專利名稱：具有增強(qiáng)發(fā)光的結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)管的制作方法
具有增強(qiáng)發(fā)光的結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)管相關(guān)申請的交叉引用本申請要求基于2006年8月11日提交的韓國專利申請?zhí)?10-2006-0076023、 2006年8月25日提交的10-2006-0081136和2006 年12月1日提交的10-2006-0120553的35 U.S.C. 119的優(yōu)先權(quán)。這些 申請通過參考在此引入。技術(shù)領(lǐng)域本申請涉及一種具有增強(qiáng)發(fā)光的結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)管。
技術(shù)背景使用能夠以相對小傳輸損耗傳輸光的光導(dǎo)管的照明裝置是本領(lǐng)域 已知的。光導(dǎo)管還被叫作導(dǎo)光管、光波導(dǎo)或者光管，并用于在相對大 的區(qū)域上有效地分布裝飾燈或者功能燈。如本領(lǐng)域所公知的，可以通過以管狀形式滾動操作由透明聚合物 材料制成的發(fā)光膜，并將其固定在透明丙烯管中得到光導(dǎo)管。光學(xué)發(fā) 光膜包括沒有構(gòu)成的平滑內(nèi)側(cè)和用沿著某個方向形成多個三角形槽的 棱鏡的線性陣列構(gòu)成的外側(cè)。根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)特征，光導(dǎo)管在光導(dǎo)管 的縱向方向上傳輸光，利用該光導(dǎo)管借助于內(nèi)部全反射將在某個角度 內(nèi)輸入到光導(dǎo)管的光限制到光導(dǎo)管內(nèi)。在美國專利號4,805,984中公開 了如上所述的典型光導(dǎo)管，在該申請中將其引作參考。然而，光導(dǎo)管用于照明某個區(qū)域以及用于照明某個點(diǎn)(點(diǎn)照明)。 在這種情況中，使用多種技術(shù)將在光導(dǎo)管內(nèi)部前進(jìn)的光散布到外部。 其中一種技術(shù)是通過改變設(shè)置在光學(xué)發(fā)光膜的結(jié)構(gòu)表面上的棱鏡的構(gòu) 成，也就是修整棱鏡的邊緣、磨損棱鏡的一部分或者從所選擇的區(qū)域 完全去除掉棱鏡，發(fā)射光通過該光導(dǎo)管的改變區(qū)域的技術(shù)。下面，將參考附圖，在理解本發(fā)明的必要范圍內(nèi)揭示具有上述結(jié) 構(gòu)的光導(dǎo)管的光傳輸和發(fā)射的原理。圖la是示出了用于描述本領(lǐng)域的照明系統(tǒng)中使用的光導(dǎo)管中的傳 輸和反射的光學(xué)發(fā)光膜的部分的橫截面圖。以及圖lb是示出了用于描 述本領(lǐng)域的照明系統(tǒng)中使用的光導(dǎo)管中的傳輸和反射的光學(xué)發(fā)光膜的 部分的透視圖。但是，為了方便的目的，在圖中，未結(jié)構(gòu)化的內(nèi)側(cè)是 上側(cè)，結(jié)構(gòu)化的外側(cè)是下側(cè)。參考圖la和lb ，將來自光源(未示出)的光入射和折射到光學(xué) 發(fā)光膜的未結(jié)構(gòu)化的內(nèi)側(cè)(點(diǎn)l)，全部反射在結(jié)構(gòu)化的外側(cè)的棱鏡的 兩側(cè)(點(diǎn)2和點(diǎn)3)，由此前進(jìn)到外側(cè)的光折射到內(nèi)側(cè)上(點(diǎn)4)，并 再次輸入到內(nèi)側(cè)，如箭頭所示的。當(dāng)重復(fù)這種全反射過程時(shí)，光基本 上沿著光導(dǎo)管的縱向方向前進(jìn)。因此，通過使用光學(xué)發(fā)光膜可以增強(qiáng) 從光源產(chǎn)生的光的傳輸能力。通過使用光學(xué)發(fā)光膜，如上的本領(lǐng)域的照明系統(tǒng)改善了從光源產(chǎn) 生的光的傳輸能力，但是在距離光源的遠(yuǎn)距離處和近距離處之間的亮 度存在很大的差異。也就是，很難適當(dāng)?shù)乜刂乒鈱?dǎo)管內(nèi)部的光傳輸和 光發(fā)射到外面，因此，在本領(lǐng)域的照明系統(tǒng)中很難在光導(dǎo)管的縱向方 向上獲得均勻的亮度。上述參考在此通過參考包括在這里，其適用于附加的或者替換細(xì) 節(jié)、特征和/或技術(shù)背景的適當(dāng)教導(dǎo)。


將參考以下附圖具體描述實(shí)施例，其中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，其中
圖la是示出了用于描述本領(lǐng)域的照明系統(tǒng)中使用的光導(dǎo)管的傳輸和反射的光學(xué)發(fā)光膜的部分的橫截面圖；圖lb是示出了用于描述本領(lǐng)域的照明系統(tǒng)中使用的光導(dǎo)管的傳輸和反射的光學(xué)發(fā)光膜的部分的透視圖；圖2a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖圖2b是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖；圖3a是根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖；圖3b是沿著圖3a的線A-A切割的光導(dǎo)管的橫截面圖；圖3c是示出圖3b的區(qū)域C的放大的部分橫截面圖；圖3d是沿著圖3a的線B-B切割的光導(dǎo)管的橫截面圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖；圖5是示出了將光引出到光導(dǎo)管外面的過程的部分橫截面圖；圖6a—6c是描述根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的具有散射圖案的膜的 