(57)【要約】（ａ）複数の偏光子（４）、（ｂ）画像光（６）を放射または透過させる複数のピクセル（３）、（ｃ）二つの隣接する光起電力活性領域（１’、１”）が孔（２）を形成し前記光起電力活性領域はピクセル（３）と偏光子（４）との間に配置されている、複数の光起電力活性領域（１）および複数の孔（２）、を含む偏光光起電力モジュールを備えるディスプレイ装置につき、前記偏光子（４）が半反射型であり、平面、凹面または凸面から選択されかつ放物線、円錐形、ピラミッド形、四面体形、半円筒形または円筒‐放物線の形状を有する一つまたは複数の面によって構成され、前記偏光子（４）は、一方では前記光起電力活性領域（１）上に環境光（５’）の第一の直線偏光成分（Ｐ１）を反射によって集中させるように、もう一方では偏光光起電力モジュールを通して環境光（５”）または画像光（６’）の第二の直線偏光成分（Ｐ２）を透過させるように構成されている。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下記の、
（ａ）複数の偏光子（４）、
（ｂ）画像光（６）と呼ばれる光を放射、または透過させる複数のピクセル（３）、
（ｃ）二つの隣接する光起電力活性領域（１’、１”）が孔（２）を形成し前記光起電力活性領域はピクセル（３）と偏光子（４）との間に配置されているものである、複数の光起電力活性領域（１）および複数の孔（２）、
を含む偏光光起電力モジュール（１８）を備え、
前記装置は、前記偏光子（４）が半反射型であり、平面、凹面または凸面から選択されかつ放物線、円錐形、ピラミッド形、四面体形、半円筒形または円筒‐放物線の形状を有する一つまたは複数の面によって構成されており、前記偏光子（４）は、一方では前記光起電力活性領域（１）上に環境光（５’）の第一の直線偏光成分（Ｐ１）を反射によって集中させるように、もう一方では前記偏光光起電力モジュールを通して環境光（５”）または画像光（６’）の第二の直線偏光成分（Ｐ２）を透過させるように構成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
前記偏光子（４）が、反射性帯網によって構成され、その幅およびそれらを隔てる距離は有利には４００ナノメートル未満であることを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記光起電力活性領域（１）が、前記偏光子（４）の最大集光平面の近傍に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
複数のピクセル（３）がインターピクセルマトリクス（１３）によって互いに分離されており、前記光起電力活性領域（１）がインターピクセルマトリクス（１３）と一列に並んでいることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記光起電力活性領域（１）および前記偏光子（４）は、基本パターンの連続または不連続網に組織化され、全ての形状タイプ、特に湾曲形状、例えば円形、平面形状、例えば多角形、角柱、または六角形を区画することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記ピクセル（３）は、場合によっては色フィルタに結合された電子‐光学変調器、またはエレクトロルミネッセント材料から構成されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記画像光は、装置内で全体的にまたは部分的に反射された環境光の一部、および／または装置によって放射された光の一部に対応することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
さらに一つまたは複数の他の偏光子、および／または画像光を偏光するのに役立つ四分の一波長板を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
さらに、例えば反射防止表面、紫外線防止表面、またはタッチ検出表面のような機能表面を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
集光装置（４）および光起電力活性領域（１）から構成される、請求項１〜９のいずれか一つに記載のディスプレイ装置の一部の製造方法であって、下記の：
（ａ）複数の光起電力活性領域（１）および複数の孔（２）から構成される半透明光起電力モジュールが供給され、前記光起電力活性領域（１）は透明基板（８）上に堆積された複数の薄層から形成されている、半透明光起電力モジュールの供給；
（ｂ）第一の透明樹脂層（８）を堆積させ、次に集光装置の幾何学的形状を形成するように前記樹脂（８）を構造化する；
（ｃ）前記樹脂（８）の構造化された面上に、反射性材料である適合する層を堆積させる；
（ｄ）反射性層をその表面全体で帯状に、集光装置の頂点の高さの位置でエッチングする；
