KR20240001598A - 조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

발명의 실시 예에 개시된 조명 모듈은 발광소자 및 상기 발광소자의 아래에 제1,2다리부를 갖는 제1,2프레임을 갖는 발광부; 상기 발광소자를 밀봉하는 레진층; 상기 레진층의 하면에 반사부재; 및 상기 레진층 상에 차광부 또는 집광형 렌즈부를 포함할 수 있다.

Description

조명 모듈 및 이를 구비한 조명 장치{LIGHTING MODULE AND LIGHTING APPARATUS HAVING THEREOF}
발명의 실시 예는 발광소자를 갖는 조명 모듈에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 서로 다른 지향각 분포를 갖는 조명 모듈들을 갖는 조명장치에 관한 것이다.
발명의 실시 예는 조명 모듈 또는 조명장치를 갖는 라이트 유닛 또는 차량용 램프에 관한 것이다.
통상적인 조명 응용은 차량용 조명(light)뿐만 아니라 디스플레이 및 간판용 백라이트를 포함한다. 발광소자 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.
또한 발광 다이오드를 갖는 발광소자 또는 발광소자들이 배열되는 발광 모듈은 별도의 본딩 공정을 통해 기판과 전기적으로 연결되거나 결합될 수 있다. 이러한 본딩 공정은 본딩을 위한 기판이 추가되거나, 리플로우 공정을 수행하는 문제가 있다.
발명의 실시 예는 다른 기구물에 결합되는 다리부를 갖는 발광부를 갖는 조명 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 발광소자와 레진층을 갖는 발광부에 다리부를 갖고 다른 구조물에 결합되는 조명 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 발산형의 모듈과 집광형의 모듈을 갖는 조명 장치를 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 차량의 곡면 램프 내에 결합되며, 차량의 전면 또는 후면에 집광형 제2 조명 모듈과 측면에 발산형 제1 조명 모듈을 갖는 조명 장치를 제공한다.
발명의 실시 예에 따른 조명 모듈은 발광소자 및 상기 발광소자의 아래에 제1,2다리부를 갖는 제1,2프레임을 갖는 발광부; 상기 발광소자를 밀봉하는 레진층; 상기 레진층의 하면에 반사부재; 및 상기 레진층 상에 차광부 또는 집광형 렌즈부를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사부재는 상기 발광소자의 폭보다 큰 폭을 갖고 상기 발광소자가 삽입되는 삽입 홀을 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 발광부는 상기 제1,2프레임 사이에 절연 부재; 상기 제1 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제1 탄성편; 및 상기 제2 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제2 탄성편을 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사부재는 상기 발광소자의 하부 둘레 및 상기 제1,2프레임 상에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사부재는 상기 제1,2프레임의 하부 둘레에 배치되며, 상기 반사부재의 상면은 상기 제1,2프레임의 상면보다 낮게 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1,2다리부는 하단에서 외측으로 절곡된 제1,2연장부를 더 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 따른 조명 장치는 수평한 제1 지지부 및 상기 제1 지지부로부터 경사진 제2지지부를 갖는 지지부재; 상기 제1 지지부 상에 결합되는 집광형 조명 모듈; 및 상기 제2 지지부 상에 결합되는 발산형 조명 모듈을 포함하며, 상기 제1,2지지부 각각은 상기 지지부재의 회로 패턴과 전기적으로 연결된 결합 홀을 구비하며, 상기 집광형 조명 모듈은 제1발광소자 및 상기 결합 홀에 결합되는 제1,2다리부를 갖는 제1,2프레임을 갖는 제1발광부; 상기 발광소자를 밀봉하는 제1레진층; 상기 제1레진층의 하면에 제1반사부재; 및 상기 제1레진층 상에 집광형 패턴을 갖는 렌즈부를 포함하며, 상기 발산형 조명 모듈은 제2발광소자 및 상기 결합 홀에 결합되는 제1,2다리부를 갖는 제1,2프레임을 갖는 제2발광부; 상기 제2발광소자를 밀봉하는 제2레진층; 상기 제2레진층의 하면에 반사부재; 및 상기 제2레진층 상에 차광부를 포함할 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사부재는 상기 발광소자의 폭보다 큰 폭을 갖고 상기 발광소자가 삽입되는 삽입 홀을 가지며, 상기 결합 홀은 상기 제1,2다리부가 각각 결합되는 제1,2결합 홀을 가질 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 발광부는 상기 제1,2프레임 사이에 절연 부재; 상기 제1 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제1 탄성편; 및 상기 제2 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제2 탄성편을 포함하며, 상기 결합 홀은 상기 제1,2탄성편과 접촉될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사부재는 상기 발광소자의 하부 둘레 및 상기 제1,2프레임 상에 배치될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 반사부재는 상기 제1,2프레임의 하부 둘레에 배치되며, 상기 반사부재의 상면은 상기 제1,2프레임의 상면보다 낮게 배치되며, 상기 반사부재는 상기 지지부재의 상면에 접촉될 수 있다.
