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技術 ディスプレイ装置を照明するための光導体

出願人 ウーテーアー・エス・アー・マニファクチュール・オロロジェール・スイス
発明者 ヴァンサン・メイエ
出願日 2016年9月16日 (2年10ヶ月経過) 出願番号 2016-181381
公開日 2017年6月22日 (2年1ヶ月経過) 公開番号 2017-112094
状態 特許登録済
技術分野 面状発光モジュール
主要キーワード 固定スタッド 中央要素 光学微細構造 周辺表面 吸収素材 固形素材 周辺要素 接着線
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この項目の情報は公開日時点(2017年6月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

工業的に生産簡潔であり、光漏れの問題を克服する光導体を提供する。

解決手段

光源(38)によって生成される光が入射する光導体であって、光源(38)は光導体(24)に光学的に結合される。光導体(24)は第1の中央部分(26)と第2の周辺部分(28)とを含む。第1の中央部分(26)は透明な素材からなり、内部に光抽出部(36)が構築される。第1の中央部分(26)を介して光源(38)によって生成される光が光導体によって抽出される。第2の周辺部分(28)は光吸収素材からなり、中央部分(26)を囲む。周辺部分(28)は中央部分(26)と一体化される。

概要

背景

液晶ディスプレイ装置などのディスプレイ装置によって表示される情報は、低光量条件において読み取るのは困難である。そのため、このようなディスプレイ装置を光源によって照明することが早い時期から考慮されてきた。最も基礎的な既知解決法は、液晶ディスプレイ装置の裏に、白熱電球または発光ダイオードなどの点光源を単に配置することからなる。ただし、液晶ディスプレイ装置のディスプレイ面の均一な照明を保証できないため、このような解決法は満足できるものではない。実際に、ユーザは、液晶ディスプレイ装置を通して点光源が配置されている場所で強く発光している光輪認知可能である。

この問題を克服するために、光導体によって液晶ディスプレイ装置を照明することが提案されてきた。光導体は一般に、プラスチック素材の透明な素材からなる限定された厚さの部品である。光導体の寸法は照明される液晶ディスプレイ装置と実質的に合致する。照明される液晶ディスプレイ装置には、光導体に光学的に接続する少なくとも1つの光源によって生成される光が入射される。光抽出部と呼ばれる光学微細構造の機能は、光源から光導体に入射される光を光導体の全表面にわたって均一に抽出することである。この光抽出部は、光導体の上面または下面の少なくとも1つに構築される。

簡潔に前述した種類の透明な光導体の実施例を、本特許出願に添付する図1に示す。全体として一般に参照番号1によって示される光導体は、たとえば、一般に平行6面体の形態であり、上面2と下面4とを備える。上面2と下面4は横側縁6によって互いに接続する。光導体はまた、光導体を支持部品(不図示)に取り付けるための1つ以上の穴8と、発光ダイオードなどの点光源14の支持として機能するプリント基板シート12を固定するための一対のスタッド10とを備える。

光導体1は透明なプラスチック素材からなり、一般に光抽出部と呼ばれる光学プリズム16を備える。光学プリズム16は図1に示す実施例では、光導体1の上面2に構築される。この光抽出部16の目的は、光導体1に光学的に結合される点光源14によって、光導体1に入射される光を上向きに抽出することである。したがって、このような光導体1は、液晶ディスプレイセル(不図示)などのディスプレイ装置を下部から照明することを意図する。

ディスプレイ装置の照明をできるだけ明るくかつ均一にするために、光漏れもできるだけ防がなければならない。光導体を用いて腕時計ケース内部に収容される液晶ディスプレイ装置を下部から照明する特定の事例では、光導体の側部から漏れる光が腕時計部品の一部に反射して、腕時計ダイヤルに向けて上方に散乱することもあることが分かっている。このように、腕時計の美的外観を損ねる所望しない光点が生じる。

