FR2971064A1

FR2971064A1 - PARALLAX BARRIER DISPLAY SCREEN WITH INTEGRATED PHOTOVOLTAIC CELLS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

Info

Publication number: FR2971064A1
Application number: FR1100278A
Authority: FR
Inventors: Joel Gilbert
Original assignee: Wysips
Current assignee: Sunpartner Technologies SAS
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2012-08-03
Anticipated expiration: 2031-01-31
Also published as: FR2971064B1; WO2012104502A1; JP2014509404A; CN103688210A; KR20140022803A

Abstract

Ecran digital d'affichage (1) à barrière de parallaxe comportant un réseau (3) de pixels (4) et un réseau (5) d'éléments surfaciques (6,16,26) qui absorbent au moins partiellement la lumière visible, parallèle à l'écran (1) et placé entre le réseau (3) de pixels (4) et l'observateur (8), lesdits éléments surfaciques (6,16,26) étant positionnés de telle sorte qu'ils limitent l'angle de sortie a de l'image représentée par les pixels (4), et dans lequel écran lesdits éléments surfaciques (6,16,26) forment une barrière de parallaxe et comportent des cellules photovoltaïques (7) sur au moins une de leurs faces.Digital display screen (1) with parallax barrier comprising a network (3) of pixels (4) and a network (5) of surface elements (6, 16, 26) which at least partially absorb visible light, parallel on the screen (1) and placed between the network (3) of pixels (4) and the observer (8), said surface elements (6, 16, 26) being positioned in such a way that they limit the angle output of the image represented by the pixels (4), and wherein said surface elements (6, 16, 26) form a parallax barrier and comprise photovoltaic cells (7) on at least one of their faces.

Description

Ecran d'affichage à barrière de parallaxe avec cellules photovoltaïques intégrées, et procédé pour sa fabrication Parallax barrier display screen with integrated photovoltaic cells, and method for its manufacture

L'invention concerne le domaine des écrans plats d'affichage, et plus particulièrement le domaine des écrans d'affichage rétro-éclairés. De tels écrans comportant un grand nombre de pixels rétro-éclairés sont connus depuis longtemps, et utilisés dans des postes de télévision, des ordinateurs et des dispositifs portables de petite taille, tels que des téléphones mobiles, des consoles de jeux et des calculatrices. On entend ici par un pixel « rétro-éclairé » un pixel qui est situé devant une source lumineuse qui l'éclaircit par l'arrière (par exemple un pixel à cristaux liquides). Dans un écran rétro-éclairé, une source de lumière diffuse est placée derrière le plan des pixels, afin d'améliorer le contraste. Les dispositifs portables disposent en général d'une alimentation électrique par batteries, dont la durée d'autonomie est un facteur de confort d'utilisation important. Dans le but d'augmenter cette durée d'autonomie, on a intégré des photopiles dans ces dispositifs portables, qui produisent une partie du courant nécessaire au fonctionnement dudit dispositif. Dans la mesure où l'espace disponible pour disposer des photopiles sur la surface externe desdits dispositifs portables est très réduit, il serait souhaitable d'intégrer les photopiles dans l'écran d'affichage. Le document US 2007/0102035 (X. Yang) montre des exemples pour une telle intégration. Cependant, ces photopiles ne doivent dégrader ni les caractéristiques d'imagerie ni la luminosité de l'écran dans lequel elles ont été intégrées, et c'est pourquoi la surface totale disponible pour ces photopiles est en fait très réduite ; en effet, la largeur des photopiles ne peut pas être significativement supérieure à l'espace entre deux pixels, un espace que l'on souhaite minimiser afin d'améliorer la résolution de l'écran. The invention relates to the field of flat displays, and more particularly the field of backlit display screens. Such screens with a large number of backlit pixels have long been known, and are used in television sets, computers and small portable devices, such as mobile phones, game consoles and calculators. A "backlit" pixel is here understood to mean a pixel which is located in front of a light source which is illuminating it from behind (for example a liquid crystal pixel). In a backlit display, a diffuse light source is placed behind the pixel plane, in order to improve the contrast. Portable devices generally have a battery power supply, whose autonomy time is a factor of high user comfort. In order to increase this period of autonomy, photocells have been incorporated into these portable devices, which produce part of the current necessary for the operation of said device. Insofar as the space available for disposing photocells on the outer surface of said portable devices is very small, it would be desirable to integrate the photocells in the display screen. US 2007/0102035 (X. Yang) shows examples for such integration. However, these solar cells must not degrade either the imaging characteristics or the brightness of the screen in which they have been integrated, and this is why the total area available for these solar cells is in fact very small; indeed, the width of the photocells can not be significantly greater than the space between two pixels, a space that is to be minimized in order to improve the resolution of the screen.

