照明设备的制造方法

照明设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种使用具有三维效果的线性光的照明设备，包括：导光单元，具有第一侧以及与第一侧相反的第二侧，并且在第一侧与所述第二侧之间具有预定厚度；三维效果形成单元，布置在导光单元内侧或表面上并且具有图案；第一光源，布置在图案的第一区域中，用于向所述图案辐射第一颜色的入射光；以及第二光源，布置在所述图案的第二区域中，用于向图案辐射不同于所述第一颜色的第二颜色的入射光，其中，图案顺序地布置在与所述第二侧平行的图案布置表面上、具有相对于图案布置表面形成倾斜角的倾斜表面，并且通过倾斜表面处的折射或反射在面对所述第一侧的第一侧方向上或在面对所述第二侧的第二侧方向上引导入射光，从而产生第一路径的线性光。
【专利说明】
照明设备
技术领域
[0001] 本发明设及一种照明设备，更具体地讲，设及一种使用具有=维效果的线性光的 照明设备。
【背景技术】
[0002] 发光二极管(LED)指的是使用化合物半导体的特性将电信号转换成红外线或光的 器件，并且在下述方面是有利的，即，与常规的其他光源相比较而言具有长的使用寿命W及 由于与使用隶等的巧光灯不同，发光二极管不使用有害物质，因此引起很小的环境污染。此 夕h L邸的优点在于，由于高色溫而具有出色的可见性，并且与其他光源相比具有低的功耗。
[0003] 由于Lm)技术的发展和供应，照明设备具有从使用常规光源一一如巧光灯等一一 向使用LED光源发展的趋势。例如，如韩国专利公开号10-2012-0009209所公开的，提出了使 用L邸光源和导光板执行表面发光功能的照明设备。
[0004] 此外，在一些常规技术中，已经提出了下述照明设备，在所述照明设备中，通过将 光学片材一-诸如漫射片材、棱镜片材、保护片材等一-增加到导光板而增强了表面发光 性能。
[0005] 然而，使用LED光源的常规照明设备由于其导光板的厚度而在整个产品的厚度减 薄方面被限制、存在因导光板的材料不是柔性的而难W应用到其中形成有曲面的外壳或应 用的缺点，并且由于导光板而存在设计产品和修改设计的缺点。因此，需要能够应用到多种 应用如室内和室外照明、车辆照明等并且能够根据需要有效地实施光图像的方案。

【发明内容】

[0006] 技术问题
[0007] 本发明设及提供一种能够组合地使用不同类型的光源实施具有=维效果的多种 光图像的照明设备。
[000引本发明还设及提供一种能够减小光源大小并且获得设计方面的益处的用于车辆 应用的照明设备。
[0009] 技术方案
[0010] 本发明的一方面包括:导光部分，所述导光部分具有第一表面W及与所述第一表 面相对的第二表面，并且在所述第一表面与所述第二表面之间具有预定厚度;=维效果形 成部分，所述=维效果形成部分设置在所述导光部分中或导光部分的表面上并且包括图 案;第一光源，所述第一光源布置在所述图案的第一区域中并且朝向所述图案福射第一颜 色的入射光；W及第二光源，所述第二光源布置在所述图案的第二区域中并且朝向所述图 案福射与所述第一颜色不同的第二颜色的入射光，其中，所述图案包括倾斜表面，所述倾斜 表面顺序地布置在与所述第二表面平行的图案布置表面上并且相对于所述图案布置表面 具有倾斜角，并且通过所述倾斜表面处的折射和反射而在面对所述第一表面的第一表面方 向上或在面对所述第二表面的第二表面方向上引导所述入射光来产生第一路径的线性光。
[0011] 有益效果
[0012] 根据本发明，可W提供一种能够组合地使用不同类型的光源实施具有=维效果的 多种光图像的照明设备。
[0013] 根据本发明，可W提供一种能够减小光源大小并且获得设计益处的用于车辆应用 的照明设备。此外，可W提供一种减少材料并且在单个模块中实施两种或更多种功能的照 明设备。
【附图说明】
[0014] 图1是根据本发明的一个实施例的照明设备的平面图。
[0015] 图2是图1的照明设备的示意性前视图。
[0016] 图3是图1的照明设备的部分放大的示意性横截面图。
[0017] 图4和图5是用于描绘图1的照明设备的S维效果形成部分的工作原理的视图。
[001引图6是图1的照明设备的第一工作状态的视图。
[0019] 图7是图1的照明设备的第二工作状态的视图。
[0020] 图8是根据本发明的另一个实施例的照明设备的横截面图。
[0021] 图9是图8的照明设备的反射图案的示例视图。
[0022] 图10是根据本发明的又另一个实施例的照明设备的示意性横截面图。
[0023] 图11至图13是用于描绘可应用于图1的照明设备的S维效果形成部分的图案结构 的视图。
【具体实施方式】
[0024] 现在将在下文中参照附图更加完整地描述根据本发明的示例性实施例，使得本领 域的普通技术人员可W容易实施该示例性实施例。然而，由于说明书中描述的本发明的实 施例W及附图中示出的构造仅仅是优选实施例，所W应当理解，在本申请时存在可W替代 运些实施例的多种等效形式或修改。此外，在本发明的优选实施例的工作原理的详细描述 中，将省略可能会不必要地使本发明的主题模糊的已知的功能或构造的详细描述。此外，由 于下述术语是考虑本发明的功能进行定义的，所W在整个说明书的内容的基础上可W对运 些术语进行定义。在整个附图中，用相同的附图标记代表执行类似功能和动作的元件。
