KR20010069938A - A front light apparatus for liquid crystal display of personal digital assistant - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자(Liquid Crystal Display)용프런트라이트(front light) 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a front light device for a liquid crystal display of a personal mobile communication terminal.
일반적으로, 액정표시장치는 자체발광이 불가능한 수광소자를 이용하기 때문에 광원을 필요로 하고, 광원의 빛을 온/오프 시킴으로써 소정의 정보를 표시한다.In general, the liquid crystal display requires a light source because it uses a light-receiving element that is not capable of self-emission, and displays predetermined information by turning on / off light of the light source.
개인휴대통신 단말기(Personal Digital Assistant : 이하, 'PDA'라고 함)용 액정표시장치는 액정패널의 크기가 작기 때문에 광원으로서 형광램프 또는 발광다이오드(LED)를 이용한다. PDA의 경우 투과형 액정패널을 사용하게 되면, 반드시 백라이트 장치를 사용해야 하고 그렇게 되면 장치의 전력 소비량이 늘어나므로 불리하다. 따라서, 실내광을 이용하는 반사형 액정패널을 사용하여 필요할 때마다 사용할 수 있는 보조광원이 채용되고 있다. 상기 보조광원은 전력소모를 줄여 사용시간을 연장할 수 있는 프런트라이트 장치가 이용된다.The liquid crystal display device for a personal digital assistant (hereinafter, referred to as PDA) uses a fluorescent lamp or a light emitting diode (LED) as a light source because of the small size of the liquid crystal panel. In the case of a PDA, when a transmissive liquid crystal panel is used, a backlight device must be used, which increases the power consumption of the device. Therefore, an auxiliary light source that can be used whenever necessary using a reflective liquid crystal panel using indoor light has been adopted. The auxiliary light source uses a front light device that can extend the use time by reducing power consumption.
백라이트 장치는 액정패널 하부 측면쪽에 광원을 배치하여 액정 패널의 하부에 설치되는 도광판을 통하여 균일한 면광원을 액정패널에 공급한다. 반면, 프런트라이트 장치는 액정패널 상부 측면쪽에 광원을 배치하여 액정패널 바로 상부에 설치되는 도광판을 통하여 균일한 면광원을 액정패널에 공급한다.The backlight device arranges a light source on the lower side of the liquid crystal panel to supply a uniform surface light source to the liquid crystal panel through a light guide plate disposed below the liquid crystal panel. On the other hand, the front light device arranges a light source on the upper side of the liquid crystal panel and supplies a uniform surface light source to the liquid crystal panel through a light guide plate installed directly above the liquid crystal panel.
프런트라이트 장치를 이용한 PDA는 백라이트 장치를 이용한 PDA보다 휘도는 낮지만 전력 소모율이 작기 때문에 대형 PDA 또는 컬러 PDA에 많이 사용되고 있다.The PDA using the front light device has a lower luminance than the PDA using a backlight device, but the power consumption is low, so it is widely used in a large PDA or a color PDA.
도 1은 종래기술에 따른 PDA용 프런트라이트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.1 is a device configuration diagram schematically showing the structure of a PDA frontlight device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래의 프런트라이트 장치(10)는 선광원인 형광램프(2)가 도광판(4)의 측면에 배치되고, 도광판(4)의 하부쪽에는 액정패널(6)이 배치된다.형광램프(2)로부터 나온 빛은 램프 반사판(8)에 의해 반사된 빛과 함께 도광판(4)으로 들어가고 도광판(4) 상부 쪽에서 반사되어 액정패널(6) 쪽으로 진행하게 된다. 도광판(4)의 측면에는 도광판(4) 옆으로 빛이 유출되는 것을 방지하기 위해 도광판 반사판(1)이 배치된다. 도광판(4)의 상면에는 형광램프(2)에서 들어 온 빛의 반사에만 유리하고 도광판 반사판(1)에서 반사된 빛을 액정패널(6) 쪽으로 반사하는 것에 불리하도록 형광램프(2)에 대해 평행한 홈(3)이 미세하게 마련되어 있다.Referring to FIG. 1, in the conventional front light apparatus 10, a fluorescent lamp 2, which is a linear light source, is disposed on a side of the light guide plate 4, and a liquid crystal panel 6 is disposed below the light guide plate 4. The light emitted from the fluorescent lamp 2 enters the light guide plate 4 together with the light reflected by the lamp reflector 8 and is reflected from the upper side of the light guide plate 4 to travel toward the liquid crystal panel 6. The light guide plate reflector 1 is disposed on the side of the light guide plate 4 to prevent light from flowing out next to the light guide plate 4. The upper surface of the light guide plate 4 is parallel to the fluorescent lamp 2 so as to be advantageous only in the reflection of the light coming from the fluorescent lamp 2 and against the reflection of the light reflected from the light guide plate reflector 1 toward the liquid crystal panel 6. One groove 3 is finely provided.
