KR20010076312A - Optical waveguide sheet, surface illuminant device and display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도광판, 면광원장치 및 표시장치에 관한 것으로, 특히 코너부로부터의 광입력을 실시하는 형의 도광판과, 그렇게 개량된 도광판을 이용한 면광원장치 및 동 면광원장치를 액정표시패널의 조명에 이용한 표시장치에 관한 것이다. 본 발명은 예를 들면, 휴대전화에 부설되는 액정표시장치, 거기에 사용되는 면광원장치 및 도광판에 적용된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light guide plate, a surface light source device and a display device. In particular, a light guide plate of a type that performs light input from a corner portion, and a surface light source device and a copper surface light source device using the improved light guide plate are used to illuminate a liquid crystal display panel. It relates to a display device used for. The present invention is applied to, for example, a liquid crystal display device attached to a cellular phone, a surface light source device and a light guide plate used therein.
액정표시장치의 액정표시패널을 면광원장치에 의해 조명하는 것은 주지의 사실이다. 일반적으로, 면광원장치는, 도광판과 거기에 1 차광을 공급하는 1 차 광원을 구비하고 있다. 종래, 1 차 광원으로는 막대형상의 형광램프 (냉음극관) 가 널리 사용되어 왔으나, 최근에는 LED (발광 다이오드: 이하 동일) 와 같은 점형상 내지 국소적인 발광원을 이용한 것이 채용되고 있다.It is well known that the liquid crystal display panel of the liquid crystal display device is illuminated by the surface light source device. In general, the surface light source device includes a light guide plate and a primary light source for supplying primary light. Conventionally, rod-shaped fluorescent lamps (cold cathode tubes) have been widely used as primary light sources, but recently, those using point-like or local light emitting sources such as LEDs (light emitting diodes) are employed.
특히, 휴대전화와 같은 소형 기기에 부설되는 비교적 작은 표시 스크린을 갖는 액정표시장치에서는, 이것이 주류가 되고 있다.In particular, in a liquid crystal display device having a relatively small display screen attached to a small device such as a cellular phone, this is the mainstream.
도 10 에, 국소 발광원을 이용한 종래의 면광원장치로 액정표시패널을 조명하도록 한 액정표시장치의 일례를 분해사시도로 나타낸다. 또, 도 11 에는, 면광원장치의 라인 B-B 에 따른 단면구조를 나타낸다.10 shows an exploded perspective view of an example of a liquid crystal display device in which a liquid crystal display panel is illuminated by a conventional surface light source device using a local light emitting source. 11, the cross-sectional structure along the line B-B of a surface light source device is shown.
양 도면을 참조하면, 액정표시장치 (1) 는 면광원장치 (3) 로 조명되는 액정표시패널 (2) 을 가지고 있다. 면광원장치 (3) 는 도광판 (6), LED (점형상 광원) (8), 및 반사시트 (5) 를 구비한다. 도광판 (6) 은 거의 쐐기형상의 단면을 가지며, 한쪽 메이저면이 출사면 (6B) 을 제공하고, 다른 쪽 메이저면이 배면 (6A) 을 제공하고 있다. 또한, 도광판 (6) 은 그 두꺼운 측의 단부에서, 출사면 (6B) 과 배면 (6A) 을 연결하도록 거의 45 도의 경사로 커트된 형상을 가지고 있다. 이 경사면이 광로절곡면 (6C) 을 제공한다.Referring to both figures, the liquid crystal display device 1 has a liquid crystal display panel 2 which is illuminated by the surface light source device 3. The surface light source device 3 includes a light guide plate 6, an LED (point light source) 8, and a reflection sheet 5. The light guide plate 6 has a substantially wedge-shaped cross section, one major surface providing an exit surface 6B, and the other major surface providing a rear surface 6A. Further, the light guide plate 6 has a shape cut at an inclination of approximately 45 degrees so as to connect the exit surface 6B and the back surface 6A at the end on the thick side thereof. This inclined surface provides the optical path bending surface 6C.
반사시트 (5) 는 예를 들면 백색 PET 필름으로 이루어지고, 배면 (6A) 에서 누출된 광을 반사하여 도광판 (6) 내로 되돌려 광의 손실을 방지한다. 또한,난 (亂) 반사에 의해 다양한 전파방향의 광을 생성하여, 출사면 (6B) 으로부터의 출사를 촉진한다.The reflective sheet 5 is made of, for example, a white PET film, reflects light leaked from the back surface 6A, and returns to the light guide plate 6 to prevent loss of light. Moreover, light in various propagation directions is generated by egg reflection, and emission from the emission surface 6B is promoted.
LED (8) 는 필요한 밝기에 따라 1 개 또는 여러개 배치되고, 전체로 1 차 광원을 구성하고 있다. 본 예에서는 4 개의 LED 가 등간격으로 배치되어 있다. 도 11 에 나타낸 바와 같이, 이들 LED (8) 는 광로절곡면 (6C) 의 거의 바로 밑에 배치되고, 광입사면 (6D) 을 통해 광로절곡면 (6C) 을 향해 1 차광을 공급한다. 여기서, 광입사면 (6D) 은 배면 (6A) 의 가장자리부가 제공하는 띠형상의 면영역이며, 동 가장자리부의 선단에서 광로절곡면 (6C) 과 만나 하나의 에지라인을 형성하고 있다.One or several LEDs 8 are arranged according to the required brightness, and constitute the primary light source as a whole. In this example, four LEDs are arranged at equal intervals. As shown in Fig. 11, these LEDs 8 are disposed almost immediately under the optical path bent surface 6C, and supply primary light through the light incident surface 6D toward the optical path bent surface 6C. Here, the light incidence surface 6D is a band-shaped surface region provided by the edge portion of the back surface 6A, and meets the optical path bent surface 6C at the tip of the edge portion to form one edge line.
LED (8) 가 점등되면, 광입사면 (6D) 을 통해 도광판 (6) 내에 광이 도입된다. 도입된 광의 대부분은 광로절곡면 (6C) 에 내부입사한다. 그리고, 내부입사광의 상당 부분은 광로절곡면 (6C) 에서 내부반사되어, 거의 90 도의 방향전환이 이루어진다. 광로절곡면 (6C) 에서 내부반사된 광은, 전체로서 광로절곡면 (6C) 내지 가장자리부로부터 멀어지는 방향을 따라 도광판 (6) 내에 전파된다.When the LED 8 is turned on, light is introduced into the light guide plate 6 via the light incident surface 6D. Most of the introduced light is internally incident on the optical path bending surface 6C. And a substantial part of the internal incident light is internally reflected at the optical path bent surface 6C, whereby a direction change of approximately 90 degrees is achieved. The light reflected internally at the optical path bent surface 6C propagates in the light guide plate 6 along the direction away from the optical path bent surface 6C to the edge as a whole.
잘 알려진 바와 같이, 이 과정에서, 배면 (6A), 출사면 (6B) 에 의한 내부반사, 반사시트 (5) 에 의한 반사 (배면 (6A) 으로부터의 누설후) 등을 경험하면서, 출사면 (6B) 으로부터 서서히 출사가 일어난다. 이 출사광 (조명출력) 이 액정표시패널 (2) 의 조명에 이용된다.As is well known, in this process, the exit face (6A), the internal reflection by the exit face 6B, the reflection by the reflective sheet 5 (after leakage from the back 6A), and the like, while experiencing the exit face ( Emission slowly occurs from 6B). This output light (light output) is used for illumination of the liquid crystal display panel 2.
출사면 (6B) 으로부터의 출사를 촉진하기 위해, 출사면 (6B) 에 다수의 미소조면화 영역 (소위 광산란 패턴) 을 형성하거나, 또는 출사면 (6B) 전체를 조면화하는 등의 수단이 필요에 따라 채용된다.In order to promote the emission from the exit surface 6B, a means such as forming a large number of micro roughening regions (so-called light scattering patterns) on the exit surface 6B, or roughening the entire exit surface 6B is required. Are employed according to.
