KR101736449B1 - 차량용 램프 - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 차량용 램프는 면에서 빛을 발생시키는 광원, 및 광원의 일측에 구비되며 포물면 형태의 복수의 반사면이 다중으로 연결되어 광원에서 발생된 빛을 반사시키는 반사경을 포함한다.
Description
실시예는 차량용 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행 시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다. 전조등이라고도 하는 헤드 램프(head lamp)는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 하는 조명등으로서, 야간에 전방 100m의 거리에 있는 도로상의 장애물을 확인할 수 있는 밝기를 필요로 하고 있다. 헤드램프의 규격은 국가마다 기준이 다르게 설정되어 있으며, 특히 우측 통행(좌측 운전)인가 좌측 통행(우측 운전)인가에 따라서 헤드 램프 빔의 조사 방향이 다르게 설정된다.
차량용 헤드 램프는 일반적으로 대상물을 보기 위한 목적으로 하는 조명기능과, 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리는 것을 목적으로 하는 지시, 신호, 경고 기능 및 장식 기능 등으로 사용된다.
헤드램프는 광원으로서 벌브(Bulb)를 사용하고 있으나, 벌브는 사용 수명이 짧고 내충격성이 떨어지므로 근래에 들어 고휘도의 엘이디(LED : Light Emitting Diode)나 유기전계발광다이오드(OLED : Organic Light Emitting Diode)를 광원으로 사용해가는 추세에 있다.
유기전계발광다이오드는 기판상에 유기 반도체 소재를 박막화함으로써 제조할 수 있으며, 이 방법은 단일 기판상에 원하는 모양과 크기의 면 발광원을 제조할 수 있는 특징을 가지고 있다. 따라서, 조명장치로 사용할 때 유기전계발광다이오드의 조명은 무기LED와는 달리 집적화하는 공정이 필요하지 않게 된다.
유기전계발광다이오드 조명에 전원을 공급하기 위한 전극과 외부 동력원과의 연결은 간단한 구조로서 저가이면서 소비자에 의해 쉽고 안전하게 교체될 수 있어야 한다.
실시예는 유기전계발광다이오드에서 출광된 빛의 경로를 수정하여 배광패턴을 개선한 차량용 램프를 제공한다.
실시예는 배광패턴을 개선해 발광소자의 개수를 줄인 차량용 램프를 제공한다.
실시예에 따른 차량용 램프는 면에서 빛을 발생시키는 광원, 및 광원의 일측에 구비되며 포물면 형태의 복수의 반사면이 다중으로 연결되어 광원에서 발생된 빛을 반사시키는 반사경을 포함한다.
실시예에 따른 차량용 램프는 면에서 발생되는 빛을 집광시킬 수 있다.
실시예에 따른 차량용 램프는 배광분포를 개선하여 광효율을 향상시킬 수 있다.
실시예에 따른 차량용 램프는 광원 등의 부품의 수를 감소시켜 제품의 원가를 절감할 수 있다.
도 1a 는 실시예에 따른 차량용 램프의 구조를 도시한 사시도,
도 1b 는 실시예에 따른 차량용 램프의 구조를 도시한 사시도,
도 1c 는 실시예에 따른 차량용 램프의 구조를 도시한 사시도이다.
도 1b 는 실시예에 따른 차량용 램프의 구조를 도시한 사시도,
도 1c 는 실시예에 따른 차량용 램프의 구조를 도시한 사시도이다.
첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 램프장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(100)를 도시한 사시도이다.
도 1a를 참조하면, 실시예에 따른 차량용 램프(100)는, 직사각형의 형태로 형성되고, 빛을 발생시키는 직사각형의 발광면이 상측을 향하도록 수평하게 배치되는 광원(110)과, 광원(110)의 긴변의 일측에 상측으로 돌출되되 광원(110)을 향하는 면이 오목하도록 만곡되어 구비되며, 광원(110)의 긴변을 따라 포물면 형태의 복수의 반사면이 다중으로 연결되어 광원(110)에서 발생된 빛을 반사시키는 반사경(120)을 포함할 수 있다.
광원(110)은 면에서 빛을 발생시키는 면광원일 수 있다. 광원(110)은 면광원으로써 면형태로 빛을 발산시킬 수 있다. 광원(110)은 일정한 시야각을 가질 수 있다. 광원(110)은 유기전계발광다이오드(OLED : Organic Light Emitting Diode)일 수 있다.
광원(110)은 반사경(120)의 반사면과 초점 사이에 위치할 수 있다. 광원(110)은 반사경의 반사면과 초점 사이에 위치되어 빛을 직진성을 갖게하여 반사시킬 수 있다.
