WO2015040289A1 - Reflective, photovoltaic display device - Google Patents

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Jöel GILBERT
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Definitions

  • Photovoltaic surfaces are used to produce electricity from ambient light, which makes it possible to supply energy, at least partially, to certain appliances used in our daily life. It is interesting to integrate photovoltaic surfaces in the surface of the electronic screens so as to generate an electric current able to supply electricity to these screens.
  • screens that are reflective, or transflective, that is both reflective and emissive there are already devices that include photovoltaic surfaces. These screens emit bright images composed of pixels like LCD, LED, OLED, PLASMA, LASER, and contain surface elements that have the property of reflecting the ambient light in order to increase the brightness of the pixels.
  • transflective polarizer is defined here by a surface that has the property both of polarizing the light that passes through it and of polarizing the light that is reflected by this surface.
  • the polarization planes of the transmitted light and the light reflected by a transflective polarizer are perpendicular.
  • the transflective polarizer is often composed of a network of electrically conductive metal strips, such as for example silver, aluminum, copper, carbon or graphene, these strips being parallel to one another with thicknesses, widths and thicknesses. spacings that are less than the wavelength of visible light, so less than 400 nm.
  • each pixel comprises:
  • the reflection by the second polarizer will be 100% and the transmission of 0%.
  • the reflection by the second polarizer will be 0% and the transmission of 100%.
  • the colored pixels are crossed on the one hand by an artificial light emitted behind the pixels that passes through said pixels from the back to the front, and on the other hand by the ambient light that passes through said pixels first from the front to the back, and then this light is reflected by a mirror surface that redirects the light from the back to the front of the pixels.
  • the brightness of the pixels is controlled individually by a first polarizer placed in front of the pixel, by a second reflective polarizer and by an optoelectronic device such as a transparent liquid crystal placed between the two polarizers, and which rotates the polarization plane of the light to control the absorption of said light by said polarizers.
  • Pixel brightness control is also done at the same time by controlling the portion of light that passes through said pixels through those of the surfaces of the second polarizer that are transparent.
  • the liquid crystal rotates the plane of polarization of the light that comes from behind so that a larger portion of this polarized light is absorbed by the polarizer of the front.
  • the liquid crystal rotates the plane of polarization of the light that comes from behind so that a greater part of this polarized light passes through the polarizer of the front and then out to the observer.
  • the pixels according to the invention are illuminated by the front on the one hand by the ambient light and on the other hand by lateral illumination on the screen whose emission light is guided and distributed over the entire front surface of the screen propagating in the thickness of a transparent plate disposed in front of said screen.
  • part of the light emitted by the side lighting will therefore be absorbed by the photovoltaic cells and will produce electrical energy that can be stored in a battery and / or that can supply at least some of the lamps of the side lighting.
  • Figure 1 is a sectional diagram of the various components of the device when it is in total reflection mode.
  • Figure 2 is a sectional diagram of the various components of the device when it is in total transparency mode.
  • Figure 5 is a sectional diagram of the device when it is illuminated from the front by a light guided by a transparent plate.
  • the portion of light (14) received on average by the photovoltaic cell (8) will therefore depend on the average brightness of the images that will be displayed, namely that the more the images will comprise dark pixels and the more light (14) received by the photovoltaic cell (8) will be important.
  • the polarization axes of the three polarizers are preferably positioned so that the polarization axes of the first polarizer (1) and the second polarizer (2) are perpendicular and for the polarization axes of the first polarizer (1) and the third polarizer ( 9) are parallel, so that when the liquid crystal is not active ( Figure 3, 21a) the ambient light (11) is reflected (12a) by the second polarizer (2) and the light (13a) emitted by the retro lighting
  • the activation of the liquid crystal (21b) causes both the darkening (12b) of the ambient light (11) and the reduction of the light (13b) of the backlight (10). which effectively controls the brightness of the pixel regardless of the ambient brightness.
  • FIG. 5 illustrates a particular embodiment in which a light source (16) is injected into the thickness of a transparent plate (17) which is positioned on the front of a photovoltaic reflective display screen according to FIG. invention. Only three juxtaposed devices having red (R) green (V) and blue (B) color filters have been drawn in this figure.
  • One of the faces of the transparent plate is optically structured, for example by a network of scratches, lenses or prisms (not shown) so as to bring out the light (24) which propagates in the thickness of the plate (17). ) to the front of the screen pixels.
  • the invention meets the goals set by allowing to integrate in a reflective or transflective display screen a larger photovoltaic surface without changing the visual quality of the images displayed.

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Abstract

The invention relates to a device for controlling the luminosity and the transparency of one or more pixels of a display system, wherein each pixel includes a first transmissive rectilinear polariser (1), having a first light-polarisation axis and arranged in front of the pixels in the optical path; a second transflective rectilinear polariser (2), having a second light-polarisation axis and arranged behind the first polariser; a photovoltaic surface (8) arranged behind said second polariser; an optoelectronic means (21a, 21b) capable of modifying the polarisation plane of the light that passes through same, such as to vary the amount of light to pass through the second polariser and to light said photovoltaic surface, as well as the amount of light to be reflected by the second polariser in order to emerge from the pixel; a third polariser (9) and a backlighting light source (10) placed behind said third polariser, such that a portion of the light (13a, 13b) emitted by the backlighting source (10) is polarised by passing through the third polariser (9), and then passes consecutively through said optoelectronic means (21a, 21b) and said first polariser (1).

Description

DISPOSITIF D'AFFICHAGE REFLECTIF ET PHOTOVOLTAIQUE  REFLECTIVE AND PHOTOVOLTAIC DISPLAY DEVICE
La présente invention se rapporte aux écrans d'affichage électronique qui utilisent des pixels réflectifs éclairés par la lumière ambiante et qui produisent aussi de l'électricité photovoltaïque. The present invention relates to electronic display screens which use reflective pixels illuminated by ambient light and which also produce photovoltaic electricity.
ETAT DE LA TECHNIQUE Les surfaces photovoltaïques servent à produire de l'électricité à partir de la lumière ambiante ce qui permet d'alimenter en énergie, au moins partiellement, certains appareils utilisés dans notre quotidien. Il est intéressant d'intégrer des surfaces photovoltaïques dans la surface des écrans électroniques de manière à générer un courant électrique apte à alimenter en électricité ces écrans. Dans le cas des écrans qui sont de type réflectif, ou de type transflectif, c'est-à-dire à la fois réflectif et émissif, il existe déjà des dispositifs qui comprennent des surfaces photovoltaïques. Ces écrans émettent des images lumineuses composées de pixels de type LCD, LED, OLED, PLASMA, LASER, et contiennent des éléments de surface qui ont la propriété de réfléchir la lumière ambiante afin d'augmenter la luminosité des pixels. L'intégration de surfaces photovoltaïques dans ce type d'écran se fait généralement en positionnant lesdites surfaces photovoltaïques entre les éléments émissifs, par exemple dans les espaces inter pixels, ou bien sur une partie des surfaces réfléchissantes. Dans le premier cas les espaces inter pixels sont très réduits, ce qui limite la surface photovoltaïque globale et donc la production d'électricité. Dans le second cas, il y a diminution de la surface réfléchissante donc diminution de la luminosité des images. STATE OF THE ART Photovoltaic surfaces are used to produce electricity from ambient light, which makes it possible to supply energy, at least partially, to certain appliances used in our daily life. It is interesting to integrate photovoltaic surfaces in the surface of the electronic screens so as to generate an electric current able to supply electricity to these screens. In the case of screens that are reflective, or transflective, that is both reflective and emissive, there are already devices that include photovoltaic surfaces. These screens emit bright images composed of pixels like LCD, LED, OLED, PLASMA, LASER, and contain surface elements that have the property of reflecting the ambient light in order to increase the brightness of the pixels. The integration of photovoltaic surfaces in this type of screen is generally done by positioning said photovoltaic surfaces between the emitting elements, for example in inter pixel spaces, or on a part of the reflecting surfaces. In the first case the inter pixel spaces are very small, which limits the overall photovoltaic area and therefore the production of electricity. In the second case, there is a decrease in the reflective surface and therefore a decrease in the brightness of the images.
