KR20090116992A - 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치 - Google Patents

광 파이프 및 이를 구비한 조명장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치는, 유리전이온도가 110℃ 내지 180℃인 광학필름을 포함한다. 이에 의해, 광원부의 램프에 의해 발생되는 열에 대하여 안정성을 가질 수 있게 되어, 광학필름의 프리즘 패턴이 유지된다.
유리전이온도(Tg), 광 파이프

Description

광 파이프 및 이를 구비한 조명장치{Optical pipe and illuminating apparatus comprising the same}
본 발명은 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리전이온도가 110℃ 내지 180℃인 물질로 이루어진 광학필름을 포함한 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치에 관한 것이다.
빛을 원거리까지 비교적 적은 전송 손실로 전송시킬 수 있는 광 가이드를 이용한 조명 장치는 건물 내부 및 건물 외부에 다양하게 적용할 수 있다. 광 가이드는 광 도관(light conduit), 광 파이프(light pipe) 또는 광 튜브(light tube)라고도 불리며, 장식용이나 기능성 광을 비교적 넓은 영역에 걸쳐 효과적으로 분배하는 데에 이용된다.
광 가이드는 특정 지점을 조명하기 위한 포인트 조명의 용도뿐만 아니라, 어떤 한 영역을 조명할 목적으로도 이용된다. 광 가이드의 내부에서 진행하는 빛은 외부로 분배되어 특정 영역을 조명하거나, 장식적 효과를 극대화하는데 이용할 수 있다.
그러나 일반적으로 광 파이프를 이용한 조명장치는 광원부의 광원이 빛을 방 출할 때 열도 함께 발생 되며, 발생된 열에 의해 광학필름의 프리즘 패턴이 변형될 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 내열 특성을 가지는 광학필름을 포함하여, 램프에 의해 발생되는 열에 대하여 안정성을 가질 수 있는 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 파이프는, 유리전이온도가 110℃ 내지 180℃인 광학필름을 포함한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조명 장치는, 빛을 발생하는 광원부와 광원부와 연결되어 광원부가 발생한 빛을 전송 및 분배하도록 광학필름을 포함하는 광 파이프를 포함하고, 광학필름의 유리전이온도는 110℃ 내지 180℃이다.
본 발명에 따르면, 내열 특성을 가지는 광학필름을 포함함으로써, 광원부 램프가 발생하는 열에 대해 안정성을 가질 수 있게 되어, 광학필름의 프리즘 패턴이 유지된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학필름의 일부분을 도시한 도이다.
도 1은 광 파이프에서 빛을 전송 및 반사하는 광학필름의 일부분을 도시한 단면도이며, 도 2는 광 파이프에서 빛을 전송 및 반사하는 광학필름의 일부분을 도시한 사시도 이다. 다만, 이해의 편의상, 구조화되지 않은 내면을 상측으로 하고, 구조화된 외면을 하측으로 하여 도시하였다.
도 1 및 도 2를 참조하여 광 가이드에서 빛의 전송 및 반사를 살펴보면, 광원이 발생하는 빛은 화살표와 같이 광학필름의 구조화되지 않는 내면에 입사하여 굴절되고(1 지점), 구조화된 외면의 프리즘의 양 측면에서 전반사 되고(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 가이드의 길이 방향을 따라 진행하게 되는데, 광 가이드 내측의 공기에서는 빛의 손실이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 빛은 광 가이드를 통해 근거리뿐만 아니라 원거리까지도 거의 손실 없이 전송될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 파이프를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 조명 장치(300)는 광원부(310), 광 파이프(320)를 포함할 수 있으며, 반사캡(330)을 더 포함할 수 있다.
광원부(310)는 빛을 발생하여 광 파이프(320)에 입력하는 모듈로서, 빛을 발생하는 적어도 하나 이상의 램프(미도시)를 포함할 수 있다. 광원부(310)에서 발생하는 빛은 광 파이프(320)로 입력되어 외부로 출력된다.
광 파이프(320)는 광원부(310)가 발생하는 빛을 입력받아 전송 및 분배함으로써 외부로 빛을 출력한다. 광 파이프(320)는 빛을 반사 또는 굴절시켜 광원부(310)가 발생하는 빛을 고르게 분배하는 광학필름(미도시)을 포함할 수 있다.