（ｅ）第二の平坦化透明樹脂層（７）を堆積させる；
ことからなる工程を順番に含むことを特徴とする、製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一つに記載のディスプレイ装置を含むことを特徴とする、据え置きまたは携帯用の、剛性または可撓性の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つまたは複数の偏光子を含み半透明光起電力モジュールを内蔵する電子ディスプレイ装置の一部分をなす、放射型、反射型または半透過型スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明では、スクリーンを備える電子装置であって、前記装置によって発生した光（放射型スクリーン）および／または環境光（反射型および半透過型スクリーン）の適切な誘導によって画像または電光メッセージを表示することが可能な装置をディスプレイ装置と呼ぶ。
【０００３】
これらのスクリーンの大部分は、通常一つまたは二つの偏光子を含む液晶またはエレクトロルミネッセントスクリーンである。偏光子の二つの性能基準とは、一つは入射光の第一の直線偏光成分の透過率を最大化することであり、もう一つは減衰係数、すなわち第一の直線偏光成分と第二の直線偏光成分（第一の成分に直交する）との間の透過率の比率を最大化することである。したがって偏光子は、入射光の第一の直線偏光成分を全て通過させ、第二の直線偏光成分の全てを（吸収または反射によって）遮断するときに、理念的には最も高性能となるであろう。
【０００４】
ディスプレイ装置で最も多く使用されている標準的な偏光子は、第一の直線偏光成分の約８５％を透過させ、第二の成分の９９％以上を吸収する有機偏光子である。効率を上げかつ前記有機偏光子の厚さを減らすために、一般に英語で「ｗｉｒｅ‐ｇｒｉｄ  ｐｏｌａｒｉｚｅｒ」、または頭字語でＷＧＰと呼ばれる、別の型の無機偏光子が作製された。ＷＧＰは、可視光線の波長より幅が小さい孔によって分離されている多数の反射性金属帯によって構成されており、第二の直線偏光成分を反射するという点で有機偏光子とは異なっており、半反射型または半透過型偏光子というそれらの名称はそこに由来している。そのコストだけがそれらの使用に対するブレーキとなっているが、ロールでの製造方法（英語で広く「ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｒｏｌｌ」と呼ばれる）により、そのコストの低下が目指されている。
【０００５】
半透過型偏光子を、前記偏光子の下方に配置された中実のプレートの光起電力モジュールに組み合わせることによって、電気エネルギーを生成しながら、標準的な偏光子の一つ、およびそのようなスクリーンで使用される後方反射器の代用をすることが可能である。しかしながらそのようなシステムでは、環境光の５０％が第一の偏光子内で消失し、残りの５０％は、ピクセルの明るさまたは暗さの状態に応じて、第二の半透過型偏光子によって反射されるかまたは透過される。したがって、平均して環境光の２５％だけが光起電力モジュールによって電気に変換される。さらに、スクリーンに表示される画像に応じて、光起電力モジュールが受ける光度はその表面全体において均一ではなく、それは、前記光起電力モジュールが直列接続された電池から構成されている場合には問題となる。実際、電池の一つが他の電池の照明より小さい照明の下方にあるとき、電流は直列接続されている電池全てにおいて同じように減少するので、この電池の電気生成の低下は他の電池全てに影響するであろう。
【０００６】
前記スクリーンの全てのタイプと両立し得る別の方法は、光起電力材料をナノメートルスケールで「ワイヤグリッド」形態に直接組み立てることであり、それによって、光起電力材料は、非透過光の直線偏光成分の変換によって電気エネルギーを生成しながら、偏光子の役割を果たす（文献Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ａ：Ｐｕｒｅ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、２００８、ｖｏｌ．１０、ｐ．４４０１４−Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｏｋｙｏ）。しかしながら、そのような構造の製造は、複雑かつ高コストな方法によるナノメートルスケールでのエッチングを制御する必要があり、したがって工業化は困難である。また、特に製造されるナノ構造の厚さに関係する、偏光効率と光起電力変換効率との間の妥協点を見つける必要がある。今日までに達成した性能は、変換効率約０．２％および減衰係数約５と極めて脆弱であり、それはコンセプトを証明してはいるが、スクリーンに内蔵するには容認し難い状態にとどまっている。
【０００７】
