Дисплейний пристрій підвищеної яскравості з інтегрованими фотогальванічними елементами

Реферат: Дисплейний пристрій (1), зокрема цифровий дисплейний екран з інтегрованими фотогальванічними елементами, що містить (а) матрицю (3) зон (4) зображення, яка випромінює світло або підсвічується позаду джерелом (2) світла, розташованим позаду матриці (3) зон (4) зображення, (b) матрицю (6), утворену множиною фотогальванічних елементів (7, 8) і множиною отворів (13), при цьому в згаданій мережі два сусідні фотогальванічні елементи утворюють отвір, (с) матрицю (5) лінз, що дозволяє фокусувати світло, що випромінюється згаданими зонами (4) зображення, в отвір (13) між двома сусідніми фотогальванічними елементами (7, 8), при цьому згаданий пристрій (1) відрізняється тим, що згадана матриця (5) лінз розташована між згаданою матрицею (3) зон (4) зображень і згаданою матрицею (6) фотогальванічних елементів (7, 8). UA 114285 C2 (12) UA 114285 C2 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ Винахід стосується галузі дисплейних пристроїв і, зокрема, галузі дисплейних екранів з підсвічуванням. Такі екрани, що містять велике число підсвічуваних позаду пікселів відомі вже давно і застосовуються в телевізорах, комп'ютерах і портативних пристроях невеликого розміру, таких як мобільні телефони, ігрові консолі і калькулятори. У цьому випадку під зоною зображення "з підсвічуванням" потрібно розуміти зону зображення, яка знаходиться перед джерелом світла, яке освітлює її позаду. Зоною зображення може бути, наприклад, один піксель, множина пікселів або частина пікселя (наприклад, рідкокристалічного пікселя), або смуга плівки, на якій надруковане зображення. В екрані з підсвічуванням джерело розсіяного світла розташоване позаду площини пікселів для поліпшення контрастності. Як правило, портативні пристрої одержують електричне живлення від батарейок, термін служби яких є важливим фактором, що зумовлює зручність їх використання. Щоб збільшити цей термін служби в ці портативні пристрої вбудували фотоелементи, які виробляють частину струму, необхідного для роботи згаданого пристрою. Оскільки простір для розміщення фотоелементів на зовнішній поверхні згаданих портативних пристроїв є дуже обмеженим, бажано інтегрувати фотоелементи в екран дисплея. Можна привести ряд прикладів такого інтегрування. Згідно з першим підходом, наносять напівпрозорі фотогальванічні елементи (див. ЕР1174756 (ЕТА), US 7206044 (Motorola), WO 2009/052326, US 2010/284055, WO 2009/065069 (Qualcomm), US 2010/245731 (Intel)). Згідно з іншим підходом, фотогальванічні шари наносять у вигляді смужок, між якими проходить світло від пікселів (див. US 2002/0119592 (BP), US 4795500 (Sanyo), WO 2009/098459 (M-Slov)). Всі ці підходи приводять до одержання екранів зі слабкою яскравістю або до того, що площа фотогальванічних елементів, яка для даного типу елемента пропорційна перетворюваній енергії, виявляється невеликою. У документі US 2007/0102035 (X. Yang) представлений інший підхід такого інтегрування, згідно з яким фотоелементи, які покривають зони, розташовані на поверхні екрана, збирають оточуюче розсіяне світло, при цьому система лінз, розташована позаду екрана дисплея, фокусує світло підсвічування на зонах, не покритих фотоелементами. Однак ці фотоелементи не повинні приводити до погіршення характеристик зображення або яскравості екрана, в який вони інтегровані, тому загальна площа, доступна для цих фотоелементів, є дуже обмеженою; дійсно, ширина фотоелементів не повинна набагато перевищувати простір між двома пікселями, який намагаються мінімізувати для збільшення розрізнення екрана. Якщо фотоелементи є більшими і, тим паче, якщо вони частково перекривають поверхню пікселів, як у варіанті виконання, описаному у вищезгаданому документі US 2007/0102035, це приводить до зниження яскравості і розрізнення зображення, що генерується на екрані. У цьому ж документі представлений інший варіант виконання, в якому світло підсвічування фокусують в просторі між фотоелементами за допомогою лінзи, розташованої між джерелом світла підсвічування і підкладкою, на якій знаходиться піксельна мережа; недоліком цього варіанта виконання є необхідність виключно точного позиціонування лінзи як по її бічному положенню, так і по відстані відносно фотоелементів. Крім того, він не дозволяє інтегрувати джерело світла для підсвічування безпосередньо в підкладку