이상 설명한 종래기술에서 문제가 되는 것은, 도광판 (6) 의 사이즈에 비해 개개의 광원 (LED) (8) 의 발광면적이 작기 때문에, 출사면 (6B) 의 휘도에 현저하게 불균일이 발생하기 쉽다는 것이다. 즉, 도 12 에 예시한 바와 같이, 출사면 (6B) 중에서 각 LED (8) 에 대응하여 명부 (明部: 파선참조) 가 나타나는 한편, 명부와 명부의 중간 또는 코너부에는 암부 (暗部: 휘도부족부분) 가 나타난다.The problem in the prior art described above is that since the light emitting area of each light source (LED) 8 is small compared to the size of the light guide plate 6, a nonuniformity tends to be remarkably prominent in the luminance of the exit surface 6B. will be. In other words, as illustrated in FIG. 12, a blind spot (dashed line reference) appears in the emission surface 6B corresponding to each of the LEDs 8, while a dark part is formed at the middle or the corner of the blind spot and the blind spot. Lack) appears.
이 문제는, 예를 들면 다수의 LED (8) 를 밀집배치하면 완화되지만, 이는 배선구조를 복잡하게 하여 경제적으로도 유리하지 않다.This problem is alleviated by densely arranging a large number of LEDs 8, for example, but this makes the wiring structure complicated and is not economically advantageous.
또, 넓은 각도 확장을 가져서 광을 출사하는 1 차 광원, 예를 들면 발산성의 출사각도 특성을 가진 LED (8) 를 광로절곡면 (6C) 을 따라 배치한 경우도, 휘도 불균일은 완화된다.Further, even when a primary light source that emits light with a wide angular extension, for example, an LED 8 having divergence emission angle characteristics along the optical path bend surface 6C, luminance unevenness is alleviated.
그러나, 이 수법에서는, 도광판 (6) 에의 입사시의 입사각이 큰 광성분이 많아진다. 그리고, 광학 지식에 의하면, 저굴절율 매체 (공기) 로부터 고굴절율 매체 (투광성 수지 등) 에의 입사각이 클수록, 광의 계면투과율 (도광판내에의 도입율) 은 수직 입사에 비해 낮아진다. 따라서, 이 수법에 의지하여 상기 문제를 해결하고자 하는 것에는 무리가 있다.However, in this method, the light component with a large incident angle at the time of incidence into the light guide plate 6 increases. And, according to optical knowledge, the larger the angle of incidence from the low refractive index medium (air) to the high refractive index medium (translucent resin, etc.), the lower the interfacial transmittance of light (introduction rate into the light guide plate) is compared with the normal incidence. Therefore, it is unreasonable to solve the above problem based on this technique.
또한, 상기 광산란 패턴의 출사촉진능력에 장소에 따른 강약을 부여하여, 그에 의해 휘도 불균일을 완화할 수도 있다. 이 수법에 의하면, 휘도부족이 되기 쉬운 부분 (명부와 암부 사이 또는 코너부) 에서는 미소조면 영역의 밀도가 높게 설정되고, 명부에서는 동 밀도가 낮게 설정된다.Further, strength and weakness of the light scattering pattern can be given to the emission promoting ability of the light scattering pattern to thereby alleviate the luminance unevenness. According to this method, the density of the microrough surface area is set high in the part (between the light part and the dark part or the corner part) which tends to be lacking in luminance, and the same density is set low in the wrist.
그러나, 이 광산란 패턴에 의지한 수법에는 부작용이 있다. 즉, 휘도부족을 해소하기 위해 미소조면 영역을 고밀도로 형성하면, 그 부분의 시각적인 품질이 저하되어 소위 「번쩍거림」이 느껴지게 된다. 또, 미소조면 영역을 고밀도로 형성한 영역과 그 이외의 영역의 경계가 부각되는 현상도 발생한다. 이러한 부작용은, 면광원장치 또는 그것을 내장한 액정표시장치의 상품가치를 손상하여, 예를 들면 휴대전화에 장비한 경우, 소비자에게 경원시되는 원인이 된다.However, the technique based on this light scattering pattern has side effects. In other words, when the microrough surface region is formed at a high density to eliminate the lack of luminance, the visual quality of the portion is deteriorated, so that a so-called "sparkling" is felt. Moreover, the phenomenon which the boundary of the area | region which formed the microrough surface area | region with high density and the area | region other than that arises also arises. Such side effects damage the product value of the surface light source device or the liquid crystal display device incorporating the same, and cause, for example, when the mobile phone is equipped with a mobile phone, to the consumer.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결한 면광원장치, 표시장치 및 거기에 사용되는 개량된 도광판을 제공하는 것이다. 구체적으로 말하면, 본 발명은 적은 점형상 광원 (LED 로 대표되는 국소 발광 디바이스를 이용한 광원) 으로부터의 광입력에 의해 용이하게 출사면의 휘도를 균일화할 수 있도록 도광판을 개량하고, 이를 면광원장치 및 표시장치에 이용하여 상술한 문제를 해결하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a surface light source device, a display device and an improved light guide plate used therein which solve the above problems. Specifically, the present invention improves the light guide plate so that the brightness of the emission surface can be easily uniformed by the light input from a small point light source (light source using a local light emitting device represented by LED), and the surface light source device and This problem is solved by using the display device.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정표시장치의 전체 배치의 개략을 분해사시도로 나타낸 것이다.1 is an exploded perspective view illustrating an outline of an entire arrangement of a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b는 도 1 에 나타낸 실시예에서 채용되고 있는 도광판을 출사면측에서 본 평면도, 및 라인 A-A 에 따른 단면도로 나타낸 것이다.2A and 2B are a plan view of the light guide plate employed in the embodiment shown in FIG. 1 seen from the emission surface side, and a cross sectional view along the line A-A.
도 3 은 제 2 실시예에서 채용되는 도광판을 출사면측에서 본 평면도면으로 나타낸 것이다.3 is a plan view of the light guide plate employed in the second embodiment as seen from the emission surface side.
도 4 는 제 3 실시예에서 채용되는 도광판을 출사면측에서 본 평면도면으로 나타낸 것이다.4 is a plan view of the light guide plate employed in the third embodiment as seen from the emission surface side.
도 5 는 제 4 실시예에서 채용되는 도광판을 출사면측에서 본 평면도면으로 나타낸 것이다.Fig. 5 is a plan view of the light guide plate employed in the fourth embodiment as seen from the emission surface side.
도 6 은 제 5 실시예에서 채용되는 도광판의 입사광 안내부를 사시도로 나타낸 것이다.6 is a perspective view showing an incident light guide part of the light guide plate employed in the fifth embodiment.
도 7 은 도광판에 형성되는 광로절곡면의 변형예를 나타낸 평면도이다.7 is a plan view showing a modification of the optical path bending surface formed on the light guide plate.
도 8 은 도광판에 형성되는 광로절곡면의 또 하나의 변형예를 나타낸 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing yet another modification of the optical path bending surface formed on the light guide plate.
도 9 는 프론트 라이팅에의 적용에 대해 설명하는 사시도이다.9 is a perspective view illustrating an application to front writing.
도 10 은 국소 발광원을 이용한 종래의 면광원장치로 액정표시패널을 조명하도록 한 액정표시장치를 사시도로 나타낸 것이다.10 is a perspective view of a liquid crystal display device for illuminating the liquid crystal display panel with a conventional surface light source device using a local light emitting source.
도 11 은 도 10 에 나타낸 종래예의 면광원장치에 대해, 라인 A-A 에 따른 단면을 나타낸 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line A-A for the surface light source device of the conventional example shown in FIG.