On connaît par ailleurs les écrans d'affichage à barrière de parallaxe. On appelle ici « écran à barrière de parallaxe » un écran dont l'image perçue par l'observateur dépend de la position de l'observateur par rapport à la surface dudit écran. A titre d'exemple, l'image perçue par l'observateur peut changer lorsque l'observateur se déplace latéralement devant l'écran, ou lors qu'il s'approche ou s'éloigne de l'écran. Dans certains types d'écran à barrière de parallaxe, cet effet peut permettre une perception en relief ou même en trois dimensions de l'image affichée par l'écran. Un tel dispositif est décrit dans le brevet US 7,697,105 (Sharp). Il permet, à l'intérieur d'une certaine distance d'observation, une vision tridimensionnelle d'une image affichée par l'écran. Cet effet est provoqué par un réseau de bandes opaques parallèles. Cependant, ces bandes diminuent la luminosité de l'écran. II n'est alors pas souhaitable de dégrader encore les caractéristiques d'imagerie et/ou la luminosité de cet écran par l'ajout de photopiles. Parallax barrier display screens are also known. Here is called "parallax barrier screen" a screen whose image perceived by the observer depends on the position of the observer relative to the surface of said screen. By way of example, the image perceived by the observer may change when the observer moves laterally in front of the screen, or when he approaches or moves away from the screen. In some types of parallax barrier screens, this effect may allow a raised or even three-dimensional perception of the image displayed by the screen. Such a device is described in US Pat. No. 7,697,105 (Sharp). It allows, within a certain distance of observation, a three-dimensional vision of an image displayed by the screen. This effect is caused by a network of parallel opaque bands. However, these bands decrease the brightness of the screen. It is therefore not desirable to further degrade the imaging characteristics and / or brightness of this screen by the addition of photocells.

Ce problème est résolu par la présente invention, qui s'applique aux écrans rétro-éclairés, mais aussi aux écrans comportant des pixels qui émettent directement de la lumière (par exemple des pixels constitués par une ou plusieurs diodes électroluminescentes). Selon l'invention, l'intégration de cellules photovoltaïques dans un écran digital d'affichage à barrière de parallaxe sans dégrader les caractéristiques d'imagerie et/ou la luminosité de l'écran est réalisée par un écran digital d'affichage à barrière de parallaxe comportant un réseau de pixels et un réseau d'éléments surfaciques formant barrière de parallaxe qui absorbent au moins partiellement la lumière visible (et qui peuvent être opaques), ledit réseau d'éléments surfaciques étant parallèle à l'écran et placé entre le réseau de pixels et l'observateur, lesdits éléments surfaciques étant positionnés de telle sorte qu'ils limitent l'angle de sortie a de l'image représentée par les pixels, de préférence à une valeur inférieure à 30° et encore plus préférentiellement inférieure à 15°, et lesdits éléments surfaciques formant une barrière de parallaxe et comportant des cellules photovoltaïques sur au moins une de leurs faces. L'écran peut être rétro-éclairé par un réseau de pixels rétro-éclairé au moyen d'une source de lumière placée derrière le réseau de pixels, et/ou les pixels peuvent émettre activement de la lumière (par exemple des pixels électroluminescents). Lesdits éléments surfaciques, éventuellement opaques, peuvent avoir une forme de lamelles avec une section sensiblement parallélépipédique, circulaire, ovale et/ou polygonale avec au moins trois côtés. Ils sont avantageusement disposés de manière à ce que leur longueur x soit parallèle à l'écran et leur largeur y s'étende dans une direction qui coupe l'écran, et de préférence dans une direction perpendiculaire à l'écran. Ils peuvent former un réseau parallèle, les longueurs x desdits éléments surfaciques étant parallèles. Lesdites cellules photovoltaïques peuvent être disposées sur les surfaces desdits éléments surfaciques qui s'étendent dans le plan formé par leur largeur x et leur longueur z. II s'agit avantageusement de cellules photovoltaïques en couche mince à base de silicium amorphe ou microcristallin, car ce type de cellules est particulièrement adapté pour convertir de la lumière de faible intensité (lumière diffusante, lumière à l'intérieur de pièces) ; mais on peut aussi réaliser ces cellules photovoltaïques en toute autre technologies adaptées, par exemple à base de CdTe ou CIGS (cuivre - indium - gallium - sélénium) ou à base de polymères. This problem is solved by the present invention, which applies to backlit screens, but also to screens comprising pixels that emit light directly (for example pixels constituted by one or more light-emitting diodes). According to the invention, the integration of photovoltaic cells into a parallax barrier digital display screen without degrading the imaging characteristics and / or the brightness of the screen is achieved by a digital barrier display screen. parallax comprising a pixel array and an array of parallax barrier arrays that at least partially absorb visible light (and which may be opaque), said array of areal elements being parallel to the screen and placed between the grating of pixels and the observer, said surface elements being positioned such that they limit the output angle α of the image represented by the pixels, preferably to a value of less than 30 ° and even more preferably less than 15 °, and said surface elements forming a parallax barrier and having photovoltaic cells on at least one of their faces. The screen can be backlit by a backlit pixel array by means of a light source placed behind the pixel array, and / or the pixels can actively emit light (e.g., electroluminescent pixels). Said surface elements, possibly opaque, may have a slat shape with a substantially parallelepipedic, circular, oval and / or polygonal section with at least three sides. They are advantageously arranged so that their length x is parallel to the screen and their width y extends in a direction which cuts the screen, and preferably in a direction perpendicular to the screen. They can form a parallel network, the lengths x of said surface elements being parallel. Said photovoltaic cells may be arranged on the surfaces of said surface elements which extend in the plane formed by their width x and their length z. It is advantageously thin-film photovoltaic cells based on amorphous or microcrystalline silicon, because this type of cell is particularly suitable for converting light of low intensity (scattering light, light inside parts); but these photovoltaic cells can also be made of any other suitable technology, for example based on CdTe or CIGS (copper-indium-gallium-selenium) or based on polymers.

