CN102062894A - 光学板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学板，包括：具有一表面，该表面具有一第一方向与一第二方向，该第一方向与该第二方向之间夹一角度，该光学板包括：一光学元件阵列；所述的光学元件阵列设置在该光学板的该表面上、且于该第一方向中延伸；以及一刻划线；所述的刻划线设置在该光学板的该表面上、且于该第二方向中延伸；该表面是选自于该光学板的上表面、该光学板的下表面及其组合；本发明的有益效果是：具有光学元件阵列与刻划线，其中，刻划线可提供雾化光线的光学效果；另外，光学元件阵列可包括多个光学微结构，设置在光学板的多个分布区域之相同或不相同的区块，可以产生所需的光学效果，如扩散光线、收集光线、提升亮度等。

Description

光学板

技术领域

本发明涉及一种光学板，尤其涉及该光学板的结构。

背景技术

具有精密光学效果的光学板已成为众所瞩目的技术产品。光学板可应用在各式各样的光学相关领域中。举例而言，在液晶显示器的领域中，会使用到能使光线进行扩散的扩散板、能够收集光线的棱镜片、或是提升面光源亮度的增亮片等的光学板。

一般是在上述光学板(扩散片、棱镜片或增亮片)的表面上制作各式各样的光学微结构，以达到所需的光学效果。以往的技术是利用热压印的方式在光学板的表面上制作光学微结构。然而，这样的做法会有以下缺点：首先，热压印需在高温环境下进行，对于制程整体而言需进行加热，会增加制程的复杂性及危险性。再者，经由热压印所形成的光学微结构，在温度冷却后因热涨冷缩的影响将导致光学微结构之间的尺寸产生无法预期的差异。如此一来，光学微结构的尺寸精密度会劣化，而导致不良的光学效果。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种光学板，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种光学板包括：具有一表面，该表面具有一第一方向与一第二方向，该第一方向与该第二方向之间夹一角度，该光学板包括：一光学元件阵列；所述的光学元件阵列设置在该光学板的该表面上、且于该第一方向中延伸；以及一刻划线；所述的刻划线设置在该光学板的该表面上、且于该第二方向中延伸；该表面是选自于该光学板的上表面、该光学板的下表面及其组合。

本发明的另一种光学板包括：具有一表面，该光学板包括：多个光学微结构；所述的多个光学微结构分布在该光学板的该表面上；以及一刻划线；所述的刻划线分布在该光学板的该表面上；该表面包括：该光学板的上表面、或该光学板的下表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有光学元件阵列与刻划线，其中，刻划线可提供雾化光线的光学效果；另外，光学元件阵列可包括多个光学微结构，设置在光学板的多个分布区域之相同或不相同的区块；也就是说，根据所设置的光学微结构的种类以及光学微结构的设置位置而可以产生所需的光学效果，如扩散光线、收集光线、提升亮度等。

附图说明

图1为本发明实施例的一种光学板的立体示意图、及光学板表面的光学元件阵列与刻划线的示意图。

图2为本发明实施例的一种光学板的制作方法的制作流程示意图。

图3为本发明实施例的一种切割工具的示意图。

图4为本发明实施例的另一种切割工具的示意图。

图5为本发明实施例的再一种切割工具的示意图。

图6为本发明一实施例的切割工具的微结构的示意图。

图7为本发明另一实施例的切割工具的微结构的示意图。

图8为利用本发明实施例所述的切割工具对于光学板进行表面处理的示意图。

图9为利用本发明实施例所述的切割工具对于另一光学板进行表面处理的示意图。

图10为本发明实施例的一种切割工具模块的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种光学板，具有光学元件阵列，且还具有能提升光学板的光学效果的刻划线。

本发明提出一种光学板，具有一表面，该表面具有第一方向与第二方向，该第一方向与该第二方向之间夹一角度。此光学板包括：光学元件阵列以及刻划线。光学元件阵列设置在光学板的表面上、且于第一方向中延伸。刻划线设置在光学板的表面上、且于第二方向中延伸，其中，表面是选自于光学板的上表面、光学板的下表面及其组合。

