KR100988626B1 - Light pipe and illuminating device comprising the same - Google Patents
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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.The present invention relates to a light pipe and a lighting device having the same. The light pipe and the lighting apparatus having the same according to the present invention include an optical film rolled to have a hollow including a plurality of prisms and extending in the longitudinal direction of the prism, and a support member surrounding the optical film. The prism side of either prism has a maximum surface roughness of 600 nm to 1.5 μm. Thereby, the light can be uniformly emitted to a long distance by using the diffraction of the light to make the luminance uniform.
프리즘, 표면 거칠기, 광학 필름, 조명 Prism, Surface Roughness, Optical Film, Lighting
Description
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.The present invention relates to a light pipe and a lighting apparatus having the same, and more particularly, to a light pipe including an optical film having a surface roughness of a prism within a predetermined range and a lighting apparatus having the same.
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.Background Art Lighting devices using light pipes that can transmit light at a relatively small transmission loss over long distances are known in the art. Light pipes, also called light conduits, light guides or light tubes, are used to effectively distribute decorative or functional light over a relatively large area.
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. Light pipes are used for the purpose of illuminating any area, as well as the use of point illumination for illuminating a particular point. Light traveling inside the light pipe can be distributed to the outside to illuminate specific areas or to maximize decorative effects.
그러나, 광 파이프 내부에서의 빛의 전달 및 외부로의 빛의 방출을 적절히 제어하기가 어려워 광 파이프의 길이 방향을 따라 균일한 휘도를 얻기가 어려웠다.However, it is difficult to properly control the transmission of light inside the light pipe and the emission of light to the outside, making it difficult to obtain uniform luminance along the longitudinal direction of the light pipe.
따라서, 광 파이프를 손쉽게 제조할 수 있고, 빛을 원거리까지 전송 및 출사할 수 있는 구조의 광 파이프가 요구된다.Therefore, there is a need for a light pipe having a structure that can easily manufacture a light pipe and that can transmit and emit light to a long distance.
본 발명의 목적은 광 파이프의 길이 방향을 따라 균일한 휘도로 빛을 방출하는 이용한 광 파이프 및 이를 구비한 조명장치의 제공에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light pipe using a light pipe having a uniform brightness along the longitudinal direction of the light pipe and a lighting device having the same.
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.According to an aspect of the present invention, there is provided a light pipe including a plurality of prisms, the optical film rolled to have a hollow extending in the longitudinal direction of the prism, and a support member surrounding the optical film. The prism side of any one of the prism of is characterized in that it has a maximum surface roughness of 600nm to 1.5㎛.
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.The lighting apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises a light source unit and a light pipe for transmitting and distributing light from the light source unit, the light pipe includes a plurality of prisms and extend along the longitudinal direction of the prism An optical film rolled to have a hollow, and a supporting member surrounding the optical film, wherein the prism side of any one of the plurality of prisms has a maximum surface roughness of 600 nm to 1.5 μm.
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.According to the present invention, the surface roughness of the prism of the optical film has a predetermined range, whereby uniform light is emitted throughout the light pipe, and at the same time excellent light transmittance.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.
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.1 is a cross-sectional view of a portion of an optical film to illustrate the transmission and reflection of light in a light pipe in connection with the present invention, and FIG. 2 illustrates the transmission and reflection of light in a light pipe in connection with the present invention. It is a perspective view which shows a part of optical film for that. However, for ease of understanding, the structured outer surface is shown as the upper side and the structured outer surface is shown as the lower side.
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.First, referring to FIGS. 1 and 2, light from a light source (not shown) is incident and refracted by an unstructured inner surface of the optical film as shown by an arrow (one point), and total reflection at both sides of the structured outer prism (2 and 3 points), whereby the outwardly directed light is refracted at the inner surface (4 points) and input back into the interior. When the total reflection process is repeated, light proceeds substantially along the longitudinal direction of the light pipe. In the air inside the light pipe, almost no light loss occurs. Thus, light can be transmitted through the light pipe at almost short distance as well as at a short distance.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 부분 절개 사시도이다.3 is a partial cutaway perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
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.Referring to the drawings, the
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.The
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. The
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.The
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. In the case where the surface to be structured is a prism, the surface roughness of the side of the prism, in particular the peak to vally (PV) of the side of the prism, is preferably 600 nm to 1.5 μm. If the maximum surface roughness (PV) is smaller than 600 nm, the diffuse reflection effect is reduced, making it difficult to emit uniform light through the
광학 필름(322)의 프리즘의 표면 거칠기에 대한 상세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.A detailed description of the surface roughness of the prism of the
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.The
도 4는 도 3에 도시한 조명 장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross section along AA ′ of the lighting apparatus shown in FIG. 3.