Dans l'écran selon l'invention, lesdits éléments surfaciques sont avantageusement disposés de manière à ce que, pour une distance d'observation donnée qui est en accord avec l'utilisation prévue du dispositif, l'ceil droit d'un utilisateur (observateur) dudit écran ne voie qu'un premier groupe des pixels, et à ce que son oeil gauche ne voie qu'un second groupe des pixels, ledit premier groupe et ledit second groupe étant différents, et chaque groupe de pixels pouvant afficher une image différente, de manière à favoriser une vision (ou plus précisément une perception) en relief ou en trois dimensions de l'image (ou des images) affiché par ledit réseau de pixels. Dans ce cas, les pixels non vus par l'un ou l'autre ceil de l'observateur sont cachés par les éléments surfaciques. Cette distance d'observation pour laquelle l'effet de barrière de parallaxe peut être observée dépend de l'utilisation prévue du dispositif ; à titre d'exemple, pour un écran destiné à un dispositif porté à la main (téléphone portable, écran de télévision miniaturisé), cette distance est typiquement de l'ordre de 20 à 60 cm, pour un écran d'ordinateur portable typiquement de l'ordre de 30 à 80 cm, pour un écran de télévision grand format de salon, de l'ordre de 2 à 5 mètres. In the screen according to the invention, said surface elements are advantageously arranged in such a way that, for a given viewing distance which is in agreement with the intended use of the device, the right eye of a user (observer ) of said screen only sees a first group of pixels, and that its left eye sees only a second group of pixels, said first group and said second group being different, and each group of pixels can display a different image , so as to promote a vision (or more precisely a perception) in relief or in three dimensions of the image (or images) displayed by said pixel array. In this case, the pixels not seen by one or the other eye of the observer are hidden by the surface elements. This observation distance for which the parallax barrier effect can be observed depends on the intended use of the device; for example, for a screen for a device carried by hand (mobile phone, miniaturized television screen), this distance is typically of the order of 20 to 60 cm, for a laptop screen typically of the order of 30 to 80 cm, for a large format television screen living room, of the order of 2 to 5 meters.

Les figures 1 à 7 illustrent de manière schématique des modes de réalisation de l'invention, mais ne limitent pas l'invention. II est entendu que tous les modes de réalisation et toutes les variantes présenté(e)s peuvent être combinés entre eux et/ou entre elles. Ces figures ne montrent pas certains composants indispensables au fonctionnement d'un écran d'affichage, notamment la couche de transistors à effet de champ qui est essentielle pour générer une image dans un écran à cristaux liquides. Figures 1 to 7 schematically illustrate embodiments of the invention, but do not limit the invention. It is understood that all the embodiments and all the variants presented can be combined with each other and / or between them. These figures do not show some essential components for the operation of a display screen, in particular the field effect transistor layer which is essential for generating an image in a liquid crystal display.

