(57)【要約】  セルフパワー型または部分的なセルフパワー型の表示デバイスは光起電力層を利用した光起電力エネルギー生成により駆動され、その光起電力層はディスプレイ自身に組み込むことも可能で、またその表示デバイスの発光層の下に配置することも可能である。表示デバイスは光起電力層に光を分配させるために集光レンズ系を含むことも可能である。表示デバイスは表示ユニットに組み込むことも可能である。複数の表示ユニットはアレイ状に配列することも可能であり、通信すること及び／またはアレイ内で電力を共有することも可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接するエッジで接続された第１と第２の表示ユニット（１８）を含む表示アレイ（１９）であって、前記隣接するエッジの各々は電力及びデータの混合ポート（３０）を有し、該電力及びデータの混合ポート（３０）は、表示ユニット（１８）間の電力接続、データ接続及び機械的接続を提供する取り外し可能な電力兼データコネクタ（５０）によって接続されている、表示アレイ（１９）。
【請求項２】
前記コネクタ（５０）は、前記第１と第２の表示ユニット（１８）の前記ポート（３０）の間に延在してそれらのポートの間に十分に強固な機械的接続を提供するハウジング（５１、５６）を含む請求項１に記載のアレイ。
【請求項３】
前記ポート（３）は前記表示ユニット（１８）の背面内にまたは背面上に配置されている請求項１または２に記載のアレイ。
【請求項４】
液体の侵入を阻止するために前記コネクタ（５０）と前記ポート（３０）との間にシール（３３）が設けられている請求項１乃至３のいずれかに記載のアレイ。
【請求項５】
前記シールは前記複数のポート（３０）または各ポート（３０）を囲んだガスケット（３０）を含む請求項４に記載のアレイ。
【請求項６】
前記シールは前記コネクタ（５０）を囲んだガスケット（５７）を含むことを特徴とする請求項４または５に記載のアレイ。
【請求項７】
前記コネクタ（５０）はプラグコネクタを含み、前記ポート（３０）はソケットコネクタを含む請求項１乃至６のいずれかに記載のアレイ。
【請求項８】
前記ポート（３０）の各々は物理的に別の電力ポート（３８）とデータポート（３７）を含む請求項１乃至７のいずれかに記載のアレイ。
【請求項９】
前記データポート（３７）はHDMIポートを含む請求項８に記載のアレイ。
【請求項１０】
前記第１及び第２の表示ユニット（１８）の各々は、その更なるエッジに、同様の更なる表示ユニット（１８）を接続するための、少なくとも１つの追加の電力及びデータの混合ポート（３０）を有する請求項１乃至９のいずれかに記載のアレイ。
【請求項１１】
別の表示ユニット（１８）に接続していない１つ以上の前記追加の電力及びデータの混合ポート（３０）はブランクコネクタ（４０）によってシールされている請求項１０に記載のアレイ。
【請求項１２】
別の表示ユニット（１８）に接続していない１つ以上の前記追加の電力及びデータの混合ポート（３０）は電力を前記アレイに提供するための電力コネクタ（７０）に接続されている請求項１０または請求項１１に記載のアレイ。
【請求項１３】
別の表示ユニット（１８）に接続していない１つ以上の前記追加の電力及びデータの混合ポート（３０）はデータを前記アレイ（１９）に提供するためのデータコネクタ（６０）に接続される請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のアレイ。
【請求項１４】
前記表示ユニット（１８）の少なくともいくつかはそれぞれの装着用ブラケット（８０）に取り外しできるように接続されている請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のアレイ。
【請求項１５】
前記表示ユニット（１８）の各々は対応する装着用ブラケット（８０）から個別に取り外しができる請求項１４に記載のアレイ。
【請求項１６】
前記装着用ブラケット（８０）の少なくともいくつかは前記アレイに構造的一体性を提供するために機械的に相互接続されている請求項１４または１５に記載のアレイ。
【請求項１７】
前記装着用ブラケット（８０）は複数の装着用ブラケット（８０）を貫通して延在するバー（９０）によって相互接続されている請求項１６に記載のアレイ。
【請求項１８】
前記装着用ブラケット（８０）の中の１つは前記アレイ（１９）に電力を供給するために配置された電力ソースを収納する請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載のアレイ。
【請求項１９】
請求項１乃至１８のいずれかに記載のアレイの表示ユニット（１８）。
【請求項２０】
請求項１乃至１９のいずれかに記載のアレイのコネクタ（５０）。
【請求項２１】
請求項１１に記載のブランクコネクタ（４０）。
【請求項２２】
請求項１２に記載の電力コネクタ（７０）。
【請求項２３】
請求項１３に記載のデータコネクタ（６０）。
【請求項２４】
（ｉ）光が通過できる発光または反射表示層と（ｉｉ）光起電力層とを含む表示デバイスであって、前記光起電力層は前記発光または反射表示層を通過する光を受けるために、前記発光または反射表示層の下に配置されている表示デバイス。
【請求項２５】
光を集めてそれを光起電力層に分配するために集光レンズ系が配置されている請求項２４に記載のデバイス。
【請求項２６】
前記集光レンズ系は、屈折した光を光起電力層を覆って分配するために発散レンズを含む請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２７】
前記集光レンズ系は屈折した光を光起電力層上に集めるために収束レンズを含む請求項２５に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記光起電力層は少なくとも一つの光起電力セルを含む請求項１乃至２７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項２９】
