WO2023195745A1 - 조명 장치 - Google Patents

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WO2023195745A1
WO2023195745A1 PCT/KR2023/004536 KR2023004536W WO2023195745A1 WO 2023195745 A1 WO2023195745 A1 WO 2023195745A1 KR 2023004536 W KR2023004536 W KR 2023004536W WO 2023195745 A1 WO2023195745 A1 WO 2023195745A1
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WO
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light
lighting device
substrate
light source
guide member
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/004536
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English (en)
French (fr)
Inventor
임의진
고광현
양현덕
이동현
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220079951A external-priority patent/KR20230143082A/ko
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Publication of WO2023195745A1 publication Critical patent/WO2023195745A1/ko

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/24—Light guides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/241—Light guides characterised by the shape of the light guide of complex shape

Definitions

  • the embodiment relates to a lighting device having a light source.
  • the embodiment relates to a lighting device that emits light in a pattern shape or matrix shape on a reflective surface.
  • the embodiment relates to a vehicle lamp with a lighting device.
  • Lighting applications include backlights for displays and signage as well as vehicle lights.
  • Light-emitting devices such as light-emitting diodes (LEDs)
  • LEDs light-emitting diodes
  • advantages such as low power consumption, semi-permanent lifespan, fast response speed, safety, and environmental friendliness compared to existing light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps.
  • These light emitting diodes are applied to various lighting devices such as various display devices, indoor lights, or outdoor lights.
  • lamps employing light-emitting diodes have been proposed as light sources for vehicles. Compared to incandescent lamps, light emitting diodes have an advantage in that they consume less power.
  • An embodiment of the invention provides a lighting device having a dot-shaped pattern image.
  • An embodiment of the invention provides a lighting device having an emission surface of a light guide member and a reflection surface in the form of a dot matrix facing the emission surface.
  • An embodiment of the invention provides a lighting device in which the vertical height between the reflective surfaces of the light guide member and the emission surface becomes smaller as the distance from the light source increases.
  • An embodiment of the invention provides a lighting device including a light guide member having an emission surface and a reflective surface inclined along a step-like step.
  • An embodiment of the invention provides a lighting device that includes a light source, a primary reflection surface, a secondary reflection surface, and an emission surface of the light guide member at the lower part of one side of the light guide member, and has a light shape of a dot-shaped pattern or a prism pattern through the emission surface. to provide.
  • An embodiment of the invention can provide a lamp for a vehicle, such as a moving object, having the above lighting device.
  • a lighting device includes a substrate; a light source disposed on the substrate; and a light guiding member disposed on the substrate and the light source, wherein the light guiding member includes an emission surface and a first reflective surface facing the emission surface, and the first reflective surface is positioned on the upper surface of the substrate. It may include a plurality of reflectors having different heights, and each of the plurality of reflectors may include a plurality of first surfaces inclined with respect to the upper surface of the substrate.
  • the plurality of reflectors include a first reflector having a first height based on the upper surface of the substrate and a second reflector having a second height greater than the first height, and the first reflector
  • the reflector may be disposed closer to the light source than the second reflector.
  • the first surface may be inclined at a first angle of 120 degrees or more based on a straight line horizontal to the upper surface of the substrate. The first angle may range from 120 degrees to 150 degrees or from 128 degrees to 140 degrees.
  • each of the plurality of reflectors is disposed between the plurality of first surfaces and includes a plurality of inclined second surfaces, and the plurality of second surfaces are closer to the light source than the first surface. Can be placed adjacently.
  • the second surface may have an inclination angle that is the same as an inclination angle of the first surface with respect to a straight line horizontal to the upper surface of the substrate.
  • the height of the first surface and the second surface may be the same.
  • the plurality of reflectors may have a higher height as the reflectors are farther away from the light source.
  • the light guide distance of light incident horizontally from the light source to the second reflector via another reflection surface is greater than the light guide distance of light incident horizontally from the light source to the first reflector via another reflection surface
  • the light guiding distance of light traveling perpendicularly from the first reflector to the emission surface may be greater than the light guiding distance of light traveling vertically from the second reflection unit to the emission surface.
  • a lighting device includes a substrate; a light source disposed on the substrate; and a light guide member disposed on the substrate and the light source, wherein the light guide member includes an emission surface and a first reflective surface facing the emission surface, the emission surface includes a plurality of patterns, and the first reflection surface includes a plurality of patterns.
  • the reflective surface includes a plurality of first surfaces having different heights based on the upper surface of the substrate, and the number of the plurality of patterns may be different from the number of the plurality of first surfaces.
  • the number of the plurality of patterns may be greater than the number of the plurality of first surfaces.
  • the plurality of patterns may be connected to each other in first and second directions orthogonal to each other.
  • the light guide member includes a second reflective surface disposed at an upper end of the light source, an upper end of the second reflective surface is connected to one end of the emission surface, and one end of the first reflective surface is may be connected to the other end of the emission surface.
  • the second reflective surface overlaps the substrate in a vertical direction, and the second reflective surface includes a lower reflector in an area adjacent to the light source and a convex curved reflector on the lower reflector, and the second reflective surface includes a lower reflector in an area adjacent to the light source and a convex curved reflector on the lower reflector.
  • the distance between one end of the slope may be greater than the minimum distance between the light source and the second reflective surface.
  • each of the plurality of first surfaces is inclined, and the thickness of the light guide member may gradually become thinner as the first surface is farther away from the light source.
  • the substrate is disposed on the lower surface of the light guiding member, the light source is embedded inside the lower surface of the light guiding member, and the pattern of the exit surface of the light guiding member is in a direction perpendicular to the lower surface of the light guiding member. May overlap.
  • a portion of the first surface may be formed in a concavo-convex pattern.
  • the first surface having the concavo-convex pattern may face the center of the top and bottom of the second reflective surface.
  • the pattern of the emission surface corresponding to the first reflective surface may include a pattern overlapping in a vertical direction with the first surface and a pattern overlapping in a vertical direction with the bottom of the first reflective surface.
  • a vehicle lamp according to an embodiment of the invention includes the lighting device disclosed above, and the lighting device emits light in a dot matrix-shaped pattern through an emission surface.
  • a pattern image in the form of a dot-shaped matrix can be provided, various light distribution images can be provided, and light uniformity of the pattern image can be improved. Additionally, the light distribution of the lighting device can be improved and lighting images can be provided in various forms.
  • the light guide member has a reflective surface that has been corroded to adjust the intensity of light reflected by different reflective surfaces, thereby improving the uniformity of light on the exit side.
  • Embodiments of the invention can be applied to light units with lighting devices, or to external or internal lighting lamps.
  • FIG. 1 is a perspective view of a lighting device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the first reflective surface of the light guide member in the lighting device of FIG. 1.
  • Figure 3 is a side cross-sectional view of the lighting device of Figure 1;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the first and second reflective surfaces in the lighting device of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the inclination angle of the first reflective surface of the lighting device of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a rear view of the light guide member of the lighting device of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a side view showing the second reflective surface of the lighting device of FIG. 1.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the lower part of the first reflective surface of the lighting device of FIG. 2.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the upper part of the first reflective surface of the lighting device of FIG. 2.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the path of light in the lighting device of FIG. 3.
  • FIG. 11 is a perspective view for explaining the first reflective surface in the light guide member of FIG. 2.
  • Figure 12 is another example of the lighting device of Figure 1.
  • Figure 13 is a partial side cross-sectional view of the lighting device of Figure 12;
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the pattern of the emission surface and the reflection surface of the lighting device of FIG. 12.
  • Figure 15 is another example of the lighting device of Figure 1.
  • Figure 16 is an example of a reflective member disposed on the second reflective surface of a lighting device according to an embodiment of the invention.
  • Figures 17(a)(b)(c) are diagrams for explaining the distribution of light emitted through a pattern of an emission surface in a lighting device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the distribution shape of light emitted by the lighting device of FIG. 1.
  • Figure 19 is a diagram comparing a corrosion-treated surface and a non-corrosion-treated surface of the first reflective surface in an embodiment of the invention.
  • Figure 20 is a diagram explaining the distribution of light passing through a light guide member according to an embodiment of the invention.
  • 21 is a diagram showing a lighting device or a lamp having a lighting device according to an embodiment.
  • Figure 22 is an example of the vehicle taillight of Figure 21.
  • Figure 23 is a diagram showing a pattern of a lighting device according to an embodiment of the invention applied to a vehicle lamp.
  • the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and B and C", it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
  • terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the essence, order, or order of the component is not determined by the term.
  • a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also is connected to the other component.
  • the lighting device according to the invention can be applied to various lamp devices that require lighting, such as vehicle lamps, household lighting devices, and industrial lighting devices.
  • vehicle lamps head lamps, side mirror lights, side maker lights, fog lights, tail lights, brake lights, daytime running lights, vehicle interior lights, door scars, rear lights.
  • the lighting device of the present invention can be applied to indoor and outdoor advertising devices, display devices, and various electric train fields.
  • it can be applied to all lighting-related fields or advertising-related fields that are currently developed and commercialized or can be implemented in the future according to technological development. It will be said that it is.
  • FIG. 1 is a perspective view of a lighting device according to an embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing the first reflective surface of the light guide member in the lighting device of FIG. 1
  • FIG. 3 is a cross-sectional view along the line A-A of the lighting device of FIG. 1
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the first and second reflective surfaces of the lighting device of FIG. 3
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the first reflective surface of the lighting device of FIG. 3
  • FIG. 6 is a light guide of the lighting device of FIG. 1.
  • It is a rear view of the member
  • FIG. 7 is a side view showing the second reflective surface of the lighting device of FIG. 1
  • FIG. 8 is a view for explaining the lower part of the first reflective surface of the lighting device of FIG. 2, and FIG.
  • FIG. 9 is a view showing the lower part of the first reflective surface of the lighting device of FIG. This is a diagram for explaining the upper part of the first reflective surface of the lighting device of Figure 2
  • Figure 10 is a diagram for explaining the path of light in the lighting device of Figure 3
  • Figure 11 is a diagram for explaining the first reflective surface of the light guide member of Figure 2.
  • FIG. 12 is another example of the lighting device of FIG. 1
  • FIG. 13 is a partial side cross-sectional view of the lighting device of FIG. 12
  • FIG. 13 is a pattern of the emission surface and reflection surface of the lighting device of FIG. 12. This is a drawing for explanation.
  • a lighting device 200 includes a light emitting unit 100 and a light guide member 110.
  • the light emitting unit 100 includes a substrate 101 disposed below the light guide member 110 and a light source 102 disposed on the substrate 101.
  • the light emitting unit 100 is disposed below one side of the light guiding member 110 and emits light from the lower part of the light guiding member 110 toward the upper part. As another example, the light emitting unit 100 may emit light from one side of the light guide unit 110 toward the other side.
  • the lighting device 200 may be defined as a light-emitting cell having a structure including the light guide member 110, the light source 102, and the substrate 101.
  • a plurality of light emitting cells may be connected as one, as shown in FIG. 15, or some or all of the plurality of light emitting cells may be arranged separated from each other.
  • the lighting device 200 may have one light emitting cell or a plurality of light emitting cells disposed on the substrate 101. This lighting device 200 may emit light in a reflective structure or matrix shape of the reflective surface 131. These lighting devices can provide lamps with various lighting shapes.
  • the substrate 101 may include a printed circuit board (PCB).
  • the board 101 may include, for example, at least one of a resin-based printed circuit board (PCB), a metal core PCB, a flexible PCB, a ceramic PCB, or an FR-4 board.
  • PCB printed circuit board
  • the substrate 101 is arranged as a metal core PCB with a metal layer disposed on the bottom, the heat dissipation efficiency of the light source 102 can be improved.
  • the substrate 101 may be electrically connected to the light source 102.
  • the substrate 101 includes a wiring layer (not shown) on the top, and the wiring layer may be electrically connected to the light source 102.
  • the plurality of light sources 102 may be connected in series, parallel, or series-parallel by the wiring layer.
  • the substrate 101 may function as a base member or support member disposed below the light source 102 and the light guide member 110.
  • the top surface of the substrate 101 may have an X-Y plane.
  • the top surface of the substrate 101 may be flat or may have a curved surface.
  • the thickness of the substrate 101 may be the height in the vertical direction or the Z direction.
  • the X direction may be a first direction
  • the Y direction may be a second direction.
  • the Z direction may be perpendicular to the first and second directions.
  • a single light source 102 may be disposed on the substrate 101, and when a plurality of light sources 102 are disposed, they may be arranged in the second direction (Y).
  • the substrate 101 may be made of a flexible material, and the flexible substrate may be in close contact with the housing of a lamp in a vehicle.
  • the substrate 101 may include a light-transmissive material that transmits light through the upper and lower surfaces.
  • the light-transmitting material may include at least one of PET (polyethylene terephthalate), PS (polystyrene), and PI (polyimide).
  • a reflective layer (not shown) may be disposed on the substrate 101.
  • the reflective layer is disposed between the substrate 101 and the light guide member 110 and may reflect incident light.
  • the reflective layer may include a metallic material or a non-metallic material.
  • the metallic material may include metals such as aluminum, silver, and gold.
  • the non-metallic material may include a plastic material or a resin material.
  • the light source 102 is disposed on the substrate 101 and emits light in the third direction (Z) from one side of the light guide member 110.
  • the light source 102 emits light from one side of the light guide member 110 through the upper surface and the other side.
  • the light source 102 may be placed below one side of the light guide member 110.
  • the light source 102 may be disposed on one side of the light guide member 110. That is, the light guide member 110 is disposed on the surface of the light source 102 or seals the light source 102.