유기전계발광다이오드(110)는 애노드전극(미도시), 애노드전극(미도시) 상에 위치하는 유기막층(미도시), 및 유기막층(미도시) 상에 위치하는 캐소드전극(미도시)을 포함할 수 있다. 유기전계발광다이오드(110)에 있어서, 애노드전극(미도시)과 캐소드전극(미도시) 간에 전압을 인가하면, 정공(hole)은 애노드전극(미도시)로부터 유기막층(미도시) 내로 주입될 수 있고, 전자(electron)는 캐소드전극(미도시)로부터 유기막층(미도시) 내로 주입될 수 있다. 유기전계발광다이오드(110)는 유기막층(미도시) 내로 주입된 정공과 전자가 유기막층(미도시)에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성할 수 있다. 유기전계발광다이오드(110)는 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출할 수 있다.
유기전계발광다이오드(110)는 매트릭스 형태로 배치된 화소들을 구동하는 방식에 따라 수동매트릭스(Passive matrix)방식과 능동 매트릭스(Active matrix) 방식으로 나뉘어진다.
유기전계발광다이오드(110)는 수동 매트릭스 방식에서 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동할 수 있다. 유기전계발광다이오드(110)는 능동 매트릭스 방식에서 박막 트랜지스터(미도시)를 각 화소 전극(미도시)에 연결하고 박막 트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시)에 연결된 커패시터 용량에 의해 유지된 전압에 따라 구동할 수 있다.
유기전계발광다이오드(110)는 기판(미도시), 기판(미도시) 상에 위치하는 제1 전극(미도시), 제1 전극(미도시) 상에 위치하는 유기막층(미도시), 및 유기막층(미도시) 상에 위치하는 제2 전극(미도시)을 포함할 수 있다.
기판(미도시)은 유리, 플라스틱 또는 도전성 물질로 형성될 수 있다. 기판(미도시)상에는 기판(미도시)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 유기전계발광다이오드(110)를 보호하기 위해 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx) 등으로 형성된 버퍼층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
기판(미도시) 상에는 제1 전극(미도시), 유기막층(미도시) 및 제2 전극(미도시)이 적층될 수 있다. 기판(미도시) 상에는 제1 전극(미도시)과 제2 전극(미도시)이 위치할 수 있고, 제1 전극(미도시)과 제2 전극(미도시) 사이에 유기막층(미도시)이 위치할 수 있다.
제1 전극(미도시)은 애노드전극일 수 있다. 제1 전극(미도시)은 투명한 전극 또는 반사 전극일 수 있다. 제1 전극(미도시)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 등의 투광성 물질 중 어느 하나일 수 있다. 제1 전극(미도시)은 ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 층 하부에 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 중 어느 하나로 이루어진 반사층을 더 포함할 수 있다. 제1 전극(미도시)은 ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 두 개의 층 사이에 반사층을 포함할 수 있으나, 위와 같은 사항에 한정하지 아니한다.
제1 전극(미도시)은 스퍼터링법(Sputtering), 증발법(Evaporation), 기상증착법(Vapor Phase Deposition) 또는 전자빔증착법(Electron Beam Deposition) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
유기막층(미도시)은 제1 전극(미도시) 상에 위치할 수 있다. 유기막층(미도시)은 발광층(미도시)을 포함할 수 있으며, 발광층(미도시)의 상부 또는 하부에 정공주입층(미도시), 정공수송층(미도시), 전자수송층(미도시) 또는 전자주입층(미도시)을 더 포함할 수 있다.
정공주입층(미도시)은 제 1 전극(미도시)으로부터 발광층(미도시)으로 정공을 주입할 수 있다. 정공주입층(미도시)은 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine) 중의 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 정공주입층(미도시)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성될 수 있다.
정공수송층(미도시)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine) 중의 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 정공수송층(미도시)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성될 수 있다.
발광층(미도시)은 적색, 녹색 및 청색을 발광하는 물질로 이루어질 수 있으며, 인광 또는 형광물질을 이용하여 형성될 수 있다.
발광층(미도시)이 적색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함할 수 있으며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)중의 어느 하나 이상의 도펀트를 포함하는 인광물질이나, PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
발광층(미도시)이 녹색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함할 수 있다. 발광층(미도시)은 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)의 도펀트 물질을 포함하는 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)의 형광물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
발광층(미도시)이 청색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함할 수 있다. 발광층(미도시)은 (4,6-F2ppy)2Irpic의 도펀트 물질을 포함하는 인광물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자 중의 어느 하나를 포함하는 형광물질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
전자수송층(미도시)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq 중의 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 전자수송층(미도시)은 증발법 또는 스핀코팅법을 이용하여 형성될 수 있다.
