TW201615958A - 光學建材 - Google Patents

Abstract

一種光學建材包含一光學薄膜、一透光板及一發光單元。該光學薄膜包括相反設置的一第一側面及一第二側面，該第一側面及該第二側面其中至少一者形成有一散射層。該透光板設置於該光學薄膜的該第一側面。該發光單元設置於該透光板的周側。本發明透過於該透光板的周側設置該發光單元，同時搭配該光學薄膜的散射層的設置，藉此供使用者可視需求主動控制遮蔽的態樣，提高使用的自主性及便利性，且本發明不需設置成本高昂之高科技材料或電子控制機構，因而能在低廉的成本下提供可自主控制單向遮蔽之裝置，提高產品競爭力及經濟效益。

Description

光學建材

本發明是有關於一種建材，特別是指一種光學建材。

一般建築物裝配的玻璃多為可雙向透視之玻璃，而在考量隱私或其他特殊需求下則有單向玻璃的配置，如圖1、圖2及圖3所示，該單向玻璃10主要是於一般透視玻璃11上均勻鍍覆一厚度極薄的金屬膜層12，當該單向玻璃10的兩側具有光強度的差異時，位於光強度較大的一方為第一觀測方I，由於光強度較強，光線受金屬薄膜反射產生的反射光r遠大於穿透該單向玻璃的穿透光t，因此位於光強度較大的一方僅能看到本身的反射光r，即為鏡面之效果，如圖2所示。

相反地，位於光強度較弱的一方為第二觀測方Ⅱ，由於光強度較大的一方之光線充足，因此光強度較弱的一方即能透視該單向玻璃10，而能透視光強度較大的一方，據此形成單向透視之效果，如圖3所示。然而，由於該單向玻璃10僅能被動地視所處環境之光照變化產生單向遮蔽之作用，並無法隨使用者需求改變，而有使用上的不便性。

因此，又有一種可提供使用者視使用狀況調整遮蔽狀態的調光玻璃，該調光玻璃即電控液晶玻璃，其主要是於玻璃內層封裝設置液晶粒子，通電使用時，液晶粒子旋轉使光線通過，此時為雙向透視狀態；相反地，當該電控液晶玻璃斷電時，光線無法通過使玻璃顯現為霧面的遮蔽狀態；此種電控液晶玻璃雖能視使用者需求調整遮蔽與否之狀態，但於遮蔽狀態時是完全遮蔽，並無單向遮蔽功能，且其製造難度高，而有成本高昂，難以普遍使用之缺失。

因此，本發明之目的，即在提供一種提高使用的自主性及便利性的光學建材。

於是本發明光學建材包含一光學薄膜、一透光板及一發光單元。

該光學薄膜包括相反設置的一第一側面及一第二側面，該第一側面及該第二側面其中至少一者形成有一散射層。

該透光板設置於該光學薄膜的該第一側面。

該發光單元設置於該透光板的周側。

本發明的功效在於：透過於該透光板的周側設置該發光單元，同時搭配該光學薄膜的散射層的設置，藉此供使用者可視需求主動控制遮蔽的態樣，提高使用的自主性及便利性；且本發明不需設置成本高昂之高科技材料或電子控制機構，因而能在低廉的成本下提供可自主控制 單向遮蔽之裝置，提高產品競爭力及經濟效益。