[0025] 图1是根据本发明的一个实施例的照明设备的平面图。
[00%]参照图1，根据本发明的一个实施例的照明设备100包括导光部分10、S维效果形 成部分20、第一光源50a和第二光源50b。
[0027] W板或膜的形式设置导光部分10,所述导光部分包括第一表面(参见图3的附图标 记11)和第二表面(参见图12的附图标记12)，所述第二表面与第一表面相对并且与其大致 平行。在本实施例中，第二表面可W对应于图案布置表面，其中，=维效果形成部分20的图 案22设置在该图案布置表面上。
[0028] 导光部分10包括透明材料，例如，玻璃、树脂等。透明材料的透光率可W是约50% 或更大，并且可W优选地是约80%或更大。当使用树脂时，导光部分10可W设置成包含低聚 物的紫外线(UV)固化树脂。低聚物包括选自聚氨醋丙締酸醋、环氧丙締酸醋、聚醋丙締酸醋 和丙締酸丙締酸醋(aerylie acrylate)的任意一种材料。
[0029] =维效果形成部分20包括如特定区域BI的放大视图所示的图案22。图案22可W具 有包括凸起部分和凹陷部分的条纹形状，在凸起部分中，长度方向W圆丘化noil)或壁形状 在第一方向上延伸，在凹陷部分中，长度方向W沟槽或山谷形状在第一方向上延伸，其中， 凸起部分和凹陷部分顺序地布置在与第一方向相交的第二方向上。在本实施例中，图案22 设置有凸起和凹陷形状的直线条纹，其中多个图案单元大致平行延伸，但是不限于此，并且 可W设置有凸起和凹陷形状的弯曲条纹。
[0030] 此外，在本实施例中，图案22包括在不同的图案区域A1、A2等中设置成具有不同的 图案布置方向的图案P1、P2、P3、P4和P5。当在每个图案区域处的图案单元一体延伸时，弯曲 图案部分21可W形成在彼此相邻的图案区域的图案单元之间。
[0031] 图案22包括相对于第二表面倾斜的倾斜表面(参见图3的附图标记221)或与第二 表面平行的图案布置表面。图案22通过在倾斜表面中的折射和反射将在导光部分10内侧反 射和移动的光引导到面对第一表面的方向（参见图3的Z方向）或面对第二表面的方向（参见 图3的-Z方向）。此外，图案22产生第一线性光，所述第一线性光从第一入射光在与图案延伸 方向垂直的图案布置方向上移动，所述第一入射光经由导光部分10的第一表面11移动并且 在图案布置表面之间移动。第一线性光根据设计的图案在光学路径中具有预定宽度的光并 且在导光部分10的厚度方向上具有可感知的深度。
[0032] 在本实施例中，关于在平面上具有圆形形状的导光部分10,图案22包括:多边形最 外侧图案单元，所述多边形最外侧图案单元内接于导光部分10的第二表面或与第二表面对 应的内侧圆形平面；W及同屯、圆形状的多个图案单元，所述多个图案单元布置成朝向中屯、 与最外侧图案单元均匀地间隔开。因此，图案22实施从导光部分10的中屯、朝向边缘径向福 射的多个第一线性光，或者从导光部分10的边缘朝向中屯、径向福射的多个第一线性光。
[0033] 在本实施例中，根据每个图案区域处的图案？1、？2、？3、？4和?5的设计，第一线性光 的宽度、长度和光学路径可W相同或不同。此外，通过布置在导光部分10的第二表面上的单 独的图案层(参见图3的附图标记20a)来设置图案22,但是不限于此，并且可W通过直接处 理导光部分10的第二表面W形成凸起和凹陷形状的图案来实施图案22。
[0034] 第一光源50a布置成位于导光部分10的边缘。第一光源50a可W由单独的支撑部分 或印刷电路板(PCB)支撑，并且可W禪接至导光部分10和=维效果形成部分20的堆叠结构 并且根据实施方式由导光部分10掩埋(buried)。
[0035] 第二光源50b布置成位于导光部分10的中央部分。与第一光源50a相似地，第二光 源50b可W由支撑部分或PCB(参见图3的附图标记40)支撑或者由导光部分10掩埋。PCB可W 禪接至堆叠结构的一个表面W面对插设=维效果形成部分20的导光部分10。
[0036] 图2是图1的照明设备的示意性前视图。
[0037] 参照图2,根据本实施例的照明设备100可W弯曲W具有预定曲率或者通过限制导 光部分的厚度并且提供连接至第一光源和第二光源的PCB作为柔性PCB而具有柔性，W根据 需要弯曲。
[0038] 例如，照明设备100可W具有W下形状的曲率，其中，盘状结构的中央部分与表面 Fl间隔开预定量的距离并且盘状结构的边缘与表面Fl接触。当然，照明设备100不限于具有 固定曲率的结构，而是可W具有设置有下述柔性的结构，所述结构待附接至具有预定曲率 的一个表面如支撑部分、外壳或用于车辆灯具的外透镜、具有对应的曲率。
[0039] 图3是图I的照明设备的部分放大的示意性横截面图。图3对应于沿着III-HI线截 取的图1的照明设备的横截面图。
[0040] 参照图3,根据本发明的照明设备100包括导光部分10、=维效果形成部分20、第一 光源50a和第二光源50b。此外，照明设备100还可W包括反射层30。
