KR20080014387A - 확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법 - Google Patents

확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080014387A
KR20080014387A KR1020060076023A KR20060076023A KR20080014387A KR 20080014387 A KR20080014387 A KR 20080014387A KR 1020060076023 A KR1020060076023 A KR 1020060076023A KR 20060076023 A KR20060076023 A KR 20060076023A KR 20080014387 A KR20080014387 A KR 20080014387A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light pipe
light
pipe
particles
longitudinal direction
Prior art date
Application number
KR1020060076023A
Other languages
English (en)
Inventor
이상훈
조한규
김종진
Original Assignee
엘지전자 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
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020060076023A priority Critical patent/KR20080014387A/ko
Priority to EP06026783A priority patent/EP1887389A3/en
Priority to JP2006350434A priority patent/JP2008046585A/ja
Priority to CA2572628A priority patent/CA2572628C/en
Priority to US11/645,718 priority patent/US20080037943A1/en
Priority to CNA2006101720823A priority patent/CN101122650A/zh
Publication of KR20080014387A publication Critical patent/KR20080014387A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0236Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element
    • G02B5/0242Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place within the volume of the element by means of dispersed particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938Using specific optical elements
    • G02B27/0994Fibers, light pipes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/021Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
    • G02B5/0215Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0273Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
    • G02B5/0278Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use used in transmission
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504Diffusing, scattering, diffracting elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2300/00Characterised by the use of unspecified polymers

Abstract

본 발명은 확산 입자를 포함하는 광 파이프(light pipe) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프는 상기 광 파이프의 길이 방향과 동일한 방향으로 연장되며, 상호 나란히 배열된 복수의 선형 형상으로 구조화된 내면; 상기 내면에 대향 하는 면으로서, 대체로 평탄한 외면; 및 상기 외면의 적어도 일부 영역에 부착되는 확산 입자를 포함한다. 본 발명에 따른 광 파이프는 확산 입자의 밀집도를 조절하는 것에 의하여, 광 파이프의 외부로 배출되는 광량을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
광 파이프, 확산 입자

