EP4476575A1 - Procédé de fabrication d'un composant pour dispositif de rétroéclairage, composant pour dispositif de rétroéclairage, dispositif de rétroéclairage, dispositif de génération d'images, afficheur tête haute associés - Google Patents

Procédé de fabrication d'un composant pour dispositif de rétroéclairage, composant pour dispositif de rétroéclairage, dispositif de rétroéclairage, dispositif de génération d'images, afficheur tête haute associés

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EP4476575A1
EP4476575A1 EP23701880.9A EP23701880A EP4476575A1 EP 4476575 A1 EP4476575 A1 EP 4476575A1 EP 23701880 A EP23701880 A EP 23701880A EP 4476575 A1 EP4476575 A1 EP 4476575A1
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EP
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layer
component
polycarbonate
reflective polarizer
optical film
Prior art date
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Application number
EP23701880.9A
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German (de)
English (en)
Inventor
François GRANDCLERC
Arnaud HUSSON
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Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
Original Assignee
Valeo Comfort and Driving Assistance SAS
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Filing date
Publication date
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    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528—Polarisers
    • G02F1/133536—Reflective polarizers

Definitions

  • the present invention generally relates to the field of displays.
  • It relates more particularly to a method of manufacturing a component for a backlighting device, used for example in a head-up display for a motor vehicle, as well as such a component for a backlighting device, a backlighting device, a image generation device, and an associated head-up display.
  • a so-called “head-up” display forms a virtual image in the field of vision of a motor vehicle driver.
  • the latter can thus view information relating to the operation of the vehicle, relating to a traffic lane facing the vehicle, or others, without having to look away from this traffic lane.
  • the virtual image, comprising the information to be displayed is then visually superimposed on the environment facing the vehicle.
  • a so-called “head-up” display comprises, inside a housing, an image-generating device from which emerges a source light beam and an optical projection system suitable for projecting an image generated by the device for generating images towards the driver of the vehicle, via the windshield for example, so as to form the previously mentioned virtual image.
  • Head-up displays for motor vehicles using a liquid crystal display (LCD, for "Liquid Crystal Display”, in English) in their image generation device are often exposed to two types of thermal stress producing heating of the screen: one of these constraints is linked to the light source of the head-up display, and the other to the concentration of the sun's rays on the screen.
  • LCD liquid crystal display
  • Such image-generating devices often comprise laminated elements on top of each other that are not very resistant to high temperature.
  • the present invention proposes a method for manufacturing a component for a backlight device comprising the following steps: - deposition on a reflective polarizer of a coating layer, said reflective polarizer comprising a multilayer optical film,
  • the optical diffuser has an angular distribution whose width at mid-height is less than 45 degrees with respect to a main direction of diffusion.
  • the coating layer is formed of a material that polymerizes under ultraviolet radiation. It is then possible, for example, to subject the coating layer to ultraviolet radiation during the step of printing the patterns (in order to harden the coating layer then having the patterns).
  • the reflective polarizer further comprises at least one polycarbonate layer deposited on the multilayer optical film.
  • the reflective polarizer comprises another polycarbonate layer, the at least one polycarbonate layer and the other layer being arranged on either side of the multilayer optical film.
  • the at least one polycarbonate layer is diffusing.
  • the at least one polycarbonate layer has a diffusion angle of 2 degrees.
  • the at least one polycarbonate layer is bonded to the multilayer optical film by means of a layer of optical adhesive.
  • the dimensions and the shape of the patterns are defined on the basis of the angular distribution of the optical diffuser.
  • One of the aspects of the invention also relates to a component for a backlight device comprising:
  • said reflective polarizer comprising a multilayer optical film
  • optical diffuser on a second face opposite the first face, wherein the optical diffuser is a coating layer comprising printed patterns.
  • the reflective polarizer further comprises at least one polycarbonate layer deposited on the multilayer optical film.
  • the at least one polycarbonate layer is bonded to the multilayer optical film by means of a layer of optical adhesive.
  • the reflective polarizer comprises another polycarbonate layer, the at least one polycarbonate layer and the other layer being arranged on either side of the multilayer optical film.
  • the at least one polycarbonate layer is diffusing.
  • the optical diffuser has an angular distribution whose width at mid-height is less than 45 degrees with respect to a main direction of diffusion.
