KR20050025657A - 컬러 디스플레이 및 솔라 셀 디바이스 - Google Patents

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Abstract

액정 디스플레이(105)와 같은 컬러 디스플레이 및 터치 감응 디스플레이(510)는 실질적으로 투명한 후면판(120) 또는 후방측면을 포함하며, 하나 이상의 솔라 셀로 적층되어, 디스플레이를 통과하는 광이 솔라 셀(150)의 수광 능동 표면을 조사하게 한다. 픽셀화된 컬러 반사기(121)는 패턴화된 컬러 반사기를 포함하며 사용된다. 최종 디스플레이/솔라 셀은 무선 통신 디바이스와 같은 휴대용 전자 디바이스, 전자 회로를 디스플레이(170)에 제공하는 솔라 셀, 휴대용 전자 디바이스(720) 또는 이들 모두와 결함하여 활용될 수 있다. 마스크(810)는 실질적으로 균일한 컬러 외관을 제공하는데 적당한 솔라 셀(150)상에서 표면 특징으로 차광하는데 사용될 수 있다.

Description

컬러 디스플레이 및 솔라 셀 디바이스{COLOR DISPLAY AND SOLAR CELL DEVICE}
본 출원은 본 출원인의 양수인에게 양도된 미국특허출원 제10/001,495(2001.10.31자 출원)의 "디스플레이 및 솔라 셀 디바이스"의 공동출원과 관련되며, 이는 본 명세서에 참고로 합체된다.
본 발명은 일반적으로 액정 디스플레이, 터치감응 디스플레이 및 솔라 셀에 관한 것으며, 또한 이런 디스플레이 및 솔라 셀을 구비한 휴대용 디바이스에 관한 것이다.
무선 통신 디바이스를 포함하는 여러 휴대용 디바이스는 하나 이상의 배터리와 같은 휴대용 에너지원을 활용한다. 배터리 기술과 이런 휴대용 디바이스의 전력 소비 모두에서의 개선에도 불구하고, 배터리는 유한한 전력원으로 나타난다. 배터리 수명을 연장하는 방식(가능하다면 무한히)은 항상 추구되고 있다.
일부 디바이스에서, 솔라 셀은 가변 보조 또는 대안적인 에너지원으로 나타난다. 휴대용 계산기와 같은 일부 디바이스는 이들 디바이스중 일부가 하나 이상의 솔라 셀에 의해 전적으로 전력공급될 수 있는 충분히 큰 가용가능한 영역 및 충분히 낮은 전력 수요 모두를 가진다. 불행하게도, 예컨대 셀룰러 전화 및 다른 무선 통신 디바이스를 포함하는 많은 수의 디바이스는 높은 전력 수요 및 솔라 셀을 위치시키는 종종 제한된 가용가능한 표면 영역을 모두를 가진다. 그 결과, 솔라 셀은 이런 디바이스의 만족할 만한 보조 또는 대안적인 전원으로서 관찰되지 않았다.
일부 종래의 제안은 액정 디스플레이와 같은 디스플레이와 솔라 셀을 결합하고 있다. 이런 결합은 디스플레이가 문제가 되고 있는 디바이스의 통상의 부분을 포함하며 솔라 셀 자체가 부가의 표면 영역을 요구하지 않기 때문에 매력적인 것 처럼 보인다. 불행하게도, 이런 점에서 종래 기술의 시도는 만족스럽지 못했다. 특히, 솔라 셀의 능동 광 수용면에 최종적으로 도달하는 광은 이상적인 조건하에서 조차도 솔라 셀에 의해 제공될 수 있는 많은 양의 전력을 실질적으로 경감할 수 있도록 충분히 감쇄되었다. 이런 종래의 시도를 통해 제공되는 소량으로 증가하는 보조 전력은 매우 작아서 이런 디바이스 모두가 있지 않는다면 그 조합을 제공하는 복잡성 및 부가 비용을 대부분 보증하게 한다.
