KR100988626B1

KR100988626B1 - 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치

Info

Publication number: KR100988626B1
Application number: KR1020080079591A
Authority: KR
Inventors: 조한규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-10-18
Anticipated expiration: 2028-08-13
Also published as: KR20090119663A; CN101581435A; CN101581435B

Abstract

본 발명은 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치는, 복수의 프리즘을 포함하고 프리즘의 길이 방향을 따라 연장되는 중공을 가지도록 말린 광학 필름과, 광학 필름을 둘러싸는 지지부재를 포함하고, 복수의 프리즘 중 어느 하나의 프리즘 측면은 600nm 내지 1.5 ㎛의 최대 표면 거칠기를 갖는다. 이에 의해, 빛의 회절을 이용하여 빛을 원거리까지 균일하게 출사시켜 휘도를 균일하게 할 수 있다.

프리즘, 표면 거칠기, 광학 필름, 조명

Description

광 파이프 및 이를 구비한 조명장치{Light pipe and illuminating device comprising the same}

본 발명은 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 프리즘의 표면 거칠기가 소정 범위 이내인 광학 필름을 포함하는 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치에 관한 것이다.

빛을 원거리까지 비교적 적은 전송 손실로 전송시킬 수 있는 광 파이프를 이용한 조명 장치가 종래에 공지되어 있다. 광 파이프는 광 도관(light conduit), 광 파이프(light guide) 또는 광 튜브(light tube)라고도 불리며, 장식용이나 기능성 광을 비교적 넓은 영역에 걸쳐 효과적으로 분배하는 데에 이용된다.

광 파이프는 특정 지점을 조명하기 위한 포인트 조명의 용도뿐만 아니라, 어떤 한 영역을 조명할 목적으로도 이용된다. 광 파이프의 내부에서 진행하는 빛은 외부로 분배되어 특정 영역을 조명하거나, 장식적 효과를 극대화하는데 이용할 수 있다.

그러나, 광 파이프 내부에서의 빛의 전달 및 외부로의 빛의 방출을 적절히 제어하기가 어려워 광 파이프의 길이 방향을 따라 균일한 휘도를 얻기가 어려웠다.

따라서, 광 파이프를 손쉽게 제조할 수 있고, 빛을 원거리까지 전송 및 출사할 수 있는 구조의 광 파이프가 요구된다.

본 발명의 목적은 광 파이프의 길이 방향을 따라 균일한 휘도로 빛을 방출하는 이용한 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치의 제공에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 파이프는, 복수의 프리즘을 포함하고 프리즘의 길이 방향을 따라 연장되는 중공을 가지도록 말린 광학 필름과, 광학 필름을 둘러싸는 지지부재를 포함하고, 복수의 프리즘 중 어느 하나의 프리즘 측면은 600nm 내지 1.5 ㎛의 최대 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조명 장치는, 광원부와, 광원부로부터의 빛을 전송 및 분배하는 광 파이프를 포함하고, 광 파이프는, 복수의 프리즘을 포함하고 프리즘의 길이 방향을 따라 연장되는 중공을 가지도록 말린 광학 필름과, 광학 필름을 둘러싸는 지지부재를 포함하고, 복수의 프리즘 중 어느 하나의 프리즘 측면은 600nm 내지 1.5 ㎛의 최대 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 광학 필름의 프리즘의 표면 거칠기가 소정 범위를 가지며, 이에 따라, 광 파이프 전반적으로 균일한 빛이 방출되게 되며, 동시에 광 투과성이 뛰어나게 된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련하여 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 필름의 일부분을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명과 관련하여 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 필름의 일부분을 도시한 사시도이다. 다만, 이해의 편의상, 구조화되지 않은 내면을 상측으로 하고, 구조화된 외면을 하측으로 하여 도시하였다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 광원(미도시)으로부터의 빛은 화살표와 같이 광학 필름의 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 파이프의 길이 방향을 따라 진행하게 되는데, 광 파이프 내측의 공기에서는 빛 손실이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 빛은 광 파이프를 통해 근거리뿐만 아니라 원거리까지도 거의 손실 없이 전송될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 부분 절개 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 발생 하는 빛은 광 파이프(320)로 입력되어 외부로 출력된다.