La figure 1 montre de manière schématique un premier mode de réalisation de l'invention, appelé ici le mode de réalisation « lamelles à plat ». La figure représente une coupe transversale à travers un écran d'affichage selon l'invention. L'écran d'affichage 1 selon l'invention comporte un réseau 3 de pixels 4 rétro-éclairés par une source de lumière 2 plate et un réseau 5 d'éléments surfaciques 6 qui absorbent au moins partiellement la lumière visible, et qui peuvent être opaques. Ledit réseau 5 d'éléments surfaciques 6 est disposé parallèle au plan de l'écran 1 et placé entre le réseau 3 de pixels 4 et l'observateur 8. Lesdits éléments surfaciques 6 sont positionnés de telle sorte qu'ils limitent l'angle de sortie a de l'image représentée par les pixels 4, cet angle a étant défini par rapport à la perpendiculaire de l'écran. Comme montré dans l'insert de la figure 1 en haut à droite, chaque élément surfacique 6 (ou au moins urie partie des éléments surfaciques 6) comporte au moins une cellule photovoltaïque 7 sur au moins une de ses faces. Dans l'exemple de la figure 1, il s'agit de la face éclairée par le réseau 3 de pixels 4 rétro-éclairés. Dans une première variante de ce mode de réalisation, la cellule photovoltaïque 7 se situé sur la face opposée dudit élément surfacique 6, à savoir sur la face dirigé vers l'observateur 8. Dans une seconde variante de ce mode de réalisation, il y a des cellules photovoltaïques 7 sur au moins deux faces dudit élément surfacique 6, par exemple sur la face éclairée par le réseau 3 de pixels 4 et sur la face dirigée vers l'observateur 8, et/ou sur l'une ou les deux de ses faces latérales. Figure 1 schematically shows a first embodiment of the invention, here called the embodiment "flat slats". The figure represents a cross section through a display screen according to the invention. The display screen 1 according to the invention comprises a network 3 of pixels 4 backlit by a flat light source 2 and a network 5 of surface elements 6 which at least partially absorb visible light, and which can be opaque. Said network 5 of surface elements 6 is arranged parallel to the plane of the screen 1 and placed between the network 3 of pixels 4 and the observer 8. Said surface elements 6 are positioned in such a way that they limit the angle of output a of the image represented by the pixels 4, this angle a being defined relative to the perpendicular of the screen. As shown in the insert of Figure 1 in the upper right, each surface element 6 (or at least a portion of the surface elements 6) comprises at least one photovoltaic cell 7 on at least one of its faces. In the example of Figure 1, it is the side lit by the network 3 of backlit pixels 4. In a first variant of this embodiment, the photovoltaic cell 7 is located on the opposite face of said surface element 6, namely on the face directed towards the observer 8. In a second variant of this embodiment, there is photovoltaic cells 7 on at least two faces of said surface element 6, for example on the face illuminated by the array 3 of pixels 4 and on the face directed towards the observer 8, and / or on one or both of its side faces.

La source de lumière 2 plate peut être une plaque diffusante. Dans une variante de ces modes de réalisation, le réseau 3 de pixels 4 n'est pas rétro-éclairé par une source de lumière 2, mais chaque pixel 4 constitue lui-même une source de lumière, par exemple par électroluminescence. The flat light source 2 may be a diffusing plate. In a variant of these embodiments, the pixel array 3 is not backlit by a light source 2, but each pixel 4 itself constitutes a light source, for example by electroluminescence.

Dans l'exemple de la figure 1, les éléments surfaciques 6 sont des lamelles positionnés à plat dans le plan du réseau 5 qu'elles forment parallèle au plan de l'écran 1. Plus précisément, les lamelles 6, définies d'une manière générale par un sens long (appelé aussi longueur) x, une largeur y et une épaisseur z, sont disposées de manière à ce que leur largeur soit parallèle au plan du réseau 5. D'une manière générale, lesdits éléments surfaciques 6,16 peuvent comprendre la cellule photovoltaïque 7, ou ils peuvent constituer la cellule photovoltaïque (ce mode de réalisation n'est pas illustré par des figures). In the example of FIG. 1, the surface elements 6 are slats positioned flat in the plane of the grating 5 which they form parallel to the plane of the screen 1. More precisely, the slats 6, defined in a manner general by a long direction (also called length) x, a width y and a thickness z, are arranged in such a way that their width is parallel to the plane of the grating 5. In general, said surface elements 6, 16 may comprise the photovoltaic cell 7, or they can constitute the photovoltaic cell (this embodiment is not illustrated by figures).

