(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光型ディスプレイデバイスに配置される光起電力モジュールの製造方法であって、前記光起電力モジュールが、複数の光起電力セルゾーン（１）と複数の「オリフィス」と呼ばれる透明ゾーン（７）とを有するアレイ（８）を有し、また前記光起電力モジュールが、デバイスによって発出される光をオリフィス（７）の中に屈折または反射によって集束させることができる光学素子アレイ（３）を有し、以下を行う製造方法：
−複数の光起電力セルゾーン（１）と複数のオリフィス（７）とを有するアレイ（８）を有する基板（２）を準備するステップ、
−前記光学素子アレイ（３）のネガ形状を成す頂部（３２）および谷部（３３）のアレイから成るテクスチャード加工された表面を有する、テクスチャード加工された偏光子（２０）を準備するステップであって、前記光学素子アレイ（３）の谷部（１５）が、前記テクスチャード加工された偏光子（２０）の前記テクスチャード加工された表面で頂部（３２）によって表され、また前記光学素子アレイ（３）の頂部（１４）が、テクスチャード加工された偏光子の表面の谷部（３３）によって表されるように、テクスチャード加工された偏光子（２０）を準備するステップ、
−前記テクスチャード加工された偏光子（２０）のテクスチャード加工された面を、液状または半液状の透明ポリマー（１７）を使って、前記光起電力セル（１）を有する前記基板（２）の面に固定するステップであって、前記テクスチャード加工された偏光子（２０）および前記基板（２）のそれぞれの位置づけを、前記テクスチャード加工された偏光子（２０）の頂部（３２）または谷部（３３）が前記光起電力セルゾーン（１）の中心または前記オリフィス（７）の中心にだいたい合わせるようにする、光起電力セルを有する基板の面に固定するステップ、
−前記テクスチャード加工された偏光子（１０）と光起電力セルゾーン（１）を有する前記基板（２）との間の結合を得るために前記ポリマー（１７）の固化を行うステップ。
【請求項２】
光起電力セル（１）の前記アレイ（８）が、カラーゾーン（４’、４’’、４’’’）のアレイ（４）で少なくとも部分的に覆われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
以下のような方法によって前記テクスチャード加工された偏光子（２０）を製造する、請求項１または２に記載の方法：
−第一の偏光子（１０）を準備する、
−それらの表面のうちの一つに、液状または半液状のポリマーを被着させる、
−このポリマーに、例えばテクスチャード加工されたパッドまたはローラーを使って、前記テクスチャード加工された表面を得るために望まれるテクスチャを印刷する、
−前記ポリマーの固化を行う、
前記ポリマーが、固化の後、光学的に透明でなければならないことが分かっている。
【請求項４】
前記ポリマーが、前記第一の偏光子（１０）の材料と同じ材料である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
以下のような方法によって前記テクスチャード加工された偏光子（２０）を製造する、請求項１または２に記載の方法：
−第一の偏光子（１０）を準備する、
−それらの表面のうちの一つに、例えばテクスチャード加工されたパッドまたはローラーを使って、前記テクスチャード加工された表面を得るために望まれるテクスチャを印刷する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト型ディスプレイスクリーン（ｅｃｒａｎｓ  ｄ’ａｆｆｉｃｈａｇｅ  ｒｅｔｒｏｅｃｌａｉｒｅｓ）の分野、またより詳細には、ディスプレイ面内での一体型光起電力セルを有する、電話機のような携帯型電子機器のためのバックライト型ディスプレイスクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背面照明される画像ゾーン（ｚｏｎｅｓ  ｄ’ｉｍａｇｅｓ  ｒｅｔｒｏｅｃｌａｉｒｅｅｓ）を有するディスプレイスクリーンは、携帯型電子機器において一般に利用されている。
【０００３】
ここで「背面照明される」画像ゾーンとは、背後から照明する光源の前に位置づけされる画像ゾーンを意味する。「画像ゾーン」とは、例えば一つのピクセル、複数のピクセル、または一つのピクセル（例えば液晶ピクセル）の一部分、あるいはまた一つの画像が印刷されたフィルムバンドであり得る。バックライト型スクリーンにおいて、散乱光源は、ピクセルの面の背後に配置されることにより、コントラストを改善する。
【０００４】
携帯型機器は一般に、バッテリ電源を利用し、このバッテリの自律稼働時間は、利用快適性の重要な要因である。この自律稼働時間を延長する目的で、これらの携帯型機器内に、前記機器の作動に必要な電流の一部分を生成する光電池が一体化された。前記携帯型機器の外側表面に光電池を配置するために利用可能な空間が大幅に制限されているのであれば、ディスプレイスクリーン内に光電池を一体化することが望ましいであろう。
【０００５】
従来技術において、このような一体化のための実施例がいくつか示されている。第一のアプローチは、半透明の光起電力セルを被着させることにある（欧州特許第１１７４７５６号明細書（ＥＴＡ）、米国特許第７２０６０４４号明細書（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）、国際公開第２００９／０５２３２６号、米国特許出願公開第２０１０／２８４０５５号明細書、国際公開第２００９／０６５０６９号（Ｑｕａｌｃｏｍｍ）、米国特許出願公開第２０１０／２４５７３１号明細書（Ｉｎｔｅｌ）参照）。
【０００６】
別のアプローチは、ピクセルに由来する光が間を通過する、バンドの形をした複数の光起電力層を被着させることにある（米国特許出願公開第２００２／０１１９５９２号明細書（ＢＰ）、米国特許第４７９５５００号明細書（Ｓａｎｙｏ）、国際公開第２００９／０９８４５９号（Ｍ−Ｓｏｌｖ）参照）。これらのアプローチは全て、弱い明るさのスクリーンをもたらすか、あるいは所与のセルのタイプについては、変換されるエネルギーに正比例する、光起電力セルの表面積が小さくなる。
【０００７】
米国特許出願公開第２００７／０１０２０３５号明細書（Ｘ．Ｙａｎｇ）は、光電池で覆われていないゾーンにバックライト光を集束させる、ディスプレイスクリーンの背後に配置されるレンズ系を提案しており、一方、スクリーンの表面に配置されるゾーンを覆う光電池は、周辺散乱光を収集する。
【０００８】
しかしながら、一般に、これらの光電池は、それらが中に一体化されたスクリーンの明るさもイメージング特性も劣化させてはならず、この理由から、これらの光電池に利用可能な合計面積は、実際、非常に制限されている。したがって、光電池の幅は、二個のピクセル間の空間、すなわちスクリーンの解像度を改善するために最小限にすることが望まれる空間を明白に上回ってはならない。光電池がさらに大きい場合、また、ましてや米国特許出願公開第２００７／０１０２０３５号明細書の上述の実施形態の場合のように光電池がピクセルの表面を部分的に覆っている場合、スクリーンによって生成される画像の解像度および明るさは劣化した状態となる。この同文書には、ピクセルアレイが上に存在する基板とバックライトの光源との間に位置するレンズによって、光電池間の空間内にバックライト光が集束される、別の実施形態が含まれている。この実施形態は、レンズの極めて精確な位置づけを、その側方位置に関してだけでなくとりわけ光電池との関係におけるその距離に関しても同時に必要とするという不都合を有し、このことは、この実施形態の容易な工業化の妨げとなる。その上、この実施形態では、スクリーンのピクセルを形成する液晶を制御する電界効果トランジスタの基板内に、直接バックライト用の光源を一体化させることができない。
