JP2008140698A - Backlight unit, and liquid crystal display - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight unit which has flexibility (bending performance) without significantly changing an existing structure, and to provide a liquid crystal display equipped with the backlight unit. <P>SOLUTION: A backlight unit 10 having flexibility includes a light guide plate 5 which is made of a silicone rubber, and light sources 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g which are arranged along at least one lateral side of the light guide plate 5. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、可撓性を有するバックライト装置及び該バックライト装置を備え屈曲可能な液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a flexible backlight device and a bendable liquid crystal display device including the backlight device.

近年、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話、モバイル機器、ノート型パーソナルコンピュータなどに代表される電子機器に用いられる表示装置としては、バックライト装置を兼ね備えた液晶表示装置が主に使われている。またそれらバックライト装置はこれまで冷陰極蛍光管(CCFL)が用いられてきたが、最近では主に発光ダイオード素子を使用したものが主流となってきている。   In recent years, as a display device used in an electronic device represented by a digital camera, a digital video camera, a mobile phone, a mobile device, a notebook personal computer, etc., a liquid crystal display device having a backlight device is mainly used. . In addition, a cold cathode fluorescent tube (CCFL) has been used so far for these backlight devices, but recently, those mainly using light emitting diode elements have become mainstream.

ここで従来のバックライト装置に使用される光学部材は、図7に示すように光源91からの光を導光する導光板95、液晶パネル側へ効率良く光を導くための反射シート97、導光板を伝播した光を効率よく拡散し液晶パネルへ入射させるための拡散シートなどの機能性光学シート96があり、導光板の一方の辺、あるいは両方の辺に設置されたCCFLあるいは発光ダイオードなど光源91の光を効率良く液晶パネルへ入射させ、観察される画面において発光輝度が画面全域で均一になるように制御される。   Here, as shown in FIG. 7, the optical member used in the conventional backlight device includes a light guide plate 95 that guides the light from the light source 91, a reflection sheet 97 for efficiently guiding the light to the liquid crystal panel side, a guide. There is a functional optical sheet 96 such as a diffusion sheet for efficiently diffusing the light propagated through the optical plate and entering the liquid crystal panel, and a light source such as a CCFL or a light emitting diode installed on one side or both sides of the light guide plate The light 91 is efficiently incident on the liquid crystal panel, and the light emission luminance is controlled to be uniform over the entire screen in the observed screen.

一方、従来のガラス基板をベースとした液晶表示装置に代表されるフラットパネルディスプレイに代わる、あるいは新たな市場を生むと期待される表示装置として、可撓性(屈曲性)を有するフレキシブル表示装置が考えられており、そのフレキシブル表示装置への応用が期待される薄膜トランジスタアレイや有機ELなどに代表される発光素子、あるいは電子ペーパーを用いた表示素子の提案がされている(例えば、非特許文献1,2参照。)。   On the other hand, as a display device that is expected to replace a flat panel display typified by a liquid crystal display device based on a conventional glass substrate or to generate a new market, a flexible display device having flexibility (flexibility) is known. There have been proposed light-emitting elements such as thin film transistor arrays and organic EL, which are expected to be applied to flexible display devices, or display elements using electronic paper (for example, Non-Patent Document 1). , 2).

現在、自発光の素子を用いた表示素子は、各素子の発光によって画像の生成が可能であるため光源となるバックライト装置が不要となるが、種々の技術検討の報告がされているものの課題は多く、一部の電子機器用の表示装置として製品化されているもののほとんどの電子機器には液晶表示装置が用いられている。液晶表示装置はその構成のため光源となるバックライト装置(あるいはフロントライト装置)が必要となるが、フレキシブルバックライト装置に関する報告はいくつかあるものの導光機能を持つ光学部材を使用した報告についてはほとんどない(例えば、非特許文献3,4参照)。   Currently, display elements using self-luminous elements do not require a backlight device as a light source because they can generate an image by light emission of each element, but there are problems of various technical studies being reported Although most of the electronic devices are commercialized as display devices for some electronic devices, liquid crystal display devices are used in most electronic devices. A liquid crystal display device requires a backlight device (or front light device) as a light source because of its configuration, but there are several reports on flexible backlight devices, but there are reports on using optical members with a light guiding function. There is almost no (for example, refer nonpatent literature 3 and 4).

また、光源となる冷陰極管と導光板、導光板と各光学シートとの間に生じる空気層の介在をなくし、光の利用効率を上げる目的でゴム弾性体に透明物質の粒子を加えた導光板(特許文献1参照)や、液晶パネルなどの被照射体を均一に照明する目的で、光源となる冷陰極管から放射された光を効率よく導光する形状を有するゴム弾性体を用いた導光板が提案されている(特許文献2参照)。しかし、これらの導光板は冷陰極管と導光板の組み合わせによる光源と導光板、あるいは導光板と各光学シートの密着性を向上するためや冷陰極の光を導光板へ効率よく入射させるための形状に関するものであり、可撓性を持たせる目的のものではない。   In addition, in order to eliminate the air layer generated between the cold cathode tube and the light guide plate as the light source, and between the light guide plate and each optical sheet, a transparent elastic particle is added to the rubber elastic body for the purpose of improving the light utilization efficiency. A rubber elastic body having a shape for efficiently guiding light emitted from a cold-cathode tube serving as a light source was used for the purpose of uniformly illuminating an object to be irradiated such as a light plate (see Patent Document 1) or a liquid crystal panel. A light guide plate has been proposed (see Patent Document 2). However, these light guide plates are used to improve the adhesion between the light source and the light guide plate, or the light guide plate and each optical sheet by combining the cold cathode tube and the light guide plate, and to make the light of the cold cathode enter the light guide plate efficiently. It is about the shape, not the purpose of giving flexibility.