  • the upper surface of the light source 102 may be disposed above the lower surface S0 of the light guiding member 110, and multiple side surfaces may be in contact with the light guiding member 110.
  • the light source 102 emits light with the highest intensity in the third direction (Z).
  • the light source 102 is electrically connected to the substrate 101 and may be provided as an LED chip or a package whose surface is covered with resin.
  • the light source 102 is a light-emitting device having a light-emitting diode (LED), and may include a package in which a light-emitting chip is packaged.
  • the light emitting chip may emit at least one of blue, red, green, ultraviolet (UV), and infrared rays, and the light source 102 may emit at least one of white, blue, red, green, and infrared rays.
  • the light guide member 110 may be disposed on the substrate 101 .
  • the lower surface S0 of the light guide member 110 may face the substrate 101.
  • the light guide member 110 may be disposed on a partial area of the substrate 101.
  • the area of the lower surface S0 of the light guide member 110 facing the substrate 101 may be equal to or smaller than the upper surface area of the substrate 101.
  • the substrate 110 may be placed below one side of the light guide member 110 .
  • the light guide member 110 may be formed of a transparent material.
  • the light guide member 110 may include a resin material such as silicon or epoxy.
  • the light guide member 110 may include a thermosetting resin material, for example, PC, OPS, PMMA, PVC, etc.
  • the light guide member 110 may be made of glass, but is not limited thereto.
  • the main material of the light guide member 110 may be a resin material mainly made of urethane acrylate oligomer.
  • the light guide member 110 is provided as a resin layer that guides light, it can be provided with a thinner thickness than a glass material and can be provided as a flexible plate.
  • the light guide member 110 may emit light from the light source 102 in a circular dot pattern or a polygonal dot pattern.
  • the light guide member 110 may include a bead (not shown), and the bead may diffuse and reflect incident light, thereby increasing the amount of light.
  • the bead is composed of one selected from silicon, silica, glass bubble, PMMA (polymethyl methacrylate), urethane, Zn, Zr, Al 2 O 3 , and acryl. It can be.
  • the light source 102 may be embedded in the light guide member 110.
  • the light source 102 is disposed within the light guide member 110 and emits generated light toward the light guide member 110.
  • the light guide member 110 can protect the internal light source 102 and reduce loss of light emitted from the light source 102.
  • the light source 102 may be disposed in an area that does not overlap the emission surface 151 of the light guide member 110 in the vertical direction.
  • the uppermost layer or upper surface of the substrate 101 may be in contact with the lower surface S0 of the light guide member 110.
  • the reflective layer disclosed above When the reflective layer disclosed above is disposed on the uppermost layer, the reflective layer may be in contact with the lower surface S0 of the light guide member 110.
  • the reflective layer may be fixed between the light guide member 110 and the substrate 101.
  • the maximum length (X1) of the light guide member 110 in the first direction (X) may be greater than the width (Y1) of the light guide member 110 in the second direction (Y).
  • the light guide member 110 includes one, two or more, or four or fewer light-emitting cells.
  • the maximum length of the light emitting cell in the first direction (X) may be greater than the width of the light emitting cell in the second direction (Y).
  • the maximum height (TO) of the light guide member 110 in the third direction (Z) is smaller than the maximum length (X1) in the first direction (X) and is equal to or equal to the width (Y1) in the second direction (Y) can be different.
  • the maximum height (TO) of the light guide member 110 in the third direction (Z) may be greater than the width (Y1, Figure 6) in the second direction (Y), and the height (T0) and width (Y1) )
  • the difference may be 5 mm or less, for example, 3 mm or less.
  • a vertical guide space can be provided for the light emitted from the light source 102, , if it is smaller than the width (Y1), light extraction efficiency may decrease.
  • dot pattern lighting can be provided to a vehicle lamp having a narrow width. You can.
  • the light guide member 110 includes an emission surface 151 and a first reflective surface 131 on the opposite side of the emission surface 151.
  • the first reflective surface 131 may be disposed on the other side of the light guide member 110.
  • the light guide member 110 may include a second reflective surface 111 on one side.
  • the second reflective surface 111 is a surface of one side of the light guide member 110, and can reflect light emitted from the light source 102 to the first reflective surface 131.
  • the emission surface 151 is a surface through which light emitted from the light source 102 is output, and may be an upper surface of the light guide member 110.
  • the first reflection surface 131 is a surface that reflects incident light in the direction of the emission surface 151.
  • the emission surface 151 may include a pattern P1 having a predetermined shape arranged in the first direction (X) and/or the second direction (Y).
  • the plurality of patterns (P1) are arranged in a matrix shape, and each unit pattern can be connected in the first and second directions (X, Y) orthogonal to each other, and has a convex curved shape, or as shown in FIGS. 12 and 14, It may be a polygonal horn shape or a prism pattern (P2).
  • the pattern P1 may be arranged in a diagonal direction inclined with respect to the first direction (X) and/or the second direction (Y).
  • the emission surface 151 may overlap the first reflection surface 131 in the vertical direction (Z).
  • the emission surface 151 may not overlap the second reflection surface 111 in the vertical direction (Z).
  • the first reflective surface 131 may not overlap the second reflective surface 111 in the vertical direction (Z).
  • the first reflective surface 131 may overlap the second reflective surface 111 in the first direction (X).
  • the substrate 101 may overlap the second reflection surface 111 and the emission surface 151 in a vertical direction.
  • a portion of the substrate 101 may overlap the first reflective surface 131 in a vertical direction.
  • the end or starting position of the first reflecting surface 131 is disposed further outside than the top or end position of the second reflecting surface 111, or the light guide is positioned further outside than the top or end position of the second reflecting surface 111. It may be placed closer to the other end of member 110.
  • the area of the emission surface 151 may be larger than the area of the first reflection surface 131.
  • the length of the emission surface 151 in the first direction (X) may be greater than the length of the first reflection surface 131 in the first direction (X).
  • the width Y1 of the emission surface 151 in the second direction (Y) may be equal to the width of the first reflection surface 131 in the second direction (Y).
  • the width Y1 of the emission surface 151 in the second direction (Y) may be equal to the width of the second reflection surface 111 in the second direction (Y).
  • the first reflective surface 131 may be provided in a multi-step structure.
  • the first position of the first reflective surface 131 adjacent to the light source 102 is lowest, and the position of the first reflective surface 131 is the further away from the light source 102.
  • the multi-step structure of the first reflective surface 131 includes an inclined surface.
  • the inclined surface may face the second reflective surface 111 in a horizontal direction.
  • the inclined surface may reflect the light reflected by the second reflection surface 111 in the direction of the emission surface.
  • the straight line passing through the bottom of each reflecting portion (C1-C6) of the second reflecting surface 111 is 70 degrees or less based on the horizontal straight line on the upper surface of the substrate 101, for example, in the range of 30 to 70 degrees or 40 degrees. It can be set to an angle ranging from degrees to 52 degrees.
  • the first reflection surface 131 includes a plurality of reflection parts (C1, C2, C3, C4, C5, C6), and the plurality of reflection parts (C1, C2, C3, C4, C5) ,C6) may include n (n is 3 or more) reflection units.
  • the plurality of reflection parts C1, C2, C3, C4, C5, and C6 may be arranged in a step structure with a gradually increasing height from one end of the first reflection surface 131 to the other end.
  • the plurality of reflectors (C1, C2, C3, C4, C5, C6) include a first reflector (C1) adjacent to the light source 102, and a second reflector (C1) disposed adjacent to or outside the first reflector (C1).
  • the second reflector 2 may include a reflector (C2), an outermost reflector (C6), and one or more intermediate reflectors (C3, C4, C5) between the outermost reflector (C6) and the second reflector (C2). You can.
  • the middle reflectors C3, C4, and C5 may include, for example, third to fifth reflectors C3, C4, and C5, and the outermost reflector may be a sixth reflector C6.
  • the first reflector C1 has a first height T1 based on the top surface of the substrate 101
  • the second reflector C2 has a second height T1 greater than the first height T1. It can have a height (T2). In this form, the height from the first reflector C1 to the sixth reflector C6 can gradually increase.
  • Each of the plurality of reflectors may be arranged at equal intervals in the first direction, and the last reflector (C6) may be arranged up to the last inclined surface or include the other end. can do.
  • the other end of the first reflective surface 131 is connected to the pattern P1 and may extend horizontally from the inclined surface.
  • the other end of the first reflective surface 131 has an outer first end 29A and an inner second end 29B, and the first and second ends 29A and 29B are arranged in a zigzag shape. It can be.
  • the second end 29B is disposed further inward than the first end 29A and may be disposed between protrusions 152 having concave or open areas 30 .
  • the area 30 between the protrusions 152 may be open from the bottom to the top, and the area 30 between the first to fifth reflectors C1-C5 may be a concave area.
  • Each of the plurality of reflection parts has a plurality of first surfaces (31, 32, 33, 34, 35, 36) and a plurality of second surfaces (41, 42, 43). , 44, 45, 46), wherein the plurality of first surfaces 31, 32, 33, 34, 35, 36 are spaced apart from each other in the second direction (Y), and the plurality of second surfaces 41 , 42, 43, 44, 45, 46) may be spaced apart from each other in the second direction (Y).
  • Each of the first faces (31, 32, 33, 34, 35, 36) and the second faces (41, 42, 43, 44, 45, 46) is arranged in a zigzag shape in the second direction (Y), There can be regular intervals.
  • the plurality of first surfaces (31, 32, 33, 34, 35, 36) are spaced apart from the second surfaces (41, 42, 43, 44, 45, 46) by a width (E1), and the plurality of first surfaces (31, 32, 33, 34, 35, 36)
  • the two sides (41, 42, 43, 44, 45, 46) are spaced apart by the width of the first side (31, 32, 33, 34, 35, 36).
  • the width (E1) of the first surfaces (31, 32, 33, 34, 35, 36) and the width (E1) of the second surfaces (41, 42, 43, 44, 45, 46) are the lengths in the second direction, and are mutually may be the same.
  • Each of the plurality of reflection units (C1-C6) has first surfaces (31, 32, 33, 34, 35, 36) and second surfaces (41, 42, 43, 44, 45, 46) arranged alternately. or may have a matrix shape, and may emit dot matrix-shaped light through the matrix-shaped pattern P1 of the emission surface 151.
  • the lower heights (T1, T2, T3, T4, T5, T6) may be equal to the height of the bottom of the second surface (41, 42, 43, 44, 45, 46).
  • the bottom heights T1, T2, T3, T4, T5, and T6 of the first surfaces 31, 32, 33, 34, 35, and 36 may be different from each other in different reflectors.
  • the heights of the lower ends of the second surfaces 41, 42, 43, 44, 45, and 46 may be different from each other in different reflectors.
  • the lower surface height (T6) of the sixth reflector (C6) which is the last reflector, is at a position of 80% or more of the maximum thickness (T0) of the light guide member 110 based on a straight line horizontal to the upper surface of the substrate 101, for example. , can be placed in the range of 80% to 90%.
  • the height difference between two adjacent reflectors may be equal to the first height T1. That is, the height difference between the adjacent reflectors may be the same.
  • the height T1 of the first reflector C1 adjacent to the light source 102 may be the lowest, and the height of the last reflector C6 may be the highest. That is, the height of the lower space of the first reflector C1 may be the smallest, and the height C6 of the lower space of the sixth reflector C6 may be the highest.
  • the first surface (31, 32, 33, 34, 35, 36) is more exposed to the light source 102 than the second surface (41, 42, 43, 44, 45, 46). Alternatively, it may be further spaced apart from one end of the first reflective surface 131. In each of the reflection portions (C1-C6), the first surfaces (31, 32, 33, 34, 35, 36) are closer to each other than the second surfaces (41, 42, 43, 44, 45, 46). It is disposed further outward along the first direction (X) based on one end of the slope 131.
  • the first surface (31, 32, 33, 34, 35, 36) is located on the other side of the first direction (X) than the second surface (41, 42, 43, 44, 45, 46) and moves in the second direction It can be placed on one side, the other side, or both sides of (Y).
  • the second surfaces 41, 42, 43, 44, 45, and 46 are located on one side of the first direction It can be placed on one side, the other side, or both sides of (Y).
  • the first side (31, 32, 33, 34, 35, 36) is exposed, or the second side (41, 42, 43, 44, 45, 46) is exposed. ) may be exposed.
  • the second side (41, 42, 43, 44, 45, 46) is exposed on the second side (S2) of the light guide member 131, or the first side (31, 32, 33, 34, 35, 36) may be exposed.
  • the first side (S1) and the second side (S2) of the light guide member 131 have different first sides (31, 32, 33, 34, 35, 36) and second sides (41, 42, 43, 44,45,46) may be exposed.
  • the first side (S1) and the second side (S2) of the light guide member 131 have the same first side (31, 32, 33, 34, 35, 36) or second side (41, 42,43,44,45,46) may be exposed.
  • the shape of the reflective surface exposed on both sides of the light guide member 131 may vary depending on the pattern shape. Therefore, the lighting device can provide various light distribution images depending on the pattern shape.
  • the shape of the first and second faces 31-36, 41-46 is not only a square, but also a triangular or more polygonal structure, a long line shape in the first direction, a long line shape in the second direction, a circular shape, or an ellipse. It may be a shape.
  • the shape of the pattern P1 may be not only a polygonal shape, but also a polygonal shape such as a triangle or pentagon, or a circular or elliptical shape. Additionally, the pattern P1 may have a long line shape in the first direction or a long line shape in the second direction.
  • each pattern (P1) is defined as a bright part (B1) from which light is emitted, and each pattern (P1) corresponding to the area between the first surface (31-36) and the second surface (41-46) It may be a dark area (B2) with low luminance or low light intensity. Accordingly, the pattern of the bright portion (B1) and the pattern of the dark portion (B2) on the emission surface 151 may be alternately arranged in the first and second directions.
