KR102023109B1

KR102023109B1 - 측면 발광 광섬유 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102023109B1
Application number: KR1020170113875A
Authority: KR
Inventors: 이재갑; 소회섭; 정대균
Original assignee: 국민대학교산학협력단
Priority date: 2017-09-06
Filing date: 2017-09-06
Publication date: 2019-09-19
Also published as: KR20190027161A

Abstract

본 발명은 측면 발광 광섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광부분을 용이하게 이동할 수 있음에 따라 발광 형상의 변경이 용이하고, 선택적 발광이 가능한 동시에 발광효율 및 조도를 향상시킬 수 있는 측면 발광 광섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

측면 발광 광섬유 및 이의 제조방법{Lateral emitting optical fiber and manufacturing method for thereof}

광섬유는 전기, 전자, 통신분야, 의료분야, 광학분야 등에 널리 사용되고 있다. 또한 광섬유가 길이 방향으로 일측의 끝단에서 타측 끝단으로 빛의 전도가 가능하다는 특성을 이용하여 여러 가지 장식용으로도 그 사용범위가 확대되고 있다.

특히, 광섬유를 이용하여 만들어진 다양한 종류의 제품, 예컨대 의류나 가방, 모자, 인테리어 용품 등은 제품상에 목적하는 형태로 광섬유를 배치하고, 상기 제품의 내부 또는 내측에 LED와 같은 발광 소자와 이 발광소자를 구동하기 위한 구동 모듈을 장착하여 동작한다.

그러나, 종래 광섬유 직물 제품은 광섬유의 끝단을 통해 빛이 방출되도록 구성된 것으로, 제품상에 광섬유를 구성하는 경우 광섬유의 곡률반경을 보장해 주어야하므로 광섬유 배치에 제한이 있게 된다.

이에, 광섬유의 측광을 이용하여 제품의 문양을 형성하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 즉, 광섬유의 클래딩층을 일정 간격으로 홈을 형성한 후, 클래딩층에 홈이 형성된 광섬유와 제품을 형성하기 위한 실을 직조하는 방법으로 문양이 형성된 특정 제품을 제조하게 된다.

그러나, 광섬유와 실을 함께 직조하는 방법은 특정 장치를 요구함은 물론, 광섬유과 실이 직조됨에 따라 광섬유의 측광이 직조실에 의해 차단되어 광출력 효율이 저하되는 문제가 있었다.

이에, 발광부분을 용이하게 이동할 수 있음에 따라 발광 형상의 변경이 용이하고, 선택적 발광이 가능한 동시에 발광효율 및 조도를 향상시킬 수 있는 광섬유에 대한 연구가 시급한 실정이다.

KR 10-1995-0001051 B1

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발광부분을 용이하게 이동할 수 있음에 따라 발광 형상의 변경이 용이하고, 선택적 발광이 가능한 동시에 발광효율 및 조도를 향상시킬 수 있는 측면 발광 광섬유 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 코어부; 상기 코어부의 외부를 둘러싸는 피복부; 및 상기 피복부의 일부 또는 전부를 가압하여 가압피복부를 형성시키는 패턴부;를 포함하고, 코어부로 입사된 광의 일부는 상기 가압피복부를 거쳐 패턴부를 통해 출사되는 측면 발광 광섬유를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 코어부, 피복부, 가압피복부 및 패턴부는 하기 조건 (1)을 만족할 수 있다.

(1) 피복부 굴절율 ≤ 코어부 굴절율 ≤ 가압피복부 굴절율 ≤ 패턴부 굴절율.

또한, 상기 코어부 및 피복부는 하기 조건 (2)를 만족할 수 있다.

(2)

≤ 10.5% 임.

또한, 상기 패턴부는 소정의 측면발광 패턴을 형성하기 위하여 광섬유의 길이방향으로 이동할 수 있고, 패턴부의 이동으로 압력해제된 가압피복부는 피복부로 복원될 수 있다.

또한, 상기 코어부는 PMMA(poly(methyl methacrylate), PS (Polystyrene) 및 유리(Glass)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 피복부는 PDMS(poly(dimethyl siloxane) 및 PMMA(poly(methyl methacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 패턴부는 가압피복부를 거쳐 입사된 광에 의해 여기되는 형광물질을 포함할 수 있다.

또한, 상기 피복부는 내부에 복수개의 기공을 포함할 수 있다.