前記発光または反射表示層は少なくとも一つの発光素子または光反射素子を含む請求項１乃至２８のいずれかに記載のデバイス。
【請求項３０】
少なくとも一つの発光または反射素子が基板に印刷されまたは装着されている請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記基板は透明なまたは半透明である基板である請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
接続回路の透明な部品が基板に印刷されまたは装着されている請求項３０または請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
接続回路の透明な及び非透明な部品が基板に印刷されまたは装着されている請求項３０または請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記集光レンズ系は、前記発光または反射素子の間の少なくとも一つの空間内に配置された少なくとも一つの集光レンズ構造体を含む請求項２９乃至３３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３５】
光ガイド層が前記発光または反射表示層と前記光起電力層との間に配置されている請求項２９乃至３４のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３６】
少なくとも一つの円錐形の光学素子が少なくとも一つの発光または反射素子の下に配置されている請求項２９乃至３５のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３７】
保護層が前記発光または反射層を覆って配置されている請求項２４乃至３６のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記保護層は透明または半透明である請求項３７に記載のデバイス。
【請求項３９】
前記光起電力層によって発生した電力は前記デバイス内の再充電可能な電池を充電するために使用される請求項２４乃至３８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項４０】
前記光起電力層によって発生した電力は前記デバイスをセルフパワー化または部分的にセルフパワー化するために使用される請求項２４乃至３９のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記デバイスはフレキシブルであることを特徴とする請求項２４乃至４０のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記デバイスはフレキシブルな部品を適用することによってフレキシブルにされる請求項２４乃至４１のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項４３】
請求項２４乃至４２のいずれか一項に記載のデバイスを含む表示ユニット。
【請求項４４】
前記表示ユニットは再充電可能な電池を含む請求項４３に記載の表示ユニット。
【請求項４５】
前記再充電可能な電池は光起電力発電によりまたは外部電源の手段を介して充電される請求項４４に記載の表示ユニット。
【請求項４６】
前記表示ユニットは近くの表示ユニットを検知するためのセンサ手段を含む請求項４３または４４に記載の表示ユニット。
【請求項４７】
前記センサ手段は前記表示ユニットの周辺部に配置されている請求項４６に記載の表示ユニット。
【請求項４８】
前記センサ手段は表示ユニットが近くの表示ユニットに対して自身を方向づける手段を提供する請求項４６または４７に記載の表示ユニット。
【請求項４９】
前記表示ユニットは他の同様な表示ユニットと無線通信するための手段を含む請求項４３乃至４８のいずれか一項に記載の表示ユニット。
【請求項５０】
蓄積された電荷を同様な表示ユニットに転送するための手段を含む請求項４４乃至４９のいずれか一項に記載の表示ユニット。
【請求項５１】
リスナーから見ると音が前記表示ユニットの表示デバイスから直接に伝送されているように音を放出するように配置された１つ以上の発音ユニットを含む請求項４３乃至５０のいずれか一項に記載の表示ユニット。
【請求項５２】
各々が請求項４３乃至５１のいずれか一項に記載された表示ユニットのアレイ。
【請求項５３】
前記アレイを含む表示ユニットは互いにワイアレスで通信するように構成されることを特徴とする請求項５２に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項５４】
前記アレイの表示ユニットは当該表示ユニットの周辺部に配置されたセンサを使用して互いに対して自身を方向づける請求項５２乃至５３のいずれか一項に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項５５】
前記アレイのすべての表示ユニットにわたって表示情報が共有される請求項５２乃至５４のいずれか一項に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項５６】
第１の前記表示ユニットは、第２の前記表示ユニットが前記第１の表示ユニットに近接して配置されるときに、前記第２の表示ユニットにわたって共有されている表示情報を表示する請求項５５に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項５７】
少なくとも一つの追加の表示ユニットを表示ユニットの前記アレイに近接して配置することによって、その少なくとも一つの追加の表示ユニットを表示ユニットの前記アレイに加えることで、前記アレイの、その少なくとも一つの追加の表示ユニットを含むすべての表示ユニットにわたって、表示ユニットの前記アレイに表示されている表示情報が共有されるように構成された請求項５２乃至５６のいずれか一項に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項５８】
