具纳米结构的光载体的制作方法

1.本实用新型有关于一种具纳米结构的光载体，尤其是利用纳米级微结构表面的纳米级凸块或纳米级凹洞或为其组合，进行光行为与物质交互作用，若光行为反射或透射或共振或光触媒或为多个行为组合时，纳米微结构造成多次光行为增强纳米反应，大幅加强纳米微结构如纳米级凸块或纳米级凹洞内的光线强度，以及相邻二纳米级凸块之间、相邻二纳米级凹洞之间、相邻两纳米级凸块及凹洞之间的光线强度，进而达到具有杀灭细菌或病毒及分解杂质的特点。


背景技术：

2.近年来，随着经济的长足进步及发展，人们对于生活质量的提升也益加关注，尤其是照明效能、环境空气、节能减碳等方面。
3.在照明方面，以发光二极管(led)最为普遍，但是传统发光二极管(led) 的灯具只能达到18-20w的功耗，总输出光量也只有1600-1800流明，尤其是耐电压范围为ac85-240而已。
4.另外，一般常会使用紫外光(uv)灯以抑制细菌或杀灭细菌，不过传统uv 灯所产生所的紫外光对人体有害，且照射范围小，所以应用上很受限。
5.对于能持续产生负离子的负离子清净机所能涵盖的有效范围也是相当小，还必须定时清洗而耗费人力，且很容易产生有害的臭氧，而减少pm2.5 的速度也相当缓慢。
6.因此，很需要一种创新的具纳米结构的光载体，利用纳米级微结构表面的纳米级凸块及纳米级凹洞进行多次光行为或反射或共振的纳米反应而大幅加强纳米级凸块及纳米级凹洞内的光线强度以及相邻二纳米级凸块之间、相邻二纳米级凹洞之间的光线强度，进而达到具有杀灭细菌或病毒及分解杂质的特点，藉以解决上述现有技术的所有问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的主要目的在于提供一种具纳米结构的光载体，包含纳米级微结构表面以及接触面，其中纳米级微结构表面的纳米结构厚度约为10至 10000纳米之间，且包含一至多个纳米级凸块，或者也可再包含一至多个纳米级凹洞，而接触面系用以设置成接触至基板的承载表面。
8.以包含纳米级凸块的纳米级微结构表面为例，每个纳米级凸块的纳米级高度为1至1000纳米之间，并小于纳米结构厚度，而每个纳米级凸块的纳米级宽度为1至1000纳米之间，且相邻二纳米级凸块之间的间距为1至100000纳米之间。
9.具体而言，本实用新型的具纳米结构的光载体是形成于基板，并且具光反射性或穿透性而为具纳米结构厚度的薄片状或薄膜状或薄而不连续的岛状，尤其，本质上为金属膜或合金膜或金属化合物膜。
10.上述的纳米级凸块可包含矩形断面凸或凹点、三角锥体状凸或凹点、圆柱状凸或凹点、圆弧状凸或凹点的其中之一。
11.就光路径而言，以纳米级凸块为例，纳米级凸块的第一侧面接收外部入射光而产生外部反射光以及内部透射光，内部透射光投射至纳米级凸块的第二侧面而产生内部反射光以及外部透射光，第二侧面是相对面于第一侧面，内部透射光以及内部反射光在纳米级凸块的第一侧面以及的第二侧面之间形成共振作用而加强第一侧面以及第二侧面之间的光线强度。另外，外部透射光投射至相邻的纳米级凸块的第一侧面而产生另一外部反射光以及另一内部透射光，另一内部透射光投射至相邻的纳米级凸块的第二侧面，其中外部透射光以及另一外部反射光在相邻的纳米级凸块的第一侧面以及第二侧面之间形成共振作用，进而加强相邻的纳米级凸块的第一侧面以及第二侧面之间的光线强度。
12.对于纳米级凹洞，相对应的光路径也同样于上述纳米级凸块的光学特征，因而不再赘述。
13.因此，本实用新型具纳米结构的光载体中纳米级凸块及纳米级凹洞内的光线强度以及相邻二纳米级凸块、相邻二纳米级凹洞之间的光线强度会大幅加强，相当于加强光纳米反应具有蓄积能量的功能，或于适当条件下释放光能量，并具有杀灭细菌或病毒及分解杂质的特点。
附图说明
14.图1显示依据本实用新型实施例具纳米结构的光载体的示意图。
15.图2显示依据本实用新型实施例具纳米结构的光载体的光路径示意图。
16.图3显示依据本实用新型实施例具纳米结构的光载体的另一示意图。
17.附图标记说明
18.1 具纳米结构的光载体
19.2 基板
