KR20160064436A - 태양광 디스플레이 - Google Patents

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KR20160064436A
KR20160064436A KR1020140168039A KR20140168039A KR20160064436A KR 20160064436 A KR20160064436 A KR 20160064436A KR 1020140168039 A KR1020140168039 A KR 1020140168039A KR 20140168039 A KR20140168039 A KR 20140168039A KR 20160064436 A KR20160064436 A KR 20160064436A
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solar cell
display panel
electric energy
cell module
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KR1020140168039A
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임효빈
박동진
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대전대학교 산학협력단
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    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
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Abstract

태양광을 이용하여 전기 에너지를 생산함으로써 별도의 전원공급이 필요하지 않은 태양광 디스플레이가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 전면에 장착되며, 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환하며, 양측이 투영되는 투명한 재질의 투명태양전지모듈 및 상기 태양전지에 의해 발생한 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급하는 전원공급모듈을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

태양광 디스플레이{Display using sun light}
본 발명은 태양광 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생산함으로써 별도의 전원공급이 필요하지 않은 태양광 디스플레이에 관한 것이다.
최근 디스플레이 기술이 급속도로 발달되고 있으며, 특히 LCD 또는 OLED를 이용한 디스플레이 장치가 널리 보급되고 있다. 이러한 디스플레이 장치는 별도의 외부 전원을 공급받아야 동작이 가능하다.
한편, 친환경 에너지로서 태양광 발전 기술도 급속도로 발전하고 있다.
태양광발전은 발전기의 도움 없이 태양전지를 이용하여 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 태양광발전은 태양전지와 축전지, 전력변환장치로 구성되어 있다. 태양빛이 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양전지에 쪼여지면 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 태양전지에 정공(hole)과 전자(electron)가 발생한다. 이때 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N형 반도체 쪽으로 모이게 되어 전위차가 발생하면 전류가 흐르게 되는 것이다. 태양광발전의 장점은 공해가 없고, 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지보수가 용이하다는 것이다.
이러한 태양광 충전기술과 디스플레이 장치를 결합하고자 하는 다양한 시도가 있어 왔으며, 그 예로 한국공개특허공보 제 10-2012-0077947호(발명의 명칭: "태양광 충전이 가능한 디스플레이 장치")를 들 수 있다.
한국공개특허공보 제 10-2012-0077947호
본 발명은 별도의 외부 전원을 이용하지 않고 태양광을 이용하여 전원을 자가 공급할 수 있는 태양광 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 전면에 장착되며, 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환하며, 양측이 투영되는 투명한 재질의 투명태양전지모듈 및 상기 태양전지에 의해 발생한 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급하는 전원공급모듈을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 투명태양전지모듈에 의해 발생한 전기 에너지의 크기에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 밝기를 조절하는 제어모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 투명태양전지모듈은, 상기 디스플레이 패널에서 발산되는 광을 수집하여 전기 에너지로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 태양전지에 의해 발생한 전기 에너지를 충전하는 배터리를 더 포함하되, 상기 전원공급모듈은, 상기 배터리에 충전된 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 배터리의 충전 상태를 표시하는 표시모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 배터리의 충전 상태에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 밝기를 조절하는 제어모듈을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 디스플레이 장치는, 상기 투명태양전지모듈 전면에 장착되는 터치 패널을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 디스플레이 패널, 상기 디스플레이 패널의 전면에 장착되며, 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환하며, 양측이 투영되는 투명한 재질의 투명태양전지모듈 및 상 태양전지에 의해 발생한 전기 에너지를 충전하고, 충전된 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급하는 배터리를 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 디스플레이 장치는 별도의 외부 전원이 공급되지 않더라도 태양광을 이용하여 전기 에너지를 생성하여 동작할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지모듈이 전기 에너지를 생산하여 디스플레이 패널로 공급하는 예를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 있어서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지모듈의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
먼저 도 1을 참조하면, 상기 태양광 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 투명태양전지모듈(120), 전원공급모듈(130), 배터리(140), 제어모듈(150), 표시모듈(160), 터치패널(170)을 포함할 수 있다.
상기 제어모듈(150)은 상기 태양광 디스플레이 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 기능 및/또는 리소스를 제어할 수 있다.
상기 디스플레이 패널(110)은 전력을 공급 받아 영상을 출력할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(110)은 PDP, LCD, LED, OLED(Organic LED) 등을 포함할 수 있다.
도 1에는 도시되어 있지 않으나, 상기 디스플레이 장치(100)는 케이스, 상기 디스플레이 장치(100)를 동작시키기 위한 각종 부품들(예를 들면, 콘트롤러, 메모리 등)이 탑재될 수 있으며, 상기 부품들은 인쇄회로기판에 장착될 수 있다.
