CN105319641A - 光导板、制造光导板的方法、背光单元以及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光导板、制造光导板的方法、包含光导板的背光单元以及包含背光单元的液晶显示器。所述光导板可包含：基层；第一涂层，其形成于所述基层的一个表面上且包含在其顶部部分处具有弯曲表面的第一光学图案；以及第二涂层，其形成于所述基层的另一表面上且包含第二光学图案，其中所述第一光学图案具有约0.10到约0.50的纵横比以及约10μm到约35μm的所述弯曲表面的曲率半径，且所述第二光学图案具有约0.01到约0.07的纵横比。本发明的光导板具有极佳的光收集效率且高光退出均一性。

Description

光导板、制造光导板的方法、背光单元以及液晶显示器
技术领域
本发明涉及光导板(lightguideplate)、制造所述光导板的方法、包含所述光导板的背光单元(backlightunit)以及包含所述背光单元的液晶显示器(liquidcrystaldisplay)。
背景技术
液晶显示器可包含光源、放置在光源旁侧或上方的光导板(lightguideplate，LGP)、放置在光导板上方且收集退出光导板的光的光收集薄片(lightcollectingsheet)，以及放置在光导板下方且反射从光源发出的光以将所述光重定向到光导板的反射薄片(reflectivesheet)。形成有倒置式棱镜(invertedprism)的光收集薄片可用于液晶显示器中。形成有倒置式棱镜的光收集薄片包含基层(baselayer)以及形成于所述基层的下表面上的棱镜，其中所述基层的下表面形成光进入表面(lightenteringsurface)。形成有倒置式棱镜的光收集薄片允许退出光导板的光进入倒置式棱镜中的每一者的一个斜面(inclinedsurface)，且接着被邻接所述一个斜面的另一斜面全反射。因此，形成有倒置式棱镜的光收集薄片展现极佳的光收集效率。
光导板可导引从光源发出的光以行进到光收集薄片。为了改善光收集效率和亮度，有必要控制光导板的上表面及/或下表面的结构。确切地说，在使用形成有倒置式棱镜的光收集薄片的液晶显示器中，有必要使光导板具有恰当的光退出角度和高光收集效率。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种光导板可包含：基层；第一涂层，其形成于所述基层的一个表面上且包含在其顶部部分处具有弯曲表面的第一光学图案；以及第二涂层，其形成于所述基层的另一表面上且包含第二光学图案，其中所述第一光学图案可具有约0.10到约0.50的纵横比以及约10μm到约35μm的所述弯曲表面的曲率半径，且所述第二光学图案可具有约0.01到约0.07的纵横比。
根据本发明的另一方面，一种用于制造光导板的方法可包含：在基层的一个表面上形成包含第一光学图案的第一涂层；以及在所述基层的另一表面上形成包含第二光学图案的第二涂层，其中所述第一光学图案可在其顶部部分处具有至少一个弯曲表面且具有约0.10到约0.50的纵横比以及约10μm到约35μm的所述弯曲表面的曲率半径，且所述第二光学图案可具有约0.01到约0.07的纵横比。
根据本发明的另一方面，一种背光单元可包含：光导板；以及光收集薄片，其放置在所述光导板上方且是用倒置式棱镜形成，其中所述光导板可包含根据本发明的光导板。
根据本发明的又一方面，一种液晶显示器可包含如上文所阐述的背光单元。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的光导板的透视图。
图2为沿图1中的X-X′截取的横截面图。
图3为沿图1中的Y-Y′截取的横截面图。
图4为根据本发明的另一实施例的光导板的透视图。
图5为沿图4中的Y-Y′截取的横截面图。
图6为绘示图4中的微透镜图案的布置的概念图。
图7为根据本发明的另一实施例的光导板的透视图。
图8为根据本发明的一个实施例的背光单元的横截面图。
图9为根据本发明的实施例的背光单元中的形成有倒置式棱镜的光收集薄片的一个实施例的横截面图。
图10为根据本发明的一个实施例的液晶显示器的横截面图。
图11为用于测量亮度的光导板样本的模拟图。
图12为绘示光退出角度的概念图。
具体实施方式
将参考附图详细描述本发明的实施例。应理解，本发明可以不同方式实现且不限于以下实施例。在图式中，为清楚起见将省略与描述无关的部分。在本说明书通篇中，将用相同参考数字来表示相同组件。
如本文所用，诸如“上(upper)”和“下(lower)”等术语是参考附图来定义。因此，应理解，术语“上侧”可以与术语“下侧”互换使用。此外，将理解，当例如层、膜、区域或衬底等元件被称作放置在另一元件“上方”或“上”时，其可直接放置在另一元件上，或也可存在介入层(interveninglayer)。相反地，当将此元件称为“直接”放置在另一元件“上方”或“上”时，不存在介入层。