[0041] 通过在导光部分10的第二表面的一个表面处布置具有图案22的图案层20a来设置 =维效果形成部分20。热塑性聚合物、光聚合物等可W用作图案层20a的材料。图案22设置 在图案层20a的一个表面处，但是不限于此。
[0042] 在本实施例中，图案22被设置成面对反射层40。在运种情况下，当图案层20a涂覆 有树脂W形成导光部分10时，防止了由树脂覆盖的图案22丧失其功能。也就是说，图案22通 过图案的倾斜表面处的折射和反射将移动到导光部分10中的入射光引导成在特定光学路 径处具有一定量的光宽度的线性光，虽然在图案22的倾斜表面处的折射和反射动作在所述 倾斜表面由具有类似折射率的树脂覆盖时不可行，通过将图案层20a中的图案22布置成面 对布置在导光部分10的相反侧处的反射层30,在本实施例中避免了上述问题。
[0043] 图案层20a可W通过粘合剂图案130固定在反射层30上。粘合剂图案130设置在第 一光源50a和第二光源50b的外周上W稳定布置并且确保图案层20a的可靠性。通过粘合剂 图案130的布置，可W防止光源的外周上的图案层20a由于布置成穿过图案层20a的第一光 源50a和第二光源50b而比其他区域容易分离。
[0044] 反射层30布置在PCB 40与图案层20a之间。当将图案层20a布置在反射层30上时， 图案22布置成面对反射层30,而不是导光部分10。
[0045] 反射层30可WW膜的形式布置在PCB 40的一个表面上。反射层30设置有具有高反 射效率的材料，并且将经由=维效果形成部分20的图案22从光源50a和50b进入导光部分10 的第一表面方向的光朝向图案22的一侧反射回来。通过反射层30的动作，照明设备100可W 减少光损耗，并且更清楚地显示具有=维效果的线性光。
[0046] 包含分散的白色颜料的合成树脂可W用作反射层30的材料W增强光反射的性能 并且促进光散射。例如，氧化铁、氧化侣、氧化锋、碳酸盐、硫酸领、碳酸巧等可W用作白色颜 料，并且聚对苯二甲酸乙醋、聚糞二甲酸、丙締酸、聚碳酸醋、聚苯乙締、聚締控、乙酸纤维 素、耐候性氯乙締等可W用作合成树脂的材料，但是不限于此。在又另一个实施例中，反射 层30可W实施为银(Ag)、侣(A1)、不诱钢(304SS)等。
[0047] 根据本实施例的照明设备100可W包括在图案层20a与反射层30之间的分离区域 120。分离区域120可W是空气层或真空层，并且可W由粘合剂图案130包围。
[0048] 当利用反射层30、分离区域120和粘合剂图案130时，通过根据设计图案控制在单 个模块中实施的具有不同颜色的线性光或者通过控制对线性光周围的暗的部分的光散射 或光聚焦的执行，可W实施更多的多种光图像。
[0049] 图4是用于描绘图1的照明设备的S维效果形成部分的工作原理的示意性平面图。
[0050] 参照图4,在根据本实施例的照明设备中，当第一图案Pl被设计成在图案层20a的 第一图案区域Al处在X方向上延伸并且在与X方向垂直的第一方向（-y方向）上顺序地布置， 并且第二图案P2被设计成在图案层20a的第二图案区域A2处在D2方向上延伸并且在与D2方 向垂直的第二方向上顺序地布置时，布置成面对第一图案区域Al的第二光源的第一入射光 被转换成第一线性光化1，所述第一线性光沿着与第一图案Pl中的图案单元的每个图案的 延伸方向（X方向）垂直的第一路径移动。此外，布置成面对第二图案区域A2的另一个第二光 源的第一入射光被转换成另一第一线性光化1，所述另一第一线性光移动穿过与第二图案 P2中的图案单元的每个图案的延伸方向(D2方向）垂直的光学路径。
[0051] 在本实施例中，在S维效果形成部分20的图案22中，图案延伸方向（X方向或D2方 向）可W是每个图案区域处的图案单元的倾斜表面上的特定直线延伸的方向或者每个倾斜 表面上的特定曲线的特定切线延伸的方向。运里，特定的直线或曲线可W与导光部分10的 第一表面和第二表面平行。
[0052] 就设计图案而言，当图案单元的所有图案延伸方向被设计成彼此平行时，图案所 形成的第一线性光BLl具有在与每个图案单元的图案延伸方向垂直的方向上前进 (advance)的直线形式。运是因为光的运动根据费马原理(Fermat'S principle)沿着图案 的最短移动路径会聚，该原理表述成"在介质中的两点之间移动的光沿着能够花费最短时 间横穿的路径移动"。
[0053] 在本实施例中，立维效果形成部分20的图案22上的一些入射光无法转变成第一线 性光化1。也就是说，图案22在除第一路径(线性光的光学路径)之外的方向上分散一些入射 光化0( W下称为外周光）。
[0054] 外周光化0指的是被折射、反射和散射到除图案22上的第一路径之外的其他路径 的入射光。由于外周光化0与线性光相比而言被散射到导光部分10的相对较宽的范围中并 且不是前往化eading toward)参考点的光，外周光化0形成外周部分或者暗的部分，在该外 周部分或暗的部分中，亮度与亮的部分周围的第一线性光化1的一部分（W下称为亮的部 分)相比较而言相对较低。参考点可W是观察者、照相机等所位于的点。
