TWI436096B - 均光抗眩結構及發光裝置 - Google Patents

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Description

均光抗眩結構及發光裝置
本發明係有關於一種均光抗眩結構及發光裝置，尤指一種用於降低眩光對使用者的影響之均光抗眩結構及發光裝置。
發光二極體(LED)具有省電、壽命長的優點，已經是未來照明光源的必然趨勢。但發光二極體是一種亮度集中的點光源，容易因為過高的光源輝度而造成直接眩光，讓使用者感到不適，尤其使用於做為檯檯燈的光源時，更會造成閱讀上的困擾。再者，無論傳統光源亦或其他習知LED模組都有直接眩光或反射眩光的問題，亦會影響人觀察物體時眼睛的舒適度。有檯燈，常見的眩光有三種：直接眩光、對比眩光與反射眩光；直接眩光是眼睛直視光源時感到的刺眼眩光，如直視太陽或夜間對方來車車燈，閱讀時的直接眩光即直視燈管時的刺眼眩光；當室內兩種不同光源(如天花板之主燈與桌上閱讀使用之檯燈)明暗比過大時，即會產生對比眩光；而反射眩光是光源投射物件後反射至眼睛的二次光線，一般稱為反光，此種眩光最為常見，對舒適度影響也最大，因其發生在入射角(由光源投射到閱讀物件的入射角度)與反射角(反射到眼的反射角)相等的角度，因此在正常閱讀角度下並無法避免。
反射眩光會使影像模糊化，閱讀吃力，容易造成眼睛疲勞，降低閱讀效率，甚至造成眼睛酸痛，頭痛的問題，根據研究報告指出，平均每五位上班族就有四位受到眼睛不適的困擾，而且大多數都有頭痛、疲倦、經常流淚的症狀，而根據統計，在學習壓力大的學童中，有55.9%的受訪者表示在使用檯燈時，經常有眼睛酸痛、揉眼睛及流淚等困擾。
針對如何改善反射眩光所引起的不舒適感，目前市面上習見的防眩光結構可概分為三種類型：防眩光片、防眩反射罩與截光器。
其中，該防眩光片方式，其於光源之出光方向設置有一反射式濾光片，利用該反射式濾光片使垂直光通過，而其他平行眩光則透過反射轉換為垂直光，藉此降低反射眩光，該反射式濾光片通常會再搭配一光傳輸光學膜，藉由該光傳輸光學膜使光線擴散均勻，由於使用者無法直接看到燈管，故可降低直接眩光；惟該反射式濾光片會導致部份光線於反射過程中耗弱，因而降低發光裝置出光效率以及整體亮度。
其次，該防眩反射罩方式，其於光源外部設置一反射罩，光源所發出的光線透過該反射罩，可將光源發光角度控制於垂直照射桌面，由於反射光不直接朝向眼睛，因此可降低反射眩光；一般另會再搭配柔光片(或擴散片)將直射光轉換為漫射光，令使用者無法直接看到燈管以降低直接眩光；惟採用防眩反射罩會縮小發光範圍，且增加設計與製造的困難，且採用柔光片則會降低發光裝置整體的出光效率。
再者，該截光器方式，其於光源外部設置截光結構控制光線照射方向，不僅可阻絕眩光，另可將光源調整為有效光，提高光輸出效率；惟採用截光器會縮小發光範圍與降低發光裝置整體的出光效率。
本發明實施例在於提供一種均光抗眩結構及發光裝置，其可達到調整光束經過多層膜反射片的偏光情況。
本發明實施例提供一種均光抗眩結構，其包括：一反射式偏光單元與一偏光位置調整單元。反射式偏光單元至少包括一由多層高分子光學薄膜相互堆疊所組成的多層膜反射片，上述多層高分子光學薄膜中至少有一層為雙折射材料層，其符合NX≠NY≠NZ的條件，其中NX為光在X方向的折射率，NY為光在Y方向的折射率，NZ為光在Z方向的折射率，一般而言，隨著光線波長的不同，光學膜的折射率亦有變化，為材料常見的色散(dispersion)特性。偏光位置調整單元連結於反射式偏光單元，以用於調整反射式偏光單元的位置。
本發明實施例提供一種發光裝置，其包括：一發光單元、一反射單元、一反射式偏光單元及一偏光位置調整單元。反射單元設置於發光單元的其中一側邊，以用於反射發光單元所產生的光束。反射式偏光單元設置於發光單元的另外一側邊，以用於選擇性直接穿透接收或反射從發光單元所產生的光束，其中反射式偏光單元至少包括一由多層高分子光學薄膜相互堆疊所組成的多層膜反射片，上述多層高分子光學薄膜中至少有一層為雙折射材料層，其在特定波長下，特別是在波長約為380nm~780nm之可見光波段中符合NX≠NY≠NZ的條件，其中NX為光在X方向的折射率，NY為光在Y方向的折射率，NZ為光在Z方向的折射率，其中各方向的折射率的測量可以使用菱鏡耦合(Prism coupler)原理測量。本文中描述的380nm~780nm的波長乃是泛指一般的可見光波段範圍，但隨每個人眼睛構造對波長的感受會有差異性，可見光波長亦可能稍往更長波長或更短波長偏移。偏光位置調整單元連結於反射式偏光單元，以用於調整反射式偏光單元的位置和旋轉的角度與方向。