польових транзисторів, які керують рідкими кристалами, які утворюють пікселі екрана. Таким чином, даний винахід закликаний запропонувати дисплейний екран з інтегрованими фотогальванічними елементами, який поєднує в собі велику активну фотогальванічну площу з високою яскравістю відбивання. Переважно це інтегрування фотогальванічних елементів не вимагає внесення значних змін в концепцію дисплейного екрана і, зокрема, в частини "керування пікселями", щоб можна було використовувати відомі конструкції екранів. КОРОТКИЙ ВИКЛАД СУТІ ВИНАХОДУ У рамках даного винаходу цей результат досягається за рахунок правильного об'єднання трьох основних елементів: піксельної мережі, що генерує зображення, множини фотогальванічних елементів і множини лінз, що утворюють мережу лінз. Кожний з цих трьох елементів характеризується своєю формою, розміром і розташуванням відносно інших елементів для одержання цифрового дисплейного екрана з інтегрованими фотогальванічними елементами. Першим об'єктом винаходу є дисплейний пристрій, зокрема, цифровий дисплейний екран з інтегрованими фотогальванічними елементами, що містить: (а) мережу зон зображення, які випромінюють світло або, які підсвічуються джерелом світла, розташованим позаду мережі зон зображення; 1 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (b) мережу, яка утворена множиною фотогальванічних елементів і множиною отворів і в якій два сусідні фотогальванічні елементи утворюють отвір; (с) мережу лінз, що дозволяє фокусувати світло, яке випромінюється згаданими зонами зображення, в отвір між двома сусідніми фотогальванічними елементами, при цьому згаданий пристрій відрізняється тим, що згадана мережа лінз розташована між згаданою мережею зон зображення і згаданою мережею фотогальванічних елементів. Пристрій відповідно до винаходу містить мережу зон зображення. Мова може йти про пікселі. Термін "піксель" включає в себе або окремий піксель єдиного кольору, або множину частин пікселя (як правило, три, тобто синього, червоного і зеленого кольору), які взаємодіють для створення світлової плями певного кольору залежно від сили світла, яке випромінюється кожною зоною. Ці зони зображень або пікселі утворюють впорядковану мережу; технології одержання зображення за допомогою пікселів відомі фахівцеві. Екран, відповідно до винаходу, може підсвічуватися джерелом світла, розташованим позаду зон зображень або пікселів (наприклад, у випадку екрана типу LCD (Liquid Crystal Display) або у випадку рекламного щита, що містить зони зображень у вигляді паралельних друкованих смуг, переважно напівпрозорих), і/або пікселі можуть активно випромінювати світло (наприклад, електролюмінесцентні пікселі). Екран може бути м'яким або жорстким. На своїй зовнішній стороні він може містити тактильний шар або плівку, щоб користувач міг вводити дані тактильно. В інших варіантах виконання зони зображень, тобто пікселі і/або частини пікселів, впорядковані таким чином, щоб різні групи зон зображень, пікселі або частини пікселів генерували різні зображення. Крім того, пристрій відповідно до винаходу містить множину фотогальванічних елементів, які утворюють або містять множину отворів, через які може проходити світло від зон зображення або пікселів. Згадані отвори можуть мати будь-яку форму, наприклад, прямокутну або круглу. Згадані елементи можна наносити на відповідну підкладку, наприклад, пластину або плівку; в подальшому фотогальванічні елементи, нанесені на підкладку, будуть називатися "фотогальванічною пластиною", що абсолютно не значить, що вона повинна бути механічно жорсткою. Навпаки, згадана підкладка може бути м'якою, гнучкою. Згадані фотогальванічні елементи можуть мати будь-яку форму, але переважно ця форма є прямокутною. Вони можуть бути виконані у вигляді паралельних смуг, що чергуються з пустими смугами (отворами), тобто які не містять фотогальванічних елементів. Переважно ці смуги є рівновіддаленими і утворюють впорядковану мережу. Завдяки отворам, фотогальванічна пластина частково є прозорою; так зване зовнішнє оптичне пропускання (T ext) фотогальванічної пластини в основному визначається часткою площі, яку займають фотогальванічні елементи, і їх власним оптичним пропусканням. Переважно згадані фотогальванічні елементи є фотогальванічними елементами у вигляді тонкого шару на основі аморфного або мікрокристалічного кремнію, оскільки цей тип елементів найбільш