Brevet FR2899008A1 — publié le 20070928

Dispositif d'affichage à écran à cristaux liquides. La présente invention est relative aux dispositifs d'affichage à écrans à cristaux liquides (LCD). Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'affichage comportant : - au moins un écran à cristaux liquides, ledit écran à cristaux liquides comportant une face frontale visible du public, - et un dispositif d'éclairage externe disposé vers l'avant par rapport à la face frontale de l'écran à cristaux liquides et adapté pour éclairer ladite face frontale. Le document W0-A-2005/076245 décrit un exemple d'un tel dispositif d'affichage, dans lequel le dispositif d'éclairage est mobile et commandé pour s'escamoter pendant les périodes de fort éclairement solaire, de façon éviter de faire de l'ombre sur l'écran à cristaux liquides. Ce dispositif connu présente l'inconvénient d'être complexe et coûteux, notamment coûteux en maintenance. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, un dispositif d'affichage du genre en question est caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage comprend des diodes électroluminescentes fixes par rapport à l'écran à cristaux liquides. Du fait que les diodes électroluminescentes sont peu encombrantes tout en délivrant un éclairage puissant, le dispositif d'éclairage est lui-même peu encombrant, de sorte que son ombre portée, en période de fort éclairement solaire, est réduite et ne diminue pas la qualité et la visibilité de l'image. Dans différents modes de réalisation du dispositif d'affichage selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : le dispositif d'éclairage comporte des diodes électroluminescentes de trois couleurs complémentaires, et l'écran à cristaux liquides comporte des cristaux liquides d'au moins trois types ayant des coefficients de réflexion maximaux respectivement pour lesdites trois couleurs complémentaires : cette disposition permet une excellente efficacité de l'éclairage, d'où des économies d'énergie puisqu'il et possible d'utiliser une moindre puissance électrique pour un résultat de même qualité qu'avec un éclairage par des lampes à incandescence ou tubes à décharge classiques ; - le dispositif d'éclairage comporte des diodes électroluminescentes rouges, vertes et bleues ; - les diodes électroluminescentes rouges ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 600 et 630 nm, les diodes électroluminescentes vertes ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 520 et 560 nm, les diodes électroluminescentes bleues ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 430 et 470 nm ; - les diodes électroluminescentes rouges ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 610 et 620 nm, les diodes électroluminescentes vertes ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 540 et 550 nm, les diodes électroluminescentes bleues ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 445 et 455 nm ; -les cristaux liquides de l'écran à cristaux liquides ont des coefficients de réflexion maximaux respectivement pour des longueurs d'ondes comprises entre 605 et 625 nm pour le rouge, entre 535 et 555 nm pour le vert et entre 440 et 460 nm pour le bleu ; - les diodes électroluminescentes sont regroupées en une pluralité de projecteurs comprenant chacun plusieurs diodes électroluminescentes ; - chaque projecteur a une puissance électrique comprise entre 1 et 5 W ; - chaque projecteur présente une largeur comprise entre 1 et 4 cm ; - les projecteurs sont alignés sur une rampe de support s'étendant horizontalement au-dessus et en avant de l'écran à cristaux liquides ; - les projecteurs sont disposés au voisinage immédiat les uns des autres le long de la rampe de support. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de deux de ses formes de réalisation, données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins : - la figure 1 est une vue en perspective d'un 25 dispositif d'affichage selon une forme de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de détail en coupe transversale du dispositif d'éclairage équipant le dispositif d'affichage de la figure 1, 30 - et la figure 3 est une vue en élévation selon la direction III de la figure 2. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un dispositif d'affichage 35 1, se présentant par exemple sous la forme d'un panneau d'affichage destiné à être disposé dans un lieu public, par exemple la voie publique, un aéroport, une gare, un centre commercial, etc. Le panneau 1 comporte par exemple un pieds 2 fixé au sol et un bâti métallique 3 supporté par le pieds 2. Le bâti 3 porte au moins un écran à cristaux liquides (LCD) 4 qui présente une face frontale 5 visible du public. Les cristaux liquides de l'écran 4 peuvent être par exemple de type choléstérique et peuvent comprendre des cristaux liquides d'au moins trois types, ayant des coefficients de réflexion maximaux respectivement pour au moins trois couleurs complémentaires. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les cristaux liquides de l'écran 4 peuvent être de trois types, ayant des coefficients de réflexion maximaux respectivement pour le rouge (par exemple pour des longueurs d'ondes comprises entre 605 et 625 nm, notamment voisines de 615 nm), le vert (par exemple pour des longueurs d'ondes comprises entre 535 et 555 nm, notamment voisines de 545 nm) et le bleu (par exemple pour des longueurs d'ondes comprises entre 440 et 460 nm, notamment voisines de 452 nm). A titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser les panneau à cristaux liquides fabriqués par la société Mitsubishi Electric et commercialisés par la société Magink display technologies, Inc., 1111 Bayhill Drive, Suite 250, San Bruno, CA 94066, USA. Par ailleurs, pour que l'écran à cristaux liquides soit bien visible en période de faible luminosité ambiante, on prévoit un dispositif d'éclairage externe 6 fixe, disposé vers l'avant par rapport à la face frontale 5 de l'écran à cristaux liquides 4 et adapté pour éclairer ladite face frontale 5. Ce dispositif d'éclairage 6 peut comporter par 35 exemple une rampe de support 7 s'étendant horizontalement au-dessus et en avant de l'écran