綜上所述，本發明實施例所提供的均光抗眩結構及發光裝置，其至少可達到調整光束經過多層膜反射片的偏光情況，以使得眩光對使用者的影響可以大大的降低。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
 〔第一實施例〕
請參閱圖1A與圖1B所示，本發明第一實施例提供一種均光抗眩結構S，其包括：一反射式偏光單元1及一偏光位置調整單元2。
其中，反射式偏光單元1至少包括一由多層高分子光學薄膜100相互堆疊所組成的多層膜反射片10(如圖1A所示)，上述多層高分子光學薄膜100中至少有一層為雙折射材料層，其在特定波長下其符合NX≠NY≠NZ的條件，其中NX為光在X方向的折射率，NY為光在Y方向的折射率，NZ為光在Z方向的折射率。再者，依據不同的使用需求，上述多層高分子光學薄膜100一般在製作時亦可以在其上下表面分別設置厚度較厚的保護層來保護高分子光學薄膜100內部的多層膜，上述多層高分子光學薄膜100中至少有一層可為一用於反射紫外光的紫外光反射層，再 者更可以包含一反射紅外線的紅外線反射層，紫外光或紅外線反射層可由單層或多層光學膜所組成，製作方式可以使用高分子多層膜，亦可以添加金屬氧化物顆粒、或添加紫外光吸收劑，可以使用塗佈(coating)或者押出(extrusion)或者以感壓膠或UV膠固化等方式貼合(lamination)設置於高分子光學薄膜100之任一表面上，亦可以可以設置其他功能層，如可設置增加高分子光學薄膜100結構本體強度與韌性的結構層或抗刮強度的保護層，或具有自潔效果的奈米層或設置具有聚光、折光或擴散能力的微結構層於高分子光學薄膜100之任意一表面上。設置具有特定光學效果的光學微結構層的結構體可為菱鏡形(prism)、金字塔形(pyramid)、半球形(hemisphere)、非球面(aspheric)、菲涅爾透鏡(Fresnel lens)、柱狀(lenticular)或者可以設置光柵(grating)結構。於高分子光學薄膜100表面設置光學微結構層可以產生混光、聚光、折光、散射等效果。另外，多層膜反射片10可通過單軸延伸或雙軸延伸而成形，以使得多層膜反射片10在光譜380nm~780nm的平均穿透率可選擇性地介於30%至90%之間，這樣可以有效控制光線的強度。此外，如果多層膜反射片10通過雙軸延伸而成形的話，依據不同的使用需求，多層膜反射片10可選擇性地具有偏光特性或不具有偏光特性。
舉例來說，多層膜反射片10的結構即為由多數層高低折射率順序疊合而成，如圖1A中疊合的高分子光學薄膜100，而實際上多層膜反射片10內部多數層高分子光學薄膜100所堆疊的層數可由數十層到數百層之多，而圖1A中僅示意多層結構，並未畫出數百層的結構，此數十到數 百層的高分子光學薄膜基本單元為少兩種材質反覆排列所構成，其中一材質具有NX≠NY≠NZ的條件，而光學薄膜中各層的光學厚度(折射率和物理厚度乘積)將造成光學相位差(phase difference)，特定光學相位差將會產生光學干涉(interference)的必要條件。多層高分子光學薄膜100的多層膜結構形成干涉條件，可使得光線在其中經過多次反射再行射出，有均勻化光源的功效，其也能夠將反射的光再行反射而出，有增光的效果。透過整體多層膜反射片10厚度、材料與製作程序中延伸程度來改變其光學特性，可依照實際需求進行設計。多層膜反射片10的特性可依據需求來進行調整，特別是經過單軸或雙軸延伸成形方式之後，能使得多層膜反射片10在光線於光譜380nm~780nm的穿透率可選擇性地介於30%至90%之間。
此外，當光源由多種顏色所組成時(如使用由紅、綠、藍多色LED組成的光源)，常發生混色不均的色斑現象，其稱為雲紋(MURA)。多層膜反射片10能利用單軸或雙軸延伸成形方式，可以有效調整P和S偏振態的比例，其亦能僅利用雙軸延伸調整產生無偏振態的光線，當光線在多層膜反射片10與反射片(圖未示)之間反覆反射時，將會有效將各光源的光線光程加長，因此便能增加使用多層膜反射片10之發光裝置的輝度均勻性與顏色的均勻性，進而有效降低MURA現象，再者可於多層膜反射片10的內部的高分子光學薄膜100任一表面設置表面結構，表面結構一般除了可以提供物理結構性的附加功能如防沾黏，防刮傷之功能外，也可以設置成為具有光觸媒層或自潔層的功能，當光束打入具有光觸媒層後可以分解環境有害物質 。除了特殊功能用途外，設置表面結構另外的功能是能提供光學的用途，如設置菱鏡形(prism)、金字塔形(pyramid)、半球形(hemisphere)、非球面(aspheric)、菲涅爾透鏡(Fresnel lens)、光柵(grating)或以上結構之組合。簡言之，於高分子光學薄膜100表面設置表面結構可以產生聚光、混光、折光、散射光線等光學效果。
