近来，已经开发出了许多代替传统CRT(阴极射线管)的平板显示装 置，如液晶显示器(LCD)、PDP(等离子体显示板)和OLED(有机发射二 极管)。
其中，液晶显示器包括薄膜晶体管基板、滤色片基板和具有在该 两基板之间注入的液晶的液晶显示板。
液晶是一种控制外界入射光的量并将其显示于荧光屏上的非发光 材料，而不是本身发光的发光材料。因此，液晶显示器通常配备有用 于在液晶显示板上照射光的背光源组件。
背光源组件包括用于产生光的光源部分和设置在液晶显示板下面 并改变从光源部分发射的光的特性的光学板(optical sheet)。根据光源部 分的位置，将背光源组件分为两种类型的组件，即光源部分设置在导 光板侧面的侧光式组件(edge type of a unit)与光源部分设置在液晶显示 板下面的直下式组件(direct type of a unit)。
光学板包括用于漫射来自光源部分的光并将其提供至液晶显示板 的散光板和用于垂直聚集由散光板漫射的光至液晶显示板的平面的棱 镜片。
此处，因为通常所用的散光板由于光的散射性质为各向同性的， 所以其存在某个方向的亮度会降低至超出所需程度的问题。
为解决该问题，日本专利申请公开号2001-159704公开了一种各向 异性光散射膜，其包括分散于树脂中的粒子以使入射光具有高的各向 异性。为此，光散射的各向异性变得更高，从而可抑制在某个方向的 亮度降低而使其具有均匀亮度。
然而，为了制备各向异性光散射膜，这些常规的各向异性光散射 膜使用昂贵的原料，这会导致高生产成本和难以加工，如取向 (orientation)。因此，难以制备会产生产率降低的问题。
因此，在各向异性散光板的制备中，优选相对于常规板降低生产 成本，并且消除复杂且困难的加工过程(如取向)以建立更简单的生产工 艺，从而提高产率。
此外，在液晶显示器中使用各向异性散光板的情况下，如果由于 同时具有光的漫射作用和聚光作用而从液晶显示器中除去棱镜片，则 优选提供具有薄外观的背光源组件及包括该组件的液晶显示器。

技术问题
本发明的目的是提供一种各向异性散光板，其包括各向同性散光 层和反射体，并且可提供垂直亮度分布与水平亮度分布彼此不同的各 向异性亮度分布，降低生产成本并提高产率。
技术方案
为了实现上述目的，在本发明的一个实施方式中，提供一种各向 异性散光板，其设置在发光光源部分与显示板之间以向显示板照射从 光源部分入射的光，所述各向异性散光板包括：各向同性散光层，其 用于通过内部光散射各向同性地漫射从光源部分入射的光；以及多个 反射体，该反射体具有界面连接所述各向同性散光层上表面的界面和 至少一对倾斜设置在所述各向同性散光层上表面上的倾斜表面，该反 射体突出形成于各向同性散光层的上表面上，并以一定间隔设置在各 向同性散光层的上表面上，从而反射由各向同性散光层各向同性地漫 射的光至显示板。
此处，从光源部分发射然后入射至各向同性散光层的光经由各向 同性散光层被各向同性地漫射，经过各向同性散光层各向同性地照射 的光然后由多个反射体反射以被各向异性地漫射，并且该各向异性地 漫射的光入射至液晶显示板。
所述各向同性散光层可包含透明材料的树脂和其折射率与该树脂 的折射率相差0.02～0.1或更小的光散射粒子。
此处，所述树脂可为选自聚酯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙 烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酯砜(polyestersulfone)、聚丁二烯、聚醚酮和 聚氨基甲酸酯中的至少一种。
所述光散射粒子可为选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丁二 烯、其共聚物和二氧化硅中的至少一种。
每个反射体的截面形状可为等腰三角形或不等边三角形。
此外，所述反射体可包含折射率为1.6或更大的无机材料粒子。
所述反射体可包含树脂和与该树脂混合的无机材料粒子。
