FR3123463A1 - Ensemble comprenant un ecran d’affichage et un emetteur de lumiere optique et dispositif electronique comprenant un tel ensemble - Google Patents
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Abstract
ENSEMBLE COMPRENANT UN ECRAN D’AFFICHAGE ET UN EMETTEUR DE LUMIERE OPTIQUE ET DISPOSITIF ELECTRONIQUE COMPRENANT UN TEL ENSEMBLE La présente description concerne un ensemble (10) pour un dispositif électronique comprenant :- un écran d’affichage (300) ;- un émetteur de lumière optique (100) adapté à émettre un faisceau de lumière infrarouge ou proche infrarouge (501) à travers l’écran d’affichage ;ledit émetteur de lumière optique et ledit écran d’affichage étant du type dans lequel, quand un faisceau de lumière non polarisée en provenance de l’émetteur de lumière optique passe à travers une région (301) de l’écran d’affichage, une tache blanche (601) d’une première intensité se forme dans ladite région ;- un polariseur de lumière (200) positionné entre l’émetteur de lumière optique (100) et l’écran d’affichage (300), ledit polariseur de lumière étant orienté de manière à ce qu’une tache blanche (602) d’une seconde intensité, inférieure à la première intensité, se forme quand le faisceau lumineux (502), en provenance de l’émetteur de lumière optique et polarisé par le polariseur de lumière, passe à travers la région de l’écran d’affichage. Figure pour l’abrégé : Fig. 2
Description
La présente description concerne d’une façon générale les dispositifs électroniques, plus particulièrement les dispositifs électroniques comprenant un écran d’affichage et un émetteur de lumière optique.
On connaît des dispositifs électroniques tels que les téléphones mobiles, par exemple les téléphones intelligents, les tablettes électroniques, les montres connectées, les tablettes tactiles, les ordinateurs portables comprenant un écran affichant des informations et/ou des images à destination d’un utilisateur, par example un utilisateur du dispositif.
On connaît également des dispositifs électroniques comprenant un dispositif optique tel qu’un émetteur de lumière optique, et éventuellement un capteur optique, disposé sous l’écran d’affichage. Le dispositif optique peut comprendre un capteur de proximité ou un capteur de lumière ambiante (ALS).
Un capteur de proximité comprend de façon générale un émetteur de lumière optique et un capteur optique (également appelé "détecteur de proximité"). Le principe général d’un capteur de proximité est que l’émetteur lumineux émet un faisceau lumineux qui est réfléchi par un objet et capté par le détecteur de proximité. Le capteur optique peut également être pourvu d’autres circuits prévus comme faisant partie dudit capteur ou associés à celui-ci, qui analysent la sortie dudit capteur pour un calcul de détection de proximité. Le capteur de proximité peut être de type capteur de temps de vol (ToF, time of flight).
L’émetteur de lumière optique peut comprendre une diode électroluminescente (LED) ou un laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL, vertical cavity surface emitting laser).
Par example, les capteurs TOF comprennent généralement un laser VCSEL pour l'émission d’un rayonnement lumineux, et une matrice de détecteurs à avalanche à photon unique (SPAD, single photon avalanche detector) pour détecter le faisceau lumineux réfléchi par l’objet.
L’écran d’affichage peut être un écran de type à diodes électroluminescentes organiques (OLED, organic light-emitting diode).
Certains capteurs de proximité utilisent de la lumière infrarouge (IR) ou proche infrarouge (NIR, near infrared) (par exemple, à 940 nm). Plus généralement, certain émetteurs de lumière optiques sont configurés pour émettre de la lumière infrarouge IR ou proche infrarouge NIR. Pour des raisons de compatibilité, les capteurs de proximité à base de silicium utilisent généralement de la lumière proche infrarouge NIR.
Pour certaines applications, on souhaite monter un émetteur de lumière optique du même côté d’un dispositif électronique que l’écran d’affichage. Dans certains cas, l’émetteur de lumière optique peut être positionné dans un contour d’écran, qui est une zone sans affichage dans une région de bordure réservée pour de tels dispositifs. Toutefois, pour augmenter la surface des écrans d’affichage, on a proposé de se passer d’un tel contour et de placer à la place l’émetteur de lumière optique derrière l’écran d’affichage, de manière à transmettre la lumière à travers l’écran d’affichage.