On connaît également de par le document JPH 1144884 A un système optique transflectif utilisant deux polariseurs superposés, ainsi qu'un élément photovoltaïque au-dessus duquel se trouve un organe d'éclairage. De ce fait, les éléments photovoltaïques obstrue en partie l'élément photovoltaïque du point de vue de la lumière ambiante incidente, ce qui réduit la production d'électricité par l'élément photovoltaïque, même lorsque les polariseurs sont agencés pour laisser passer un maximum de d'énergie lumineuse incidente. Document JPH 1144884 A also discloses a transflective optical system using two superposed polarizers, as well as a photovoltaic element above which a lighting element is located. As a result, the photovoltaic elements partially obstruct the photovoltaic element from the point of view of the ambient light incident, which reduces the electricity production by the photovoltaic element, even when the polarizers are arranged to let a maximum of incident light energy pass.
BUT DE L'INVENTION PURPOSE OF THE INVENTION
L'invention a pour but principal de pallier aux inconvénients précités en permettant d'intégrer des surfaces photovoltaïques importantes dans les surfaces réfléchissantes des écrans réflectifs ou transflectifs, tout en modifiant très peu la qualité visuelle des images produites par ce type d'écran. The main purpose of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks by making it possible to integrate large photovoltaic surfaces in the reflective surfaces of the reflective or transflective screens, while modifying very little the visual quality of the images produced by this type of screen.
RESUME DE L'INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
On définit ici le terme «photovoltaïque» par la propriété qu'ont certains matériaux, ou association de matériaux, de transformer une partie de l'énergie lumineuse reçue, en énergie électrique, ce qui est le cas par exemple pour le silicium cristallin, amorphe, ou organique. Ces matériaux photovoltaïques sont par ailleurs reliés entre eux, et reliés à des composants extérieurs, par des connexions électriques connues de l'homme de métier et non décrites ici. The term "photovoltaic" is defined here by the property of certain materials, or combination of materials, of transforming a portion of the received light energy into electrical energy, which is the case, for example, for amorphous crystalline silicon. , or organic. These photovoltaic materials are also interconnected, and connected to external components, by electrical connections known to those skilled in the art and not described here.
On définit ici le terme de « polariseur transflectif», par une surface qui a la propriété à la fois de polariser la lumière qui la traverse et de polariser la lumière qui est réfléchie par cette surface. En général les plans de polarisation de la lumière transmise et de la lumière réfléchie par un polariseur transflectif sont perpendiculaires. Le polariseur transflectif est souvent constitué d'un réseau de bandes métalliques conductrices électriquement, comme par exemple l'argent, l'aluminium, le cuivre, le carbone ou le graphène, ces bandes étant parallèles entre elles avec des épaisseurs, des largeurs et des espacements qui sont inférieurs à la longueur d'onde de la lumière visible, donc inférieurs à 400 nm.  The term "transflective polarizer" is defined here by a surface that has the property both of polarizing the light that passes through it and of polarizing the light that is reflected by this surface. In general, the polarization planes of the transmitted light and the light reflected by a transflective polarizer are perpendicular. The transflective polarizer is often composed of a network of electrically conductive metal strips, such as for example silver, aluminum, copper, carbon or graphene, these strips being parallel to one another with thicknesses, widths and thicknesses. spacings that are less than the wavelength of visible light, so less than 400 nm.
Dans le cadre de la présente demande, les expressions devant, derrière, dessous, s'agissant de la disposition relative des éléments du dispositif selon l'invention, se réfèrent à l'ordre dans lequel ces éléments sont atteints par la lumière ambiante incidente sur la face du dispositif présentée à un observateur. L'invention a pour objet un dispositif pour commander la luminosité et la transparence d'un ou de plusieurs pixels d'un système d'affichage, dans lequel chaque pixel comprend : In the context of the present application, the expressions in front of, behind, below, with regard to the relative arrangement of the elements of the device according to the invention, refer to the order in which these elements are reached by the ambient light incident on the face of the device presented to an observer. The subject of the invention is a device for controlling the brightness and transparency of one or more pixels of a display system, wherein each pixel comprises:
- un premier polariseur rectiligne de type transmissif, présentant un premier axe de polarisation de la lumière et disposé devant les pixels sur le trajet optique ;  a first rectilinear polarizer of transmissive type, having a first axis of polarization of the light and arranged in front of the pixels in the optical path;
- un deuxième polariseur rectiligne de type transflectif, présentant un second axe de polarisation de la lumière, et disposé derrière le premier polariseur ;  a second rectilinear polarizer of transflective type, having a second polarization axis of the light, and disposed behind the first polarizer;
- une surface photovoltaïque, disposée derrière ledit deuxième polariseur ;  a photovoltaic surface disposed behind said second polarizer;
- un moyen optoélectronique apte à modifier le plan de polarisation de la lumière qui le traverse, de manière à faire varier d'une part la quantité de lumière qui va traverser le second polariseur et éclairer ladite surface photovoltaïque et d'autre part la quantité de lumière qui va être réfléchie par le second polariseur pour ressortir du pixel,  an optoelectronic means capable of modifying the plane of polarization of the light passing through it, so as to vary firstly the quantity of light that will pass through the second polarizer and illuminate said photovoltaic surface and, secondly, the amount of light light that will be reflected by the second polarizer to come out of the pixel,
- caractérisé en ce qu'il comporte en outre un troisième polariseur et une source de lumière de rétro éclairage placée derrière ledit troisième polariseur, de sorte qu'une partie de la lumière émise par la source de rétro éclairage se polarise en traversant le troisième polariseur, puis traverse successivement ledit moyen optoélectronique et ledit premier polariseur.  - characterized in that it further comprises a third polarizer and a backlighting light source placed behind said third polarizer, so that a portion of the light emitted by the backlighting source is polarized through the third polarizer , then passes successively through said optoelectronic means and said first polarizer.
Le fait de positionner une cellule photovoltaïque sous un polariseur transflectif permet de créer une surface polarisante en partie réfléchissante et en partie transparente. La proportion de lumière réfléchie et la proportion de lumière transmise au travers dudit polariseur transflectif est une fonction qui est commandée par le plan de polarisation de la lumière incidente par rapport à l'axe de polarisation dudit polariseur.  Positioning a photovoltaic cell under a transflective polarizer makes it possible to create a polarizing surface partly reflective and partly transparent. The proportion of reflected light and the proportion of light transmitted through said transflective polarizer is a function which is controlled by the plane of polarization of the incident light with respect to the polarization axis of said polarizer.