광 파이프(320)는 광원부(310)로부터의 빛을 입력받아 전송 및 분배함으로써 외부로 빛을 출력한다. 광 파이프(320)는, 빛을 반사 또는 굴절시켜 광원부(310)가 발생하는 빛을 고르게 분배하는 광학 필름(322), 및 지지부재(324)를 포함할 수 있다.

광학 필름(322)은, 복수의 프리즘 등으로 구조화되는 면을 포함하며, 프리즘의 길이 방향(y 방향)을 따라 연장되는 중공(hollow)을 가지도록 말아서 사용되어 진다. 이러한 광학 필름(322)은, 광원부(310)가 발생하는 빛을 반사 또는 굴절시킴으로써, 광원부(310)와 이격되는 영역까지 빛을 전송할 수 있다.

여기서 구조화되는 면이 프리즘인 경우에, 프리즘의 측면의 표면 거칠기(surface roughness), 특히 프리즘의 측면의 최대 표면 거칠기(peak to vally, PV)는 600nm 내지 1.5 ㎛인 것이 바람직하다. 최대 표면 거칠기(PV)가 600nm 보다 작은 경우, 난반사 효과가 떨어져 광학 필름(322)을 통해 균일한 빛을 방출하기 어려워지며, 반면에 최대 표면 거칠기(PV)가 1.5 ㎛ 보다 큰 경우, 광 투과율이 저하될 수 있다.

광학 필름(322)의 프리즘의 표면 거칠기에 대한 상세한 설명은 도 5 및 도 6을 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 파이 프(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 높일 수 있다.

도 4는 도 3에 도시한 조명 장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 조명 장치(300)는, 하우징(316), 광원(312), 반사경(314)을 포함하는 광원부(310)와, 광학 필름(322), 지지부재(324)를 포함하는 광 파이프(320)를 포함할 수 있으며, 캡부(332)와 반사경(334)을 포함하는 반사캡(330)을 더 포함할 수 있다.

광원부(310)는 빛을 출력하는 광원(312)과 광원(312)이 출력하는 빛을 반사하여 광 파이프(320)로 안내하는 반사경(314), 및 광원(312)과 반사경(314)을 수납하는 하우징(316)을 포함할 수 있다.

광원(312)은 빛을 발생하는 램프로서, 광 파이프(320)가 배치되는 환경에 따라 다양한 종류의 램프를 이용할 수 있다. 예를 들어, 할로겐 램프, 발광 다이오드, 메탈할라이드 램프, 또는 플라즈마 라이팅 소스 등을 광원(312)으로 이용할 수 있다.

반사경(314)은 광원(312)의 후방에 배치되며, 반사율이 우수한 알루미늄 또는 은과 같은 금속 물질을 표면에 구비할 수 있다. 반사경(314)의 구조는 특별한 제한이 없으나, 조명 장치(300)의 길이에 대응하여 결정되는 것이 바람직하며, 비구면 반사경으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 반사경(314)을 비구경 반사경으로 형 성하고, 광원(312)에 대응하는 반사경(314)의 표면에 알루미늄 또는 은과 같은 금속 물질을 포함하는 피막을 형성함으로써 반사율을 높일 수 있다.

하우징(316)은 광원(312) 및 반사경(314)를 수납하는 공간을 내부에 포함하며, 외부에서 가해지는 충격 또는 이물질 등으로부터 광원(312)과 반사경(314)을 보호할 수 있다. 광원(312)과 반사경(314)을 보호하기 위해, 하우징(316)은 강도, 방열 특성, 및 가공성이 우수한 물질로 형성하는 것이 바람직하다.

광 파이프(320)는 광원부(310)와 광학적으로 연결되며, 광원부(310)가 발생하는 빛을 입력받아 전송 및 분배한다. 광 파이프(320)는 빛을 반사 또는 굴절시키는 구조화된 면을 포함하는 광학필름(322), 및 광학필름(322)을 둘러싸는(surrouding) 지지부재(324)를 포함할 수 있다. 광학 필름(322)은 중공(380)을 가지도록 말려진다. 광학 필름(322)은 지지부재(324)와 대응하는 면이 구조화될 수 있으며, 광원부(310)에서 출력하는 빛을 전송 및 분배하여 광 파이프(320)에서 빛이 고르게 출력되도록 한다.

