光导的制作方法

本申请要求于2017年12月18日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0174561号韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明涉及可以提供高且均匀辉度(luminance)的光导。

背景技术：

在相关技术中，光导包括芯和光漫射板，芯和光漫射板通过如图1所示的二次挤压进行挤压同时形成。这种常规光导可能具有若干问题。例如，光源可能不受控制，辉度不均匀，并且在引导器处发现过度加热的区域(热点)。而且，在通过挤压或注射产生芯且在侧面上蚀刻v形切口的光导中，尽管添加由注射产生的分离的光漫射板，但是侧面发光效率也不好，并且当添加光漫射板时，需要另外的空间。此外，光导可能包括附着到芯上的光图案片，然而，该片可能由于附着属性而经常分层。当光导包括侧面发光光纤时，不能获得足够的亮度，并且尽管具有在360度的所有方向上发射光源的优点，但是可能在引导器处出现过度加热区域(热点)。

技术实现要素：

在优选方面中，提供一种光导，该光导具有高辉度和均匀性。光导可以包括在由透明材料形成的芯杆的外表面上使用光扩散油墨组合物印刷的反射部件。特别地，可以控制反射部件之间的间距。

在一个方面中，提供一种光导，该光导可以包括透明材料的芯杆，芯杆在长度方向上从第一侧延伸到第二侧；以及多个反射部件，沿芯杆的长度方向在外表面上平行地印刷多个反射部件。

如本文使用的术语“透明”材料可以指代具有一小部分光(诸如可见光、uv光等)的相当大透射率的材料。例如，诸如约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％、约99％或以上的大量可见光可以透过或穿过透明材料或树脂。可以例如通过分光光度计在约400nm至700nm的可见光波长下测量此类透射率。

优选地，反射部件之间的间距可以相同，或从芯杆的第一侧朝向芯杆的第二侧减小。其可以划分为i)设置在芯杆的第一侧的端部部分处且没有印刷有反射部件的照射区域；以及ii)朝向芯杆的第二侧设置且印刷有多个反射部件的反射区域。例如，反射区域可以设置为在其朝向第二侧的端部处与照射区域相邻。照射区域和反射区域的长度比率可以合适地约为1:27至1:23。

反射区域可以从第一侧到第二侧划分为多个区域。优选地，与一侧区域中朝向第一侧的区域中印刷的反射部件之间的最小间距相比，朝向第二侧的区域中印刷的反射部件之间的最小间距可以更窄，并且在任一区域中印刷的反射部件之间的间距可以相同。如应当理解的，特征之间的“最小间距”是最短的，或为特征之间的更直接测量的间距。

优选地，反射部件可以具有包括短边和长边的矩形形状，其中矩形的短边可以设置为平行于芯杆的长度方向。矩形的短边和长边的比率可以合适地约为1:3至1:1.2。

在某些方面中，多个区域可以划分为五个区域：从第一侧起的第一区域、从第一侧起的与第一区域相邻的第二区域、从第一侧起的与第二区域相邻的第三区域、从第一侧起的与第三区域相邻的第四区域以及从第一侧起的与第四区域相邻的第五区域。

优选地，在第一区域中，反射部件的短边长度和反射部件之间的最小间距的比率可以约为1:7至1:6；在第二区域中，反射部件的短边长度与反射部件之间的最小间距的比率可以约为1:5至1:4；在第三区域中，反射部件的短边长度与反射部件之间的最小间距的比率可以约为1:3至1:2；在第四区域中，反射部件的短边长度与反射部件之间的最小间距的比率可以约为1:1.5至1:1；并且在第五区域中，反射部件的短边长度与反射部件之间的最小间距的比率可以约为1:1至1:0.5。

反射部件可以包括光扩散油墨组合物，光扩散油墨组合物可以包括：约20wt％至80wt％的量的丙烯酸基共聚物树脂；约10wt％至70wt％的量的光扩散剂，其包括硅树脂珠粒和丙烯酸珠粒中的至少一种；以及约3wt％至20wt％的量的光扩散助剂，其包括二氧化钛(tio2)和氧化锌(zno)中的至少一种，所有wt％都基于光扩散油墨组合物的总重量。光扩散剂的平均颗粒尺寸可以约为0.8μm至4.0μm。优选地，反射部件中的至少一个或多个或多个反射部件可以印刷有光扩散油墨组合物。

