FI91810C

FI91810C - The light-guide

Info

Publication number: FI91810C
Application number: FI923695A
Authority: FI
Inventors: Anssi Saarikko
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1994-08-10
Also published as: FI923695A; GB2269928A; FI91810B; FI923695A0; GB9316785D0

Description

9181091810

VALO-OHJAIN - LJUSSTYRENHETLIGHT CONTROLLER - LJUSSTYRENHET

Keksinnon kohteena on nestekidenåyton valon ohjaamiseksi tarkoitettu laite, eli valo-ohjain.The invention relates to a device for controlling the light of a liquid crystal display, i.e. a light controller.

55

Nestekidenåyt6sså valoa synnyttåvåt elimet, ns. LED:it (light emitting diod), on tavallisesti sijoitettu nåyton reunoihin tai niiden låheisyyteen. Nåiden LED:ien ylåpuolel-le ja koko nåytdn ylle sovitetaan ns. valojohde, joka taval-10 lisesti on yhdestå tai useammasta yhdensuuntaisista, valkoi-sista levyistå koostuva elin. Valojohteen tehtåvånå on le-vittåå LED:ien synnyttåmå valo tasaisesti koko nåyton alu-eelle. Valojohteen påålle asetetaan informaatiota vålittåvå elin ja sen påålle suojalasi tai vastaava.In liquid crystal displays, light-producing organs, the so-called LEDs (light emitting diodes) are usually placed at or near the edges of the screen. Above these LEDs and above the entire display, a so-called a light guide, which is usually a member of one or more parallel white plates. The purpose of the light guide is to distribute the light generated by the LEDs evenly over the entire display area. A body transmitting information is placed on top of the light guide and a protective glass or the like is placed on top of it.

1515

On vålttåmåtontå ohjata LED:ien synnyttåmå valo nåytdn kes-kelle, koska muussa tapauksessa valo "karkaa" sivuille, ja itse nåytto jåå miltei valaisematta. Tållainen valon karkaa-misen esto on tåhån saakka hoidettu siten, ettå ne valojoh-20 teen osat, jotka ympårdivåt LED:it, on pinnoitettu, esimer-kiksi maalattu, jollakin sopivalla aineella. Tållainen LED:ien pinnoitus on kyllå toiminut valon karkaamisen estee-nå, mutta epåkohtana on myos ollut pinnoitteen valoa imevå ominaisuus, minkå johdosta nåyton valon voimakkuus on hei-25 kentynyt.It is necessary to direct the light generated by the LEDs to the center of the display, otherwise the light will "escape" to the sides and the display itself will remain almost unlit. Such an inhibition of light escape has hitherto been treated in such a way that the parts of the light guide surrounding the LEDs are coated, for example painted, with a suitable substance. Such a coating of LEDs has acted as a barrier to light escape, but the disadvantage has also been the light-absorbing property of the coating, as a result of which the intensity of the light on the display has decreased.

Tåxnån keksinnon tarkoituksena on poistaa mainittu epåkohta ja aikaansaada valo-ohjain, joka sen lisåksi, ettå se eståå valon karkaamisen myås tehokkaasti, heijastaa valon nåytto-30 alueeseen.The object of the present invention is to eliminate said drawback and to provide a light guide which, in addition to effectively preventing light from escaping, also reflects light into the display area.

Keksinndn tunnusmerkit ilmenevåt patenttivaatimuksista. Keksinndn kohteena on siten nestekidenåytdn valon ohjaamiseksi tarkoitettu laite, eli valo-ohjain, joka asetetaan 35 valojohteen påålle valoa synnyttåvien elimien, eli ns.The features of the invention appear from the claims. The invention thus relates to a device for controlling the light of a liquid crystal display, i.e. a light guide which is placed on the light guide 35 over the light generating means, i.e. the so-called

LED:ien, ylåpuolelle ja sivuille. Tunnusomaista on, ettå valo-ohjain on tehty materiaalista, jonka valolåhteen puo- 2 91810 leinen pinta on valoa heijastava ja ettå valo-ohjain on valojohteeseen nåhden erillinen kappale.LEDs, above and to the sides. It is characteristic that the light guide is made of a material whose light source is reflective of the light source and that the light guide is a separate piece from the light guide.