再者，多層膜反射片10除了上述多層膜結構外，於另一實施例中，更包括利用共押出方式或是塗佈方式製作的紫外光反射層，其中可以添加反射紫外光的透光塑料顆粒或添加劑來製作此紫外光反射層，使之形成於多層膜反射片10中，反射紫外光線除了可以避免傷害眼睛與外界照射之物品之外，更可以利用被多層膜反射的紫外光來增加光源發光效率，例如當光源採用以激發螢光粉為主的LED發光光源時，更可以製作設置紫外光反射層於多層膜反射片10之中來提升燈具的發光效率。另外其它紫外光反射層的製作方式還可包括：以多層膜濺鍍(sputtering)或蒸鍍(evaporation)、或以塗佈或浸漬(dipping)等方式製作抗紫外光膜於此多層膜反射片10上或者鍍於一基材上之後再與多層膜反射片10貼合，使得部分紫外光能被多層膜反射片10反射，紫外光反射層的設置可以於多層膜反射片10的一側或兩側，或在多層膜反射片10的內部。
製作程序中，特別的是，在多層膜反射片10形成時，可再經過延伸機以單軸方向或是雙軸方向的延伸成形方式，使得內部高分子的分子鏈與配向結構改變，改變其物理特性，延伸成形方式的參數包括延伸的溫度、延伸速率、延伸倍率、收縮率、延伸的軌道路徑與熱固(heat setting )溫度和時間等。
如利用單軸或雙軸延伸後(一般單軸延伸倍率可達1.5至6倍，甚至更大的倍率，視需求與薄膜材料而定)，其中多層高分子光學薄膜100的薄膜材料包括對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚碳酸脂(Polycarbonate，PC)、三醋酸纖維素(Tri-acetyl Cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯粒子(Polymethylmethacrylate，PMMA)、MS塑膠(Methylmethacrylate styrene)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、或環烯共聚物(Cyclic Olefin Copolymer，COC)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)，聚氟乙烯(Ethylene-Tetrafluoroethylene，ETFE)，聚乳酸(Polylactide，PLA)，或者以上述材料混合或聚合所得的材質。經單軸伸成形方式後的光學元件可以有特定方向的偏光效果，並可藉以調整其偏振的光線波長範圍。
若為雙軸延伸成形方式(雙軸延伸兩軸延伸倍率可不相同，亦可為依序雙軸或同時雙軸延伸)，除了可以調整波長範圍外，更能控制經多層膜反射片10的光線的P偏振與S偏振的比例，亦可調整至接近無偏振態。且能與其他光學膜(如擴散膜與增光膜)的特性配合，使得使用多層膜反射片10的發光裝置更具均勻化、擴散、消除色差、調整偏振態、調整反射率、減少雲紋(MURA)與能利用干涉原理調整特定波長範圍的光線。
再者，偏光位置調整單元2連結於反射式偏光單元1，以用於調整反射式偏光單元1的位置。舉例來說，如圖 1A與圖1B所示，偏光位置調整單元2包括一用於帶動多層膜反射片10進行360度旋轉的旋轉調整機構21。換言之，使用者可經由旋轉(如圖1B的箭頭所示)上述旋轉調整機構21的方式，以帶動多層膜反射片10進行360度的任意旋轉，進而達到可調整光束B經過多層膜反射片10的偏光情況，利用旋轉調整機構21可以隨時根據外在的環境條件適時調整光束B出射的方向，當設置的燈具受限於環境條件不能輕易旋轉或移動時，利用旋轉調整機構21將可以輕易調整多層膜反射片10的方向達成所需的正確方向，不需重新安裝改變原本燈具架構的設置方向與位置即可達成防眩光的功能，可以大幅降低維護的成本以使得眩光對使用者的影響可以大大的降低。
再舉例來說，如圖1A與圖1C所示，偏光位置調整單元2包括一用於帶動多層膜反射片10進行順時針或逆時針翻轉的翻轉調整機構22。換言之，使用者可經由順時針或逆時針翻轉(如圖1C的箭頭所示)上述翻轉調整機構22的方式，以帶動多層膜反射片10進行順時針或逆時針的任意翻轉，進而達到可調整光束B經過多層膜反射片10的偏光情況，以使得眩光對使用者的影響可以大大的降低。上述翻轉調整機構22的方式更可以改變光線入射的方向，當多層膜反射片10中的高分子光學薄膜100表面具有光學微結構層時，將可以造成光束B的聚光、混光或散射或偏折光線的效應。舉例來說，當設置表面結構形狀如聚光微結構體的Fresnel lens或偏折菱鏡(prism)等結構時，翻轉調整機構22就會改變光線的方向，更能達成調整光線方向或擴散聚光等光學功能。如圖1E所示，此多層 膜反射片10中的高分子光學薄膜100表面具有聚光微結構體的Fresnel lens或偏折菱鏡(prism)的結構或光柵(grating)的結構，當翻轉調整機構22的方向後，可以改變調整光束B的聚光方向，可以利用此翻轉調整機構22來調整燈具的聚光方向。
