WO2019013479A1 - 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치 - Google Patents

다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치 Download PDF

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WO2019013479A1
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light output
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조호준
양근영
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a member for a multi-plane light emission illumination and a stereoscopic illumination apparatus using the same, and more particularly, to a multi-plane light emission illumination device which is mounted on a structure having a three-dimensional structure such as an automobile and can be used for purposes of illumination, And a stereoscopic illumination device using the same.
  • a lamp assembly for an automobile has a lighting function for helping a driver to visually recognize an object at night or in bad weather where natural light is lacking, .
  • headlights and fog lights are the main lighting
  • turn signals, tail lights, brakes, etc. are the main signals.
  • various lamp assemblies which are installed inside / outside the vehicle to display the position of a specific operating device or to display or decorate the vehicle state are used.
  • LEDs Light emitting diodes
  • LEDs have many advantages over conventional light sources because they do not use harmful substances such as mercury, cause fewer environmental pollution, have a long lifetime, have low power consumption, have excellent visibility and have less glare. Due to the rapid development of LED technology such as high-brightness light emitting diodes, LEDs have also been used in automotive lighting devices.
  • Japanese Laid-Open Patent Application No. 2014-0131897 proposes an auxiliary brake lamp 3 for a point light-emitting automobile 1 using an LED as shown in Figs. 1A and 1B. And the lighting ranges of the auxiliary brakes and the like that are equal to or higher than a predetermined standard set by the related regulations are secured.
  • the respective arrangement positions of the plurality of LEDs are directly reflected in a light emission pattern such as a brake or the like recognized from the outside, and a change in the amount of light according to the position on the surface of the LED on the brake or the like becomes very large. Only a specific point at which each LED is located is conspicuously visually recognized in the form of a local point light source. Thus, a circular or planar light source having an overall uniform light emission pattern can not be realized.
  • the arrangement interval is narrowed by increasing the number of LEDs in order to avoid such a problem, there is a problem that the unit cost of the component increases, and even if a diffusion plate or the like is disposed on the surface, the component cost, the number of components, and the overall module thickness increase.
  • a plurality of light source modules are arranged three-dimensionally and members having different properties and effects are mutually coupled to each light source module to implement an illumination structure having a three-
  • the structure is very complicated and not only the unit price is increased but also the stereoscopic emission pattern can not be implemented properly due to the mechanical limitations, so that it is not different from the conventional illumination structure.
  • OLED panel it is difficult to meet the light quantity standard required for a stop lamp or the like, so that a separate light source must be added, and it is difficult to satisfy the high reliability required in an automobile or the like There are still many problems to be solved.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a multi-plane light emitting structure including a planar light source together with an ideal linear light source having a simple three- And a stereoscopic illumination device using the same.
  • the present invention can reduce the manufacturing cost and can be easily applied without concern for component cost and component complexity even in the case of automobile design change of a car maker or new car design, thereby improving versatility as an automobile part , A member for a multi-plane emission illumination, and a stereoscopic illumination device using the same.
  • the present invention aims to provide a basic material / component infrastructure that can be utilized by automobile companies to easily implement various designs through the supply of lighting members having modularity, light weight, and flexibility.
  • a multi-side light-transmitting light guiding member including a plurality of surfaces, including a light incidence portion which is at least one of the plurality of surfaces and at least a light incidence portion which faces at least the light incidence portion And a second light output portion that is at least another surface located on a side of a direction in which light incident from the light entrance portion travels toward the first light output portion, the first light output portion being a second light output portion, And the second light output portion emits light incident on the light incidence portion;
  • a plurality of light emitting diodes (LEDs) arranged at predetermined intervals so as to allow light to be incident on the light incidence portion;
  • a mounting substrate disposed on the surface of the plurality of light emitting diodes and connected to the light guiding member, wherein the first light output portion has concavities and convexities on its surface, and the light emitting diodes And the unevenness of the light emission pattern in the first light output portion according to the interval is alleviated.
  • the light guiding member may include a light guide film
  • the light incidence portion may include one side surface of the light guiding film
  • the first light output portion may constitute a source of light
  • the light output portion can constitute a surface light source.
  • the second light output portion may have a predetermined pattern formed on its surface, and may emit a part of the light that is incident on the light incident portion and proceeds to the first light output portion.
  • a pattern may be formed on the surface of the second light output portion such that a brightness difference appears in a specific direction.
  • the bezel further includes a bezel attached to an upper portion or a lower portion of the light guide member.
  • the bezel may adjust the light emission pattern in the second light output portion using at least one of shape, color, and surface treatment.
  • the bezel part can fix the light guide member and the mounting board.
  • the bezel unit may be provided with a reflecting surface for reflecting light emitted from the second light output unit.
  • the light guiding member may be a light guiding film having a thickness of 0.1 mm or more and 4.0 mm or less.
  • the light guiding member may be an injection molded light guiding film having a thickness of 2.0 mm or more and 20.0 mm or less.
  • the light incidence portion may be opposed to the plurality of light emitting diodes, and the first light output portion may be located on a side opposite to a side of the light incidence portion on the light guiding member plane.
  • the first light output portion may have one or more concavities and convexities on the surface repeatedly arranged at predetermined intervals.
  • the thickness of the light guide film may be different from the thickness of the first light output portion and the thickness of the light entrance portion.
  • the light guide film may have a tapered cross section, and the thickness of the first light output portion side may be thicker than the thickness of the light incident portion side.
  • the light guide film may include a bent portion bent at a predetermined angle.
  • a three-dimensional illumination device is characterized in that a plurality of the above-described illumination members are arranged to implement a three-dimensional emission pattern.
  • control unit may further include a controller capable of individually controlling the plurality of arranged illumination members to operate sequentially.
  • an illumination member including a light-transmissive light-guiding member having a plurality of surfaces, the light-incidence member being at least one of the plurality of surfaces, And a second light output portion that is at least another surface located on a side of a direction in which light incident from the light incidence portion travels toward the first light output portion, the first light output portion being at least the other surface facing the first light output portion, wherein the light output portion and the second light output portion form a light guide member that emits light incident on the light incidence portion; Disposing a plurality of light emitting diodes arranged on the mounting substrate at predetermined intervals so as to make light incident on the light incident portion close to the light incident portion; Coupling the mounting substrate on which the plurality of light emitting diodes are disposed to the light guiding member; And connecting a driving module for electrically driving the plurality of light emitting diodes to the mounting substrate, wherein the first light output portion has a concavo
  • the light guiding member may be formed by cutting and separating the light-transmitting resin film having flexibility.
  • the light guiding member may be formed by injection molding a light transmitting resin.
  • the present invention it is possible to easily apply to an internal / external structure of an automobile having a complicated three-dimensional structure and to realize a multi-plane light emitting structure including a planar light source together with an ideal linear light source having a uniform light emission pattern.
  • a member for a light emitting illumination and a stereoscopic illumination apparatus using the same can be provided.
  • a member for a multi-plane emission illumination and a stereoscopic illumination apparatus using the same can be provided.
  • the lighting member having modularization, light weight, and flexibility obtained by the present invention, it is possible to provide a basic material / parts infrastructure that can be utilized by automobile companies to easily implement various designs.
  • FIGS. 1A and 1B are views showing a light emitting type auxiliary brake using LEDs of the related art.
  • FIG. 1A and 1B are views showing a light emitting type auxiliary brake using LEDs of the related art.
  • FIG. 2 is a view showing an illumination structure using a plurality of light source modules and an organic light emitting diode panel of the related art.
  • FIG 3 is a view illustrating a light-emitting illumination member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view illustrating a multi-emission illuminating member including a bezel according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a photograph showing a light emitting operation of a multi-emission light emitting member according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 6A to 6E are views for explaining a first light emitting portion of a lighting member according to an embodiment of the present invention.
  • Figs. 7A to 7C are diagrams for explaining the change of the light emission pattern in the pattern formation of the light output portion.
  • FIGS. 8A and 8B are views illustrating a first light output portion in which a plurality of patterns are repeatedly formed at predetermined intervals according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9A to 9C are diagrams illustrating a light guide film having a tapered cross section according to another embodiment of the present invention and a lighting member using the same.
  • FIGS. 10A to 10C are diagrams illustrating a light guide film having various tapered cross sections according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view illustrating a pattern formed on a surface of a second light output portion of a light guiding member according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a photograph showing a light-emitting operation of a stereoscopic illumination apparatus constructed by arranging a plurality of illumination members according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view illustrating a light guiding member including a bent portion according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. used in the present invention can be used to describe elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
  • FIG. 3 illustrates a multiple light emitting illumination member 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the multi-emission light emitting member 100 guides light incident from one or more light emitting diodes 30 and the one or more light emitting diodes 30, A light guide member 20 for emitting light from the light emitting surface and a mounting substrate 40 for mounting the at least one light emitting diode 30.
  • the light guiding member 20 is a light transmissive light guiding member 20 having a plurality of light emitting surfaces and includes a light incident portion 24 that is at least one of the plurality of light emitting surfaces, A first light outputting section 22 which is at least the other face opposing the light incidence section 24 and a second light outputting section 22 which is a side face in a direction in which light incident from the light entering section 24 advances to the first light outputting section 22
  • the first light outputting section 22 and the second light outputting section 23 are arranged so that the light incident on the light inputting section 22 is reflected by the second light outputting section 23, .
