CN102053300B - 光学板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学板，所述光学板包括：第一光学片、反射层和第二光学片。第一光学片包括从前表面突出的第一图案。第一图案的至少一部分包括平行于所述前表面的顶表面。反射层设置在所述顶表面上。第二光学片包括与反射层接触的后表面。

Description

光学板

本申请要求于2009年11月10日提交的第2009-108236号韩国专利申请的优先权和所有从该韩国专利申请得到的利益，所述韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明涉及一种光学板。更具体地说，本发明涉及一种能够改善亮度的光学板。

背景技术

液晶显示器(“LCD”)包括用于显示图像的液晶面板。然而，由于LCD是非发射的装置，LCD需要附加光源。因此，LCD包括将光供应到液晶面板的背光单元。

背光单元包括发射光的光源和透射从光源发射的光的光学构件。光学构件转换从光源发射的光，以提高供应到液晶面板的光的亮度。

LCD的发展已趋向纤薄。另外，由于在LCD中要求低功耗和低成本，所以开发了背光单元，以用较少数量的光源提供高亮度。

发明内容

本发明的实施例提供了一种光学板，所述光学板能够改善从其出射的光的亮度。

本发明的实施例提供了一种制造光学板的方法。

根据实施例，光学板包括第一光学片、反射层和第二光学片。第一光学片包括从第一前表面突出的第一图案，第一图案的至少一部分包括基本平行于第一前表面的顶表面。反射层设置在顶表面上。第二光学片包括与反射层接触的后表面。

各个第一图案可以是棱镜山脉，所述棱镜山脉包括基本平行于第一前表面的顶表面，并且棱镜山脉可沿第一方向延伸。

第一图案包括：第一子图案，具有自第一前表面起的第一高度；第二子图案，具有自第一前表面起的第二高度，所述第二高度大于第一高度。反射层可设置在第二子图案上。各个第一子图案可以是沿一个方向延伸的棱镜山脉，并且可以是棱锥图案、透镜状图案和半椭球图案中的一种。各个第二子图案可以是圆柱形、多棱镜形、椭圆柱形、截圆锥形和截多棱锥形中的至少一种，各个第二子图案的顶表面可基本平行于第一前表面。

第二光学片可包括从第二前表面突出的第二图案，各个第二图案可以是沿与第一方向交叉的第二方向延伸的棱镜山脉。

第二光学片在其后表面设置有粘附层，以将第一光学片和第二光学片结合在一起。

根据实施例，提供如下的光学板的制造方法。形成包括从前表面突出的第一图案的第一光学片。形成第二光学片。在第二光学片的一部分上形成反射层。在第二光学片上形成粘附层。将第一光学片结合到第二光学片，使得第一图案的至少一部分与反射层接触。

为了形成第一光学片，具有第一高度的第一子图案形成在基片上，具有大于第一高度的第二高度的第二子图案形成在基片上。可通过单个工艺形成第一子图案和第二子图案。可利用掩模通过溅射工艺和光刻工艺形成第二子图案。

如上所描述的，反射层设置在第一光学片和第二光学片之间，从而改善了提供到显示设备的显示面板的光的效率。另外，由于各个第一图案的顶表面在保持高的光效率时足够宽，所以第一光学片和第二光学片可以彼此稳定地结合。因此，可以减少或有效防止在第一光学片和第二光学片之间的脱层。

另外，可以简单地制造光学板，从而可以减少制造时间和制造成本。

附图说明

通过参考下面详细的描述并结合附图进行理解时，本发明的上述和其他优点将变得更清楚。

图1是示出根据本发明的包括光学板的显示设备的示例性实施例的分解透视图；

图2是部分地示出根据本发明的光学板的示例性实施例的透视图；

图3是沿图2的线III到III′截取的截面图；

图4是部分地示出根据本发明的光学板的另一示例性实施例的透视图；

图5是沿图4的线V到V′截取的截面图；

图6是部分地示出根据本发明的光学板的另一示例性实施例的透视图；

图7A到7D是示出根据本发明的图2和图3中示出的光学板的制造方法的示例性实施例的截面图。

具体实施方式

以下，将参照附图描述根据本发明的实施例的光学板。出于解释的目的，首先将描述根据本发明实施例的采用光学板的显示设备，然后，将详细描述光学板的实施例。以下，将液晶显示器作为显示设备的示例性实施例进行描述。