変形例は、同様の有機材料混合物の異方性構造化から偏光子および光起電力吸収器を作製することからなる（国際公開第２０１２／１４２１６８号および文献Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、２０１１、ｖｏｌ．２３、ｐ．４１９３、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ  Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ）。この変形例の主な利点は、電気エネルギーを生成するために、環境光（標準的な有機偏光子内に吸収されることによって消失される光）の二つの直線偏光成分のうちの一つの光エネルギーを本質的に回収することである。しかしながら、効率的であるためには、有機光起電力材料は可視光スペクトルを少なくとも一部分は吸収し、それによってこの偏光光起電力モジュールに着色された外観が与えられ、それが内蔵されているスクリーンの比色分析がかなり変更されるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１４２１６８号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ａ：Ｐｕｒｅ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、２００８、ｖｏｌ．１０、ｐ．４４０１４−Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｔｏｋｙｏ
【非特許文献２】Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、２０１１、ｖｏｌ．２３、ｐ．４１９３、Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ  Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主な目的は、偏光子によって吸収された直線偏光成分の光エネルギーを回収し使用して、それを電気エネルギーに変換するのに適した偏光光起電力モジュールを提案することであり、同時に、スクリーンに表示される画像の質に対して、そのような（偏光および光起電力）モジュールを内蔵する影響を最小にすることである。
【００１１】
本発明の別の目的は、ピクセルの明るさまたは暗さの状態とは無関係に電気エネルギーを生成することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の対象は、ディスプレイ装置、および装置の一部の作製方法、およびそのような装置を含む機器に関する。
【００１３】
本発明によるディスプレイ装置は、少なくとも下記の、
（ａ）複数の偏光子、
（ｂ）画像光と呼ばれる光線を放射、または透過させる複数のピクセル、
（ｃ）二つの隣接する光起電力活性領域が孔を形成し前記光起電力活性領域はピクセルと偏光子との間に配置されているものである、複数の光起電力活性領域および複数の孔、
を含む偏光光起電力モジュールを備え、
前記装置は、前記偏光子が半反射型であり、平面、凹面、または凸面から選択されかつ放物線、円錐形、ピラミッド形、四面体形、半円筒形、または円筒‐放物線の形状を有する一つまたは複数の面によって構成されており、前記偏光子は、一方では前記光起電力活性領域上に環境光の第一の直線偏光成分（Ｐ１）を反射によって集中させるように、もう一方では偏光光起電力モジュールを通して環境光または画像光の第二の直線偏光成分（Ｐ２）を透過させるように構成されていることを特徴とする装置に関する。
【００１４】
前記偏光子は、反射性帯網によって構成され、その幅およびそれらを隔てる距離は有利には４００ナノメートル未満である。反射性帯は通常、互いに平行であり、例えば銀製、アルミニウム製または銅製などの金属製である。それらの帯はまた、順に重ねて堆積された複数の金属層から構成されることも可能である。
【００１５】
集光装置とは、いわゆる「入力面」の空間のゾーンに様々な入射角度を有する光ビームの光を集中させて、いわゆる「出力面」であり一般的に集光装置の頂点に対応する面積のより小さい表面の方へそれを誘導することに適した、光学的集光装置として定義される。そのとき、集光装置の集光率は、入力面に対する出力面の比率として定義される。
【００１６】
本発明では、半反射性集光装置により、環境光の第一の直線偏光成分（Ｐ１）を多重反射によって光起電力活性領域の方へ誘導し、電気エネルギーを生成することが可能になる。したがって、集光装置の頂点は、前記集光装置によって集束された環境光の前記第一の直線偏光成分の大部分が光起電力活性領域の方へ方向付けられるように、光起電力モジュールの活性領域の正面に配置されている。
【００１７】
