專利名稱：具有由負壓保持的箔片的光學元件及其制造方法以及具有這種元件的顯示單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及包括第一剛性透明板和至少一柔性光學箔片的光學元件。這種元件可通常用來分配來自光源的光，并特別是用在LCD的背光裝置的前部。
本發明還涉及一種制造這種光學元件的方法以及具有這種元件的例如LCD的顯示單元。
背景技術：
特別是LCD單元的某種類型的顯示單元需要背光源來照亮屏幕。這種背光由布置在屏幕后面的背光裝置產生。在這種情況下，需要將背光直接引導到屏幕上，以便減小衍射或反射，并且為此，公知的是在背光裝置的前部布置至少一個光學箔片以便影響光路。這種箔片通常由薄塑料片制成，其上形成垂直線圖案以便影響任何通過箔片的光。
但是，特別是如果箔片面積很大，箔片在來自背光裝置的熱量的影響下趨于褶皺。因此，如果箔片過度加熱，在操作一段時間之后，箔片可以使背光變形。
例如在所謂日光裝置的領域中存在相同的問題。這種裝置類似于LCD的背光裝置進行設計并布置在密封室內以便在室內產生滿意的照明條件。如同監視器的LCD，這種照明裝置具有大的有效表面。
為了消除褶皺箔片的所述問題，公知的是將箔片放置在兩個玻璃板之間，由此形成光學元件，同樣稱為光學疊置件。但是，沒有滿意地解決褶皺問題。其原因在于由于重量、成本和例如反射和光吸收的光學性能玻璃板不能制成太厚(這種板的正常厚度是1毫米)。因此特別是光學元件的面積大時，板難以在箔片上作用足夠的力。
還進行了許多嘗試以便將箔片粘接在玻璃板上。但是，形成有所述光學圖案的箔片表面不能粘接，這是由于膠將破壞所需的光學作用。因此，在面向該板的箔片表面形成有圖案的情況下以及在多個箔片布置在疊置件內的情況下，不能使用所述解決方法。
發明內容
本發明的目的在于消除所述問題并提供與傳統元件相比不容易褶皺的光學元件。
按照本發明的第一方面，這些目的以及其他目的通過一種制造光學元件的方法實現，該光學元件包括第一剛性透明板和至少一柔性光學箔片，所述方法包括從所述板和所述箔片之間去除空氣。
按照本發明的第二方面，這些目的以及其他目的通過引言中所述類型的光學元件實現，其中箔片通過負壓保持在板上。
例如LCD的顯示單元可有利地設置有本發明的光學元件或使用本發明的方法。
通過形成將箔片壓靠剛性板的負壓由此防止箔片褶皺，本發明的光學元件克服褶皺箔片的問題。
通過此技術，板可以足夠的力壓靠箔片以避免在箔片中形成褶皺。
按照一個實施例，光學元件包括連接在所述板上并布置成從所述板和所述箔片之間去除空氣的抽吸裝置。即使板和箔片之間的連接不是完全氣密，也可以保持所需負壓。
為了消除抽吸裝置的需要或改善抽吸裝置的作用，沿所述板的邊緣設置密封件，使得板和光學箔片密封。即使是相對簡單的密封可顯著地提供所需作用。
按照本發明的實施例，光學元件還包括第二剛性透明板，而所述光學箔片布置在所述第一和第二板之間，所述板通過負壓保持在一起。
在此構造中，光學箔片保持在由負壓保持在一起的兩個板之間。多個箔片可布置在板之間。再次，負壓可通過抽吸裝置保持。
如上所述，沿板邊緣的密封件可消除抽吸裝置的需要和提高抽吸裝置的作用。在兩個板的實施例中，密封件最好布置在兩個板之間，由此密封在板之間形成的并布置有箔片的空間。
光學元件可具有任何適當數量的箔片而不降低其優點。還可包括所謂的蜂巢件，即例如由鋁制成并在其中形成多個孔的元件，以便在背光裝置中留有直的光路。這種元件的組合(有時稱為光學疊置件)可總體改善照明裝置的質量，并特別改善LCD的背光裝置的質量。通過實施本發明，這些質量可進一步改善，并不受熱變化的影響。
