CN102588895A - 均光抗眩结构及发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种均光抗眩结构及发光装置，该均光抗眩结构包括：一反射式偏光单元与一偏光位置调整单元。反射式偏光单元至少包括一由多层高分子光学薄膜相互堆叠所组成的多层膜反射片，上述多层高分子光学薄膜中至少有一层为双折射材料层，其符合NX≠NY≠NZ的条件，其中NX为光在X方向的折射率，NY为光在Y方向的折射率，NZ为光在Z方向的折射率。偏光位置调整单元连接于反射式偏光单元，以用于调整反射式偏光单元的位置。

Description

均光抗眩结构及发光装置

技术领域

本发明涉及一种均光抗眩结构及发光装置，尤指一种用于降低眩光对使用者的影响的均光抗眩结构及发光装置。

背景技术

发光二极管(LED)具有省电、寿命长的优点，已经是未来照明光源的必然趋势。但发光二极管是一种亮度集中的点光源，容易因为过高的光源辉度而造成直接眩光，让使用者感到不适，尤其使用于做为台灯的光源时，更会造成阅读上的困扰。再者，无论传统光源亦或其它已知LED模块都有直接眩光或反射眩光的问题，亦会影响人观察物体时眼睛的舒适度。常见的眩光有三种：直接眩光、对比眩光与反射眩光；直接眩光是眼睛直视光源时感到的刺眼眩光，如直视太阳或夜间对面方向来车的车灯，阅读时的直接眩光即直视灯管时的刺眼眩光；当室内两种不同光源(如天花板的主灯与桌上阅读使用的台灯)明暗比过大时，即会产生对比眩光；而反射眩光是光源投射对象后反射至眼睛的二次光线，一般称为反光，此种眩光最为常见，对舒适度影响也最大，因其发生在入射角(由光源投射到阅读对象的入射角度)与反射角(反射到眼的反射角)相等的角度，因此在正常阅读角度下并无法避免。

反射眩光会使影像模糊化，阅读吃力，容易造成眼睛疲劳，降低阅读效率，甚至造成眼睛酸痛，头痛的问题，根据研究报告指出，平均每五位上班族就有四位受到眼睛不适的困扰，而且大多数都有头痛、疲倦、经常流泪的症状，而根据统计，在学习压力大的学生中，有55.9％的受访者表示在使用台灯时，经常有眼睛酸痛、揉眼睛及流泪等困扰。

针对如何改善反射眩光所引起的不舒适感，目前市面上常见的防眩光结构可概分为三种类型：防眩光片、防眩反射罩与截光器。

其中，该防眩光片方式，其于光源的出光方向设置一反射式滤光片，利用该反射式滤光片使垂直光通过，而其它平行眩光则通过反射转换为垂直光，借此降低反射眩光，该反射式滤光片通常会再搭配一光传输光学膜，通过该光传输光学膜使光线扩散均匀，由于使用者无法直接看到灯管，故可降低直接眩光；只是该反射式滤光片会导致部份光线于反射过程中耗弱，因而降低发光装置出光效率以及整体亮度。

其次，该防眩反射罩方式，其于光源外部设置一反射罩，光源所发出的光线通过该反射罩，可将光源发光角度控制于垂直照射桌面，由于反射光不直接朝向眼睛，因此可降低反射眩光；一般另会再搭配柔光片(或扩散片)将直射光转换为漫射光，使使用者无法直接看到灯管以降低直接眩光；只是采用防眩反射罩会缩小发光范围，且增加设计与制造的困难，且采用柔光片会降低发光装置整体的出光效率。

再者，该截光器方式，其于光源外部设置截光结构控制光线照射方向，不仅可阻绝眩光，另可将光源调整为有效光，提高光输出效率；只是采用截光器会缩小发光范围与降低发光装置整体的出光效率。

发明内容

本发明实施例在于提供一种均光抗眩结构及发光装置，其可达到调整光束经过多层膜反射片的偏光情况。

本发明实施例提供一种均光抗眩结构，其包括：一反射式偏光单元与一偏光位置调整单元。反射式偏光单元至少包括一由多层高分子光学薄膜相互堆叠所组成的多层膜反射片，上述多层高分子光学薄膜中至少有一层为双折射材料层，其符合NX≠NY≠NZ的条件，其中NX为光在X方向的折射率，NY为光在Y方向的折射率，NZ为光在Z方向的折射率，一般而言，随着光线波长的不同，光学膜的折射率亦有变化，为材料常见的色散(dispersion)特性。偏光位置调整单元连接于反射式偏光单元，以用于调整反射式偏光单元的位置。

根据本发明进一步改进的技术方案，该多层膜反射片的一第一表面或一第二表面上成形一表面结构，且该表面结构混有多个扩散粒子。

根据本发明进一步改进的技术方案，该多层膜反射片的一第一表面或一第二表面上贴附有一扩散膜或一增亮膜，且该扩散膜或该增亮膜混有多个扩散粒子。

根据本发明进一步改进的技术方案，上述多层高分子光学薄膜中至少有一层为一用于反射紫外线的紫外线反射层。

根据本发明进一步改进的技术方案，该多层膜反射片通过单轴延伸或双轴延伸而成形，以使得该多层膜反射片在光谱380nm～780nm的平均穿透率可选择性地介于30％至90％之间。