  • Another aspect of the invention relates to a backlight device comprising:
  • a light source configured to emit a source beam
  • a reflector configured to reflect at least part of the source beam into a reflected beam
  • Another aspect of the invention relates to an image generating device comprising a backlighting device according to the invention, characterized in that it further comprises a liquid crystal screen placed downstream of the reflector on the light propagation path.
  • one of the aspects of the invention relates to a head-up display comprising an image-generating device according to the invention, further comprising an optical projection system capable of returning a light beam generated by the generation of images in the direction of a partially transparent slide.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the integration of a head-up display according to the invention in a motor vehicle
  • FIG. 2 represents an embodiment of a backlighting device according to the invention
  • FIG. 3 represents a component for a backlight device according to the invention
  • FIG. 4 schematically represents the arrangement of certain components of an image generation device according to the invention.
  • FIG. 5 represents the main steps of a method of manufacturing the component for a backlight device according to the invention.
  • FIG 1 there is shown schematically the main elements of a head-up display 1, intended for example to equip a vehicle 2, in particular a motor vehicle.
  • the display 1 of Figure 1 is adapted to project a virtual image 3 in the field of vision of a driver 4 of the vehicle 2, so that the driver 4 can see this virtual image 3 and any information that it contains without having to look away.
  • the display 1 comprises a partially transparent blade 5 placed in the field of vision of the driver 4, an image generating device 6 adapted to generate an image light beam 7 and an optical projection system 8 adapted to return, in the direction of said partially transparent plate 5, the image light beam 7 generated by the image generating device 6 after passing through a transparent window 9.
  • the light beam returned in the direction of the partially transparent plate 5 is partly reflected by the partially transparent plate 5 in the direction of the conductor 4 and thus produces the virtual image 3.
  • the partially transparent blade 5 is here merged with the windshield of the vehicle 2. In other words, it is the windshield of the vehicle 3 which has the function of partially transparent blade 5 for the head-up display 1.
  • the image generating device 6 and the optical projection system 8 are here placed in a housing 22, one opening is closed by the transparent window 9 already mentioned.
  • the image generation device 6 comprises a backlight device 10, a liquid crystal screen 11 covering the device backlight 10, a first heat sink 12 and a second heat sink 13.
  • the backlighting device 10 comprises a light source 14 of the matrix type of light-emitting diodes, a reflector 15 and an optical component 16.
  • the light source 14 is configured to emit a source beam that diverges around a main direction D
  • the reflector 15 receives at least part of the source beam and reflects at least part of it into a reflected beam in the direction of the optical component 16.
  • the reflected beam is collimated here.
  • the optical component 16 receives at least part of the reflected beam and transmits at least part of it in a diffused beam to the liquid crystal screen 11.
  • the diffused beam illuminates the liquid crystal screen 11 so that the screen liquid crystals 11 allows at least part of the diffused beam to pass to form the image light beam 7.
  • Figure 3 shows an embodiment of the structure of the optical component 16.
  • the optical component 16 comprises on a first face a reflective polarizer 17 and on a second face, opposite the first face, an optical diffuser 18.
  • a polarizer operating in reflection that is to say reflecting a determined polarization component Pd.
  • optical diffuser is meant an optical element performing an angular spreading of an incident light.
  • the reflective polarizer 17 consists of a multilayer optical film 171 fixed by gluing to a first polycarbonate layer 172 on one side and to a second polycarbonate layer 173 on the opposite side by means of two layers of optical glue 174a and 174b.
  • the multilayer optical film 171 consists of a stack of dielectric layers.
  • the multilayer optical film 171 comprises more than 100 atomic layers, for example between 100 atomic layers and 500 atomic layers, here 180 atomic layers, and/or has a thickness comprised between 20 microns and 200 microns, here 70 microns.
  • the first polycarbonate layer 172 and the second polycarbonate layer 173 are here (slightly) diffusing.
  • the first layer of polycarbonate 172 and the second layer of polycarbonate 173 each have an angular distribution whose width at mid-height is equal to 2 degrees with respect to a main direction of diffusion.
  • the main diffusion direction is the direction normal to the plane of the first polycarbonate layer 172 and the second polycarbonate layer 173.