Description

확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법 {LIGHT PIPE COMPRISING A DIFFUSIVE PARTICLES AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1a는 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 단면도이다.
도 1b는 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 1c는 광 파이프의 외부로 빛이 배출되는 양상을 설명하기 위한 광 파이프의 일부분에 대한 횡단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시한 광 파이프를 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3c는 도 3b의 C부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3d는 도 3a에 도시한 광 파이프를 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시한 광 파이프를 D-D선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 확산 입자를 포함하는 광 파이프(light pipe) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광 파이프는 광원으로부터 배출되는 빛을 원거리까지 비교적 적은 전송 손실로 전송시키는데 이용되는 광학 부재로서, 광 도관(light conduit), 광 가이드(light guide) 또는 광 튜브(light tube)라고도 불린다. 광 파이프는 또한 장식용이나 기능성 광을 비교적 넓은 영역에 걸쳐 효과적으로 분배시키는 데에도 이용될 수 있다.
이하, 광 파이프의 광 전송 및 반사 원리를 본 발명의 이해에 필요한 범위 내에서 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1a는 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 단면도이며, 도 1b는 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 라이팅 필름의 일부분을 도시한 사시도이다. 다만, 이해의 편의상, 구조화되지 않은 내면을 상측으로 하고, 구조화된 외면을 하측으로 하여 도시하였다.
먼저, 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 광원(미도시)으로부터의 빛은 화살표와 같이 광학 라이팅 필름의 구조화되지 않는 내면에 입사하여 굴절되고(1 지점), 구 조화된 외면의 프리즘의 양 측면에서 전반사되고(2 및 3 지점), 이에 의해 외부로 향하던 빛은 상기 내면에서 굴절되어(4 지점) 다시 내부로 입력된다. 이러한 전반사 과정이 반복되는 과정에서 빛은 실질적으로 광 파이프의 길이 방향을 따라 진행하게 되는데, 광 파이프 내측의 공기에서는 빛의 손실이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 빛은 광 파이프를 통해 근거리뿐만 아니라 원거리까지도 거의 손실 없이 전송될 수 있다.
한편, 도 1c는 광 파이프의 외부로 빛이 배출되는 양상을 설명하기 위한 광 파이프의 일부분에 대한 횡단면도이다.
도 1c를 참조하면, 광 파이프(10)는 광학 라이팅 필름(11)과 광 배출기(12)를 포함한다. 광 배출기(12)는 빛을 반사할 수 있는 물질로 구성되며, 광학 라이팅 필름(11)의 구조화되지 않은 내면의 일부 영역에 배치되어 있다.
광원(미도시)에서 배출된 광은 광학 라이팅 필름(11)에 입사하며, 도 1a 및 도 1b와 관련하여 설명한 원리에 의해 광 파이프(10)의 길이 방향으로 전송된다. 한편, 광 파이프(10)의 내측에서 진행하던 빛이 광학 라이팅 필름(11)의 내면에 부착되어 있는 광 배출기(12)의 표면에서 반사되면 빛의 투과 각도가 변경되면서 외부로 배출된다.
그러나, 종래에 광 파이프에 이용되는 광학 라이팅 필름(11)은 일면이 구조화되고, 이와 대향 하는 면인 내면은 구조화되지 않은 평판 형태의 필름이며, 이러한 평판형 필름이 원통형의 투명 아크릴 하우징의 내부에 수용되면서 원통형으로 형상화된다. 이러한 과정을 거치면서 광학 라이팅 필름(11)은 접착 수단에 의해 양 모서리가 접착되거나 겹쳐져 접착된다. 결국, 이러한 광학 라이팅 필름(11)의 접착은 접착 부위에서 광의 전송 손실 및 끊어짐 효과를 초래한다.
또한, 광 파이프(10)에 상기한 바와 같은 광학 라이팅 필름(11)을 부착하여 사용하는 경우에는 광학 라이팅 필름(11) 자체의 제조 비용이 많이 들기 때문에 광 파이프(10) 전체 제작 비용을 증가시키는 요인이 되었다.
따라서, 보다 간단한 방법으로 제조되며, 빛을 원거리까지 균일하게 전송 및 배출할 수 있는 구조의 광 파이프의 개발에 대한 요구가 여전히 존재한다.
본 발명의 목적은 보다 간단한 방법으로 제조되며, 빛을 원거리까지 균일하게 전송 및 배출할 수 있는 구조의 광 파이프를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프는 상기 광 파이프의 길이 방향과 동일한 방향으로 연장되며, 상호 나란히 배열된 복수의 선형 형상으로 구조화된 내면; 상기 내면에 대향 하는 면으로서, 대체로 평탄한 외면; 및 상기 외면의 적어도 일부 영역에 부착되는 확산 입자를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프의 제조 방법은 길이 방향으로 미세 가공된 압출 몰드를 통한 압출에 의해 광 파이프의 내면 및 외면을 형성하는 단계;상기 광 파이프의 외면에 분사수단을 통해 확산 입자를 포함하는 혼합액을 분사하는 단계; 및 상기 혼합액이 분사된 광 파이프를 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 광 파이프는 광학 라이팅 필름을 이용한 종래의 광 파이프와 달리, 길이 방향으로 미리 가공된 압출 몰드를 통해 압출 성형한 후, 그 상면에 확산 입자를 부착하여 제작되므로, 보다 간단한 방법으로 제작될 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 광 파이프는 확산 입자의 밀집도를 조절하는 것에 의하여, 광 파이프의 외부로 배출되는 광량을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광 파이프의 바람직한 실시예들을 자세히 설명하도록 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 광 파이프(200A 및 200B)는 내면(210), 외면(220) 및 확산 입자(230A)를 포함한다.