결과적으로, 상업적으로 수용가능하며 비용 효율적인 방식으로 무선 통신 디바이스를 포함하는 휴대용 디바이스에서 배터리 전력을 보조 또는 대체하는 방법이 계속해서 존재하게 한다.
이런 요구 및 다른 요구는 이하 개시된 디스플레이 및 솔라 셀의 제공을 통해 실질적으로 만족된다. 이런 디바이스의 여러 실시예는 다음의 상세한 설명의 검토 및 학습을 통해, 특히 도면과 결합할 때 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 디스플레이 및 솔라 셀의 제1 실시예의 입면도.
도 2는 도 1을 참고로 설명된 디스플레이 및 솔라 셀 디바이스에서 사용되는 픽셀화된 컬러 반사기의 일부를 도시한 평면도.
도 3은 도 2를 참고로 설명된 픽셀화 컬러 반사기의 투과성을 도시한 스펙트럼 그래프.
도 4는 도 1-3을 참고로 설명된 디스플레이 및 솔라 셀 디바이스의 일부를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따르는 터치 감응 디스플레이 및 솔라 셀 디바이스의 측입면도.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따르는 디스플레이 및 솔라 셀 디바이스의 측입면도.
도 7은 본 발명에 따라 구성된 제1 내지 제3 실시예들 중 어느 하나를 포함하는 휴대용 전자 장치를 도시한 블럭도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따르는 솔라 셀과 결합되서 사용되는 마스크의 분해사시도.
도 1을 참조하면, 본 발명의 따르는 디스플레이 및 솔라 셀 디바이스(이하에서는 단순히 디바이스(100)로 언급함)의 바람직한 실시예의 입면도가 도시된다. 디바이스(100)는 컬러 액정 디스플레이(LCD)(105) 및 솔라 셀(150)을 포함한다. 컬러 LCD(105)는 액정 디스플레이 패널, 편광기(125), 및 픽셀화 컬러 반사기(121)를 포함한다. 액정 디스플레이 패널은 실질적으로 투명한 전면판(110), 대향하는 실질적으로 투명한 후면판(120), 액정 물질(130), 및 전극(도 1에는 도시 안됨)을 포함한다. 문구 "실질적으로 투명한"은 판이 전면판상에 입사되는 적외선 및 가시광 에너지의 적어도 90%를 투과하는 것을 의미한다. 예컨대, 전면판 및 후면판(110, 120)은 가시광에 대한 적어도 96%가 전형적으로 투과하는 클린 글래스일 수 있다. 대안적으로, 전면판 및 후면판(110, 120)은 본 기술 분야의 숙련자에게 잘 알려진 바와 같이 실질적으로 투명한 플라스틱일 수 있다. 액정 물질(130)은 잘 알려지지 않은 종래의 지식 및 기술에 따라 이들 2개의 판들(110, 120) 간의 공간을 채운다. 본 실시예에서, 액정 물질(130)은 슈퍼트위스트 네마틱 또는 트위스트 네마틱 액정 물질 중 어느 하나를 포함한다. 전극은 종래에 잘 알려진 방식으로 전면판 및 후면판(110, 120)의 표면상에 배치되어, 액정 픽셀의 패턴을 LCD 디스플레이(105)의 전면판(110)과 후면판(120)사이에 형성한다. 달리 말하자면, 개별 픽셀은 종래의 디스플레이 제어 회로(도 1-8에는 도시 안됨)에 의해 전자적으로 제어될 수 있어, 잘 알려진 방식으로 이를 통과하는 선형 편광의 회전량을 결정한다. 편광기(125)는 도 1에 도시된 바와 같이 전면판(110)의 전면에 위치한다. 바람직하게는 전면판에 본딩된 선형 편광기일 수 있다. 편광기(125)는 전면판(110)과 액정 물질(130) 사이에 대안적으로 위치한다. LCD 디스플레이의 전면에 있는 표면은 전방 측면(예컨대, 편광기(125)의 전면)이다. 픽셀화된 컬러 반사기(121)는 액정 디스플레이 패널의 후면판(120)과 실질적으로 평행하게 그리고 인접하게 위치하며, 바람직하게는 액정 디스플레이 패널의 후면판(120)의 뒤에서 인접하게 위치한다. 