KR20160012172A - 도광체 - Google Patents

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KR20160012172A
KR20160012172A KR1020157035865A KR20157035865A KR20160012172A KR 20160012172 A KR20160012172 A KR 20160012172A KR 1020157035865 A KR1020157035865 A KR 1020157035865A KR 20157035865 A KR20157035865 A KR 20157035865A KR 20160012172 A KR20160012172 A KR 20160012172A
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

도광체가 개시된다. 도광체는 광학 축 상에 중심이 있고 복수의 광 추출 구조체들을 포함하며, 복수의 광 추출 구조체들은 서로 옆에 이격되어 있다. 각각의 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체의 반대편 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 표면을 포함한다. 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 각도를 이룬다.

Description

도광체{LIGHTGUIDES}
본 발명은 도광체, 및 특히 복수의 광 추출 구조체들을 포함하는 도광체에 관한 것이다.
도광체가 다양한 장소에서 장식적 및 기능적 조명 목적으로 점차 사용되고 있으며, 이들 중 일부는 도광체가 그의 길이를 따라 선택적으로(예를 들어, 비교적 균일하게 또는 특정 방향으로) 광을 방출할 것을 필요로 한다. 그러한 도광체는 측면-도광체(side-lightguide)로 지칭될 수 있다. 일 단부 또는 양 단부에서 광원으로부터 도광체 내로 주입된 광이 도광체로부터 그의 길이를 따라 선택적으로 추출될 수 있게 하여 선형 조명 장치를 효과적으로 제공하는 다양한 메커니즘이 공지되어 있다. 선형 조명 장치에서의 도광체의 사용은, 예를 들어 저전압 광원, 예컨대 발광 다이오드(LED) 광원의 사용, 조명 장치가 위치된 영역으로부터의 광원의 분리 등을 포함한다는 이점을 제공할 수 있는 것으로 인식된다.
광이 손실성(lossy) 도광체를 통해 전파됨에 따라, 일부 광은 도광체 내에 흡수된다. 따라서, 도광체로부터 추출된 광은 파워 및 색 균일성이 감소될 수 있다.
본 발명은 도광체, 및 특히 다른 태양 중에서도, 복수의 광 추출 구조체들을 포함하는 도광체에 관한 것이다.
(예를 들어, 광학 축에 대해 직각인 방향으로 원형, 난형, 정사각형, 또는 직사각형 단면을 갖고, 가요성 및/또는 강성이고 등인) 일 예시적인 도광체는 광학 축 상에 중심이 있을 수 있고 복수의 개별 광 추출 구조체들을 포함할 수 있으며, 복수의 개별 광 추출 구조체들은 서로 옆에 이격되어 있다. 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되는 제1 표면을 포함할 수 있으며, 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체의 반대편 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 광은 내부 전반사(total internal reflection)에 의해 광학 축을 따라서 제1 방향을 따라 전파될 수 있으며, 각각의 광 추출 구조체의 제1 표면은, 도광체의 제2 측면으로부터, 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 주로 내부 전반사에 의해 제2 측면을 향해 반사함으로써 추출하도록 구성될 수 있는 등이다). 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이룰 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제1 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축을 향해 그리고 도광체의 코어(core) 내로 연장될 수 있으며, 그 결과 광 추출 구조체는 노치부가 된다. 적어도 일 실시 형태에서, 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제1 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축 및 도광체의 코어로부터 멀어지는 쪽으로 연장될 수 있으며, 그 결과 광 추출 구조체는 돌출부가 된다. 적어도 일 실시 형태에서, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체는 노치부일 수 있고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 다른 개별 광 추출 구조체는 돌출부일 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 노치부이다. 적어도 일 실시 형태에서, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 돌출부일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 예시적인 도광체는 광학 축에 대해 직각인 방향으로 버섯형(mushroom shape) 단면을 가질 수 있다. 버섯형 형상은 하부 부분 상에 배치된 상부 부분을 포함할 수 있다. 상부 부분은 더 좁고 도광체의 제1 측면 및 광 추출 구조체들을 포함할 수 있다. 하부 부분은 더 넓고 도광체의 반대편 제2 측면을 포함할 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 상부 부분은 서로 반대편에 있는 2개의 사실상 평행한 평면형 측면들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 제1 측면은 아치형 제1 표면을 포함할 수 있고, 제2 측면은 아치형 제2 표면을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 서로 반대편에 있는 제3 측면들 - 각각의 제3 측면은 제2 측면의 상응하는 외부 에지로부터 내향으로 연장됨 -, 및 서로 반대편에 있는 제4 측면들 - 각각의 제4 측면은 상응하는 제3 측면의 내부 에지로부터 제1 측면의 외부 에지까지 연장됨 - 을 포함할 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 서로 반대편에 있는 제4 측면들은 서로 사실상 평행할 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 서로 반대편에 있는 제4 측면들은 사실상 평면형이다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 광학 축을 포함하는 대칭 평면을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 도광체의 입력 면(input face)에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정된 활성 길이를 가질 수 있으며, 활성 길이는 200 mm 이상, 500 mm 이상, 1000 mm 이상, 2 m 이상, 3 m 이상, 5 m 이상, 10 m 이상, 500 mm 길이 이상, 1 m 길이 이상, 2 m 길이 이상, 5 m 길이 이상, 10 m 길이 이상 등이다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 굴절률이 1.3 내지 1.65 범위, 1.4 내지 1.6 범위, 1.5 내지 1.6 범위, 1.5 내지 1.55 범위 등인 코어(예를 들어, 광학적으로 균질한 코어)를 가질 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 도광체는 코어를 둘러싸는 클래딩(cladding)(예를 들어, 금속을 포함함)을 추가로 포함할 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 클래딩은 굴절률이 1 내지 1.6 범위, 1 내지 1.5 범위, 1 내지 1.4 범위, 1 내지 1.3 범위, 1 내지 1.2 범위 등일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수(optical absorption coefficient)가 0.01 cm-1 이상, 0.015 cm-1 이상, 0.018 cm-1 이상, 0.019 cm-1 이상, 0.02 cm-1 이상, 0.025 cm-1 이상, 0.03 cm-1 이상 등일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 500 nm에서의 광학 흡수 계수 θ, 및 도광체의 입력 면에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정된 활성 길이 d를 가질 수 있으며, θ.d가 1 이상, 1.5 이상, 2 이상, 2.5 이상, 3 이상 등이다.
하나 이상의 실시 형태에서, 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제1 표면은 제1 표면의 반사율을 증가시키기 위한 광 반사 층을 포함할 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 제1 표면은 공기에 노출될 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 각각의 광 추출 구조체의 제1 표면은 사실상 평면형일 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제1 표면은 아치형 표면을 포함할 수 있고, 아치형 표면에 접하는 적어도 하나의 평면이 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이룰 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 복수의 이격된 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 2개의 광 추출 구조체들은 상이한 관련 제1 각도들을 가질 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 제1 각도는 45도 미만 및 20도 초과, 45도 미만 및 30도 초과, 40도 미만 및 30도 초과 등일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 전파되는 광을 도광체의 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제2 표면을 추가로 포함할 수 있다. 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이룰 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제2 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축을 향해 그리고 도광체의 코어 내로 연장될 수 있으며, 그 결과 광 추출 구조체는 노치부가 된다. 적어도 일 실시 형태에서, 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제2 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축 및 도광체의 코어로부터 멀어지는 쪽으로 연장될 수 있으며, 그 결과 광 추출 구조체는 돌출부가 된다. 적어도 일 실시 형태에서, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체는 노치부일 수 있고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 다른 개별 광 추출 구조체는 돌출부일 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 노치부일 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 돌출부일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 제2 각도는 45도 미만 및 20도 초과, 45도 미만 및 30도 초과, 40도 미만 및 30도 초과 등일 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 제2 각도는 제1 각도와 상이할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 각각의 광 추출 구조체의 제2 표면은 사실상 평면형일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제2 표면은 아치형 표면을 포함할 수 있고, 아치형 표면에 접하는 적어도 하나의 평면이 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이룰 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 각각의 광 추출 구조체의 제1 표면과 제2 표면은 피크각이 90도 초과 및 150도 미만, 100도 초과 및 140도 미만, 100도 초과 및 120도 미만 등인 선형 피크(linear peak)에서 교차할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 적어도 하나의 광 추출 구조체는 광학 축에 대해 평행한 방향으로 V자형 단면을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 2개의 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격(separation), 또는 분리 거리는 복수의 개별 광 추출 구조체들을 가로질러 선형으로 변할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 2개의 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격, 또는 분리 거리는 2개의 다른 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격과 상이할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 각각의 2개의 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격은 0.5 mm 내지 10 mm의 범위일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.015 cm-1 이상일 수 있으며, 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 입사광을 수용하도록 구성될 수 있다. 수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파될 수 있고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 5% 이상 또는 10% 이상이고, x1과 x2의 차이의 절대값이 0.03 이하이고, y1과 y2의 차이의 절대값이 0.05 이하이다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.019 cm-1 이상일 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 도광체의 입력 면으로부터 x1 색 좌표가 0.25 내지 0.35 범위인 입사광, 도광체의 입력 면으로부터 x1 색 좌표가 0.28 내지 0.32 범위인 입사광 등 및/또는 도광체의 입력 면으로부터 y1 색 좌표가 0.15 내지 0.35 범위인 입사광, 도광체의 입력 면으로부터 y1 색 좌표가 0.2 내지 0.3 범위인 입사광을 수용하도록 구성될 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, x1과 x2의 차이의 절대값은 0.02 이하, 0.01 이하 등이고/이거나 y1과 y2의 차이의 절대값은 0.04 이하, 0.03 이하, 0.02 이하 등이다.
