Brevet FR2877106A3 — publié le 20060428

FR 2877106 A3 20060428 FR 0411199 A 20041021 2877106 1 La présente invention concerne une structure améliorée de projection de sources lumineuses dans un dispositif à cristal liquide, noté LCD, et, plus particulièrement, elle concerne une semblable structure qui simplifie la configuration du LCD et réduit de manière efficace son 5 épaisseur. La figure 1 présente une vue simplifiée de la configuration de base d'un LCD tel qu'on en trouve généralement dans le commerce et d'une configuration de projection de sources lumineuses selon la technique antérieure. Ici, le LCD possède plusieurs émetteurs de lumière 20 uniformément répartis dans un masque réflecteur 10, une pellicule optique 30 constituée d'un diffuseur inférieur, d'un prisme et d'un polariseur (ou diffuseur supérieur), disposés en séquence au niveau de l'ouverture ménagée sur le masque réflecteur 10, et un panneau de cristal liquide 40 clans lequel sont présentés les effets de performance de sources lumineuses venant des émetteurs de lumière 20. Le masque réflecteur 10 est essentiellement utilisé pour projeter toutes les sources lumineuses venant de ces émetteurs de lumière 20 dans la direction menant au panneau de cristal liquide 40, de façon à maintenir une luminance cohérente sur chaque partie du panneau de cristal liquide 40. Toutefois, en pratique, le fait que la position de l'émetteur de lumière 20 soit plus rapprochée du panneau 40 de cristal liquide que le masque réflecteur 10 conduit à ce que la plus grande partie de la source lumineuse venant de chaque émetteur de lumière 20 se projette directement dans la direction du panneau de cristal liquide 40 de façon à produire sur celui-ci des raies brillantes en relation avec l'emplacement de chaque émetteur de lumière 20. De ce fait, un diffuseur 50 est pris en sandwich entre le masque réflecteur 10 et la pellicule optique 30 afin de faciliter le fait que les faisceaux lumineux traversant le diffuseur 50 soient diffusés d'abord, avant d'être projetés dans la direction qui mène au panneau de cristal liquide 40, de façon à éliminer les bandes brillantes qui sont créées par chaque émetteur de lumière 20. Toutefois, l'adjonction du diffuseur 50 complique la constitution des éléments du LCD dans son ensemble et rend ce dernier plus épais en opposition avec les incitations à produire des LCD compacts. 2877106 2 Le but principal de l'invention est de produire une structure améliorée pour la projection de sources lumineuses d'un LCD, laquelle structure se passe de l'installation d'un diffuseur, simplifie la configuration du LCD et rend effectivement le LCD plus mince. Pour atteindre ce but, le LCD donne les effets de performances de sources lumineuses via une pellicule optique et un panneau de cristal liquide en termes de la configuration de base du LCD, où plusieurs émetteurs de lumière sont uniformément répartis dans une cavité, la cavité se voyant incorporée une couche perméable à la lumière destinée à être collée à la pellicule optique associée, tandis que plusieurs affaiblisseurs sont incorporés à la couche perméable à la lumière afin de dévier et réfléchir les faisceaux lumineux la traversant pour présenter de manière cohérente la source lumineuse provenant de l'émetteur de lumière. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéris- tiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue simplifiée montrant une configuration de projection de sources lumineuses de la technique antérieure dans un 20 LCD; la figure 2 est une vue simplifiée montrant une configuration de projection de sources lumineuses selon l'invention; la figure 3 est une vue simplifiée montrant un affaiblisseur selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une vue agrandie d'une structure d'affaiblisseur selon un deuxième mode préféré de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue simplifiée montrant la structure d'affai- blisseur du deuxième mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 6 est une vue simplifiée montrant une structure d'affaiblisseur selon un troisième mode de réalisation préféré de l'invention; la figure 7 est une vue simplifiée montrant l'installation d'un affaiblisseur selon un quatrième mode de réalisation préféré de l'invention; et la figure 8 est une vue simplifiée montrant l'installation d'un affaiblisseur selon un cinquième mode de réalisation de l'invention. 2877106 3 La configuration de base d'un LCD dans une structure de projection de sources lumineuses de LCD selon l'invention, comme représenté sur la figure 2, comporte une pellicule optique 30 constituée d'un diffuseur intérieur, d'un prisme, d'un polariseur (ou diffuseur 5 supérieur) et un panneau de cristal liquide 40 dans lequel sont présentés les effets de performance de sources lumineuses venant de plusieurs émetteurs de lumière 20. :[ci, les émetteurs de lumière 20 sont uniformément répartis dans une cavité 60 faite en un matériau transparent et à laquelle est incorporée une couche 61 perméable à la lumière destinée à être collée à la pellicule optique 30. La couche 61 perméable à la lumière se voit incorporer de nombreux affaiblisseurs 611. Comme représenté sur les figures 3 et 5, les affaiblisseurs 611 sont faits sous la forme de canaux en arcs (par exemple en forme de V ou de U, comme illustré sur la figure 5), ou sont faits en forme de nervures en arcs (en forme de U ou de V, comme illustré sur la figure 6) à la surface de la couche 61 perméable à la lumière; ou bien ils sont constitués de plusieurs points concaves et convexes réalisés par action de laser, moulage, découpe, sablage, sérigraphie, ou maillage, de façon à dévier et réfléchir les faisceaux lumineux passant au travers de la couche 61 perméable à la lumière, afin de faire se présenter de manière cohérente la source lumineuse venant de chaque émetteur de lumière 20. Ces émetteurs de lumière peuvent être répartis suivant un motif de courbes continues dans la cavité 60, comme représenté sur les figures 6 et 8. Par conséquent, les affaiblisseurs 611 sont disposés sur des canaux ou des nervures linéaires formés à la surface de la couche 61 perméable à la lumière afin de procurer des mêmes résultats d'affaiblissement de la lumière. Les affaiblisseurs 611 peuvent être disposés avec un écartement fixe de manière continue ou non continue, cet écartement étant sujet à un réajustement en fonction de la densité de placement des émetteurs de lumière 20. Les affaiblisseurs 611 peuvent être disposés verticalement de manière à délivrer une lumière résultante cohérente grâce à une distribution uniforme des sources de lumière, comme illustré sur la figure 7. Lorsque les émetteurs de lumière 20 sont disposés plus collectivement, la luminance d'ensemble des sources lumineuses parmi les émetteurs de lumière 20 est relativement plus élevée de façon à justifier 2877106 4 la disposition comparativement plus éparse des affaiblisseurs 611. Selon une autre possibilité, on imprime par sérigraphie des affaiblisseurs plus denses et non transparents au niveau de la section où ils sont dotés d'une luminance supérieure pour les sources lumineuses, si bien qu'on élimine certains faisceaux lumineux donnant lieu à l'existence de sources lumineuses uniformément réparties pour réduire la différence entre aires plus brillantes et aires plus sombres. Lorsque les émetteurs de lumière 20 sont disposés avec un plus grand écartement, comme illustré sur la figure 8, les affaiblisseurs 611 placés plus loin de l'émetteur de lumière 20 sont disposés de manière plus intense, ou bien des affaiblisseurs non transparents sont imprimés par sérigraphie au-dessus des émetteurs de lumière de façon à affecter de manière encore plus efficace les faisceaux lumineux venant de ces sources lumineuses. En outre, comme représenté sur la figure 6, un matériau perméable à la lumière est réparti dans la cavité, incorporant de nombreux affaiblisseurs. Par conséquent, les bandes brillantes créées par chaque émetteur de lumière 20 peuvent être efficacement éliminées selon que les émetteurs de lumière 20 sont disposés en points, en bâtonnets rectilignes, ou même à la façon de courbes continues. En supprimant la mise en place d'un diffuseur, l'invention, en simplifiant la configuration du LCD, en réduisant efficacement son épaisseur et en répondant aux demandes de compacité pour les LCD, fournit une structure de projection de LCD améliorée. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des dispositifs dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifica- tions ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Structure de projection de sources lumineuses pour dispositif à cristal liquide, caractérisée en ce qu'elle possède plusieurs émetteurs de lumière (20) uniformément répartis dans une cavité (60), la cavité se voyant incorporer une couche (61) perméable à la lumière, plusieurs affaiblisseurs (611) étant intégrés à la couche perméable à la lumière, les faisceaux lumineux qui traversent la couche perméable à la lumière étant déviés et réfléchis de façon à faire se présenter de manière cohérente la source lumineuse provenant de chaque émetteur de lumière. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les affaiblisseurs (611) sont constitués de canaux ou nervures linéaires formés à la surface de la couche perméable à la lumière. 3. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les 15 affaiblisseurs (611) sont constitués de canaux ou nervures en arcs formés à la surface de la couche perméable à la lumière. 4. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les canaux ou les nervures (611) sont chacun faits en forme de U ou de V. 5. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que les canaux ou les nervures (611) sont chacun faits en forme de U ou de V. 6. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que les affaiblisseurs (611) sont constitués de multiples points concaves et convexes qui sont formés à la surface de la couche perméable à la lumière. 7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce que les points concaves et convexes (611) sont formés par une action de laser, par moulage, par découpe, par sablage, par impression sérigraphique, par gravure ou par maillage. 8. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que 30 l'écartement entre les multiples affaiblisseurs (611) peut être continu ou non. 9. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité (60) est faite en un matériau perméable à la lumière et un réflecteur (62) est placé sur le fond de la cavité.