當然，圖1B與圖1C的功能亦可相加，亦即偏光位置調整單元2可同時包括一用於帶動多層膜反射片10進行360度旋轉的旋轉調整機構21及一用於帶動多層膜反射片10進行順時針或逆時針翻轉的翻轉調整機構22。
再舉例來說，如圖1A與圖1D所示，多層膜反射片10可被分割成多個長條狀反射片10’，且偏光位置調整單元2包括一用於帶動上述多個長條狀反射片10’同時進行360度旋轉的旋轉調整機構21。換言之，使用者可經由旋轉(如圖1D的箭頭所示)上述旋轉調整機構21的方式，以帶動上述多個長條狀反射片10’同時進行360度的任意旋轉，進而達到可調整光束B經過上述多個長條狀反射片10’的偏光情況，以使得眩光對使用者的影響可以大大的降低。圖1D中長條狀反射片10’設置旋轉角度的方式將會產生不同的空隙大小和角度，適當的空隙大小和角度可以增加空氣自然的對流能力，以提高散熱的效果，亦可以藉由改變其長條狀反射片10’的旋轉角度來改變燈具光線的照度或強度，長條狀反射片10’本身亦可以於表面設置表面結構來達成聚光、混光、或散光功能。當長條狀反射片10’
設置之角度與入射光束B接***行時，大部分入射光束B會直接穿透而僅少部分光束B會打到長條狀反射片10’，會使抗眩效果變差，尤其當光束B為指向性高的光 源(如LED、雷射光光源)時，會使抗眩效果變差。
再舉例來說，如圖1A與圖1E所示，圖1E為側視圖，圖1E顯示出多層膜反射片10可被分割成多個長條狀反射片10’，且偏光位置調整單元2包括一用於帶動上述多個長條狀反射片10’同時進行順時針或逆時針翻轉的翻轉調整機構22(例如，翻轉調整機構22可由多個轉動軸心220所組成，然而不以此為限)。換言之，使用者可經由順時針或逆時針翻轉(如圖1E的箭頭所示)上述翻轉調整機構22的方式，以帶動上述多個長條狀反射片10’同時進行順時針或逆時針的任意翻轉，進而達到可調整光束B經過上述多個長條狀反射片10’的偏光情況，以使得眩光對使用者的影響可以大大的降低，上述的長條反射片10’各片彼此之間可以完全緊貼，亦可以設置使其產生空隙或間隔，可以藉此空隙的大小來調整進光量，適當的空隙大小和角度可以增加空氣自然的對流能力能提高散熱的效果，此外長條反射片10’的表面可以設置功能層如抗紫外或抗紅外線層，或於表面上設置表面結構，可以產生聚光、散光、折光或混光等光學功能，如圖1E所示，當長條狀反射片10’設置之角度與入射光束B接***行時，大部分入射光束B會直接穿透而僅少部分光束B會打到長條狀反射片10’，會使抗眩效果變差，尤其當光束B為指向性高的光源(如LED、雷射光等光源)時，需搭配調整長條狀反射片10’設置的角度與方向來達成較佳的抗眩效果。
當然，圖1D與圖1E的功能亦可相加，亦即偏光位置調整單元2可同時包括一用於帶動上述多個長條狀反射片10’同時進行360度旋轉的旋轉調整機構21及一用於帶動上述多個長條狀反射片10’同時進行順時針或逆時針翻轉的翻轉調整機構22。
[第二實施例]
請參閱圖2所示，其與第一實施例(如圖1A所示)最大的差別在於，多層膜反射片10的一第一表面或一第二表面上成形一表面結構11，且表面結構11混有多個擴散粒子110。舉例來說，混有多個擴散粒子110的表面結構11可透過任何的成形方式，以形成於多層膜反射片10的第一表面或第二表面上。因此，混有多個擴散粒子110的表面結構11可選擇性地成形於多層膜反射片10的第一表面上或第二表面上。
舉例來說，圖2顯示多層膜反射片10在結構高分子光學薄膜100之外，於一表面(定義為第一表面)上利用押出或塗佈方式形成表面結構11。表面結構11一般可為長度或寬度約介於5um~100um的微結構體所組成，當表面結構11若採用為光柵(grating)或全相片(hologram)等奈米結構時，亦可使用奈米熱壓方式壓印出寬度或深度介於30nm~5um的奈米結構體來形成表面結構11。