【０００９】
近年、ディスプレイ面に一体型光電池のバンドを備えるバックライト型スクリーンのこれらの最新方式により、国際公開第２０１２／１０４５０３号および国際公開第２０１３／０５４０１０号（ＷＹＳＩＰＳ）の中に記述されるように、バックライト型スクリーンのピクセルに由来する光をバンド間に集束させることができるレンズアレイの利用による明白な改善が示されるようになり、またこのように一定の面積比による光起電力バンドでのスクリーンの明るさが増大されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】欧州特許第１１７４７５６号明細書
【特許文献２】米国特許第７２０６０４４号明細書
【特許文献３】国際公開第２００９／０５２３２６号
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１０／２８４０５５号明細書
【特許文献５】国際公開第２００９／０６５０６９号
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１０／２４５７３１号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００２／０１１９５９２号明細書
【特許文献８】米国特許第４７９５５００号明細書
【特許文献９】国際公開第２００９／０９８４５９号
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００７／０１０２０３５号明細書
【特許文献１１】国際公開第２０１２／１０４５０３号
【特許文献１２】国際公開第２０１３／０５４０１０号
【特許文献１３】国際公開第２００５／１０７３６３号
【特許文献１４】国際公開第２０１１／１２７１８７号
【００１１】
レンズアレイの製造は、基板上での材料の被着または変形によって実現され、レンズアレイのレンズの形を成すバンドの構造を基板に与えるようになっている。材料の被着の場合において、用いられる方法は、液状または半液状のポリマーの鋳型（典型的にはポリジメチルシロキサン製）の中への流し込みであり、ついでポリマーの凝固が引き起こされる。材料の変形の場合において、方法は、鋳型による固体ポリマーのエンボシングである。上述の二つの方法において、鋳型から取り出すことにある最終段階は繊細な作業である、というのも、レンズアレイの広いうねり面積を考慮すると、ポリマーは、鋳型から簡単には剥がれないからである。すなわち、レンズアレイおよび／またはその基板を損傷する虞がある。その上、レンズアレイのレンズの表面は、鋳型からの取出しおよび相次ぐ操作の際に劣化するかもしれない。最後に、鋳型の使用は、鋳型の表面を離型剤で処理するか、あるいはレンズに出来る限り接着しないポリマーを利用する必要があるが、これらのポリマーは、場合によっては特有の添加剤が与えられ、しかしながらこれらの添加剤は、凝固したポリマーの光透過性を劣化させてはならず、かつポリマーの経時劣化を早めてはならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明により解決されることが望まれる課題は、したがって、上述の不都合の少なくともいくつかを回避しかつ高性能で耐久性のある製品に導く、単純化される製造方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によると、課題は、新規の光起電力モジュールの新規の製造方法によって、また、本発明の目的を体現する、一体型光起電力セル付きディスプレイデバイスへの該光起電力モジュールの一体化によって解決される。
【００１４】
この光起電力モジュールは、以下を有する：
（ａ）発光する、または画像ゾーンアレイの背後に配置される光源により背面照明される、画像ゾーンアレイ、
（ｂ）複数の光起電力セルゾーンと複数のオリフィスとによって形成され、隣接する少なくとも二つの光起電力セルゾーンが一つのオリフィスを形成するアレイ、
（ｃ）前記画像ゾーンにより発出される光を前記オリフィスの中に集束させることを可能にするレンズアレイ。
【００１５】
本発明の第一の目的は、とりわけバックライト型ディスプレイスクリーン用の、そのような光起電力モジュールの製造方法であって、前記光起電力モジュールは、複数の光起電力セルゾーンと複数の「オリフィス」と呼ばれるフリーゾーン（ｚｏｎｅｓ  ｌｉｂｒｅｓ）とを有するアレイを有し、また前記光起電力モジュールは、光をオリフィスの中に集束させることができるレンズアレイを有し、該製造方法において：
−複数の光起電力セルゾーンと複数のオリフィスとを有するアレイを有する基板を準備するステップ、
−前記光学素子アレイのネガ形状（ｆｏｒｍｅ  ｎｅｇａｔｉｖｅ）を成す頂部および谷部のアレイから成るテクスチャード加工された表面を有する、テクスチャード加工された偏光子を準備するステップであって、前記光学素子アレイの谷部が、前記テクスチャード加工された偏光子の前記テクスチャード加工された表面で頂部によって表され、また前記光学素子アレイの頂部が、テクスチャード加工された偏光子の表面の谷部によって表されるように、テクスチャード加工された偏光子を準備するステップ、
−前記テクスチャード加工された偏光子のテクスチャード加工された面を、液状または半液状の透明ポリマーを使って、前記光起電力セルを有する前記基板の面に固定するステップであって、前記テクスチャード加工された偏光子および前記基板のそれぞれの位置づけを、前記テクスチャード加工された偏光子の頂部または谷部が前記光起電力セルゾーンの中心または前記オリフィスの中心にだいたい合わせるようにする、光起電力セルを有する基板の面に固定するステップ、
−前記テクスチャード加工された偏光子と光起電力セルゾーンを有する前記基板との間の結合を得るために前記ポリマーの固化を行うステップ、
を有する。
【００１６】
ある実施形態において、前記光起電力セルアレイは、カラー画像ゾーンアレイで少なくとも部分的に覆われる。
【００１７】
本発明による方法は、前記テクスチャード加工された偏光子の製造工程、すなわち以下の工程：
○第一の偏光子を準備する、
○それらの表面のうちの一つに、液状または半液状のポリマーを被着させる、
○このポリマーに、例えばテクスチャード加工されたパッドまたはローラーを使って、前記テクスチャード加工された表面を得るために望まれるテクスチャを印刷する、
○前記ポリマーの固化を行う、
工程を含むことができるが、前記ポリマーが、固化の後、光学的に透明でなければならないことが分かっている。前記ポリマーは、前記第一の偏光子の材料と同じ材料であることができる。
【００１８】
別法として、本発明による方法は、前記テクスチャード加工された偏光子の以下の製造工程を含むことができる：
○第一の偏光子を準備する、
○それらの表面のうちの一つに、例えばテクスチャード加工されたパッドまたはローラーを使って、前記テクスチャード加工された表面を得るために望まれるテクスチャを印刷する。
【００１９】
前記ポリマーは、前記第一の偏光子の材料と同じ材料であることができる。同じ材料であるかないかを問わず、前記ポリマーの光学指数（ｉｎｄｉｃｅ  ｏｐｔｉｑｕｅ）が、偏光子の光学指数とせめて±０．０５の差で同じであることが望ましい（また好ましくはせめて±０．０３の差）。