하나 이상의 실시 형태에서, 제2 파워 대 제1 파워의 비는 10% 이상, 20% 이상, 30% 이상, 40% 이상, 50% 이상 등이다.
일 예시적인 조명 시스템은 제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 광을 방출하도록 구성된 광원 및 본 명세서에 기재된 바와 같은 예시적인 도광체를 포함할 수 있다. 도광체는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.015 cm-1 이상일 수 있고, 광원에 의해 방출되는 광을 수용하기 위한 입력 면을 포함할 수 있다. 수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파될 수 있고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 5% 이상 또는 10% 이상이고, x1과 x2의 차이의 절대값이 0.03 이하이고, y1과 y2의 차이의 절대값이 0.05 이하이다.
하나 이상의 실시 형태에서, 도광체는 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워를 갖는 입사광을 수용하도록 구성될 수 있으며, 수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되고, 중심 출력 방향을 따라 전파되고 제2 파워를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나간다. 제2 파워 대 제1 파워의 비는 5% 이상일 수 있다. 출력 광은 광학 축 및 중심 출력 방향을 포함하는 평면 내에 강도 프로파일을 가질 수 있으며, 강도 프로파일은 강도 프로파일의 사실상 중심에서 피크를 가질 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 활성 길이는 도광체의 입력 면에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정될 수 있다. 강도 프로파일의 반치 전폭(full width at half maximum, FWHM) 대 활성 길이의 비가 50% 이상일 수 있다.
일 예시적인 도광체는 복수의 이격된 개별 광 추출 구조체들을 포함할 수 있으며, 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.01 cm-1 이상일 수 있다. 각각의 광 추출 구조체는 내부 전반사에 의해 도광체 내에서 전파되는 광을 추출하도록 구성될 수 있으며, 추출 효율이 2% 미만일 수 있다. 도광체는 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워, 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표, 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 입사광을 수용하도록 구성될 수 있다. 수용된 광은 내부 전반사에 의해 도광체 내에서 전파될 수 있고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출될 수 있고, 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 도광체를 빠져나갈 수 있다. 제2 파워 대 제1 파워의 비는 10% 이상 또는 5% 이상일 수 있다. x1과 x2의 차이의 절대값은 0.03 이하일 수 있고, y1과 y2의 차이의 절대값은 0.05 이하일 수 있다.
일 예시적인 도광체는 광학 축 상에 중심이 있을 수 있으며, 복수의 개별 광 추출 구조체들을 포함할 수 있다. 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체의 반대편 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제1 표면을 포함할 수 있다. 복수의 광 추출 구조체들에서 적어도 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90%, 95% 등의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이룰 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시 형태의 상세 사항이 첨부 도면 및 이하의 설명에 기재되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점이 상세한 설명 및 도면으로부터 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 본 발명의 다양한 실시 형태들의 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부 도면과 관련하여 고려하면 더욱 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 예시적인 도광체의 개략도이다.
도 2는 예시적인 도광체의 단면이다.
도 3은 돌출부 및 노치부를 포함하는 광 추출 구조체들을 갖는 예시적인 도광체의 일부분의 개략도이다.
도 4a 내지 도 4e는 복수의 시뮬레이션된 도광체들에 대한 실험 결과를 나타낸다.
이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서는, 본 명세서의 일부를 형성하고 몇몇 구체적인 실시 형태가 예시로서 도시된 첨부 도면을 참조한다. 다른 실시 형태가 고려되고 이는 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용은 제한적 의미로 취해져서는 안 된다.
본 명세서에 사용되는 모든 과학 및 기술 용어는 달리 명시되지 않는 한 본 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는다. 본 명세서에 제공된 정의는 본 명세서에 빈번하게 사용되는 소정 용어의 이해를 용이하게 하기 위한 것이며 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니다.
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수치는 모든 경우 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 기술된 수치 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시를 이용하는 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태("a", "an" 및 "the")는 그 내용이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 갖는 실시 형태를 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 일반적으로, 그 내용이 명백히 달리 지시하지 않는 한, 그의 의미에 있어서 "및/또는"을 포함하는 것으로 사용된다.
"하부", "상부", "바로 아래에", "아래에", "위에" 및 "상부에"를 포함하지만 이로 한정되지 않는 공간적으로 관련된 용어는 본 명세서에 사용되는 경우, 요소(들)의 서로에 대한 공간적 관계를 기술하기 위한 용이한 설명을 위해 사용된다. 그러한 공간적으로 관련된 용어는 도면에 도시되고 본 명세서에 기술된 특정 배향에 더하여, 사용 중이거나 작동 중인 장치의 상이한 배향들을 포함한다. 예를 들어, 도면에 도시된 물체가 반전되거나 뒤집히면, 다른 요소 아래에 또는 바로 아래에 있는 것으로 이전에 기술된 부분이 그러한 다른 요소 위에 있을 것이다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 예를 들어 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소, 구성요소 또는 층과 "일치하는 계면"을 형성하는 것으로서, 또는 "그 상에" 있거나, "그에 연결"되거나, "그와 커플링"되거나, "그와 접촉"하는 것으로서 기재될 때, 그것이, 예를 들어 그 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 직접 있거나, 그에 직접 연결되거나, 그와 직접 커플링되거나, 그와 직접 접촉할 수 있거나, 또는 개재 요소, 구성요소 또는 층이 그 특정 요소, 구성요소 또는 층 상에 있거나, 그에 연결되거나, 그와 커플링되거나, 그와 접촉할 수 있다. 예를 들어 요소, 구성요소 또는 층이 다른 요소 "상에 직접" 있거나 "그에 직접 연결"되거나, "그와 직접 커플링"되거나, "그와 집적 접촉"하는 것으로 지칭될 때, 예를 들어 개재하는 요소, 구성요소 또는 층은 없다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "갖다", "갖는", "구비하다", "구비하는", "포함하다", "포함하는" 등은 그들의 개방적 의미로 사용되고, 일반적으로 "포함하지만 이로 한정되지 않는" 것을 의미한다. 용어 "이루어진" 및 "본질적으로 이루어진"은 용어 "포함하는" 등에 포함됨이 이해될 것이다.
본 발명은 도광체, 및 특히 복수의 광 추출 구조체들을 포함하는 도광체에 관한 것이다. 복수의 광 추출 구조체들은 본 명세서에 추가로 기재된 바와 같은 예시적인 도광체 상에 및/또는 내에 형성된 하나 이상의 다양한 유형의 구조체들일 수 있다.
일반적으로, 도광체를 통해 흡수되는 광의 양을 상당히 감소시키면서 광 균일성의 균형을 맞추기 위해, 도광체의 시작 에지로부터 광을 추출하고 그것을 피조광 평면(illuminated plane)의 중심 부분을 향해 지향시키기 위하여, 도광체는 90도 초과의 노치(notch)각 또는 돌출각 - 이는 도광체로부터 피조광 평면까지의 거리에 따를 수 있음 - 을 포함할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기재된 예시적인 도광체는 재료 손실의 영향을 상당히 경감시키고, 조광 균일성, 더 적은 색 변이(color shift) 및 시스템 효율 최적화를 달성할 수 있다.
예시적인 조명 시스템(100)이 도 1에 도시되어 있다. 조명 시스템(100)은 도광체(101) 및 복수의 광원들(도시된 것으로는 2개의 광원)(102)을 포함한다. 광원들(102)은 광을 방출할 수 있는 임의의 장치, 예컨대 이를테면 발광 다이오드, 형광등, 희가스 전등, 백열 전등 등일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 도광체(101)는 도광체(101)의 양 단부 어느 것으로부터도 광을 수용하고, 수용된 광을 도광체(101) 길이의 적어도 일부분(예를 들어, 그 길이, 그 전체 길이 등의 복수의 부분들)을 따르고 있는 도광체(101)의 하나 이상의 측면을 따라 방향전환시키거나 반사하도록 구성되는 측면-발광 도광체(side-emitting lightguide)인 것으로 기재될 수 있다.
도시된 바와 같이, 예시적인 도광체(101)는 몸체(103) 및 복수의 광 추출 구조체들(130)을 포함할 수 있다. 몸체(103)는 제1 단부(112)로부터 광학 축(105)을 따라 제2 단부(114)까지 연장될 수 있으며, 제1 또는 상부 측면(116) 및 제1 측면(116)의 반대편에 있는 제2 또는 하부 측면(118)을 한정할 수 있다. 다른 실시 형태들에서, 몸체(103)는 2개 초과의 단부(예를 들어, 3개의 단부, 4개의 단부 등)를 포함할 수 있으며, 다수의 방향(예를 들어, 3개의 방향, 4개의 방향 등)으로 연장될 수 있는데, 이때 각각의 단부/방향은 그 자체의 광원을 포함한다.
또한, 예시적인 도광체(101)의 몸체(103)는 광학 축(105)을 가로질러 취해질 때 각종 상이한 단면 형상을 한정할 수 있다. 예를 들어, 몸체(103)는 원형 또는 둥근형 단면 형상, 눈물방울형(teardrop) 단면 형상, 난형 단면 형상, 버섯형 단면 형상, 정사각형 단면 형상, 직사각형 단면 형상, 쐐기형 단면 형상, 임의의 다각형 단면 형상 등을 한정할 수 있다.