平面圖；圖7a—7e是示出了根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的光導(dǎo)管的橫截面圖；圖8是示出了圖7a的區(qū)域D的放大部分橫截面圖；圖9a—9d是示出了本發(fā)明的其它實(shí)施例的部分橫截面圖；圖10是將本發(fā)明的光導(dǎo)管的亮度和常規(guī)光導(dǎo)管的亮度做比較的曲線；圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖； 圖12是示出了將光引出到光導(dǎo)管外面的過程的橫截面圖； 圖13a是示出了圖11的支撐體的正視圖；圖Bb是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的支撐體的正視圖； 圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖； 圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖； 圖16a和16b是示出了根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一個目的是提供一種在光導(dǎo)管的縱向方向上能夠均勻發(fā) 光的光導(dǎo)管。本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠增強(qiáng)從光導(dǎo)管傳輸?shù)墓獾牧炼?的光導(dǎo)管。從下文中給出的具體描述本發(fā)明的適用性的其它范圍將變得明 顯。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，在說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí)，也 只是經(jīng)由描述給出了具體的說明和特殊的例子，因?yàn)閺倪@些詳細(xì)描述 在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種變化和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變 得明顯。在下述的圖中，在所有的實(shí)施例中將使用相同的附圖標(biāo)記表示相 同的或者類似的部分。而且，不再重復(fù)相同部分的具體描述。圖2a是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖；以及 圖2b是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖。參考圖2a和2b，本發(fā)明的光導(dǎo)管200A和200B包括基礎(chǔ)管220 和多個擴(kuò)散微粒230A和230B?；A(chǔ)管220的內(nèi)表面224以基本上與 光導(dǎo)管200A和200B相同的方向延伸，并由并排設(shè)置的的多個線性結(jié) 構(gòu)構(gòu)成。根據(jù)一個實(shí)施例，線性結(jié)構(gòu)可以是棱鏡形狀，也就是，三角形、 二等邊三角形、正三角形和不等邊三角形，并優(yōu)選是二等邊三角形。根據(jù)另一個實(shí)施例，線性結(jié)構(gòu)可以是磨損了棱鏡的一部分的形狀， 也就是，不等邊四角形?；A(chǔ)管220的外表面222是和內(nèi)表面224相對的表面，并基本上
是平滑的平面。將擴(kuò)散微粒230A和230B粘附到外表面220的至少一部分上。在 圖2a中，將擴(kuò)散微粒230A均勻地粘附到整個外表面222上。根據(jù)一個實(shí)施例，擴(kuò)散微粒230A和230B是由珠子構(gòu)成的。在圖2b中，將擴(kuò)散微粒230B從光導(dǎo)管200B的一端朝著另一端 更密實(shí)地粘附。當(dāng)從設(shè)置在光導(dǎo)管200B的左側(cè)處的光源(未示出)提 供光時(shí)，光從光導(dǎo)管200B的左邊傳輸?shù)接疫?。在傳輸過程中，將光輸入到粘附到光導(dǎo)管200B的外表面222的擴(kuò) 散微粒230B。然后，通過擴(kuò)散微粒230B散射光，并放出到光導(dǎo)管200B 的外面。這里，當(dāng)擴(kuò)散微粒230B在提供大量光的光導(dǎo)管200B的左端散射 時(shí)，以及當(dāng)擴(kuò)散微粒230B的密度朝著提供較少光的光導(dǎo)管200B的右 端增加時(shí)，可以通過光導(dǎo)管200B的整個表面均勻的放出光。而且，如果將擴(kuò)散微粒緊密地粘附到光導(dǎo)管的某個區(qū)域，然后增 加從光導(dǎo)管的某個區(qū)域發(fā)出的光的量。因此，可以將本發(fā)明的光導(dǎo)管 用于特殊的照明。因此，本發(fā)明的光導(dǎo)管具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，通過控制粘附到光導(dǎo)管 的外表面的擴(kuò)散微粒的密度可以容易地控制從光導(dǎo)管放出的光的量。根據(jù)一個實(shí)施例，基礎(chǔ)管是由聚合物制成的，其包括聚碳酸酯 (PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯 和聚氯乙烯中的一種。 圖3a是根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖；以及圖3b是沿著圖3a的線A-A切割的光導(dǎo)管的橫截面圖。