在本发明的一实施例中，上述的刻划线分布在该表面的同一水平/垂直基准在线、或不同的水平/垂直基准在线。

在本发明的一实施例中，上述的角度为90±10度。

在本发明的一实施例中，上述的光学元件阵列包括：多个光学微结构，突出于光学板的表面，且光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

在本发明的一实施例中，上述的光学元件阵列包括：多个光学微结构，内凹于光学板的表面，且光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

在本发明的一实施例中，上述的光学元件阵列包括：多个光学微结构，这些光学微结构彼此之间的尺寸为相同或不相同。

在本发明的一实施例中，上述的光学元件阵列包括：多个光学微结构，相邻两光学微结构的间距为相同或不相同。

在本发明的一实施例中，上述的该光学板包括：扩散板、棱镜片或增亮片。

本发明又提出一种光学板，具有一表面。光学板包括：多个光学微结构以及一刻划线。光学微结构分布在光学板的表面上。刻划线分布在光学板的表面上，其中，表面包括：光学板的上表面、或光学板的下表面。

在本发明的一实施例中，上述的光学板具有多个分布区域，光学微结构规则地或不规则地设置在分布区域中。

在本发明的一实施例中，上述的刻划线分布于表面的同一水平/垂直基准在线、或不同的水平/垂直基准在线。

在本发明的一实施例中，上述的光学微结构突出于光学板的表面，且光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

在本发明的一实施例中，上述的光学微结构内凹于光学板的表面，且光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

在本发明的一实施例中，上述的光学微结构彼此之间的尺寸为相同或不相同。

在本发明的一实施例中，上述的相邻两光学微结构的间距为相同或不相同。

在本发明的一实施例中，上述的光学板包括：扩散板、棱镜片或增亮片。

基于上述，本发明的光学板具有光学元件阵列与刻划线，其中，刻划线可提供雾化光线的光学效果。另外，光学元件阵列可包括多个光学微结构，设置在光学板的多个分布区域之相同或不相同的区块。也就是说，根据所设置的光学微结构的种类以及光学微结构的设置位置而可以产生所需的光学效果，如扩散光线、收集光线、提升亮度等。特别是，上述光学板是利用切割工具所制作的，所以具有刻划线之光学特征结构。再者，相较于现有技术热压印的制作方式，上述的光学板的光学微结构不会有热涨冷缩的影响，所以光学微结构的尺寸可控制在相当高的光学精密度。

[光学板]

图1为本发明实施例的一种光学板的立体示意图、及光学板表面的光学元件阵列与刻划线的示意图。请参照图1，光学板OP具有一表面S1或S2，该表面S1或S2可具有第一方向D1以及与第一方向D1夹一角度θ的第二方向D2。如图1所示，光学板OP的表面S1可以是上表面，而光学板OP的表面S2可以是下表面。另外，该角度θ可为90±10度、较佳为90度。

请继续参照图1，光学板OP可包括：光学元件阵列OPA以及刻划线CL。光学元件阵列OPA可设置于光学板OP的表面S1或S2上、且于第一方向D1中延伸。

更详细而言，光学元件阵列OPA可包括：多个光学微结构OM，内凹于光学板OP的表面，且光学微结构OM的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合(互补于后续图6所示的突出于切割部120的微结构130)。

另外，光学元件阵列OPA也可包括：多个光学微结构OM，突出于光学板OP的表面，且光学微结构OM的形状可选自于半圆形、V字形、R沟及其组合(互补于后续图7所示的内凹于切割部120的微结构130)。再者，多个光学微结构OM的彼此之间的尺寸可为相同或不相同，其中尺寸相同或不相同是指面积相同或不相同，或者是体积的相同或不相同。光学元件阵列OPA可以是规律地、或随机地排列在光学板OP的表面S1或S2上，端看所需的光学效果。另外，在这些光学微结构OM中，相邻两光学微结构OM的间距(未绘示)也可为相同或不相同。

请再参照图1，刻划线CL可设置于光学板OP的表面S1或S2上、且于第二方向D2中延伸。更详细而言，可在光学板OP的至少一表面S1或S2，或者全部表面S1、S2形成光学元件阵列OPA以及刻划线CL。