本发明不限于下面的实施例，但包括各种应用和变型。提供下面的实施例，以澄清本发明中公开的技术精神，并将本发明的技术精神充分地传递给本领域具有普通知识和技能的人。因此，本发明的范围不限于下面的实施例。另外，为了准确地解释或强调，下面的实施例所涉及的附图的层和区域的尺寸被简化或夸大，相同的标号表示相同的组件。出于解释的目的，显示面板的显示图像的第一部分将被称为“顶”、“前”或“前方向”，显示面板的与第一部分相对的第二部分将被称为“底”、“后”或“后方向”。

应当理解，当提到元件或层“在”另一元件或层“上”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可直接在另一元件或层上、或者可在它们之间存在中间元件。相反，当元件被表述为“直接在另一元件或层上”或“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或层。如这里所使用，用语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任意和所有的结合。

应当理解，虽然可在这里使用“第一”、“第二”、“第三”等用语来描述各个元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些用语的限制。这些用语仅仅用来区分一个元件、组件、区域、层或部分与另外一个元件、组件、区域、层或部分。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分可以被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定的示例实施例，而无意限制本发明。如这里所使用的，单数形式也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

这里参照剖视图来描述本发明的示例实施例，所述剖视图是本发明的理想化示例实施例(和中间结构)的示意图。这样，预计会出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状变化。因此，本发明的示例实施例不应该被解释为局限于在此示出的区域的具体形状，而应该包括例如由制造导致的形状上的偏差。

除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。将进一步理解，除非这里明确定义，否则术语(例如在通用的字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的上下文中它们的意思相同的意思，而不是理想地或者过于形式化地解释它们的意思。

除非这里另外指出或者另外同上下文明显矛盾，否则这里描述的所有方法可以以合适的顺序执行。除非另外声明，否则任意的和所有的示例的使用、或示例性语言(例如，“诸如”)仅仅为了更好地解释本发明，不对本发明的范围施加限制。如这里所使用的，说明书中的语言不应解释为指示任意的非要求的元件对本发明的实施是必不可少的。

以下，将参照附图详细地描述本发明。

图1是示出根据本发明的包括光学板的显示设备100的的示例性实施例的分解透视图。

参照图1，显示设备100包括显示面板120，以将图像显示在它的前表面上，例如，在显示设备100的观察面上。

模制框架130设置在显示面板120的边缘，以支撑显示面板120。光学构件140、150和160设置在模制框架130下面，即，在显示面板120的后方。多个光源170设置在光学构件140、150和160的后表面和/或侧表面，以通过光学构件140、150和160将光提供到显示面板120。

如上所述的将光提供到显示面板120的元件被称为背光单元，所述背光单元总共包括多个光源170以及光学构件140、150和160。示出的示例性实施例采用多个光源170放置在光学构件140、150和160的后面的直接型背光单元。

多个光源170设置在背光单元的后部并使用反射片180来反射不向显示面板120供应而漏出的光，以将所述光的路径改变到显示面板120。

在反射片180的后方设置有下盖190，所述下盖190将显示面板120、多个光源170和反射片180等容纳在其中。在显示面板120的前方设置有与下盖190结合的上盖110。上盖110支撑显示面板120的前表面的边缘。上盖110设置有完全延伸穿过其而布置的显示窗111，以将显示面板120的显示区域暴露到显示设备100的观察侧。

显示面板120可包括各种足以显示图像的显示面板，例如液晶显示面板和电泳显示面板。在示出的示例性实施例中，将代表性地描述液晶显示面板。

显示面板120在显示设备100的平面图中具有矩形板状的形状并包括较长的(例如，纵向的)边和较短的(例如，横向的)边。显示面板120包括第一基板121、与第一基板121相对的第二基板122和设置在第一基板121和第二基板122之间的液晶(未示出)。显示面板120驱动液晶以将图像显示在显示面板120的前表面上。第一基板121可包括薄膜晶体管，第二基板122可包括滤色器。