Y. Fujisaki, H. Sato, H. Fujikake, Y. Inoue, S. Tokito and T. Kurita; “Flexible crystal display cells on plastic substrate driven by low-voltage organic thin-film transistor wit improved gate insulator and passivation layer”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol.44, No.6A, pp.3728-3732(2005)Y. Fujisaki, H. Sato, H. Fujikake, Y. Inoue, S. Tokito and T. Kurita; “Flexible crystal display cells on plastic substrate driven by low-voltage organic thin-film transistor wit improved gate insulator and passivation layer” , Jpn. J. Appl. Phys., Vol.44, No.6A, pp.3728-3732 (2005) M. Suzuki, T. Suzuki, T. Tsuzuki, S. Tokito, T. Kurita, F. Sato; “Flexible Color OLED Display using White Light-Emitting Layer based on Phosphorescent Polymers”, IDW’04 DIGEST, pp.1277−1280(2004)M. Suzuki, T. Suzuki, T. Tsuzuki, S. Tokito, T. Kurita, F. Sato; “Flexible Color OLED Display using White Light-Emitting Layer based on Phosphorescent Polymers”, IDW'04 DIGEST, pp.1277− 1280 (2004) P. Slikkerveer, P. Bouten, P. Cirkel, J. de Goede, H. Jagt, N. Kooyman, G. Nisato, R. van Rijswijk and R. Duineveld; “A Fully Flexible Color Display”, SID 04 DIGEST, pp.770-773(2004)P. Slikkerveer, P. Bouten, P. Cirkel, J. de Goede, H. Jagt, N. Kooyman, G. Nisato, R. van Rijswijk and R. Duineveld; “A Fully Flexible Color Display”, SID 04 DIGEST, pp.770-773 (2004) A. Nagawasa and K. Fujisawa; “An Ultra Slim Backlight System using Optical-Patterned Film”, SID 05 DIGEST, pp.570-573(2005)A. Nagawasa and K. Fujisawa; “An Ultra Slim Backlight System using Optical-Patterned Film”, SID 05 DIGEST, pp.570-573 (2005) 特許第3657305号公報Japanese Patent No. 3657305 特開平9−211232号公報JP 9-211122 A

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、従来の構造を大きく変更することなく可撓性(屈曲性)を持つバックライト装置、および該バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and a backlight device having flexibility (flexibility) without greatly changing the conventional structure, and a liquid crystal including the backlight device. An object is to provide a display device.

前記課題を解決するために提供する本発明は、シリコーン樹脂からなり可撓性を有する導光板と、該導光板の少なくとも一側面に配置された複数の発光素子とを備え、可撓性を有することを特徴とするバックライト装置である。   The present invention provided to solve the above problems includes a flexible light guide plate made of silicone resin and a plurality of light emitting elements arranged on at least one side surface of the light guide plate, and has flexibility. This is a backlight device.

ここで、前記光源は、発光ダイオード素子または冷陰極管であることが好ましい。   Here, the light source is preferably a light emitting diode element or a cold cathode tube.

また、前記導光板の屈折率が1.4以上であることが好ましく、前記導光板の表面に光拡散機能を示す凹凸が設けられているとよい。   Moreover, it is preferable that the refractive index of the said light-guide plate is 1.4 or more, and the unevenness | corrugation which shows a light-diffusion function is provided in the surface of the said light-guide plate.

また、前記発光素子は当該バックライト装置が撓む方向と平行となる前記導光板の側面に配置されていることが好適である。   In addition, it is preferable that the light emitting element is disposed on a side surface of the light guide plate that is parallel to a direction in which the backlight device bends.

また、前記発光素子から出射され前記導光板に導かれて出てくる光の光学特性を調整する光学シートを備えるとよい。   Moreover, it is good to provide the optical sheet which adjusts the optical characteristic of the light radiate | emitted from the said light emitting element, and is guide | induced to the said light-guide plate.

前記課題を解決するために提供する本発明は、請求項1〜6のいずれかに記載のバックライト装置と、可撓性を有する液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置である。   The present invention provided to solve the problems is a liquid crystal display device comprising the backlight device according to any one of claims 1 to 6 and a flexible liquid crystal panel.

