Brevet FR2837314A1 — publié le 20030919

d'accelerateur. DISPOSITIF D'AFFICHAGE RETRO-ECLAIRE AVEC SURFACE DE FOND SEMI TRANSPARENTE La presente invention concerne le secteur technique des dispositifs d'affichage a cristaux liquides, et en particulier un dispositif d'affichage comprenant: un ecran a cristaux liquides pour la presentation d'informations a un utilisateur sur une zone frontale d'affichage, lequel est equipe, a l'arriere par rapport a un sens dobservation, d'une surface capable de refleter la radiation lumineuse ambiante incidente, interceptee par ladite zone frontale, et des moyens emetteurs de lumiere capables d'eclairer l'ecran en conditions d'eclairage ambient reduit. Un dispositif d'affichage a cristaux liquides (plus communement connu sous le nom de LCD) est forme de deux plaques de verre face a face et separees par un matelas dans loquel se trouve une substance de cristal liquide. Les symboles que l'on a l' intention d'afficher (caracteres alphanumeriques formes par des points graphiques ou des segments, icones et pictogrammes) vent definis par la configuration particuliere des electrodes transparentes formees sur les plaques du dispositif. Une couche polarisante est situee sur les surfaces externes des plaques de verre et orientee de facon a ce que les sens de polarisation des deux couches ont une relation angulaire predeterminee entre elles (generalement orthogonale). Le symbole affiche apparalt generalement de couleur foncee en contraste par rapport au fond clair ou colore de la zone d'affichage du dispositif. SR 21140 IT/GP Pour garantir le fonctionnement dans n'importe queue condition declairage, avec la lumiere du j our ou dans l'obscurite, ces dispositifs vent prevus pour recevoir l'eclairage ambient ou pour emettre de facon autonome la lumiere necessaire pour creer le meilleur contraste et garantir la lisibilite des symboles affiches. Etant donne qutil stagit d'une technique courante, les ecrans a cristaux liquides (LCD) peuvent etre fabriques en reflexion ou bien retro-eclaires, et selon la solution adoptee, une pellicule ou une couche reflechissante ou bien un dispositif d'eclairage approprie est prevu en face de la plaque arriere du dispositif par rapport a un observateur. Loreque ces ecrans vent utilises pour les instruments de l'habitacle situes a l'interieur d'un vehicule, ils vent quasiment touj ours difficilement lisibles en beneficiant uniquement de la lumiere presente a l'interieur du vehicule (qutils recoivent de leur face avant a travers la meme zone d'affichage et se refletent), et pourtant ils fonctionnent dans la quasi-totalite des cas grace a leur retro-eclairage. L'objet de la presente invention est de fournir une structure innovante pour un dispositif d'affichage, de sorte que celui-ci recoit la lumiere directement de ltexterieur du vehicule, et done de sa face arriere, pendant les heures de jour, et beneficie d'un systeme d'eclairage autonome pendant les heures de nun' ou en condition de faLble luminosite ambiante. L'objet de l' invention est done un dispositif d'affichage, caracterise en ce que la surface arriere comprend une couche partiellement transparente et reflechissante, laquelle presente des proprietes de SR 21140 IT/GP transparence a la radiation lumineuse incidente du demi-espace situe a l'arriere du dispositif, et capable de refleter la radiation lumineuse incidente de la partie opposee, et en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere vent interposes entre ltecran et ladite couche partiellement transparente et reflechissante pour lequel ladite couche reflete la radiation lumineuse emise. Ce dispositif permet avantageusement, une meilleure lisibilite et un meilleur contraste par rapport aux dispositifs connus, en condition d'eclairage par la lumiere ambiante, et permet de reduire la consommation denergie due a des conditions d'eclairage insuffisant. La configuration particuliere des parties limite les pertes par diffusion et les reflexions successives sur les surfaces environnantes, presentant ainsi un encombrement limite. Les caracteristiques et les avantages ulterieurs de l 'invention vent detailles dans la description suivante dans un de ses modes de realisation, donne a titre d'exemple non limitatif, en reference aux dessins joints, dans lesquels: la figure 1 est une vue schematique en perspective eclatee du dispositif d'affichage selon l' invention; et la figure 2 est une representation schematique dun mode de realisation prefere du dispositif de la figure 1 a bord dun vehicule. En reference a la figure 1, le dispositif D selon l 'invention comprend, a partir de la face avant orientee vers un utilisateur, et dans le sens dobservation indique par la fleche F. un ecran a SR 21140 IT/GP cristaux liquides 10 pour l'affichage des informations, une premiere pellicule optique 12, un guide de lumiere 14 et, aupres de la face arriere, une seconde pellicule ou couche 16, partiellement transparente et reflechissante. L'ecran a cristaux liquides 10 est de type connu, les details de construction n'ont cependant pas ete illustres et ne seront pas completement decrits dans la suite de la description. La pellicule 12 est formee par une couche fine refringente ayant la propriete d' orienter l t emission de lumiere selon un axe sensiblement orthogonal par rapport au plan de position, de facon a eviter la diffusion laterale et empecher les reflets sur les surfaces situees a proximite du dispositif, par exemple le pare-brise du vehicule dans une configuration dinstallation telle qutillustree sur la figure 2. La pellicule 12 a done une fonction de lentille ou d'element optique directeur de lumiere. Le guide de lumiere 14, transparent et fin dans le sens d'observation, presente une forme prismatique et est concu de sorte a recevoir la lumiere d'une source exterieure (ponctuelle ou lineaire), a travers une face ou un cote. I1 est capable d' assurer l'homogeneite d'eclairage sur toute la zone d'affichage du dispositif en cas d'eclairage auxiliaire, en condition de faible luminosite ambiante. Le guide de lumiere 14 a done la fonction d'element diffuseur de lumiere. La pellicule ou la couche 16 est constituee dun materiau ou d'une substance partiellement transparente et reflechissante, et est disposee sur la face arriere du guide 14 par encollage