模制框架130沿着显示面板120的边缘设置。模制框架130在显示设备100的平面图中可基本具有矩形框架的形状，即，具有较长的边和较短的边以及由较长的边和较短的边构造的开口区域。模制框架130与下盖190结合，以将光学构件140、150和160、多个光源170以及反射片180容纳在其中。如图1中所示的显示设备100可采用单一不可分割的模制框架130。可选择地，如果必要的话，多个模制框架130或多个单独不连续的构件可被装配在一起，以形成模制框架130。

光学构件140、150和160控制从多个光源170产生的光。光学构件140、150和160包括但不限于彼此顺序地堆叠在一起的保护片140、光学板150和漫射板160。

漫射板160漫射从多个光源170产生的光。

光学板150将从漫射板160漫射的光会聚为垂直于显示面板120的平面。已穿过光学板150的大部分光垂直于显示面板120入射到显示面板120上。

保护片140放置在光学板150的前方。保护片140保护光学板150不被擦伤。

在可选择的示例性实施例中，可省略保护片140和/或漫射板160。另外，还可包括诸如亮度增强膜(“BEF”)的另一光学片。随后将做出有关光学板150的描述。

通过利用多个片，可共同形成光学构件140、150和160。在示例性实施例中，光学构件140、150和160可通过重叠两张或三张片来形成。

在光学构件140、150和160的后面设置有多个光源170，以将光供应到显示面板120。虽然多个光源170包括如图1中所示的发光二极管，但光源170可包括冷阴极荧光灯、外部电极荧光灯或热阴极荧光灯。

反射片180设置在光源170之下，例如，朝向显示设备100的后面。反射片180将从光源170沿向下的方向朝显示设备100的后部入射的光朝向上的(例如，前)方向反射。

在具有上述结构的显示设备100中，从多个光源170产生的光在光透射通过光学构件140、150和160之后被供应到显示面板120。显示面板120接收光，以在它的前表面显示图像。

图2是示出根据本发明的光学板的示例性实施例的透视图，图3是沿图2的线III到III′截取的截面图。

参照图1到图3，根据本发明示出的实施例的光学板150总共包括第一光学片151、第二光学片153以及设置在第一光学片151和第二光学片153之间的反射层155。

第一光学片151包括第一基底151B和设置在第一基底151B上表面上的多个第一图案152。多个第一图案152可与第一基底151B一体化，使得第一光学片151是单一不可分割的构件，多个第一图案152与第一基底151B不可分离。

第一基底151B在光学板的平面图中具有矩形板状的形状并包括在图2和图3中由虚线表示的前表面151F，后表面151R与前表面151F相对。第一基底151B的后表面151R可限定光学板150的最后的表面或最底下的表面。

多个第一图案152直接设置在第一基底151B的前表面151F上。第一图案152的与第一基底151B的前表面151F共面的部分被当做第一图案152的基底。多个第一图案152从前表面151F(例如，从第一图案152的基底)向显示面板120突出。每个第一图案152沿第一方向D1纵长延伸，以形成棱镜山脉。多个第一图案152沿第二方向D2布置。

每个第一图案152的上部被切掉，使得第一图案152具有基本平行于前表面151F的顶表面152T(图3)，以容易地粘帖到第二光学片153上。虽然出于解释的目的，将各个第一图案152指定为棱镜山脉，但各个第一图案152沿垂直于第一方向D1的方向截取的截面不为三角形，而是基本上为梯形。

第一方向D1可平行于矩形光学板150的较长边和较短边之一，但第一方向D1不限于此。在一个示例性实施例中，第一方向D1可相对于矩形光学板150的较长边和较短边之一倾斜。

各个第一图案152的节距P1(即，第一图案152与第一基底151B接触的边(例如，基底))的长度可在大约50微米(μm)到大约100微米(μm)的范围内。

多个第一图案152用于会聚沿光学板150的前方向穿过第一光学片151的光。由于第一图案152的棱镜山脉沿第一方向D1纵长延伸，所以垂直于第一方向D1可表现高的光会聚效率。

第二光学片153包括第二基底153B和直接设置在第二基底153B的上表面上的多个第二图案154。多个第二图案154可与第二基底153B一体化，使得第二光学片153是单一不可分割的构件且多个第二图案154与第二基底153B是不可分离的。