픽셀화된 컬러 반사기(121)는 후면판(120)과 액정 물질(130) 사이에 대안적으로 위치할 수 있다. 컬러 LCD(105)의 후면에 위치하는 표면은 컬러 LCD(105)의 후방측면(119)(예컨대, 액정 디스플레이 패널 뒤에 있을 때 픽셀화된 컬러 반사기(121)의 후방측면)이다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "액정 디스플레이 패널"은 설명의 편의를 위해, 실질적으로 투명한 전면판(110), 대향하는 실질적으로 투명한 후면판(120), 액정 물질(130), 및 전극을 포함하는 것으로 정의되며, 편광기(125) 또는 픽셀화된 컬러 반사기(121) 모두 또는 이들중 하나, 또는 보상판과 같은 종래의 디스플레이 패널에 포함된 임의의 수의 다른 아이템을 포함함이 없이 반드시 제조되며 전체로 분포되야 하는 것을 나타내지 않는다.
솔라 셀(150)은 컬러 LCD(105)의 후방측면(119)에 인접하게 배치되며, 커플링층(140)은 솔라 셀(150)을 컬러 LCD(105)에 결합한다. 커플링층(140)은 예컨대 특정 실시예에 적당한 것으로 적당한 투명 접착 물질로 이루어질 수 있다(일부 실시예에서, 그리고 특히 수직 두께가 결정적인 폼 팩터를 구성하는 경우, 솔라 셀(150)은 컬러 LCD(105)의 후방 측면에 직접 결합된다.). 원한다면, 그리고, 액정 디스플레이(105)의 영역 자체 및/또는 전체 전력 출력에 종속하여, 다수의 솔라 셀(150)은 중신선(phantom line)(160)으로 제한된 것으로 활용될 수 있다.
솔라 셀(150)은 본 기술 분야에서 이해되는 바와 같이 수광 능동 표면을 가진다. 대부분의 어플리케이션에서, 액정 디스플레이(105)의 외관은 수광 능동 표면이 균일한 외관 및 전형적으로 어두운 컬러의 외관을 가진다면 강화된다. 대부분의 어플리케이션에서, 흑색 또는 실질적인 흑색의 표면이 최적이다.
도 2를 참조하면, 픽셀화된 컬러 반사기(121)의 작은 부분의 평면도가 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 도시된다. 픽셀화된 컬러 반사기(121)는 컬러 밴드 픽셀 반사기(205, 210, 215)의 패턴을 포함한다. 각 반사기(205, 210, 215)는 정사각형 형상을 갖는 것으로 도시되나, 바, 원 또는 육각형과 같은 다른 형상이 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 도 2에 도시된 픽셀화된 컬러 반사기(121)는 본 예에서는 적색 R, 녹색 G 및 청색 B로 라벨링된 풀 컬러 LCD(105에 제공되는 삼색에 대응하는 3가지 타입의 컬러 밴드 픽셀 반사기(205, 210, 215)를 구비하나, 다른 세트의 컬러가 사용될 수 있으며, 2 색만큼이 2 색 LCD(105)에 사용됨을 이해해야 한다. 이들 컬러 밴드 픽셀 반사기(205, 210, 215)의 특정 패턴(델타 구성으로 불림)이 도시되나, 다른 패턴이 사용될 수 있다. 예컨대, 다른 구성은 전형적으로 다른 양의 컬러에 사용될 수 있다. 이런 고유한 본 발명의 중요한 양상은 이런 고유하게 픽셀화된 컬러 반사기(121)상에서 컬러 밴드 픽셀 반사기(205, 210, 215)의 패턴에서의 픽셀이 (또한 컬러 LCD(105)의 픽셀인)액정 디스플레이 패널의 픽셀의 로케이션과 매칭된다는데 있다. 이는 컬러 밴드 픽셀 반사기(205, 210, 215)의 패턴에서 픽셀의 중심이 액정 디스플레이 패널의 픽셀의 중심과 실질적으로 정렬되며, 액정 디스플레이의 픽셀을 구동하는 종래의 디스플레이 제어 회로가 액정 디스플레이의 픽셀과 픽셀화된 컬러 반사기(121)의 컬러와 상관하는데 있다. 따라서, 픽셀화된 컬러 반사기는 액정 픽셀의 패턴에 대응하는 컬러 밴드 픽셀 반사기의 패턴을 갖는다.