예시적인 도광체(101)는 버섯형 단면 형상을 한정하는 몸체(103)를 포함할 수 있으며, 이는 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 몸체(103)는 하부 부분(144) 상에 배치되거나 그에 커플링된 상부 부분(142)을 포함할 수 있다. 상부 부분(142)은 하부 부분(144)보다 더 좁을 수 있으며, 도광체(101)의 제1 측면(116) 및 광 추출 구조체들(130)을 한정할 수 있다. 하부 부분(144)은 상부 부분(142)보다 더 넓을 수 있으며, 도광체(101)의 반대편 제2 측면(118)을 한정할 수 있다. 추가로 도시된 바와 같이, 제1 측면(116)은 아치형 또는 만곡형일 수 있고/있거나 제2 측면(118)은 아치형 또는 만곡형일 수 있다. 도시된 것으로는 제1 측면(116) 및 제2 측면(118) 둘 모두가 아치형이긴 하지만, 제1 측면(116) 및 제2 측면(118) 중 하나만이 아치형일 수 있고, 한편 다른 하나는, 예를 들어 평면형과 같은 다른 형상을 한정한다. 예를 들어, 제1 측면(116)은 평면형일 수 있으며, 한편 제2 측면(118)은 아치형이고, 그 역으로도 성립된다.
도광체(101)는 추가로 서로 반대편에 있는 제3 측표면들(117) 및 서로 반대편에 있는 제4 측표면들(119)을 한정할 수 있다. 제3 측표면들(117)은 제2 측면(118)의 상응하는 외부 에지로부터 내향으로 연장될 수 있고, 제4 측표면들(119)은 상응하는 제3 측표면(117)의 내부 에지로부터 제1 측면(116)까지 연장될 수 있다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 제4 측표면들(119)은 사실상 평행하고/하거나 사실상 평면형일 수 있다. 또한, 측표면들(117, 119)은 평면형이 아닐 수 있으며, 예컨대 아치형, 리지형(ridged) 등일 수 있다.
도광체(101)의 몸체(103)는 광학 축(105)을 통해 연장되는 하나 이상의 평면에 대해 대칭일 수 있다. 예를 들어, 도 2에서의 버섯형 단면을 갖는 도광체(101)의 단면도에 도시된 바와 같이, 도광체(101)는 광학 축(105)을 통해 연장되는 수직 축에 대해 대칭일 수 있다. 다시 말하면, 도 2의 단면을 바라볼 때, 도광체(101)의 좌측면(즉, 광학 축(105)의 좌측)은 도광체(101)의 우측면(즉, 광학 축(105)의 우측)의 거울상일 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 도광체(101)는 수평 축에 대해 대칭일 수 있다(예를 들어, 상부 부분(142)은 하부 부분(144)의 거울상일 수 있다).
도광체(101)의 몸체(103)는 하나 이상의 재료, 예컨대 이를테면 하나 이상의 중합체(예를 들어, 우레탄, 아크릴, 폴리카르보네이트 등), 유리 등을 포함할(예를 들어, 이로 형성될) 수 있다. 또한, 도광체(101)는 가요성(예를 들어, 탄성 등) 또는 강성(예를 들어, 비가요성, 비굽힘성, 비탄성 등)일 수 있다. 도광체(101)는, 예를 들어 성형, 압출, 인쇄, 침착 등과 같은 임의의 적합한 공정을 사용하여 형성되거나 제조될 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 도광체(101)는 사출 성형함으로써 형성될 수 있다.
도광체(101)의 몸체(103)는 제1 단부(112)로부터 제2 단부(114)까지 연장되는 길이를 한정할 수 있다. 이 길이는 약 200 밀리미터(mm) 이상, 약 500 mm 이상, 약 1000 mm 이상, 약 2 m 이상, 약 3 m 이상, 약 5 m 이상, 약 10 m 이상, 약 20 m 이상, 약 30 m 이상, 약 50 m 이상 등 및/또는 약 1000 mm 이하, 약 2 m 이하, 약 3 m 이하, 약 5 m 이하, 약 10 m 이하, 약 20 m 이하, 약 30 m 이하, 약 50 m 이하, 약 100 m 이하 등일 수 있다.
또한, 몸체(103)의 길이 또는 전체 길이의 하나 이상의 부분들이 그로부터 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 광을 방출하도록 구성되는 길이의 하나 이상의 부분들은 "활성"인 것으로 지칭될 수 있다. 다시 말하면, 몸체(103)의 부분들은 그로부터 광을 방출하도록 구성되지 않을 수 있고 광학 축(105)을 따라 몸체(103)의 길이 아래로, 광을 방출하도록 구성되는 다른 부분들에 광을 전달하도록 구성될 수 있다. 따라서, 몸체(103)는 "활성" 및 "불활성" 부분들, 영역들, 길이들 등의 관점에서 한정될 수 있다.
단일 활성 부분을 포함하는 예시적인 도광체(101)에서, 활성 길이는 도광체(101)의 입력 면, 예를 들어 제1 단부(112)에 근접한 면에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체(130)와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체(130) 사이의 거리로서 한정될 수 있다. 예시적인 도광체(101)는 활성 길이와 같은 상이한 조명 요건들을 필요로 하는 복수의 상이한 응용들을 위하여 만들어지거나 구성될 수 있다. 따라서, 예시적인 도광체(101)의 활성 길이는 약 200 밀리미터(mm) 이상, 약 500 mm 이상, 약 1000 mm 이상, 약 2 m 이상, 약 3 m 이상, 약 5 m 이상, 약 10 m 이상, 약 20 m 이상, 약 30 m 이상, 약 50 m 이상 등 및/또는 약 1000 mm 이하, 약 2 m 이하, 약 3 m 이하, 약 5 m 이하, 약 10 m 이하, 약 20 m 이하, 약 30 m 이하, 약 50 m 이하, 약 100 m 이하 등일 수 있다.
도광체(101)의 몸체(103)는, 다양한 재료들을 포함하며 각각의 재료는 다양한 특성을 갖는 하나 이상의 부분들 또는 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 몸체(103)는 코어(109) 및 코어(109)의 적어도 일부분을 둘러싸는 클래딩(110)을 포함할 수 있다. 코어(109)는, 예를 들어 하나 이상의 중합체(예를 들어, 우레탄, 아크릴, 폴리카르보네이트 등), 유리 등과 같은 재료를 포함할 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 코어(109)는 광학적으로 균질할 수 있다(예를 들어, 굴절률은 전체를 통해 사실상 동일할 수 있으며, 코어 재료의 굴절률은 15% 이하, 10% 이하, 7% 이하, 5% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하 등으로 변할 수 있다). 클래딩(110)은, 예를 들어 은, 알루미늄, 금, 이들의 합금 등과 같은 금속을 포함할(예를 들어, 그로 형성될) 수 있으며, 높은 반사율(예를 들어, 약 90% 이상)을 갖도록 구성될 수 있다. 광이 몸체(103)의 단부들(112, 114)로 주입되거나 전달될 때, 광은, 예를 들어 코어(109) 및/또는 클래딩(110)에 의한 내부 전반사에 의해 (예를 들어, 광이 주입된 단부가 어느 것이었는지에 따라) 광학 축(105)을 따라 양 방향 어디로도 전파될 수 있다.
코어(109)는 선택된 또는 특정 굴절률을 가질 수 있다. 코어(109)의 굴절률은 약 1.3 내지 약 1.65, 약 1.4 내지 약 1.6, 약 1.5 내지 약 1.6, 약 1.5 내지 약 1.55 범위 등일 수 있다. 예를 들어, 코어(109)의 굴절률은 약 1.2 이상, 약 1.3 이상, 약 1.35 이상, 약 1.4 이상, 약 1.45 이상, 약 1.5 이상 등 및/또는 약 1.7 이하, 약 1.65 이하, 약 1.6 이하, 약 1.55 이하 등일 수 있다.
코어(109) 및/또는 클래딩(110)은 단독으로 또는 함께, 선택된 또는 특정 광학 흡수 계수를 가질 수 있다. 예를 들어, 500 나노미터(nm)의 파장에서의 광학 흡수 계수는 약 0.01 cm-1 이상, 약 0.015 cm-1 이상, 약 0.018 cm-1 이상, 약 0.019 cm-1 이상, 약 0.02 cm-1 이상, 약 0.025 cm-1 이상, 약 0.03 cm-1 이상 등 및/또는 약 0.04 cm-1 이하, 약 0.035 cm-1 이하, 약 0.03 cm-1 이하, 약 0.025 cm-1 이하, 약 0.02 cm-1 이하 등일 수 있다.
또한, 도광체(101)는 몸체(103)의 활성 길이 및 광학 흡수 계수를 사용하여 상대적인 관점에서 설명될 수 있다. 예를 들어, 도광체(101)는 500 nm에서의 광학 흡수 계수 θ 및 입력 면, 예컨대 도광체(101)의 몸체(103)의 제1 단부(112)에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체(130)와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체(130) 사이의 거리로서 한정된 활성 길이 d를 가질 수 있으며, 여기서 θd는 약 1 이상, 약 1.5 이상, 약 2 이상, 약 2.5 이상, 약 3 이상, 약 3.5 이상, 약 4 이상 등 및/또는 약 5 이하, 약 4.5 이하, 약 4 이하, 약 3.5 이하, 약 3 이하, 약 2.5 이하, 약 2 이하 등이다.