第二基底153B在光学板150的平面图中具有板的形状并包括由图2中的虚线表示的前表面153F和与前表面153F相对的后表面153R。

多个第二图案154直接设置在第二基底153B的前表面153F上。第二图案154的与第二基底153B的前表面153F共面的部分被当作第二图案154的基底。多个第二图案154从前表面153F向显示面板120突出。每个第二图案154沿第二方向D2纵长延伸，以形成棱镜山脉。多个第二图案154沿第一方向D1布置。与第一图案152不同，第二图案154的上部没有被切除，第二图案154的边继续在公共点(例如，峰点)会合。

第二方向D2与第一方向D1交叉。虽然根据本发明的示出的实施例，第一方向D1和第二方向D2彼此交叉而形成直角，但是第一方向D1和第二方向D2不限于此。根据本发明的另一示例性实施例，第一方向D1和第二方向D2彼此交叉而形成各种角度。

第二图案154的节距P2(即，每个棱镜山脉与第二基底153B接触的边(例如，基底)的长度)可在大约50μm到大约100μm的范围内。第一图案152的节距P1大于第二图案154的节距P2，使得光会聚效率可增加。

多个第二图案154用于将穿过第二光学片153的光会聚。由于第二图案154的棱镜山脉沿第二方向D2纵长延伸，所以光沿垂直于第二方向D2的方向(即，第一方向D1)被会聚。因此，由于从多个光源170输出的光通过第一光学片151和第二光学片153在彼此垂直的第一方向D1和第二方向D2上均会聚，所以入射到光学板150上的大部分光被提供到显示面板120。

在示例性实施例中，第一光学片151和第二光学片153可包括聚合物树脂，所述聚合物树脂包括但不限于聚乙二醇对苯二甲酸酯(polyethyleneterephthalate)。

反射层155和粘附层157均设置在第一光学片151和第二光学片153之间。粘附层157的边缘延伸到第一光学片151的边缘的和/或第二光学片153的边缘，如图2中所示。粘附层157的多个部分设置在相邻的第一图案152之间。

反射层155直接设置在各个第一图案152的顶表面152T和第二光学片153的后表面153R之间。反射层155可包括能够反射光的材料。在一个示例性实施例中，反射层155可包括含有金属的材料，例如，金属氧化物。金属氧化物可包括二氧化钛(TiO₂)。反射层155可包括足以反射光的各种材料来代替金属。在一个示例性实施例中，反射层155可包括硫酸钡(BaSO₄)。

粘附层157直接设置在第二光学片153的后表面153R上，除了设置反射层155的区域以外。粘附层157用于使光学片151结合到第二光学片153。

沿着基本垂直于第二光学片153的后表面153R的方向截取的粘附层157的厚度可为大约0.1μm到大约50μm。粘附层157可包括丙烯酸聚合物树脂(acrylic polymer resin)、聚酯聚合物树脂(polyester polymer resin)和聚碳酸酯聚合物树脂(polycarbonate polymer resin)中的至少一种。粘附层157可包括无机材料或有机材料中的至少一种，使得通过粘附层157的光被漫射。虽然没有在图2和图3中的反射层155和第一图案152的顶表面152T之间示出粘附层157，但是粘附层157的一部分可设置在反射层155和第一图案152的顶表面152T之间，使得在反射层155和第一图案152的顶表面152T之间的粘附强度增加。

空气(例如，缓冲体)层区域159设置在粘附层157和多个第一图案152之间。在空气层区域159中，没有设置第一光学片151、第二光学片153、反射层155或粘附层157的材料。

具有上述结构的光学板150可获得高于典型的棱镜片的会聚效率。根据示出的本发明的示例性实施例的光学板150包括沿第一方向D1延伸设置的多个第一图案152以及沿第二方向D2设置的多个第二图案154，从而从光学板150的后表面透射到光学板150的前表面的光沿光学板150的前方向会聚。由于与空气层159的折射率差使得光会聚效应发生。换句话说，根据斯涅尔定律，随着在两种媒介之间的折射率差增加，透射光的折射率增加。由于光在空气层159中的空气与第一光学片151之间的界面(interfacial surface)以及空气与第二光学片153之间的界面折射，所以根据本发明的示出的示例性实施例的光学板150可表现出高的光会聚效率。

