專利名稱：窗組及其導光膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種窗組及其導光膜，更具體而言，涉及一種可改變入射光方向的窗組及其導光膜。
背景技術：
現有的導光裝置具有多種樣式，例如平板、百葉窗或薄膜，其位于或鄰近一房間的窗戶，用以將該房間外的陽光導入該房間，使得陽光被導向以照射該房間內位于天花板的一反射物。接著，陽光被該反射物反射，且作為室內照明或輔助照明。此外，在某些現有的導光裝置中，陽光不需被位于天花板的反射物反射即可直接被導入該房間。該現有的導光裝置能利用折射和/或反射將直射及漫射的陽光導至位于天花板的反射物，以均勻地照亮該房間內部，且減少令人不適的眩光。此外，在白天使用現有的導光裝置可節省照明設備所用的能量。該現有的導光裝置的缺點如下。多數的陽光無法被導向天花板(亦即無法于后續被反射物反射所運用)，致使眩光問題亦無法有效改善，也因此，照明效果不佳。因此，有必要提供一種窗組及其導光膜，以解決上述問題。

發明內容
本發明提供一種導光膜，其包括一薄膜基底及至少一微結構。該薄膜基底具有一第一側邊及一第二側邊，該第二側邊相對于該第一側邊。該微結構位于該薄膜基底的該第二側邊上，該至少一微結構的折射率為I. 9至2. 6，且包括一第一表面及一第二表面，該第二表面位于該第一表面的上方，其中該第一表面及一參考面之間具有一第一夾角，該參考面垂直于該薄膜基底，該第二表面及該參考面之間具有一第二夾角，其中，該第一夾角小于或等于該第二夾角。由此，該導光膜能將入射光束可接近水平地導入一房間，以減少眩光。此外，其在制造方法上較無困難，可有效提高結構轉寫率。本發明還提供一種窗組。該窗組包括一第一板材、一第二板材及一導光膜。該第二板材固接于該第一板材。該導光膜與上述導光膜相同，且位于該第一板材及該第二板材之間的一容納空間內。該導光膜附著至該第一板材，且包括一薄膜基底及至少一微結構。


圖I顯不本發明導光膜的一實施例的立體不意圖；圖2顯示圖I的導光膜的側視圖；圖3顯示圖2的局部放大圖；圖4顯示本發明導光膜的另一實施例；圖5顯示利用一測試儀器模擬本發明導光膜的應用的示意圖；以及圖6顯示本發明窗組的一實施例的側視圖。
主要元件符號說明I本發明導光膜的一實施例4本發明窗組的一實施例6測試儀器11薄膜基底 12微結構20參考面30入射光束31輸出光束32輸出光束33輸出光束34輸出光束41第一板材42第二板材61光源62光源63光源64光源65接收器111第一側邊112第二側邊121第一表面122第二表面123倒角0 :第一夾角0 2第二夾角03、0t輸出角度04入射角度。
具體實施例方式請參閱圖I 圖3,圖I顯示本發明導光膜一實施例的立體示意圖，圖2顯示圖I的導光膜的側視圖，圖3顯示圖2的局部放大圖。該導光膜I包括一薄膜基底11及至少一微結構12。在本實施例中，該導光膜I包括多個微結構12。該薄膜基底11具有一第一側邊111及一第二側邊112，且該第二側邊112相對于該第一側邊111。該微結構12位于該薄膜基底11的該第二側邊112上，且該微結構12包括一第一表面121及一第二表面122。該第二表面122位于該第一表面121的上方。一參考面20定義為一垂直于該薄膜基底11的該第一側邊111或該第二側邊112的假想面。亦即，當該導光膜I垂直正立時，該參考面20為一假想水平面。該第一表面121及該參考面20之間具有一第一夾角9工，而該第二表面122及該參考面20之間具有一第二夾角Q 2，其中該第一夾角e^j、于或等于該第二夾角e2 。如圖3所示，在本實施例中，該第一夾角0 !的值介于11度至19度之間，且該第二夾角92的值介于52度至68度之間，且該第一夾角Q1及該第二夾角92的總和介于63度至87度之間。優選地，該第一夾角e工的值為15度，且該第二夾角e2的值為60度。在本實施例中，該微結構12的剖面大致呈三角形，且該第一表面121與該第二表面122相交。