如本文使用的术语“光扩散剂”可以包括分散树脂中透射的光的材料。光扩散剂可以形成为颗粒形状，并且透射光可以分散或散射在颗粒的表面上。

如本文所使用的术语“光扩散助剂”是指一种材料，该材料具有光散射和反射属性(例如，可见光反射)，使得该材料可以提供如树脂中包括的增白效果。光扩散助剂可以形成为颗粒，该颗粒具有从亚纳米到亚微米的范围内的尺寸，然而，其尺寸和形状不受限制。

另外提供一种用于反射光的组合物。组合物可以包括：约20wt％至80wt％的量的丙烯酸基共聚物树脂；约10wt％至70wt％的量的光扩散剂，其包括硅树脂珠粒和丙烯酸珠粒中的至少一种；以及约3wt％至20wt％的量的光扩散助剂，其包括二氧化钛(tio2)和氧化锌(zno)中的至少一种，所有wt％都基于光扩散油墨组合物的总重量。优选地，光扩散剂中的硅树脂珠粒和丙烯酸珠粒的平均颗粒尺寸为从约0.8μm至约4.0μm。

另外提供一种可以包括如本文所述的光导的车辆部件。

还提供一种可以包括如本文所述的光导的车辆。

于是，本发明可以通过将由光扩散油墨组合物形成的反射部件印刷在由透明材料形成的芯杆的外部表面上，同时调整其间的间隔，提供具有高且均匀辉度的光导。

下文公开了本发明的其他方面。

附图说明

图1是示出根据相关技术的示例性光导的视图。

图2是示出根据本发明的示例性实施例的示例性光导的视图。

图3是示出根据本发明的示例性实施例的示例性光导的视图。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的在示例性光导中反射部件之间的间距与距光源的距离的关系的曲线图。

图5是示出根据本发明的示例性实施例的当在示例性光导中，即使距光源的距离越远，反射部件之间的间距也减小时，亮度被维持在预定水平内且辉度偏差不高的曲线图。

附图附有以下附图标记：

10：光源

100：芯杆110：照射区域

120：反射区域121：第一反射区域

122：第二反射区域123：第三反射区域

124：第四反射区域125：第五反射区域

200：反射部件

具体实施方式

诸如第一、第二和第三的词语用于示出各个部分、组件、区域、层和/或区段，但不限于各个部分、组件、区域、层和/或区段。这些词语用于将部分、组件、区域、层或区段与其他部分、组件、区域、层或区段区分开。因而，如下面描述的第一部分、组件、区域、层或区段可以为在本发明的范围内的第二部分、组件、区域、层或区段。

应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在为限制性的。必须注意，如本说明书和所附权利要求书中使用的，单数形式包括复数引用，除非上下文另外清楚指示。还将理解，当在本说明书中使用时，词语“包括”和/或“包含)”指定所陈述的属性、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除其一个或多个其他属性、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在或添加。如本文所使用的，单数形式“一个/种”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。

应当理解，如本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包含机动车辆，一般来说诸如包括运动型多用途车(suv)、公交车、卡车各种商用车辆的客车、包括多种船舶的船只、飞行器等，并且如本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其他另选燃料(例如，来源于除了汽油之外的资源的燃料)车辆。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力车辆和电动车辆。

另外，除非具体陈述或从上下文显而易见，如本文使用的词语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如，在均值的2个标准偏差内。“约”可被理解为在所陈述的值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外从上下文清楚得知，本文提供的所有数值由词语“约”修饰。

除非另外定义，包括本文使用的技术和科学术语的所有术语具有与本发明属于的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解，诸如在通常使用的字典中定义的那些的术语应当被解释为具有与其在相关技术和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想的或过于正式的意义，除非本文如此明确地定义。