또한, 상기 피복부는 굴절율이 상이한 2개 이상의 피복층이 적층되어 형성될 수 있다.

한편, 본 발명은 코어부의 외부를 둘러싸는 피복부를 형성시키는 단계; 및 상기 피복부의 일부 또는 전부를 가압하여 가압피복부를 형성시키는 패턴부를 형성시키는 단계;를 포함하고, 코어부로 입사된 광의 일부는 상기 가압피복부를 거쳐 패턴부를 통해 출사되는 측면 발광 광섬유 제조방법을 제공한다.

(2)

≤ 10.5% 임.

또한, 상기 피복부를 형성시키는 단계는 코어부의 표면에 피복부 형성조성물을 처리하는 단계; 및 표면에 피복부 형성조성물이 처리된 코어부를 열처리하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 열처리는 광섬유의 유리전이온도 보다 낮은 온도로 수행할 수 있다.

본 발명의 측면 발광 광섬유 및 이의 제조방법은 발광부분을 용이하게 이동할 수 있음에 따라 발광 형상의 변경이 용이하고, 선택적 발광이 가능한 동시에 발광효율 및 조도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 측면 발광 광섬유의 단면도,
도 2는 광섬유의 발광 사진으로, 도 2a 내지 도 2c는 각각 패턴부를 형성하지 않은 준비예, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 광섬유의 발광 사진,
도 3은 패턴부를 형성한 실시예 1에 따른 측면 발광 광섬유의 발광 사진,
도 4는 패턴부를 제거한 실시예 1에 따른 광섬유의 발광 사진, 그리고
도 5는 피복층 구성 물질의 탄성 측정 결과그래프이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이 종래에는 광섬유과 실이 직조됨에 따라 광섬유의 측광이 직조실에 의해 차단되어 광출력 효율이 저하되는 문제가 있었다.

이에 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 코어부(110); 상기 코어부(110)의 외부를 둘러싸는 피복부(120); 및 상기 피복부의 일부 또는 전부를 가압하여 가압피복부(140)를 형성시키는 패턴부(130);를 포함하고, 코어부로 입사된 광의 일부는 상기 가압피복부(140)를 거쳐 패턴부(130)를 통해 출사되는 측면 발광 광섬유(100)를 제공하여 상술한 사안에 대한 해결을 모색하였다.

이를 통해 발광부분을 용이하게 이동할 수 있음에 따라 발광 형상의 변경이 용이하고, 선택적 발광이 가능한 동시에 발광효율 및 조도를 향상시킬 수 있는 효과를 달성할 수 있다.

본 발명의 측면 발광 광섬유(100)의 각 구성은 본 발명에 따른 측면 발광 광섬유(100)를 제조하는 방법을 통해 설명한다.

본 발명의 측면 발광 광섬유(100)는 코어부의 외부를 둘러싸는 피복부를 형성시키는 단계; 및 상기 피복부의 일부 또는 전부를 가압하여 가압피복부를 형성시키는 패턴부를 형성시키는 단계;를 포함하는 제조방법을 통해 제조된다.

먼저, 코어부(110)의 외부를 둘러싸는 피복부(120)를 형성시키는 단계에 대하여 설명한다.

상기 코어부(110)는 당업계에서 통상적으로 광섬유의 코어부에 사용할 수 있는 성분이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 굴절율 분포가 균일한 스텝 인덱스(step index) 광섬유를 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 후술하는 조건 (1) 및/또는 (2)를 만족하는 성분을 포함하여 형성될 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 PMMA(poly(methyl methacrylate), PS (Polystyrene) 및 유리(Glass)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 코어부(110)는 단일 코어 형상의 코어부일 수 있고, 코어부(110)가 다중 코어(dual core) 형상일 경우 외부 클래딩층을 전체 또는 부분적으로 제거함에 따라 단일 코어 형상으로 제조하여 사용할 수 있다.

상기 피복부(120)를 형성시키는 단계는 코어부(110)의 표면에 피복부 형성조성물을 처리하는 단계; 및 표면에 피복부 형성조성물이 처리된 코어부(110)를 열처리하는 단계;를 포함하여 수행할 수 있다.