然而，該微結構12可更包括一倒角(chamfer) 123，如圖4所示。該倒角123位于該第一表面121及該第二表面122之間,且與該第一表面121及該第二表面122鄰接。該薄膜基底11的材料可與該微結構12的材料不同。該薄膜基底11以可透光材料制成，例如聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate, PMMA)、丙烯酸基高分子(Arcyl ic-based Polymer)、聚碳酸酷(Polycarbonate, PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate, PET)、聚苯乙烯(Polystyrene, PS)或其共聚物(Copolymer),且其折射率介于I. 35至I. 65之間。該微結構12以可透光的金屬氧化物制成，例如二氧化鈦(TiO2)或五氧化二鉭(Ta2O5),且其折射率為I. 9至2. 6。在一實施例中，先于該薄膜基底11形成一層該金屬氧化物。之后再利用蝕刻方式形成該微結構12。可以理解的是，該薄膜基底11的材料也可與該微結構12的材料相同，皆為該金屬氧化物。在本發明的優選實施例中，多道入射光束30在通過該導光膜I后變成多道輸出光束31。在本實施例中，該導光膜I附著至一房間的窗戶(圖中未不)，所述入射光束30為該房間外的陽光，且所述輸出光束進入該房間內。該微結構12面對所述入射光束30。如圖2所示，該輸出光束31及該導光膜I間的角度定義為一輸出角度03。當該輸出光束(亦即，該輸出光束32)向下且平行于該導光膜I時,該輸出角度Q3定義為0度。當該輸出光束(亦即，該輸出光束33)為水平且平行于該參考面20時，該輸出角度03定義為90度。當該輸出光束(亦即，該輸出光束34)向上且平行于該導光膜I時,該輸出角度e3定義為180度。該入射光束30及該參考面20間的角度定義為一入射角度0 4。當該入射光束30向下時，該入射角度e4定義為正值。當該入射光束(圖中未示)為水平且平行于該參考面20時，該入射角度04定義為0度，且當該入射光束(圖中未示)向上時，該入射角度04定義為負值。如圖3所示，所述入射光束30通過折射由該微結構12的第二表面122進入該微結構12，且被該微結構12的第一表面121反射。接著，被反射的所述入射光束30通過該薄膜基底11變成所述輸出光束31。要特別注意的是，由于該第一夾角Q1及該第二夾角02的特殊設計，所述入射光束30被該第一表面121反射。因此，當所述入射光束30的入射角度9 4介于30 60度向下時,大于50%的所述輸出光束31是向上的。此外,所述輸出光束31會集中于該輸出角度03的一特定范圍，亦即，該輸出角度的特定范圍內的所述輸出光束31的總光通量相比于該輸出角度的其他范圍的其他輸出光束31為一峰值。在一實施例中，所述入射光束30的入射角度e4介于30度至60度之間，且所述輸出光束31于輸出角度為85度至120度間的總光通量大于所述輸出光束31于輸出角度為0度至180度間的總光通量的40%。請參閱圖5，圖5顯示利用一測試儀器模擬本發明導光膜之應用的示意圖。該測試儀器6包括4個光源61、62、63、64及37個接收器65。該導光膜I位于該測試儀器6的中心，所述光源61、62、63、64位于該導光膜I的左側,且所述接收器65位于該導光膜I的右偵U。所述接收器65圍繞該導光膜I以形成一半圓形，且所述接收器65的間距均等，因此所述接收器65可測量所述輸出光束31自O度至180度之間中每隔5度的光通量(例如，流明(Lumen))。該光源61用以產生入射角度為30度的入射光束，該光源62用以產生入射角度為40度的入射光束，該光源63用以產生入射角度為50度的入射光束，且該光源64用以產生入射角度為60度的入射光束。所述光源61、62、63、64同時開啟。所述模擬參數如下所述。