클래딩(110)은 선택된 또는 특정 굴절률을 가질 수 있다. 클래딩(110)의 굴절률은 약 1 내지 약 1.6, 약 1 내지 약 1.5, 약 1 내지 약 1.4, 약 1 내지 약 1.3, 약 1 내지 약 1.2, 약 1 내지 약 1.1 범위 등일 수 있다. 예를 들어, 클래딩(110)의 굴절률은 약 1 이상, 약 1.05 이상, 약 1.1 이상, 약 1.2 이상 등 및/또는 약 1.7 이하, 약 1.6 이하, 약 1.5 이하, 약 1.4 이하, 약 1.3 이하, 약 1.25 이하, 약 1.2 이하, 약 1.15 이하, 약 1.1 이하, 약 1.05 이하 등일 수 있다.
본 명세서에 기재된 바와 같이, 예시적인 도광체(101)는 1개 이상(예를 들어, 1개, 2개 이상, 복수 등)의 광 추출 구조체들(130)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 예시적인 도광체(101)는 약 50개 이상의 광 추출 구조체들, 약 100개 이상의 광 추출 구조체들, 약 150개 이상의 광 추출 구조체들, 약 200개 이상의 광 추출 구조체들, 약 250개 이상의 광 추출 구조체들, 약 300개 이상의 광 추출 구조체들, 약 400개 이상의 광 추출 구조체들, 약 500개 이상의 광 추출 구조체들, 약 600개 이상의 광 추출 구조체들, 약 1000개 이상의 광 추출 구조체들 등 및/또는 약 2500개 이하의 광 추출 구조체들, 약 2000개 이하의 광 추출 구조체들, 약 1500개 이하의 광 추출 구조체들, 약 1250개 이하의 광 추출 구조체들, 약 1000개 이하의 광 추출 구조체들, 약 900개 이하의 광 추출 구조체들, 약 750개 이하의 광 추출 구조체들, 약 500개 이하의 광 추출 구조체들, 약 250개 이하의 광 추출 구조체들 등을 포함할 수 있다. 또한, 예시적인 도광체 내의 광 추출 구조체들(130)은 밀도 - 거리 측정단위당 광 추출 구조체들(130) - 의 관점에서 설명될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 도광체(101)는 센티미터(cm)당 약 1개 이상의 광 추출 구조체들, cm당 약 2개 이상의 광 추출 구조체들, cm당 약 3개 이상의 광 추출 구조체들, cm당 약 5개 이상의 광 추출 구조체들, cm당 약 7개 이상의 광 추출 구조체들, cm당 약 10개 이상의 광 추출 구조체들, cm당 약 15개 이상의 광 추출 구조체들 등 및/또는 cm당 약 25개 이하의 광 추출 구조체들, cm당 약 20개 이하의 광 추출 구조체들, cm당 약 15개 이하의 광 추출 구조체들, cm당 약 12개 이하의 광 추출 구조체들, cm당 약 10개 이하의 광 추출 구조체들, cm당 약 7개 이하의 광 추출 구조체들, cm당 약 6개 이하의 광 추출 구조체들, cm당 약 5개 이하의 광 추출 구조체들 등을 포함할 수 있다.
또한, 광 추출 구조체들(130)은 구조체들(130) 사이의 분리간격의 관점에서 설명될 수 있다. 광 추출 구조체들(130) 사이의 분리간격(예를 들어, 선형 거리)은 약 0.5 mm 내지 약 30 mm의 범위일 수 있다. 예를 들어, 광 추출 구조체들(130) 사이의 분리간격은 약 0.1 mm 이상, 약 0.2 mm 이상, 약 0.3 mm 이상, 약 0.5 mm 이상, 약 0.75 mm 이상, 약 1 mm 이상, 약 2 mm 이상, 약 3 mm 이상, 약 5 mm 이상, 약 10 mm 이상, 약 15 mm 이상 등 및/또는 약 30 mm 이하, 약 25 mm 이하, 약 20 mm 이하, 약 15 mm 이하, 약 12.5 mm 이하, 약 10 mm 이하, 약 7.5 mm 이하, 약 5 mm 이하 등일 수 있다.
광 추출 구조체들(130) 사이의 분리간격은 도광체(101)의 몸체(103)의 길이를 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 분리간격은 몸체(103)의 길이를 따라(예를 들어, 제1 단부(112)로부터 제2 단부(114)까지, 제1 단부(112)로부터 중심 부분(160)까지, 제2 단부(114)로부터 중심 부분(160)까지 등) 선형으로 변할 수 있다. 일 실시 형태에서, 2개의 이웃하는 광 추출 구조체들(130) 사이의 분리간격은 2개의 다른 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격과 상이할 수 있다.
일반적으로, 광 추출 구조체들(130)은 광학 축(105)을 따라 전파되는 광을, 예를 들어 목표 평면(150)을 향해 중심 출력 방향(131)으로 추출하거나 방향전환시키도록 구성된 임의의 구조체일 수 있다. 더 구체적으로는, 광(107)이 광원에 의해 도광체(101)의 몸체(103)의 제1 단부(112)에 전달될 수 있어서 제1 방향(152)으로 전파될 수 있고, 광(107)이 광원에 의해 도광체(101)의 몸체(103)의 제2 단부(114)에 전달될 수 있어서 제2 방향(154)으로 전파될 수 있다. 일 방향 또는 양 방향(152, 154)으로 전파되는 광(107)은 목표 평면(150)을 향해 중심 또는 대체적인 출력 방향(131)으로 광 추출 구조체들(130)에 의해 방향전환되거나, 반사되거나, 또는 추출될 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 각각의 광 추출 구조체(130)의 추출 효율은 5% 미만, 또는 4%, 또는 3% 미만, 또는 2% 미만, 또는 1.5% 미만, 또는 1% 미만, 또는 0.5% 미만일 수 있으며, 여기서 광 추출 구조체의 추출 효율은 구조체에 의해 추출되는 광의 파워 대 구조체에서의 도광체 내의 광의 파워의 비를 지칭한다. 따라서, 예를 들어, 1%의 추출 효율은 구조체에서의 광의 1%가 구조체에 의해 추출됨을 의미한다.
광 추출 구조체들(130)은 노치부, 돌출부, 및/또는 임의의 다른 구조체인 것으로 기재될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광 추출 구조체들(130)은 도광체(101)의 몸체(103)의 제1 측면(116)에 근접하여 위치된(예를 들어, 제1 측면 내로 연장되는) 노치부들이다. 광 추출 구조체들(130) 각각은 광학 축(105)을 따라 제1 방향(152)으로 이동하거나 전파되는 광(107)을 반사하도록 구성된 제1 표면(132) 및 광학 축(105)을 따라 제2 방향(154)으로 이동하거나 전파되는 광(107)을 반사하도록 구성된 제2 표면(134)을 적어도 한정한다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 표면(132, 134)은 사실상 평면형일 (예를 들어, 평면을 따라 놓여 있을) 수 있다. 다른 실시 형태들에서, 제1 및/또는 제2 표면(132, 134)은 사실상 평면형이 아닐 수 있으며, 예컨대 이를테면 아치형일 수 있다. 제1 및 제2 표면(132, 134) 중 하나 또는 둘 모두는 광을 반사하도록 구성될 수 있는 광 반사 층 또는 재료를 포함할 수 있으며, 이는 표면의 반사율을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 표면(132, 134)은 반사성 금속(예를 들어, 은, 알루미늄, 금 등) 또는 반사성 중합체 층을 포함할 수 있다. 제1 표면(132) 및/또는 제2 표면(134)은 몸체(103)의 제2 측면(118)으로부터, 광학 축을 따라 전파되는 광을 주로 내부 전반사에 의해 제2 측면(118)을 향해 반사함으로써 추출하도록 조정되거나 구성될 수 있다. 제1 및 제2 표면(134, 134)은 몸체(103)의 제1 측면(116) 상에서 공기에 노출될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 제1 및 제2 표면(132, 134)이 공기에 노출되지 않도록, 충전 재료가 광 추출 구조체들(130)의 "노치부들"을 충전할 수 있다.
제1 및 제2 표면(132, 134)과 광학 축(105) 사이에 형성된 각도는 재료 손실의 영향을 경감시키고 조광 균일성, 더 적은 색 변이 및 시스템 효율 최적화를 달성하도록 바람직한 특성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 중심 부분(160)(예를 들어, 제1 단부(112)와 제2 단부(114) 사이의 대략 중간에 위치된 중심 부분(160))으로 전파된 광(107)의 적어도 일부분(예를 들어, 상당한 부분)이 흡수될 수 있으며, 이에 따라, 이때 중심 부분(160)으로 전파된 광(107)은 중심 부분(160)으로부터 방향전환될 때 덜 균일하고/하거나 더 약할(예를 들어, 더 적은 강도 또는 파워를 가질) 수 있다. 제1 및 제2 표면(132, 134)과 광학 축(105) 사이에 형성된 각도는, 도광체(101)로부터 광(107)을 추출하고 흡수로 인해 손실되는 광이 더 적도록 가능한 한 곧바로 목표 평면(150)으로 광을 지향시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 표면(132, 134) 사이에 형성된 각도는 광(107)을 직각 방향으로(예를 들어, 광학 축(105)에 대해 직각으로) 지향시키는 대신 도광체(101)의 측면 부분들(162)을 향해 도광체(101)로부터 더 많은 광(107)을 추출하도록 구성될 수 있으며, 광(107)은 목표 평면(150) 상에 생성된 광 패턴의 효율 및/또는 균일성을 최적화하도록 광학 축(105)에 대해 하나 이상의 각도로 지향될 수 있다.