複数の光起電力活性領域は、単一の光電池、または電気的に直列または並列接続された一組の電池を形成し、光起電力モジュールを形成することが可能である。同様に、複数の独立した電池またはモジュールを形成することも可能である。以下では、一般的に、これらの構成のいずれか一つを「光起電力モジュール」と呼ぶ。前記光起電力活性領域は一つまたは複数の面で活性化することが可能であり、無機または有機、結晶または非結晶、不透明または半透明であり得る一つまたは複数の活物質から構成される。これらの活物質は有利には、アモルファスシリコンまたは微結晶シリコン、ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）、ＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）、ＣＩＧＳ（銅‐インジウム‐ガリウム‐セレニウム）、ＣＺＴＳ（銅‐亜鉛‐錫‐セレニウム）を主成分とする、またはポリマーを主成分とする薄層である。ｐ‐ｉ‐ｎ接合型またはｐ‐ｎ接合型、さらにはタンデム電池接合、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重ね合わされた電池を含むものであることが可能である。それらはまた、可視光、および／または紫外線、および／または赤外線を電気に変換するように設計することが可能である。
【００１８】
本発明による装置のある一つの実施態様によると、前記光起電力活性領域は、前記偏光子の最大集光平面の近傍に配置される。この構成は、光起電力活性領域に方向付けられる環境光の量を最適化し、したがってモジュールの電気生成を最大化することが可能になる。実際、活性領域に集中される光線量は、特に偏光子の表面での環境光の入射角度に左右され、光線の一部は集光装置の表面の反射によって装置の外側に向かって消失する。事実、集光装置は全て、制限された入射光受け入れコーン、すなわちそれを超えると入射光がもはや集束されずに光学装置の外部に送り返される入射角度の限界を有する。この受け入れコーンは集光装置の形状に左右され、集光率、すなわち出力での光束の面積に対する入力での光束の面積の比率が大きいほど制限されている。
【００１９】
別の一実施態様では、複数のピクセルはインターピクセルマトリクス（ｍａｔｒｉｃｅ  ｉｎｔｅｒｐｉｘｅｌ）によって互いに分離されており、光起電力活性領域は、当業者に周知のモアレ現象を最大限減少させるように、前記インターピクセルマトリクスと同列に並んでいる。
【００２０】
装置の補足的な一実施変形例では、光起電力活性領域および偏光子は、基本パターンの連続または不連続網に組織化され、全ての形状タイプ、特に湾曲形状、例えば円形、平面形状、例えば多角形、角柱、または六角形を画定する。この場合、モアレ現象を最大限減少させるために、有利にはインターピクセルマトリクスのピッチに適合された光起電力活性領域網のピッチを選択することが可能である。
【００２１】
様々な実施態様によると、前記ピクセルは、場合によっては色フィルタに結合された電子‐光学変調器、またはエレクトロルミネッセント材料から構成されることが可能である。電子‐光学変調器により、ピクセルの光度を変化させることが可能になり、色フィルタは通常、加算技術ではレッド、グリーンおよびブルー（ＲＧＢ）であり、減算技術ではシアン、マゼンタおよびイエロー（ＣＭＪ）である。加算ＲＧＢ技術は、例えば「液晶ディスプレイ」型ディスプレイ装置では液晶を有する変調器に結合され、一方減算ＣＭＪ技術は、いわゆる「エレクトロウェッティング」型変調器を使用する装置内で利用される。
【００２２】
様々な実施態様によると、画像光は、装置内で全体的にまたは部分的に反射された環境光の一部、および／または装置によって放射された光の一部に対応する。放射型「液晶ディスプレイ」（ＬＣＤ）のディスプレイ装置の場合、装置によって放射される光は、本発明の目的である装置の正面、または光がその内部を伝播する透明な導波路の側面に直接配置された、一般的に白色の一つまたは複数のエレクトロルミネッセントダイオード（ＬＥＤ）によって生成されることが可能である。ＯＬＥＤ型ディスプレイ装置の場合、放射される光は、可視光スペクトルの一部の中で優先的に放射する複数の有機エレクトロルミネッセント源によって生成される。
【００２３】
様々な実施態様によると、ディスプレイ装置は、さらに別の一つまたは複数の偏光子、および／または画像光を偏光するのに役立つ四分の一波長板を含む。例えば有機型または「ワイヤグリッド」型のこれらの偏光子は、公知のＬＣＤまたはＯＬＥＤ型装置内に内蔵される。複数の偏光子および光起電力活性領域を含む本発明によるディスプレイ装置のモジュールは、最後の偏光子および／または前記装置の四分の一波長板の上方に積層されることが可能である。また、偏光面積を節約し、前記ディスプレイ装置の厚さを減らすために、最後の偏光子を交換することが可能である。
【００２４】
図示していない特定の別の実施態様では、ディスプレイ装置はさらに、例えば反射防止表面、紫外線防止表面、またはタッチ検出表面のような機能表面を備える。
【００２５】