另外，反射层155设置在第一光学片151和第二光学片153之间，从而增加了提供到显示面板120的光的效率。换句话说，从后表面151R透射到前表面151F的光中的穿过顶表面152T的光被反射层155反射，以从前表面151F返回到后表面151R。从前表面151F返回到后表面151R的光通过显示设备100的反射片180再次被供应到前表面151F。因此，光可以再循环，从而使提供到显示面板120的光的效率增加。

另外，虽然保持高的光的效率，但是在光学板150的平面图中的第一图案152的顶表面152T的面积大小大到足以稳定地结合第一光学片151和第二光学片153的程度。因此，可以减少在第一光学片151和第二光学片153之间的脱层。传统上，当使用至少两个BEF时，由于磨损，BEF会被损坏。根据本发明的示例性实施例，由于使用一个光学板150，所以光学板150不会由于磨损被损坏。另外，可以省略用来保护传统的BEF的保护层，从而可减小制造成本。

表1示出了在使用现有的漫射片和棱镜片时以及在使用根据本发明的示例性实施例的光学板150和现有的漫射片时白色中的亮度和对比度。在对比示例1中使用了两个现有的漫射片和一个现有的BEF片。在对比示例2中使用了一个现有的漫射片和两个现有的BEF片。在实验性示例中使用根据本发明的示例性实施例的一个光学板150和一个现有的漫射片。在实验性示例中，第一图案152的节距为大约60μm，第二图案154的节距为大约50μm。

表1

	对比示例1	对比示例2	实验性示例
				亮度(尼特)	500	600	595

对比度	6500∶1	7800∶1	7644∶1
				成本(每40英寸，$)	8	11	8

如表1中所示，当实验性示例表现出的成本等于使用两个现有的漫射片和一个BEF片的对比示例1表现出的成本时，使用根据本发明的示例性实施例的光学板150的实验性示例表现出大约等于使用两个现有的BEF片的对比示例2的对比度和亮度。

根据图2和图3中示出的本发明的示例性实施例，虽然第一图案152具有棱镜山脉的形状，但是第一图案152的上部被切除，第一图案152可具有各种形状。

图4是根据本发明的另一示例性实施例的示出光学板150的透视图，图5是沿图4的线V-V’截取的截面图。

将在关注图2和图3的示例性实施例与图4和图5的示例性实施例的差异的同时来描述图4和图5中示出的本发明的示例性实施例，以避免冗长。以下，相同的标号表示相同的元件。

参照图4和图5，根据本发明的示例性实施例的光学板150包括第一光学片151、第二光学片153和设置在第一光学片151和第二光学片153之间的反射层155。

第一光学片151包括第一基底151B和直接设置在第一基底151B上的多个第一图案152。第一基底151B包括前表面151F和与前表面151F相对的后表面151R。多个第一图案152包括多个第一子图案152A和多个第二子图案152B。

第一子图案152A和第二子图案152B直接设置在第一基底151B的前表面151F上，并从前表面151F向显示面板120突出。

每个第一子图案152A沿第一方向D1纵长地延伸，以形成棱镜山脉。

第二子图案152B用作保持第一光学片151和第二光学片153之间的沿与第一方向D1和第二方向D2均正交的方向的距离的间隔体。因此，第一子图案152A具有自前表面151F起的第一高度H1，第二子图案152B具有自前表面151F起的第二高度H2。第二高度H2大于第一高度H1。在光学板150的平面图中，第二子图案152B与相邻的第一子图案152A交迭。

每个第二子图案152B包括平行于前表面151F的顶表面152T，以易于附着到第二光学片153。虽然第二子图案152B的顶表面152T是平坦的，但是第二子图案152B可具有大约1μm或更大的粗糙度，以增加反射率。第二子图案152B可具有各种具有预定的高度的形状(例如圆柱形、多棱镜形、椭圆柱形、截圆锥形(truncated con shape)以及截多棱锥形)，以保持第一光学片151和第二光学片153之间的距离。

由于第二高度H2大于第一高度H1，所以多个第一子图案152A与第二光学片153隔开预定的距离，第二光学片153被多个第二子图案152B支撑。

第一光学片151的第一子图案152A与第二光学片153之间的距离D的平均值大于通过第一光学片151和第二光学片153的光的波长。由于在LCD中使用的光源发射波长为约250纳米(nm)到约800纳米(nm)，所以距离D大于所述波长以最大化光在空气层159与第一光学片151和第二光学片153之间的折射。另外，由于第一光学片151的多个第一图案152的单个构件的高度基本上是不规则的，所以基于第一光学片151的弯曲角度，在第一子图案152A和第二光学片153之间的距离D可以是大约2(μm)。