[0055] 此外，当设计=维效果形成部分20的图案时，彼此相邻的两个图案单元之间的间 距Lp可W在约10至500皿的范围内。间距Lp可W对应于图案的节距或平均间距。此外，对间 距Lp考虑用于实施具有=维效果的线性光的最小和最大间距，因此当间距偏离最小和最大 范围时，实施线性光可能被限制。也就是说，当间距偏离范围时，由于顺序地布置在图案22 上的倾斜表面，难W实施与参考点的距离顺序地减小的间接光源，由此无法实施具有=维 效果的线性光。
[0056] 根据本实施例的照明设备100,在图案22的倾斜表面处通过折射和反射产生的线 性光可W实施为通过设计图案而被控制成预定光宽度和预定长度。例如，通过设计具有预 定宽度的图案，线性光的特定的光宽度和光学路径可W实施为具有均匀的光宽度，并且延 伸多达第一长度的程度，实施为具有逐渐减小的光宽度并且延伸多达比第一长度短的第二 长度的程度，或者实施为具有逐渐增大的光宽度并且延伸与第一长度类似或比第一长度短 或长的程度。
[0057] 同时，基于W条纹形式扩展的图案结构描述上述实施例，该条纹形式至少在每个 图案区域处具有直线，但是不限于此，并且图案22的图案单元的图案延伸方向可W根据实 施方式被设计成至少在点处交叉，但是不彼此平行。在运种情况下，穿过图案的线性光的光 学路径朝向彼此相邻的两个图案单元之间的距离（或间距)较小的一侧弯曲并且可W是根 据费马原理的弯曲形式。
[0058] 图5是用于描绘图1的照明设备的S维效果形成部分的工作原理的部分放大的示 意性横截面图。
[0059] 参照图5,在根据本实施例的照明设备100中，当光从特定光源LS入射到导光部分 10上时，穿过导光部分10的入射光化0通过在由导光部分10的折射率和外部介质（空气）的 折射率确定的临界角度之下在导光部分10中反射而移动。
[0060] 当入射光化0接触(meet)图案22的倾斜表面221时，倾斜表面221折射并反射入射 光BLO W在面对导光部分10的第一表面11的第一表面方向（Z方向）上或在面对第二表面的 第二表面方向（-Z方向）上前进，并且福射到导光部分10外侧。
[0061] 在上述情况下，图案22的每个图案单元作为间接光源工作，该间接光源通过倾斜 表面折射或反射入射光并且在第一表面方向或第二表面方向上福射入射光。运里，当从照 明设备外侧的某个参考点观察时，根据与光源LS的距离，图案22的每个图案单元形成的间 接光源看起来定位成逐渐后退。
[0062] 例如，当根据光源LS将图案单元顺序地布置在图案布置方向（-X方向）上并且包括 第一区域al处的第一图案单元P11、第二区域a2处的第二图案单元P12W及在图案布置方向 上沿着光学路径最靠近光源的第S区域a3处的第S图案单元P13,作为从光源LS到第二图 案单元P12的入射光的行进距离的第二光学路径比从光源LS到第一图案单元Pll的第一光 学路径长，并且比从光源LS到第S图案单元P13的第S光学路径短。也就是说，第二距离L2 比第一距离Ll长并且比第S距离L3短，其中，所述第二距离L2是从第二间接光源LS2朝向参 考点的第二图案单元P12的光的光学路径，所述第一距离Ll是从第一间接光源LSl朝向参考 点的第一图案单元Pll的光的光学路径，所述第=距离L3是从第=间接光源LS3朝向参考点 的第=图案单元P13的光的光学路径。
[0063] 如上所述，当从某个参考点观察时，图案22的每个图案单元作为间接光源工作，该 间接光源顺序地布置在特定的光学路径上、定位成逐渐后退并且亮度逐渐减小，从而由图 案22的结构实施在光学路径上具有=维效果的线性光。
[0064] 如上所述的具有=维效果的线性光指的是具有可感知的深度的光图像，其中，当 从第一表面方向或第二表面方向观察时，被引导并限制于通过图案预设的特定光宽度的线 性光从导光部分10的第一表面朝向导光部分10的第二表面(或图案布置表面)逐渐移动到 导光部分10中（或者相反）。
[0065] 同时，在如上所述的第一图案单元至第S图案单元P11、P12和P13的图案单元中， 当从光源LS观察时，第二图案单元P12可W是定位成紧接在导光部分10的第二表面上的第 一图案单元Pll后的图案单元，或者是插设在第一图案单元Pll与预定数量的其他图案单元 之间的图案单元。类似地，当从光源观察时，第=图案单元P13可W是定位成紧接在第二图 案单元P12后的图案单元，或者是插设在第二图案单元P12与预定数量的其他图案单元之间 的图案单元。
[0066] 图6是图1的照明设备的第一工作状态的视图。图7是图1的照明设备的第二工作状 态的视图。
[0067] 在本实施例的圆形照明设备中，由面对中央部分的白色发光二极管化抓)封装形 成的多个第一光源布置成在设备的外部均匀地间隔开，并且由面对外部的红色Lm)封装形 成的四个第二光源布置成使得在设备的中央部分处，所述四个光源的背部彼此相对。
[0068] 参照图6,来自每个红色L邸封装的光被转换成线性光并且由于每个图案区域的图 案而显示。在本实施例中，由于两个图案区域布置成在一个红色Lm)封装的发光表面处彼此 相对，每个红色L邸封装被图示为朝向两个图案区域提供两个线性光的形式。