도 3을 참조하면, 전자계 스펙트럼의 광파 영역에서 픽셀화된 컬러 반사기(121)의 투과성의 스펙트럼 그래프가 도 3에 도시된다. 컬러 밴드 픽셀 반사기(205)는 제1 컬러 밴드(이하에서는 적색)에서 크게 반사하나 광파 스펙트럼의 다른 가시부와 또한 적외선부(320)에서 크게 투과하는 것을 특징으로 하는 투과 커브(305)를 가진다. 유사한 상황은 컬러 밴드 반사기(210, 215)에 존재하며, 컬러 밴드 반사기는 제2 및 제3 컬러 밴드에서 각각 고반사성을 나타내는 투과율 커브(310, 315)에 의해 특성지워진다. 모토로라에 의해 개발된 옵티맥스(Optimax) 기술 등의 홀로그래픽 반사기 기술은 픽셀화된 컬러 반사기(121) 등을 제작하는데 이용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 도 1-3을 참조하여 설명된 솔라 셀 디바이스(100)와 디스플레이의 작은부의 단면도는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시된다. LCD(105)의 3개의 픽셀 영역(405, 410, 415)이 있다. 디바이스(100)에 입사되는 광(420)은 도 4에 화살표로 나타난다. 옥외 상황에서 종종, 광(420)의 에너지는 IR(infrared) 광 에너지와 가시 광 에너지와 대략 동일한 양을 갖는다. 광(420)은 액정 패널과 편광기를 통해 전달되고, 여기서 가시 광 에너지는 편광기(125)와 판(110, 120)의 대략 50%로 약해지지만, IR 광 에너지는 편광기(125)와 판(110, 120)에 의해 상당히 약해지지는 않는다. 게다가, 각각의 픽셀 영역(405, 410, 415)에서의 광의 편광은 본 기술에 공지된 바와 같이 픽셀의 활성에 의해 결정된 양으로 회전된다. 약해진 편광은 광이 픽셀화된 컬러 반사기(121)에 도달할 때, 가시광의 일부분은 편광기(125)를 포함하는 픽셀 영역(405, 410, 415)을 통해 다시 반사되어, 각 픽셀의 편광 양에 의해 크게 결정된 증폭된 개별 컬러(빨강, 녹색, 및 파랑)의 광 빔(435, 440, 445)과 편광기(125), 전면판과 후면판(110, 120), 및 액정 물질(135)을 결과로 도출한다. 컬러 LCD(105)는 따라서 전체 컬러 반사 디스플레이이다.
전면판(110)과 반사 액정 디스플레이(105)의 후면판(120)를 통해 전달하는 최소한의 일부 광(420)은 솔라 셀(150)의 광 수신 활성 표면을 조명한다. 이 실시예에서, 솔라 셀(150)은 액정 디스플레이(105)로서 같은 경계로 전체적으로 확장하는 광 수신 활성 표면을 갖고, 컬러 LCD(105)에 입력되는 광 에너지의 대략 67%가 솔라 셀(150)에 도달한다. 67% 에너지는 50% IR 에너지와 가시 에너지의 2/3(각각의 컬러 밴드 반사기로부터 반사됨)의 1/2(편광기(125)에 의해)을 포함한다. 결론적으로, 이용가능 전체 지역에 따라, 고려가능 전기가 다양한 일반 관측 조건 하에서 솔라 셀(150)에 의해 제공될 수 있다.