  • the reflective polarizer 17 consists of a multilayer optical film 171 fixed by gluing to a first polycarbonate layer 172 on one side and to a second polycarbonate layer 173 on the opposite side, but only the one of the first polycarbonate layer 172 and the second polycarbonate layer 173 is (slightly) diffusing, the other not being diffusing.
  • the reflective polarizer 17 consists of a multilayer optical film 171 fixed by gluing to a first polycarbonate layer 172 on one side and to a second polycarbonate layer 173 on the opposite side, and the first polycarbonate layer 172 and the second polycarbonate layer 173 are not diffusing.
  • the reflective polarizer 17 consists of a multilayer optical film 171 fixed by gluing to a single polycarbonate layer.
  • the single polycarbonate layer can be (slightly) diffusing or non-diffusing.
  • the optical diffuser 18 comprises a coating layer of a material sensitive to ultraviolet radiation and able to adhere to the reflective polarizer 17.
  • the optical diffuser 18 comprises patterns printed in the coating layer.
  • the shape of the printed patterns is defined on the basis of the angular distribution of the optical diffuser 18.
  • the angular distribution of the optical diffuser 18 has a Gaussian profile, the width of which at mid-height is equal to 30 degrees and 15 degrees respectively. in two perpendicular directions, and with respect to a main direction of diffusion.
  • the main direction of diffusion is the direction normal to the plane of the optical diffuser 18.
  • a light beam illuminating the optical component 16 and incident on the first polycarbonate layer 172 crosses (in part) the reflective polarizer 17, then the optical diffuser 18 and emerges therefrom in an angularly spread beam, with a angular distribution whose width at mid-height is equal, in the example mentioned above, to respectively 30 degrees and 15 degrees in two perpendicular directions.
  • the shape of the patterns printed in the coating layer thus takes into account the diffusion introduced by the first polycarbonate layer 172 and the second polycarbonate layer 173 in order to obtain the angularly spread beam of standard deviation 30 degrees and 15 degrees in two perpendicular directions.
  • the angular distribution of the optical diffuser 18 has a width at mid-height less than 45° with respect to the main direction of diffusion.
  • the first face of the optical component 16 is positioned on the side of the reflector 15, which corresponds to the side of the light source 14. This configuration makes it possible to improve the recycling of light inside the backlight device 10. Indeed, if a portion of the source beam does not have the polarization transmitted by the reflective polarizer, it is reflected by the reflective polarizer 17 and can be reintercepted by the reflector 15, then reflected again in the direction of the optical component 16.
  • the liquid crystal screen 11 comprises a matrix of liquid crystals interposed between an upstream polarizer 19 and a downstream polarizer 20, the upstream polarizer 19 being located on the side of the optical component 16.
  • the upstream polarizer 19 is configured to selectively transmit a component of light having an upstream polarization Pa in the matrix of liquid crystals.
  • a suitable activation of certain elements of the matrix of liquid crystals selectively allows the passage of the light received from the upstream polarizer 19 by modifying the polarization of the latter through the elements of the matrix of liquid crystals and transmission or not through the downstream polarizer 20.
  • the determined polarization Pd reflected by the reflective polarizer 17 is adjusted orthogonally to the upstream polarization Pa. In other words, the polarization of the light Pt transmitted by the reflective polarizer 17 is aligned with the direction of polarization transmitted by the upstream polarizer 19 of the liquid crystal screen 11.
  • FIG. 4 schematically illustrates this setting.
  • the beam emerging from the liquid crystal screen 11 corresponds to the image light beam 7, represented in FIG. 1, generated by the image generation device 6.
  • a coating layer of a material sensitive to ultraviolet radiation is deposited on a substrate provided with a reflective polarizer comprising a multilayer film (formed of layers of dielectric material).
  • This reflective polarizer here also comprises two polycarbonate layers (possibly diffusing) arranged on either side of the multilayer optical film.
  • annealing is carried out in order to fix the structure of the patterns in the coating layer. More precisely, the coating layer is illuminated with a beam of ultraviolet rays so as to produce a polymerization (that is to say a hardening) of the coating layer.
  • the stack obtained is cut to the desired size in order to obtain the optical component 16.