[0069] 参照图7,来自每个白色Lm)封装的光被转换为并且被看到为下述形式的线性光， 在所述形式中，光宽度在从外部朝向中央部分移动的同时减小，并且由于每个图案区域的 图案而从设备的厚度方向朝向中央部分的下部移动。
[0070] 根据上述的本实施例，通过将发出具有不同颜色的光的Lm)封装混合，具有不同颜 色和形状的光图像可W实施为单个照明模块，从而不仅减小光源的大小和材料成本，而且 能够在不安装两个或更多个单独的照明模块的情况下实现设计方面的优点。
[0071] 同时，在上述本实施例中使用具有白色和红色的两种L邸封装，但是实施例不限于 此，并且可W通过用其他颜色如班巧色等替代或增加L邸封装来实施本实施例。
[0072] 图8是根据本发明的另一个实施例的照明设备的横截面图，并且图9是图8的照明 设备的反射图案的示例视图。
[0073] 参照图8,根据本发明的一个实施例的照明设备200包括导光部分10、=维效果形 成部分20、第一光源50a和第二光源50b。此外，照明设备200还可W包括反射层30上的反射 图案140和保护层60。
[0074] 照明设备200中的导光部分10、S维效果形成部分20、反射层30、PCB40、第一光源 50a、第二光源50b、分离区域120和粘合剂图案130与W上参照图3描述的照明设备100的相 应的部件基本上相同，因此将省略其详细描述。
[0075] 反射图案140被设置在反射层30上W控制反射层30的反射效率和反射区域。反射 图案140可W通过使用印刷方法在反射层30的面对图案层20a的一个表面上涂覆包含反射 物质的材料来实施。
[0076] 反射图案140可W设置成下述形式，在所述形式中，具有六边形横截面的图案单元 141布置在图9所示的蜂窝图案中。反射图案140可W使用与反射层30的材料相同的材料。例 如，1'102、化(》3、8曰504、41203、娃、聚苯乙締。5)等可^用作反射图案140的材料。
[0077] 保护层60布置在导光部分10上W保护导光部分10。当导光部分10是树脂层时，保 护层60适当地用于保护柔性导光部分10。保护层60由具有透明度和耐久性的膜材料形成， 并且例如，聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)等可W用作膜材料。
[0078] 根据本实施例，可W实施柔性照明设备，并且当通过使用分离区域120、粘合剂图 案130、反射图案140或它们的组合控制光漫射和光散射的区域和性能，在使用图案22和不 同的光源的柔性照明设备中实施具有=维效果的线性光时，可W实施更多种光图像。
[0079] 同时，根据实施为与粘合剂图案130分离的图案的反射图案140描述了上述实施 例，但是不限于此，并且反射图案140和粘合剂图案130也可W-体地形成。例如，粘合剂图 案130可W包含反射物质、形成为预定图案(蜂窝形状等），并且可W用于限制反射层30的反 射率和反射区域。此外，当不形成粘合剂图案130并且图案层20a通过附接或结合至树脂层 而被支撑并固定在反射层30上时，可W根据实施方式不形成粘合剂图案130,并且仅反射图 案140可W形成在反射层30上。
[0080] 图10是根据本发明的又另一个实施例的照明设备的示意性横截面图。
[0081] 参照图10,根据本实施例的照明设备300包括导光部分10、=维效果形成部分20、 第一光源50a和第二光源50b。照明设备300还可W包括在图案层20a与导光部分10之间的分 离膜70。此外，照明设备300可W包括经由PCB 40连接至第一光源50a和第二光源50b的控制 单元310和电源单元320,并且可W包括支撑导光部分10、S维效果形成部分20和PCB 40的 支撑部分330。
[0082] 尽管通过PCB 40与导光部分10之间的图案层20a设置照明设备300的S维效果形 成部分20,但是本实施例具有的主要特征是布置在图案层20a的一个表面处并且面对导光 部分10而不是面对PCB 40的图案22。
[0083] 照明设备300中的导光部分10、S维效果形成部分20、PCB 40、第一光源50曰、第二 光源50b与W上参照图3或图8描述的照明设备的相应的部件基本上相同，因此将省略其详 细描述。
[0084] 分离膜70使得设置在图案层20a的一个表面处的图案22与覆盖图案22的导光部分 10分离W清晰地限定两者之间的边界。也就是说，当图案层20a布置在反射层30上并且导光 部分10布置在图案层20a上时，分离膜70防止用于光折射和光反射的图案22的边界因为图 案层20a的图案22由导光部分10掩埋而变得模糊。当图案层20a与导光部分10之间的折射率 之间的差较小时发生运种现象。
[0085] 也就是说，当=维效果形成部分20的图案22由树脂层掩埋时，由于形成导光部分 10的树脂层，图案22的倾斜表面无法适当地执行反射和折射功能。特别地，当导光部分10的 折射率和图案层20a的折射率彼此相似时，例如，当折射率差为0.2或更小时，位于两者之间 的图案22的倾斜表面无法对入射光适当地执行折射和反射动作。