발명의 실시 예에 의하면, 상기 제1,2다리부는 하단에서 외측으로 절곡된 제1,2연장부를 더 포함하며, 상기 제1,2다리부는 상기 결합홀의 외면 및 하면에 배치된 전도성 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.
발명의 실시 예는 차량 램프를 위한 기구물에 발광소자를 갖는 발광부의 결합 또는 분리가 용이할 수 있다.
발명의 실시 예는 발광부에 결합 또는 분리가 가능한 다리부를 구비할 수 있어, 기구물과 본딩 공정을 수행하지 않고 결합될 수 있다.
발명의 실시 예는 발광부의 출사면에 발산형 또는 집광형 부재를 갖고 배치되므로, 차량의 수평-수직(H-V) 방향의 배광 분포를 만족할 수 있는 조명 모듈을 제공할 수 있다.
발명의 실시 예는 조명 모듈을 기구물에 분리 가능한 다리부로 결합시켜 줌으로써, 조명 모듈의 조립이나 사용자의 편의성이 개선될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 발광부의 측 단면의 예이다.
도 2는 도 1의 발광부를 갖는 조명 모듈의 예이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 조명 모듈의 제조 과정을 설명한 도면이다.
도 5는 도 4의 발광부를 지지부재에 결합시킨 예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 4의 조명 모듈의 다른 예이다.
도 7은 발명에 따른 집광형 조명 모듈이 지지부재에 결합시킨 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 발명에 따른 발산형 조명 모듈이 지지부재에 결합시킨 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7 및 도 8의 조명 모듈들이 결합된 조명 장치의 예이다.
도 10은 도 1의 발광부의 다른 예이다.
도 11은 도 10의 발광부를 지지부재에 결합시킨 단면도이다.
도 12는 도 11의 발광부와 지지부재의 다른 결합 예이다.
도 13은 발명의 실시 예에 따른 조명 모듈을 갖는 램프가 적용된 차량의 평면도이다.
도 14는 도 12의 차량 내에서 램프의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 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, 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, 또는 산업용 조명장치에 적용이 가능하다. 예컨대 차량용 램프에 적용되는 경우, 헤드 램프, 차폭등, 사이드 미러등, 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.
도 1은 실시예에 따른 발광부의 측 단면의 예이며, 도 2는 도 1의 발광부를 갖는 조명 모듈의 예이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 조명 모듈의 제조 과정을 설명한 도면이며, 도 5는 도 4의 발광부를 지지부재에 결합시킨 예를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 4의 조명 모듈의 다른 예이며, 도 7은 발명에 따른 집광형 조명 모듈이 지지부재에 결합시킨 예를 나타낸 도면이고, 도 8은 발명에 따른 발산형 조명 모듈이 지지부재에 결합시킨 예를 나타낸 도면이며, 도 9는 도 7 및 도 8의 조명 모듈들이 결합된 조명 장치의 예이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 조명 모듈(101)은 발광부(100), 상기 발광부(100) 상에 반사부재(151), 및 상기 반사부재(151) 상에 배치된 레진층(152)을 포함할 수 있다.
상기 발광부(100)는 발광소자(110)를 포함하며, 상기 발광소자(110)는 적색, 녹색, 청색 또는 백색 중 적어도 하나를 발광할 수 있다. 상기 발광소자(110)는 LED 칩으로 구현되거나, LED 칩이 몰딩된 패키지로 구현될 수 있다.
상기 발광소자(110)는 상면으로 광을 방출하고 광이 방출되지 않는 반사 측면을 갖는 패키지 구조이거나, 상면과 측면들을 통해 광을 방출하는 칩 스케일링 패키지(CSP)로 구현될 수 있다.
상기 발광부(100)는 상기 발광소자(110) 아래에 배치된 절연부재(140) 및 프레임부(120)를 포함하며, 상기 프레임부(120)는 서로 이격된 제1,2프레임(121,131)을 포함할 수 있다.
상기 절연부재(140)는 제1,2프레임(121,131) 사이를 전기적으로 및 물리적으로 이격시켜 줄 수 있다. 상기 절연부재(140)는 에폭시, 실리콘, 유리섬유, 프리 프레그(prepreg), 폴리프탈아미드(PPA: Polyphthalamide), LCP(Liquid Crystal Polymer), PA9T(Polyamide9T)와 같은 수지 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광소자(110)는 제1,2 프레임(121,131) 상에 하나 또는 복수로 배열될 수 있다. 상기 제1,2프레임(121,131)은 전도성 재질로서, 금속성 재질을 포함하며, 예컨대 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 주석(Sn), 은(Ag), 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제1,2프레임(121,131)은 상기 발광소자(110)의 애노드 단자와 캐소드 단자에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 절연부재(140)는 상기 제1,2프레임(121,131) 사이의 영역과, 상기 제1,2프레임(121,131)의 하면 영역에서 상기 제1,2프레임(121,131)과 결합될 수 있다. 이에 따라 상기 제1,2프레임(121,131)과 상기 절연부재(140)는 상기 발광소자(110)의 서포트로 기능할 수 있다. 상기 제1,2다리부(122,132) 사이의 영역(129)은 빈 공간일 수 있으며, 상기 발광소자(110)의 폭보다 더 이격되거나 상기 절연부재(140)의 폭과 같은 폭을 가질 수 있다.