La figure 2 montre de manière schématique un second mode de réalisation de l'invention (appelé ici le mode de réalisation « lamelles debout ») qui se distingue du premier mode de réalisation par le fait que les éléments surfaciques 16 sont des lamelles disposées de manière à ce que leur longueur x soit parallèle au plan de l'écran 1 et leur largeur y s'étende dans une direction qui coupe le plan de l'écran 1, et de préférence dans une direction perpendiculaire à l'écran 1. Comme montré dans l'insert de la figure 2 en haut à droite, chaque élément surfacique 16 comporte au moins une cellule photovoltaïque 7 sur au moins une de ses faces, et plus précisément sur au moins une de ses faces qui s'étendent dans le plan formé par leur largeur et leur longueur, et de préférence sur les deux faces ainsi définies à la fois. La figure 3 montre de manière schématique (en vue de perspective) un autre mode de réalisation de type « lamelles debout » dans lequel la section des éléments surfaciques 26 est trapézoïdale. D'une manière générale, dans le mode de réalisation de type « lamelles debout », la surface disponible pour les photopiles est plus grande que dans le mode de réalisation de type « lamelles à plat », et l'effet de barrière à parallaxe sera normalement plus prononcé, c'est-à-dire l'angle a sera plus petit. FIG. 2 schematically shows a second embodiment of the invention (here called the "standing sipes" embodiment) which differs from the first embodiment in that the surface elements 16 are lamellae arranged in a manner their length x is parallel to the plane of the screen 1 and their width y extends in a direction which intersects the plane of the screen 1, and preferably in a direction perpendicular to the screen 1. As shown in the insert of FIG. 2 at the top right, each surface element 16 comprises at least one photovoltaic cell 7 on at least one of its faces, and more precisely on at least one of its faces which extend in the formed plane by their width and length, and preferably on both sides thus defined at a time. Figure 3 schematically shows (in perspective view) another embodiment of the type "standing slats" in which the section of the surface elements 26 is trapezoidal. In general, in the "standing lamella" embodiment, the available area for the photocells is larger than in the "flat lamellar" embodiment, and the parallax barrier effect will be normally more pronounced, that is, the angle a will be smaller.

Dans l'écran 1 selon l'invention, le réseau 5 d'éléments surfaciques 6,16,26 de préférence lamellaires, et encore plus préférentiellement en utilisant le mode de réalisation « lamelles debout », peut avoir le même effet qu'un filtre de confidentialité (« privacy screen » en anglais) de type connu (décrit par exemple dans le brevet EP 0 563 241 B1 (Minnesota Mining and Manufacturing Company), dans la demande de brevet WO 2007/106285 (3M Innovative Properties Company) et dans la demande de brevet US 2008/0088905 (NEC LCD Technologies, Ltd). In the screen 1 according to the invention, the network 5 of surface elements 6, 16, 26 preferably lamellar, and even more preferably using the embodiment "standing slats", can have the same effect as a filter known type of privacy screen (described for example in the EP 0 563 241 B1 (Minnesota Mining and Manufacturing Company), in the patent application WO 2007/106285 (3M Innovative Properties Company) and in US patent application 2008/0088905 (NEC LCD Technologies, Ltd).

Cela veut dire que l'angle a peut être fixé à une valeur telle qu'un observateur 8 placé en décalage par rapport à l'axé de l'écran ne verra plus les pixels, ces derniers étant cachés par les éléments surfaciques 6,16,26. L'angle a dépend de la géométrie précise du dispositif, notamment de la distance entre le réseau 5 d'éléments surfaciques 6,16,26 et le réseau 3 de pixels 4, de la forme et orientation des éléments surfaciques 6,16,26, ainsi que de la distance entre deux éléments surfaciques 6,16,26. Une utilisation particulièrement intéressante de l'écran selon l'invention est une vision (ou plus précisément une perception) quasi-tridimensionnelle (ou au moins en relief) des images produits par le réseau 3 de pixels 4. En effet, on peut positionner lesdits éléments surfaciques de manière à ce qu'à une distance de l'écran 1 donnée, l'observateur 8 placé devant l'écran 1 ne verra avec son oeil gauche 10 qu'une première partie des pixels, et avec son oeil droit 9 qu'une seconde partie, au moins partiellement différente de la première, de pixels ; chaque partie (ou groupe) de pixels peut représenter une image différente, de manière à favoriser une perception en relief par l'observateur 8. Ainsi, l'écran 1 selon l'invention peut convenir pour un grand nombre de types d'écrans et à un grand nombre de situations d'utilisation de dispositifs électroniques portables. This means that the angle α can be set to a value such that an observer 8 placed offset from the screen axis will no longer see the pixels, the latter being hidden by the surface elements 6,16 26. The angle a depends on the precise geometry of the device, in particular on the distance between the network 5 of surface elements 6, 16, 26 and the array 3 of pixels 4, of the shape and orientation of the surface elements 6, 16, 26 , as well as the distance between two surface elements 6,16,26. A particularly interesting use of the screen according to the invention is a vision (or more precisely a perception) quasi-three-dimensional (or at least in relief) images produced by the network 3 of pixels 4. Indeed, it is possible to position said surface elements so that at a distance from the screen 1 given, the observer 8 placed in front of the screen 1 will see with his left eye 10 only a first portion of the pixels, and with his right eye 9 qu a second part, at least partially different from the first, of pixels; each portion (or group) of pixels may represent a different image, so as to favor a perception in relief by the observer 8. Thus, the screen 1 according to the invention may be suitable for a large number of types of screens and to a large number of situations of use of portable electronic devices.