此外，多層膜反射片10的一第一表面或一第二表面上可選擇性設置有一微結構層11a(亦即不一定要設置)，且微結構層11a可為一自潔層或一光觸媒層。當表面結構11的主要功能為奈米自潔層時，表面結構11的尺寸約在30nm~1000nm左右，當帶有髒污的液體潤濕固體表面時，原本氣－固的界面被液－固的界面所取代，而氣－固與液－固之界面張力的差，稱之為「濕潤張力」。當氣－固的界面張力大於液－固的界面張力時，也就是固體和液體間的吸引力大於固體和氣體間的吸引力時，固體和氣體間的界面張力會將液－固界面拉伸。換句話說，被濕潤的固體表面有較低的界面張力，因此液體會在固體表面擴張。當液體滴在固體表面上時，固體表面和液滴切線的夾角，就是所謂的接觸角。假使接觸角小，如水滴在玻璃基板上的情形，表示液體易濕潤固體表面。但是，如果接觸角像水銀液滴在玻璃基板上那麼大，代表液體不易濕潤此表面。而濕潤張力和接觸角的關係，可以用楊格方程式(Young's equation)表示：氣－固與液－固界面張力的差等於氣－液界面張力乘上接觸角的餘弦函數。考慮兩種極端的情形，當接觸角為0度時，表示液體能完全的濕潤於固體表面；當接觸角為180度時，代表液體完全不能濕潤於固體表面，此時便可以靠此藉由改變表面結構11的材料與結構來改變接觸角的方式以達成自潔效果。
當使用塗佈方式塗佈奈米層形成表面結構11，塗佈上約50nm厚的鈦氧化物，在紫外光下會催化有機物分解。這可以把分解的有機物沖走且不留水跡，達到自潔效果。於另一種實施例當設置表面結構11之功能為光觸媒時，將可以達成抗菌、除臭及淨化空氣等功能，光觸媒乃以光為催化劑，在吸收光的能量後，來產生催化作用，能夠發揮觸媒特性的物質，如設置之表面結構11為奈米等級之光觸媒層，如奈米級二氧化鈦(TiO2 )，該原料在經過光的激發後會使周圍的氧氣及水分子激發成極具氧化力的H2 -及O2 -自由負離子(自由基)。幾乎可分解所有對人體或環境有害的有機物質及無機物質，不僅能加速反應，亦能運用自然界的定律不造成資源浪費與附加污染形成。
當表面結構11設置功能為光學用途時，其組成表面結構11的微結構體形狀常為球狀(sphere)、半球狀(hemisphere)、菱形(prism)或金字塔(pyramid)、柱狀(lenticular)、菲涅爾透鏡(Fresnel lens)等，或由各種可以擴散光線的結構組成。微結構體的分佈可為均勻或混亂不均勻的分佈，以避免跟其他元件重疊時產生疊紋現象(Moirpattern)，表面結構11的功能是可混亂光線射出後的光徑、增加光程，能增加光線均勻度。另更可在製作表面結構11的製作程序中增加擴散粒子110，增加光線的擴散能力，擴散粒子110可選自壓克力、二氧化矽、或二氧化鈦之類的高分子或其混合，目的乃藉由不同折射率差異造成光線折射與散射，粒子的形狀亦可具有長條狀或接近橢圓形或圓形，粒子的大小根據瑞立散射(Rayleigh scattering)及米氏散射(Mie scattering)的散射模型理論可以調整設計，散射擴散粒子110亦可能為具有雙折性(birefringence)的高分子聚合物，而擴散粒子110可以混在塗佈所使用的光學膠內部。
[第三實施例]
此外，請參閱圖3所示，其與第二實施例(如圖2所示)最大的差別在於，多層膜反射片10的一第一表面與一第二表面上成形一表面結構11，且表面結構11混有多個擴散粒子110。舉例來說，混有多個擴散粒子110的表面結構11可透過任何的成形方式，以形成於多層膜反射片10的第一表面與第二表面上。因此，混有多個擴散粒子110的表面結構11可同時成形於多層膜反射片10的第一表面與第二表面上。再者，此實施例亦可選擇性增加如同上述可為自潔層或光觸媒層的微結構層11a。
[第四實施例]
再者，請參閱圖4所示，其與第三實施例(如圖3所示)最大的差別在於，上述混有多個擴散粒子110的表面結構11亦可替換成一混有多個擴散粒子110’的擴散膜(或一增亮膜)11’。換言之，多層膜反射片10的第一表面或第二表面上亦可貼附有一擴散膜(或一增亮膜)11’，且擴散膜(或增亮膜)11’混有多個擴散粒子110’。舉例來說，圖4顯示多層膜反射片10的高分子光學薄膜100的兩側利用光學膠先貼合基材12，包括上述的第一表面與另一側的第二表面，藉以於上下兩側皆透過塗佈方法製作表面結構，並同理可以同時形成擴散粒子110’，藉此以形成擴散膜(或一增亮膜)11’，其具有增加多層膜反射片10的擴散能力。上述用於形成表面結構的基材12作為支撐多層膜反射片結構的塑膠料，其可為聚碳酸脂(PC)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、PS塑膠(Polystyrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、MS塑膠(Methylmethacrylate styrene)、丙烯青丁二烯苯乙烯(ABS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚縮醛塑膠(Polyoxymethylene，POM)、尼龍(Nylon)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)，或PET與PEN一定比例混成的CoPEN或CoPET聚氟乙烯(Ethylene-Tetrafluoroethylene，ETFE)，聚乳酸(Polylactide，PLA)等材質，但不以上述為限。
