JP2005506571A - 減圧によって保持されるホイルを有する光学素子、製造方法、及びかかる素子を有する表示装置 - Google Patents

Abstract

硬く透明な第１のプレート（９ｂ）及び少なくとも１つのフレキシブルな光学ホイル（５）を有する、表示装置用の光学素子であって、ホイル（５）は、例えば吸引装置（１７）によって作られた減圧によってプレート（９ｂ）に保持される。本発明による光学素子は、ホイル（５）を硬いプレート（９ｂ）に押し付ける減圧をつくることによって、ホイルにしわがよる問題を克服し、これによってホイルにしわがよることを防止する。本発明の実施例によれば、光学素子は、硬い透明な第２のプレート（９ａ）を更に有し、光学ホイルが第１のプレートと第２のプレートとの間に配され、第１及び第２のプレート（９ａ，９ｂ）が減圧によって一緒に保持される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬く透明な第１のプレート及び少なくとも１つのフレキシブルな光学ホイルを有する光学素子に関する。斯かる素子は一般に光源からの光を分散するために、特に、ＬＣＤのバックライト装置の前部に使用される。
【０００２】
本発明は、斯かる光学素子を製造する方法、及び斯かる素子を有する表示装置（例えばＬＣＤ）にも関する。
【背景技術】
【０００３】
特定の種類の表示装置、特にＬＣＤ装置は、画面を照明するバックライト源を必要とする。このバックライトは、画面の後ろに配されるバックライト装置によって発生する。これらの場合には、バックライトを画面上に誘導する必要があり、回折及び反射を最小にするため、及びこの目的のため、光路に影響を与えるようにバックライト装置の前部に少なくとも１つの光学ホイルを配することが知られている。斯かるホイルは、ホイルを通過する光に影響を与えるために形成された垂直ラインのパターンを有する薄いプラスチックシートでしばしば作られる。
【０００４】
しかし、ホイルは、特にホイルの面積が大きい場合は、バックライト装置からの熱の影響でしわがよる傾向がある。その結果、ホイルが熱せられすぎた場合、稼動後しばらくして、バックライトを歪ませることがあり得る。
【０００５】
同じ問題が、例えば、いわゆる昼光装置（ｄａｙｌｉｇｈｔ ｄｅｖｉｃｅ）の技術に存在する。斯かる装置は、ＬＣＤのバックライト装置と同様に設計され、屋内で良好な光状況をつくるためにシーリングルームに配される。モニターのＬＣＤのように、斯かる照明装置は、大きなアクティブ面を有する。
【０００６】
ホイルにしわがよる上記の問題を軽減するために、２つのガラスプレートの間にホイルを置くことが知られており、これによって、オプティカルスタック（ｏｐｔｉｃａｌ ｓｔａｃｋ）としても知られる光学素子が形成される。それでもやはり、しわの問題は十分に解決されなかった。この理由は、重さ、コスト及び光学的特性（例えば反射及び光吸収）のために、ガラスプレートを厚く作ることができないからである（斯かるプレートの通常の厚さは、１ｍｍである）。従って、特に光学素子の面積が大きい場合は、十分に強い力をホイルに加えることはプレートにとって困難である。
【０００７】
ホイルをガラスプレートに接着することも試みられた。しかし、接着剤が所望の光学効果を歪ませるので、上記の光学パターンが形成されるホイルの表面は接着されてはならない。結果として、この解決策は、プレートに対向しているホイルの表面にパターンが付けられている場合、又は幾つかのホイルがスタック内に配される場合は、用いることはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題を軽減し、従来の素子よりもしわの影響を受けにくい光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、この目的及び他の目的は、硬く透明な第１のプレート及び少なくとも１つのフレキシブルな光学ホイルを有する光学素子を製造する方法であって、上記プレートと上記ホイルとの間から空気を除去する方法によって達成される。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、この目的及び他の目的は、導入部を通じて言及された種類の光学素子であって、ホイルが減圧によってプレートに保持される光学素子によって達成される。
【００１１】
表示装置（例えばＬＣＤ）は、本発明による光学素子を有利に備えることができ、又は本発明による方法を有利に使用することができる。
【００１２】
本発明による光学素子は、ホイルを硬いプレートに押し付ける減圧をつくることによって、ホイルにしわがよる問題を克服し、これによってホイルにしわがよることを防止する。
【００１３】
この技術によって、ホイルのしわを避けるために、十分な力でプレートをホイルに押し付けることができる。
【００１４】
１つの実施例によれば、光学素子は、上記プレートに接続され、上記プレートと上記ホイルとの間から空気を除去するために配される吸引装置を有する。これによって、たとえプレートとホイルとの間の接続が十分気密でなくても、所望の減圧を維持することが可能となる。
【００１５】
吸引装置の必要性をなくす又は吸引装置の効果を向上する目的で、シールはプレートのエッジに沿って備えることができ、光学ホイルに対してプレートをシールする。相対的に簡単なシーリングでさえも、予想される効果を強烈に向上させることができる。
