用于显示器或具有显示器的装置的波长选择性光电装置的制造方法
【专利说明】用于显示器或具有显示器的装置的波长选择性光电装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2012年10月I日提交的美国临时申请N0.61/708，389的权益，该美国临时申请的内容在此通过弓I用的方式合并到本文。
技术领域
[0003]本申请涉及用于装置或电子器件的光电装置的使用。
【背景技术】
[0004]移动装置(例如，电子阅读装置、平板电脑、移动电话、可穿戴电子装置(例如，手表、智能手表以及电子眼镜)等)使用电池电源，该电池电源如果不是需要更短时间周期地被充电、也是几乎每天需要被充电。光电单元正被用于补充电池寿命，而且不同的方法已经被用于将光电单元整合到包括显示器的移动装置的结构中。在示例方法中，吸收可见光的半透明光电单元被放置于显示器上。在另一种方法中，不透明的光电层以条带的形式在显示器周围被分割或形成来自显示器的光在其间经过的孔径。
[0005]一般而言，这些移动装置内的显示器允许人类的眼睛感知可见光形式的图像与文本。这种可见光以光发射(发光二极管(LED)或液晶显示(LCD)显示器)或光反射(在如同纸的基板上的电泳显示器或印刷的油墨/染料)的形式从显示器传递到眼睛。
[0006]以上描述的方法致使显示器遭遇以下情形:(I)由于来自显示器的光被非透明的PV(光电)材料吸收或阻挡而降低了性能(例如，低亮度、低分辨率等等)，或者(2)仅具有小的光电材料表面区域，对于给定的电池类型而言，该表面区域与产生的总能量是成比例的。
【发明内容】
[0007]在此描述了一种设备和方法，该设备与方法被用于在不影响显示器的视觉感知的情况下向显示器或包含显示器的装置提供功率或光电功能。波长选择性光电(WPV)元件在视觉上是透明的，因为它在由显示器产生的可见光发射(或反射)峰值周围选择性地进行吸收。在不本质上阻碍或视觉冲击或影响来自显示器的内容的发射(或反射)的情况下，光电材料能够覆盖显示器的除了任何非显示部分之外的整个表面区域或一部分表面区域。由光电元件吸收的入射光然后被转换成向所述装置或邻近装置供电的电能。
【附图说明】
[0008]图1A示出了叠加有示例显示器发射或反射的可视性透明光电装置的吸收的示例吸收；
[0009]图1B示出了叠加有示例显示器发射或反射的可视性透明光电装置的吸收的另一示例吸收；
[0010]图1C示出了叠加有示例显示器发射或反射的WPV吸收的示例吸收；
[0011]图2示出了具有波长选择性光电(WPV)装置的示例反射光显示器堆叠；
[0012]图3A示出了具有WPV的示例发射光显示器堆叠；
[0013]图3B示出了当WPV用作滤色器时期望发射峰值的示例；
[0014]图4示出了在各种太阳照明强度下紫外光/近红外光(UV/NIR)选择性WPV的相关性能的不例图表；
[0015]图5A-5C示出了在各种人工光源下UV/NIR选择性WPV的相关性能的示例；
[0016]图6A与6B示出了被整合到电子装置显示器上作为能够移动附设的外壳或封盖的WPV的实施方式；
[0017]图7A-7F示出了处于拆开状态的外壳的不同视图；
[0018]图8A-8F示出了处于附设状态的外壳的不同视图；
[0019]图9示出了外壳的实施方式的正视图；
[0020]图10示出了外壳的实施方式的后视图；
[0021]图11不出了外壳的实施方式的横截面图；
[0022]图12示出了电子器件与电子器件功能的示例顶级图示；
[0023]图13示出了包括WPV模块与电连接器的外壳的示例实施方式；
[0024]图14为示出了装置层重叠图案的WPV的示例实施方式；
[0025]图15示出了示例总模块电流-电压性能；
[0026]图16示出了外壳实施方式中的电连接器的示例视图；
[0027]图17示出了外壳实施方式中的电连接器的另一示例视图；
[0028]图18A-18C示出了包括WPV模块的外壳中的示例导线连接；