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.Referring to the drawings, the
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. The
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.The
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.The
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.The
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. The
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.The
도 5는 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 일예를 나타낸 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
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.Referring to FIG. 5, the
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. That is, the
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.The
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. The
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. It is preferable that the
한편, 지지부재(324)는 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리염화비닐로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 중합체성 물질로 구성될 수 있다.On the other hand, the
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.On the other hand, in the context of the present invention, the more uniform the surface of the prism of the
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.Therefore, in the present invention, the surface roughness of the prism is used to describe the uniformity of the surface of the prism. Specifically, the surface roughness of the prism means the surface roughness of the
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.Table 1 below shows experimental results for the brightness and light transmittance of the
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. As shown in Table 1, when the maximum surface roughness (PV) is smaller than 600 nm, the diffuse reflection effect is inferior, so that the difference between the surface luminance of the light source unit and the light pipe terminal luminance is remarkably large, and is uniform throughout the entire surface of the
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.On the other hand, when the maximum surface roughness PV is larger than 1.5 micrometers as shown in Table 1, surface roughness will become large too much and the light transmittance of the
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. Accordingly, the maximum surface roughness PV of the
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.On the other hand, it is also possible to describe using the root mean square (RMS) surface roughness as the surface roughness of the
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.Here, RMS denotes the RMS surface roughness of the
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. That is, the RMS surface roughness is calculated by dividing the value obtained by integrating the squared distance from the
하기의 표 2는 프리즘 측면(322s)의 RMS 표면 거칠기에 따른 광학 필름(322)의 휘도 및 광투과성에 대한 실험 결과를 나타낸다.Table 2 below shows the experimental results for the brightness and light transmittance of the
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. As shown in Table 2, when the RMS surface roughness is less than 33 nm, the diffuse reflection effect is inferior, so that the difference between the surface luminance of the light source and the light pipe end luminance is significantly increased, and uniform light is emitted through the entire surface of the
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. On the other hand, as shown in Table 2, when the RMS surface roughness is larger than 200 nm, the surface roughness becomes too large, and the light transmittance of the entire
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. Accordingly, the RMS surface roughness of the prism of the
도 6은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
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.Referring to the drawings, the cross-sectional view of the
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.Meanwhile, as described above in FIG. 5, the maximum surface roughness PV of the
이에 의해, 광 파이프는 빛을 효율적으로 광 파이프의 종단까지 전달할 수 있으며, 또한 광 투과율도 좋게 된다. As a result, the light pipe can efficiently transmit light to the end of the light pipe, and the light transmittance is also improved.
도 7은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
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. Referring to the drawings, the cross-sectional view of the
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. However, there is a difference between the
도 8은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
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. Referring to the drawings, the cross-sectional view of the
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. However, there is a difference between the
도 9는 도 8의 광 파이프를 구비하는 조명장치의 평면도이다.9 is a plan view of the lighting apparatus having the light pipe of FIG. 8.
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. Referring to the drawings, the lighting device 900 of FIG. 9 is almost similar to the
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다. 10 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
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. Referring to the drawings, the lighting apparatus of FIG. 10 is similar to the lighting apparatus of FIG. 3, except that the
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.Since a plurality of
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.Meanwhile, unlike the drawing, a plurality of grooves may be formed on the surface of the support member of the
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다. 11 is a perspective view showing a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
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. Referring to the drawings, the lighting apparatus of FIG. 11 is similar to the lighting apparatus of FIG. 3, except that
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.Since
도 12는 도 11에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
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. Referring to the drawings, the cross sectional view of the
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.However, there is a difference in that at least one of the
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. For example, by pressing a roll or plate in which the
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.Alternatively, after the resin is injected into the flat mold having the
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. Since the
도 13은 도 11에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
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. Referring to the drawings, the cross-sectional view of the
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. However, there is a difference that a
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.The
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. The
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.Since the
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.Meanwhile, a diffusion sheet including diffusion particles and a light transmissive material may be disposed between the
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.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
도 1은 본 발명과 관련하여 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 필름의 일부분을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a portion of an optical film to illustrate the transmission and reflection of light in a light pipe in connection with the present invention.
도 2는 본 발명과 관련하여 광 파이프에서의 빛의 전송 및 반사를 설명하기 위해 광학 필름의 일부분을 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view of a portion of an optical film to illustrate the transmission and reflection of light in a light pipe in connection with the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 부분 절개 사시도이다. 3 is a partial cutaway perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시한 조명 장치의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a cross section along AA ′ of the lighting apparatus shown in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 일예를 나타낸 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
도 6은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
도 7은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
도 8은 도 3에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
도 9는 도 8의 광 파이프를 구비하는 조명장치의 평면도이다.9 is a plan view of the lighting apparatus having the light pipe of FIG. 8.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다. 10 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다. 11 is a perspective view showing a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 12는 도 11에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
도 13은 도 11에 도시한 광 파이프의 B-B' 단면의 다른 예를 나타낸 단면도이다.FIG. 13 is a cross-sectional view showing another example of the B-B 'cross section of the light pipe shown in FIG.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
310:광원부 320:광 파이프310: light source unit 320: light pipe
322:광학 필름 324:지지부재322: optical film 324: support member
330:반사캡 730:반사 필름330: reflective cap 730: reflective film
835:방출 필름 1040:돌기835: release film 1040: projection
1050:홈 1140:확산입자1050: home 1140: diffusion particles
1150:광투과성 물질 1160:확산층1150: light transmitting material 1160: diffusion layer
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