根据本发明进一步改进的技术方案，该多层膜反射片通过双轴延伸而成形，以使得该多层膜反射片选择性地具有偏光特性或不具有偏光特性。

根据本发明进一步改进的技术方案，该偏光位置调整单元包括一用于带动该多层膜反射片进行360度旋转的旋转调整机构或一用于带动该多层膜反射片进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

根据本发明进一步改进的技术方案，该偏光位置调整单元包括一用于带动该多层膜反射片进行360度旋转的旋转调整机构及一用于带动该多层膜反射片进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

根据本发明进一步改进的技术方案，该多层膜反射片被分割成多个长条状反射片，且该偏光位置调整单元包括一用于带动上述多个长条状反射片同时进行360度旋转的旋转调整机构或一用于带动上述多个长条状反射片同时进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

根据本发明进一步改进的技术方案，该多层膜反射片被分割成多个长条状反射片，且该偏光位置调整单元包括一用于带动上述多个长条状反射片同时进行360度旋转的旋转调整机构及一用于带动上述多个长条状反射片同时进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

根据本发明进一步改进的技术方案，该多层膜反射片的一第一表面或一第二表面上设置有一微结构层。

根据本发明进一步改进的技术方案，该微结构层为一自洁层或一光触媒层。

根据本发明进一步改进的技术方案，该微结构层为棱镜形、金字塔形、半球形、非球面、菲涅尔透镜、光栅或以上结构的组合。

根据本发明进一步改进的技术方案，还进一步包括：一吸收式偏光单元，其至少具有一与该反射式偏光单元相互贴合的吸收式偏光片。

根据本发明进一步改进的技术方案，该吸收式偏光片的表面上成形或贴附有一扩散膜或一增亮膜，且该扩散膜或该增亮膜混有多个扩散粒子。

本发明实施例提供一种发光装置，其包括：一发光单元、一反射单元、一反射式偏光单元及一偏光位置调整单元。反射单元设置于发光单元的其中一侧边，以用于反射发光单元所产生的光束。反射式偏光单元设置于发光单元的另外一侧边，以用于选择性直接穿透接收或反射从发光单元所产生的光束，其中反射式偏光单元至少包括一由多层高分子光学薄膜相互堆叠所组成的多层膜反射片，上述多层高分子光学薄膜中至少有一层为双折射材料层，其在特定波长下，特别是在波长约为380nm～780nm的可见光波段中符合NX≠NY≠NZ的条件，其中NX为光在X方向的折射率，NY为光在Y方向的折射率，NZ为光在Z方向的折射率，其中各方向的折射率的测量可以使用棱镜耦合(Prism coupler)原理测量。本文中描述的380nm～780nm的波长乃是泛指一般的可见光波段范围，但随每个人眼睛构造对波长的感受会有差异性，可见光波长亦可能稍往更长波长或更短波长偏移。偏光位置调整单元连接于反射式偏光单元，以用于调整反射式偏光单元的位置和旋转的角度与方向。

根据本发明进一步改进的技术方案，该发光单元为冷阴极射线管、发光二极管、有机电激发光元件、激光元件、高分子电激光元件、外部电极荧光灯、平面荧光灯、碳纳米管场发射发光元件、卤素灯、氙灯或高压汞灯。

根据本发明进一步改进的技术方案，该发光单元由至少一面向该反射式偏光单元的导光板与至少一设置于上述至少一导光板的一侧边的发光元件所组成。

根据本发明进一步改进的技术方案，还进一步包括：一吸收式偏光单元，该吸收式偏光单元至少具有一与该反射式偏光单元相互贴合的吸收式偏光片。

根据本发明进一步改进的技术方案，反射式偏光单元的表面设置有一微结构层。

根据本发明进一步改进的技术方案，微结构层包含一自洁层或一光触媒层。

根据本发明进一步改进的技术方案，微结构层为棱镜形、金字塔形、半球形、非球面、菲涅尔透镜、光栅或以上结构的组合。

综上所述，本发明实施例所提供的均光抗眩结构及发光装置，其至少可达到调整光束经过多层膜反射片的偏光情况，以使得眩光对使用者的影响可以大大的降低。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1A为本发明第一实施例中反射式偏光单元的侧视示意图；

图1B为本发明第一实施例中使用第一种偏光位置调整单元的均光抗眩结构的立体示意图；

图1C为本发明第一实施例中使用第二种偏光位置调整单元的均光抗眩结构的侧视示意图；

图1D为本发明第一实施例中使用第三种偏光位置调整单元的均光抗眩结构的立体示意图；

图1E为本发明第一实施例中使用第四种偏光位置调整单元的均光抗眩结构的侧视示意图；

图2为本发明第二实施例中反射式偏光单元的侧视示意图；

图3为本发明第三实施例中反射式偏光单元的侧视示意图；

图4为本发明第四实施例中反射式偏光单元的侧视示意图；

图5为本发明第五实施例中反射式偏光单元的侧视示意图；

图6为本发明第六实施例中反射式偏光单元的侧视示意图；

图7为本发明第七实施例中将其中一种均光抗眩结构应用于第一种发光装置的侧视示意图；

图8为本发明第八实施例中将其中一种均光抗眩结构应用于第二种发光装置的侧视示意图；以及

图9为本发明第九实施例中将其中一种均光抗眩结构应用于第三种发光装置的侧视示意图。

主要元件符号说明

发光装置M            发光单元L

导光板L1             发光元件L2

光束B                反射单元R

均光抗眩结构S        反射式偏光单元1

多层膜反射片10       长条状反射片10’