多个第二子图案152B可以以均匀的间隔或不规则的间隔沿第二方向D2直接设置在第一光学片151的前表面151F上。多个第二子图案152B仅仅需要保持第一光学片151和第二光学片153之间的距离。因此，仅仅设置足以保持第一光学片151和第二光学片153之间的距离的最小数量的第二子图案152B，以最大化由多个第一子图案152A引起的光会聚效应。在一个示例性实施例中，第一光学片151可以以这样的方式形成，即，至少一个第二子图案152B被设置在具有约10毫米(mm)的宽度和约10毫米(mm)的长度的平面视图矩形区域中。

第一子图案152A和第二子图案152B可与第一基底151B一体化地形成，使得第一子图案152A和第二子图案152B以及第一基片151B是连续的并且彼此不可分离，总体上形成单一不可分割的第一光学片151。可选择的，第一子图案152A和第二子图案152B可以与第一基底151B是可分离的或与第一基底151B是截然不同的。在一个示例性实施例中，第一基底151B可与多个第一子图案152A一体形成，并且多个第二子图案152B可包括与多个第一子图案152A和第一基底151B的材料不同的材料。

反射层155直接设置在每个第二子图案152B的顶表面152T和第二光学片153的后表面153R之间。粘附层157设置在第二光学片153的后表面153R上，除了反射层155设置的区域以外。

另外，反射层155直接设置在第一光学片151和第二光学片153之间，从而增加了提供到显示面板120的光的效率。换句话说，从后表面151R透射到前表面151F的光中的经过顶表面152T的光被反射层155反射。从前表面151F回到后表面151R的光通过显示设备100的反射片180被再次供应到前表面151F。因此，光可被再循环，使得提供到显示面板120的光的效率增加。

根据图4和图5中示出的本发明的示例性实施例，由于第一光学片151和第二光学片153之间的距离通过第二子图案152B保持，所以第一子图案152A可具有基本上完美的棱镜山脉形状，而不存在如图3的152T的平坦顶表面。因此，在图4和图5中的第一子图案152A的光会聚效率高于根据图2和图3中示出的示例性实施例的第一图案152的光会聚效率。

表2示出了在使用现有的漫射片和BEF片时以及在使用根据图4和图5中的本发明的示例性实施例的光学板150和现有的漫射片时白色中的亮度的相对值。在对比示例中使用了一个现有的漫射片和两个现有的BEF片。在实验性示例中使用根据图4和图5中的本发明的示例性实施例的一个光学板150和一个现有的漫射片。在实验性示例中，各个第一子图案152A的节距是约60μm，各个第二图案154的节距是约50μm。在对比示例中，亮度表现为100％。

表2

	对比示例	实验性示例
			中心亮度(尼特)	186(100％)	184.3(99％)

如表2中所示，使用根据图4和图5中的本发明的示例性实施例的光学板150的实验性示例，表现出与使用了两个现有的BEF片的对比示例的亮度相同的亮度(例如，99％)。

根据图4和图5中示出的本发明的示例性实施例，虽然第一子图案152A和第二图案154具有棱镜山脉的形状，但是第一子图案152A和第二图案154可具有各种形状。

图6是根据本发明的另一示例性实施例的示出光学板150的截面图。

如图6中所示，根据本发明的示出的示例性实施例的光学板150包括具有透镜形状的第一子图案152A’。

如上所描述的，为了增强光的会聚效率，第一光学片151和第二光学片153上的图案可具有各种形状。在一个示例性实施例中，虽然在图中没有示出，但是第一子图案152A可具有半球形、半椭球形或棱锥形，来代替透镜形状。

虽然没有在附图中示出，但是设置在第二光学片153上的多个第二图案154中的每一个可具有透镜的形状、半球形的形状、半椭球形的形状或棱锥形状。根据图2和图3中的示例性实施例的多个第一图案152中的每一个可具有截透镜形状、截半球形状、截半椭球形状或截棱锥形状，来代替截棱镜山脉形状。