【００２０】
前記テクスチャード加工された偏光子は、以下のような方法によって製造されることができ
○偏光子を準備する、
○それらの表面のうちの一つに、例えばテクスチャード加工されたパッドまたはローラーを使って、前記テクスチャード加工された表面を得るために望まれるテクスチャを印刷する。
【００２１】
選択的に、前記テクスチャード加工された偏光子は、以下のような方法によって製造されることができ
○第一の偏光子を準備する、
○それらの表面のうちの一つに、液状または半液状のポリマーを被着させる、
○このポリマーに、例えばテクスチャード加工されたパッドまたはローラーを使って、前記テクスチャード加工された表面を得るために望まれるテクスチャを印刷する、
○前記ポリマーの固化を行う、
前記ポリマーが、固化の後、光学的に透明でなければならないことが分かっている。
【００２２】
光起電力モジュールのこの新規の製造方法は、レンズアレイが変わらず鋳造法によって製造されるとはいえ、レンズアレイの型からの取り出しを回避するものである。本発明によると、鋳型は、デバイス自体の構成部品、すなわち、第一の偏光子か、あるいは第一の偏光子と接触している光学層である。
【００２３】
さらに本発明による別の目的は、本発明による方法のうちの一つによって得ることができるレンズアレイ付き光起電力モジュールであって、該光起電力モジュールは、前記光起電力セルが、例えば非晶質または微結晶シリコンベース、ＣｄＴｅベース、または銅−インジウム−ガリウム−セレンベース、またはポリマーベースの、無機材料および／または有機材料の薄層セルであることを特徴とする。
【００２４】
さらに本発明の別の目的は、一体型の光起電力セルとレンズアレイを有するディスプレイデバイスであって、該ディスプレイデバイスが、順番に、また発出される光の方向に従って、以下を含むことを特徴とする：
−光プレートのような、光源、
−任意に、個々のフィルムを複数有することができる視準装置（ｄｉｓｐｏｓｉｔｉｆ  ｄｅ  ｃｏｌｌｉｍａｔｉｏｎ）、
−偏光子（ここでは「第二の偏光子」と呼ばれる）、
−とりわけ液晶による、電気光学変調器、
−偏光子（ここでは「第一の偏光子」と呼ばれる）、
−前記第一の偏光子の光学指数に近似（好ましくはせめて±０．０５差またさらにより好ましくはせめて±０．０３差）さらには同一の光学指数を有利には有する、テクスチャード加工された光学層であって、前記レンズアレイの製造用鋳型として機能することができるようにレンズアレイのうねりを伴って適切にテクスチャード加工されたのが前記第一の偏光子それ自体の表面である場合、このテクスチャード加工された光学層はなくてもよいことが分かっている、テクスチャード加工された光学層、
−レンズアレイ、
−カラー画像ゾーンアレイ、
−光起電力セルゾーンアレイ、
−前記光起電力セルゾーンアレイを保護し、また前記光起電力セルゾーンが、それらの製造の際に上に被着済みであることができる、基板。
【００２５】
さらに本発明の別の目的は、一体型の光起電力セルとレンズアレイを有するディスプレイデバイスであって、該ディスプレイデバイスが、順番に、また発出される光の方向に従って、以下を有することを特徴とする：
−光プレートのような、光源、
−任意に、個々のフィルムを複数有することができる視準装置、
−「第二の偏光子」と呼ばれる偏光子、
−とりわけ液晶による、電気光学変調器、
−カラー画像ゾーンアレイ、
−「第一の偏光子」と呼ばれる偏光子、
−接触している前記第一の偏光子の光学指数に近似（好ましくはせめて±０．０５差またより好ましくはせめて±０．０３差）さらには同一の光学指数を有利には有する、レンズアレイのうねりを伴ってテクスチャード加工された光学層であって、前記レンズアレイの製造用鋳型として機能することができるようにレンズアレイのうねりを伴って適切にテクスチャード加工されたのが前記第二の偏光子それ自体の表面である場合、このテクスチャード加工された光学層はなくてもよいことが分かっている、レンズアレイのうねりを伴ってテクスチャード加工された光学層、
−レンズアレイ、
−光起電力セルゾーンアレイ、
−前記光起電力セルゾーンアレイを保護することができ、また前記光起電力セルゾーンが、それらの製造の際に上に被着済みであることができる、基板。
【００２６】
本発明による前記ディスプレイデバイスのある特定の実施形態において：
−前記光起電力セルゾーンは、平行な光起電力バンドである、
−前記オリフィスは、フリーバンドであり、隣接する二つの光起電力バンドが、一つのフリーバンドの境界を画定する、
−前記レンズアレイは、光起電力セルのバンドに平行な長手方向軸を有する、同一の直線レンズの並置を含む。
【００２７】
前記レンズアレイは、円筒形レンズを有する複数のレンズバンドから、または球面六角レンズの複数のレンズバンドから成ることができる。
【００２８】
本発明によるデバイスは、利用者に向けられるその外側面に、タッチスクリーンを含むことができる。
【００２９】
本発明によるディスプレイデバイスは、画像ゾーンアレイを有する。それはピクセルであることができる。用語「ピクセル」は、ここでは、単一の色に着色された一つのフィルタに相当する個別のピクセルか、あるいは各ゾーンによって発出される強度に応じて決定される一つの色の光スポット（典型的には、観察者により光点として知覚される）を作り出すために協動する着色された複数のフィルタ（典型的には三つ、すなわち青色、赤色および緑色）に相当する、一つのピクセルの一部分の複数個分を包含する。これらの画像ゾーンまたはピクセルは、オーダーされた（ｏｒｄｏｎｎｅ）アレイを形成する。ピクセルによるディスプレイ技術は、当業者に公知である。本発明によるスクリーンは、画像ゾーンアレイまたはピクセルアレイの背後に配置される光源を用いて背面照明されることができる（例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）タイプのスクリーンの場合、または（好ましくは半透明の）印刷された平行なバンドの形をした画像ゾーンを含む広告パネルの場合）。スクリーンは、ソフトスクリーンまたはハードスクリーンであることができる。スクリーンは、タッチ手段を介した利用者によるデータ入力を可能にするように、その外側面にタッチ層またはタッチフィルムを有することができる。
【００３０】
別の実施形態において、画像ゾーン、ピクセルおよび／またはピクセルの一部分は、画像ゾーン、ピクセルおよび／またはピクセルの一部分のさまざまな群が異なる画像を生成するようにオーダーされる。
【００３１】
本発明による光起電力モジュールは、また、複数のＰＶセルゾーン（またはバンド）を含み（略語「ＰＶ」はここでは「ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｑｕｅ（光起電力の）」を意味する）、該複数のＰＶセルゾーン（またはバンド）は、画像ゾーンまたはピクセルに由来する光が通過することができる複数のオリフィス（すなわち光起電力セルを有さないゾーン、例えばフリーバンド）と交互に続く。前記光起電力セルゾーン（例えば前記光起電力バンド）および前記オリフィス（例えば前記フリーバンド）は、任意の大きさ、長さまたは幅を有することができる。該光起電力セルゾーンは、本発明によるディスプレイデバイスの全長または全幅に渡って、またはただ一部にのみ広がることができる。その場合、前記ディスプレイデバイスは、光起電力セルゾーンのセットを複数含むことができる。前記光起電力セルゾーンまたはバンドは、適切な基板上、例えばプレートやフィルム上に被着されることができる。以下では、それらの基板上に被着された光起電力セルゾーンまたはバンドのことを「光起電力プレート」と呼ぶが、これは、該プレートが機械的に剛性であることを意味するものでは全くない。むしろ、前記基板は、軟質、可撓性であり得る。前記光起電力セルゾーンは、任意の形、例えば矩形を呈することができる。前記光起電力セルゾーン（例えば前記光起電力バンド）および前記オリフィス（例えば前記フリーバンド）は、等距離であり得るが、または別なやり方で、オーダーされたアレイを形成することができる。オリフィス（例えばフリーバンド）のおかげで、光起電力プレートは、部分的に透明である。光起電力プレートの外部光透過（Ｔext）と呼ばれる透過は、大部分が、光起電力セルが占有する面積比および該セルの固有光透過によって決定される。