高分子光学薄膜100    表面结构11

扩散粒子110          扩散膜11’

扩散粒子110’        微结构层11a

基材12               偏光位置调整单元2

旋转调整机构21       翻转调整机构22

转动轴心220    吸收式偏光单元3

吸收式偏光片30

具体实施方式

〔第一实施例〕

请参阅图1A与图1B所示，本发明第一实施例提供一种均光抗眩结构S，其包括：一反射式偏光单元1及一偏光位置调整单元2。

其中，反射式偏光单元1至少包括一由多层高分子光学薄膜100相互堆叠所组成的多层膜反射片10(如图1A所示)，上述多层高分子光学薄膜100中至少有一层为双折射材料层，其在特定波长下符合NX≠NY≠NZ的条件，其中NX为光在X方向的折射率，NY为光在Y方向的折射率，NZ为光在Z方向的折射率。再者，依据不同的使用需求，上述多层高分子光学薄膜100一般在制作时亦可以在其上下表面分别设置厚度较厚的保护层来保护高分子光学薄膜100内部的多层膜，上述多层高分子光学薄膜100中至少有一层可为一用于反射紫外线的紫外线反射层，再者还可以包含一反射红外线的红外线反射层，紫外线或红外线反射层可由单层或多层光学膜所组成，制作方式可以使用高分子多层膜，亦可以添加金属氧化物颗粒、或添加紫外线吸收剂，可以使用涂布(coating)或者挤出(extrusion)或者以感压胶或UV胶固化等方式贴合(lamination)设置于高分子多层膜100的任一表面上，亦可以设置其它功能层，如可设置增加高分子多层膜100结构本体强度与韧性的结构层或抗刮强度的保护层，或具有自洁效果的纳米层或设置具有聚光、折光或扩散能力的微结构层于高分子多层膜100的任意一表面上。设置具有特定光学效果的光学微结构层的结构体可为棱镜形(prism)、金字塔形(pyramid)、半球形(hemisphere)、非球面(aspheric)、菲涅尔透镜(Fresnel lens)、柱状(lenticular)或者可以设置光栅(grating)结构。于高分子多层膜100表面设置光学微结构层可以产生混光、聚光、折光、散射等效果。另外，多层膜反射片10可通过单轴延伸或双轴延伸而成形，以使得多层膜反射片10在光谱380nm～780nm的平均穿透率可选择性地介于30％至90％之间，这样可以有效控制光线的强度。此外，如果多层膜反射片10通过双轴延伸而成形的话，依据不同的使用需求，多层膜反射片10可选择性地具有偏光特性或不具有偏光特性。

举例来说，多层膜反射片10的结构即为由多层高低折射率顺序叠合而成，如图1A中叠合的高分子光学薄膜100，而实际上多层膜反射片10内部多层高分子光学薄膜100所堆叠的层数可由数十层到数百层之多，而图1A中仅示意多层结构，并未画出数百层的结构，此数十到数百层的高分子光学薄膜基本单元为至少两种材质反复排列所构成，其中一材质具有NX≠NY≠NZ的条件，而光学薄膜中各层的光学厚度(折射率和物理厚度乘积)将造成光学相位差(phase difference)，特定光学相位差将会产生光学干涉(interference)的必要条件。多层高分子薄膜100的多层膜结构形成干涉条件，可使得光线在其中经过多次反射再行射出，有均匀化光源的功效，其也能够将反射的光再行反射而出，有增光的效果。通过整体多层膜反射片10厚度、材料与制作程序中延伸程度来改变其光学特性，可依照实际需求进行设计。多层膜反射片10的特性可依据需求来进行调整，特别是经过单轴或双轴延伸成形方式之后，能使得多层膜反射片10在光线于光谱380nm～780nm的穿透率可选择性地介于30％至90％之间。

此外，当光源由多种颜色所组成时(如使用由红、绿、蓝多色LED组成的光源)，常发生混色不均的色斑现象，其称为云纹(MURA)。多层膜反射片10能利用单轴或双轴延伸成形方式，可以有效调整P和S偏振态的比例，其亦能仅利用双轴延伸调整产生无偏振态的光线，当光线在多层膜反射片10与反射片(图未示)之间反复反射时，将会有效将各光源的光线光程加长，因此便能增加使用多层膜反射片10的发光装置的辉度均匀性与颜色的均匀性，进而有效降低MURA现象，再者可于多层膜反射片10的内部的高分子多层膜100任一表面设置表面结构，表面结构一般除了可以提供物理结构性的附加功能如防粘黏、防刮伤的功能外，也可以设置成为具有光触媒层或自洁层的功能，当光束打入具有光触媒层后可以分解环境有害物质。除了特殊功能用途外，设置表面结构另外的功能是能提供光学的用途，如设置棱镜形(prism)、金字塔形(pyramid)、半球形(hemisphere)、非球面(aspheric)、菲涅尔透镜(Fresnel lens)、光栅(grating)或以上结构的组合。简言之，于高分子多层膜100表面设置表面结构可以产生聚光、混光、折光、散射光线等光学效果。