підходить для перетворення світла слабкої сили (розсіяне світло, світло всередині приміщень); однак фотогальванічні елементи можна виконувати за допомогою будь-якої іншої відповідної технології, наприклад, на основі CdTe або CIGS (мідь - індій - галій - селеній) або на основі полімерів. Мова може йти про переходи типу p-i-n або p-n або про тандемні елементи, тобто які включають в себе два розташованих один над одним елементи, які переважно поглинають різні частини світлового спектра. Вони можуть бути виконані з можливістю перетворення видимого світла і/або ультрафіолетового світла і/або інфрачервоного світла в електрику. Вони можуть бути щонайменше частково прозорими для видимого світла. Вони можуть бути захищені захисним шаром, який переважно включає в себе противідбивний шар. Пристрій відповідно до винаходу містить також множину лінз. У цьому випадку під "лінзою" потрібно розуміти будь-який пристрій з ізотропного або не ізотропного прозорого матеріалу, що має властивість відхиляти і/або концентрувати або змушувати розходитися світлові промені. У цьому випадку термін "лінза" означає призми. Як правило, ця множина лінз являє собою плівку або пластину, яка містить множину лінз. Мова може йти про круглі лінзи у вигляді окружності, однак переважною є мережа лінз у вигляді ряду ідентичних прямолінійних лінз, подовжня вісь яких паралельна смугам фотогальванічних елементів. Надалі ця множина лінз буде називатися "пластиною лінз" або "мережею лінз" незалежно від варіанта виконання. Переважно площина фотогальванічної пластини, площина мережі лінз і площина пікселів є по суті паралельними, однак ці площини можуть бути вигнутими (залишаючись при цьому паралельними), зокрема, у випадку, коли екран є м'яким екраном. Пластини лінз можуть бути виконані з відповідного прозорого пластичного матеріалу, такого як ПЕТ. Згідно з винаходом, форму лінз, їх оптичні характеристики і їх розташування відносно фотогальванічної пластини визначають таким чином, щоб світловий пучок, що виходить із зони 2 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зображення (наприклад, пікселя або частини пікселя) і що проходить через лінзу, на виході лінзи за рахунок ефекту відхилення і/або оптичної концентрації одержував напрямок, що дозволяє йому проходити щонайменше частково, але переважно повністю через отвір між двома суміжними фотогальванічними елементами. Якщо все світло від пікселів повністю проходить через отвори, то так зване внутрішнє оптичне пропускання (Tin) фотогальванічної пластини є максимальним. Однак задача винаходу вирішується, навіть якщо фотогальванічною пластиною поглинається тільки частина світу, що надходить від пікселів. Як правило, кожній лінзі відповідає отвір відповідної форми і розміру. Загалом, лінзи, які утворюють пластину лінз (і переважно розташовані таким чином, щоб утворити мережу лінз), можуть мати будь-яку форму або будь-які відповідні характеристики; зокрема, мова може йти про плоско-опуклі або двоопуклі лінзи, або про сферичні і/або несферичні лінзи, або про симетричні і/або несиметричні лінзи, або про лінзи зі змінним індексом. Зокрема, мережу зон зображень переважно розташовують відносно пластини лінз і відносно фотогальванічної пластини таким чином, щоб світло, що надходить від кожної зони зображення або частини зони зображення на відповідну лінзу пластини лінз, відхилялося і/або концентрувалося цією лінзою таким чином, щоб повністю або щонайменше переважно проходити через один з отворів фотогальванічної пластини. У переважному варіанті виконання згадана мережа лінз містить ряд ідентичних прямолінійних лінз, подовжня вісь яких паралельна смугам фотогальванічних елементів. Щоб уникнути паразитних відбивань при проходженні від пластини лінз до фотогальванічної пластини і навпаки, обидві пластини можна скріпити клеєм, або вони можуть являти собою одну пластину, що містить одночасно фотогальванічні елементи і лінзи. Загалом, щоб щонайменше частково усунути відбивання оточуючого світла на поверхні фотогальванічної пластини, вона може містити щонайменше один противідблисковий шар. У цьому випадку цей термін означає спеціальне покриття або поверхневу обробку згаданої фотогальванічної пластини, або оптичне мікроструктурування поверхні, або багатошарове покриття, що містить шари з різними коефіцієнтами заломлення. Переважно пристрій відповідно до винаходу характеризується