TWI534388B - 半穿透半反射之調光薄膜及其製造方法 - Google Patents

半穿透半反射之調光薄膜及其製造方法 Download PDF

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Description

半穿透半反射之調光薄膜及其製造方法
本發明是有關於一種調光薄膜，且特別是一種半穿透半反射之調光薄膜，係用於室內照明，可同時達到節能與美觀之功效。
節能意識逐漸提高後，建築照明節能也成為主要研究的課題之一，除了利用人工照明設備節能外，同時自然光節能的策略也被大力提倡。
一般市面上大多是利用具有微透鏡結構的調光薄膜貼附於玻璃上，將太陽光導入屋內，以提高室內空間的亮度。然而，上述微透鏡結構的設計確會使得導入的光線於窗戶玻璃上產生明顯的彩紅紋缺陷。此不但造成人眼的不舒適感，同時也降低原本玻璃的光線穿透率，故目前市面上的調光薄膜無法同時具備節能及美觀的功效。
為解決上述問題，本發明提出一種半穿透半反射的調光薄膜及其製造方法，此調光薄膜上之特殊微結構設計使 得該薄膜上可同時具備光線穿透區以及光線反射區，一方面可維持原本窗組玻璃的穿透率，另一方面可利用太陽光的反射，將光線聚集於天花板使得整個室內空間的亮度提昇以達到節能之功效。且此調光薄膜上亦不產生彩虹紋等影響外觀的缺陷。
為達到上述目的，本發明提供一種半穿透半反射之調光薄膜，其包含一透明基材以及複數個相互平行且透明的柵形條狀微結構，其位於基材之上。柵形條狀微結構包含複數個第一區域以及複數個第二區域，第一區域係為柵形條狀微結構之頂表面，第二區域係為柵形條狀微結構間的凹槽表面。其中，第二區域具有一反射層。
於本發明之一實施方式，各柵形條狀微結構的寬度範圍係介於100μm至1000μm之間，高度範圍係介於50μm至200μm之間，且各柵形條狀微結構之間的間距範圍係介於50μm至1000μm之間。
於本發明之一實施方式，上述第二區域上的反射層為一金屬塗層。
另，本發明提供一種半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其包含提供一透明基材；塗佈一可固化樹脂於基材之上；以一預定圖案壓印該可固化樹脂以形成複數個相互平行的柵形條狀微結構，柵形條狀微結構包含複數個第一區域以及複數個第二區域，其中第一區域係為柵形條狀微結構之頂 表面，第二區域係為柵形條狀微結構間的凹槽表面；形成一保護層於柵形條狀微結構之第一區域；形成一反射塗層於保護層以及第二區域；以及移除柵形條狀微結構之第一區域上的保護層及反射層。
於本發明之一實施方式，於調光薄膜之第一區域上形成保護層的方法係利用滾輪塗佈法將保護劑塗佈於柵形條狀微結構之第一區域上以形成一保護層。
於本發明之一實施方式，保護劑係可為油性塗料或光阻劑。
於本發明之一實施方式，於保護層與第二區域上形成反射塗層的方法係可為化學沉積法或物理沉積法。
於本發明之一實施方式，第二區域上的反射塗層為一金屬塗層。
於本發明之一實施方式，移除調光薄膜之第一區域上的保護層及反射層的方法係可利用清洗劑將其去除。
於本發明之一實施方式，清洗劑係可為鹼液或油性溶劑。
於本發明之一實施方式，調光薄膜中的各柵形條狀微結構的寬度範圍係介於100μm至1000μm，高度範圍係介於50μm至200μm之間，各柵形條狀微結構之間的間距範圍係介於50μm至1000μm之間。
100、300‧‧‧半穿透半反射之調光薄膜
110、310、410‧‧‧透明基材
120、320、430‧‧‧柵形條狀微結構
121、321、440‧‧‧第一區域
122、322、450‧‧‧第二區域
130、330、470‧‧‧反射層
420‧‧‧可固化性樹脂
460‧‧‧保護層
H1、H2‧‧‧柵形條狀微結構之高度
L1、L2‧‧‧太陽光
R2‧‧‧反射光
S1、S2‧‧‧柵形條狀微結構間之間隙
W1、W1‧‧‧柵形條狀微結構之寬度
第1圖：本發明之一較佳實施例之半穿透半反射之 調光薄膜100的剖面結構示意圖。
第2圖：太陽光於本發明之半穿透半反射之調光薄膜100的光徑示意圖。
第3圖：本發明之另一較佳實施例之半穿透半反射之調光薄膜300的結構示意圖。
第4A圖至第4F圖：本發明之一較佳實施例之半穿透半反射之調光薄膜之製造方法流程圖。
為清楚說明本發明之發明特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
第1圖係本發明之一較佳實施例之半穿透半反射之調光薄膜100的剖面結構示意圖。調光薄膜100，其包含透明基材110；以及複數個相互平行且透明的柵形條狀微結構120，位於基材110之上。柵形條狀微結構120包含複數個第一區域121以及複數個第二區域122，第一區域係121為柵形條狀微結構120之頂表面，第二區域122係為柵形條狀微結構120間的凹槽表面。其中，柵形條狀微結構120之第二區域122具有反射層130。
於上述柵形條狀微結構設計中，第一區域121為透 明結構，為光線穿透區，具光線穿透之功能。第二區域122上具有反射層130，為光線反射區，用以將光線反射至特定區域。
於本發明之一實施例，各柵形條狀微結構的寬度範圍W1係介於100μm至1000μm之間，較佳係介於100μm至200μm之間。高度範圍H1係介於50μm至200μm之間，較佳係介於50μm至100μm之間。各柵形條狀微結構之間的間距範圍S1係介於50μm至1000μm之間，較佳係介於50μm至200μm之間。
前述柵形條狀微結構之寬度、高度及間距的設計是用以調控穿透光與反射光的比例。因此，可依據調光薄膜的使用目的而自行調控上述柵形條狀微結構之設計，並不限於此。