将理解，当元件被称为“在另一元件上”时，该元件可以直接在另一个元件上，或也可以存在中间元件。相比之下，当元件被称为“直接在另一元件上”时，不存在中间元件。除非另外提到，包括本文使用的技术术语和科学术语的所有术语具有与由本发明属于的领域的普通技术人员一般理解的含义相同的含义。先前定义的术语还被理解为具有与相关技术文献和当前公开的内容相一致的含义，但是不被解释为具有理想或非常官方的含义，除非另外定义。

此外，％表示wt％，并且1ppm表示0.0001wt％，除非上下文另外清楚指示。

在下文中，将更全面描述本发明的示例性实施例，使得本发明的本领域技术人员可以容易地实施本发明。如本领域技术人员将实现的，可以以各种不同方式修改所描述的实施例，所有这些都不脱离本发明的精神或范围。

光导

如图2所示，根据本发明的示例性实施例的光导可以包括：由透明材料形成的芯杆100，该芯杆在长度方向上从第一侧延伸到第二侧；以及多个反射部件200，沿芯杆100的长度方向在外表面上平行地印刷该多个反射部件。反射部件200之间的间距可以相同，或从芯杆100的第一侧朝向芯杆的第二侧减小。

芯杆100可以具有杆状，并且在长度方向上延伸。芯杆可以由透明材料形成。术语“透明”是指能够透射光的状态，并且由于透射率不受限制，所以半透明也可以属于本发明中的透明的范围。长度方向意味着与从一侧(第一侧)到另一侧(第二侧)的方向平行的方向，并且参考图2，长度方向可以为与x轴方向平行的方向。

优选地，芯杆100可以由具有高透射率和折射率的材料形成。例如，其可以包括具有丙烯酸基聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、非发黄脂族热塑性聚氨酯、聚碳酸酯和非结晶聚酰胺中的至少一种的材料。丙烯酸基聚合物可以包括丙烯酸嵌段共聚物，其中pmma树脂和丙烯酸丁酯橡胶可以被聚合以提供芯杆100。此外，可以包括耐冲击性pmma。

当挤压芯杆100时，可以以基于100wt％的芯杆100的约0.05％至1％的量添加包括亚磷酸酯(亚磷酸盐或酯)的稳定剂，以用于防止由于产生热量而造成的发黄的过程。如本文所使用的亚磷酸酯可以为抗氧化剂，以提供针对热或光降解的优异保护。同时，芯杆100可以通过二次挤压形成，这可以防止由芯杆100上附着灰尘致使的光效率劣化。芯杆100可以用具有同等或更小折射率以用于传输光源10的树脂进行二次挤压。为了移除灰尘，可以以基于100wt％的芯杆100的约0.01％至10％的量添加抗静电剂。芯杆100的截面表面可以具有圆形形状，该圆形形状具有约2.5mm至5.0mm的直径。

可以沿着芯杆100的外侧表面与长度方向平行地印刷反射部件200。反射部件200之间的间距相同，或从芯杆100的一侧到另一侧减小。优选地，反射部件200可以例如通过印刷或涂覆由光扩散油墨组合物形成。光扩散油墨组合物可以基于光扩散组合物的总重量包括：约20wt％至80wt％的量的丙烯酸基共聚物树脂；约10wt％至70wt％的量的光扩散剂，其包括硅树脂珠粒和丙烯酸珠粒中的至少一种；以及约3wt％至20wt％的量的光扩散助剂，其包括二氧化钛(tio2)和氧化锌(zno)中的至少一种。优选地，光扩散剂的平均颗粒尺寸可以约为0.8μm至4.0μm。此外，光扩散油墨组合物的珠粒可以为以下中的至少一种：硅树脂、pmma、聚氨酯和尼龙珠粒。溶剂可以为酮、酯、芳香剂等。

当光扩散剂的量小于预定量(例如，小于约10wt％)时，光可以不被散射，所以光可以不被漫射。另一方面，当光扩散剂的量大于预定量(例如，大于约70wt％)时，光可以被过度散射，所以仅光源开始的区域可以变亮，并且随着距光源越远，辉度可能劣化。此外，当珠粒的平均颗粒尺寸小于预定尺寸(例如，小于约0.8μm)时，光可能不充分地扩散。