도 12 는 도 10, 도 11 에 나타낸 종래예에서의 출사면상의 휘도의 불균일에 대해 설명하는 평면도이다.It is a top view explaining the nonuniformity of the brightness | luminance on the emission surface in the conventional example shown to FIG. 10, FIG.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing
1, 11 : 액정표시장치 2 : 액정표시패널1, 11: liquid crystal display device 2: liquid crystal display panel
3, 13 : 면광원장치 6, 16, 26, 36, 46 : 도광판3, 13: surface light source device 6, 16, 26, 36, 46: light guide plate
6A, 16A : 도광판의 배면 6B, 16B, 26B : 도광판의 출사면6A, 16A: Back surface of LGP 6B, 16B, 26B: Output surface of LGP
6C, 16C : 광로절곡면 6D, 16D, 26D : 도광판의 광입사면6C, 16C: optical path bending surface 6D, 16D, 26D: light incident surface of the light guide plate
8, 18 : LED (발광 다이오드)8, 18: LED (Light Emitting Diode)
본 발명은 우선 광을 출력하기 위한 출사면, 상기 출사면을 등진 배면, 및 광입력이 실시되는 적어도 하나의 광입력코너부를 갖는 도광판을 개량한다.The present invention firstly improves a light guide plate having an output surface for outputting light, a rear surface which is equal to the emission surface, and at least one light input corner portion to which light input is applied.
본 발명에 따라 개량된 도광판에서는, 상기 광입력코너부는, 「비스듬히 잘려진 형상」을 가지며, 상기 광입력부로부터 상기 도광판내로 도입된 광은, 상기 광입력코너부로부터 멀어지도록 전파된다.In the light guide plate improved according to the present invention, the light input corner portion has a "skew shape" and light introduced into the light guide plate from the light input portion is propagated away from the light input corner portion.
전형적인 형태에 있어서는, 상기 「비스듬히 잘려진 형상」은, 상기 출사면 및 상기 배면에 대해 경사진 광로절곡면을 포함하고, 상기 광입력부로부터 상기 도광판내로 도입된 광은, 상기 광로절곡면에서 내부반사된 후에, 상기 광입력코너부로부터 멀어지도록 전파된다.In a typical form, the "skewed shape" includes an optical path bending surface that is inclined with respect to the exit surface and the rear surface, and the light introduced into the light guide plate from the light input unit is internally reflected at the optical path bending surface. Thereafter, it propagates away from the light input corner portion.
이 개량에 의해, 광로절곡면에서의 내부반사후에 비교적 좁은 각도범위 (통상 90 도) 로 넓어지도록 1 차광을 공급해주면, 도광판내에 거의 구석구석까지 광이 도달하여, 출사면의 휘도가 용이하게 균일화된다.By this improvement, when the primary light is supplied to be widened to a relatively narrow angle range (typically 90 degrees) after the internal reflection at the optical path bending surface, light reaches almost every corner in the light guide plate, and the luminance of the exit surface is easily uniformed. do.
이러한 특징은, 도광판 (6) 의 한 변을 따라 1 차 광원 (LED (8)) 을 배치한 종래기술 (도 10 ∼ 도 12 참조) 에서는 볼 수 없는 것이다. 왜냐하면, 종래기술에서는, 광로절곡면 (6C) 에서의 내부반사후에 비교적 넓은 각도범위 (통상 거의 180 도) 로 넓어지도록 1 차광을 공급하지 않으면 도광판내에 거의 구석구석 광을 도달하게 할 수 없기 때문이다.This feature cannot be seen in the prior art (see FIGS. 10 to 12) in which the primary light source (LED 8) is disposed along one side of the light guide plate 6. This is because in the prior art, it is impossible to reach almost every corner light in the light guide plate unless primary light is supplied to be widened in a relatively wide angular range (usually about 180 degrees) after internal reflection at the optical path bending surface 6C. .
여기서, 1 차광의 입사는, 도광판의 배면의 코너부에 대응한 부분이 제공하는 광입사면을 통하여 실시되면 된다. 또, 코너부에 도광판의 배면으로부터 돌출된 입사광 안내부를 형성하고, 이를 통하여 광입사가 실시되어도 된다.Here, incident of primary light beam may be performed through the light incident surface provided by the part corresponding to the corner part of the back surface of the light guide plate. Moreover, the incident light guide part which protrudes from the back surface of the light guide plate may be formed in a corner part, and light incidence may be given through this.
다음, 본 발명은 적어도 하나의 1 차 광원과, 도광판을 포함하는 면광원장치에 적용된다. 여기서, 도광판으로는 상기 개량된 도광판이 사용된다. 즉, 도광판은 광을 출력하기 위한 출사면, 상기 출사면을 등진 배면, 및 상기 1 차 광원이 공급하는 광의 입력이 실시되는 적어도 하나의 광입력부를 갖는다.Next, the present invention is applied to a surface light source device including at least one primary light source and a light guide plate. Here, the improved light guide plate is used as the light guide plate. That is, the light guide plate has an output surface for outputting light, a rear surface which is equal to the emission surface, and at least one light input unit for inputting light supplied from the primary light source.
상기 광입력코너부는 비스듬히 잘려진 형상을 가지며, 상기 1 차 광원의 방출광은, 상기 광입력코너부에서 상기 도광판내로 도입된 후, 상기 도광판내에 퍼지도록 전파된다. 전형적인 형태에서는, 상기 「비스듬히 잘려진 형상」은 상기출사면 및 상기 배면에 대해 경사진 광로절곡면을 포함하고, 상기 광입력부로부터 상기 도광판내로 도입된 광은, 상기 광로절곡면에서 내부반사된 후에, 상기 광입력코너부로부터 멀어지도록 전파된다.The light input corner portion has a shape cut obliquely, and the emitted light of the primary light source is introduced into the light guide plate from the light input corner portion and then propagated to spread within the light guide plate. In a typical form, the "oblique cut shape" includes an optical path bending surface inclined with respect to the exit surface and the rear surface, and the light introduced into the light guide plate from the light input portion is internally reflected at the optical path bending surface, It propagates away from the light input corner portion.
예를 들면, 광입력코너부의 근방에, 어느 정도의 각도 넓어짐을 가지고 광로절곡면을 향하여 광을 방출하는 LED 를 배치하면, 도광판내에 거의 구석구석까지 광을 도달하게 할 수 있다.For example, by arranging LEDs that emit light toward the optical path bent surface with a certain degree of widening in the vicinity of the light input corner, light can reach almost every corner in the light guide plate.
여기서, 1 차광의 입사는, 도광판의 배면의 코너부에 대응한 부분이 제공하는 광입사면을 통하여 실시되면 된다. 또, 광입력코너부에, 도광판의 배면으로부터 돌출된 입사광 안내부를 설치하고, 이를 통하여 광입사가 실시되어도 된다. 1 차 광원은, 광입사면의 근방 또는 입사광 안내부 선단의 근방의 적소에 배치된다.Here, incident of primary light beam may be performed through the light incident surface provided by the part corresponding to the corner part of the back surface of the light guide plate. Incidentally, the incident light guide portion protruding from the rear surface of the light guide plate may be provided in the light input corner portion, whereby light incidence may be performed. The primary light source is disposed in the vicinity of the light incident surface or in the vicinity of the tip of the incident light guide portion.
상기와 같이 개량된 면광원장치를 액정표시패널의 조명을 위해 배치하면, 표시장치가 구성된다. 백라이팅에 한하지 않고 프론트 라이팅의 형태로 면광원장치를 배치해도 된다. 개량된 면광원장치의 상술한 특징은, 표시장치에도 반영된다. 즉, 광입력코너부에 대응하여 형성된 소수의 1 차 광원 (전형적으로는 LED) 을 이용하여, 도광판의 출사면 전체에 거의 균일한 휘도를 부여하고, 이를 통하여 표시장치의 표시스크린의 명암 얼룩을 억제할 수 있다. 이 때, 종래기술과 같은 고밀도의 광산란 패턴은 불필요하며, 따라서 그에 기인하는 「번쩍거림」도 회피된다.If the improved surface light source device is arranged for illumination of the liquid crystal display panel, the display device is constructed. The surface light source device may be arranged not only in the backlight but also in the form of front lighting. The above-mentioned feature of the improved surface light source device is also reflected in the display device. That is, by using a small number of primary light sources (typically, LEDs) formed corresponding to the light input corners, the luminance is almost uniformly applied to the entire emission surface of the light guide plate, thereby preventing the contrast of the display screen of the display device. It can be suppressed. At this time, the high-density light-scattering pattern as in the prior art is unnecessary, and therefore "glare" resulting therefrom is also avoided.