Malheureusement, on a observé l’apparition indésirable d'une tache "blanche" sur un écran d’affichage OLED activé quand l’émetteur de lumière optique transmet de la lumière à travers l’écran d’affichage OLED. Cette tache est appelée tache "blanche" bien qu’elle puisse présenter une autre couleur, par exemple grise, selon la couleur affichée par l’écran d’affichage et les caractéristiques de la lumière émise. La tache blanche est visible par l’utilisateur du dispositif électronique.
Alors que le problème de la tache blanche a fait l’objet d’une recherche poussée, on a constaté que les solutions existantes sont d’une efficacité limitée ou ajoutent des contraintes et/ou un coût indésirables.
Il existe un besoin d’un dispositif électronique, comprenant au moins un écran d’affichage et un émetteur de lumière optique sous l’écran d’affichage, capable de réduire l’intensité de la tache blanche, ou même de supprimer la tache blanche. En particulier, il serait souhaitable que la solution ne réduise pas l’intensité de la lumière émise par l’émetteur de lumière optique. Il serait également souhaitable que la solution soit facile à mettre en œuvre.
Un mode de réalisation vise à surmonter tout ou partie des inconvénients des dispositifs électroniques connus.
Dans un mode de réalisation, on prévoit un ensemble pour un dispositif électronique, l’ensemble comprenant :
- un écran d’affichage ;
- un émetteur de lumière optique adapté à émettre un faisceau de lumière infrarouge ou proche infrarouge à travers l’écran d’affichage ;
ledit émetteur de lumière optique et ledit écran d’affichage étant du type dans lequel, quand un faisceau de lumière non polarisée en provenance de l’émetteur de lumière optique passe à travers une région de l’écran d’affichage, une tache blanche d’une première intensité se forme dans ladite région ;
- un polariseur de lumière positionné entre l’émetteur de lumière optique et l’écran d’affichage, ledit polariseur de lumière étant orienté de manière à ce qu’une tache blanche d’une seconde intensité, inférieure à la première intensité, se forme quand le faisceau lumineux, en provenance de l’émetteur de lumière optique et polarisé par le polariseur de lumière, passe à travers la région de l’écran d’affichage.
- un écran d’affichage ;
- un émetteur de lumière optique adapté à émettre un faisceau de lumière infrarouge ou proche infrarouge à travers l’écran d’affichage ;
ledit émetteur de lumière optique et ledit écran d’affichage étant du type dans lequel, quand un faisceau de lumière non polarisée en provenance de l’émetteur de lumière optique passe à travers une région de l’écran d’affichage, une tache blanche d’une première intensité se forme dans ladite région ;
- un polariseur de lumière positionné entre l’émetteur de lumière optique et l’écran d’affichage, ledit polariseur de lumière étant orienté de manière à ce qu’une tache blanche d’une seconde intensité, inférieure à la première intensité, se forme quand le faisceau lumineux, en provenance de l’émetteur de lumière optique et polarisé par le polariseur de lumière, passe à travers la région de l’écran d’affichage.
Selon un mode de réalisation, le polariseur de lumière est distinct de l’émetteur de lumière optique. Dans une variante de réalisation, le polariseur de lumière est intégré dans l’émetteur de lumière optique de manière à ce que ledit polariseur de lumière se trouve face à l’écran d’affichage.
Dans un mode de réalisation, le polariseur de lumière comprend un film polarisant. Dans un autre mode de réalisation, le polariseur de lumière comprend une grille polarisante.
Dans un mode de réalisation, l’écran d’affichage est un écran d’affichage à diodes électroluminescentes organiques (OLED).
Dans un mode de réalisation, l’émetteur de lumière optique comprend un laser à cavité verticale émettant par la surface (VCSEL).