この問題を克服するために、光導体1の上面2は周辺表面18と利用可能表面20に分割される。利用可能表面20は、照明されるディスプレイ装置の表面と実質的に合致し、周辺表面18によって囲まれる。図1に示すように、周辺表面18は、光源14によって生成される光がそこから漏れるのを防ぐために黒色塗装などの光吸収素材の層22によって塗装される。同様に、プリント基板シート12を固定するためのスタッド10は、点光源14の支持として機能し、光導体1と一体化するため透明である。スタッドも同様に光吸収塗装で塗装されるべきである。最後に、光漏れをできるだけ防ぐために、横側縁6を面取りしてもよい。実際に、吸収塗装を光導体1の横側縁6に堆積させることは困難なため、縁は面取りされる。横側縁6を面取りすることによって、光が外に漏れる表面が減る。

ただし、前述した種類の光導体において光漏れを防ぐことを意図する操作は、工業規模で導入することは困難である。吸収素材の層22は一般に、パッド印刷によって堆積される。パッド印刷は、特に吸収素材の層22を堆積させるときに、光導体1が正確に配置されることを確実に行わなければならないため、長く複雑である。実際に、吸収素材が光導体1の利用可能表面20上に堆積されないように注意を払わなければならない。利用可能表面20はディスプレイ装置を照明する光が通過する。さらに、横側縁6を面取りすることによって完全には光漏れを防止しない。

概要

工業的に生産が簡潔であり、光漏れの問題を克服する光導体を提供する。光源(38)によって生成される光が入射する光導体であって、光源(38)は光導体(24)に光学的に結合される。光導体(24)は第1の中央部分(26)と第2の周辺部分(28)とを含む。第1の中央部分(26)は透明な素材からなり、内部に光抽出部(36)が構築される。第1の中央部分(26)を介して光源(38)によって生成される光が光導体によって抽出される。第2の周辺部分(28)は光吸収素材からなり、中央部分(26)を囲む。周辺部分(28)は中央部分(26)と一体化される。

目的

光抽出部と呼ばれる光学微細構造の機能は、光源から光導体に入射される光を光導体の全表面にわたって均一に抽出することである

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

光源(38)によって生成される光が入射する光導体であって、前記光源(38)は前記光導体(24)に光学的に結合され、前記光導体(24)は第1の中央部分(26)と第2の周辺部分(28)とを含み、前記第1の中央部分(26)は透明な素材からなり、内部に光抽出部(36)が構築され、前記第1の中央部分(26)を介して前記光源(38)によって生成される光が前記光導体によって抽出され、前記第2の周辺部分(28)は光吸収素材からなり、前記中央部分(26)を囲み、前記周辺部分(28)は前記中央部分(26)と一体化される、光導体。

請求項2

請求項1に記載の光導体であって、前記光導体(24)の前記中央部分(26)は、互いに一定の距離をおいて延在する上面(30)と下面(32)とを含み、前記上面(30)および下面(32)は互いに横側縁(34)によって接続され、光抽出部(36)は前記上面(30)または下面(32)のうち少なくとも1つに構築されることを特徴とする、光導体。

請求項3

請求項1または2に記載の光導体であって、前記光導体(24)の前記周辺部分(28)は、前記光導体(24)の前記中央部分(26)を受容する空洞(64)を画定することを特徴とする、光導体。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一つに記載の光導体であって、前記光導体(24)の前記中央部分(26)の前記表面は、前記光源(38)によって生成される前記光が出る前記光導体(24)の前記中央部分(26)の前記表面に対向し、反射層(40)を備えることを特徴とする、光導体。

請求項5

請求項1〜4のいずれか一つに記載の光導体であって、前記周辺部分(28)は、前記光導体(24)を支持部品上に取り付けるための1つ以上の穴(46)と、前記光源(38)の支持として機能するプリント基板シート(44)を固定するための少なくとも1つのスタッド(42)を含むことを特徴とする、光導体。