상기 발광부(100)는 다리부(122,132)를 포함하며, 상기 다리부(122,132)는 서로 이격된 제1,2다리부(122,132)를 포함한다. 상기 제1,2다리부(122,132)는 상기 제1,2프레임(121,131)으로부터 절곡 또는/및 연결될 수 있다. 예컨대, 상기 제1,2다리부(122,132)는 상기 제1,2프레임(121,131)의 단부로부터 광 추출 방향의 반대측 방향으로 절곡된다. 이에 따라 상기 제1,2다리부(122,132)는 전기 전도성 단자로 기능하게 된다.
상기 제1,2 다리부(122,132)는 주변에 부분적으로 유동하는 탄성편(125,135)을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 제1 다리부(122)는 외측에 제1 탄성편(125)을 갖고, 상기 제2 다리부(132)는 외측에 제2 탄성편(135)을 가질 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1,2 탄성편(125,135)은 상기 제1,2다리부(122,132)의 내측에 배치되거나, 상기 제1,2다리부(122,132)의 내측 및 외측에 배치될 수 있다.
상기 제1 탄성편(125)은 상기 제1 다리부(122)의 일부가 돌출된 형상 또는 부분 절개된 형상이며, 상기 제1 다리부(122)의 상부에서 하단 방향으로 외측으로 볼록하게 돌출될 수 있다. 상기 제1 탄성편(125)은 상기 제1 다리부(122)의 상부에서 돌출된 구조의 길이보다 하부에서 돌출된 구조의 길이가 더 클 수 있다. 이에 따라 상기 제1 탄성편(125)의 하부 구조는 상부 구조보다 탄성력이 더 클 수 있다.
상기 제2 탄성편(135)은 상기 제2 다리부(132)의 일부가 돌출된 형상 또는 부분 절개된 형상이며, 상기 제2 다리부(135)의 상부에서 하단 방향으로 외측으로 볼록하게 돌출될 수 있다. 상기 제2 탄성편(135)은 상기 제2 다리부(132)의 상부에서 돌출된 구조의 길이보다 하부에서 돌출된 구조의 길이가 더 클 수 있다. 이에 따라 제2 탄성편(135)의 하부 구조가 상부 구조보다 탄성력이 더 클 수 있다.
상기 제1,2탄성편(125,135)를 갖는 다리부(123,133)는 클립 타입으로 제공되므로, 발광부(100)를 다른 기판이나 기구물에 용이하게 결합 또는 분리될 수 있다.
도 2 내지 도 4와 같이, 조명 모듈(101)은 상기에 개시된 발광부(100)를 포함할 수 있다. 상기 조명 모듈(101)은 발광부(100), 상기 발광부(100) 상에 반사부재(151), 상기 반사부재(151) 상에 레진층(152), 상기 레진층(152) 상에 차광부(153)를 포함할 수 있다.
상기 반사부재(151)는 상기 발광소자(110)가 삽입 또는 관통되는 삽입 홀(OP1)을 갖고, 상기 삽입 홀(OP1)은 상기 발광소자(110)의 폭보다 더 큰 폭을 가질 수 있다. 상기 레진층(152)은 상기 발광부(100)와 상기 반사부재(151) 상에 배치되며, 상기 발광부(100)의 발광소자(110)의 상면 및 측면들을 밀봉하게 된다. 상기 반사부재(151)는 상기 제1,2프레임(121,131)의 상면에 접착될 수 있으며, 상기 레진층(152)은 상기 삽입 홀(OP1)을 통해 상기 제1,2프레임(121,131)에 접촉될 수 있다.
상기 반사부재(151)는 절연 재질의 반사 필름으로서, 단층 또는 다층으로 구현될 수 있다. 상기 단층 필름은 폴리프로필렌(PP), 폴리에스터, 또는 폴리에스테르(PET)와 같은 플라스틱 필름으로 적용할 수 있다. 상기 다층의 반사 필름은 보호 필름, 금속 입자가 도포된 필름, 접착 필름, 및 PET 필름 등이 적층될 수 있다.
상기 레진층(152)은 투명한 수지 재질 예컨대, UV(Ultra violet) 레진(Resin), 실리콘 또는 에폭시와 같은 수지 재질일 수 있다. 상기 UV 레진은 예컨대, 주재료로서 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 주원료로 하는 레진(올리고머타입)을 이용할 수 있다. 상기 레진층(152)의 굴절률은 1.70 이하 예컨대, 1.25 내지 1.70의 범위일 수 있다.
상기 레진층(152)은 내부에 확산제, 형광체 또는 잉크 입자와 같은 불순물을 포함하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 상기 레진층(152)은 내부에 확산제를 포함할 수 있다. 상기 레진층(152)은 내부에 형광체를 포함할 수 있다. 상기 레진층(152)은 확산제, 형광체 및 잉크 입자 중 적어도 둘 이상을 포함할 수 있다.