刻划线CL可随机地分布于该表面S1或S2上，亦即，刻划线CL可分布于表面S1(或S2)的同一水平/垂直基准线(未绘示)上、或不同的水平/垂直基准在线。具体而言，表面S1(或S2)可具有多条水平基准线，且将水平基准线转90度来看即可视为多条垂直基准线，而刻划线CL可位于同一条水平基准线的位置(规律设置)，或位于不同一条水平基准线的位置(随机设置)，使得可由刻划线CL的设置而造成雾面的光学效果。

上述光学微结构OM的种类可根据所需的光学效果而进行选择。在一实施例中，可采用形状不规则的光学微结构OM而使光线被扩散，此时光学板OP成为可散射光线的扩散板；或者，也可选用角锥状的光学微结构，而达到折射光线的效果，此时光学板OP成为棱镜片；或者，可选用半圆形的柱状光学微透镜，而能够达到集光效果，此时光学板OP成为增亮片。光学板OP可以是扩散片、扩散板、棱镜片或增亮片。

以下，将进一步说明本发明上述光学板的制作方法。

[光学板的制作方法]

图2为本发明实施例的一种光学板的制作方法的制作流程示意图。图3为本发明实施例的一种切割工具的示意图。请同时参照图1、图2与图3来理解本发明的光学板的制作方法M100。由图2可知，光学板的制作方法M100包括步骤S110～S130。

首先，在步骤S110中，提供如图1所示的至少一光学板OP，该光学板OP具有一表面S1或S2，该表面S1或S2具有第一方向D1以及与第一方向D1夹一角度θ的第二方向D2。

再来，在步骤S120中，提供如图3所示的至少一切割工具100，其中，每一切割工具100包括：基部110、至少一切割部120以及多个微结构130。基部110具有一旋转轴110a。切割部120设置于基部110上、沿着旋转轴110a的延伸方向L而排列。微结构130设置于切割部120上。切割部120的数量、长度、排列于基部110的位置等都可变化，亦即根据光学板OP所需的光学效果来进行设计。

之后，在步骤S130中，使切割工具100进行旋转而切割光学板OP，其中，被切割后的如图1所示的光学板OP包括：光学元件阵列OPA以及刻划线CL。光学元件阵列OPA设置于光学板OP的该表面S1或S2上、且于第一方向D1中延伸。刻划线CL设置于光学板OP的该表面S1或S2上、且于第二方向D2中延伸。

值得注意的是，可利用切割工具100在光学板OP的至少一表面S1或S2，或者全部表面S1、S2上进行切割或表面处理，而形成光学元件阵列OPA以及刻划线CL。可见，利用切割工具100进行光学板OP的制作时，光学板OP将具有刻划线CL这样的光学特征结构。

图3绘示了三个切割部120，然而，切割部120的数量可随着实际的使用需求而进行调整，并非仅限定于三个。并且，图3所示的每一切割部120为条状的连续结构，然而切割部120也可以是多个的不连续结构；并且，可在各切割部120上分别设置彼此相同或彼此不同形态的微结构130，以制作出具有特定形态的微结构130的组合的切割工具100，而切出多种不同功能的光学微结构OM。

上述的切割工具100通过在切割部120上设置微结构130，使得当切割工具100在进行高速旋转时，微结构130可在切割工具100的旋转方向R的切线上、对与微结构130接触的光学板OP的表面S1或S2进行切割或刻划工作。结果是，于切割光学板OP同时，可自然地在光学板OP的切割面上形成光学元件阵列OPA与刻划线CL，且光学元件阵列OPA的光学微结构OM的形状与切割工具100的微结构130的形状彼此为互补。

请再参照图3，切割部120可沿着旋转轴110a的延伸方向L而同轴排列。在另一实施例中，切割部120也可以采用其它的排列方式。图4为本发明实施例的另一种切割工具的示意图。请参照图4，此切割工具102与图3的切割工具100相同的组件标示以相同的符号。可注意到，在此实施例中，切割部120沿着旋转轴110a的延伸方向而螺旋排列。通过同轴排列或螺旋排列的方式，可以使切割部120上的多处微结构130均能够进行切割或表面刻划的效果，使得切割工具100适于进行具有大面积的工件的切割或表面处理。

请再参照图3，基部110与切割部120为一体成型，也就是说，可以利用精密机械加工、或电加工切割，直接在一圆柱体(未绘示)上形成切割部120，使切割部120与基部110是一体连接的。