광학필름(미도시)은 프리즘 패턴 등으로 구조화되는 면을 포함하여, 광원부(310)가 발생하는 빛을 반사 또는 굴절시킴으로써, 광원부(310)와 이격되는 영역까지 빛을 전송할 수 있다.
여기서 일반적으로 광 파이프(320)를 이용한 조명장치(300)는 광원부(310)의 광원이 빛을 방출할 때 열도 함께 발생 되며, 발생된 열에 의해 광학필름(미도시)의 프리즘 패턴이 변형될 수 있다. 이와 같이, 프리즘 패턴의 열변형이 일어나는 경우는, 전반사 효과가 현저하게 떨어지므로 빛을 효율적으로 전달할 수 없게 된다. 따라서, 광학필름(미도시)은 이러한 열에 견딜 수 있는 재질을 사용하여 제조하여야 하며, 일정 이상의 유리전이온도(Tg)를 가져야 한다.
광학필름(미도시)의 유리전이온도(Tg)에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
반사캡(330)은 광 파이프(320)의 일단에 부착되어 광 파이프(320)가 전송 및 분배하는 빛을 반사한다. 반사캡(330)은 광원부(310)와 연결되지 않는 광 파이프(320)의 일단, 즉 광원부(310)의 맞은편에 부착되는 것이 바람직하며, 광 파이프(320)와 연결되는 내부에 빛을 반사할 수 있는 반사경을 구비하여 광 파이프(320)가 전송한 빛을 광 파이프(320) 내부로 반사한다. 반사캡(330)을 이용하여 광 파이프(320) 내에 빛을 가둠으로써, 조명 장치(300)가 출력하는 빛의 밝기를 높 일 수 있다.
도 4는 도 3의 조명장치의 A-A'단면을 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 광원부(310)는 빛을 발생하는 램프(312), 상기 램프의 후방에 배치된 반사경(314), 램프의 전방에 위치한 차단필터(318) 및 상기 램프와 반사경을 수납하는 하우징(316) 등을 포함할 수 있다.
램프(312)는 외부로부터 인가되는 전원을 공급받아, 소정의 빛을 제공하며, 고압방전등, 무전극램프, 솔리드스테이트램프, 메탈할라이드램프 또는 플라즈마 라이팅 등을 포함할 수 있다.
램프(312)는 빛을 발생할 때 높은 온도를 수반할 수 있으며, 이런 높은 온도는 고분자 물질로 된 광학필름(322)을 열적으로 변형시킬 수 있다. 광학필름(322)은 정교한 프리즘 패턴을 가지며, 이러한 프리즘 패턴에 의해 전반사 과정이 일어나게 된다. 따라서, 높은 온도에 의해 광학필름(322)의 프리즘 패턴이 변형되는 경우는 전반사 과정이 일어나지 않게 되며, 광 파이프(400)의 효율은 현저히 떨어질 수 있다.
한편, 고분자는 유리전이온도(Tg)를 가지며, 유리전이온도(Tg)라 함은 고분자가 유동하기 시작하는 온도로, 유리전이온도(Tg) 이상에서는 광학필름(322)의 프리즘 패턴이 변형될 수 있다. 프리즘 패턴이 녹거나, 유동에 의해 망가지는 경우는 빛은 전반사를 할 수 없게 된다. 따라서, 이러한 램프(312)의 온도를 견딜 수 있는 재료를 사용하여 광학필름(322)을 제조하여야 상기와 같은 전반사 효과를 유지할 수 있게 된다.
반사경(314)은 램프(312)의 후방에 배치되며, 램프(312)가 발생하는 빛을 반사시켜 광 파이프(320)로 입사시킨다. 반사경(314)의 구조는 빛이 입력되는 광 파이프(320)의 길이에 따라 변할 것이나, 일반적으로는 비구면 반사경이다. 반사경(314)은 가공성이 우수한 금속 또는 플라스틱 재질로부터 제작될 수 있으며, 표면은 광 반사율이 우수한 알루미늄 또는 은과 같은 금속물질을 포함하는 피막을 구비하는 것이 바람직하다.
차단필터(318)는 유리 등으로 제작될 수 있으며, 램프(312)에서 발생한 열을 차단하는 역할을 한다.
하우징(316)은 상기 램프(312) 및 반사경(314)을 수납하기 위한 공간이 내부에 형성되어 있다. 하우징(316)은 강도가 우수하며, 방열 특성 및 가공성이 우수한 재질, 예를 들면 금속을 사용하여 제작되는 것이 바람직하다.