(실시예)(Example)
이하, 도 1 ∼ 도 10 을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 각 도면에 있어서, 이해를 용이하게 하기 위해, 각 요소의 치수, 형상 등은 적절히 과장하여 나타내고 있다. 또, 도 10 ∼ 도 12 와 공통으로 사용되고 있는 요소에 대해서는 공통된 부호가 부여되고, 중복된 설명은 적절히 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described with reference to FIGS. In each drawing, in order to make understanding easy, the dimension, shape, etc. of each element are exaggerated and shown suitably. In addition, about the element used in common with FIGS. 10-12, a common code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.
[제 1 실시예][First Embodiment]
먼저 도 1 을 참조하면, 본 실시예의 표시장치 (액정표시장치) 의 개략구조가 나타나 있다. 액정표시장치 (11) 는, 예를 들면 휴대전화의 디스플레이에 적용되는 것으로, 액정표시패널 (2) 을 배후에서 조명하는 면광원장치 (13) 를 구비하고 있다.Referring first to Fig. 1, a schematic structure of a display device (liquid crystal display device) of this embodiment is shown. The liquid crystal display device 11 is applied to the display of a mobile telephone, for example, and is provided with the surface light source device 13 which illuminates the liquid crystal display panel 2 from behind.
면광원장치 (13) 는 도광판 (16), LED (점형상 광원) (18), 반사시트 (5) 를 구비한다. 도광판 (16) 은 예를 들면 아크릴 수지 (PMMA 수지 등) 또는 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 투광성 부재로서, 후술하는 광로절곡면 부분을 제외하고 거의 균일한 두께를 가지고 있다. 도광판 (16) 은, 한쪽 메이저면이 출사면 (16B) 을 제공하고, 다른쪽 메이저면이 배면 (16A) 을 제공한다.The surface light source device 13 includes a light guide plate 16, an LED (point light source) 18, and a reflection sheet 5. The light guide plate 16 is a translucent member made of, for example, an acrylic resin (PMMA resin or the like) or a cycloolefin resin, and has a substantially uniform thickness except for the optical path bent surface portion described later. The light guide plate 16 has one major surface providing the exit surface 16B, and the other major surface providing the rear surface 16A.
도 2a 및 도 2b는, 도 1 에 나타낸 실시예에서 채용되고 있는 도광판을 출사면측에서 본 평면도, 및 라인 A-A 에 따른 단면도로 나타낸 것이다. 이들 도면에서 분명한 바와 같이, 도광판 (16) 은 거의 직사각형의 전체 형상을 가지며, 그 한변의 양단의 코너부에, 출사면 (16B) 과 배면 (16A) 을 연결하는 광로절곡면 (16C) 을 구비하고 있다. 본 실시예에서는, 이들 2 개의 코너부가 광입력코너부를 제공한다.2A and 2B are a plan view of the light guide plate employed in the embodiment shown in FIG. 1 as viewed from the emission surface side, and a cross sectional view along the line A-A. As is clear from these figures, the light guide plate 16 has an almost rectangular overall shape, and has an optical path bent surface 16C connecting the emission surface 16B and the rear surface 16A to corner portions at both ends thereof. Doing. In this embodiment, these two corner portions provide light input corner portions.
광로절곡면 (16C) 은 도광판 (16) 의 한변의 양단 코너부를 비스듬히 잘라낸 형상의 사면에 대응한다. 광로절곡면 (16C) 의 가장자리는 상기 한변에 대해 각도 (θ1) 를 이루고 있다. 또, 광로절곡면 (16C) 은 출사면 (16B) 및 배면 (16A) 에 대해 각각 각도 (θ2) 를 이루는 사면으로 되어 있다. 각도 (θ1) 의 전형치는 약 45 도이며, 실제적인 범위는 45 도 ±15 도 정도 (약 30 도 ∼ 60 도) 이다. 또, 각도 (θ2) 의 실제적인 범위는 약 45 도 ∼ 약 20 도의 범위이다. 각도 (θ1,θ2) 는 이들 실제적인 범위에서 선택되는 것이 바람직하다.The optical path bent surface 16C corresponds to a slope of a shape in which both corner portions of one side of the light guide plate 16 are cut out at an angle. The edge of the optical path bent surface 16C forms an angle θ1 with respect to the one side. The optical path bent surface 16C is an inclined surface that forms an angle θ2 with respect to the emission surface 16B and the back surface 16A, respectively. The typical value of the angle θ1 is about 45 degrees, and the actual range is about 45 degrees ± 15 degrees (about 30 degrees to 60 degrees). Moreover, the practical range of angle (theta) 2 is the range of about 45 degree | times to about 20 degree | times. The angles θ1 and θ2 are preferably selected from these practical ranges.
본 실시예에서는 비스듬히 잘라낸 형상에 의해, 배면 (16A) 의 사이즈는 출사면 (16B) 의 사이즈보다 다소 커진다. 일반적으로는, 1 차 광원 (18) 이 배치되는 측의 메이저면이, 다른 메이저면보다 다소 커진다. 이는 광로절곡면 (16C) 의 기능 (내부반사에 의한 광로절곡) 에서 생각하면 당연한 것이다.In this embodiment, the size of the back surface 16A is somewhat larger than the size of the exit surface 16B due to the shape cut out at an angle. In general, the major surface on the side where the primary light source 18 is disposed is somewhat larger than the other major surfaces. This is natural considering the function of the optical path bending surface 16C (optical path bending by internal reflection).
도 2a 중에 나타낸 직사각형의 파선은, 본 실시예에서의 유효발광영역을 나타내고 있고, 액정표시패널 (2) 의 표시스크린의 사이즈는, 이 유효발광영역과 동일하거나 그보다 약간 밑돌고 있다.The rectangular broken line shown in FIG. 2A shows the effective light emitting area in the present embodiment, and the size of the display screen of the liquid crystal display panel 2 is equal to or slightly below this effective light emitting area.
각 광로절곡면 (16C) 에 대응하여, 배면 (16A) 의 일부가 광입사면 (16D) 을 제공하고 있다. 도 2b 에 나타낸 바와 같이, 1 차 광원 (LED) (18) 은 이들 광입사면 (16D) 을 향하여 광을 방출하도록 배치된다. 환언하면, 각 광입력코너부에 있어서, 광로절곡면 (16C), 광입사면 (16D), LED (18) 은 도광판 (6) 의 두께방향을 따라 거의 정열된 관계에 있다.Corresponding to each optical path bent surface 16C, a part of the back surface 16A provides the light incident surface 16D. As shown in FIG. 2B, the primary light source (LED) 18 is arranged to emit light toward these light incident surfaces 16D. In other words, in each light input corner portion, the optical path bent surface 16C, the light incident surface 16D, and the LED 18 are almost aligned in the thickness direction of the light guide plate 6.