如本文所用，术语“纵横比”是指光学图案的最大高度与光学图案的最大宽度的比率(光学图案的最大高度/光学图案的最大宽度)。
如本文所用，术语“曲率半径”在光学图案在其顶部部分处具有弯曲表面的情况下，意指包含所述弯曲表面的假想圆的半径，或在棱镜图案的情况下，意指包含的弯曲表面与棱镜的一个斜面以及棱镜的与所述一个斜面相接的另一斜面两者相切(tangential)的假想圆的半径。
如本文所用，术语“填充因数(fillfactor)”是指微透镜图案的凸出部分的总面积与形成有微透镜图案的涂层的总面积的比率(微透镜图案的凸出部分的总面积/形成有微透镜图案的涂层的总面积)。
在图式中，术语“x轴”、“y轴”和“z轴”分别是指第一光学图案的横向方向、纵向方向和垂直方向，且分别是指第二光学图案的纵向方向、横向方向和垂直方向，其中“x轴”、“y轴”和“z轴”与彼此成直角。
如本文所用，术语“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”及/或“甲基丙烯酸”。
如本文所用，术语“顶部部分”是指位于相对于光学结构的最下部分的最上面的部分。
如本文所用，术语“倒置式棱镜”是指形成于光进入表面上的棱镜。
如本文所用，光导板(LGP)可包含具有约600μm或小于约600μm的厚度的光导膜(lightguidefilm，LGF)。
下文中，将参考图1到图3描述根据本发明的一个实施例的光导板。图1为根据本发明的一个实施例的光导板的透视图。图2为沿图1中的X-X′截取的横截面图。图3为沿图1中的Y-Y′截取的横截面图。
参考图1，根据本发明的实施例的光导板100可包含基层101、包含一或多个第一光学图案102a的第一涂层103a以及包含一或多个第二光学图案104a的第二涂层105a。
基层101可支撑第一涂层103a和第二涂层105a。基层101可导引从光源发出的光退出到形成有倒置式棱镜的光收集薄片(图1中未绘示)以及其类似物。
基层101的上表面、下表面以及侧表面可分别为光退出表面、接收从第二涂层105a发出的光的光入射表面以及接收从光源(图1中未绘示)发出的光的光入射表面。
基层101可具有约200μm到约700μn的厚度，具体地说，约300μm到约500μm的厚度。在此范围内，基层101可用于光学显示器中。
基层101可具有约1.50或更高，具体地说，约1.50到约1.60的折射率。在此范围内，基层可增大光退出速率，由此改善光学效率。
基层101可由具有约1.50或更高(具体地说，约1.50到约1.60)的折射率的树脂形成。举例来说，基层101可由聚碳酸酯树脂(polycarbonateresin)以及聚(甲基)丙烯酸甲酯树脂(polymethyl(meth)acrylateresin)中的至少一者形成。确切地说，聚碳酸酯树脂可有利于基层101的厚度减小。
第一涂层103a形成于基层101的一个表面上。第一涂层103a防止光散射以增大亮度且允许退出基层101的光通过其中。第一涂层103a可具有约10μm到约40μm的厚度。在此范围内，第一涂层可用于光学显示器中。
第一涂层103a可具有约1.50到约1.65的折射率。在此范围内，第一涂层可增大光退出速率，由此改善光学效率。
第一涂层103a可由用于第一涂层103a的具有约1.50到约1.65的折射率的树脂形成。用于第一涂层103a的树脂可包含UV可固化树脂。具体来说，UV可固化树脂的实例可包含(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂(styreneresin)、烯烃树脂(olefinresin)、聚酯树脂(polyesterresin)，和其混合物。
第一涂层103a可包含第一光学图案102a。
第一光学图案102a形成于基层101的一个表面上。第一光学图案102a可包含在其顶部部分处具有至少一个弯曲表面的光学图案。图1绘示形成有双凸透镜(lenticularlens)图案作为第一光学图案102a的光导板100。然而，第一光学图案102a不限于此，只要光学图案在其顶部部分处具有弯曲表面即可。举例来说，第一光学图案102a可包含在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案、微透镜图案、压纹图案(embossedpattern)，以及其组合。
第一光学图案102a可具有约0.10到约0.50的纵横比以及约10μm到约35μm的弯曲表面的曲率半径。在此范围内，第一光学图案可用来导引且漫射入射光，且与第一光学图案102a垂直的观看角度可变窄，由此改善发光效率和亮度。