예를 들어, 각도 α는 광 추출 구조체들(130)의 제1 표면(132)과 광학 축(105) 사이로 한정될 수 있고, 각도 β는 광 추출 구조체들(130)의 제2 표면(134)과 광학 축(105) 사이로 한정될 수 있다. 더 구체적으로는, 제1 표면(132) 및 제2 표면(134) 각각은 평면을 따라 연장되거나 평면 상에 중심이 있을 수 있으며, 각도 α 및 β는 각각 제1 표면(132)과 제2 표면(134)의 평면이 광학 축(105)과 교차하는 경우로 한정될 수 있다. 말하자면, 표면들(132, 134)이 광학 축(105)까지 연장되면, 표면들(132, 134)은 광학 축(105)과 각도 α 및 β를 형성할 것이다.
각도 α 및 β는 효율적인 조광 및 균일한 색 패턴을 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 각도 α 및 β 중 하나 또는 둘 모두는 약 45도 이하, 약 42.5도 이하, 약 40도 이하, 약 37.5도 이하, 약 36도 이하, 약 35도 이하, 약 32.5도 이하, 약 30도 이하, 약 25도 이하, 약 20도 이하, 약 15도 이하, 약 10도 이하 등 및/또는 약 5도 이상, 약 10도 이상, 약 15도 이상, 약 20도 이상, 약 22.5도 이상, 약 25도 이상, 약 27.5도 이상, 약 30도 이상, 약 32.5도 이상, 약 35도 이상, 약 37.5도 이상, 약 40도 이상 등일 수 있다. 적어도 도시된 실시 형태에서, 광 추출 구조체들(130) 각각에 대한 각도 α 및 β는 약 36도이다.
또한, 적어도 하나의 광 추출 구조체(130)는 다른 광 추출 구조체들(130)과 상이한 각도 α 및 β를 갖는 표면들(132, 134)을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 하나 이상의 광 추출 구조체들(130)은 상이한 각도 α 및 β를 한정할 수 있다. 예를 들어, 각도 α 및 β는 도광체(101)의 몸체(103)의 길이를 따라(예를 들어, 제1 또는 제2 단부(112, 114)에 대한 거리에 따라) 변할 수 있다. 일 실시 형태에서, 모든 광 추출 구조체들(130)은 동일한 각도 α 및 β를 한정할 수 있다.
하나 이상의 실시 형태에서, 광 추출 구조체들(130)의 소정의 또는 선택된 백분율은 동일하거나 유사한 각도 α 및/또는 β를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 광 추출 구조체들에서 약 50% 이상, 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 약 85% 이상, 약 90% 이상, 약 95% 이상 등의 광 추출 구조체들은 제1 표면(132)이 광학 축(105)과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도, 예컨대 각도 α를 이룰 수 있다.
예시적인 도광체(101)의 각도 α 및 β로 인해, 광은 광원들(120)로부터 도광체(101)의 몸체(103)를 통해 지향되고, 대체로 목표 평면(150)(이는, 예를 들어 광학 축(105)에 대해 평행할 수 있음)을 향해 복수의 상이한 방향들(예를 들어, 광학 축(105)과 직각이 아닌 다수의 방향들 등)로 광 추출 구조체들(130)에 의해 반사되거나 방향전환될 수 있다.
제1 표면(132) 및/또는 제2 표면(134)이 (평면형에 대한 대립으로서) 아치형인 경우, 각도 α 및 β는 아치형 표면에 접하는 적어도 하나의 평면과 광학 축(105)에 의해 형성될 수 있다. 다시 말하면, 표면들(132, 134)의 아치형 형상과 한 점에서 접하는 하나 이상의 평면들이 각도 α 및 β를 결정하거나 형성하기 위해 사용될 수 있다.
다른 각도, 각도 τ가 제1 표면(132)과 제2 표면(134) 사이로 한정될 수 있다. 각도 τ는 "피크"각으로 기재될 수 있다. 피크각는 τ는 약 90도 내지 약 170도, 약 90도 내지 약 150도, 약 100도 내지 약 140도, 약 100도 내지 약 120도 범위 등일 수 있다. 예를 들어, 각도 τ는 약 90도 이상, 약 95도 이상, 약 100도 이상, 약 105도 이상, 약 108도 이상, 약 115도 이상, 약 120도 이상 등 및/또는 약 170도 이하, 약 160도 이하, 약 150도 이하, 약 140도 이하, 약 130도 이하, 약 120도 이하, 약 115도 이하, 약 110도 이하 등일 수 있다.
본 명세서에 기재된 바와 같이, 도 1의 도광체(101)의 광 추출 구조체들(130)은 "노치부들"인 것으로 기재될 수 있다. 더 구체적으로는, 노치부를 한정하기 위하여, 제1 표면(132) 및 제2 표면(134) 각각은 도광체(101)의 몸체(103)의 제1 측면(116)으로부터 광학 축(105)을 향해 그리고 코어(109) 내로 연장될 수 있으며, 그 결과 광 추출 구조체(130)는 "노치부"가 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, "노치부"는 "V"자형 홈과 유사할 수 있다. 다시 말하면, 광 추출 구조체(130)는 광학 축(105)에 대해 평행한 방향으로 V자형 단면을 가질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광 추출 구조체들(130) 각각은 "노치부"이다. 다른 실시 형태들에서, 광 추출 구조체들(130) 중 하나 이상은 "노치부들"일 수 있으며, 한편 광 추출 구조체들(130)의 나머지는 "노치부들"이 아닐 수 있으며, 예컨대 이를테면 "돌출부들"일 수 있다. 2가지 상이한 유형의 광 추출 구조체들(230)을 포함하는 예시적인 도광체(201)가 도 3에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 도시된 도광체(201)의 부분은 하나의 돌출부(234) 및 하나의 노치부(232)를 포함한다. 돌출부(234)는 제1 표면(236) 및 제2 표면(238)을 포함하는 것으로 한정될 수 있으며, 각각의 표면(236, 238)은 도광체(201)의 제1 측면(216)으로부터 광학 축(205) 및 도광체(201)의 코어로부터 멀어지는 쪽으로 연장되며, 그 결과 광 추출 구조체(230)는 돌출부(234)가 된다.
도시된 바와 같이, 돌출부(234)는 노치부(232)와 사실상 유사한 방식으로 작동하거나 기능할 수 있다. 예를 들어, 돌출부는 도광체(201)의 광학 축(205)을 따라 양 방향 어디로도 이동하거나 전파되는 광을 방향전환시키거나 반사할 수 있다. 돌출부(234)는 도광체(201)를 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체(201)의 제2 측면(218) 외부로 지향시키도록 구성된 제1 표면(236) 및 도광체(201)를 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 전파되는 광을 도광체(201)의 제2 측면(218) 외부로 지향시키도록 구성된 제2 표면(238)을 한정할 수 있다.
더 구체적으로는, 돌출부(234)의 제1 및 제2 표면(236, 238)은 광학 축(205)과 형성된 각도들을 한정할 수 있는데, 이들 각도는 광 추출 구조체들(130)의 제1 및 제2 표면(132, 134)에 대하여 본 명세서에 기재된 각도 α 및 β와 사실상 유사하다. 예를 들어, 제1 및 제2 표면(236, 238)은 광학 축(205) 또는 광학 축(205)에 대해 평행하게 연장되는 축과 약 45도 이하 및 약 10도 이상일 수 있는 각도를 형성할 수 있다. 적어도 일 실시 형태에서, 제1 및 제2 표면(236, 238) 중 하나 또는 둘 모두는 광학 축(205) 또는 광학 축(205)에 대해 평행하게 연장되는 축과 약 36도인 각도를 형성할 수 있다.
본 명세서에 기재된 예시적인 도광체는 효율 및/또는 색 변이의 관점에서 추가로 기재될 수 있다. 예를 들어, 예시적인 도광체는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.015 cm-1 이상일 수 있으며, 도광체의 입력 면으로부터 (예를 들어, 루멘, 와트 등으로 측정된) 제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 입사광을 수용하도록 구성될 수 있다. 수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파될 수 있고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 (예를 들어, 루멘, 와트 등으로 측정된) 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나갈 수 있다. 제2 파워 대 제1 파워의 비는 약 5% 이상, 약 10% 이상, 약 15% 이상, 약 20% 이상, 약 25% 이상, 약 30% 이상, 약 35% 이상, 약 40% 이상, 약 45% 이상, 약 50% 이상, 약 55% 이상, 약 60% 이상, 약 65% 이상, 약 70% 이상 등 및/또는 약 80% 이하, 약 75% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하, 약 60% 이하, 약 55% 이하, 약 50% 이하, 약 45% 이하, 약 40% 이하, 약 35% 이하, 약 30% 이하, 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 15% 이하 등일 수 있다. 또한, x1과 x2의 차이의 절대값은 0.03 이하일 수 있고, y1과 y2의 차이의 절대값은 0.05 이하일 수 있다.