La fraction de lumière qui traverse le polariseur transflectif illumine la surface photovoltaïque placée sous ledit polariseur transflectif et la fraction de lumière qui est réfléchie par le polariseur transflectif illumine le filtre coloré placé au dessus. Ce dispositif est particulièrement intéressant lorsqu'il est intégré dans les écrans électroniques composés de pixels réflectifs ou de pixels transflectifs. Ces écrans possèdent en effet des pixels qui contiennent des surfaces qui réfléchissent la lumière ambiante, ladite lumière ambiante ayant été polarisée une première fois par son passage au travers d'un premier polariseur. Le plan de polarisation de la lumière qui a traversé le premier polariseur est ensuite modifié par une commande électrique sur un cristal liquide ou de façon plus générale sur un composant optoélectronique que traverse la lumière. Typiquement, la lumière ainsi polarisée est réfléchie par des micro miroirs et de nouveau le plan de polarisation de la lumière est modifié par son passage au travers du dispositif optoélectronique tel qu'un cristal liquide par exemple, et enfin la lumière traverse de nouveau le premier polariseur avant de sortir du pixel vers l'observateur. The fraction of light that passes through the transflective polarizer illuminates the photovoltaic surface under said transflective polarizer and the fraction of light that is reflected by the transflective polarizer illuminates the color filter placed above. This device is particularly interesting when it is integrated in the electronic screens composed of reflective pixels or transflective pixels. These screens indeed have pixels that contain surfaces that reflect ambient light, said ambient light having been polarized a first time by its passage through a first polarizer. The plane of polarization of the light that has passed through the first polarizer is then modified by an electrical control on a liquid crystal or more generally on an optoelectronic component through which the light passes. Typically, the light thus polarized is reflected by micro mirrors and again the plane of polarization of the light is modified by its passage through the optoelectronic device such as a liquid crystal, for example, and finally the light passes through the first again. polarizer before leaving the pixel to the observer.
Par contre, lorsque la lumière polarisée par le premier polariseur frappe le polariseur transflectif qui est disposé à la place des micro miroirs utilisés dans les dispositifs connus, cette lumière polarisée aura un pourcentage de réflexion et un pourcentage de transmission par le second polariseur qui dépendra du plan de polarisation de ladite lumière.  On the other hand, when the light polarized by the first polarizer strikes the transflective polarizer which is arranged in place of the micro mirrors used in the known devices, this polarized light will have a percentage of reflection and a percentage of transmission by the second polarizer which will depend on the plane of polarization of said light.
Dans un cas extrême, lorsque le plan de polarisation de la lumière issue du premier polariseur sera perpendiculaire à l'axe de polarisation du polariseur transflectif, la réflexion par le second polariseur sera de 100% et la transmission de 0%. Et dans un autre cas extrême, lorsque le plan de polarisation de la lumière issue du premier polariseur sera parallèle à l'axe de polarisation du second polariseur transflectif, la réflexion par ce second polariseur sera de 0% et la transmission de 100%.  In an extreme case, when the plane of polarization of the light coming from the first polarizer will be perpendicular to the polarization axis of the transflective polarizer, the reflection by the second polarizer will be 100% and the transmission of 0%. And in another extreme case, when the plane of polarization of the light from the first polarizer will be parallel to the polarization axis of the second transflective polarizer, the reflection by the second polarizer will be 0% and the transmission of 100%.
Des valeurs intermédiaires du plan de polarisation de la lumière donneront des valeurs intermédiaires quant aux pourcentages de réflexion et de transmission de ladite lumière au travers du second polariseur transflectif.  Intermediate values of the polarization plane of the light will give intermediate values as to the percentages of reflection and transmission of said light through the second transflective polarizer.
Dans le cas particulier où le premier polariseur et le second polariseur qui est transflectif ont leurs axes de polarisation parallèles, et lorsque le cristal liquide n'est pas actif donc ne modifie pas le plan de polarisation de la lumière, il y aura transmission totale de la lumière ambiante vers la surface photovoltaïque située sous le second polariseur transflectif.  In the particular case where the first polarizer and the second polarizer which is transflective have their parallel axes of polarization, and when the liquid crystal is not active and therefore does not modify the plane of polarization of the light, there will be total transmission of ambient light to the photovoltaic surface under the second transflective polarizer.
Inversement, lorsque le cristal liquide modifie de 90° le plan de polarisation de la lumière issue du premier polariseur, alors il y aura réflexion totale de la lumière issue du premier polariseur, par le second polariseur. Dans l'autre cas particulier où le premier polariseur et le second polariseur transfiectif ont leurs axes de polarisation perpendiculaires, alors le phénomène de transmission totale de la lumière vers la surface photovoltaïque ou la réflexion totale de la lumière est inversé. Conversely, when the liquid crystal modifies by 90 ° the plane of polarization of the light from the first polarizer, then there will be total reflection of the light from the first polarizer, by the second polarizer. In the other particular case where the first polarizer and the second transfiective polarizer have their perpendicular axes of polarization, then the phenomenon of total transmission of light to the photovoltaic surface or the total reflection of the light is reversed.
Par conséquent, lorsque le cristal liquide n'est pas actif donc ne modifie pas le plan de polarisation de la lumière, il y aura réflexion totale de la lumière issue du premier polariseur et la surface photovoltaïque située sous le second polariseur transfiectif ne recevra aucune lumière.  Therefore, when the liquid crystal is not active and therefore does not modify the plane of polarization of the light, there will be total reflection of the light from the first polarizer and the photovoltaic surface located under the second transfective polarizer will receive no light .
Inversement, lorsque le cristal liquide modifie de 90° le plan de polarisation de la lumière issue du premier polariseur, alors il y aura transmission totale de la lumière issue du premier polariseur à travers le second polariseur et vers la surface photovoltaïque recevra 100 % de la lumière.  Conversely, when the liquid crystal modifies by 90 ° the plane of polarization of the light coming from the first polarizer, then there will be total transmission of the light from the first polarizer through the second polarizer and to the photovoltaic surface will receive 100% of the light.
Dans un cas particulier, le second polariseur transfiectif est dichroïque, c'est à dire qu'il ne réfléchit qu'une partie du spectre de la lumière qu'il reçoit et ne transmet qu'une autre partie du spectre. Dans ce cas le second polariseur fait office de filtre coloré, ce qui implique qu'il remplace les filtres colorés typiquement associés à ce genre de pixels.  In a particular case, the second transfiective polarizer is dichroic, ie it only reflects part of the spectrum of the light it receives and transmits only another part of the spectrum. In this case the second polarizer acts as a color filter, which implies that it replaces the color filters typically associated with this kind of pixels.
Dans le cas des écrans transflectifs, les pixels colorés sont traversés d'une part par une lumière artificielle émise à l'arrière des pixels qui traverse lesdits pixels de l'arrière vers le devant, et d'autre part par la lumière ambiante qui traverse lesdits pixels tout d'abord du devant vers l'arrière, puis cette lumière est réfléchie par une surface miroir qui redirige la lumière de l'arrière vers le devant des pixels.  In the case of transflective screens, the colored pixels are crossed on the one hand by an artificial light emitted behind the pixels that passes through said pixels from the back to the front, and on the other hand by the ambient light that passes through said pixels first from the front to the back, and then this light is reflected by a mirror surface that redirects the light from the back to the front of the pixels.