도 1에 도시된 도광판의 확대 사시도인 도 2를 참조하면, 상술한 바와 같은 일 방향성 홈들(3)에 의한 반사 패턴으로 말미암아 종래의 프런트라이트 장치(10)는 면균일도 및 전체적인 휘도가 저하되고, 시야각이 좁아지고, 빛샘이나 빛의 얼룩현상이 발생되는 단점이 있다.Referring to FIG. 2, which is an enlarged perspective view of the light guide plate illustrated in FIG. 1, due to the reflection pattern by the one-way grooves 3 as described above, the conventional front light device 10 is reduced in surface uniformity and overall brightness, The viewing angle is narrowed, there is a disadvantage that light leakage or light staining occurs.
그렇다고, 단순히 양방향성 홈을 형성시킬 경우 홈 부위에서 반사집중 현상이 발생되고 그로 말미암아 오히려 균일도가 더 저하되고, 빛의 얼룩이 강하게 생겨 PDA용 프런트라이트 장치로 사용할 수 없는 문제점이 있었다.However, when simply forming a bidirectional groove, the reflection concentration phenomenon occurs in the groove portion, and thus the uniformity is further lowered, and the light spots are strongly generated, which makes it impossible to use the PDA as a front light device.
본 발명은 상기 문제점을 해결하여 위채 착상된 것으로서, 다수의 사각뿔이 음각된 프리즘패턴을 갖는 도광판을 구비함으로써 높은 휘도와 균일한 집광 효과를 발휘할 수 있는 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 프런트라이트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the above problems, the front light device for a liquid crystal display device of a personal mobile communication terminal that can exhibit a high brightness and uniform condensing effect by having a light guide plate having a prism pattern engraved with a plurality of square pyramid The purpose is to provide.
도 1은 종래기술에 따른 PDA용 프런트라이트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing the structure of a front light device for a PDA according to the prior art.
도 2는 도 1에 도시된 도광판의 확대 사시도.FIG. 2 is an enlarged perspective view of the light guide plate shown in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 프런트라이트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 구성도.Figure 3 is a schematic diagram showing the structure of a front light device for a liquid crystal display device of a personal mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 도광판의 확대 평면도.4 is an enlarged plan view of the light guide plate illustrated in FIG. 3.
도 5는 도 4의 "A" 부위의 확대 사시도.5 is an enlarged perspective view of the portion “A” of FIG. 4.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
30...광원 32...형광램프 34...광원 반사판30 ... light 32 ... fluorescent lamp 34 ... light reflector
40...도광판 42...입사면 44...제1패턴40 Light guide plate 42 Incident surface 44 First pattern
46...제2패턴 50...액정패널 60...도광판 반사판46.2nd Pattern 50 ... Liquid Crystal Panel 60 ... Light Guide Plate Reflector
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광원; 상기 광원으로부터 출사된 광을 입사면에서 입사 받아 그 광을 액정패널 쪽으로 출사시키기 위해, 상기 액정패널과 대향되는 시야면의 일 방향으로는 연속적인 다수의 사각뿔이 음각되는 제1패턴과 상기 시야면의 타 방향으로는 비연속적인 다수의 사각뿔이 음각된 제2패턴을 가진 도광판; 및 상기 도광판으로부터 나오는 광을 상기 도광판 측으로 재 반사시키기 위해, 상기 입사면과 대향되는 상기 도광판의 측면에 배치된 반사판을 구비한다.The present invention for achieving the above object, a light source; In order to receive the light emitted from the light source from the incident surface and to emit the light toward the liquid crystal panel, the first pattern and the viewing surface in which a plurality of continuous square pyramids are engraved in one direction of the viewing surface opposite to the liquid crystal panel. A light guide plate having a second pattern in which a plurality of non-continuous square pyramids are engraved; And a reflecting plate disposed on a side surface of the light guide plate opposite to the incidence surface in order to reflect light from the light guide plate back to the light guide plate side.
본 발명에 따른 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 프런트라이트 장치는 상기 제1패턴과 상기 제2패턴은 서로 직교하는 것이 바람직하다.In the front light device for a liquid crystal display device of the personal mobile communication terminal according to the present invention, the first pattern and the second pattern are preferably perpendicular to each other.