20.10 纳米级微结构表面
21.11 纳米级凸块
22.12 纳米级凹洞
23.20 接触面
24.a 局部放大区
25.b 局部放大区
26.d 间距
27.h 纳米级高度
28.l1 外部入射光
29.l2 外部反射光
30.l3 内部透射光
31.l4 内部反射光
32.l5 外部透射光
33.l6 另一外部反射光
34.l7 另一内部透射光
35.l8 另一内部反射光
36.l9 另一外部透射光
37.s1 第一侧面
38.s11 第一侧面
39.s2 第二侧面
40.s22 第二侧面
41.t 纳米结构厚度
42.w 纳米级宽度
具体实施方式
43.以下配合图标及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。
44.请参考图1，本实用新型的实施例具纳米结构的光载体的示意图。如图1 所示，本实用新型实施例的具纳米结构的光载体1包含纳米级微结构表面10 以及接触面20，其中纳米级微结构表面10的纳米结构厚度t为10至10000纳米之间，且包含一至多个纳米级凸块11，而且每个该等纳米级凸块11之间是相互间隔开，此外，纳米级微结构表面10也可再包含一至多个纳米级凹洞12，不过在此是以纳米级凸块11为例而方便说明，所以图中主要是显示纳米级凸块11的所有几何特征，而仅简单显示纳米级凹洞12的局部外观而已。换言之，纳米级凸块11的技术特征也适用于纳米级凹洞12，只不过在垂直方向上的几何特征是互为相反，即，纳米级凸块11的凸出区域是以纳米级凹洞12的凹陷区域取代。再者，每个所述纳米级凹洞12之间是相互间隔开，而且每个该等纳米级凹洞12以及每个所述纳米级凸块11之间也同样是相互间隔开。
45.再者，接触面20用以设置成接触至基板2的承载表面。尤其，图中的局部放大区a显示纳米级凸块11的纳米级高度h以及纳米级宽度w，而每个纳米级凸块11的纳米级高度h为1至1000纳米之间并小于纳米结构厚度t，每个纳米级凸块11的纳米级宽度w为1至1000纳米之间，且相邻的二纳米级凸块11之间的间距d为1至100000纳米之间。
46.整体而言，具纳米结构的光载体1是形成于基板2，且具纳米结构的光载体1具光反射或穿透性而且为具有纳米结构厚度的薄片状或薄膜状或或薄而不连续的岛状，换言之，具纳米结构的光载体1本质上是金属层或合金层，不过纳米级微结构表面10的纳米结构厚度t相当小，所以也具有光穿透性。
47.更进一步，纳米级凸块11可包含矩形断面凸点、三角锥体状凸点、圆柱状凸点以及圆弧面状凸点的其中之一，不过本实用新型并非以此为限，所以其他不同形状的纳米级凸块11也都应涵盖于本实用新型的范围。例如，图3 显示本实用新型实施例具纳米结构的光载体的另一示意图，其中纳米级微结构表面10是包含多个矩形断面凸点、多个三角锥体状凸点、多个圆柱状凸点以及多个圆弧面状，以当作凸点纳米级凸块11，而且相邻二纳米级凸块11的间距d不为固定值，而是在预设的范围内变化，同样的，纳米级高度h以及纳米级宽度w也是在预设的范围内变化而不为固定值，可由局部放大区b清楚显示而了解。
48.上述的基板2对可见光具光穿透性或反射性，比如发光二极管(lightemitting diode，led)灯具的灯罩、汽车挡风玻璃、窗户玻璃板或、太阳能板，比如可藉本实用新型的具纳米结构的光载体1而加强灯具的出射光，或者，基板2对可见光是具光反射性，比如灯具的反射板、建筑物的外墙建材、汽车的车体，且与接触面20相接触的承载表面是当作光反射
面，并藉本实用新型的具纳米结构的光载体1而加强反射板的反射光，比如可加强灯具的出射光。
49.进一步参考图2，本实用新型实施例具纳米结构的光载体的光路径示意图。如图2所示，纳米级凸块11的第一侧面s1(比如左侧面)接收外部入射光l1 而产生外部反射光l2以及内部透射光l3，且内部透射光l3是进一步投射至纳米级凸块11的第二侧面s2(比如右侧面)，即，第二侧面s2是相对面于第一侧面s1，进而在第二侧面s2产生内部反射光l4以及外部透射光l5。