請求項1,2の発明によれば、シリコーン樹脂からなる導光板を用いることにより、可撓性を有するとともに、光源からの光を導光する機能、導光された光を効率良く出射する機能、および光を伝搬する機能に優れたバックライト装置を提供することができる。
請求項3の発明によれば、発光ダイオードの封止樹脂との屈折率差が小さいことにより、バックライト装置として光源からの光を効率的に利用することができる。
請求項4の発明によれば、光学シートのうち拡散シートを省略することができるので、バックライト装置の部品点数を低減でき、装置全体の厚さも薄くすることができる。
請求項5の発明によれば、バックライト装置を湾曲させても光源からの光のロスが少なくなり、高輝度の発光が得られる。
請求項6の発明によれば、装置から出射する光の光学特性を適正に調整できるので、均一で高輝度の発光が得られる。
請求項7の発明によれば、バックライト装置及び液晶パネルともに可撓性を有することにより、可撓性のあるフレキシブル液晶表示装置を提供することができる。
According to the first and second aspects of the invention, by using a light guide plate made of silicone resin, it has flexibility, a function of guiding light from the light source, and a function of efficiently emitting the guided light. And a backlight device having an excellent function of propagating light.
According to the invention of claim 3, since the difference in refractive index from the sealing resin of the light emitting diode is small, the light from the light source can be efficiently used as a backlight device.
According to the invention of claim 4, since the diffusion sheet can be omitted from the optical sheet, the number of parts of the backlight device can be reduced, and the thickness of the entire device can be reduced.
According to the invention of claim 5, even when the backlight device is curved, the loss of light from the light source is reduced, and light emission with high luminance can be obtained.
According to the sixth aspect of the invention, the optical characteristics of the light emitted from the apparatus can be adjusted appropriately, so that uniform and high-luminance emission can be obtained.
According to the seventh aspect of the present invention, a flexible liquid crystal display device can be provided because both the backlight device and the liquid crystal panel have flexibility.

以下に、本発明に係るバックライト装置の構成について説明する。
図1は、本発明に係るバックライト装置の構成を示す斜視図であり、図2はバックライト装置10を撓めた際の斜視図である。
バックライト装置10は、光源部20と導光板5と備えてなるものである。詳しくは、導光板5のおもて面(光の出射面)側の光学シート6と、可撓性を有するシート状の導光板5と、導光板5の裏面側の反射シート7とが積層されており、導光板5の長辺側の側面のうち少なくとも一側面に沿って該一側面に光を入射する態様で各光源1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g(以下、これらをまとめて光源ユニット1)が配置され、導光板5の短辺側で光学シート6、導光板5、反射シート7の端面を覆う形でフレームが設けられた構成となっており、当該バックライト装置全体として少なくとも一方向(図中矢印方向)に可撓性を有することを特徴とするものである。
The configuration of the backlight device according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a backlight device according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view when the backlight device 10 is bent.
The backlight device 10 includes a light source unit 20 and a light guide plate 5. Specifically, the optical sheet 6 on the front surface (light emitting surface) side of the light guide plate 5, a flexible sheet-shaped light guide plate 5, and the reflective sheet 7 on the back side of the light guide plate 5 are laminated. Each of the light sources 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, and 1g (hereinafter referred to as the light sources 1a, 1b, 1c, 1e, 1f, and 1g) The light source unit 1) is arranged and a frame is provided on the short side of the light guide plate 5 so as to cover the end surfaces of the optical sheet 6, the light guide plate 5, and the reflection sheet 7, and the backlight. The entire device is flexible in at least one direction (the arrow direction in the figure).

このバックライト装置10の駆動時には、配線基板2を経由して各光源1a,1b,1c,1d,1e,1f,1gに電力が供給され、各光源1a,1b,1c,1d,1e,1f,1gから導光板5の側面に対して白色光が出射され、ついで導光板5に入射した光は導光板5内を伝搬し、反射シート7で反射されつつ導光板5内に広がるように導光される。そして導光された光は導光板5の効率よく出射する機能により導光板5の主面から出射される。ついで、導光板5から出射された光は光学シート6により所定の光学特性に調整された上で、光出射面8から均一な光として放射されるようになっている。   When the backlight device 10 is driven, power is supplied to the light sources 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, and 1g via the wiring board 2, and the light sources 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, and 1f are supplied. , 1 g is emitted to the side surface of the light guide plate 5, and then the light incident on the light guide plate 5 propagates in the light guide plate 5 and is guided by the reflection sheet 7 so as to spread in the light guide plate 5. Lighted. The guided light is emitted from the main surface of the light guide plate 5 by the function of the light guide plate 5 to emit efficiently. Next, the light emitted from the light guide plate 5 is adjusted to a predetermined optical characteristic by the optical sheet 6 and then emitted as uniform light from the light emitting surface 8.

ここで、光源ユニット1は、発光ダイオード素子(LED)または冷陰極管(CCFL)からなり、白色の光を出射するものである。光源ユニット1がLEDからなる場合、白色LED、あるいは赤色LED・緑色LED・青色LEDからなりそれぞれのLEDから出射される光を混合して外部に白色光を発するもののいずれの構成でもよい。また、図1のように複数のLEDが導光板5の一側面(端面)に並んで配置されていることが好ましい。このとき、光源(LED)1は可撓性のある配線基板(フレキシブル配線基板)2上に電力供給されるように搭載されており、この配線基板2が導光板5の光入射面とする一側面に光源ユニット1が配置されるように導光板5の縁部に設置される。   Here, the light source unit 1 consists of a light emitting diode element (LED) or a cold cathode tube (CCFL), and emits white light. In the case where the light source unit 1 is composed of LEDs, any configuration of white LEDs, or red LEDs, green LEDs, and blue LEDs that mix light emitted from the respective LEDs and emit white light to the outside may be used. Moreover, it is preferable that several LED is arrange | positioned along with the one side surface (end surface) of the light-guide plate 5 like FIG. At this time, the light source (LED) 1 is mounted on a flexible wiring board (flexible wiring board) 2 so that electric power is supplied, and this wiring board 2 serves as a light incident surface of the light guide plate 5. The light source unit 1 is installed on the edge of the light guide plate 5 so that the light source unit 1 is disposed on the side surface.