此处，所述树脂可为选自聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、环氧 丙烯酸酯、酯丙烯酸酯(ester acrylate)、醚丙烯酸酯(ether acrylate)和可 产生自由基的单体(radical-generating monomer)中的至少一种。
所述无机材料粒子可为选自TiO2、BaSO4、Al(OH)3、Al2O3、CaCO3、 ZnO和ZnS中的至少一种。
在本发明的另一实施方式中，提供一种包括根据本发明的各向异 性散光板的背光源组件。
在本发明的另一实施方式中，提供一种包括所述背光源组件的液 晶显示器。
在本发明的另一实施方式中，提供一种各向异性散光板，其设置 在发光光源部分与显示板之间以向显示板照射从光源部分入射的光， 该各向异性散光板包括：各向同性散光层，其用于通过内部光散射各 向同性地漫射从光源部分入射的光；以及多个反射体，该反射体具有 面向所述光源部分的界面和至少一对倾斜设置在该界面上的倾斜表 面，该反射体形成于所述各向同性散光层内部，并在所述各向同性散 光层的内部以一定间隔设置，从而反射由各向同性散光层各向同性地 漫射的光至显示板。
此处，从光源部分发射然后入射至各向同性散光层的光被各向同 性地漫射，经过各向同性散光层各向同性地照射的光然后由多个反射 体反射以被各向异性地漫射，并且该各向异性地漫射的光入射至液晶 显示板。在本实施方式中，因为除了在各向同性散光层的内部形成所 述反射体之外，对上述实施方式的描述将等同样适用于此处，所以将 省略具体描述。
在本发明的另一实施方式中，提供一种包括根据本发明的各向异 性散光板的背光源组件。
在本发明的另一实施方式中，提供一种包括所述背光源组件的液 晶显示器。
有益效果
如上所述，根据本发明，通过内部光散射使入射至各向同性散光 层的光被各向同性地漫射，然后由反射体反射，从而提供了垂直亮度 分布与水平亮度分布彼此不同的各向异性亮度分布，因此改善了光效 率。
此外，易于制备根据本发明的各向异性散光板，这样可降低生产 成本并且提高产率。
同时，如果在投影银幕或液晶显示器的背光源组件中使用根据本 发明的各向异性散光板，则具有高的水平亮度分布与低的垂直亮度分 布，从而可在有效视角范围内提供比各向同性散光板的亮度高的亮度。
尤其，如果在液晶显示器的背光源组件中使用根据本发明的各向 异性散光板，则各向异性散光板提供极好的屏蔽效应以通过屏蔽线光 源(line light source)型的光源部分而显示具有均匀亮度的面光源。此外， 根据本发明的各向异性散光板由于同时具有光的漫射作用和聚光作用 而从液晶显示器的背光源组件中除去了棱镜片，这样使背光源组件具 有较简单的构造，从而得到更薄的背光源组件。
附图说明
图1为根据本发明实施例1的液晶显示器的示意性分解截面图；
图2为根据本发明实施例1的各向异性散光板的截面图；
图3为根据本发明实施例2的液晶显示器的示意性分解截面图；
图4为根据本发明实施例2的各向异性散光板的截面图；
图5为显示比较常规各向同性散光板的亮度分布与根据本发明的 各向异性散光板的亮度分布的曲线图。
-附图标记-
10：液晶显示板
20：背光源组件
30：反射框架(Reflecting frame)
31：反射部分
40：灯
50：各向异性散光板
51：各向同性散光层
52：反射体

在下文，将参照附图详细描述本发明。
如图1中所示，根据本发明的液晶显示器包括：具有薄膜晶体管 基板、滤色片基板和在该两基板间注入的液晶的液晶显示板(10)；以及 设置在液晶显示板(10)下面并发光至液晶显示板(10)的背光源组件 (20)。
背光源组件(20)为通过控制外界入射光的量而将其显示于荧光屏 上的非发光材料，而不是液晶本身发光的发光材料，因此，其具有提 供光至液晶显示板(10)的作用。
背光源组件(20)包括发光光源部分(30，40)和设置在液晶显示板(10) 与光源部分(30，40)之间的各向异性散光板(50)。
