CN103728686A

CN103728686A - 导光膜

Info

Publication number: CN103728686A
Application number: CN201210383119.2A
Authority: CN
Inventors: 江奕兴; 蔡荣烈
Original assignee: Chi Lin Technology Co Ltd
Current assignee: Chi Lin Technology Co Ltd
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-04-16

Abstract

本发明涉及一种导光膜，其包括本体及至少一个微结构。该本体具有第一侧面及第二侧面，该第一侧面用以接收太阳光束，且该第二侧面用以发出输出光束。该微结构位于该本体的该第一侧面或该第二侧面上。该导光膜具有至少20％的雾度值。由此，该导光膜可降低甚至消除彩虹纹及眩光。

Description

导光膜

技术领域

本发明涉及一种导光膜，详言之，本发明涉及一种可改变入射光方向的导光膜。

背景技术

现有导光膜位于或邻近房间的窗户，用以将该房间外的阳光接近水平地导入该房间，使得阳光得以照射该房间内距离该窗户较远的地方，以作为室内照明或辅助照明，且可减少令人不适的眩光。此外，在白天使用现有导光膜可节省照明设备所用的能量。

现有导光膜大多为结构型导光膜，其在表面上设计特殊的微结构，通过该微结构改变入射光线进行的角度，以将阳光导向所需的角度及位置，以均匀地照亮房间内部。然而此种现有导光膜的缺点为，容易因微结构的角度而产生棱镜分光现象，从而产生明显的彩虹纹；或者也容易因结构面（亦即具有微结构的表面）的缺陷，以及微结构形状的不连续而产生眩光。因此，造成使用者的不适，而降低使用意愿。

因此，有必要提供一种创新的导光膜，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种导光膜，其包括本体及至少一个微结构。该本体为可透光材质，其具有第一侧面及第二侧面，该第二侧面相对于该第一侧面，该第一侧面用以接收入射光束，且该第二侧面用以发出输出光束。该微结构位于该本体的该第一侧面或该第二侧面上。该入射光束为太阳光束，且该导光膜具有至少20％的雾度值。

在本发明中，该导光膜能将入射光束接近水平地导入房间，且可降低甚至消除彩虹纹及眩光。

附图说明

图1显示本发明的导光膜的一个实施例的立体示意图；

图2显示本发明的导光膜的一个实施例的侧视图；

图3显示图2的局部放大图；

图4显示本发明的导光膜的一个实施例的其他态样；

图5显示本发明的导光膜的另一实施例的侧视局部放大图；

图6显示本发明的导光膜的另一实施例的侧视局部放大图；

图7显示本发明的导光膜的另一实施例的侧视局部放大图；

图8显示本发明的导光膜的另一实施例的侧视局部放大图；

图9显示本发明的导光膜的另一实施例的侧视局部放大图；

图10显示本发明的导光膜的另一实施例的侧视局部放大图；及

图11显示本发明的导光膜的一个实施例应用于窗组的示意图。

主要元件符号说明

θ₁ 第一夹角

θ₂ 第二夹角

θ₃ 输出角度

θ₄ 入射角度

1 本发明的导光膜的一个实施例

1a 本发明的导光膜的另一实施例

1b 本发明的导光膜的另一实施例

1c 本发明的导光膜的另一实施例

1d 本发明的导光膜的另一实施例

1e 本发明的导光膜的另一实施例

1f 本发明的导光膜的另一实施例

4 窗组

11 本体

12 微结构

20 参考面

30 入射光束

31 输出光束

32 输出光束

33 输出光束

34 输出光束

38 光扩散层

40 扩散粒子

41 第一保护板

42 第二保护板

111 第一侧面

112 第二侧面

121 第一表面

123 弧形倒角

122 第二表面。

具体实施方式

参考图1至图3，其中图1显示本发明导光膜的一个实施例的立体示意图，图2显示本发明的导光膜的一个实施例的侧视图，图3显示图2的局部放大图。该导光膜1包括本体11及至少一个微结构12。在本实施例中，该导光膜1包括多个微结构12。该本体11具有第一侧面111及第二侧面112，且该第二侧面112相对于该第一侧面111。

该微结构12位于该本体11的该第一侧面111或该第二侧面112上。在本实施例中，该微结构12位于该本体11的该第一侧面111上，且包括第一表面121及第二表面122。该第二表面122位于该第一表面121的上方。参考面20定义为垂直于该本体11的该第一侧面111或该第二侧面112的假想面。亦即，当该导光膜1垂直正立时，该参考面20为一假想水平面。该第一表面121及该参考面20之间具有第一夹角θ₁。该第二表面122及该参考面20之间具有第二夹角θ₂。