導光板5は、シリコーンゴム樹脂が型成形により一体成形されたものであり可撓性を有する。ここで導光板5の材料として、高透過性、成形性、低吸水(吸湿)性、耐環境性、低複屈折性の点で従来使用されていた透明熱可塑性樹脂のポリカーボネート樹脂(PC)やアクリル樹脂(ポリメチルメタクリレート(PMMA))と同等以上の性能を示しその成形品が可撓性を示すシリコーンゴム樹脂材料を用いるとよく、例えばポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリアルキルアルケニルシロキサン、ポリアルキルフェニルシロキサンなどが挙げられる。これにより、導光板5の透明性と屈折率が適正なものとなり、その結果光を導光する機能に優れたものとなる。とくに、構成材料をポリジメチルシロキサン(PDMS)とした場合が好適であり、導光板5は透明で屈折率が1.4以上のものとなり、光を導光する機能が従来の導光板より優れたものになる。   The light guide plate 5 is formed by integrally molding a silicone rubber resin by molding and has flexibility. Here, the material of the light guide plate 5 is a polycarbonate resin (PC), which is a transparent thermoplastic resin conventionally used in terms of high permeability, moldability, low water absorption (moisture absorption), environmental resistance, and low birefringence. It is preferable to use a silicone rubber resin material whose performance is equal to or higher than that of acrylic resin (polymethyl methacrylate (PMMA)) and the molded product is flexible. For example, polydimethylsiloxane (PDMS), polyalkylalkenylsiloxane, polyalkyl Examples include phenylsiloxane. Thereby, the transparency and refractive index of the light guide plate 5 become appropriate, and as a result, the light guide plate 5 has an excellent function of guiding light. Particularly, the case where the constituent material is polydimethylsiloxane (PDMS) is suitable, and the light guide plate 5 is transparent and has a refractive index of 1.4 or more, and has a function of guiding light better than the conventional light guide plate. Become a thing.

また、導光板5は、導光された光を効率よく出射する機能に優れる。これは導光板5の表面が所定のパターン化された形状になっていることによるものであり、表面形成時にそのような形状となるように制御されている。またその表面形状は光源ユニット1の配光特性などを基に光学設計されたものである。この表面形状は、最終的な液晶表示装置の大きさ、光源ユニット1を構成する光源の種類、数などによって最適化される必要がある。   Further, the light guide plate 5 is excellent in the function of efficiently emitting the guided light. This is because the surface of the light guide plate 5 has a predetermined patterned shape, and is controlled to have such a shape when the surface is formed. The surface shape is optically designed based on the light distribution characteristics of the light source unit 1 and the like. This surface shape needs to be optimized depending on the final size of the liquid crystal display device, the type and number of light sources constituting the light source unit 1, and the like.

図3に導光板5の導光された光を効率よく出射する機能のための表面形状例を示す。図3では、導光板5Aの光出射面側の表面に一定ピッチで微細な凸部5bを設け(図3(a))、反射シート7側に可変ピッチの微細な凹部5aを設ける(図3(b))ことにより導光された光を効率よく出射する機能を付与している。   FIG. 3 shows an example of the surface shape for the function of efficiently emitting the light guided by the light guide plate 5. In FIG. 3, fine convex portions 5b are provided at a constant pitch on the light emitting surface side surface of the light guide plate 5A (FIG. 3A), and fine concave portions 5a having a variable pitch are provided on the reflective sheet 7 side (FIG. 3). (B)) A function of efficiently emitting the guided light is provided.

また、導光板5の光出射面側の表面に光拡散機能を示す凹凸を設けてもよい。図4にその例を示す。図4(a)は導光板5Bの斜視図であり、図4(b)は導光板5Bを用いたバックライト装置の光出射面領域の断面図である。導光板5Bでは、光出射面8とは反対面側の表面に一定ピッチで微細な凹部5bを設け、光出射面側の表面に光拡散機能を示す凹凸5cを設けている。これにより、後述する光学シート6のうち、拡散シート6cを省略することが可能である。   Further, the light guide plate 5 may be provided with unevenness indicating the light diffusion function on the surface on the light exit surface side. An example is shown in FIG. FIG. 4A is a perspective view of the light guide plate 5B, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a light emission surface area of a backlight device using the light guide plate 5B. In the light guide plate 5B, fine concave portions 5b are provided at a constant pitch on the surface opposite to the light emitting surface 8, and unevenness 5c indicating a light diffusion function is provided on the surface on the light emitting surface side. Thereby, it is possible to omit the diffusion sheet 6c in the optical sheet 6 described later.