Keksinnon mukaisen valo-ohjaimen ansiosta saadaan valo tar-kasti suunnattua mååråttyyn alueeseen, jolloin nåytdn laatu 5 paranee ja sen virrantarve pienenee. Valo-ohjaimeen sopivia materiaaleja ovat joko sinånså heijastavat materiaalit, kuten metallit, tai sinånså heijastamattomat materiaalit, kuten erilaiset muovit, joiden valolåhteen puoleinen pinta on påållystetty jollakin heijastavalla pinnoitteella. Ky-10 seinen materiaali voi olla jåykkåå tai taipuisaa. Jos mate-riaali on taipuisaa, se voidaan kiinnittåå esimerkiksi tei-pillå.Thanks to the light guide according to the invention, the light can be precisely directed to a defined area, whereby the quality 5 of the display is improved and its power requirement is reduced. Suitable materials for the light guide are either reflective materials per se, such as metals, or non-reflective materials per se, such as various plastics whose surface on the light source side is coated with a reflective coating. The Ky-10 wall material can be rigid or flexible. If the material is flexible, it can be attached, for example, to a tape.

Edullisen suoritusmuodon mukaan valo-ohjain on tehty jåy-kåstå materiaalista, ja mikåli LED:it on ryhmitelty eri 15 reunoihin nestekidenåytdsså ja muodostavat toisistaan eril-låån olevia alueita ja on siten suojattu erillisillå valo-ohjaimilla, sellaiset valo-ohjaimet on keskenåån yhdistetty jåykåstå materiaalista tehdyillå vålitangoilla yhtenåiseksi kappaleeksi. Edullisesti sellaiset valo-ohjaimet ja niiden 20 vålitangot on alusta låhtien tyostetty yhtenåiseksi kappaleeksi. Kun tåmå kappale kiinnitetåån nåyton pohjaan, joka useimmiten vastaa piirilevyå, saadaan stabiili valonåytto, joka ei våråhtele.According to a preferred embodiment, the light guide is made of a solid material, and if the LEDs are grouped at different edges in the liquid crystal display and form separate areas and are thus protected by separate light guides, such light guides are interconnected from a solid material. with spacers made in one piece. Preferably, such light guides and their spacer bars are initially formed into a single piece. When this piece is attached to the bottom of the display, which usually corresponds to a circuit board, a stable light display that does not vibrate is obtained.

Keksinnon mukaisen valo-ohjaimen rakenne ilmenee tarkemmin 25 seuraavista kuvioista.The structure of the light guide according to the invention is shown in more detail in the following figures.

Kuvio 1 esittåå valojohdetta pååltå påin katsottuna.Figure 1 shows a top view of a light guide.

Kuvio 2 esittåå valojohdetta perspektiivikuvana.Figure 2 shows the light guide in a perspective view.

Kuvio 3 esittåå valojohdetta pååltå påin katsottuna ja kahden valo-ohjaimen suojaamana.Figure 3 shows the light guide seen from above and protected by two light guides.

30 Kuvio 4 esittåå yhtå valo-ohjainta perspektiivikuvana.Figure 4 is a perspective view of one light guide.

Kuvio 5 esittåå pååltå påin katsottuna yhtenåistå kappa- letta, joka kåsittåå kaksi valo-ohjainta yhdistet-tynå vålitangolla.Figure 5 is a plan view of a unitary body comprising two light guides connected by a spacer bar.

1· 3 918101 · 3 91810

Kuvio 6 esittåå kuvion 5 mukaista vålitankoa sivusta kat-sottuna.Fig. 6 shows a side view of the intermediate rod according to Fig. 5.

Kuvio 7 esittåå kuvion 5 mukaista valo-ohjainta sivusta katsottuna.Fig. 7 shows a side view of the light guide according to Fig. 5.

5 Kuviossa 1, jossa esitetåån valojohdetta 10, on LEDiien upotuspaikat merkitty viitenumerolla 12. Kohdista 13 levy 11 on kiinnitetty nåytdn pohjaan.5 In Fig. 1, which shows the light guide 10, the recessed locations of the LEDs are indicated by the reference number 12. At the points 13, the plate 11 is fixed to the bottom of the display.

Kuviossa 3 nåhdåån valojohteen levy 11 kahden erillisen valo-ohjaimen 20 suojaamana. Kuviossa 4 nåhdåån tarkemmin 10 valo-ohjain, jossa pinta 21 on kaareva LEDrien 12 suojapin-ta, ja 22 on tasainen, levyyn 11 kiinnitettåvå elin. LED:it 12 eivåt tietenkåån nåy pinnan 21 låpi kuvioiden 3 ja 4 mukaisissa laitteissa, vaan ne on merkitty nåkyviksi kuvi-oissa ainoastaan valo-ohjaimen rakenteen selventåmiseksi.Figure 3 shows a light guide plate 11 protected by two separate light guides 20. Figure 4 shows in more detail a light guide 10 in which the surface 21 is a curved protective surface of the LEDs 12, and 22 is a flat member to be attached to the plate 11. Of course, the LEDs 12 are not visible through the surface 21 in the devices of Figures 3 and 4, but are marked in the figures only to clarify the structure of the light guide.