à cristaux liquides 4, ladite rampe de support 7 étant portée par exemple par deux bras latéraux 8 fixés au bâti 3. Comme représenté plus en détail sur les figures 2 et 3, la rampe de support 7 porte une pluralité de projecteurs 9 comprenant chacun plusieurs diodes électroluminescentes 10. Les projecteurs 9 peuvent être intégrés dans la rampe de support 7, qui peut par exemple présenter une section tubulaire permettant de recevoir le corps de chaque projecteur 9 ainsi que les câbles d'alimentation desdites projecteurs. Les projecteurs 9 peuvent être disposés au voisinage immédiat les uns des autres le long de la rampe (par exemple sensiblement à touche-touche) et il sont orientés vers l'écran 4 et vers le bas, pour éclairer l'ensemble de la face frontale 5 dudit écran. Chaque projecteur 9 peut avoir une puissance électrique comprise par exemple entre 1 et 5 W, notamment d'environ 3W, et peut présenter une largeur (en pratique un diamètre) d comprise entre 1 et 4 cm, par exemple de l'ordre de 3 cm. Les projecteurs 9 peuvent être au nombre de plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines. Par exemple, on peut prévoir environ 100 projecteurs 9 de 3W pour un écran 4 d'environ 3,20 m de large et d'environ 2,40 m de haut. La rampe de support peut par exemple être de section sensiblement circulaire et de diamètre compris entre 4 et 6 cm. Du fait de ce faible diamètre, en période de forte luminosité ambiante, cette rampe 7 ne génère qu'une ombre portée négligeable sur l'écran 4, ce qui ne gène aucunement la qualité de l'image présentée par cet écran. Les diodes électroluminescentes 10 de chaque projecteur 9 peuvent être par exemple d'au moins trois couleurs complémentaires. Ces diodes électroluminescentes peuvent par exemple être rouges, vertes et bleues : les diodes électroluminescentes rouges peuvent avoir un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 600 et 630 nm (par exemple entre environ 610 et 620 nm), - les diodes électroluminescentes vertes peuvent avoir un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 520 et 560 nm (par exemple entre environ 540 et 550 nm), - et les diodes électroluminescentes bleues peuvent avoir un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 430 et 470 nm (par exemple entre environ 445 et 455 nm). Les spectres d'émission des diodes électroluminescentes sont ainsi en coïncidence avec les longueurs d'ondes susmentionnées des cristaux liquides de l'écran 4, ce qui permet une grande efficacité du dispositif d'éclairage 6, permettant une faible consommation d'énergie électrique. A titre d'exemple non limitatif, on peut utiliser notamment les diodes électroluminescentes suivantes, commercialisées par la société Lumileds Lighting LLC, 370 West Trimble Road, San Jose, California, 95131 USA : -diodes électroluminescentes rouges ou rouge - orangé Luxeon ou Luxeon III type 2, - diodes électroluminescentes vertes Luxeon ou Luxeon III type 5 ou 6, - diodes électroluminescentes bleu royal Luxeon ou Luxeon III type 4 ou 5. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage comportant : au moins un écran (4) à cristaux liquides, ledit écran à cristaux liquides comportant une face 5 frontale (5) visible du public, - et un dispositif d'éclairage externe (6) disposé vers l'avant par rapport à la face frontale de l'écran à cristaux liquides et adapté pour éclairer ladite face frontale (5), 10 caractérisé en ce que le dispositif d'éclairage (6) comprend des diodes électroluminescentes (10) fixes par rapport à l'écran (4) à cristaux liquides. 2. Dispositif d'affichage selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'éclairage (6) comporte des 15 diodes électroluminescentes (10) de trois couleurs complémentaires, et l'écran (4) à cristaux liquides comporte des cristaux liquides d'au moins trois types ayant des coefficients de réflexion maximaux respectivement pour lesdites trois couleurs 20 complémentaires. 3. Dispositif d'affichage selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d'éclairage (6) comporte des diodes électroluminescentes (10) rouges, vertes et bleues. 4. Dispositif d'affichage selon la revendication 25 3, dans lequel les diodes électroluminescentes (10) rouges ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 600 et 630 nm, les diodes électroluminescentes (10) vertes ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur 30 d'ondes comprise entre environ 520 et 560 nm, les diodes électroluminescentes (10) bleues ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 430 et 470 nm. 5. Dispositif d'affichage selon la revendication 35 4, dans lequel les diodes électroluminescentes (10) rougesont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 610 et 620 nm, les diodes électroluminescentes (10) vertes ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 540 et 550 nm, les diodes électroluminescentes (10) bleues ont un spectre d'émission présentant un pic d'émission à une longueur d'ondes comprise entre environ 445 et 455 nm. 6. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel les cristaux liquides de l'écran (4) à cristaux liquides ont des coefficients de réflexion maximaux respectivement pour des longueurs d'ondes comprises entre 605 et 625 nm pour le rouge, entre 535 et 555 nm pour le vert et entre 440 et 460 nm pour le bleu. 7. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les diodes électroluminescentes (10) sont regroupées en une pluralité de projecteurs (9) comprenant chacun plusieurs diodes électroluminescentes (10). 8. Dispositif d'affichage selon la revendication 7, dans lequel chaque projecteur (9) a une puissance électrique comprise entre 1 et 5 W. 9. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans lequel chaque projecteur (9) présente une largeur (d) comprise entre 1 et 4 cm. 10. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel les projecteurs (9) sont alignés sur une rampe de support (7) s'étendant horizontalement au-dessus et en avant de l'écran (4) à cristaux liquides. 11. Dispositif d'affichage selon la revendication 10, dans lequel les projecteurs (9) sont disposés au voisinage immédiat les uns des autres le long de la rampe 35 de support (7).