光源部分(30，40)包括具有多个以预定间隔设置的反射部分(31)的 反射框架(30)和各对应于多个反射部分(31)而设置的多个灯(40)。
每个反射部分(31)为半圆形截面形状，并且向各向异性散光板(50) 反射从灯(40)发射的光。
如图1和2中所示，根据本发明实施例1的各向异性散光板(50) 可同时发挥漫射从灯(40)发射的光并且以垂直于液晶显示板(10)的平面 的方向聚光的作用。
具体地，各向异性散光板(50)包括：用于通过内部光散射各向同性 地漫射入射光的各向同性散光层(51)；以及多个以一定间隔设置在各向 同性散光层(51)上的反射体(52)。此处，各向同性散光层(51)为平板形 状，并且每个反射体(52)的截面形状为三角形。
如上述构造的各向异性散光板(50)通过光散射在各向同性散光层 (51)中各向同性地漫射入射光，然后由反射体(52)反射光以缩小散射角 (diffusion angle)。从灯(40)发射的光经由各向异性散光板(50)而被各向 异性地漫射，然后入射至液晶显示板(10)。本发明中，术语“各向同性 漫射”指水平方向的光的散射率(diffusivity)等于垂直方向的光的散射率 的情况。而术语“各向异性漫射”指水平方向的光的散射率与垂直方 向的光的散射率不同的情况。
由于其包含透明材料的树脂和其折射率与该树脂的折射率相差 0.02～0.1或更小的光散射粒子，各向同性散光层(51)为不透明的。
所述透明材料的树脂的优选实例包括：聚酯、聚氯乙烯、聚碳酸 酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酯砜、聚丁二烯、聚醚酮和聚 氨基甲酸酯，各自单独或者以其两种或更多种组合的方式使用。
所述光散射粒子的优选实例包括：聚合有机材料，如聚甲基丙烯 酸甲酯、聚苯乙烯和聚丁二烯，各自单独或者以其两种或更多种组合 的方式使用；以及无机材料，如二氧化硅。例如，光散射粒子可通过 如下方式制备：各自单独使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚丁二 烯或二氧化硅；使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚丁二烯中的任 一种与二氧化硅的混合物；使用选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和 聚丁二烯中的至少两种制备共聚物，并且向该共聚物中加入二氧化硅。
所述光散射粒子可为椭圆形或者纵横比约为1的基本球形，或者 其可为无定形粒子。
此外，反射体(52)包含树脂和无机材料粒子。
所述树脂的优选实例包括：聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、酯 丙烯酸酯、醚丙烯酸酯和可产生自由基的单体，各自单独或者以其两 种或更多种组合的方式使用。
所述无机材料粒子的优选实例包括：折射率为1.6或更大的选自 TiO2、BaSO4、Al(OH)3、Al2O3、CaCO3、ZnO和ZnS中的任一种。可 使用如银和铝的金属粒子代替无机材料粒子。
用于规则反射的结构的反射体(52)可通过分散金属粒子至几十 nm～几百nm的小尺寸(即，因为金属粒子的尺寸与反射度无关，所以 粒子尽可能小)而制得。同时，在用于漫反射(diffusion reflection)的结构 的反射体(52)的情况下，使用折射率为1.6或更大且粒子尺寸在纳米～ 微米级范围内的无机材料粒子，其中，基于总重(树脂与粒子)，所述粒 子的含量为50％或更大。制备的反射体(52)的总反射度为80％或更大。 按照常规测量制备的反射体(52)的反射度时，虽然该方法会根据产物的 特性或尺寸而有所不同，通常通过使用厚度为100□的平板样品而制备 反射体(52)，并且以45度光源入射角而非平板的前表面上测量反射度。 同样地，如果以这种方式测量反射度，则本发明中的反射体(52)的反射 度为50～90％。