該導光膜I的薄膜基底11的折射率為 I. 59。該導光膜I的尺寸為10*10平方毫米(mm2)。每一所述光源61、62、63、64的直徑為4毫米(mm)。每一所述接收器65的直徑為13毫米(mm)。所述光源61、62、63、64及該導光膜I之間的距離為100毫米(mm)。所述接收器65及該導光膜I之間的距離為157毫米(mm)。以下表I顯示不同樣式的導光膜I的模擬結果，其中n為微結構12的折射率，模擬結果為光通量比。表I中由左至右側依序為第一樣式(第一夾角Q1的值為15度，第二夾角9 2的值為60度，微結構12的折射率為2. 3)、第二樣式(第一夾角0 I的值為15度，第二夾角9 2的值為52度，微結構12的折射率為2. 3)、第三樣式(第一夾角0 I的值為15度，第二夾角e2的值為66度，微結構12的折射率為2. 3)、第四樣式(第一夾角Q1的值為11度，第二夾角9 2的值為60度,微結構12的折射率為2. 3)、第五樣式(第一夾角Q1的值為15度，第二夾角0 2的值為68度，微結構12的折射率為2. 3)、第六樣式(第一夾角9 !的值為19度，第二夾角0 2的值為60度，微結構12的折射率為2. 3)、第七樣式(第一夾角9 !的值為15度，第二夾角0 2的值為60度，微結構12的折射率為2. I)及第八樣式(第一夾角9 !的值為15度，第二夾角0 2的值為60度，微結構12的折射率為2. 6)。在表I中，以最左側的第一樣式為例，輸出角度0 t為0度至180度間的光通量比(64. 9% )代表由所述接收器65所測得的所述輸出光束31于輸出角度為0度至180度間的總光通量及由所述光源61、62、63、64所提供的總光通量的比例。輸出角度9 t為90度至180度間的光通量比￠4. 8% )代表由所述接收器65所測得的所述輸出光束31于輸出角度為90度至180度間的總光通量及由所述光源61、62、63、64所提供的總光通量的比例。輸出角度9 t為90度至105度間的光通量比(20. 6% )代表由所述接收器65所測得的所述輸出光束31于輸出角度為90度至105度間的總光通量及由所述光源61、62、63、64所提供的總光通量的比例。輸出角度9 t為90度至120度間的光通量比(55. 2% )代表由所述接收器65所測得的所述輸出光束31于輸出角度為90度至120度間的總光通量及由所述光源61、62、63、64所提供的總光通量的比例。輸出角度9 t為85度至120度間的光通量比(55. 2% )代表由所述接收器65所測得的所述輸出光束31于輸出角度為85度至120度間的總光通量及由所述光源61、62、63、64所提供的總光通量的比例。輸出角度0tS9O度至180度間/輸出角度0tSO度至180度間的光通量比(99.8% )代表輸出角度et為90度至180度間的光通量比(64.8%)及輸出角度0t*O度至180度間的光通量比(64.9%)的比例。輸出角度et為90度至105度間/輸出角度9 t為0度至180度間的光通量比(31. 8% )代表輸出角度9 t為90度至105度間的光通量比(20.6%)及輸出角度et為0度至180度間的光通量比(64.9%)的比例。輸出角度^為90度至120度間/輸出角度0tSO度至180度間的光通量比(85.0%)代表輸出角度9 t為90度至120度間的光通量比(55. 2% )及輸出角度9 t為0度至180度間的光通量比(64. 9% )的比例。輸出角度9 t為85度至120度間/輸出角度9 t為0度至180度間的光通量比(85. 0% )代表輸出角度9 t為85度至120度間的光通量比(55. 2% )及輸出角度e t為0度至180度間的光通量比(64. 9% )的比例。表I :不同樣式的導光膜的模擬結果
權利要求