  • area A1 is an area corresponding to the middle reflection part among the reflection parts C1-C6.
  • the lower surface of the first reflective surface 131 may include a plurality of bottom surfaces 21, 22, 23, 24, 25, and 26.
  • the plurality of bottom surfaces 21, 22, 23, 24, 25, and 26 may be bottom surfaces of each reflector C1-C6.
  • the plurality of bottom surfaces 21, 22, 23, 24, 25, and 26 are on one side, the other side, or both sides in the second direction (Y) of the second surfaces 41-46 of each of the reflection parts C1-C6. It is connected to the bottom of the first side (31-36).
  • Each of the bottom surfaces 21, 22, 23, 24, 25, and 26 has a bottom area 20 between the top of the first surface 31-36 and the bottom of the second surface 41-36, The bottom area 20 may be connected to the top of the first surface 31-36 and to the bottom of the second surface 41-36. Additionally, a portion 20A of the bottom area 20 may extend to the area between each bottom surface 21-26.
  • the plurality of bottom surfaces 21-26 are disposed as horizontal surfaces or non-reflective surfaces in the area between the first surface 31-36 and the second surface 41-46, and are also the bottoms of the two adjacent reflectors.
  • the face may extend horizontally.
  • This area of the bottom surface 21-26 may correspond to the dark pattern on the emission surface 151.
  • the sum of the number of the first surfaces 31-36 and the number of the second surfaces 41-46 may be different from the number of the plurality of patterns P1, for example, the number of the patterns P1. It can be smaller than
  • the number of patterns P1 may be at least twice or in the range of two to three times the sum of the number of the first surfaces 31 - 36 and the number of the second surfaces 41 - 46 .
  • the length W1 of the first surface 31-36 and the length W2 of the second surface 41-46 are 36) and the length of a straight line passing through both ends of the second surface 41-46, and may be equal to each other.
  • the width E1 of the first surface (31-36) and the second surface (41-46) in the second direction is horizontal between the first surface (31-36) and the second surface (41-46). It may be equal to the length of the direction (W1, W2).
  • the length between the lower and upper ends of each of the first surface (31-36) and the second surface (41-46) in the inclined direction is the distance between the first surface (31-36) and the second surface (41-46). It may be larger than each width (E1). Accordingly, the first surface (31-36) and the second surface (41-46) may overlap each pattern (P1) of the emission surface 151 in the vertical direction, and the incident light may be transmitted to the emission surface ( 151) can be reflected toward each pattern (P1).
  • the light guiding distance of the light traveling horizontally from the light source 102 through the second reflecting surface 111 to the center of the first surface 32 of the second reflecting part C2 is the light guiding distance of the light source 102.
  • ) may be greater than the light guiding distance of the light traveling horizontally through the second reflecting surface 111 to the center of the first surface 31 of the first reflecting part C1.
  • the light guiding distance of the light traveling vertically from the center of the first surface 31 of the first reflector C1 to the emission surface 151 is from the center of the first surface 32 of the second reflector C2. It may be larger than the light guide distance of light traveling vertically to the emission surface 151. In this way, the thickness of the light guide member 110 can be provided thinner in areas farther from the light source 102 so that the light distribution is not affected by the light guide distance of the light passing through each reflector C1-C6.
  • the width W3 between the bottom of the first surface 31-36 and the top of the second surface 41-46 is equal to the width W3 of the first surface 31-36 and the second surface (41-36). 41-46) may be equal to the horizontal lengths (W1, W2). Accordingly, the emission surface 151 can emit light in a matrix shape with a constant unit dot pattern area.
  • the distance E5 between the first surfaces 31-36 and the second surfaces 41-46 of adjacent reflectors C1-C6 is the first surfaces 31, 32, and 33.
  • 34, 35, 36 may be equal to the length W1 or/and the length W2 of the second surface 41, 42, 43, 44, 45, 46.
  • the gap W2 between the first surface 31-36 and the second surface 41-46 within each reflector C1-C6 is equal to that of the first surface 31-36. It may be equal to the length W1 and/or the length W2 of the second side 41-46.
  • the height T11 of each reflector C1-C6 may be the same. Accordingly, the light reflected by the first reflection surface 131 can be uniformly extracted through the pattern P1 of the emission surface 151.
  • the inclination angle R12 of the first surface 31 - 36 is an internal angle and may have an inclination of 120 degrees or more based on a straight line horizontal to the upper surface of the substrate 101.
  • the inclination angle R12 of the first surfaces 31, 32, 33, 34, 35, and 36 may range from 120 degrees to 150 degrees or from 128 degrees to 140 degrees, for example.
  • the inclination angles of the second surfaces 41, 42, 43, 44, 45, and 46 are internal angles, and range from 120 degrees to 150 degrees or 128 degrees to 140 degrees based on a straight line horizontal to the top surface of the substrate 101. It may be a range of degrees.
  • the inclination angle R12 of the first surfaces 31, 32, 33, 34, 35, and 36 may be the same as the inclination angle of the second surface. Accordingly, the light reflected through the first surface 31-36 and the second surface 41-46 may have a uniform light distribution through each pattern P1 of the emission surface 151.
  • (a) of FIG. 17 shows light in the unit pattern of the emission surface 151 when the inclination angle R12 of the first surface 31-36 and the second surface 41-46 is 135 degrees.
  • (b) is the light distribution in the unit pattern of the emission surface 151 when the inclination angle of the first surface 31-36 and the second surface 41-46 is 133 degrees.
  • the pattern P1 may be a polygonal plane.
  • Figure 17 (c) shows a case where the inclination angle of the first surface (31-36) and the second surface (41-46) is 133 degrees and the unit pattern (P1) of the emission surface (151) is a convex curved surface. It has a light distribution of , and can emit light in a three-dimensional pattern.
  • the embodiment of the invention allows the inclined first and second surfaces of the first reflection surface 131 to correspond to each convex pattern of the emission surface 151, so that the light distribution in each pattern P1 is uniform. can be provided.
  • Figure 10 shows the measured light distribution reflected by the second reflection surface 111.
  • the light source 102 includes an LED chip, and the LED chip has the highest luminous intensity of light emitted from the center of the upper surface.
  • the distribution angle R1 of the main light at the center of the upper surface of the light source 102 may be 70 degrees or less, for example, in the range of 30 to 60 degrees, so that the highest light distribution (that is, the distribution of the main light) can be achieved. That is, the highest light distribution (i.e., main light distribution) on the light source 102 has a sum (i.e., R1) of the outer angle (R10) and the inner angle (R11) relative to the optical axis of 70 degrees or less or 30 to 60 degrees.
  • the outer angle R10 may be equal to or greater than the inner angle R11, and the difference between the inner angle R11 and the outer angle R10 may be 5 degrees or less. As such, since the distribution of light emitted from the light source 102 varies depending on the area, the distribution of light reflected by the first reflective surface 131 may also be transmitted differently.
  • the distance D1 between the bottom of the second reflective surface 111 and the light source 102 may be 5 mm or less, for example, in the range of 1 to 5 mm or 2 mm to 4 mm. It may be a range.
  • the minimum distance D2 between the light source 102 and the second reflective surface 111 is less than the above range, the dark portion in the lower center area G1 shown in FIG. 20 may increase, and is less than the above range. If it is large, the overall brightness may decrease.
  • Figure 20 is a light distribution diagram on the other side of the light guide member, and it can be seen that the middle regions (G3, G4) of the outer regions of the lower center region (G1) appear higher than the other regions.
  • the invention can treat the surfaces of the first reflective surface 131 corresponding to the middle regions G3 and G4 with an inclined surface in a concavo-convex pattern. That is, the central portion between the top and bottom of the second reflective surface 111 may face the areas A11 of the first and second surfaces having the uneven pattern.
  • the invention may have a convex-convex pattern for reducing light reflection in an area of the first reflective surface 131 through which the main light is transmitted.
  • the uneven pattern can be provided as a rough surface through surface treatment in a chemical or mold process. As shown in FIG. 19, it can be provided as an inclined surface 33A and an inclined plane 23A of an inclined concavo-convex pattern, and the reflected light intensity transmitted to each bright pattern by the inclined surface 33A of an inclined concavo-convex pattern Or, you can lower the light intensity.
  • the first surface 31-36 or the second surface 41-46 may include an inclined surface 33A or an inclined plane 23A with an inclined concavo-convex pattern.
  • the corrosion-treated inclined surface 33A can be located in the center area A11 through which the main light is transmitted, and the center area A11 of the first reflective surface 131 is the first surface 31. -36) and the distribution of the second surfaces 41-46 may be the surfaces of the center area. Accordingly, the difference in intensity or distribution of the light reflected from the peripheral area of the first reflection surface 131 and the light reflected from the center area A11 may be reduced, so that the light distribution at the exit surface 151 is reduced. It can be uniform.
  • the center area A11 of the first reflective surface 131 may be a central area in the second and third directions among the areas of the first reflective surface 131.
  • the lower surface (S0) of the light guide member 110 is the surface at the lowest position and may have an area smaller than that of the first reflective surface 131.
  • the lower surface S0 of the light guide member 110 is provided as a horizontal plane and can be adhered to the substrate 101.
  • the maximum length (X1) of the light guide member 110 in the first direction may be smaller than the maximum length (Y1) of the first reflection surface 131 in the second direction (Y), and the first reflection surface 131 ) may be less than 60% of the maximum length in the second direction (Y). Accordingly, the area of the first reflective surface 131 of the light guide member 110 can be increased, and the area of the lower surface S0 facing the substrate 101 can be minimized.
  • the width Y1 of the lower surface S0 of the light guide member 110 in the second direction Y may be equal to the width of the first reflective surface 131 in the second direction Y.
  • the second reflective surface 111 is one side of the light guide member 110 and includes a flat reflector 112 and a curved reflector 113.
  • the planar reflector 112 is disposed outside the light source 102 and may overlap the light source 102 in the horizontal direction.
  • the height H1 of the planar reflector 112 is the height from the bottom to the top, and may be more than twice the thickness of the light source 102, and is 30 times the maximum height T0 of the light guide member 110. % or less, such as in the range of 15% to 30% or in the range of 15% to 25%.
  • a straight line passing through the top of the planar reflector 112 and the center of the upper surface of the light source 102 has a third angle R3 with respect to the central axis of the light source 102, and the third angle R3 is 60 For example, it may be in the range of 60 degrees to 80 degrees or 65 degrees to 80 degrees.
  • the flat reflector 112 may have higher reflection efficiency than a convex curved surface, and is provided as a vertical plane on the outside of the light source 102 to reduce the size of the dark area caused by the light emitted to the outside of the light source 102. It can be reduced.
  • the area of the planar reflector 112 can reflect the beam angle distribution of the light source 102, that is, the light having an angle of 60 degrees or more or 65 degrees or more with respect to the optical axis.
  • the curved reflector 113 is disposed around the planar reflector 112, between the top of the planar reflector 112 and one end of the emission surface 151, and at the edge of the planar reflector 112.
  • the light guide member 110 may be provided as a convex curved surface between both sides S1 and S2.
  • the curved reflector 113 has a curved surface that is more convex than a straight line passing through an edge of the flat reflector 112 and one end of the emission surface 151, and the edge of the flat reflector 112 and the light guide member 110 It may have a curved surface that is more convex than a straight line passing through the sides (S1, S2). Accordingly, the reflection efficiency of the curved reflector 113 can be improved.
  • the curved reflector 113 may include an inner second angle R2 and an outer third angle R3 based on the optical axis, and the sum of the second and third angles R2 and R3 is 70. It may be more than a degree, for example, in the range of 70 degrees to 110 degrees or in the range of 80 degrees to 100 degrees. This curved reflector 113 can reflect the light emitted from the light source 102 to the first reflection surface 131.
  • the curved reflector 113 may overlap the first reflection surface 131 in the first direction (X).
  • the curved reflector 113 may overlap the first surfaces 31 - 36 and the second surfaces 41 - 46 of each reflector C1 - C6 in the first direction (X).
  • the second reflective surface 111 may not overlap the first reflective surface 131 in the vertical direction.
  • a portion of the planar reflector 112 may overlap the first reflector C1 in the first direction (X). That is, the height H1 of the planar reflector 112 may be greater than the height (e.g., T1) of the step portion 21A between the first reflection surface 131 and the lower surface S0, and the 2 It may be lower than the bottom height (T2) of the reflector (C2). Accordingly, a decrease in the amount of light incident on the first reflector C1 can be minimized.
  • the curved reflector 113 may be disposed further outside the emission surface 151.
  • the emission surface 151 may overlap the lower surface S0 of the light guide member 110 and the first reflective surface 131 in a vertical direction.
  • the distance D2 from the light source 102 to the step portion 21A is the distance between the light source 102 and one end of the first reflection portion C1, and is 5 mm or more, for example, in the range of 5 to 20 mm or It may range from 10 to 20 mm.
  • the emission surface 151 has unit patterns having a convex curved surface arranged in a matrix form, and is reflected by the first surfaces 31-36 and the second surfaces 41-46 of the reflecting parts C1-C6.
  • the light is emitted in the form of a dot matrix.
  • a dark part B2 that has a lower luminous intensity or does not emit light than a bright part B1 that emits light is extracted in the form of a dot matrix.
  • the area that does not overlap with the first reflection surface 131 that is, the area on one side of the emission surface 151 that vertically overlaps the lower surface (S0) of the light guide member 110, is a bright area (B1) without the dark area. It can emit light.
