[发明专利]具有霓虹效果的导光条结构

说明书

技术领域：

本发明涉及一种导光结构；特别是指一种导光本体复合色带，使光线在本体和色带之间产生霓虹效果和更理想的反射、折射等作用的手段。

背景技术：

使用热塑性塑料，例如聚碳酸脂、聚胺脂类、乙基、甲基丙烯酸脂或其类似材料等聚合物制成透明的核心体或蕊体，以及在所述的核心体或蕊体表面包覆聚乙烯材料制成的保护层或薄外套等部分，来共同导引光线的导光结构，已为已知技术。例如，美国专利第4,422,719号「OPTICAL DISTRIBUTION SYSTEM INCLUDING LIGHT GUIDE」专利案，揭露了典型的实施例。其揭示了一种在透明的核心体与半透明的外套(sleeve)组合的技术；该外套的设计是使其折射度(refraction)大于核心体的折射度，来增加光线的反射作用，延长光线在核心体内的行进距离，并且使散射或漫射出来的光线均匀、柔和。但是，该外套会使散射出来的光线变得朦胧、模糊，损失了光线的明亮度，让散射出来的光线变得比较不漂亮；这情形已经从它的产品上获得了证明。

另一个使散射出来的光线变得朦胧、模糊的因素也可能包括，该外套内表面和核心体表面是两个非常贴近的表面；从其中一个表面反射的光线，很可能被另一个表面反射出来的光线干涉而抵消。例如，假设光源是白光，当外套的厚度较薄的时候，容易使白光中的蓝光因为干涉而抵消，因此反射入眼睛的光会变成比较不亮的黄光(即蓝光的互补色)；如果增加外套的厚度，白光中的绿色光容易被抵消，而出现其对应的互补色。换言之，所述外套包复核心体的导光结构因这种干涉现象会降低光线的明亮度。

为了改善这类问题，该第4,422,719号专利案提供了其它的实施例；例如，在外套和核心体上设置不同长度排列的刻痕，或在外套内加入可增加亮度的感光乳剂、反射粉末材料或金属氧化物等物质。不过，这些实施例也使其导光结构在制造上变得比较复杂。

在美国专利第6,169,836 B1号「OPTICAL TRANSMISSION TUBE AND METHOD FOR MAKINGTHE SAME」、美国专利第7,433,565B2号「SIDE-SCATTERING LIGHT GUDES」等专利案中，也揭露了应用保护层或外套包复核心体的技术手段；所述的专利案是使核心体的折射指数(refractive index)大于该外套的折射指数。但是，该保护层或外套一样会使散射出来的光线变得朦胧、模糊，降低光线的明亮度，让散射出来的光线变得比较不漂亮；而这种情形也同样从它们的产品上获得了证明。

因此，为了提高其导光结构的明亮度，它们在核心体内部设置了许多个由有机聚合物(例如硅树脂分子、聚苯乙烯树脂、金属氧化物、碳酸盐或其类似材质等)制成的散射粒子(light-scattering particles)或漫射粒子(diffuser particles)，来增加光线的反射和折射效果。就像那些熟知此技术的人所知悉，这类具有散射粒子或漫射粒子的导光结构在制造上是比较复杂的。因为，它们先将已制造完成的散射粒子加到成溶解状态和经过聚合作用的核心体内之后，必须再经过一振动和转动作业，使散射粒子散布在该核心体内部。而这类结构的制造反映在价格上，使每枝20cm的导光条结构的价格高达台币70～80元。

另一个有关这类具有散射粒子或漫射粒子的导光结构在应用方面的课题是，当射入核心体内的光线遭遇这些散射粒子或漫射粒子时，通常也会在散射粒子或漫射粒子的背后造成阴影，使阴影的边缘产生绕射条纹；有时候绕射条纹会混合一起，使阴影边缘形成模糊的情形。虽然，绕射的程度决定于散射粒子或漫射粒子的大小与光线波长之间的相互关系(例如波长越长，绕射越明显)，但其也显示了光源种类的选择或使用受到了限制，而这种情形并不是我们所期望的。

在该第7,433,565B2号专利案中也揭示了另一个实施例，它在核心体和外套之间设置有一空气层或其它类似材料构成的介质层；空气层或介质层的折射指数小于核心体的折射指数。因为核心体和外套之间有一层空气相隔，光线会从空气层的上下分别反射，这种反射光线会相互发生干涉现象，而产生亮暗带(即明暗相间的条纹带)。这是因为，反射入眼睛的光线来自两个不同的路径，分别是外套内表面反射的光线和核心体外表面反射的光线；核心体外表面反射的光线需行进较长的距离，才能到达观看者的眼睛。如果这段距离差正好是半个波长(异相)，就会发生相消干涉，而出现暗带；而旁边的距离差没有发生干涉，就会出现亮带。也就是说，从外套内表面和核心体外表面两个很接近的平面反射的光线，会产生干涉条纹，而降低光线的明亮度。