ou placage. En variante, elle SR 21140 IT/GP peut etre obtenue en deposant une couche de substance telle que MgF2 ou HfO2 selon les procedes connus. La couche 16 presente des caracteristiques de transparence a la radiation lumineuse provenant du demi-espace situe a ltarriere du dispositif (ou en simplifiant, selon un sens contraire au sens dobservation reconnu), et est reflechissant pour la radiation lumineuse provenant de la partie opposee. Une source lumineuse ou un groupe d'eclairage 20 est prevu pour lteclairage du dispositif D en conditions de luminosite ambiante insuffisante et est disposee face a une face ou a une tranche du guide 14. Celle-ci comprend par exemple un groupe de diodes electroluminescentes, de lampes, un tube fluorescent a cathode froide (CCFL) ou une senle lampe electroluminescente. Le dispositif D est adapte a l' installation a bord dun vehicule, sur le tableau de bord, a proximite du tableau des instruments, comme illustre sur la figure 2. Par consequent, la lumiere ambiante venant de l'exterieur du vehicule a travers le pare-brise, indiquee par les fleches ondulees L, traverse la couche 16 et contribue a lteclairage de ltecran LCD 10. En conditions de luminosite ambiante insuffisante, la couche 16 extrait grace a ses proprietes de reflexion et/ou diffusion la radiation lumineuse provenant du guide 14 et produite par la source 20. Comme on peut comprendre, les proprietes de reflectivite de la couche 16 vent exploitees meme en cas d'eclairage du dispositif de la face avant, puisque la radiation lumineuse recue a travers la zone SR 21140 IT/GP d'affichage de liecran 10 parcourt le guide de lumiere 14 sensiblement sans attenuation et se reflete sur la couche 16 comme dans le cas des dispositifs en reflexion selon la technique connue. La configuration du dispositif selon l 'invention et sa localisation preferee a l'interieur du vehicule perme t tent de diminuer avantageusement l es temps de reaction du conducteur pour fire les informations reproduites sur l'ecran a cristaux liquides. Le contraste et la lisibilite du dispositif vent ameliores grace a la possibilite de recevoir l'eclairage de la partie avant et/ou arriere. Les applications dans le secteur de la telephonic mobile et fixe, des instruments a haute fidelite vent previsibles, de meme que dans le secteur des ecrans plats et ecrans destines a etre utilises dans des locaux clos ou a ltexterieur. Naturellement, le principe de l' invention restart inchange, les formes et les details de realisation peuvent amplement varier par rapport a ce qui a ete decrit et illustre a pur titre d'exemple non limitatif, sans pour cela sortir du cadre de protection de la presente invention. SR 21140 IT/GP REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage (D) comprenant: un ecran a cristaux liquides (10) pour la presentation dtinformations a un utilisateur sur une zone frontale d'affichage, lequel est equipe, a l'arriere par rapport a un sens dobservation (F), d'une surface capable de refleter la radiation lumineuse ambiante incidente, interceptee par ladite zone frontale, et des moyens emetteurs de lumiere (20) capables d' eclairer l' ecran (10) en conditions d' eclairage ambient reduit, caracterise en ce que la surface arriere comprend une couche (16) partiellement transparente et reflechissante, laquelle presente des proprietes de transparence a la radiation lumineuse (L) incidente du demi-espace situe a l'arriere du dispositif (D), et capable de refleter la radiation lumineuse incidente de la partie opposee, et en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere (20) vent interposes entre l'ecran (10) et ladite couche partiellement transparente et reflechissante (16) pour lequel ladite couche (16) reflete la radiation lumineuse emise. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracterise en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere (20) vent associes a des moyens optiques diffuseurs de lumiere (14) ayant une zone correspondent sensiblement a la zone d'affichage du dispositif (D) et capables de propager et diffuser la radiation lumineuse SR 21140 IT/GP incidente generee par lesdits moyens emetteurs (20) sur cette zone. 3. Dispositif selon la revendication 2, caracterise en ce que lesdits moyens optiques diffuseurs de lumiere comprennent un guide de lumiere (14) transparent dans le sens d' observation. 4. Dispositif selon la revendication 3, caracterise en ce que ledit guide de lumiere (14) presente une forme prismatique. 5. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere (20) vent disposes face a une face ou a une tranche du guide de lumiere (14). 6. Dispositif selon une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce qu'il comprend des moyens optiques directeurs de lumiere (12) sous forme d'une couche refringente interposee entre l'ecran (10) et ladite couche (16) partiellement transparente et reflechissante, et capable d'orienter la radiation lumineuse incidente selon un axe sensiblement orthogonal par rapport au plan general du dispositif (D). 7. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que ladite couche (16) partiellement transparente et reflechissante est disposee sur la face arriere du guide de lumiere (14) par encollage d'une pellicule. SR 21140 IT/GP 8. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que ladite couche (16) partiellement transparente et reflechissante est obtenue sur la face arriere du guide de lumiere (14) par placage. 9. Dispositif selon la revendication 4, caracterise en ce que ladite couche (16) partiellement transparente et reflechissante est obtenue sur la face arriere du guide de lumiere (14) en deposant une substance telle que MgF2 ou HfO2. 10. Dispositif selon une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere (20) comprennent un groupe lineaire ou une matrice de diodes electroluminescentes. 11. Dispositif selon une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere (20) comprennent un groupe lineaire ou une matrice de lampes. 12. Dispositif selon une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere (20) comprennent un tube fluorescent a cathode froide. 13. Dispositif selon une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que lesdits moyens emetteurs de lumiere (20) comprennent une lampe electroluminescente.