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Abstract

L'invention porte sur un procédé de fabrication d'un composant (16) pour dispositif de rétroéclairage comprenant les étapes suivantes : - dépôt sur un polariseur réflectif d'une couche de revêtement, ledit polariseur réflectif (17) comprenant un film optique multicouche (171), - impression de motifs dans la couche de revêtement de manière à ce que ladite couche de revêtement imprimée forme un diffuseur optique (18). L'invention porte également sur un composant (16) pour dispositif de rétroéclairage, un dispositif pour rétroéclairage, un dispositif de génération d'images et un afficheur tête haute.

Description

Description
Titre de l'invention : Procédé de fabrication d'un composant pour dispositif de rétroéclairage, composant pour dispositif de rétroéclairage, dispositif de rétroéclairage, dispositif de génération d'images, afficheur tête haute associés
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des afficheurs.
[0002] Elle concerne plus particulièrement un procédé de fabrication d'un composant pour dispositif de rétroéclairage, utilisé par exemple dans un afficheur tête haute pour un véhicule automobile, ainsi qu'un tel composant pour dispositif de rétroéclairage, un dispositif de rétroéclairage, un dispositif de génération d'images, et un afficheur tête haute associés.
[0003] Typiquement, un afficheur dit « tête haute » forme une image virtuelle dans le champ de vision d'un conducteur de véhicule automobile. Celui-ci peut ainsi visualiser des informations relatives au fonctionnement du véhicule, relatives à une voie de circulation faisant face au véhicule, ou autres, sans avoir pour cela à détourner son regard de cette voie de circulation. En effet, l'image virtuelle, comportant les informations à afficher, se superpose alors visuellement à l'environnement faisant face au véhicule.
[0004] Généralement, un afficheur dit « tête haute » comporte, à l'intérieur d'un boîtier, un dispositif de génération d'images duquel émerge un faisceau lumineux source et un système optique de projection adapté pour projeter une image générée par le dispositif de génération d'images vers le conducteur du véhicule, via le pare-brise par exemple, de manière à former l'image virtuelle précédemment évoquée.
[0005] Les afficheurs tête haute pour véhicule automobile utilisant un écran à cristaux liquides (LCD, pour « Liquid Crystal Display », en langue anglaise) dans leur dispositif de génération d'images sont souvent exposés à deux types de contraintes thermiques produisant un échauffement de l'écran : l'une de ces contraintes est liée à la source de lumière de l'afficheur tête haute, et l'autre à la concentration des rayons solaires sur l'écran.
[0006] De tels dispositifs de génération d'images comprennent souvent des éléments laminés les uns sur les autres peu résistants à haute température.
[0007] Dans ce contexte, la présente invention propose un procédé de fabrication d'un composant pour dispositif de rétroéclairage comprenant les étapes suivantes : - dépôt sur un polariseur réflectif d'une couche de revêtement, ledit polariseur réflectif comprenant un film optique multicouche,
- impression de motifs dans la couche de revêtement de manière à ce que ladite couche de revêtement imprimée forme un diffuseur optique.
[0008] La fabrication du composant par dépôt de la couche de revêtement puis impression de cette dernière permet d'éviter une étape de lamination et de produire ainsi un composant plus résistant aux hautes températures.
[0009] Dans un mode de réalisation, le diffuseur optique présente une distribution angulaire dont la largeur à mi-hauteur est inférieure à 45 degrés par rapport à une direction principale de diffusion.
[0010] Dans un mode de réalisation, la couche de revêtement est formée en un matériau qui polymérise sous rayonnement ultraviolet. On peut alors prévoir par exemple de soumettre la couche de revêtement à un rayonnement ultraviolet lors de l'étape d'impression des motifs (afin de durcir la couche de revêtement présentant alors les motifs).
[0011] Dans un mode de réalisation, le polariseur réflectif comprend en outre au moins une couche en polycarbonate déposée sur le film optique multicouche.
[0012] Par exemple, le polariseur réflectif comprend une autre couche en polycarbonate, la au moins une couche en polycarbonate et l'autre couche étant disposées de part et d'autre du film optique multicouche.
[0013] Dans un mode de réalisation, la au moins une couche en polycarbonate est diffusante.
[0014] Par exemple, la au moins une couche en polycarbonate présente un angle de diffusion de 2 degrés.
[0015] Dans une mode de réalisation, la au moins une couche en polycarbonate est collée au film optique multicouche au moyen d'une couche de colle optique.
[0016] Par exemple, les dimensions et la forme des motifs sont définis sur la base de la distribution angulaire du diffuseur optique.