導光板5を作製するに当って、ポリジメチルシロキサン(PDMS)を構成材料とする場合、一般的に2液混合による重合反応を用いた硬化により成形を行う。例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSYLGARD184を用いるとよいが、この材料は型となるマスター型を使用することにより簡便に所望の形状の導光板5を得ることが可能である。あるいは、従来のポリカーボネート(PC)やアクリル樹脂PMMA(ポリメチルメタクリレート)製の導光板の作製に用いる微細な金型を利用することも可能である。また、導光板5Bのように光出射面側の表面に光拡散機能を示す凹凸を設ける場合には、微細パターニングの一種としてのマイクロコンタクトプリンティング法などで使用される凸版の作製方法と同じようにフォトリソグラフィを用いて微細加工されたガラス基板をマスター型として使用するとよい。具体的には、基板上にフォトリソグラフィによってレジストの微細構造を形成し、スタンプ型をつくり、そのスタンプ型により導光板5表面に微細構造を転写させるものである(参考文献;A.Kumar, G.M.Whitesides; Appl. Phys. Lett., vol.63, pp.2002-2004(1993))。   In producing the light guide plate 5, when polydimethylsiloxane (PDMS) is used as a constituent material, the light guide plate 5 is generally molded by curing using a polymerization reaction by mixing two liquids. For example, SYLGARD 184 manufactured by Toray Dow Corning Silicone may be used, but it is possible to easily obtain the light guide plate 5 having a desired shape by using a master mold as the material. Or it is also possible to use the fine metal mold | die used for preparation of the light-guide plate made from the conventional polycarbonate (PC) or acrylic resin PMMA (polymethylmethacrylate). In addition, when providing the unevenness showing the light diffusion function on the light emitting surface side surface like the light guide plate 5B, it is the same as the method for producing the relief plate used in the micro contact printing method as a kind of fine patterning. A glass substrate finely processed by photolithography may be used as a master mold. Specifically, a fine structure of a resist is formed on a substrate by photolithography to form a stamp mold, and the fine structure is transferred to the surface of the light guide plate 5 by the stamp mold (reference document: A. Kumar, GM). Whitesides; Appl. Phys. Lett., Vol. 63, pp. 2002-2004 (1993)).

光学シート6は、各光源ユニット1から出射され導光板5に導かれて出てくる光の光学特性を調整するものであり、入射光の出射方向を調整するプリズムシートと、光を散乱させる拡散シートを積層させて輝度分布が均一で正面輝度の高い表示を可能とするものである。図3にその例を示す。ここでは光学シート6は入射光の出射方向を調整するプリズムシート6a,6bと、光を散乱させる拡散シート6cとを積層させている。   The optical sheet 6 is for adjusting the optical characteristics of light emitted from each light source unit 1 and guided to the light guide plate 5, and is a prism sheet for adjusting the outgoing direction of incident light, and a diffusion for scattering light. Sheets are stacked to enable display with uniform luminance distribution and high front luminance. An example is shown in FIG. Here, the optical sheet 6 is formed by laminating prism sheets 6a and 6b for adjusting the emission direction of incident light and a diffusion sheet 6c for scattering light.

なお、図1,図2には、光源部20を導光板5のバックライト装置10の撓む方向(屈曲方向、図中矢印方向)に対して平行となる側面に配置する構成を示しているが、これに限定されるものではなくバックライト装置10の撓む方向(屈曲方向、図中矢印方向)に対して直角となる、あるいは導光板5の角に配置してもよい。光源に冷陰極管を用いる場合は、バックライト装置10の撓む方向(屈曲方向、図中矢印方向)に対して直角となる側面に配置して、バックライト装置10を撓ませた場合にも導光板5に入射する光が効率的に発光面8から出射されるようにするとよい。   1 and 2 show a configuration in which the light source unit 20 is disposed on a side surface of the light guide plate 5 that is parallel to the direction in which the backlight device 10 bends (bending direction, arrow direction in the figure). However, the present invention is not limited to this, and the backlight device 10 may be arranged at a right angle to the direction in which the backlight device 10 bends (bending direction, arrow direction in the figure) or at the corner of the light guide plate 5. When a cold cathode tube is used as the light source, the backlight device 10 is also bent when placed on a side surface perpendicular to the direction in which the backlight device 10 bends (bending direction, arrow direction in the figure). It is preferable that light incident on the light guide plate 5 is efficiently emitted from the light emitting surface 8.

また、光源ユニット1と導光板5は接するだけの状態でもよいが、光源ユニット1の光の活用効率を向上させるため両者を導光板5と同じ屈折率をもつ接着剤で接着してもよい。あるいは、光源ユニット1が導光板5の中に含まれるように導光板5と一体成形してもよい。その場合、シリコーンゴムを硬化させる前に所望の位置に光源ユニット1を設置したのにシリコーンゴムを硬化すればよい。また、導光板5の光源部20と対抗する端面やとフレーム3、4の導光板5と接触する部分に反射膜や反射シートを付与すると光の利用効率が向上し好ましい。   Further, the light source unit 1 and the light guide plate 5 may be in a state where they are just in contact with each other, but both may be bonded with an adhesive having the same refractive index as that of the light guide plate 5 in order to improve the light utilization efficiency of the light source unit 1. Alternatively, the light source unit 1 may be integrally formed with the light guide plate 5 so as to be included in the light guide plate 5. In that case, the silicone rubber may be cured even though the light source unit 1 is installed at a desired position before the silicone rubber is cured. Further, it is preferable to apply a reflection film or a reflection sheet to the end face of the light guide plate 5 facing the light source unit 20 or the portions of the frames 3 and 4 that are in contact with the light guide plate 5 in order to improve the light use efficiency.

