專利名稱：：光管及具有該光管的照明裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明的實施方案可涉及光管和具有所述光管的照明裝置。更具體地，本發(fā)明的實施方案可涉及包括由具有玻璃化轉變溫度為ll(TC180。C的材料形成的光學膜的光管。
背景技術：
：包括能夠以低傳輸損失^巨離傳輸光的光管的照明裝置可用于各種場所，例如建筑物內(nèi)部和外部。光管也稱為光導管、光導或燈管，已經(jīng)用于使光有效地分布于寬區(qū)域以用于各種目的，例如用于照明。光管不僅可用于照亮某些點，而且也可用于照亮整個區(qū)域。通過光管傳輸?shù)墓饪煞植贾凉夤芡獠?，用于照亮某些點或用于^:照明效果最大化。然而，使用光管的照明裝置根據(jù)它們與光源的距離可提供不同的照度水平，并且因此可能不能實現(xiàn)沿光管縱向的均勻亮度。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種光管，包括具有空心管的基管；和包括多個棱鏡圖案的光學膜，每個所述棱鏡圖案沿所述基管的縱向延伸，所述光學膜設置在所述基管的所述空心管中，其中所述光學膜的玻璃化轉變溫度為約110'C~約180'C。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種照明裝置，包括用于發(fā)射光的光源；和用于分布來自所述光源的光的光管，其中所述光管包括具有空心管的基管，和包括多個棱鏡圖案的光學膜，每個所述棱鏡圖案沿所述基管的縱向延伸，所述光學膜設置在所述基管的所述空心管中，其中所述光學膜的玻璃化轉變溫度為約110'C~約180°C。然而，本發(fā)明的所述方面、特征和優(yōu)點不限于本文中所闡述的那些。通過參考以下給出的本發(fā)明的詳述，本發(fā)明的上t良其它的方面、特征和優(yōu)點對于涉及本發(fā)明的本領域技術人員將變得更加顯而易見。參考以下附圖可具體描述布置和實施方案，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中圖1示出光管的光學膜的截面圖2示出圖1所示的光學膜的透視圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的照明裝置的透視圖；圖4示出沿圖3的線A-A，截取的照明裝置的截面圖；圖5示出沿圖3的線B-B，截取的光管的截面圖；圖6示出沿圖3的線B-B，截取的光管的一個變體的截面圖；圖7示出圖3所示的照明裝置的平面圖8A示出根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施方案的照明裝置的透視圖；圖8B示出沿圖8A的線B-B，截取的照明裝置的截面圖；圖9示出根據(jù)本發(fā)明的又一個示例性實施方案的照明裝置的透視圖；圖10示出根據(jù)本發(fā)明的再一個示例性實施方案的照明裝置的透視圖。具體實施例方式圖1和2示出光管的光學膜的圖并且解釋光在光管中的傳輸和反射。其它的實施方案和結構也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。更具體地，圖1示出光學膜的截面圖并且解釋光在光管中的傳輸和反射。圖2示出圖l所示的光學膜的透視圖。為了便于討論，光學膜的圖案化表面是光學膜的頂表面，而光學膜的未圖案化表面是光學膜的底表面。如圖1和2所示，由光管的光源單元(未顯示)產(chǎn)生的光可入射到光學膜(OLF)的未圖案化表面上，然后可在光學膜上的位置1處折射。折射光可在光學膜的棱鏡的兩個橫向側上的位置2和3處發(fā)生全反射。全發(fā)射的光可在光學膜上的位置4處折射并可因此入射返回進入光管中。光可沿光管的縱向傳播。由于在光管內(nèi)部的空氣中極少發(fā)生光損失，所以光管可在沒有如何光損失(或光損失最小)的情況下有效地傳輸光甚至是遠距離傳輸光。