  • the light emitting diode 30 is arranged close to the light incidence part 24 to make light incident on the light incidence surface 22 of the light guiding member 20.
  • the light emitting diode 30 may be a side-view type light emitting diode 30, but the present invention is not limited thereto.
  • a top-view type light emitting diode 30 may be used. May also be used.
  • the mounting board 40 has a structure in which the at least one light emitting diode 30 is disposed on the surface thereof and is connected to the light guiding member 20.
  • a general PCB rigid type
  • a metal PCB may be used in consideration of a heat dissipation problem or an aluminum plate may be used as a flexible PCB,
  • the substrate 40 may be formed.
  • light emitted from the one or more light emitting diodes 30 and incident on the light incidence portion 24 is emitted not only to the first light output portion 22 opposed to the light incidence portion 24,
  • Light is also emitted from the second light output portion 23, which is at least the other surface located on the side of the first light output portion 22, The light is emitted from the first light output portion 22 and the second light output portion 23 so that the light emission characteristics can be obtained.
  • the light guiding member 20 may include a light guide film. More specifically, as the light guiding member 20, an acrylic resin (PMMA) having a high transmittance with respect to a wavelength region of visible light, a light transmitting resin film (e.g., polycarbonate Can be used. Particularly, in the case of using as a light guide film as an embodiment of the present invention, polycarbonate (PC) capable of ensuring durability even when it is thinner may be more preferable.
  • PMMA acrylic resin
  • PC polycarbonate
  • the light guide film preferably has a thickness in the range of 0.2 mm or more and 3.0 mm or less, more preferably 0.3 mm or more and 2.0 mm or less, and it is possible to secure high flexibility while maintaining mechanical durability.
  • the light-transmitting resin film in this range can be easily mass-produced by a method such as rolling without using an expensive process such as injection molding, so that it can be easily obtained in the market, and the manufacturing cost of the lighting member 100 can be greatly reduced .
  • the light incident portion 24 may include one side edge face of the light guide film, so that the first light exit portion 22 may be formed on the light incident portion 24,
  • the second light outputting section 23 can constitute the first light outputting section 22 at the light inputting section 24 and the second light outputting section 23 can be formed at the other side edge face of the first light outputting section 24, It is possible to configure the surface light source at one or more sides located on the side in the direction in which the light is emitted.
  • the first light output portion 22 of the light guiding member 200 is provided with concavities and convexities on the surface thereof, so that the arrangement of the one or more light emitting diodes 30 The unevenness of the light emission pattern on the first light output portion 22 can be mitigated.
  • the light emitting diode 30 is a point light source, and the light emitted from the light emitting diode 30 and emitted to the first light output unit 22 through the light incident unit 24 appears strongly at a specific point
  • the irregularities are formed on the surface of the first light outputting section 22 as shown in the present invention, so that the irregularity of the light emission pattern on the first light outputting section 22 can be effectively alleviated .
  • the first light output section 22 when a uniform light distribution pattern in the first light output section 22 is used, it is required to be used for a stop lamp, a tail lamp, a turn signal, The light distribution performance and the like can be effectively satisfied.
  • the illumination member 100 by forming a predetermined pattern on the surface of the second light output portion 23, the light incident from the light incident portion 24, A part of the light traveling to the light output section 22 can be effectively emitted to the second light output section 23. Further, a pattern is formed on the surface of the second light output portion 23 such that a luminance difference appears in a specific direction, so that the light emission pattern and the like can be controlled more effectively.
  • the same pattern may be formed on the surfaces of the second light output portion 23a on one side and the second light output portion 23b on the other side.
  • the present invention is not limited thereto, Different patterns may be formed on the side surface and the other side, and further, a pattern may be formed such that a luminance difference occurs in a specific direction.
  • a light guide film or the like having a thickness of 0.1 mm to 2.0 mm may be additionally joined to both the right and left sides.
  • FIG. 4 illustrates a multiple-emission illumination member 100 including a bezel portion 60 according to an embodiment of the present invention.
  • the multiple light emitting illumination member 100 guides light incident from one or more light emitting diodes 30 and the one or more light emitting diodes 30, A light guide member 20 for emitting light from the light emitting surface and a mounting substrate 40 for mounting the at least one light emitting diode 30 and a bezel portion 60 attached to the upper or lower or upper and lower portions of the light guide member 20,
  • the bezel 60 can adjust the light emission pattern of the second light output portion 23 using at least one of shape, color, and surface treatment.
  • the bezel portion 60 is attached to the side surface of the light guiding member 60, and is emitted in a surface light emission form at the second light output portion 23 of the light guiding member 20
  • the light emitted from the light source may partially or wholly pass through the adjacent bezel unit 60 or be reflected or refracted to realize stereoscopic light emission.
  • the bezel 60 is switched by using a variety of shapes, colors, surface treatments, etc. so as to have a stereoscopic effect of light emitted from the side surface of the light guiding member 20. More specifically, for example, in FIG. 4, the bezel 60 has a specific shape, thereby changing a simple form of surface emission to a specific form of surface emission.
  • the bezel 60 may be implemented to have a function of a reflection plate or a reflection film by applying a specific color or by treating the inner side of the bezel with a matte or a corrosion process, and if necessary, So that the stereoscopic luminescence effect can be further improved.
  • the bezel 60 may also have a housing function for fixing the light guiding member 20 and the mounting substrate 40 together.
  • the bezel 60 may be made of a general injection material, but additionally, other materials may be used to maximize stereoluminescence.
  • FIG. 5 illustrates a photograph showing a light emitting operation of the multi-emission light emitting member 100 according to an embodiment of the present invention.
  • 5A shows a light emission pattern in the second light output portion 23 when the bezel portion 60 illustrated in FIG. 4 is provided. As can be seen from FIG. 5 (a), the light emitted by the second light output part 23 is controlled by the bezel part 60 to finally form a light emission form.
  • FIG. 5 (b) shows the light emission pattern in the first light outputting section 22 of the light guiding member 20, and the irregularities formed in the first light outputting section 22 cause irregularity of the light emission pattern And thus a uniform light emission pattern is seen.
  • the illumination member 100 if the surface light emission in the second light output portion 23 is realized simultaneously with the uniform light in the first light output portion 22, It becomes possible to provide a member for illumination.
  • the light guiding member 20 can cut the light transmitting resin film into a suitable shape to obtain the light guiding member 20 of various shapes and thickness.
  • the light guiding member 20 may be cut into various shapes including a linear shape or a curved shape and may be cut into a more complex shape in addition to the structure of the vehicle interior / And it does not require an expensive process such as an injection molding process. Therefore, it is advantageous in mass production suitability, and it is possible to provide automobile designers with an automobile interior / exterior illumination considering various decorative effect and visibility The width of the design can be greatly expanded.
  • the light guiding member 20 may be shaped by several cut surfaces (or edges) formed by cutting and separating from the light-transmitting resin film. At least one of the several cut surfaces of the light guiding member 20 is made of 1 light output portion 22 and at least one surface opposed to the first light output portion 22 may be used as the light incident portion 24.
  • the lighting member 100 may further include a driving module 50 connected to the mounting board 40 or implemented on the mounting board 40 to electrically drive the at least one light emitting diode 30, . ≪ / RTI >
  • the driving module 50 may be integrated with the mounting substrate 40 or may be separately mounted and then coupled. Similarly, the driving module 50 may be implemented with the same substrate material as the mounting substrate 40 or with a different substrate material.
  • FIG. 6A to 6E illustrate an illumination member using the light guide member 20 in which various patterns are formed on the first light output portion 22 according to another embodiment of the present invention.
  • the first light output portion 22 is formed by a wavy curved surface 82 in FIG. 6A, a triangular cut surface 83 in FIG. 6B, and a convex surface 84 formed continuously in FIG.
  • Fig. 6D the asymmetric triangular cut surface 20 similar to the tooth in Fig. 6E, with the continuously formed concave surface 85 in Fig. 6D.
  • This pattern structure on the surface of the first light output portion 22 may be realized at the time of cutting the light-transmitting resin film, or may be formed by a method such as polishing or laser cutting after cutting.
  • Figs. 7A to 7C are diagrams for explaining a change in the light emission pattern due to the pattern formation of the first light output portion 22.
  • the light incidence portion 24 of the light guiding member 20 and the first light output portion 22 are opposed to each other and incident through the light incidence portion 24 in the illumination member 100 according to the embodiment of the present invention, Is provided to the first light output portion (22) with high light transmission efficiency.
  • Is provided to the first light output portion (22) with high light transmission efficiency Is provided to the first light output portion (22) with high light transmission efficiency.
  • the intervals of the light emitting diodes 30 are not very precise, there is a problem that the light pattern corresponding to the arrangement of the light emitting diodes 30 is reflected in the light output portion as they are, It becomes difficult.
  • FIG. 7A is a plan view of a first light outputting portion (first light outputting portion) 24 when a plurality of light emitting diodes 30 are arranged apart from each other and a light incident portion 24 and a first light outputting portion 22 are formed without a pattern, 22) in which the light emission pattern is observed.