예시적인 도광체는 x1 색 좌표가 약 0.25 내지 약 0.35, 약 0.28 내지 약 0.32 범위 등인 (예를 들어, 광원들(102)로부터의) 입사광을 수용하도록 구성되거나 조정될 수 있다. 예시적인 도광체는 y1 색 좌표가 약 0.15 내지 약 0.35, 약 0.2 내지 약 0.3 범위 등인 (예를 들어, 광원들(102)로부터의) 입사광을 수용하도록 구성되거나 조정될 수 있다. x1과 x2의 차이의 절대값은 약 0.04 이하, 약 0.03 이하, 약 0.02 이하, 약 0.01 이하 등 및/또는 약 0.005 이상, 약 0.01 이상, 약 0.015 이상, 약 0.025 이상 등일 수 있다. y1과 y2의 차이의 절대값은 약 0.05 이하, 약 0.04 이하, 약 0.03 이하, 약 0.02 이하 등 및/또는 약 0.01 이상, 약 0.02 이상, 약 0.03 이상 등일 수 있다.
또한, 예시적인 도광체에 의한 광 출력은 강도 프로파일의 관점에서 설명될 수 있다. 강도 프로파일은 광학 축(105) 및 중심 출력 방향(131)을 구비하거나 포함하는 평면 내에 있을 수 있다. 강도 프로파일은 강도 프로파일의 사실상 중심에서 피크를 가질 수 있다. 또한, 예시적인 도광체는 강도 프로파일의 반치 전폭(FWHM) 대 활성 길이의 비가 50% 이상일 수 있다.
실시예
새로운 노치각 또는 돌출각(예를 들어, 도 1을 참조하여 본 명세서에 기재된 각도 α 및 β)을 사용한 조광 개선을 입증하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 2개의 LED로부터의 광(예를 들어, 울트라 화이트(블루-틴트(blue-tint) 컬러)을 1200 mm 길이 정밀 조명 요소(precision lighting element, PLE) 섬유의 2개의 단부 표면에 커플링하였다. PLE 섬유는 7 mm 직경 및 버섯형 외형을 가졌으며, 670개의 노치부를 포함하였다. 이 시뮬레이션은 120, 108, 90, 80, 및 70도에서의 노치각에 대해 조광 출력을 비교하는데, 이때 다른 파라미터들, 예컨대 이를테면 노치 깊이, 노치 간격 등은 일정하게 유지된다.
표 1에 결과가 나타나 있다. 더 구체적으로는, 표 1은 노치각, x 좌표를 따라 측정된 색 변이, y 좌표를 따라 측정된 색 변이, 총 출력 효율(108도의 실시예에 대해 정규화됨), 및 피크 조도(peak irradiance)(108도의 실시예에 대해 정규화됨)를 포함한다.
[표 1]
Figure pct00001
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 노치각 또는 피크각이 108도인 (예를 들어, 각도 α 및 β 둘 모두가 36도인) 시뮬레이션된 도광체는 최고의 총 출력 효율 및 높은 피크 조도를 보여주었다. 에지 부분과 중심 부분 사이의 색 변이는 70, 80, 및 90도의 실시예들과 비교할 때 훨씬 감소될 수 있다.
도 4a 내지 도 4e는 시뮬레이션된 도광체들에 대한 실험 결과를 나타낸다. 더 구체적으로는, 도 4a 내지 도 4e는 입사 광속(incident flux)에 대한 총 조도 맵 및 맵의 축들을 가로질러 얻어진 럭스(lux)를 도시한 그래프를 나타낸다. 노치각이 70도인 (예를 들어, 각도 α 및 β 둘 모두가 55도인) 시뮬레이션된 도광체는 도 4a에 나타나 있고, 노치각이 80도인 (예를 들어, 각도 α 및 β 둘 모두가 50도인) 시뮬레이션된 도광체는 도 4b에 나타나 있고, 노치각이 90도인 (예를 들어, 각도 α 및 β 둘 모두가 45도인) 시뮬레이션된 도광체는 도 4c에 나타나 있고, 노치각이 108도인 (예를 들어, 각도 α 및 β 둘 모두가 36도인) 시뮬레이션된 도광체는 도 4d에 나타나 있고, 노치각이 120도인 (예를 들어, 각도 α 및 β 둘 모두가 30도인) 시뮬레이션된 도광체는 도 4e에 나타나 있다.
노치각이 70도인 시뮬레이션된 도광체에 대한 피크 조도는 42 럭스였다. 노치각이 80도인 시뮬레이션된 도광체에 대한 피크 조도는 48 럭스였다. 노치각이 90도인 시뮬레이션된 도광체에 대한 피크 조도는 63 럭스였다. 노치각이 108도인 시뮬레이션된 도광체에 대한 피크 조도는 105 럭스였다. 노치각이 120도인 시뮬레이션된 도광체에 대한 피크 조도는 128 럭스였다.
알 수 있는 바와 같이, 108도의 노치 설계는 우수한 중심 조광을 보여주고, 최상의 시스템 효율을 갖는다. (에지 부분과 중심 부분 사이의) 광 패턴의 색 변이는 70, 80, 및 90도 노치각의 실시예들과 비교할 때 108도 노치각의 실시예 및 120도 노치각의 실시예에서 감소된다.
이로써, 도광체의 실시 형태들이 개시되어 있다. 당업자는 본 명세서에 기술된 구성이 개시된 실시 형태들 이외의 실시 형태들로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시 형태들은 제한이 아닌 예시의 목적으로 제공된다.
다음은 본 발명의 실시 형태들의 목록이다.
실시 형태 1은 도광체로서, 본 도광체는 광학 축 상에 중심이 있고 복수의 개별 광 추출 구조체들을 포함하며, 복수의 개별 광 추출 구조체들은 서로 옆에 이격되어 있으며, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체의 반대편 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제1 표면을 포함하며, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이룬다.
실시 형태 2는 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제1 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축을 향해 그리고 도광체의 코어 내로 연장되며, 그 결과 광 추출 구조체는 노치부를 포함하게 되는, 실시 형태 1의 도광체이다.
실시 형태 3은 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제1 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축 및 도광체의 코어로부터 멀어지는 쪽으로 연장되며, 그 결과 광 추출 구조체는 돌출부를 포함하게 되는, 실시 형태 1 또는 실시 형태 2 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 4는 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체는 노치부를 포함하고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 다른 개별 광 추출 구조체는 돌출부를 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 3 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 5는 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 노치부를 포함하는, 실시 형태 1의 도광체이다.
실시 형태 6은 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 돌출부를 포함하는, 실시 형태 1의 도광체이다.
실시 형태 7은 광학 축에 대해 직각인 방향으로 원형, 난형, 정사각형, 또는 직사각형 단면을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 8은 광학 축에 대해 직각인 방향으로 버섯형 단면을 가지며, 버섯형은 하부 부분 상에 배치된 상부 부분을 포함하며, 상부 부분은 더 좁고 도광체의 제1 측면 및 광 추출 구조체들을 포함하고, 하부 부분은 더 넓고 도광체의 반대편 제2 측면을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 6 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 9는 상부 부분은 서로 반대편에 있는 2개의 사실상 평행한 평면형 측면들을 포함하는, 실시 형태 8의 도광체이다.
실시 형태 10은 제1 측면은 아치형 제1 표면을 포함하고, 제2 측면은 아치형 제2 표면을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 9 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 11은 서로 반대편에 있는 제3 측면들 - 각각의 제3 측면은 제2 측면의 상응하는 외부 에지로부터 내향으로 연장됨 -; 및
서로 반대편에 있는 제4 측면들 - 각각의 제4 측면은 상응하는 제3 측면의 내부 에지로부터 제1 측면의 외부 에지까지 연장됨 - 을 추가로 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 10 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 12는 서로 반대편에 있는 제4 측면들이 서로 사실상 평행한, 실시 형태 11의 도광체이다.
실시 형태 13은 서로 반대편에 있는 제4 측면들이 사실상 평면형인, 실시 형태 11 또는 실시 형태 12 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 14는 광학 축을 포함하는 대칭 평면을 추가로 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 13 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 15는 가요성인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 14 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 16은 강성인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 14 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 17은 도광체의 입력 면에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정된 활성 길이를 가지며, 활성 길이는 200 mm 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 16 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 18은 활성 길이는 500 mm 이상인, 실시 형태 17의 도광체이다.
실시 형태 19는 활성 길이는 1000 mm 이상인, 실시 형태 17의 도광체이다.
실시 형태 20은 활성 길이는 2 m 이상인, 실시 형태 17의 도광체이다.
실시 형태 21은 활성 길이는 3 m 이상인, 실시 형태 17의 도광체이다.
실시 형태 22는 활성 길이는 5 m 이상인, 실시 형태 17의 도광체이다.
실시 형태 23은 활성 길이는 10 m 이상인, 실시 형태 17의 도광체이다.
실시 형태 24는 500 mm 길이 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 23 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 25는 1 m 길이 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 23 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 26은 2 m 길이 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 23 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 27은 5 m 길이 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 23 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 28은 10 m 길이 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 23 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 29는 굴절률이 1.3 내지 1.65 범위인 코어를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 28 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 30은 굴절률이 1.4 내지 1.6 범위인 코어를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 29 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 31은 굴절률이 1.5 내지 1.6 범위인 코어를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 30 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 32는 굴절률이 1.5 내지 1.55 범위인 코어를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 31 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 33은 코어를 둘러싸는 클래딩을 갖는, 실시 형태 2 또는 실시 형태 3 및 실시 형태 29 내지 실시 형태 32 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 34는 클래딩은 금속을 포함하는, 실시 형태 33의 도광체이다.