つぎに、図5に、本発明の液晶表示装置の断面概念図を示す。
本発明の液晶表示装置は、透過型の液晶表示装置であり、前述したバックライト装置10と、該バックライト装置10の上に搭載される液晶パネル30とを備える。ここで、液晶パネル30は可撓性を有し、その湾曲可能な方向がバックライト装置10の湾曲方向と揃えられており、液晶表示装置全体として湾曲可能となっている。
また、液晶パネル30の液晶表示に関する基本的構成は従来公知のものと同じでよい。
Next, FIG. 5 shows a conceptual cross-sectional view of the liquid crystal display device of the present invention.
The liquid crystal display device of the present invention is a transmissive liquid crystal display device, and includes the above-described backlight device 10 and a liquid crystal panel 30 mounted on the backlight device 10. Here, the liquid crystal panel 30 has flexibility, the direction in which the liquid crystal panel 30 can be bent is aligned with the direction in which the backlight device 10 is bent, and the liquid crystal display device as a whole can be bent.
The basic configuration of the liquid crystal panel 30 relating to the liquid crystal display may be the same as that conventionally known.

本発明を実施した例を以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
本実施例では、図1に示すバックライト装置10を作製した。
導光板は図3(a)に示す導光板5Aの構成とし、その作製に当っては、マスター型としてフォトリソグラフィ法により凹凸パターンを形成したガラス基板を用い、材料としてPDMS(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSYLGARD184)を用いた。具体的には、SYLGARD184の母剤と重合開始剤を混合、攪拌した後、真空(減圧)脱泡処理を行って液剤中の気泡を除去して前記マスター型に流し込み、ついで60℃で12時間、恒温槽にて加熱重合を行った後にマスター型から硬化したものをはがして導光板5Aを得た。なお、PDMSの液剤を流し込む上下のマスター型の間にスペーサーを入れることで導光板5Aの厚さを調整することが可能であり、ここでは0.5mmとした。得られた導光板5Aの屈折率は1.41で可視光に対し透明であった。
また、本実施例では簡便な方法としてガラス板をマスター型として使用したが、所望の形状を得られる方法であれば、従来の導光板の製造方法である金属製の型などを用いても良いし、ナノインプリント法などの微細加工技術を応用しても良い。
Although the example which implemented this invention is demonstrated below, this invention is not limited to this.
(Example 1)
In this example, the backlight device 10 shown in FIG. 1 was produced.
The light guide plate has the structure of the light guide plate 5A shown in FIG. 3A, and a glass substrate on which a concavo-convex pattern is formed by a photolithography method is used as a master mold, and PDMS (Toray Dow Corning SYLGARD184) manufactured by Silicone Co. was used. Specifically, the base material of SYLGARD 184 and the polymerization initiator are mixed and stirred, then vacuum (reduced pressure) defoaming treatment is performed to remove bubbles in the liquid agent, and the mixture is poured into the master mold, and then at 60 ° C. for 12 hours. Then, after performing the heat polymerization in a thermostat, the hardened material from the master mold was peeled off to obtain a light guide plate 5A. The thickness of the light guide plate 5A can be adjusted by inserting a spacer between the upper and lower master molds into which the PDMS liquid is poured, and is 0.5 mm here. The obtained light guide plate 5A had a refractive index of 1.41 and was transparent to visible light.
Further, in this embodiment, a glass plate is used as a master mold as a simple method, but a metal mold that is a conventional light guide plate manufacturing method may be used as long as a desired shape can be obtained. However, fine processing techniques such as nanoimprinting may be applied.

つぎに、得られた導光板5Aのサンプルを用いて、図1に示したバックライト装置10を組み立てた。ここでは携帯表示装置への応用を踏まえ対角4インチの液晶表示装置用のバックライト装置とした。また、光源ユニット1の光源として白色LEDを用い、光学シート6は図3(b)に示すプリズムシート6a,6b、拡散シート6cからなるものとした。このとき、拡散シート6c、反射シート7、プリズムシート6a,6bのそれぞれの厚さは従来品でも200μm以下であり、可撓性をすでに有しているため市販されているものを流用した。以上の構成でバックライト装置10を作製したところ、実用に耐える可撓性を有していることが確認された。また、バックライト装置10を駆動させたところ、光出射面8全体に均一で高輝度の発光が得られた。
ちなみに、従来製品における導光板は通常PCやPMMAなどの樹脂で作製されており、近年では厚さが1mm以下になっているが、材料自体が硬いために可撓性を持たせることは難しい。
Next, the backlight device 10 shown in FIG. 1 was assembled using the obtained sample of the light guide plate 5A. Here, a backlight device for a 4-inch diagonal liquid crystal display device is used in consideration of application to a portable display device. Moreover, white LED was used as the light source of the light source unit 1, and the optical sheet 6 was composed of prism sheets 6a and 6b and a diffusion sheet 6c shown in FIG. At this time, the thickness of each of the diffusion sheet 6c, the reflection sheet 7, and the prism sheets 6a and 6b is 200 μm or less even in the conventional product, and since it already has flexibility, a commercially available one was used. When the backlight device 10 was manufactured with the above-described configuration, it was confirmed that the backlight device 10 was flexible enough for practical use. Further, when the backlight device 10 was driven, uniform and high luminance light emission was obtained on the entire light emitting surface 8.
Incidentally, the light guide plate in the conventional product is usually made of a resin such as PC or PMMA, and in recent years its thickness is 1 mm or less, but it is difficult to give flexibility because the material itself is hard.