광원부(310)에서 발생한 빛은 광 파이프(320)의 내부에 입력되며, 광 파이프(320)는 입력된 빛을 그 길이 방향을 따라 전송하는 한편 빛을 외부로 분배한다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 광 파이프(320)는 광학필름(322) 및 지지 부재(324) 등을 포함할 수 있다.
광학필름(322)은 지지 부재(324)의 길이에 상응하는 크기를 갖도록 절단하여 롤 형태로 가공되며, 광학필름(322)은 투과율이 좋고, 기계적 성질 및 전기적 성질을 균형 있게 갖춘 열가소성 수지, 예를 들면, 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리카보네이트(PC)와 같은 물질로 구성될 수 있다.
또한, 고분자로 이루어진 광학필름(322)은 유리전이온도(Tg)를 가지며, 유리전이온도(Tg)라 함은 고분자가 유동하기 시작하는 온도로, 유리전이온도(Tg) 이상에서는 광학필름(322)의 프리즘 패턴이 변형될 수 있다.
따라서, 라이팅 필름(322)은 광원부(310)의 램프(312)에서 발생하는 열을 견딜 수 있게 내열적 성질을 갖추어야 한다.
한편, 예를 들어, 유리전이온도(Tg)가 100℃가 되는 물체의 유리전이온도(Tg)를 측정하게 되면, 정확히 100℃에 시작해서 변형이 이루어져 끝나는 것이 아니며, 이보다 낮은 85~90℃쯤에서부터 열변형이 일어나서 110℃쯤에서 변형이 끝나게 된다. 따라서, 피크의 형태를 보이게 되며, 그 피크 꼭지점을 유리전이온도(Tg)라 한다.
즉, 유리전이온도(Tg)가 어떤 값이라고 할 때, 열변형이 시작되는 온도는 정확히 유리전이온도(Tg)가 아니며, 그보다 낮은 온도이다.
본원 발명의 광원부(310)가 발생하는 온도는 사용한 램프(312)에 따라 다르지만, 고압방전등의 경우는 300℃ 정도에 이른다. 이와 같이, 램프(312)의 온도가 너무 높기 때문에, 램프(312)의 전면에는 유리 등으로 된 차단필터(318)가 설치되며, 이때 차단필터(318)의 온도는 120℃ 내지 150℃에 이르게 된다.
또한, 광원부(310)와 광학적으로 광 파이프가 연결되는 지점의 온도는 대략 100℃ 정도가 된다.
따라서, 광원부(310)가 발생하는 열에 의한 광학필름(322)이 시작되는 지점에서의 온도가 약 100℃ 정도이므로, 광학필름(322)을 이루는 물질의 유리전이온 도(Tg)가 110℃ 보다 작은 경우는 열변형이 일어날 수 있다. 그러므로, 광학필름(322)을 이루는 물질의 유리전이온도(Tg)는 110℃보다 큰 것이 바람직하다.
반면에, 유리전이온도(Tg)가 높아질수록 재료의 유리적 성질이 강해지므로, 광학필름(322)의 제조가 어려워질 수 있다. 따라서, 유리전이온도(Tg)가180℃ 보다 큰 경우는 광학필름(322)의 제조과정이 비효율적이 될 수 있으므로, 110℃ 내지 180℃ 범위의 유리전이온도(Tg)를 갖는 물질을 광학필름(322)으로 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 폴리카보네이트 (PC,Tg:150℃), 신디오탁틱 폴리 메틸 메타 아클릴레이트(PMMA,Tg:126℃), 아타틱 폴리 메틸 메타 아클릴레이트(PMMA,Tg:114℃), 폴리에테르에테르케톤(PEEK,Tg:140℃), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN,Tg:123℃) 등 110℃ 내지 180℃ 범위의 유리전이온도(Tg)를 갖는 물질을 포함하여 광학필름(322)으로 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 내열 특성을 가지는 재료를 사용하여 광학필름(322)을 제조함으로써, 열적 안정성을 확보하여, 프리즘 패턴이 변형되지 않게 되므로 광 파이프(320)의 효율을 유지할 수 있게 된다.
광학필름(322)의 구조화되는 면은 프리즘 패턴을 가질 수 있다. 프리즘 패턴은 부등변 삼각형, 이등변 삼각형, 사다리꼴 또는 정삼각형일 수 있으며, 바람직하게는 대략 꼭지각이 90도인 이등변 삼각형일 수 있다.