Dans ces deux cas la luminosité des pixels est contrôlée individuellement par un premier polariseur placé devant le pixel, par un deuxième polariseur réflectif et par un dispositif optoélectronique comme un cristal liquide transparent placé entre les deux polariseurs, et qui fait tourner le plan de polarisation de la lumière afin de contrôler l'absorption de ladite lumière par lesdits polariseurs.  In these two cases, the brightness of the pixels is controlled individually by a first polarizer placed in front of the pixel, by a second reflective polarizer and by an optoelectronic device such as a transparent liquid crystal placed between the two polarizers, and which rotates the polarization plane of the light to control the absorption of said light by said polarizers.
De préférence, le deuxième polariseur est transfiectif sur au moins une partie de sa surface, et la partie complémentaire est transparente de manière à laisser passer la lumière provenant d'un moyen de rétro éclairage. Une surface photovoltaïque est positionnée en dessous de la partie transflective. Lorsqu'une des couleurs du pixel doit s'assombrir, le cristal liquide correspondant, ou équivalent, fait tourner le plan de polarisation de la lumière qui vient du devant afin qu'une partie plus importante de cette lumière polarisée passe au travers dudit polariseur transflectif et soit absorbée par la surface photovoltaïque. Preferably, the second polarizer is transfiective on at least a portion of its surface, and the complementary portion is transparent so as to pass the light from a backlighting means. A photovoltaic surface is positioned below the transflective part. When one of the colors of the pixel is to darken, the corresponding liquid crystal, or equivalent, rotates the polarization plane of the light coming from the front so that a larger portion of this polarized light passes through said transflective polarizer. and is absorbed by the photovoltaic surface.
Inversement lorsqu'une des couleurs du pixel doit s'éclaircir, le cristal liquide correspondant fait tourner l'axe de polarisation de la lumière qui vient du devant afin qu'une plus grande partie de cette lumière polarisée soit réfléchie par ledit polariseur transflectif et ressorte par le devant donc vers l'observateur.  Conversely, when one of the colors of the pixel has to become lighter, the corresponding liquid crystal rotates the polarization axis of the light coming from the front so that a greater part of this polarized light is reflected by said transflective polarizer and comes out. by the front therefore towards the observer.
Le contrôle de la luminosité des pixels se fait aussi et en même temps par le contrôle de la part de lumière qui traverse lesdits pixels au travers de celles des surfaces du second polariseur qui sont transparentes.  Pixel brightness control is also done at the same time by controlling the portion of light that passes through said pixels through those of the surfaces of the second polarizer that are transparent.
A cet endroit, lorsque le pixel doit s'assombrir, le cristal liquide fait tourner le plan de polarisation de la lumière qui vient de l'arrière afin qu'une partie plus importante de cette lumière polarisée soit absorbée par le polariseur du devant.  At this point, when the pixel has to darken, the liquid crystal rotates the plane of polarization of the light that comes from behind so that a larger portion of this polarized light is absorbed by the polarizer of the front.
Inversement, lorsque le pixel doit s'éclaircir, le cristal liquide fait tourner le plan de polarisation de la lumière qui vient de l'arrière afin qu'une plus grande partie de cette lumière polarisée passe au travers du polariseur du devant et ressorte donc vers l'observateur.  Conversely, when the pixel has to clear, the liquid crystal rotates the plane of polarization of the light that comes from behind so that a greater part of this polarized light passes through the polarizer of the front and then out to the observer.
Afin que l'effet du cristal liquide sur l'assombrissement ou l'éclaircissement d'un pixel soit identique sur sa partie réfléchissante et sur sa partie transparente, la partie transparente constitue un troisième polariseur pour la lumière rétro éclairée, et son axe de polarisation est de préférence perpendiculaire à l'axe de polarisation deuxième polariseur.  So that the effect of the liquid crystal on the darkening or the lightening of a pixel is identical on its reflective part and on its transparent part, the transparent part constitutes a third polarizer for the backlit light, and its axis of polarization is preferably perpendicular to the second polarizer polarization axis.
Il est clair que pour aboutir à d'autres effets optiques recherchés, d'autres combinaisons sont possibles quant aux polarisations respectives du polariseur transflectif et des polariseurs transmissifs (le premier et le troisième), et l'exemple décrit ci-dessus ne limite en rien la portée du dispositif de base de l'invention.  It is clear that to achieve other desired optical effects, other combinations are possible with respect to the respective polarizations of the transflective polarizer and the transmissive polarizers (the first and the third), and the example described above does not limit in nothing the scope of the basic device of the invention.
Dans un mode particulier de réalisation, le premier polariseur est constitué d'un réseau de bandes photovoltaïques parallèles dont les épaisseurs et les intervalles sont inférieurs à 400 nm. Ainsi le premier polariseur absorbera 50% de la lumière ambiante par des cellules photovoltaïques polarisantes qui produiront un complément d'électricité au dispositif. In a particular embodiment, the first polarizer consists of a network of parallel photovoltaic strips whose thicknesses and intervals are less than 400 nm. So the first polarizer will absorb 50% of the ambient light by polarizing photovoltaic cells that will produce additional electricity to the device.
Dans un mode particulier de réalisation, les pixels selon l'invention sont éclairés par le devant d'une part par la lumière ambiante et d'autre part par un éclairage latéral à l'écran dont la lumière d'émission est guidée et se répartit sur toute la surface avant de l'écran en se propageant dans l'épaisseur d'une plaque transparente disposée devant ledit écran. Dans ce mode particulier de réalisation une partie de la lumière émise par l'éclairage latéral sera donc absorbée par les cellules photovoltaïques et produira une énergie électrique qui pourra être stockée dans une batterie et/ou qui pourra alimenter au moins en partie les lampes de l'éclairage latéral.  In a particular embodiment, the pixels according to the invention are illuminated by the front on the one hand by the ambient light and on the other hand by lateral illumination on the screen whose emission light is guided and distributed over the entire front surface of the screen propagating in the thickness of a transparent plate disposed in front of said screen. In this particular embodiment, part of the light emitted by the side lighting will therefore be absorbed by the photovoltaic cells and will produce electrical energy that can be stored in a battery and / or that can supply at least some of the lamps of the side lighting.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention est maintenant décrite plus en détails à l'aide de la description des figures 1 à 6 indexées. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention is now described in more detail with the aid of the description of the indexed FIGS. 1 to 6.
La figure 1 est un schéma en coupe des différents constituants du dispositif lorsque celui-ci est en mode réflexion totale.  Figure 1 is a sectional diagram of the various components of the device when it is in total reflection mode.
La figure 2 est un schéma en coupe des différents constituants du dispositif lorsque celui-ci est en mode transparence totale.  Figure 2 is a sectional diagram of the various components of the device when it is in total transparency mode.
La figure 3 est un schéma en coupe des différents constituants du dispositif lorsque celui - ci est intégré à un pixel de type transflectif en mode lumineux total.  Figure 3 is a sectional diagram of the various components of the device when it is integrated with a transflective type pixel in total light mode.
La figure 4 est un schéma en coupe des différents constituants du dispositif lorsque celui - ci est intégré à un pixel de type transflectif en mode sombre total.  Figure 4 is a sectional diagram of the various components of the device when it is integrated with a transflective type pixel in total dark mode.
La figure 5 est un schéma en coupe du dispositif lorsque celui-ci est éclairé par le devant par une lumière guidée par une plaque transparente.  Figure 5 is a sectional diagram of the device when it is illuminated from the front by a light guided by a transparent plate.
