[發(fā)明專利]導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)片,導(dǎo)光方法,以及窗戶結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010181294.4
• 申請日: 2010-05-17
• 公開（公告）號: CN102252271A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周大鑫;楊文賢;黃紫郁;賀陳弘;蔡禎輝
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號: F21V8/00
• 分類號: F21V8/00;E06B3/30
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及一種導(dǎo)光結(jié)構(gòu)的技術(shù)，可以具有廣角出射光的作用。

背景技術(shù)

節(jié)省能源是一個日趨重要的課題。然而，在工業(yè)蓬勃發(fā)展之際，各類型家電、3C產(chǎn)品及其它用電設(shè)備不斷增加，導(dǎo)致全球用電量不斷上升，其中照明設(shè)備除了在夜間提供生活上的光亮外，也在白天上班及商業(yè)作息占居重要地位。根據(jù)電力公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，照明用電占建筑整體耗能約30～40％左右。

又從另一方面來看，晝光(sun?light)為取之不盡用之不竭的天然光源。如果能有效地利用此天然光源來照明，則可以節(jié)省照明用電。就一般窗戶而言，其使用天然光源的效率仍有限。圖1繪示傳統(tǒng)窗戶的作用示意圖。參閱圖1，房屋100的外面墻壁一般都會有窗戶102。窗戶102一般是玻璃的或是透光的材質(zhì)，因此，晝光104會從窗戶102穿透成為室內(nèi)光106，提供照明的作用，但是一般僅是朝下照射，無法提升室內(nèi)深處照明，照明效果較差。

為了改善晝光104的利用效率，傳統(tǒng)技術(shù)也提出在窗戶上可以利用光學(xué)的導(dǎo)光結(jié)構(gòu)，把光線做偏折以使有更大的利用率。然而，由于太陽隨時間東升西落，仰角隨之改變。傳統(tǒng)導(dǎo)光結(jié)構(gòu)的作用僅針對單一仰角的入射光設(shè)置，且所呈現(xiàn)的光導(dǎo)引效果，往往僅限于單一出射角。如此，即使用來提供室內(nèi)照明也會產(chǎn)生明暗區(qū)塊隨時間改變的現(xiàn)象。此現(xiàn)象成為目前晝光利用的極大阻礙。若有效解決此缺陷，將能使晝光利用被市場所接受。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)片導(dǎo)光方法，以及窗戶結(jié)構(gòu)，能夠適應(yīng)不同角度的入射光而將其以一廣角范圍出射。

依照一實施例，本發(fā)明提出一種導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)片，包括一基材以及一導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層。基材有一入射光面與一出射光面，其中該出射光面有一參考垂直面。導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層設(shè)置于入射光面上。導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層包括凸出的多個光學(xué)微結(jié)構(gòu)。每一個光學(xué)微結(jié)構(gòu)有一曲柱面結(jié)構(gòu)與一斜柱面結(jié)構(gòu)，該曲柱面結(jié)構(gòu)與該斜柱面結(jié)構(gòu)交叉耦接于一頂端。一入射光束相對于該參考垂直面以一入射角入射到該些光學(xué)微結(jié)構(gòu)時，該入射光束的至少一部分進入該斜柱面結(jié)構(gòu)后，在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)全反射后被折射出該出射光面。

其中，該入射光束還有一部分進入該曲柱面結(jié)構(gòu)，在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生折射后，更在該出射光面折射穿透。

其中，該入射光束還有一部分進入該曲柱面結(jié)構(gòu)，在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生折射，又在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)全反射后，于該出射光面折射穿透。

其中，該光學(xué)微結(jié)構(gòu)導(dǎo)引該入射光束，使在該出射光面以一出射角出射，其中該出射角是連續(xù)分布在一角度范圍。

其中，該光學(xué)微結(jié)構(gòu)的該曲柱面結(jié)構(gòu)包括至少一曲面。

其中，該光學(xué)微結(jié)構(gòu)的該斜柱面結(jié)構(gòu)包括至少一斜面。

其中，當該導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層在該基材的一底部寬度以P表示，該導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層的高度以H表示，該斜柱面結(jié)構(gòu)與該基材的斜角為A，則其符合下列條件：

H/P在0.25-3的范圍；以及

A在30-90度的范圍。

依照一實施例，本發(fā)明也提出一種導(dǎo)光方法，包括提供一導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)片；以及利用該導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)片，以一仰角接收一入射光，且將該入射光以連續(xù)分布的一角度范圍出射。其中，所提供的該導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)片包括一基材與一導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層。基材有一入射光面與一出射光面，其中該出射光面有一參考垂直面。導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層設(shè)置于該入射光面上。導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層包括凸出的多個光學(xué)微結(jié)構(gòu)，每一個該光學(xué)微結(jié)構(gòu)有一曲柱面結(jié)構(gòu)與一斜柱面結(jié)構(gòu)，該曲柱面結(jié)構(gòu)與該斜柱面結(jié)構(gòu)交叉耦接于一頂端。當一入射光束相對于該參考垂直面以一入射角入射到該些光學(xué)微結(jié)構(gòu)時，該入射光束的至少一部分進入該斜柱面結(jié)構(gòu)后，在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)全反射后被折射出該出射光面。

其中，該入射光束還有一部分進入該曲柱面結(jié)構(gòu)，在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生折射后，更在該出射光面折射穿透。

其中，該入射光束還有一部分進入該曲柱面結(jié)構(gòu)，在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生折射，又在該曲柱面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)全反射后，于該出射光面折射穿透。

其中，該光學(xué)微結(jié)構(gòu)的該曲柱面結(jié)構(gòu)包括至少一曲面。

其中，該光學(xué)微結(jié)構(gòu)的該斜柱面結(jié)構(gòu)包括至少一斜面。

其中，當該導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層在該基材的一底部寬度以P表示，該導(dǎo)光微結(jié)構(gòu)層的高度以H表示，該斜柱面結(jié)構(gòu)與該基材的斜角為A，則其符合下列條件：

H/P在0.25-3的范圍；以及

A在30-90度的范圍。