於本發明之一實施例，上述調光薄膜之透明基材系可選自聚酯(polyester)、聚對苯二甲酸乙烯酯(poly ethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、丙烯酸樹脂(acrylate resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate，PMMA)及聚氨酯(poly urethane)所構成之群組。
於本發明之一實施例，柵形條狀微結構係可由可固化性樹脂所組成。
於本發明之一實施例，柵形條狀微結構之第二區域上的反射層可為金屬塗層。
於本發明之一實施例，半穿透半反射之調光薄膜所使用的透明基材，於其不具有柵形條狀微結構之一側具有一黏著 層，用以貼附於窗組玻璃之上。
於本發明之一實施例中，半穿透半反射之調光薄膜之柵形條狀微結構上的第一區域及反射層表面可具有一功能層，例如可為黏著層、抗紅外線層、抗紫外線層、抗汙層或其組合。
第2圖係說明太陽光於本發明之半穿透半反射之調光薄膜100的光徑示意圖。請一併參考第1圖，以下內容將進行詳細說明。
當太陽光入射半穿透半反射之調光薄膜100時，由於調光薄膜100之第一區域121為透明結構，具光線穿透之功能，故部分陽光L1會由此區穿透。且調光薄膜之第二區域122上因具有反射層130，具反射光線之功能，因此部分陽光L2會於第二區域122上的反射層130進行反射並形成反射光R2。
由調光薄膜上之特殊微結構設計，可使調光薄膜同時具備光線穿透以及光線反射的功能。因此，本發明之半穿透半反射之調光薄膜，一方面可維持原本玻璃的穿透率，另一方面亦可利用反射太陽光將光線導至特定區域以達到節能之功效。
第3圖係本發明之另一較佳實施例之調光薄膜300的剖面結構示意圖。調光薄膜300，其包含透明基材310；以及複數個相互平行且透明的柵形條狀微結構320，其位於透明基材310之上。柵形條狀微結構320包含第一區域321以及第二區域322，該第一區域係321為柵形條狀微結構之頂表 面，第二區域322係為柵形條狀微結構間的凹槽表面。其中，柵形條狀微結構320之第二區域322具有反射層330。
此調光薄膜300與前述調光薄膜100的差異在於調光薄膜300上的柵形條狀微結構設計。於此實施例中，各柵形條狀微結構的寬度範圍W2係介於100μm至1000μm之間，較佳係介於100μm至200μm之間。高度範圍H2係介於50μm至200μm之間，較佳係介於50μm至100μm之間。各柵形條狀微結構之間的間距範圍S2係介於50μm至1000μm之間，較佳係介於50μm至200μm之間。
第4A圖至第4F係繪示本發明之半穿透半反射之調光薄膜的製造方法示意圖。
首先，第4A圖係繪示透明基材410。此透明基材係可為係選自聚酯(polyester)、聚對苯二甲酸乙烯酯(poly ethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、丙烯酸樹脂(acrylate resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate，PMMA)及聚氨酯(poly urethane)所構成之群組。
接著，將可固化性樹脂420塗佈至透明基材410之上，如第4B圖所繪示。前述可固化性樹脂係為一熱固化型材料或一光固型材料，例如可為丙烯酸樹脂、聚氨酯、聚酯、矽樹脂或環氧樹脂。前述塗佈方式係為所屬技術領域中具有通常知識者所熟知，例如可為含浸塗佈法、狹縫塗佈法、滾輪塗佈法、間歇塗佈法、旋轉塗佈法，但並不限於此。
上述可固化性樹脂之組成進一步可包含硬塗劑、紅 外線吸收劑、一紫外線吸收劑、一抗汙劑、一抗菌劑或其組合。
然後，如第4C圖所繪示，以預定圖案壓印可固化性樹脂420，以形成複數個相互平行的柵形條狀微結構430，且柵形條狀微結構包含複數個第一區域440及複數個第二區域450。第一區域440係為柵形條狀微結構430之頂表面，第二區域450係為柵形條狀微結構430間的凹槽表面。前述壓印方式可為平面壓印裝置或滾輪壓印裝置，並不限此於。
下一步，於第4D圖所繪示，於第一區域440形成一保護層460。其形成保護層的方法係利用滾輪塗佈法將保護劑塗佈於柵形條狀微結構430之該些第一區域440上以形成一保護層460。前述保護劑係可為油性塗料或光阻劑。
接著，於上述保護層460及第二區域450上形成一反射層470，如4E圖所繪示。前述形成反射塗層的方法係可為化學沉積法或物理沉積法。反射塗層可為一金屬塗層。
最後，將柵形條狀微結構430之第一區域440上的保護層460及反射層470去除，如4F圖所繪示。前述移除保護層及反射層的方法係可利用清洗劑將其去除，此清洗劑可選自對保護層材料溶解度較高之溶劑，且對反射層材料溶解度較低之溶劑。如此一來，便可選擇性地降低保護層與柵形條狀微結構的附著力，使得保護層可輕易從調光薄膜之頂表面剝落，同時又不破壞反射層。於保護層剝落的同時，保護層上的反射層亦可一併脫落。前述清洗劑係可為鹼液或油性溶劑。
經由上述製造方法，即可製得本發明之半穿透半反射之調光薄膜。
此外，依據半穿透半反射之調光薄膜的使用目的，可於其表面可塗佈一功能層，例如可為黏著層、抗紅外線層、抗紫外線層、抗汙層或其組合。或，亦可於調光薄膜之不具有柵形條狀微結構之一側塗佈一黏著層，用以貼附於窗組玻璃之上。
又，在第1圖至第4F圖之調光薄膜上的柵型條狀微結構僅為示意圖，並未按照比例繪製。故以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即凡本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
100‧‧‧調光薄膜
110‧‧‧透明基材
120‧‧‧柵形條狀微結構
121‧‧‧第一區域
122‧‧‧第二區域
130‧‧‧反射層
H1‧‧‧柵形條狀微結構之高度
S1‧‧‧柵形條狀微結構之間隔
W1‧‧‧柵形條狀微結構之寬度