지지 부재(324)의 재질은 광 투과율이 양호하고, 기계적 성질, 내열성 및 전기적 성질을 균형 있게 갖춘 열가소성 수지 물질인 것이 바람직하며, 지지 부 재(324)는, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)등을 포함할 수 있다. 가장 바람직하게는, 지지부재(324)는 폴리메틸 메타크릴레이트로 구성된다. 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)는 강도가 높아 잘 깨지지 않고 쉽게 변형되지 않는다. 또한 가시광선 투과율이 높아서 광원 소재로 적합하다.
반사 캡(330)은 캡부(334)와 상기 캡부의 내측에 위치한 반사경(332)를 포함한다. 반사경(332)은 반사 캡(330)의 내측에 배치되며, 광 파이프(320)의 종단에 위치하여 상기 광 파이프(320)의 종단에 도달한 빛을 반사시킨다. 반사경(332)의 표면은 광 반사율이 우수한 물질, 예를 들면, 알루미늄이나 은과 같은 금속 물질로 이루어진 코팅막을 구비할 수 있다.
도 5는 도 3의 선 B-B'단면을 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 광학필름(322)의 구조화된 면은 도 5에 도시한 바와 같이 외측으로 배치되거나, 그 반대 방향으로 형성될 수 있다.
광학필름(322)의 일면에는 복수의 선형 프리즘이 배열되며, 이에 의해 광학필름(322)의 일면은 구조화된다. 이에 반해, 광학필름(322)의 이면은 구조화되지 않은 매끈한 면이다. 구조화되는 면은 프리즘 형상을 가질 수 있다. 상기 프리즘 형상은 부등변 삼각형, 이등변 삼각형, 사다리꼴 또는 정삼각형일 수 있으며, 바람직하게는 대략 꼭지각이 90도인 이등변 삼각형일 수 있다.
광학필름(322)은 폴리카보네이트(Tg:150℃), 신디오탁틱 폴리메틸 메타크릴레이트(Tg:126℃), 아타틱 폴리메틸 메타크릴레이트(Tg:114℃), 폴리에테르에테르 케톤(Tg:140℃), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Tg:123℃)등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
광원부(310)가 발생하는 열에 의한 광학필름(322)이 시작되는 지점에서의 온도가 약 100℃ 정도이므로, 광학필름(322)이 110℃ 내지 180℃ 범위의 유리전이온도(Tg)를 갖는 물질로 이루어진 경우는, 램프에서 발생하는 열에 의해 변형되지 않으며, 프리즘 패턴이 유지될 수 있다.
도 6은 도 3에 도시한 조명장치의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 3에 도시한 조명장치의 평면도이다.
도 6을 참조하면, 조명장치(300)는 반사필름(360) 및 방출필름(370) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
반사필름(360)은 광 파이프(320)의 한쪽으로만 빛을 방출도록 빛을 반사하며, 방출필름(370)은 전반사하여 진행되는 빛의 각도를 바꿔서 더 이상 전반사하지 않고 외부로 빛이 방출될 수 있도록 한다.
도 7을 참조하면, 방출필름(370)은 광원부(310)에서의 거리에 비례하여 그 크기를 크게 할 수 있다. 이렇게 방출필름(370)의 크기를 광원부(310)에서의 거리에 비례하여 크게 하면 광원부(310)에서 먼 지점일수록 방출되는 빛의 양을 증가시킬 수 있어서, 광 파이프(320) 전체를 통해 균일한 빛이 방출되게 할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 조명장치의 사시도이다.
도 8를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 광파이프(820)의 지지부재 외면 및 내면 중 어느 한 면에 돌기(840)와 홈(850) 중 적어도 하나가 형성되도록 표 면처리를 할 수 있다.
지지부재의 표면에 돌기(840)와 홈(850)을 형성함으로써, 광원부(810)의 램프에서 발생한 빛의 난반사와 산란를 유도하여 광 파이프(820) 전체를 통해 균일한 빛을 방출하게 할 수 있다.
또한, 돌기(840)와 홈(850)의 밀도를 광원부(810)의 거리에 비례하여 증가시킴으로써, 광원부(810)에서 거리가 멀수록 빛의 산란을 크게 하여 광 파이프(820) 전체를 통해 더욱 균일한 빛을 방출하게 할 수 있다.