第一光学图案102a可具有约10μm到约50μm的宽度P1以及约1μm到约35μm的高度H1。在此范围内，第一光学图案可收集侧向方向上的光以改善光学效率，且可用来导引且漫射入射光，且与第一光学图案垂直的观看角度可变窄，由此改善发光效率和亮度。
参考图2，第一光学图案102a可具有半圆形横截面。然而，第一光学图案102a可具有经修改的半圆形横截面、半椭圆形(semielliptical)横截面或经修改的半椭圆形横截面，只要第一光学图案102a具有约0.10到约0.50的纵横比且弯曲表面可具有约10μm到约35μm的曲率半径即可。
第一光学图案102a可与第一涂层103a具有不同折射率。然而，在第一涂层103a与第一光学图案102a具有相同折射率时，有可能改善光导板的可加工性。
第二涂层105a形成于基层101的另一表面上。第二涂层105a可防止通过基层101的一些光的分散，且可反射从光源发出的光以从其退出。
第二涂层105a可具有约0.6μm到约5μm的厚度。在此范围内，第二涂层可用于液晶显示器中。
第二涂层105a可具有约1.50到约1.65的折射率。在此范围内，第二涂层可增大光退出速率，由此改善光学效率。
第二涂层105a可由用于第二涂层105a的具有约1.50到约1.65的折射率的树脂形成。用于第二涂层105a的树脂可包含UV可固化树脂。具体来说，UV可固化树脂的实例可包含(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂、烯烃树脂、聚酯树脂，和其混合物。第二涂层105a可由与用于第一涂层103a的树脂相同或不同的树脂形成。
第二涂层105a可包含第二光学图案104a。
第二光学图案104a形成于基层101的另一表面上。第二光学图案104a可具有约0.01到约0.07的纵横比。在此范围内，第二光学图案可改善退出光导板的光的收集效率。具体来说，第二光学图案104a可具有约0.01到约0.06的纵横比。
图1绘示形成有具有三角形横截面的棱镜图案作为第二光学图案104a的光导板100。然而，第二光学图案104a不限于此形状，只要第二光学图案104a具有约0.01到约0.07的纵横比即可。举例来说，第二光学图案104a可为微透镜图案、具有多边形横截面(n边形形状，其中n为从4到10的整数)的棱镜图案、压纹图案、双凸透镜图案，以及其类似物。
参考图3，第二光学图案104a可具有约50μm到约150μm的宽度P2以及约0.5μm到约5.0μm的高度H2。在此范围内，第二光学图案可改善光收集效率，由此改善光学效率。确切地说，第二光学图案104a具有的高度比常规光导板低以减小纵横比，且可因此改善光收集效率，由此改善光学效率，甚至在形成有倒置式棱镜的光收集薄片放置在光导板上方时也是如此。
邻近于放置在基层101旁侧的光源的第二光学图案104a的每一倾斜角小于常规光导板的倾斜角，借此光可得以收集而不分散，甚至在使用形成有倒置式棱镜的光收集薄片时也是如此。具体来说，第二光学图案104可具有约1.2°到约3.5°的倾斜角α。此外，第二光学图案104a可具有约173°到约177°的顶角β。在这些范围内，第二光学图案可改善光学效率。如本文所用，术语“顶角”是指形成于第二光学图案的一个斜面和与所述一个斜面相接的另一斜面之间的角度。
尽管第二光学图案104a可与第二涂层105a具有不同折射率，但就改善可加工性而言，需要第二光学图案104a与第二涂层105a具有相同折射率。
第二光学图案104a的纵向方向可相对于第一光学图案102a的纵向方向形成在预定范围中的角度，例如约85°到约95°。在此范围内，有可能防止在光学图案之间发生间距叠纹现象(pitchmoiréphenomenon)，同时提供改善的亮度。举例来说，参考图1，假定第一光学图案102a与第二光学图案104a的纵向方向分别为y轴与x轴，则x轴与y轴彼此成直角。
在形成有倒置式棱镜的光收集薄片放置在光导板上方时，光收集薄片允许退出光导板的光行进穿过倒置式棱镜的一个斜面且接着行进穿过倒置式棱镜的另一斜面，同时经历全反射，且可因此提供极佳的光收集效率，由此进一步增大亮度。然而，仅在其下表面上形成有具有高高度的图案而在其上表面上没有图案的常规光导板中，光可能分散而不会充分地进入倒置式棱镜，由此引起亮度劣化。
相反，在根据本发明的实施例的光导板100中，第一光学图案102a可具有在特定范围中的纵横比和曲率半径，且第二光学图案104a可具有在特定范围中的纵横比。因此，根据所述实施例的光导板100允许进入光导板100的光相对于基层101的表面以特定光退出角度(具体地说，约60°到约80°，更具体地说，约70°到约75°)退出，且可因此增大亮度，甚至在形成有倒置式棱镜的光收集薄片放置在其上方时也是如此。确切地说，基于光轴，第一光学图案102a收集侧向方向(图1中的x轴方向)上的光，且第二光学图案104a收集垂直方向(图1中的z轴方向)上的光，使得退出光导板100的光可退出而不垂直及/或侧向扩散，由此改善光收集效率以增大亮度。此外，因为第一光学图案102a具有的纵横比大于第二光学图案104a，因此有可能进一步改善光收集效率。具体来说，第一光学图案102a的纵横比与第二光学图案104a的纵横比的比率(第一光学图案102a的纵横比/第二光学图案104a的纵横比)可在约2到约50的范围，具体地说约2到约30的范围内。在此范围内，有可能改善光收集效率。图12为如本文所用的“光退出角度”的概念图。参考图12，假定与光导板600的光退出表面垂直的方向(图12中的L)为0°，光退出角度意指界定于L与光退出方向之间的角度θ。