[0086] 在上述情况下，具有=维效果的线性光可能难W实施，因为通过=维效果形成部 分20的图案22处的折射和反射无法朝向导光部分10的上部引导光源50a和50b的入射光。因 此，在根据本实施例的照明设备300中，分离膜70布置在图案22与导光部分10之间W使导光 部分10与图案22之间的边界清晰，从而允许在图案22处平滑地执行入射光的反射和折射功 能。
[0087] 根据上述内容，=维效果形成部分20的图案22具有布置在导光部分10中间的形 式。也就是说，当图案层20a设置有与导光部分10相同的材料或设置有两者之间的折射率差 为0.2或更小的导光材料(特定的树脂)时，图案22基本上掩埋在由图案层20a和导光部分10 设置的导光树脂层中，但是由图案上的分离膜70维持其功能。
[0088] 分离膜70可W是设置在导光部分10与图案层20a之间的金属涂层W维持两者之间 的折射率差为某一值或更大。例如，分离膜可W设置有与反射层(参见图3的附图标记30)的 材料相同或相似的材料。
[0089] 控制单元310经由PCB 40连接至第一光源50a和第二光源50b并且控制第一光源 50a和第二光源50b的操作。控制单元310选择性地控制第一光源50a和第二光源50b的操作， W发挥作用从而使得通过照明设备福射具有每个电源的L邸封装预设的颜色的光。
[0090] 控制单元310可W安装在PCB 40上，其中驱动电路或驱动装置安装在PCB 40上，W 控制第一光源50a和第二光源50b，但是不限于此，并且可W通过使用照明设备300或执行与 其对应的功能的组成部分而实施为应用的控制单元的至少一个功能部分。当照明设备用作 车辆灯具（后组合灯具、后灯等)时，应用的控制单元可W是安装在车辆中的多个车辆控制 单元之一。
[0091] 电源单元320经由PCB 40或控制单元310连接至第一光源50a和第二光源50b，并且 向第一光源50a和第二光源50b供应电力。根据来自控制单元310的控制，电源单元320可W 工作W向第一光源50a和第二光源50b中的任意一个供应电力，并且向第一光源50a和第二 光源50b中的另一个停止供应电力。
[0092] 电源单元320安装在照明设备300中，并且可W实施为连接至PCB 40或控制单元 310的电池电源，但是不限于此。例如，电源单元320可W是将PCB 40或控制单元310连接至 商用电力的配线或连接器。在运种情况下，电源单元供应单元320可W包括将商用电力转换 成驱动电力的功率转换器(未示出）。
[0093] 支撑部分330可W是支撑照明设备300的部件的框架、外壳或壳体。根据使用照明 设备300的照明应用，支撑部分330可W设置有多种结构、形式或材料。例如，支撑部分330可 W实施为照明安装目标的一部分，如建筑、设施、家具等。此外，当照明设备300用作车辆灯 具时，支撑部分330可W是车辆灯具的外透镜。
[0094] 图11至图13是用于描绘可应用于图1的照明设备的S维效果形成部分的图案结构 的视图。
[0095] 参照图11，=维效果形成部分20的图案22具有=角形横截面形状的图案结构。当 图案22具有=角形横截面结构时，形成在=角形横截面结构上的倾斜表面221具有相对于X 方向预定的倾斜角。换句话讲，倾斜表面221可W被设计成相对于与导光部分的第一表面或 第二表面12垂直的方向（Z方向）倾斜预定的倾斜角0。
[0096] 倾斜表面221的倾斜角0可W是约5°或更大W及约85°或更小。考虑到导光部分的 折射率，可W限制倾斜角0，但是当考虑到在倾斜表面221处可得到的反射和折射的最小和 最大倾斜角时，该倾斜角可W基本在约5°至85°的范围内。
[0097] 例如，当导光部分的折射率落入约1.30至约1.80的范围内时，倾斜表面221的倾斜 角根据参考方向（Z方向或X方向）可W在大于约33.7°并且小于50.3°的范围内，或者可W在 大于约49.7°并且小于56.3°的范围内。
[0098] 此外，根据实施方式，可W通过使用具有高折射率的材料设置导光部分或=维效 果形成部分20。例如，在制造高发光强度Lm)的情况下，当具有特定的入射角的光穿过模具 并且透过源盒材料(capsule material)时，由于模具(n = 2.50~3.50)与普通聚合物源盒 材料(n = 1.40~1.60)之间的n(折射率)的值之间的差值而发生总的内部反射，从而导致光 提取效率降低，因此具有高折射率的聚合物用于适当地解决运个问题。也就是说，在本实施 例中，当使用在制造高发光强度LED中使用的具有高折射率的聚合物来设置图案22时，根据 图案的折射率，图案22的倾斜表面的倾斜角可W在大于约23.6°并且小于56.3°的范围内。
[0099] 根据上述折射率的倾斜角符合斯涅尔定律(Sneir slaw)并且可W表示成W下等 式1。
[0100] [等式 1]
[0101]
[0102] 在等式1中，Sin0i表示具有第一折射率(nl)的第一介质中的光的入射角或折射 角，并且sin02表示具有第二折射率(n2)的介质中的光的折射角或入射角。
[0103] 如上所述，在本实施例的照明设备中，形成=维效果形成部分的图案的倾斜表面 可W设置有倾斜角，该倾斜角可W适当地反射或折射在约5°至约85°范围内的入射光。