如图3及图4所示，在本实施例中，该第一夹角θ₁的值介于21度至25度之间，且该第二夹角θ₂的值介于20度至28度之间。较佳地，该第一夹角θ₁的值不同于该第二夹角θ₂的值，其中该第一夹角θ₁的值为23度，且该第二夹角θ₂的值为24度。

在本实施例中，该微结构12的剖面大致呈三角形，且该第一表面121与该第二表面122相交。然而，该微结构12还可包括弧形倒角（curved chamfer）123，如图4所示。该弧形倒角123位于该第一表面121及该第二表面122之间，且与该第一表面121及该第二表面122邻接。此外，可以理解的是，该微结构12的剖面也可以是矩形，亦即，该微结构12为光栅形式。

该本体11的材料与该微结构12的材料相同。该本体11及该微结构12以可透光材质制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PolymethylMethacrylate，PMMA）、丙烯酸基聚合物（Arcylic-based Polymer）、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚对苯二甲酸乙二酯（PolyethyleneTerephthalate，PET）、聚苯乙烯（Polystyrene，PS）或其共聚物（Copolymer），且其折射率介于1.35至1.65之间。可以理解的是，该本体11的材质也可不同于该微结构12的材质。

在实际应用中，入射光束30在通过该导光膜1后变成输出光束31。在本实施例中，该导光膜1被邻设至一房间的窗户（图中未示），该入射光束30为该房间外的太阳光束，且该输出光束31进入该房间内。该微结构12面对该入射光束30。亦即，该第一侧面111用以接收该入射光束30，且该第二侧面112用以发出该输出光束31。

如图2所示，该输出光束31及该导光膜1间的角度定义为输出角度θ₃。当该输出光束（亦即，该输出光束32）向下且平行于该导光膜1时，该输出角度θ₃定义为0度。当该输出光束（亦即，该输出光束33）为水平且平行于该参考面20时，该输出角度θ₃定义为90度。当该输出光束（亦即，该输出光束34）向上且平行于该导光膜1时，该输出角度θ₃定义为180度。

该入射光束30及该参考面20间的角度定义为入射角度θ₄。当该入射光束30向下时，该入射角度θ₄定义为正值。当该入射光束（图中未示）为水平且平行于该参考面20时，该入射角度θ₄定义为0度，且当该入射光束（图中未示）向上时，该入射角度θ₄定义为负值。

如图3所示，该入射光束30通过折射由该微结构12的第二表面122进入该微结构12，且被该微结构12的第一表面121反射。接着，被反射的入射光束30通过该本体11变成输出光束31。要特别注意的是，由于该第一夹角θ₁及该第二夹角θ₂的特殊设计，入射光束30被该第一表面121反射。因此，当该入射光束30全部向下时，大于50％的该输出光束31向上。此外，该输出光束31会集中于该输出角度θ₃的特定范围，亦即，在该输出角度的特定范围内的该输出光束31的总能量相比于在该输出角度的其他范围的其他输出光束31为峰值。

在本实施例中，该入射光束30的入射角度θ4介于30度至60度之间，且该输出光束31在输出角度为85度至120度间的总能量大于该输出光束31在输出角度为0度至180度间的总能量的40％。

在其他实施例中，该入射光束30的入射角度θ4介于30度至60度之间，且该输出光束31在输出角度为85度至120度间的总能量大于该输出光束31在输出角度为0度至180度间的总能量的50％、60％或70％。

在本发明中，该导光膜1具有至少20％的雾度值（Haze value）。该雾度值按照ASTM D1003-00进行测量。较佳地，该导光膜1具有20％至60％的雾度值。在一个实施例中，该导光膜1具有至少30％的雾度值，较佳地，该导光膜1具有30％至60％的雾度值。

使该导光膜1具有上述雾度值的方式包括但不限于以下六种：第一种方式为该本体11的该第一侧面111、该第二侧面112或其二者为雾面或粗糙面；第二种方式为该微结构12的该第一表面121或该第二表面122为雾面或粗糙面；第三种方式为该微结构12具有多个扩散粒子；第四种方式为该本体11具有多个扩散粒子；第五种方式为该本体11的该第一侧面111、该第二侧面112或其二者附着光扩散层；第六种方式为该微结构12的该第一表面121、该第二表面122或其二者附着光扩散层。可以理解的是，上述六种方式可同时存在两种以上。