전자수송층(미도시)은 제1 전극(미도시)으로부터 주입된 정공이 발광층(미도시)을 통과하여 제2 전극(미도시)으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 전자수송층(미도시)은 발광층(미도시)에서 정공과 전자의 결합을 효율적으로 할 수 있다.
전자주입층(미도시)은 전자의 주입을 원활하게 할 수 있으며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
전자주입층(미도시)은 무기물을 더 포함할 수 있다. 전자주입층(미도시)은 금속화합물을 포함하는 무기물을 더 포함할 수 있다. 전자주입층(미도시)은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 등의 금속 화합물을 포함할 수 있다. 전자주입층(미도시)은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 금속화합물인 플루오르화리튬(LiF), 플루오프와나트륨(NaF), 플루오르화칼륨(KF), 플루오르화루비듐(RbF), 플루오르화세슘(CsF), 플루오르화프란슘(FrF), 플루오르화베릴륨(BeF2), 플루오르화마그네슘(MgF2), 플루오르화칼슘(CaF2), 플루오르화스트론튬(SrF2), 플루오르화바륨(BaF2) 및 플루오르화라듐(RaF2)중의 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
전자주입층(미도시)은 증발법 또는 스핀코팅법으로 형성되거나 유기물과 무기물을 공증착법으로 혼합하여 형성할 수 있다.
제2 전극(미도시)은 캐소드 전극일 수 있으며, 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 제2 전극(미도시)은 유기전계발광다이오드(100)가 전면 또는 양면발광구조일 경우, 빛을 투과할 수 있을 정도로 얇은 두께로 형성할 수 있다. 제2 전극(미도시)은 유기전계발광다이오드(100)가 배면발광구조일 경우, 빛을 반사시킬 수 있을 정도로 두껍게 형성될 수 있다.
광원(110)은 직사각형의 형태일 수 있다. 광원(110)은 짧은 변의 길이(W)가 10 내지 20mm일 수 있다. 광원(110)은 짧은 변의 길이(W)가 짧아질수록 집광성이 높아질 수 있다. 광원(110)은 짧은 변의 길이(W)가 10mm보다 짧아지면 광출력이 너무 작아질 수 있고, 짧은 변의 길이(W)가 20mm보다 길어지면 광효율이 떨어질 수 있다.
반사경(120)은 광원(110)의 일측 또는 상면에 구비될 수 있다. 반사경(120)은 광원(110)의 일측을 감싸며 형성될 수 있다. 반사경(120)은 일부분이 광원(110) 상에 위치할 수 있다. 반사경(120)은 일부분이 광원(110)의 발광하는 면의 일부를 가리면서 형성될 수 있다. 반사경(120)은 광원(110)의 일측에 형성되어 광원(110)에서 발광된 빛을 반사시킬 수 있다.
반사경(120)은 근사적으로 포물면의 형태인 반사면이 다중으로 연결되어 형성될 수 있다. 본 실시예에서 포물면은 포물면에 근사한 경우이며, 이하 편의상 포물면으로 지칭한다.
반사경(120)은 포물면 형태가 다중으로 연결된 반사면이 광원(110)으로부터 입사된 빛을 다초점으로 하여 반사시킬 수 있다. 반사경(120)은 각각의 반사면이 포물면 형태를 일정한 모양으로 절단한 형태일 수 있다. 반사경(120)은 일정한 곡률을 갖는 다수의 반사면이 연결되어 형성될 수 있다. 반사경(120)은 포물면 형태의 반사면의 곡률이 오목거울과 같을 수 있다. 반사경(120)은 포물면 형태의 다수의 반사면이 연결된 경계부분이 광원(110) 상에 위치할 수 있다.
반사경(120)은 포물면 형태가 다중으로 연결된 반사면이 면광원(110)으로부터 나온 빛을 집광하여 반사시킬 수 있다. 반사경(120)은 입사된 빛을 다중 초점을 가지도록 반사시킬 수 있다. 반사경(120)은 빛을 다중 초점을 가지게 하여 차량용 램프(100)의 효율을 극대화할 수 있다.
반사경(120)은 포물면 형태의 반사면의 초점거리가 10 내지 20mm일 수 있다. 반사경(120)은 포물면 형태의 반사면의 초점거리가 10mm이하인 경우 거리가 멀어질수록 집광효과가 떨어질 수 있고, 20mm이상인 경우 시야각이 너무 좁아질 수 있다. 반사경(120)은 초점거리가 광원(110)의 짧은 변의 길이(W)보다 길 수 있다. 반사경(120)은 반사면과 초점 사이에 광원(110)을 위치시킬 수 있다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프(100)를 도시한 사시도이다.
도 1b를 참조하면, 면에서 빛을 발생시키는 광원(110) 및 광원(110)의 일측에 구비되며 포물면 형태의 복수의 반사면이 다중으로 연결되어 빛을 반사시키는 반사경(120)을 포함하고, 반사경(120)은 반사면의 곡률을 높여 광원(110)의 상면까지 연장되어 광원(110)의 상면의 일부에 위치할 수 있다.