[0104] 此外，在本实施例中，为了图案22的制造过程的便利等，可W通过预定比来限制相 邻的单元图案之间的宽度W与高度H的比。宽度W可W是两个相邻单元图案之间的某个间距， 也就是，节距。例如，当照明设备的图案被设计成强调线性光的可感知的深度时，宽度W被设 置成与高度H相同或更小。此外，当图案被设计成表达线性光的相对长的图像时，宽度W被设 置成大于高度H。
[0105] 上述图案22的宽度W可W在约10皿至约500皿的范围内。宽度W可W是在X方向上彼 此相邻的两个单元图案之间的平均间距，并且可W根据光图像的图案设计布置结构或期望 形式进行调节。
[0106] 同时，当图案22具有透镜状形状时，图案22的宽度W(或直径）与高度的比化/w)可 W被设计成约1/2或更小，或者图案22的倾斜表面的倾斜角0可W被设计成约60°或更小W 实施线性光。
[0107] 此外，当图案22的宽度与高度的比化/w)被设计成小于1时，凹陷部分的深度小于 当图案22的宽度与高度的比化/V)为1或更大时的凹陷部分的深度，从而更容易制造图案。
[0108] 根据本实施例，通过使用图案22的宽度W和高度H作为用于控制性能的因素来设计 光学构件，可W高效且容易地控制通过具有=维效果的线性光实施所期望的多种光图像。
[0109] 参照图12,在本实施例的照明设备中，=维效果形成部分20的图案22设置成半圆 形截面形状、半楠圆形截面形状或透镜形状。图案22设置有倾斜表面221，该倾斜表面在导 光部分的厚度方向上或者在与导光部分的第一表面相对的第二表面垂直的方向（Z方向）上 W预定角度倾斜。图案22可W基于图案的Z方向上的中屯、线而具有对称形状。
[0110] 图案22的倾斜表面221可W具有下述结构，在所述结构中，倾斜表面上的与入射光 BLO相交的位置由于半圆形截面结构而根据入射光BLO的位置变化。也就是说，由于本实施 例中的图案22的倾斜表面221是与圆弧上的任意点接触的表面，所W与图案22上的任意点 接触的切线可W位于与导光部分的第二表面12垂直的方向（Z方向）的预定倾斜角0处。倾斜 角9可W根据半圆形截面上的与入射光化0接触的位置而大于0°并且小于90°。
[0111] 在本实施例中，=维效果形成部分20的图案22还可W包括设置在彼此相邻的两个 单元图案之间的分离部分222。例如，当图案22包括第一单元图案Cm-U第二单元图案Cm和 第S单元图案Cm+1(运里，m是大于等于2的自然数)时，S维效果形成部分20可W包括第一 单元图案Cm-I与第二单元图案Cm之间W及第二单元图案Cm与第S单元图案Cm+1之间的分 罔部分222。
[0112] 分离部分222是凹陷单元图案不形成在导光部分的第二表面12上的部分，并且可 W是位于相邻的两个单元图案之间的第二表面12的一部分。此外，分离部分222是彼此相邻 的两个单元图案之间的分离间距，并且可W设置成为了方便制造过程。可W根据图案设计 而省略分离部分222。
[0113] 同时，在包括分离部分222的情况下，分离部分222的宽度Wl被设计成小于单元图 案的宽度W。分离部分222的宽度Wl可W是约图案22的宽度W的1/5或几个微米或更小。当分 离部分222的宽度Wl大于图案22的宽度W时，可能会难W在图案22处实施平滑的线性光。
[0114] 参照图13,在本实施例的照明设备中，=维效果形成部分20的图案22设置有多边 形横截面形状的图案结构。图案22的倾斜表面221的横截面具有折线图形的形状。
[0115] 图案22的倾斜表面221可W根据折线图形的区段的数量而具有与导光部分的厚度 方向或与导光部分的第二表面12垂直的方向（Z方向）的多个倾斜角01和02。第二倾斜角02可 W大于第一倾斜角9i。根据入射光化O相交的位置，第一倾斜角01和第二倾斜角02可W被设 计成在大于5°并且小于85°的范围内。
[0116] 此外，本实施例的=维效果形成部分20可W包括设置在彼此相邻的两个单元图案 之间的分离部分222。分离部分222的宽度Wl小于用于在=维效果形成部分20上实施平滑的 线性光的图案的宽度W。分离部分222的宽度Wl可W是几个微米或更小或图案的宽度W的约 1/5或更小。
[0117] 此外，本实施例的=维效果形成部分20可W包括与第一表面或第二表面接近平行 的图案22上的隔断表面(served surface)223。隔断表面223是通过入射光的反射或折射基 本上不允许光福射到外侧的部分，并且因为图案22实施的线性光可W具有与隔断表面223 对应的隔断部分，隔断表面223的宽度W2可W适当地被设计成几个微米或更小W便连续实 施线性光。同时，当实施连续的线性光时可W省略隔断表面223,并且理所当然的是，当实施 不连续的线性光时，可W使用隔断表面223。
[0118] 同时，包括可W通过折射或反射而使在导光部分10内侧前进的光朝向第一表面或 第二表面福射光的形状如直线、曲线、折线图形的任何结构可W适用于上述实施例的每个 图案的倾斜表面的横截面。