високим внутрішнім пропусканням (Tin) і низьким зовнішнім пропусканням (T ext) фотогальванічної пластини, що одержують завдяки правильно вибраній і позиціонованій пластині лінз, як було указано вище. Таким чином, одночасно одержують зображення з хорошими розрізненням і яскравістю і велике фотогальванічне перетворення зовнішнього світла. З іншого боку, при відсутності пластини лінз два пропускання Tin і Text мають однаковий порядок величини, і якість зображення одержують зі шкодою для фотогальванічного перетворення. Іншим об'єктом винаходу є зборка з фотогальванічної пластини і відповідної мережі лінз, яку можна накласти на цифровий дисплейний екран для одержання описаного вище цифрового дисплейного екрана з інтегрованими фотогальванічними елементами. Зокрема, зборка може бути виконана з прозорої підкладки або плівки, переважно м'якої або напівжорсткої, як правило, з полімерного матеріалу, на який наносять згадану мережу лінз і на який наносять мережу фотогальванічних елементів. У випадку необхідності, останні можна покрити захисним шаром, як було указано вище, наприклад, поверхневим покриттям (тонким шаром) або м'якою плівкою. Згаданий захисний шар може бути суцільним або переривчастим. Ця зборка, яка буде називатися "фотогальванічною плівкою (або пластиною) з інтегрованими лінзами" може бути накладена і закріплена, наприклад, за допомогою клею на зовнішній поверхні цифрового дисплейного екрана. Переважно ця зовнішня поверхня є гладкою: вона може бути плоскою або вигнутою, жорсткою або м'якою. Ця фотогальванічна плівка або пластина з інтегрованими фотогальванічними елементами містить також електроди, як правило, у вигляді тонкої плівки, необхідні для з'єднання фотогальванічних елементів між собою і для збирання струму. Ще одним об'єктом винаходу є спосіб виготовлення цифрового дисплейного екрана з використанням фотогальванічної пластини з інтегрованими лінзами відповідно до винаходу, який включає в себе наступні етапи: забезпечують цифровий дисплейний екран, що містить гладку зовнішню поверхню, забезпечують фотогальванічну пластину з інтегрованими лінзами і згадану фотогальванічну пластину з інтегрованими лінзами укладають і кріплять, переважно, за допомогою клею на згаданий цифровий дисплейний екран для одержання цифрового дисплейного екрана з інтегрованими фотогальванічними елементами. Після укладання фотогальванічної пластини на зовнішню поверхню екрана виконують електричне з'єднання між електродами фотогальванічної пластини з інтегрованими лінзами і елементом електричного живлення екрана, щоб електрична енергія, яка генерується фотогальванічними елементами могла брати участь в електричному живленні портативного електронного апарату, що містить згаданий екран; це живлення може відбуватися напряму або опосередковано (за рахунок 3 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зарядки засобу накопичення електричної енергії, такого як акумуляторна батарея або конденсатор). КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ На фіг. 1-9 схематично представлені варіанти виконання винаходу, але вони не обмежують винахід. Мається на увазі, що всі представлені варіанти і версії виконання можна комбінувати між собою. На цих фігурах показані тільки деякі компоненти, необхідні для роботи дисплейного екрана і добре відомі фахівцеві, зокрема, шар польових транзисторів, який є суттєвим для генерування зображення на рідкокристалічному екрані. ОПИС ПЕРЕВАЖНИХ ВАРІАНТІВ ВТІЛЕННЯ На фіг. 1 схематично представлений перший варіант виконання винаходу. Фігура являє собою поперечний розріз по дисплейному екрану відповідно до винаходу. Дисплейний екран 1 відповідно до винаходу містить мережу 3 зон 4 зображень (які можуть бути пікселями) з підсвічуванням від джерела 2 світла, як правило, плоского, розташованого позаду мережі 3 зон зображень. Плоске джерело 2 світла може бути розсіювальною пластиною. У версії цих варіантів виконання мережа 3 пікселів 4 не підсвічується джерелом 2 світла, і кожний піксель 4 сам по собі є джерелом світла, наприклад, за рахунок ефекту електролюмінесценції. Як було указано вище, кожний піксель 4 може бути утворений множиною ділянок різного кольору, як правило, трьома ділянками (червоною, синьою, зеленою). Це показано на фіг. 1 і застосовно для всіх варіантів виконання даного винаходу. Екран 1 відповідно до винаходу містить також мережу 6 смуг фотогальванічних