圖3~5示出才艮據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的照明裝置的示意圖。其它的實施方案和結構也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如圖3所示，照明裝置300可包括光源單元310、光管320和反射蓋330。光源單元310可產(chǎn)生光并且將所產(chǎn)生的光提供至光管320。光源單元310可包括至少一個產(chǎn)生光的光源312。由光源單元310所產(chǎn)生的光可提供至光管320,并且可因此通過光管320發(fā)射至照明裝置300外部。光管320可通過傳輸和分布由光源單元310所產(chǎn)生的光來發(fā)光。光管320可包括通ii^射或折射由光源單元310所產(chǎn)生的光來均勻分布光的光學膜322。光學膜322可具有其上^L置有多個棱鏡圖案的圖案化表面。例如，所述多個棱鏡可形成多個峰和多個谷。光學膜322可巻繞成具有沿棱鏡圖案的縱向陣列(或方向)(例如，Y方向)延伸的空心管380的圓筒。該巻繞形狀可以是完全巻繞形狀或部分巻繞形狀。光學膜322可通過^^射或折射由光源單元310所產(chǎn)生的光，將光從光源單元310傳輸至遠方。光學膜322可包括均沿著基管(basepipe)324的縱向延伸的多個棱鏡圖案。當光源單元310產(chǎn)生光時，會產(chǎn)生熱并且可因此使光學膜322的棱鏡圖案變形。一旦光學膜322的棱鏡圖案發(fā)生變形，則光學膜322的全反射效率會顯著降低，并且因此光學膜322會不能合適地傳輸光。為了解決該問題，光學膜322可由耐熱材料形成，并且光學膜322的玻璃化轉變溫度Tg可能需要高于預定值。參考圖4和5可進一步詳細說明光學膜322的玻璃化轉變溫度Tg。反射蓋330可以附著于光管320的一端。反射蓋330可反射由光管320傳輸或分布的光。光源單元310和反射蓋330可設置在光管320的相反端(或相反側)上。反射蓋330可包括連接至光管320的反射體332。反射體332反射由光管320傳輸?shù)墓?。反射蓋330可將從光源單元310發(fā)射的光限制在光管320中。這可改善照明裝置300的亮度。圖4示出沿圖3的線A-A，截取的照明裝置300的截面圖。如圖4所示，光源單元310可包括產(chǎn)生光的光源312、設置在光源312后部的反光鏡314、設置在光源312前部的屏蔽過濾器318以及容納光源312和反光鏡314的外殼316?？赏ㄟ^外部電源為光源312供電，并且可因此產(chǎn)生光。光源312的例子可包括高強度放電(HID)燈、無電極熒光燈(EFL)、固態(tài)燈和金屬卣化物燈。光源312會產(chǎn)生熱并且會因此在產(chǎn)生光的同時被加熱到高溫度。結果，由聚合物形成的光學膜322可發(fā)生熱變形。光學膜322可具有導致光全反射的多個復雜的棱鏡圖案。如果光學膜322的棱鏡圖案由于光源312所產(chǎn)生的熱而變形，則不可能發(fā)生光的全反射，并且因此光管300的效率會顯著降低。玻璃化轉變溫度Tg是聚合物開始流動的溫度。在高于光學膜322的玻璃化轉變溫度Tg的溫度下，光學膜322的棱鏡圖案可發(fā)生變形。如果光學膜322的棱鏡圖案熔融或受損，則光學膜322會不能全反射光。因此，為了使光學膜322全反射光，可需要光學膜322由耐受由光源312所產(chǎn)生的熱的材料形成。反光鏡314可設置在光源312的后部。反光鏡314可反射由光源312產(chǎn)生的光并且因此可使得由反光鏡314反射的光入射it^光管320。反光鏡314的結構可根據(jù)光管320的長度而改變。反光鏡314可形成為非球面的反光鏡。反光鏡314可由易于加工的材料(如金屬或塑料)形成。反光鏡314的表面可涂覆有由高^Jt金屬材料如鋁或4艮形成的膜。