돌기(840)와 홈(850)의 형성은 지지부재를 사출, 압출, 열경화 또는 UV 경화를 통해 할 수 있다. 표면처리를 통해 지지부재의 표면에 돌기(840)와 홈(850)을 형성되게 할 수 있으며, 표면처리가 된 지지부재는 일정한 값의 표면 거칠기(surface roughness)를 가지게 된다.
표면 거칠기(surface roughness)란 표면조도(表面粗度)라고도 하며, 표면의 균일도에 관해 기술하기 위해 표면 거칠기를 이용한다. 표면 거칠기 중, 최대 표면 거칠기(peak to vally, PV)는, 도 8에 나타난 바와 같이 표면의 최대 돌기(840)와 최소 홈(850)의 차이를 의미한다.
하기의 표1은 표면 거칠기(surface roughness)와 휘도 및 광투과성에 대한 실험 결과를 나타낸다.
표면거칠기 (PV) 광원부 표면휘도 (cd/㎡) 광파이프 종단 휘도 (cd/㎡) 광 투과성
2㎛ 11000 5000
3㎛ 6000 5450
4㎛ 5900 5450
10㎛ 5800 5470
20㎛ 5700 5490
27㎛ 5620 5500
28㎛ 5600 5500
30㎛ 5500 5400
31㎛ 5500 5400 ×
상기 표 1에 나타난 바와 같이 표면 거칠기(surface roughness)가 3㎛보다 작으면, 난반사 효과가 떨어져 광 파이프(820)면 전체를 통해 균일한 빛을 방출하기 어려워진다.
반면에, 표면 거칠기(surface roughness)가 30㎛보다 큰 경우에는 지지부재의 광 투과율이 저하되므로, 광 파이프(820)가 빛을 효과적으로 방출할 수 없게 된다.
따라서, 3㎛ 내지 30㎛ 범위의 표면 거칠기(surface roughness)를 가지는 것이 바람직하다. 이 범위 내에서, 광학 필름을 포함하는 광 파이프(820)는 빛을 효율적으로 광 파이프(820)의 종단까지 전달할 수 있으며, 광 투과율도 좋게 된다.
한편, 표면 처리는 지지부재의 외면 뿐 아니라 내면에 할 수도 있으며, 내면 및 외면에 함께 표면 처리를 할 수도 있고, 돌기(840)와 홈(850) 중 어느 하나를 형성하거나, 돌기(840)와 홈(850)을 동시에 형성할 수도 있다.
돌기(840)와 홈(850)은 빛의 양이 많은 광원부(810)에 인접한 영역에 비해 빛의 양이 적은 반사 캡(830)에 인접한 영역에 상대적으로 조밀하게 형성될 수 있으며, 이에 의해 광 파이프(820) 전체에서 균일하게 빛이 방출될 수 있다.
도 9를 참조하면, 광 파이프(920) 지지부재의 표면에 돌기 및 홈을 형성하는 것뿐만 아니라, 돌기(940)만을 형성할 수 있다. 또한, 도면에는 표시하지 않았지만, 이와는 반대로 홈만을 형성할 수 있다.
또한, 도 10에 나타난 바와 같이, 3㎛ 내지 30㎛ 범위의 표면 거칠기(surface roughness)를 가지게 하기 위해서는, 지지부재의 표면에 확산입자(1040)와 레진(1050)을 포함하는 확산층을 도포할 수 있다. 확산입자(1040)는 빛의 난반사 및 산란을 유도하며, 레진(1050)은 확산입자(1040)를 지지부재의 표면에 부착시키는 역할을 한다.
확산입자(1040)는 실리카계열 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 레진(1050)은 투명하고 기계적 성질이 뛰어나며 내열성·내한성·전기적 성질을 균형 있게 갖춘 PE(Poly ethylene), PP(Polypropylene), PC(Polycarbonate), Polyester 및 Acryl 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
확산층은 확산입자(1040)와 레진(1050)을 혼합하여 페이스트 또는 슬러리 상태로 만든 후, 지지부재의 표면에 도포한다. 확산층을 도포한 후 UV 광을 확산층에 골고루 조사하여 확산층을 경화시킬 수 있으며, 열경화에 의할 수도 있다.
이러한 표면 처리는 지지부재의 외면 뿐 아니라 내면에 할 수도 있으며, 내면 및 외면에 함께 표면 처리를 할 수도 있다.
이상 본 발명의 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 이해 되어져서는 안 될 것이다.
도 1은 광 파이프에서 빛을 전송 및 반사하는 광학필름의 일부분을 도시한 단면도이다.
