차광 패턴이 배치된 형태를 구비할 수 있다.
즉, 차광패턴(23)은 제1광학시트(21)의 상면 및 제2광학시트(22)의 하면 사이에서 광원(12) 상부에 정렬되어 광원(12)에서 출사하는 광의 집중을 차단하도록 배치될 수 있다.
또한, 차광패턴(23)은 광을 완전차단하는 기능뿐만 아니라 광의 일부 차광 및 확산의 기능을 수행하도록 즉, 광의 차광도나 확산도를 조절할 수 있도록 구현될 수 있다. 이를 위해, 차광패턴(23)은 복합적인 패턴의 중첩인쇄 구조로 구현할 수 있다. 중첩인쇄 구조란 하나의 패턴을 형성하고 그 상부에 또 하나의 패턴을 인쇄하는 것을 지칭한다.
일례로, 차광패턴(23)은, 광의 출사 방향으로 고분자필름(예컨대 제2광학시트)의 하면에 TiO2, CaCO3, BaSO4, Al2O3, 실리콘(Silicon) 중 선택되는 어느 하나 이상의 물질을 포함하는 잉크를 이용하여 확산패턴용 제1층을 형성하고, 알루미늄(Al) 또는 Al과 TiO2의 혼합물질을 포함하는 잉크를 이용하여 확산패턴용 제1층 상에 차광패턴용 제2층을 형성하여 구현될 수 있다. 즉, 차광패턴(23)은, 고분자필름의 표면에 확산패턴용 제1층을 화이트 인쇄하여 형성한 후 그 위에 차광패턴용 제2층을 형성하여 마련될 수 있다. 물론, 차광패턴용 제2층을 고분자필름상에 먼저 형성한 후 확산패턴용 제1층을 형성하는 것도 가능하다. 이러한 차광패턴(23)의 형성 디자인은 광의 효율과 강도, 차광율을 고려하여 다양하게 변형할 수 있음은 자명하다.
또한, 구현에 따라서 차광패턴(23)은 확산패턴용 제1층과 확산패턴용 제2층 사이에 금속패턴의 중간층을 게재한 3중 구조로 형성될 수 있다. 금속패턴의 중간층은 차광패턴용 레이어에 대응한다. 이러한 3중 구조에 있어서, 확산패턴용 레이어의 재료로는 굴절율이 뛰어난 TiO2를 사용하거나 광안정성과 색감이 뛰어난 CaCO3를 TiO2와 함께 사용할 수 있으며, 차광패턴용 레이어의 재료로는 은폐가 뛰어난 알루미늄(Al)을 이용할 수 있다. CaCO3를 포함한 3중 구조의 차광패턴을 이용하면, 황색광의 노출을 차감하는 기능을 통해 안정적인 백색광을 구현할 수 있다.
또한, 차광패턴(23)의 구현에 있어서, CaCO3 외이에도 BaSO4, Al2O3, Silicon 비드 등의 입자 사이즈가 크고, 유사한 구조를 가진 무기 재료들을 활용할 수 있다. 아울러, 차광패턴(23)은 광원(12)의 광 출사 방향에서 멀어질수록 패턴 밀도가 낮아지도록 패턴 밀도를 조절하여 형성함이 광 효율의 측면에서 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 광원에서 나오는 빛이 광원 바로 위에서 과도하게 강하여 황색광(yellowish) 도출 현상과 같이 광원 모듈의 광학 특성이 저하되고 외관 이미지가 나빠지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지는 않았으나, 구현에 따라 제2광학시트(22) 상에 추가적으로 하나 이상의 광학시트가 더 형성될 수 있다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1면과 상기 제1면의 반대측인 제2면과 상기 제1면 또는 상기 제2면 상의 제1광학패턴을 구비하는 제1광학층;
    상기 제2면과 마주하는 제3면과 상기 제3면의 반대측인 제4면과 상기 제3면 또는 상기 제4면 상의 제2광학패턴을 구비하는 제2광학층;
    상기 제1광학층 상의 광가이드층; 및
    상기 광 가이드층 내부에 입사광을 공급하는 광원부;를 포함하고,
    상기 제1광학패턴은, 순차 배열되고 상기 제1면 또는 제2면에 대하여 경사각을 갖는 경사면을 구비하는 복수의 패턴유닛들을 포함하고, 상기 복수의 패턴유닛들은 상기 입사광을 상기 경사면에서의 굴절 및 반사에 의해 상기 제1면이 향하는 제1면 방향 또는 상기 제2면이 향하는 제2면 방향으로 유도하여 상기 복수의 패턴유닛들의 각 패턴 연장 방향과 직교하는 방향으로 연장하는 제1경로의 선형광으로 변환하는 광원 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2광학층은 상기 제2광학패턴의 배열이 상기 제1광학패턴의 배열과 동일하도록 상기 제1광학층 상에 중첩되는 광원 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2광학층은 상기 제2광학패턴이 상기 제1광학패턴과 다르게 배열되도록 상기 제1광학층 상에 중첩되는 광원 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사면은 산술평균 거칠기(Ra) 0.02 이하 및 최대높이 거칠기(Ry) 0.30 이하인 경면을 포함하는 광원 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 패턴유닛들 사이의 간격은 10㎛ 내지 500㎛인 광원 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1광학패턴은, 제1패턴유닛들이 상기 제1면 또는 상기 제2면에 대하여 제1경사각의 경사면을 갖고 순차 배열되는 제1패턴그룹과 제2패턴유닛들이 상기 제1면 또는 상기 제2면에 대하여 제2경사각의 경사면을 갖고 순차 배열되는 제2패턴그룹을 구비하는 광원 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1패턴유닛들의 제1패턴배열방향과 상기 제2패턴유닛들의 제2패턴배열방향은 서로 다른 광원 모듈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1광학층 또는 상기 제2광학층에 연결되며 상기 제1광학층에 대하여 상기 제2광학층을 회전시키거나 이동시키는 구동부를 더 포함하는 광원 모듈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 광가이드층의 주재료는 레진 또는 글래스인 광원 모듈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 광가이드층은 상기 제1광학층과 상기 제2광학층 사이에 배열되거나, 상기 제1광학층은 상기 광가이드층과 상기 제2광학층 사이에 배열되는 광원 모듈.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 광가이드층의 두께는 0.1㎜ 이상, 10.0㎜ 이하인 광원 모듈.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 제1광학층의 제1면 상의 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판에 실장되고 상기 제1광학층의 제2면 상에 노출되며 상기 광가이드층에 의해 매립되는 발광다이오드 패키지;
    를 포함하는 광원 모듈.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 연성(Flexible) 인쇄회로기판인 광원모듈.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1광학층과 상기 광가이드층 사이의 반사층을 더 포함하는 광원 모듈.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 광가이드층과 상기 반사층 사이의 반사패턴 혹은 접착패턴;
    을 더 포함하는 광원모듈.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 광가이드층과 상기 반사층 사이에서 상기 반사패턴 혹은 상기 접착패턴에 의해 포위되는 이격영역;
    을 더 포함하는 광원 모듈.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1광학층의 제2면에 상기 제1광학패턴이 배열될 때, 상기 제1광학층과 상기 광가이드층 사이에 배치되는 코팅층을 더 포함하는 광원 모듈.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부의 광원 상부의 상기 광가이드층 상에 배치되는 차광패턴층을 더 포함하는 광원 모듈.
  19. 청구항 1에 따른 광원모듈;
    상기 광원 모듈의 광원부에 연결되는 전원부;
    를 포함하는 조명 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 전원부는 차량 배터리를 포함하는 조명 장치.
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