  • One area of the emission surface 151 may be blocked by an external lamp structure.
  • the light guide member 110 includes an emission surface 151, a first reflection surface 131, and a second reflection surface 111.
  • the description of the embodiment disclosed above can be applied to the first reflective surface 131.
  • the second reflective surface 111 of the light guide member 110 includes an upper curved reflector 113 and a lower reflector 112A.
  • the lower reflector 112A may have a plurality of sub-reflectors 11-16, including first sub-reflectors 11, 13, and 15 having a curved or inclined surface at the bottom adjacent to the light source 102.
  • the vertical second sub-reflecting surfaces 12, 14, and 16 may be arranged alternately.
  • the lower reflective portion 112A of the second reflective surface 111 may have sub-reflective surfaces 11-16 arranged in multiple stages to reduce light loss outside the light source 102. Additionally, the lower reflector 112A closest to the light source 102 may be provided as a third sub-reflector 11A in a vertical plane.
  • the first sub-reflecting surfaces (11, 13, 15) and the second sub-reflecting surfaces (12, 14, 16) having the curved or inclined surface have a concentric circle shape at the outer lower center of the second reflecting surface (111), It may have a semicircular shape.
  • the height of the top of the lower reflector 112A may be less than 50% of the maximum thickness (T0, see FIG. 3) of the light guide member 110 at the top of the substrate 101.
  • the top height of the lower reflector 112A may be equal to or lower than the bottom height of the third reflector C3.
  • the lower reflector 112A can reflect light traveling in the lateral direction from the light source 102 to the first reflection surface 131 as much as possible, thereby reducing light loss and providing uniform light in the entire area. It can have distribution. Accordingly, the lower reflector 112A can reduce the amount of light loss in the lower part of the second reflective surface 111 and prevent an increase in the size of the dark area due to this.
  • the pattern P2 of the emission surface 151 is a prism pattern, and for example, polygonal pyramid-shaped unit patterns may be arranged in a matrix form.
  • the period or interval of the pattern P2 of the emission surface P2 may be equal to or smaller than the length of the first surface 31-36 or the second surface 41-46 in the first direction. Accordingly, the emitted light can be uniformly distributed through the center and polygonal surfaces of the pattern P2 by the triangular pyramid-shaped pattern.
  • the lighting device shown in FIGS. 1 and 12 can be defined as one light emitting cell. Additionally, as shown in FIG. 15, a lighting device 200A having a plurality of light-emitting cells can be provided.
  • the lighting device 200A includes a light emitting unit 100B having a substrate 101 and a plurality of light sources 102 arranged in a second direction, and guiding the light emitted from the light emitting unit 100B.
  • the light guide member 110A may include the emitting surface 151B disclosed above and a first reflecting surface 131 (FIG. 6) on the opposite side of the emitting surface 151B.
  • the light guide member 110A may include a plurality of second reflective surfaces 111B on one side that overlap the substrate 101 in a vertical direction.
  • the lighting device 200A may be formed of a plurality of light-emitting cells integrally. That is, the distance between the two sides (S11, S12) of the light guide member 110A can be calculated as the distance between the two sides of FIG. 1 or FIG. 12 * the number of cells (* is multiplication).
  • the maximum length of the light guide member 110A in the first direction may be equal to or twice the length X1 of FIG. 1 or 12.
  • each of the plurality of second reflective surfaces 111B may be the same as the second reflective surface 111 of FIG. 1 or 12.
  • the first reflective surface 131 may be the same as the first reflective surface 131 of FIG. 1 or 12.
  • the emission surface 151 of FIG. 1 or 12 may be arranged in a second direction.
  • the unit width Y1 of the second reflective surface 111 in the second direction Y may be the width of the second reflective surface 111 of FIG. 1 or FIG. 12 .
  • a concave groove R0 is formed in an area between unit sizes of the second reflection surface 111, thereby providing the curved reflection portion 113 disclosed above.
  • the light emitting cells of the lighting device as shown in Figure 1 or Figure 12 are formed integrally in the second direction, but the light emitting cells may be arranged in a zigzag shape, and adjacent light emitting cells may be partially connected, 10 It may have an angle of between degrees and 90 degrees, and the light emitting cells may be arranged in a triangular or square shape.
  • the above-disclosed lighting devices 200 and 200A allow the pattern P1 disclosed above to be exposed or visible to the rear lamp of a vehicle and emit light in a dot matrix shape.
  • a reflective member 115 may be disposed outside the planar reflective portion 112 of the second reflective surface 111 of the light guide member 110.
  • the reflective member 115 may be made of a resin material in which a reflective material, such as metal oxide, is added.
  • the metal oxide may include at least one of TiO 2 , SiO 2 , and Al 2 O 3 .
  • the reflective member 115 reflects light leaked to the outside of the light source 102, thereby reducing light loss, and can also reduce dark areas caused by light leaked through the planar reflector 112.
  • FIG. 21 is a plan view of a vehicle to which a lighting device according to an embodiment is applied
  • FIG. 22 is a view showing an example of a tail light of the vehicle of FIG. 21.
  • the front lamp 850 may include one or more lighting modules, and the operating timing of these lighting modules is individually controlled to function as a typical headlamp as well as , when the driver opens the vehicle door, additional functions such as welcome lights or celebration effects can be provided.
  • the lamp may be applied to daytime running lights, high beams, low beams, fog lights, or turn signal lights.
  • the rear lights 800 may be arranged as a plurality of lamp units 810, 812, 814, and 816 supported by a housing.
  • the lamp units 810, 812, 814, and 816 include a first lamp unit 810 disposed on the outside, a second lamp unit 814 disposed around the inside of the first lamp unit 810, and the second lamp unit 814.
  • the first to fourth lamp units (810, 812, 814, 816) can selectively apply the lighting device disclosed in the embodiment, and a red lens cover or a white lens cover is provided on the outside of the lighting device for the lighting characteristics of the lamp units (810, 812, 814, 816). can be placed.
  • the lighting device disclosed in the embodiment applied to the lamp units 810, 812, 814, and 816 may emit surface light in a uniform distribution.
  • the first and second lamp units 810 and 812 may be provided in at least one of a curved shape, a straight shape, an angled shape, an inclined shape, or a flat shape, or a mixed structure thereof.
  • the first and second lamp units 810 and 812 may be arranged one or more in each taillight.
  • the first lamp unit 810 may be provided as a tail light
  • the second lamp unit 812 may be provided as a brake light
  • the third lamp unit 814 may be provided as a reverse light.
  • the fourth lamp unit 816 may be provided as a turn signal lamp.
  • These lighting lamps can provide higher light intensity in the rear direction than in the side direction, so they can comply with light distribution regulations such as stop lamps or tail lamps. As shown in Figure 23, the lighting device may emit light in a dot matrix form in the taillight.

Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 광원; 및 상기 기판 및 상기 광원 상에 배치되는 도광부재를 포함하고, 상기 도광부재는 출사면 및 상기 출사면과 마주보는 제1 반사면을 포함하고, 상기 제1 반사면은 상기 기판의 상면을 기준으로 높이가 상이한 복수개의 반사부를 포함하고, 상기 복수개의 반사부 각각은 상기 기판의 상면을 기준으로 경사진 복수개의 제1 면을 포함할 수 있다.

Description

조명 장치
실시 예는 광원을 갖는 조명 장치에 관한 것이다. 실시 예는 반사면의 패턴 형상 또는 매트릭스 형상으로 광을 발광하는 조명 장치에 관한 것이다. 실시 예는 조명 장치를 갖는 차량용 램프에 관한 것이다.
조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다. 발광 소자 예컨대, 발광 다이오드(LED)는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성 등의 장점이 있다. 이러한 발광 다이오드는 각종 표시 장치, 실내등 또는 실외등과 같은 각종 조명장치에 적용되고 있다. 최근에는 차량용 광원으로서, 발광 다이오드를 채용하는 램프가 제안되고 있다. 백열등과 비교하면, 발광 다이오드는 소비 전력이 작다는 점에서 유리하다. 그러나, 발광 다이오드로부터 출사되는 광의 출사각이 작기 때문에, 발광 다이오드를 차량용 램프로 사용할 경우에는, 발광 다이오드를 이용한 램프의 발광 면적을 증가시켜 주기 위한 요구가 있다. 발광 다이오드는 사이즈가 작기 때문에 램프의 디자인 자유도를 높여줄 수 있고 반 영구적인 수명으로 인해 경제성도 있다.
발명의 실시 예는 도트 형상의 패턴 이미지를 갖는 조명 장치를 제공한다. 발명의 실시 예는 도광부재의 출사면과 상기 출사면과 마주하는 도트 매트릭스 형태의 반사 면을 갖는 조명 장치를 제공한다. 발명의 실시 예는 도광부재의 반사 면들과 출사면 사이의 수직 높이가 광원에서 멀어질수록 작아지는 조명 장치를 제공한다. 발명의 실시 예는 출사면과 계단형 단차를 따라 경사진 반사면을 갖는 도광부재를 구비한 조명 장치를 제공한다. 발명의 실시 예는 도광부재의 일측 하부에 광원, 도광부재의 1차 반사면, 2차 반사면 및 출사면을 구비하며, 출사면을 통해 도트형 패턴 또는 프리즘 패턴의 광 형상을 갖는 조명 장치를 제공한다. 발명의 실시 예는 상기의 조명 장치를 갖는 이동체와 같은 차량용 램프를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 광원; 및 상기 기판 및 상기 광원 상에 배치되는 도광부재를 포함하고, 상기 도광부재는 출사면 및 상기 출사면과 마주보는 제1 반사면을 포함하고, 상기 제1 반사면은 상기 기판의 상면을 기준으로 높이가 상이한 복수개의 반사부를 포함하고, 상기 복수개의 반사부 각각은 상기 기판의 상면을 기준으로 경사진 복수개의 제1 면을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수개의 반사부는 상기 기판의 상면을 기준으로 제1 높이를 갖는 제1 반사부 및 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 갖는 제2 반사부를 포함하고, 상기 제1 반사부는 상기 제2 반사부보다 상기 광원에 인접하여 배치될 수 있다. 상기 제1 면은 상기 기판의 상면에 수평한 직선을 기준으로 120도 이상의 제1 각도로 경사를 가질 수 있다. 상기 제1 각도는 120도 내지 150도 범위 또는 128도 내지 140도 범위를 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수개의 반사부 각각은 상기 복수개의 제1면 사이에 배치되며 경사진 복수개의 제2 면을 포함하고, 상기 복수개의 제2 면은 상기 제1 면보다 상기 광원에 더 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2 면은 상기 기판의 상면에 수평한 직선을 기준으로 상기 제1 면의 경사진 각도와 동일한 경사 각도를 가질 수 있다. 상기 제1 면과 상기 제2 면의 높이는 서로 동일할 수 있다. 발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수개의 반사부는 상기 광원에서 먼 반사부일수록 더 높은 높이를 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 광원에서 다른 반사면을 거쳐 수평하게 상기 제2 반사부로 입사되는 광의 도광 거리는 상기 광원에서 다른 반사면을 거쳐 수평하게 상기 제1 반사부로 입사되는 광의 도광 거리보다 크며, 상기 제1 반사부에서 상기 출사면까지 수직하게 진행하는 진행하는 광의 도광 거리는 상기 제2 반사부에서 상기 출사면까지 수직하게 진행하는 광의 도광 거리보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 광원; 및 상기 기판 및 상기 광원 상에 배치되는 도광부재를 포함하고, 상기 도광부재는 출사면 및 상기 출사면과 마주보는 제1 반사면을 포함하고, 상기 출사면은 복수개의 패턴을 포함하고, 상기 제1 반사면은 상기 기판의 상면을 기준으로 높이가 상이한 복수개의 제1 면을 포함하고, 상기 복수개의 패턴의 개수는 상기 복수개의 제 1면의 개수와 상이할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수개의 패턴의 개수는 상기 복수개의 제1 면의 개수보다 많을 수 있다. 상기 복수개의 패턴은 서로 직교하는 제1, 2 방향으로 서로 연결될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 도광부재는 상기 광원의 상단에 배치되는 제2 반사면을 포함하고, 상기 제2 반사면의 상단은 상기 출사면의 일단과 연결되고, 상기 제1 반사면의 일단은 상기 출사면의 타단과 연결될 수 있다. 상기 제2 반사면은 상기 기판과 수직 방향으로 중첩되며, 상기 제2 반사면은 상기 광원에 인접한 영역에 하부 반사부 및 상기 하부 반사부 상에 볼록한 곡면 반사부를 포함하며, 상기 광원에서 제1 반사면의 일단 사이의 거리는 상기 광원과 상기 제2 반사면 사이의 최소 거리보다 클 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 복수개의 제1 면 각각은 경사지며, 상기 광원에서 먼 제1 면일수록 상기 도광부재의 두께가 점차 얇아질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 기판은 상기 도광부재의 하면에 배치되며, 상기 광원은 상기 도광부재의 하면 내측에 매립되며, 상기 도광부재의 출사면의 패턴은 상기 도광부재의 하면과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1 면의 일부는 요철 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 요철 패턴을 갖는 상기 제1 면은 상기 제2 반사 면의 상단과 하단 상의 중심부와 대면할 수 있다. 상기 제1 반사면과 대응되는 상기 출사면의 패턴은 상기 제1 면과 수직 방향으로 중첩된 패턴과 상기 제1 반사면의 바닥과 수직 방향으로 중첩되는 패턴을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 차량 램프는 상기에 개시된 조명 장치를 포함하며, 상기 조명 장치는 출사면을 통해 도트 매트릭스 형상의 패턴이 발광한다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치에 의하면, 도트형 매트릭스 형태의 패턴 이미지를 제공할 수 있으며, 다양한 배광 이미지를 제공할 수 있으며, 패턴 이미지의 광 균일도를 개선시켜 줄 수 있다. 또한 조명 장치의 배광 분포를 개선시키고 조명 이미지를 다양한 형태로 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 도광부재가 서로 다른 반사면에 의한 광을 반사 광도를 조절하기 위해 부식 처리한 반사면을 갖게 되므로, 출사측 광의 균일도를 개선시켜 줄 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치 및 이를 갖는 차량용 램프의 광학적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. 발명의 실시 예는 조명 장치를 갖는 라이트 유닛, 또는 외부 또는 내부 조명 램프에 적용될 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 조명 장치에서 도광부재의 제1 반사면을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 조명 장치의 측 단면도이다.