如上所述，各种图案设置在第一光学片151和第二光学片153上，以根据本发明多样地调节光学板150的光会聚程度。

本发明提供了一种根据示例性实施例的光学板150的制造方法。图7A到图7D是示出根据图2和图3中示出的本发明的示例性实施例的光学板150的制造方法的截面图。以下，将参照图2和图3以及图7A到图7D来描述根据示例性实施例的光学板150的制造方法。

为了制造根据图2和图3中示出的本发明的示例性实施例的光学板150，第一光学片151和第二光学片153相互独立地形成，所述第一光学片151包括从第一基底151B的前表面151F突出的多个第一图案152，所述第二光学片153包括多个第二图案154，如图7A中所示。

第一光学片151的多个第一图案152可通过挤出成型方案或软成型方案来形成。

当通过挤出成型方案形成多个第一图案152时，准备触辊(master roll，未示出)来转印第一图案152。触辊在它的表面设置有与第一图案152相反的图案。在触辊的表面滚动时，将触辊按压在第一光学片151的材料(例如，熔化的聚合物树脂)上。因此，相反的图案被转印在第一光学片151的材料上。然后，硬化第一光学片151的材料，使得多个第一图案152可在第一光学片151的表面上形成。

以圆柱辊的形式准备触辊。通过利用金刚石钻头，沿轴向方向剥落圆柱辊的表面，从而可在圆柱辊的表面上形成截棱镜山脉形状。

当多个第一图案152通过软成型方案形成时，准备具有与将要形成的图案相反的图案的母模(未示出)。然后，具有相反图案的母模被按压在第一光学片151的材料上。因此，相反的图案被转印到第一光学片151的材料上，进而硬化第一光学片151的材料，使得在第一光学片151的表面上可形成多个第一图案152。

与第一光学片151类似，多个第二图案154通过挤出成型方案或软成型方案形成在第二光学片153的前表面153F上。

此后，如图7B中示出，反射层155形成在第二光学片153的后表面153R的一部分处。在下面的工艺中，后表面153R的其上形成反射层155的所述部分与形成在独立的第一光学片151上的多个第一图案152的顶表面152T接触。

可通过将反射材料直接印刷在第二光学片153的后表面153R上来形成反射层155。虽然没有在图中示出，但是通过在突起(未示出)形成在第二光学片153的后表面153R的所述部分上之后通过印刷方法将反射材料涂覆在突起上，可以形成反射层155。

如图7C中所示，粘附层157形成在具有反射层155的第二光学片153的后表面153R的整个部分上。可通过涂覆熔化的聚合物树脂或半硬化的聚合物树脂形成粘附层157。预硬化熔化的聚合物树脂，直到熔化的聚合物树脂变得半硬化为止。虽然如图7C中所示粘附层157形成在第二光学片153的后表面153R的整个部分上，但是如果必要的话，粘附层157可仅仅形成在后表面153R的一部分上。

此后，如在图7D中所示，独立地形成的第一光学片151和第二光学片153彼此结合。在这种情况下，在将第一光学片151按压在第二光学片153上以使多个第一图案152的顶表面152T接触反射层155之后，半硬化的聚合物树脂完全硬化。虽然没有在图中示出，但是粘附层157的一部分可保留在反射层155和第一光学片151的顶表面152T之间。

因此，通过结合独立地形成的第一光学片151与第二光学片153来制造根据图2和图3中示出的本发明的示例性实施例的光学板150。

虽然示出的示例性实施例已经描述了在第一光学片151与第二光学片153彼此结合之前形成多个第二图案154，但是根据该方法的另一示例性实施例，第一光学片151可与不具有第二图案154的第二光学片153结合，然后第二图案154可随后被形成在第二光学片153的前表面153F上。

以下，将根据参照图4和图5以及图7A到7D简要描述本发明的另一示例性实施例的制造光学板150的方法。将在关注与根据图2和图3中示出的示例性实施例的光学板150的制造方法的差异的同时来描述根据图4和图5中示出的示例性实施例的光学板150的制造方法，以避免冗长。

在根据图4和图5中示出的本发明的示例性实施例的光学板150的制造方法中，形成第一光学片151的步骤包括在第一基底151B上形成具有第一高度H1的多个第一子图案152A，以及在第一基底151B上形成形成具有大于第一高度H1的第二高度H2的多个第二子图案152B。