상기 레진층(152)은 상기 반사부재(151)의 상면에서 상기 반사부재(151)의 두께보다 큰 두께를 갖고 적층된다. 상기 레진층(152)의 두께는 0.3 mm 이상 예컨대, 0.3mm 내지 3 mm 범위 또는 1 mm 내지 2 mm 범위일 수 있다. 이에 따라 상기 레진층(152)은 상기 발광소자(110)로부터 방출된 광을 확산시켜 가이드할 수 있다.
상기 레진층(152)은 다층 구조를 포함할 수 있으며, 예컨대 하부의 제1 레진층 및 상부의 제2 레진층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 제1 레진층은 불순물이 없는 레진 재질의 층이며, 상기 제2 레진층은 상기 제1 레진층 상에서 형광체, 확산제 또는 잉크 입자 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
상기 차광부(153)는 상기 레진층(152)의 상면보다 높게 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 차광부(153)는 상기 레진층(152)의 상면에 접착될 수 있다. 상기 차광부(153)는 백색 재질로 인쇄된 영역일 수 있다. 상기 차광부(153)는 예컨대, TiO2, Al2O3 CaCO3, BaSO4, Silicon 중 어느 하나를 포함하는 반사잉크를 이용하여 인쇄할 수 있다. 상기 차광부(153)는 상기 발광소자(110)의 출사면을 통해 출사되는 광을 반사시켜 주어, 상기 발광소자(110) 상에서 핫 스팟의 발생을 줄여줄 수 있다. 다른 예로서, 상기 차광부(153)는 상기 레진층(152) 상에 배치된 광학 시트의 하면에 부착될 수 있다.
상기 차광부(153)는 차광잉크를 이용하여 차광 패턴을 인쇄할 수 있다. 상기 차광부(153)는 상기 레진층(152)의 상면에 인쇄되는 방식으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 적층될 수 있다. 상기 차광부(153)는 투과율이 반사율보다 낮을 수 있고, 광을 차광 및 확산의 기능으로 수행할 수 있다. 상기 차광부(153)는 다층인 경우, 각 층이 동일한 패턴 형상 또는 서로 다른 패턴 형상일 수 있다. 상기 차광부(153)의 두께는 다층인 경우, 영역에 따라 다른 두께로 형성될 수 있으며, 예컨대 센터 영역이 가장 두껍고 에지 영역이 센터 영역보다 더 얇을 수 있다. 상기 차광부(153)의 두께는 입사된 광도에 비례하여 두꺼울 수 있다.
상기 차광부(153)의 크기는 상기 발광소자(110)의 상면 면적의 50% 이상 예컨대, 50% 내지 200%의 범위로 배치되어, 입사된 광을 차광시켜 줄 수 있다. 이에 따라 외부에서 발광소자(110)가 보이는 문제를 줄이고 발광소자(110)의 영역 상에서의 핫 스팟을 줄일 수 있어, 전 영역에 균일한 광 분포를 제공할 수 있다.
다른 예로서, 상기 차광부(153)는 상기 레진층(152)의 상면의 에칭 공정에 의해 형성된 리세스의 에어 영역이거나, 상기 리세스에 상기 차광 물질이 배치된 차광막을 포함할 수 있다. 상기 에칭 영역은 상기 차광부의 영역과 같이, 발광소자(110)를 상면 면적의 50% 내지 200% 범위로 배치되어, 상기 발광소자(110)의 출사면 상을 커버할 수 있다. 상기 차광부(153)는 상기 발광소자(110)를 기준으로 반구형 형상, 타원 형상 또는 원 형상으로 배치될 수 있다.
상기 차광부(153)의 두께는 상기 레진층(152)의 두께의 0.1배 이하일 수 있다. 상기 차광부(153)의 두께는 110 ㎛ 이상일 수 있다. 상기 차광부(153)의 두께가 상기 범위보다 작은 경우 핫 스팟을 줄이는 데 한계가 있고, 상기 범위보다 큰 경우 광 균일도가 저하될 수 있다.
상기 차광부(153)는 상기 발광소자(110)가 복수인 경우, 각 발광소자(110) 상에서 상기 발광소자(110)의 출사 방향으로 출사된 광에 의한 핫 스팟을 방지할 수 있는 정도의 크기 또는 면적으로 제공될 수 있다.
도 3 및 도 4와 같이, 바닥 부재(500)의 리세스 영역 상에 액상의 레진층(152)을 디스펜싱한 다음, 상기 삽입 홀(OP1)이 형성된 반사부재(151)를 상기 레진층(152) 상에 배치하게 된다. 상기 삽입 홀(OP1)은 일정한 간격을 가지며, 도 3과 같이 상기 발광소자(110)의 하면이 삽입될 수 있는 크기이다.
상기 레진층(152)이 경화되기 전, 미리 준비된 발광부(100)의 발광소자(110)를 상기 레진층(152)의 노출된 표면을 통해 삽입하게 된다. 이에 따라 상기 레진층(152)은 상기 발광부(100)의 발광소자(110)를 밀봉하게 된다.