Claims (10)

  1. 一種半穿透半反射之調光薄膜，其包含：一透明基材；以及複數個相互平行且透明的柵形條狀微結構，位於該基材之上，該些柵形條狀微結構包含複數個第一區域以及複數個第二區域，該些第一區域係為該些柵形條狀微結構之頂表面，該些第二區域係為該些柵形條狀微結構間的凹槽表面；其中，該些第二區域具有一反射層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半穿透半反射之調光薄膜，其中各該柵形條狀微結構的寬度範圍係介於100μm至1000μm之間，高度範圍係介於50μm至200μm之間，且各該柵形條狀微結構之間的間距範圍係介於50μm至1000μm之間。
  3. 一種半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其包含：提供一透明基材；塗佈一可固化樹脂於該基材之上；以一預定圖案壓印該可固化樹脂以形成複數個相互平行的柵形條狀微結構，該些柵形條狀微結構包含複數個第一區域以及複數個第二區域，其中該些第一區域係為該些柵形條狀微結構之頂表面，該些第二區域係為該些柵形條狀微結構間的凹槽表面； 形成一保護層於該些柵形條狀微結構之該些第一區域；形成一反射塗層於該保護層以及該些第二區域；以及移除該些柵形條狀微結構之該些第一區域上的保護層及反射層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其中形成該保護層的方法係利用滾輪塗佈法將保護劑塗佈於該些柵形條狀微結構之該些第一區域上以形成一保護層。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其中該保護劑係可為油性塗料或光阻劑。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其中形成該反射塗層的方法係可為化學沉積法或物理沉積法。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其中該反射塗層可為一金屬塗層。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其中移除保護層的方法係可利用清洗劑將保護層去除。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之半穿透半反射之調光薄 膜的製造方法，其中該清洗劑係可為鹼液或油性溶劑。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之半穿透半反射之調光薄膜的製造方法，其中各該柵形條狀微結構的寬度範圍係介於100μm至1000μm之間，高度範圍係介於50μm至200μm之間，且各該柵形條狀微結構之間的間距範圍係介於50μm至1000μm之間。
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