再者，多层膜反射片10除了上述多层膜结构外，于另一实施例中，还包括利用共挤出方式或是涂布方式制作的紫外线反射层，其中可以添加反射紫外线的透光塑料颗粒或添加剂来制作此紫外线反射层，使之形成于多层膜反射片10中，反射紫外线线除了可以避免伤害眼睛与外界照射的物品之外，还可以利用被多层膜反射的紫外线来增加光源发光效率，例如当光源采用以激发荧光粉为主的LED发光光源时，还可以制作设置紫外线反射层于多层膜反射片10之中来提升灯具的发光效率。另外其它紫外线反射层的制作方式还可包括：以多层膜溅镀(sputtering)或蒸镀(evaporation)、或以涂布或浸渍(dipping)等方式制作抗紫外线膜于此多层膜反射片10上或者镀于一基材上之后再与多层膜反射片10贴合，使得部分紫外线能被多层膜反射片10反射，紫外线反射层的设置可以于多层膜反射片10的一侧或两侧，或在多层膜反射片10的内部。

制作程序中，特别的是，在多层膜反射片10形成时，可再经过延伸机以单轴方向或是双轴方向的延伸成形方式，使得内部高分子的分子链与配向结构改变，改变其物理特性，延伸成形方式的参数包括延伸的温度、延伸速率、延伸倍率、收缩率、延伸的轨道路径与热固(heat setting)温度和时间等。

如利用单轴或双轴延伸后(一般单轴延伸倍率可达1.5至6倍，甚至更大的倍率，视需求与薄膜材料而定)，其中多层高分子薄膜100的薄膜材料包括对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚碳酸脂(Polycarbonate，PC)、三醋酸纤维素(Tri-acetyl Cellulose，TAC)、聚甲基丙烯酸甲酯粒子(Polymethylmethacrylate，PMMA)、MS塑料(Methylmethacrylate styrene)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、或环烯共聚物(CyclicOlefin 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)，或者上述材料混合或聚合所得的材质。经单轴延伸成形方式后的光学元件可以有特定方向的偏光效果，并可借以调整其偏振的光线波长范围。

若为双轴延伸成形方式(双轴延伸两轴延伸倍率可不相同，亦可为依序双轴或同时双轴延伸)，除了可以调整波长范围外，还能控制经多层膜反射片10的光线的P偏振与S偏振的比例，亦可调整至接近无偏振态。且能与其它光学膜(如扩散膜与增光膜)的特性配合，使得使用多层膜反射片10的发光装置更具均匀化、扩散、消除色差、调整偏振态、调整反射率、减少云纹(MURA)与能利用干涉原理调整特定波长范围的光线。

再者，偏光位置调整单元2连接于反射式偏光单元1，以用于调整反射式偏光单元1的位置。举例来说，如图1A与图1B所示，偏光位置调整单元2包括一用于带动多层膜反射片10进行360度旋转的旋转调整机构21。换言之，使用者可经由旋转(如图1B的箭头所示)上述旋转调整机构21的方式，以带动多层膜反射片10进行360度的任意旋转，进而达到可调整光束B经过多层膜反射片10的偏光情况，利用旋转调整机构21可以随时根据外在的环境条件适时调整光束B出射的方向，当设置的灯具受限于环境条件不能轻易旋转或移动时，利用旋转调整机构21将可以轻易调整多层膜反射片10的方向达成所需的正确方向，不需重新安装改变原本灯具架构的设置方向与位置即可达到防眩光的功能，可以大幅降低维护的成本以使得眩光对使用者的影响可以大大的降低。

再举例来说，如图1A与图1C所示，偏光位置调整单元2包括一用于带动多层膜反射片10进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构22。换言之，使用者可经由顺时针或逆时针翻转(如图1C的箭头所示)上述翻转调整机构22的方式，以带动多层膜反射片10进行顺时针或逆时针的任意翻转，进而达到可调整光束B经过多层膜反射片10的偏光情况，以使得眩光对使用者的影响可以大大的降低。上述翻转调整机构22的方式更可以改变光线入射的方向，当多层膜反射片10中的高分子多层膜100表面具有光学微结构层时，将可以造成光束B的聚光、混光或散射或偏折光线的效应。举例来说，当设置表面结构形状如聚光微结构体的菲涅尔透镜(Fresnel lens)或偏折棱镜(prism)等结构时，翻转调整机构22就会改变光线的方向，更能达成调整光线方向或扩散聚光等光学功能。如图1E所示，此多层膜反射片10中的高分子多层膜100表面具有聚光微结构体的菲涅尔透镜(Fresnel lens)或偏折棱镜(prism)的结构或光栅(grating)的结构，当翻转调整机构22的方向后，可以改变调整光束B的聚光方向，可以利用此翻转调整机构22来调整灯具的聚光方向。