또한, 출사면 (16B) 상에는, 종래기술에서 설명한 바와 같이, 필요에 따라출사촉진을 위한 광산란 패턴이 형성된다. 단, 광산란 패턴의 출사촉진능력 (예컨대, 미소조면화 영역의 피복밀도에 의존) 을 극단적으로 크게 해야하는 에어리어는 발생하기 어렵다. 왜냐하면, 코너부로부터 거의 90 도의 넓어짐 각도로 도광판 (16) 내로 광이 보내졌다면, 직사각형의 도광판 (16) 내에 용이하게 광이 도달하므로, 강한 광량부족경향을 갖는 에어리어가 발생하기 어렵기 때문이다. 광산란 패턴 대신 출사면 (16C) 전체를 조면화하여 출사촉진을 꾀하는 경우도 있다.Further, on the exit surface 16B, as described in the prior art, a light scattering pattern for emission promotion is formed as necessary. However, it is difficult to generate an area in which the light emission promoting ability of the light scattering pattern (e.g., depending on the coating density of the microroughened area) is extremely high. This is because if light is sent into the light guide plate 16 at a widening angle of approximately 90 degrees from the corner portion, the light easily reaches the rectangular light guide plate 16, so that an area having a strong light intensity deficiency tends not to occur. Instead of the light scattering pattern, the entire exit surface 16C may be roughened to promote emission.
이러한 도광판 (16) 은, 반사시트 (5) 와 함께 도시하지 않은 프레임에 수용되고, 배선기판 (17) 상의 소정 위치에 마운트된다. 배선기판 (17) 에는, 예컨대 휴대전화에 탑재되는 액정표시장치 (11) 의 액정표시패널 (2) 을 구동하기 위한 집적회로나, LED (18) 를 구동하기 위한 회로가 장비되어 있다.The light guide plate 16 is accommodated in a frame (not shown) together with the reflective sheet 5 and mounted at a predetermined position on the wiring board 17. The wiring board 17 is equipped with, for example, an integrated circuit for driving the liquid crystal display panel 2 of the liquid crystal display device 11 mounted in a cellular phone, and a circuit for driving the LED 18.
LED (18) 자신도 배선기판 (17) 상에 마운트된다. LED (18) 의 마운트 위치와 마운트 자세는, 그 방출광이 광입사면 (16D) 에 효율적으로 입사하도록 선택된다. 더욱 상세하게 말하면, 방출광의 주된 진행방향과 광로절곡면 (16C) 의 면방위 (각도 (θ1,θ2)) 의 관계나 방출광의 지향성의 강도 (광입사면 (16D) 을 향할 때의 각도 넓어짐) 를 고려하는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 각도 (θ1,θ2)) 나 방출광의 지향성의 강도를 고려하여, 출사면 (16B) 전체에 가능한한 균등하게 광이 도달하도록 LED (18) 의 마운트 위치와 마운트 자세가 설정되는 것이 바람직하다. 특히, 광로절곡면 (16C) 에서의 내부반사시에 큰 투과 로스가 나오지 않도록 고려되는 것이 바람직하다. 그러기 위해서는, 예컨대 방출광의대부분이 내부반사시에 여유를 가지고 전반사조건을 만족하도록 마운트 각도를 조정하면 된다.The LED 18 itself is also mounted on the wiring board 17. The mount position and mount posture of the LED 18 are selected so that the emitted light enters the light incident surface 16D efficiently. More specifically, the relationship between the main propagation direction of the emitted light and the surface orientation (angle (θ1, θ2)) of the optical path bending surface 16C or the intensity of the directivity of the emitted light (angle widening toward the light incident surface 16D) It is desirable to consider. That is, in consideration of the above-described angles θ1 and θ2 and the intensity of the directivity of the emitted light, the mount position and the mounting attitude of the LED 18 are set so that the light reaches the light emitting surface 16B as uniformly as possible. desirable. In particular, it is preferable to consider that a large permeate loss does not come out during internal reflection in the optical path bending surface 16C. To do this, for example, the mount angle may be adjusted so that most of the emitted light has a margin in internal reflection and satisfies the total reflection condition.
따라서, LED (18) 의 마운트 자세는, 반드시 광입사면 (16D) 에 정면으로 마주대하는 것은 아니고, 방출광의 주된 진행방향이 배면 (16A) 내지 출사면 (16B) 에 대해 소정 각도 경사지도록 선택되는 경우도 있을 수 있다.Therefore, the mounting attitude of the LED 18 is not necessarily opposed to the light incidence surface 16D in front, and is selected such that the main traveling direction of the emitted light is inclined by a predetermined angle with respect to the back surfaces 16A to 16B. There may be cases.
또한, LED (18) 의 마운트시에는, 방출광의 지향성의 강도 (각도 넓어짐) 에 대해, 종횡방향의 차이가 있음에 주의하는 것이 바람직하다. 즉, 도 1 에도 나타낸 바와 같이 장단축을 갖는 직방체 형상의 패키지로 구성된 LED (18) 의 경우, 방출광의 넓이는 단축방향보다도 장축방향에 대해 커진다. 환언하면, 광입사면 (16D) 상의 등입사 강도선은, 동심타원형상 (타원의 장축방향과 패키지의 장축방향과는 평행) 이 된다. 따라서, LED (18) 의 마운트시에는, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 장축방향을 광로절곡면 (16C) 의 가장자리와 평행하게 하는 것이 바람직하다.In addition, when mounting the LED 18, it is preferable to note that there is a difference in the longitudinal and horizontal directions with respect to the intensity (angle widening) of the emitted light. That is, in the case of the LED 18 comprised from the rectangular parallelepiped package which has a long short axis as shown also in FIG. 1, the width | variety of emitted light becomes larger with respect to a long axis direction than a short axis direction. In other words, the uniform incident intensity line on the light incident surface 16D becomes a concentric ellipse shape (parallel to the major axis direction of the ellipse and the major axis direction of the package). Therefore, when mounting the LED 18, as shown in Fig. 1, it is preferable to make the long axis direction parallel to the edge of the optical path bent surface 16C.
집적회로와 액정표시패널 (2) 사이의 전기적 접속에는 플렉시블 기판 (19) 이 이용되고 있는데, 이들 전기적인 접속구조에 대해서는, 본 발명의 요지와 특별한 관계가 없기 때문에 이 이상의 상세한 설명은 생략한다.The flexible substrate 19 is used for the electrical connection between the integrated circuit and the liquid crystal display panel 2, and since these electrical connection structures have no particular relationship with the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이상과 같이 구성된 액정표시장치 (11) 에서의 광의 거동에 대해 설명한다. LED (18) 가 점등되면, 광입사면 (16D) 을 통하여 도광판 (16) 내에 광이 도입된다. 도입된 광의 대부분은, 광로절곡면 (16C) 에 내부입사하여 내부반사된다. 내부입사시의 입사각이 임계각을 윗도는 성분은 전반사된다. 전반사되는 성분이 많을수록, 광로절곡면 (16C) 으로부터의 광의 누출은 적어진다. 여기서, 상술한 바와 같이, 각도 (θ2) (도 2b 참조) 와 LED (18) 의 마운트 자세 (방출광의 출사방향) 는 이 점을 배려하여 정해져 있다.The behavior of the light in the liquid crystal display device 11 configured as described above will be described. When the LED 18 is turned on, light is introduced into the light guide plate 16 through the light incident surface 16D. Most of the introduced light is internally incident on the optical path bending surface 16C and internally reflected. Components in which the incident angle at the time of internal incidence exceeds the critical angle are totally reflected. The more components are totally reflected, the less light leaks from the optical path bending surface 16C. Here, as described above, the angle θ2 (see FIG. 2B) and the mounting attitude of the LED 18 (the emission direction of the emitted light) are determined in consideration of this point.
또, LED (18) 의 방출광은, 그 소자 (디바이스) 의 특성에 따른 각도 넓어짐을 가지고 있다. 이 각도 넓어짐은, 광로절곡면 (16C) 에서의 내부반사에 의해 확장된다. 따라서, LED (18) 의 방출광의 각도 넓어짐이 90 도보다 매우 적어도, 내부반사후의 각도 넓어짐을 90 도에 가깝게 하는 것은 용이하다.In addition, the emitted light of the LED 18 has a wider angle depending on the characteristics of the device (device). This angle widening is extended by the internal reflection in the optical path bending surface 16C. Therefore, it is easy to bring the angle widening of the emitted light of the LED 18 to at least 90 degrees, so that the angle widening after the internal reflection is close to 90 degrees.