前記アレイの少なくとも一つの表示ユニット上の表示情報が、表示ユニットの前記アレイのその他の表示ユニット上の表示情報と異なっているが、全体的な表示情報の一部としてその他の表示ユニットの表示情報と関連するように構成された請求項５５乃至５７のいずれかに記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項５９】
前記表示情報が、人間が読み取ることのできるデータ、例えば絵、テキスト、動く画像、カラーパターン、または人や人の群によって視覚的に理解することが可能な形式の他の情報であることを特徴とする請求項５５乃至５８のいずれか一項に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項６０】
表示ユニットの前記アレイの少なくとも一つの表示ユニットが正しく動作できない場合に、当該アレイは少なくともひとつの表示ユニットまたは別の制御ユニットにおけるプログラミング手段によって表示情報を再形成するようプログラムされている請求項５２乃至５８のいずれか一項に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項６１】
表示ユニットの前記アレイの前記少なくとも一つの他の表示ユニット間でのワイアレス電荷転送による蓄積電荷の分配を管理するために、マスタ表示ユニットが配置されていることを特徴とする請求項５２乃至６０のいずれか一項に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項６２】
前記マスタ表示ユニットは、表示ユニットの前記アレイの間での蓄積電荷の転送を、ある期間後に前記アレイのすべての表示ユニットがほぼ同じレベルの電荷を持つように管理するために設置される請求項６１に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項６３】
表示ユニットの前記アレイの前記表示デバイスの前記発音ユニットから放出される音が、すべての表示ユニットから統一した音を形成するように、構成される請求項５２乃至５８または６０乃至６２のいずれか一項に、請求項５１に直接または間接に従うときは各々に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項６４】
表示ユニットの前記アレイの前記表示デバイスの前記発音ユニットから放出された音が、各表示ユニットが表示ユニットの前記アレイの表示ユニットにわたって表示情報の動きに対応する異なる音を伝送するように、動的に構成される請求項５２乃至５８または６０乃至６３のいずれか一項に、請求項５１に直接または間接に従うときは各々に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項６５】
前記表示ユニットまたは表示ユニットのアレイは外部の制御エンティティによって制御される請求項４３乃至５２のいずれか一項に記載の表示ユニットまたは請求項５２乃至５８または６０乃至６４のいずれか一項に記載の、表示ユニットのアレイ。
【請求項６６】
前記外部の制御エンティティは前記外部の制御エンティティと表示ユニットまたは表示ユニットのアレイとの間で伝送される情報を暗号化する制御ソフトウェアを含む請求項６５に記載の外部の制御エンティティ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は表示デバイスと、表示デバイスを用いた装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
よりサイズが大きくかつより高解像度の表示ユニットの開発と相まって、電子デバイスに課せられる処理上の及び計算上の要求は増大し、その結果、電子デバイスにおける電力消費の度合いがより高くなっている。それ故、こうした電子デバイスの中に、セルフパワー化（自己給電化）または部分的なセルフパワー化のためのエネルギー・ハーベスティング（環境発電）を組み込むことが望ましいであろう。
【０００３】
サイズの大きな表示エリアを提供するために、モジュラー型の表示デバイスをアレイ（列）状に配列することが知られている。しかしながら、こうしたアレイを作動するには、フレキシビリティの大きいことが望ましい。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の一側面によれば、セルフパワー型または部分的なセルフパワー型の表示デバイスが提供され、その表示デバイスは光起電力層を利用した光起電力エネルギー生成により駆動することができ、その光起電力層はそのディスプレイ自身に一体化することも可能で、またその表示デバイスの発光層の下に配置することも可能である。本発明の実施形態では、前記表示デバイスは光起電力層に光を分配させるための集光レンズ系を含むことも可能である。
【０００５】
本発明の別の側面によれば、光起電力層を含む表示デバイスを有する、ワイアレスで通信するセルフパワー型または部分的なセルフパワー型の表示ユニットのアレイが提供される。本発明の実施形態では、表示ユニットの前記アレイの表示ユニットは再充電可能な電池（パワーセル）を含むことも可能である。表示ユニットの前記アレイの表示ユニット間では、電荷を転送する手段を設けることも可能である。更なる実施形態では、表示ユニットは発音デバイスを含むことも可能で、その発音デバイスは、音がまるで表示ユニットの表示デバイスから直接放出されているようにリスナーに聞こえる音を放出する。表示ユニットがアレイ状に配列される更なる実施形態では、放出された音は全てのディスプレイにわたって統一することができ、または前記アレイの表示ユニットにわたって動的に移動することができ、または統一された音と動的な音の双方の組み合わせを出力することができる。
【０００６】
本発明の別の側面によれば、表示ユニットのアレイが提供され、表示ユニットの隣接するエッジ（縁）が取り外し可能な電力兼データコネクタによって結合され、この取り外し可能な電力コネクタ兼データコネクタは、表示ユニット間の電力接続、データ接続及び機械的結合を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