상기 코어부(110)의 표면에 피복부 형성조성물을 처리하는 단계는, 통상적으로 당업계에서 코어부의 표면에 피복부를 형성시킬 수 있는 방법이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 직접 피복부 형성조성물을 코팅하는 방법 또는 피복부 형성조성물이 처리된 구멍(hole)을 통과시켜서 처리하는 방법 또는 피복부 형성조성물이 처리된 시트(sheet) 사이를 통과시켜서 처리하는 방법을 통해 코어부(110)의 표면에 피복부 형성조성물을 처리할 수 있다.

상기 피복부 형성조성물은 당업계에서 통상적으로 광섬유의 피복부에 사용할 수 있는 성분이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 후술하는 조건 (1) 및/또는 (2)를 만족하는 성분을 포함하여 형성될 수 있으며, 보다 바람직하게는 PDMS(poly(dimethyl siloxane) 및 PMMA(poly(methyl methacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분을 포함하여 형성될 수 있다.

상기 열처리는 통상적으로 당업계에서 피복부를 형성하기 위하여 열처리하는 조건이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 광섬유의 유리전이온도 보다 낮은 온도로 수행할 수 있다. 만일, 광섬유의 유리전이온도를 초과하는 온도로 열처리를 수행하면 광섬유가 변형되고, 피복부(120)의 플렉서블한 특성이 상대적으로 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

한편, 상술한 방법을 통해 형성된 피복부(120)는 내부에 복수개의 기공을 포함할 수 있다.

피복부(120)의 내부에 기공을 포함함에 따라 후술하는 패턴부(130)를 통한 가압 시 가압피복부(140)의 형성이 용이할 수 있고, 탄성복원력이 우수하여 패턴부(130)를 이동하였을 때 가압피복부(140)가 피복부(120)로 용이하게 복원될 수 있으며, 특히 복수개의 기공으로 인하여 피복부(120)의 밀도가 낮아지기 때문에 광섬유의 코어부(110)에서의 전반사가 더욱 활성화될 수 있다.

또한, 상기 피복부(120)는 굴절율이 상이한 2개 이상의 피복층이 적층되어 형성될 수 있다.

굴절율이 상이한 2개 이상의 피복층이 적층되어 형성됨에 따라서 굴절율의 제어가 용이하고, 상층 또는 하층에 형광물질을 구비할 경우 발광효율 및 조도를 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 상기 코어부(110) 및 피복부(120)는 하기 조건 (2)를 만족할 수 있다.

조건 (2)로써,

≤ 10.5% 일 수 있고, 바람직하게는 1% ≤

≤ 7% 일 수 있다. 만일 상기 조건 (2)에 따른 코어부(110)의 굴절율 및 피복부(120)의 굴절율의 비율이 10.5%를 초과하면, 후술하는 패턴부(130)를 통해 형성된 가압피복부(140)의 굴절율이 코어부(110)의 굴절율 보다 낮을 수 있음에 따라서, 측면 발광이 용이하지 않을 수 있다.

한편, 상기 피복부(120)는 소정의 두께 감소를 통해 피복부(120) 보다 상대적으로 굴절율이 증가한 가압피복부(140)로 형성될 수 있으며, 이를 통해 후술하는 조건 (1)을 만족함으로써 광섬유의 선택적 발광이 가능하다. 굴절률과 두께의 반비례 관계에 대해서는 'Thin Solid Films 254 ( 1995) 175-180, 관계식 (7)' 가 본 발명의 참조로서 삽입될 수 있다.

다음, 상기 피복부(120)의 일부 또는 전부를 가압하여 가압피복부(140)를 형성시키는 패턴부(130)를 형성시키는 단계를 설명한다.

상기 패턴부(130)는 피복부(120)를 가압하여 코어부(110)에 비하여 상대적으로 큰 굴절율을 나타내는 가압피복부(140)를 형성할 수 있는 패턴부라면 제한되지 않으며, 이는 용도에 따라 패턴부(130)의 형상, 크기 및 성분 등이 변경될 수 있음에 따라서, 본 발명에서는 이를 특별히 한정하지 않는다. 일예로, 상기 패턴부(130)는 피복부(120)와 접촉되는 면이 평탄한 형상 또는 돌출된 형상일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.