La figure 6 illustre trois exemples d'intégration du dispositif dans des écrans d'affichage électronique. En référence aux figures 1 et 2, le dispositif d'affichage de type réflectif est composé d'un premier polariseur (1), d'un deuxième polariseur (2) qui a la caractéristique d'être transfiectif c'est-à-dire qui réfléchit la lumière dont l'axe de polarisation n'est pas identique à l'axe de polarisation dudit polariseur (2) et laisse passer la lumière dont l'axe de polarisation est identique à l'axe de polarisation du polariseur, un cristal liquide (21a,21b) ou autre composant électro-optique apte à modifier l'axe de polarisation de la lumière (11) qui le traverse lorsqu'une tension électrique est appliquée aux bornes de ses électrodes (5,6), un filtre coloré (F) en général de couleur rouge (R), verte (V) ou bleue (B), un substrat transparent (3,4) pour encapsuler ces différentes couches, et une cellule photovoltaïque (8) positionnée sous le deuxième polariseur transfiectif (2), par rapport à la lumière incidente (11). Figure 6 illustrates three examples of integration of the device into electronic display screens. With reference to FIGS. 1 and 2, the reflective type display device is composed of a first polarizer (1), a second polarizer (2) which has the characteristic of being transfective, that is to say which reflects light whose polarization axis is not identical to the polarization axis of said polarizer (2) and allows light to pass whose polarization axis is identical to the axis of polarization of the polarizer, a liquid crystal (21a, 21b) or other electro-optical component capable of modifying the polarization axis of the light (11) which passes through it when an electric voltage is applied across electrodes (5, 6), a color filter (F) in general of red (R), green (V) or blue (B), a transparent substrate (3, 4) for encapsulating these different layers, and a photovoltaic cell (8) positioned under the second transfiective polarizer (2), with respect to the incident light (11).
Le polariseur transfiectif (2) a de préférence son axe de polarisation qui est perpendiculaire à celui du premier polariseur (1). La lumière ambiante (11) qui entre dans le dispositif se polarise au passage du premier polariseur (1), puis traverse le filtre coloré (F) et le cristal liquide qui est soit dans un état neutre (figure 1, 21a) de sorte que la lumière incidente (11) polarisée n'est pas modifiée, se réfléchit en totalité à la surface du deuxième polariseur (2) et ressort du dispositif (12a), soit le liquide cristal est dans un état actif (figure 2, 21b) de sorte que la lumière incidente (11) polarisée est modifiée et pour une partie (14) traverse le deuxième polariseur (2) et pour une autre partie (12b) se réfléchit à sa surface et ressort du dispositif.  The transfiective polarizer (2) preferably has its polarization axis which is perpendicular to that of the first polarizer (1). The ambient light (11) which enters the device is polarized at the passage of the first polarizer (1), then passes through the color filter (F) and the liquid crystal which is either in a neutral state (Figure 1, 21a) so that the polarized incident light (11) is not modified, is entirely reflected on the surface of the second polarizer (2) and comes out of the device (12a), ie the crystal liquid is in an active state (Figure 2, 21b) of so that the polarized incident light (11) is modified and for a portion (14) passes through the second polarizer (2) and for another portion (12b) is reflected on its surface and spring of the device.
La part de lumière (14) qui traverse le deuxième polariseur transfiectif (2) illumine la cellule photovoltaïque (8) qui est placée en dessous. La part de lumière (14) reçue par la cellule photovoltaïque (8) dépend donc de l'état dans lequel est positionné le dispositif, à savoir soit en mode réflectif lumineux total (figure 1) soit en mode d'absorption sombre partiel (figure 2), soit en mode d'absorption sombre total (non illustré).  The portion of light (14) passing through the second transfiective polarizer (2) illuminates the photovoltaic cell (8) which is placed below. The portion of light (14) received by the photovoltaic cell (8) therefore depends on the state in which the device is positioned, namely either in total light reflective mode (FIG. 1) or in partial dark absorption mode (FIG. 2), or in total dark absorption mode (not shown).
La part de lumière (14) reçue en moyenne par la cellule photovoltaïque (8) dépendra donc de la luminosité moyenne des images qui seront affichées, à savoir que plus les images comporteront de pixels sombres et plus la part de lumière (14) reçue par la cellule photovoltaïque (8) sera importante.  The portion of light (14) received on average by the photovoltaic cell (8) will therefore depend on the average brightness of the images that will be displayed, namely that the more the images will comprise dark pixels and the more light (14) received by the photovoltaic cell (8) will be important.
Les figures 3 et 4 illustrent un mode particulier de réalisation dans lequel le dispositif d'affichage photovoltaïque est à la fois transfiectif, et rétro éclairé. Il est composé d'un premier polariseur (1), d'au moins un deuxième polariseur transfiectif (2) sous lequel est positionnée une cellule photovoltaïque (8), d'un troisième polariseur (9), d'un cristal liquide (21a,21b) placé entre le premier polariseur (1) et le deuxième polariseur transfiectif (2) et d'une source de lumière de rétro éclairage (10) placée derrière le troisième polariseur (9), de sorte que la lumière (13a,13b) émise par la source du rétro éclairage (10) se polarise en traversant le troisième polariseurFigures 3 and 4 illustrate a particular embodiment in which the photovoltaic display device is both transfiective and backlit. It is composed of a first polarizer (1), at least a second transfiective polarizer (2) under which is positioned a photovoltaic cell (8), a third polarizer (9), a liquid crystal (21a, 21b ) placed between the first polarizer (1) and the second transfiective polarizer (2) and a backlight light source (10) placed behind the third polarizer (9), so that the light (13a, 13b) emitted by the source of the backlight (10) is polarized through the third polarizer
(9) , puis traverse le cristal liquide (21a,21b), puis traverse en partie le premier polariseur (1) en fonction de son axe de polarisation donc en fonction de l'état d'activation du cristal liquide (21a, 21b). (9), then passes through the liquid crystal (21a, 21b), then partially passes through the first polarizer (1) according to its polarization axis and therefore depending on the activation state of the liquid crystal (21a, 21b) .
Cette fonction de rétro éclairage du pixel par l'intermédiaire du premier polariseur (1) et du troisième (9) polariseur est complémentaire avec la fonction d'éclairage réflectif du pixel par l'intermédiaire du premier polariseur (1) et du deuxième polariseur transfiectif (2) qui fonctionnent suivant le principe des figures 1 et 2 déjà décrites précédemment (les substrats, filtre et électrodes n'étant pas illustrés pour des raisons de clarté dans les figures 3 et 4).  This backlighting function of the pixel via the first polarizer (1) and the third (9) polarizer is complementary with the reflective lighting function of the pixel via the first polarizer (1) and the second polarizer transfiective (2) which operate according to the principle of Figures 1 and 2 already described above (the substrates, filter and electrodes are not illustrated for the sake of clarity in Figures 3 and 4).