參考圖3a和3b，光導(dǎo)管300包括基礎(chǔ)管320和擴(kuò)散微粒330。基礎(chǔ)管320的外表面是基本上平滑的平面。基礎(chǔ)管320的內(nèi)表面 324以基本上與光導(dǎo)管300的縱向方向相同的方向延伸，并由并排設(shè)置的的多個線性結(jié)構(gòu)構(gòu)成。線性結(jié)構(gòu)可以是棱鏡形狀。這里，在光導(dǎo)管 300的內(nèi)表面324上形成釋放出光導(dǎo)管300中傳輸?shù)墓獾闹辽僖粋€放出 部分326。放出部分326是平滑的平面，不同于內(nèi)表面324的結(jié)構(gòu)化區(qū)域， 從該平面去除掉線性結(jié)構(gòu)。因此，和為了全反射構(gòu)成的內(nèi)表面324的 結(jié)構(gòu)化表面相比，可以更多地通過放出部分326放出光。將擴(kuò)散微粒230A和230B粘附到對應(yīng)于其上形成有放出部分326 的區(qū)域的外表面322的一些區(qū)域。而且，如圖2b所示，可以將擴(kuò)散微 粒230B從光導(dǎo)管300的一端朝著另一端更密集地粘附。在圖3a和3b中示出一種放出部分326。然而，不局限于此，并可 以在光導(dǎo)管的允許角度和直徑范圍內(nèi)，在基礎(chǔ)管的內(nèi)表面中形成至少 兩個放出部分。而且，基礎(chǔ)管的切面形狀可以是圓形、橢圓形和多邊形。圖3c是示出圖3b的區(qū)域C的放大部分橫截面。參考圖3c，棱鏡的內(nèi)向的邊緣角a可以小于180° 。在棱鏡的內(nèi) 向的邊緣角a是銳角的情況中，可以增強(qiáng)光導(dǎo)管300中傳輸?shù)墓獾娜?反射效果。
圖3d是沿著圖3a的線B-B切割的光導(dǎo)管的橫截面圖。參考圖3d，放出部分326是基本上平滑的平面，并形成在基本上 和光導(dǎo)管3 00的縱向方向相同的方向上。光源360提供光導(dǎo)管300內(nèi)部的光。在輸入到光導(dǎo)管300的內(nèi)部的光具有小于臨界角0的入射角的情 況中，該臨界角由光導(dǎo)管300和光導(dǎo)管300周圍的介質(zhì)之間的折射率 的比率決定，光通過本領(lǐng)域中公知的斯內(nèi)爾定律的全反射條件被反射， 由此將向光導(dǎo)管300的外面前進(jìn)的光限制在光導(dǎo)管300的內(nèi)部，使得 光基本上傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管300的縱向方向。這里，填充在光導(dǎo)管300內(nèi)部的介質(zhì)是空氣，因此可以以較少損 耗在光導(dǎo)管300內(nèi)部傳輸光。輸入到光導(dǎo)管300內(nèi)部的光具有高于臨界角9的入射角，并直接 放出到光導(dǎo)管300的外表面322。這里，如果從外表面322放出的光傳 輸?shù)綌U(kuò)散微粒330，則光被散射。如上所示，輸入到光導(dǎo)管300的光基本上傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管300的縱 向方向，并將一些光放出到光導(dǎo)管300的外面。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖。參考圖4，光導(dǎo)管400包括基礎(chǔ)管410和具有散射圖案的膜420。 基礎(chǔ)管410的內(nèi)表面在與光導(dǎo)管400的縱向方向基本上相同的方向上 延伸，并由并排設(shè)置的的多個線性結(jié)構(gòu)構(gòu)成?；A(chǔ)管410的外表面412 和內(nèi)表面414相對，并是基本上平滑的平面。
根據(jù)一個實(shí)施例，基礎(chǔ)管410由聚合物構(gòu)成，其包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙烯 和聚氯乙烯中的至少一種。膜420設(shè)置在基礎(chǔ)管410的內(nèi)部，并在至少一個表面上具有多個 散射圖案422。根據(jù)一個實(shí)施例，通過在基礎(chǔ)膜的一個或者兩個表面上印刷白點(diǎn) 制造膜420。根據(jù)另一個實(shí)施例，在基礎(chǔ)膜的一個表面或者兩個表面上印刷除 了白點(diǎn)之外的彩色點(diǎn)或者染色的彩色點(diǎn)制造膜420。而且，通過粘結(jié)膜420的一個邊緣和另一個邊緣，在其上形成有 散射圖案的膜420以輥形設(shè)置在基礎(chǔ)管410內(nèi)部。為了粘結(jié)膜420的 一個邊緣和另一個邊緣，可以使用本領(lǐng)域公知的纏縛或者密封方法。在粘附過程中，在一個邊緣平面和另一個邊緣平面交疊的情況中， 可能出現(xiàn)通過交疊平面的光間斷現(xiàn)象和多余光發(fā)射現(xiàn)象。因此，在纏 縛或者密封中需要注意。膜420由透明材料構(gòu)成，優(yōu)選地，由均質(zhì)的和各向同性的材料例 如丙烯或者聚碳酸酯構(gòu)成。還有，膜420應(yīng)當(dāng)是足夠柔性的，以便于可以是輥形狀。這里， 柔性和膜420的厚度有關(guān)。因此，考慮光導(dǎo)管400的直徑等，應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)暮穸?。本發(fā)明的光導(dǎo)管400不使用在常規(guī)光導(dǎo)管使用的昂貴的光學(xué)發(fā)光 膜。然而，通過使用擠壓機(jī)，可以大量地接連生產(chǎn)基礎(chǔ)管410并可以