한편, 상기 투명태양전지모듈(120)은 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환할 수 있다. 도 2를 참조하면, 상기 투명태양전지모듈(120)은 전면 전극(121), 태양 전지(122), 후면 전극(123) 및 조정부(124)를 포함할 수 있다. 상기 태양 전지(122)는 태양광을 수신하여 전기 에너지로 변환하고, 발생된 전기 에너지는 상기 전면 전극(121) 및 상기 후면 전극(123)을 통해 상기 조정부(124)로 인입될 수 있다.
상기 생성되는 직류전원은 전압과 전류가 일정치가 않기 때문에 상기 조정부(124)는 직류전원의 출력의 흐름을 일방향으로 유도하고 소정의 전원범위, 이를 테면 충전기준전압 12V기준으로 13.6V 내지 14V의 전압범위를갖도록 일정하게 조정할 수 있다. 즉, 상기 조정부(124)는 컨버팅 등의 처리를 통해 투명태양전지모듈(120)에서 생성된 전기 에너지를 상기 전원공급모듈(130) 또는 배터리(36)에 공급하기에 적절한 전력으로 변환할 수 있다.
상기 투명태양전지모듈(120) 상기 디스플레이 패널(110)의 전면에 장착될 수 있으며, 양측이 투영되는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 패널(110)에 의해 출력되는 영상이 상기 투명태양전지모듈(120)에 의해 가려지지 않으며 사용자는 상기 디스플레이 패널(110)에 의해 출력되는 영상을 왜곡 없이 시청할 수 있다. 구현 예에 따라서는 상기 투명태양전지모듈(120)은 상기 디스플레이 패널(110)과 동일한 크기를 가질 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 상기 투명태양전지모듈(120)은 상기 디스플레이 패널(110)에서 발산되는 광을 더 수집하여 전기 에너지로 변환할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 전력 생산의 효율을 높일 수 있다.
한편, 상기 전원공급모듈(130)은 상기 투명태양전지모듈(120)에 의해 발생한 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지모듈(130)이 전기 에너지를 생산하여 디스플레이 패널(110)로 공급하는 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 투명태양전지모듈(130)은 태양광 및/또는 디스플레이 패널에서 발산되는 광(예를 들면, LED 광)을 수집하여 전기 에너지를 생산하고 생산한 전기 에너지를 상기 전원공급모듈(130)로 전달할 수 있다. 그러면, 상기 전원공급모듈(130)은 전달된 상기 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널(110)로 공급할 수 있다.
한편, 상기 배터리(140)는 상기 태양전지에 의해 발생한 전기 에너지를 충전할 수 있다. 충전된 전기 에너지는 태양광이 비치지 않는 장소나 시간에 상기 디스플레이 패널(110)이 사용될 경우의 전원으로 이용될 수 있다. 이 경우, 상기 전원공급모듈(130)은 상기 배터리(140)에 충전된 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널(110)로 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명태양전지모듈(130)이 전기 에너지를 생산하여 디스플레이 패널(110)로 공급하는 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 투명태양전지모듈(130)은 태양광 및/또는 디스플레이 패널에서 발산되는 광(예를 들면, LED 광)을 수집하여 전기 에너지를 생산하고 생산한 전기 에너지를 상기 배터리(130)로 전달하여 상기 배터리(130)가 전기 에너지를 충전하도록 할 수 있다. 이후 상기 배터리(130)에 충전된 전기에너지는 상기 디스플레이 패널(110)로 공급될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 표시모듈(160)은 상기 배터리(140)의 충전 상태를 표시할 수 있다. 이를 위하여, 상기 표시모듈(160)는 상기 배터리(140)의 전압을 측정하는 회로를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시모듈(150)은 상기 배터리의 충전 수준에 따라 가장 낮은 레벨에서부터 붉은색, 황색 그리고 충전 완료된 경우에는 녹색이 켜지도록 할 수 있다.
상기 제어모듈(150)은 상기 투명태양전지모듈(120)에 의해 발생한 전기 에너지의 크기에 기초하여 상기 디스플레이 패널(110)의 밝기를 조절하거나 상기 배터리(140)의 충전 상태에 기초하여 상기 디스플레이 패널(110)의 밝기를 조절할 수 있다. 상기 제어모듈(150)은 상기 투명태양전지모듈(120)에 의해 생성되는 전기 에너지의 일정 수준 이상이거나 상기 배터리(140)에 충전된 전기 에너지의 수준이 일정 정도 이상일 경우에는 상기 디스플레이 패널(110)이 밝기를 높일 수 있지만. 상기 투명태양전지모듈(120)에 의해 생성되는 전기 에너지의 크기가 작거나 상기 배터리(140)에 충전된 전기 에너지의 수준이 낮을 경우 상기 디스플레이 패널의 밝기를 적정치로 감소할 수 있다.
한편, 상기 디스플레이 장치는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일 장치에 적용될 수 있으며, 상기 투명태양전지모듈(120) 전면에 장착되는 터치 패널(150)을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예를 들면, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아님은 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가에게는 용이하게 추론될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
앞서 도면에 도시된 본 발명의 특정한 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 기술적 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 전면에 장착되며, 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환하며, 양측이 투영되는 투명한 재질의 투명태양전지모듈; 및
    상기 태양전지에 의해 발생한 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급하는 전원공급모듈을 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 투명태양전지모듈에 의해 발생한 전기 에너지의 크기에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 밝기를 조절하는 제어모듈을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 투명태양전지모듈은,
    상기 디스플레이 패널에서 발산되는 광을 수집하여 전기 에너지로 변환하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 투명태양전지모듈에 의해 발생한 전기 에너지를 충전하는 배터리를 더 포함하되,
    상기 전원공급모듈은,
    상기 배터리에 충전된 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 배터리의 충전 상태를 표시하는 표시모듈을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 배터리의 충전 상태에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 밝기를 조절하는 제어모듈을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는,
    상기 투명태양전지모듈 전면에 장착되는 터치 패널을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  8. 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 전면에 장착되며, 태양광을 집광하여 전기 에너지로 변환하며, 양측이 투영되는 투명한 재질의 투명태양전지모듈; 및
    상기 태양전지에 의해 발생한 전기 에너지를 충전하고, 충전된 전기 에너지를 상기 디스플레이 패널로 공급하는 배터리를 포함하는 디스플레이 장치.
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KR20120077947A (ko) 2010-12-31 2012-07-10 엘지이노텍 주식회사 태양광 충전이 가능한 디스플레이 장치

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