이렇게 하여 효율적으로 도광판 (16) 에 입력되어 방향전환된 광은, 각도 넓어짐으로써 광로절곡면 (16C) 으로부터 멀어지도록 도광판 (16) 내를 내부전파한다.In this way, the light which is efficiently input to the light guide plate 16 and turned is internally propagated in the light guide plate 16 so as to move away from the optical path bending surface 16C by widening the angle.
여기서 주의해야 할 점은, 내부전파의 방향이 배면 (16A) 및 출사면 (16B) 에 평행하지 않은 성분의 대부분은, 내부전파의 과정에서 반복되어 배면 (16A) 및 출사면 (16B) 에 내부입사한다. 출사면 (16B) 이 경면인 경우에는, 내부입사시이 입사각이 임계각을 밑도는 성분의 일부가 출사면 (16C) 으로부터 출사된다. 또, 출사면 (16C) 에, 상술한 광산란 패턴 또는 전면조면화에 의해 출사촉진이 도모되고 있는 경우에는, 그에 따라 출사가 촉진된다.It should be noted that most of the components whose direction of internal propagation is not parallel to the back surface 16A and the exit surface 16B are repeated in the process of internal propagation, and are thus internal to the back surface 16A and the exit surface 16B. Enter. When the exit surface 16B is a mirror surface, a part of components whose incidence angle is less than the critical angle at the time of internal incidence is emitted from the exit surface 16C. Moreover, when the emission promotion is aimed at the emission surface 16C by the above-mentioned light scattering pattern or whole surface roughening, an emission is accelerated accordingly.
이러한 출사 메커니즘에서 생각하여, 광로절곡면 (16C) 에서의 내부반사후의 LED (18) 의 방출광의 주된 진행방향은, 출사면 (16B) 과 평행하지 않고, 그로부터 소각도 기울어져 있는 것이 바람직하다. 이 경사각도는, 각도 (θ2) (도 2b 참조) 와 LED (18) 의 마운트 자세의 관계의 조정을 통하여, 설계적으로 정해지는 것이 바람직하다.Considering such an emission mechanism, it is preferable that the main traveling direction of the emission light of the LED 18 after the internal reflection on the optical path bent surface 16C is not parallel to the emission surface 16B, and the incineration is also inclined therefrom. This inclination angle is preferably determined by design through adjustment of the relationship between the angle θ2 (see FIG. 2B) and the mounting attitude of the LED 18.
일반적으로는, 이 경사각도가 너무 크면, 광로절곡면 (16C) 으로부터 떨어진 부분에 광이 도달하기 어려워지고, 너무 작으면 광로절곡면 (16C) 의 근방에서 출사강도가 저하된다. 배면 (16A) 으로부터 출사한 광은, 반사시트 (5) 에서 반사되어, 도광판 (16) 내로 되돌아가, 그 후 출사면 (16B) 에 내부입사하는 기회가 주어진다.In general, if the inclination angle is too large, light hardly reaches the portion away from the optical path bent surface 16C, and if it is too small, the emission intensity decreases in the vicinity of the optical path bent surface 16C. The light emitted from the back surface 16A is reflected by the reflective sheet 5, returned to the light guide plate 16, and is then given an opportunity to internally enter the exit surface 16B.
이렇게 하여 출사면 (16B) 으로부터 출사된 광은, 액정표시패널 (2) 에 공급된다. 백라이팅된 액정표시패널 (2) 은, 배선기판 (17) 에 장비된 구동회로에 의해 구동되고, 주지의 양태로 화상을 표시한다.In this way, the light emitted from the exit surface 16B is supplied to the liquid crystal display panel 2. The backlighted liquid crystal display panel 2 is driven by a drive circuit provided in the wiring board 17, and displays an image in a known manner.
상기 설명에서 알 수 있듯이, 종래기술 (도 10 ∼ 도 12 참조) 과 달리, 코너부로부터 광공급을 실시하기 때문에, 도광판 (16) 내의 내부전파광에 부여하는 각도 넓어짐이 좁아도, 도광판 (16) 내에 거의 균일하게 광을 도달하게 하는 것이 용이하다. 도광판 (16) 이 거의 직사각형인 전형적인 경우에 있어서, 내부전파광의 각도 넓어짐은 90 도 정도이면 된다. 이에 비해 종래기술의 경우, 180 도 가까운 각도 넓어짐이 요구되어, 실제로는 실현이 곤란하다.As can be seen from the above description, unlike the prior art (see FIGS. 10 to 12), since light is supplied from the corner portion, the light guide plate 16 is narrowed even if the angle widening applied to the internal propagation light in the light guide plate 16 is narrow. It is easy to allow light to reach almost uniformly within the cavities. In a typical case where the light guide plate 16 is almost rectangular, the angle widening of the internally propagated light may be about 90 degrees. On the other hand, in the prior art, an angle widening of about 180 degrees is required, which is difficult to realize in practice.
또한, 본 실시예에서는, 이 90 도 정도의 각도 넓어짐을 얻기 위해, 광로절곡면 (16C) 에 의한 내부반사가 도움이 됨을 주의해야 한다. 즉, LED (18) 의 방출광이 그 특성에 따라 가지고 있는 각도 넓어짐이, 광로절곡면 (16C) 에서의 내부반사에 의해 확장되므로, LED (18) 의 방출광의 각도 넓어짐이 90 도보다 매우 작아도, 내부반사후의 각도 넓어짐을 90 도에 가깝게 하는 것이 용이해진다.In addition, in this embodiment, it should be noted that the internal reflection by the optical path bending surface 16C is helpful in order to obtain this 90 degree angle widening. That is, since the angle widening of the emitted light of the LED 18 according to its characteristics is extended by the internal reflection in the optical path bending surface 16C, even if the angle widening of the emitted light of the LED 18 is very smaller than 90 degrees. Therefore, it becomes easy to bring the angle widening close to 90 degrees after the internal reflection.
또한, 종래 (도 10 참조) 와 같이 1 차 광원 (LED (18)) 을 도광판의 변을 따라 배치할 필요는 없어져, 거기에 스페이스의 여유가 생긴다. 스페이스는 플렉시블 기판 (19) 을 무리없이 통과하기 때문에 유효활용할 수 있다. 이것은, 예컨대 휴대전화의 구조설계상 매우 큰 의미를 갖는다. 즉, 종래 구조 (도 10) 에서는, 플렉시블 기판 (19) 을 LED (18) 의 광을 차단하지 않도록 배치해야 하는 사정 때문에, 플렉시블 기판 (19) 은 액정표시패널로부터 도광판의 좌우측으로 일단 꺼내고, 그로부터 도광판의 좌우측부를 통하여 배선기판의 가까이에서 구동회로와의 접속이 이루어졌다. 따라서, 휴대전화의 횡폭이 디스플레이의 폭보다도 매우 커져버린다는 문제가 있었다.In addition, it is not necessary to arrange the primary light source (LED 18) along the side of the light guide plate as in the related art (see FIG. 10), and there is a margin of space therein. Since the space passes through the flexible substrate 19 without difficulty, it can be effectively utilized. This is very significant, for example, in the structural design of a cellular phone. That is, in the conventional structure (FIG. 10), the flexible substrate 19 is once taken out from the liquid crystal display panel to the left and right sides of the light guide plate for the reason that the flexible substrate 19 should be arranged so as not to block the light of the LED 18. The connection with the drive circuit was made near the wiring board through the left and right portions of the light guide plate. Therefore, there has been a problem that the width of the cellular phone becomes much larger than the width of the display.