[0029]图19A与19B示出了处于提高状态的WPV模块和外壳以描述光电封装；
[0030]图20描述了在环境光中来自WPV外壳的功率产生的演不；
[0031]图21A与21B示出了包括集成WPV的移动装置的实施方式；以及
[0032]图22A-22E示出了反射性显示器内的示例集成WPV涂层。
【具体实施方式】
[0033]可以理解的是，波长选择性光电(WPV)装置、元件或部件的实施方式的图形与描述已经得到简化以示出与清楚理解相关的元件，在消除的同时，为了达到清楚的目的，许多其它的元件在这些电子器件与封装中被发现。那些本领域普通技术人员可以认识到，在实施WPV装置、元件或部件时，其它的元件和/或步骤是值得要的和/或必需的。然而，由于这些元件和步骤在本领域中是公知的，而且由于它们不能促进对WPV装置、元件或部件的更好理解，所以这些元件和步骤的讨论在此不被提供。
[0034]在此描述的非限制性实施方式涉及WPV装置、元件或部件。在此描述的和/或在附图中示出的实施方式和变化仅通过举例的方式得到呈现，而且不局限于本发明的范围和精神。WPV装置、元件或部件可以被用于多个应用中。使用以下美国公布中示出的制造方法可以得到能够应用的元器件:名称为〃METHODS AND APPARATUS FOR LIGHT HARVESTINGIN DISPLAYS〃、在2010年6月23日提出申请以及在2011年I月20日公布的美国公布N0.20110010911 ;名称为"TRANSPARENT PHOTOVOLTAIC CELLS' 在 2012 年 I 月 25 日提出申请以及在2012年7月26日公布的美国公布N0.20120186623 ;以及名称为"VISIBLYTRANSPARENT, LUMINESCENT SOLAR CONCENTRATOR〃、在 2012 年 6 月 13 日提出申请的美国专利申请N0.13/495，379，这些美国公布的全部内容都通过引用的方式合并到本文，如同其在本文中进行阐述一样。在一些实施方式中，WPV为透明的PV(TPV)，而且TPV为可视性或可见光TPV。一般而言，WPV可以从有机PV、分子PV以及发冷光的太阳能集中器、半导体纳米晶体PV或无机PV中被构建(但不限于此)。PV还可以包括来自酞菁、酞化青(napthalocyanine)、卟啉、富勒烯以及碳纳米管的群组的半导体或分子染料(但不限于此)。
[0035]在此公开了一种装置，该装置被用于向具有显示器的装置提供功率，例如，具有显示器的装置包括移动装置、电子阅读装置、平板电脑、移动电话、能够穿戴的电子装置(例如，手表、智能手表以及电子眼镜)、便携式电子装置、户外标识、建筑标识、交通标志以及相似的器件。该装置整合被放置在该装置的显示器上的WPV。在吸收一部分紫外光和红外光并且将它们转换成电的同时，WPV可以选择性地发射一部分可见光。如在此以下的描述，在一些实施方式中，为了向移动装置或毗邻的装置内的电池或其它部件提供功率或能量，WPV可以采取与诸如移动装置的通用串行总线(USB)或其它类似端口之类的电端口相连接的外壳、封盖或其它类似结构的形式。在其它的实施方式中，WPV可以采取与装置显示器堆叠更集成的格式。为了达到描述的目的，这里参照移动装置来描述这些示例，但是这些示例同样适用于其它具有显示器的装置。
[0036]在此描述的WPV可以相对于显示器进行放置或与显示器集成在一起，在WPV中，光电材料在显示器产生的发射(或反射)峰值周围选择性地进行吸收。因此，在不本质上阻碍或视觉上冲击或影响来自显示器的内容的发射(或反射)的情况下，光电材料能够覆盖显示器的一部分或整个表面区域。在一些实施方式中，光电材料还可以覆盖具有显示器的装置的非显示部分。仅为了描述的目的，例如，非显示部分可以是框架、边、背部或侧面。由光电材料吸收的光可以源自显示器的内部或源自从外部环境入射到显示器上的光。从这样的WPV中产生的光电作用可以被用于为所述装置