내면(210)은 광 파이프(200A 및 200B)의 길이 방향과 동일한 방향으로 연장되며, 상호 나란히 배열된 복수의 선형 형상으로 구조화된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 선형 형상은 삼각형, 이등변 삼각형, 정삼각형 또는 부등변 삼각형의 형상이 될 수 있다. 바람직하게는, 이등변 삼각형의 형상이 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 선형 형상은 상기 프리즘 형상의 모서리 부분이 마모된 형상, 즉, 사다리꼴과 같은 형상이 될 수 있다.
외면(220)은 내면(210)에 대향하는 면으로서, 대체로 평탄하게 구성된다.
확산 입자(230A)는 외면(220)의 적어도 일부 영역에 부착된다. 도 2a에서, 확산 입자(230A)는 광 파이프(200A)의 외면(220)의 전체에 비교적 균일하게 부착된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 확산 입자(230A)는 비드로 구성된다.
도 2b에서, 확산 입자(230B)는 광 파이프(200B)의 일단으로부터 타단으로 갈수록 점점 밀집된 형상으로 부착된다.
광원(미도시)이 광 파이프(200B)의 좌측단에서 광을 제공한다고 할 때, 광은 광 파이프(200B) 내에서 좌측으로부터 우측으로 진행한다.
상기 진행 과정에서, 광이 광 파이프(200B)의 외면(220)에 부착된 확산 입자(230B)로 입사하면, 광은 확산 입자(230B)를 통해 산란되어, 광 파이프(200B)의 외부로 배출된다.
여기서, 광량이 많이 제공되는 좌측단에는 확산 입자(230B)를 산재시키고, 광량이 적게 제공되는 우측단으로 갈수록 확산 입자(230B)의 밀집도를 증가시키면, 광 파이프(200B) 전체면을 통해 균일하게 광이 배출될 수 있다.
또는, 확산 입자(230B)를 광 파이프(200B) 내 특정 영역에 집중시켜서, 그 특정 영역에서 배출되는 광량을 확대함으로써, 본 발명의 광 파이프(200B)를 특수 조명의 용도로 사용할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 광 파이프는 그 외면에 부착되는 확산 입자의 밀집도를 조절하는 것에 의해, 광 파이프의 외부로 배출되는 광량을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 파이프(200A 및 200B)의 재질은 폴리카보 네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리염화비닐로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 중합체성 물질이 될 수 있다.
여기서, 광 파이프(200A 및 200B)의 내면(210) 및 외면(220)을 구성하는 물질이 확산 입자(230A 및 230B)를 구성하는 물질과 상이한 물질로 구성될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 도시한 광 파이프를 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 광 파이프(300)는 내면(310), 외면(320) 및 확산 입자(330)를 포함한다.
내면(310)에는 광 파이프(300)의 내부를 진행하는 광을 직접 배출시키거나, 상기 광을 반사하여 광 파이프(300)의 외부로 배출시키는 하나 이상의 반사부(312)가 형성된다.
여기서, 반사부(312)는 광 파이프(300)의 길이 방향으로 형성된다.
광 파이프(300)의 내부를 진행하는 광이 반사부(312)로 입사하면, 상기 입사광은 임계각을 벗어나는 각도로 반사되거나, 굴절 등에 의해 광 파이프(300)의 외부로 직접 배출된다.
반사부(312)에서 상기 입사광이 임계각을 벗어나는 각도로 반사되면, 상기 반사된 광은 광 파이프(300) 내부를 진행하여 선형 형상으로 구조화된 내면(310)으로 입사된다.
상기 광은 임계각을 벗어난 각도로 내면(310)에 입사되므로, 전반사가 발생 하지 않는다. 따라서, 상기 광은 광 파이프(300)의 내부에서 진행되지 않고, 광 파이프(300)의 외부로 배출된다.
한편, 도 3b에 도시된 광 파이프(300)의 단면의 형상은 원형이나 타원형 또는 다각형의 형상이 될 수 있다.
도 3c는 도 3b의 C부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 3c를 참조하면, 프리즘 형상의 내측 방향 모서리의 각도(α)는 180°이하로 형성된다. 상기 프리즘 형상의 내측 방향 모서리의 각도(α)를 예각으로 형성하는 경우, 광 파이프(300)의 내부에서 진행하는 광의 전반사 효과를 향상시킬 수 있다.
도 3d는 도 3a에 도시한 광 파이프를 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 3d를 참조하면, 반사부(312)는 광 파이프(300)의 길이 방향으로 형성되어 있으며, 대체로 평탄한 구조를 갖는다.
광원(360)은 광 파이프(300)의 내부로 광을 제공한다.
광 파이프(300)의 내부로 입력된 빛이 광 파이프(300)와 광 파이프(300)를 둘러싼 매질과의 굴절율의 비에 의해 사전에 결정된 소정 각도(θ) 이하의 입사각을 가지면, 본 기술분야에 주지된 스넬의 법칙(Snell's Law)에 의한 전반사 조건에 의해 빛은 반사되고, 이에 의해 광 파이프(300)의 외부를 향해 진행하던 빛은 다시 광 파이프(300)의 내부에 구속되어 실질적으로 광 파이프(300)의 길이 방향으로 진행한다.
이때, 광 파이프(300)의 내부를 채우고 있는 매질은 공기이기 때문에 빛은 거의 손실 없이 광 파이프(300)의 내부에서 도파될 수 있다.
한편, 상기 소정 각도(θ)를 초과한 입사각으로 입사한 빛은 광 파이프(300)의 외면(320)을 통해 바로 출사하게 된다.
여기서, 외면(320)을 통해 출사하는 빛이 확산 입자(330)를 통과하는 경우, 산란을 일으킨다.