Les axes de polarisation des trois polariseurs sont de préférence positionnés pour que les axes de polarisation du premier polariseur (1) et du deuxième polariseur (2) soient perpendiculaires et pour que les axes de polarisation du premier polariseur (1) et du troisième polariseur (9) soient parallèles, de manière à ce que lorsque le cristal liquide est non actif (figure 3, 21a) la lumière ambiante (11) est réfléchie (12a) par le deuxième polariseur (2) et la lumière (13a) émise par le rétro éclairage The polarization axes of the three polarizers are preferably positioned so that the polarization axes of the first polarizer (1) and the second polarizer (2) are perpendicular and for the polarization axes of the first polarizer (1) and the third polarizer ( 9) are parallel, so that when the liquid crystal is not active (Figure 3, 21a) the ambient light (11) is reflected (12a) by the second polarizer (2) and the light (13a) emitted by the retro lighting
(10) traverse complètement le premier polariseur (1), et de manière à ce que lorsque le cristal liquide est actif (figure 4, 21b) la lumière ambiante (11) n'est réfléchie qu'en partie (12b) par le deuxième polariseur (2) et la lumière (13b) émise par le rétro éclairage (10) ne traverse qu'en partie le premier polariseur (1). (10) completely traverses the first polarizer (1), and so that when the liquid crystal is active (Figure 4, 21b) the ambient light (11) is only partially reflected (12b) by the second polarizer (2) and the light (13b) emitted by the backlight (10) only partially crosses the first polarizer (1).
Suivant cette configuration des trois polariseurs, l'activation du cristal liquide (21b) provoque à la fois l'assombrissement (12b) de la lumière ambiante (11) et la réduction de la lumière (13b) du rétro éclairage (10), ce qui permet de commander efficacement la luminosité du pixel quelle que soit la luminosité ambiante.  According to this configuration of the three polarizers, the activation of the liquid crystal (21b) causes both the darkening (12b) of the ambient light (11) and the reduction of the light (13b) of the backlight (10). which effectively controls the brightness of the pixel regardless of the ambient brightness.
II est à noter que l'on pourrait utiliser en variante un seul polariseur et des pixels LCD cholestériques, mais leur vitesse de réactivité est beaucoup plus faible que les LCD utilisés ici (environ 0,7 seconde pour le cholestérique, et moins de 10 millisecondes pour les LCD standards). It should be noted that it is possible to alternatively use a single polarizer and cholesteric LCD pixels, but their speed of reactivity is much lower LCDs used here (about 0.7 seconds for cholesteric, and less than 10 milliseconds for standard LCDs).
Une autre variante du dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque consiste à remplacer le premier polariseur (1) par un polariseur qui sera réflectif sur sa face arrière. Dans ce cas la lumière de rétro éclairage qui ne traversera pas le premier polariseur réflectif sera réfléchie (figure 4, référence 15) vers le deuxième polariseur (2) et éclairera en partie la cellule photovoltaïque (8), ce qui augmentera son efficacité.  Another variant of the reflective and photovoltaic display device consists in replacing the first polarizer (1) by a polarizer which will be reflective on its rear face. In this case the backlighting light which will not cross the first reflective polarizer will be reflected (Figure 4, reference 15) to the second polarizer (2) and partially illuminate the photovoltaic cell (8), which will increase its efficiency.
La figure 5 illustre un mode de réalisation particulier dans lequel une source de lumière (16) est injectée dans l'épaisseur d'une plaque transparente (17) qui est positionnée sur le devant d'un écran d'affichage réflectif photovoltaïque selon l'invention. Seuls trois dispositifs juxtaposés ayant des filtres colorés rouge (R) vert (V) et bleu (B) ont été dessinés sur cette figure. Une des faces de la plaque transparente est structurée optiquement, par exemple par un réseau de rayures, de lentilles ou de prismes (non illustrés) de manière à faire sortir la lumière (24) qui se propage dans l'épaisseur de la plaque (17) vers le devant des pixels de l'écran. Cet éclairage (24) des pixels par la face avant traverse le premier polariseur (1), le filtre coloré (R,V,B) et le cristal liquide (21a,21b,21c) de chaque pixel puis est plus ou moins réfléchi (12a, 12b) à la surface du deuxième polariseur transflectif (2) en fonction de l'angle de polarisation de chaque rayon lumineux (23a,23b,23c) résultant de l'activité desdits cristaux liquides (21a,21b,21c).  FIG. 5 illustrates a particular embodiment in which a light source (16) is injected into the thickness of a transparent plate (17) which is positioned on the front of a photovoltaic reflective display screen according to FIG. invention. Only three juxtaposed devices having red (R) green (V) and blue (B) color filters have been drawn in this figure. One of the faces of the transparent plate is optically structured, for example by a network of scratches, lenses or prisms (not shown) so as to bring out the light (24) which propagates in the thickness of the plate (17). ) to the front of the screen pixels. This illumination (24) of the pixels by the front face passes through the first polarizer (1), the color filter (R, V, B) and the liquid crystal (21a, 21b, 21c) of each pixel and is more or less reflected ( 12a, 12b) on the surface of the second transflective polarizer (2) as a function of the polarization angle of each light beam (23a, 23b, 23c) resulting from the activity of said liquid crystals (21a, 21b, 21c).
La lumière non réfléchie par le deuxième polariseur réflectif (2) traverse plus ou moins ledit polariseur (2) en fonction de son plan de polarisation puis illumine la cellule photovoltaïque (8) qui est placée derrière ledit polariseur (2). Ce mode de réalisation particulier montre par ailleurs qu'une cellule photovoltaïque unique (8) ainsi qu'un premier polariseur unique (1) et un deuxième polariseur transflectif unique (1) peuvent être communs à plusieurs pixels, voire mutuaiisés pour la totalité des pixels de l'écran d'affichage, ce qui évite dans ce cas les nombreuses soudures nécessaires pour constituer l'assemblage électrique d'une pluralité de cellules photovoltaïques. La figure 6 illustre que le dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'invention peut s'intégrer dans tout appareil destiné à afficher une image électronique qui sera éclairée par la lumière ambiante solaire (22) ou artificielle, comme par exemple un téléphone portable (18), un livre électronique (19) ou un ordinateur (20), ou bien encore comme autres exemples (non illustrés) : un GPS, une montre, un panneau publicitaire, une enseigne commerciale, un panneau de signalisation, une télévision. Light not reflected by the second reflective polarizer (2) passes more or less said polarizer (2) according to its polarization plane and then illuminates the photovoltaic cell (8) which is placed behind said polarizer (2). This particular embodiment also shows that a single photovoltaic cell (8) as well as a first single polarizer (1) and a second single transflective polarizer (1) may be common to several pixels, or even mutated for all the pixels. of the display screen, which in this case avoids the many welds necessary to form the electrical assembly of a plurality of photovoltaic cells. FIG. 6 illustrates that the reflective and photovoltaic display device according to the invention can be integrated into any device intended to display an electronic image which will be illuminated by solar ambient light (22) or artificial light, such as for example a mobile telephone (18), an electronic book (19) or a computer (20), or else other examples (not shown): a GPS, a watch, a billboard, a commercial sign, a sign, a television.