Dans un mode de réalisation particulier, l’écran d’affichage intègre un polariseur d’affichage orienté selon un premier angle et le polariseur de lumière est orienté selon un second angle, le second angle étant égal au premier angle moins quarante-cinq degrés dans le sens trigonométrique.
Dans un mode de réalisation, le polariseur de lumière comprend un polariseur linéaire. Dans un mode de réalisation particulier, le polariseur de lumière est adapté à former un faisceau de lumière à polarisation horizontale.
Dans un autre mode de réalisation, le polariseur de lumière est adapté à former un faisceau lumineux à polarisation circulaire. Dans un mode de réalisation particulier, le polariseur lumineux est adapté à former un faisceau de lumière à polarisation droite.
Dans un mode de réalisation, on prévoit un dispositif électronique comprenant l’ensemble selon un mode de réalisation.
Dans un mode de réalisation, le dispositif électronique comprend en outre un détecteur de proximité, l’émetteur de lumière optique et ledit détecteur de proximité étant compris dans un capteur de proximité.
Dans un mode de réalisation, l’émetteur de lumière optique et le détecteur de proximité sont logés dans un boîtier optique.
Dans un mode de réalisation, le polariseur de lumière est intégré dans le boîtier optique. Dans une variante de réalisation, le polariseur de lumière est positionné entre le boîtier optique et l’écran d’affichage.
Dans un mode de réalisation, on prévoit un procédé comprenant :
- la fourniture d’un écran d’affichage ;
- la fourniture d’un émetteur de lumière optique adapté à émettre un faisceau de lumière infrarouge (IR) ou proche infrarouge (NIR) à travers l’écran d’affichage ;
ledit émetteur de lumière optique et ledit écran d’affichage étant du type dans lequel, quand un faisceau de lumière non polarisée en provenance de l’émetteur de lumière optique passe à travers une région de l’écran d’affichage, une tache blanche d’une première intensité se forme dans ladite région ;
- le positionnement d’un polariseur de lumière entre l’émetteur de lumière optique et l’écran d’affichage ;
- l’orientation dudit polariseur de lumière de manière à ce qu’une tache blanche d’une seconde intensité, inférieure à la première intensité, se forme quand le faisceau lumineux, en provenance de l’émetteur de lumière optique et polarisé par le polariseur de lumière, passe à travers la région de l’écran d’affichage.
- la fourniture d’un écran d’affichage ;
- la fourniture d’un émetteur de lumière optique adapté à émettre un faisceau de lumière infrarouge (IR) ou proche infrarouge (NIR) à travers l’écran d’affichage ;
ledit émetteur de lumière optique et ledit écran d’affichage étant du type dans lequel, quand un faisceau de lumière non polarisée en provenance de l’émetteur de lumière optique passe à travers une région de l’écran d’affichage, une tache blanche d’une première intensité se forme dans ladite région ;
- le positionnement d’un polariseur de lumière entre l’émetteur de lumière optique et l’écran d’affichage ;
- l’orientation dudit polariseur de lumière de manière à ce qu’une tache blanche d’une seconde intensité, inférieure à la première intensité, se forme quand le faisceau lumineux, en provenance de l’émetteur de lumière optique et polarisé par le polariseur de lumière, passe à travers la région de l’écran d’affichage.
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La illustre un cercle trigonométrique.
La illustre schématiquement un mode de réalisation d’un ensemble pour un dispositif électronique ;
la illustre schématiquement un autre mode de réalisation d’un ensemble pour un dispositif électronique ;
la illustre en détails un exemple d’un émetteur de lumière optique tel que représenté à la ;
la illustre un mode de réalisation d’un dispositif électronique comprenant un ensemble selon un mode de réalisation.
La illustre un autre mode de réalisation d’un dispositif électronique comprenant un ensemble selon un mode de réalisation.
La illustre les résultats de premiers tests expérimentaux ;
la illustre les résultats de deuxièmes tests expérimentaux ;
la illustre les résultats de troisièmes tests expérimentaux ;
la illustre les résultats de quatrièmes tests expérimentaux ;
la illustre les résultats de cinquièmes tests expérimentaux.
