TWI414834B

TWI414834B - Light transmission function with light diffusion function and manufacturing method thereof

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Publication number: TWI414834B
Application number: TW96129178A
Authority: TW
Original assignee: Univ Nat Kaohsiung Applied Sci
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2013-11-11
Also published as: TW200907436A

Description

具光擴散功能的透光體及其製造方法

本發明係一種透光體及其製造方法，尤其是一種能夠達到雙面皆具有光擴散功能的透光體。

一般用於顯示文字、圖樣或用於裝飾的透光板，其光源大多從二側面、頂面或底面射入，因此透光板內部必須具有光擴散或光反射或光散射的功能，以令光線從透光板的前面射出。

而一般的透光板可利用鏡面反射法、印刷網點法、表面紋路法、表面鑽孔法、內部光擴散顆粒法等方法使透光板達到光擴散或光反射或光散射之功能。其中該鏡面反射法係在透光板後面裝設有一鏡面或塗佈具反射效果的材料，利用鏡面反射的效果來將光反射至透光板正面；而印刷網點法與鏡面反射法類似，其係以網版印刷的方式將具有反射效果的材料設置在透光板後面，以將光線反射至透光板前面；另外，該表面紋路法係在透光板的背面形成凹凸不平的紋路，讓光線經過這些紋路時改變行進的路線，而朝向透光板前面前進；而該表面鑽孔法則係在板之表面進行深淺不等的鑽孔而形成界面，使光線經過這些界面時改變行進的路線，而朝向透光板前面前進；另外，該內部光擴散顆粒法係在透光板的內部分散有可將光線折射或散射的顆粒，讓光線碰上這些顆粒時改變行進路線，而朝向透光板前面前進。

然而，習用的這些方法必須在透光板製作時或在其完成後，對該透光板進行加工，所以需要額外加工的時間與成本，而且有些習用的方法會破壞該透光板的結構，而導致該透光板的機械強度變差，因此不適合製造大面積的透光板(如薄型化之大型廣告板)；另外，這些方法所製作出來的透光板雖然具有光擴散或光反射的效果，但僅能讓光線導引至透光板前面，因此該透光板僅能單面使用，或者會導致透光板呈現出不透明或產生高霧度現象，故使用範圍受到限制。

本發明人有鑑於習用具光擴散效果之透光板的製作方法需要在透光板上額外加工，而且所製作出來的透光板僅能單面使用，或僅呈現不透明或具有高霧度現象，因此經過不斷的研究以及一再的實驗，終於發明出此具光擴散功能的透光體及其製造方法。

本發明之一目的係在於提供一種能夠達到雙面皆具有光擴散功能的透光體。

為達上述目的，本發明之具光擴散功能的透光體，其係為一長形柱體，該柱體由頂部至底部橫向貫穿有複數個光擴散條狀體，且該複數個光擴散條狀體之軸向彼此平行，且與該柱體之頂部平行，該複數個光擴散條狀體分別具有一第一端與一第二端，該複數個光擴散條狀體之第一端於該柱體之側邊上沿該柱體之軸向係呈斜向直線形排列、螺旋狀排列或波浪狀排列。

其中該柱體可為圓柱體、矩形柱體、多角柱體或其他不規則形狀的柱體。

本發明之另一目的係在於提供一種能夠製作時一併成形具光擴散功能之結構的透光體製造方法。

為達上述目的，本發明製造上述具光擴散功能的透光體之方法，其係包括：取一具有一特定形狀，且上、下方各形成有開口的空心模具，在預先設計之距離的多個位置上形成複數個穿孔，並且使得穿孔設置在模具的二對向位置，取複數條狀物，將其兩端分別穿設於對應的穿孔中；再取二模板封閉模具之開口，並留有一注模孔，以令該模具與二模板圍成一模穴；將具有透光性質的漿料自注模孔灌入並充滿該模穴，經密封、烘烤、冷卻，並脫模後形成一具有光擴散功能的柱體。

本發明係在透光體內部形成有一排光擴散條狀體，則光線經過該光擴散條狀體時即會將光線反射、折射、散射來改變其行徑方向，以令光線能夠集中從透光體的前面與後面射出，以讓該透光體達到雙面皆能被利用的目的；而且本發明之具有光擴散功能的結構係在形成透光體時就一體形成的，而不需要額外的加工，而浪費時間與加工成本，因此非常適合產業利用。