On décrit maintenant un exemple concret de réalisation : l'écran d'affichage d'un livre électronique (Figure 6, référence 19) est rectangulaire, fait 15 x 20 cm, et est composé d'une multitude de pixels réflectifs colorés et positionnés suivant un réseau maillé organisé de lignes rectilignes verticales et horizontales. Chaque pixel (Figure 5) est composé de trois dispositifs juxtaposés, rectangulaires de dimensions 50 par 100 microns, chacun d'eux ayant un filtre coloré différent, rouge (R), vert (V) et bleu (B). Chaque filtre coloré (R,V,B) est encapsulé dans un empilement de couches optiques (Figure 1) comprenant, en partant du dessous: une surface photovoltaïque (8), un polariseur arrière transflectif (2), un substrat en verre (4), une électrode arrière (6), un liquide cristal (21a), une électrode avant (5), un filtre coloré (F), un substrat verre (3) et un autre polariseur (1) ou polariseur avant. Le polariseur du dessous (2) est transréflectif et est composé d'un alignement de bandes d'aluminium parallèles espacées de 250 nm qui provoquent la polarisation rectiligne parallèle aux dites bandes de 50% de la lumière naturelle qui le traverse et provoquent la polarisation rectiligne à 90° desdites bandes de 50% de la lumière naturelle qu'il réfléchit. Le premier polariseur (1) est un polariseur organique qui absorbe 50% de la lumière naturelle qui le traverse. Les deux polariseurs couvrent la totalité de la surface de l'écran et sont positionnés de manière à ce que leurs axes de polarisation soient perpendiculaires. Lorsque l'écran est noir, en totalité non réflectif, la cellule photovoltaïque (Figure 5, référence 8) reçoit un maximum de lumière ambiante (22) soit environ 40% de celle-ci, le reste de la lumière non reçue par la cellule (8) étant absorbé par les autres couches du dispositif et notamment par le premier polariseur (1). Lorsque l'écran (19) est blanc, en totalité réflectif, la cellule photovoltaïque (Figure 5, référence 8) reçoit un minimum de lumière ambiante (22) soit environ 4% de celle-ci, le reste de la lumière non reçue par la cellule (8) étant en grande partie réfléchi par le deuxième polariseur réflectif (2) et absorbé par le premier polariseur (1). L'affichage successif d'une multitudes d'images colorées provoquera une transparence moyenne du dispositif pour la lumière ambiante qui sera de l'ordre de 22% ce qui correspond à une moyenne entre une transparence maximale de 40% et une transparence minimale de 4%. Ces 22% de la lumière ambiante seront donc reçus par la cellule photovoltaïque qui transformera cette énergie en électricité. AVANTAGES DE L'INVENTION We now describe a concrete example of embodiment: the display screen of an electronic book (Figure 6, reference 19) is rectangular, made 15 x 20 cm, and is composed of a multitude of colored reflective pixels and positioned according to an organized mesh network of vertical and horizontal rectilinear lines. Each pixel (Figure 5) is composed of three juxtaposed devices, rectangular size 50 per 100 microns, each of them having a different color filter, red (R), green (V) and blue (B). Each color filter (R, G, B) is encapsulated in a stack of optical layers (FIG. 1) comprising, from below: a photovoltaic surface (8), a transflective rear polarizer (2), a glass substrate (4) ), a rear electrode (6), a crystal liquid (21a), a front electrode (5), a color filter (F), a glass substrate (3) and another polarizer (1) or front polarizer. The bottom polarizer (2) is transreflective and is composed of an array of parallel aluminum strips spaced 250 nm apart which causes the linear polarization parallel to said bands by 50% of the natural light that passes through it and causes the rectilinear polarization at 90 ° of said strips of 50% of the natural light that it reflects. The first polarizer (1) is an organic polarizer that absorbs 50% of the natural light that passes through it. Both polarizers cover the entire surface of the screen and are positioned so that their polarization axes are perpendicular. When the screen is black, completely nonreflective, the photovoltaic cell (Figure 5, reference 8) receives a maximum of ambient light (22) or about 40% of it, the rest of the light not received by the cell (8) being absorbed by the other layers of the device and in particular by the first polarizer (1). When the screen (19) is white, all reflective, the photovoltaic cell (Figure 5, reference 8) receives a minimum of ambient light (22) about 4% of the latter, the rest of the light not received by the cell (8) being largely reflected by the second reflective polarizer (2) and absorbed by the first polarizer (1). The successive display of a multitude of colored images will cause an average transparency of the device for the ambient light which will be of the order of 22%, which corresponds to an average between a maximum transparency of 40% and a minimum transparency of 4. %. This 22% of the ambient light will therefore be received by the photovoltaic cell which will transform this energy into electricity. ADVANTAGES OF THE INVENTION
En définitive l'invention répond bien aux buts fixés en permettant d'intégrer dans un écran d'affichage réflectif ou transflectif une surface photovoltaïque plus importante sans modifier la qualité visuelle des images affichées. Ultimately the invention meets the goals set by allowing to integrate in a reflective or transflective display screen a larger photovoltaic surface without changing the visual quality of the images displayed.

Claims

REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour commander la luminosité et la transparence d'un ou de plusieurs pixels d'un système d'affichage, dans lequel chaque pixel comprend : CLAIMS 1 - Device for controlling the brightness and transparency of one or more pixels of a display system, wherein each pixel comprises:
- un premier polariseur rectiligne (1) de type transmissif, présentant un premier axe de polarisation de la lumière et disposé devant les pixels sur le trajet optique ;  a first rectilinear polarizer (1) of transmissive type, having a first axis of polarization of the light and arranged in front of the pixels in the optical path;
- un deuxième polariseur rectiligne (2) de type transflectif, présentant un second axe de polarisation de la lumière, et disposé derrière le premier polariseur ;  a second rectilinear polarizer (2) of transflective type, having a second axis of polarization of the light, and disposed behind the first polarizer;
- une surface photovoltaïque (8), disposée derrière ledit deuxième polariseur ;  a photovoltaic surface (8) disposed behind said second polarizer;
- un moyen optoélectronique (21a, 21b) apte à modifier le plan de polarisation de la lumière qui le traverse, de manière à faire varier d'une part la quantité de lumière qui va traverser le second polariseur et éclairer ladite surface photovoltaïque et d'autre part la quantité de lumière qui va être réfléchie par le second polariseur pour ressortir du pixel,  an optoelectronic means (21a, 21b) capable of modifying the plane of polarization of the light passing through it, so as to vary on the one hand the quantity of light that will pass through the second polarizer and illuminate said photovoltaic surface and the other hand the amount of light that will be reflected by the second polarizer to emerge from the pixel,
- caractérisé en ce qu'il comporte en outre un troisième polariseur (9) et une source de lumière de rétro éclairage (10) placée derrière ledit troisième polariseur, de sorte qu'une partie de la lumière (13a,13b) émise par la source de rétro éclairage (10) se polarise en traversant le troisième polariseur (9), puis traverse successivement ledit moyen optoélectronique (21a,21b) et ledit premier polariseur (1).  - characterized in that it further comprises a third polarizer (9) and a backlight light source (10) placed behind said third polarizer, so that a portion of the light (13a, 13b) emitted by the The backlighting source (10) is polarized by passing through the third polarizer (9) and then passes successively through said optoelectronic means (21a, 21b) and said first polarizer (1).
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de lumière qui ressort du premier polariseur (1) est fonction de l'état d'activation dudit moyen optoélectronique (21a, 21b). 2 - Device according to claim 1, characterized in that the amount of light emerging from the first polarizer (1) is a function of the activation state of said optoelectronic means (21a, 21b).
3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité de lumière qui traverse le second polariseur (2) varie en fonction du plan de polarisation de la lumière incidente et de l'état actif ou passif dudit moyen optoélectronique (21a, 21b), entre une réflexion totale par le second polariseur lorsque le plan de polarisation de la lumière issue du premier polariseur est perpendiculaire à l'axe de polarisation du polariseur transfiectif, et une transmission totale lorsque le plan de polarisation de la lumière issue du premier polariseur est parallèle à l'axe de polarisation du second polariseur transfiectif. 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second polariseur transfiectif est dichroïque et fait office de filtre coloré (F). 3 - Device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the amount of light passing through the second polarizer (2) varies depending on the plane of polarization of the incident light and the active or passive state of said optoelectronic means (21a, 21b), between a total reflection by the second polarizer when the plane of polarization of the light from the first polarizer is perpendicular to the polarization axis of the transfiective polarizer, and a total transmission when the plane of polarization of the light from the first polarizer is parallel to the polarization axis of the second transfiective polarizer. 4 - Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second transfiective polarizer is dichroic and serves as a color filter (F).