본 발명에 따라 솔라 셀(150)로 전달된 에너지의 양은 모든 IR 에너지에 필수적으로 투명하지만 종래 패턴 컬러 필터를 포함하는 종래 LCD를 통해 예를 들어, 빨강, 파랑, 및 녹색의 복수의 컬러의 모든 에너지를 동일하게 반사하는 동일 반사기를 포함하는 솔라 셀 디바이스 구성과 대안적인 디스플레이를 이용하는 솔라 셀로 전달되는 것보다 상당히 크다.
대안적인 디스플레이와 솔라 셀 디바이스 등에의 비교에서 본 발명의 이점은 동일한 반사기 대신에 보다 복잡하고 픽셀화된 컬러 반사기에 의해 달성되지만, 본 발명은 대안적인 디스플레이와 솔라 셀 디바이스 접근법의 종래 액정 디스플레이 패널에서 이용되고 보다 복잡한 멀티컬러 필터를 제거한다. 비용/이익 분석은 디스플레이와 솔라 셀 디바이스의 이용에 따른 실시예의 최고 선택을 결정할 수 있다.
터치 감응 디스플레이는 본 분야에서 잘 알려져있다. 터치 감응 디스플레이는 일반적으로 회색 컬러를 이용하는 이러한 디스플레이를 갖는 대부분의 가전 제품에 비교적 어둡게 채색된 후면을 갖는다. 도 5에 도시된 바와 같은 제2 실시예에 따라서, 터치 감응 디스플레이(510)의 이 후면은 투과성이 있어서, 이 광은 터치 감응 디스플레이(510)의 후면을 통해 전달되어, 터치 감응 디스플레이(510)의 후면측에 인접하게 배치된 솔라 셀(150)의 광 수신 활성 표면을 조명한다. 다시, 커플링 레이어(140)가 제공되어 터치 감응 디스플레이(510)를 가진 솔라 셀(150)을 통합할 수 있다. 이렇게 구성되면, 터치 감응 디스플레이(510)를 입력하는 광의 상당한 퍼센테이지는 터치 감응 디스플레이(510)의 투과성 후면측을 통해 전달되고, 솔라 셀(150)의 광 수신 활성 표면을 조명한다. 솔라 셀(150)의 표면은 상당히 동일하게 채색되어, 어떤 컬러이든지 간에 터치 감응 디스플레이에 대한 배경 컬러(회색 등)로 적절할 수 있다. 여기에 이용된 "터치 감응"은 디스플레이 표면의 지역을 선택하기 위해, 손가락이나 포인터의 이용에 응답하는 임의의 기술을 의미하고, 압력 센싱, 용량 센싱, 음향 센싱, 또는 이러한 목적을 위해 이용되는 임의의 다른 기술을 포함할 수 있다.