如图2中所示，反射体(52)的截面形状为三角形，并且具有作为界 面连接各向同性散光层(51)上表面的界面的底面(52b)和一对倾斜设置 在各向同性散光层的上表面的倾斜表面(52a)。此处，反射体(52)的截面 形状为等腰三角形或不等边三角形。
在图2中，θ表示一对倾斜表面(52a)间的夹角，并且P(节距)表示 从一个反射体(52)的顶点到另一反射体(52)的顶点的距离。此外，C表 示从一个反射体(52)的底面(52b)到另一反射体(52)的底面(52b)的间隔 对应的开口面，并且O表示从一个反射体(52)的底面(52b)到另一反射 体(52)的底面(52b)的间隔对应的开口面(C)的宽度。
此处，每个节距(P)大于对应的开口面(C)的宽度，并且反射体(52) 各具有相同的高度(H)。此外，所述反射体可因为波纹(Moire)等而具有 不同的高度。
因此，开口率(open ratio，ORA)可表示为[开口面的宽度(O)/节距 (P)*100(％)]，并且每个反射体(52)的高度(H)可表示为[节距(P)-开口 面的宽度(O)]/[2*tan(θ/2)]。同样地，通过开口率(ORA)和夹角(θ)控制 光。此处，优选节距(P)为5～300□；夹角(θ)为1～50度；以及开口率(ORA) 为20～70，并且反射体的高度(H)为由节距(P)和夹角(θ)确定的应变量。 当然，如需要，可适当地改变节距(P)、夹角(θ)和开口率(ORA)。
在下文，将描述根据本发明实施例1制备各向异性散光板(50)的方 法。
首先，为了制备各向同性散光层(51)，制备包含光散射粒子的树脂， 然后通过如挤出和铸模的方法使用平的第一模(未显示)制备各向同性 散光层(51)。
其后，为了形成反射体(52)，在其上面形成有楔形槽的整个第二模 (未显示)上涂敷可热或光固化反射材料，然后使用橡胶刀刮第二模的表 面，从而使反射材料仅填满于第二模的楔形槽内。
将初步制备的各向同性散光层(51)紧密贴附于由此制备的第二模 上，然后热或光固化以完成如图1和2中所示的具有各向同性散光层(51) 和多个反射体(52)的各向异性散光板(50)的制备。此时，用底漆、等离 子体、电晕等处理初步制备的各向同性散光层(51)以使其易于贴附。
在下文中，将详细描述使用上述制备方法制备的根据本发明实施 例1的各向异性散光板(50)的入射光路。
如图1所示，从灯(40)发射、入射至各向同性散光层(51)然后经由 开口面(C)照射至各向同性散光层(51)的光按照在各向同性散光层(51) 入射的角度直接指向液晶显示板(10)，或者由反射体(52)的倾斜表面 (52a)反射。为了便于说明，未由反射体(52)反射而是直接指向液晶显示 板(10)的光表示为L1；由反射体(52)的倾斜表面(52a)反射并且指向液晶 显示板(10)的光表示为L2；以及由反射体(52)的底面(52b)反射并且指向 光源部分(30，40)的光表示为L3。
如图1中所示，入射至各向同性散光层(51)的L1经由开口面(C)照 射，然后直接指向液晶显示板(10)而没有接触反射体(52)，并且L2以大 角度入射至各向同性散光层(51)，经由开口面(C)照射，由反射体(52) 的底面(52a)反射然后直接指向液晶显示板(10)。此处，因为L2由反射 体(52)的底面(52a)反射，前进角度较窄，因此其可与L1一样直接指向 液晶显示板(10)。
此外，L3以大角度入射至各向同性散光层(51)，通过反射体(52)的 底面(52b)反射而没有接触开口面(C)，然后指向光源部分(30，40)。指向 光源部分(30，40)的光通过反射部分(31)反射，然后转向至各向异性散光 板(50)的各向同性散光层(51)。
同样地，在根据本发明实施例1的各向异性散光板(50)中，从灯(40) 发射的光仅经由开口面(C)而被照射，通过各向同性散光层(51)各向同 性地漫射，然后通过反射体(52)的倾斜表面(52a)指向垂至于液晶显示板 (10)的平面的方向。