본 발명에 따른 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 프런트라이트 장치는 상기 광원의 빛을 도광판으로 반사시키기 위해, 상기 광원을 둘러싸도록 배치된 광원 반사판을 더 구비한다.The front light apparatus for a liquid crystal display device of the personal mobile communication terminal according to the present invention further includes a light source reflector disposed to surround the light source to reflect the light of the light source to the light guide plate.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 프런트라이트 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a front light device for a liquid crystal display device of a personal mobile communication terminal according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 프런트라이트 장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 도광판의 확대 평면도이다.FIG. 3 is a schematic view showing a front light device for a liquid crystal display device of a personal mobile communication terminal according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an enlarged plan view of the light guide plate shown in FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 프런트라이트 장치(100)는 형광램프(32) 또는 LED 어레이와 같은 광원(30)과, 입사면(42)을 통해 광원(30)으로부터 빛을 받아 액정패널(50)에 전달시킬 수 있도록 액정패널에 인접된 인접면(48)과 대향되는 시야면(41)에 제1패턴(44)과 제2패턴(46)이 마련된 도광판(40)과, 광원(30)을 둘러싸도록 배치된 광원 반사판(34)과, 도광판(40)의 측면에 배치된 도광판 반사판(60)을 구비한다.3 and 4, the front light device 100 receives a light from the light source 30 through a light source 30, such as a fluorescent lamp 32 or an LED array, and an incident surface 42. The light guide plate 40 provided with the first pattern 44 and the second pattern 46 on the viewing surface 41 opposite to the adjacent surface 48 adjacent to the liquid crystal panel so as to be transmitted to the 50. A light source reflecting plate 34 disposed to surround 30 and a light guide plate reflecting plate 60 disposed on a side surface of the light guide plate 40.
상기 광원(30)은 전술한 바와 같이, 형광램프(32)일 수도 있고 다수의 LED 어레이(미도시)일 수도 있다. 광원(30)의 형광램프(32) 주위에는 광원 반사판(34)이 설치된다.As described above, the light source 30 may be a fluorescent lamp 32 or a plurality of LED arrays (not shown). A light source reflector 34 is provided around the fluorescent lamp 32 of the light source 30.
상기 도광판(40)은 투광성 재료 즉, 폴리메틸메타아크닐레이트(PMMA)와 같은 아크릴계 수지 재료 등이 이용된다. 도광판(30)의 입사면(32)은 측면에 형성되고 인접면(48)은 액정패널(50)에 인접되는 면에 형성된다.The light guide plate 40 is made of a light-transmissive material, that is, an acrylic resin material such as polymethyl methacrylate (PMMA). The incident surface 32 of the light guide plate 30 is formed on the side surface, and the adjacent surface 48 is formed on the surface adjacent to the liquid crystal panel 50.
도광판(40)의 광집광 패턴은 시야면(41)에 형성되는데, 도광판(40)의 제1방향 예를 들어, 세로방향으로 연속적으로 배열된 제1패턴(44)과 도광판(40)의 제2방향 예를 들어, 가로방향으로 불연속적으로 배치되는 제2패턴(46)을 구비한다.The light converging pattern of the light guide plate 40 is formed on the viewing surface 41, and the first pattern 44 and the first light guide plate 40 which are continuously arranged in a first direction, for example, in a vertical direction, of the light guide plate 40. The second pattern 46 is disposed discontinuously in two directions, for example.
상기 제1,2패턴(44)(46)은 도광판(40)의 시야면(41)으로부터 도광판(40)의 몸체 쪽으로 음각되는 다수의 사각뿔 형태의 단위 패턴(43)을 가진다. 상기 단위 패턴(43)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 도광판(40)의 표면으로부터 사각뿔을 파낸 형상 즉, 삼각형 모양의 네 면으로 이루어지며 오목한 형태를 가진다. 단위 패턴(43)의 가운데 부분(45)은 가장 낮은 곳이며, 사각형의 각변(47)은 상대적으로 가장 높은 곳이 된다. 단위 패턴(43)은 각각 2개의 제1면과 2개의 제2면으로 구분되는데, 제1면(49a)은 xz면에서 기울어져 들어오는 빛은 액정패널(50) 쪽으로 반사시키고, 제2면(49b)은 xy면에서 기울어져 들어오는 빛을 액정패널(50) 쪽으로 반사시키기 위한 것이다.The first and second patterns 44 and 46 have a plurality of square pyramid-shaped unit patterns 43 that are engraved from the viewing surface 41 of the light guide plate 40 toward the body of the light guide plate 40. As shown in FIG. 5, the unit pattern 43 has four concave, triangular shapes, which are formed by digging a square pyramid from the surface of the light guide plate 40. The center portion 45 of the unit pattern 43 is the lowest point, and the square side 47 is the highest point. The unit pattern 43 is divided into two first surfaces and two second surfaces, respectively, and the first surface 49a reflects light that is inclined from the xz surface toward the liquid crystal panel 50 and the second surface ( 49b) is for reflecting light inclined from the xy plane toward the liquid crystal panel 50.