  • the light spots corresponding to the arrangement positions of the plurality of light emitting diodes 30 are directly reflected to the first light output portion 22, and the uniformity of the light emission pattern is not good.
  • the number of light emitting diodes must be increased to more densely array or to use a separate component such as a light diffusion plate.
  • FIG. 7B is a photograph showing the light emission pattern observed by the first light outputting section 22 when a pattern is formed on the light inputting section 24, with the same structure as that of FIG. 7A. Even in this case, similar to the case of FIG. 7A, the light emitting points according to the arrangement positions of the plurality of light emitting diodes 30 are reflected in the first light output portion 22 as they are, and the uniformity of the light emission pattern is not good .
  • FIG. 7C is a photograph capturing the light emission pattern observed by the first light outputting section 22 when the pattern is formed on the light outputting section 24, with the same structure as that of FIG. 7A.
  • FIG. 7C is a photograph capturing the light emission pattern observed by the first light outputting section 22 when the pattern is formed on the light outputting section 24, with the same structure as that of FIG. 7A.
  • almost no light spots corresponding to the arrangement positions of the plurality of light emitting diodes 30 are observed, and even when the arrangement of the light emitting diodes 30 is not densely arranged, It is possible to realize the ideal ray source having
  • the pattern is formed on the first light output portion 22 as described above, even in the case where the light guide member 20 of the lighting member 100 has a certain thickness, in the direction parallel to the light guide member 20
  • the light-guiding member 20 is not necessarily required to be obtained by cutting the light-transmitting resin film, and it is not necessary that the light-
  • the present invention can also be applied to a sheet or a sheet material formed by a conventional injection molding method.
  • the length from the light incidence portion 24 to the first light output portion 22 is 8 mm or more and 250 mm or less, (For example, light quantity or the like) to be satisfied by the illuminating member when the illuminating member provided in the vehicle is used by using the illuminating member 20, and further, the illuminating pattern uniformization of the light guiding member 20 can be effectively implemented . More specifically, in the lighting member according to the embodiment of the present invention, when the length of the light guiding member 20 is 8 mm or more and 250 mm or less, the first light output portion 22 of the light guiding member 20 is very An ideal light source having a uniform light emission pattern could be realized.
  • 8A to 8B illustrate the shape of the first light output portion 22 of the light guide member 20 in which a plurality of patterns are repeatedly formed at predetermined intervals according to another embodiment of the present invention.
  • 6A to 6E illustrate a case where one pattern is repeatedly formed to reduce the non-uniformity of the light emission pattern.
  • the present invention is not limited thereto, and various patterns may be adopted.
  • FIG. 8A shows a case where a pattern of a shape in which a semicircle is stacked on a rectangle is used, (b) a pattern in which a triangle is stacked on a rectangle is used, and (c) Are used in the second embodiment.
  • 8B shows a case in which (a) a pattern of a shape in which a triangle, a semicircle and a rectangle are sequentially arranged is used and (b) a case in which a semicircle is stacked on a rectangle, a shape in which a triangle is stacked on a rectangle, And a pattern of a shape arranged in the shape of a circle are used.
  • Figs. 8A and 8B in order to improve the uniformity of the light emission pattern described in Figs. 6A to 6E by stacking various shapes or repeatedly arranging a plurality of shapes at predetermined periods, It is also possible to generate a point by increasing the amount of light at a specific point or to form a predetermined illumination pattern by changing the amount of light depending on the position.
  • a separate lens in order to increase the amount of light at a specific point or to form a predetermined illumination pattern in the related art, a separate lens must be provided, which may complicate the structure and increase the manufacturing cost.
  • FIGS. 9A to 9C illustrate a light guiding member 20 having a tapered cross section according to another embodiment of the present invention and a light emitting member 100 using the same.
  • the light guiding member 20 having a uniform thickness has been described as an embodiment of the present invention (for example, the light guiding member 20 in FIG. 3), the present invention is not limited thereto.
  • the light guiding member 20 according to an embodiment of the present invention may have a tapered cross section as shown in FIG. 9A.
  • the thickness of the light guiding member 20 having a uniform thickness is not at least 3 to 4 mm, it is difficult to manufacture the light guiding member 20 through the injection molding process.
  • (A + b) of the light guiding member 20 is 3 to 4 mm or more, even if the thickness a of one side of the light guiding member 20 does not reach 3 to 4 mm when the light guiding member 20 has a tapered cross- It is possible to manufacture using an injection molding process.
  • the light guiding member 20 having a tapered cross section by applying an injection molding process using an appropriate material such as acrylic resin (PMMA) or polycarbonate (PC) as an embodiment of the present invention.
  • an appropriate material such as acrylic resin (PMMA) or polycarbonate (PC) as an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 9B and 9C illustrate an illumination member 100 using the light guiding member 20 having the tapered cross-section as an embodiment of the present invention.
  • the light emitting diode 30 which can be adopted according to the thickness of the light guide member 20 can be limited (for example, (Side-view LEDs) to make it easier to use.
  • a side-view LED can be used as shown in FIG. 9B, As can be seen from FIG. 9c, the top-view LED can be easily adopted, thereby obtaining better heat dissipation characteristics and light quantity characteristics, or selecting a light-emitting diode 30 with a lower cost The performance of the illumination member 100 can be more effectively improved.
  • a coupling member (not shown) for fixing the light emitting diode 30, the mounting substrate 40, and the light guiding member 20 may be provided.
  • the light guiding member 20 may have a more various tapered end.
  • 10A to 10C illustrate a light guiding member 20 having various tapered cross sections according to another embodiment of the present invention.
  • the light guiding member 20 may have a tapered upper surface, and may have a tapered upper surface and a lower surface, as shown in FIG. 10A. Further, the light guiding member 20 may include a section having a uniform thickness (section c in FIGS. 10B and 10C) with a tapered section as shown in FIGS. 10B to 10C.
  • the light guiding member 20 can have various tapered cross-sections, thereby realizing the illumination member 100 having the improved structure and characteristics, and further, (20) can be manufactured by an injection molding process.
  • 11 illustrates a pattern 25 formed on the surface of the second light output portion 23 of the light guiding member 20 according to the embodiment of the present invention.
  • a predetermined pattern 25 is formed on the surface of the second light output portion 23, and the second light output portion 23 is formed by the light incident portion 24, So that a part of light traveling to the first light output part 22 is emitted.
  • the pattern 25 may be formed on the surface of the second light output portion 23 such that a luminance difference appears in a specific direction, thereby more effectively forming a stereoscopic optical pattern.
  • a triangular pattern is formed on the surface of the second light output portion 23.
  • the present invention is not limited to this, and various shapes and sizes of patterns may be used.
  • the three-dimensional illumination device illustrated in FIG. 12 illustrates a structure of a three-dimensional illumination device constructed by arranging a plurality of illumination members 100 according to an embodiment of the present invention, and a photograph showing a light-emitting operation. 12, the three-dimensional illumination device according to one embodiment of the present invention is configured by arranging a plurality of the members 100 for emitting light of a plurality of sides, so that a three-dimensional emission pattern can be realized more effectively do.
  • the stereoscopic illumination apparatus may further include a control unit (not shown) that can individually control and sequentially operate the plurality of arranged illumination members 100 or the light emitting diodes 30 included therein So that it is possible to constitute an illumination device capable of adding a pattern that varies with time to the stereoscopic light emission pattern.
  • a control unit (not shown) that can individually control and sequentially operate the plurality of arranged illumination members 100 or the light emitting diodes 30 included therein So that it is possible to constitute an illumination device capable of adding a pattern that varies with time to the stereoscopic light emission pattern.
  • FIG. 13 illustrates a light guiding member 20 including a bent portion 26 according to an embodiment of the present invention. 13, by providing the light guide member 20 with a bent portion 26 that can be bent at a predetermined angle with respect to the light guiding member 20, the light guiding member 20 can have various shapes, The illumination member 100 having a stereoluminescence pattern can be effectively implemented.
  • the method for manufacturing the illumination member 100 is a light transmitting member 20 having a plurality of light emitting surfaces, wherein the light incident portion 24, which is at least one surface of the plurality of light emitting surfaces, A first light output portion 22 which is at least the other surface of the plurality of light emission surfaces opposed to the light incidence portion 24, and a second light output portion 22, (22) and the second light outputting section (23), which is at least the other surface of the second light outputting section (22)
  • the light guiding member 20 may be formed by cutting and separating the light-transmitting resin film having flexibility, or may be formed by injection molding a light transmissive resin.
  • connections or connecting members of the lines between the components shown in the figures are illustrative of functional connections and / or physical or circuit connections, which may be replaced or additionally provided by a variety of functional connections, physical Connection, or circuit connections. Also, unless explicitly mentioned, such as “ essential “, “ importantly “, etc., it may not be a necessary component for application of the present invention.