当然，图1B与图1C的功能亦可相加，亦即偏光位置调整单元2可同时包括一用于带动多层膜反射片10进行360度旋转的旋转调整机构21及一用于带动多层膜反射片10进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构22。

再举例来说，如图1A与图1D所示，多层膜反射片10可被分割成多个长条状反射片10’，且偏光位置调整单元2包括一用于带动上述多个长条状反射片10’同时进行360度旋转的旋转调整机构21。换言之，使用者可经由旋转(如图1D的箭头所示)上述旋转调整机构21的方式，以带动上述多个长条状反射片10’同时进行360度的任意旋转，进而达到可调整光束B经过上述多个长条状反射片10’的偏光情况，以使得眩光对使用者的影响可以大大的降低。图1D中长条状反射片10’设置旋转角度的方式将会产生不同的空隙大小和角度，适当的空隙大小和角度可以增加空气自然的对流能力，以提高散热的效果，亦可以通过改变其长条状反射片10’的旋转角度来改变灯具光线的照度或强度，长条状反射片10’本身亦可以于表面设置表面结构来达成聚光、混光、或散光功能。当长条状反射片10’设置的角度与入射光束B接近平行时，大部分入射光束B会直接穿透而仅少部分光束B会照到长条状反射片10’，会使抗眩效果变差，尤其当光束B为指向性高的光源(如LED、激光光源)时，会使抗眩效果变差。

再举例来说，如图1A与图1E所示，图1E为侧视图，图1E显示出多层膜反射片10可被分割成多个长条状反射片10’，且偏光位置调整单元2包括一用于带动上述多个长条状反射片10’同时进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构22(例如，翻转调整机构22可由多个转动轴心220所组成，然而不以此为限)。换言之，使用者可经由顺时针或逆时针翻转(如图1E的箭头所示)上述翻转调整机构22的方式，以带动上述多个长条状反射片10’同时进行顺时针或逆时针的任意翻转，进而达到可调整光束B经过上述多个长条状反射片10’的偏光情况，以使得眩光对使用者的影响可以大大的降低，上述的长条反射片10’各片彼此之间可以完全紧贴，亦可以设置使其产生空隙或间隔，可以借此空隙的大小来调整进光量，适当的空隙大小和角度可以增加空气自然的对流能力能提高散热的效果，此外长条反射片10’的表面可以设置功能层如抗紫外线或抗红外线层，或于表面上设置表面结构，可以产生聚光、散光、折光或混光等光学功能，如图1E所示，当长条状反射片10’设置的角度与入射光束B接近平行时，大部分入射光束B会直接穿透而仅少部分光束B会照到长条状反射片10’，会使抗眩效果变差，尤其当光束B为指向性高的光源(如LED、激光等光源)时，需搭配调整长条状反射片10’设置的角度与方向来达成较佳的抗眩效果。

当然，图1D与图1E的功能亦可相加，亦即偏光位置调整单元2可同时包括一用于带动上述多个长条状反射片10’同时进行360度旋转的旋转调整机构21及一用于带动上述多个长条状反射片10’同时进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构22。

〔第二实施例〕

请参阅图2所示，其与第一实施例(如图1A所示)最大的差别在于，多层膜反射片10的一第一表面或一第二表面上成形一表面结构11，且表面结构11混有多个扩散粒子110。举例来说，混有多个扩散粒子110的表面结构11可通过任何的成形方式，以形成于多层膜反射片10的第一表面或第二表面上。因此，混有多个扩散粒子110的表面结构11可选择性地成形于多层膜反射片10的第一表面上或第二表面上。

举例来说，图2显示多层膜反射片10在结构高分子光学薄膜100之外，于一表面(定义为第一表面)上利用挤出或涂布方式形成表面结构11。表面结构11一般可为长度或宽度约介于5um～100um的微结构体所组成，当表面结构11若采用为光栅(grating)或全相片(hologram)等纳米结构时，亦可使用纳米热压方式压印出宽度或深度介于30nm～5um的纳米结构体来形成表面结构11。

此外，多层膜反射片10的一第一表面或一第二表面上可选择性设置有一微结构层11a(亦即不一定要设置)，且微结构层11a可为一自洁层或一光触媒层。当表面结构11的主要功能为纳米自洁层时，表面结构11的尺寸约在30nm～1000nm左右，当带有脏污的液体润湿固体表面时，原本气-固的界面被液-固的界面所取代，而气-固与液-固的界面张力的差，称之为“湿润张力”。当气-固的界面张力大于液-固的界面张力时，也就是固体和液体间的吸引力大于固体和气体间的吸引力时，固体和气体间的界面张力会将液-固界面拉伸。换句话说，被湿润的固体表面有较低的界面张力，因此液体会在固体表面扩张。当液体滴在固体表面上时，固体表面和液滴切线的夹角，就是所谓的接触角。假使接触角小，如水滴在玻璃基板上的情形，表示液体易湿润固体表面。但是，如果接触角像水银液滴在玻璃基板上那么大，代表液体不易湿润此表面。而湿润张力和接触角的关系，可以用杨格方程式(Young′s equation)表示：气-固与液-固界面张力的差等于气-液界面张力乘上接触角的余弦函数。考虑两种极端的情形，当接触角为0度时，表示液体能完全的湿润于固体表面；当接触角为180度时，代表液体完全不能湿润于固体表面，此时便可以靠此通过改变表面结构11的材料与结构来改变接触角的方式以达成自洁效果。