D'une manière générale, les éléments surfaciques 6,16,26 peuvent avoir des formes très variées. A titre d'exemple ils peuvent être parallélépipédiques (comme sur les figures 1 et 2), mais leur section peut aussi être circulaire, ovale et/ou polygonale avec au moins 3 côtés (comme sur la figure 3), ou prendre d'autres formes. Comme montré schématiquement sur la figure 4, en choisissant une largeur de pixel 4, une distance k entre le réseau 3 des pixels 4 et le réseau 5 des éléments surfaciques 6, et une largeur y des éléments surfaciques 6 adaptées, on peut faire varier l'angle a selon les besoins. In general, the surface elements 6, 16, 26 can have very varied shapes. For example they can be parallelepipedic (as in Figures 1 and 2), but their section can also be circular, oval and / or polygonal with at least 3 sides (as in Figure 3), or take other forms. As shown schematically in FIG. 4, by choosing a pixel width 4, a distance k between the grating 3 of the pixels 4 and the grating 5 of the surface elements 6, and a width y of the surface elements 6 adapted, it is possible to vary the angle as required.

Les cellules photovoltaïques 7 peuvent utiliser toute technologie en couches minces connue et appropriée. En particulier, dans le mode de réalisation « lamelles debout », il est préférable d'utiliser des cellules qui ont une bonne efficacité de conversion à faible luminosité (par exemple des cellules à base de silicium amorphe ou microcristallin), car lesdites cellules capteront principalement de la lumière diffusante, alors que dans le mode de réalisation « lamelles couchées », elles capteront principalement de la lumière directe. The photovoltaic cells 7 can use any known and appropriate thin-film technology. In particular, in the "upright lamella" embodiment, it is preferable to use cells that have good low-light conversion efficiency (eg, amorphous or microcrystalline silicon-based cells), because said cells will primarily capture diffuse light, whereas in the embodiment "lying slats", they will capture mainly direct light.

D'une manière générale, les pixels 6 n'ont pas besoin d'être tous dans le même plan, mais ils peuvent être disposés sur plusieurs plans sensiblement parallèles. Les pixels 6 peuvent être subdivisés en cellules, pour un affichage couleur, selon les technologies connues de l'homme du métier, par exemple chaque pixel peut être subdivisé en trois cellules de couleur rouge, verte et bleue. L'écran 1 selon l'invention peut comprendre d'autres composants qui améliorent ses caractéristiques ou qui les adaptent à certaines situations d'utilisation particulières. A titre d'exemple, il peut comprendre une plaque ou couche anti-reflet disposée entre le réseau 5 d'éléments surfaciques 6,16,26 et l'observateur 8. Il peut également comprendre un ou plusieurs de éléments suivants : un filtre de couleur, un de filtre de polarisation, un élément lenticulaire, un diffuseur de lumière, une couche protectrice. L'écran 1 peut aussi être un écran souple. In general, the pixels 6 do not need to be all in the same plane, but they can be arranged in several substantially parallel planes. The pixels 6 may be subdivided into cells, for a color display, according to the technologies known to those skilled in the art, for example each pixel may be subdivided into three cells of red, green and blue color. The screen 1 according to the invention may comprise other components which improve its characteristics or which adapt them to certain particular use situations. By way of example, it may comprise an anti-reflection plate or layer disposed between the network 5 of surface elements 6, 16, 26 and the observer 8. It may also comprise one or more of the following elements: color, a polarization filter, a lenticular element, a light diffuser, a protective layer. The screen 1 can also be a flexible screen.

La figure 5 montre un mode de réalisation dans lequel un réseau lenticulaire 11 est intercalé entre le réseau 3 de pixels 4 et le réseau 5 d'éléments surfaciques 6. Cela augmente la luminosité de l'écran. Le réseau lenticulaire 11 est constitué d'une juxtaposition de lentilles rectilignes identiques, qui peuvent être de type plan-convexe ou bi-convexe, ou autre ; elles peuvent être de type symétrique ou asymétrique, sphérique ou asphérique. L'axe longitudinal des lentilles qui forment le réseau lenticulaire 11 est parallèle à la longueur x des éléments surfaciques 6. Avantageusement, ledit réseau lenticulaire 11 génère un effet de lentille individuelle pour chaque pixel 4. Dans ce mode de réalisation, les éléments surfaciques 6 peuvent être en position « lamelles debout » (comme dans la figure 5) ou en position « lamelles à plat ». On peut aussi positionner le réseau lenticulaire derrière le réseau 3 de pixels 4. FIG. 5 shows an embodiment in which a lenticular network 11 is interposed between the pixel array 3 and the array 5 of surface elements 6. This increases the brightness of the screen. The lenticular network 11 consists of a juxtaposition of identical rectilinear lenses, which may be of plano-convex or bi-convex type, or other; they may be symmetrical or asymmetrical, spherical or aspheric. The longitudinal axis of the lenses that form the lenticular array 11 is parallel to the length x of the surface elements 6. Advantageously, said lenticular array 11 generates an individual lens effect for each pixel 4. In this embodiment, the surface elements 6 can be in the "standing slats" position (as in Figure 5) or in the "slats" position. It is also possible to position the lenticular network behind the network 3 of pixels 4.