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Abstract

자동차 등과 같이 복잡한 3차원적 구조를 갖는 구조물에 장착되어, 조명, 신호 및 장식 등의 목적을 위해 사용될 수 있는 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치가 개시된다. 본 발명의 한 측면에 따른 조명용 부재는, 복수의 발광면을 구비하는 광투과성 도광 부재로서, 상기 복수의 발광면 중 적어도 한 면인 광입사부와, 상기 복수의 발광면 중 상기 광입사부에 대향하는 적어도 다른 한 면인 제1 광출사부, 및 상기 광입사부에서 입사된 광이 상기 제1 광출사부로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부를 갖고, 상기 제1 광출사부와 상기 제2 광출사부는 상기 광입사부로 입사된 광을 방출하는 것인, 도광 부재; 상기 광입사부에 근접하여 광을 입사시키도록 배치되는 하나 이상의 발광다이오드; 및 상기 하나 이상의 발광다이오드가 그 표면에 배치되고, 상기 도광 부재와 연결되는 실장기판을 포함한다.

Description

다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치
본 발명은 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 등과 같이 3차원적 구조를 갖는 구조물에 장착되어, 조명, 신호 및 장식 등의 목적을 위해 사용될 수 있는 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치에 관한 것이다.
그 내부 및 외부에 다양한 종류의 램프 조립체가 사용되는데, 일반적으로 자동차용 램프 조립체는 자연광이 부족한 야간이나 악천후 시에 물체에 대한 운전자의 육안 식별을 돕기 위한 조명기능과, 외부에 자동차의 상태를 표시하기 위한 신호 기능을 갖는다. 가령, 전조등이나 안개등은 조명에 주목적이 있으며, 방향지시등, 후미등, 브레이크등은 신호에 주목적이 있다. 그 외에도 차량 내/외부에 설치되어 특정 조작장치의 위치를 표시하거나, 차량 상태의 표시 또는 장식을 목적으로 한 다양한 램프 조립체가 사용되고 있다.
발광다이오드(LED)는 수은 등의 유해 물질을 사용하지 않아 환경 오염 유발 원인이 적고, 수명이 길고, 소비전력이 적고, 시인성이 우수하고 눈부심이 적은 등 기존의 광원에 비해 많은 장점을 갖는다. 고휘도 발광다이오드 등 LED 기술의 급격한 발전으로 인하여 최근 자동차용 조명 장치에도 LED가 많이 사용되고 있다.
가령, 공개특허공보 제2014-0131897호에서는 도 1a 및 도 1b와 같이 LED를 이용한 점(point) 발광형 자동차(1)용 보조 브레이크등(3)을 제안하고 있는데, 복수개의 LED(4)를 이격 배치하거나 그룹 별로 배치하여 관계 법규에서 정한 일정 기준 이상의 보조 브레이크등의 점등 폭을 확보하도록 하고 있다.
그러나, 이러한 종래기술의 경우 복수개 LED의 각 배치 위치가 외부에서 인식하는 브레이크등의 발광패턴에 그대로 반영되어, 브레이크등 상에서 LED의 표면상 위치에 따른 광량의 변화가 매우 크게 나타나게 되므로, 후면에서 브레이크등을 볼 때 각 LED가 위치하는 특정 지점만이 국부적인 점광원의 형태로 두드러지게 시인되게 되고, 전체적으로 균일한 발광패턴을 갖는 선광원이나 면광원은 구현할 수 없다. 이러한 문제점을 피하고자 LED의 개수를 늘려 배치 간격을 좁힐 경우 부품단가의 증가 요인이 되고, 표면에 확산판 등을 배치하더라도 역시 부품단가, 부품 개수 및 전체적 모듈 두께가 증가하게 된다는 문제가 있다.
나아가, 자동차 문화의 발달과 더불어 실로 다양한 종류의 자동차가 출시되고, 주행과 관련된 필수적인 기능을 구현하기 위한 기술의 평준화가 이루어지게 됨에 따라, 시장에서 경쟁력을 갖기 위해서는 기능적 요소 외에 디자인적 요소나 감성적 요소 역시 중시되는 경향이 있으며, 특히 자동차용 조명 장치는 그 자동차의 개성 내지 특징을 표현하는 매우 중요한 요소이다.
특히, 근래에 들어서는 입체적인 발광 패턴을 가지는 조명 구조체를 이용하여 보다 고급스럽고 다양한 형상의 조명 장치를 구현하려는 시도가 이루어지고 있다. 그러나, 한 방향으로 직진하는 점 발광소자인 LED가 한 개 또는 여러 개 실장되어 구성되는 단일 광원 모듈로는 위와 같은 입체적인 발광 패턴을 가지는 조명 구조체를 효과적으로 구현하기가 쉽지 않다. 이에 대하여, 도 2(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 여러 개의 광원 모듈을 입체적으로 배열하고 각 광원 모듈에 서로 다른 성질 및 효과를 가지는 부재들을 상호 결합시켜 입체형 발광 패턴을 가지는 조명 구조체를 구현하기도 하나, 이러한 경우 구조가 매우 복잡하고 단가가 높아질 뿐만 아니라 기구적인 한계 등으로 입체형 발광 패턴을 적절하게 구현하지 못하여 종래 조명 구조체와 차별성이 크지 못하다는 한계를 지닌다.
이러한 문제를 개선하기 위하여, 도 2(b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 최근 유기발광다이오드(OLED) 패널을 이용하여 입체형 발광 패턴을 가지는 조명 구조체를 구현하는 방안이 시도되기도 하였으나, 유기발광다이오드(OLED) 패널을 이용하는 경우에는 제조단가가 크게 상승할 수 있고, 제동등(stop lamp) 등에서 요구되는 광량 기준치를 맞추기 어려워 별도의 광원이 추가되어야 할 뿐만 아니라, 자동차 등에서 요구되는 높은 신뢰성을 만족시키기 어렵다는 점 등 해결하여야 할 많은 문제점이 남아있는 상태이다.
본 발명은, 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 복잡한 3차원적 구조를 갖는 자동차 등에 대한 적용이 용이하고, 균일한 발광패턴을 가지는 이상적인 선광원과 함께 면광원을 포함하는 다면 발광 구조를 구현할 수 있는, 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은, 제조단가를 낮출 수 있고, 자동차 업체의 자동차 설계변경, 신차 디자인 등의 경우에도 부품 단가와 부품 복잡도에 대한 우려 없이 쉽게 적용이 가능하도록 하여 자동차 부품으로서의 범용성을 향상시킬 수 있는, 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은, 모듈화, 경량화, 유연성을 구비한 조명용 부재의 공급을 통해, 자동차 업체에서 고급화되고 다양한 디자인을 쉽게 구현하기 위해 활용이 가능한 기본적인 소재/부품 인프라의 제공을 위한 것이다.
본 발명의 한 측면에 의한 조명용 부재는, 복수의 면을 구비하는 다면 광투과성 도광 부재로서, 상기 복수의 면 중 적어도 한 면인 광입사부와, 상기 복수의 면 중 상기 광입사부에 대향하는 적어도 다른 한 면인 제1 광출사부, 및 상기 광입사부에서 입사된 광이 상기 제1 광출사부로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부를 갖고, 상기 제1 광출사부와 상기 제2 광출사부는 상기 광입사부로 입사된 광을 방출하는 것인, 도광 부재; 상기 광입사부에 근접하여 광을 입사시키도록 소정의 간격으로 배치되는 복수의 발광다이오드; 및 상기 복수의 발광다이오드가 그 표면에 배치되고, 상기 도광 부재와 연결되는 실장기판;을 포함하며, 상기 제1 광출사부는 표면에 요철이 형성되어 상기 광입사부에서의 상기 복수의 발광다이오드의 간격에 따른 상기 제1 광출사부에서의 발광패턴의 불균일을 완화하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 도광 부재는 도광 필름(light guide film)을 포함하여 구성되며, 상기 광입사부는 상기 도광 필름의 일측 모서리면을 포함하여 구성되고, 상기 제1 광출사부는 선광원을 구성하며 상기 제2 광출사부는 면광원을 구성할 수 있다.
또한, 상기 제2 광출사부는 표면에 소정의 패턴이 형성되어 상기 광입사부에서 입사되어 상기 제1 광출사부로 진행하는 광 중 일부를 출사시킬 수 있다.
나아가, 상기 제2 광출사부의 표면에는 특정 방향으로 휘도 차이가 나타나도록 패턴이 형성될 수 있다.
또한, 상기 도광 부재의 상부 또는 하부에 부착되는 베젤부를 더 포함하며, 상기 베젤부는 형상, 색상, 표면 처리 중 하나 이상을 이용하여 상기 제2 광출사부에서의 발광패턴을 조절할 수 있다.
이때, 상기 베젤부는 상기 도광 부재 및 상기 실장기판을 고정시킬 수 있다.
또한, 상기 베젤부에는 상기 제2 광출사부에서 출사되는 광을 반사하는 반사면이 구비될 수 있다.
또한, 상기 도광 부재는 0.1mm이상 4.0mm이하의 두께를 갖는 도광 필름일 수 있다.
또한, 상기 도광 부재는 2.0mm이상 20.0mm이하의 두께를 갖는 사출 성형된 도광 필름일 수 있다.