本発明によるディスプレイ装置は、時計、電話、電子ブックリーダ、タブレット、さらにはコンピュータのような、据え置きまたは携帯用の、剛性または可撓性の電子機器に内蔵されることが可能である。
【００２６】
集光装置および光起電力活性領域から構成される本発明によるディスプレイ装置の一部の製造方法の一実施例によると、下記のように実施される：
（ａ）複数の光起電力活性領域および複数の孔から構成される半透明光起電力モジュールが供給される、前記光起電力活性領域は透明な基板上に堆積された複数の薄層から形成されている；
（ｂ）第一の透明樹脂層を堆積させ、次に集光装置の幾何学的形状を形成するように前記樹脂を構造化する；
（ｃ）前記樹脂の構造化された面上に、反射性材料である適合する層を堆積させる；
（ｄ）反射性層をその表面全体で帯状に、集光装置の頂点の高さの位置でエッチングする；
（ｅ）第二の平坦化透明樹脂層を堆積させる。
【００２７】
半透明光起電力モジュールの透明基板は一般に、ガラス、さらにはＰＭＭＡ、ＰＥＴまたはポリカーボネート型のポリマーのような固体の透明材料から構成されており、１．５に近似の屈折率を有する。有利には、第一の透明樹脂層の屈折率は、透明基板の屈折率と同一である。この製造方法では、第一の透明樹脂層の構造化は、紫外線照射下で、感光性液体または半液体ポリマー上でフォーム網をプリントする表面加工ローラまたはバッファを使用して、または固体透明材料のプレス（ｅｍｂｏｕｔｉｓｓａｇｅ）によって実施することが可能である。反射性層のエッチング工程は、フォトリソグラフィ方法によって、またはレーザによって実施可能である。第二の樹脂層の屈折率は、インターフェースに対する全体の反射を制限するために第一の樹脂層の屈折率に応じて、しかし同様に入射光の受入れ角度を最大化するために集光装置の形状に応じて、最適化される必要がある。
【００２８】
本発明は、下記の添付図面を参照する、詳細な説明によってより良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】本発明によるディスプレイ装置の一部分の概略的な横断面図であり、その機能を図示している。
【図１ｂ】本発明によるディスプレイ装置の一部分の概略的な横断面図であり、その機能を図示している。
【図２】本発明による放射ＬＣＤ型ディスプレイ装置の構造の概略的な横断面図である。
【図３】本発明による反射ＬＣＤ型ディスプレイ装置の構造の概略的な横断面図である。
【図４】本発明によるＯＬＥＤ型ディスプレイ装置の構造の概略的な横断面図である。
【００３０】
図面は一定の縮尺ではなく、装置の構成要素に関する厚さは、その構造がより良く理解されるよう意図的に誇張されている。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
偏光光起電力モジュール１８と呼ばれる、本発明によるディスプレイ装置の一部分の概略的な横断面図である図１ａおよび図１ｂを参照する。前記偏光光起電力モジュール１８は、複数の光起電力活性領域１、孔２を形成する隣接する二つの光起電力活性領域１’、１”、および複数の半反射型かつ放物線形状の偏光子４を含む。前記偏光子４は、一般的にサイズが制御された金属帯のセットによって形成され、二つの透明材料層７、８間のインターフェースに配置されており、それらの透明材料層は理想的には同一または極めて近い屈折率を有し、その結果このインターフェースを横断する光線の全ての反射現象を制限する。
【００３２】
図１ａに示したように、偏光子４は装置の外部の（したがって装置に到達する前の偏光されていない）天然または人工光源によって放射された環境光５の第一の直線偏光成分５’を反射し、偏光光起電力モジュール１８を介して、第一の成分に直交する第二の直線偏光成分５”を透過させる。その放物線の形状によって、偏光子４は、その第一の直線偏光成分５’の多重反射により環境光５の一部を集光する装置の役割を果たす。それらは、光起電力活性領域１に対して、環境光５の前記第一の直線偏光成分５’が集光装置４によって前記光起電力活性領域１に向けられるように配置されている。
【００３３】
図１ｂは、放射または反射ＯＬＥＤおよびＬＣＤ型装置の出力で通常偏光される、ディスプレイ装置によって放射される画像光６に対する偏光光起電力モジュール１８の機能を図示している。ここで、ディスプレイを可能にする成分は、画像光６が第二の直線偏光成分Ｐ２に対応するように方向付けられていると考えられる。完全なインターフェースの場合、偏光された画像光６の全体が、半反射型偏光子４を通して透過される。実際、層８、４、７において連続して発生する反射または吸収による消失現象は、透過光６’の量を画像から由来する光６の量の約９０％に制限する。そのうえ画像光６の一部は、光起電力活性領域１の背面で反射または吸収される。しかしながら一定の電気生成において、前記光起電力活性領域１の表面屈折は、集光装置４のない標準的な装置と比較すると減少しており、したがって透過される画像光６’の全体量を増加させることが可能になる。
【００３４】