另一方面，当平均颗粒尺寸大于预定尺寸(例如，大于约4.0μm)时，光可以被过度散射。换句话说，光源可以被散射，并且辉度可以在包括具有不规则均匀性的大珠粒的地方增加。

当光扩散助剂的量小于预定量(例如，小于约3wt％)时，对增大光源10反射的效果和增白效果可能不足。另一方面，当光扩散助剂的量大于预定量(例如，大于约20wt％)时，光可以被过度反射以提高辉度。此外，当光扩散剂的量大于预定量(例如，大于70wt％)时，光可以被散射以提高辉度，并且可以使光可以被反射的区域变宽。当由设置在芯杆100的第一侧的端部部分处的光源10(诸如led)照射光时，光可以透过芯杆100的内部，并且朝向另一侧(第二侧)传播。在传播光的过程中，光可以通过反射部件200朝向可以印刷反射部件200的位置的相反侧发射。

光被反射和漫射的方向指代前侧，并且反射部件200被印刷在芯杆100上的方向指代后侧，所以参考图2，前后方向可以为与y轴方向平行的方向。换句话说，光可以从反射部件200被印刷的后侧朝向前侧反射和漫射。在这种情况下，当反射部件200之间的间距被印刷为相同或从一侧到另一侧减小时，光可以通过整个芯杆100朝向前侧反射或漫射，所以光可以适用于作为车辆和工业领域中的间接照明的气氛照明。

如图3所示，根据本发明的示例实施例的示例性光导可以被划分为：i)设置在芯杆100的第一侧的端部部分处且没有印刷有反射部件200的照射区域110；以及ii)朝向芯杆100的第二侧设置在芯棒的其余部分上且印刷有多个反射部件200的反射区域120。优选地，照射区域110和反射区域120的长度比率可以约为1:27至1:23。照射区域110可以为在预定区间内不印刷任何反射部件200的区域，这防止热点现象。

同时，当照射区域110和反射区域120的长度比率大于约1:23时，相对而言，反射区域相对变短，而照射区域110的长度可能相对太长，所以不会出现热点区域。然而，当照射区域110的长度太长时，光可以反射到印刷图案区域上，所以这可能致使在照射区域中辉度可能较低但在印刷区域中辉度可能较高的问题。另一方面，当照射区域110和反射区域120的长度比率小于1:27时，相对而言，反射区域相对变长，而照射区域110的长度可能相对太短而不能防止热点现象。

同时，反射区域120可以从一侧到另一侧被划分为多个区域。优选地，与更靠近第一区域的区域中印刷的反射部件之间的间距相比，在更靠近第二侧的区域中印刷的反射部件之间的间距可以更窄。此外，在多个区域中的任一个区域中印刷的反射部件200之间的间距可以相同。

例如，它可以从照射区域110结束且反射区域120开始的地方起包括总共五个区域。如下，反射部件200之间的间距可以随着朝向另一侧中的第五区域125而更窄：与第一区域121中的相比，第二区域122中的反射部件200之间的间距形成为更窄；并且与第二区域122中的相比，第三区域123中的反射部件200之间的间距形成为更窄。同时，在任一个区域中印刷的多个反射部件200可以以其间相同的间隔形成。

通过规则地按形状印刷反射部件200，光可以通过整个芯杆100朝向前侧反射和漫射。

在这种情况下，反射部件200可以具有包括短边和长边的矩形形状，并且矩形的短边可以布置为平行于芯杆100的长度方向。优选地，矩形中的短边和长边的比率可以约为1:3至1:1.2。

当矩形中的短边与长边的比率大于约1:1.2时，相对而言，短边相对变长，而长边的长度可能相对太短，以使光不能朝向前侧反射和漫射。另一方面，当矩形中的短边与长边的比率小于约1:3时，相对而言，长边相对变长，而短边的长度可能相对太短而不能通过整个芯杆100提供具有足够均匀性的光。

当反射部件200具有包括长边和短边的矩形形状时，多个区域可以被划分为五个区域。在从第一侧起的与照射区域110相邻的第一区域121中，反射部件200的短边与反射部件200之间的间距的比率可以约为1:7至1:6。