도 4는 도 3의 조명 장치에서 제1,2 반사면을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 조명 장치의 제1 반사면의 경사 각도를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 조명 장치의 도광부재의 배면도이다.
도 7은 도 1의 조명 장치의 제2 반사면을 나타낸 측면도이다.
도 8은 도 2의 조명 장치의 제1 반사면의 하부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 2의 조명 장치의 제1 반사면의 상부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 3의 조명 장치에서 광의 진행 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 2의 도광부재에서 제1 반사면을 설명하기 위한 투시도이다.
도 12는 도 1의 조명 장치의 다른 예이다.
도 13은 도 12의 조명 장치의 부분 측 단면도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 07.06.2023]
도 14는 도 12의 조명 장치의 출사면의 패턴과 반사면의 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 1의 조명 장치의 다른 예이다.
도 16은 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 제2 반사면에 반사부재를 배치한 예이다.
도 17의 (a)(b)(c)는 발명의 실시 예에 따른 조명 장치에서 출사면의 패턴을 통해 출사된 광 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 도 1의 조명 장치에 의해 출사된 광의 분포 형상을 설명하기 위한 도면이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 07.06.2023]
도 19는 발명의 실시 예에서 제1 반사면에 있어서, 부식 처리된 면과 부식 처리되지 않는 면을 비교한 도면이다.
도 20은 발명의 실시 예에 따른 도광부재를 통과한 광 분포를 설명한 도면이다.
도 21는 실시 예에 따른 조명 장치 또는 조명 장치를 갖는 램프를 나타낸 도면이다.
도 22는 도 21의 차량 후미등의 예이다.
도 23는 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 패턴이 차량 램프에 적용된 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 확정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속＇되는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
발명에 따른 조명장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프장치, 이를테면 차량용 램프, 가정용 조명장치, 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 사이드 미러등, 차폭등(side maker light), 안개등, 테일등(Tail lamp), 제동등, 주간 주행등, 차량 실내 조명, 도어 스카프(door scar), 리어 콤비네이션 램프, 백업 램프 등에 적용 가능하다. 본 발명의 조명장치는 실내, 실외의 광고장치, 표시 장치, 및 각 종 전동차 분야에도 적용 가능하며, 이외에도 현재 개발되어 상용화되었거나 향후 기술발전에 따라 구현 가능한 모든 조명관련 분야나 광고관련 분야 등에 적용 가능하다고 할 것이다.
<조명 장치>
도 1은 실시 예에 따른 조명 장치의 사시도이며, 도 2는 도 1의 조명 장치에서 도광부재의 제1 반사면을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 조명 장치의 A-A측 단면도이며, 도 4는 도 3의 조명 장치에서 제1,2 반사면을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 3의 조명 장치의 제1 반사면을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 1의 조명 장치의 도광부재의 배면도이고, 도 7은 도 1의 조명 장치의 제2 반사면을 나타낸 측면도이며, 도 8은 도 2의 조명 장치의 제1 반사면의 하부를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 2의 조명 장치의 제1 반사면의 상부를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 도 3의 조명 장치에서 광의 진행 경로를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 도 2의 도광부재에서 제1 반사면을 설명하기 위한 투시도이며, 도 12는 도 1의 조명 장치의 다른 예이고, 도 13은 도 12의 조명 장치의 부분 측 단면도이며, 도 13은 도 12의 조명 장치의 출사면의 패턴과 반사면의 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 13을 참조하면, 발명의 실시 예에 따른 조명 장치(200)는 발광부(100) 및 도광부재(110)를 포함한다. 상기 발광부(100)는 상기 도광부재(110) 아래에 배치된 기판(101) 및 상기 기판(101) 상에 배치된 광원(102)을 포함한다.
상기 발광부(100)는 상기 도광부재(110)의 일측 아래에 배치되며, 상기 도광부재(110)의 하부에서 상부를 향해 광을 방출하게 된다. 다른 예로서, 상기 발광부(100)는 상기 도광부(110)의 일측에서 타측을 향해 광을 방출할 수 있다.
상기 조명 장치(200)는 상기 도광부재(110), 광원(102) 및 기판(101)을 갖는 구조에 대해, 발광 셀로 정의할 수 있다. 상기 조명 장치(200) 내에서 상기 발광 셀은 도 15와 같이 복수개가 일체로 연결되거나, 복수의 발광 셀들의 부분 또는 전체가 서로 분리된 상태로 배열될 수 있다. 또한 상기 조명 장치(200)는 상기 기판(101) 상에 하나의 발광 셀 또는 복수의 발광 셀이 배치될 수 있다. 이러한 조명 장치(200)는 반사면(131)의 반사 구조 또는 매트릭스 형상의 광을 발광할 수 있다. 이러한 조명 장치는 다양한 조명 형상을 갖는 램프를 제공할 수 있다.
<기판(101)>
상기 기판(101)은 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다. 상기 기판(101)은 예를 들어, 수지 계열의 인쇄회로기판(PCB), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB, 또는 FR-4 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기판(101)이 바닥에 금속층이 배치된 메탈 코아 PCB로 배치될 경우, 광원(102)의 방열 효율은 개선될 수 있다.
상기 기판(101)은 상기 광원(102)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 기판(101)은 상부에 배선층(미도시)을 포함하며, 상기 배선층은 광원(102)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 광원(102)이 상기 기판(101) 상에 복수로 배열된 경우, 복수의 광원(102)은 상기 배선층에 의해 직렬, 병렬, 또는 직-병렬로 연결될 수 있는다. 상기 기판(101)은 상기 광원(102) 및 도광부재(110)의 하부에 배치된 베이스 부재 또는 지지 부재로 기능할 수 있다.
상기 기판(101)의 상면은 X-Y 평면을 가질 수 있다. 상기 기판(101)의 상면은 플랫한 평면이거나 곡면을 가질 수 있다. 상기 기판(101)의 두께는 수직한 방향 또는 Z 방향의 높이일 수 있다. 여기서, 상기 X 방향은 제1방향일 수 있으며, Y 방향은 제2방향일 수 있다. 상기 Z 방향은 제1 및 제2방향과 직교하는 방향일 수 있다. 상기 광원(102)은 상기 기판(101) 상에 단일개가 배치될 수 있으며, 복수개가 배치된 경우 제2 방향(Y)으로 배열될 수 있다.
상기 기판(101)은 플렉시블한 재질일 수 있으며, 플렉시블한 기판은 차량 내의 램프의 하우징에 밀착될 수 있다. 상기 기판(101)은 상면 및 하면을 통해 광이 투과되는 투광성 재질을 포함할 수 있다. 상기 투광성 재질은 PET(Polyethylene terephthalate), PS(Polystyrene), PI(Polyimide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기판(101) 상에 반사층(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 반사층은 상기 기판(101)과 상기 도광부재(110) 사이에 배치되며, 입사된 광을 반사할 수 있다. 상기 반사층은 금속성 재질 또는 비 금속성 재질을 포함할 수 있다. 상기 금속성 재질은 알루미늄, 은, 금과 같은 금속을 포함할 수 있다. 상기 비 금속성 재질은 플라스틱 재질 또는 수지 재질을 포함할 수 있다.
<광원(102)>
상기 광원(102)은 상기 기판(101) 상에 배치되며, 상기 도광부재(110)의 일측에서 제3 방향(Z)으로 광을 방출하게 된다. 상기 광원(102)은 도광부재(110)의 일측에서 상면과 서로 다른 측면을 통해 광을 방출하게 된다.
상기 광원(102)은 상기 도광부재(110)의 일측 하부에 배치될 수 있다. 상기 광원(102)은 상기 도광부재(110) 일측 내에 배치될 수 있다. 즉, 상기 도광부재(110)는 상기 광원(102)의 표면에 배치되거나, 상기 광원(102)을 밀봉하게 된다. 이러한 상기 광원(102)의 상면은 상기 도광부재(110)의 하면(S0) 보다 위에 배치될 수 있으며, 다수의 측면은 상기 도광부재(110)와 접촉될 수 있다.
상기 광원(102)은 제3 방향(Z)으로 세기가 가장 높은 광을 방출하게 된다. 상기 광원(102)은 상기 기판(101)과 전기적으로 연결되며, LED 칩 또는 LED 칩의 표면을 수지로 덮는 패키지로 제공될 수 있다. 상기 광원(102)은 발광 다이오드(LED)를 갖는 발광 소자로서, 발광 칩이 패키징된 패키지를 포함할 수 있다. 상기 발광 칩은 청색, 적색, 녹색, 자외선(UV), 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있으며, 상기 광원(102)은 백색, 청색, 적색, 녹색, 적외선 중 적어도 하나를 발광할 수 있다.
<도광부재(110)>
상기 도광부재(110)는 상기 기판(101) 상에는 배치될 수 있다. 상기 도광부재(110)의 하면(S0)은 상기 기판(101)과 대면할 수 있다. 상기 도광부재(110)는 상기 기판(101)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 기판(101)과 대면하는 상기 도광부재(110)의 하면(S0)의 면적은 상기 기판(101)의 상면 면적과 동일하거나 작을 수 있다. 상기 기판(110)은 상기 도광부재(110)의 일측 하부에 배치될 수 있다.
상기 도광부재(110)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 도광부재(110)는 실리콘, 또는 에폭시와 같은 수지 재질을 포함할 수 있다. 상기 도광부재(110)는 열 경화성 수지 재료를 포함할 수 있으며, 예컨대 PC, OPS, PMMA, PVC 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 도광부재(110)는 유리로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 상기 도광부재(110)의 주재료는 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 수지 재료를 이용할 수 있다.
상기 도광부재(110)는 레진으로 광을 가이드하는 층으로 제공되므로, 유리 재질에 비해 얇은 두께로 제공될 수 있고 연성의 플레이트로 제공될 수 있다. 상기 도광부재(110)는 상기 광원(102)으로부터 방출된 원 형상의 도트 패턴 또는 다각 형상의 도트 패턴으로 방출할 수 있다. 상기 도광부재(110) 내에는 비드(bead, 미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 비드는 입사되는 광을 확산 및 반사시켜 주어, 광량을 증가시켜 줄 수 있다. 상기 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 있다.
상기 도광부재(110) 내에는 상기 광원(102)이 매립될 수 있다. 상기 광원(102)은 상기 도광부재(110) 내에 배치되며, 발생된 광을 상기 도광부재(110)를 향해 발광하게 된다. 상기 도광부재(110)는 내부의 광원(102)을 보호할 수 있고, 상기 광원(102)으로부터 방출된 광의 손실을 줄일 수 있다. 상기 광원(102)은 상기 도광부재(110)의 출사면(151)과 수직 방향으로 중첩되지 않는 영역에 배치될 수 있다.
상기 기판(101)의 최 상층 또는 상면은 상기 도광부재(110)의 하면(S0)과 접촉될 수 있다. 상기 최 상층에 상기에 개시된 반사층이 배치된 경우, 상기 반사층은 상기 도광부재(110)의 하면(S0)과 접촉될 수 있다. 여기서, 상기 반사층은 상기 도광부재(110)와 상기 기판(101) 사이에 고정될 수 있다.
도 3 및 도 6과 같이, 상기 도광부재(110)의 제1 방향(X)의 최대 길이(X1)는 상기 제2 방향(Y)의 폭(Y1)보다 클 수 있다. 이 경우, 도광부재(110)는 1개, 2개 이상 또는 4 개 이하의 발광 셀인 경우이다. 상기 발광 셀은 제1 방향(X)의 최대 길이가 상기 제2 방향(Y)의 폭보다 클 수 있다.
상기 도광부재(110)의 제3 방향(Z)의 최대 높이(TO)는 상기 제1 방향(X)의 최대 길이(X1)보다 작고, 제2 방향(Y)의 폭(Y1)과 같거나 다를 수 있다. 예컨대, 상기 도광부재(110)의 제3 방향(Z)의 최대 높이(TO)는 상기 제2 방향(Y)의 폭(Y1, 도 6)보다 클 수 있으며, 높이(T0)와 폭(Y1)의 차이는 5 mm 이하 예컨대, 3 mm 이하일 수 있다. 상기 도광부재(110)의 제3 방향(Z)의 최대 높이(TO)를 폭(Y1)보다 크게 제공해 줌으로써, 상기 광원(102)으로부터 방출된 광에 대해 수직 방향의 가이드 공간을 제공할 수 있으며, 상기 폭(Y1)보다 작은 경우 광 추출 효율이 저하될 수 있다. 상기 도광부재(110)의 제2 방향(Y)의 폭(Y1)이 좁고 제1 방향(X)의 길이(X1)을 길게 제공해 줌으로써, 좁은 폭을 갖는 차량 램프에 도트 패턴의 조명으로 제공할 수 있다.