Dans tous les modes de réalisation, le réseau 5 d'éléments surfaciques 6,16 comportant des cellules photovoltaïques 7 sur au moins une de leurs faces peut être protégé par au moins une couche de protection 27, qui peut être rigide ou souple, continue ou discontinue ; par exemple, il peut s'agir d'un film polymère, de préférence pourvue d'une surface anti-reflets sur sa surface externe, déposé sur ledit réseau 5, comme cela est montré sur la figure 6, et/ou d'une couche mince déposée au moins sur la surface externe des cellules photovoltaïques 7. In all the embodiments, the network 5 of surface elements 6, 16 comprising photovoltaic cells 7 on at least one of their faces may be protected by at least one protective layer 27, which may be rigid or flexible, continuous or discontinuous; for example, it may be a polymeric film, preferably provided with an anti-reflection surface on its external surface, deposited on said network 5, as shown in FIG. 6, and / or a thin film deposited on at least the outer surface of the photovoltaic cells 7.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, illustré de manière schématique sur la figure 7, le réseau 5 d'éléments surfaciques 6,16,26, éventuellement associé au réseau lenticulaire 11, forme un ensemble 30 qui peut être apposé sur un écran digital d'affichage 31 pour former un écran digital d'affichage 1 à barrière de parallaxe comme précédemment décrit. Plus particulièrement, l'ensemble 30 peut être constitué d'un film transparent 32, de préférence souple ou semi-rigide, typiquement en matériau polymère, sur lequel a été déposé ledit réseau lenticulaire 11, sur lequel a été déposé ledit réseau 5 d'éléments surfaciques 6,16 comportant des cellules photovoltaïques 7 sur au moins une de leurs faces, éventuellement protégé, comme indiqué ci-dessus, par une couche de protection 27, par exemple un dépôt de surface (couche mince) ou un film souple. Cet ensemble 30, que nous appelons ici « film photovoltaïque à barrière de parallaxe », peut être apposé et fixé, par exemple par collage, sur la surface externe 33 d'un écran digital d'affichage 31, comme indiqué par des flèches sur la figure 7. Cette surface externe 33 est de préférence lisse ; elle peut être plate ou galbée, rigide ou souple. Ce film photo-voltaïque à barrière de parallaxe 30 comprend également les électrodes, typiquement en couche mince, nécessaires pour connecter les cellules photovoltaïques entre elles et pour collecter le courant (non montré sur les figures). In a particular embodiment of the invention, illustrated schematically in FIG. 7, the network 5 of surface elements 6, 16, 26, possibly associated with the lenticular network 11, forms an assembly 30 which can be affixed to a digital display screen 31 to form a parallax barrier digital display screen 1 as previously described. More particularly, the assembly 30 may consist of a transparent film 32, preferably flexible or semi-rigid, typically of polymeric material, on which said lenticular network 11 has been deposited, on which said network 5 has been deposited. surface elements 6, 16 comprising photovoltaic cells 7 on at least one of their faces, possibly protected, as indicated above, by a protective layer 27, for example a surface deposit (thin layer) or a flexible film. This assembly 30, which we call here "parallax barrier photovoltaic film", can be affixed and fixed, for example by gluing, to the external surface 33 of a digital display screen 31, as indicated by arrows on the screen. Figure 7. This outer surface 33 is preferably smooth; it can be flat or curved, rigid or flexible. This parallax barrier photo-voltaic film 30 also comprises the electrodes, typically in thin layers, necessary to connect the photovoltaic cells together and to collect the current (not shown in the figures).