第一子图案152A和第二子图案152B可通过挤出成型方案或软成型方案形成。当通过挤出成型方案或软成型方案形成第一子图案152A和第二子图案152B时，第一子图案152A和第二子图案152B可通过单个工序基本同时地形成。

可通过挤出成型方案或软成型方案形成多个第一子图案152A，可利用掩模通过溅射方法或光刻方法在第一子图案152A上形成多个第二子图案152B。

为了通过光刻方法形成多个第二子图案152B，光致抗蚀剂(未示出)被涂覆在具有多个第一子图案152A的第一光学片151上。预备形状与将要形成的多个第二子图案152B的位置、形状和尺寸对应的掩模(未示出)。此后，利用掩模曝光并显影光致抗蚀剂。此后，蚀刻光致抗蚀剂，使得光致抗蚀剂的一部分被移除，从而形成多个第二子图案152B。

为了利用掩模通过溅射方法形成多个第二子图案152B，预备具有多个第一子图案152A的第一光学片151。预备形状与将要形成的多个第二子图案152B的位置、形状和尺寸对应的掩模(未示出)。此后，把将要溅射的材料放置在溅射装置的靶上。将能量或热能施加到所述材料，从而利用掩模将多个第二子图案152B形成在具有多个第一子图案152A的第一光学片151上。

使通过上述方法形成的独立的第一光学片151与第二光学片153结合，所述第二光学片153在它的后表面153R形成有反射层155，从而根据本发明的另一示例性实施例形成光学板150。

可通过与根据图4和图5中示出的示例性实施例的光学板的制造方法相同的制造方法来形成根据图6中示出的示例性实施例的光学板150。

如上所描述的，根据图2-图6中示出的本发明的示例性实施例的光学板的制造方法具有简单的制造过程，从而可以以低成本容易地制造光学板。

虽然已经描述了本发明的示例性实施例，但是应当理解，本发明不限于这些示例性实施例，在如所要求保护的本发明的精神和范围内，本领域技术人员可以作出各种改变和修改。在一个示例性实施例中，虽然公开了根据本发明的一个实施例的与第二光学片结合的独立的第一光学片，但是可以另外结合具有预定图案的另一光学片。因此，本发明的技术范围不限于上面详细的描述，而应基于所附的权利要求来确定。

Claims (8)

1.一种光学板，包括：

第一光学片，包括从第一前表面突出的第一图案，第一图案的至少一部分包括基本平行于第一前表面的顶表面；

反射层，设置成面向所述顶表面；

第二光学片，包括与反射层接触的后表面，

其中，各个第一图案是棱镜山脉，所述棱镜山脉包括基本平行于第一前表面的顶表面并沿第一方向延伸，

其中，第一图案包括第一子图案，第一子图案具有自第一前表面起的第一高度，

其中，第一光学片的第一子图案与第二光学片之间的距离的平均值大于通过第一光学片和第二光学片的光的波长，

其中，第二光学片还包括从第二前表面突出的第二图案，各个第二图案是沿与第一方向交叉的第二方向延伸的棱镜山脉。

2.根据权利要求1所述的光学板，其中，

第一图案还包括第二子图案，第二子图案具有自第一前表面起的大于第一高度的第二高度，

反射层设置在第二子图案上。

3.根据权利要求2所述的光学板，其中，

各个第二子图案具有圆柱形、多棱镜形、椭圆柱形、截圆锥形和截多棱锥形中的至少一种，

各个第二子图案的顶表面基本平行于第一前表面。

4.根据权利要求3所述的光学板，其中，各个第一子图案是沿一个方向延伸的棱镜山脉。

5.根据权利要求3所述的光学板，其中，各个第一子图案具有棱锥图案、透镜状图案和半椭球图案中的一种图案。

6.根据权利要求1所述的光学板，其中，第一光学片和第二光学片中的每个均具有矩形形状，第一方向和第二方向彼此垂直地相交。

7.根据权利要求1所述的光学板，其中，反射层包括二氧化钛或硫酸钡。

8.根据权利要求1所述的光学板，其中，第二光学片包括设置在它的后表面的粘附层，所述粘附层接触第一光学片，以将第一光学片粘附到第二光学片。