当使用涂布方式涂布纳米层形成表面结构11，涂布上约50nm厚的钛氧化物，在紫外线下会催化有机物分解。这可以把分解的有机物冲走且不留水迹，达到自洁效果。于另一种实施例当设置表面结构11的功能为光触媒时，将可以达到抗菌、除臭及净化空气等功能，光触媒乃以光为催化剂，在吸收光的能量后，来产生催化作用，能够发挥触媒特性的物质，如设置的表面结构11为纳米等级的光触媒层，如纳米级二氧化钛(TiO₂)，该原料在经过光的激发后会使周围的氧气及水分子激发成极具氧化力的H₂-及O₂-自由负离子(自由基)。几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定律不造成资源浪费与附加污染形成。

当表面结构11设置功能为光学用途时，其组成表面结构11的微结构体形状常为球状(sphere)、半球状(hemisphere)、棱形(prism)或金字塔(pyramid)、柱状(lenticular)、菲涅尔透镜(Fresnel lens)等，或由各种可以扩散光线的结构组成。微结构体的分布可为均匀或混乱不均匀的分布，以避免跟其它元件重叠时产生迭纹现象(Moirépattern)，表面结构11的功能是可混乱光线射出后的光径、增加光程，能增加光线均匀度。另还可在制作表面结构11的制作程序中增加扩散粒子110，增加光线的扩散能力，扩散粒子110可选自压克力、二氧化硅、或二氧化钛之类的高分子或其混合，目的是通过不同折射率差异造成光线折射与散射，粒子的形状亦可具有长条状或接近椭圆形或圆形，粒子的大小根据瑞立散射(Rayleighscattering)及米氏散射(Mie scattering)的散射模型理论可以调整设计，散射扩散粒子110亦可能为具有双折性(birefringence)的高分子聚合物，而扩散粒子110可以混在涂布所使用的光学胶内部。

〔第三实施例〕

此外，请参阅图3所示，其与第二实施例(如图2所示)最大的差别在于，多层膜反射片10的一第一表面与一第二表面上成形一表面结构11，且表面结构11混有多个扩散粒子110。举例来说，混有多个扩散粒子110的表面结构11可通过任何的成形方式，以形成于多层膜反射片10的第一表面与第二表面上。因此，混有多个扩散粒子110的表面结构11可同时成形于多层膜反射片10的第一表面与第二表面上。再者，此实施例亦可选择性增加如上述可为自洁层或光触媒层的微结构层11a。

〔第四实施例〕

再者，请参阅图4所示，其与第三实施例(如图3所示)最大的差别在于，上述混有多个扩散粒子110的表面结构11亦可替换成一混有多个扩散粒子110’的扩散膜(或一增亮膜)11’。换言之，多层膜反射片10的第一表面或第二表面上亦可贴附有一扩散膜(或一增亮膜)11’，且扩散膜(或增亮膜)11’混有多个扩散粒子110’。举例来说，图4显示多层膜反射片10的高分子光学薄膜100的两侧利用光学胶先贴合基材12，包括上述的第一表面与另一侧的第二表面，借以于上下两侧皆通过涂布方法制作表面结构，并同理可以同时形成扩散粒子110’，借此以形成扩散膜(或一增亮膜)11’，其具有增加多层膜反射片10的扩散能力。上述用于形成表面结构的基材12作为支撑多层膜反射片结构的塑料，其可为聚碳酸脂(PC)、聚丙烯(Polypropylene，PP)、PS塑料(Polystyrene，PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、MS塑料(Methylmethacrylate styrene)、丙烯青丁二烯苯乙烯(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚缩醛塑料(Polyoxymethylene，POM)、尼龙(Nylon)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)、或PET与PEN一定比例混成的CoPEN或CoPET聚氟乙烯(Ethylene-Tetrafluoroethylene，ETFE)、聚乳酸(Polylactide，PLA)等材质，但不以上述为限。