도 2는 광 파이프에서 빛을 전송 및 반사하는 광학필름의 일부분을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 조명장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 조명장치의 B-B' 단면의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 6는 도 3에 도시한 조명장치의 B-B' 단면의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시한 조명장치의 평면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
300:조명장치 310:광원부
320:광 파이프 330:반사캡
322:광학필름 324:지지부재

Claims (20)

  1. 광학필름; 및
    상기 광학필름의 외측에 배치되는 지지부재를 포함하며,
    상기 광학필름의 유리전이온도가 110℃ 내지 180℃인 광 파이프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학필름은 폴리카보네이트, 신디오탁틱 폴리메틸 메타크릴레이트, 아타틱 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 광 파이프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학필름은 구조화 되는 제1 면; 및
    상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하는 광 파이프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 면은 프리즘 패턴으로 구조화되는 광 파이프.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 면이 외측으로 배치된 광 파이프.
  6. 제1항에 있어서,
    반사필름 및 방출필름 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 광 파이프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에 돌기와 홈 중 적어도 어느 하나가 형성된 광 파이프.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에 하나 이상의 확산입자와 레진을 포함한 확산층이 도포된 광 파이프.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 지지 부재의 표면 거칠기가 3㎛ 내지 30㎛인 광 파이프.
  10. 빛을 발생하는 광원부; 및
    상기 광원부가 발생한 빛을 전송 및 분배하는 광 파이프;를 포함하며,
    상기 광 파이프는,
    유리전이온도가 110℃ 내지 180℃인 광학필름과, 상기 광학필름의 외측에 배치되는 지지부재를 포함하는 조명장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광원부의 광원은 고압방전등, 무전극램프, 솔리드스테이트램프 및 메탈할라이드 중 어느 하나인 조명장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 광학필름은 폴리카보네이트, 신디오탁틱 폴리메틸 메타크릴레이트, 아타틱 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리에테르에테르케톤 및 폴리에틸렌 나프탈레이트 중 적어도 어느 하나를 포함하는 조명장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 광학필름은 구조화 되는 제1 면; 및
    상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하는 조명장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 면은 프리즘 패턴으로 구조화되는 조명장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 면이 외측으로 배치된 조명장치.
  16. 제10항에 있어서,
    반사필름 및 방출필름 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 조명장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 방출필름의 크기가 상기 광원부로부터의 거리에 따라 증가하는 조명장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 지지 부재의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에 돌기와 홈 중 적어도 어느 하나가 형성된 조명장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 지지 부재의 내면 및 외면 중 적어도 어느 한 면에 하나 이상의 확산입자와 레진을 포함한 확산층이 도포된 조명장치.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 지지 부재의 표면 거칠기가 3㎛ 내지 30㎛인 조명장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110090710A1 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 Edmund Joseph Kelly High Efficiency Light Pipe
KR102022285B1 (ko) * 2013-01-04 2019-09-18 삼성전자주식회사 스피커
CN105051453A (zh) * 2013-04-10 2015-11-11 3M创新有限公司 远程照明光导管
JP2015141751A (ja) * 2014-01-27 2015-08-03 株式会社エンプラス 面光源装置およびそれを用いた表示装置
US10151445B2 (en) * 2014-03-10 2018-12-11 The Boeing Company Light assembly having light homogenizer
CN104456313A (zh) * 2014-12-03 2015-03-25 合肥京东方显示光源有限公司 一种背光模组及显示装置
US9803823B2 (en) * 2015-01-28 2017-10-31 Osram Sylvania Inc. Vehicle LED bulb with polygonal light guide
US20160327241A1 (en) * 2015-05-04 2016-11-10 3M Innovative Properties Company Luminaire assembly
IT201600081222A1 (it) * 2016-08-02 2018-02-02 Biosyntex S R L Impianto e metodo per la produzione di alghe

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4615579A (en) 1983-08-29 1986-10-07 Canadian Patents & Development Ltd. Prism light guide luminaire
US4750798A (en) 1983-08-29 1988-06-14 Canadian Patents And Developement Limited Prism light guide luminaire
CA1279783C (en) 1985-11-21 1991-02-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Totally internally reflecting thin, flexible film