도 6에 나타난 바와 같은 제3 실시예는 액정 디스플레이(105)와 터치 감응 디스플레이(510)를 구비한 디바이스를 제공한다. 각각의 디스플레이(105, 510)는 상술된 바와 같이 구성될 수 있다. 설명된 특정 실시예에서, 액정 디스플레이(105)는 수퍼트위스트 네메틱(supertwist nematic)이나 트위스티드 네메틱 액정(twisted nematic liquid crystals)을 이용하는 반사 액정 디스플레이를 포함한다. 결론적으로, 이 실시예는 상술된 바와 같은 픽셀화된 컬러 반사기(121)를 포함하는 반사기와 관련된 액정 디스플레이(105)를 나타낸다. 이 실시예에서, 액정 디스플레이(105)와 터치 감응 디스플레이(510)는 LCD 디스플레이(105)의 한 엣지를 따라 다른 것에 상당히 인접하게 위치된다. 이 디스플레이(105, 510)가 도시된 바와 같이 인접할 때(또는 적어도 상대적으로 서로 가까울 때), 일반 커플링 레이어(140)는 하나의 솔라 셀이나 복수의 솔라 셀들(150)을 양 디스플레이(105, 510)에 결합시키는데 사용될 수 있다. 상술된 바와 같이, 솔라 셀이나 솔라 셀들(150)은 바람직하게 검정 광-수신 활성 표면 등의 상당히 동일한 어둡게-채색된 광-수신 활성 표면을 가질 수 있다. 이렇게 구성되면, 액정 디스플레이(105)와 터치 감응 디스플레이(510)를 통해 입력하는 광의 상당한 부분은 그것을 통해 전달되어 솔라 셀이나 솔라 셀들(150)의 광 수신 활성 표면을 조명한다.
제4 실시예에서, 도 4를 참조하는 상술된 바와 같은 투과성 후면을 구비한 터치 감응 스크린(510)은 적어도 컬러 LCD(105)의 전면측(118)부를 통하여 위치되고, 컬러 LCD(105)의 전체 전면측(118)을 통하여 위치될 수 있다(그것과 함께 확장됨). 터치 감응 스크린(510)은 컬러 LCD(105)의 전면에 본딩되거나 단순히 그것에 부착될 수 있다. 이것은 매우 소형이고, 매우 기능적인 디스플레이와 전원 디바이스를 제공한다.
주위 광 조건에 따라서, 상기 실시예의 솔라 셀(150)에 의해 생성된 전기는 상당할 수 있다. 도 7은 상술된 디스플레이와 솔라 셀 디바이스가 사용될 수 있는 일부 방식을 나타낸다. 이 실시예에서, 휴대용 오실로스코프, 전자북, 계산기, 셀룰러 전화, 디스패치 양방향 라디오, 단방향이나 양방향 페이저, 무선 PDA 등의 휴대용 전자 디바이스(720)는 연결하는 사용자 인터페이스(730)를 구비하고, 디스플레이(710)를 유도한다. 이 디스플레이(710)는 슈퍼트위스트 네메틱이나 트위스티드 네메틱 액정을 이용하는 액정 디스플레이(105)나 상술된 바와 같은 (또는 주어진 어플리케이션에 적절하게 조합 배열됨) 터치 감응 디스플레이(510)일 수 있다. 디스플레이(710)는 상술된 바와 같이 대응하는 솔라 셀(150)에 광을 전달한다. 이 솔라 셀(150)로부터의 전기는 디스플레이(710)에 연결되어 배터리 파워를 공급하거나 배터리 파워(일시적이거나 영구적임)를 대신한다. 추가적으로, 또는 대안적으로, 이 솔라 셀(150)로부터의 전기는 휴대용 전자 디바이스(720)에 전력을 공급하는데 사용되는 것처럼 베터리 파워를 공급하거나 그것을 대신하도록 휴대용 전기 디바이스(720)에 연결된다. 특정 일 예와 같이, 솔라 셀(150)로부터의 전기는 충전 회로(760)에 연결(150)될 수 있고 휴대용 전자 디바이스(720)에 대한 베터리(770)(또는 베터리들)를 충전하는데 이용될 수 있다.
단지 단일 솔라 셀(150)만이 상술에서 용이함을 위해 일반적으로 설명되었지만, 복수의 솔라 셀들이 전기의 증가된 양을 제공하는데 이용될 수 있음이 이미 인식된다.