상기 패턴부(130)는 가압피복부(140)를 거쳐 입사된 광에 의해 여기되는 형광물질을 포함할 수 있다. 상기 형광물질은 당업계에서 통상적으로 광섬유의 발광효율 및 조도를 향상시킬 수 있는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 CsI, Gd₂O₂S, Lu₂O₂S, Y₂O₂S, LaCl₃, LaBr₃, LaI₃, CeBr₃, CeI₃ 및 LuSiO₅로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 Gd₂O₂S 및 CeI₃ 로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

상기 패턴부(130)는 소정의 측면발광 패턴을 형성하기 위하여 광섬유의 길이방향으로 이동할 수 있고, 이때 패턴부(130)의 이동에 따라 압력이 해제된 가압피복부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 피복부(120)로 복원될 수 있다. 한편, 복수개의 광섬유를 구비할 경우, 패턴부(130)는 각각의 광섬유 간의 길이방향 및/또는 평면방향으로 이동할 수 있으며, 이때, 패턴부(130)의 이동에 따라 압력이 해제된 가압피복부(140)는 피복부(120)로 복원될 수 있다.

한편, 상기 코어부(110), 피복부(120), 가압피복부(140) 및 패턴부(130)는 하기 조건 (1)을 만족할 수 있다.

조건 (1)로써, 피복부 굴절율 ≤ 코어부 굴절율 ≤ 가압피복부 굴절율 ≤ 패턴부 굴절율 일 수 있고, 바람직하게는 피복부 굴절율 < 코어부 굴절율 < 가압피복부 굴절율 ≤ 패턴부 굴절율 일 수 있다. 만일 상기 피복부(120)의 굴절율이 코어부(110)의 굴절율을 초과하면 광섬유 내부에서 전반사가 일어나지 않음에 따라 선택적발광을 할 수 없고, 코어부(110)의 굴절율이 가압피복부(140)의 굴절율을 초과하면 광이 광섬유 내부에서 전반사되고, 측면을 통해 광이 출사되지 않는 문제가 있을 수 있다. 또한, 가압피복부(140)의 굴절율이 패턴부(130)의 굴절율을 초과하면 코어부(110)로 입사된 광의 일부가 상기 가압피복부(140)를 거쳐 패턴부(130)를 통해 출사될 수 없는 문제가 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 측면 발광 광섬유(100)로 입사되는 광은 내부에서 전반사 되는 제1광과 각각의 가압피복부(140)를 거쳐 패턴부(130)를 통해 출사되는 제2광으로 나뉠 수 있으며, 상술한 본 발명에 따른 제조방법을 통해 제조된 측면 발광 광섬유(100)는 코어부로 입사된 광의 일부는 상기 가압피복부를 거쳐 패턴부를 통해 출사된다.

이하, 본 발명을 하기 실시예들을 통해 설명한다. 이때, 하기 실시예들은 발명을 예시하기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.

<준비예: 단일 코어 형상 코어부 제조>

내부가 PMMA(poly(methyl methacrylate) 및 외부가 F-PMMA(Fluorinated PMMA)이고 직경이 1㎜인 다중 코어 형상의 코어부를 디메틸포름아미드 용액에 60분 동안 침지 및 식각(eching)시켜서 다중 코어 형상 코어부의 외부층을 제거하여 광원부 연결 시 도 2a와 같이 발광하는 단일 코어 형상의 코어부를 제조하였다.

<실시예 1>

PDMS 레진(DC 184 A, 세왕하이텍)과 PDMS 경화제(DC 184 B, 세왕하이텍)를 10 : 1 중량비로 혼합 한 후, 혼합물을 페트리 접시에 부어 넣고, 1 시간 동안 기포를 제거하기 위해 공기 중에서 노출하였다. 그 후 준비예에 따라 제조한 코어부를 통과시켜서 코어부의 외부에 피복부 형성조성물을 처리한 후, 70℃에서 1 시간 동안 열처리를 수행하여 코어부의 외부에 두께 40㎛ 의 피복부를 형성하였다. 그 후 피복부를 형성한 코어부의 길이방향으로 중간 및 끝단에서 2㎝ 이격된 부분에 패턴을 형성하여 가압피복부를 형성시켜서 측면 발광 광섬유를 제조하였다.