반사캡(330)은 광 파이프(320)의 일단에 부착되는 캡부(332)와 캡부(332)내에 배치되어 광 파이프(320)가 전송하는 빛을 반사시키는 반사경(334)을 포함할 수 있다. 반사경(334)은 광 파이프(320)가 전송하는 빛을 효율적으로 반사할 수 있도록 알루미늄 또는 은과 같이 반사율이 높은 금속 물질을 포함하는 코팅막을 포함할 수 있다. 반사경(334)은 평면 또는 구면 형태를 가질 수 있으며, 구면 형태로 형성되는 경우, 곡률이 0.001 이하인 오목 거울인 것이 바람직하다.

도 5는 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 일예를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 광 파이프(320)는, 복수의 프리즘을 구비하는 광학 필름(322)과, 광학 필름(322)을 둘러싸는 지지부재(324)를 포함할 수 있다.

즉, 광학 필름(322)은 복수의 프리즘으로 구조화되는 제1 면(322a)과, 제1 면(322a)에 대향하는(facing) 제2 면(322b)을 포함할 수 있다. 특히, 프리즘은 광 파이프(320)의 길이 방향으로 연장될 수 있으며, 이등변 삼각형, 정삼각형 또는 사다리꼴의 형상을 가질 수 있다. 한편, 광학 필름(322)의 프리즘은 외측으로 배치될 수 있다. 즉, 광학 필름(322)의 제1 면(322a), 구체적으로는 복수의 프리즘(322p) 각각의 꼭지점(apex)이 지지부재(324)를 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 광학 필름(322)은 중공(380)을 가지도록 말려진다. 도면에서는 둥글게 말려지는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않고 다각형 등 다양한 형상으로 말려지는 것도 가능하다.

지지부재(324)는 코팅,압출,사출,몰딩 또는 롤 가공 등을 이용해 만들 수 있다. 예를 들어, 수지(resin)를 코팅,압출,사출, 몰딩 또는 롤 가공의 방법을 이용해 필름 형태로 만든 후, 원통 형상으로 말아서 지지부재(324)를 만들거나, 수지(resin)를 압출을 통해 원통 형상으로 뽑아내어 지지부재(324)를 만들 수도 있다. 이외에 다양한 방법으로 지지부재(324)를 만들 수 있다.

지지부재(324)는 광학 필름(322)의 외부에 배치되어 광학 필름(322)을 둘러싸며, 외부에서 유입될 수 있는 먼지 또는 외부에서 가해질 수 있는 충격 등으로부터 광학 필름(322)을 보호한다.

광학 필름(322)은, 광 투과율이 우수하고, 내충격성과 내열성 등이 우수한 열가소성 수지 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 광학 필름(322)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylen Terephthalate; PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC) 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate; PMMA) 등을 포함할 수 있다. 특히, 폴리카보네이트는 강도가 높아 잘 깨지지 않고 쉽게 변형되지 않으며, 가시광선 투과율이 높아서 광학 필름(322)의 재료로 적합하다.

한편, 지지부재(324)는 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리염화비닐로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 중합체성 물질로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명과 관련하여, 광학 필름(322)의 프리즘의 표면이 균일할수록, 난반사 효과가 떨어져서, 광 파이프(320)를 통해, 균일한 빛을 방출하기 어려워지며, 프리즘의 표면이 불균일할수록, 광 투과율이 저하될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 프리즘의 표면의 균일도에 관해 기술하기 위해 프리즘의 표면 거칠기를 이용한다. 구체적으로 프리즘의 표면 거칠기는 프리즘의 측면(322s)의 표면 거칠기를 의미한다. 프리즘의 측면(322s)의 표면 거칠기 중, 최대 표면 거칠기(peak to vally, PV)는 프리즘 측면 표면의 산(최대치)과 골(최소치)의 차이를 의미한다.

하기의 표 1은 프리즘(322p)의 측면(322s)의 최대 표면 거칠기(PV)에 따른 광학 필름(322)의 휘도 및 광투과성에 대한 실험 결과를 나타낸다.