елементів 7, 8; на фігурі не показана підкладка, на якій вони нанесені. Екран 1 містить також мережу 5 лінз, яка містить ряд ідентичних прямолінійних лінз, подовжня вісь яких паралельна смугам фотогальванічних елементів 7, 8. Згадана мережа лінз розташована між згаданою мережею 3 зон 4 зображень і згаданою мережею 6 фотогальванічних елементів 7, 8. Мережа 5 лінз може являти собою ряд ідентичних прямолінійних або інших лінз 12, які можуть бути плоско-опуклими або двоопуклими або іншими; вони можуть бути симетричними або несиметричними, сферичними або несферичними. Переважно згадана мережа 5 лінз виробляє ефект індивідуальної лінзи для кожного пікселя 4, фокусуючи світло, що надходить від пікселя 4, в отвір 13. Як показано пунктирною лінією, відповідна лінза мережі лінз концентрує світловий пучок від пікселя 4 таким чином, щоб як можна точніше спрямувати його через відповідний отвір 13 фотогальванічної мережі 6. Як буде показано нижче, у випадку, коли частина світлового пучка, що випромінюються пікселем 4, піддається паразитним відбиванням, що заважають йому проходити через отвір, якість зображення, що сприймається спостерігачем 9, може певною мірою знизитися, але при цьому можна рекуперувати світлову енергію, яка розсіюється, що не пропускається для генерування додаткової фотогальванічної енергії за допомогою фотогальванічних елементів, розташованих на внутрішній стороні фотогальванічної пластини, поверненої до пікселів 4. Як правило, пікселі або зони 4 зображень не обов'язково повинні знаходитися в одній площині і можуть бути розташовані в декількох по суті паралельних площинах. Пікселі 4 можуть ділитися на комірки для кольорового відображення, відповідно до відомих фахівцям технологій, наприклад, кожний піксель може бути розділений на три комірки червоного, зеленого і синього кольору. У всіх варіантах виконання винаходу фотогальванічні елементи 7 можуть бути виконані за будь-якою відомою відповідною тонкошаровою технологією. У випадку екранів, призначених для використання всередині приміщень, переважно використовувати елементи з хорошою ефективністю перетворення при слабкій освітленості (наприклад, елементи на основі аморфного або мікрокристалічного кремнію), оскільки ці елементи будуть в основному вловлювати розсіяне світло. У всіх варіантах виконання винаходу екран 1, відповідно до винаходу, може містити інші компоненти, які поліпшують його характеристики або які адаптують їх до певних конкретних ситуацій використання. Наприклад, він може також містити один або декілька наступних елементів: кольоровий фільтр, поляризаційний фільтр, елемент лінзи, розсіювач світла, захисний шар. Екран 1 може бути також м'яким екраном. На фіг. 2 схематично показана версія цього першого варіанта виконання, яку можна комбінувати зі всіма іншими варіантами виконання винаходу, в якій мережа 6 фотогальванічних смуг захищена захисним шаром 17, який може бути жорстким або м'яким, суцільним або переривчастим; наприклад, мова може йти про полімерну плівку. Цей шар може включати в себе противідблисковий шар 11, переважно на зовнішній стороні (тобто на стороні, повернутій 4 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 до спостерігача 9). Згаданий противідблисковий шар 17 може являти собою підкладку, на яку наносять згадану мережу 6 смуг фотогальванічних елементів 7, 8. На фіг. 3 схематично і спрощено показана інша версія аналогічного варіанта виконання. Мережа 3 пікселів може бути виконана з підсвічуванням (білі стрілки), при цьому на фігурі джерело світла не показане. Оптичні шляхи пучків, які випромінюються з кожної з трьох зон пікселів 4, освітлені. На фіг. 4 схематично і спрощено показаний інший окремий варіант виконання, в якому світловий пучок 21, який випромінюється із зони 4 зображення, є таким, що розходиться; це можна одержати, наприклад, з пікселем 4 типу LCD з підсвічуванням за допомогою світлового пучка 22, що розходиться (як показано на фіг. 4), або за допомогою електролюмінесцентного пікселя типу LED або OLED (на фігурі цей варіант не показаний). У цьому випадку переважно відповідна лінза 12 є такою, що збирається з першою опуклою стороною 34 і, у випадку необхідності, з другою опуклою стороною 35, щоб зменшити фокусну довжину лінзи 12 і одержати, таким чином, світловий пучок 23, що сходиться, який фокусується на отворі 12 після свого проходження через лінзу 12, і/або