屏蔽過濾器318可由例如玻璃形成，因此屏蔽過濾器318可保護光管320免受由光源312產(chǎn)生的熱。外殼316可在其中具有空的空間并且可因此在其中容納光源312和反光鏡314。外殼316可由高剛性、耐熱且易于加工的材料(如金屬)形成。由光源單元310產(chǎn)生的光可入射iiX光管320。光管320可不僅在光管320的縱向上傳輸由光源單元310產(chǎn)生的光，而且也可以將由光源單元310產(chǎn)生的光分布至照明裝置300的外部。光管320也可包括光學膜322和基管324。光學膜322可設置在基管324的空心管中。光學膜322可巻繞成具有與基管324相同長度的圓筒。光學膜322可以提供為巻繞形狀(完全巻繞或部分巻繞)并且具有空心管。光學膜322可由具有高透光率和在機械與電性能之間具有良好平衡的熱塑性材料形成。例如，光學膜322可由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、IMt苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯(PC)形成。由于光學膜322由聚合物形成，所以在高于光學膜322的玻璃化轉變溫度Tg的溫度下，光學膜322的棱鏡圖案可熱變形。因此，對于光源312產(chǎn)生的熱，光學膜322可以是充分耐熱的。玻璃化轉變溫度Tg為100。C的物體可在低于100。C的玻璃化轉變溫度Tg的溫度下、例如在約8590。C的溫度下開始變形，并且可在約IIO'C的溫度下結束。物體變形最嚴重的峰值溫度稱為物體的玻璃化轉變溫度Tg。物體變形開始的溫度不必然是物體的玻璃化轉變溫度Tg，并且可低于物體的玻璃化轉變溫度Tg。當燈312是HID燈時，光源單元310可被加熱最高至300。C的溫度。由于光源單元310可通過簡單地產(chǎn)生光而被加熱至如此高的溫度，所以可在光源312的前部^L置例如由玻璃形成的屏蔽過濾器318。屏蔽過濾器318可被光源單元310加熱至120~150'C的溫度。光源單元310和光管320之間的連接處的溫度可接近100'C。因此，如果光學膜322由玻璃化轉變溫度Tg低于110。C的材料形成，則光學膜322可易于變形。因此，光學膜322可需要由玻璃化轉變溫度Tg高于IIO'C的材料形成。材料的玻璃化轉變溫度Tg越高，就越難以使用該物體來形成光學膜322。更具體地，如果光學膜322由玻璃化轉變溫度Tg高于18(TC的材料形成，則光學膜322的制造效率會顯著降低。因此，光學膜322可由玻璃化轉變溫度為約110~180'C的材料形成。更具體地，光學膜322可由選自以下的至少一種材料形成聚碳酸酯(Tg:150。C)、間規(guī)PMMA(Tg:126。C)、無規(guī)PMMA(Tg:114°C)、聚醚醚酮(PEEK，Tg:140。C)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN,Tg:123。C)。以此方式，可確保光學膜322的熱穩(wěn)定性并且可因此防止光學膜322的棱鏡圖案變形。因此，光管320的效率可得到保持。光學膜322的表面可通過形成多個棱鏡圖案來圖案化。所述多個棱鏡圖案可形成多個峰和多個谷。光學膜322可巻繞成具有空心管380的圓柱。即，光學膜322可以設置成巻繞形狀(完全或部分地)。光學膜322的圓筒可以插入基管324中。具有多個棱鏡圖案的表面可面對基管324。光學膜322的棱鏡圖案可以形成為例如不等邊三角形、等腰三角形、梯形或等邊三角形。更具體地，光學膜322的棱鏡圖案可以形成為具有約卯度角的等腰三角形?；?24可以由具有高透光率和在機械、耐熱和電性能之間取得良好平衡的熱塑性樹脂材料形成。例如，基管324可以由PMMA、聚碳酸酯或PET形成。由于PMMA具有高剛性、極少發(fā)生變形和具有高可見光透光率，因此基管324可由適于在光源制造中使用的PMMA形成。