再者，上述有關於多層膜反射片10的製作程序，其至少可包括下列幾個步驟：首先，利用共押出製作程序(co-extrusion)製作由多數層高分子光學薄膜100形成的多層膜反射片10，其中可利用一或多數台押出機分別將多種不同材料的高分子材料輸送進入一共押模頭內部，經押出與疊層形成多層膜之後，可經歷冷卻定型、引取以及截斷等步驟，形成多層膜反射片10，其表面結構亦可以於此時形成。其間，可於押出後、定型前採一線上(online)單軸延伸成形方式或於離線(offline)收膜後執行一單軸延伸成形方式，形成一具有偏光效果的光學元件；或是線上或離線執行雙軸延伸成形方式，藉以控制經多層膜反射片10的光線的P偏振與S偏振的比例，或形成無具偏光的特性的多層膜反射片10，延伸成形方式改變多層膜反射片10物理特性，產生可針對特定波長範圍光線反射的光學元件，同時根據單軸或雙軸的延伸比例改變偏振效果。最後，更可於多層膜反射片10上形成表面結構，形成表面結構的方式可包含塗佈或貼合另一具結構之光學膜於多層反射膜之上，或者可採用塗佈方式形成功能性層，如自潔層或光觸媒層於反射片10之表面。換言之，此實施例亦可選擇性增加如同上述可為自潔層或光觸媒層的微結構層11a。
[第五實施例]
請參閱圖5所示，其與第一實施例(如圖1A所示)最大的差別在於，本發明均光抗眩結構更進一步包括：一吸收式偏光單元3，其至少具有一與反射式偏光單元1相互貼合的吸收式偏光片30。再者，此實施例亦可選擇性增加如同上述可為自潔層或光觸媒層的微結構層11a。
[第六實施例]
請參閱圖6所示，其與第四實施例(如圖4所示)最大的差別在於，吸收式偏光片30的表面上可成形或貼附有一擴散膜(或一增亮膜)11’，且擴散膜(或增亮膜)11’混有多個擴散粒子110’。此外，反射式偏光單元1的表面上亦可成形或貼附混有多個擴散粒子110’的擴散膜(或增亮膜)11’。再者，此實施例亦可選擇性增加如同上述可為自潔層或光觸媒層的微結構層11a。
[第七實施例]
請參閱圖7所示，上述不同實施例的均光抗眩結構S可應用於一種發光裝置M內，其中發光裝置M包括：一發光單元L、一反射單元R、一反射式偏光單元1及一偏光位置調整單元2，其中發光裝置M可為檯燈。當然，亦可增加一與該反射式偏光單元1相互貼合的吸收式偏光片30(圖未示)。再者，此實施例亦可選擇性增加如同上述可為自潔層或光觸媒層的微結構層11a。
其中，發光單元L可為冷陰極射線管(CCFL)、發光二極體(LED)、有機電激發光元件(OLED)、雷射光(Laser)元件、高分子電激光元件(PLED)、外部電極螢光燈(EEFL)、平面螢光燈(FFL)、碳奈米管場發射發光元件、鹵素燈、氙燈或高壓汞燈。
再者，反射單元R設置於發光單元L的其中一側邊，以用於反射發光單元L所產生的光束B。另外，反射式偏光單元1設置於發光單元L的另外一側邊，以用於選擇性接收或反射從發光單元L所產生的光束B，其中如同圖1A所示，反射式偏光單元1至少包括一由多層高分子光學薄膜100相互堆疊所組成的多層膜反射片10，上述多層高分子光學薄膜100中至少有一層為雙折射材料層，其符合NX≠NY≠NZ的條件，其中NX為光在X方向的折射率，NY為光在Y方向的折射率，NZ為光在Z方向的折射率。
此外，偏光位置調整單元2連結於反射式偏光單元1，以用於調整反射式偏光單元1的位置。偏光位置調整單元2的結構如同圖1B至圖1E所介紹的內容。
[第八實施例]
請參閱圖8所示，上述不同實施例的均光抗眩結構S可應用於一種發光裝置M內，其中發光裝置M包括：一發光單元L、一反射單元R、一反射式偏光單元1及一偏光位置調整單元2，其中發光裝置M可為直下式背光模組。圖8中的發光裝置M以直下背光模組作為其發光光源，直下式背光模組的亮度一般會較側光式的背光模組亮，若考慮光源的均勻性，可以於直下式背光模組內設置光源均勻用途的擴散板或擴散膜，直下式背光模組的光源可為冷陰極射線管(CCFL)、發光二極體(LED)、雷射光(Laser)元件、有機電激發光元件(OLED)、高分子電激光元件(PLED)、外部電極螢光燈(EEFL)、平面螢光燈(FFL)、碳奈米管場發射發光元件、鹵素燈、氙燈或高壓汞燈。當然，亦可增加一與該反射式偏光單元1相互貼合的吸收式偏光片30(圖未示)。