상기한 바와 같이, 광 파이프(300)의 내부로 입력된 빛은 광 파이프(300)의 길이 방향으로 전송되면서 한편으로는 그 외부로 배출된다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 파이프를 도시한 사시도이며, 도 4b는 도 4a에 도시한 광 파이프를 D-D선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 도 4a에 도시된 광 파이프(400)는 도 3a에 도시된 광 파이프(300)와는 달리 3개의 반사부(412, 414 및 416)가 내면(410)에 형성되어 있다.
이러한 광 파이프(400)는 도 3a의 광 파이프(300)와 마찬가지로 대체로 평탄한 외면(420)과 구조화된 내면(410)을 포함한다.
구조화된 내면(410)의 일부에는 입사되는 광을 배출 또는 반사할 수 있는 반사부(412, 414 및 416)가 소정 간격으로 이격되어 형성되어 있으며, 이 반사부(412, 414 및 416) 영역은 구조화된 다른 내면(410)과는 달리 프리즘 구조가 아닌 대체로 평탄한 구조를 갖는다.
반사부(412, 414 및 416) 영역을 제외한 나머지 내면(410)은 단면이 프리즘 형상으로 구성될 수 있다. 여기서, 반사부(412, 414 및 416)가 형성된 영역에 대응 하는 외면(420)의 일부에 확산 입자(430)가 부착될 수 있다.
이어서, 광 파이프(400)의 내부에 소정의 각도(θ) 미만으로 입사되는 광은 상술한 바와 같은 원리로 광 파이프(400) 내부에서 전반사가 이루어지게 되며, 이러한 광 파이프(400) 내부로의 전반사에 의해 광은 거의 전송 손실 없이 원거리의 장소까지도 도달할 수 있다.
이외에도, 본 발명에 따른 광 파이프가 허용되는 각도 또는 직경 범위내에서 3개 이상의 반사부가 구비될 수 있음은 물론이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프를 제조하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 우선, 확산 입자(미도시)가 부착되지 않은 상태의 광 파이프가 제조된다. 여기서, 광 파이프의 외면(500)은 대체로 평탄하며, 내면(510)은 구조화되어 있다.
상기한 구조를 갖는 광 파이프는 일반적으로 이용되고 있는 광학 라이팅 필름(OLF)에 의한 별도의 형상화 조작 및 부착에 의한 구현과는 달리 처음부터 길이 방향으로 미세 가공된 압출 몰드를 통한 압출에 의해 제조될 수 있다.
이때, 광 파이프의 내면(510)은 압출시 프리즘 형태로 가공된 링(ring)을 통해 압출하여 길이 방향으로 프리즘 패턴(Prism Pattern)이 형성되게 하여 상기한 바와 같이 소정 각도의 입사광이 광 파이프의 길이 방향으로 전반사되어 진행되도록 할 수 있다.
이러한 구조의 광 파이프는 투광성이 우수한 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리 메틸메타아크릴레이트(PMMA) 단독 또는 이중으로 제조하는 것이 바람직하다.
이외에도, 광 파이프는 투광성이 비교적 우수한 다른 중합체성 물질, 예를 들어, 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐 등으로도 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 광 파이프는 종래의 광 파이프에 수용되는 고가의 광학 라이팅 필름을 이용하지 않는 대신에 길이 방향으로 미세 가공된 압출 몰드를 통해 연속적으로 대량 생산할 수 있는 일체형 구조이므로 광 파이프의 제작 비용이 상당히 절감된다.
이어서, 압출에 의해 내면(510)과 외면(500)이 형성된 광 파이프에는 분사 수단(520a, 520b, 520c, 520d, 520e 및 520f)을 통해 확산 입자를 포함하는 혼합액(530)이 외면(500)에 분사된다. 여기서, 상기 분사 수단(520a, 520b, 520c, 520d, 520e 및 520f)은 노즐로 구성할 수 있다.
혼합액(530)은 확산 입자를 광 파이프의 외면(500)에 부착시키기 위하여 바인더 및 용제를 포함할 수 있다.
광 파이프의 외면(500)에 부착되는 확산 입자의 밀집도는 광 파이프의 이동 속도 및 분사 수단(520a, 520b, 520c, 520d, 520e 및 520f)을 통한 혼합액(530)의 분사 속도 등에 의해 결정될 수 있다.
따라서, 광 파이프의 이동 속도를 조절하거나, 분사 수단(520a, 520b, 520c, 520d, 520e 및 520f)에서 혼합액(530)의 분사 속도를 조절하는 것에 의하여, 광 파이프의 특정 영역에 확산 입자를 밀집시키거나, 산재시키는 것이 가능하다.
이에 따라, 도 2b에 도시한 광 파이프(200B)와 같이, 광 파이프(200B)의 일 단에서 타단으로 향하면서, 확산 입자(230B)의 밀집도를 변화시킬 수 있다.
또한, 분사 수단(520a, 520b, 520c, 520d, 520e 및 520f)의 일부만 작동시켜서, 광 파이프의 일부 영역에만 확산 입자가 부착되도록 구성할 수 있다. 즉, 도 3a에 도시한 광 파이프(300)와 같이, 광 파이프의 내면(310)의 반사부(312)에 대응하는 외면(320)에만 확산 입자(330)를 부착하고자 하는 경우, 분사 수단(520a, 520b, 520c, 520d, 520e 및 520f)의 일부만 작동시켜서, 해당 외면(500)에 혼합액(530)을 분사할 수 있다.
상기 혼합액(530)에 포함된 확산 입자의 재질은 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리염화비닐로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 중합체성 물질이 될 수 있다.
계속하여, 혼합액(530)이 분사된 광 파이프는 건조 공정을 거친다. 건조 공정은 열건조 또는 UV 건조가 될 수 있다.
건조 공정을 통해 고형화된 확산 입자가 광 파이프의 외면(500)에 고정된다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
본 발명에 따른 광 파이프는 광학 라이팅 필름을 이용한 종래의 광 파이프와 달리, 길이 방향으로 미리 가공된 압출 몰드를 통해 압출 성형한 후, 그 외면에 확산 입자를 부착하여 제작되므로, 보다 간단한 방법으로 제작될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 파이프는 확산 입자의 밀집도를 조절하는 것에 의하여, 광 파이프의 외부로 배출되는 광량을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