以下には、例示のためだけに、図面の説明が述べられているが、これは説明の目的だけに役立つべきである。明白となるであろう代替の実施形態は特許請求の範囲にも記載されている。
【図１】本発明の実施形態による一体化された光起電力層を持つディスプレイの構成の概略断面図である。
【図２】図１の実施形態による集光レンズ系の動作を説明する図である。
【図３】ディスプレイ自身に一体化されたエネルギー・ハーベスティング型の光起電力層を持つ表示ユニットの実施形態の概略断面図である。
【図４】表示ユニットの別の実施形態の断面図である。
【図５】本発明の実施形態による表示ユニットのアレイを示す。
【図６】本発明の実施形態による表示ユニットのスタック（積み重ね）を示す。
【図７ａ】本発明の実施形態に従う固定用装置を組み入れた表示ユニットの背面図である。
【図７ｂ】本発明の実施形態に従う固定用装置を組み入れた表示ユニットの側面図である。
【図８】ディスプレイ側と保護カバー表面とを上に向けた、図７の表示ユニットの斜視図である。
【図９ａ】表示ユニットのソケットに挿入するためのブランクプラグの上面図である。
【図９ｂ】表示ユニットのソケットに挿入するためのブランクプラグの側面図である。
【図９ｃ】表示ユニットのソケットに挿入するためのブランクプラグの底面図である。
【図１０】ブランクプラグを構成する部品を示す。
【図１１ａ】表示ユニットを相互に結合するためのプラグの上面図である。
【図１１ｂ】表示ユニットを相互に結合するためのプラグの底面図である。
【図１１ｃ】表示ユニットを相互に結合するためのプラグの側面図である。
【図１１ｄ】表示ユニットを相互に結合するためのプラグの側面図である。
【図１２】図１１のプラグの部品の分解図である。
【図１３ａ】表示ユニットと共に使用する映像入力プラグの底面図である。
【図１３ｂ】表示ユニットと共に使用する映像入力プラグの側面図である。
【図１３ｃ】表示ユニットと共に使用する映像入力プラグの正面図である。
【図１３ｄ】表示ユニットと共に使用する映像入力プラグの上面図である。
【図１４】図１３の映像入力プラグの分解図である。
【図１５ａ】表示ユニット用の電力入力プラグの底面図である。
【図１５ｂ】表示ユニット用の電力入力プラグの正面図である。
【図１５ｃ】表示ユニット用の電力入力プラグの背面図である。
【図１５ｄ】表示ユニット用の電力入力プラグの側面図である。
【図１６】図１５ａ乃至図１５ｄの電力プラグの分解図である。
【図１７】複数の表示ユニットから組み立てられた大型ディスプレイの正面図である。
【図１８】図１７のディスプレイの背面図である。
【図１９ａ】ディスプレイを装着するためのブラケットの背面図である。
【図１９ｂ】ディスプレイを装着するためのブラケットの断面図である。
【図１９ｃ】ディスプレイを装着するためのブラケットの斜視図である。
【図２０】大型ディスプレイの背面図である。
【図２１】表示ユニットまたは表示ユニットのアレイとインタラクトする制御エンティティを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態の詳細な説明
表示デバイスの構成
図１は発光表示層２と光起電力層３とを組み入れた表示デバイス１の構造を表す断面図である。光起電力層３は、光線が発光表示層２の発光素子４の間のギャップ５を通過しそれによって光起電力層３に届いて電力を発生することができるように、即ち、表示デバイス１をセルフパワー化（自己給電化）または部分的にセルフパワー化することも可能となるように、発光表示層２の下に配置される。
【０００９】
この実施形態では、発光素子４は、発光素子４を接続する透明な回路を含む透明な基板６上に配置され、最大可能量の入射光が光起電力層２に届くことを可能にする。他の実施形態では、基板兼回路６は、透明なまたは半透明な基板と、透明、半透明または非透明である回路あるいは透明、半透明及び非透明の部品の混合物を含む回路との任意の組み合わせであることができる。基板兼回路６は、好ましくは、フレキシブルエレクトロニクスを用いてフレキシブルな（柔軟でかつ可撓性ある）層として製造される。他の実施形態では、基板兼回路６はセミフレキシブルなまたは非フレキシブルな部品を用いて製造することができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、表示デバイス１は、発光素子４を含む発光表示層２に代えて、光反射表示層と光反射部品とを含むことも可能である。
【００１１】
図１の実施形態において、集光レンズ系７は光起電力層３より上に配置される。集光レンズ系７は、発光表示層２の発光素子４の間のギャップ５に配置されたレンズ８のアレイを含む。集光レンズ８の目的は、ディスプレイに入射する光線を、発光素子４間のギャップ５の真下のエリアだけよりもむしろ光起電力層３全体にわたって分配することである。このことはさらに以下で詳細に述べる。
【００１２】
いくつかの実施形態における集光レンズ系７は基板６の底側に組み入れられている。他の実施形態では集光レンズ系７は別の基板に一体化され、デバイス構造内で光学的に最適な位置に配置されている。いくつかの実施形態では集光レンズ系７は少なくとも一枚の薄いシートから形成され、そのシート上にはレンズパターンが型押しされており、そのシートはプラスティック製または他の任意の適切な材料でできている。
【００１３】
図１に在る実施形態に関して、集光レンズ系７と光起電力層３との間に光ガイド層９が配置される。この光ガイド層９は、集光された光からできるだけ多くの光が確実に光起電力層３に届くために用いられる。他の実施形態では、光ガイド層９は、光起電力層３より前にある集光レンズ系７にできるだけ多くの光を向けさせるために、集光レンズ系７より上に配置することができる。いくつかの実施形態では集光レンズ系７及び／または光ガイド層９は存在しない。そのような実施形態では光起電力層３は透明な基板兼回路６の直ぐ下に配置することも可能である。光ガイド層は、その構造の内部で光をトラップする（捕捉する）ことができかつそれを所定の場所に伝送できる任意の材料、例えばガラス、プラスティックまたは透明な合成樹脂で作成することも可能である。