2‧‧‧透光板

21‧‧‧第一設置面

22‧‧‧第二設置面

23‧‧‧周側面

3‧‧‧光學薄膜

30‧‧‧接合層

31‧‧‧第一側面

32‧‧‧第二側面

33‧‧‧散射層

330‧‧‧圖案

331‧‧‧微型結構

332‧‧‧網點

4‧‧‧透光層

5‧‧‧發光單元

51‧‧‧第一光源

52‧‧‧第二光源

6‧‧‧導光板

7‧‧‧太陽能板

I‧‧‧第一觀測方

Ⅱ‧‧‧第二觀測方

Ls‧‧‧環境光照

Rs‧‧‧散射光

Ts‧‧‧穿透光

Li‧‧‧主動光照

Ri‧‧‧散射光

Ti‧‧‧穿透光

A~H‧‧‧光通量

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的較佳實施例詳細說明中清楚地呈現，其中：圖1為一般單向玻璃的外觀圖；圖2為一般單向玻璃於光強度較大的一方觀測之狀態；圖3為一般單向玻璃於光強度較弱的一方觀測之狀態；圖4是一立體圖，說明本發明光學建材的一實施例；圖5是一俯視圖，說明該實施例的一第一光源未啟動，該實施例為雙向透視狀態；圖6是一俯視圖，說明該實施例的一光學薄膜的一散射層為一圖案化網點；圖7是一俯視圖，說明該實施例的該光學薄膜的該散射層為該圖案化網點及多數呈凹凸狀的微型結構的組合；圖8是一示意圖，說明該實施例的一光學薄膜分別對於一非指向性光源及一指向性光源的光通情形；圖9是一示意圖，說明該實施例的一透光板與該光學薄膜分別對於該非指向性光源及該指向性光源的光通情形；圖10是一俯視圖，說明該實施例的該第一光源啟動，該實施例為單向透視狀態；圖11是一俯視圖，說明該實施例的該第一光源啟動而一第二光源關閉，該實施例為單向透視狀態；圖12是一俯視圖，說明該實施例的該第一光源關閉而 該第二光源啟動，該實施例為另一單向透視狀態；及圖13是一俯視圖，說明該實施例的該第一光源與該第二光源皆啟動，該實施例為雙向遮蔽狀態。

參閱圖4及圖5，本發明光學建材的一實施例，包含一透光板2、一光學薄膜3、一透光層4、一發光單元5、一導光板6，及一太陽能板7。

該透光板2包括相反設置且分別對應一第一觀測方I及一第二觀測方Ⅱ的一第一設置面21、一第二設置面22及一連接於該第一設置面21及該第二設置面22間的周側面23，該透光板2為可透光且折射率大於1的材質所製成，如玻璃。

該光學薄膜3藉由一接合層30貼設於該透光板2的第二設置面22，且為可撓性並可透光且折射率大於1的材質所製成，如乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)。該光學薄膜2包括相反設置且分別對應該第一觀測方I及該第二觀測方Ⅱ的一第一側面31及一第二側面32。該第一側面31連接該透光板2的第二設置面22。該第二側面32形成有一散射層33。該散射層33為以蝕刻、壓印、雷射雕刻或磨砂等方式所形成的多數呈凹凸狀且相配合構成一圖案330的微型結構331，亦或該散射層33也可為以塗佈或噴塗方式所形成的一圖案化網點332，如圖6所示，該等微型結構331及該網點332的尺寸及間距大小介於0.1至10mm，更佳地，該散射層33也可為上 述微型結構331及網點332的組合，如圖7所示。值得一提的是，該光學薄膜3不限於只有該第二側面32形成有該散射層33，該第一側面31也可形成有一如前述的散射層33，然而，該第一側面31與該第二側面32可同時具有散射層33，或是只有其中一者具有散射層33。更值得一提的是，該光學薄膜3內也可以摻有螢光粉，從而能將短波長且能量較強而會造成眼睛傷害的紫外光及藍光轉換成黃光。

該透光層4設置於該光學薄膜3的第二側面32，與該透光板2相配合夾置該光學薄膜3，從而防止該光學薄膜3受到刮損磨耗。該透光層4可為一PET膜、一玻璃板或其它可透光且具有一定抗磨損能力的材質所製成。較佳地，該透光層4的折射率小於該透光板2的折射率。

該發光單元5包括一分別設置於該透光板2的周側面23的第一光源51。在本實施例中，該第一光源51以LED燈條作說明，當然也可以改用螢光燈管。

該導光板6設置於鄰近該透光板2的第一設置面21的一側。

該太陽能板7設置於臨近該透光板2的周側面23的一側且垂直該導光板6，並用以吸收經由該導光板6所導送的環境光進行光電轉換而輸出電力。

其中，參閱圖8，定義一發光角度為300度以上的非指向性光源與一發光角度為20度以下的指向性光源，該非指向性光源與該指向性光源由該光學薄膜3對應於該 第一側面31的一側朝對應於該第二側面32的一側照射通過該光學薄膜3的光通量分別為A與C，而該非指向性光源與該指向性光源由該光學薄膜3對應於該第二側面32的一側朝對應於該第一側面31的一側照射通過該光學薄膜3的光通量分別為B與D，並滿足|A-B|<0.1*A，|C-D|<0.2*C。