실시 형태 35는 클래딩은 굴절률이 1 내지 1.6의 범위인, 실시 형태 33의 도광체이다.
실시 형태 36은 클래딩은 굴절률이 1 내지 1.5의 범위인, 실시 형태 33의 도광체이다.
실시 형태 37은 클래딩은 굴절률이 1 내지 1.4의 범위인, 실시 형태 33의 도광체이다.
실시 형태 38은 클래딩은 굴절률이 1 내지 1.3의 범위인, 실시 형태 33의 도광체이다.
실시 형태 39는 클래딩은 굴절률이 1 내지 1.2의 범위인, 실시 형태 33의 도광체이다.
실시 형태 40은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.01 cm-1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 41은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.015 cm-1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 42는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.018 cm-1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 43은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.019 cm-1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 44는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.02 cm-1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 45는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.025 cm-1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 46은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.03 cm-1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 47은 광은 내부 전반사에 의해 광학 축을 따라서 제1 방향을 따라 전파되는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 46 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 48은 광학적으로 균질한 코어를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 47 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 49는 500 nm에서의 광학 흡수 계수 θ, 및 도광체의 입력 면에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정된 활성 길이 d를 가지며, θ.d가 1 이상인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 48 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 50은 θ.d는 1.5 이상인, 실시 형태 49의 도광체이다.
실시 형태 51은 θ.d는 2 이상인, 실시 형태 49의 도광체이다.
실시 형태 52는 θ.d는 2.5 이상인, 실시 형태 49의 도광체이다.
실시 형태 53은 θ.d는 3 이상인, 실시 형태 49의 도광체이다.
실시 형태 54는 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제1 표면은 제1 표면의 반사율을 증가시키기 위한 광 반사 층을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 53 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 55는 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제1 표면은 공기에 노출되는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 54 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 56은 각각의 광 추출 구조체의 제1 표면은 사실상 평면형인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 55 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 57은 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제1 표면은 아치형 표면을 포함하며, 아치형 표면에 접하는 적어도 하나의 평면이 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 55 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 58은 복수의 이격된 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 2개의 광 추출 구조체들은 상이한 관련 제1 각도들을 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 57 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 59는 제1 각도는 45도 미만 및 20도 초과인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 58 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 60은 제1 각도는 45도 미만 및 30도 초과인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 59 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 61은 제1 각도는 40도 미만 및 30도 초과인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 60 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 62는, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 전파되는 광을 도광체의 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제2 표면을 추가로 포함하며, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 61 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 63은 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제2 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축을 향해 그리고 도광체의 코어 내로 연장되며, 그 결과 광 추출 구조체는 노치부를 포함하게 되는, 실시 형태 62의 도광체이다.
실시 형태 64는 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체에 대해, 제2 표면은 도광체의 제1 측면으로부터 광학 축 및 도광체의 코어로부터 멀어지는 쪽으로 연장되며, 그 결과 광 추출 구조체는 돌출부를 포함하게 되는, 실시 형태 62 또는 실시 형태 63 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 65는 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 개별 광 추출 구조체는 노치부를 포함하고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 적어도 하나의 다른 개별 광 추출 구조체는 돌출부를 포함하는, 실시 형태 62 내지 실시 형태 64 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 66은 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 노치부를 포함하는, 실시 형태 62의 도광체이다.
실시 형태 67은 복수의 개별 광 추출 구조체들에서 각각의 개별 광 추출 구조체는 돌출부를 포함하는, 실시 형태 62의 도광체이다.
실시 형태 68은 제2 각도는 45도 미만 및 20도 초과인, 실시 형태 62 내지 실시 형태 67 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 69는 제2 각도는 45도 미만 및 30도 초과인, 실시 형태 62 내지 실시 형태 68 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 70은 제2 각도는 40도 미만 및 30도 초과인, 실시 형태 62 내지 실시 형태 69 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 71은 제2 각도는 제1 각도와 상이한, 실시 형태 62 내지 실시 형태 70 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 72는 각각의 광 추출 구조체의 제2 표면은 사실상 평면형인, 실시 형태 62 내지 실시 형태 71 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 73은 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제2 표면은 아치형 표면을 포함하며, 아치형 표면에 접하는 적어도 하나의 평면이 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 62 내지 실시 형태 71 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 74는 각각의 광 추출 구조체의 제1 표면과 제2 표면은 피크각이 90도 초과 및 150도 미만인 선형 피크에서 교차하는, 실시 형태 62 내지 실시 형태 73 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 75는 피크각은 100도 초과 및 140도 미만인, 실시 형태 74의 도광체이다.
실시 형태 76은 피크각은 100도 초과 및 120도 미만인, 실시 형태 74의 도광체이다.
실시 형태 77은 적어도 하나의 광 추출 구조체는 광학 축에 대해 평행한 방향으로 V자형 단면을 포함하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 76 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 78은 각각의 광 추출 구조체의 제1 표면은 도광체의 제2 측면으로부터, 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 주로 내부 전반사에 의해 제2 측면을 향해 반사함으로써 추출하도록 구성되는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 77 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 79는 2개의 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격은 복수의 개별 광 추출 구조체들을 가로질러 선형으로 변하는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 78 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 80은 2개의 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격은 2개의 다른 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격과 상이한, 실시 형태 1 내지 실시 형태 78 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 81은 각각의 2개의 이웃하는 광 추출 구조체들 사이의 분리간격은 0.5 mm 내지 10 mm의 범위인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 80 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 82는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.015 cm-1 이상이고, 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 입사광을 수용하도록 구성되며,
수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 10% 이상이고, x1과 x2의 차이의 절대값이 0.03 이하이고, y1과 y2의 차이의 절대값이 0.05 이하인, 실시 형태 1 내지 실시 형태 39 및 실시 형태 47 내지 실시 형태 81 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 83은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수는 0.019 cm-1 이상인, 실시 형태 82의 도광체이다.
실시 형태 84는 도광체의 입력 면으로부터 x1 색 좌표가 0.25 내지 0.35의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 82 또는 실시 형태 83 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 85는 도광체의 입력 면으로부터 x1 색 좌표가 0.28 내지 0.32의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 82 내지 실시 형태 84 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 86은 도광체의 입력 면으로부터 y1 색 좌표가 0.15 내지 0.35의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 82 내지 실시 형태 85 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 87은 도광체의 입력 면으로부터 y1 색 좌표가 0.2 내지 0.3의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 82 내지 실시 형태 86 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 88은 도광체의 입력 면으로부터 x1 색 좌표가 0.25 내지 0.35의 범위이고, y1 색 좌표가 0.15 내지 0.35의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 82 또는 실시 형태 83 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 89는 x1과 x2의 차이의 절대값은 0.02 이하인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 88 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 90은 x1과 x2의 차이의 절대값은 0.01 이하인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 89 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 91은 y1과 y2의 차이의 절대값은 0.04 이하인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 90 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 92는 y1과 y2의 차이의 절대값은 0.03 이하인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 91 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 93은 y1과 y2의 차이의 절대값은 0.02 이하인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 92 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 94는 제2 파워 대 제1 파워의 비는 15% 이상인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 93 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 95는 제2 파워 대 제1 파워의 비는 20% 이상인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 94 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 96은 제2 파워 대 제1 파워의 비는 30% 이상인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 95 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 97은 제2 파워 대 제1 파워의 비는 40% 이상인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 96 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 98은 제2 파워 대 제1 파워의 비는 50% 이상인, 실시 형태 82 내지 실시 형태 97 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 99는 조명 시스템으로서, 본 조명 시스템은
제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 광을 방출하도록 구성된 광원; 및
실시 형태 1 내지 실시 형태 39 및 실시 형태 47 내지 실시 형태 81 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체를 포함하며, 도광체는
500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.015 cm-1 이상이고;
광원에 의해 방출되는 광을 수용하기 위한 입력 면을 포함하며,
수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 10% 이상이고, x1과 x2의 차이의 절대값이 0.03 이하이고, y1과 y2의 차이의 절대값이 0.05 이하이다.
실시 형태 100은 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워를 갖는 입사광을 수용하도록 구성되며, 수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 중심 출력 방향을 따라 전파되고 제2 파워를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 10% 이상이고, 출력 광은 광학 축 및 중심 출력 방향을 포함하는 평면 내에 강도 프로파일을 갖고, 강도 프로파일은 강도 프로파일의 사실상 중심에서 피크를 갖는, 실시 형태 1 내지 실시 형태 99 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 101은 제2 파워 대 제1 파워의 비는 20% 이상인, 실시 형태 100의 도광체이다.
실시 형태 102는 제2 파워 대 제1 파워의 비는 30% 이상인, 실시 형태 100의 도광체이다.
실시 형태 103은 제2 파워 대 제1 파워의 비는 40% 이상인, 실시 형태 100의 도광체이다.
실시 형태 104는 제2 파워 대 제1 파워의 비는 50% 이상인, 실시 형태 100의 도광체이다.
실시 형태 105는 도광체의 입력 면에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정된 활성 길이를 가지며, 강도 프로파일의 반치 전폭(FWHM) 대 활성 길이의 비가 0.5 이상인, 실시 형태 101 내지 실시 형태 104 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 106은 강도 프로파일의 FWHM 대 활성 길이의 비는 1 이상인, 실시 형태 105의 도광체이다.
실시 형태 107은 강도 프로파일의 FWHM 대 활성 길이의 비는 2 이상인, 실시 형태 105의 도광체이다.