이후 상기 레진층(152)이 경화되면, 단위 조명 모듈(101)의 크기(T1)로 커팅하게 된다. 이러한 공정을 통해 도 2와 같은 단위 조명 모듈(101)이 제조될 수 있다. 상기 조명 모듈(101)의 크기(T1)는 1개의 발광소자를 갖는 모듈 크기이거나, 2개 또는 3개 이상의 발광소자를 갖는 모듈 크기로 커팅할 수 있다.
다른 예로서, 상기 반사부재(151)의 강도가 약할 경우, 상기 레진층(152)의 노출된 표면에 반사층/지지층의 적층 구조를 갖는 반사부재를 배치될 수 있다. 이에 따라 발광부(100)의 발광소자(110)는 지지층/반사층의 삽입 홀(OP1)을 통해 삽입되고 레진층(152)에 몰딩될 수 있다.
도 5와 같이, 지지부재(200)에 상기 조명 모듈(101)이 결합될 수 있다. 상기 조명 모듈(101)은 상기 지지부재(200)에 삽입되거나 분리 가능하게 결합될 수 있다. 상기 지지부재(200)는 차량의 어레이 또는 드라이버 모듈(101)을 갖는 외부 구조물일 수 있다. 상기 지지부재(200)는 표면에 LED 어레이 모듈을 위한 구조물이거나, LED 드라이버 모듈을 위한 구조물일 수 있다. 상기 지지부재(200)는 상기 모듈들을 위해 회로 패턴을 가질 수 있다.
상기 지지부재(200)는 상부에 제1,2결합 홀(211,212)을 구비하며, 상기 제1,2 결합 홀(211,212)은 상기 회로 패턴과 전기적으로 연결된 도금층이 형성되거나, 전도성 재질을 구비할 수 있다. 상기 제1,2결합 홀(211,212)은 상기 발광부(100)의 제1,2다리부(122,132)와 대응되는 간격을 가질 수 있다.
상기 제1 결합 홀(211)에는 상기 제1 다리부(122)가 삽입되며, 상기 제1 다리부(122)의 제1 탄성편(125)은 상기 제1 결합 홀(211)의 내측으로 상기 제1 다리부(122)가 삽입되면, 상기 제1 다리부(122)의 외측에서 탄성 반발력을 갖고 제1 결합 홀(211)의 외면과 접촉될 수 있다. 상기 제2 결합 홀(212)에는 상기 제2 다리부(132)가 삽입되며, 상기 제2 다리부(132)의 제2 탄성편(135)은 상기 제2 결합 홀(212)의 내측으로 상기 제2 다리부(132)가 삽입되면, 상기 제2 다리부(132)의 외측에서 탄성 반발력을 갖고 제2 결합 홀(212)의 외면과 접촉될 수 있다.
상기 제1,2다리부(122,132)는 상기 제1,2결합 홀(211,212) 내에서 상기 제1,2탄성편(125,135)에 의해 상기 지지부재(200)의 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라 상기 발광부(100)의 발광소자(110)는 상기 지지부재(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 조명 모듈(101)이 복수로 배치된 경우, 각 조명 모듈의 발광부(100)는 상기 지지부재(200)의 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6은 도 2의 다른 조명 모듈의 예이다. 도 6를 설명함에 있어서, 도 2와 다른 구성으로 설명하기로 하며, 도 2와 동일한 구성은 도 2의 설명을 참조하기로 한다.
도 6을 참조하면, 조명 모듈(101A)의 발광부(100)는 도 1과 동일한 구조이며, 반사부재(151)는 상기 프레임부(120)의 하부에 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 반사부재(151)는 상기 제1,2 프레임(121,131)의 아래에서 삽입 홀(OP1)을 통해 상기 다리부(122,132)가 삽입되고, 상기 반사부재(151)의 일부(151B)가 상기 절연 부재(140)의 아래에 배치될 수 있다.
상기 반사부재(151)는 상기 제1,2프레임(121,131)과 상기 절연부재(140)의 아래에 배치되며, 상기 제1,2다리부(122,132)가 삽입 홀(OP1)을 통해 돌출될 수 있다. 이에 따라 상기 반사부재(151)의 상면은 상기 제1,2프레임(121,131)의 상면보다 낮게 배치되며, 예컨대 상기 절연 부재(140)의 하면보다 더 낮게 배치될 수 있다. 상기 제1,2 다리부(122,132)에 배치된 제1,2탄성편(125,135)은 상기 삽입 홀(OP1)을 통해 삽입되고 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 레진층(152)은 상기 반사부재(151)의 상면, 상기 제1,2프레임(121,131)의 상면, 및 상기 발광소자(110)의 표면 상에 형성될 수 있다. 상기 레진층(152)은 상기 발광부(100)의 상부를 몰딩하게 된다. 이에 따라 상기 조명 모듈(101A)의 두께는 낮아질 수 있다.
또한 상기 삽입 홀(OP1)의 개수는 도 2의 개수보다는 작아질 수 있다. 즉, 상기 삽입 홀(OP1)의 개수는 각 탄성편(125,135)을 갖는 다리부(122,132)들이 삽입될 수 있는 정도의 크기 또는 폭으로 형성될 수 있다. 이에 따라 조명 모듈(101A)의 반사 효율이 개선될 수 있다.