可通过喷射模塑(injectionmolding)或挤出(extrusion)来制造根据本发明的实施例的光导板100。根据本发明的实施例的光导板100可称为光导膜(LGF)。
接下来，将参考图1描述根据本发明的另一实施例的光导板。
根据本发明的另一实施例的光导板可包含基层101、包含一或多个第一光学图案102a的第一涂层103a以及包含一或多个第二光学图案104a的第二涂层105a，其中所述第一涂层103a和所述第二涂层105a中的每一者可具有的折射率大于或等于基层101的折射率。根据此实施例的光导板与根据以上实施例的光导板实质上相同，只是第一涂层103a与第二涂层105a中的每一者具有的折射率大于或等于基层101的折射率。
因为第一涂层103a具有的折射率大于或等于基层101的折射率，因此有可能防止光损失。具体来说，第一涂层103a的折射率与基层101的折射率的比率可在约1到约1.1(例如，约1到约1.04)的范围内。在此范围内，光导板可展现改善的光退出速率和光学效率。
因为第二涂层105a具有的折射率大于或等于基层101的折射率，因此有可能防止光学效率归因于以下现象而发生劣化：入射光仅在光导板内部反射且因此不可退出光导板。具体来说，第二涂层105a的折射率与基层101的折射率的比率可在约1到约1.1(例如，约1到约1.04)的范围内。在此范围内，光导板可展现增大的光退出速率和光学效率。
接下来，将参考图4到图6描述根据本发明的另一实施例的光导板。图4为根据本发明的另一实施例的光导板的透视图。图5为沿图4中的Y-Y′截取的横截面图。图6为绘示图4中的微透镜图案104b的布置的概念图。
参考图4，根据另一实施例的光导板200可包含基层101、形成于基层101的一个表面上且包含在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案102b的第一涂层103b，以及形成于基层101的另一表面上且包含微透镜图案104b的第二涂层105b。根据此实施例的光导板200允许退出光导板200的光以特定退出角度(例如，约60°到约80°)退出而不分散，由此增大亮度，甚至在使用包含倒置式棱镜的光收集薄片时也是如此。
根据此实施例的光导板与根据以上实施例的光导板实质上相同，只是在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案替代双凸透镜图案而形成为第一光学图案，且微透镜图案替代棱镜图案而形成为第二光学图案。因此，将在下文中更详细地描述在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案以及微透镜图案。
在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案102b可包含通过变换具有三角形横截面的棱镜图案，使得弯曲表面形成于棱镜图案102b的顶部部分处而获得的图案。
如图6中所示，微透镜图案104b布置为规则布置透镜的六边形类型而非随机布置，使得微透镜图案104b彼此相等地隔开。如本文所用，术语“规则布置透镜”是指围绕相应微透镜图案104b的虚拟规则六边形104b′邻近于彼此而形成的状态，如图6中所示。参看图5，微透镜图案104b之间的距离D可在约1μm到约200μm的范围内。在此范围内，光导板可增大亮度。
微透镜图案104b可具有任何横截面形状，只要微透镜图案104b满足以上范围中的纵横比即可。参看图5，微透镜图案104b可具有约10μm到约100μm的宽度P3以及约1μm到约5μm的高度H3。在此范围内，光导板可在使用包含倒置式棱镜的光收集薄片时提供光收集效应。
尽管图4绘示压纹微透镜图案104b，但光导板200还可形成有雕刻的微透镜图案。
具有微透镜图案104b的第二涂层105b可具有约5％到约90％的填充因数，具体来说约10％到约88％。在此范围内，第二涂层可改善光学均一性以及光学效率。可通过控制微透镜图案之间的距离以及微透镜图案的布置来实现此填充因数。
接下来，将参考图7描述根据本发明的又一实施例的光导板。图7为根据本发明的又一实施例的光导板的透视图。