최대 표면 거칠기(PV)	광원부 표면휘도 (cd/㎡)	광 파이프 종단 휘도(cd/㎡)	광 투과성
500nm	6000	5000	◎
600nm	5950	5430	○
700nm	5900	5450	○
800nm	5860	5460	○
900nm	5830	5490	○
1㎛	5790	5500	○
1.1㎛	5760	5500	○
1.2㎛	5740	5510	○
1.3㎛	5720	5510	○
1.4㎛	5710	5515	○
1.5㎛	5700	5520	○
1.6㎛	5690	5520	×

상기 표 1에 나타난 바와 같이 최대 표면 거칠기(PV)가 600nm보다 작은 경우, 난반사 효과가 떨어지므로, 광원부 표면휘도와 광 파이프 종단 휘도의 차이가 현저히 커져, 광 파이프(320)면 전체를 통해 균일한 빛을 방출하기 어려워진다.

한편, 표 1에 나타난 바와 같이 최대 표면 거칠기(PV)가 1.5㎛보다 큰 경우, 표면 거칠기가 너무 커져 광학 필름(322)을 비롯한 광 파이프(320) 전체의 광 투과율이 저하된다.

따라서, 광학 필름(322)의 프리즘(322p)의 최대 표면 거칠기(PV)는 600nm 내지 1.5㎛ 범위인 것이 바람직하다. 이 범위 내에서, 광학 필름(322)을 포함하는 광 파이프(320)는 빛을 효율적으로 광 파이프(320)의 종단까지 전달할 수 있으며, 또한 광 투과율도 좋게 된다.

한편, 프리즘(322p)의 측면(322s)의 표면 거칠기로서, 제곱 평균 제곱근(root mean square ; RMS) 표면 거칠기를 이용하여 기술하는 것도 가능하다. RMS 표면 거칠기는, 하기의 수학식과 같이 정의될 수 있다.

여기서, RMS는 프리즘 측면(322s)의 RMS 표면 거칠기를 의미하며, L은 프리즘 측면(322s)의 길이를 나타내며, z는 프리즘 측면(322s)의 표면 중심선(322c)과 실제 프리즘 표면(322s)의 거리를 나타낸다.

즉, RMS 표면 거칠기는, 광학 필름(322)의 프리즘 측면(322s)의 표면 중심선(322c)으로부터 거리 제곱을 적분한 값을 프리즘(322p)의 측면의 길이(L)로 나누고 다시 제곱근을 구해 계산한 값으로 정의될 수 있다.

하기의 표 2는 프리즘 측면(322s)의 RMS 표면 거칠기에 따른 광학 필름(322)의 휘도 및 광투과성에 대한 실험 결과를 나타낸다.

RMS 표면 거칠기	광원부 표면휘도 (cd/㎡)	광 파이프 종단 휘도(cd/㎡)	광 투과성
30nm	5950	5120	◎
32nm	5900	5180	◎
33nm	5880	5460	○
35nm	5870	5460	○
40nm	5865	5465	○
50nm	5860	5468	○
70nm	5750	5470	○
100nm	5720	5475	○
120nm	5715	5478	○
150nm	5700	5490	○
170nm	5690	5500	○
200nm	5670	5510	○
210nm	5660	5515	×

상기 표 2에 나타난 바와 같이 RMS 표면 거칠기가 33nm보다 작은 경우, 난반사 효과가 떨어지므로, 광원부 표면휘도와 광 파이프 종단 휘도의 차이가 현저히 커져, 광 파이프(320)면 전체를 통해 균일한 빛을 방출하기 어려워진다.

한편, 표 2에 나타난 바와 같이 RMS 표면 거칠기가 200nm보다 큰 경우, 표면 거칠기가 너무 커져 광학 필름(322)를 비롯한 광 파이프(320) 전체의 광 투과율이 저하된다.

따라서, 광학 필름(322)의 프리즘의 RMS 표면 거칠기는 33nm 내지 200nm 범위인 것이 바람직하다. 이 범위 내에서, 광학 필름(322)을 포함하는 광 파이프(320)는 빛을 효율적으로 광 파이프(320)의 종단까지 전달할 수 있으며, 또한 광 투과율도 좋게 된다.

도 6은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 6의 광 파이프(620)의 단면도는 도 5의 광 파이프(320)의 단면도와 거의 유사하다. 도 6의 지지부재(624)와 광학 필름(622)에 대한 설명은 도 5에서 설명한 바와 동일하다. 다만, 광학 필름(622)의 프리즘으로 구조화되는 제1 면(622a)과, 제1 면(622a)에 대향하는 제2 면(622b) 중 제1 면(622a)이 내측으로 향한다는 점에서 그 차이가 있다. 즉, 광학 필름(622)의 프리즘이 도 5와 반대방향인 내측으로 향할 수 있다. 다시 말하면, 광학 필름(622)의 복수의 프리즘(622p) 각각의 꼭지점(apex)이 중공(680)을 향하도록 배치될 수 있다.