【００３２】
全ての実施形態において、一つの光起電力セルゾーンまたはバンドは、単数または複数の光起電力セルを有することができ、また第二の場合において、これらの光起電力セルは、性質（材料および／または構造）、形、および大きさが同一または異なり得、また電気的に直列および／または並列に置かれることができる。前記光起電力セルゾーン（例えば前記光起電力バンド）は、有利には、非晶質または微結晶シリコンベースの薄層光起電力セルであるが、これは、このタイプのセルが、低強度の光（散乱光、室内光）を変換するのにとりわけ適しているからである。しかし、これらの光起電力セルを、他のあらゆる適合した科学技術で、例えばＣｄＴｅまたはＣＩＧＳ（銅−インジウム−ガリウム−セレン）ベースまたはポリマーベースで実現することもまた可能である。これは、ｐ−ｉ−ｎまたはｐ−ｎ型接合、またはさらにタンデムセル、すなわち光スペクトルの異なる部分を優先的に吸収する二つの積層セルを有するものであってもよい。該二つの積層セルは、可視光および／または紫外光および／または赤外光を電気に変換するように考案されることができる。該二つの積層セルは、少なくとも部分的に可視光に対して透明であり得る。該二つの積層セルは、有利には反射防止層を備えた、保護層によって保護されることができる。
【００３３】
本発明によるディスプレイデバイスはまた、複数のレンズも含む。これらのレンズは、同一でもよいしまたは異なっていてもよい。
【００３４】
ある実施形態において、主レンズアレイは、光起電力セルのバンドに平行な長手方向軸を有する、同一の直線レンズの並置を含む。
【００３５】
有利には、光起電力アレイ、レンズアレイ、およびピクセルアレイのそれぞれの表面は、平ら（およびほぼ平行）か、あるいは、とりわけスクリーンがソフトスクリーンの場合において、（等距離でありながら）湾曲している。レンズアレイは、ＰＥＴのような、適切な透明プラスチック材料で製作されてよい。
【００３６】
一般に、レンズアレイを形成するレンズは、適切なあらゆる形および特性を有することができる。それはとりわけ平凸または両凸レンズ、あるいはまた球面および／または非球面レンズ、あるいはまた対称または非対称レンズ、あるいはまた可変インデックスレンズ（ｌｅｎｔｉｌｌｅｓ  ａ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ  ｄ’ｉｎｄｉｃｅ）であることができる。
【００３７】
より詳細には、画像ゾーンアレイは、有利には、レンズアレイとの関係においておよび光起電力プレートとの関係において位置づけされ、各画像ゾーンまたは画像ゾーンの一部分に由来しレンズアレイの対応するレンズが受け取る光が、このレンズによって偏向および／または集中されて、光起電力プレートのオリフィスのうちのひとつを通って完全にまたは少なくとも大部分が通過するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】従来技術による、光起電力バンドを有するディスプレイスクリーンの光学構造を、横断面で概略的に示している。
【図１ｂ】このデバイスの一部分を、光起電力セルを支える基板の幾何形状およびレンズアレイの幾何形状に注目して、横断面で概略的に示している。
【図２ａ】本発明による方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図２ｂ】本発明による方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図２ｃ】本発明による方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図２ｄ】本発明による方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図２ｅ】本発明による方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図２ｆ】本発明による方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図２ｇ】本発明による方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図３】図２で示される方法の工程を実施することにより製造され得る本発明による製品を、横断面で概略的に示している。
【図４ａ】本発明による別の方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図４ｂ】本発明による別の方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図４ｃ】本発明による別の方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図４ｄ】本発明による別の方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図４ｅ】本発明による別の方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図４ｆ】本発明による別の方法の工程を示す対象物を、横断面で概略的に示している。
【図５】図４で示される方法の工程を実施することにより製造され得る本発明による製品を、横断面で概略的に示している。
【図６】円筒形レンズから成るレンズアレイ（図６ａ）または球面六角レンズから成るレンズアレイ（図６ｂ）、並びにこれらのレンズアレイの幾何学的パラメータの断面図（図６ｃ）を示している。
【図７】光起電力セルゾーンの幾何学的パラメータを定義しており、これらは、光起電力セルゾーンが、二つの隣接するバンドが一つのフリーバンドの境界を画定する平行なバンドアレイを形成する場合（図７ａ）、光起電力セルが、オリフィスを表す六角形ゾーンの二つまたは三つ（接触点にて）の境界をそれぞれが画定する複数のバンドの形を有する場合（図７ｂ）、また光起電力セルが、レンズアレイに結びついている場合（図７ｃ）におけるものである。
【図８】図５に描写される本発明による製品の変形例を、横断面で概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１ａは、ディスプレイデバイス１６に由来する光を、光起電力バンド１’、１’’の間の空間（「オリフィス」）７の中に集束させ得るレンズアレイ３を有する公知のタイプのディスプレイスクリーンを概略的に示している。これら光起電力バンドは、基板２に被着される。ディスプレイデバイス１６とレンズアレイ３のレンズ１９の表面との間の空間２１は、空気空間であり得るかあるいはまた光学的に透明な接着剤で満たされ得る。
【００４０】