【００１４】
図１に示す実施形態では、一連の円錐形状の光学素子１０が発光素子４の下に配置される。これらの円錐形状の光学素子１０は、これらより上に配置された発光素子からの入射光のシャドウイングの効果を減らしそのため入射光が光起電力層３のできるだけ多くの部分に到達することを可能にするために用いられる。
【００１５】
図１に表示された実施形態では保護層１１が発光表示層２より上に配置されている。保護層１１の目的は、発光素子４を、典型的には水分及び／または紫外線による損傷から保護することである。いくつかの実施形態では保護層１１は透明であり、他の実施形態では保護層１１は半透明である。
【００１６】
発光表示層２に用いられるディスプレイ技術は、LEDディスプレイ、OLEDディスプレイ、LCDディスプレイなどを含むことも可能だが、これに限定されない。好ましい実施形態では発光表示層２はフレキシブルな部品から製造される、しかしながら他の実施形態では発光表示層２はセミフレキシブルなまたは非フレキシブルな部品から製造することができる。光起電力層３は有機光電池、シリコン光電池、薄膜光電池などで構成することも可能であるが、これに限定されない。好ましい実施形態では光起電力層３はフレキシブルな部品から製造する、しかしながら他の実施形態では光起電力層３はセミフレキシブルなまたは非フレキシブルな部品から製造することができる。
【００１７】
図２は前に紹介した集光レンズ系７の動作を示す。発光素子４の間のギャップ５に入射する入射光線１２は集光レンズ系７の集光レンズ８によって屈折する。レンズ８は、入射光線１２を光起電力層３にわたって外向きに屈折させる発散レンズとして動作する。屈折した光線は光ガイド層９によって光起電力層３に伝送され、屈折した光線はそこで光起電力発電のために吸収される。他の実施形態では集光レンズ系７は光線を光起電力層３の特定のエリアに集中させる収束レンズを含む。この実施形態は、小型の光起電力セルのアレイが求められるので、使用する光起電力材料がより少ないという利点がある。
【００１８】
図３は発光表示層２と光起電力層３とを含むセルフパワー型または部分的なセルフパワー型の表示デバイス１４の例示的な構成を示す。発光表示層２は電気的に制御電子装置（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）１５に接続され、制御電子装置１５は、再充電可能な電池（パワーセル）１６に接続されている。光起電力層３はまた再充電可能な電池１６に接続されている。実施形態では、制御電子装置１５はデータストレージ、マイクロプロセッシング及び電力管理手段を含むことができるが、これらに限定されない。動作中は、制御電子装置１５は表示すべき一つまたは複数の画像（イメージ）のためにデータ信号をディスプレイ１に送る。同時に、ディスプレイ１に入射して表示層２を通過した環境光１２は、光起電力層３によって吸収され、その結果電力を発生してデバイス１４内の再充電可能な電池１６を充電する。他の側面では、光起電力層３はディスプレイ１が使用されていないときに再充電可能な電池１６を充電することができる。セルフパワー型または部分的なセルフパワー型のデバイス１４は、フレキシブルな、セミフレキシブルなまたは非フレキシブルな材料のいずれでもかまわないケーシング１７内に収納されている。
【００１９】
図４は、ここで述べたセルフパワー型または部分的なセルフパワー型の表示デバイス１を組み入れた例示的な表示ユニット１８を表示する。この実施形態では表示ユニット１８は保護層１１と光起電力層３との間に発光または反射表示層２を含む。表示デバイス１は再充電可能な電池１６と制御電子装置１５に接続されている。制御電子装置１５は表示層２における発光素子４のアレイに送られる情報を制御し、光起電力層３によって集められたエネルギーを管理し、再充電可能な電池の充電及びエネルギー利用を管理する。他の実施形態では表示ユニット１８はまた集光レンズ系７、光ガイド層９及び円錐型光学素子１０の組み合わせを含む。
【００２０】
いくつかの実施形態では表示ユニット１８は表示ユニット１８の周辺部にあるセンサを含む。そのセンサは同じタイプの近くにある他の表示ユニット１８を検知することができる。そのような実施形態では表示ユニット１８はまたその近くにある表示ユニットと無線通信をするための手段を含む。その無線通信は、必要な量のデータを転送するのに適したダイレクトな（例えばP２P）あるいはネットワーク化された無線接続、例えばWi-FiまたはBluetooth（登録商標）の無線接続によって行うことも可能である。表示ユニットは互いに通信することができる。実施形態では、複数の表示ユニット１８が図５に示すような表示ユニットのアレイを形成して互いにワイアレスで通信することができる、なお図５は４つの表示ユニット１８の例示的なアレイ１９を示す。これらの表示ユニット１８は、表示ユニット１８各々の間の通信の方向を表す矢印によって示されるように、ごく近接しているときは各々互いにインタラクト（相互作用、対話）する。各表示ユニット１８の周辺部にあるセンサは、例えば電磁界の変化を検知すること、近接センサを利用することまたは他の既知の方法を用いることによって、表示ユニット１８がその他の表示ユニット１８の各々に対する自身のオリエンテーション（向き）を識別するのを可能にする。そのような実施形態では、第１の表示ユニット１８が画像を表示し、そして第２の表示ユニット１８が第１の表示ユニット１８の近くまで来ると、第１の表示ユニット１８に表示された画像が、第１及び第２の表示ユニット双方のお互いに対するオリエンテーション（向き）に基づく最もロジカルな方法で第１及び第２のユニット１８双方にわたって共有される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、第１及び第２の表示ユニット１８が互いに近くまで来たときに異なるデータを表示している場合には、第１と第２の表示ユニット１８にわたって表示するために２組のデータの間で選択をすることができるか、あるいは、例えば、表示ユニット１８またはリモートコントローラに設定しているモードに従い、片方の組に優先権が与えられる。第３の表示ユニット１８がアレイに入れられる図５におけるように、より多くの表示ユニット１８がアレイに導入されるときは、同じプロトコルを適用することも可能である。