[0017] Un des aspects de l'invention porte également sur un composant pour dispositif de rétroéclairage comprenant :
- un polariseur réflectif sur une première face, ledit polariseur réflectif comprenant un film optique multicouche,
- un diffuseur optique sur une second face opposée à la première face, dans lequel le diffuseur optique est une couche de revêtement comprenant des motifs imprimés.
[0018] Dans un mode de réalisation, le polariseur réflectif comprend en outre au moins une couche en polycarbonate déposée sur le film optique multicouche.
[0019] Par exemple, la au moins une couche en polycarbonate est collée au film optique multicouche au moyen d'une couche de colle optique.
[0020] Par exemple, le polariseur réflectif comprend une autre couche en polycarbonate, la au moins une couche en polycarbonate et l'autre couche étant disposées de part et d'autre du film optique multicouche.
[0021] Par exemple, la au moins une couche en polycarbonate est diffusante.
[0022] Par exemple, le diffuseur optique présente une distribution angulaire dont la largeur à mi-hauteur est inférieure à 45 degrés par rapport à une direction principale de diffusion.
[0023] Un autre aspect de l'invention porte sur un dispositif de rétroéclairage comprenant :
- une source de lumière configurée pour émettre un faisceau source,
- un réflecteur configuré pour réfléchir une partie au moins du faisceau source en un faisceau réfléchi,
- un composant selon l'invention, dans lequel la première face du composant est placée du côté de la source de lumière de manière à intercepter une partie au moins du faisceau réfléchi.
[0024] Un autre aspect de l'invention porte sur un dispositif de génération d'images comprenant un dispositif de rétroéclairage selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un écran à cristaux liquides placé en aval du réflecteur sur le trajet de propagation de la lumière.
[0025] Enfin, un des aspects de l'invention porte sur un afficheur tête haute comprenant un dispositif de génération d'images selon l'invention, comprenant en outre un système optique de projection apte à renvoyer un faisceau lumineux généré par le dispositif de génération d'images en direction d'une lame partiellement transparente.
[0026] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. [0027] De plus, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins qui illustrent des formes, non limitatives, de réalisation de l'invention et où :
[0028] [Fig. 1] est une vue schématique montrant l'intégration d'un afficheur tête-haute selon l'invention dans un véhicule automobile ;
[0029] [Fig. 2] représente un mode de réalisation d'un dispositif de rétroéclairage selon l'invention ;
[0030] [Fig. 3] représente un composant pour dispositif de rétroéclairage selon l'invention ;
[0031] [Fig. 4] représente schématiquement l'agencement de certains composants d'un dispositif de génération d'images selon l'invention ; et
[0032] [Fig. 5] représente les étapes principales d'un procédé de fabrication du composant pour dispositif de rétroéclairage selon l'invention.
[0033] Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références.
[0034] Sur la figure 1, on a représenté schématiquement les éléments principaux d'un afficheur tête haute 1, destiné par exemple à équiper un véhicule 2, notamment un véhicule automobile.
[0035] L'afficheur 1 de la figure 1 est adapté à projeter une image virtuelle 3 dans le champ de vision d'un conducteur 4 du véhicule 2, de sorte que le conducteur 4 puisse voir cette image virtuelle 3 et les informations éventuelles qu'elle contient sans avoir à détourner le regard.
[0036] A cet effet, l'afficheur 1 comprend une lame partiellement transparente 5 placée dans le champ de vision du conducteur 4, un dispositif de génération d'images 6 adapté à générer un faisceaux lumineux image 7 et un système optique de projection 8 adapté à renvoyer, en direction de ladite lame partiellement transparente 5, le faisceau lumineux image 7 généré par le dispositif de génération d'images 6 après la traversée d'une fenêtre transparente 9. Le faisceau lumineux renvoyé en direction de la lame partiellement transparente 5 est en partie réfléchi par la lame partiellement transparente 5 en direction du conducteur 4 et produit ainsi l'image virtuelle 3.
[0037] La lame partiellement transparente 5 est ici confondue avec le pare-brise du véhicule 2. Autrement dit, c'est le pare-brise du véhicule 3 qui a la fonction de lame partiellement transparente 5 pour l'afficheur tête haute 1. [0038] Comme visible sur la figure 1, le dispositif de génération d'images 6 et le système optique de projection 8 sont ici placés dans un boîtier 22, dont une ouverture est fermée par la fenêtre transparente 9 déjà mentionnée.