이에 비해 본 실시예에서 예시되는 본 발명에서는, 플렉시블 기판 (19) 을 액정표시패널 (2) 로부터 꺼내고, 도광판 (16) 의 전후측부 (도 10 에서 LED (8) 가 나란히 배치된 부분에 상당) 를 통하여 배면 (16A) 측으로 회입하고, 거기서 구동회로와의 접속을 실시하는 것이 가능해진다. 따라서, 휴대전화의 횡폭을 작게 할 수 있다 (디스플레이의 횡폭과 거의 일치).On the other hand, in the present invention illustrated in this embodiment, the flexible substrate 19 is taken out from the liquid crystal display panel 2, and the front and rear sides of the light guide plate 16 (corresponding to the portion where the LEDs 8 are arranged side by side in FIG. 10). It is possible to return to the back surface 16A side through the circuit, and to connect with the driving circuit there. Therefore, the width of the cellular phone can be reduced (nearly coincides with the width of the display).
이상이 제 1 실시예의 개요인데, 도광판에의 광입력을 실시하는 코너부의 형태에 관련하여 여러가지 변형이 가능하다. 이하, 그 몇가지에 대해 설명한다. 설명은 광입력을 실시하는 코너부의 형태에 초점을 맞추고, 제 1 실시예와 공통성이 높은 사항의 설명은 반복하지 않는다.The above is the outline of the first embodiment, and various modifications are possible in connection with the shape of the corner portion for performing light input to the light guide plate. Some of them will be described below. Description focuses on the shape of the corner part which performs light input, and description of the matter which has high commonality with 1st Example is not repeated.
[제 2 실시예]Second Embodiment
본 실시예에서는, 도광판으로서, 도 3 에 나타낸 도광판 (26) 이 채용된다.동 도면에 나타낸 바와 같이, 도광판 (26) 은, 2 개의 코너부가 비스듬히 잘려진 형상으로 되어 그곳이 광입력부를 제공하고 있는데, 제 1 실시예와는 달리, 광로절곡면이 생략되어 있다. 즉, 잘려진 형상은, 출사면 (26B) 과 배면 (도시 생략) 을 연결하는 거의 수직인 광입사면 (26D) 을 제공하고, 이 광입사면 (26D) 을 향하여 LED (18) 의 광이 공급된다.In the present embodiment, the light guide plate 26 shown in Fig. 3 is employed as the light guide plate. As shown in the drawing, the light guide plate 26 has a shape in which two corner portions are cut obliquely, and the light guide plate 26 is provided therein. Unlike the first embodiment, the optical path bent surface is omitted. In other words, the cut shape provides a nearly vertical light incident surface 26D connecting the emission surface 26B and the back surface (not shown), and the light of the LED 18 is supplied toward the light incident surface 26D. do.
본 실시예에서는, 광로절곡면이 생략되어 있기 때문에, 제 1 실시예보다도 방출광의 각도 넓어짐이 큰 (즉, 지향성이 약한) LED (18) 를 사용하는 것이 바람직하다. LED (18) 의 방출광에 거의 90 도의 각도 넓어짐이 있다면, 도광판 (26) 내에 거의 균일하게 광을 도달시키는 것이 가능하다. 즉, 180 도 가까운 각도 넓어짐이 요구되는 종래기술보다도 유리하다.In this embodiment, since the optical path bent surface is omitted, it is preferable to use the LED 18 having a larger angular spread of the emitted light (that is, weaker directivity) than the first embodiment. If there is an angle widening of approximately 90 degrees in the emitted light of the LED 18, it is possible to reach the light almost uniformly in the light guide plate 26. That is, it is advantageous over the prior art in which angle widening of about 180 degrees is required.
[제 3 실시예/제 4 실시예][Third Embodiment / Fourth Embodiment]
광입력부를 설치하는 코너부는, 제 1, 제 2 실시예와 같이 2 부분으로 한정되지는 않는다. 예컨대 도 4 에 나타내는 바와 같이 거의 직사각형의 도광판의 4 개의 코너부 모두를 비스듬히 잘라낸 형상으로 하고, 거기에 광입력부를 설치해도 된다. 그 경우, 당연히, 각 코너부에 대응하여 LED 가 배치된다. 이를 제 3 실시예로 한다.The corner portion provided with the light input unit is not limited to two parts as in the first and second embodiments. For example, as shown in FIG. 4, all four corner parts of a substantially rectangular light guide plate may be made to cut out at an angle, and a light input part may be provided there. In that case, naturally, the LED is disposed corresponding to each corner portion. This is a third embodiment.
또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 거의 직사각형의 도광판의 3 개의 코너부를 비스듬히 잘라낸 형상으로 하고, 거기에 광입력부를 설치해도 된다. 그 경우도, 광입력부로 한 코너부에 대응하여 LED 가 배치된다. 이를 제 4 실시예로 한다.Moreover, as shown in FIG. 5, you may make it the shape which cut out three corner | angular parts of an almost rectangular light guide plate at an angle, and may provide a light input part there. Also in that case, LED is arrange | positioned corresponding to the corner part used as an optical input part. This is a fourth embodiment.
각 실시예에 있어서, 각 코너부의 비스듬히 잘라낸 형상은, 제 1 실시예와 같이 광로절곡면을 형성하는 것이 전형적인데, 그를 광로절곡면을 생략한 제 2 실시예와 동일한 형태도 채용가능하다.In each embodiment, the shape cut out at an angle to each corner portion is typical to form an optical path bent surface as in the first embodiment, but the same shape as that of the second embodiment in which the optical path bent surface is omitted can also be adopted.
필요한 휘도가 얻어진다면, 하나의 코너부에만 광입력부를 설치해도 된다. 또, 반대로 코너부로만은 휘도가 부족하다면, 코너부 이외의 부분에 보조적으로 1 차 광원 (LED) 을 부가 배치하는 경우도 있을 수 있다. 예컨대, 가늘고 긴 거의 직사각형의 도광판의 긴변의 중앙부근이 양 코너부로부터 떨어져 광이 도달하기 어려운 경우, 그를 커버하기 위해 LED 를 보조배치하는 경우 등이다.If the required luminance is obtained, the light input unit may be provided only at one corner portion. On the contrary, if the luminance is insufficient only in the corner portion, there may be a case where the primary light source LED is additionally arranged in a portion other than the corner portion. For example, when the central part of the long side of an elongate nearly rectangular light guide plate is separated from both corner parts, and light is hard to reach, it is a case where the LED is sub-arranged to cover it.
[제 5 실시예][Example 5]
광입력부에 광로절곡면을 설치하는 경우, 제 1 실시예에서는, 배면 (16A) 의 코너부가 광입사면 (16D) 을 제공하는 경우를 나타냈다. 그러나, 도 6 에 나타낸 바와 같이 배면으로부터 돌출된 입사광 안내부를 설치해도 된다. 이 경우, 1 차광은 입사광 안내부의 선단이 광입사면을 제공한다. 그로부터 도입된 광은, 입사광 안내부를 통하여 광로절곡면에 도달하고, 내부반사되어 도광판 내부로 확대되어 간다. 이를 제 5 실시예로 한다.In the case where the optical path bent surface is provided in the optical input unit, the first embodiment shows a case where the corner portion of the rear surface 16A provides the light incident surface 16D. However, you may provide the incident light guide part which protruded from the back surface as shown in FIG. In this case, in the primary light shielding, the tip of the incident light guide portion provides a light incident surface. The light introduced therefrom reaches the optical path bent surface through the incident light guide portion, and is reflected internally and enlarged into the light guide plate. This is a fifth embodiment.
[제 6 실시예/제 7 실시예][Sixth Embodiment / Seventh Embodiment]
광로절곡면은, 전형적으로는 제 1 실시예에서 나타낸 바와 같이 평탄한 사면에 의해 제공되는데, 예컨대 도 7 에 나타내는 바와 같이, 곡면으로 해도 된다. 이 경우, 곡면의 설계를 통하여, 내부반사후의 내부전파광의 진행방향 분포를 조정할 수 있다. 이를 제 6 실시예로 한다.The optical path bent surface is typically provided by a flat slope as shown in the first embodiment. For example, as shown in FIG. In this case, through the design of the curved surface, it is possible to adjust the distribution in the traveling direction of the internal propagation light after the internal reflection. This is a sixth embodiment.