図１ｂは、公知のスクリーンの光学構造の一部を、横断面で概略的に示している。典型的には平行なバンドの形である光起電力セル１は、典型的にはガラス製である基板２に被着され、またレンズアレイ３によって挟まれる。このレンズアレイは、光起電力バンド１に平行に配置される、頂部１４および谷部１５を有する平行なうねり２３を有し、頂部１４が二つの光起電力バンド１の間の真ん中に位置するように、また谷部１５が光起電力バンド１の真ん中に位置するようになっている。前記うねりは、レンズとして作用する。
【００４１】
図２は、本発明によるデバイスの必要不可欠な部分、すなわち半透明の、レンズアレイ付き光起電力モジュールを製造するための本発明による第一の方法を概略的に示している。
【００４２】
「光起電力セル１のアレイ８」と呼ばれる、複数の光起電力セルゾーン１と複数のオリフィス７とで形成されるアレイ８が上に被着された基板２を準備する（図２ａ）。光起電力セルゾーン１のこのアレイ８の上に、カラー画像ゾーンアレイ４を被着する（図２ｂ）。このカラー画像ゾーンアレイ４は、典型的には、各ピクセルについて、異なる色の三つのフィルタ４’、４’’、４’’’、すなわち赤色フィルタ、青色フィルタ、および緑色フィルタを含む。このように、第一の中間製品が得られる。
【００４３】
光起電力セル１のアレイ８を基板２に被着させるために、いくつかの被着用アプローチおよびテクニックを用いることができる。とりわけ、マスクを使ってフリーゾーン（オリフィス）７を隠しながら、光起電力セルゾーン１を被着させることができ、および／または、まず初めに単数または複数の大きな光起電力セルゾーンを被着して、そのあとでエッチングの方法によってオリフィス７を露出させることができる。
【００４４】
別個に、第一の偏光子１０を準備し、前記偏光子１０の上にポリマーを被着し、そして、あらゆる適切な技術、例えばテクスチャード加工されたローラーやパッドを利用して、レンズアレイに望まれるテクスチャをこのポリマーに印刷する。このテクスチャは、レンズ表面を形成する。前記ポリマーは、液体層、固体層または半固体層の形状で被着され得、また利用されるポリマーに適したあらゆる技術によって（例えば熱効果や光化学効果によって）、テクスチャード加工の後に硬化し得る。
【００４５】
例として、前記第一の偏光子１０の上に部分的に溶解したプラスチックフィルムを被着させ、該フィルムに望まれるテクスチャを印刷し、次いでそれを冷却して硬化させることができる。別法として、第一の偏光子１０の上に、液状または半液状のポリマーをテクスチャード加工されたローラーを使って被着させて、この液状または半液状フィルムを硬化させてもよい。このように、望まれるレンズアレイの形のネガを呈するレンズ状表面を有するテクスチャード加工された層９の付いた第一の偏光子１０が得られる（図２ｃ）。このネガ状の形状は、レンズアレイの谷部１５を成す頂部３２によって、またレンズアレイの頂部１４を成す谷部３３によって特徴づけられ、それらの間に、個別のレンズ１９の表面の形が広がる。
【００４６】
このように、「テクスチャード加工された偏光子」２０と呼ばれる、第二の中間製品が得られる。
【００４７】
前記テクスチャード加工された層９を形成する前記ポリマーは、有利には、前記第一の偏光子１０の材料と同じ材料か、または非常に近似さらには同一の光学指数を有する材料である。こうして、内部反射による光学損失が回避される。
【００４８】
次の工程において、高屈折率の光学的に透明なポリマー層（接着剤）１７を、前記テクスチャード加工された層９の上に被着させる（図２ｄ）。この接着剤層は、液状または半液状であり得る。前記第一の中間製品を前記接着剤層１７の上に被着させ、また必要があれば、二つの構成部品のそれぞれの位置づけを調整する。レンズアレイ３の谷部１５および頂部１４との関係における光起電力セルゾーン１のアレイ８の位置づけは、すなわち重大である（図２ｅ）。レンズアレイ３のレンズが、光を二つのレンズ１’、１’’の間のオリフィス７の中に集束させることができるように、前記レンズアレイ３の谷部１５は、光起電力セルゾーン１を中心としなければならず、また頂部１４はオリフィス７を中心としなければならない。このため、テクスチャード加工された偏光子２０の基板２との関係における整列は、テクスチャード加工された偏光子２０の頂部３２が、光起電力セルゾーン１を中心とするように、また谷部３３がオリフィス７を中心とするようにしなければならない。二つの構成部品を正確に位置づけおよび整列させた後、接着剤１７の固化を行い、こうしてレンズアレイ３が形成される。テクスチャード加工された層９は、レンズアレイ３用の鋳型として機能する。接着剤１７の選択に応じて、前記固化は、熱による方法、または好ましくは、光硬化可能な接着剤１７を選択することによって（図２ｆにおけるような）光化学による方法によって成されることができる。このように、レンズアレイ３のある、第三の中間製品（図２ｇ）が得られる。この第三の中間製品は、「レンズアレイおよびカラー画像ゾーンアレイの付いたＰＶモジュール」３０と呼ばれる。
【００４９】
この方法の一つの変形例において（図では非表示）、テクスチャード加工された偏光子を製造するために、第一の偏光子の上にテクスチャード加工された層を被着するのではなく、第一の偏光子の材料を、材料の除去か、または液状、半液状もしくは固体の状態からの変形によって、直接テクスチャード加工する。その場合、光学的に透明な前記ポリマーを原料とするレンズアレイの被着のための鋳型として機能するのは、前記第一の偏光子のテクスチャード加工された表面である。
【００５０】
図３で示されるように、前記「レンズアレイおよびカラー画像ゾーンアレイの付いたＰＶモジュール」３０（すなわち本発明による第一の方法によって得られる中間製品）は、以下で説明されることになる「一体型カラーフィルタのないディスプレイモジュール」１８の上に設置されて、本発明による第一の製品（ディスプレイスクリーン）４０を得ることができる。この一体型カラーフィルタのないディスプレイモジュール１８は、カラー画像ゾーンを有さないが、該カラー画像ゾーンは、本発明によるＰＶモジュール３０の中に既に一体化されている。
【００５１】
図３は、本発明による前記第一の製品４０を、横断面で概略的に示している。該製品は、例えば液晶による、電気光学変調器５を有し、該電気光学変調器は、前記電気光学変調器５の背後に配置される光源６により背面照明され得る。この光源は、図３で示されるように、単数または複数の電子発光ダイオード１２によって照明され得る一枚のプレートまたはフィルムであり得るが、または別な風であってもよい。
【００５２】
本発明によるデバイス４０は、また、複数の光起電力セルゾーン１と複数のオリフィス７とによって形成され、隣接する少なくとも二つの光起電力セルゾーン１’、１’’が一つのオリフィス７を形成するアレイ８を有する。この光起電力セルゾーンアレイ８は、基板２の上に被着される。デバイス４０は、また、前記画像ゾーンによって発出される光を前記オリフィス７の中に屈折によって集束させることができる複数のレンズで形成されるレンズアレイ３を含む。レンズアレイ３と光起電力セルゾーン１のアレイ８との間には、画像ゾーン４がある。レンズアレイ３と電気光学変調器５との間には、一枚のフィルムまたはプレートの形状をした、ここでは「第一の偏光子」と呼ばれる、偏光子１０がある。同様に一枚のフィルムまたはプレート形状の、ここでは「第二の偏光子」と呼ばれる別の偏光子１１は、光源６と電気光学変調器５との間にある。
【００５３】
有利な実施形態において、光源６によって発出される光は、画像ゾーンアレイ４を照明する前に視準される。この視準は、光学層ベースであり得る視準装置１３を使って実行され得る。