【００２２】
第４の表示ユニット１８（図５ではより下方で右端の表示ユニット１８）がアレイ１９のより近くまで来ると、それは第１、第２及び第３の表示ユニット１８によって検知され、そして、これら４つの表示ユニット全てが互いにインタラクトしながら、表示データがこれら４つの表示ユニット１８全てにわたって分配されることになろう。或る表示ユニット１８をアレイ１９内の他の表示ユニット１８によって検知しその結果アレイ１９に組み入れるのに必要な距離はプログラムすることができ、システムの管理アプリケーションで設定することができる。実施形態では表示データは無線通信のための手段によってアレイ内の表示ユニット間で共有される。いくつかの実施形態では、表示データに加えて、処理用リソースもアレイ１９内の表示ユニット１８間で共有される。
【００２３】
更なる実施形態では、異なる表示情報をアレイ１９内の各表示ユニット１８に表示することも可能である。そのような実施形態では、各表示ユニット１８上の表示データは他の表示ユニット上の表示データとは別にできるが、全体的な表示画像の一部として他の表示ユニットの表示データと関連させることもできる。
【００２４】
更なる実施形態では、表示ユニット１８がアレイ状に配列されている場合で、もし１つ以上のユニット１８が正しく機能しないときは、まだ機能している表示ユニット１８が最もロジカルな方法で表示データを表示するよう再構成することになろう。そのような実施形態では、機能していない表示ユニット１８を新しい適切に機能する表示ユニット１８と交換するときに、その新しい表示ユニット１８は機能しない表示ユニット１８と同じ機能を実施しかつ同じデータを表示するように自身を自動的に構成するであろう。更なる実施形態では、１つ以上のユニットが正しく機能しないときに、技術的な診断信号またはレポートがアレイ１９の管理者に送られる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、表示ユニット１８は、互いにごく近接して配置されるときは、誘導充電（非接触充電）などの、当該分野で公知の技術による電荷のワイアード（有線）またはワイアレス（無線）の交換手段により、蓄積された電荷を互いに共有する。図６はそうした実施形態の表示ユニット１８のスタック（積み重ね）を表す、しかしながら、蓄積された電荷はまた例えば図５のそれ、すなわち、表示ユニットが互いに近接して配置されるとき他の任意のオリエンテーション(向き)に、表示ユニットがアレイ１９状に配列されるとき表示ユニット間で共有することができる。図６の実施形態に関連して、単に一例としてだが、表示ユニット１８のスタック状集合体の中でマスターユニットが割り当てられる。他の実施形態では、このプロセスはまた表示ユニット１８が、例えば図５のそれ、すなわち、互いに近接して配置されるときに他の任意のオリエンテーション（向き）に、表示ユニットがアレイ状に配列されるときに生じる。マスターユニットに近接する表示ユニット１８の各々は自身をマスターユニットに対し識別するであろうし、マスターユニットは、ある期間経つと前記集合体における各表示ユニットがほぼ均等なレベルの電荷を含むように、表示ユニット１８間で電荷を交換することを指示することによって、各表示ユニットに蓄積される電荷を管理するであろう。実施形態では、表示ユニット１８に蓄積された電荷は光起電力層３における光起電力発電によって獲得される。他の実施形態では、表示ユニット１８に蓄積された電荷は外部の電源によって供給される。他の実施形態では、表示ユニット１８に蓄積された電荷は光起電力発電と外部の電源との組み合わせによって供給される。更なる実施形態では、マスターユニット１８は主電源などの電源から充電され、各表示ユニット１８が十分に充電されるまで電荷を前記集合体における他の表示ユニットの各々に転送することができる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、表示ユニット１８は、リスナーからみると音が表示ユニット１８の前面から直接に伝送されているように音を放出するべく設計された発音ユニットを含む。発音ユニットは通常のスピーカー、好ましくは表示ユニット１８に一体化された比較的薄く／平たいスピーカーであることも可能である。
【００２７】
例えば図５で既に述べたような２つ以上の表示ユニット１８がアレイ状に配列された実施形態では、放出された音は、統一された音として双方のユニットから伝搬されるべく構成することができる。他の実施形態では、放出された音は、アレイの表示ユニット１８にわたって移動できる音を動的に構成するように、各ユニットから伝搬されるべく構成することができる。更なる実施形態では、統一された音と動的に構成された音との組み合わせが表示ユニット１８のアレイ１９から放出される。放出された音は１つ以上の表示ユニットの制御電子装置１５によって制御することも可能である。
接続構成
【００２８】
表示ユニットのための接続構成は図７乃至２０に示されている。この接続構成では、図７ａ、図７ｂ及び図８に示すように、各表示ユニット１８は形状が正方形または長方形であって、２つ以上の側面の各々に、好ましくは表示ユニット１８のエッジ（縁）に隣接する背面に設けた電力及びデータの混合ソケット３０を有する。
【００２９】
表示ユニット１８の前面３１は表示部品に保護を与えるように設計された保護グリッドを含む。保護グリッドはまたディスプレイのコントラストを高めることも可能である。表示ユニットの表示表面３２は、上述のように構成することも可能であり、エネルギーを集めるために光起電力層を含むことも可能であり、または通常のディスプレイ技術を用いて作成することも可能である。