또, 예컨대 도 8 에 나타내는 바와 같이, 코너부를 잘라낸 형상의 사면을 비틀린 사면으로 해도 된다. 이 경우, 도시되어 있는 바와 같이, 이 사면이 좌우의 측면과 만나는 2 개 능선은 길이가 다른 것이 된다. 이와 같이 광로절곡면에 비틀림을 부여하면, 그 비틀림의 설계를 통하여 내부반사후의 광의 진행방향의 분포를 조정할 수 있다. 이를 제 7 실시예로 한다.Moreover, as shown, for example in FIG. 8, you may make the slope of the shape which cut out the corner part into the twisted slope. In this case, as shown, the two ridge lines where the slope meets the left and right sides are different in length. When twist is applied to the optical path bending surface in this way, the distribution of the traveling direction of the light after the internal reflection can be adjusted through the design of the twist. This is a seventh embodiment.
[제 8 실시예][Example 8]
상술한 모든 실시예에서는, 광입력을 실시하는 코너부에 광로절곡면을 형성하는 경우, 광입사면은 배면측 (제 6 실시예에서는 입사광 안내부의 선단) 에 설치되어 있다. 그러나, 광입사면을 출사면측에 설치해도 된다. 이 배치는, 도 9 에 나타낸 바와 같은 소위 프론트 라이팅의 조명에 적합하다. 이 경우, 반사형 액정표시패널이 코너부에 노칭을 갖도록 설계하고, 거기에 생긴 스페이스에 LED 를 배치할 수 있다. 이로써, 전체 형상이 콤팩트해지고, LED 를 배면측에 배치한 경우보다도, 두께를 작게 할 수 있다.In all the above-described embodiments, in the case where the optical path bent surface is formed in the corner portion to which light input is made, the light incident surface is provided on the back side (in the sixth embodiment, the tip of the incident light guide portion). However, the light incidence surface may be provided on the emission surface side. This arrangement is suitable for illumination of the so-called front lighting as shown in FIG. In this case, the reflective liquid crystal display panel is designed to have notching at the corner portion, and the LED can be arranged in the space created therein. Thereby, the whole shape becomes compact, and thickness can be made small compared with the case where LED is arrange | positioned at the back side.
LED 의 방출광은 출사면의 코너부가 제공하는 광입사면을 통하여 광로절곡면에 광이 향해진다. 광로절곡면에서 내부반사한 광은 도광판내에 도달한다. 액정표시패널측으로부터 출사한 광이 액정표시패널에 공급되고, 주지의 양태로 표시에 기여한다. 표시상의 관찰은 배면 (도면중, 도광판의 상면) 측으로부터 도광판을 통하여 실시된다. 이를 제 8 실시예로 한다.The emitted light of the LED is directed to the optical path bending surface through the light incidence surface provided by the corner portion of the emission surface. The light internally reflected at the optical path bending surface reaches the light guide plate. Light emitted from the liquid crystal display panel side is supplied to the liquid crystal display panel, and contributes to display in a known manner. Observation on the display is performed through the light guide plate from the back side (upper surface of the light guide plate in the drawing). This is an eighth embodiment.
광입사면을 출사면측에 설치하는 경우라도, 출사면의 코너부에 출사면으로부터 돌출된 입사광 안내부를 설치하고, 그 선단을 광입사면으로 해도 된다. 그경우, 그 입사광 안내부를, 액정표시패널의 코너부의 노칭부에 끼우는 형태로 계지하고, 도광판과 액정표시패널의 위치맞춤에 이용해도 된다. 단, 이 경우에는, 입사광 안내부의 표면의 손상방지를 위해, 액정표시패널이 입사광 안내부의 적어도 한쪽에 손상방지를 위한 처리 (보호막의 형성 등) 를 해 두는 것이 바람직하다. 입사광 안내부의 표면에손상이 생기면, 그로부터 광의 누출이 발생할 우려가 있기 때문이다.Even when the light incidence surface is provided on the emission surface side, the incident light guide portion protruding from the emission surface may be provided at the corner of the emission surface, and the tip thereof may be a light incidence surface. In that case, the incident light guide portion may be held in the form of being fitted into the notching portion of the corner portion of the liquid crystal display panel and used for alignment of the light guide plate and the liquid crystal display panel. In this case, however, in order to prevent damage to the surface of the incident light guide portion, it is preferable that the liquid crystal display panel is subjected to a treatment for preventing damage (formation of a protective film, etc.) on at least one of the incident light guide portions. This is because when damage occurs on the surface of the incident light guide portion, light may be leaked therefrom.
[기타 변형][Other variations]
상술한 모든 실시예는, 본 발명의 스코프의 한정을 의미하지 않는다. 예컨대, 이하와 같은 변형이 허용된다.All the above-described embodiments do not imply a limitation of the scope of the present invention. For example, the following modifications are allowed.
(a) 각 광입력코너부에 배치하는 1 차 광원 (전형적으로는 LED) 의 수는, 1 개로 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 각 광입력코너부에 복수개의 LED 를 배치해도 된다. 이 경우, 복수개의 LED 의 선택점등에 의한 조명광의 밝기 조정, 색상 조정, 색의 전환 등이 가능해진다. 예컨대, 3 원색 혼합발광에 의한 컬러 액정표시패널에의 백색광 공급을 생각할 수 있다.(a) The number of primary light sources (typically LED) disposed in each light input corner is not limited to one. For example, you may arrange | position a some LED to each light input corner part. In this case, brightness adjustment, color adjustment, color change, etc. of illumination light by the selection light of a some LED become possible. For example, a white light supply to a color liquid crystal display panel by three primary color mixed light emission can be considered.
(b) 상기 각 실시예에서의 도광판은 거의 균일한 두께를 가지고 있는데, 이는 본 발명을 한정하지 않는다. 예컨대, 쐐기 형상의 단면을 갖는 도광판을 채용하고, 그 두꺼운 측의 코너부에 광입력부를 설치해도 된다.(b) The light guide plates in the above embodiments have almost uniform thicknesses, which do not limit the present invention. For example, you may employ | adopt the light guide plate which has a wedge-shaped cross section, and may provide a light input part in the corner part of the thick side.
(c) 도광판에는, 기술한 광산란 패턴, 전면 조면화 외에, 다른 연구가 필요에 따라 실시되어도 된다. 예컨대, 도광판의 배면 또는 입사면에 다수의 V 자 모양의 홈을 형성하여 출사촉진이나 출사방향 제어를 도모해도 된다. 또, 도광판 내부에 미소한 광산란자 (매트릭스와 굴절율이 다른 미립자) 를 분산시켜 내부산란능을 부여한 도광판 (소위 광산란 도광판) 을 이용해도 된다.(c) In addition to the light scattering pattern and surface roughening described above, the light guide plate may be subjected to other studies as necessary. For example, a plurality of V-shaped grooves may be formed on the rear surface or the incident surface of the light guide plate to promote emission promotion and emission direction control. Moreover, you may use the light-guide plate (so-called light-scattering light-guide plate) which disperse | distributed the fine light-scattering particles (fine particles from which a matrix and refractive index differs), and imparted internal scattering ability.
본 발명에 의하면, 도광판의 코너부를 비스듬하게 잘라놓은 형상으로 하여, 그 부위에 점광원에 의한 1차광원을 배치함으로써, 광원의 수를 적게한 경우에도,출사면의 번쩍거림을 방지하여, 균일한 광량에 의해 조명광을 출사할 수 있다.According to the present invention, the corner portion of the light guide plate is cut out obliquely, and by arranging the primary light source by the point light source at the site, even if the number of light sources is reduced, the glare of the exit surface is prevented and uniform. Illumination light can be emitted by one light quantity.
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