在另一实施例中，基部110与切割部120也可以采用其它的连接方式。图5为本发明实施例的再一种切割工具的示意图。请参照图5，此切割工具104与图3的切割工具100相同的组件标示以相同的符号。可注意到，在此实施例中，基部110与切割部120为彼此组装。更详细而言，基部110与切割部120是分开制作的，并且，可利用黏接或特殊的嵌合结构等方式使切割部120固定到基部110上，以使切割工具104在高速旋转时，切割部120不会从基部110上脱离。

图6为本发明一实施例的切割工具的微结构的示意图。请参照图6，将切割部120的区域A进行放大后，可看到微结构130的形状。请继续参照图6，在一实施例中，上述的微结构130可突出于切割部120，且微结构130的形状可以是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合，亦即，如图6所绘示的半圆形微结构130a、V字形微结构130b、R沟微结构130c、130d。利用图6所示的突出于切割部120的微结构130，可在光学板OP的表面上切割出内凹于光学板OP表面的光学微结构OM。

图7为本发明另一实施例的切割工具的微结构的示意图。请参照图7，在另一实施例中，将切割部120的区域B进行放大后，可看到微结构130是内凹于切割部120，且微结构130的形状可以是选自于半圆形、倒V字形、R沟及其组合，亦即，如图7所绘示的半圆形微结构130a、V字形微结构130b、R沟微结构130c、130d。利用图7所示的内凹于切割部120的微结构130，可在光学板OP的表面上切割出突出于光学板OP表面的光学微结构OM。

上述各种微结构130a～130d彼此之间的尺寸可为相同或不相同，例如，可以采用具有不同尺寸的R沟微结构130c、130d，或是多个尺寸相同的半圆形微结构130a等。相邻的两个微结构130a～130d之间的间距也可相同或不相同。本领域技术人员可以根据设计需要组合微结构130a～130d的种类、尺寸等。如此一来，可以直接于切割部120上组合各式各样的微结构130而轻易地于一次切割的制程中于光学板OP的表面S1或S2上制作多种形状的光学微结构OM。

图8为利用本发明实施例所述的切割工具对于光学板进行表面处理的示意图。请参照图8，可使切割工具100高速旋转，再使光学板OP在输送带(未绘示)上于输送方向D上进行传送，切割部120上的微结构130会与光学板OP的表面S1(上表面)或S2(下表面)接触，而刻划出光学元件阵列OPA以及刻划线CL。所形成的光学元件阵列OPA例如是透镜微数组(lens array)，可提供所需的光学效果，而刻划线CL可以用来雾化光线。

另外，立体影像显示器也已逐渐地发展起来。根据人眼的视觉特性，当左、右眼分别观看相同的影像内容但是具有不同视差(parallax)的二影像时，人眼会观察、将二影像重迭解读成一立体影像，也可利用上述的切割工具100来制作能够形成立体影像光学微结构。

图9为利用本发明实施例所述的切割工具对于另一光学板进行表面处理的示意图。请参照图9，此光学板OP’具有一表面S1或S2。光学板OP’包括：多个光学微结构OM以及一刻划线CL。光学微结构OM分布于光学板OP’的表面S1或S2上。刻划线CL分布于光学板OP’的表面S1或S2上，其中，表面S1或S2包括：光学板OP’的上表面、或光学板OP’的下表面。

此光学板OP’与上述的光学板OP类似，相关的说明不在此重述。值得注意的是，如图9所示的光学板OP’可具有多个分布区域G，该光学微结构OM与该刻划线CL是规则地或不规则地设置在分布区域G中。换言之，光学元件阵列OPA与刻划线CL可分布在相同或不同的区块(即分布区域G)。

请再参照图9，部分的分布区域G可制作有该光学微结构OM与该刻划线CL，另一部分的分布区域G可不具有光学微结构OM与刻划线CL。可通过切割工具100的微结构130的设计，使微结构130接触或不接触光学板OP’的表面S1或S2，而切割出上述的光学板OP’。

图10为本发明实施例的一种切割工具模块的示意图。请参照图10，切割工具模块200包括：多个上述的切割工具100，其中，这些切割工具100在旋转轴110a的延伸方向L上进行排列。