同时，在实施例1中，在各向同性散光层(51)的上表面上设置多个 反射体(52)，但是如图3和4(各自说明根据实施例2的各向异性散光板 (60))中所示，在各向同性散光层(61)中设置多个反射体(62)。
如图3和4中所示，多个以预定间隔嵌入各向同性散光层(61)中的 反射体(62)彼此相对设置，以使底面直接暴露于从灯(40)发射的光，并 且在各向同性散光层(61)中设置一对倾斜表面。
在下文，将详细描述根据本发明实施例2制备各向异性散光板(60) 的方法。
首先，为了制备各向同性散光层(61)，制备包含光散射粒子的树脂， 然后通过如挤出和铸模的方法使用平的第一模(未显示)制备各向同性 散光层(61)。
在其上面形成有楔形槽的整个各向同性散光层(61)上涂敷热或光 固化反射材料，然后使用橡胶刀刮其表面，从而使反射材料仅填满于 楔形槽内。
其后，如图3和4中所示，热或光固化该层以完成具有多个嵌入 至各向同性散光层(61)中的反射体(62)的各向异性散光板(60)的制备。
在下文中，将详细描述使用上述制备方法制备的根据本发明实施 例2的各向异性散光板(60)的入射光路。
如图3中所示，直接入射至各向同性散光层(61)的L1直接指向液 晶显示板(10)而没有接触反射体(62)，并且L2以大角度入射至各向同性 散光层(61)，通过设置在各向同性散光层(61)中的反射体(62)的倾斜表 面反射，从各向异性散光板(60)照射，然后指向液晶显示板(10)。此处， 因为L2由反射体(62)的倾斜表面反射，前进角度较窄，因此其可与L1 一样直接指向液晶显示板(10)。
此外，L3未入射至各向同性散光层(61)，而是由反射体(62)的底面 反射，然后指向光源部分(30，40)。指向光源部分(30，40)的光由反射部 分(31)反射，然后转向至各向异性散光板(60)的各向同性散光层(61)。
同样地，在根据本发明实施例2的各向异性散光板(60)中，从灯(40) 发射的光仅经由开口面(一个反射体与另一反射体之间的间隔)入射至 各向同性散光层(61)，由各向同性散光层(61)各向同性地漫射，并且通 过反射体(62)的倾斜表面指向垂直于液晶显示板(10)的平面的方向。
因此，在根据本发明实施例1和2的各向异性散光板(50，60)中， 光由各向同性散光层(51，61)而各向同性地漫射，并由反射体(52，62)反 射，从而具有低的垂直亮度分布和高的水平亮度分布的各向异性亮度 分布。由此，改善了光效率，并且在有效视角范围内提供较高亮度。
图5还证实了根据本发明实施例1和2的各向异性散光板(50，60) 可具有比常规各向同性散光板的亮度高的改善的亮度。
在根据本发明实施例1和2的各向异性散光板(50，60)中，由于同 时具有散光板的光的漫射作用和棱镜片的聚光作用而从背光源组件中 除去棱镜片，这样使背光源组件具有较简单的构造，从而得到更薄的 背光源组件。
根据本发明实施例1和2的各向异性散光板(50，60)易于制备，这 样会降低生产成本，并且提高产率。
此外，因为各向同性散光层(51，61)是不透明的，所以根据本发明 实施例1和2的各向异性散光板(50，60)会提供极好的屏蔽能力。此外， 术语“屏蔽能力”指物体的图像(实际的灰度差)太模糊以致于不能辨别 物体间的边界。这可由通过或在散射层上反射而达到，并且该屏蔽效 应通过散射而不是保持这种从原始物体开始的光的位置而呈现出。因 此，由于各向同性散光层(51，61)为不透明的，极好的屏蔽效应用于通 过屏蔽棒状灯(40)(指线光源)(即灯(40)的线外观)的外观而显示具有均 匀亮度的面光源。
如上所述，虽然参照液晶显示器描述了根据本发明的各向异性散 光板，但是根据本发明的各向异性散光板还可以应用于投影银幕中。
本中请要求了2006年2月21日向韩国知识产权局提交的韩国专 利申请第10-2006-0016864号的优先权，其全部内容在此引用作为参 考。