또한, 상기 광입사부는 상기 복수의 발광다이오드에 대향되며, 상기 제1 광출사부는 상기 도광 부재 평면상에서 상기 광입사부가 이루는 변과 반대쪽의 변에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 광출사부는 표면에 하나 혹은 둘 이상 형상의 요철이 소정의 간격으로 반복적으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 도광 필름은 상기 제1 광출사부 측의 두께와 상기 광입사부 측의 두께가 서로 다를 수 있다.
이때, 상기 도광 필름은 단면이 테이퍼 형상을 포함하여 상기 제1 광출사부 측의 두께가 상기 광입사부 측의 두께보다 두꺼울 수 있다.
또한, 상기 도광 필름은 소정의 각도로 구부러진 굴곡부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 입체형 조명 장치는, 상기 기재된 조명용 부재를 복수개 배열하여 입체형 발광 패턴을 구현하는 것을 특징으로 한다.
이때, 복수개 배열된 상기 조명용 부재를 개별적으로 제어하여 순차적으로 동작시킬 수 있는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 조명용 부재 제조 방법은, 복수의 면을 구비하는 다면 광투과성 도광 부재로서, 상기 복수의 면 중 적어도 한 면인 광입사부와, 상기 복수의 면 중 상기 광입사부에 대향하는 적어도 다른 한 면인 제1 광출사부, 및 상기 광입사부에서 입사된 광이 상기 제1 광출사부로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부를 갖고, 상기 제1 광출사부와 상기 제2 광출사부는 상기 광입사부로 입사된 광을 방출하는 도광 부재를 형성하는 단계; 상기 광입사부에 근접하여 광을 입사시키도록 소정의 간격으로 배치되는 복수의 발광다이오드를 실장기판에 배치하는 단계; 상기 복수의 발광다이오드가 그 표면에 배치된 상기 실장기판을 상기 도광 부재와 결합하는 단계; 및 상기 복수의 발광다이오드를 전기적으로 구동하기 위한 구동모듈을 상기 실장기판과 연결하는 단계를 포함하며, 상기 제1 광출사부는 표면에 요철이 형성되어 상기 광입사부에서의 상기 복수의 발광다이오드의 간격에 따른 상기 제1 광출사부에서의 발광패턴의 불균일을 완화하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 도광 부재를 형성하는 단계에서, 상기 도광 부재는 유연성을 갖는 광투과성 수지 필름을 절단하여 분리함으로써 형성될 수 있다.
또한, 상기 도광 부재를 형성하는 단계에서, 상기 도광 부재는 광투과성 수지를 사출 성형하여 형성될 수도 있다.
본 발명에 의해, 복잡한 3차원적 구조를 갖는 자동차의 내/외부 구조에 대한 적용이 용이하고, 균일한 발광패턴을 가지는 이상적인 선광원과 함께 면광원을 포함하는 다면 발광 구조를 구현할 수 있는, 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 의해, 제조단가를 낮출 수 있고, 자동차 업체의 자동차 설계변경, 신차 디자인 등의 경우에도 부품 단가와 부품 복잡도에 대한 우려 없이 쉽게 적용이 가능하도록 하여 자동차 부품으로서의 범용성을 향상시킨, 다면 발광 조명용 부재 및 이를 이용한 입체형 조명 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 의해 얻어진, 모듈화, 경량화, 유연성을 구비한 조명용 부재의 공급을 통해, 자동차 업체에서 고급화되고 다양한 디자인을 쉽게 구현하기 위해 활용이 가능한 기본적인 소재/부품 인프라의 제공이 가능하게 된다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술의 LED를 이용한 점 발광형 보조 브레이크등을 나타내는 도면이다.
도 2는 종래기술의 복수의 광원 모듈 및 유기발광다이오드 패널을 이용한 조명 구조체를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 발광 조명용 부재를 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 베젤부를 더 포함하는 다면 발광 조명용 부재를 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 발광 조명용 부재의 발광 동작을 보여주는 사진이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재의 제1 발광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 광출사부의 패턴 형성에 따른 발광패턴의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 패턴이 소정의 간격으로 반복하여 형성된 제1 광출사부를 예시하는 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 테이퍼 형상의 단면을 가지는 도광 필름 및 이를 이용한 조명용 부재를 예시하는 도면이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다양한 테이퍼 형상의 단면을 가지는 도광 필름을 예시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 도광 부재의 제2 광출사부의 표면에 형성된 패턴을 예시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재를 복수개 배열하여 구성된 입체형 조명 장치의 발광 동작을 보여주는 사진이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴곡부를 포함하는 도광 부재를 예시하는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 해당 분야의 통상의 기술자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 아니된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성 요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 기술사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 발광 조명용 부재(100)를 예시하고 있다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 발광 조명용 부재(100)는, 하나 이상의 발광다이오드(30)와 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)에서 입사되는 광을 가이드하여 각 발광면에서 출사하는 도광 부재(20) 및 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)를 실장하는 실장기판(40)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 도광 부재(20)는, 복수의 발광면을 구비하는 광투과성 도광 부재(20)로서, 상기 복수의 발광면 중 적어도 한 면인 광입사부(24)와, 상기 복수의 발광면 중 상기 광입사부(24)에 대향하는 적어도 다른 한 면인 제1 광출사부(22), 및 상기 광입사부(24)에서 입사된 광이 상기 제1 광출사부(22)로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부(23)를 갖고, 상기 제1 광출사부(22)와 상기 제2 광출사부(23)는 상기 광입사부(22)로 입사된 광을 방출하게 된다.
또한, 상기 발광다이오드(30)는 상기 광입사부(24)에 근접하여 배치되어 상기 도광 부재(20)의 광입사면(22)으로 광을 입사시키게 된다. 상기 발광다이오드(30)로서 측면 발광(side-view) 타입의 발광다이오드(30)를 사용할 수도 있겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이외에 상면 발광(top-view) 타입의 발광다이오드(30)를 사용하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실장기판(40)은 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)가 그 표면에 배치되고, 상기 도광 부재(20)와 연결되는 구조를 가지게 된다. 상기 실장기판(40)으로서 일반적인 PCB(rigid type)를 사용할 수도 있으며, 이외에도 방열 문제 등을 고려하여 메탈(metal) PCB를 사용하거나 플렉시블(flexible) PCB에 알루미늄 플레이트를 사용하는 등의 방법으로 상기 실장기판(40)을 구성할 수도 있다.
이에 따라, 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)에서 발광되어 상기 광입사부(24)로 입사된 빛은 상기 광입사부(24)에 대향하는 제1 광출사부(22)로 출사될 뿐만 아니라, 상기 제1 광출사부(22)로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부(23)에서도 빛이 출사하게 되는 바, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재(100)에서는 상기 제1 광출사부(22) 및 상기 제2 광출사부(23)에서 빛을 출사하여 다면 발광 특성을 가질 수 있게 된다.
또한, 상기 도광 부재(20)는 도광 필름(light guide film)을 포함하여 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 도광 부재(20)으로서 가시광의 파장 영역에 대해 높은 투과율을 갖는 아크릴계 수지(PMMA)나, 역시 높은 투과율을 가지면서 기계적 강도가 보다 우수한 폴리카보네이트(PC) 등의 광투과성 수지 필름이 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예로서 도광 필름 형태로 사용할 경우에는 보다 얇은 경우에도 내구성을 확보할 수 있는 폴리카보네이트(PC)가 더 바람직할 수 있다.
상기 도광 필름은 0.2mm 이상 3.0mm 이하 두께 범위의 것이 바람직하며, 보다 바람직하게 0.3mm이상 2.0mm이하의 두께 범위의 것이 사용될 경우 기계적 내구성을 유지하면서 높은 유연성의 확보가 가능하다. 이러한 범위의 광투과성 수지 필름은 사출성형 등 고가의 공정에 의하지 않고서도 롤링(rolling) 등 방법에 의해 쉽게 양산이 가능하므로 시중에서 쉽게 구할 수 있고, 조명용 부재(100)의 제조 단가를 크게 경감시킬 수 있다.
또한, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 광입사부(24)는 상기 도광 필름의 일측 모서리면을 포함하여 구성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1 광출사부(22)는 상기 광입사부(24)의 일측 모서리면에 대향하는 타측 모서리면에서 선광원을 구성할 수 있으며, 나아가 상기 제2 광출사부(23)는 상기 광입사부(24)에서 상기 제1 광출사부(22)로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 하나 이상의 측면에서 면광원을 구성할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재(100)에서, 상기 도광 부재(200)의 제1 광출사부(22)에는 표면에 요철이 형성되어 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)의 배치에 따른 상기 제1 광출사부(22) 상의 발광패턴의 불균일을 완화할 수 있다.
즉, 상기 발광다이오드(30)는 점광원인 바, 상기 발광다이오드(30)에서 발광되어 상기 광입사부(24)를 거쳐 제1 광출사부(22)로 출사되는 빛이 특정 지점에서 강하게 나타나는 불균일한 패턴을 보일 수 있으나, 본 발명에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 제1 광출사부(22)의 표면에 요철을 형성함으로써, 상기 제1 광출사부(22) 상의 발광패턴의 불균일을 효과적으로 완화할 수 있게 된다.