[第九實施例]
請參閱圖9所示，上述不同實施例的均光抗眩結構S可應用於一種發光裝置M內，其中發光裝置M包括：一發光單元L、一反射單元R、一反射式偏光單元1及一偏光位置調整單元2，其中發光裝置M可為側光式背光模組。側光式背光模組由於使用導光板來導光，體積與厚度一般會比使用擴散板的直下式背光模組來的更輕薄。當然，亦可增加一與該反射式偏光單元1相互貼合的吸收式偏光片30(圖未示)。舉例來說，發光單元L可由至少一面向反射式偏光單元1的導光板L1與至少一設置於上述至少一導光板L1的一側邊的發光元件L2所組成，且發光元件L2可為冷陰極射線管(CCFL)、發光二極體(LED)、雷射光(Laser)元件、有機電激發光元件(OLED)、高分子電激光元件(PLED)、外部電極螢光燈(EEFL)、平面螢光燈(FFL)、碳奈米管場發射發光元件、鹵素燈、氙燈或高壓汞燈。
[實施例的可能功效]
本發明實施例所提供的均光抗眩結構及發光裝置，其至少可達到調整光束經過多層膜反射片的偏光情況，以使得眩光對使用者的影響可以大大的降低。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之範圍內。
M．．．發光裝置
L．．．發光單元
L1．．．導光板
L2．．．發光元件
B．．．光束
R．．．反射單元
S．．．均光抗眩結構
1．．．反射式偏光單元
10．．．多層膜反射片
10’．．．長條狀反射片
100．．．高分子光學薄膜
11．．．表面結構
110．．．擴散粒子
11’．．．擴散膜
110’．．．擴散粒子
11a．．．微結構層
12．．．基材
2．．．偏光位置調整單元
21．．．旋轉調整機構
22．．．翻轉調整機構
220．．．轉動軸心
3．．．吸收式偏光單元
30．．．吸收式偏光片
圖1A為本發明第一實施例中反射式偏光單元的側視示意圖；
圖1B為本發明第一實施例中使用第一種偏光位置調整單元的均光抗眩結構的立體示意圖；
圖1C為本發明第一實施例中使用第二種偏光位置調整單元的均光抗眩結構的側視示意圖；
圖1D為本發明第一實施例中使用第三種偏光位置調整單元的均光抗眩結構的立體示意圖；
圖1E為本發明第一實施例中使用第四種偏光位置調整單元的均光抗眩結構的側視示意圖；
圖2為本發明第二實施例中反射式偏光單元的側視示意圖；
圖3為本發明第三實施例中反射式偏光單元的側視示意圖；
圖4為本發明第四實施例中反射式偏光單元的側視示意圖；
圖5為本發明第五實施例中反射式偏光單元的側視示意圖；
圖6為本發明第六實施例中反射式偏光單元的側視示意圖；
圖7為本發明第七實施例中將其中一種均光抗眩結構應用於第一種發光裝置的側視示意圖；
圖8為本發明第八實施例中將其中一種均光抗眩結構應用於第二種發光裝置的側視示意圖；及
圖9為本發明第九實施例中將其中一種均光抗眩結構應用於第三種發光裝置的側視示意圖。
M．．．發光裝置
L．．．發光單元
B．．．光束
R．．．反射單元
S．．．均光抗眩結構
1．．．反射式偏光單元
2．．．偏光位置調整單元

Claims (20)

  1. 一種均光抗眩結構，其設置於一用於產生光束的發光裝置上，該均光抗眩結構包括：一反射式偏光單元，其至少包括一由多層高分子光學薄膜相互堆疊所組成的多層膜反射片，上述多層高分子光學薄膜中至少有一層為雙折射材料層，其符合NX≠NY≠NZ的條件，其中NX為光在X方向的折射率，NY為光在Y方向的折射率，NZ為光在Z方向的折射率；以及一偏光位置調整單元，其連結於該反射式偏光單元，其中該偏光位置調整單元包括一旋轉調整機構；藉此，在不需改變該發光裝置的設置方向與位置的情況下，即可利用該旋轉調整機構帶動該多層膜反射片進行360度旋轉，以調整該光束經過該多層膜反射片後的出射方向，進而達成防眩光功能。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中該多層膜反射片的一第一表面或一第二表面上成形一表面結構，且該表面結構混有多個擴散粒子。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中該多層膜反射片的一第一表面或一第二表面上貼附有一擴散膜或一增亮膜，且該擴散膜或該增亮膜混有多個擴散粒子。