CN110249172B

CN110249172B - 照明装置

Info

Publication number: CN110249172B
Application number: CN201880009844.9A
Authority: CN
Inventors: 梁现悳; 金圣珍; 林义真; 朴光昊; 张宰赫; 崔荣宰
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2017-02-02
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2021-01-26
Anticipated expiration: 2038-02-02
Also published as: US20200393092A1; US11041593B2; KR20180090036A; WO2018143714A1; US20200011489A1; CN110249172A; US10788169B2

Abstract

实施例提供了一种照明装置，包括：转换单元，包括具有多个光学图案的光学层；发光元件，用于朝向光学图案发射光；以及电路板，发光元件设置在电路板上，其中，多个光学图案在第一方向上彼此间隔开并在与第一方向交叉的第二方向上延伸，并且光学层在第一方向上具有曲率。

Description

照明装置

技术领域

实施例涉及一种照明装置。

背景技术

发光二极管(LED)元件是被配置为利用化合物半导体特性将电信号转换成红外线或光的元件，并且有利的是，环境污染物少，因为不同于荧光灯，不使用诸如汞等的有害物质，并且，寿命长于传统光源的寿命。此外，有利的是，与传统光源相比，由于高色温，可视性更高并且电力消耗低。

由于LED技术的发展和传播，照明装置已经从使用诸如传统荧光灯的传统光源的类型发展到使用LED光源的类型。例如，如在韩国特开专利第10-2012-0009209号中所公开的，已经提出了被配置为使用LED光源、导光板等执行表面发光功能的照明装置。

此外，在一些传统技术中，已经提出了通过在导光板上追加诸如漫射片、棱镜片、保护片等的光学片而具有改善的表面发光性能的照明装置。

然而，使用LED光源的传统照明装置由于导光板本身的厚度而在减小产品的总厚度上面存在限制，导光板本身的材料不是柔性的，因此难以应用于导光板弯曲的壳体或应用，并且其具有由于导光板导致产品设计和设计修改是不容易的这样的缺点。如上所述，需要能够容易地应用到诸如室内和室外照明、车辆照明等的各种应用并且能够有效地实现所需的光学图像的方法。

近来，尽管已经开发了通过在设置有LED的板上设置树脂层而薄型化的照明装置，但是在上述结构中，照明图像可能由于树脂表面和内部异物(例如，气泡)而变差，并且由于对于树脂的应用需要大尺寸的电路板，因此制造成本增加。

发明内容

技术问题

实施例旨在提供一种具有降低的制造成本的照明装置。

此外，实施例旨在提供一种即使在省略了树脂时也能够保持线性光的长度的照明装置。

实施例所要解决的问题不限于所描述的问题，并且还包括通过下面将描述的方案和实施例而理解的目的和效果。

技术方案

本发明的一个方面提供了一种照明装置，包括：转换单元，所述转换单元包括具有多个光学图案的光学层；发光元件，所述发光元件被配置为朝向光学图案发射光；以及电路板，发光元件设置在所述电路板上，其中，多个光学图案设置为在第一方向上彼此间隔开，并且在与第一方向交叉的第二方向上延伸，并且光学层在第一方向上具有曲率。

多个发光元件可以沿第二方向设置。

光学层的曲率半径可以在100R至500R的范围内。

转换单元可以包括反射层，反射层被配置为反射从发光元件发射的光。

照明装置可以包括支架，所述支架包括：第一容纳部，转换单元设置在所述第一容纳部中；以及第二容纳部，电路板设置在所述第二容纳部中。

照明装置可以包括盖，所述盖被配置为露出转换单元并且覆盖电路板。

照明装置可以包括块，所述块设置在第一容纳部中用以支撑转换单元。

从发光元件发射的光可以穿过光学层而被转换成线性光。

发光元件可以朝向光学层倾斜。

发光元件基于水平面朝向光学层倾斜的角度可以在1°至30°的范围内。

有益效果

根据实施例，由于可以省略树脂层并且可以减小电路板的面积，所以能够降低制造成本。

此外，可以保持线性光的长度，而无需树脂层。

本发明的各种有用的优点和效果不限于此，并且可以在描述本发明的示例性实施例的过程中相对容易地理解。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的照明装置的立体图。