상기 제1패턴(44)은 단위 패턴(43)이 일 방향으로 연속적으로 배열된다. 즉, 사각뿔 모양으로 파여지며 네 개의 삼각형으로 이루어진 사각형의 단위 패턴(43)이 연속적으로 배열되는 형식이다. 상기 제2패턴(46)은 단위 패턴(43)들이 서로 소정 간격을 이루면서 불연속적(주기적 또는 비주기적)으로 배열된다.In the first pattern 44, the unit patterns 43 are continuously arranged in one direction. That is, the rectangular unit pattern 43, which is dug into a quadrangular pyramid and consists of four triangles, is continuously arranged. The second pattern 46 is arranged discontinuously (periodically or non-periodically) with unit patterns 43 spaced apart from each other.
상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 백라이트 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the backlight device for the liquid crystal display device of the personal mobile communication terminal according to the preferred embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
상기 광원(30)의 형광램프(32)로부터 출사되는 빛 및 광원 반사판(34)으로부터 반사되는 빛은 도광판(40)의 입사면(42)으로 유도되어 들어가게 되고, 일부는 도광판(40)에 형성된 제1,2패턴(44)(46)에 의해 반사되어 액정패널(50) 쪽으로 진행하고, 도광판(40)의 측면으로 진행한 빛은 도광판 반사판(60)에 의해 재 반사되어 도광판(40)으로 입사된 후 다시 제1,2패턴(44)(46)에 의해 반사되어 액정패널 (50) 쪽으로 입사된다. 또한, 반사형 액정패널(50)로부터 나온 빛도 시야면(41)의 제1,2패턴(44)(46)을 통과할 때 시야 방향으로 집광 되어 보다 균일하면서도 높은 휘도를 구현할 수 있으므로 대화면, 시야각 향상과 컬러 디스플레이에 적용이 가능하다.The light emitted from the fluorescent lamp 32 of the light source 30 and the light reflected from the light source reflector 34 are guided into the incident surface 42 of the light guide plate 40, and part of the light source plate 40 is formed in the light guide plate 40. The light is reflected by the first and second patterns 44 and 46 and proceeds toward the liquid crystal panel 50, and the light propagated toward the side surface of the light guide plate 40 is reflected back by the light guide plate reflector 60 to the light guide plate 40. After being incident, the light is reflected by the first and second patterns 44 and 46 to be incident toward the liquid crystal panel 50. In addition, since light emitted from the reflective liquid crystal panel 50 passes through the first and second patterns 44 and 46 of the viewing surface 41, the light is focused in the viewing direction, thereby realizing more uniform and higher luminance. It can be applied to viewing angle enhancement and color display.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 개인휴대통신 단말기의 액정표시소자용 프런트라이트 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.As described above, the front light device for the liquid crystal display device of the personal mobile communication terminal according to the present invention has the following effects.
첫째, 도광판의 인접면에 음각된 다수의 사각뿔 형태로 구성된 연속적인 제1패턴 및 비연속적인 제2패턴에 의해 반사형 액정패널을 통해 균일하고도 높은 휘도특성을 구현할 수 있다.First, uniform and high luminance characteristics may be realized through a reflective liquid crystal panel by a continuous first pattern and a discontinuous second pattern having a plurality of square pyramids engraved on adjacent surfaces of the light guide plate.
둘째, 반사형 액정패널에 대응되도록 사각뿔 형태의 연속적인 제1패턴과 불연속적인 제2패턴을 형성시킴으로써 빛의 손실량을 줄일 수 있으므로 프런트라이트 장치의 구조를 단순화 할 수 있다.Second, the loss of light can be reduced by forming a continuous pyramidal first pattern and a discontinuous second pattern so as to correspond to the reflective liquid crystal panel, thereby simplifying the structure of the front light device.
셋째, 종래의 도광판 집광패턴에 의해 발생되던 시야각 문제, 도광판 표면의 빛샘이나 빛의 얼룩 현상을 해소할 수 있으므로 전력 소비율을 낮출 수 있으므로 개인휴대통신 단말기의 컬러화 구현이 더욱 용이해 진다.Third, it is possible to solve the viewing angle problem caused by the conventional light guide plate condensing pattern, light leakage or light staining on the surface of the light guide plate, thereby lowering the power consumption rate, thereby facilitating the colorization of the personal mobile communication terminal.
본 발명은 구체적인 실시예를 통하여 설명되고 있으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자라면 여러 가지 다양한 변형이 가능하다.Although the present invention has been described through specific embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.
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