参考图7，根据本发明的又一实施例的光导板300可包含基层101、形成于基层101的一个表面上且包含在顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案102b的第一涂层103b，以及形成于基层101的另一表面上且包含微透镜图案104b的第二涂层105c，其中随着微透镜图案104b与光源110之间的距离增大，微透镜图案104b之间的距离减小，且微透镜图案104b的密度增大。结果，根据此实施例的光导板可最小化光损失，同时提供均一亮度。
根据此实施例的光导板与根据以上实施例的光导板实质上相同，只是随着微透镜图案与光源之间的距离增大，微透镜图案之间的距离减小，且微透镜图案的密度增大。
下文中，将描述根据本发明的一个实施例的制造光导板的方法。可通过使用雕刻辊(engravingroll)进行压印来制造根据所述实施例的光导板，其允许制造具有约600μm或小于约600μm的厚度的薄光导膜。
根据本发明的实施例的制造光导板的方法可包含：在基层的一个表面上形成包含第一光学图案的第一涂层；以及在所述基层的另一表面上形成包含第二光学图案的第二涂层，其中所述第一光学图案可形成在其顶部部分处有至少一个弯曲表面且具有约0.10到约0.50的纵横比以及约10μm到约35μm的所述弯曲表面的曲率半径，且所述第二光学图案可具有约0.01到约0.07的纵横比。
可通过以下操作来形成第一光学图案：将用于第一涂层的树脂涂布到其中雕刻有第一光学图案的雕刻辊上，以及使所述雕刻辊与基层的一个表面接触，随后固化。可通过以下操作来形成第二光学图案：将用于第二涂层的树脂涂布到其中雕刻有第二光学图案的雕刻辊上，以及使所述雕刻辊与基层的另一表面接触，随后固化。固化可包含UV固化。举例来说，固化可包含在约100mJ到约250mJ下进行辐照。第一光学图案与第二光学图案可按任何次序形成，且可依次或同时形成。
第一涂层与第二涂层中的每一者可具有的折射率大于或等于基层的折射率。
下文中，将参考图8到图9描述根据本发明的一个实施例的背光单元。图8为根据本发明的一个实施例的背光单元的横截面图。图9为根据本发明的实施例的背光单元中的形成有倒置式棱镜的光收集薄片的一个实施例的横截面图。
参考图8，根据本发明的一个实施例的背光单元400可包含光源301、导引从光源301发出的光的光导板302、放置在光导板302下方的反射薄片303，以及放置在光导板302上方且形成有倒置式棱镜的光收集薄片304，其中光导板302可包含根据本发明的实施例的光导板。
光源301产生光且可包含各种光源，例如线性或平面荧光灯、CCFL(coldcathodefluorescentlamp)或LED。光源罩盖(未绘示)可形成于光源外部以保护光源。
尽管光源301的位置在背光单元中不受特定限制，但背光单元可为边缘型背光单元(edge-typebacklightunit)，其中光源放置在光导板302旁侧。
光导板302可用来将从光源发出的光导引到棱镜薄片上。
反射薄片303可用来反射从光源发出的光且将所述光重定向到光导板，由此改善光学效率。
形成有倒置式棱镜的光收集薄片304收集退出光导板的光且将所述光供应到光学薄片。参考图9，形成有倒置式棱镜的光收集薄片310可包含基膜305以及形成于基膜305的下表面上的倒置式棱镜图案306。倒置式棱镜图案306可具有约10μm到约30μm的宽度p、约65°到约70°的顶角γ，以及约7μm到约24μm的高度h。在这些范围内，倒置式棱镜图案可改善光学效率。如本文所用，术语“顶角”是指定义于倒置式棱镜图案的一个斜面和所述倒置式棱镜图案的与所述一个斜面相接的另一斜面之间的角度。
尽管倒置式棱镜图案在图9中绘示为具有三角形横截面，但倒置式棱镜图案可具有任何横截面形状。举例来说，倒置式棱镜图案可具有多边形横截面，包含三角形横截面(n边形横截面，其中n为从3到10的整数)。此外，尽管图9中未绘示，但光漫射层可进一步形成于形成有倒置式棱镜的光收集薄片的一个表面上。光漫射层可形成为包含例如凸出/凹入图案等图案的涂层与含有漫射性颗粒的涂层中的至少一者。
尽管图8中未绘示，但至少一个保护薄片、漫射薄片以及其类似物可进一步形成于形成有倒置式棱镜的光收集薄片304上。此外，尽管图8中未绘示，但偏光板可直接放置于形成有倒置式棱镜的光收集薄片304上。偏光板可包含偏光片(polarizer)以及形成于所述偏光片的至少一个表面上的保护膜或延迟膜。
下文中，将参考图10描述根据本发明的一个实施例的液晶显示器。图10为根据本发明的一个实施例的液晶显示器的横截面图。
参考图10，根据本发明的一个实施例的液晶显示器500可包含液晶显示面板501、分别形成于液晶显示面板501的上表面以及下表面上的偏光板502，以及形成于液晶显示面板501下方的背光单元503，其中背光单元503可包含根据本发明的实施例的的背光单元。