US4996632A (en) * 1988-10-07 1991-02-26 Gulton Industries, Inc. Multi-color illuminating system
DE69120349T2 (de) 1990-06-19 1996-10-31 Enplas Corp Gerät für eine flächenartige Lichtquelle
CA2050179A1 (en) * 1990-08-31 1992-03-01 Yukio Wakimizu Vehicular headlamp of the projection type
US5258896A (en) 1992-06-04 1993-11-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Line light source
IT1271628B (it) 1994-04-29 1997-06-04 Minnesota Mining & Mfg Sistema a guida di luce migliorato per strade a traffico veicolare
US5700077A (en) 1995-03-23 1997-12-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Line light source including fluorescent colorant
EP0876632B1 (en) * 1995-10-18 2002-07-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Totally internally reflecting light conduit
US6123442A (en) * 1997-10-24 2000-09-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Articles with diffuse reflection of light from light fibers
JP3625642B2 (ja) * 1998-03-26 2005-03-02 アルプス電気株式会社 液晶表示装置
DE29805667U1 (de) * 1998-03-27 1998-07-02 Zimmermann Hans Peter Blitzleuchte
JP3594868B2 (ja) * 1999-04-26 2004-12-02 日東電工株式会社 積層偏光板及び液晶表示装置
JP2001074919A (ja) 1999-09-03 2001-03-23 Fuji Photo Film Co Ltd 光拡散体およびその製造方法
US6425673B1 (en) * 1999-09-20 2002-07-30 Mitsubisshi Chemical Corporation Light guide pipe having elongate roughened protrusions and/or roughened concaves, planar light source unit having a broad viewing angle characteristic, and liquid crystal display device
JP3243466B2 (ja) 2000-01-21 2002-01-07 有限会社 トップ電子 照明装置
US6612729B1 (en) 2000-03-16 2003-09-02 3M Innovative Properties Company Illumination device
US6621973B1 (en) * 2000-03-16 2003-09-16 3M Innovative Properties Company Light guide with protective outer sleeve
US6481882B1 (en) * 2000-05-04 2002-11-19 3M Innovative Properties Company Light pipe fixture with internal extractor
AU2001279319A1 (en) 2000-08-01 2002-02-13 James Cowan Directional diffuser
EP1317640A1 (en) * 2000-09-15 2003-06-11 3M Innovative Properties Company Light extractor for a light guide lamp
US6796686B2 (en) 2002-10-04 2004-09-28 Tir Systems Ltd. Color-corrected hollow prismatic light guide luminaire
TW200417748A (en) 2002-11-29 2004-09-16 Kuraray Co Synthetic resin molded product with excellent light transmission and diffusion capability
WO2004068182A2 (en) 2003-01-24 2004-08-12 Digital Optics International Corporation High density illumination system
JP4432039B2 (ja) 2004-04-30 2010-03-17 ミネベア株式会社 面状照明装置
CN2879153Y (zh) 2005-07-15 2007-03-14 北京机电研究所 一种用于光应力测试的新型光源系统
TWI270992B (en) 2005-07-19 2007-01-11 Chi Mei Optoelectronics Corp Light emitting diode package and light guide pipe and backlight module and liquid crystal display device using the same
JP5102951B2 (ja) 2005-10-14 2012-12-19 株式会社ジロオコーポレートプラン 光拡散シート及びこれを用いたバックライトユニット
JPWO2007046337A1 (ja) 2005-10-17 2009-04-23 三菱レイヨン株式会社 プリズムシート及びその製造方法並びに面光源装置
WO2007064615A1 (en) 2005-11-30 2007-06-07 3M Innovative Properties Company Light guide and illuminating fixture comprising it
KR100801021B1 (ko) * 2006-02-07 2008-02-04 엘지전자 주식회사 발광 다이오드와 광 파이프를 이용한 백라이트 유닛 및이를 구비한 액정표시장치
US7658514B2 (en) 2006-04-13 2010-02-09 Lg Electronics Inc. Light guide, method and apparatus for manufacturing the same, and illuminating system having the same
KR20080014387A (ko) 2006-08-11 2008-02-14 엘지전자 주식회사 확산 입자를 포함하는 광 파이프 및 그 제조 방법
US7565050B2 (en) 2006-10-13 2009-07-21 Lg Electronics, Inc. Light pipe having an improved structure of prisms
EP2141521A3 (en) 2008-05-15 2010-03-03 LG Electronics Inc. Light pipe and illuminating device having the same

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KR100988623B1 (ko) 2010-10-20
CN101576233A (zh) 2009-11-11
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US8789992B2 (en) 2014-07-29

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