збільшити вихідний кут світлового пучка, який виходить. В іншому варіанті виконання, схематично і спрощено показаному на фіг. 5, світловий пучок 21, який випромінюються від пікселя 4, є такими, що сходиться; це можна одержати, наприклад, з пікселем 4 типу LCD з підсвічуванням за допомогою світлового пучка 22, що сходиться. При цьому відповідна лінза 12 може бути розсіюючою з першою увігнутою стороною 24 і, у випадку необхідності, з другою увігнутою стороною 25, щоб збільшити фокальну довжину лінзи і одержати, таким чином, пучок світла 22, який сходиться і сфокусований на отворі 13, фокальна площина якого буде зміщена по мірі віддалення від пікселя. Ця необхідність може виникнути, наприклад, для збільшення загальної товщини пластини лінз і/або для зменшення вихідного кута світлового пучка. В іншому варіанті виконання, схематично і спрощено показаному на фіг. 6, світловий пучок 21, який випромінюється із зони зображення, є паралельним; це можна одержати, наприклад, з пікселем 4 типу LCD з підсвічуванням за допомогою паралельного світлового пучка 22. У цьому випадку відповідна лінза 12 може бути такою, що збирається з опуклою стороною, щоб забезпечити сходження світлового пучка в фокальній площині, близькій до відповідного отвору 13 фотогальванічної пластини 6. У ще одному варіанті виконання, схематично і спрощено показаному на фіг. 7, отвори 50, 51, 52 фотогальванічної пластини 6 і лінзи 60, 61, 62 пластини 5 лінз суміщені зі світлом, що випромінюється тільки частиною 40, 41, 42 пікселя 4. Ця частина 40, 41, 42 пікселя 4 може відповідати, наприклад, окремій зоні, відповідній одному з червоного, зеленого або синього кольорів пікселя LCD; її світло відхиляється відповідною лінзою 60, 61, 62 для фокусування у відповідному отворі 50, 51, 52. У ще одному варіанті виконання, схематично і спрощено показаному на фіг. 8, кожній лінзі 12 відповідає група пікселів 43, 44, 45, всі випромінювані пучки яких відхиляються лінзою 12, зв'язаною з цією групою пікселів 43, 44, 45, яка фокусує їх в отворі 13. У всіх варіантах виконання не обов'язково, щоб фокусування світла від пікселів 4, 43, 44, 45 або частин 40, 41, 42 пікселів відбувалося в отворі 13, 50, 51, 52, але фокусування в отворі забезпечує кращу яскравість і вищу якість відбивання. Фотогальванічна пластина 6 містить електроди, як правило, у вигляді тонкого шару, необхідні для з'єднання фотогальванічних елементів між собою і для збирання струму (на фігурах не показані). У окремому варіанті виконання, не показаному на фігурах, пристрій 1, відповідно до винаходу, містить два різні набори фотогальванічних елементів, один з яких призначений для фотогальванічного перетворення оточуючого світла 20 (який називається в цьому випадку "зовнішнім світлом"), а інший призначений для фотогальванічного перетворення розсіяного світла, яке випромінюється від пікселів і/або від їх підсвічування (який в цьому випадку називається "внутрішнім світлом"). Наприклад, перший набір фотогальванічних елементів можна розташувати на зовнішній стороні фотогальванічної пластини (переважно захищеної в цьому випадку захисним шаром або плівкою), і він призначений для перетворення зовнішнього світла, і другий набір фотогальванічних елементів можна розташувати на внутрішній стороні фотогальванічної пластини для перетворення внутрішнього світла. Цифровий дисплейний екран 1, відповідно до винаходу, можна використовувати в стаціонарному або портативному електронному приладі; цей прилад є ще одним об'єктом винаходу. Зокрема, мова може йти про мобільний телефон, про електронну книжку, про екран портативного телевізора. Мова може також йти про стаціонарні прилади значнішого розміру, наприклад, про екран стаціонарного телевізора або рекламного щита. Цифровий дисплейний 5 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 екран 1, відповідно до винаходу, може містити тактильну плівку або покриття, тобто може бути чутливим до дотику, щоб одержати тактильний екран. На фіг. 9 схематично представлений спосіб виготовлення дисплейного екрана 1 з інтегрованими фотогальванічними елементами, відповідно до винаходу. Фотогальванічна пластина, що містить мережу 6 фотогальванічних елементів (як правило, фотогальванічних смуг), які, у випадку необхідності, можуть бути покриті захисним шаром 17 (який, в свою чергу, може бути покритий противідбивним шаром 11), зв'язану з мережею 5 лінз (у