液晶显示面板501可包含含有液晶胞层(liquidcrystalcelllayer)且囊封在第一衬底与第二衬底之间的液晶面板，其中所述液晶胞层可为垂直对准(verticalalignment，VA)模式、原地切换(inplaceswitching，IPS)模式、边缘场切换(fringefieldswitching，FFS)模式或扭曲向列(twistednematic，TN)模式。
偏光板502可包含偏光片以及形成于所述偏光片上的保护膜及/或延迟膜。尽管在图10中相同偏光板分别形成于液晶显示面板的上表面与下表面上，但包含不同偏光片、保护膜和延迟膜的不同偏光板可分别形成于液晶显示面板的上表面与下表面上。
接下来，将参考一些实施例更详细地描述本发明。然而，应注意，提供这些实施例仅仅用于说明，且不应解释为以任何方式限制本发明。
实施例1
将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的双凸透镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜(折射率：1.59，厚度：500μm)的一个表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ的通量下的UV辐照，由此在聚碳酸酯树脂膜的所述一个表面上形成具有如表1中所列的规格的双凸透镜图案。接着，将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的棱镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜的另一表面与雕刻辊接触以使得双凸透镜图案的纵向方向与所雕刻的棱镜图案的纵向方向成直角，随后进行200mJ通量下的UV辐照以在聚碳酸酯树脂膜的所述另一表面上形成具有如表1中所列的规格的棱镜图案，由此制造包含双凸透镜图案的第一涂层形成于聚碳酸酯树脂膜的一个表面上且包含棱镜图案的第二涂层形成于聚碳酸酯树脂膜的另一表面上的光导板。
实施例2至15
以与实施例1中相同的方式制造光导板，只是双凸透镜图案和棱镜图案的规格如表1中所示而改变。
实施例16
将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的双凸透镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜(折射率：1.59，厚度：500μm)的一个表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ的通量下的UV辐照，由此在聚碳酸酯树脂膜的所述一个表面上形成具有如表2中所列的规格的双凸透镜图案。接着，将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的微透镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜的另一表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ通量下的UV辐照以在聚碳酸酯树脂膜的所述另一表面上形成具有如表2中所列的规格的微透镜图案，由此制造包含双凸透镜图案的第一涂层形成于聚碳酸酯树脂膜的一个表面上且包含微透镜图案的第二涂层形成于聚碳酸酯树脂膜的另一表面上的光导板。
实施例17至24
以与实施例16中相同的方式制造光导板，只是双凸透镜图案和微透镜图案的规格如表2中所示而改变。
实施例25
将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有在其顶部部分处具有弯曲表面的所雕刻棱镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜(折射率：1.59，厚度：500μm)的一个表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ的通量下的UV辐照，由此在聚碳酸酯树脂膜的所述一个表面上形成在其顶部部分处有弯曲表面且具有如表3中所列的规格的棱镜图案。接着，将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的微透镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜的另一表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ通量下的UV辐照以在聚碳酸酯树脂膜的所述另一表面上形成具有如表3中所列的规格的微透镜图案，由此制造在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案形成于聚碳酸酯树脂膜的一个表面上且微透镜图案形成于聚碳酸酯树脂膜的另一表面上的光导板。