상기 도광부재(110)는 출사면(151) 및 상기 출사면(151)의 반대측 제1 반사면(131)을 포함한다. 상기 제1 반사면(131)은 상기 도광부재(110)는 타측에 배치될 수 있다. 상기 도광부재(110)는 일측에 제2 반사면(111)을 포함할 수 있다. 상기 제2 반사면(111)은 상기 도광부재(110)는 일측 표면이며, 상기 광원(102)로부터 방출된 광을 상기 제1 반사면(131)으로 반사시켜 줄 수 있다.
상기 출사면(151)은 상기 광원(102)로부터 방출된 광이 출사되는 면이며, 상기 도광부재(110)의 상면일 수 있다. 상기 제1 반사면(131)은 입사된 광을 상기 출사면(151)의 방향으로 반사하는 면이다.
상기 출사면(151)은 소정 형상을 갖는 패턴(P1)이 제1 방향(X) 또는/및 제2 방향(Y)으로 배열될 수 있다. 상기 복수개의 패턴(P1)은 매트릭스 형상으로 배열되고, 각각의 단위 패턴들이 서로 직교하는 제1,2방향(X,Y)으로 연결될 수 있으며, 볼록한 곡면 형상이거나, 도 12 및 도 14와 같이, 다각 뿔 형상 또는 프리즘 패턴(P2)일 수 있다. 다른 예로서, 상기 패턴(P1)은 제1 방향(X) 또는/및 제2 방향(Y)에 대해 경사진 대각 방향으로 배열될 수 있다.
상기 출사면(151)은 상기 제1 반사면(131)과 수직 방향(Z)으로 중첩될 수 있다. 상기 출사면(151)은 상기 제2 반사면(111)과 수직 방향(Z)으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 제1 반사면(131)은 상기 제2 반사면(111)과 수직 방향(Z)으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 제1 반사면(131)은 상기 제2 반사면(111)과 제1 방향(X)으로 중첩될 수 있다. 여기서, 상기 기판(101)은 상기 제2 반사면(111)과 상기 출사면(151)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 기판(101)의 일부는 상기 제1 반사면(131)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 제1 반사면(131)의 일단 또는 시작 위치는 상기 제2 반사면(111)의 상단 또는 끝 위치보다 더 외측에 배치되거나, 상기 제2 반사면(111)의 상단 또는 끝 위치보다 상기 도광부재(110)의 타단에 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기 출사면(151)의 면적은 상기 제1 반사면(131)의 면적보다 클 수 있다. 상기 출사면(151)의 제1 방향(X)의 길이는 상기 제1 반사면(131)의 제1 방향(X)의 길이보다 클 수 있다. 상기 출사면(151)의 제2 방향(Y)의 폭(Y1)은 상기 제1 반사면(131)의 제2 방향(Y)의 폭과 동일할 수 있다. 상기 출사면(151)의 제2 방향(Y)의 폭(Y1)은 상기 제2 반사면(111)의 제2 방향(Y)의 폭과 동일할 수 있다.
상기 제1 반사면(131)은 다단 스텝 구조로 제공될 수 있다. 상기 제1 반사면(131)은 상기 광원(102)에 인접한 제1 반사면(131)의 제1 위치는 가장 낮고, 상기 광원(102)에서 먼 영역일수록 상기 제1 반사면(131)의 위치는 점차 높아질 수 있다. 즉, 상기 기판(101)의 상면에 대해 수평하게 연장된 직선을 기준으로, 상기 제1 반사면(131)의 높이(T1,T2,T3,T4,T5,T6)는 광원(102)에서 멀어질수록 점차 높아질 수 있다.
상기 제1 반사면(131)의 다단 스텝 구조는 경사진 면을 포함한다. 상기 경사진 면은 상기 제2 반사면(111)과 수평 방향으로 대향될 수 있다. 상기 경사진 면은 상기 제2 반사면(111)에 의해 반사된 광을 상기 출사면의 방향으로 반사시켜 줄 수 있다. 상기 제2 반사면(111)의 각 반사부(C1-C6)의 하단을 지나는 직선은 상기 기판(101)의 상면에 수평한 직선을 기준으로 70도 이하 예컨대, 30도 내지 70도 범위 또는 40도 내지 52도의 범위의 각도로 설정될 수 있다.
도 6과 같이, 상기 제1 반사면(131)은 복수의 반사부(C1,C2,C3,C4,C5,C6)를 포함하며, 상기 복수의 반사부(C1,C2,C3,C4,C5,C6)는 n(n은 3개 이상)개의 반사부를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 반사부(C1,C2,C3,C4,C5,C6)는 상기 제1 반사면(131)의 일단에서 타단까지 점차 높은 높이를 갖는 스텝 구조로 배치될 수 있다. 상기 복수개의 반사부(C1,C2,C3,C4,C5,C6)는 상기 광원(102)에 인접한 제1 반사부(C1), 상기 제1 반사부(C1)에 인접하거나 외측에 배치된 제2 반사부(C2), 최 외측 반사부(C6), 상기 최 외측 반사부(C6)와 상기 제2 반사부(C2) 사이에 1개 이상의 중간 반사부(C3,C4,C5)를 포함할 수 있다. 상기 중간 반사부(C3,C4,C5)는 예컨대, 제3 내지 제5 반사부(C3,C4,C5)를 포함할 수 있으며, 상기 최 외측 반사부는 제6 반사부(C6)일 수 있다. 예컨대, 상기 제1 반사부(C1)는 상기 기판(101)의 상면을 기준으로 제1 높이(T1)를 가지며, 상기 제2 반사부(C2)는 상기 제1 높이(T1)보다 큰 제2 높이(T2)를 가질 수 있다. 이러한 형태로 제1 반사부(C1)에서 제6 반사부(C6)까지 높이가 점차 높아질 수 있다.
상기 복수개의 반사부(C1,C2,C3,C4,C5,C6) 각각은 제1 방향으로 동일한 간격으로 배치될 수 있으며, 마지막 반사부(C6)는 마지막 경사진 면까지 배치되거나 타측 단부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 반사면(131)의 타측 단부는 상기 패턴(P1)과 연결되며, 상기 경사진 면으로부터 수평하게 연장될 수 있다. 상기 제 1반사면(131)의 타측 단부는 외측의 제1 단부(29A)와 내측의 제2 단부(29B)를 가지며, 상기 제1 및 제2 단부(29A,29B)는 지그 재그 형태로 배치될 수 있다. 상기 제2 단부(29B)는 상기 제1 단부(29A)보다 더 내측에 배치되며, 오목하거나 오픈된 영역(30)을 갖는 돌출부(152)들 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(152) 사이의 영역(30)은 하면에서 상부까지 개방되며, 제1 내지 제5 반사부(C1-C5) 사이의 영역(30)은 오목한 영역일 수 있다.
상기 복수개의 반사부(C1,C2,C3,C4,C5,C6) 각각은 복수의 제1 면(31,32,33,34,35,36)과 복수의 제2 면(41,42,43,44,45,46)을 포함하며, 상기 복수의 제1 면(31,32,33,34,35,36)은 제2 방향(Y)으로 서로 이격되며, 상기 복수의 제2 면(41,42,43,44,45,46)은 제2 방향(Y)으로 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)과 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46) 각각은 제2 방향(Y)으로 지그재그 형태로 배치되며, 일정한 간격을 가질 수 있다. 상기 복수의 제1 면(31,32,33,34,35,36)은 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)의 폭(E1)으로 이격되며, 상기 복수의 제2 면(41,42,43,44,45,46)은 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)의 폭으로 이격된다. 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)의 폭과 제2 면(41,42,43,44,45,46)의 폭(E1)은 제2 방향의 길이로서, 서로 동일할 수 있다. 상기 복수의 반사부(C1-C6) 각각은 제1 면(31,32,33,34,35,36)과 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)이 교대로 배치되거나 매트릭스 형태를 가질 수 있으며, 상기 출사면(151)의 매트릭스 형상의 패턴(P1)을 통해 도트 매트릭스 형상의 광을 방출할 수 있다.
상기 기판(101)의 상면에 연장된 직선을 기준으로, 상기 각 반사부(C1-C6)에서 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)의 하단 높이(T1,T2,T3,T4,T5,T6)는 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)의 하단 높이와 같을 수 있다. 서로 다른 반사부에서 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)의 하단 높이(T1,T2,T3,T4,T5,T6)들은 서로 다를 수 있다. 서로 다른 반사부에서 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)의 하단 높이들은 서로 다를 수 있다. 상기 마지막 반사부인 제6 반사부(C6)의 하면 높이(T6)는 상기 기판(101)의 상면에 수평한 직선을 기준으로 상기 도광부재(110)의 최대 두께(T0)의 80% 이상의 위치 예컨대, 80% 내지 90% 범위에 배치될 수 있다. 각 반사부(C1-C6)의 높이(T1-T6)에 있어서, 인접한 두 반사부 사이의 높이 차이는 제1 높이(T1)와 동일할 수 있다. 즉, 상기 인접한 반사부들 사이의 높이 차이는 서로 동일할 수 있다. 광원(102)에 인접한 제1 반사부(C1)의 높이(T1)가 가장 낮고, 마지막 반사부(C6)의 높이는 가장 높을 수 있다. 즉, 상기 제1 반사부(C1)의 하부 공간의 높이는 가장 작고, 상기 제6 반사부(C6)의 하부 공간의 높이(C6)는 가장 클 수 있다.
상기 각 반사부(C1-C6)에서 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)은 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)보다 광원(102) 또는 상기 제1 반사면(131)의 일단에서 더 이격될 수 있다. 상기 각 반사부(C1-C6)에서 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)은 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)보다 상기 제1 반사면(131)의 일단을 기준으로 상기 제1 방향(X)을 따라 더 외측에 배치된다. 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)은 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)보다 제1 방향(X)의 타측에 위치하며 제2 방향(Y)의 일측, 타측 또는 양측에 배치될 수 있다. 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)은 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)보다 제1 방향(X)의 일측에 위치하며 제2 방향(Y)의 일측, 타측 또는 양측에 배치될 수 있다.
상기 도광부재(131)의 제1 측면(S1)에는 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)이 노출되거나, 제2 면(41,42,43,44,45,46)이 노출될 수 있다. 상기 도광부재(131)의 제2 측면(S2)에는 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)이 노출되거나, 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)이 노출될 수 있다.
상기 도광부재(131)의 제1 측면(S1)과 제2 측면(S2)에는 서로 다른 제1 면(31,32,33,34,35,36)과 제2 면(41,42,43,44,45,46)이 노출될 수 있다. 다른 예로서, 상기 도광부재(131)의 제1 측면(S1)과 제2 측면(S2)에는 서로 동일한 제1 면(31,32,33,34,35,36) 또는 제2 면(41,42,43,44,45,46)이 노출될 수 있다. 이러한 도광부재(131)의 양측에 노출된 반사 면의 형상은 패턴 형상에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 조명 장치는 패턴 형상에 따라 다양한 배광 이미지를 제공할 수 있다. 상기 제1,2 면(31-36,41-46)의 형상은 사각형 뿐만 아니라, 삼각 이상의 다각형 구조이거나, 제1 방향으로 긴 라인 형상이거나, 제2 방향으로 긴 라인 형상이거나, 원 형상 또는 타원 형상일 수 있다. 상기 패턴(P1)의 형상은 다각형 형상 뿐만 아니라, 삼각형, 오각형 등과 같은 다각형 이거나, 원 형상 또는 타원 형상일 수 있다. 또한 패턴(P1)은 제1 방향으로 긴 라인 형상이거나, 제2 방향으로 긴 라인 형상일 수 있다.
도 6, 도 10 및 도 18과 같이, 상기 매트릭스 형태의 패턴(P1)에 있어서, 상기 반사부(C1-C6)의 제1 면(31-36)과 제 2 면(41-46)과 대응되는 각각 패턴(P1)은 광이 발광하는 명부(B1)로 정의되고, 상기 제1 면(31-36)과 상기 제 2 면(41-46) 사이의 영역과 대응되는 각각의 패턴(P1)은 광도가 낮거나 광량이 낮은 암부(B2)일 수 있다. 이에 따라 상기 출사면(151)에서 명부(B1)의 패턴과 암부(B2)의 패턴은 제1,2 방향으로 교대로 배열될 수 있다. 도 18에서 영역(A1)은 상기 반사부(C1-C6)들 중에서 중간 반사부와 대응되는 영역이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 제1 반사면(131)의 하면은 복수의 바닥 면(21,22,23,24,25,26)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 바닥 면(21,22,23,24,25,26)은 각 반사부(C1-C6)의 바닥 면일 수 있다.
상기 복수의 바닥 면(21,22,23,24,25,26)은 상기 각 반사부(C1-C6)의 제2 면(41-46)의 제2 방향(Y)의 일측, 타측 또는 양측에서 제1 면(31-36)의 하단에 연결된다. 상기 각 바닥 면(21,22,23,24,25,26)은 제1 면(31-36)의 상단과 제2 면(41-36)의 하단 사이의 바닥 영역(20)을 가지며, 상기 바닥 영역(20)은 제1 면(31-36)의 상단에 연결되고, 상기 제2 면(41-36)의 하단에 연결될 수 있다. 또한 상기 바닥 영역(20)의 일부(20A)는 각 바닥 면(21-26) 사이의 영역으로 연장될 수 있다.
상기 복수의 바닥 면(21-26)은 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46) 사이의 영역에서 수평한 면 또는 비반사면으로 배치되며, 또한 인접한 두 반사부의 바닥면은 수평하게 연장될 수 있다. 이러한 바닥 면(21-26)의 영역은 출사면(151) 상에서 암부 패턴과 대응될 수 있다. 여기서, 상기 제1 면(31-36)들의 개수와 상기 제2 면(41-46)의 개수들의 합은 복수개의 패턴(P1)의 개수와 상이할 수 있으며, 예컨대 상기 패턴(P1)들의 개수보다 작을 수 있다. 상기 패턴(P1)들의 개수는 상기 제1 면(31-36)들의 개수와 상기 제2 면(41-46)의 개수 합의 2배 이상 또는 2배 내지 3배 범위일 수 있다.