图2是图1的分解立体图。

图3是照明装置的俯视图。

图4是沿图3中的A-A方向剖开的剖视图。

图5a至图5e是立体光的图像，立体光根据光学层的曲率的变化而变化。

图6是图4的变型例。

图7a和图7b是用于描述当发光元件倾斜设置时线性光图像改变的过程的视图。

图8a是光学层的曲率为300R并且发光元件的倾斜角为0°的情况的光分布图像。

图8b是光学层的曲率为300R并且发光元件的倾斜角为17°的情况的光分布图像。

图8c是光学层的曲率为300R并且发光元件的倾斜角为30°的情况的光分布图像。

图8d是光学层的曲率为300R并且发光元件的倾斜角为60°的情况的光分布图像。

具体实施方式

实施例可以变型为其他形式，或者可以将实施例中的一部分组合，并且本发明的范围不限于下面将描述的实施例。

尽管在特定实施例中描述的项目没有在另一实施例中描述，但是这些项目可以被理解为与其他实施例相关的描述，除非存在与另一实施例中的项目相反或相矛盾的描述。

例如，当在特定实施例中描述结构A的特征并且在另一实施例中描述结构B的特征时，结构的特征被理解为，即使在没有清楚地公开配置A和配置B被组合的实施例时，也落入本发明的范围内，除非存在相反或相矛盾的描述。

在实施例的描述中，当一个元件被公开为形成在另一元件“上或下”时，术语“上或下”包括两个元件彼此直接接触的情况和至少另一个元件(间接地)设置在两个元件之间的情况。此外，当表述术语“上或下”时，可以包括相对于一个元件的不仅向上方向而且向下方向的含义。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例，使得本领域技术人员可以容易地实施本发明的实施例。

图1是根据本发明的实施例的照明装置的立体图。图2是图1的分解立体图。

参照图1和图2，根据实施例的照明装置可以包括支架20、设置在支架20上的转换单元40、设置有发光元件31的电路板30、以及耦接到支架20的盖10。

转换单元40可以将从发光元件31发射的光转换成线性光1。线性光可以被定义为多个点光源以线的形式被观察者识别的光。线性光可以是立体光。观察者可以识别出线性光的一侧正在远离或接近。也就是说，观察者可以感觉到线性光的深度。

支架20可以包括第一容纳部23和第二容纳部24，转换单元40设置在第一容纳部23中，电路板30设置在第二容纳部24中。第一容纳部23的深度可以大于第二容纳部24的深度。支架20的类型和形状不特别限制。例如，支架20可以具有用于车灯的各种支架形状。

盖10可以具有开口11，开口11形成在盖10的中心以露出转换单元40并覆盖第二容纳部24。盖10的形状不特别限制。盖10的形状可以对应于支架20的形状。

块21可以支撑转换单元40。可以在块21的一个表面中形成曲率C1。因此，设置在块21的一个表面上的转换单元40可以也具有曲率。块21的另一个表面可以具有平坦表面，但不限于此。根据实施例，可以选择性地设置具有各种曲率的块21。例如，可以选择性地设置作为块21的、一个表面的曲率半径是500R的第一块、一个表面的曲率半径是300R的第二块、一个表面的曲率半径是100R的第三块等。因此，***期望的块以将转换单元40的曲率半径改变得不同。然而，本发明不限于此，并且块21可以与支架20一体地形成。

电路板30可以设置在转换单元40的外侧。发光元件和转换单元设置在具有规定面积的电路板上并且在其上设置树脂层的结构具有电路板的面积大的问题。然而，根据实施例，由于省略了树脂层并且电路板30设置在转换单元40的外侧，所以电路板30可以仅具有设置发光元件31的面积。因此，降低了制造成本，并且由于省略了涂布树脂和使树脂固化的工艺，因此还可以简化制造工艺。

例如，电路板30的外形和内凹槽30a的形状可以相同。当电路板30的外形为五边形时，内凹槽30a也可以具有五边形形状。然而，本发明不限于此，并且电路板30的外形和内凹槽的形状可以彼此不同。进一步，电路板30可以具有设置有多个条形子电路板的结构。

电路板30的内凹槽30a的形状可以对应于块21的外形。例如，当块21具有五边形形状时，电路板30的内凹槽30a也可以具有五边形形状。因此，由于块可以***内凹槽30a中，所以发光元件31可以设置在块21的侧表面上。

可以根据车灯的照明图像将转换单元40的形状制造得不同。转换单元40的形状可以对应于块21的形状。

图3是照明装置的俯视图，图4是沿图3中的A-A方向剖开的剖视图。

参照图3和图4，根据本实施例的照明装置包括：转换单元40，转换单元40包括具有多个光学图案42a的光学层42；电路板30，所述电路板30设置在光学层42的侧表面上；以及多个发光元件31，所述多个发光元件31设置在电路板30上。

转换单元40可以包括反射层41以及设置在反射层41上的光学层42。转换单元40可以用于将从光源发射的光L11转换成线性光。线性光可以形成转换单元40的厚度方向(Y轴方向)上的深度感。也就是说，观察者可以仅观察到在实际上垂直于光学图案42a的延伸方向的方向上行进的光。此外，观察者可以识别出线性光在一个方向上移动时远离或接近。