【００３０】
各ソケット３０は接続マウント３６、データ接続ソケット３７及び電力接続ソケット３８を含む。データ接続ソケット３７はHDMI、USBまたは他のソケットを含むことも可能である。接続マウント３６は以下で述べるようなプラグを受け入れ、そしてそのプラグをデータ接続ソケット３７、電力接続ソケット３８と整列するように構成される。
【００３１】
各ソケット３０は、好ましくは、グッドフィット（良好な取り付け具合）を確実にするためにかつ耐湿保護のためにソケット３０の周辺部を囲んでシールする防水ガスケット３３を含む。外側ケーシング３４は内部電子部品に対し防水保護カバーを提供する。プレスフィット（圧入部）やスクリューフィット（ねじ込み部）などのフィッティング部３５が背面の各コーナーにまたはその近くに設けられ、表示ユニット１８を装着用ブラケット８０にまたは直接フレームに固定するために用いられる。図9a乃至図９ｃは、ソケット３０をシールして埃及び／または液体の侵入を防ぐために、未使用時にソケット３０に挿入されるブランクプラグ（めくら栓）４０を示す。図９ａに示すように、ブランクプラグ４０の外面はブランクプラグ４０の挿入または抜き取りを容易にするために1つ以上のグリップ部４１を含む。図９ｂ及び図９ｃに示すように、ガスケット部４２はソケット３０のエッジ（縁）に対してシールする。非導電性のピン４３は電力接続ソケット３８に嵌入して液体の侵入に対する更なるバリアを提供する。必要に応じて、ブランクプラグ４０内のデータコネクタ用ブランクプラグ（不図示）がデータ接続ソケット３７に嵌入することも可能である。
【００３２】
図１０に示すように、ブランクプラグ４０は、一緒に組み立てられている本体部４５とガスケット部４２とを含む。
【００３３】
図１１ａ乃至図１１ｄは、ケーブルを必要とせずに隣接する表示ユニット１８間のデータ及び電力の接続を提供するために、隣接する表示ユニット１８の隣接するソケット３０をまたがって中に嵌入するコネクタプラグ５０を示す。コネクタプラグ５０は、プラグカバー５１と、隣接するソケット３０の周辺部に対してシールするためのガスケット５２とを含む。一方のソケット３０の電力接続ソケット３８に接続するための第1の電力コネクタピン５４ａは、コネクタプラグ５０内で、他方の隣接するソケット３０の電力接続ソケット３８に接続するための第２の電力コネクタピン５４ｂに電気的に接続される。一方のソケット３０のデータ接続ソケット３７に接続するための第1のデータコネクタプラグ５３ａ（例えばＨＤＭＩプラグ）は、コネクタプラグ５０内で、他方の隣接するソケット３０のデータ接続ソケット３７に接続するための第２の電力コネクタプラグ５３ａ（例えばＨＤＭＩプラグ）に相互接続される。ここで隣接するソケット３０の間の電力接続及びデータ接続がコネクタプラグ内で提供される。この構成は、表示ユニット１８を相互に接続して大型のアレイ１９にするための安全で容易な構築方法を提供し、そしてコネクタプラグ５０が隣接する表示ユニット間に十分に強固な機械的接続を提供するので、アレイ１９に対し構造的一体性を提供する。
【００３４】
図１２はコネクタプラグ５０の部品を示す、これらの部品は、プラグカバー５５と、電力コネクタピン５４ａ、５４ｂ及びデータコネクプラグ５３ａ、５３ｂが接続されている回路基板５６と、電子部品を保護するための本体５６と、コネクタプラグ５０を液体の侵入から保護するためのガスケット５７とを含む。
【００３５】
図１３ａ乃至図１３ｄは、例えばアレイ１９のエッジ（縁）でソケット３０の一つに接続して映像ソースなどの外部ソースからアレイ１９へのデータ入力を提供するためのデータ入力プラグ６０を示す。データ入力プラグ６０はカバー６１と、ソケット３０の周辺部に対してシールするためのガスケット６２と、データコネクタプラグ６４と、電力コネクタピン６３とを含む。ケーブル開口６５は、外部ソースへの接続のためデータコネクタプラグ６４に接続される外部ケーブルに対し通路を提供する。電力コネクタピン６３は非導電性のブランクピンであることも可能で、またはデータ入力プラグが電力入力プラグとしても機能するならば導電性のピンであることも可能である。
【００３６】
図１４はデータ入力プラグ６０の部品を示す、これらの部品は、カバー６１と、電力コネクタプラグ６４が接続されている回路基板６６と、本体６７と、ガスケット６２とを含む。
【００３７】
図１５ａ乃至図１５ｄは、外部の電力ソースからアレイ１９への電力入力を提供するためソケット３０の一つに接続するための電力入力プラグ７０を示す。電力入力プラグ７０はカバー７１と、ソケット３０の周辺部に対してシールするためのガスケット７２と、電力コネクタピン７３とを含む。ケーブル開口７５は、電力コネクタピン７３に電気的に接続される外部の電力ケーブルに対し通路を提供する。
【００３８】
図１６は電力入力プラグ７０の部品を示す、これらの部品は、カバー７１と、電力コネクタピンが接続されている回路基板７６と、本体７７と、ガスケット６２とを含む。
【００３９】
図１７及び図１８は、３ｘ２個の表示ユニット１８のアレイ１９を含む大型のディスプレイを示す、これらの表示ユニットはそれらの互いに隣接する側面のソケット３０をそれぞれ横切るコネクタプラグ５０によって相互接続されている。アレイのエッジ（縁）にある表示ユニット１８の外側では、ソケット３０は、データ入力プラグ６０を受け入れる一つのソケット３０と電力入力プラグ７０を受け入れるもう一つのソケット３０を除いて、好ましくはブランクプラグ４０を用いてシールされる。あるいは、外側にある一つのソケット３０は電力及びデータの混合入力プラグを受け入れることも可能である。従って、異なるプラグを用いて多数の表示ユニット１８を一緒に接続して容易にアレイ１９にすることも可能で、それは構造的一体性、迅速で容易な組み立て、安全でプラグアンドプレイ的機能、および／またはメンテナンスに対するアクセスの容易さを提供することも可能である。
【００４０】