[0039] Un mode de réalisation du dispositif de génération d'images 6 selon l'invention est illustré sur la figure 2. Le dispositif de génération d'images 6 comprend un dispositif de rétroéclairage 10, un écran à cristaux liquides 11 recouvrant le dispositif de rétroéclairage 10, un premier dissipateur thermique 12 et un deuxième dissipateur thermique 13.
[0040] Le dispositif de rétroéclairage 10 comprend une source de lumière 14 de type matrice de diodes électroluminescentes, un réflecteur 15 et un composant optique 16. La source de lumière 14 est configurée pour émettre un faisceau source divergent autour d'une direction principale D. Le réflecteur 15 reçoit une partie au moins du faisceau source et en réfléchit une partie au moins en un faisceau réfléchi en direction du composant optique 16. Le faisceau réfléchi est ici collimaté. Le composant optique 16 reçoit une partie au moins du faisceau réfléchi et en transmet une partie au moins en un faisceau diffusé vers l'écran à cristaux liquides 11. Le faisceau diffusé vient éclairer l'écran à cristaux liquides 11 afin que l'écran à cristaux liquides 11 laisse passer une partie au moins du faisceau diffusé pour former le faisceau lumineux image 7.
[0041] La figure 3 représente un mode de réalisation de la structure du composant optique 16. Le composant optique 16 comprend sur une première face un polariseur réflectif 17 et sur une seconde face, opposée à la première face, un diffuseur optique 18. Par polariseur réflectif, il est entendu un polarisateur fonctionnant en réflexion, c'est-à-dire réfléchissant une composante de polarisation déterminée Pd. Par diffuseur optique, il est entendu un élément optique réalisant un étalement angulaire d'une lumière incidente.
[0042] Le polariseur réflectif 17 est constitué d'un film optique multicouche 171 fixé par collage à une première couche en polycarbonate 172 d'un côté et à une seconde couche en polycarbonate 173 du côté opposé au moyen de deux couches de colle optique 174a et 174b. Le film optique multicouche 171 consiste en un empilement de couches diélectriques. Par exemple, le film optique multicouche 171 comprend plus de 100 couches atomiques, par exemple entre 100 couches atomiques et 500 couches atomiques, ici 180 couches atomiques, et/ou présente une épaisseur comprise entre 20 microns et 200 microns, ici 70 microns. Par ailleurs, la première couche en polycarbonate 172 et la seconde couche en polycarbonate 173 sont ici (légèrement) diffusantes. Typiquement, la première couche en polycarbonate 172 et la seconde couche en polycarbonate 173 présentent chacune une distribution angulaire dont la largeur à mi- hauteur est égale à 2 degrés par rapport à une direction principale de diffusion. Par exemple, la direction principale de diffusion est la direction normale au plan de la première couche en polycarbonate 172 et de la seconde couche en polycarbonate 173.
[0043] Dans une première variante, le polariseur réflectif 17 est constitué d'un film optique multicouche 171 fixé par collage à une première couche en polycarbonate 172 d'un côté et à une seconde couche en polycarbonate 173 du côté opposé, mais seulement l'une parmi la première couche en polycarbonate 172 et la seconde couche en polycarbonate 173 est (légèrement) diffusante, l'autre n'étant pas diffusante.
[0044] Dans une deuxième variante, le polariseur réflectif 17 est constitué d'un film optique multicouche 171 fixé par collage à une première couche en polycarbonate 172 d'un côté et à une seconde couche en polycarbonate 173 du côté opposé, et la première couche en polycarbonate 172 et la seconde couche en polycarbonate 173 ne sont pas diffusantes.
[0045] Dans une troisième variante, le polariseur réflectif 17 est constitué d'un film optique multicouche 171 fixé par collage à une unique couche en polycarbonate. L'unique couche en polycarbonate peut être (légèrement) diffusante ou non diffusante.