випадку необхідності, що напряму укладається на цю мережу лінз або відділену від неї не показаними на фігурі пластиною або плівкою), утворює комплексну фотогальванічну пластину 65 з інтегрованими лінзами, яку можна розташувати на цифровому дисплейному 66 екрані для одержання описаного вище цифрового дисплейного екрана 1. Зокрема, згадана фотогальванічна пластина 65 з інтегрованими лінзами може включати в себе прозору плівку 64, переважно м'яку або напівжорстку, як правило, з полімерного матеріалу, на яку укладають згадану мережу 5 лінз, на яку укладають згадану мережу 6 фотогальванічних елементів 7, 8 щонайменше на одній з її сторін, причому ці елементи, у випадку необхідності, можна покрити, як було указано вище, захисним шаром 17, наприклад, поверхневим покриттям (тонким шаром) або м'якою плівкою. Цю фотогальванічну пластину 65 з інтегрованими лінзами можна розташувати і закріпити, наприклад, за допомогою клею на зовнішній поверхні 63 цифрового дисплейного екрана 66, як показано стрілками на фіг. 9. Переважно ця зовнішня поверхня 63 є гладкою; вона може бути плоскою або вигнутою, жорсткою або м'якою. Ця фотогальванічна плівка 65 з інтегрованими лінзами містить також електроди, як правило, у вигляді тонкого шару, необхідні для з'єднання фотогальванічних елементів між собою або для збирання струму (на фігурах не показані). На фіг. 10 показаний ще один варіант виконання винаходу. Дисплейний пристрій 1 містить мережу 90 зон 91 зображень, які звичайно наносять або друкують на підкладці 92 і підсвічують позаду. Переважно згадана підкладка 92 є прозорою або щонайменше напівпрозорою; вона може бути плоским джерелом світла. Зони 91 зображень можуть утворити паралельні смуги, подовжній напрямок яких паралельний напрямку лінз 12, які утворюють мережу 5 лінз. Як і в інших варіантах виконання, мережа 5 лінз фокусує світло, який випромінюється із зон зображення. Цей варіант виконання представляє інтерес для дисплейних пристроїв великого розміру для проеціювання нерухомих зображень, наприклад, для рекламних афіш, вивісок, декоративних панелей, що розташовуються зовні або всередині будівель. На фіг. 11 схематично представлений приклад фотогальванічної пластини з інтегрованими лінзами, відповідно до винаходу, який виконують таким чином: на м'яку підкладку 17 зі скла товщиною Н2 приблизно 500 мкм, покриту провідним і прозорим шаром з ZnO2, наносять фотогальванічний елемент типу p-i-n на основі аморфного гідрованого кремнію, на який наносять шар ITO. Цей фотогальванічний елемент генерує напругу при розімкненому ланцюгу приблизно 8 В. За допомогою вологого кислотного труєння шару ITO, потім реактивного іонного труєння (RIE-Reactive Ion Etchning) в плазмі, що утворюється в атмосфері SF 6 для кремнію, в цьому фотогальванічному елементі вирізають паралельні смуги для одержання мережі 6 фотогальванічних смуг. Використовують пластину 5 лінз з ПЕТ товщиною Н3 приблизно 125 мкм з циліндричними лінзами з кроком L1 91 мкм, висотою Н4 приблизно 26 мкм і з кутом розкривання 120°, що випускається компанією "Мікрошарп". З'єднують фотогальванічну пластину і пластину лінз для одержання фотогальванічної пластини з інтегрованими лінзами. Цю пластину розміром приблизно 4,2 см×3,7 см наклеюють на екран мобільного телефону типу SGH-F490, що випускається компанією "Самсунг", обладнаний скляною пластиною товщиною Н1 приблизно 700 мкм, позаду якої знаходиться мережа 3 пікселів, кожний з яких має ширину L1 приблизно 160 мкм. Здійснюють електричне з'єднання між фотогальванічною пластиною і ланцюгом електричного живлення телефону, щоб забезпечувати підзарядку акумулятора від фотогальванічної пластини. 6 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 СПИСОК ПОЗНАЧЕНЬ: 1 Дисплейний пристрій 2 Джерело світла 3 Мережа зон зображення 4 Зона зображення 5 Мережа лінз 6 Мережа фотогальванічних елементів 7,8 Фотогальванічні елементи 9 Спостерігач 11 Противідбивний шар 12 Лінза 13 Отвір 17 Захисний шар 20 Зовнішнє світло 21,22,23 Світловий пучок 24,25 1-а і 2-а опукла сторона 34,35 1-а і 2-а увігнута сторона 40,41,42 Частина зони зображення 43,44,45 Група зон зображення 50,51,52 Отвори 60,61,62 Лінзи 63 Зовнішня поверхня 64 Прозора плівка 65 Фотогальванічна пластина з інтегрованими лінзами 66 Цифровий дисплейний екран ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 1. Дисплейний пристрій (1) з інтегрованими