偏光光起電力モジュール１８は、画像の表示を可能にする成分の補足として、もしくは画像光６が通過する最後の直線偏光子の代替物として、ディスプレイ装置に内蔵されることが可能である。図２〜４に記載した使用事例では、偏光光起電力モジュール１８が、そのような装置内に従来内蔵されている最後の直線偏光子の代替物となっている三つの異なるディスプレイ装置を参照している。
【００３５】
図２は、本発明による放射ＬＣＤ型ディスプレイ装置の構造の横断面を概略化したものである。前記装置は特に、ＬＥＤ照明を介して光を発生させることが可能なバックライト１２、およびバックライト１２から出た光を偏光させる第一の直線偏光子１１から構成される。光の偏光平面は、ガラス基板上に堆積された二つの透明電極９’、９’’を用いて操作される電子‐光学変調器１０（この場合には液晶）によって変調することが可能である。ピクセル３は、通常は赤色、緑色および青色の三つの色フィルタから交互に構成され、インターピクセルマトリクス１３によって分離されている。偏光光起電力モジュール１８は、上部偏光子の役割を果たす。透過を最大化し、当業者には公知のモアレ現象を最大限抑えるために、インターピクセルマトリクス１３のピッチに応じて、光起電力活性領域１の網のピッチが選択されるであろう。
【００３６】
図３は、本発明による反射ＬＣＤ型ディスプレイ装置の構造の横断面を概略化したものである。そのような装置の構成は、バックライトおよび第一の偏光子がミラー１４に取り換えられている点で、図２に示した構成とは異なっている。画像光６は、ミラー１４によって反射されピクセル３を通過する環境光に対応する。さらにそこでは、そのような装置の上部電極９’’の上方に標準的に配置されている偏光子は、偏光光起電力モジュール１８に取り換えられている。
【００３７】
具体的な実施例を以下に記載する。インターピクセル１３の間隔３０μｍによって互いに分離された幅１５０μｍのピクセル３の網を含むディスプレイ装置から、２０μｍの孔によって分離された幅１０μｍの光起電力活性帯１の網から形成された光起電力モジュールが供給される。構造化された透明基板８は、１．５に近い屈折率を有する。偏光子４は、上部を平らにした放物線の形状であり、幅３０μｍの入力表面を有し、高さは２０〜４０μｍである。平坦化透明樹脂７が１．５に近い屈折率を有する場合、前記装置の表面での入射環境光の受け入れ角度は６０°である。
【００３８】
図４は、本発明によるＯＬＥＤ型ディスプレイ装置の構造の横断面を概略化したものである。通常、青色、緑色および赤色に放射する三つの異なる有機材料によって交互に構成されるエレクトロルミネッセントピクセル３は、前記エレクトロルミネッセントピクセル３の操作用電子プレート１７上に堆積され、透明材料１６を使用して封止される。封止層１６は、特に酸素および水に対するバリアを形成して、ピクセル３の製造で使用される材料の安定性を増大させることが可能になる。画像光６は、エレクトロルミネッセントピクセル３によって直接放射される。そのような装置の場合、上部偏光子は一般に、環境光の反射を排除することを可能にする四分の一波長板１５に組み合わされる。この偏光子は、本発明による光起電力モジュールに取り換えられる。
【００３９】
結論として、前述のように、本発明は設定した目的に達する。本発明は、光起電力モジュールの孔の位置では画像光の第２の偏光に対して透過性でありながら、光起電力活性領域網で環境光の第一の成分を効果的に集中させることに適した半透過型偏光子を含む電子ディスプレイ装置について記載している。したがって、標準的なディスプレイ装置では従来吸収によって消失する環境光の第一の成分のエネルギーは、電気エネルギーに変換される。
【００４０】
さらに、本発明の目的である装置は、画像の明るさまたは暗さの状態とは無関係に、エネルギーを生成するという利点がある。
【００４１】
さらに、光起電力活性領域の表面屈折は、ユーザに対する偏光光起電力モジュールの環境光の反射を抑えるように最適化されることが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  光起電力活性領域
２  孔
３  ピクセル
４  半反射型偏光子
５  環境光
６  画像光
７  第一の透明誘電体材料層
８  第二の透明誘電体材料層
１０  電子‐光学変調器
１１  第一の偏光子
１２  バックライト
１３  インターピクセル
１４  ミラー
１５  四分の一波長板
１６  封止層
１７  操作用電子プレート
１８  偏光光起電力モジュール
【図１ａ】
2017538956.tif 000003
【図１ｂ】
2017538956.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2017538956.tif 000009
2017538956.tif 000010
2017538956.tif 000011
2017538956.tif 000012
2017538956.tif 000013