50.要注意的是，上述的内部透射光l3以及内部反射光l4在纳米级凸块11的第一侧面s1以及的第二侧面s2之间形成反射或共振作用，进而具有加强第一侧面s1以及第二侧面s2之间光线强度的作用。
51.此外，外部透射光l5进一步投射至相邻的纳米级凸块11的第一侧面s11 而产生另一外部反射光l6以及另一内部透射光l7，同样的，另一内部透射光 l7投射至相邻的纳米级凸块11的第二侧面s22，进而产生另一内部反射光l8 以及另一外部透射光l9。显而易见，外部透射光l5以及另一外部反射光l6在相邻二纳米级凸块11之间的自由空间区域中形成反射或共振作用而产生加强光线强度的作用。同样的，另一内部透射光l7以及另一内部反射光l8是在相邻的纳米级凸块11内中形成反射或共振作用，并以此类推。
52.简言之，本实用新型的纳米级凸块11内的光线以及相邻二纳米级凸块11 之间的光线皆会产生反射或共振作用，或是称为多重反射作用，类似于共振腔，所以本实用新型的纳米级凸块11内的光线强度以及相邻二纳米级凸块11 之间的光线强度会大幅加强，相当于纳米反应而具有蓄积或激发能量的功能，并具有杀灭细菌或病毒及分解杂质的特点。
53.特别的是，由于反射或共振的条件是共振腔的长度等于一半波长的整倍数，所以本实用新型纳米级凸块11的纳米级宽度w等于一半波长的整倍数时会产生反射或共振，且相邻二纳米级凸块11之间的间距d等于一半波长的整倍数时也会产生反射或共振，换言之，可藉调整纳米级微结构表面10的纳米级宽度w及间距d而实现反射或共振，具有选择光波长而加强光强度的特点。
54.当本实用新型纳米级凸块11的纳米级宽度w小于一半波长时，纳米级凸块的量子效应将主导，纳米级凸块会增强光的表面电浆(surface plasmon)效应，进而增加光效率。
55.再者，本实用新型的纳米级微结构表面10还可增强整体具纳米结构的光载体1的机械结构强度，避免发生折断或破裂的损坏。
56.在应用方面，基板2可为汽车挡风玻璃，而本实用新型的具纳米结构的光载体1设置于汽车挡风玻璃上可对行驶于道路而经常接触到污染性空气的汽车，达到抑菌、除臭、分解有机化合物、净化空气的作用，大幅提高卫生质量。同时，透过太阳光而可如同led光一般产生相同的加强光强度效果，尤其是对于观光游览车、小型巴士、出租车的大众交通运输，可有效提升车内环境。
57.再以led灯管、led灯具为例，本实用新型可抑制细菌，且对人体无害，还能持续产生对人体有益的微量负离子，尤其也不会产生有害的紫外光 (ultra-violet，uv)、臭氧，而且照射范围大，更无须定时清洗，还可快速减少pm2.5。相对的，传统uv灯虽然能抑制细菌，但是对人体有害，且照射范围小，而能持续产生负离子的负离子清净机所能涵盖的有效范围相当小，还必须定时清洗而耗费人力，且很容易产生有害的臭氧，减少pm2.5的速度也相
当缓慢。
58.本实用新型的具纳米结构的光载体应用于led灯时，会比一般led灯更省电、更亮，且更不易光衰，温度较低，尤其是能实现低蓝光led的目的，而在耐电压范围方面更高。具体而言，本实用新型的led灯可达到15.8w的功耗，2000流明的总输出光量以及ac85-277的耐电压范围，而传统led灯只能达到18-20w的功耗，1600-1800流明的总输出光量以及ac85-240的耐电压范围而已。
59.此外，传统空气清净机的耗电量大，须定时清洗/换滤网，耗费宝贵的人力，尤其价格相当高，而应用本实用新型的具纳米结构的光载体的产品能具有相同的功效，尤其可分解环境中有机化合物，去除臭味而净化空气，且对人体无害，不需清洗或更换滤网，更不需要任何耗材。
60.综上所述，本实用新型的特点在于利用纳米级微结构表面的纳米级凸块及纳米级凹洞进行多次光行为或反射或共振的纳米反应而大幅加强纳米级凸块及纳米级凹洞内的光线强度以及相邻二纳米级凸块及纳米级凹洞、相邻二纳米级凹洞之间的光线强度，进而达到具有杀灭细菌或病毒及分解杂质的功效。
61.以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本创作意图保护的范畴。