특히, 제1 광출사부(22)에서의 균일한 선발광 패턴을 이용하면 자동차 램프 등에서 요구되는 정지등(stop lamp), 후미등(tail lamp), 방향지시등(turn signal), 후진등 등에서 요구되는 배광 성능 등을 효과적으로 충족시킬 수 있다는 장점을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재(100)에서는, 상기 제2 광출사부(23)의 표면에 소정의 패턴을 형성함으로써, 상기 광입사부(24)에서 입사되어 상기 제1 광출사부(22)로 진행하는 광 중 일부를 상기 제2 광출사부(23)로 효과적으로 출사시킬 수 있게 된다. 나아가, 상기 제2 광출사부(23)의 표면에는 특정 방향으로 휘도 차이가 나타나도록 패턴이 형성됨으로써 발광패턴 등을 보다 효과적으로 조절할 수 있게 된다.
나아가, 도 3에서 일측면의 제2 광출사부(23a)와 타측면의 제2 광출사부(23b)의 표면에는 동일한 패턴이 형성될 수도 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 일측면 및 타측면에 서로 다른 패턴이 형성될 수도 있으며, 나아가 특정 방향으로 휘도 차이가 발생하도록 패턴이 형성될 수도 있다.
나아가, 상기 제2 광출사부(23)에서의 면발광 특성을 개선하기 위하여(예를 들어, 휘도 증가 또는 특정 무늬나 형상 등의 효과를 구현하기 위하여), 상기 도광 부재(20)의 좌, 우 측면 또는 양 측면 모두에 두께 0.1mm 내지 2.0mm의 도광 필름 등을 추가로 연접시킬 수도 있다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 베젤부(60)를 더 포함하는 다면 발광 조명용 부재(100)를 예시하고 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 발광 조명용 부재(100)는, 하나 이상의 발광다이오드(30)와 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)에서 입사되는 광을 가이드하여 각 발광면에서 출사하는 도광 부재(20), 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)를 실장하는 실장기판(40)과 함께, 상기 도광 부재(20)의 상부 또는 하부 내지는 상하부에 부착되는 베젤부(60)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 이때 상기 베젤부(60)는 형상, 색상, 표면 처리 중 하나 이상을 이용하여 상기 제2 광출사부(23)에서의 발광패턴을 조절할 수 있게 된다.
예를 들어, 상기 베젤부(60)는 상기 도광 부재(60)의 측면에 부착되어, 상기 도광 부재(20)의 제2 광출사부(23)에서(즉, 측면에서) 면발광 형태로 출사되는 빛이 인접하는 베젤부(60)를 일부 또는 전체로 투과하거나 반사, 굴절되면서 입체 발광을 구현할 수 있게 된다.
즉, 상기 베젤부(60)는 상기 도광 부재(20)의 측면에서 면발광 형태로 발광되는 빛을 입체 발광 효과를 가지도록 다양한 형상, 색상, 표면 처리 등을 이용하여 전환시키게 된다. 보다 구체적인 예를 들어, 도 4에서는 상기 베젤부(60)가 특정한 형상을 가지도록 함으로써, 단순한 형태의 면발광을 특정한 형태의 면발광으로 변화시키고 있다.
또한, 상기 베젤부(60)에는 특정 색상을 적용하거나 또는 베젤 내측면에 무광, 부식 등의 처리를 통해 반사판 또는 반사 필름의 기능을 가지도록 구현될 수 있으며, 필요에 따라서는 별도의 반사 필름을 구비하여 입체 발광 효과를 더욱 개선할 수도 있다.
나아가, 상기 베젤부(60)는 상기 도광 부재(20) 및 상기 실장기판(40)을 고정시키는 하우징 기능도 함께 가질 수 있다.
상기 베젤부(60)는 일반 사출 소재를 사용할 수도 있겠으나, 이외에 입체 발광 효과를 극대화하기 위하여 첨가물을 추가하거나 다른 소재가 사용될 수도 있다.
이어서, 도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 발광 조명용 부재(100)의 발광 동작을 보여주는 사진을 예시하고 있다. 도 5(a)에서는 도 4에서 예시하고 있는 베젤부(60)가 구비된 경우의 제2 광출사부(23)에서의 발광 형태를 보여주고 있다. 도 5(a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제2 광출사부(23)에서 면발광되는 빛이 상기 베젤부(60)에 의하여 조절되어 최종적으로 발광 형태를 구성하게 됨을 알 수 있다.
또한, 도 5(b)에서는 상기 도광 부재(20)의 제1 광출사부(22)에서의 발광 형태를 보여주고 있으며, 상기 제1 광출사부(22)에 형성된 요철에 의하여 발광패턴의 불균일이 완화되어, 균일한 발광패턴을 보이고 있음을 알 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 상기 조명용 부재(100)에서는 상기 제1 광출사부(22)에서의 균일한 선발광과 함께 상기 제2 광출사부(23)에서의 면발광이 동시에 구현되는 다면 발광 조명용 부재를 제공할 수 있게 된다.
나아가, 상기 도광 부재(20)는 광투과성 수지 필름을 적절한 형상으로 절단하여 다양한 형태 및 두께의 도광 부재(20)을 얻을 수 있다. 상기 도광 부재(20)는 직선 형상 또는 곡선 형상을 포함하는 다양한 형태로 절단될 수 있으며, 이외에 더 복잡한 형상으로도 절단될 수도 있어 일반적으로 복잡한 3차원적 구조를 갖는 자동차 내/외부의 구조에 맞도록 쉽게 가공될 수 있으며, 이때 사출성형 공정과 같은 고가의 공정을 필요로 하지 않으므로, 양산 적합성이 매우 우수하다는 장점이 있고, 자동차 설계자들로 하여금 다양한 장식적 효과와 시인성을 감안한 자동차 내/외부 조명 디자인의 폭을 매우 넓힐 수 있다.
뿐만 아니라, 사출성형 공정을 통해서는 최소 두께 3~4mm 이상의 일정 두께를 갖는 판 형태의 구조물만이 제작 가능하며 얇은 필름 형태의 구조물을 제작할 수 없다는 한계가 있다, 그러므로 본 발명과 같이 광투과성 수지 필름을 적절한 형상으로 절단하여 얻어진 도광 부재(20)을 사용함으로써 사출성형 공정의 한계를 극복하여 시인성 및 장식적 효과를 보다 극대화한 초슬림 선광원을 포함하는 조명용 부재(100)의 구현이 가능하게 된다.
나아가, 상기 도광 부재(20)은 광투과성 수지 필름으로부터 절단되어 분리됨으로써 형성된 수개의 절단면(또는 에지)에 의해 형상이 정해질 수 있는데, 도광 부재(20)의 이러한 수개 절단면 중 적어도 한 면이 제1 광출사부(22)으로 사용될 수 있으며, 상기 제1 광출사부(22)에 대향하는 적어도 한 면이 광입사부(24)으로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조명용 부재(100)는, 실장기판(40)과 연결되거나 상기 실장기판(40) 상에 구현되어 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)를 전기적으로 구동하기 위한 구동모듈(50)을 포함할 수 있다. 상기 구동모듈(50)은 실장기판(40)과 일체로 구현되거나 또는 별도로 구현된 후 결합될 수도 있다. 마찬가지로 구동모듈(50)은 실장기판(40)과 동일한 기판재료 또는 상이한 기판재료로 구현될 수 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제1 광출사부(22)에 다양한 패턴을 형성한 도광 부재(20)을 이용한 조명용 부재를 예시한다. 도시된 예시에서는, 제1 광출사부(22)를 각각, 도 6a에서는 물결 모양의 곡면(82)으로, 도 6b에서는 삼각 형상의 절단면(83)으로, 도 6c에서는 연속 형성된 볼록면(84)으로, 도 6d에서는 연속 형성된 오목면(85)으로, 도 6e에서는 톱니와 유사한 비대칭형 삼각형 절단면(20)으로 형성한 예들을 나타낸다. 제1 광출사부(22) 표면의 이러한 패턴 구조는 광투과성 수지 필름의 절단 가공 시에 구현하거나, 또는 절단 가공 후 연마 또는 레이저 커팅 등의 방법으로 형성할 수도 있다.
본 발명자들은, 특히, 제1 광출사부(22)에 이러한 패턴을 구현할 경우 이상적인 선광원의 구현에 획기적인 효과를 얻을 수 있음을 관찰하였다. 도 7a 내지 도 7c는 제1 광출사부(22)의 패턴 형성에 따른 발광패턴의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재(100)에서는, 도광 부재(20)의 광입사부(24)와 제1 광출사부(22)가 서로 대향하고 있어 광입사부(24)를 통해 입사된 광이 높은 광 전달효율로 제1 광출사부(22)로 제공된다. 그러나, 이러한 구조에서는 발광다이오드(30)의 배치 간격이 매우 조밀하지 않을 경우 발광다이오드(30)의 배열에 따른 광 패턴이 광출사부에 그대로 반영된다는 문제점이 있어, 균일한 발광패턴을 확보하기가 곤란하게 된다.