【００１６】
本発明の実施例によれば、光学素子は、硬い透明な第２のプレートを更に有し、一方、上記光学ホイルが上記第１のプレートと第２のプレートとの間に配され、上記第１及び第２のプレートが減圧によって一緒に保持される。
【００１７】
この構成では、光学ホイルは２つのプレートの間に保持され、このプレートは減圧によって一緒に押される。幾つかのホイルをプレートの間に配することができる。また、減圧は吸引装置によって維持することができる。
【００１８】
上述したように、プレートのエッジに沿うシールは、吸引装置の必要性なくす又は吸引装置の効果を向上させることができる。２つのプレートを伴なう実施例では、シーリングは２つのプレートの間に配されることが好ましく、これによって、プレート間に形成され且つ（１つ又は複数の）ホイルが配される空間が密封される。
【００１９】
光学素子は、この概念の有利な点を減らさない任意の適切な数のホイルを有することができる。これは、バックライトからの光の直進経路を確保するために、いわゆるハニカム（即ち、例えば、複数のホールが形成されたアルミニウムの素子）を有することもできる。素子の斯かる組合せ（時には、オプティカルスタックと呼ばれる）は一般に照明装置及び特にＬＣＤのバックライト装置の品質を向上することができる。本発明を実行することによって、これらの品質は更に向上し熱変化に左右されないようになる。
【００２０】
プレートが１つのみの実施例では、ハニカム（これはその構造によって空気が容易に通過することを許容する）は、好ましくは第１のプレートとホイルとの間に配される。スタックのエンドプレートを形成する２つのプレートを伴なう実施例では、ハニカム素子及びホイルは、有利と分かった任意の順番で配することができる。
【００２１】
本発明のこれら及び他の態様は、添付図面を基準にして以下に更に詳細に記載される好適実施例から明らかとなろう。
【実施例１】
【００２２】
以下の記載は、本発明による光学素子のＬＣＤにおける実現に基づいている。これは実現可能な１つにすぎず、本発明による光学素子は、光源からの光が分散される他のアプリケーションにも使用できることが強調される。
【００２３】
図１はＬＣＤディスプレイの一部分のいくつか、すなわちバックライト装置１、ＬＣＤ画面２、及びバックライト１と画面２との間に配された光学素子３を示す。画面のサイズはアプリケーションに依存するが、一例として、オプティカルスタックは９０ｃｍ×５０ｃｍとすることができる。
【００２４】
図２に関して、図１の光学素子は、２つの透過プレート９ａ，９ｂの間に設けられた、２つの光学ホイル５と１つのハニカム素子７とを伴なうスタックを有する。プレートのうちの少なくとも１つは、素子の構造上の強度を与える目的で堅い。光学ホイルは好ましくはプラスチックでできており、プレートは好ましくはガラスでできている。これらは、経済性及び耐久性のある製品を考慮して、通常の材料が選択される。
【００２５】
図２の光学ホイル５の各々は、少なくとも１つの表面に形成された平行の溝のパターンを有する。この目的は、バックライト装置１からのバックライトの反射を除去することである。２つのホイルのパターンが異なるように（例えば垂直）２つのホイルを順に配することによって、さらにより良好な効果が得られる。
【００２６】
ハニカム素子７はアルミニウムでできており、拡大図Ａに示されているようにハニカムパターンを形成する複数の六角形状のセルを有することができる。
このセルは、バックライト装置からの光の直進を確実にするためのものである。光学特性を改善するために、セルを光吸収層で覆うことができる。好適実施例では、ハニカムは厚さがおよそ６ｍｍであり、セルは直径３ｍｍである。
【００２７】
ガラスプレート９ａ、９ｂは、バックライトをあまり吸収又は回折しないようにする目的で、相対的に薄い（例えば、約１ｍｍの厚さ）。ガラスプレート（ホイル及びハニカム素子よりもわずかに大きい）は、エッジに沿って（例えば金属の）シーリング１１を備えている。このシーリングは、粘着テープでガラスに付けることができる。必要であれば、シーリングは、ゴム又はエポキシ又はエラストマーのような可撓性パテ材料により改良される。シーリング１１は、光学素子を組み立てるとき両方のガラスプレート９ａ、９ｂに接触し、これによって、プレートの間に本質的に封止された空間１３がつくられる。
【００２８】
別の部品（例えばハニカム素子７）の耐性を考慮して、プレートの間に特別のエアギャップを備えることが有利である。この場合、スタックの更なる圧縮を考慮して、シーリングにフレキシブル層を追加することが好ましい。スタックが機械的又は他のやり方で一緒にプレスされる間、フレキシブル層を硬化することができる。
【００２９】
図３について、それは極めて概略的であるが、チューブ１５がシーリングに固定され、これによって、ホイル５とハニカム素子７が配されるプレートの間の空間１３への経路１６が備えられる。吸引装置１７（図２に示されている）は、図示された例では小さいブロワー又はファンであり、プラスチックチューブ１８等によってチューブ１５に接続されている。吸引装置１７は空間１３から空気を除去し、これにより一緒にプレート９ａ、９ｂが押される。
【００３０】