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中上述多層高分子光學薄膜中至少有一層為一用於反射紫外光的紫外光反射層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中該多 層膜反射片通過單軸延伸或雙軸延伸而成形，以使得該多層膜反射片在光譜380nm~780nm的平均穿透率可選擇性地介於30%至90%之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中該多層膜反射片通過雙軸延伸而成形，以使得該多層膜反射片可選擇性地具有偏光特性或不具有偏光特性。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中該偏光位置調整單元包括一用於帶動該多層膜反射片進行順時針或逆時針翻轉的翻轉調整機構。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中該多層膜反射片被分割成多個長條狀反射片，且該偏光位置調整單元包括一用於帶動上述多個長條狀反射片同時進行順時針或逆時針翻轉的翻轉調整機構。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，其中該多層膜反射片的一第一表面或一第二表面上設置有一微結構層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之均光抗眩結構，其中該微結構層為一自潔層或一光觸媒層。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之均光抗眩結構，其中該微結構層為菱鏡形(prism)、金字塔形(pyramid)、半球形(hemisphere)、非球面(aspheric)、菲涅爾透鏡(Fresnel lens)、光柵(grating)結構或以上結構之組合。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之均光抗眩結構，更進一步包括：一吸收式偏光單元，其至少具有一與該反射式偏光單元相互貼合的吸收式偏光片。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之均光抗眩結構，其中該吸 收式偏光片的表面上成形或貼附有一擴散膜或一增亮膜，且該擴散膜或該增亮膜混有多個擴散粒子。
  14. 一種發光裝置，其包括：一發光單元；一反射單元，其設置於該發光單元的其中一側邊，以用於反射該發光單元所產生的光束；一反射式偏光單元，其設置於該發光單元的另外一側邊，其中該反射式偏光單元至少包括一由多層高分子光學薄膜相互堆疊所組成的多層膜反射片，上述多層高分子光學薄膜中至少有一層為雙折射材料層，其符合NX≠NY≠NZ的條件，其中NX為光在X方向的折射率，NY為光在Y方向的折射率，NZ為光在Z方向的折射率；以及一偏光位置調整單元，其連結於該反射式偏光單元，其中該偏光位置調整單元包括一旋轉調整機構；藉此，在不需改變該發光裝置的設置方向與位置的情況下，即可利用該旋轉調整機構帶動該多層膜反射片進行360度旋轉，以調整該光束經過該多層膜反射片後的出射方向，進而達成防眩光功能。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該發光單元為冷陰極射線管、發光二極體、有機電激發光元件、雷射光元件、高分子電激光元件、外部電極螢光燈、平面螢光燈、碳奈米管場發射發光元件、鹵素燈、氙燈或高壓汞燈。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中該發光單元由至少一面向該反射式偏光單元的導光板與至少一設 置於上述至少一導光板的一側邊的發光元件所組成。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，更進一步包括：一吸收式偏光單元，其至少具有一與該反射式偏光單元相互貼合的吸收式偏光片。
  18. 如申請專利範圍第14項所述之發光裝置，其中反射式偏光單元之表面設置有一微結構層。
  19. 如申請專利範圍第18項所之設有微結構層之反射式偏光單元的發光裝置，其中微結構層包含一自潔層或一光觸媒層。
  20. 如申請專利範圍第18項所之設有微結構層之反射式偏光單元的發光裝置，其中微結構層為菱鏡形(prism)、金字塔形(pyramid)、半球形(hemisphere)、非球面(aspheric)、菲涅爾透鏡(Fresnel lens)、光柵(grating)結構或以上結構之組合。
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