請參看第一及二圖所示，其係本發明之具光擴散功能的透光體的一實施例，其係令一矩形柱體(10)之兩側邊(12)由頂部(13)至底部橫向貫穿有複數個沿其軸向斜向排列成一排的光擴散條狀體(14)，且該複數個光擴散條狀體(14)之軸向彼此平行，且與該矩形柱體(10)之頂部(13)平行，該複數個光擴散條狀體(14)分別具有一第一端與一第二端，該複數個光擴散條狀體(14)之第一端整體於該矩形柱體(10)之一側邊(12)上沿該矩形柱體(10)之軸向呈斜向排列成一排，其最佳的排列方法係令該複數個光擴散條狀體(14)之第一端於柱體(10)側邊(12)略呈對角線排列。

其中各光擴散條狀體(14)為空心。

其中該光擴散條狀體(14)尚可以螺旋狀、波浪狀等各種排列方式設置於該矩形柱體(10)內，其中該複數個光擴散條狀體(14)之第一端整體於該矩形柱體(10)之一側邊(12)上沿該矩形柱體(10)之軸向呈螺旋狀、波浪狀等各種排列方式排列成一排。

請參看第三圖所示，各管狀光擴散條狀體(14)中可設有條狀物(30)以呈實心，以增加透光體結構的強度，該條狀物(30)的材質可為高分子聚合物(如聚醯胺、聚烯烴、聚酯、聚胺酯、聚醚、聚醚酮以及其衍生物等)、金屬(如不銹鋼、鐵、銅、鎳、鋁、銀、金、鈦、鎢以及其合金等)等。

製造上述具光擴散功能的透光體之方法，其係包括：請參看第六圖所示，取一呈矩形，且上、下方各形成有開口(22)的空心模具(20)，在預先設計之距離的多個位置上進行鑽孔，以形成複數個穿孔(21)，並且使得該穿孔(21)設置在模具(20)的二對側邊，並且使得穿孔(21)係設置在呈矩形之模具(20)之二對向側邊，且係從頂部至底部斜向設置，取複數條狀物(30)，將其兩端分別穿設於模具(20)二側邊對應的穿孔(21)中，該模具(20)係選自於矽膠、聚烯烴、橡膠、金屬以及木材所組成之群組，該條狀物(30)的材質可為高分子聚合物(如聚醯胺、聚烯烴、聚酯、聚胺酯、聚醚、聚醚酮以及其衍生物)、金屬(如不銹鋼、鐵、銅、鎳、鋁、銀、金、鈦、鎢以及其合金)等；請附加參看第七圖所示，再取上模板(41)與下模板(42)封閉模具(20)之開口(22)，並留有一注模孔(50)，以令該模具(20)與上/下模板(41)/(42)圍成一模穴，該上/下模板(41)/(42)定位後，可利用複數個G型夾(60)將其與模具(20)夾固，以進行後續的步驟，該上/下模板(41)/(42)為剛性材質的玻璃或金屬等；將具有透光性質的漿料(10')自注模孔(50)灌入並充滿該模穴，經脫泡、密封後，將其置入40~80℃之水浴槽中1至120小時，再於烘箱中以80~140℃烘烤0.5~48小時，再經冷卻並脫模後形成一內部具有光擴散條狀體(14)的矩形柱體(10)，該漿料(10')可視所欲利用之產業而做變化，例如將本發明應用於隔音板，則可該漿料(10')可為高分子聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/甲基丙烯酸甲酯系、聚苯乙烯(PS)/苯乙烯(SM)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、尼龍(nylon)、聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET)等，較佳的是至少50wt%的甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)單體、其他不飽和單體以及起始劑。

請再附加參看第八圖所示，本發明之方法尚可將條狀物(30)從矩形柱體(10)中抽離以形成複數個通孔。

請參看第五圖所示，其中本發明所提供之模具(20)能夠經由一呈片狀的模具基材(20')，在預先設計之距離的多個位置上進行鑽孔以形成複數個穿孔(21)之後，將該模具基材(20')圍繞而成。

另外，該模具(20)亦可經過射出成型等方法形成具有穿孔(21)的模具(20)。

由於矩形的透光體內部形成有一排光擴散條狀體，則光線經過該光擴散條狀體時即會將光線反射、折射、散射來改變其行徑方向，以令光線能夠集中從透光體的前面與後面射出，以讓該透光體達到雙面皆能被利用的目的；而且本發明之具有光擴散功能的結構係在形成透光體時就一體形成的，而不需要額外的加工，而浪費時間與加工成本，因此非常適合利用於廣告板產業、導光板產業、室內裝潢產業以及建材產業等，如當本發明運用於隔音板上，則放置在公路兩側的隔音板就能將環境中的光線導引至路面上，以增加路面的亮度。

請參看第四圖所示，其係本發明具光擴散功能透光體的另一實施例，其係令一圓柱體(10a)之周側由頂部(13a)至底部(11a)橫向貫穿有複數個呈螺旋狀排列的光擴散條狀體(14a)。