Le procédé de fabrication d'un écran 1 digital d'affichage à barrière de parallaxe en utilisant le film photovoltaïque à barrière de parallaxe 30 selon l'invention comprend les étapes suivantes : on approvisionne un écran digital d'affichage 31 comportant une surface externe 33 lisse, on approvisionne un film photovoltaïque à barrière de parallaxe 30 selon l'invention, et on appose et fixe, de préférence par collage, ledit film photovoltaïque à barrière de parallaxe 30 sur ledit écran digital d'affichage 31 pour former un écran digital d'affichage 1 à barrière de parallaxe. Après l'apposition du film sur la surface externe 33 de l'écran 31, on établit une connexion électrique entre les électrodes du film photovoltaïque à barrière de parallaxe 30 et un élément d'alimentation électrique de l'écran 31, afin que l'énergie électrique générée par les cellules photovoltaïques 7 puisse contribuer à alimenter l'appareil électronique portable ou fixe dans lequel ledit écran est intégré en électricité ; cette alimentation peut se faire directement ou indirectement (en chargeant un moyen de stockage d'énergie électrique, tel qu'une pile rechargeable ou un condensateur). 2971064 s L'écran digital d'affichage 1 à barrière de parallaxe selon l'invention peut être incorporé dans un appareil électronique fixe ou portable ; cet appareil forme un autre objet de l'invention. The manufacturing method of a parallax barrier digital display screen 1 using the parallax barrier photovoltaic film 30 according to the invention comprises the following steps: a digital display screen 31 having an external surface 33 is supplied with smooth, a parallax barrier photovoltaic film 30 is supplied according to the invention, and said parallax barrier photovoltaic film 30 is affixed and fixed, preferably by gluing, to said digital display screen 31 to form a digital display screen. parallax barrier display 1. After the film is affixed to the outer surface 33 of the screen 31, an electrical connection is established between the electrodes of the parallax barrier photovoltaic film 30 and a power supply element of the screen 31, so that the electrical energy generated by the photovoltaic cells 7 may contribute to powering the portable or fixed electronic device in which said screen is integrated in electricity; this power supply can be done directly or indirectly (by charging an electrical energy storage means, such as a rechargeable battery or a capacitor). The parallax barrier digital display screen 1 according to the invention can be incorporated into a fixed or portable electronic device; this apparatus forms another object of the invention.

Claims

REVENDICATIONS1. A digital display screen (1) with a parallax barrier comprising (a) a network (3) of pixels (4) and (b) a network (5) of surface elements (6, 16, 26) which absorb at least partially visible light, parallel to the screen (1) and placed between the network (3) of pixels (4) and the observer (8), said surface elements (6,16,26) being positioned so that they limit the output angle a of the image represented by the pixels (4), characterized in that said surface elements (6, 16, 26) form a parallax barrier and comprise photovoltaic cells (7) on at least one of their faces.

2. Screen (1) according to claim 1, characterized in that said screen (1) is backlit by a network (3) of pixels (4) backlit by means of a light source (2) placed behind the network (3) of pixels (4).

3. Screen (1) according to claim 1 or 2, characterized in that said surface elements (6,16,26) which at least partially absorb visible light are opaque.

4. Screen (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said surface elements (6,16,26) have a lamellar shape with a substantially parallelepipedal, circular, oval and / or polygonal section with at least three sides.

5. Screen (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said surface elements (6,16,26) are arranged so that their length x is parallel to the screen (1) and their width y extends in a direction which cuts the screen (1), and preferably in a direction perpendicular to the screen (1). 30

6. Screen (1) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that said surface elements (6,16,26) are arranged to form a parallel network, the lengths x of said surface elements (6, 16,26) being parallel. 35

7. Screen (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said photovoltaic cells (7) are arranged on the surfaces of said surface elements 25 (6, 16, 26) which extend in the plane formed by their width x and their length z.

8. Screen (1) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said photovoltaic cells (7) are thin-film cells based on amorphous or microcrystalline silicon, based on CdTe or based on CIGS.

9. Screen (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said surface elements (6,16,26) are arranged so that for a given viewing distance, the right eye (9) a user (8) of said screen (1) sees only a first group of pixels (4), and that his left eye (10) sees only a second group of pixels (3) , said first group and said second group being different, so as to favor a three-dimensional or relief view of the image or images displayed by said network (3) of pixels (4).

10. Screen (1) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the network (5) of surface elements (6,16) comprising photovoltaic cells (7) on at least one of their faces comprises at least one protective layer (27), rigid or flexible, continuous or discontinuous.

11. Screen (1) according to claim 10, characterized in that said protective layer (27) is a polymer film, preferably provided with an anti-reflection surface on its outer surface, deposited on said network (5), and / or a thin layer deposited at least on the outer surface of the photovoltaic cells (7). 25

A parallax barrier photovoltaic film (30) for the manufacture of a screen (1) according to any one of claims 1 to 11, comprising a transparent (preferably flexible or semi-rigid) film (32), said film optionally comprising a lenticular network (11), and said film comprising a network (5) of surface elements (6, 16) comprising photovoltaic cells (7) on at least one of their faces, said photovoltaic cells (7) being preferably protected by at least one protective layer (27), continuous or discontinuous.

13. A method of manufacturing a digital display screen (1) with a parallax barrier according to one of claims 1 to 11, wherein a digital display screen (31) having an outer surface (33) is provided. ) smooth and in which a parallax barrier photovoltaic film (30) according to claim 12 is provided, and wherein said parallax barrier photovoltaic film (30) is fixed on said digital screen by adhesive bonding. display (31) to form a digital display screen (1) with a parallax barrier.

14. A portable or fixed electronic apparatus incorporating a parallax barrier digital display (1) according to any one of claims 1 to 11. 10