该雾面或粗糙面包含多个规则或不规则排列的峰及谷，所述峰及谷可使表面变得粗糙（表面粗糙度值变大），进而使得光线通过时产生散射或扩散。该雾面或粗糙面可利用任何相关技术形成，例如：压花、蚀刻、喷沙、浮雕、铸造、切削加工、镭射加工等，或其他加工方式。所述峰的高度及所述谷的深度均远小于该微结构12的高度，举例而言，所述峰的高度小于该微结构12的高度的1/10或1/100。

所述扩散粒子为任何添加在该微结构12或该本体11中以使光线通过时产生散射或扩散的粒子或元件。通常，所述扩散粒子的折射率与该微结构12或该本体11的折射率不同。

该光扩散层以可透光材质制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate，PMMA）、丙烯酸基聚合物（Arcylic-basedPolymer）、聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethylene Terephthalate，PET）、聚苯乙烯（Polystyrene，PS）或其共聚物（Copolymer），且其折射率介于1.35至1.65之间。可以理解的是，该光扩散层的材质可以与该本体11的材质相同或不同。该光扩散层具有雾面或粗糙面或是其内具有扩散粒子，以使光线通过时产生散射或扩散。

参考图1至图4，该微结构12位于该本体11的该第一侧面111上，且该第二侧面112为一雾面或粗糙面。经实验可看出，当该入射光束30的入射角度θ₄分别为30度、45度及60度时，若该第二侧面112不为雾面或粗糙面（亦即为平滑面，雾度值为0）时，该输出光束31会有明显的彩虹纹；若该第二侧面112为雾面或粗糙面，且雾度值分别为20及30时，该输出光束31所产生的彩虹纹已实质降低；若该第二侧面112的雾度值提高到60时，该输出光束31所产生的彩虹纹已完全消除。要注意的是，不同微结构12的角度或是不同外形的微结构12要达到消除彩虹纹所需的雾度值并不一样。换言之，要消除彩虹纹所需的雾度值会随着该微结构12的外形及角度以及该微结构12与该本体11的材质而变化。此外，在其他实施例中，该第一侧面111也可以为雾面或粗糙面；或者，该第一侧面111及该第二侧面112均可以为雾面或粗糙面。此外，在本实施例中，该第二侧面112因具有上述雾度值而可以消除因该微结构12形状不连续时所产生的眩光。

参考图5，显示本发明导光膜的另一实施例的侧视局部放大图。本实施例的导光膜1a与图1至图4的导光膜1大致相同，其中相同的元件赋予相同的编号。本实施例的导光膜1a与图1至图4的导光膜1的不同处在于，在本实施例中，该第一夹角θ₁的值介于17度至23度之间，且该第二夹角θ₂的值介于35度至45度之间。较佳地，该第一夹角θ₁的值为20度，且该第二夹角θ₂的值为40度。

参考图6，显示本发明导光膜的另一实施例的侧视局部放大图。本实施例的导光膜1b与图1至图4的导光膜1大致相同，其中相同的元件赋予相同的编号。本实施例的导光膜1b与图1至图4的导光膜1的不同处在于，在本实施例中，该微结构12的该第一表面121及该第二表面122均为雾面或粗糙面。然而，可以理解的是，在其他实施例中，该微结构12的该第一表面121及该第二表面122二者中的一者为雾面或粗糙面。

参考图7，显示本发明导光膜的另一实施例的侧视局部放大图。本实施例的导光膜1c与图1至图4的导光膜1大致相同，其中相同的元件赋予相同的编号。本实施例的导光膜1c与图1至图4的导光膜1的不同处在于，在本实施例中，该微结构12具有多个扩散粒子40。所述扩散粒子40规则或不规则分布于该微结构12内。或者，所述扩散粒子40也可以仅位于该微结构12的该第一表面121、该第二表面122或上述二者上。所述扩散粒子40为任何添加在该微结构12中以使光线通过时产生散射或扩散的粒子或元件。所述扩散粒子40的折射率与该微结构12的折射率不同。

参考图8，显示本发明导光膜的另一实施例的侧视局部放大图。本实施例的导光膜1d与图1至图4的导光膜1大致相同，其中相同的元件赋予相同的编号。本实施例的导光膜1d与图1至图4的导光膜1的不同处在于，在本实施例中，该本体11具有多个扩散粒子40。所述扩散粒子40规则或不规则分布于该本体11内。或者，所述扩散粒子40也可以仅位于该本体11的该第一侧面111、该第二侧面112或上述二者上。所述扩散粒子40为任何添加在该本体11中以使光线通过时产生散射或扩散的粒子或元件。所述扩散粒子40的折射率与该本体11的折射率不同。