反射蓋330可包括蓋體334和設置在蓋體334內(nèi)側上的反射體332。反射體332可設置在光管320的末端，因此可反射到達光管320該端部的光。反射體332的表面可涂覆有高反射的金屬，如鋁或銀。圖5示出沿圖3的線B-B，截取的光管的截面圖。光學膜322的外表面可進行圖案化，如圖5所示。作為替代方案，光學膜322的內(nèi)表面可進行圖案化。通過形成棱鏡的線性陣列，可使光學膜322的一個表面圖案化，而光學膜322的另一個表面可基本上是平滑的或平坦的。在光學膜322的一個表面上可以形成多個棱鏡圖案。所述多個棱鏡圖案可形成多個峰和多個谷。光學膜322的棱鏡圖案可以形成為例如不等邊三角形、等腰三角形、梯形或等邊三角形。更具體地，光學膜322的棱鏡圖案可以形成為具有約90度角的等腰三角形。光學膜322可由選自以下的至少一種材料形成聚碳酸酯(Tg:150。C)、間規(guī)PMMA(Tg:126°C)、無規(guī)PMMA(Tg:114。C)、PEEK(Tg:140。C)和PEN(Tg:123。C)。由于光源單元310所產(chǎn)生的熱，導致光學膜322接近光源單元310的部分處的溫度可升高至最高約IOO'C。如果光學膜322由玻璃化轉變溫度Tg為約IIO'C~180匸的材料形成，則可防止光學膜322由于光源312所產(chǎn)生的熱而發(fā)生變形，并因此可保持光學膜322的棱鏡圖案的形狀。圖6示出沿圖3的線B-B，截取的光管320的一個變體的截面圖。圖7示出圖3所示的照明裝置300的平面圖。如圖6所示，照明裝置300還可包括反射體360和提取器(extractor)370中的至少其一。反射體360和提取器370可分別設置在光學膜322和基管324之間。反射體360可反射光，使得光可從光管320中沿預定方向發(fā)射。提取器370可改變在光管320中全反射的光的角度，使得光可從光管320發(fā)射而不再纟皮全反射。如圖7所示，提取器370的寬度可隨著其從光源單元310延伸而變大。光管320與光源單元310的距離較大的部分處發(fā)射的光量大于光管320與光源單元310的距離較小的部分處發(fā)射的光量。因此，光管320可均勻發(fā)光。提取器370在接近光源單元310的區(qū)域處的寬度小于提取器370在遠離光源單元310的區(qū)域處的寬度圖8A示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方案的照明裝置的透視圖。圖8B示出沿圖8A的線B-B，截取的照明裝置的截面圖。其它的實施方案和結構也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如圖8A和8B所示，光管820的基管824的外表面或內(nèi)表面可進行表面處理，使得可形成多個突起840(即，峰或頂)、多個凹陷850(即，谷或盆地)或二者。突起840和凹陷850可在基管824上形成為波狀或波紋狀圖案。因此，光管820可通過引起由光源單元810發(fā)射的光的';i^射和散射來均勻發(fā)光。突起840和凹陷850的密度可根據(jù)與光源單元810的距離而增加。甚至在遠離光源單元810的基管824上的區(qū)域中，光的嘲:射也可得到促進。因此，光管820可更均勻地發(fā)光。突起840和凹陷850可通過注射、擠出、熱固化或紫外(UV)固化而形成。一旦基管824經(jīng)表面處理，則基管824可具有表面^^度。表面粗糙度是表面不規(guī)則性的度量。光管820的表面M度，更具體的是光管820的峰-谷(PV)(或突起-凹陷)表面粗糙度可表示突起840的高度和凹陷850的深度之間的最大差異。換言之，表面粗糙度可基于一個突起(或峰)的高度距離和一個凹陷(或谷)的深度距離。表1示出光管820的表面皿度與光管820的表面照度和透光率之間的關系。