15 Kuvio 5 esittåå pååltå påin katsottuna keksinnon eråstå edullista suoritusmuotoa, jossa kaksi valo-ohjainta 20 on vålitangon 23 avulla yhdistetty yhdeksi kappaleeksi. Kappa-le on kohdista 24 kiinnitettåvisså nåyton pohjaan esimer-kiksi juottamalla. Tåmå kappale on edullisesti tehty yhte-20 nåisestå, heijastavasta peltilevystå. Pellistå tehdyt ra-kenteet ovat valmistuskustannuksiltaan edullisia ja ne on helposti asennettavissa paikoilleen.Fig. 5 is a plan view of a preferred embodiment of the invention in which the two light guides 20 are connected in one piece by means of a spacer bar 23. Kappa-le can be attached at 24 points to the bottom of the display, for example by soldering. This piece is preferably made of a single-piece, reflective sheet metal plate. Structures made of sheet metal are inexpensive to manufacture and can be easily installed in place.

Alan ammattimiehelle on selvåå, ettå keksinnon erilaiset sovellusmuodot voivat vaihdella jåljempånå esitettåvien 25 patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments of the invention may vary within the scope of the claims set forth below.

Claims

1. Anordning for styrning av ljuset hos en flytkristall-skårmbild, dvs. en 1jusstyrenhet, som placeras på en fotokonduktor ovanfor och bredvid 1jusalstrande fotodioder, och 5 vilken 1jusstyrenhet (20) år gjord av ett material i vilket ytan som vetter mot ljuskållan år 1jusreflekterande, kånnetecknad av att 1jusstyrenheten år ett separat stycke med avseende på fotokonduktorn (10).An apparatus for controlling the light of a liquid crystal display, i.e. a light control unit placed on a photoconductor above and next to light-emitting photodiodes, and said light control unit (20) is made of a material in which the surface facing the light source is light reflective, characterized in that the light control unit is a separate piece with respect to the photoconductor (10). ).

2. Ljusstyrenhet enligt patentkrav 1, kånnetecknad av att den ljusreflekterande ytan som vetter mot ljuskållan år av ett styvt material.Light control unit according to claim 1, characterized in that the light-reflecting surface facing the light source is made of a rigid material.

3. Ljusstyrenhet enligt patentkrav 1 eller 2, kånnetecknad 15 av att materialet i den ljusreflekterande ytan som vetter mot ljuskållan år en reflekterande metall.Light controller according to claim 1 or 2, characterized in that the material in the light-reflecting surface facing the light source is a reflective metal.

4. Ljusstyrenhet enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kånnetecknad av att materialet i den ljusreflekterande ytan som vet- 20 ter mot ljuskållan år en metall beklådd med en reflekterande belåggning, hård plast eller dylikt.Light control unit according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the material in the light-reflecting surface which is resistant to the light source is a metal lined with a reflective coating, hard plastic or the like.

5. Ljusstyrenhet enligt något av patentkrav 1-4, kånnetecknad av att den med hjålp av mellanstånger (23) av styvt ma- 25 terial år forbunden med andra 1jusstyrenheter (20) i samma • flytkristallskårmbild, varvid de skilda 1jusstyrenheterna jåmte mellanstånger bildar ett enhetligt stycke som kan fås-tas vid bottnet av flytkristallskårmbilden.Light controller according to any one of claims 1-4, characterized in that it is connected to other light controllers (20) in the same liquid crystal display by means of intermediate bars (23) of rigid material, whereby the separate 1 light controllers together with intermediate bars form a uniform a piece which can be obtained at the bottom of the liquid crystal screen.

6. Enhetligt stycke for styvning av ljuset vid en flytkris- tallbildskårm, kånnetecknat av att det utgors av ljusstyren-heter (20) enligt något av patentkraven 1-4 och av styrenhe-terna sammanbindande mellanstånger (23) , som till antalet kan vara en eller flera, och att stycket år fåstbart vid 35 bottnen av flytkristallbildskårmen.6. A uniform piece for stiffening the light at a liquid crystal display, characterized in that it consists of light controllers (20) according to any one of claims 1-4 and interconnecting bars (23) of the controllers, which in number can be a or more, and that the piece is obtainable at the bottom of the liquid crystal display.

7. Stycke enligt patentkrav 6, kånnetecknat av att det från borjan bearbetats som ett enhetligt stycke.7. A piece according to claim 6, characterized in that it was processed as a unitary piece from the beginning.