另外，參閱圖9，該非指向性光源由對應於該第一側面31的一側朝對應於該第二側面32的一側照射通過該透光板2及該光學薄膜3兩者的光通量為E，而該非指向性光源由對應於該第二側面32的一側朝對應於該第一側面31的一側照射通過該透光板2及該光學薄膜3兩者的光通量為F，該指向性光源由該透光板2的周側照射通過該透光板2及該光學薄膜3兩者且朝對應於該第一側面31的一側射出的光通量為G，而該指向性光源由該透光板2的周側照射通過該透光板2及該光學薄膜3兩者且朝對應於該第二側面32的一側射出的光通量為H，並滿足(E+H)/(F+G)>1.5。

以上為本發明光學建材的結構組態及特徵，而其使用時，當該光學建材位於一環境光照Ls的環境下時，如圖5所示，該發光單元5的光源51未開啟，該環境光照Ls的部分穿透該光學建材形成穿透光Ts，而其餘部分經由該導光板6導送以及該透光板2、該光學薄膜3及該透光層4三者間的介面全反射導送至該太陽能板7進行光電轉換的散射光Rs，此時為雙向透視之狀態，面向該第一側面31的第一觀測方I可透視面向該第二側面32的第二觀測方 Ⅱ，以及面向該第二側面32的第二觀測方Ⅱ可透視面向該第一側面31的第一觀測方I。

參閱圖10，當該第一光源51發射一主動光照Li時，該主動光照Li的光強度大於該環境光照Ls的光強度，則受該散射層33反射的部分該主動光照Li形成射向該第一觀測方I的散射光Ri，由於該第一觀測方I所接收到該散射光Ri的強度大於該環境光照Ls穿透於該光學建材的穿透光Ts，使得該第一觀測方I主要是看到由該散射層中的該等微型結構331或該網點332所構成之圖案330，進而導致第一觀測方I看不到第二觀測方Ⅱ；同時，該第二觀測方Ⅱ接收到其餘的主動光照Li穿透該散射層33的穿透光Ti及該環境光照Ls穿透於該光學建材的穿透光Ts，此時為單向透視之狀態，該第二觀測方Ⅱ可看到第一觀測方I。

而上述實施例是當該第一光源51未啟動時雙向透視，當該第一光源51啟動時則單向透視，單向看到圖案330，另外則更能如圖11、圖12及圖13所示，該發光單元5還包括一設置於該透光層4的周側且相同於該第一光源51的第二光源52，如此，在該第一光源51及該第二光源52皆未啟動時仍為雙向透視。參閱圖11，當只有該第一光源51啟動時則該第一觀測方I單向看到圖案330而該第二觀測方Ⅱ單向透視。參閱圖12，當只有該第二光源52啟動時則該第一觀測方I單向透視而該第二觀測方Ⅱ單向看到圖案330。參閱圖13，當該第一光源51及該第二光源52 皆啟動時則該第一觀測方I與該第二觀測方Ⅱ皆是單向看到圖案330。因此，藉由分別對於該第一光源51及該第二光源52的啟動控制，即可進行該光學建材的雙向透視、單向透視及完全遮蔽等光學效果的操控。

另外補充說明的是，本發明光學建材也可取消該導光板6的設置，且將該太陽能板7設置於鄰近該透光板2的第一設置面21的一側，從而使得該太陽能板7直接吸收部分的該環境光照Ls進行光電轉換。

值得一提的是，本發明光學建材也可取消該導光板6及該太陽能板7的設置，然而剩餘元件相配合仍可進行雙向透視及單向透視等光學效果的操控。

更值得一提的是，本發明光學建材也可僅包含該光學薄膜3，然而該光學薄膜3藉由該接合層30可直接貼設在現有的窗戶玻璃或大樓帷幕，再藉由控制裝設於窗戶玻璃或大樓帷幕的燈源開關，即可進行雙向透視及單向透視等光學效果的操控。另外，上述光學薄膜3亦可在相反於該窗戶玻璃或大樓帷幕的一側面上形成前述的透光層4，從而達到抵抗括損磨耗的效果。

綜上所述，本發明光學建材透過於該透光板2的周側設置該第一光源51，同時搭配該光學薄膜3的散射層33的設置，藉此供使用者可視需求主動控制遮蔽的態樣，提高使用的自主性及便利性；且本發明不需設置成本高昂之高科技材料或電子控制機構，因而能在低廉的成本下提供可自主控制單向遮蔽之裝置，提高產品競爭力及經 濟效益；且該光學薄膜3的散射層33中的該等微型結構331或網點332構成圖案330，於遮蔽狀態下除了遮蔽功能更具有美觀之效果，因而更能提高產品經濟價值，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧透光板