상기 발광소자(110)와 상기 차광부(153) 사이의 간격이 더 좁아지게 되므로, 광 확산을 위해 상기 레진층(152)의 두께를 더 두껍게 제공하거나, 차광부(153)를 다층 패턴으로 제공할 수 있다. 이러한 상기 반사부재(151), 레진층(152) 및 차광부(153) 각각은 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
도 7과 같이, 지지부재(200)의 제1,2결합 홀(211,212)을 통해 상기 발광부(100)의 제1,2다리부(122,132)가 삽입되고, 상기 제1,2다리부(122,132)의 탄성편(125,135)을 통해 상기 지지부재(200)의 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 반사부재(151)는 상기 지지부재(200)의 상면에 밀착될 수 있어, 보다 안정적으로 조명 모듈(101)을 지지부재(200) 상에 배치할 수 있다.
도 2 및 도 6, 7에 개시된 조명 모듈(101,101A)은 상부에 차광부(153)를 갖는 구조로 제공되는 발산형 조명 모듈로 정의할 수 있다. 다른 예로서, 상기 발산형 조명 모듈을 위해 차광부(153)는 차광 패턴을 적층한 구조이며, 차광부(153) 없이 상기 레진층(152)에 발산형 렌즈 구조를 적용할 수 있다. 발산형 렌즈 구조는 상기 레진층(152)의 상부에 상기 발광소자(110)를 향해 오목한 역뿔 형상의 렌즈부를 형성하여, 발광소자(110)로부터 방출된 광을 주변으로 굴절시켜 줄 수 있다. 즉, 발산형 렌즈 구조는 상기 차광부와 동일하게 광을 확산시켜 줄 수 있다.
도 8과 같이, 상기 조명 모듈(101B)은 레진층(152)의 상면에 렌즈부(160)를 포함한다. 상기 렌즈부(160)는 집광 렌즈를 위한 패턴(P1,P2)들이 배열되며, 예컨대, 프레넬 렌즈 형상으로 제공될 수 있다. 상기 렌즈부(160)는 상기 레진층(152)의 상면에 부착되며, 상부에 집광 패턴(P1,P2)들이 배열된다. 상기 집광 패턴(P1,P2)은 센터 측에 볼록한 렌즈 형상의 제1 패턴(P1)과 외측 둘레에 동심원 형상의 프리즘 패턴인 제2 패턴(P2)들이 배열된다. 상기 제1 패턴(P1)은 콜리메이터 렌즈로 기능하며, 상기 제2 패턴(P2)은 복수로 배치되며, 외측으로 갈수록 상기 패턴들의 높이가 더 높을 수 있다.
상기 조명 모듈(101B)은 집광형 조명 모듈일 수 있으며, 발광부(100)의 제1,2다리부(122,132)가 지지부재(200)의 결합 홀을 통해 결합될 수 있고, 발광소자(110)와 지지부재(200)의 회로 패턴은 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1과 같은 발광부(100)는 도 2, 6,7과 같이 발산형 조명 모듈로 제공할 수 있고, 도 8과 같이 집광형 조명 모듈(101)로 제공될 수 있다.
도 9와 같이, 조명 장치는 지지부재(200)과 상기 지지부재(200) 상에 발산형 제1 조명 모듈(101A)과 집광형 제2 조명 모듈(101B)을 포함할 수 있다.
상기 지지부재(200)는 수평한 제1 지지부(201), 상기 제1 지지부(201)의 단부로부터 경사지게 연장된 제2 지지부(202)를 포함하며, 상기 제1 지지부(201)와 상기 제2 지지부(202)는 교대로 배열되며, 하단에 제1 지지부(201) 또는 제2 지지부(202)가 배치될 수 있다. 이에 따라 제2 지지부(202)는 상기 제1 지지부(201)들 사이에 각각 배치될 수 있다.
상기 지지부재(200)는 차량 램프 예컨대, 차량의 전면 또는 후면의 외측 모서리에 부착된 램프의 내부 구성일 수 있다. 예컨대, 지지부재(200)는 차량 후방 양측에 배치된 테일 램프의 일부 구성일 수 있다.
상기 지지부재(200)는 상기에 개시된 조명 모듈(101,101A,101B)을 이용하여 후방향으로 조사되는 광과 측 방향으로 광을 조사할 수 있다. 즉, 수평-수직(H-V) 방향의 배광 분포를 만족할 수 있도록 조명 장치를 제공할 수 있다.
조명 장치는 지지 부재(200)의 제1 지지부(201) 상에 결합된 제2 조명 모듈(101B)과, 상기 제2 지지부(202) 상에 결합된 제1 조명 모듈(101A)을 포함할 수 있다. 상기 제1 조명 모듈(101,101A)은 발산형 조명 모듈이며, 상기 제2 조명 모듈(101B)은 집광형 조명 모듈이다.