Claims (18)
- Ensemble (10, 11) pour un dispositif électronique (1, 1’), cet ensemble (10, 11) comprenant :
- un écran d’affichage (300) ;
- un émetteur de lumière optique (100, 110) adapté à émettre un faisceau de lumière infrarouge ou proche infrarouge (501) à travers l’écran d’affichage ;
ledit émetteur de lumière optique et ledit écran d’affichage étant du type dans lequel, quand un faisceau de lumière non polarisée en provenance de l’émetteur de lumière optique passe à travers une région (301) de l’écran d’affichage, une tache blanche (601) d’une première intensité se forme dans ladite région ;
- un polariseur de lumière (200, 120) positionné entre l’émetteur de lumière optique (100, 110) et l’écran d’affichage (300), ledit polariseur de lumière étant orienté de manière à ce qu’une tache blanche (602) d’une seconde intensité, inférieure à la première intensité, se forme quand le faisceau lumineux (502), en provenance de l’émetteur de lumière optique et polarisé par le polariseur de lumière, passe à travers la région de l’écran d’affichage. - Ensemble (10) selon la revendication 1, le polariseur de lumière (200) étant distinct de l'émetteur de lumière optique (100).
- Ensemble (11) selon la revendication 1, le polariseur de lumière (120) étant intégré dans l’émetteur de lumière optique (110) de manière à ce que ledit polariseur de lumière se trouve face à l’écran d’affichage (300).
- Ensemble (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, le polariseur de lumière (200) comprenant un film polarisant.
- Ensemble (11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, le polariseur de lumière (120) comprenant une grille polarisante.
- Ensemble (10, 11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, l’écran d’affichage (300) étant un écran d’affichage à diode électroluminescente organique.
- Ensemble (10, 11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, l’émetteur de lumière optique (100, 110) comprenant un laser à cavité verticale émettant par la surface.
- Ensemble (10, 11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, l’écran d’affichage (300) intégrant un polariseur d’affichage orienté selon un premier angle et le polariseur de lumière (200, 120) étant orienté selon un second angle, le second angle étant égal au premier angle moins quarante-cinq degrés dans le sens trigonométrique.
- Ensemble (10, 11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, le polariseur de lumière (200, 120) comprenant un polariseur linéaire.
- Ensemble (10, 11) selon la revendication 9, le polariseur linéaire étant adapté à former un faisceau lumineux à polarisation horizontale.
- Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, le polariseur de lumière étant adapté à former un faisceau lumineux à polarisation circulaire.
- Ensemble selon la revendication 11, le polariseur de lumière étant adapté à former un faisceau lumineux à polarisation droite.
- Dispositif électronique (1, 1’) comprenant l’ensemble (10, 11) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12.
- Dispositif électronique (1, 1’) selon la revendication 13, comprenant en outre un détecteur de proximité (120), l’émetteur de lumière optique (100) et le détecteur de proximité étant compris dans un capteur de proximité.
- Dispositif électronique (1, 1’) selon la revendication 14, l’émetteur de lumière optique (100) et le détecteur de proximité (120) étant logés dans un boîtier optique (400).
- Dispositif électronique (1) selon la revendication 15, le polariseur de lumière (200) étant intégré dans le boîtier optique (400).
- Dispositif électronique (1’) selon la revendication 15, le polariseur de lumière (200) étant positionné entre le boîtier optique (400) et l’écran d’affichage (300).
- Procédé de fabrication d'un ensemble pour un dispositif électronique comprenant :
- la fourniture d’un écran d’affichage (300) ;
- la fourniture d’un émetteur de lumière optique (100, 110) adapté à émettre un faisceau de lumière infrarouge ou proche infrarouge (501) à travers l’écran d’affichage ;
ledit émetteur de lumière optique et ledit écran d’affichage étant du type dans lequel, quand un faisceau de lumière non polarisée en provenance de l’émetteur de lumière optique passe à travers une région (301) de l’écran d’affichage, une tache blanche (601) d’une première intensité se forme dans ladite région ;
- le positionnement d’un polariseur de lumière (200, 120) entre l’émetteur de lumière optique (100, 110) et l’écran d’affichage (300) ;
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