再者，上述有关于多层膜反射片10的制作程序，其至少可包括下列几个步骤：

首先，利用共挤出制作程序(co-extrusion)制作由多层高分子光学薄膜100形成的多层膜反射片10，其中可利用一或多台挤出机分别将多种不同材料的高分子材料输送进入一共挤模头内部，经挤出与叠层形成多层膜之后，可经历冷却定型、引取以及截断等步骤，形成多层膜反射片10，其表面结构亦可以于此时形成。其间，可于挤出后、定型前采用一在线(online)单轴延伸成形方式或于离线(offline)收膜后执行一单轴延伸成形方式，形成一具有偏光效果的光学元件；或是在线或离线执行双轴延伸成形方式，借以控制经多层膜反射片10的光线的P偏振与S偏振的比例，或形成无具偏光的特性的多层膜反射片10，延伸成形方式改变多层膜反射片10物理特性，产生可针对特定波长范围光线反射的光学元件，同时根据单轴或双轴的延伸比例改变偏振效果。最后，还可于多层膜反射片10上形成表面结构，形成表面结构的方式可包含涂布或贴合另一具结构的光学膜于多层反射膜之上，或者可采用涂布方式形成功能性层，如自洁层或光触媒层于反射片10的表面。换言之，此实施例亦可选择性增加如上述可为自洁层或光触媒层的微结构层11a。

〔第五实施例〕

请参阅图5所示，其与第一实施例(如图1A所示)最大的差别在于，本发明的均光抗眩结构还进一步包括：一吸收式偏光单元3，其至少具有一与反射式偏光单元1相互贴合的吸收式偏光片30。再者，此实施例亦可选择性增加如上述可为自洁层或光触媒层的微结构层11a。

〔第六实施例〕

请参阅图6所示，其与第四实施例(如图4所示)最大的差别在于，吸收式偏光片30的表面上可成形或贴附有一扩散膜(或一增亮膜)11’，且扩散膜(或增亮膜)11’混有多个扩散粒子110’。此外，反射式偏光单元1的表面上亦可成形或贴附混有多个扩散粒子110’的扩散膜(或增亮膜)11’。再者，此实施例亦可选择性增加如上述可为自洁层或光触媒层的微结构层11a。

〔第七实施例〕

请参阅图7所示，上述不同实施例的均光抗眩结构S可应用于一种发光装置M内，其中发光装置M包括：一发光单元L、一反射单元R、一反射式偏光单元1及一偏光位置调整单元2，其中发光装置M可为台灯。当然，亦可增加一与该反射式偏光单元1相互贴合的吸收式偏光片30(图未示)。再者，此实施例亦可选择性增加如上述可为自洁层或光触媒层的微结构层11a。

其中，发光单元L可为冷阴极射线管(CCFL)、发光二极管(LED)、有机电激发光元件(OLED)、激光(Laser)元件、高分子电激光元件(PLED)、外部电极荧光灯(EEFL)、平面荧光灯(FFL)、碳纳米管场发射发光元件、卤素灯、氙灯或高压汞灯。

再者，反射单元R设置于发光单元L的其中一侧边，以用于反射发光单元L所产生的光束B。另外，反射式偏光单元1设置于发光单元L的另外一侧边，以用于选择性接收或反射从发光单元L所产生的光束B，其中如同图1A所示，反射式偏光单元1至少包括一由多层高分子光学薄膜100相互堆叠所组成的多层膜反射片10，上述多层高分子光学薄膜100中至少有一层为双折射材料层，其符合NX≠NY≠NZ的条件，其中NX为光在X方向的折射率，NY为光在Y方向的折射率，NZ为光在Z方向的折射率。

此外，偏光位置调整单元2连接于反射式偏光单元1，以用于调整反射式偏光单元1的位置。偏光位置调整单元2的结构如同图1B至图1E所介绍的内容。

〔第八实施例〕

请参阅图8所示，上述不同实施例的均光抗眩结构S可应用于一种发光装置M内，其中发光装置M包括：一发光单元L、一反射单元R、一反射式偏光单元1及一偏光位置调整单元2，其中发光装置M可为直下式背光模块。图8中的发光装置M以直下背光模块作为其发光光源，直下式背光模块的亮度一般会较侧光式的背光模块亮，若考虑光源的均匀性，可以于直下式背光模块内设置光源均匀用途的扩散板或扩散膜，直下式背光模块的光源可为冷阴极射线管(CCFL)、发光二极管(LED)、激光(Laser)元件、有机电激发光元件(OLED)、高分子电激光元件(PLED)、外部电极荧光灯(EEFL)、平面荧光灯(FFL)、碳纳米管场发射发光元件、卤素灯、氙灯或高压汞灯。当然，亦可增加一与该反射式偏光单元1相互贴合的吸收式偏光片30(图未示)。

〔第九实施例〕

请参阅图9所示，上述不同实施例的均光抗眩结构S可应用于一种发光装置M内，其中发光装置M包括：一发光单元L、一反射单元R、一反射式偏光单元1及一偏光位置调整单元2，其中发光装置M可为侧光式背光模块。侧光式背光模块由于使用导光板来导光，体积与厚度一般会比使用扩散板的直下式背光模块来的更轻薄。当然，亦可增加一与该反射式偏光单元1相互贴合的吸收式偏光片30(图未示)。举例来说，发光单元L可由至少一面向反射式偏光单元1的导光板L1与至少一设置于上述至少一导光板L1的一侧边的发光元件L2所组成，且发光元件L2可为冷阴极射线管(CCFL)、发光二极管(LED)、激光(Laser)元件、有机电激发光元件(OLED)、高分子电激光元件(PLED)、外部电极荧光灯(EEFL)、平面荧光灯(FFL)、碳纳米管场发射发光元件、卤素灯、氙灯或高压汞灯。