한편, 도 5에서 상술한 바와 같이, 광학 필름(622)의 프리즘(622p)의 측면(622s)의 최대 표면 거칠기(PV)는 600nm 내지 1.5 ㎛ 인 것이 바람직하다. 또한, 광학 필름(622)의 프리즘(622p)의 측면(622s)의 RMS 표면 거칠기는 33nm 내지 200nm 인 것이 바람직하다.

이에 의해, 광 파이프는 빛을 효율적으로 광 파이프의 종단까지 전달할 수 있으며, 또한 광 투과율도 좋게 된다.

도 7은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 7의 광 파이프(720)의 단면도는 도 5의 광 파이프(320)의 단면도와 거의 유사하다. 도 7의 지지부재(724), 프리즘으로 구조화되는 제1 면(722a)과 제1 면(722a)에 대향하는 제2 면(722b)을 구비하는 광학 필름(722)에 대한 설명은 도 5에서 설명한 바와 동일하다.

다만, 광학 필름(722)과 지지부재(724) 사이에 광원부로부터의 빛을 반사하는 반사 필름(730)을 더 포함한다는 점에서 그 차이가 있다. 반사 필름(730)을 구비함으로써, 광 파이프 전체를 통해 일정 방향으로 빛을 균일하게 방출할 수 있게 된다.

도 8은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 8의 광 파이프(820)의 단면도는 도 7의 광 파이프(720)의 단면도와 거의 유사하다. 도 8의 지지부재(824), 프리즘으로 구조화되는 제1 면(822a)과 제1 면(822a)에 대향하는 제2 면(822b)을 구비하는 광학 필름(822), 및 반사 필름(830)에 대한 설명은 도 7에서 설명한 바와 동일하다.

다만, 광학 필름(822)과 지지부재(824) 사이에 광원부로부터의 빛을 방출하는 방출 필름(835)을 더 포함한다는 점에서 그 차이가 있다. 반사 필름(830)의 하부에 방출 필름(835)이 배치되는 것이 바람직하다. 방출 필름(835)에 의해, 광 파이프 내에 빛이 효율적으로 외부로 방출되게 된다.

도 9는 도 8의 광 파이프를 구비하는 조명장치의 평면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 9의 조명 장치(900)는, 도 4의 조명 장치(300)와 거의 유사하다. 도 9의 조명 장치(900)는, 광원부(910), 광 파이프(320)를 포함할 수 있으며, 반사캡(930)을 더 포함할 수 있다. 한편, 광 파이프(320)는 방출 필름(935)을 더 포함할 수 있으며, 도면과 같이, 광원부(910)에서 멀어질수록, 방출 필름(935)의 크기가 커지는 것이 바람직하다. 도면에서는 광원부(910)가 광 파이프(920)의 일단에 배치되는 것으로 하나, 이에 한정되지 않으며, 광 파이프(920)의 양단에 배치되는 것도 가능하다. 이때의 방출 필름(935)은, 광원부에서 멀어질수록 그 크기가 커지는, 즉 마름모 형태로 형성되는 것이 가능하다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 10의 조명장치는 도 3의 조명장치와 유사하나, 다만 광 파이프(1020)의 지지부재의 표면에 돌기(1040)가 형성된다는 점에서 그 차이가 있다. 그 외의 도 10의 광원부(1010), 광 파이프(1020) 및 반사캡(1030)에 대한 설명은 도 3을 참조하여 생략한다.

광 파이프(1020)의 지지부재의 표면에 복수의 돌기(1040)가 형성됨으로써, 광 파이프(1020) 전체를 통해 균일한 빛이 방출될 수 있게 된다. 한편, 이러한 돌기(1040)는 광 파이프(1020)의 지지부재와 일체형으로 형성될 수 있다.