도 7a는 복수개의 발광다이오드(30)를 이격 배치한 경우에 광입사부(24) 및 제1 광출사부(22)에 패턴을 형성하지 않고 평평한 표면 상태로 구성한 경우의 제1 광출사부(22)에서 관찰되는 발광패턴을 포착한 사진이다. 이 경우, 복수개 발광다이오드(30)의 배치 위치에 따른 발광 점(spot)들이 그대로 제1 광출사부(22)에 반영되게 되며 발광패턴의 균일성이 양호하지 않게 된다. 이러한 상황에서 발광패턴의 균일성을 향상시키기 위해서는 발광다이오드들의 개수를 늘려 더욱 조밀하게 배열하거나 광확산판과 같은 별도 부품을 사용하여야 하는데, 이는 모두 부품단가의 상승요인이 된다.
도 7b는 도 7a와 다른 구조를 동일하게 하고, 광입사부(24)에 패턴을 형성한 경우의 제1 광출사부(22)에서 관찰되는 발광패턴을 포착한 사진이다. 이러한 경우에도, 도 7a의 경우와 유사하게 복수개 발광다이오드(30)의 배치 위치에 따른 발광 점(spot)들이 그대로 제1 광출사부(22)에 반영되게 되며 발광패턴의 균일성이 양호하지 않았다.
반면에, 도 7c는 도 7a와 다른 구조를 동일하게 하고, 광출사부(24)에 패턴을 형성한 경우의 제1 광출사부(22)에서 관찰되는 발광패턴을 포착한 사진이다. 이 경우, 도시된 바와 같이 복수개 발광다이오드(30)의 배치 위치에 따른 발광 점(spot)들이 거의 관측되지 않았으며, 발광다이오드(30)의 배치가 조밀하지 않은 경우에도 전체적으로 매우 균일한 발광패턴을 갖는 이상적인 선광원의 구현이 가능하였다.
이와 같이 제1 광출사부(22)에 패턴을 형성한 실시예의 경우, 조명용 부재(100)의 도광 부재(20)가 어느 정도의 두께를 갖는 경우에도 도광 부재(20)와 평행한 방향으로는 발광패턴 균일화 효과를 얻을 수 있었으며, 이러한 특성은 도광 부재(20)의 유연성과는 별개의 특성이므로, 도광 부재(20)는 반드시 광투과성 수지 필름의 절단 가공에 의해 얻어진 것이어야 할 필요는 없고, 종전과 같이 사출성형의 방법에 의해 형성된 시트나 판재의 경우에도 적용될 수 있다.
특히, 상기 도광 부재(20)에서 상기 광입사부(24)로부터 상기 제1 광출사부(22)까지의 길이는 8mm 이상 250mm 이하로 함으로써, 본 발명의 일 실시예로서 상기 도광 부재(20)을 사용하여 자동차에 구비되는 조명용 부재를 구현하는 경우, 상기 조명용 부재가 만족시켜야 하는 기술적 규격(예를 들어, 광량 등)을 만족시키고, 나아가 상기 도광 부재(20)의 발광패턴 균일화를 효과적으로 구현할 수 있게 된다. 보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재에서, 상기 도광 부재(20)의 길이가 8mm 이상 250mm 이하로 하는 경우, 상기 도광 부재(20)의 제1 광출사부(22)에서 전체적으로 매우 균일한 발광패턴을 갖는 이상적인 선광원을 구현할 수 있었다.
또한, 도 8a 내지 도 8b에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 복수의 패턴이 소정의 간격으로 반복하여 형성된 도광 부재(20)의 제1 광출사부(22) 형상을 예시한다.
앞서 도 6a 내지 도 6e에서는 하나의 패턴이 반복하여 형성된 경우를 예시하여 발광패턴의 불균일성을 완화하는 경우를 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이외에도 다양한 패턴이 채택될 수 있다.
보다 구체적으로 도 8a에서는 (a) 사각형 위에 반원이 적층된 형상의 패턴이 사용되는 경우, (b) 사각형 위에 삼각형이 적층된 형상의 패턴이 사용되는 경우 및 (c) 반원 위에 삼각형이 적층된 형상의 패턴이 사용되는 경우를 각각 예시하고 있다.
나아가, 도 8b에서는 (a) 삼각형, 반원, 사각형이 순차적으로 배열되는 형상의 패턴이 사용되는 경우 및 (b) 사각형 위에 반원이 적층된 형상, 사각형 위에 삼각형이 적층된 형상, 삼각형, 사각형이 순차적으로 배열되는 형상의 패턴이 사용되는 경우를 각각 예시하고 있다.
이처럼, 도 8a 및 도 8b에서 볼 수 있는 바와 같이 여러 형상을 적층시키거나 복수의 형상을 소정의 주기로 반복하여 배열함으로써, 도 6a 내지 도 6e에서 설명한 발광패턴의 균일성을 개선하는데에서 더 나아가, 특정 지점의 광량을 늘려 포인트를 생성하거나, 위치에 따라 광량이 변화하도록 하여 소정의 조명 패턴을 형성하도록 할 수도 있다. 특히, 종래에는 이와 같이 특정 지점의 광량을 늘리거나 소정의 조명 패턴을 형성하기 위해서는 별도의 렌즈를 구비하여야 하여 구조가 복잡해지고 제조 단가의 상승을 초래할 수 있었으나, 본 발명에서는 별도의 렌즈를 구비하지 않고도 다양한 조명 패턴을 효과적으로 구현할 수 있게 된다.
또한, 도 9a 내지 도 9c에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 테이퍼 형상의 단면을 가지는 도광 부재(20) 및 이를 이용한 조명용 부재(100)를 예시하고 있다.
앞에서는 주로 본 발명의 일 실시예로서 균일한 두께를 가지는 도광 부재(20)을 들어 설명하였으나(예를 들어, 도 3의 도광 부재(20)), 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광 부재(20)는 도 9a에서 볼 수 있는 바와 같이 테이퍼 형상의 단면을 가질 수도 있다.
보다 구체적으로 도 9a에서 도광 부재(20)의 일측은 얇은 두께(a)를 가지는 반면(예를 들어, 0.3mm = a ≤= 3mm), 상기 도광 부재(20)의 타측은 보다 두꺼운 두께(a+b)를 가지는 테이퍼 형상의 단면을 이룰 수 있다(예를 들어, 0.3mm < a+b = 10mm).
특히, 균일한 두께를 가지는 도광 부재(20)의 경우 그 두께가 최소 3~4mm 에 이르지 못하는 경우 사출성형 공정을 통한 제작에 어려움이 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 도광 부재(20)가 테이퍼 형상의 단면을 가지는 경우, 상기 도광 부재(20)의 일측 두께(a)가 3~4mm 에 이르지 못하더라도, 상기 도광 부재(20)의 타측 두께(a+b)가 3~4mm 이상의 두꺼운 두께를 가지는 경우 사출성형 공정을 이용한 제작이 가능할 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예로서 아크릴계 수지(PMMA)나 폴리카보네이트(PC) 등 적절한 재질을 사용하여 사출성형 공정을 적용해 테이퍼 형상의 단면을 가지는 도광 부재(20)를 제작할 수 있게 된다.
또한, 도 9b와 도 9c에서는 본 발명의 일 실시예로서 상기 테이퍼 형상의 단면을 가지는 도광 부재(20)를 이용한 조명용 부재(100)를 예시하고 있다.
앞서, 도 3의 경우와 같이 균일한 두께를 가지는 도광 부재(20)을 사용하는 경우, 그 두께에 따라 채택할 수 있는 발광다이오드(30)가 제한될 수 있었다(예를 들어, 3mm 두께에 맞출 수 있도록 측면 발광다이오드(side-view LED)를 사용). 반면, 본 발명의 일 실시예로서 테이퍼 형상의 단면을 가지는 도광 부재(20)를 이용하는 경우에는, 도 9b에서 볼 수 있는 바와 같이 측면 발광다이오드(side-view LED)를 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 도 9c에서 볼 수 있는 바와 같이 상면 발광다이오드(top-view LED)를 용이하게 채택할 수도 있으며, 이에 따라 보다 우수한 방열 특성 및 광량 특성을 얻거나, 보다 저렴한 단가의 발광다이오드(30)를 선택할 수 있는 등 조명용 부재(100)의 성능을 보다 효과적으로 개선할 수도 있게 된다.
또한, 도 9b 내지 도 9c에 도시하지는 않았으나, 상기 발광다이오드(30) 및 실장기판(40)과 상기 도광 부재(20)를 고정시키는 결합부재(미도시)가 구비될 수 있다,
더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도광 부재(20)는 보다 다양한 테이퍼 형상의 단멸을 가질 수도 있다. 도 10a 내지 도 10c에서는 본 발명의 다른 실시예에 따라 다양한 테이퍼 형상의 단면을 가지는 도광 부재(20)을 예시하고 있다.
먼저, 상기 도광 부재(20)은 도 9a에서 볼 수 있는 바와 같이 상면이 테이퍼 형상을 이루는 경우 뿐만 아니라, 도 10a에서 볼 수 있는 바와 같이 상면 및 하면이 모두 테이퍼 형상을 이루는 경우도 가능하다. 나아가, 상기 도광 부재(20)는 도 10b내지 도 10c에서 볼 수 있는 바와 같이 테이퍼 형상의 구간과 함께 균일한 두께를 가지는 구간(도 10b 및 도 10c의 c 구간)을 포함할 수도 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 도광 부재(20)는 다양한 테이퍼 형상의 단면을 가질 수 있으며, 이에 따라 보다 개선된 구조 및 특성을 가지는 조명용 부재(100)를 구현할 수 있으며, 나아가 상기 도광 부재(20)는 사출성형 공정에 의해서도 제작이 가능하게 된다.