【００５４】
このように、本発明による第一のデバイス４０の光学構造は、順番に、また発出される光の方向に従って、以下を含む：
−光源６であって、例えば、プレートの縁を照明することができる例えば単数または複数の電子発光ダイオード１２に由来し得る光を発する一枚の前記プレート、
−任意に、個々のフィルムを複数有することができる視準装置１３、
−「第二の偏光子」と呼ばれる偏光子１１、
−とりわけ液晶による、電気光学変調器５、
（前記光源６、前記第二の偏光子１１および前記電気光学変調器５で形成される全体（示されているように、前記視準装置１３が任意に前記全体に付け加えられることができる）が、ここでは「一体型カラーフィルタのないディスプレイモジュール」１８と呼ばれることが分かっている）、
−「第一の偏光子」と呼ばれる偏光子１０、
−接触している第一の偏光子１０の光学指数（好ましくはせめて±０．０５差またさらにより好ましくはせめて±０．０３差）さらには同一の光学指数を有利には有する、テクスチャード加工された光学層９であって、このテクスチャード加工された光学層９は、前記デバイス４０において他の機能を果たす必要はなく、その役目は、上記の通り、液状または半液状のポリマー（「接着剤」）１７を原料とするレンズアレイ３の製造のための鋳型として製造プロセスの際に機能することであり、上記の通り、レンズアレイ３の製造用鋳型として機能することができるようにレンズアレイ３のうねりを伴って適切にテクスチャード加工されたのが前記第一の偏光子１０それ自体の表面である場合、このテクスチャード加工された光学層９はなくてもよい、
−レンズアレイ３、
−カラー画像ゾーン４’、４’’、４’’’のアレイ４、
−光起電力セルゾーン１のアレイ、
−光起電力セルゾーン１の前記アレイを保護し、また前記光起電力セルゾーン１が、それらの製造の際に上に被着済みであることができる、基板２。
【００５５】
図４は、本発明によるデバイスの必要不可欠な部分を製造するための第二の方法を示している。この方法は、中間製品として、図２ｃのテクスチャード加工された偏光子２０を利用するが、該テクスチャード加工された偏光子は、図４ｂに忠実に再現して示されている。第一の方法の場合におけるように、またこの方法の変形例として（図では非表示）、テクスチャード加工された偏光子２０を製造するために、テクスチャード加工された光学層９を被着する代わりに、その材料自体がテクスチャード加工された第一の偏光子１０を利用することもできる。第一の偏光子１０のこのテクスチャは、材料の除去か、または液状、半液状もしくは固体の状態からの変形によって得られることができる。その場合、光学的に透明な前記ポリマー１７を原料とするレンズアレイ３の被着のための鋳型として機能するのは、前記第一の偏光子１０のテクスチャード加工された表面である。
【００５６】
この第二の方法において、光起電力セルゾーン１のアレイが上に被着された基板２を準備する（図４ａ）。別個に、前記テクスチャード加工された偏光子２０を準備する。高屈折率の光学的に透明なポリマー層（接着剤）１７を、前記テクスチャード加工された偏光子２０のテクスチャード加工された表面の上に被着させるが（図４ｃ）、このテクスチャード加工された表面は、偏光子のテクスチャード加工された面であるか、あるいは前記テクスチャード加工された層９のテクスチャード加工された面である。
【００５７】
光起電力セルゾーン１のアレイの付いた前記基板２を前記接着剤層１７の上に設置し、また必要があれば、二つの構成部品のそれぞれの位置づけを調整する。レンズアレイの谷部１５および頂部１４との関係における光起電力セルゾーン１の位置づけは、すなわち重大である（図４ｄ）。レンズアレイ３のレンズが、光を二つのレンズ１’、１’’の間のオリフィス７の中に集束させることができるように、前記レンズアレイ３の谷部１５は、光起電力セルゾーン１を中心としなければならず、また頂部１４はオリフィス７を中心としなければならない。このため、テクスチャード加工された偏光子２０の基板２との関係における整列は、テクスチャード加工された偏光子２０の頂部３２が、光起電力セルゾーン１を中心とするように、また谷部３３がオリフィス７を中心とするようにしなければならない。二つの構成部品を正確に位置づけおよび整列させた後、接着剤１７の固化を行い、こうしてレンズアレイ３が形成される。テクスチャード加工された層９は、レンズアレイ３用の鋳型として機能する。接着剤１７の選択に応じて、前記固化は、熱による方法、または好ましくは、光硬化可能な接着剤１７を選択することによって（図４ｅにおけるような）光化学による方法によって成されることができる。このように、レンズアレイ３のある、第四の中間製品（図４ｆ）が得られる。この第四の中間製品は、「カラー画像ゾーンアレイのない、レンズアレイの付いたＰＶモジュール」３１と呼ばれる。
【００５８】
図５で示されるように、本発明による第二の方法によって得られる、前記カラーフィルタのないレンズ付き偏光子３１は、本発明による第二の製品を得るために、以下に説明されることになる「一体型カラーフィルタを有するディスプレイモジュール」２２の上に、第一の偏光子１０が前記ディスプレイデバイスの下流側に存在するように設置され得る（方向を指示する用語「上流」および「下流」は、光源の下流に位置づけされるデバイス４１の利用者の方に向かって、光源から向かう光の方向に従っている）。一体型カラーフィルタを有する前記ディスプレイモジュール２２はカラーフィルタアレイ４を有するが、該カラーフィルタアレイは、電気光学変調器５と第一の偏光子１０との間にある。このカラー画像ゾーンアレイ４は、典型的には各ピクセルについて三つのゾーン４’、４’’、４’’’すなわち赤色ゾーン、青色ゾーンおよび緑色ゾーンを含む。
【００５９】
図５は、本発明による第二のディスプレイデバイス４１を、横断面で概略的に示している。該第二のディスプレイデバイスは、とりわけ液晶による、電気光学変調器５を有しており、該電気光学変調器は、前記電気光学変調器５の上流に配置される光源６によって背面照明されるカラー画像ゾーン４’、４’’、４’’’を下流に備えている。この光源６は、図５で示されるように、単数または複数の電子発光ダイオード１２によって照明され得る一枚のプレートまたはフィルムであり得るが、または別な風であってもよい。
【００６０】
本発明によるこのデバイス４１は、また、複数の光起電力セルゾーン１と複数のオリフィス７とで形成され、隣接する少なくとも二つの光起電力セルゾーン１’、１’’が一つのオリフィス７を形成するアレイ８を有する。この光起電力セルゾーンアレイ８は、基板２の上に被着される。デバイス４１は、また、前記画像ゾーンによって発出される光を前記オリフィス７の中に屈折によって集束させることができる複数のレンズで形成されるレンズアレイ３を含む。前記レンズアレイ３は、光起電力セルゾーン１のアレイ８と光学接触している。レンズアレイ３と画像ゾーン４との間には、一枚のフィルムまたはプレートの形状をした、ここでは「第一の偏光子」と呼ばれる、偏光子１０がある。同様に一枚のフィルムまたはプレート形状の、ここでは「第二の偏光子」と呼ばれる別の偏光子１１は、光源６と電気光学変調器５との間にあり、また好ましくは電気光学変調器５と光学接触している。
【００６１】
少なくとも部分的に透明の二つの媒質間の「光学接触」という用語は、ここでは、二つの媒質間の界面を貫通する光ビームが、ただ一つの界面にしか遭遇しないように、エアギャップのない接触を意味する。
【００６２】