фотогальванічними елементами, який містить: (a) матрицю (3) зон (4) зображення, які випромінюють світло або підсвічуються позаду джерелом (2) світла, розташованим позаду матриці (3) зон (4) зображення, (b) матрицю (6), утворену множиною фотогальванічних елементів (7, 8) і множиною отворів (13), утворених між двома сусідніми фотогальванічними елементами згаданої матриці (6), (c) матрицю (5) лінз, що дозволяє фокусувати світло, яке випромінюється згаданими зонами (4) зображення, в отвір (13) між двома сусідніми фотогальванічними елементами (7, 8), який відрізняється тим, що згадана матриця (5) лінз розташована між згаданою матрицею (3) зон (4) зображень і згаданою матрицею (6) фотогальванічних елементів (7, 8). 2. Дисплейний пристрій (1) за п. 1, який відрізняється тим, що він є цифровим дисплейним екраном. 3. Дисплейний пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що він є тактильним екраном. 4. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що згадані зони (4) зображень є пікселями. 5. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що згадана матриця (5) лінз містить ідентичні прямолінійні лінзи, які розташовані поряд, подовжня вісь яких паралельна смугам фотогальванічних елементів (7, 8). 6. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що лінзи згаданої матриці (5) лінз вибирають з групи, утвореної плоско-опуклими, двоопуклими, симетричними, несиметричними, сферичними і/або несферичними лінзами, або лінзами зі змінним індексом. 7. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що згадана матриця (6) смуг фотогальванічних елементів (7, 8) захищена захисним шаром (17), що включає в себе противідбивний шар (11). 8. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що згадані фотогальванічні елементи (7, 8) є елементами у вигляді тонкого шару на основі аморфного або мікрокристалічного кремнію, на основі CdTe або на основі CIGS. 9. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що згадані фотогальванічні елементи (7, 8) є щонайменше частково прозорими для видимого світла. 10. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що згадані зони (4) зображень, пікселі і/або частини пікселів впорядковані таким чином, щоб різні групи зон зображень, пікселі або частини пікселів генерували різні зображення. 7 UA 114285 C2 5 10 15 20 25 11. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що на своїй зовнішній стороні містить тактильний шар або плівку. 12. Дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-11, який відрізняється тим, що містить два різні набори фотогальванічних елементів, один з яких призначений для фотогальванічного перетворення оточуючого або зовнішнього світла (20), а інший призначений для фотогальванічного перетворення розсіяного або внутрішнього світла, що випромінюється від пікселів і/або від їх підсвічування. 13. Дисплейний пристрій (1) за п. 12, який відрізняється тим, що містить перший набір фотогальванічних елементів, розташованих на зовнішній стороні фотогальванічної пластини і призначених для перетворення зовнішнього світла, і другий набір фотогальванічних елементів, розташованих на внутрішній стороні фотогальванічної пластини і призначених для перетворення внутрішнього світла. 14. Портативний або стаціонарний електронний апарат, що містить дисплейний пристрій (1) за будь-яким з пп. 1-13. 15. Фотогальванічна пластина (60) з вбудованими лінзами для виготовлення дисплейного пристрою (1) за будь-яким з пп. 1-13, що містить прозору підкладку або плівку (62), м'яку або напівжорстку, при цьому згадана плівка містить матрицю лінз і згадана плівка містить матрицю фотогальванічних елементів, при цьому згадані фотогальванічні елементи захищені щонайменше одним захисним шаром, суцільним або переривчастим. 16. Спосіб виготовлення дисплейного пристрою (1) з інтегрованими фотогальванічними елементами за будь-яким з пп. 1-13, в якому забезпечують цифровий дисплейний екран (66), що містить гладку зовнішню поверхню (63), і в якому забезпечують фотогальванічну пластину (65) з інтегрованими лінзами за п. 15, і в якому кріплять згадану фотогальванічну плівку (65) з інтегрованими лінзами, за допомогою клею, на згаданий цифровий дисплейний екран (66) для одержання цифрового дисплейного екрана (1) з інтегрованими фотогальванічними елементами. 8 UA 114285 C2 9 UA 114285 C2 10 UA 114285 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11