또한, 도 11에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 도광 부재(20)의 제2 광출사부(23)의 표면에 형성된 패턴(25)을 예시하고 있다. 즉, 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 제2 광출사부(23)의 표면에는 소정의 패턴(25)이 형성되어 제2 광출사부(23)에서는 상기 광입사부(24)에서 입사되어 상기 제1 광출사부(22)로 진행하는 빛 중 일부를 출사시키게 된다.
또한, 상기 제2 광출사부(23)의 표면에는 특정 방향으로 휘도 차이가 나타나도록 상기 패턴(25)이 형성됨으로써, 보다 효과적으로 입체 광학 패턴을 형성할 수도 있다.
나아가, 도 11에서는 상기 제2 광출사부(23)의 표면에 삼각형 형상의 패턴이 형성되는 것으로 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 다양한 형상 및 크기의 패턴이 사용될 수 있다.
또한, 도 12에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명용 부재(100)를 복수개 배열하여 구성된 입체형 조명 장치의 구조 및 발광 동작을 보여주는 사진을 예시하고 있다. 보다 구체적으로, 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체형 조명 장치는, 상기 다면 발광 조명용 부재(100)를 복수개 배열하여 구성됨으로써, 보다 효과적으로 입체형 발광 패턴을 구현할 수 있게 된다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체형 조명 장치는 상기 복수개 배열된 조명용 부재(100) 또는 그에 포함되는 발광다이오드(30)들을 개별적으로 제어하여 순차적으로 동작시킬 수 있는 제어부(미도시)를 더 포함하여 구성됨으로써, 입체형 발광 패턴에 시간에 따라 변화하는 패턴을 가미할 수 있는 조명 장치로 구성할 수도 있다.
또한, 도 13에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴곡부(26)를 포함하는 도광 부재(20)를 예시하고 있다. 즉, 도 13에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 도광 부재(20)에 소정의 각도로 구부러질 수 있는 굴곡부(26)를 두어 상기 도광 부재(20)가 다양한 입체 형상을 가질 수 있도록 함으로써, 보다 다양한 입체 발광 패턴을 가지는 조명용 부재(100)를 효과적으로 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명용 부재(100) 제조 방법은, 복수의 발광면을 구비하는 광투과성 도광 부재(20)로서, 상기 복수의 발광면 중 적어도 한 면인 광입사부(24)와, 상기 복수의 발광면 중 상기 광입사부(24)에 대향하는 적어도 다른 한 면인 제1 광출사부(22), 및 상기 광입사부(24)에서 입사된 광이 상기 제1 광출사부(22)로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부(23)를 갖고, 상기 제1 광출사부(22)와 상기 제2 광출사부(23)는 상기 광입사부(22)로 입사된 광을 방출하는 도광 부재(20)를 형성하는 단계; 상기 광입사부(24)에 근접하여 광을 입사시키도록 하나 이상의 발광다이오드(30)를 실장기판(40)에 배치하는 단계; 상기 하나 이상의 발광다이오드(30)가 그 표면에 배치된 상기 실장기판(40)을 상기 도광 부재(20)와 결합하는 단계; 및 상기 복수개의 발광다이오드(30)를 전기적으로 구동하기 위한 구동모듈(50)을 상기 실장기판(40)과 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 도광 부재를 형성하는 단계에서, 상기 도광 부재(20)는 유연성을 갖는 광투과성 수지 필름을 절단하여 분리함으로써 형성거나, 또는 광투과성 수지를 사출 성형하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 설명된 위 실시예 및 도면들은 단지 예시적인 것일 뿐, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 또한, 도면에 도시된 구성요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한 본 발명 중 방법 발명에서 제시하는 단계들은 반드시 그 선후의 순서에 대한 구속을 의도한 것이 아니며, 각 공정의 본질에 따라 반드시 어느 단계가 선행되어야 하는 것이 아닌 한 순서는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등 범주 내에서 설계 조건 및 요소에 따라 구성될 수 있음을 이해할 수 있다.

Claims (19)

  1. 복수의 면을 구비하는 다면 광투과성 도광 부재로서, 상기 복수의 면 중 적어도 한 면인 광입사부와, 상기 복수의 면 중 상기 광입사부에 대향하는 적어도 다른 한 면인 제1 광출사부, 및 상기 광입사부에서 입사된 광이 상기 제1 광출사부로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부를 갖고, 상기 제1 광출사부와 상기 제2 광출사부는 상기 광입사부로 입사된 광을 방출하는 것인, 도광 부재;
    상기 광입사부에 근접하여 광을 입사시키도록 소정의 간격으로 배치되는 복수의 발광다이오드; 및
    상기 복수의 발광다이오드가 그 표면에 배치되고, 상기 도광 부재와 연결되는 실장기판;을 포함하며,
    상기 제1 광출사부는 표면에 요철이 형성되어 상기 광입사부에서의 상기 복수의 발광다이오드의 간격에 따른 상기 제1 광출사부에서의 발광패턴의 불균일을 완화하는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도광 부재는 도광 필름(light guide film)을 포함하여 구성되며,
    상기 광입사부는 상기 도광 필름의 일측 모서리면을 포함하여 구성되고,
    상기 제1 광출사부는 선광원을 구성하며 상기 제2 광출사부는 면광원을 구성하는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 광출사부는 표면에 소정의 패턴이 형성되어 상기 광입사부에서 입사되어 상기 제1 광출사부로 진행하는 광 중 일부를 출사시키는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 광출사부의 표면에는 특정 방향으로 휘도 차이가 나타나도록 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도광 부재의 상부 또는 하부에 부착되는 베젤부를 더 포함하며,
    상기 베젤부는 형상, 색상, 표면 처리 중 하나 이상을 이용하여 상기 제2 광출사부에서의 발광패턴을 조절하는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베젤부는 상기 도광 부재 및 상기 실장기판을 고정시키는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 베젤부에는 상기 제2 광출사부에서 출사되는 광을 반사하는 반사면이 구비되는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 도광 부재는 0.1mm이상 4.0mm이하의 두께를 갖는 도광 필름인 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도광 부재는 2.0mm이상 20.0mm이하의 두께를 갖는 사출 성형된 도광 필름인 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광입사부는 상기 복수의 발광다이오드에 대향되며, 상기 제1 광출사부는 상기 도광 부재 평면상에서 상기 광입사부가 이루는 변과 반대쪽의 변에 위치하는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광출사부는 표면에 하나 혹은 둘 이상 형상의 요철이 소정의 간격으로 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 도광 필름은 상기 제1 광출사부 측의 두께와 상기 광입사부 측의 두께가 서로 다른 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 도광 필름은 단면이 테이퍼 형상을 포함하여 상기 제1 광출사부 측의 두께가 상기 광입사부 측의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 도광 필름은 소정의 각도로 구부러진 굴곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명용 부재.
  15. 제1항에 기재된 조명용 부재를 복수개 배열하여 입체형 발광 패턴을 구현하는 것을 특징으로 하는 입체형 조명 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    복수개 배열된 상기 조명용 부재를 개별적으로 제어하여 순차적으로 동작시킬 수 있는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체형 조명 장치.
  17. 복수의 면을 구비하는 다면 광투과성 도광 부재로서, 상기 복수의 면 중 적어도 한 면인 광입사부와, 상기 복수의 면 중 상기 광입사부에 대향하는 적어도 다른 한 면인 제1 광출사부, 및 상기 광입사부에서 입사된 광이 상기 제1 광출사부로 진행하는 방향의 측부에 위치하는 적어도 다른 한 면인 제2 광출사부를 갖고, 상기 제1 광출사부와 상기 제2 광출사부는 상기 광입사부로 입사된 광을 방출하는 도광 부재를 형성하는 단계;
    상기 광입사부에 근접하여 광을 입사시키도록 소정의 간격으로 배치되는 복수의 발광다이오드를 실장기판에 배치하는 단계;
    상기 복수의 발광다이오드가 그 표면에 배치된 상기 실장기판을 상기 도광 부재와 결합하는 단계; 및
    상기 복수의 발광다이오드를 전기적으로 구동하기 위한 구동모듈을 상기 실장기판과 연결하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 광출사부는 표면에 요철이 형성되어 상기 광입사부에서의 상기 복수의 발광다이오드의 간격에 따른 상기 제1 광출사부에서의 발광패턴의 불균일을 완화하는 것을 특징으로 하는 조명용 부재 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 도광 부재를 형성하는 단계에서,
    상기 도광 부재는 유연성을 갖는 광투과성 수지 필름을 절단하여 분리함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 조명용 부재 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 도광 부재를 형성하는 단계에서,
    상기 도광 부재는 광투과성 수지를 사출 성형하여 형성되는 것을 특징으로 하는 조명용 부재 제조 방법.
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