<실시예 2 ~ 5 및 비교예 1 ~ 3>

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1과 같이 코어부 및 피복부의 성분 등을 변경하여 측면 발광 광섬유를 제조하였다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	비교예1	비교예2
코어부 성분	PMMA	PMMA	MC²⁾	PMMA	PMMA	PVC	PMMA
굴절율	1.49	1.49	1.50	1.49	1.49	1.54	1.49
피복부 성분	PDMS	PVC¹ ⁾	PMMA	CA³⁾	PTFE⁴ ⁾	PTFE	PDMS
굴절율	1.40	1.54	1.49	1.47	1.35	1.35	1.40
피복부 두께 감소량	10%	0%	1%	5%	10%	10%	10%
가압피복부 굴절율	1.56	1.54	1.51	1.55	1.50	1.50	1.56
패턴부 굴절율	1.59	1.59	1.59	1.59	1.59	1.59	1.51
조건(1) 만족여부	○	×	○	○	○	×	×
조건(2)(%) /만족여부	6.43/○	-3.25/○	0.67/○	1.36/○	10.37/○	14.1/×	6.43/○
1) 상기 PVC는 폴리비닐클로라이드를 나타낸다. 2) 상기 MC 는 메틸 셀룰로오스를 나타낸다. 3) 상기 CA는 셀룰로오스 아세테이트를 나타낸다. 4) 상기 PTFE는 폴리테트라플루오로에틸렌을 나타낸다.

<실험예 1: 측면 발광 평가>

실시예 1 ~ 5 및 비교예 1 ~ 2에 따라 제조한 측면 발광 광섬유에 대하여, 측면 발광 광섬유에 광원부를 연결하여 측면 발광을 평가하였다.

실시예 1을 통해 제조한 측면 발광 광섬유는 도 2b와 같이 패턴부를 형성하기 전에는 끝단에서만 발광을 하였고, 패턴부를 형성한 후 도 3과 같이 패턴부를 형성한 영역에서 가압피복부를 거쳐 패턴부를 통해 광이 출사되었다.

또한, 실시예 2를 통해 제조한 측면 발광 광섬유는 도 2c와 같이 패턴부를 형성하기 전에도 광섬유의 전 영역에서 광이 출사되었다.

또한, 실시예 3 ~ 5를 통해 제조한 측면 발광 광섬유는 패턴부를 형성하기 전에는 끝단에서만 발광을 하였고, 패턴부를 형성한 후에는 패턴부를 형성한 영역에서 가압피복부를 거쳐 패턴부를 통해 광이 출사되었다. 다만, 패턴부를 형성하기 전에 실시예 3은 코어부와 피복부의 굴절율 차이가 작아서 피복부 일부영역에서 광이 함께 출사되었다.

또한, 비교예 1을 통해 제조한 측면 발광 광섬유는 패턴부를 형성하기 전에는 끝단에서만 발광을 하였고, 패턴부를 형성한 후에도 형성된 가압피복부의 굴절율이 코어부의 굴절율 보다 낮아서 끝단에서만 발광을 하였다.

또한, 비교예 2를 통해 제조한 측면 발광 광섬유는 패턴부를 형성하기 전에는 끝단에서만 발광을 하였고, 패턴부를 형성한 후에도 패턴부의 굴절율이 형성된 가압피복부의 굴절율 보다 낮아서 끝단에서만 발광을 하였다.

<실험예 2: 가압피복부 복원 평가>

실시예 1에 따라 제조한 측면 발광 광섬유의 피복부에 사용되는 PDMS로 가압피복부를 형성한 경우, 피복부로 복원되는지 확인하기 위하여 광섬유에 광원부를 연결하고 측면 발광 광섬유의 패턴부를 제거한 후 20초 뒤 가압피복부가 피복부로 복원되는지 확인하였다. 그 결과, 도 4에 도시된 바와 같이 패턴부를 제거한 실시예 1에 따른 광섬유는 가압피복부가 피복부로 복원되어 끝단에서만 발광을 하는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 도 5는 PDMS 기판을 Si 웨이퍼(wafer) 기판 표면에 100㎛ 두께로 코팅하여 피복층 형성 후 탄성 및 회복측정을 실시한 나노인덴터 실험결과인데, PDMS의 복원력을 평가하기 위하여, PDMS 레진(DC 184 A, 세왕하이텍)과 PDMS 경화제(DC 184 B, 세왕하이텍)를 10 : 1 중량비로 혼합 한 후, 혼합물을 페트리 접시에 부어 넣고, 1 시간 동안 기포를 제거하기 위해 공기 중에서 노출하였다. 그 후 Si 기판 상에 혼합된 용액을 분사한 후 스핀코터(spin coater)를 이용하여 속도 1000 rpm으로 30초 동안 코팅을 수행한 후, 70℃에서 1시간 동안 열처리를 수행하여 PDMS 피복층을 형성하였다.