Claims (13)

  1. 빛을 전송 및 분배하기 위한 중공의 광 파이프에 있어서,
    상기 광 파이프의 길이 방향과 동일한 방향으로 연장되며, 상호 나란히 배열된 복수의 선형 형상으로 구조화된 내면;
    상기 내면에 대향 하는 면으로서, 대체로 평탄한 외면; 및
    상기 외면의 적어도 일부 영역에 부착되는 확산 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 선형 형상은 프리즘 형상인 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 내면에는 상기 광 파이프의 내부를 진행하는 광을 직접 배출시키거나, 상기 광을 반사하여 상기 광 파이프의 외부로 배출시키는 하나 이상의 반사부가 형성되어 있되, 상기 반사부는 상기 광 파이프의 길이 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 반사부가 형성된 영역에 대응하는 상기 외면에 상기 확산 입자가 부착된 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 입자는 상기 광 파이프의 일단에서 타단으로 갈수록 점점 밀집한 형상으로 부착되는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 확산 입자는 비드로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 프리즘 형상의 내측 방향 모서리의 각도는 180˚ 이하의 각도인 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 광 파이프는 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리염화비닐로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 중합체성 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 확산 입자는 상기 외면 및 내면과 이종의 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
  10. 중공의 광 파이프를 제조하는 방법에 있어,
    길이 방향으로 미세 가공된 압출 몰드를 통한 압출에 의해 상기 광 파이프의 내면 및 외면을 형성하는 단계;
    상기 광 파이프의 외면에 분사수단을 통해 확산 입자를 포함하는 혼합액을 분사하는 단계; 및
    상기 혼합액이 분사된 광 파이프를 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 분사 수단은 노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 파이프 제조 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 혼합액은 바인더 및 용제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프 제조 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 광 파이프의 건조는 열건조 또는 UV 건조인 것을 특징으로 하는 광 파이프 제조 방법.
KR1020060076023A 2006-08-11 2006-08-11 확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법 KR20080014387A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060076023A KR20080014387A (ko) 2006-08-11 2006-08-11 확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법
EP06026783A EP1887389A3 (en) 2006-08-11 2006-12-22 Light pipe having a structure of enhancing an emission of a light
JP2006350434A JP2008046585A (ja) 2006-08-11 2006-12-26 光パイプ
CA2572628A CA2572628C (en) 2006-08-11 2006-12-27 Light pipe having a structure of enhancing an emission of a light
US11/645,718 US20080037943A1 (en) 2006-08-11 2006-12-27 Light pipe having a structure of enhancing an emission of a light
CNA2006101720823A CN101122650A (zh) 2006-08-11 2006-12-29 具有增强发光的结构的光导管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060076023A KR20080014387A (ko) 2006-08-11 2006-08-11 확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080014387A true KR20080014387A (ko) 2008-02-14