將具有散射圖案422的膜420插入到基礎(chǔ)管410中。因此，可以減少 光導(dǎo)管400的生產(chǎn)成本。本發(fā)明的光導(dǎo)管400還可以包括將膜穩(wěn)定地固定到基礎(chǔ)管410的 固定板430。將膜420插入到輥形的基礎(chǔ)管410中，但是沒有通過粘附裝置粘 附到基礎(chǔ)管410。因此，可能可以從基礎(chǔ)管410分離膜420。固定板430可以連接到基礎(chǔ)管410的一側(cè)或者兩側(cè)，使得膜420 固定到基礎(chǔ)管410。在圖4中，固定板430連接到基礎(chǔ)管400的一側(cè)，但是固定板430 可以連接到基礎(chǔ)管400的兩側(cè)。根據(jù)另一個實(shí)施例，可以構(gòu)成固定板430，以使之具有和光導(dǎo)管 400的一側(cè)連接-可分離的結(jié)構(gòu)。固定板430可以由良好傳輸來自光源的光的透明材料構(gòu)成，例如， 包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸、聚丙 烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯中的至少一種的聚合物。根據(jù)另一個實(shí)施例，固定板430由反射鏡構(gòu)成，該反射鏡將膜420 固定在光導(dǎo)管400內(nèi)，并反射到達(dá)光導(dǎo)管400端部的光。為此目的， 反射鏡的表面涂敷有具有高反射率的材料，例如金屬，比如鋁、銀等等。反射鏡可以具有平的表面或者彎曲的表面。如果反射鏡具有彎曲 表面，則它可以是具有小于0.001的曲率的凹面鏡。 圖5是示出了將光放出到光導(dǎo)管外面的過程的部分橫截面圖。參考圖5，光源(未示出)將光提供到光管400的內(nèi)部。如果輸入到光管400內(nèi)部的光具有小于臨界角e的入射角，該臨 界角由基礎(chǔ)管410 (或者膜420)和基礎(chǔ)管410 (或者膜420)周圍的 介質(zhì)之間的折射率的比率決定，通過本領(lǐng)域公知的斯內(nèi)爾定律的全反 射條件來反射光，由此將傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管400外面的光限制在光導(dǎo)管400 的內(nèi)部，使得光基本上傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管400的縱向方向上。這里，填充在光導(dǎo)管400內(nèi)部的媒介是空氣，因此可以以較少損 耗在光導(dǎo)管400內(nèi)部傳輸光。如果以低于臨界角0的入射角將光輸入到散射圖案422，則光通 過散射圖案散射并放出到光導(dǎo)管400的外面。這里， 一些光被散射圖 案422反射，并重新傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管400的內(nèi)部。如果光輸入到這樣的區(qū)域上，在該區(qū)域上膜420的散射圖案422 不是利用高于臨界角e的入射角形成的，則光放出到膜420和基礎(chǔ)管 410。本發(fā)明的光導(dǎo)管400包括在其內(nèi)部具有散射圖案422的膜420， 并將輸入到散射圖案422的光散射。因此，可以從光導(dǎo)管400放出更 多的光，并可以增強(qiáng)從光導(dǎo)管400放出的光的亮度。而且，形成散射圖案422越多，通過散射圖案422散射的光就越 多。因此，通過控制散射圖案422的量可以控制從光導(dǎo)管400發(fā)射的 光的亮度。圖6a—6c是示出了根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的具有散射圖案的膜
的平面圖.參考圖6a,在膜420a中印刷的散射圖案422a具有均勻的直徑， 并且在其上形成散射圖案422a的相鄰線之間的距離形成為從膜420a 的一端朝著另一端變短。散射圖案422a可以形成在膜420a的一個表面 上或者兩個表面上。通過粘結(jié)第一邊緣424和第二邊緣426，將具有散射圖案422a的 膜420a以輥形插入到基礎(chǔ)管410中。如果膜420a變成輥形，每條線中 的散射圖案422a被設(shè)置在圓周方向上。根據(jù)另一個實(shí)施例，在沒有粘結(jié)第一邊緣424和第二邊緣426的 情況中，將具有散射圖案422a的膜420a以輥形插入到基礎(chǔ)管410中。為了將光均勻地放出導(dǎo)光導(dǎo)管400的縱向方向上，在膜420a中， 在靠近光源的區(qū)域中相鄰散射圖案422a之間的距離要大一些，以及在 遠(yuǎn)離光源的區(qū)域中相鄰散射圖案422a之間的距離要小一些。參考圖6b，相鄰散射圖案422b之間的距離從膜420b的一個邊緣 向另一個邊緣是恒定的。如果散射圖案422b具有大直徑，則入射光可 以散射到散射圖案422b的區(qū)域較寬闊，因此可以放出更多量的光。參考圖6c，改變相鄰散射圖案422c之間的距離和散射圖案422c 的直徑。如果散射圖案422c的直徑增大并密集地形成，入射光散射到 散射圖案422c的區(qū)域變的較寬闊，因此可以放出更多量的光。圖7a—7e是示出根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的光導(dǎo)管的橫截面圖。參考圖7a,基礎(chǔ)管510A的內(nèi)表面514A在基本上和光導(dǎo)管500A 的縱向方向相同的方向上延伸，并由并排布置的多個棱鏡構(gòu)成。
基礎(chǔ)管510A的外表面512A基本上平行于內(nèi)表面514A設(shè)置，并 是基本上平滑的平面。
棱鏡可以是三角形、二等邊三角形、正三角形和不等邊三角形， 優(yōu)選是二等邊三角形。
將具有散射圖案522A的膜520A以輥形插入到基礎(chǔ)管510A，該 散射圖案522A形成在膜520A的一個表面上。其中將在其上形成有散 射圖案522A的表面朝著光導(dǎo)管500A的內(nèi)方向設(shè)置。