实施例26至27
以与实施例25中相同的方式制造光导板，只是在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案以及微透镜图案的规格如表3中所示而改变。
实施例28
将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有在其顶部部分处具有弯曲表面的所雕刻棱镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜(折射率：1.59，厚度：500μm)的一个表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ的通量下的UV辐照，由此在聚碳酸酯树脂膜的所述一个表面上形成在其顶部部分处有弯曲表面且具有如表3中所列的规格的棱镜图案。接着，将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的微透镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜的另一表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ通量下的UV辐照以在聚碳酸酯树脂膜的所述另一表面上形成具有如表3中所列的规格的微透镜图案。此处，微透镜图案经布置而使得从聚碳酸酯树脂膜的一侧到聚碳酸酯树脂膜的另一侧，图案之间的距离减小且图案的密度增大。结果，在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案形成于聚碳酸酯树脂膜的一个表面上且微透镜图案形成于聚碳酸酯树脂膜的另一表面上的光导板得以制造。
实施例29
以与实施例28中相同的方式制造光导板，只是在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案以及微透镜图案的规格如表3中所示而改变。
比较例1
将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的棱镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜(折射率：1.59，厚度：500μm)的一个表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ的通量下的UV辐照，由此制造具有如表1中所列的规格的棱镜图案形成于聚碳酸酯树脂膜的一个表面上且无图案形成于聚碳酸酯树脂膜的另一表面上的光导板。
比较例2至6
以与实施例1中相同的方式制造形成有具有如表1中所列的规格的双凸透镜图案和棱镜图案的光导板。
比较例7
将UV可固化树脂(折射率：1.60，PZPC-5503，ShinaT&C有限公司)涂布到形成有雕刻的微透镜图案的雕刻辊上，且使聚碳酸酯树脂膜(折射率：1.59，厚度：500μm)的一个表面与雕刻辊接触，随后进行200mJ的通量下的UV辐照，由此制造具有如表2中所列的规格的微透镜图案形成于聚碳酸酯树脂膜的一个表面上且无图案形成于聚碳酸酯树脂膜的另一表面上的光导板。
比较例8至9
以与实施例16中相同的方式制造形成有具有如表2中所列的规格的双凸透镜图案和微透镜图案的光导板。
在诸实施例和比较例中所制造的光导板中的每一者切割成如图11中所示的大小(长度×宽度：181.6mm×111.0mm)，且将形成有倒置式棱镜的光收集薄片放置在光导板上并插入到液晶显示器中，随后量测相对亮度和光学均一性。形成有倒置式棱镜的光收集薄片为以下光收集薄片：由UV可固化树脂(折射率：1.55)形成且具有17μm的宽度、12.6μm的高度以及顶角为68°的三角形横截面的倒置式棱镜图案形成于125μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)膜的下表面上。如下测量相对亮度和光学均一性。
(1)相对亮度(％)：在包含单侧边缘型(l-sideedgetype)LED光源的背光单元中，依次堆叠光导板与形成有倒置式棱镜的漫射薄片，随后使用亮度测试仪(BM7，Topcon有限公司)测量亮度。基于实施例1或20的亮度作为参考亮度，通过以下方程式计算相对亮度：(实施例和比较例的亮度(G2)/实施例1或20的亮度(G1))×100(％)
(2)光退出均一性(％)：以与测量相对亮度时相同的方式获得样品，随后在沿着光行进方向(y轴)的中心线间隔10mm的17个点处测量亮度，由此发现最大和最小亮度值。通过以下方程式计算光退出均一性：(最大亮度值/最小亮度值)×100(％)
表1
表2
表3