如图8或图9所示，仅绘示一个切割工具100进行表面处理的示意图，然而，本发明并不仅限于使用一个切割工具100。更详细而言，当光学板OP的面积增大时，可利用如图10所示由多个切割工具100构成的切割工具模块200轻易地对于大面积的光学板OP进行切割或表面处理。

另外，可拼装出对应于该特定尺寸的光学板OP的切割工具模块200，以对于该特定尺寸的光学板OP进行切割或表面处理。再者，当切割工具模块200中的任一个切割工具100损坏时，可直接抽换该损坏的切割工具100，有利于维修效率的提升。

特别是，也可任意组合具有各种不同的微结构130的切割工具100～104，来形成切割工具模块200。如此一来，可制作各种形态的光学微结构OM。

综上所述，本发明的光学板及其制作方法至少具有以下优点：

利用本发明实施例所述的切割工具对于光学板进行切割或表面处理，可以于光学板的表面上形成多种形态的光学微结构与刻划线，其中，刻划线可提供雾化光线的光学效果。

当进行切割或表面处理时，在切割部上设置的多个微结构可对于光学板进行刻划，能够提升切割工具的加工速度、延长切割工具的寿命。并且，相较于现有技术利用热压印的方式，利用切割工具制作光学板的方式，光学微结构不会受到热涨冷缩的影响，而能够提升光学微结构的尺寸精密度。

通过在切割部上形成各式各样的微结构，而可以在光学板上形成所需形状的光学微结构，而能够得到具有扩散效果、集光效果或增亮效果的光学板。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识的，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明之保护范围当视后附权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (16)

1.一种光学板，其特征在于包括：具有一表面，该表面具有一第一方向与一第二方向，该第一方向与该第二方向之间夹一角度，该光学板包括：

一光学元件阵列；所述的光学元件阵列设置在该光学板的该表面上、且于该第一方向中延伸；以及一刻划线；所述的刻划线设置在该光学板的该表面上、且于该第二方向中延伸；该表面是选自于该光学板的上表面、该光学板的下表面及其组合。

2.根据权利要求1所述的光学板，其特征在于：该刻划线分布于该表面的同一水平/垂直基准在线、或不同的水平/垂直基准在线。

3.根据权利要求1所述的光学板，其特征在于：该角度为90±10度。

4.根据权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学元件阵列包括：多个光学微结构；所述的多个光学微结构突出于该光学板的该表面，且该些光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

5.根据权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学元件阵列包括：多个光学微结构；所述的多个光学微结构内凹于该光学板的该表面，且该些光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

6.根据权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学元件阵列包括：多个光学微结构，该些光学微结构彼此之间的尺寸为相同或不相同。

7.根据权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学元件阵列包括：多个光学微结构，相邻两该些光学微结构的一间距为相同或不相同。

8.根据权利要求1所述的光学板，其特征在于：该光学板包括：扩散片、扩散板、棱镜片或增亮片。

9.一种光学板，其特征在于包括：具有一表面，该光学板包括：多个光学微结构；所述的多个光学微结构分布在该光学板的该表面上；以及一刻划线；所述的刻划线分布在该光学板的该表面上；该表面包括：该光学板的上表面、或该光学板的下表面。

10.根据权利要求9所述的光学板，其特征在于：该光学板具有多个分布区域，该些光学微结构与该刻划线规则地或不规则地设置在该些分布区域中。

11.根据权利要求9所述的光学板，其特征在于：该刻划线分布于该表面的同一水平/垂直基准在线、或不同的水平/垂直基准在线。

12.根据权利要求9所述的光学板，其特征在于：该些光学微结构突出于该光学板的该表面，且该些光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

13.根据权利要求9所述的光学板，其特征在于：该些光学微结构内凹于该光学板的该表面，且该些光学微结构的形状是选自于半圆形、V字形、R沟及其组合。

14.根据权利要求9所述的光学板，其特征在于：该些光学微结构彼此之间的尺寸为相同或不相同。

15.根据权利要求9所述的光学板，其特征在于：相邻两该些光学微结构的一间距为相同或不相同。

16.根据权利要求9所述的光学板，其特征在于：该光学板包括：扩散片、扩散板、棱镜片或增亮片。

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