請求項6

請求項1〜4のいずれか一つに記載の光導体であって、前記光導体(24)の前記周辺部分(28)は外側縁(52)を含み、前記外側縁(52)を介して前記光導体(24)は支持部品(54)に固定され、前記支持部品(54)は少なくとも1つの熱で変形す固定スタッド(56)を備え、前記光導体(24)をその前記周辺部分(28)の前記外側縁(52)を介して前記支持部品に対して保持することを特徴とする、光導体。

技術分野

0001

本発明はディスプレイ装置照明するための光導体に関する。特に、本発明は液晶ディスプレイ装置を照明するための光導体に関する。

背景技術

0002

液晶ディスプレイ装置などのディスプレイ装置によって表示される情報は、低光量条件において読み取るのは困難である。そのため、このようなディスプレイ装置を光源によって照明することが早い時期から考慮されてきた。最も基礎的な既知解決法は、液晶ディスプレイ装置の裏に、白熱電球または発光ダイオードなどの点光源を単に配置することからなる。ただし、液晶ディスプレイ装置のディスプレイ面の均一な照明を保証できないため、このような解決法は満足できるものではない。実際に、ユーザは、液晶ディスプレイ装置を通して点光源が配置されている場所で強く発光している光輪認知可能である。

0003

この問題を克服するために、光導体によって液晶ディスプレイ装置を照明することが提案されてきた。光導体は一般に、プラスチック素材の透明な素材からなる限定された厚さの部品である。光導体の寸法は照明される液晶ディスプレイ装置と実質的に合致する。照明される液晶ディスプレイ装置には、光導体に光学的に接続する少なくとも1つの光源によって生成される光が入射される。光抽出部と呼ばれる光学微細構造の機能は、光源から光導体に入射される光を光導体の全表面にわたって均一に抽出することである。この光抽出部は、光導体の上面または下面の少なくとも1つに構築される。

0004

簡潔に前述した種類の透明な光導体の実施例を、本特許出願に添付する図1に示す。全体として一般に参照番号1によって示される光導体は、たとえば、一般に平行6面体の形態であり、上面2と下面4とを備える。上面2と下面4は横側縁6によって互いに接続する。光導体はまた、光導体を支持部品(不図示)に取り付けるための1つ以上の穴8と、発光ダイオードなどの点光源14の支持として機能するプリント基板シート12を固定するための一対のスタッド10とを備える。

0005

光導体1は透明なプラスチック素材からなり、一般に光抽出部と呼ばれる光学プリズム16を備える。光学プリズム16は図1に示す実施例では、光導体1の上面2に構築される。この光抽出部16の目的は、光導体1に光学的に結合される点光源14によって、光導体1に入射される光を上向きに抽出することである。したがって、このような光導体1は、液晶ディスプレイセル(不図示)などのディスプレイ装置を下部から照明することを意図する。

0006

ディスプレイ装置の照明をできるだけ明るくかつ均一にするために、光漏れもできるだけ防がなければならない。光導体を用いて腕時計ケース内部に収容される液晶ディスプレイ装置を下部から照明する特定の事例では、光導体の側部から漏れる光が腕時計部品の一部に反射して、腕時計ダイヤルに向けて上方に散乱することもあることが分かっている。このように、腕時計の美的外観を損ねる所望しない光点が生じる。

0007

この問題を克服するために、光導体1の上面2は周辺表面18と利用可能表面20に分割される。利用可能表面20は、照明されるディスプレイ装置の表面と実質的に合致し、周辺表面18によって囲まれる。図1に示すように、周辺表面18は、光源14によって生成される光がそこから漏れるのを防ぐために黒色塗装などの光吸収素材の層22によって塗装される。同様に、プリント基板シート12を固定するためのスタッド10は、点光源14の支持として機能し、光導体1と一体化するため透明である。スタッドも同様に光吸収塗装で塗装されるべきである。最後に、光漏れをできるだけ防ぐために、横側縁6を面取りしてもよい。実際に、吸収塗装を光導体1の横側縁6に堆積させることは困難なため、縁は面取りされる。横側縁6を面取りすることによって、光が外に漏れる表面が減る。