[0046] Le diffuseur optique 18 comprend une couche de revêtement en un matériau sensible au rayonnement ultraviolet et pouvant adhérer au polariseur réflectif 17. Le diffuseur optique 18 comprend des motifs imprimés dans la couche de revêtement. La forme des motifs imprimés est définie sur la base de la distribution angulaire du diffuseur optique 18. Par exemple, la distribution angulaire du diffuseur optique 18 présente un profil gaussien, dont la largeur à mi-hauteur est égale à respectivement 30 degrés et 15 degrés dans deux directions perpendiculaires, et par rapport à une direction principale de diffusion. Par exemple, la direction principale de diffusion est la direction normale au plan du diffuseur optique 18.
[0047] Autrement dit, un faisceau lumineux illuminant le composant optique 16 et incident sur la première couche en polycarbonate 172, traverse (en partie) le polariseur réflectif 17, puis le diffuseur optique 18 et en émerge en un faisceau étalé angulairement, avec une distribution angulaire dont la largeur à mi-hauteur est égale, dans l'exemple mentionné ci-dessus, à respectivement 30 degrés et 15 degrés dans deux directions perpendiculaires. La forme des motifs imprimés dans la couche de revêtement tient ainsi compte de la diffusion introduite par la première couche en polycarbonate 172 et la seconde couche en polycarbonate 173 afin d'obtenir le faisceau étalé angulairement d'écart-type 30 degrés et 15 degrés dans deux directions perpendiculaires.
[0048] De manière générale, la distribution angulaire du diffuseur optique 18 présente une largeur à mi-hauteur inférieure à 45° par rapport à la direction principale de diffusion.
[0049] La première face du composant optique 16 est positionnée du côté du réflecteur 15, qui correspond au côté de la source de lumière 14. Cette configuration permet d'améliorer le recyclage de la lumière à l'intérieur du dispositif de rétroéclairage 10. En effet, si une portion du faisceau source ne présente pas la polarisation transmise par le polariseur réflectif, celle-ci est réfléchie par le polariseur réflectif 17 et peut être réinterceptée par le réflecteur 15, puis réfléchie à nouveau en direction du composant optique 16.
[0050] L'écran à cristaux liquides 11 comprend une matrice de cristaux liquides interposée entre un polariseur amont 19 et un polariseur aval 20, le polariseur amont 19 étant situé du côté du composant optique 16. Le polariseur amont 19 est configuré pour transmettre sélectivement une composante de lumière présentant une polarisation amont Pa dans la matrice de cristaux liquides. Une activation adaptée de certains éléments de la matrice de cristaux liquides permet sélectivement le passage de la lumière reçue du polariseur amont 19 par modification de la polarisation de celle-ci à travers les éléments de la matrice de cristaux liquides et transmission ou non à travers le polariseur aval 20.
[0051] La polarisation déterminée Pd réfléchie par le polariseur réflectif 17 est réglée orthogonalement à la polarisation amont Pa. Autrement dit, la polarisation de la lumière Pt transmise par le polariseur réflectif 17 est alignée avec la direction de polarisation que transmet le polariseur amont 19 de l'écran à cristaux liquides 11. La figure 4 illustre schématiquement ce réglage.
[0052] Le faisceau émergeant de l'écran à cristaux liquides 11 correspond au faisceau lumineux image 7, représenté sur la figure 1, généré par le dispositif de génération d'images 6.
[0053] On décrit maintenant un procédé de fabrication du composant optique 16 selon l'invention, dont les principales étapes sont représentées sur la figure 5.
[0054] Dans une étape E0, on dépose une couche de revêtement en un matériau sensible au rayonnement ultraviolet sur un substrat pourvu d'un polariseur réflectif comprenant un film multicouche (formé de couches de matériau diélectrique). Ce polariseur réflectif comprend ici en outre deux couches en polycarbonate (éventuellement diffusantes) disposées de part et d'autre du film optique multicouche. [0055] On suppose que la distribution angulaire du diffuseur optique que l'on souhaite former sur le substrat est prédéfinie, de sorte que la forme des motifs à imprimer dans la couche de revêtement peut être déterminée et qu'un tampon a été façonné à partir de ces motifs. [0056] Dans une étape E2, on presse le tampon dans la couche de revêtement pour définir les motifs désirés.
[0057] Dans une étape E4, le tampon étant toujours solidaire de la couche de revêtement, on réalise un recuit afin de figer la structure des motifs dans la couche de revêtement. Plus précisément, on illumine la couche de revêtement avec un faisceau de rayons ultraviolets de manière à produire une polymérisation (c'est-à-dire un durcissement) de la couche de revêtement.