反射层41可以设置在支架的一个表面上。反射层41可以通过包括具有高反射效率的材料来反射从发光元件31发射的光。照明装置由于反射层41可以减少光损失并且更清楚地示出具有立体效果的线性光。

在反射层41中，可以使用分散地包含白色颜料的合成树脂来增大光的反射特性和促进光的分散的特性。例如，白色颜料可以包括氧化钛、氧化铝、氧化锌、碳酸盐、硫酸钡、碳酸钙等。合成树脂原料可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚烯烃、醋酸纤维素、耐候氯乙烯等，但不限于此。在另一实施例中，反射层41可以包括银(Ag)、铝(Al)、不锈钢等。

光学层42可以包括在第一方向(X轴方向)上彼此间隔开并且被配置为在第二方向(Z轴方向)上延伸的多个光学图案42a。光学图案42a可以具有被配置为在第二方向(Z轴方向)上延伸的雕刻透镜形状或压纹透镜形状，但不限于此。例如，光学图案42a的横截面可以是棱镜形状。

板30可以是能够向发光元件31施加外部电力的电路板。例如，在板30中，可以在陶瓷体中形成电路图案，但不限于此。

发光元件31可以是发光二极管或有机发光二极管。发光元件31可以在蓝色波长范围、绿色波长范围或红色波长范围发射光。可选择地，诸如磷光体的波长转换层(未示出)可以设置在发光元件31上。

在根据实施例的照明装置中，可以省略覆盖发光元件31和转换层的树脂层。当存在树脂层时，从发光元件31发射的光可以主要在第一方向(X轴方向)上移动。然而，在没有树脂层的实施例中，从发光元件31发射的光中的仅一部分光可以入射在转换单元40上并转换成线性光。也就是说，线性光的长度相对地减小并且线性光的强度可能减弱。

因此，根据实施例的光学层42可以具有曲率。曲率可以基于水平面HL朝向块21凹陷而形成。也就是说，当光学层42变得远离发光元件31时，水平面HL与光学层42之间的分离距离可以增大。水平面HL与光学层42之间的分离距离可以在到达中心点之后逐渐减小。

随着光学层42的曲率增加，线性光图像可以变得更长。这是因为从发光元件31发射的光入射在转换单元40上的距离变长。参照图4，与光学层是平面的情况相比，光入射在转换单元40上的点可以相对于水平面HL在第一方向上更远离而没有曲率。也就是说，从发光元件31发射的光在反射层被反射的点Q2可以比光与水平面HL交叉处的点Q1更远。因此，即使省略树脂层时，也可以控制线性光的长度。

图5a至图5e是根据光学层的曲率的变化而变化的立体光的图像。

参照图5a至图5e，如图5A所示，当转换单元不具有曲率时，线性光的长度相对较短，但是如图5b所示，可以确认的是，当曲率半径为500R时，线性光的长度可以增大。曲率半径500R可以指具有500mm的半径的圆的曲率度。因此，当曲率半径较小时，曲线可以弯曲更多。

在如图5c所示曲率半径为300R的情况下以及在如图5d所示曲率半径为200R的情况下，线性光的长度可以逐渐变长。此外，如图5e所示，当曲率半径为100R时，可以确认的是，与图5a相比，线性光的长度可以显著改善。也就是说，当曲率半径减小(曲率增大)时，线性光的长度可以增加。

因此，根据实施例，即使省略覆盖发光元件和转换单元的树脂层时，也可以获得相对较长的线性光图像。然而，当曲率半径减小(转换单元弯曲更多)时，线性光图像更长，但照明装置的厚度增加。因此，曲率半径可以优选地在100R至500R的范围内。当曲率半径小于100R(例如：10R)时，照明装置的厚度太厚，当曲率半径大于500R时(例如：在平坦表面的情况下)，不能获得足够的线性光图像。

图6是图4的变型例，图7a和图7b是用于描述当发光元件倾斜设置时线性光图像改变的过程的视图。

参照图6，在根据另一实施例的照明装置中，发光元件31可以朝向光学层42倾斜。根据该结构，可以进一步增加发射到具有曲率的光学层42的光量。设置在一侧的发光元件(或电路板)倾斜的角度θ1可以在1°至30°的范围内。此外，由设置在一侧的发光元件(或电路板)倾斜的角度与设置在另一侧的发光元件(或电路板)倾斜的角度形成的内角θ2可以在120°至178°的范围内。

参照图7a，当发光元件31设置成平行于水平面HL时，平行于水平面HL发射的光不会入射在光学层42上。然而，当发光元件31朝向光学层42倾斜规定角度θ1时，从发光元件31发射的大部分光可以入射在光学层42上。