〔实施例的可能功效〕

本发明实施例所提供的均光抗眩结构及发光装置，其至少可达到调整光束经过多层膜反射片的偏光情况，以使得眩光对使用者的影响可以大大的降低。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此限制本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种均光抗眩结构，其特征在于，包括：

一反射式偏光单元，所述反射式偏光单元至少包括一由多层高分子光学薄膜相互堆叠所组成的多层膜反射片，所述多层高分子光学薄膜中至少有一层为双折射材料层，所述双折射材料层符合NX≠NY≠NZ的条件，其中NX为光在X方向的折射率，NY为光在Y方向的折射率，NZ为光在Z方向的折射率；以及

一偏光位置调整单元，所述偏光位置调整单元连接于所述反射式偏光单元，以用于调整所述反射式偏光单元的位置。

2.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层膜反射片的一第一表面或一第二表面上成形一表面结构，且所述表面结构混有多个扩散粒子。

3.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层膜反射片的一第一表面或一第二表面上贴附有一扩散膜或一增亮膜，且所述扩散膜或所述增亮膜混有多个扩散粒子。

4.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层高分子光学薄膜中至少有一层为一用于反射紫外线的紫外线反射层。

5.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层膜反射片通过单轴延伸或双轴延伸而成形，以使得所述多层膜反射片在光谱380nm～780nm的平均穿透率可选择性地介于30％至90％之间。

6.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层膜反射片通过双轴延伸而成形，以使得所述多层膜反射片选择性地具有偏光特性或不具有偏光特性。

7.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述偏光位置调整单元包括一用于带动所述多层膜反射片进行360度旋转的旋转调整机构或一用于带动所述多层膜反射片进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

8.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述偏光位置调整单元包括一用于带动所述多层膜反射片进行360度旋转的旋转调整机构及一用于带动所述多层膜反射片进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

9.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层膜反射片被分割成多个长条状反射片，且所述偏光位置调整单元包括一用于带动所述多个长条状反射片同时进行360度旋转的旋转调整机构或一用于带动所述多个长条状反射片同时进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

10.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层膜反射片被分割成多个长条状反射片，且所述偏光位置调整单元包括一用于带动所述多个长条状反射片同时进行360度旋转的旋转调整机构及一用于带动所述多个长条状反射片同时进行顺时针或逆时针翻转的翻转调整机构。

11.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述多层膜反射片的一第一表面或一第二表面上设置有一微结构层。

12.根据权利要求11所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述微结构层为一自洁层或一光触媒层。

13.根据权利要求11所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述微结构层为棱镜形、金字塔形、半球形、非球面、菲涅尔透镜、光栅或以上结构的组合。

14.根据权利要求1所述的均光抗眩结构，其特征在于，还进一步包括：一吸收式偏光单元，其至少具有一与所述反射式偏光单元相互贴合的吸收式偏光片。

15.根据权利要求14所述的均光抗眩结构，其特征在于，所述吸收式偏光片的表面上成形或贴附有一扩散膜或一增亮膜，且所述扩散膜或所述增亮膜混有多个扩散粒子。

16.一种发光装置，其特征在于，包括：

一发光单元；

一反射单元，所述反射单元设置于所述发光单元的其中一侧边，以用于反射所述发光单元所产生的光束；

一反射式偏光单元，所述反射式偏光单元设置于所述发光单元的另外一侧边，以用于选择性接收或反射从所述发光单元所产生的光束，其中所述反射式偏光单元至少包括一由多层高分子光学薄膜相互堆叠所组成的多层膜反射片，所述多层高分子光学薄膜中至少有一层为双折射材料层，所述双折射材料层符合NX≠NY≠NZ的条件，其中NX为光在X方向的折射率，NY为光在Y方向的折射率，NZ为光在Z方向的折射率；以及

一偏光位置调整单元，所述偏光位置调整单元连接于所述反射式偏光单元，以用于调整所述反射式偏光单元的位置。

17.根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于，所述发光单元为冷阴极射线管、发光二极管、有机电激发光元件、激光元件、高分子电激光元件、外部电极荧光灯、平面荧光灯、碳纳米管场发射发光元件、卤素灯、氙灯或高压汞灯。

18.根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于，所述发光单元由至少一面向所述反射式偏光单元的导光板与至少一设置于所述至少一导光板的一侧边的发光元件所组成。

19.根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于，还进一步包括：一吸收式偏光单元，所述吸收式偏光单元至少具有一与所述反射式偏光单元相互贴合的吸收式偏光片。

20.根据权利要求16所述的发光装置，其特征在于，反射式偏光单元的表面设置有一微结构层。

21.根据权利要求20所述的发光装置，其特征在于，微结构层包含一自洁层或一光触媒层。

22.根据权利要求20所述的发光装置，其特征在于，微结构层为棱镜形、金字塔形、半球形、非球面、菲涅尔透镜、光栅或以上结构的组合。

Images