도 6 및 도 11과 같이, 수평한 방향으로, 상기 제1 면(31-36)의 길이(W1)와 상기 제2 면(41-46)의 길이(W2)는 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)의 양단을 지나는 직선 상의 길이이며, 서로 동일할 수 있다. 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)의 제2 방향의 폭(E1)은 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)의 수평 방향의 길이(W1,W2)와 동일할 수 있다. 경사진 방향으로 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46) 각각의 하단과 상단 사이의 길이는 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46) 각각의 폭(E1)보다는 클 수 있다. 이에 따라 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)은 상기 출사면(151)의 각 패턴(P1)과 수직 방향으로 중첩될 수 있으며, 입사된 광을 출사면(151)의 각 패턴(P1)을 향해 반사할 수 있다.
도 11과 같이, 상기 광원(102)에서 상기 제2 반사면(111)을 거쳐 수평하게 상기 제2 반사부(C2)의 제1 면(32)의 중심까지 진행하는 광의 도광 거리는 상기 광원(102)에서 상기 제2 반사면(111)을 거쳐 수평하게 상기 제1 반사부(C1)의 제1 면(31)의 중심까지의 진행하는 광의 도광 거리보다 클 수 있다. 또한 상기 제1 반사부(C1)의 제1 면(31)의 중심에서 수직하게 출사면(151)으로 진행하는 광의 도광 거리는 상기 제2 반사부(C2)의 제1 면(32)의 중심에서 수직하게 출사면(151)으로 진행하는 광의 도광 거리보다 클 수 있다. 이와 같이, 각 반사부(C1-C6)을 경유하는 광의 도광 거리에 의해 광 분포에 영향을 주지 않도록, 광원(102)에서 먼 영역일수록 도광부재(110)의 두께를 얇게 제공할 수 있다.
도 11과 같이, 상기 제1 면(31-36)의 하단과 상기 제2 면(41-46)의 상단 사이의 폭(W3)은 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)의 수평 방향의 길이(W1,W2)와 동일할 수 있다. 이에 따라 출사면(151)은 일정한 단위 도트 패턴 면적을 갖는 매트릭스 형상으로 발광할 수 있다.
도 6과 같이, 인접한 반사부(C1-C6)의 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46) 사이의 거리(E5)는 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)의 길이(W1) 또는/및 상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)의 길이(W2)와 동일할 수 있다. 도 11과 같이, 각 반사부(C1-C6) 내에서 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46) 사이의 간격(W2)은 상기 제1 면(31-36)의 길이(W1) 또는/및 상기 제2 면(41-46)의 길이(W2)와 동일할 수 있다. 또한 각 반사부(C1-C6)의 높이(T11)은 서로 동일할 수 있다. 이에 따라 균일하게 제1 반사면(131)에 의해 반사된 광이 출사면(151)의 패턴(P1)을 통해 추출될 수 있다.
도 5와 같이, 상기 제1 면(31-36)의 경사 각도(R12)는 내각으로서, 상기 기판(101)의 상면에 수평한 직선을 기준으로 120도 이상의 경사를 가질 수 있다. 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)의 경사 각도(R12)는 예컨대, 120도 내지 150도 범위 또는 128도 내지 140도 범위를 가질 수 있다.
상기 제2 면(41,42,43,44,45,46)의 경사 각도는 내각으로서, 상기 기판(101)의 상면에 수평한 직선을 기준으로, 120도 내지 150도 범위 또는 128도 내지 140도의 범위일수 있다. 상기 제1 면(31,32,33,34,35,36)의 경사 각도(R12)는 상기 제2면의 경사 각도와 동일할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)을 통해 반사된 광은 상기 출사면(151)의 각 패턴(P1)을 통해 균일한 광 분포를 가질 수 있다. 여기서, 도 17의 (a)는 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)의 경사 각도(R12)가 135도인 경우의 출사면(151)의 단위 패턴에서의 광 분포이며, (b)는 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)의 경사 각도가 133도인 경우의 출사면(151)의 단위 패턴에서의 광 분포이다. 이때의 패턴(P1)은 다각 평면일 수 있다. 도 17의 (c)는 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)의 경사 각도가 133도이고 상기 출사면(151)의 단위 패턴(P1)이 볼록한 곡면인 경우의 광 분포이며, 입체 형상의 패턴을 발광할 수 있다. 이와 같이, 발명의 실시 예는 제1 반사면(131)의 경사진 제1,2 면과 출사면(151)의 볼록한 각 패턴을 대응되도록 하여, 각 패턴(P1)에서의 광 분포가 균일하게 제공할 수 있다.
도 10은 제2 반사면(111)에 의해 반사된 광 분포를 측정한 것이다. 도 10과 같이, 상기 광원(102)은 LED 칩을 포함하며, 상기 LED 칩은 상면 중심부에서 발광된 광의 광도가 가장 높다. 이에 따라 상기 광원(102)의 상면 중심부에서 메인 광의 분포 각도(R1)가 70도 이하 예컨대, 30도 내지 60도 범위에서 가장 높은 광 분포(즉, 메인 광의 분포)를 가질 수 있다. 즉, 광원(102) 상에서 가장 높은 광의 분포(즉, 메인 광의 분포)는 광축을 기준으로 외측 각도(R10)와 내측 각도(R11)의 합(즉, R1)이 70도 이하 또는 30도 내지 60도 범위를 가질 수 있다. 여기서, 외측 각도(R10)는 내측 각도(R11)와 같거나 클 수 있으며, 내측 각도(R11)와 외측 각도(R10)의 차이는 5도 이하일 수 있다. 이와 같이, 상기 광원(102)에서 방출된 광의 분포가 영역에 따라 상이하므로, 상기 제1 반사면(131)에 의해 반사된 광의 분포도 상이하게 전달될 수 있다.
도 4 및 도 10을 참조하면, 상기 제2 반사면(111)의 하단과 상기 광원(102) 사이의 거리(D1)는 5 mm 이하일 수 있으며, 예컨대 1 ~ 5 mm 범위 또는 2 mm ~ 4 mm 범위일 수 있다. 상기 광원(102)과 상기 제2 반사면(111)과의 최소 거리(D2)가 상기 범위보다 작은 경우, 도 20에 개시된 하단 중심 영역(G1)에서의 암부가 증가할 수 있으며, 상기 범위보다 크면 전체적인 광도가 낮아질 수 있다. 도 20은 도광부재의 타 측에서의 광 분포도로서, 하단 중심 영역(G1)의 외측 영역 중 중간 영역(G3,G4)이 다른 영역보다 더 높게 나타남을 알 수 있다. 이러한 광도 차이를 해결하기 위해, 발명은 상기 중간 영역(G3,G4)과 대응되는 제1 반사면(131)의 면들에 요철 패턴의 경사진 면으로 처리할 수 있다. 즉, 상기 제2 반사면(111)의 상단과 하단 사이의 중심부가 상기 요철 패턴을 갖는 제1,2 면의 영역(A11)과 대면할 수 있다.
발명은 제1 반사면(131) 중에서 상기 메인 광이 전달되는 영역에 광 반사를 저감하기 위한 요철 패턴을 가질 수 있다. 상기 요철 패턴은 화학적 또는 금형 공정에서의 표면 처리를 통해 러프한 면으로 제공할 수 있다. 도 19와 같이, 경사진 요철 패턴의 경사 면(33A)과 경사진 평면(23A)으로 제공할 수 있으며, 경사진 요철 패턴의 경사 면(33A)에 의해 각 명부 패턴으로 전달되는 반사된 광 세기 또는 광량을 낮추어 줄 수 있다. 상기 제1 면(31-36) 또는 상기 제2 면(41-46)은 경사진 요철 패턴의 경사 면(33A) 또는 경사진 평면(23A)을 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 부식 처리된 경사 면(33A)은 상기 메인 광이 전달되는 센터 영역(A11)에 위치할 수 있으며, 상기 제1 반사면(131)의 센터 영역(A11)은 상기 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)들의 분포 중에서 센터 영역의 면들일 수 있다. 이에 따라 상기 제1 반사면(131)의 주변 영역에서 반사된 광은 센터 영역(A11)에서의 반사된 광과의 세기 또는 분포의 차이가 줄어들 수 있어, 출사면(151)에서의 광 분포는 균일할 수 있다. 상기 제1 반사면(131)의 센터 영역(A11)은 상기 제1 반사면(131)의 영역 중에서 제2 방향과 제3 방향에서의 중심 영역일 수 있다.
상기 도광부재(110)의 하면(S0)은 가장 낮은 위치의 면으로서, 상기 제1 반사면(131)의 면적보다 작은 면적을 가질 수 있다. 상기 도광부재(110)의 하면(S0)은 수평한 평면으로 제공되어, 기판(101)과 접착될 수 있다.
상기 도광부재(110)의 제1 방향의 최대 길이(X1)는 상기 제1 반사면(131)의 제2 방향(Y)의 최대 길이(Y1)보다 작을 수 있으며, 상기 제1 반사면(131)의 제2 방향(Y)의 최대 길이의 60% 미만일 수 있다. 이에 따라 상기 도광부재(110)의 제1 반사면(131)의 면적을 증가시켜 줄 수 있고, 기판(101)과 대면하는 하면(S0)의 면적을 최소로 할 수 있다. 상기 도광부재(110)의 하면(S0)의 제2 방향(Y)의 폭(Y1)은 상기 제1 반사면(131)의 제2 방향(Y)의 폭과 동일할 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 7과 같이, 상기 제2 반사면(111)은 상기 도광부재(110)의 일측 면이며, 평면 반사부(112) 및 곡면 반사부(113)를 포함한다. 상기 평면 반사부(112)는 상기 광원(102)의 외측에 배치되며, 상기 광원(102)과 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 상기 평면 반사부(112)의 높이(H1)는 하단에서 상단까지의 높이로서, 상기 광원(102)의 두께보다 2배 이상 높을 수 있으며, 상기 도광부재(110)의 최대 높이(T0)의 30% 이하 예컨대, 15% 내지 30% 범위 또는 15% 내지 25% 범위일 수 있다.
상기 평면 반사부(112)의 상단과 상기 광원(102)의 상면 중심을 지나는 직선은 상기 광원(102)의 중심 축을 기준으로 제3 각도(R3)를 가지며, 상기 제3 각도(R3)는 60도 이상 예컨대, 60도 내지 80도 범위 또는 65도 내지 80도 범위일 수 있다. 상기 평면 반사부(112)의 상단 위치가 상기 범위로 제공될 경우, 상기 광원(102)의 외측 면을 통해 방출된 광이 상기 평면 반사부(112)에 의해 반사될 수 있다. 상기 평면 반사부(112)는 볼록한 곡면보다는 반사 효율이 더 높을 수 있어, 상기 광원(102)의 외측에 수직한 평면으로 제공되어, 상기 광원(102)의 외측으로 방출된 광에 의한 암부 크기를 줄여줄 수 있다. 또한 상기 평면 반사부(112)의 영역이 상기 광원(102)의 지향각 분포 즉, 광축을 기준으로 60도 이상 또는 65도 이상의 광들에 대해 반사시켜 줄 수 있다.
상기 곡면 반사부(113)는 상기 평면 반사부(112)의 둘레에 배치되며, 상기 평면 반사부(112)의 상단과 출사면(151)의 일단 사이, 상기 평면 반사부(112)의 에지에서 상기 도광부재(110)의 양 측면(S1,S2) 사이에 볼록한 곡면으로 제공될 수 있다. 상기 곡면 반사부(113)는 상기 평면 반사부(112)의 에지과 상기 출사면(151)의 일단을 지나는 직선보다 볼록한 곡면을 가지며, 상기 평면 반사부(112)의 에지와 상기 도광부재(110)의 측면(S1,S2)을 지나는 직선 보다 볼록한 곡면을 가질 수 있다. 이에 따라 곡면 반사부(113)의 반사 효율은 개선될 수 있다.
상기 곡면 반사부(113)는 광축을 기준으로 내측의 제2 각도(R2)와 외측의 제3 각도(R3)를 포함할 수 있으며, 상기 제2,3각도(R2,R3)의 합은 70도 이상 예컨대, 70도 내지 110도 범위 또는 80도 내지 100도 범위일 수 있다. 이러한 곡면 반사부(113)는 상기 광원(102)에서 방출된 광을 상기 제1 반사면(131)으로 반사시켜 줄 수 있다.
상기 곡면 반사부(113)는 제1 방향(X)으로 상기 제1 반사면(131)과 중첩될 수 있다. 상기 곡면 반사부(113)는 제1 방향(X)으로 상기 각 반사부(C1-C6)의 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)과 중첩될 수 있다. 상기 제2 반사면(111)은 상기 제1 반사면(131)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 평면 반사부(112)의 일부는 상기 제1 반사부(C1)와 제1 방향(X)으로 중첩될 수 있다. 즉, 상기 평면 반사부(112)의 높이(H1)는 상기 제1 반사면(131)과 상기 하면(S0) 사이의 단차부(21A)의 높이(예, T1)보다 클 수 있고, 상기 제2 반사부(C2)의 하단 높이(T2)보다는 낮을 수 있다. 이에 따라 제1 반사부(C1)로의 입사 광량의 감소를 최소화할 수 있다.