この第二の実施形態の有利な実施形態において、光源６によって発出される光は、画像ゾーン４を照明する前に視準される。この視準は、視準装置１３を使って実行され得る。
【００６３】
このように、本発明によるデバイス４１の光学構造は、順番に、また発出される光の方向に従って、以下を含む：
−光源６であって、例えば、プレートの縁を照明することができる例えば単数または複数の電子発光ダイオード１２に由来し得る光を発する一枚の前記プレート、
−個々のフィルムを複数有することができる視準装置１３、
−「第二の偏光子」と呼ばれる偏光子１１、
−電気光学変調器５、
−カラー画像ゾーンアレイ４、
（前記光源６、前記第二の偏光子１１、前記電気光学変調器５および前記カラー画像ゾーンアレイ４で形成される全体（示されているように、前記視準装置１３が任意に前記全体に付け加えられることができる）が、ここでは「一体型カラーフィルタを有するディスプレイモジュール」２２と呼ばれることが分かっている）、
−「第一の偏光子」と呼ばれる偏光子１０、
−レンズアレイ３のうねりを伴ってテクスチャード加工された光学層９であって、前記層９は、接触している第一の偏光子１０の光学指数に近似さらには同一の光学指数を有利には有しており、このテクスチャード加工された光学層９は、前記デバイス４１において他の機能を果たす必要はなく、その役目は、上記の通り、液状または半液状のポリマー（「接着剤」）１７を原料とするレンズアレイ３の製造のための鋳型として製造プロセスの際に機能することであり、上記の通り、レンズアレイ３の製造用鋳型として機能することができるようにレンズアレイのうねりを伴って適切にテクスチャード加工されたのが第一の偏光子１０それ自体の表面である場合、このテクスチャード加工された光学層９はなくてもよい、
−レンズアレイ３、
−光起電力セルゾーン１のアレイ、
−光起電力セルゾーン１の前記アレイを保護し、また前記光起電力セルゾーン１が、それらの製造の際に上に被着済みであることができる、基板２。
【００６４】
本発明による二つの製品３０、３１について：
−カラー画像ゾーン４’、４’’、４’’’は、望まれる色の光を発出または伝達する。この色は、とりわけ発光、吸収または干渉によって発生し得、カラーディスプレイデバイスにおいて、一つのピクセルが典型的には三つのカラーゾーン（青色、赤色、緑色）を含むことが分かっている。前記カラー画像ゾーンは、カラーフィルタであり得る。該カラー画像ゾーンはまた、量子ドット（英語で「ｑｕａｎｔｕｍ  ｄｏｔ」）の科学技術、または他のあらゆる適切な科学技術を利用し得る。
−光起電力セルの基板２は、ガラス製、プラスチック製、または他のあらゆる透明な材料製であり得る。該基板は、平坦でもそうでなくてもよく、例えば膨らみがあったり湾曲していてもよく、任意の形、とりわけ角に丸みのついたまたは丸みのついていない矩形を呈することができる。
−光起電力セルゾーンアレイ８は、光起電力セルバンドを含むことができる。これらの光起電力セルバンドは、例えば平行であり得、またその場合、オリフィス７もまた、「フリーバンド」と呼ばれるバンドの形を呈する。これらの光起電力セルバンドは、平行ではなく別な風に、例えば六角形アレイを形成するように、配置されることもできる。
−レンズアレイ３は、典型的には、光学的に透明なプラスチック材料（ポリマー）製である。レンズアレイは、平凸もしくは両凸または他のタイプであり得る、同一または異なる、直線レンズまたは他のレンズの、並置から成ることができる。レンズは、対称または非対称タイプ、球面または非球面タイプであり得る。有利には、前記レンズアレイ３は、各ピクセルについて個別のレンズ効果を生み出し、ディスプレイモジュール１８、２２に由来する光を、二つの隣接する光起電力ゾーンまたはバンド１’、１’’間のオリフィス（フリーバンド）７の中に集束させる。変形例において、ピクセルの各色単位（例えば各カラー画像ゾーン４’、４’’、４’’’）は、その固有のレンズを利用する。光起電力セルゾーンがバンド１である場合、レンズアレイ３がレンズバンドから成ることが有利であり、これらのレンズバンドは、それらがディスプレイデバイス５に由来する光を中に集束させなければならないフリーバンドに平行である。
−第一および第二の偏光子１０、１１は、あらゆる適切な科学技術を利用することができ、例えば、それは配向ポリマーフィルムあるいはまたグリッドを有するフィルムであり得る（これらのグリッドは、マイクロリソグラフィー法または他の方法によって被着された平行な金属線および／または平行なバンドを有し得る）。
−視準装置１３は、任意であるが、狭い出口角によって特徴づけられる空間部分の中に光を方向づけることができる導波路のグリッドを含み得る。それは、例えば、３Ｍ社によって商品化されているＣＭＯＦ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｌｍ）タイプのフィルムであり得る。それはまた、国際公開第２００５／１０７３６３号（Ｏｙ  Ｍｏｄｉｌｉｓ  Ｌｔｄ．）の中に記述されているような導波路デバイス、または、導波路として機能する複数の光学空洞を含む、国際公開第２０１１／１２７１８７号（Ｍｏｂｉｌｉｓ  Ｈｏｌｄｉｎｇ  ＬＬＣ）の中に記載されているような光学空洞含有フィルムでもあり得る。これらの空洞は、とりわけプリズム型空洞であり得る。このような視準装置は、ポリマーフィルムに空洞構造を印刷する適切にテクスチャード加工されたローラーを用いたポリマーフィルムの延伸によって製造され得る。前記ポリマーフィルムは、とりわけ固体、液状または半液状であり得る。該ポリマーフィルムは、保護フィルムで覆われ得る。
【００６５】
本発明の全ての実施形態において、また図６で示されるように、前記レンズアレイ３は、円筒形の直線レンズを有する複数のレンズバンド８０から成っていてもよく（図６ａ）、または球面六角レンズ８２の複数のレンズバンド８１から成っていてもよい（図６ｂ）。図６ａおよび図６ｂで具体化される二つの断面図によって見られるレンズアレイ３の幾何学的パラメータが、図６ｃに示される。
【００６６】
図７は、二つの特定の実施形態によるレンズアレイの幾何学的パラメータを定義している。図７ａは、光起電力セルゾーンが幅ＣＤの平行なバンド１のアレイを形成する実施形態における、光起電力セルアレイの表面を示しており、二つの隣接するバンド１’、１’’が、一つのフリーバンド７の境界を画定している。図７ｂは、六角形のオリフィス８４を用いた実施形態を示しており、光起電力セル８５は、六角形のアレイを形成する幅ＣＤであるバンドの形状である。光起電力セルバンドの各直線状部分は、二つの隣接する六角形ゾーン８４’、８４’’、または（接触点８６では）三つの隣接する六角形ゾーン８４’、８４’’、８４’’’の境界を画定する。このように、光起電力バンド８５のアレイは、オリフィス８４のアレイの境界を画定する。図７ｃは、図７ａおよび図７ｂで具体化される二つの断面図によって見られる、レンズアレイ３に結びついている、光起電力セル１のアレイを示している。図７ｃで示されるデバイスによると、ｐは、有利には５μｍと１００μｍとの間に含まれ、またＣＤは、有利には０．１ｐと０．９ｐとの間に含まれる。Ｒは、有利には、図７ａの実施形態においては０．５ｐとｐとの間に、また図７ｂの実施形態においては０．５７ｐとｐとの間に含まれる。
【００６７】
例として、図７ａで示されるような本発明によるデバイスを、ｐ＝５０μｍ、ｔ＝１０μｍ、および曲率半径Ｒ＝２６μｍで製作した。またｐ＝３０μｍ、ｔ＝６μｍ、およびＲ＝１６μｍのデバイスも製作した。パラメータｔは、図６ｃで定義されている。