参考图9，显示本发明导光膜的另一实施例的侧视局部放大图。本实施例的导光膜1e与图1至图4的导光膜1大致相同，其中相同的元件赋予相同的编号。本实施例的导光膜1e与图1至图4的导光膜1的不同处在于，在本实施例中，该本体11的该第二侧面112附着（例如：贴附）光扩散层38。该光扩散层38具有雾面或粗糙面或是其内具有扩散粒子，以使光线通过时产生散射或扩散。此外，在其他实施例中，该第一侧面111也可附着该光扩散层38；或者，该第一侧面111及该第二侧面112均附着该光扩散层38。

参考图10，显示本发明导光膜的另一实施例的侧视局部放大图。本实施例的导光膜1f与图1至图4的导光膜1大致相同，其中相同的元件赋予相同的编号。本实施例的导光膜1f与图1至图4的导光膜1的不同处在于，在本实施例中，该微结构12的该第一表面121及该第二表面122均附着（例如：贴附）光扩散层38。然而，可以理解的是，在其他实施例中，该微结构12的该第一表面121及该第二表面122二者中的一者附着该光扩散层38。

参考图11，显示本发明导光膜的一个实施例应用于窗组的示意图。该窗组4包括第一保护板41、第二保护板42及导光膜1。该第二保护板42固接于该第一保护板41以形成封闭空间。该导光膜1与图1至图4的导光膜1相同，且位于该第一保护板41及该第二保护板42之间的容纳空间内。该导光膜1包括本体11及至少一个微结构12。该第一保护板41、该第二保护板42、该本体11及该微结构12为可透光的，且该第二保护板42面对所述入射光束30。较佳地，该第一保护板41及该第二保护板42的材料为玻璃。

该导光膜1附着至该第一保护板41或该第二保护板42。在本实施例中，该本体11的该第二侧面112附着至该第一保护板41，该微结构12位于该本体11的该第一侧面111上。

可以理解的是，该导光膜1可被图5的导光膜1a、图6的导光膜1b、图7的导光膜1c、图8的导光膜1d、图9的导光膜1e或图10的导光膜1f所取代。

但是上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍不脱离本发明的精神。本发明的权利范围应如权利要求书所列。

Claims

1.一种导光膜，其包括：

本体，所述本体为可透光材质，其具有第一侧面及第二侧面，该第二侧面相对于该第一侧面，该第一侧面用以接收入射光束，且该第二侧面用以发出输出光束；及

至少一个微结构，所述至少一个微结构位于该本体的该第一侧面或该第二侧面上；

其中该入射光束为太阳光束，且该导光膜具有至少20％的雾度值。

2.根据权利要求1所述的导光膜，其中该微结构包括第一表面及第二表面，该第二表面位于该第一表面的上方，其中该第一表面及参考面之间具有第一夹角，该参考面垂直于该本体，该第二表面及该参考面之间具有第二夹角。

3.根据权利要求1所述的导光膜，其中该导光膜邻设至房间的窗户，且该输出光束进入该房间内。

4.根据权利要求1所述的导光膜，其中该微结构的剖面大致呈三角形。

5.根据权利要求2所述的导光膜，其中该微结构还包括弧形倒角，该弧形倒角位于该第一表面及该第二表面之间，且与该第一表面及该第二表面邻接。

6.根据权利要求2所述的导光膜，其中该入射光束及该参考面间的角度定义为一入射角度，当该入射光束向下时，该入射角度定义为正值，该入射光束的入射角度介于30度至60度之间。

7.根据权利要求2所述的导光膜，其中该第一夹角的值不同于该第二夹角的值。

8.根据权利要求2所述的导光膜，其中该微结构的该第一表面或该第二表面为雾面或粗糙面。

9.根据权利要求1所述的导光膜，其中该微结构具有多个扩散粒子。

10.根据权利要求1所述的导光膜，其中该本体具有多个扩散粒子。

11.根据权利要求1所述的导光膜，其中该微结构位于该本体的该第一侧面，且该第二侧面为雾面或粗糙面。

12.根据权利要求1所述的导光膜，其中该微结构位于该本体的该第二侧面，且该第一侧面为雾面或粗糙面。

13.根据权利要求1所述的导光膜，其中该导光膜具有20％至60％的雾度值。

14.根据权利要求1所述的导光膜，其中当该导光膜具有至少20％的雾度值时，该导光膜所产生的彩虹纹实质降低。