在下表1中，x和o以及O)表示差的、良好的和極好的狀態(tài)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>參考表l,當光管820的表面M度為3jim或更小時，光管820的漫反射性能會劣化。結果，光管820在接近光源單元810的一端處的表面照度(即，A部分處的表面照度)和光管820在遠離光源單元810的另一端處的表面照度(即，B部分處的表面照度)之間的差異增加，并且因此光管820會更加難以均勻地發(fā)光。另一方面，當光管820的表面粗糙度為3(Him或更大時，A和B部分二者中的光透射會劣化，并且因此光管820會不能合適地發(fā)光。因此，光管820可具有約330;un的表面粗糙度。當光管820的表面粗糙度在約3~30jwn的范圍之內(nèi)時，光可從光管820的一端有效地傳輸至光管820的另一端。這可改善光管820的透光率?；?24的外表面和內(nèi)表面均可進行表面處理。此外，突起840、凹陷850或二者可與基管824形成為一個整體。突起840和凹陷850可在反射蓋830附近區(qū)域中比在光源單元810附近區(qū)域中更密集地形成。因此，光管820可均勻地發(fā)光。圖8B示出基管包括光學膜822，所述光學膜822的具有棱鏡圖案的一個表面面對基管824,而另一個表面面對空心管880。圖9和10示出根據(jù)本發(fā)明的其它示例性實施方案的照明裝置的透視圖。其它的實施方案和結構也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。如圖9所示，光管920可與光源單元910和>^射蓋930連接。在(光管920的)基管的表面上可形成多個突起940。突起940可以是半球形的。作為替代方案，在基管的表面上可形成多個凹陷。如圖10所示，光管1020可包括基管、在基管的一端處的光源單元1010和在基管的另一端處的>^射蓋1030?？稍诨艿谋砻嫔闲纬缮⑸鋵右允构夤?020具有約3~30jim的表面Wt變。散射層可包含樹脂1050和多個散射顆粒1040。散射顆粒1040導致光的;^^射和lfc射，并且樹脂1050可使得散射層能夠緊密地附著在基管的表面上。散射顆粒1040可包括基于二氧化硅的材料。樹脂1050可包括在;tO^、耐熱、耐冷和電性能之間具有良好平衡的透明材料，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯、聚酯或聚丙烯酸類(acryl)。散射層可通過在基管的表面上施加通過混合散射顆粒1040和樹脂1050獲得的糊劑或漿料來形成?？赏╥t5fMt射層均勻輻照UV射線或通過對散射層實施熱固化來固化散射層?；艿耐獗砻?、基管的內(nèi)表面或二者可進行表面處理。本發(fā)明的實施方案可提供一種包括對由燈所產(chǎn)生的熱保持穩(wěn)定的耐熱光學膜的光管以及一種具有所述光管的照明裝置。提供一種光管，所述光管包括具有空心管的基管和包含棱鏡圖案的光學膜。光學膜沿棱鏡圖案的縱向陣列(或方向)插入空心管中。光學膜的玻璃化轉變溫度為約110~約180'C。提供一種照明裝置，所述照明裝置包括發(fā)射光的光源以及傳輸和分布由所述光源發(fā)射的光的光管。該光管包括具有空心管的基管和包括棱鏡圖案并且沿棱鏡圖案的縱向陣列或方向插入空心管中的光學膜。該光學膜的玻璃化轉變溫度可為約110~約180。C。在本說明書中對"一個實施方案"、"實施方案"、"示例性實施方案"等的任何引用，表示針對實施方案所描述的具體的特征、結構或性能包括在本發(fā)明的至少一個實施方案中。在本i兌明書不同地方出現(xiàn)的這些術語不必都涉;M目同的實施方案。另外，當相對于任何實施方案描述具體特征、結構或性能時，認為相關于其它實施方案實施該特征、結構或性能是在本領域普通技術人員的預見范圍之內(nèi)。