現在実現されているアプリケーションでは、ブロワー１７がプレートの間の圧力をおよそ１２０Ｐａにまですることができ、これは適切な圧力であることが明らかになっている。圧力自体よりもむしろブロワーの空気流量を優先することが有利であるとわかった。このように、たとえ金属シール１１が完全に気密でないとしても、小さい（低パワー）ブロワーは所望の圧力下を維持するために十分に速いレートで空気を除去することができる。
【００３１】
試作アプリケーションでは、モデルナンバーＢＦＢ０４１２ＨＨＡのデルタ電子からのブロワーが十分なものであることがわかった。斯かるブロワーによって発生する付加的なノイズを緩和する目的で、それは筐体内に置かれ、ダンパー（図示せず）が備えられた。
【００３２】
ホイルはバックライト装置からの熱の影響を受けないので、ＬＣＤが使用されていないとき、プレート間の加圧状態を維持する必要がないことに注意されたい。したがって、ディスプレイがオンになるときブロワーが作動するように、ブロワーをＬＣＤの通常の電源に接続することが好まれる。
【００３３】
上記のように、非常にしっかりしたシールを備えることができれば、吸引装置なしで本発明を実現することも可能である。プレートの間の空気は、シールによって保持されるプレート間の真空を作るために、一度除去される必要があるだけである。
【００３４】
本発明の第２実施例によれば（図４に示されている）、光学素子は、シーリング１１１が備えられた１つのガラスプレート１０９のみを有する。それは２つの光学ホイル１０５ａ、１０５ｂを伴なうスタックを更に有し、外側のホイル１０５ａは内側のホイル１０５ｂよりわずかに大きく、これによって、シーリング１１１に接触し、プレート１０９と外側のホイル１０５ａとの間に封止された空間１１３を形成する。図２の光学素子と同様に、図４の素子はハニカム素子１０７を有し、ここでは、内側のホイル１０５ｂとガラスプレート１０９との間に配されている。ハニカム素子１０７は大きさの点で内側のホイル１０５ｂと同様である。
【００３５】
吸入装置１１７は、シーリング１１１に接続され、図２のプレート９ａ、９ｂの間から空気が除去されるのと同様に、空間１１３から空気を除去する。空間１１３内に結果として生じる減圧は、プレートに向けて外側のホイル１０５ａを押し、内側のホイル１０５ｂ及びハニカム１０７を挟む。
【００３６】
上記のように、気密シールをプレートとホイルとの間に配することができ、全ての空気がプレートとホイルとの間から除去される場合、吸引装置を省くことができる。
【００３７】
上記のオプティカルスタックは単なる例であり、例えば、異なる数のホイルを有し、ハニカム素子を有さず、又は減圧空間１３、１１３に異なる種類の部品を有するスタックのような、多くの代替構成が可能であることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】ＬＣＤの概略図である。
【図２】本発明による光学素子の第１実施例の分解組立図である。
【図３】図１の光学素子の側面図である。
【図４】本発明による光学素子の第２実施例の分解組立図である。

Claims (12)

1. 硬く透明な第１のプレート及び少なくとも１つのフレキシブルな光学ホイルを有する光学素子であって、
   前記光学ホイルが、減圧によって前記第１のプレートに保持される光学素子。
2. 吸引装置は、前記第１のプレートに接続され、前記第１のプレートと前記光学ホイルとの間から空気を除去する請求項１に記載の光学素子。
3. 前記第１のプレートと前記光学ホイルとの間にシーリングを更に有し、前記シーリングが前記第１のプレートのエッジに沿って配される請求項１又は２に記載の光学素子。
4. 透明な第２のプレートを更に有し、前記少なくとも１つの光学ホイルが前記第１のプレートと第２のプレートとの間に配され、前記第１及び第２のプレートが減圧によって一緒に保持される請求項１又は２に記載の光学素子。
5. 前記第１のプレートと前記第２のプレートとの間にシーリングを更に有し、前記シーリングが前記第１及び第２のプレートのエッジに沿って配される請求項４に記載の光学素子。
6. ハニカム素子を更に有する請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の光学素子。
7. 前記ハニカム素子は、前記第１のプレートと前記光学ホイルとの間に配される請求項６に記載の光学素子。
8. バックライト装置及び画面部を有する表示装置であって、前記バックライト装置の前部に配される請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載の光学素子を更に有する表示装置。
9. 硬く透明な第１のプレート及び少なくとも１つのフレキシブルな光学ホイルを有する光学素子を製造する方法であって、前記第１のプレートと前記光学ホイルとの間から空気を除去するステップを有する方法。
10. 前記第１のプレートのエッジが前記光学ホイルに対して封止される請求項９に記載の方法。
11. 前記光学素子は、前記少なくとも１つの光学ホイルの外側に透明な第２のプレートを更に有し、前記第１及び第２のプレートが、前記空気が除去されるとき一緒に押される請求項９に記載の方法。
12. 前記第１のプレートのエッジが前記第２のプレートに対して封止される請求項９に記載の方法。