在只有一個板的實施例中，其結構使得空氣便于通過的蜂巢件最好布置在第一板和箔片之間。在兩個板形成疊置件的端部板的實施例中，蜂巢件和箔片可以任何有利的順序布置。
本發明的這些和其他方面從下面參考附圖更詳細地描述優選實施例中得以明白。
圖1是LCD的示意圖；圖2是本發明光學元件的第一實施例的分解視圖；圖3是圖1的光學元件的側立視圖；圖4是本發明光學元件的第二實施例的分解視圖。
具體實施例方式
根據在LCD中采用本發明的光學元件進行以下說明。需要強調的是這僅僅是一種可能的應用，本發明的光學元件還可使用在光從一個來源進行分配的其他應用中。
圖1表示LCD顯示器的某些部件，即背光裝置1、LCD屏幕2和布置在照明裝置1和屏幕2之間的光學元件3。屏幕的尺寸取決于所述應用，但作為實例，光學疊置件可以是大約90厘米×50厘米。
現在參考圖2，圖1的光學元件包括具有兩個光學箔片5和一個裝配在兩個透明板9a、9b之間的蜂巢件7的疊置件。至少一個板是剛性的以便為該元件提供結構強度。光學箔片最好由塑料制成，并且板最好由玻璃制成。這些是所選擇的傳統材料，使得產品成本低并且耐用。
每個圖2的光學箔片5具有形成在至少一個表面上的平行凹槽的圖案。其目的在于消除來自照明裝置1的背光反射。通過以其圖案不同取向(例如垂直)地順序布置兩個箔片，可以獲得更好的效果。
蜂巢件7可由鋁制成，并具有多個六邊形小室，形成蜂巢圖案，如分解截面A所示。小室用來確保來自背光裝置的光是直的。為了改善其光學性能，小室可涂覆吸收光的涂層。在優選實施例中，蜂巢件大約是6毫米厚，并且小室的直徑是3毫米。
玻璃板9a、9b相對薄，例如大約1毫米厚，以便不過多吸收或分散背光。略微比箔片和蜂巢件大的玻璃板沿其邊緣設置例如金屬制成的密封件11。密封件可用粘接帶粘接在玻璃上。如果需要，密封件通過例如橡膠或環氧樹脂或彈性體的柔性油灰材料改良。當組裝光學元件時密封件11適于與兩個玻璃板9a、9b接觸，由此在板之間形成大致密封的空間13。
考慮到例如蜂巢件7的不同部件的誤差，有利的是在板之間設置某些空氣間隙。在這種情況下最好是在密封件上添加柔性層，使得疊置件進一步壓縮。在疊置件以機械方式或其他方式壓在一起時，柔性層可以硬化。
參考只是示意性的圖3，管15裝配在密封件內，由此提供進入板之間的空間13的通道，空間13內布置有箔片5和蜂巢件7。在所示實例中是小鼓風機或風扇的抽吸裝置17(圖2所示)通過塑料管18或類似物連接在管15上。抽吸裝置17適于從空間13內去除空氣，由此將板9a、9b壓在一起。
在當前采用的應用中，鼓風機17可使得板之間的壓力降低到大約120Pa，這是適當的壓力。已經發現有利的是優先考慮鼓風機的氣流流量而不是其壓力。因此，即使金屬密封件11不完全氣密，小(低功率)鼓風機可足夠快速地去除空氣以便保持所需負壓。
在試驗應用中，發現來自Delta Electronics型號為BFB0412HHA的鼓風機是令人滿意的。為了降低這種鼓風機產生的附加噪音，它放置在殼體內并設置阻尼器(未示出)。
注意到當LCD不使用時不需要在板之間保持負壓，這是由于箔片不受到來自背光裝置的加熱。因此最好是將鼓風機連接在LCD的正常電源上，當顯示器開啟時啟動鼓風機。
如上所述，如果布置非常緊密的密封件，還可以不通過抽吸裝置來實現本發明。那么板之間的空氣只需要去除一次，在板之間形成真空，該真空由密封件保持。
按照本發明的第二實施例，如圖4所示，光學元件只包括一個設置有密封件111的玻璃板109。它還包括具有兩個光學箔片105a、105b的疊置件，外箔片105a比內箔片105b略微大，由此與密封件111接觸并在板109和外箔片105a之間形成密封空間113。如同圖2的光學元件，圖4的元件還包括蜂巢件107，該蜂巢件在這種情況下布置在內箔片105b和玻璃板109之間。蜂巢件107的尺寸與內箔片105b類似。