0008

ただし、前述した種類の光導体において光漏れを防ぐことを意図する操作は、工業規模で導入することは困難である。吸収素材の層22は一般に、パッド印刷によって堆積される。パッド印刷は、特に吸収素材の層22を堆積させるときに、光導体1が正確に配置されることを確実に行わなければならないため、長く複雑である。実際に、吸収素材が光導体1の利用可能表面20上に堆積されないように注意を払わなければならない。利用可能表面20はディスプレイ装置を照明する光が通過する。さらに、横側縁6を面取りすることによって完全には光漏れを防止しない。

0009

本発明の目的は、前述の欠点に対する解決法を発見することであり、とりわけ、工業的に生産が簡潔であり、光漏れの問題を克服する光導体を提供することである。

0010

そのため、本発明は、光源によって生成される光が入射する光導体に関する。光源は光導体に光学的に結合される。光導体は第1の中央部分と第2の周辺部分とを含む。第1の中央部分は透明な素材からなり、内部に光抽出部が構築される。第1の中央部分を介して光源によって生成される光が光導体によって抽出される。第2の周辺部分は光吸収素材からなり、中央部分を囲む。周辺部分は中央部分と一体化される。

0011

本発明の補完的特徴によると、光導体の中央部分は互いに一定の距離をおいて延在する上面と下面とを含む。上面および下面は互いに横側縁によって接続する。光抽出部は上面または下面のうち少なくとも1つに構築される。

0012

本発明による別の特徴によると、周辺部分は光導体を支持部品上に取り付けるための1つ以上の穴と、点光源の支持として機能するプリント基板シートを固定するための少なくとも1つのスタッドを備える。

0013

これらの特徴により、本発明は光漏れが排除される光導体を提供する。実際に、光源から光導体に入射される光を抽出するために用いられる光導体の透明な中央部分は、光吸収固形素材からなる周辺部分に覆われる。そのため、光は光導体外側には出ない。したがって、本発明の光導体によって照明される照明装置の照明は、従来の技術の光導体の事例よりも光度が高く、より均一である。さらに、光導体のすべての要素(周辺光導体部分、光導体を取り付けるための穴、プリント基板シートを固定するためのスタッド)は実際に光を吸収する固形素材で一部品に製造されるため、パッドスタンピング作業を避けることができるため、時間と製造費用に関して大幅な節約が可能となる。

0014

本発明のその他の特徴および有利点は、本発明の光導体による実施例の実施形態の以下の詳細な説明からよりはっきりと明らかになるであろう。本実施例は添付図を参照して、非限定的な例示としてのみ提示される。

図面の簡単な説明

0015

前述の従来の技術の光導体の斜視図である。
分解した状態における、本発明の光導体による第1の実施形態の斜視図である。
図2の光導体を組み立てた状態の斜視図である。
図3の光導体の底面図である。
本発明の光導体による第2の実施形態の分解組立斜視図であり、熱で破砕されて光導体を保持する支持部品は固定スタッドを備える。
本発明の光導体による第3の実施形態の分解組立斜視図である、光導体の周辺部分は中央部分を受容するための空洞を画定する。

実施例

0016

本発明は一般的な発明のアイデアから発生し、このアイデアは2つの要素においてディスプレイ装置を照明するための光導体を作成することからなる。つまり、第1の中央要素は透明な素材からなり、そこを通じて光導体に注入される光が出る。第2の周辺要素は中央要素を囲み、実際に光をその内部に吸収する素材からなり、光導体を支持要素上に取り付ける手段と、光源を有するプリント基板シートを固定する手段を有する。光が抽出される透明な中央部分の回りに周辺光吸収要素を配置することによって、光導体の側部からの光漏れを防ぎ、時間と費用がかかっていた従来の技術の塗装工程の手間を省くことができる。