광원(110)은 직사각형의 형태로 형성될 수 있다. 광원(110)은 짧은 변의 길이가 10mm일 수 있고, 긴 변의 길이가 200mm일 수 있다. 광원(110)은 광량이 8lm(lumen)일 수 있다. 광원(110)은 지표면과 30°의 각도를 가지면서 구비될 수 있다.
반사경(120)은 광원(110)의 일측에 구비되며, 반사면의 일부가 광원(110)의 상면에 위치할 수 있다. 반사경(120)은 포물면 형태의 다수의 반사면이 연결된 형태일 수 있고, 반사면 간의 연결부분이 앞으로 나와 광원(110)의 상면에 위치할 수 있다. 반사경(120)은 초점거리가 10mm일 수 있다. 반사경(120)은 각각의 반사면의 가로방향의 폭이 50mm일 수 있다. 반사경(120)은 반사면 5개가 연결되어 형성될 수 있다. 반사경(120)은 높이(T)가 45mm일 수 있다. 상기 사항은 실시예에 불과하며, 이에 한정되지 아니한다. 반사경(120)은 배광패턴을 개선하여, 광효율을 향상시킬 수 있다.
반사경(120)은 반사면의 곡률을 높여 집광률을 향상시킬 수 있다. 반사경(120)은 집광률을 높여 광원(110)의 개수를 줄일 수 있고, 광원(110)의 크기를 줄여도 높은 광효율을 가질 수 있다.
도 1c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프(100)를 도시한 사시도이다.
도 1c를 참조하면, 직사각형의 형태로 형성되고, 빛을 발생시키는 직사각형의 발광면이 상측을 향하도록 수평하게 배치되는 광원(110)과, 광원(110)의 긴변의 일측에 상측으로 돌출되되 광원(110)을 향하는 면이 오목하도록 만곡되어 구비되며, 광원(110)의 긴변을 따라 포물면 형태의 복수의 반사면이 다중으로 연결되어 광원(110)에서 발생된 빛을 반사시키는 반사경(120)을 포함하고, 반사경(120)에는 광원(110)의 짧은 변의 양측에 상측으로 돌출되되 광원(110)을 향하는 면이 오목하게 만곡되어 구비되는 측면반사면(122)이 형성된다. 반사경(120)은 끝부분의 포물면 형태의 반사면이 연장되어 광원(110)의 측부를 감싸서 형성될 수 있다.
반사경(120)은 광원(110)의 일측에 구비되며, 양쪽 끝부분의 포물면 형태의 반사면이 연장되어 형성된 측면반사면(122)이 광원(110)의 측부를 감싸서 형성될 수 있다. 반사경(120)은 측면반사면(122)이 옆으로 누출되는 빛을 반사하여 배광패턴을 향상시킬 수 있다.
반사경(120)은 초점거리가 12mm일 수 있다. 반사경(120)은 각각의 반사면의 폭이 15mm일 수 있다. 반사경(120)은 반사면 14개가 연결되어 형성될 수 있다. 반사경(120)은 높이(T)가 50mm일 수 있다. 상기 사항은 실시예에 불과하며, 이에 한정되지 아니한다. 반사경(120)은 배광패턴을 개선하여, 광효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
110 : 광원 120 : 반사경
Claims (5)
- 직사각형의 형태로 형성되고, 빛을 발생시키는 직사각형의 발광면이 상측을 향하도록 수평하게 배치되는 광원; 및
상기 광원의 긴변의 일측에 상측으로 돌출되되 상기 광원을 향하는 면이 오목하도록 만곡되어 구비되며, 상기 광원의 긴변을 따라 포물면 형태의 복수의 반사면이 다중으로 연결되어 상기 광원에서 발생된 빛을 반사시키는 반사경;을 포함하고,
상기 반사경에는 상기 광원의 짧은 변의 양측에 상측으로 돌출되되 상기 광원을 향하는 면이 오목하도록 만곡되어 구비되는 측면반사면이 형성되고,
상기 측면반사면은 상기 복수의 반사면 중 끝부분의 상기 반사면이 연장되어 형성되어, 상기 광원의 측면으로 발산되는 빛을 반사하는 차량용 램프. - 제1항에 있어서,
상기 광원은 유기전계발광다이오드(OLED)인 차량용 램프. - 제1항에 있어서,
상기 광원은 짧은 변의 길이가 10 내지 20mm인 차량용 램프. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 광원은 상기 반사경과 상기 복수의 반사면 중 적어도 하나의 초점 사이에 위치하는 차량용 램프.
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