[0058] Une fois le tampon détaché, on découpe l'empilement obtenu à la taille souhaitée afin d'obtenir le composant optique 16.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé de fabrication d'un composant (16) pour dispositif de rétroéclairage comprenant les étapes suivantes :
- dépôt sur un polariseur réflectif (17) d'une couche de revêtement, ledit polariseur réflectif (17) comprenant un film optique multicouche (171),
- impression de motifs dans la couche de revêtement de manière à ce que ladite couche de revêtement imprimée forme un diffuseur optique (18).
[Revendication 2] Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diffuseur optique (18) présente une distribution angulaire dont la largeur à mi-hauteur est inférieure à 45 degrés par rapport à une direction principale de diffusion.
[Revendication 3] Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de revêtement est formée en un matériau qui polymérise sous rayonnement ultraviolet.
[Revendication 4] Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polariseur réflectif (17) comprend en outre au moins une couche en polycarbonate (172 ; 173) déposée sur le film optique multicouche (171).
[Revendication 5] Procédé de fabrication selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polariseur réflectif (17) comprend une autre couche en polycarbonate, la au moins une couche en polycarbonate (172,173) et l'autre couche étant disposées de part et d'autre du film optique multicouche (171).
[Revendication 6] Procédé de fabrication selon l'une des revendications 4 ou 5, dans lequel la au moins une couche en polycarbonate (172, 173) est diffusante.
[Revendication 7] Procédé de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que la au moins une couche en polycarbonate (172, 173) présente un angle de diffusion de 2 degrés.
[Revendication 8] Procédé de fabrication selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que la au moins une couche en polycarbonate (172, 173) est collée au film optique multicouche (171) au moyen d'une couche de colle optique (174a, 174b).
[Revendication 9] Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les dimensions et la forme des motifs sont définis sur la base de la distribution angulaire du diffuseur optique (18).
[Revendication 10] Composant (16) pour dispositif de rétroéclairage comprenant :
- un polariseur réflectif (17) sur une première face, ledit polariseur réflectif (17) comprenant un film optique multicouche (171),
- un diffuseur optique (18) sur une seconde face opposée à la première face, dans lequel le diffuseur optique (18) est une couche de revêtement comprenant des motifs imprimés.
[Revendication 11] Composant (16) pour dispositif de rétroéclairage selon la revendicationlO, caractérisé en ce que le polariseur réflectif (17) comprend en outre au moins une couche en polycarbonate (172 ; 173) déposée sur le film optique multicouche (171).
[Revendication 12] Composant (16) pour dispositif de rétroéclairage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la au moins une couche en polycarbonate (172, 173) est collée au film optique multicouche (171) au moyen d'une couche de colle optique (174a, 174b).
[Revendication 13] Composant (16) pour dispositif de rétroéclairage selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que le polariseur réflectif comprend une autre couche en polycarbonate, la au moins une couche en polycarbonate (172,173) et l'autre couche étant disposées de part et d'autre du film optique multicouche (171).
[Revendication 14] Composant (16) pour dispositif de rétroéclairage selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la au moins une couche en polycarbonate (172, 173) est diffusante.
[Revendication 15] Composant (16) pour dispositif de rétroéclairage selon l'une des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le diffuseur optique (18) présente une distribution angulaire dont la largeur à mi-hauteur est inférieure à 45 degrés par rapport à une direction principale de diffusion.
[Revendication 16] Dispositif de rétroéclairage (10) comprenant :
- une source de lumière (14) configurée pour émettre un faisceau source,
- un réflecteur (15) configuré pour réfléchir une partie au moins du faisceau source en un faisceau réfléchi,
- un composant (16) selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que la première face du composant (16) est placée du côté de la source de lumière (14) de manière à intercepter une partie au moins du faisceau réfléchi.
[Revendication 17] Dispositif de génération d'images (6) comprenant un dispositif de rétroéclairage (10) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un écran à cristaux liquides (11) placé en aval du réflecteur (15) sur le trajet de propagation de la lumière.
[Revendication 18] Afficheur tête haute (1) comprenant un dispositif de génération d'images (6) selon la revendication 17, comprenant en outre un système optique de projection (8) apte à renvoyer un faisceau lumineux généré par le dispositif de génération d'images (6) en direction d'une lame partiellement transparente (5).
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