也就是说，由于当发光元件31倾斜时更多的光入射在光学层42上，所以发射的线性光可以更清晰且更长。此外，可以改善深度感。

下面的表1是示出通过根据光学层的曲率半径改变发光元件的角度测量到的光分布的表。

【表1】

参照表1，随着光学层41的曲率半径减小(曲率增大)，光分布(H-V值)可以增大。例如，如在实施例15中，当光学层41不具有曲率时，即使发光元件31以60°的倾斜设置时，光分布也是0.45cd，而如在实施例1中，当光学层41的曲率半径为100R时，即使发光元件31的角度为0°时，光分布也可以约为4.2cd。因此，当光学层41具有曲率时，确认到线性光图像可以相对地改善。

此外，可以确认的是，当光学层41具有相同的曲率时，随着发光元件31以规定角度倾斜，光分布得到改善。例如，在实施例1的情况下，光分布仅为4.2cd，而在发光元件31的角度增加的实施例2、3和4的情况下，可以确认的是，光分布得到改善。

在这种情况下，当光学层41的曲率半径为100R时，线性光图像得到改善，但是光学层的厚度可能变得太厚。因此，光学层41的曲率半径可以被控制在300R至500R的范围内。

参照表1和图8a至图8d，当如在实施例8中角度为60°时，可以确认的是，与实施例7相比，光分布可能减小。此外，在图8d中，可以确认的是，与图8c相比，线性光图像模糊并且缩短。因此，当发光元件31的倾斜角θ1大于1°且小于30°时，有利的是，可以改善光分布并且可以制造出薄的照明装置。

实施例的照明装置不限于车辆的照明装置，并且可以应用于诸如建筑物、设备、家具等的安装有照明的目标物体的内部曲面部和外部曲面部或弯曲部，作为柔性膜状照明装置。在这种情况下，外透镜可以是：光学引导部，光学引导部、立体效果形成部和反射部被组合的光学部件，和/或配置成支撑光源部的支撑部件，或壳体。在这种情况下，外透镜可以具有大于或等于规定水平的透光率或透明度，使得从外部看到其内部。实施例的照明装置可以用作摩托车的尾灯。

尽管以上描述和示出了优选实施例以举例说明本发明的技术精神，但是本发明不限于以上示出和描述的结构和动作，并且本领域技术人员应理解，在不背离该技术精神的范围的情况下，可以执行对本发明的各种适当的修改和改变。因此，所有这些修改和改变以及等同物应被认为落在本发明的范围内。

Claims

1.一种照明装置，包括：

转换单元，所述转换单元包括具有多个光学图案的光学层；

发光元件，所述发光元件被配置为朝向所述光学图案发射光；以及

电路板，所述发光元件设置在所述电路板上，

其中，所述多个光学图案设置为在第一方向上彼此间隔开，并且在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸，并且

其中，所述光学层在所述第一方向上具有曲率，

其中，所述发光元件包括第一发光元件和第二发光元件，所述第一发光元件设置在所述转换单元的第一侧上，所述第二发光元件设置在所述转换单元的第二侧上，

其中，所述第一发光元件和所述第二发光元件朝向所述光学层倾斜。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，多个发光元件沿所述第二方向设置。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述光学层的曲率半径在100R至500R的范围内。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其中，所述转换单元包括反射层，所述反射层设置在所述光学层的下表面上。

5.根据权利要求1所述的照明装置，还包括支架，所述支架包括：第一容纳部，所述转换单元设置在所述第一容纳部中；以及第二容纳部，所述电路板设置在所述第二容纳部中。

6.根据权利要求5所述的照明装置，还包括盖，所述盖被配置为露出所述转换单元并且覆盖所述电路板。

7.根据权利要求5所述的照明装置，还包括块，所述块设置在所述第一容纳部中并且设置在所述支架与所述转换单元之间。

8.根据权利要求1所述的照明装置，其中，从所述发光元件发射的光被所述转换单元反射或折射而被转换成线性光。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述发光元件基于水平面朝向所述光学层倾斜的角度在1°至30°的范围内。

10.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述第一发光元件和所述第二发光元件形成的内角在120°至178°的范围内。

11.根据权利要求7所述的照明装置，其中，所述块包括第一表面，所述转换单元位于所述第一表面上，并且

其中，所述块的所述第一表面具有与所述转换单元的所述光学层的曲率相对应的曲率。

12.根据权利要求11所述的照明装置，其中，所述块包括与所述第一表面相对的第二表面，并且所述第二表面是平坦的。

13.根据权利要求7所述的照明装置，其中，在俯视图中，所述块的形状对应于所述转换单元的形状。

14.根据权利要求13所述的照明装置，其中，所述电路板包括与所述块和所述转换单元的形状相对应的内凹槽。

15.根据权利要求14所述的照明装置，其中，所述块、所述转换单元以及所述电路板的所述内凹槽中的每一个具有五边形形状。