Family

ID=39085061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060076023A KR20080014387A (ko) 2006-08-11 2006-08-11 확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20080014387A (ko)
CN (1) CN101122650A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7748874B2 (en) 2008-05-15 2010-07-06 Lg Electronics Inc. Light pipe and illuminating device having the same
KR100988623B1 (ko) * 2008-05-08 2010-10-20 엘지전자 주식회사 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
KR100988624B1 (ko) * 2008-05-15 2010-10-20 엘지전자 주식회사 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
US8057073B2 (en) 2008-05-07 2011-11-15 Lg Electronics Inc. Light pipe and illuminating device having the same
US8075167B2 (en) 2008-05-20 2011-12-13 Lg Electronics Inc. Optical film and illuminating device having the same
US9726349B2 (en) 2011-04-07 2017-08-08 3M Innovative Properties Company Decorative light

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201503487D0 (en) * 2015-03-02 2015-04-15 Buster & Punch Ltd Light Bulb
DE102015207611A1 (de) * 2015-04-24 2016-10-27 Leoni Kabel Holding Gmbh Faseroptische Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer solchen
US10509154B2 (en) 2015-11-20 2019-12-17 Nanyang Technological University Lighting apparatus having an optical waveguide and a plurality of light interacting structures and method of forming the same
CN113568272B (zh) * 2020-04-28 2024-02-13 光群雷射科技股份有限公司 转印式滚轮的制造方法及转印式滚轮

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8057073B2 (en) 2008-05-07 2011-11-15 Lg Electronics Inc. Light pipe and illuminating device having the same
KR100988623B1 (ko) * 2008-05-08 2010-10-20 엘지전자 주식회사 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
US8789992B2 (en) 2008-05-08 2014-07-29 Lg Electronics Inc. Light pipe and illuminating device having the same
US7748874B2 (en) 2008-05-15 2010-07-06 Lg Electronics Inc. Light pipe and illuminating device having the same
KR100988624B1 (ko) * 2008-05-15 2010-10-20 엘지전자 주식회사 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
US8075167B2 (en) 2008-05-20 2011-12-13 Lg Electronics Inc. Optical film and illuminating device having the same
US9726349B2 (en) 2011-04-07 2017-08-08 3M Innovative Properties Company Decorative light

Also Published As

Publication number Publication date
CN101122650A (zh) 2008-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20080014387A (ko) 확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법
US7565050B2 (en) Light pipe having an improved structure of prisms
US7658514B2 (en) Light guide, method and apparatus for manufacturing the same, and illuminating system having the same
KR100988621B1 (ko) 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
JP2005508563A (ja) 全反射型光学要素
US20080037943A1 (en) Light pipe having a structure of enhancing an emission of a light
US10838137B2 (en) Lighting device with high efficiency and uniformity
JP2008027905A (ja) 導光板
KR100794349B1 (ko) 광학 파이프를 이용한 조명 시스템
KR100794350B1 (ko) 광 가이드를 이용한 조명 시스템
KR100518349B1 (ko) 중공의 광 파이프
KR101233199B1 (ko) 양면이 구조화된 광 파이프
KR20090014497A (ko) 백라이트 유닛 및 그 제조방법 그리고 디스플레이 장치
JP3936871B2 (ja) 導光ブロック
JP4223533B2 (ja) 平面照明装置
KR20090008861A (ko) 배광 효율을 향상시키는 반사 캡을 포함하는 조명 시스템
KR100816015B1 (ko) 광 가이드를 이용한 조명 시스템
KR100785370B1 (ko) 도트 패턴 필름을 포함하는 광 파이프
KR100988624B1 (ko) 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치
KR100816014B1 (ko) 광 가이드를 이용한 조명 시스템
KR100829225B1 (ko) 피치가 상이한 미소 프리즘 형상을 갖는 광 파이프
KR101793322B1 (ko) 광 실린더의 광 입사부 및 출사부에 프레넬 렌즈부를 가지는 벌브 타입의 조명 장치
KR101793323B1 (ko) 광 출력 홀을 가지는 광 실린더 및 이를 이용한 조명 장치
KR101793321B1 (ko) 광 실린더의 광입사부 및 출사부에 프레넬 렌즈를 가지는 형광등 타입의 조명 장치
KR100988627B1 (ko) 광학필름 및 이를 구비한 조명 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application