図１９ａ乃至図１９ｃは表示ユニット１８に対する装着用ブラケット８０を示し、そのブラケットは複数のアーム８１が固定された本体８３を含む。各アーム８１は、表示ユニット１８の背部にある対応のフィッティング３５に取り付けるための開口あるいは別の手段を有する。
【００４１】
本体８３は、安定性をもたらす中空で強固な構造を有する。本体８３は、アレイ１９を支持するための支持バー９０を受け入れる空洞８４を含む。支持バー９０は空洞８４内にぴったり合った方形の断面を有することも可能である。開口８２が本体８３の背部を貫通して設けられ、その開口を通して捉えねじ（不図示）が支持バー９０を捉えそして装着用ブラケット８０を所定の位置に保持することが可能である。
【００４２】
本体８３は、必要ならば、表示ユニットに電力を供給するための再充電可能なパワーパックを収納するための更なる空洞８６を含むことも可能である。
【００４３】
図２０は５ｘ４個の表示ユニット１８のアレイ１９を示し、各表示ユニットはその表示ユニットに取り付けられた装着用ブラケット８０を有する。支持バー９０はブラケット８０を貫通し、アレイ１９に構造上の安定性を提供している。支持バー９０は押出しアルミニウム製であることも可能である。
【００４４】
再充電可能なパワーパックを１つ以上の装着用ブラケット８０内に設けることができ、電力入力プラグ７０を介してアレイ内に接続することも可能である。
【００４５】
アレイ１９は、例えば表示ユニット１８をその関連する装着用ブラケット８０から外すことによって、個々の表示ユニット１８を修理または交換のために取り外すことができるようにすることも可能である。表示ユニットと装着用ブラケットとの間の接続は例えば電子的に制御されたラッチシステムを用いてリモートで制御され、その結果アレイの背部をアクセスすることを不要にすることも可能である。
【００４６】
接続機構は上述したプラグとソケットの構成に限定されない。代替の接続機構では、ソケット３０は代わりにプラグとして配置され、コネクタプラグ５０、ブランクプラグ４０、電力入力プラグ７０及びデータ入力プラグ６０は代わりにソケットとして配置されることも可能である。同様に、ソケット３０内では、データ接続ソケット３７は代わりにデータ接続プラグとして配置されることも可能であり、および／または、電力接続ソケット３８は代わりにプラグまたはピンとして配置されることも可能である。
【００４７】
表示ユニット１８は正方形または長方形である必要はなくて、正三角形や六角形などのぴったり合う別のモザイク式形状とすることもあり得る。必要とされる形状のアレイ１９を形成するために、一緒に接続する表示ユニット１８は異なる形状であることも可能である。表示ユニット１８はぴったり合わない形状であって良いが、これは表示ユニット１８間にギャップを残すことになる。しかしながら、そのような状況はある一定のアプリケーションでは望ましいこともあり得る。
【００４８】
例えばよりハイパワーな要求に応えるために、２つ以上の電力入力プラグ７０をアレイ１９内に接続することも可能である。例えば、代替的に、交互にまたは同時に表示される多数の映像入力を提供するために、２つ以上のデータ入力プラグ６０をアレイ１９内に接続することも可能である。
【００４９】
例えば、ネットワーク接続（例えばWi-FiまたはEthernet）、直接的な無線接続（例えばBluetooth（登録商標））、メモリストレージ、モーション検知等を提供するために、代替型の入力プラグを設けることも可能である。ここで、ソケット３０は、ＵＳＢに類似する、プラグアンドプレイ構成の複数の互いに異なる型のプラグに接続できるようにすることも可能である。
【００５０】
例えば角度のあるまたは直角に曲げた接続のような非平面的な接続のために代替の形状のプラグを設けることも可能である。
【００５１】
図２１は、制御エンティティ２０が１つの表示ユニット１８またはアレイ１９内の複数の表示ユニット１８とインタラクトして種々の機能を実行する手段を説明するブロックダイアグラムを示し、その種々の機能は、デバイスのスイッチをオンまたはオフすること、デバイスの機能をスケジュール化すること、デバイスのプリセットされたスケジュールを制御及び修正すること、表示情報をデバイスに伝送すること、デバイスから情報を受け取ることなどを含むがこれらに限定されない。いくつかの実施形態では、表示ユニット１８または複数表示ユニット１８のアレイ１９は、例として、しかしこれに限定されないが、制御エンティティ２０から、例えばスマートフォンのアプリケーション２１などから、または表示ユニットの場所でコンピュータシステム２２から直接に、あるいはインターネット２３から通信によって、制御されることができる。実施形態では、情報を表示ユニット１８または表示ユニット１８のアレイ１９に送る制御ソフトウェアは暗号化されたコマンド構造を用いる。表示ユニット１８または表示ユニット１８のアレイ１９に伝送された暗号化された情報は、ユニットに、当該ユニットが実行すべき機能と何時その機能を実行すべきかを指示する。
【００５２】
表示ユニット１８は、正方形、長方形、円、半円、四分円、三角形等の、しかしこれに限定されないが、多くの異なる形状で形成することができる。
【００５３】
おそらく上記の説明を読めば明白となるであろう代替の実施形態は、例えば特許請求の範囲に規定されるように、本発明の範囲内に属することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【図１２】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１３ｄ】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１５ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図１９ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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