21‧‧‧第一設置面

22‧‧‧第二設置面

23‧‧‧周側面

3‧‧‧光學薄膜

30‧‧‧接合層

31‧‧‧第一側面

32‧‧‧第二側面

33‧‧‧散射層

331‧‧‧微型結構

4‧‧‧透光層

5‧‧‧發光單元

51‧‧‧第一光源

6‧‧‧導光板

7‧‧‧太陽能板

I‧‧‧第一觀測方

Ⅱ‧‧‧第二觀測方

Ls‧‧‧環境光照

Rs‧‧‧散射光

Ts‧‧‧穿透光

Claims (19)

1. 一種光學建材，包含：一光學薄膜，包括相反設置的一第一側面及一第二側面，該第一側面及該第二側面其中至少一者形成有一散射層；其中，定義一發光角度為300度以上的非指向性光源與一發光角度為20度以下的指向性光源，該非指向性光源與該指向性光源由該光學薄膜對應於該第一側面的一側朝對應於該第二側面的一側照射通過該光學薄膜的光通量分別為A與C，而該非指向性光源與該指向性光源由該光學薄膜對應於該第二側面的一側朝對應於該第一側面的一側照射通過該光學薄膜的光通量分別為B與D，並滿足|A-B|<0.1*A，|C-D|<0.2*C。
2. 如請求項1所述之光學建材，還包含一透光板，該透光板設置於該光學薄膜的該第一側面。
3. 如請求項2所述之光學建材，還包含一發光單元，該發光單元設置於該透光板的周側。
4. 如請求項2所述之光學建材，還包含一透光層，該透光層設置於該光學薄膜的該第二側面。
5. 如請求項4所述之光學建材，還包含一發光單元，該發光單元設置於該透光板與該透光層其中至少一者的周側。
6. 如請求項5所述之光學建材，還包含一太陽能板，該 太陽能板設置於該透光板的一側，且用以吸收環境光進行光電轉換而輸出電力。
7. 如請求項6所述之光學建材，還包含一導光板，該導光板設置於該透光板的一側且垂直於該太陽能板，該導光板可將環境光導向該太陽能板。
8. 如請求項1所述之光學建材，其中，該光學薄膜為可撓性並可透光且折射率大於1的材質所製成。
9. 如請求項1所述之光學建材，其中，該散射層具有多數呈凹凸狀的微型結構。
10. 如請求項1所述之光學建材，其中，該散射層為一圖案化網點。
11. 一種光學建材，包含：一光學薄膜，包括相反設置的一第一側面及一第二側面，該第一側面及該第二側面其中至少一者形成有一散射層；一透光板，設置於該光學薄膜的該第一側面；其中，定義一發光角度為300度以上的非指向性光源與一發光角度為20度以下的指向性光源，該非指向性光源由該光學建材對應於該第一側面的一側朝對應於該第二側面的一側照射通過該光學建材的光通量為E，而該非指向性光源由該光學建材對應於該第二側面的一側朝對應於該第一側面的一側照射通過該光學建材的光通量為F，該指向性光源由該透光板的周側照射通過該光學建材且朝對應於該第一 側面的一側射出的光通量為G，而該指向性光源由該透光板的周側照射通過該光學建材且朝對應於該第二側面的一側射出的光通量為H，並滿足(E+H)/(F+G)>1.5。
12. 如請求項11所述之光學建材，還包含一發光單元，該發光單元設置於該透光板的周側。
13. 如請求項11所述之光學建材，還包含一透光層，該透光層設置於該光學薄膜的該第二側面。
14. 如請求項13所述之光學建材，還包含一發光單元，該發光單元設置於該透光板與該透光層其中至少一者的周側。
15. 如請求項14所述之光學建材，還包含一太陽能板，該太陽能板設置於該透光板的一側，且用以吸收環境光進行光電轉換而輸出電力。
16. 如請求項15所述之光學建材，還包含一導光板，該導光板設置於該透光板的一側且垂直於該太陽能板，該導光板可將環境光導向該太陽能板。
17. 如請求項11所述之光學建材，其中，該光學薄膜為可撓性並可透光且折射率大於1的材質所製成。
18. 如請求項11所述之光學建材，其中，該散射層具有多數呈凹凸狀的微型結構。
19. 如請求項11所述之光學建材，其中，該散射層為一圖案化網點。