【００６８】
また図７ｂで示されるような本発明によるデバイスも、ａ＝２５μｍ、ｄ＝５０μｍ、ｔ＝１０μｍ、ｈ＝４３．３μｍ、およびＲ＝２６μｍで製作した。別の例では、ａ＝１５μｍ、ｄ＝３０μｍ、ｔ＝６μｍ、ｈ＝２６μｍ、およびＲ＝１６μｍのパラメータであった。パラメータｔは、図６ｃで定義されている。
【００６９】
図８は、本発明による第三のディスプレイデバイス４２を、横断面で概略的に示している。第三のディスプレイデバイスは、とりわけ液晶による、電気光学変調器５を有しており、該電気光学変調器は、前記電気光学変調器５の上流に配置される光源６によって背面照明されるカラー画像ゾーン４’、４’’、４’’’を下流に備えている。この光源６は、図８で示されるように、単数または複数の電子発光ダイオード１２によって照明され得る一枚のプレートまたはフィルムであり得るが、または別な風であってもよい。
【００７０】
本発明によるこのデバイス４２は、また、複数の光起電力セルゾーン１と複数のオリフィス７とで形成され、隣接する少なくとも二つの光起電力セルゾーン１’、１’’が一つのオリフィス７を形成するアレイ８を有する。この光起電力セルゾーンアレイ８は、基板２の上に被着される。デバイス４２は、また、前記画像ゾーン４によって発出される光を前記オリフィス７の中に反射によって集束させることができる複数の放物線状の集光装置で形成される集光装置アレイ３を含む。この反射は、屈折率の異なる二つの光学媒質３、９の間の界面でか、さもなければ反射面の上で起こり得るが、その場合、集光装置３は、反射面で覆われるているかまたは、例えば金属製の、反射材から完全に成っている。図８は、本発明の実現に適している放物線形状の集光装置を示しているが、画像ゾーン４によって発出される光を反射によって集中することを可能にする別の形状が数多く存在する。
【００７１】
有利には、各集光装置には、個別のカラー画像ゾーン４’、４’’、４’’’が一つ、または一つのピクセルを形成する三つの画像ゾーン４’、４’’、４’’’の群が一つ対応している。前記集光装置アレイ３は、光起電力セルゾーン１のアレイ８と接触している。集光装置アレイ３と画像ゾーン４との間には、一枚のフィルムまたはプレートの形状をした、ここでは「第一の偏光子」と呼ばれる、偏光子１０がある。同様に一枚のフィルムまたはプレート形状の、ここでは「第二の偏光子」と呼ばれる別の偏光子１１は、光源６と電気光学変調器５との間にあり、また好ましくは電気光学変調器５と光学接触している。
【００７２】
本発明によるデジタルディスプレイスクリーン４０、４１、４２は、固定式または携帯型の電子機器に内蔵することができる。この機器は本発明の別の目的を形成する。これは詳細には、携帯電話、電子書籍、ポータブルテレビスクリーン、ポータブルコンピュータスクリーンであり得る。これはまた、例えば、固定式テレビスクリーンまたは広告用ディスプレイスクリーンなどの、より大きいサイズの固定式機器でもあり得る。本発明によるデジタルディスプレイスクリーン４０、４１、４２は、タッチ式すなわち接触感知式のフィルムまたはコーティングを有していてよく、それによりタッチスクリーンが得られる。
【００７３】
本発明の全ての実施形態において、光起電力セル１は、公知の適切なあらゆる薄層技術を利用することができる。屋内で使用されるデバイス向けのスクリーンについては、低光度での優れた変換効果を有するセル（例えば非晶質または微結晶シリコンベースのセル）を利用することが望ましい、というのも前記セルは、主に散乱光をキャプチャするものだからである。
【００７４】
本発明の全ての実施形態において、本発明によるディスプレイデバイス４０、４１、４２は、その特性を改善するかまたはそれらを特定の或る使用状況に適応させる他の構成部品を含むことができる。例として、該ディスプレイデバイスは、カラーフィルタ、偏光フィルタ、レンズ素子、散光器、保護層、反射防止層という構成要素のうちの一つ以上を含むこともできる。ディスプレイデバイス４０、４１、４２は、ソフトスクリーンであってもよい。
【００７５】
一般に、本明細書は、ＰＶセルによって生み出される電気エネルギーを回収するための電気接点および電気接続の位置づけおよび被着に言及していない。当業者は、その一般的な専門知識を活用することによってこれらの接続を容易に行うであろう。
【００７６】
発明の効果
本発明は多くの利点を有する。本発明は、ＰＶモジュールの質の安定を保ちながらも、その製造プロセスに求められる時間を削減するものである。すなわち、明白な棄却率を示す工程である、レンズアレイの鋳型からの取出し工程が省かれる。接着剤塗布工程および場合によっては鋳型の表面処理工程もまた省かれる。
【００７７】
従来技術によるディスプレイデバイスと比較して、本発明のディスプレイデバイス４０は、また、デバイスの中にあるガラスシートの厚みによって決定される、デバイスの全体の厚みが削減される。すなわち、従来技術によるディスプレイデバイスにおいて、カラー画像ゾーンは、一般に、特有の基板（典型的にはガラスシート）の上に被着される。ディスプレイデバイス４０では、この余分な基板から解放され、カラー画像ゾーンはＰＶアレイの基板の上に直接被着される。厚みに加えて、デバイス内でのガラスシートの増加は、薄いシート状のガラスが高価な製品であるため、その原価を上げる。本発明は、したがって、ディスプレイデバイス４０の製造費用を減らすことを可能にする。
【符号の説明】
【００７８】
１  光起電力（ＰＶ）セルゾーン
２  ＰＶセルの基板
３  レンズアレイ
４  カラー画像ゾーンアレイ
５  電気光学変調器
６  （バックライト）光源
７  ＰＶセルゾーン間のオリフィス
８  ＰＶセルゾーンアレイ
９  テクスチャード加工された光学層
１０  第一の偏光子
１１  第二の偏光子
１２  電子発光ダイオード
１３  視準装置
１４  レンズアレイの頂部
１５  レンズアレイの谷部
１６  ディスプレイデバイス
１７  レンズアレイ用の接着剤
１８  一体型カラーフィルタのないディスプレイモジュール
１９  レンズアレイのレンズ
２０  テクスチャード加工された偏光子
２１  空間
２２  一体型カラーフィルタを有するディスプレイモジュール
２３  うねり
３０  レンズアレイおよびカラー画像ゾーンアレイの付いた半透明のＰＶモジュール
３１  カラー画像ゾーンアレイのない、レンズアレイの付いた半透明のＰＶモジュール
３２  テクスチャード加工された偏光子の頂部
３３  テクスチャード加工された偏光子の谷部
４０  本発明によるディスプレイデバイス
４１  本発明によるディスプレイデバイス
８０  レンズバンド
８１  レンズバンド
８２  球面六角レンズ
８４  フリーバンド（オリフィス）
８５  光起電力セルゾーン
８６  三重の点
【図１ａ】
0006438473.tif 000002
【図１ｂ】
0006438473.tif 000003
【図２ａ】
0006438473.tif 000004
【図２ｂ】
0006438473.tif 000005
【図２ｃ】
0006438473.tif 000006
【図２ｄ】
0006438473.tif 000007
【図２ｅ】
0006438473.tif 000008
【図２ｆ】
0006438473.tif 000009
【図２ｇ】
0006438473.tif 000010
【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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