第一区域121可以对应于在使光穿过照射区域110之后由反射部件200进行光的反射和漫射的第一区间。当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率大于约1:6时，相对而言，短边相对变长，而反射部件200之间的间距可能相对太窄而不能沿芯部件将光传播得很远。另一方面，当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率小于约1:7时，相对而言，短边相对变短，而反射部件200之间的间距可能相对太远，而使光不能朝向前方充分反射和漫射。

在第二区域122中，反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率可以约为1:5至1:4。如在上面中，当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率可能大于约1:4时，相对而言，短边相对变长，而反射部件200之间的间距可能相对太窄而不能沿芯部件将光传播得很远。另一方面，当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率小于约1:5时，相对而言，短边相对变短，而反射部件200之间的间距可能相对太远而不能使光朝向前方充分反射和漫射。

在第三区域123中，反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率可以为约1:3至1:2。当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率大于1:2时，相对而言，短边相对变长，而反射部件200之间的间距可能相对太窄而不能沿芯部件将光传播得很远。另一方面，当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率小于约1:3时，相对而言，短边相对变短，而反射部件200之间的间距可能相对太远，而使光不能朝向前方充分反射和漫射。

在第四区域124中，反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率可以约为1:1.5至1:1。当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率大于约1:1时，相对而言，短边相对变长，而反射部件200之间的间距可能相对太窄而不能沿芯部件将光传播得很远。另一方面，当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率小于约1:1.5时，相对而言，短边相对变短，而反射部件200之间的间距可能相对太远，而使光不能朝向前方充分反射和漫射。

最后，在第五区域125中，反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率可以约为1:1至1:0.5。当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率大于约1:0.5时，相对而言，短边相对变长，而反射部件200之间的间距可能相对太窄而不能沿芯部件将光传播得很远。另一方面，当反射部件200的短边和反射部件200之间的间距的比率小于约1:1时，相对而言，短边相对变短，而反射部件200之间的间距可能相对太远，而使光不能朝向前方充分反射和漫射。

在下文中，描述了本发明的具体示例。然而，这些示例在任何意义上都不被解释为限制本发明的范围。

示例

1)反射部件之间的间距相同或随着从一侧到另一侧减小的光导形状的性能评估

如表1中所示，针对其性能，比较根据本发明的示例性实施例的光导、v形切割形状光导、不具有光漫射板的激光光导、具有光漫射板的激光光导、二次挤压的光导和侧面发光光纤。

在20mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm或600mm的点处测量辉度以确定其是否是高辉度且是否均匀。

根据本发明的示例性实施例的光导中的反射部件200的形状为0.4mm×0.7mm的矩形，并且在每个测量点处的反射部件200之间的距离被印刷为从一侧到另一侧减小的2.6mm、2.1mm、1.6mm、1mm、0.6mm、0.4mm、0.2mm。

表1

如表1中所示，当不包括光漫射板时，难以用v形切割和激光改善光导中的辉度。在二次挤压光导中发现热点现象，并且难以提供均匀辉度。侧面发光光纤的辉度不足。

2)光导中的反射部件的间距、距光源的距离和辉度的关系

根据本发明的示例性实施例的光导被制备为具有在每个区域处的反射部件200之间的距离以及反射部件200之间的间距与反射部件200的短边的比率，如表2所示。主体具有3.5mm的直径、390mm的整体长度，并且led光源10设置在一侧中。反射部件200具有0.4mm×0.6mm的矩形形状。

通过照射，在50mm、150mm、250mm和350mm处测量辉度和颜色坐标。表3中示出结果。

表2

表3

如在图4中示出表3中的反射部件200之间的间距与距光源10的距离的关系的曲线图。从而，如表3和图5中所示，还确认，即使距光源10的距离增加，通过减小反射部件200之间的间距，亮度被维持在预定水平内，并且辉度偏差不会太高。

虽然已经结合目前被认为是实践示例实施例的内容描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例和/或示例，而是相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和同等布置。因而，前面提到的实施例和/或示例应被理解为示例性的，而不是以任何方式限制本发明。

10：光源

100：芯杆110：照射区域

120：反射区域200：反射部件