상기 제1 조명 모듈(101A)들은 상기 지지부재(200)의 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 조명 모듈(101B)들은 상기 지지부재(200)의 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1,2 조명 모듈(101A,101B)은 서로 연결되어 함께 구동되거나 전기적으로 분리되고 별도로 구동될 수 있다.
상기 제2 조명 모듈(101B)들이 구동되면, 상기 제2 조명 모듈(101B)로부터 방출된 광은 후방에서 후 방향으로 집광된 광 분포 즉, 수직 방향으로 집광된 광 분포로 제공될 수 있다. 상기 제1 조명 모듈(101A)들이 구동되면, 상기 제1 조명 모듈(101A)로부터 방출된 광은 후방에서 측 방향으로 확산된 광 분포 즉, 경사진 방향 또는 외측 방향으로 발산된 광 분포로 제공될 수 있다. 이에 따라 차량의 후방 램프의 양측 모서리에서 후방향으로 보다 높은 광도를 제공하여, 다른 후방의 조명을 개선시켜 줄 수 있고, 측 방향으로 확산된 광을 제공하여 다른 차량의 운전자의 시야를 방해하지 않을 수 있다.
도 10과 같이, 발광부(100A)는 다리부(122,132)로부터 절곡된 제1,2연장부(123,133)를 포함할 수 있다. 상기 제1,2연장부(123,133)는 제1,2다리부(122,132)의 하단으로부터 외측으로 절곡될 수 있다. 상기 제1,2연장부(123,133)는 상기 제1,2다리부(122,132)의 외측에서 상기 제1,2탄성편(125,135)보다 더 외측으로 돌출될 수 있다.
도 11과 같이, 상기 발광부(100A)는 지지부재(200)의 결합 홀(209)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 지지부재(200)는 결합 홀(209)의 외면에 제1전도성 패턴(221) 및 제2전도성 패턴(231)을 포함하며, 제1,2전도성 패턴(221,231)은 지지부재(200)의 상면 또는 하면에 배치된 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 지지부재(200)의 결합 홀(209)은 각 발광부(100)가 삽입되는 폭을 갖는 크기로 제공될 수 있다.
상기 발광부(100)의 제1,2다리부(122,132)의 탄성편(125,135)은 상기 결합 홀(209) 내에서 상기 제1,2전도성 패턴(221,231)과 수축 탄성을 갖고 접촉될 수 있다. 상기 지지부재(200)의 제1,2전도성 패턴(221,231)은 결합 홀(209)의 하면 외측으로 더 연장되며, 상기 발광부(100)의 제1,2연장부(123,133)와 대면하거나 접촉될 수 있다.
조명 모듈(101,101A,101B)의 레진층(152) 상면에는 상기에 개시된 차광부 또는 집광형 렌즈부를 더 형성하여, 집광형 조명 모듈 또는 발산형 조명 모듈로 구현할 수 있다.
여기서, 상기 발광부(100A)의 하부 폭은 지지부재(200)의 결합 홀(209)의 폭보다 크게 되므로, 상기 발광부(100A)를 상기 지지부재(200)의 결합 홀(209)의 상부에서 하부를 향해 삽입될 수 있다. 조명 모듈(101,101A,101B))은 결합 홀(209)의 상부에서 하부를 향해 삽입될 수 있다. 다른 예로서, 발광부(100A)를 상기 지지부재(200)의 하부에서 상부를 향해 결합시킨 다음, 상기 지지부재(200)의 상부 및 발광부(100)의 상부에 반사부재(151)/레진층(152)을 형성하는 공정을 진행하여, 조명 장치를 제공할 수 있다. 이후, 상기 레진층(152) 상에는 차광부 또는 집광형 렌즈부를 더 배치하여, 집광형 조명 모듈 또는 발산형 조명 모듈로 구현할 수 있다.
도 12와 같이, 상기 지지부재(200)의 결합 홀(209)의 외면에 배치된 제1,2전도성 패턴(221,231)에는 오목한 홈(225,235)을 더 구비할 수 있다. 상기 오목한 홈(225,235)에는 상기 제1,2다리부(122,132)의 탄성편(125,135)이 수용될 수 있다. 이에 따라 상기 제1,2다리부(122,132)의 탄성편(125,135)과 상기 오목 홈(225,235)의 접촉 면적은 증가하게 되고, 상기 제1,2다리부(122,132)의 전기전인 신뢰성을 개선될 수 있다.
발명의 실시 예는 클립 타입을 갖는 발광부(100,100A)를 차량 램프의 지지부재(200)에 결합 또는 분리시켜 줄 수 있고, 발광부(100,100A)와 지지부재(200)의 회로 패턴를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 또한 서로 다른 지향각 분포를 갖는 조명 모듈(101,101A,101B)들이 상기 발광부(100,100A)를 내부에 매립된 형태로 구비하게 되므로, 차량 램프의 지지부재(200)에 조명 모듈(101,101A,101B)의 결합 또는 분리가 용이하고, 지향각 분포에 따라 다양한 영역 및 위치에 적절하게 배치할 수 있다.