其中該光擴散條狀體(14a)尚可以斜向直線狀、波浪狀等各種排列方式設置於該矩形柱體(10)內。

其中該光擴散條狀體(14a)為空心。

其中各光擴散條狀體中設有條狀物以呈實心，以增加透光體結構的強度，該條狀物的材質可為高分子聚合物(如尼龍線)、金屬(如不銹鋼線)等。

製造上述具光擴散功能的透光板之方法，其係包括：取一呈圓筒狀，且上、下方各形成有開口的空心模具，在預先設計之距離的多個位置上進行鑽孔，以形成複數個穿孔，並且使得該穿孔設置在模具的二對側邊，並且使得穿孔係設置在呈圓筒形之模具的二對向位置，且係從頂部至底部螺旋狀排列，取複數條狀物，將其兩端分別穿設於二對向位置對應的穿孔中，該模具的材質可為矽膠、聚氯烯、橡膠、金屬或木材，該條狀物的材質可為高分子聚合物(如尼龍線)、金屬(如不銹鋼線)等；再取上模板與下模板封閉彈性模之開口，並留有一注模孔，以令該模具與上、下模板圍成一模穴，該上、下模板定位後，可利用複數個G型夾將其與模具夾固，以進行後續的步驟，該上、下模板為剛性材質的玻璃或金屬等；將具有透光性質的漿料自注模孔灌入並充滿該模穴，經脫泡、密封後，將其置入40~80℃之水浴槽中1至120小時，再於烘箱中以80~140℃烘烤0.5~48小時，再經過冷卻並脫模後形成具有光擴散條狀體的一圓柱形透光體，該漿料可為高分子聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/甲基丙烯酸甲酯系、聚苯乙烯(PS)/苯乙烯(SM)系、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、尼龍(nylon)、聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET)等，較佳的是至少50wt%的甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)單體、其他不飽和單體以及起始劑。

本發明尚可將條狀物從該透光體中抽離，以形成複數個通孔。

上述實施例為圓柱型的透光體，其效果與優點皆於矩形柱體相同，其亦可用於裝飾、廣告看板等，只是透光處不僅在於兩面，而是整體周側，藉由光擴散條狀體能使得從上方或下方射入的光線能夠藉由該結構而從圓柱體的周側散出，讓使用者所能觀看到的亮度增加。

本發明的柱體尚可為矩形柱體、三角柱體或其他不規則形狀的柱體。

實施例

以下實施例係為了讓於所屬技術領域具有通常知識者能夠更進一步了解本發明，並非意於限制本發明的範圍，只要在本發明之原則下所做的任何形狀、尺寸、材料等改變，皆屬於本發明之範疇。

實施例1.

製備模具：取一作為密封用的矽膠條，在預先設計的距離及多個位置上進行鑽孔以形成穿孔，然後再將該矽膠條圍成一矩形，使得對向的位置的穿孔兩兩相對且斜向排列，再將複數條尼龍線材分別穿過兩兩相對的穿孔，而其在一維空間上平行相間地排列，而後將兩模板置於矽膠條的上、下方，使其光滑的一面相對，且以矽膠條密封二模板，僅留下一注模孔，使二模板與矽膠條圍成一模穴。

製備漿料：於含甲基丙烯酸甲酯之漿料中添加適當量(約400ppm)的過氧化苯醯(benzoyl peroxide)，均勻攪拌即可完成。

製作透光體：將上述漿料灌入注模孔，使該漿料充滿模穴，經脫泡及密封後，將其置入60℃之水浴槽中2至8小時，再移至120℃的烘箱中烘烤2個小時，之後移出烘箱冷卻後脫模，即可得到具有光擴散功能的矩形透光體，最後還可選擇將尼龍線材抽離該透光體。

實施例2.

製備模具：取一作為密封用的矽膠條，在預先設計的距離及多個位置上進行鑽孔以形成穿孔，然後再將該矽膠條圍成一圓筒型，使得對向的位置的穿孔兩兩相對且螺旋狀排列，再將複數條不銹鋼線材分別穿過兩兩相對的穿孔，而其在二維空間上平行相間地排列，而後將兩模板置於矽膠條的上、下方，使其光滑的一面相對，且以矽膠條密封二模板，僅留下一注模孔，使二模板與矽膠條圍成一模穴。

製備漿料：於含甲基丙烯酸甲酯之漿料中添加適當量(約400ppm)的偶氮酸異丁氰(2，2’-azobisisobutyronitrile)，均勻攪拌即可完成。

製作透光體：將上述漿料灌入注模孔，使該漿料充滿模穴，經脫泡及密封後，將其置入60℃之水浴槽中2至8小時，再移至120℃的烘箱中烘烤2個小時，之後移出烘箱冷卻後脫模，即可得到具有光擴散功能的圓柱型透光體，最後還可選擇將不銹鋼線材抽離該透光體。