한편, 도면과 달리, 광 파이프(1020)의 지지부재의 표면에 복수의 홈이 형성되는 것도 가능하다. 이때의 홈은 광 파이프(1020)의 지지부재와 일체형으로 형성될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 11의 조명장치는 도 3의 조명장치와 유사하나, 다만 광 파이프(1020)의 지지부재의 표면에 돌기(1040) 및 홈(1050)이 형성된다는 점에서 그 차이가 있다. 그 외의 도 11의 광원부(1010), 광 파이프(1020) 및 반사캡(1030)에 대한 설명은 도 3을 참조하여 생략한다.

광 파이프(1020)의 지지부재의 표면에 돌기(1040) 및 홈(1050)이 형성됨으로써, 광 파이프(1020) 전체를 통해 균일한 빛이 방출될 수 있게 된다. 한편, 이러한 돌기(1040) 및 홈(1050)은 광 파이프(1020)의 지지부재와 일체형으로 형성될 수 있다.

도 12는 도 11에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 12의 광 파이프(1020)의 단면도는 도 5의 광 파이프(320)의 단면도와 거의 유사하다. 도 12의 지지부재(1024), 프리즘으로 구조화되는 제1 면(1022a)과 제1 면(1022a)에 대향하는 제2 면(1022b)을 구비하는 광학 필름(1022)에 대한 설명은 도 5에서 설명한 바와 동일하다.

다만, 지지부재(1024)의 내면 및 외면 중 적어도 한 면에 돌기(1040) 및 홈(1050) 중 적어도 하나가 형성된다는 점에서 그 차이가 있다. 이러한 돌기(1040) 및 홈(1050)은, 사출, 압출, 몰딩 가공, 롤 가공, 열경화 또는 UV 경화을 통해 지지부재(1024)의 표면에 형성되도록 표면 처리될 수 있다.

예를 들어, 돌기(1040) 및/또는 홈(1050)이 새겨진 롤(roll) 이나 판(plate) 을 지지부재(1024)의 일 표면에 압착(pressing)함으로써, 지지부재(1024)의 표면에 돌기(1040) 및/또는 홈(1050)이 형성된 지지부재(1024)를 만들 수 있다.

다른 방법으로는 돌기(1040) 및/또는 홈(1050)이 새겨진 평판형 몰드에 수지(resin) 를 주입한 후 수지(resin)을 경화시켜 돌기(1040) 및/또는 홈(1050)이 형성된 지지부재를 만들 수 있다. 이외에 다양한 방법으로 지지부재(1024)의 표면에 돌기(1040) 및/또는 홈(1050)을 형성할 수 있다.

이러한, 돌기(1040) 및 홈(1050)이 지지부재(1024)의 내면 및 외면 중 적어도 하나에 형성됨으로써, 광원부의 위치에 상관없이 광 파이프 전체를 통해 균일한 빛이 방출되게 된다. 이는 돌기(1040) 및 홈(1050)에 의해 빛이 산란 또는 전반사되기 때문이다.

도 13은 도 11에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 광 파이프(1120)의 단면도는 도 5의 광 파이프(320)의 단면도와 거의 유사하다. 도 13의 지지부재(1124), 프리즘으로 구조화되는 제1 면(1122a)과 제1 면(1122a)에 대향하는 제2 면(1122b)을 구비하는 광학 필름(1122)에 대한 설명은 도 5에서 설명한 바와 동일하다.

다만, 지지부재(1124)의 내면 및 외면 중 적어도 한 면에 확산입자(1140)와 광투과성 물질(light-transmitting material, 1150)을 포함하는 확산층(1160)이 더 형성된다는 그 차이가 있다. 여기서, 광투과성 물질(light-transmitting material, 1150)은 수지(resin)일 수 있다. 즉, 확산입자(1140)와 수지(resin, 1150)의 혼합물을 지지부재(1124)에 코팅한 후 UV 경화나 열경화에 의해 수지(resin, 1150)를 경화시켜, 확산층(1160)을 만들 수 있다. 도면에서는 지지부재(1124)의 외면에 확산층(1160)이 형성되는 것으로 도시한다.

확산입자(1140)는 실리카계열 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 특히 확산입자(1140)는 비드일 수 있으며, 비드는 실리카(Silica), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리스틸렌(polystyrene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

레진(1150)은 투명하고 기계적 성질이 뛰어나며 내열성·내한성·전기적 성질을 균형 있게 갖춘 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리에스터(Polyester) 및 아크릴(Acryl) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

이러한, 확산층(1160)이 지지부재(1124)의 내면 및 외면 중 적어도 하나에 형성됨으로써, 광원부의 위치에 상관없이 광 파이프 전체를 통해 균일한 빛이 방출되게 된다.