0017

本発明による光導体の実施例は、本特許出願に添付される図2の分解組立斜視図で表される。一般に参照番号24によって全体を示す光導体は、非限定的な実施例によると、一般に平行6面体の形態であり、透明な中央部分26と、光吸収素材からなり、中央部分を囲む不透明な周辺部分28とを備える。不透明な周辺部分28は透明な中央部分26と一体化している。透明な中央部分26および不透明な周辺部分28はプラスチック素材からなり、たとえば接着または熱溶接などによって互いに一体化して製造されてもよい。

0018

光導体24の透明な中央部分26は、互いに一定の距離を置いて延在する上面30と下面32とを備える。上面30と下面32は横側縁34によって互いに接続する。図に示す実施例では、上面30および下面32は平面であり、互いに平行に延在する。言うまでもなく、図示しない実施形態によると、上面30および下面32は、同一の輪郭のディスプレイ装置に合致するように、屈曲していても、互いに一定の距離を置いて離間していてもよい。

0019

本発明による光導体24は、ディスプレイ装置(不図示)を下部から照明することを意図する。そのため、上面30に構築された複数の光抽出部36の目的は、光導体24に光学的に結合される発光ダイオードなどの光源38から、光導体24に入射された光を上向きに抽出することである。もちろん、本例の実施形態は単に例示としてのみ示され、光抽出部は、光導体24の上面30および下面32の片方および/または両方に構築されてもよいことが理解されよう。特に、光導体24がディスプレイ装置を上部から照明するとき、光抽出部36は光導体24の中央部分26の下面32に構築される。

0020

本発明の補完的特徴によれば、光導体24の中央部分26の光源38から生じる光が出る表面に対向する、光導体24の中央部分26の表面は反射層40を備える。この反射層40は、光導体24の中央部分26の光が出る表面に対向する、光導体24の中央部分26の表面上に直接構築されてもよく、または、たとえば、光導体24の中央部分26の表面に1枚または2枚の両面接着テープ44によって固定される膜42によって形成されてもよい。

0021

本発明による別の特徴によると、不透明な周辺部分28は、光導体24を支持部品(不図示)上に取り付けるための1つ以上の穴46と、光源38の支持として機能するプリント基板シート50を固定するための少なくとも1つのスタッド48(実施例には2つ例示する)とを備える。

0022

言うまでもなく、本発明は前述したばかりの実施形態に限定されず、様々な簡潔な修正および変形が添付請求項で規定する本発明の範囲から逸脱せずに、当業者には考案可能である。特に、図5に示すように、光導体24の周辺部分28は外側縁52を有し、外側縁52によって光導体24は支持部品54に固定される。支持部品54は、たとえば、時計ムーブメントプレートまたはブリッジであり、1つ以上の固定スタッド56を含む。固定スタッド56は、熱変形して、周辺部分28の外側縁52によって、光導体24を支持部品54に対して保持可能である。光導体24の周辺部分28には、2つの接点ばね60を通すための2つの穴58が貫通する。接点ばね60はプリント基板シート50の2つの接触パッド62上に存在し、光源38を電源(不図示)に電気的に接続する。図6に例示する本発明の別の実施形態によると、光導体24の周辺部分28は空洞64を画定する。空洞64は、中央部分26と空洞58の底部との間に反射層を挿入して、光導体24の中央部分26を必要に応じて受容する。接着線66を中央部分26の周辺部に配置することによって、中央部分26の周辺部を光導体24の周辺部分28に接合することができる。

0023

1光導体
2 上面
4 底面
6 横側縁
8 穴
10スタッド
12プリント基板シート
14点光源
16光学プリズム
18周辺表面
20利用可能表面
22 層
24 光導体
26 透明な中央部分
28 不透明な周辺部分
30 上面
32 底面
34 横側縁
36光抽出器
38光源
40反射層
42 膜
44接着テープ部品
46 穴
48 スタッド
50 プリント基板シート
52外側縁
54支持部品
56固定スタッド
58 穴
60接点ばね
62接触パッド
64 空洞

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