(10)‧‧‧矩形柱體

(10a)‧‧‧圓柱體

(10’)‧‧‧漿料

(11a)‧‧‧底部

(12)‧‧‧側邊

(13)(13a)‧‧‧頂部

(14)(14a)‧‧‧光擴散條狀體

(20)‧‧‧模具

(20’)‧‧‧模具基材

(21)‧‧‧穿孔

(22)‧‧‧開口

(30)‧‧‧條狀物

(41)‧‧‧上模板

(42)‧‧‧下模板

(50)‧‧‧注模孔

(60)‧‧‧G型夾

第一圖係本發明一實施例之立體圖。

第二圖係本發明一實施例一實施狀態之側面剖視圖。

第三圖係本發明一實施例另一實施狀態之側面剖視圖。

第四圖係本發明另一實施例之部分透視立體圖。

第五圖係本發明所用之模具基材的俯視圖。

第六圖係本發明所用之模具的立體分解圖。

第七圖係本發明於模穴中成型的側面剖視圖。

第八圖係本發明將條狀物抽離時的側面斜向剖視圖。

(10)‧‧‧矩形柱體

(12)‧‧‧側邊

(13)‧‧‧頂部

(14)‧‧‧光擴散條狀體

Claims

一種具光擴散功能的透光體，其為一長形柱體，該柱體由頂部至底部橫向貫穿有複數個光擴散條狀體，且該複數個光擴散條狀體之軸向彼此平行，且與該柱體之頂部平行，該複數個光擴散條狀體分別具有一第一端與一第二端，該複數個光擴散條狀體之第一端於該柱體之側邊上沿該柱體之軸向呈斜向直線形排列、螺旋狀排列或波浪狀排列。
如申請專利範圍第1項所述之具光擴散功能的透光體，其中該柱體為矩形柱體。
如申請專利範圍第1項所述之具光擴散功能的透光體，其中該柱體為圓柱體。
如申請專利範圍第1項所述之具光擴散功能的透光體，其中該柱體為多角柱體。
如申請專利範圍第1項所述之具光擴散功能的透光體，其中該柱體為不規則狀的柱體。
如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之具光擴散功能的透光體，其中該光擴散條狀體為空心。
如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之具光擴散功能的透光體，其中該光擴散條狀體內設有條狀物以呈實心。
一種製造如申請專利範圍第1項所述具光擴散功能的透光體之方法，其係包括：取一具有一特定形狀，且上、下方各形成有開口的空心模具，在預先設計之距離的多個位置上形成複數個穿孔，並且使得穿孔設置在模具的二對向位置，取複數條狀物，將其兩端分別穿設於對應的穿孔中；再取二模板封閉模具之開口，並留有一注模孔，以令該模具與二模板圍成一模穴；將具有透光性質的漿料自注模孔灌入並充滿該模穴，經密封、烘烤、冷卻，並脫模後形成一具有光擴散功能的柱體。
如申請專利範圍第8項所述製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該柱體為矩形柱體。
如申請專利範圍第8項所述製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該柱體為圓柱體。
如申請專利範圍第8項所述製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該柱體為多角柱體。
如申請專利範圍第8項所述製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該柱體為不規則狀的柱體。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述製造具光擴散功能的透光體之方法，其尚包括將條狀物從柱體中抽離以形成複數個通孔。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該模具的材質係為選自由矽膠、聚烯烴以及橡膠所組成之群組。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該模具的材質為金屬。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該模具的材質為木材。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該條狀物的材質係高分子聚合物。
如申請專利範圍第17項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該高分子聚合物係為選自由聚醯胺、聚烯烴、聚酯、聚胺酯、聚醚、聚醚酮以及其衍生物所組成之群組。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該條狀物的材質係金屬。
如申請專利範圍第19項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該金屬為不銹鋼、鐵、銅、鎳、鋁、銀、金、鈦、鎢以及其合金。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該模板為金屬板。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該模板為玻璃板。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中，該上、下模板與模具相互定位後，再利用複數個G型夾將其整體夾固。
如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該漿料係選自於以下物質所組成的群組：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/甲基丙烯酸甲酯系、聚苯乙烯(PS)/苯乙烯(SM)系、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、尼龍(nylon)、聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET)等。
如申請專利範圍第24項所述之製造具光擴散功能的透光體之方法，其中該漿料經過脫泡、密封後，尚將其置入40~80℃之水浴槽中1至120小時，再於烘箱中以80~140℃烘烤0.5~48小時。