(実施例2)
実施例1において、導光板の形態を導光板5Aに代えて図4に示す導光板5Bとし、拡散シート6cを省略して、それ以外は実施例1と同様にして図4(b)に示すバックライト装置を作製した。
導光板は図4(a)に示す構成とし、導光板5Bの光出射面8側の表面への光拡散機能5cの付与は当該面を粗面化することで付与することが可能である。その作製に当っては、前記マスター型のうち、液晶パネル側となるマスター型にあらかじめエッチングなどを用いて粗面を形成し、そこへ実施例1と同様にPDMSの液剤を流しこんで固める方法があるが、本実施例ではその面が平滑な導光板を作製した後に拡散機能を持たせる面に対して金属(例えばAl)をスパッタリングしそれをエッチングする方法で形成した。PDMSからなる導光板上にスパッタリング法などを用いて金属を成膜するとその表面は微細でランダムな凹凸形状となり、金属をエッチングによって除去することで幅数μm、深さ数十〜数百μmの微細でランダム形状の凹凸を形成することが可能となる。本実施例で作製した導光板5Bの表面状態を図6に示す。また本実施例では平滑な表面を粗面化したが、この形成方法は平滑な導光板表面形状に限らず、光学的な機能を得ることのできる形状を付与した表面形状に対しても形成可能である。
(Example 2)
In Example 1, the configuration of the light guide plate is changed to the light guide plate 5B shown in FIG. 4 instead of the light guide plate 5A, the diffusion sheet 6c is omitted, and the rest is shown in FIG. A backlight device was produced.
The light guide plate is configured as shown in FIG. 4A, and the light diffusion function 5c can be imparted to the surface of the light guide plate 5B on the light emitting surface 8 side by roughening the surface. In the production, a rough surface is formed in advance on the master mold on the liquid crystal panel side by using etching or the like among the master molds, and a liquid agent of PDMS is poured into the master mold and hardened in the same manner as in the first embodiment. However, in this embodiment, a light guide plate having a smooth surface is prepared, and then a metal (for example, Al) is sputtered and etched on the surface having a diffusion function. When a metal film is formed on a light guide plate made of PDMS using a sputtering method or the like, the surface becomes a fine and random uneven shape, and by removing the metal by etching, the width is several μm and the depth is several tens to several hundred μm. It becomes possible to form fine and irregular irregularities. The surface state of the light guide plate 5B produced in this example is shown in FIG. In this embodiment, the smooth surface is roughened, but this formation method is not limited to the smooth light guide plate surface shape, and can be formed on a surface shape with a shape that can obtain an optical function. It is.

以上の構成でバックライト装置10を作製したところ、実用に耐える可撓性を有していることが確認された。また、バックライト装置10を駆動させたところ、光出射面8全体に均一で高輝度の発光が得られた。また、導光板5Bのサンプルを用いることで、光源ユニット1からの光を導光する機能とプリズムシート6a,6bに入射する光を拡散する機能を持たせることができ、光学シート6のうち拡散フィルム6cを省略した構成となるため、バックライト装置10の構成部材の部品点数と全体厚さを減らすことが可能となった。   When the backlight device 10 was manufactured with the above-described configuration, it was confirmed that the backlight device 10 was flexible enough for practical use. Further, when the backlight device 10 was driven, uniform and high luminance light emission was obtained on the entire light emitting surface 8. Further, by using the sample of the light guide plate 5B, it is possible to have a function of guiding light from the light source unit 1 and a function of diffusing light incident on the prism sheets 6a and 6b. Since the film 6c is omitted, it is possible to reduce the number of parts and the overall thickness of the constituent members of the backlight device 10.

本発明は上記の実施例に限定されることはなく、フレキシブル液晶表示装置の構成において種々の変更が可能である。例えば、光源ユニット1としてはバックライト装置が撓む方向と垂直となる導光板の側面であれば冷陰極管(CCFL)でも構わない。また、PDMSで作製する導光板に関してはくさび型で構わない。さらに導光板に形成するパターンは光学的に導光の機能を有するものであれば今回の実施例のようなパターンでなくても構わない。また実施する液晶表示装置の大きさは、今回の実施例に限定されるものではなく種々の液晶表示パネルの大きさに準じて併せることが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made in the configuration of the flexible liquid crystal display device. For example, the light source unit 1 may be a cold cathode tube (CCFL) as long as the side surface of the light guide plate is perpendicular to the direction in which the backlight device bends. In addition, a light guide plate manufactured by PDMS may be wedge-shaped. Furthermore, the pattern formed on the light guide plate may not be a pattern as in the present embodiment as long as it has an optical light guiding function. The size of the liquid crystal display device to be implemented is not limited to the present embodiment, and can be combined according to the size of various liquid crystal display panels.