如表1到表3中所示，可以看出，在将形成有倒置式棱镜的漫射薄片放置在根据本发明的光导板上时，根据本发明的光导板提供高相对亮度以及高光退出均一性。
相反，仅棱镜图案或微透镜图案形成于光导板的下表面上的比较例1和7具有亮度劣化问题。
此外，比较例2到6以及8到9(其中尽管双凸透镜图案以及棱镜图案或微透镜阵列图案分别形成于光导板的上表面和下表面上，但图案的曲率半径和纵横比并不满足本发明)具有亮度或光退出均一性减小的问题。
因此，当使用包含倒置式棱镜的光收集薄片时，本发明提供的光导板允许控制光退出角度，且因此可防止光散射且展现极佳的光收集效率，由此提供改善的亮度。此外，当使用包含倒置式棱镜的光收集薄片时，本发明提供的光导板提供高光退出均一性，而不管光导板相对于光源的相对位置如何。此外，在使用包含倒置式棱镜的光收集薄片时，本发明提供的光导板具有良好的外观且提供窄观看角度，由此改善亮度。
应理解，本领域的技术人员可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改、改变、更改和等效实施方案。

Claims (16)

1.一种光导板，其特征在于，包括：
基层；
第一涂层，其形成于所述基层的一个表面上且包括在其顶部部分处具有弯曲表面的第一光学图案；以及
第二涂层，其形成于所述基层的另一表面上且包括第二光学图案，
其中所述第一光学图案具有0.10到0.50的纵横比以及10μm到35μm的所述弯曲表面的曲率半径，且
所述第二光学图案具有0.01到0.07的纵横比。
2.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第一光学图案包括双凸透镜图案、在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案、微透镜图案以及压纹图案中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第二光学图案包括棱镜图案、微透镜图案、压纹图案以及双凸透镜图案中的至少一者。
4.根据权利要求1所述的光导板，其中所述基层具有1.50到1.60的折射率。
5.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第一涂层和所述第二涂层中的每一者具有1.50到1.65的折射率。
6.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第二光学图案为微透镜图案。
7.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第一光学图案的所述纵横比与所述第二光学图案的所述纵横比的比率在2到50的范围内。
8.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第一光学图案为双凸透镜图案，且所述第二光学图案为棱镜图案。
9.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第一光学图案为在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案，且所述第二光学图案为微透镜图案。
10.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第一光学图案为在其顶部部分处具有弯曲表面的棱镜图案，且所述第二光学图案为微透镜图案，且其中随着所述微透镜图案与光源之间的距离增大，邻近的所述微透镜图案之间的距离减小，且所述微透镜图案的密度增大。
11.根据权利要求1所述的光导板，其中所述第一涂层和所述第二涂层中的每一者具有的折射率大于或等于所述基层的折射率。
12.一种制造光导板的方法，其特征在于，包括：
在基层的一个表面上形成包括第一光学图案的第一涂层；以及
在所述基层的另一表面上形成包括第二光学图案的第二涂层，
其中所述第一光学图案在其顶部部分处具有至少一个弯曲表面且具有0.10到0.50的纵横比以及10μm到35μm的所述弯曲表面的曲率半径，且
所述第二光学图案具有0.01到0.07的纵横比。
13.根据权利要求12所述的制造光导板的方法，其中所述第一涂层和所述第二涂层中的每一者具有的折射率大于或等于所述基层的折射率。
14.一种背光单元，其特征在于，包括：
光导板；以及
光收集薄片，其放置在所述光导板上且形成有倒置式棱镜，
其中所述光导板包括根据权利要求1到11中任一项所述的光导板。
15.根据权利要求14所述的背光单元，其进一步包括：
偏光板，其直接放置于形成有所述倒置式棱镜的所述光收集薄片上。
16.一种包括根据权利要求15所述的背光单元的液晶显示器。
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