5 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième polariseur (2) transfiectif est composé de bandes conductrices électriquement parallèles, de préférence métalliques, en carbone ou en graphène, dont les épaisseurs et les intervalles qui les séparent sont inférieures à 400 nm. 5 - Reflective and photovoltaic display device according to one of the preceding claims, characterized in that the second polarizer (2) transfiectif is composed of electrically parallel conductive strips, preferably metallic, carbon or graphene, the thicknesses and the intervals between them are less than 400 nm.
6 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque le premier polariseur et le deuxième polariseur ont leurs axes de polarisation perpendiculaires et que le moyen optoélectronique (21) est dans un état neutre, la lumière incidente (11) qui entre dans le dispositif se polarise au passage du premier polariseur (1), puis traverse le filtre coloré (F) et le moyen optoélectronique, puis se réfléchit en totalité à la surface du deuxième polariseur (2) et ressort du dispositif (12a). 6 - Reflective and photovoltaic display device according to one of the preceding claims, characterized in that when the first polarizer and the second polarizer have their perpendicular axes of polarization and the optoelectronic means (21) is in a neutral state, the incident light (11) which enters the device is polarized at the passage of the first polarizer (1), then passes through the color filter (F) and the optoelectronic means, then is reflected in full on the surface of the second polarizer (2) and spring of the device (12a).
7 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lorsque le premier polariseur (1) et le deuxième polariseur (2) ont leurs axes de polarisation perpendiculaires et que le moyen optoélectronique (21) est dans un état actif, la lumière incidente (11) polarisée est modifiée et pour une partie (14) traverse le deuxième polariseur (2) et éclaire la cellule photovoltaïque (8), et pour une autre partie (12b) se réfléchit à sa surface et ressort du dispositif. 8 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième polariseur transfiectif (2) contient au moins une zone de transparence totale à travers laquelle une lumière polarisée passe de l'arrière vers l'avant du dispositif, ladite lumière polarisée étant émise par ledit moyen de rétro éclairage (10) qui traverse successivement ledit troisième polariseur (9), ledit dispositif électro-optique (21) et ledit premier polariseur (1). 7 - Reflective and photovoltaic display device according to one of claims 1 to 5, characterized in that when the first polarizer (1) and the second polarizer (2) have their perpendicular axes of polarization and the optoelectronic means (21 ) is in an active state, the polarized incident light (11) is modified and for a part (14) passes through the second polarizer (2) and illuminates the photovoltaic cell (8), and for another part (12b) is reflected in its surface and spring device. 8 - Reflective and photovoltaic display device according to one of the preceding claims, characterized in that the second transfiective polarizer (2) contains at least one zone of total transparency through which polarized light passes from the back to the front of the device, said polarized light being emitted by said backlighting means (10) which passes successively through said third polarizer ( 9), said electro-optical device (21) and said first polarizer (1).
9 - Dispositif d'affichage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les axes de polarisation des trois polariseurs (1,2,9) sont de préférence positionnés pour que les axes de polarisation du premier polariseur (1) et du deuxième polariseur (2) soient perpendiculaires et pour que les axes de polarisation du premier polariseur (1) et du troisième polariseur (9) soient parallèles, de manière que lorsque le moyen optoélectronique (21) est non actif, la lumière ambiante (11) est réfléchie (12a) par le deuxième polariseur (2) et la lumière (13a) émise par le moyen de rétro éclairage (10) traverse complètement le premier polariseur (1), et de manière que lorsque le moyen optoélectronique (21) est actif, la lumière ambiante (11) n'est réfléchie qu'en partie (12b) par le deuxième polariseur (2) et la lumière (13b) émise par le rétro éclairage (10) ne traverse qu'en partie le premier polariseur (1). 9 - Display device according to claim 8, characterized in that the polarization axes of the three polarizers (1, 2, 9) are preferably positioned so that the polarization axes of the first polarizer (1) and the second polarizer ( 2) are perpendicular and that the polarization axes of the first polarizer (1) and the third polarizer (9) are parallel, so that when the optoelectronic means (21) is not active, the ambient light (11) is reflected ( 12a) by the second polarizer (2) and the light (13a) emitted by the backlighting means (10) passes completely through the first polarizer (1), and so that when the optoelectronic means (21) is active, the light ambient (11) is reflected only partially (12b) by the second polarizer (2) and the light (13b) emitted by the backlight (10) only partially crosses the first polarizer (1).
10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif électro-optique (21) est de type LCD (« Liquid10 - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that said electro-optical device (21) is of LCD type ("Liquid
Crystal Display »). Crystal Display ").
11 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier polariseur (1) est réflectif sur sa face tournée vers ledit deuxième polariseur (2). 11 - Reflective and photovoltaic display device according to one of the preceding claims, characterized in that said first polarizer (1) is reflective on its side facing said second polarizer (2).
12 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier polariseur (1) est constitué d'un réseau de bandes photovoltaïques parallèles dont les épaisseurs et les intervalles sont inférieurs à 400 nm. 13 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif d'affichage est recouvert d'une plaque transparente (17) parcourue dans son épaisseur par une lumière injectée par un de ses bords, ladite plaque étant apte à éclairer la face avant des pixels du dispositif. 12 - Reflective and photovoltaic display device according to one of the preceding claims, characterized in that said first polarizer (1) consists of an array of parallel photovoltaic strips whose thicknesses and intervals are less than 400 nm. 13 - Reflective and photovoltaic display device according to one of the preceding claims, characterized in that said display device is covered with a transparent plate (17) traversed in its thickness by a light injected by one of its edges, said plate being able to illuminate the front face of the pixels of the device.
14 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite plaque transparente (17) est structurée sur au moins une de ses faces par un réseau de rayures, de lentilles ou de prismes de manière à rediriger la lumière qui la parcourt vers la face avant des pixels du dispositif. 14 - Reflective and photovoltaic display device according to claim 13, characterized in that said transparent plate (17) is structured on at least one of its faces by a network of stripes, lenses or prisms so as to redirect the light who travels to the front of the pixels of the device.
15 - Dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que toutes ou une partie de toutes ses surfaces photovoltaïques forment une cellule photovoltaïque unique. 15 - Reflective and photovoltaic display device according to one of the preceding claims, characterized in that all or a portion of all its photovoltaic surfaces form a single photovoltaic cell.
16 - Appareil pourvu d'un dispositif d'affichage, notamment de type téléphone portable, livre électronique, ordinateur, terminal GPS, montre, panneau publicitaire, enseigne commerciale, panneau de signalisation, télévision, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif d'affichage réflectif et photovoltaïque selon l'une quelconque des revendications précédentes. 16 - Apparatus provided with a display device, especially of the mobile phone type, electronic book, computer, GPS terminal, watch, billboard, commercial sign, sign, television, characterized in that it comprises at least one Reflective and photovoltaic display device according to any one of the preceding claims.
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JPH1144884A (en) * 1997-07-25 1999-02-16 Seiko Epson Corp Display device and electronic equipment
US20120127140A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 John Ryan Multi-mode liquid crystal display with auxiliary non-display components

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