상기 곡면 반사부(113)는 상기 출사면(151)보다 더 외측에 배치될 수 있다. 상기 출사면(151)은 상기 도광부재(110)의 하면(S0)과 상기 제1 반사면(131)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.
상기 광원(102)에서 상기 단차부(21A)까지의 거리(D2)는 상기 광원(102)과 제1 반사부(C1)의 일단 사이의 거리이며, 5 mm 이상 예컨대, 5~20 mm 범위 또는 10~20 mm 범위일 수 있다. 상기 광원(102)으로부터 제1 반사부(C1)까지의 거리(D2)를 상기 범위로 제공해 줌으로써, 상기 제1 반사부(C1)에 의한 반사된 광의 광도가 증가되는 문제를 줄여줄 수 있다.
상기 출사면(151)은 볼록한 곡면을 갖는 단위 패턴들이 매트릭스 형태로 배열되며, 상기 반사부(C1-C6)들의 제1 면(31-36)과 상기 제2 면(41-46)에 의해 반사된 광들이 도트 매트릭스 형태로 방출된다. 예컨대, 도 12와 같이, 광이 발광되는 명부(B1)보다 광도가 낮거나 비 발광된 암부(B2)가 도트 매트릭스 형태로 추출된다. 여기서, 상기 제1 반사면(131)과 중첩되지 않는 영역, 즉 상기 도광부재(110)의 하면(S0)과 수직하게 중첩되는 출사면(151)의 일측 영역은 상기 암부 없이 명부(B1)로 발광될 수 있다. 이러한 출사면(151)의 일측 영역은 외부의 램프 구조물에 의해 차단될 수 있다.
도 12 내지 도 14는 상기에 개시된 조명 장치의 다른 예로서, 상기에 개시된 조명 장치와 다른 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 상기 도광부재(110)는 출사면(151), 제1 반사면(131) 및 제2 반사면(111)을 포함한다. 상기 제1 반사면(131)은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 적용할 수 있다. 상기 도광부재(110)의 제2 반사면(111)은 상측의 곡면 반사부(113) 및 하부 반사부(112A)를 포함한다. 상기 하부 반사부(112A)는 다수의 서브 반사면(11-16)을 가질 수 있으며, 상기 광원(102)에 인접한 하단에서 곡면 또는 경사면을 갖는 제1 서브 반사면(11,13,15)과 수직한 제2 서브 반사면(12,14,16)이 교대로 배치될 수 있다. 상기 제2 반사면(111)의 하부 반사부(112A)는 상기 광원(102)의 외측에서의 광 손실을 줄여주기 위해 다단으로 서브 반사면(11-16)을 배치할 수 있다. 또한 상기 광원(102)에 가장 인접한 하부 반사부(112A)는 수직한 평면의 제3 서브 반사면(11A)으로 제공될 수 있다.
상기 곡면 또는 경사면을 갖는 제1 서브 반사면(11,13,15)과 제2 서브 반사면(12,14,16)은 상기 제2 반사면(111)의 외측 하단 중심에서 동심원 형상을 갖고, 반원 형상을 가질 수 있다. 상기 하부 반사부(112A)의 상단 높이는 상기 기판(101)의 상면으로 상기 도광부재(110)의 최대 두께(T0, 도 3 참조)의 50% 미만일 수 있다. 상기 하부 반사부(112A)의 상단 높이는 상기 제3 반사부(C3)의 하단 높이와 같거나 낮을 수 있다. 여기서, 상기 제1서브 반사면(11,13,15) 중에서 제1-2, 1-3 서브 반사면(11,13,15)의 일부와 상기 제2-1,2-2,2-3 서브 반사면(12,14,16)은 상기 제1 내지 제2 반사부(C1,C2)와 수평 방향으로 중첩될 수 있다. 이와 같이, 상기 하부 반사부(112A)는 상기 광원(102)에서 측 방향으로 진행하는 광들을 최대한 제1 반사면(131)으로 반사시켜 줄 수 있어, 광 손실을 줄이고, 전 영역에서 균일한 광 분포를 가질 수 있다. 이에 따라 하부 반사부(112A)는 제2 반사면(111)의 하부에 광의 손실 크기를 줄이고, 이로 인한 암부 크기의 증가를 방지할 수 있다.
상기 출사면(151)의 패턴(P2)은 프리즘 패턴으로서, 예컨대 다각 뿔 형상의 단위 패턴이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 출사면(P2)의 패턴(P2)의 주기 또는 간격은 상기 제1 면(31-36) 또는 제2 면(41-46)의 제1 방향의 길이와 같거나 작을 수 있다. 이에 따라 출사된 광은 상기 삼각 뿔 형상의 패턴에 의해 패턴(P2)의 중심과 다각 면을 통해 균일하게 분포될 수 있다.
도 1 및 도 12와 같은 조명 장치는 하나의 발광 셀로 정의할 수 있다. 또한 도 15와 같이, 복수의 발광 셀을 갖는 조명 장치(200A)를 제공할 수 있다.
도 15를 참조하면, 조명 장치(200A)는 기판(101) 및 제2 방향으로 배열된 복수의 광원(102)을 갖는 발광부(100B), 및 상기 발광부(100B)로부터 방출된 광을 가이드, 반사 및 출사하는 도광부재(110A)를 포함할 수 있다. 상기 도광부재(110A)는 상기에 개시된 출사면(151B) 및 상기 출사면(151B)의 반대측 제1 반사면(131, 도 6)을 포함할 수 있다. 상기 도광부재(110A)는 일측에 상기 기판(101)과 수직 방향으로 중첩되는 복수의 제2 반사면(111B)을 포함할 수 있다.
상기 조명 장치(200A)는 복수의 발광 셀이 일체로 형성될 수 있다. 즉, 도광부재(110A)의 양 측면(S11,S12) 사이의 거리는 도 1 또는 도 12의 양 측면 사이의 거리*셀 개수로 구해질 수 있다(*는 곱셈이다). 상기 도광부재(110A)의 제1 방향의 최대 길이는 도 1 또는 도 12의 길이(X1)과 동일하거나 2배 이하일 수 있다.
여기서, 상기 복수의 제2 반사면(111B) 각각은 도 1 또는 도 12의 제2 반사면(111)과 동일할 수 있다. 상기 제1 반사면(131)은 도 1 또는 도 12의 제1 반사면(131)과 동일할 수 있다. 상기 출사면은 도 1 또는 도 12의 출사면(151)들이 제2 방향으로 배열될 수 있다. 제2 방향(Y)으로 상기 제2 반사면(111)의 단위 폭(Y1)은 도 1 또는 도 12의 제2 반사면(111)의 폭일 수 있다. 상기 제2 반사면(111)의 단위 크기 사이의 영역은 오목한 홈(R0)이 형성되어, 상기에 개시된 곡면 반사부(113)를 제공할 수 있다. 다른 예로서, 도 1 또는 도 12와 같은 조명 장치인 발광 셀들이 제2 방향으로 일체로 형성된 예로 설명하였으나, 발광 셀들이 지그 재그 형태로 배열될 수 있고, 인접한 발광 셀들이 부분적으로 연결되어, 10도 내지 90도의 각도를 가질 수 있어, 발광 셀들이 삼각형 또는 사각형 형상으로 배열될 수 있다. 도 23과 같이, 상기에 개시된 조명 장치(200,200A)는 상기에 개시된 패턴(P1)이 차량의 후방 램프에 노출되거나 시인될 수 있고, 도트 매트릭스 형상의 광으로 발광할 수 있다.
도 16과 같이, 상기 도광부재(110)의 제2 반사면(111)의 평면 반사부(112) 외측에 반사 부재(115)가 배치될 수 있다. 상기 반사부재(115)는 수지 재질 내에 반사 물질 예컨대, 금속 산화물이 첨가될 수 있다. 상기 금속 산화물은 TiO2, SiO2, Al2O3중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 반사부재(115)는 상기 광원(102)의 외측으로 누설된 광을 반사시켜 주어, 광 손실을 줄이고, 또한 평면 반사부(112)를 통해 누설된 광에 의한 암부를 줄여줄 수 있다.
도 21은 실시 예에 따른 조명 장치가 적용된 차량의 평면도이며, 도 22는 도 21의 차량의 후미등의 예를 나타낸 도면이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 이동체 또는 차량(900)에서 전방 램프(850)는 하나 이상의 조명 모듈을 포함할 수 있으며, 이들 조명 모듈의 구동 시점을 개별적으로 제어하여 통상적인 전조등로서의 기능뿐만 아니라, 운전자가 차량 도어를 오픈한 경우 웰컴등 또는 셀레브레이션(Celebration) 효과 등과 같은 부가적인 기능까지 제공할 수 있다. 상기 램프는 주간주행등, 상향등, 하향등, 안개등 또는 방향 지시등에 적용될 수 있다.
차량(900)에서 후미등(800)은 하우징에 의해 지지되는 다수의 램프 유닛(810,812,814,816)일 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 램프 유닛(810,812,814,816)들은 외측에 배치된 제1램프 유닛(810), 상기 제1램프 유닛(810)의 내측 둘레에 배치된 제2램프 유닛(814), 상기 제2램프 유닛(814)의 내측에 각각 배치된 제3 및 제4램프 유닛(814,816)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4램프 유닛(810,812,814,816)은 실시 예에 개시된 조명 장치를 선택적으로 적용할 수 있으며, 상기 조명 장치의 외측에 상기 램프 유닛(810,812,814,816)의 조명 특성을 위해 적색 렌즈 커버 또는 백색 렌즈 커버가 배치될 수 있다. 이러한 상기 램프 유닛(810,812,814,816)에 적용된 실시 예에 개시된 조명 장치는 면광을 균일한 분포로 발광할 수 있다.
상기 제1 및 제2램프 유닛(810,812)들은 곡면 형상, 직선 형상, 각진 형상, 경사 형상, 또는 평면형상 중 적어도 하나 또는 이들의 혼합된 구조로 제공될 수 있다. 상기 제1 및 제2램프 유닛(810,812)들은 각 후미등에 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. 상기 제1램프 유닛(810)은 미등으로 제공될 수 있고, 상기 제2램프 유닛(812)는 제동등으로 제공될 수 있으며, 상기 제3램프 유닛(814)은 후진등으로 제공될 수 있으며, 상기 제4램프 유닛(816)은 턴 시그널 램프로 제공될 수 있다. 이러한 조명 램프는 측 방향보다는 후 방향으로 보다 높은 광도를 제공할 수 있어, 스톱 램프 또는 테일 램프 등의 배광 법규에 부합될 수 있다. 도 23과 같이, 조명 장치는 후미등에서 도트 매트릭스 형태로 발광할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 광원; 및
    상기 기판 및 상기 광원 상에 배치되는 도광부재를 포함하고,
    상기 도광부재는 출사면 및 상기 출사면과 마주보는 제1 반사면을 포함하고,
    상기 제1 반사면은 상기 기판의 상면을 기준으로 높이가 상이한 복수개의 반사부를 포함하고,
    상기 복수개의 반사부 각각은 상기 기판의 상면을 기준으로 경사진 복수개의 제1면을 포함하는 조명 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 복수개의 반사부는 상기 기판의 상면을 기준으로 제1 높이를 갖는 제1 반사부 및 상기 제1 높이보다 큰 제2 높이를 갖는 제2 반사부를 포함하고,
    상기 제1 반사부는 상기 제2 반사부보다 상기 광원에 인접하여 배치되는 조명 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 면은 상기 기판의 상면에 수평한 직선을 기준으로 120도 이상의 제1 각도로 경사를 갖는 조명 장치.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개의 반사부 각각은 상기 복수개의 제1면 사이에 배치되며 경사진 복수개의 제2 면을 포함하고,
    상기 복수개의 제2 면은 상기 제1 면보다 상기 광원에 더 인접하게 배치되는 조명 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제2 면은 상기 기판의 상면에 수평한 직선을 기준으로 상기 제1 면의 경사진 각도와 동일한 경사 각도를 갖는 조명 장치.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 복수개의 반사부는 상기 광원에서 먼 반사부일수록 더 높은 높이를 갖는 조명 장치.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 광원에서 다른 반사면을 거쳐 수평하게 상기 제2 반사부로 입사되는 광의 도광 거리는 상기 광원에서 다른 반사면을 거쳐 수평하게 상기 제1 반사부로 입사되는 광의 도광 거리보다 크며,
    상기 제1 반사부에서 상기 출사면까지 수직하게 진행하는 진행하는 광의 도광 거리는 상기 제2 반사부에서 상기 출사면까지 수직하게 진행하는 광의 도광 거리보다 큰 조명 장치.
  8. 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 광원; 및
    상기 기판 및 상기 광원 상에 배치되는 도광부재를 포함하고,
    상기 도광부재는 출사면 및 상기 출사면과 마주보는 제1 반사면을 포함하고,
    상기 출사면은 복수개의 패턴을 포함하고,
    상기 제1 반사면은 상기 기판의 상면을 기준으로 높이가 상이한 복수개의 제1 면을 포함하고,
    상기 복수개의 패턴의 개수는 상기 복수개의 제 1면의 개수와 상이한 조명 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 복수개의 패턴의 개수는 상기 복수개의 제1 면의 개수보다 많은 조명 장치.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 복수개의 패턴은 서로 직교하는 제1, 2 방향으로 서로 연결되는 조명 장치.
  11. 제8 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수개의 제1 면 각각은 경사지며, 상기 광원에서 먼 제1 면일수록 상기 도광부재의 두께가 점차 얇아지는 조명 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 반사면과 대응되는 상기 출사면의 패턴은 상기 제1 면과 수직 방향으로 중첩된 패턴과 상기 제1 반사면의 바닥과 수직 방향으로 중첩되는 패턴을 포함하는 조명 장치.
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