參考圖7b，將具有散射圖案522B的膜520B以輥形插入到基礎(chǔ)管 510B中，該散射圖案522B形成在膜520B的一個表面上。這里，將和 其上形成有散射圖案522B的表面相對的表面朝著光導(dǎo)管500B的內(nèi)方 向設(shè)置。
比較圖7a和7b，圖7a中所示的膜520A向著光導(dǎo)管500A的內(nèi)方 向具有散射圖案522A。
參考圖7c，基礎(chǔ)管510C的內(nèi)表面514C在基本上和光導(dǎo)管500A 的縱向方向相同的方向上延伸，并由并排布置的多個棱鏡構(gòu)成。
基礎(chǔ)管510C的外表面512C基本上平行于514C的內(nèi)表面，并是 基本上平滑的平面。
線性結(jié)構(gòu)可以是磨損了棱鏡的邊緣部分的形狀，也就是，不等邊 四角形。磨損表面對應(yīng)于插入到基礎(chǔ)管510C中的膜520C的曲率，因 此可以更穩(wěn)定地將膜520C插入到基礎(chǔ)管510C內(nèi)部。
參考圖7d，基礎(chǔ)管510D的外表面512D是基本上平滑的平面?；?br> 礎(chǔ)管510D的內(nèi)表面514D在基本上和光導(dǎo)管500D的縱向方向相同的 方向上延伸，并由并排布置的多個線性結(jié)構(gòu)構(gòu)成。這里，在基礎(chǔ)管510D 的內(nèi)表面514D上形成至少一個放出部分516，其引出在光導(dǎo)管500D 中傳輸?shù)墓狻７懦霾糠?16是平滑的平面。因此，和由內(nèi)表面514D中的線性棱 鏡構(gòu)成的其它區(qū)域相比，可以通過放出部分516將更多的光發(fā)射到外部。因此，通過在基礎(chǔ)管510D的內(nèi)表面514D中形成放出部分516， 能增加從光導(dǎo)管500D的某個區(qū)域放出的光的量。因此，本發(fā)明的光導(dǎo) 管500D可以用于特殊的照明。在圖7d中示出一個放出部分516，但是放出部分不局限于此，根 據(jù)光導(dǎo)管的允許角度和直徑范圍，可以在基礎(chǔ)管的內(nèi)表面中形成至少 兩個放出部分。參考圖7e，基礎(chǔ)管510E的內(nèi)表面514E在基本上和光導(dǎo)管500E 的縱向方向相同的方向上延伸，并由并排布置的多個線性結(jié)構(gòu)構(gòu)成。基礎(chǔ)管510E的外表面512E和內(nèi)表面514E是相對的表面，并是 基本上平滑的平面。具有多個散射圖案的膜520E設(shè)置在基礎(chǔ)管510E的外部。散射圖 案可以形成在膜520E的一個表面或者兩個表面上。圖8是示出了圖7a的區(qū)域D的放大部分橫截面圖。參考圖8a，棱鏡的內(nèi)向的邊緣角a可以小于180° 。如果棱鏡的 內(nèi)向的邊緣角a是銳角，則可以增強(qiáng)在光導(dǎo)管500A中傳輸?shù)墓獾娜?br> 射效果。圖9a—9d是示出本發(fā)明的其它實(shí)施例的部分橫截面圖。參考圖9a—9d，光導(dǎo)管600A、 600B、 600C和600D還包括反射 體640A 、 640B、 640C禾l] 640D。反射體640A、 640B、 640C和640D是將傳輸?shù)墓夥瓷涞焦鈱?dǎo)管 600A、 600B、 600C禾卩600D內(nèi)部的裝置。因此，如果反射體640A、 640B、 640C和640D設(shè)置在光導(dǎo)管600A、 600B、 600C和600D的某 區(qū)域上，則可以來阻止通過某區(qū)域放出光，并增加了通過其它區(qū)域放 出的光的量。反射體640A、 640B、 640C和640D還可以由具有高反射率的材料 構(gòu)成，例如金屬鋁、銀等。在圖9a和％中，反射體640A和640B設(shè)置在外表面612A的至 少一些區(qū)域上或者基礎(chǔ)管610A和610B的內(nèi)表面614B上。在圖9c和9d中，反射體640C和640D設(shè)置在插入到基礎(chǔ)管610C 和610D的內(nèi)部的膜620C和620D的至少一個表面上。反射體640C和 640D可以設(shè)置在膜620C和620D的一個表面或者兩個表面上。根據(jù)阻止光放出到某區(qū)域和增加放出到某區(qū)域的光的量的目的， 可以適當(dāng)選擇其上發(fā)射反射體的區(qū)域的尺寸和數(shù)量。圖10是將本發(fā)明的光導(dǎo)管的亮度和常規(guī)光導(dǎo)管的亮度做比較的 曲線。參考圖10， X是本發(fā)明的具有膜520A的光導(dǎo)管500A的測試結(jié)果， 以及Y是在內(nèi)表面具有多個棱鏡的常規(guī)光導(dǎo)管的測試結(jié)果。本發(fā)明的光導(dǎo)管500A包括基礎(chǔ)管510A、具有散射圖案522A的 膜520A和反射鏡。而且，基礎(chǔ)管510A具有10cm的外直徑，并由內(nèi) 表面514A中的多個棱鏡構(gòu)成，具有100cm的長度，并由丙烯構(gòu)成。還 有，膜520A具有100cm的寬度和29cm的長度，并由聚碳酸酯構(gòu)成， 還以輥形插入到光導(dǎo)管500A中。用白墨印刷膜520A的一個表面，以形成具有0.5mm和2 mm的 直徑的散射圖案522A,并在膜上形成具有大約107個不同直徑的各個 散射圖案522A。這里，當(dāng)和光源的距離更遠(yuǎn)時(shí)，選擇更大直徑的散射圖案522A， 并形成膜，使得相鄰散射圖案522A之間的距離更窄。作為常規(guī)光導(dǎo)管，光導(dǎo)管具有10cm的外直徑，并由內(nèi)表面中的多 個棱鏡構(gòu)成，具有100cm的長度，并由丙烯構(gòu)成。還有，將反射鏡連 接到光導(dǎo)管的端部。使用金屬鹵素?zé)糇鳛楣庠?，并將從光源提供的光輸入到每個光導(dǎo)管的一端。