[0119] 在上述实施例中，照明设备适用于需要照明的各种照明领域，如车辆灯具、家用照 明设备和工业用照明设备。在用作车辆灯具的情况中，其适用于后组合灯具、车内照明、后 灯等。此外，其可W适用于已经开发并商业化的与照明相关的所有领域，或者可W根据将来 的技术进步实施。
[0120] 尽管图示并描述优选实施例W示例本发明的发明构思，但是本发明并非限于图示 并描述的构造和操作，并且本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的技术精神的范围 内可W做出多种合适的变化和修改。因此，所有运些合适的变化、修改及其等效形式应当被 视为包括在本发明的范围内。
【主权项】
1. 一种照明设备，包括： 导光部分，所述导光部分包括第一表面以及与所述第一表面相对的第二表面，并且在 所述第一表面与所述第二表面之间具有预定厚度； 三维效果形成部分，所述三维效果形成部分布置在所述导光部分中或所述导光部分的 表面上并且包括图案； 第一光源，所述第一光源布置在所述图案的第一区域中并且朝向所述图案辐射第一颜 色的入射光；以及 第二光源，所述第二光源布置在所述图案的第二区域中并且朝向所述图案辐射与所述 第一颜色不同的第二颜色的入射光， 其中，所述图案包括倾斜表面，所述倾斜表面顺序地布置在与所述第二表面平行的图 案布置表面上并且具有相对于所述图案布置表面的倾斜角，并且通过所述倾斜表面处的折 射和反射在面对所述第一表面的第一表面方向上或在面对所述第二表面的第二表面方向 上引导所述入射光来产生第一路径的线性光。2. 根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述图案包括在图案布置方向上布置的多个 图案单元，并且所述多个图案单元包括所述倾斜表面、基于所述倾斜表面处的反射或折射 通过间接光源的操作逐渐减小所述线性光的光宽度并且产生具有三维效果的线性光，所述 具有三维效果的线性光从所述导光部分的厚度方向上的一个表面朝向另一个表面内侧进 入。3. 根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述导光部分的材料是玻璃或树脂。4. 根据权利要求3所述的照明设备，其中，所述图案的倾斜表面是镜面抛光表面，并且 所述倾斜表面的粗糙度的算术平均粗糙度(Ra)为0.02或更小，并且最大高度粗糙度(Ry)为 0.30或更小。5. 根据权利要求4所述的照明设备，其中，所述图案的宽度或节距在ΙΟμπι至500μπι的范 围内。6. 根据权利要求4所述的照明设备，其中，所述图案的倾斜表面的横截面设置有直线、 曲线或折线的形状。7. 根据权利要求3所述的照明设备，其中，所述三维效果形成部分包括图案层，所述图 案层在一侧处具有所述图案并且布置在所述导光部分的所述第二表面上。8. 根据权利要求7所述的照明设备，还包括反射层，所述反射层插设所述图案层并且面 对所述导光部分。9. 根据权利要求8所述的照明设备，还包括在所述图案层与所述反射层之间的分离区 域、反射图案、粘合剂图案或其组合。10. 根据权利要求3所述的照明设备，其中，所述三维效果形成部分包括图案层，所述图 案层在一个表面处具有所述图案并且布置在所述导光部分的第二表面上，以使得所述一个 表面面对所述导光部分。11. 根据权利要求10所述的照明设备，还包括在所述图案与所述导光部分之间的分离 膜。12. 根据权利要求3所述的照明设备，还包括柔性印刷电路板(PCB)，所述第一光源和所 述第二光源安装在所述柔性印刷电路板上并且所述导光部分或所述三维效果形成部分堆 叠在所述柔性印刷电路板上。13. 根据权利要求12所述的照明设备，其中，所述导光部分的厚度在100μπι或更大至250 μπι或更小的范围内。14. 根据权利要求13所述的照明设备，其中，所述第一光源和所述第二光源包括由所述 导光部分掩埋的发光二极管(LED)封装。15. 根据权利要求14所述的照明设备，还包括用于车辆灯具的外透镜，所述导光部分和 所述三维效果形成部分堆叠并布置在所述车辆灯具中。16. 根据权利要求15所述的照明设备，其中，所述第一光源和所述第二光源连接至用于 车辆的电池并且通过所述车辆的电池电力操作。17. 根据权利要求1至16的任一项所述的照明设备，其中，所述图案包括布置在所述三 维效果形成部分的第一图案区域中的第一图案以及布置在不同于所述第一图案区域的第 二图案区域中的第二图案，并且设置有弯曲图案部分，在所述弯曲图案部分中，图案延伸方 向在所述第一图案与所述第二图案之间的边界部分处变化，其中，所述第二图案的图案布 置方向不同于所述第一图案的图案布置方向。18. 根据权利要求17所述的照明设备，其中，所述第一光源和所述第二光源布置在所述 第一图案的图案布置方向的相反侧上。19. 根据权利要求18所述的照明设备，还包括控制单元，所述控制单元选择性地操作所 述第一光源和所述第二光源，并且所述控制单元是车辆控制单元。
【文档编号】F21V8/00GK106030203SQ201580007558
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月5日
【发明人】梁现德, 张宰赫
【申请人】Lg伊诺特有限公司