도 13은 실시 예에 따른 조명 모듈이 적용된 차량 램프가 적용된 차량의 평면도이며, 도 14는 실시 예에 개시된 조명 모듈 또는 조명 장치를 갖는 차량 램프를 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 차량(900)에서 후미등(800)은 제 1 램프 유닛(812), 제 2 램프 유닛(814), 제 3 램프 유닛(816), 및 하우징(810)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 램프 유닛(812)은 방향 지시등 역할을 위한 광원일 수 있으며, 제 2 램프 유닛(814)은 차폭등의 역할을 위한 광원일 수 있고, 제3램프 유닛(816)은 제동등 역할을 위한 광원일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 내지 제3램프 유닛(812,814,816) 중 적어도 하나 또는 모두는 실시 예에 개시된 조명 모듈을 포함할 수 있다. 상기 하우징(810)은 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814, 816)들을 수납하며, 투광성 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 하우징(810)은 차량 몸체의 디자인에 따라 굴곡을 가질 수 있고, 제 1 내지 제 3 램프 유닛(812, 814,816)은 하우징(810)의 형상에 따라, 곡면을 갖는 수 있는 면 광원을 구현할 수 있다. 이러한 차량 램프는 상기 램프 유닛이 차량의 테일등, 제동등이나, 턴 시그널 램프에 적용될 경우, 차량의 턴 시그널 램프에 적용될 수 있다.
상기 조명 모듈 또는 상기 조명 장치는 조명이 필요로 하는 다양한 램프, 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.
100: 발광부
101,101A,101B: 조명 모듈
110: 발광소자
121,131: 프레임
122,132: 다리부
125,135: 탄성편
140: 절연부재
151: 반사부재
152: 레진층
153: 차광부

Claims (12)

  1. 발광소자 및 상기 발광소자의 아래에 제1,2다리부를 갖는 제1,2프레임을 갖는 발광부;
    상기 발광소자를 밀봉하는 레진층;
    상기 레진층의 하면에 반사부재; 및
    상기 레진층 상에 차광부 또는 집광형 렌즈부를 포함하는 조명 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 발광소자의 폭보다 큰 폭을 갖고 상기 발광소자가 삽입되는 삽입 홀을 갖는 조명 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 제1,2프레임 사이에 절연 부재; 상기 제1 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제1 탄성편; 및 상기 제2 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제2 탄성편을 포함하는 조명 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 발광소자의 하부 둘레 및 상기 제1,2프레임 상에 배치되는 조명 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 제1,2프레임의 하부 둘레에 배치되며,
    상기 반사부재의 상면은 상기 제1,2프레임의 상면보다 낮게 배치되는 조명 모듈.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1,2다리부는 하단에서 외측으로 절곡된 제1,2연장부를 더 포함하는 조명 모듈.
  7. 수평한 제1 지지부 및 상기 제1 지지부로부터 경사진 제2지지부를 갖는 지지부재;
    상기 제1 지지부 상에 결합되는 집광형 조명 모듈; 및
    상기 제2 지지부 상에 결합되는 발산형 조명 모듈을 포함하며,
    상기 제1,2 지지부 각각은 상기 지지부재의 회로 패턴과 전기적으로 연결된 결합 홀을 구비하며,
    상기 집광형 조명 모듈은 제1발광소자 및 상기 결합 홀에 결합되는 제1,2다리부를 갖는 제1,2프레임을 갖는 제1발광부; 상기 발광소자를 밀봉하는 제1레진층; 상기 제1레진층의 하면에 제1반사부재; 및 상기 제1레진층 상에 집광형 패턴을 갖는 렌즈부를 포함하며,
    상기 발산형 조명 모듈은 제2발광소자 및 상기 결합 홀에 결합되는 제1,2다리부를 갖는 제1,2프레임을 갖는 제2발광부; 상기 제2발광소자를 밀봉하는 제2레진층; 상기 제2레진층의 하면에 반사부재; 및 상기 제2레진층 상에 차광부를 포함하는 조명 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 발광소자의 폭보다 큰 폭을 갖고 상기 발광소자가 삽입되는 삽입 홀을 가지며,
    상기 결합 홀은 상기 제1,2다리부가 각각 결합되는 제1,2결합 홀을 갖는 조명 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 제1,2프레임 사이에 절연 부재; 상기 제1 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제1 탄성편; 및 상기 제2 다리부의 외측에 탄성을 갖고 돌출된 제2 탄성편을 포함하며,
    상기 결합 홀은 상기 제1,2탄성편과 접촉되는 조명 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 발광소자의 하부 둘레 및 상기 제1,2프레임 상에 배치되는 조명 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 반사부재는 상기 제1,2프레임의 하부 둘레에 배치되며,
    상기 반사부재의 상면은 상기 제1,2프레임의 상면보다 낮게 배치되며,
    상기 반사부재는 상기 지지부재의 상면에 접촉되는 조명 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1,2다리부는 하단에서 외측으로 절곡된 제1,2연장부를 더 포함하며,
    상기 제1,2다리부는 상기 결합 홀의 외면 및 하면에 배치된 전도성 패턴과 전기적으로 연결되는 조명 장치.
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