本発明に係るバックライト装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the backlight apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るバックライト装置を撓ませた状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which bent the backlight apparatus which concerns on this invention. 本発明で用いる導光板及び該導光板を用いたバックライト装置の発光面領域における構成(1)を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure (1) in the light emission surface area | region of the light-guide plate used by this invention, and the backlight apparatus using this light-guide plate. 本発明で用いる導光板及び該導光板を用いたバックライト装置の発光面領域における構成(2)を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure (2) in the light emission surface area | region of the light-guide plate used by this invention, and the backlight apparatus using this light-guide plate. 本発明に係る液晶表示装置の構成を示す断面概略図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to the present invention. 実施例2の導光板の表面状態を示す外観図である。6 is an external view showing a surface state of a light guide plate of Example 2. FIG. バックライト装置の従来の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional structure of a backlight apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1,91・・・光源ユニット、1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g・・・光源、2,92・・・配線基板、3,4,94・・・フレーム、5,5A,5B,95・・・導光板、6,96・・・光学シート、6a,6b・・・プリズムシート、6c・・・拡散シート、7,97・・・反射シート、8・・・発光面、10,90・・・バックライト装置、20・・・光源部、30・・・液晶パネル
1, 91... Light source unit, 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1 f, 1 g ... light source, 2, 92 ... wiring board, 3, 4, 94 ... frame, 5, 5 A, 5B, 95: Light guide plate, 6, 96: Optical sheet, 6a, 6b: Prism sheet, 6c: Diffusion sheet, 7, 97: Reflective sheet, 8: Light emitting surface, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,90 ... Backlight apparatus, 20 ... Light source part, 30 ... Liquid crystal panel

Claims (7)

シリコーン樹脂からなり可撓性を有する導光板と、該導光板の少なくとも一側面に配置された光源とを備え、可撓性を有することを特徴とするバックライト装置。   A backlight device comprising a flexible light guide plate made of silicone resin and a light source disposed on at least one side surface of the light guide plate, and having flexibility. 前記光源は、発光ダイオード素子または冷陰極管であることを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the light source is a light emitting diode element or a cold cathode tube. 前記導光板の屈折率が1.4以上であることを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein a refractive index of the light guide plate is 1.4 or more. 前記導光板の表面に光拡散機能を示す凹凸が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the light guide plate is provided with unevenness indicating a light diffusion function. 前記光源は当該バックライト装置が撓む方向と平行となる前記導光板の側面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the light source is disposed on a side surface of the light guide plate that is parallel to a direction in which the backlight device bends. 前記光源から出射され前記導光板に導かれて出てくる光の光学特性を調整する光学シートを備えることを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, further comprising an optical sheet that adjusts optical characteristics of light emitted from the light source and guided to the light guide plate. 請求項1〜6のいずれかに記載のバックライト装置と、可撓性を有する液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display device comprising the backlight device according to claim 1 and a flexible liquid crystal panel.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010198824A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Shin Etsu Polymer Co Ltd Light guide device and air conditioning related equipment
JP2012064441A (en) * 2010-09-16 2012-03-29 Konica Minolta Opto Inc Lighting fixture
WO2012111079A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-23 次世代モバイル用表示材料技術研究組合 Light guide plate and lighting device
WO2013114747A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 東芝ライテック株式会社 Band-shaped illumination device
JP2014203602A (en) * 2013-04-02 2014-10-27 ミネベア株式会社 Planar lighting device
JP2017072837A (en) * 2015-10-08 2017-04-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 Liquid crystal display
JP2018502679A (en) * 2014-11-18 2018-02-01 ロレアル Kit and associated method for emitting light to a user's nails
WO2018029856A1 (en) * 2016-08-12 2018-02-15 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Light source unit and display apparatus
JP2018110206A (en) * 2017-01-03 2018-07-12 聯嘉光電股▲ふん▼有限公司 Light emitting device
JP2018200899A (en) * 2014-05-15 2018-12-20 ロヒンニ リミテッド ライアビリティ カンパニー Light diffusion with light-generating sources
TWI667499B (en) * 2018-02-02 2019-08-01 寶力精密科技股份有限公司 Light guide plate with micro lens and light emitting apparatus

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010198824A (en) * 2009-02-24 2010-09-09 Shin Etsu Polymer Co Ltd Light guide device and air conditioning related equipment
JP2012064441A (en) * 2010-09-16 2012-03-29 Konica Minolta Opto Inc Lighting fixture
WO2012111079A1 (en) * 2011-02-14 2012-08-23 次世代モバイル用表示材料技術研究組合 Light guide plate and lighting device
WO2013114747A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 東芝ライテック株式会社 Band-shaped illumination device
JP2014203602A (en) * 2013-04-02 2014-10-27 ミネベア株式会社 Planar lighting device
JP2018200899A (en) * 2014-05-15 2018-12-20 ロヒンニ リミテッド ライアビリティ カンパニー Light diffusion with light-generating sources
JP2018502679A (en) * 2014-11-18 2018-02-01 ロレアル Kit and associated method for emitting light to a user's nails
US10772408B2 (en) 2014-11-18 2020-09-15 L'oreal Kit for emitting light on a nail of a user and associated method
JP2017072837A (en) * 2015-10-08 2017-04-13 パナソニックIpマネジメント株式会社 Liquid crystal display
WO2018029856A1 (en) * 2016-08-12 2018-02-15 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Light source unit and display apparatus
CN109844400A (en) * 2016-08-12 2019-06-04 堺显示器制品株式会社 Light source unit and display device
JP2018110206A (en) * 2017-01-03 2018-07-12 聯嘉光電股▲ふん▼有限公司 Light emitting device
US10509156B2 (en) 2017-01-03 2019-12-17 Excellence Optoelectronics Inc. Light emitting devices
TWI667499B (en) * 2018-02-02 2019-08-01 寶力精密科技股份有限公司 Light guide plate with micro lens and light emitting apparatus

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