많은 솔라 셀(150)들은 동일하게 채색된 활성 표면 지역을 제공하지 않는 통합된 패키지에 제공된다. 대신에, 도 8을 이제 참조하여, 많은 이러한 패키지들은 예를 들어, 고무나 다른 금속으로 이루어진 비활성(inactive) 영역(840)으로 분리된 복수의 솔라 셀(151, 152)들(또는 솔라 셀(150)의 영역(151, 152))을 제공한다. 이러한 물질들이 보통 활성 표면 영역의 컬러에 매칭하지 않는 컬러에 포함되고, 이러한 물질들은 또한 보통 가시광에 상대적으로 반사적이다. 결과적으로, 이러한 패키지를 적어도 일부 관측 조건 하에서 상술한 바와 같은 디스플레이 표면 뒤에 위치시킬 때, 이러한 비활성 표면 영역(840)은 컬러 LCD(105)를 통해 가시화될 수 있다. 이 방식으로 가시화될 때, 결과 디스플레이는 사용자의 주의를 매우 흩뜨린다.
이러한 솔라 셀(150)을 이용할 때, 따라서 솔라 셀(150)이 다른 방식으로 디스플레이를 통해 적어도 부분적으로 가시될 수 있는 솔라 셀의 적어도 일부분을 통해 상당히 동일한 컬러를 가짐을 확실하게 하도록 솔라 셀(150)을 수정하는 것이 바람직할 수 있다. 일 실시예에 따라서, 페인트 마스킹 기술이 비활성 표면 상에 페인트를 위치시키는데 이용되어, 솔라 셀(151, 152)의 컬러를 매칭할 수 있다. 다른 실시예에 따라서, 솔라 셀(151, 152)의 활성 영역의 영구적인 마스크(810) 매칭 컬러는 솔라 셀 영역(151, 152)과 컬러 LCD(105) 자신 사이에 제공될 수 있다. 이러한 마스크(810)는 조리개(820, 830)를 구비하여, 광이 그것을 거처서 솔라 셀(150)의 활성 영역(151, 152)을 접속하도록 한다. 이렇게 구성되어, 마스크(810)는 솔라 셀 패키지에 통합되어 광이 활성 영역을 통해 전달되도록 하고, 배경으로서 디스플레이에 상당히 동일하게 채색된 표면을 나타낸다. 바람직하면, 영구적인 마스크(810)는 상술한 바와 같은 커플링 레이어(140)의 통합 부분으로서 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 디스플레이와 솔라 셀 디바이스들은 종래 기술에 의해 제공되는 것보다 상업적으로 수용가능한 해결법이다. 전력공급되는 디바이스의 어느 표면 공간도 하나 이상의 솔라 셀들에 유일하게 특정될 필요는 없다. 대신에, 디스플레이에 특정된 표면 공간은 솔라 셀의 활성 표면을 조명하는 광 수집 포털로 동작하는 유사한 목적을 만족시킬 수 있다. 게다가, 상대적으로 일반적이고 비용 효과적인 액정 디스플레이 기술은 스태킹된 솔라 셀에 수용가능한 레벨의 광을 제공하면서 수용가능 디스플레이를 제공하는데 성공적으로 사용될 수 있다. 또 다른 이점으로서, 디스플레이는 솔라 셀에 대한 보호(이런 보호는 고효율 솔라 패널에 대해 특히 중요함)를 제공할 것이다.
당업자들은 상술된 본 발명의 개념의 취지 및 영역에서 벗어나지 않은 상술된 실시예들에 대한 다양한 대안물들 및 대체물들이 만들어질 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명의 폭과 영역은 단지 다음의 청구항에 의해서만 정의됨이 이해된다.