橫軸表示距離光導(dǎo)管的一端的距離，單位是cm?？拷庠吹囊欢?是基準(zhǔn)點(diǎn)?？v軸是從光導(dǎo)管發(fā)射的光的亮度，單位是流明。如圖IO所示，本發(fā)明的亮度比常規(guī)光導(dǎo)管的亮度顯著增強(qiáng)了。由 于具有散射圖案522A的反射鏡和膜520A，所以本發(fā)明的光導(dǎo)管500A 的亮度比從常規(guī)光導(dǎo)管放出的光的亮度高。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖。參考圖ll，光導(dǎo)管700包括基礎(chǔ)管710和錐型的引出器720。光 導(dǎo)管700還可以包括連接到引出器720的邊緣部分的支撐體730。基礎(chǔ)管710的內(nèi)表面714在基本上和光導(dǎo)管700的縱向方向相同 的方向上延伸，并由并排布置的多個線性結(jié)構(gòu)構(gòu)成。根據(jù)一個實(shí)施例，線性結(jié)構(gòu)可以是棱鏡形狀，也就是，三角形、 二等邊三角形、正三角形和不等邊三角形。根據(jù)另一個實(shí)施例，線性結(jié)構(gòu)可以是磨損了棱鏡的邊緣部分的形 狀，也就是，不等邊四角形?；A(chǔ)管710的外表面712是和內(nèi)表面714相對的表面，并是基本 上平滑的平面。根據(jù)一個實(shí)施例，基礎(chǔ)管710是由聚合物構(gòu)成的，其包括聚碳酸 酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙 烯和聚氯乙烯中的至少 一 種。錐型引出器720插入到基礎(chǔ)管710的內(nèi)部，并反射光。引出器720 的長度可以等于或短于基礎(chǔ)管710的長度?？梢酝ㄟ^在由SUS、黃銅(Brass)、鋁(Al) 、 PET等構(gòu)成的片 上涂敷Ag并用Ti涂覆它以防止吸熱導(dǎo)致的熱劣化，來制造引出器720?？商鎿Q地，可以通過在樹脂片例如PET中分散能夠散射光的微孔， 來得到引出器720。因此，可以通過將巻繞成錐型的片插入到基礎(chǔ)管
710內(nèi)部，來將制備的片用作引出器。圖12是示出了將光放出到光導(dǎo)管外面的過程的橫截面圖。參考圖12，將從光源360放出的光輸入到基礎(chǔ)管710的內(nèi)部。如果輸入到基礎(chǔ)管710內(nèi)部的光具有小于臨界角9的入射角，該 臨界角由基礎(chǔ)管710和基礎(chǔ)管710周圍的介質(zhì)之間的折射率的比率來 決定，通過本領(lǐng)域公知的斯內(nèi)爾定律的全反射條件來反射光，由此將 傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管700外面方向的光限制在光導(dǎo)管700的內(nèi)部，這樣光基 本上傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管700的縱向方向。這里，填充在光導(dǎo)管700內(nèi)部的介質(zhì)是空氣，使得可以以更少的 損耗在光導(dǎo)管700內(nèi)部傳輸光。如果傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管700內(nèi)部的光輸入到引出器720中，則改變了 傳輸?shù)穆肪€。然后，可以以大于臨界角e的入射角將光輸入到基礎(chǔ)管 710中，并放出到基礎(chǔ)管710外面。引出器720的區(qū)域從靠近光源360的一端向光導(dǎo)管700的另一端 變寬。因此，盡管遠(yuǎn)離光源360，仍然可以增加反射的光的量。因此， 在遠(yuǎn)離光源360的區(qū)域中可以增加從光導(dǎo)管700放出的光的量。而且，具有大于臨界角9的入射角的輸入到光導(dǎo)管700的光直接 放出到基礎(chǔ)管710的外表面712。如上所述，輸入到光導(dǎo)管700內(nèi)部的 光基本上傳輸?shù)焦鈱?dǎo)管700的縱向方向上，并且一些光發(fā)射到光導(dǎo)管 700的外面。圖13a是示出圖11的支撐體的正視圖；以及圖13b是示出了根據(jù) 本發(fā)明的另 一 個實(shí)施例的支撐體的正視圖。
參考圖13a，支撐體730包括連接部分732、支撐部分734和基礎(chǔ) 部分736。支撐體730連接到錐型引出器720的邊緣部分，并支撐錐型引出 器720。連接部分732連接到錐型引出器720的邊緣部分；以及支撐部分 734和基礎(chǔ)部分736分配連接到連接部分732的錐型引出器720的重量。根據(jù)另一個實(shí)施例，支撐體730和光導(dǎo)管700靠近光導(dǎo)管700的 錐型引出器720的邊緣部分的一端組合在一起。根據(jù)另一個實(shí)施例， 錐型引出器720的長度短于基礎(chǔ)管710的，以及支撐體730連接到基 礎(chǔ)管710內(nèi)部的錐型引出器720的邊緣部分。支撐體730可以由不阻斷光傳輸路線的透明材料和薄金屬構(gòu)成。參考圖13b，支撐體830形成為具有開口 832的圓形板。錐型引 出器720的邊緣部分連接到開口 832，并且該引出器720布置在基礎(chǔ)管 710的內(nèi)部。根據(jù)一個實(shí)施例，支撐體730可以由聚合物構(gòu)成，其包括聚碳酸 酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸、聚丙烯、聚苯乙 烯和聚氯乙烯中的至少一種。支撐體830可以組合到基礎(chǔ)管710的一端或者其內(nèi)部。在支撐體 830組合到基礎(chǔ)管710的內(nèi)部的情況中，可以改變圓線板的邊緣以對應(yīng) 于基礎(chǔ)管710的結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面714。