盡管本發(fā)明已經(jīng)參考了許多說明性的實施方案來描述實施方案，但是應該理解本領域普通技術人員可以想到;f艮多的其它改變和實施方案，這些改變和實施方案也在本乂^開的原理的精神和范圍內(nèi)。更特別地，在本4S開、附圖和所附的權利要求的范圍內(nèi)，對象組合排列的構件和/或排列可以有各種變化和改變。除構件和/或排列的變化和改變之外，替代的用途對于本領域技術人員也是顯而易見的。權利要求1.一種光管，包括具有空心管的基管；和包括多個棱鏡圖案的光學膜，每個所述棱鏡圖案沿所述基管的縱向延伸，所述光學膜設置在所述基管的所述空心管中，其中所述光學膜的玻璃化轉變溫度為約110℃～約180℃。2.根據(jù)權利要求l所述的光管，其中所述光學膜由選自以下的至少一種材料形成聚碳酸酯、間規(guī)聚曱基丙烯酸甲酯、無規(guī)聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮和聚萘二曱酸乙二醇酯。3.根據(jù)權利要求l所述的光管，其中所述光學膜包括具有所述多個棱鏡圖案的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，所述第二表面U本平滑的，其中所述棱鏡圖案面對所逸基管。4.根據(jù)權利要求l所述的光管，其中在所述基管的表面上提供突起和凹陷的至少其一，并且所述基管的所述表面的表面粗糙度為約3pm約5.根據(jù)權利要求l所述的光管，其中所W面粗糙度基于所述基管的所述表面上的至少一個突起的高度距離和所述基管的所述表面上的至少一個凹陷的深度多巨離。6.根據(jù)權利要求1所述的光管，其中所述突起和所述凹陷的至少其一與所述基管形成為一個整體。7.根據(jù)權利要求l所述的光管，其中所述基管包括在所述基管表面上的散射層，所述散射層包含散射顆粒和樹脂，以使所述散射層的表面粗糙度在約3nm約30pm的范圍內(nèi)。8.—種照明裝置，包括用于發(fā)射光的光源；和用于分布來自所述光源的光的光管，其中所述光管包括具有空心管的基管，和包括多個棱鏡圖案的光學膜，每個所述棱鏡圖案沿所述基管的縱向延伸，所述光學膜設置在所逸基管的所述空心管中，其中所述光學膜的玻璃化轉變溫度為約110'C~約180。C。9.根據(jù)權利要求8所述的照明裝置，其中所述光源是高強度放電(HID)燈、無電極熒光燈(EFL)、固態(tài)燈和金屬卣化物燈中的一種。10.根據(jù)權利要求8所述的照明裝置，其中所述光學膜由選自以下的至少一種材料形成聚碳酸酯、間規(guī)聚甲基丙烯酸曱酯、無規(guī)聚曱基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮和聚萘二甲酸乙二醇酯。11.根據(jù)權利要求8所述的照明裝置，其中所述光學膜包括具有所述多個棱鏡圖案的第一表面以及與所述第一表面相反的第二表面，所述第二表面M本平滑的，其中所述棱鏡圖案面對所述基管。12.根據(jù)權利要求8所述的照明裝置，還包括在所述基管上的及一射體和提取器中的至少其一。13.根據(jù)權利要求12所述的照明裝置，其中所述提取器在所述光源附近區(qū)域處的寬度小于所述提取器在遠離所述光源區(qū)域處的寬度。14.根據(jù)權利要求8所述的照明裝置，其中在所述基管的表面上提供突起和凹陷的至少其一，并且所述基管的所W面的表面Wt度為約3pm~約15.根據(jù)權利要求8所述的照明裝置，其中所述基管包括在所述基管表面上的散射層，所述散射層包含散射顆粒和樹脂，以使所述散射層的表面粗糙度在約3pm~約30pm的范圍內(nèi)。全文摘要本發(fā)明可提供光管和具有所述光管的照明裝置。所述光管可包括玻璃化轉變溫度為約110℃～約180℃的光學膜。文檔編號F21V5/00GK101576233SQ200810182909公開日2009年11月11日申請日期2008年12月5日優(yōu)先權日2008年5月8日發(fā)明者李尚勛申請人:Lg電子株式會社