실시 형태 108은 강도 프로파일의 FWHM 대 활성 길이의 비는 3 이상인, 실시 형태 105의 도광체이다.
실시 형태 109는 강도 프로파일의 FWHM 대 활성 길이의 비는 4 이상인, 실시 형태 105의 도광체이다.
실시 형태 110은 강도 프로파일의 FWHM 대 활성 길이의 비는 5 이상인, 실시 형태 105의 도광체이다.
실시 형태 111은 도광체로서, 본 도광체는 복수의 이격된 개별 광 추출 구조물들을 포함하고, 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.01 cm-1 이상이며, 각각의 광 추출 구조체는 내부 전반사에 의해 도광체 내에서 전파되는 광을 추출하도록 구성되고, 각각의 광 추출 구조체는 추출 효율이 5% 미만, 또는 4% 미만, 또는 3% 미만, 또는 2% 미만, 또는 1.5% 미만, 또는 1% 미만, 또는 0.5% 미만이고, 도광체는 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 입사광을 수용하도록 구성되며, 수용된 광은 내부 전반사에 의해 도광체 내에서 전파되고, 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 10% 이상이고, x1과 x2의 차이의 절대값이 0.03 이하이고, y1과 y2의 차이의 절대값이 0.05 이하이다.
실시 형태 112는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수는 0.015 cm-1 이상인, 실시 형태 111의 도광체이다.
실시 형태 113은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수는 0.018 cm-1 이상인, 실시 형태 111의 도광체이다.
실시 형태 114는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수는 0.019 cm-1 이상인, 실시 형태 111의 도광체이다.
실시 형태 115는 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수는 0.02 cm-1 이상인, 실시 형태 111의 도광체이다.
실시 형태 116은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수는 0.025 cm-1 이상인, 실시 형태 111의 도광체이다.
실시 형태 117은 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수는 0.03 cm-1 이상인, 실시 형태 111의 도광체이다.
실시 형태 118은 x1 색 좌표가 0.25 내지 0.35의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 111 내지 실시 형태 117 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 119는 x1 색 좌표가 0.28 내지 0.32의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 111 내지 실시 형태 117 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 120은 y1 색 좌표가 0.15 내지 0.35의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 111 내지 실시 형태 119 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 121은 y1 색 좌표가 0.2 내지 0.3의 범위인 입사광을 수용하도록 구성되는, 실시 형태 111 내지 실시 형태 119 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 122는 제2 파워 대 제1 파워의 비는 15% 이상인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 121 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 123은 제2 파워 대 제1 파워의 비는 20% 이상인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 121 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 124는 제2 파워 대 제1 파워의 비는 30% 이상인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 121 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 125는 제2 파워 대 제1 파워의 비는 40% 이상인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 121 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 126은 제2 파워 대 제1 파워의 비는 50% 이상인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 121 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 127은 x1과 x2의 차이의 절대값은 0.02 이하인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 125 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 128은 x1과 x2의 차이의 절대값은 0.01 이하인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 125 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 129는 y1과 y2의 차이의 절대값은 0.04 이하인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 127 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 130은 y1과 y2의 차이의 절대값은 0.03 이하인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 127 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 131은 y1과 y2의 차이의 절대값은 0.02 이하인, 실시 형태 111 내지 실시 형태 127 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 132는 도광체로서, 본 도광체는 광학 축 상에 중심이 있고 복수의 개별 광 추출 구조체들을 포함하며, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체의 반대편 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제1 표면을 포함하며, 복수의 광 추출 구조체들에서 50% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이룬다.
실시 형태 133은 복수의 광 추출 구조체들에서 60% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 실시 형태 131의 도광체이다.
실시 형태 134는 복수의 광 추출 구조체들에서 70% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 실시 형태 131의 도광체이다.
실시 형태 135는 복수의 광 추출 구조체들에서 80% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 실시 형태 131의 도광체이다.
실시 형태 136은 복수의 광 추출 구조체들에서 90% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 실시 형태 131의 도광체이다.
실시 형태 137은 복수의 광 추출 구조체들에서 95% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 실시 형태 131의 도광체이다.
실시 형태 138은, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 전파되는 광을 도광체의 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제2 표면을 추가로 포함하며, 복수의 광 추출 구조체들에서 50% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 131 내지 실시 형태 136 중 어느 하나의 실시 형태의 도광체이다.
실시 형태 139는 복수의 광 추출 구조체들에서 60% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 137의 도광체이다.
실시 형태 140은 복수의 광 추출 구조체들에서 70% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 137의 도광체이다.
실시 형태 141은 복수의 광 추출 구조체들에서 80% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 137의 도광체이다.
실시 형태 142는 복수의 광 추출 구조체들에서 90% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 137의 도광체이다.
실시 형태 143은 복수의 광 추출 구조체들에서 95% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제2 각도를 이루는, 실시 형태 137의 도광체이다.
실시 형태 144는 서로 반대편에 있는 제3 측면들 사이의 사각(oblique angle)이 90도 내지 180도의 범위인, 실시 형태 11의 도광체이다.
실시 형태 145는 서로 반대편에 있는 제3 측면들 사이의 사각이 100도 내지 175도의 범위인, 실시 형태 11의 도광체이다.
실시 형태 146은 서로 반대편에 있는 제3 측면들 사이의 사각이 110도 내지 175도의 범위인, 실시 형태 11의 도광체이다.

Claims (10)

  1. 도광체로서,
    광학 축 상에 중심이 있고 복수의 개별 광 추출 구조체들을 포함하며, 복수의 개별 광 추출 구조체들은 서로 옆에 이격되어 있으며, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체의 반대편 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제1 표면을 포함하며, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 도광체.
  2. 제1항에 있어서, 도광체의 입력 면(input face)에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정된 활성 길이를 가지며, 활성 길이는 200 mm 이상인, 도광체.
  3. 제1항에 있어서, 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수(optical absorption coefficient)가 0.02 cm-1 이상인, 도광체.
  4. 제1항에 있어서, 500 nm에서의 광학 흡수 계수 θ, 및 도광체의 입력 면에 가장 가까운 첫 번째 광 추출 구조체와 입력 면으로부터 가장 먼 마지막 광 추출 구조체 사이의 거리로서 한정된 활성 길이 d를 가지며, θ.d가 2 이상인, 도광체.
  5. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 광 추출 구조체의 제1 표면은 아치형 표면을 포함하며, 아치형 표면에 접하는 적어도 하나의 평면이 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 도광체.
  6. 제1항에 있어서, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 전파되는 광을 도광체의 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제2 표면을 추가로 포함하며, 제2 표면은 광학 축과 45도 미만 및 20도 초과인 제2 각도를 이루며, 각각의 광 추출 구조체의 제1 표면과 제2 표면은 피크각이 100도 초과 및 140도 미만인 선형 피크(linear peak)에서 교차하는, 도광체.
  7. 제1항에 있어서, 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.015 cm-1 이상이고, 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 입사광을 수용하도록 구성되며, 수용된 광이 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되고 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 10% 이상이고, x1과 x2의 차이의 절대값이 0.03 이하이고, y1과 y2의 차이의 절대값이 0.05 이하인, 도광체.
  8. 제1항에 있어서, 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워를 갖는 입사광을 수용하도록 구성되며,
    수용된 광은 도광체 내에서 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되고 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 중심 출력 방향을 따라 전파되고 제2 파워를 갖는 출력 광으로서 제2 측면으로부터 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 10% 이상이고, 출력 광은 광학 축 및 중심 출력 방향을 포함하는 평면 내에 강도 프로파일을 갖고, 강도 프로파일은 강도 프로파일의 사실상 중심에서 피크를 갖는, 도광체.
  9. 도광체로서,
    복수의 이격된 개별 광 추출 구조물들을 포함하고, 500 nm 파장에서의 광학 흡수 계수가 0.01 cm-1 이상이며, 각각의 광 추출 구조체는 내부 전반사(total internal reflection)에 의해 도광체 내에서 전파되는 광을 추출하도록 구성되고, 각각의 광 추출 구조체는 추출 효율이 2% 미만이고, 도광체는 도광체의 입력 면으로부터 제1 파워와 0.2 내지 0.4 범위의 x1 색 좌표 및 0.1 내지 0.4 범위의 y1 색 좌표를 갖는 입사광을 수용하도록 구성되며, 수용된 광은 내부 전반사에 의해 도광체 내에서 전파되고 복수의 개별 광 추출 구조체들에 의해 추출되어 제2 파워와 (x2, y2) 색 좌표를 갖는 출력 광으로서 도광체를 빠져나가며, 제2 파워 대 제1 파워의 비가 10% 이상이고, x1과 x2의 차이의 절대값이 0.03 이하이고, y1과 y2의 차이의 절대값이 0.05 이하인, 도광체.
  10. 도광체로서,
    광학 축 상에 중심이 있고 복수의 개별 광 추출 구조체들을 포함하며, 각각의 광 추출 구조체는, 도광체의 제1 측면으로부터 연장되고 광학 축을 따라 제1 방향으로 전파되는 광을 도광체의 반대편 제2 측면을 향해 반사함으로써 제2 측면으로부터 추출하도록 구성된 제1 표면을 포함하며, 복수의 광 추출 구조체들에서 50% 이상의 광 추출 구조체들 각각에 대해, 제1 표면은 광학 축과 45도 미만 및 10도 초과인 제1 각도를 이루는, 도광체.
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