支撐體730和830的形狀不局限于以上，只要它可以支撐引出器 720、將引出器720插入到基礎(chǔ)管710內(nèi)部并最小化光傳輸?shù)闹袛啵?何結(jié)構(gòu)都是可能的。圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管透視圖。參考圖14，光導(dǎo)管910包括基礎(chǔ)管920和錐型引出器930?；A(chǔ)管920的內(nèi)表面924在基本上和光導(dǎo)管910的縱向方向相同 的方向上延伸，并由并排設(shè)置的多個線性結(jié)構(gòu)構(gòu)成?；A(chǔ)管920的外表面922是和內(nèi)表面924相對的表面，并是基本 上平滑的平面。在外表面992上設(shè)置多個擴(kuò)散微粒926。擴(kuò)散微粒926可以從光 導(dǎo)管910的一端向著另一端更密集地設(shè)置。圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明再一個實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖。參考圖15，光導(dǎo)管940包括基礎(chǔ)管950和錐型引出器960?；A(chǔ)管950的內(nèi)表面954在基本上和光導(dǎo)管940的縱向方向相同 的方向上延伸，并由并排布置的多個線性結(jié)構(gòu)構(gòu)成。而且，在光導(dǎo)管 940的內(nèi)表面954上設(shè)置至少一個放出部分956，用于放出在光導(dǎo)管940 中傳輸?shù)墓狻；A(chǔ)管950的外表面952是和內(nèi)表面954相對的表面，并是基本 上平滑的平面。圖16a和16b是示出根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例的光導(dǎo)管的透視圖。 參考圖16a和16b，光導(dǎo)管970A和970B包括基礎(chǔ)管980A和980B、 主型引出器990A和990B以及具有多個散射圖案988A和988B的膜 986A和986B。
基礎(chǔ)管980A和980B的內(nèi)表面984A和984B在基本上和光導(dǎo)管 970A和970B的縱向方向相同的方向上延伸，并由并排布置的多個線 性結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
基礎(chǔ)管980A和980B的外表面982A和982B是和內(nèi)表面984A和 984B相對的表面，并是基本上平滑的平面。
散射圖案988A和988B可以形成在膜986A和986B的一個表面或 者兩個表面上。
在圖16a中，在基礎(chǔ)管980A內(nèi)部設(shè)置具有散射圖案988A的膜 986A，以及在圖16b中，在基礎(chǔ)管980B的外部設(shè)置具有散射圖案988B 的膜986B。
在該說明書中對于"一個實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"例子實(shí)施例" 等的任何參考意味著結(jié)合實(shí)施例描述的特殊特性、結(jié)構(gòu)或者特征包括 在本發(fā)明的至少一個實(shí)施例中。該說明書中的多個地方中的這些短語 的出現(xiàn)沒必要都指代相同的實(shí)施例。而且，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特 殊特性、結(jié)構(gòu)或者特征時(shí)，提出在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)，結(jié) 合的其它實(shí)施例來影響這些特性、結(jié)構(gòu)或者特征。
盡管已經(jīng)參考其多個說明性的實(shí)施例描述了實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)知 道本領(lǐng)域技術(shù)人員可以作出很多其它的改變和實(shí)施例，這些改變和實(shí) 施例將落在該公開的原理的精神和范圍內(nèi)。更具體地，在公開的范圍 內(nèi)對該主題組合布置的部件部分和/或布置進(jìn)行各種變形和改變是可 能的。除了對部件部分和/或布置變形和改變之外，替換使用對于本 領(lǐng)域技術(shù)人員來說也是顯而易見的,
權(quán)利要求
1. 一種中空的光導(dǎo)管，包括基礎(chǔ)管，包括結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面和基本上平滑的外表面；以及 多個設(shè)置在外表面上的擴(kuò)散微粒。
2. 如權(quán)利要求l所述的中空光導(dǎo)管，其中結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面包括多 個線性結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求2所述的中空光導(dǎo)管，其中線性結(jié)構(gòu)是在基本上和 中空光導(dǎo)管的縱向方向相同的方向上延伸的棱鏡的線性陣列。
4. 如權(quán)利要求l所述的中空光導(dǎo)管，還包括設(shè)置在光導(dǎo)管的內(nèi)表 面上的至少一個放出部分，該放出部分用于放出在中空光導(dǎo)管中傳輸 的光。
5. 如權(quán)利要求l所述的中空光導(dǎo)管，其中從光導(dǎo)管的一端向著另 一端更密集地設(shè)置擴(kuò)散微粒。