抽吸裝置117連接在密封件111上并布置成從空間113中去除空氣，就如同在圖2中去除板9a、9b之間的空氣那樣。空間113內造成的負壓將外箔片105a壓向板，并將內箔片105b和蜂巢件107夾起來。
如上所述，如果板和箔片之間布置氣密密封件，并且在板和箔片之間去除所有的空氣，可以省略抽吸裝置。
應該注意到所述的光學疊置件只是實例，可以進行多種替代結構，例如具有不同數量的箔片而沒有蜂巢件的疊置件，或者在負壓空間13、113內包括不同類型的部件。
權利要求
1.一種光學元件，其包括第一剛性透明板(9b、109)和至少一個柔性光學箔片(5)，其特征在于，箔片(5)通過負壓保持在板(9b、109)上。
2.如權利要求1所述的光學元件，其特征在于，抽吸裝置(17)連接在所述板(9b、109)上，并且布置成從所述板和所述箔片(5)之間去除空氣。
3.如權利要求1或2所述的光學元件，其特征在于，其還包括所述第一板(109)和所述光學箔片(5)之間的密封件(111)，所述密封件沿所述第一板的邊緣布置。
4.如權利要求1或2所述的光學元件，其特征在于，其還包括第二透明板(9a)，其中所述至少一個光學箔片(5)布置在所述第一和第二板(9a、9b)之間，所述板通過負壓保持在一起。
5.如權利要求4所述的光學元件，其特征在于，其還包括所述第一板和所述第二板之間的密封件(11)，所述密封件沿所述板的邊緣布置。
6.如權利要求1～5任一項所述的光學元件，其特征在于，其還包括蜂巢件(7)。
7.如權利要求6所述的光學元件，其特征在于，蜂巢件(7)布置在第一板(9b、109)和光學箔片(5)之間。
8.一種包括背光裝置(1)和屏幕部分(2)的顯示單元，其還包括布置在背光裝置(1)前部并如權利要求1～7任一項所述的光學元件(3)。
9.一種制造光學元件的方法，所述光學元件包括第一剛性透明板(9b、109)和至少一個柔性光學箔片(5)，其特征在于，該方法包括從所述板(9b、109)和所述箔片(5)之間去除空氣的步驟。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一板的邊緣與光學箔片密封。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，光學元件還包括位于所述至少一個光學箔片外部的第二透明板(9a)，并且當去除所述空氣時所述第一和第二板壓在一起。
12.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一板(9b)的邊緣與所述第二板(9a)密封。
全文摘要
一種用于顯示單元的光學元件包括第一剛性透明板(9b)和至少一個柔性光學箔片(5)，其中箔片(5)通過例如由抽吸裝置(17)產生的負壓保持在板(9b)上。通過產生將箔片(5)壓靠剛性板(9b)由此防止箔片褶皺的負壓，本發明的光學元件克服箔片褶皺的問題。按照本發明實施例，光學元件還包括第二剛性透明板(9a)，所述光學箔片布置在第一和第二板之間，并且板(9a、9b)通過負壓保持在一起。
文檔編號G02B7/00GK1575395SQ02821186
公開日2005年2月2日 申請日期2002年10月17日 優先權日2001年10月24日
發明者B·M·埃塞 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司