한편, 광학 필름(1122)과 지지부재(1124) 사이에 확산입자와 광투과성 물질을 포함하는 확산시트가 배치될 수도 있다. 여기서, 광투과성 물질은 수지(resin)일 수 있다. 즉, 확산입자와 수지의 혼합물을 베이스 필름의 일면 또는 양면에 코팅한 후 UV 경화나 열경화에 의해 수지(resin)를 경화시켜, 확산시트를 만들 수 있다.

이상에서는 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 이해되어져서는 안 될 것이다.

도 1은 본 발명과 관련하여 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 필름의 일부분을 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명과 관련하여 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 필름의 일부분을 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

310:광원부 320:광 파이프

322:광학 필름 324:지지부재

330:반사캡 730:반사 필름

835:방출 필름 1040:돌기

1050:홈 1140:확산입자

1150:광투과성 물질 1160:확산층

Claims

복수의 프리즘을 포함하고, 상기 프리즘의 길이 방향을 따라 연장되는 중공을 가지도록 말린 광학 필름; 및

상기 광학 필름을 둘러싸는 지지부재;를 포함하고,

상기 복수의 프리즘 중 어느 하나의 프리즘 측면은 600nm 내지 1.5 ㎛의 최대 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
제1항에 있어서,

상기 복수의 프리즘 중 어느 하나의 프리즘의 측면은, 33nm 내지 200nm의 제곱 평균 제곱근(root mean square ; RMS) 표면 거칠기 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
제1항에 있어서,

상기 복수의 프리즘의 각각의 꼭지점(apex)은 상기 지지부재를 향하는 것을 특징으로 하는 광파이프.
제1항에 있어서,

상기 복수의 프리즘의 각각의 꼭지점(apex)은 상기 중공을 향하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
제1항에 있어서,

상기 지지부재는, 상기 지지부재와 일체형으로 형성된 복수개의 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
제1항에 있어서,

상기 지지부재는, 상기 지지부재와 일체형으로 형성된 복수개의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
제1항에 있어서,

상기 지지부재는, 상기 지지부재와 일체형으로 형성된 복수개의 돌기 및 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
제1항에 있어서,

광 투과성 물질과 확산입자를 포함하며, 상기 지지부재의 내면과 외면 중 적어도 한 면에 배치되는 확산층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
제1항에 있어서,

상기 광학 필름과 상기 지지부재 사이에 배치되는 반사 필름 및 방출 필름 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파이프.
광원부;

상기 광원부로부터의 빛을 전송 및 분배하는 광 파이프;를 포함하고,

상기 광 파이프는,

복수의 프리즘을 포함하고, 상기 프리즘의 길이 방향을 따라 연장되는 중공을 가지도록 말린 광학 필름; 및

상기 광학 필름을 둘러싸는 지지부재;를 포함하고,

상기 복수의 프리즘 중 어느 하나의 프리즘 측면은 600nm 내지 1.5 ㎛의 최대 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

상기 복수의 프리즘 중 어느 하나의 프리즘의 측면은, 33nm 내지 200nm의 제곱 평균 제곱근(root mean square ; RMS) 표면 거칠기 값을 갖는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

상기 복수의 프리즘의 각각의 꼭지점(apex)은 상기 지지부재를 향하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

상기 복수의 프리즘의 각각의 꼭지점(apex)은 상기 중공을 향하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

상기 지지부재는, 상기 지지부재와 일체형으로 형성된 복수개의 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

상기 지지부재는, 상기 지지부재와 일체형으로 형성된 복수개의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

상기 지지부재는, 상기 지지부재와 일체형으로 형성된 복수개의 돌기 및 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

광 투과성 물질과 확산입자를 포함하며, 상기 지지부재의 내면과 외면 중 적어도 한 면에 배치되는 확산층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제10항에 있어서,

상기 광학 필름과 상기 지지부재 사이에 배치되는 반사 필름 및 방출 필름 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
제18항에 있어서,

상기 방출 필름의 폭이 상기 광원부로부터 멀어질수록 더 커지는 것을 특징으로 하는 조명 장치.