6. —種中空光導(dǎo)管，包括基礎(chǔ)管，包括結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面和基本上平滑的外表面；以及 膜，在該膜的至少一個表面上具有多個散射圖案，并設(shè)置在基礎(chǔ) 管的內(nèi)部或者外部。
7. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，其中結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面包括多 個線性結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求6的中空光導(dǎo)管，其中線性結(jié)構(gòu)是在基本上和所述 光導(dǎo)管的縱向方向相同的方向上延伸的棱鏡的線性陣列。
9. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，還包括設(shè)置在光導(dǎo)管的內(nèi)表面上的至少一個放出部分，該放出部分用于放出在中空光導(dǎo)管中傳輸?shù)墓狻?br> 10. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，其中散射圖案的尺寸從光 導(dǎo)管的一端向另一端變大。
11. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，其中從光導(dǎo)管的一端向著 另一端更密集地設(shè)置擴(kuò)散微粒。
12. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，還包括將膜穩(wěn)定地固定到 光導(dǎo)管的固定板，其中固定板是反射鏡，其將膜固定到光導(dǎo)管，并將到達(dá)光導(dǎo)管的 另一端的光反射。
13. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，其中基礎(chǔ)管是由聚合物制 成，其包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯酸、 聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯中的至少一種。
14. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，其中當(dāng)散射圖案形成在膜 的表面上時(shí)，在其上形成有散射圖案的表面朝著光導(dǎo)管的內(nèi)方向設(shè)置。
15. 如權(quán)利要求6所述的中空光導(dǎo)管，其中當(dāng)散射圖案形成在膜 的表面上時(shí)，和其上形成有散射圖案的表面相對的表面朝著光導(dǎo)管的 內(nèi)方向設(shè)置。
16. —種中空光導(dǎo)管，包括基礎(chǔ)管，包括結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面和基本上平滑的外表面；以及 設(shè)置在基礎(chǔ)管內(nèi)部的錐型引出器。
17. 如權(quán)利要求16所述的中空光導(dǎo)管，還包括連接到錐型引出器 的邊緣部分并支撐錐型引出器的支撐體。
18. 如權(quán)利要求16所述的中空光導(dǎo)管，其中結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面包括 在基本上和中空光導(dǎo)管的縱向方向相同的方向上延伸的棱鏡的線性陣 列。
19. 如權(quán)利要求16所述的中空光導(dǎo)管，還包括設(shè)置在外表面上的 多個擴(kuò)散微粒。
20. 如權(quán)利要求16所述的中空光導(dǎo)管，還包括設(shè)置在光導(dǎo)管的內(nèi) 表面上的至少一個放出部分，該放出部分用于放出在中空光導(dǎo)管中傳 輸?shù)墓狻?br> 21. 如權(quán)利要求16所述的中空光導(dǎo)管，還包括膜，在該膜的至少 一個表面具有多個散射圖案，并設(shè)置在基礎(chǔ)管的內(nèi)部或者外部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有增強(qiáng)光發(fā)射結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)管。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，中空光導(dǎo)管包括基礎(chǔ)管，該基礎(chǔ)管包括結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面和基本上平滑的外表面以及多個設(shè)置在外表面上的擴(kuò)散微粒。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施例，一種中空光導(dǎo)管包括基礎(chǔ)管，該基礎(chǔ)管包括結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面和基本上平滑的外表面以及膜，在該膜的至少一個表面上具有多個散射圖案，并且該膜設(shè)置在基礎(chǔ)管的內(nèi)部或者外部。根據(jù)本發(fā)明的再一個實(shí)施例，中空管包括基礎(chǔ)管，該基礎(chǔ)管包括結(jié)構(gòu)化的內(nèi)表面和基本上平滑的外表面以及基本上平滑的外表面；和設(shè)置在基礎(chǔ)管內(nèi)部的錐型引出器。
文檔編號G02B1/04GK101122650SQ20061017208
公開日2008年2月13日 申請日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者李尚勛, 趙漢奎, 金鐘辰 申請人:Lg電子株式會社