Claims (20)

  1. 실질적으로 투명한 후면판(back plate) 및 전면판(front plate)을 갖고, 액정 픽셀들의 패턴을 갖는 액정 디스플레이 패널;
    편광기(polarizer); 및
    상기 액정 픽셀들의 패턴에 대응하는 컬러 밴드 픽셀 반사기들의 패턴을 갖는 상기 디스플레이의 후면판에 실질적으로 평행하게 배치된 픽셀화된 컬러 반사기(reflector)를 포함하는 컬러 디스플레이; 및
    상기 픽셀화된 컬러 반사기의 후면판에 인접하게 배치된 실질적으로 균일한 어두운 색(dark-colored) 광 수신 능동(active) 표면을 갖고, 상기 전면판을 통과하여 상기 픽셀화된 컬러 반사기의 후면판을 지나는 적어도 몇몇(some) 광은 상기 광 수신 능동 표면을 조사하는 솔라 셀(solar cell)을 포함하는 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정 디스플레이 패널은 상기 후면판과 상기 전면판간에 슈퍼트위스트 네마틱(supertwist nematic)과 트위스트 네마틱(twisted nematic) 액정 물질중 하나를 포함하는 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 밴드 픽셀 반사기들의 각각은 복수의 컬러 밴드 중 하나를 반사하고, 상기 복수의 컬러 밴드 중 하나내에 있지 않은 광에 대해서는 실질적으로 투명한 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 편광기는 상기 액정 디스플레이의 전면판에 인접한 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 수신 능동 표면은 실질적으로 흑색인 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 솔라 셀은 복수의 솔라 셀 디바이스를 포함하는 디바이스.
  7. 제1항의 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스에 있어서,
    상기 디스플레이에 동작가능하게 결합된 사용자 인터페이스를 더 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  8. 제1항의 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스에 있어서,
    상기 솔라 셀에 의해 충전되는 배터리를 더 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  9. 제1항의 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스에 있어서,
    상기 솔라 셀의 전기 출력은 휴대용 디바이스에 동작가능하게 결합되는 휴대용 전자 디바이스.
  10. 실질적으로 투명한 후면을 갖는 터치 감응 디스플레이;
    실질적으로 투명한 후면판 및 전면판을 갖고, 액정 픽셀들의 패턴을 갖는 액정 디스플레이 패널;
    편광기; 및
    상기 액정 픽셀들의 패턴에 대응하는 컬러 밴드 픽셀 반사기들의 패턴을 갖는 상기 디스플레이의 후면판에 실질적으로 평행하게 배치된 픽셀화된 컬러 반사기를 포함하는 컬러 디스플레이; 및
    상기 픽셀화된 컬러 반사기의 적어도 하나의 후면판에 인접하게 배치된 실질적으로 균일한 어두운 색 광 수신 능동 표면을 갖고, 상기 디스플레이 및 상기 터치 감응 디스플레이 중 적어도 하나를 지나 통과하는 적어도 몇몇 광은 상기 광 수신 능동 표면을 조사하는 솔라 셀을 포함하는 디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 액정 디스플레이 패널은 상기 후면판과 상기 전면판간에 슈퍼트위스트 네마틱과 트위스트 네마틱 액정 물질중 하나를 포함하는 디바이스.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 컬러 밴드 픽셀 반사기들의 각각은 복수의 컬러 밴드 중 하나를 반사하고, 상기 복수의 컬러 밴드 중 하나내에 있지 않은 광에 대해서는 실질적으로 투명한 디바이스.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 편광기는 상기 액정 디스플레이 패널의 전면판에 인접한 디바이스.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 광 수신 능동 표면은 실질적으로 흑색인 디바이스.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 솔라 셀은 복수의 솔라 셀 디바이스를 포함하는 디바이스.
  16. 제10항의 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스에 있어서,
    상기 디스플레이에 동작가능하게 결합된 사용자 인터페이스를 더 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  17. 제10항의 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스에 있어서,
    상기 솔라 셀에 의해 충전되는 배터리를 더 포함하는 휴대용 전자 디바이스.
  18. 제10항의 디바이스를 포함하는 휴대용 전자 디바이스에 있어서,
    상기 솔라 셀의 전기 출력은 휴대용 디바이스에 동작가능하게 결합되는 휴대용 전자 디바이스.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 터치 감응 디스플레이는 실질적으로 전체 디스플레이와 상호 확장(co-extensive)하는 디바이스.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 터치 감응 디스플레이는 본질적으로 상기 디스플레이에 접촉하는 디바이스.
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