1.一種導光膜，包括 一薄膜基底，具有一第一側邊及一第二側邊，該第二側邊相對于該第一側邊；以及 至少一微結構，位于該薄膜基底的該第二側邊上，該至少一微結構的折射率為I. 9至2.6,且包括一第一表面及一第二表面,該第二表面位于該第一表面的上方,其中該第一表面及一參考面之間具有一第一夾角，該參考面垂直于該薄膜基底，該第二表面及該參考面之間具有一第二夾角，其中，該第一夾角小于或等于該第二夾角。
2.如權利要求I所述的導光膜，其中該第一夾角及該第二夾角的總和介于63度至87度之間。
3.如權利要求I所述的導光膜，其中該第一夾角的值介于11度至19度之間，且該第二夾角的值介于52度至68度之間。
4.如權利要求I所述的導光膜，其中多道入射光束在通過該導光膜后變成多道輸出光束，該輸出光束及該導光膜間的角度定義為一輸出角度，當該輸出光束向下且平行于該導光膜時，其輸出角度定義為O度，當該輸出光束向上且平行于該導光膜時，其輸出角度定義為180度,其中，所述輸出光束于輸出角度為85度至120度間的總光通量大于所述輸出光束于輸出角度為O度至180度間的總光通量的40%。
5.如權利要求4所述的導光膜，其中該導光膜附著至一房間的窗戶，所述入射光束為該房間外的陽光，且所述輸出光束進入該房間內。
6.如權利要求4所述的導光膜，其中該入射光束及該參考面間的角度定義為一入射角度，當該入射光束向下時，該入射角度定義為正值，所述入射光束的入射角度介于30度至60度之間。
7.如權利要求4所述的導光膜，其中該微結構面對所述入射光束。
8.如權利要求I所述的導光膜，其中該薄膜基底的材質與該至少一微結構的材質不同。
9.如權利要求I所述的導光膜，其中該微結構還包括一倒角，該倒角位于該第一表面及該第二表面之間，且與該第一表面及該第二表面鄰接。
10.一種窗組,包括 一第一板材； 一第二板材，固接于該第一板材；以及 一導光膜，位于該第一板材及該第二板材之間的一容納空間內，且包括 一薄膜基底，具有一第一側邊及一第二側邊，該第二側邊相對于該第一側邊；以及 至少一微結構，位于該薄膜基底的該第二側邊上，該至少一微結構的折射率為I. 9至2.6,且包括一第一表面及一第二表面,該第二表面位于該第一表面的上方,其中該第一表面及一參考面之間具有一第一夾角，該參考面垂直于該薄膜基底，該第二表面及該參考面之間具有一第二夾角，其中，該第一夾角小于或等于該第二夾角。
11.如權利要求10所述的窗組，其中該第一夾角及該第二夾角的總和介于63度至87度之間。
12.如權利要求10所述的窗組，其中該第一夾角的值介于13度至17度之間，且該第二夾角的值介于58度至66度之間。
13.如權利要求10所述的窗組，其中該第一板材、該第二板材、該薄膜基底及該微結構為可透光的。
14.如權利要求10所述的窗組，其中該第一板材及該第二板材的材料為玻璃。
15.如權利要求10所述的窗組，其中多道入射光束在通過該導光膜后變成多道輸出光束，該輸出光束及該導光膜間的角度定義為一輸出角度，當該輸出光束向下且平行于該導光膜時，其輸出角度定義為O度，當該輸出光束向上且平行于該導光膜時，其輸出角度定義為180度,其中，所述輸出光束于輸出角度為85度至120度間的總光通量大于所述輸出光束于輸出角度為O度至180度間的總光通量的40%，且該導光膜附著至該第一板材。
16.如權利要求15所述的窗組,其中所述入射光束為一房間外的陽光,該第二板材面對所述入射光束，且所述輸出光束進入該房間內。
全文摘要
本發明涉及一種窗組及其導光膜，該導光膜包括一薄膜基底及至少一微結構。該微結構位于該薄膜基底的一側邊上，該至少一微結構的折射率為1.9至2.6，且包括一第一表面及一第二表面。一第一夾角位于該第一表面及一參考面之間，該參考面垂直于該薄膜基底，且一第二夾角位于該第二表面及該參考面之間，其中，該第一夾角小于或等于該第二夾角。
文檔編號E06B3/66GK102621620SQ201110052379
公開日2012年8月1日 申請日期2011年3月2日 優先權日2011年1月28日
發明者江奕興, 蔡佩蒨, 蔡榮烈 申請人:奇菱科技股份有限公司