나노인덴터 팁은 지름이 21.2㎛이며 다이아몬드 재질인 원형 플랫 펀치 팁(circular flat punch tip)을 이용하였다. 나노인덴터 측정 시 기판에 로딩(loading) / 언로딩(unloading) 시간을 20초 /20초로 고정하였으며, 측정 시 압입 깊이를 2000㎚로 설정 후 PDMS 피복층의 특성을 평가하였다. 측정 결과, PDMS 피복층은 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 시간이 20초일 경우 변위(displacement)가 0가 되는 것을 확인할 수 있었으며, 즉, 하중(load) 제거 시 완벽한 복원이 되는 것을 확인할 수 있었다.

이를 통해 외부 클래딩 층으로 코팅된 PDMS층을 피복부로 사용할 시 가압피복부로 쉽게 변형할 수 있으며, 변형된 가압피복부는 빠른 회복을 통해 초기 형성된 광섬유층의 피복부로 복원되는 것을 확인할 수 있었다.

이상에서 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100: 측면 발광 광섬유 110: 코어부
120: 피복부 130: 패턴부
140: 가압피복부

Claims

코어부;
상기 코어부의 외부를 둘러싸는 피복부; 및
상기 피복부의 일부 또는 전부를 가압하여 가압피복부를 형성시키는 패턴부;를 포함하고,
코어부로 입사된 광의 일부는 상기 가압피복부를 거쳐 패턴부를 통해 출사되며,
상기 코어부 및 피복부는 하기 조건 (2)를 만족하는 측면 발광 광섬유:
(2)
≤ 10.5% 임.
제1항에 있어서,
상기 코어부, 피복부, 가압피복부 및 패턴부는 하기 조건 (1)을 만족하는 측면 발광 광섬유:
(1) 피복부 굴절율 ≤ 코어부 굴절율 ≤ 가압피복부 굴절율 ≤ 패턴부 굴절율.
삭제
제1항에 있어서,
상기 패턴부는 다른 위치에 소정의 측면발광 패턴을 형성하기 위하여 광섬유로부터 분리 또는 비분리되어 광섬유의 길이방향으로 이동가능하도록 형성되며,
패턴부의 이동으로 압력해제된 가압피복부는 피복부로 복원되는 측면 발광 광섬유.
제1항에 있어서,
상기 코어부는 PMMA(poly(methyl methacrylate), PS (Polystyrene) 및 유리(Glass)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분을 포함하여 형성된 측면 발광 광섬유.
제1항에 있어서,
상기 피복부는 PDMS(poly(dimethyl siloxane) 및 PMMA(poly(methyl methacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 성분을 포함하여 형성된 측면 발광 광섬유.
제1항에 있어서,
상기 패턴부는 가압피복부를 거쳐 입사된 광에 의해 여기되는 형광물질을 포함하는 측면 발광 광섬유.
제1항에 있어서,
상기 피복부는 내부에 복수개의 기공을 포함하는 측면 발광 광섬유.
제1항에 있어서,
상기 피복부는 굴절율이 상이한 2개 이상의 피복층이 적층되어 형성된 측면 발광 광섬유.
코어부의 외부를 둘러싸는 피복부를 형성시키는 단계; 및
상기 피복부의 일부 또는 전부를 가압하여 가압피복부를 형성시키는 패턴부를 형성시키는 단계;를 포함하고,
코어부로 입사된 광의 일부는 상기 가압피복부를 거쳐 패턴부를 통해 출사되며,
상기 코어부 및 피복부는 하기 조건 (2)를 만족하는 측면 발광 광섬유 제조방법:
(2)
≤ 10.5% 임.
제10항에 있어서,
상기 코어부, 피복부, 가압피복부 및 패턴부는 하기 조건 (1)을 만족하는 측면 발광 광섬유 제조방법:
(1) 피복부 굴절율 ≤ 코어부 굴절율 ≤ 가압피복부 굴절율 ≤ 패턴부 굴절율.
삭제
제10항에 있어서,
상기 피복부를 형성시키는 단계는
코어부의 표면에 피복부 형성조성물을 처리하는 단계; 및
표면에 피복부 형성조성물이 처리된 코어부를 열처리하는 단계;를 포함하는 측면 발광 광섬유 제조방법.
제13항에 있어서,
상기 열처리는 광섬유의 유리전이온도 보다 낮은 온도로 수행하는 측면 발광 광섬유 제조방법.