CN101882401B - 多功能太阳能照明看板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能太阳能照明看板，其包括一基板、至少一太阳能芯片以及至少一光源。太阳能芯片设于基板的侧面，太阳光进入该基板，经由该基板传递后收集于太阳能芯片中，光源设于基板的侧面，并由太阳能芯片提供电力，使光源发光，由光源发出的光线，进入基板，并在基板中传递后导出基板。

Description

多功能太阳能照明看板
技术领域
本发明有关于一种多功能太阳能照明看板，特别是有关于一种使太阳光经由一基板导入太阳能芯片而供电于光源且光源发出的光也是经由该基板导出而产生照明效果的多功能太阳能照明看板。
背景技术
习知的太阳能看板，如图1所示，在看板本体5的上方设置一太阳能板7，在日间，太阳光照射太阳能板7而产生电力，此电力蓄积之后，在晚间供给至看板本体5上的光源9而产生照明的效果。但是在此种构造中，太阳能板7必须与看板本体5分别设置，因而会影响看板本体的美观，并使看板的整体设计产生限制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多功能太阳能照明看板，其太阳能芯片(构成太阳能板的单元)沿着看板的边缘设置，太阳光经由看板本身导入太阳能芯片中产生电力，而照明用的光源也是沿着看板的边缘设置，而光源发出的光也是导入看板，照射至看板上的图案或文字而产生照明的效果。如此，太阳能芯片紧贴于看板设置，而照明用的光源也是紧贴看板设置，可以得到较佳的外观。
本发明的多功能太阳能照明看板的较佳实施例包括一基板、至少一太阳能芯片以及至少一光源。太阳能芯片设于基板的侧面，太阳光进入基板，经由基板传递后收集于太阳能芯片中，光源设于基板的侧面，并连接于太阳能芯片，由太阳能芯片提供电力，使光源发光，从光源发出的光线，进入基板，并在基板传递后导出基板。
在上述较佳实施例中，光源可为一发光二极管。
在上述较佳实施例中，基板包括至少一光扩散层以及至少一导光层，导光层邻接于光扩散层；进入基板的太阳光由光扩散层进行扩散，而扩散后的太阳光由光扩散层与导光层的界面反射而收集于太阳能芯片中，而部分的太阳光进入导光层，并由导光层的界面做反射，而反射后的太阳光由太阳能芯片收集；光源发出的光线进入基板后，通过导光层与扩散层而导出基板。
在上述较佳实施例中，该光扩散层的雾度为5～99Haze。
在上述较佳实施例中，导光层的材质为压克力、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醯亚胺、硅利光树脂或玻璃。
在上述较佳实施例中，光扩散层的材质为压克力、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醯亚胺或硅利光树脂。
在上述较佳实施例中，光扩散层包括光散射粒子。
在上述较佳实施例中，光扩散层包括双折射率混合材料。
在上述较佳实施例中，光扩散层为光学复合结构。
上述较佳实施例还包括一蓄电装置，连接太阳能芯片与光源，太阳能芯片所产生的电力储存于蓄电装置中，并由蓄电装置供给电力至该光源。
在上述较佳实施例中，基板具有一第一面以及一第二面，第一面相对于第二面，太阳光从第一面进入基板，光源的光线从第一面导出基板。
上述较佳实施例还包括一图案层，设于基板中、设于第一面或设于第二面，来自光源的光线照射至图案层后，导出至基板外。
在上述较佳实施例中，基板的侧面相邻于第一面及第二面。
在上述较佳实施例中，基板的侧面垂直于第一面及第二面。
为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
附图说明
图1为习知的太阳能看板的示意图；
图2a、2b为本发明的多功能太阳能照明看板的一实施例的示意图，其中图2a为分解图，图2b为组合图；
图3a、3b为本发明的多功能太阳能照明看板的另一实施例的示意图，其中图3a为分解图，图3b为组合图；
图4为沿着图2b的A-A线的剖视图；
图5为本发明的多功能太阳能照明看板的基板的光扩散层的示意图；
图6表示太阳光由光扩散层及导光层导引至太阳能芯片；
图7a、7b表示本发明的多功能太阳能照明看板的应用例一，其应用于一看板，图7a表示光源未点亮的状态，图7b表示光源点亮的状态；
图8a、8b表示本发明的多功能太阳能照明看板的应用例二，其应用于一交通标志，图8a表示光源未点亮的状态，图8b表示光源点亮的状态；
图9a、9b表示本发明的多功能太阳能照明看板的应用例三，其应用于一电子书显示装置，图9a表示光源未点亮的状态，图9b表示光源点亮的状态。
【主要附图标记说明】
5～看板本体；
7～太阳能板；
9～光源；
10～光扩散层；
12～光散射粒子；
20、30、40～导光层；
50～图案层；
70～太阳能芯片；
80～光源；
90～蓄电装置；
100～基板；
101～第一面；
102～第二面；
L～太阳光。
具体实施方式
图2a、2b与图3a、3b为本发明的多功能太阳能照明看板的实施例的示意图。在图2a～3b中，本发明的多功能太阳能照明看板具有一基板100，基板100具有多层结构，其详细构造会在后面的段落中做说明。
在图2a、2b中，在基板100的三个相邻侧面上设置太阳能芯片70，这三个太阳能芯片70串联，并连接于一蓄电装置90，在基板100的另一侧面上设置一光源80，此光源在本实施例中为发光二极管模块。
当基板100做为看板或标示物而设置于户外空间时，在日间，太阳光由基板100的正面进入基板100，然后通过基板100的多层结构在其中传递，并由侧面的太阳能芯片70收集后产生的电力而蓄积于蓄电装置90中。光源80连接于蓄电装置90，在晚间由蓄电装置90供给电力至光源80而发光，光源80发出的光先进入基板100，照射至设于基板100的图案或文字(图中未示出)，然后从基板100的正面导出基板100，由此产生照明的效果。
图3a、3b的实施例是在基板100的四个侧面设置太阳能芯片70，然后将光源80(发光二极管)结合于太阳能芯片70，并将太阳能芯片70串联于一蓄电装置90。太阳光由基板100的正面进入基板100，然后通过基板100的多层结构在其中传递，并由侧面的太阳能芯片70收集后产生的电力而蓄积于蓄电装置90中。光源80结合于太阳能芯片70上，该光源80可设置太阳能芯片70上有一排，或二排，如果蓄电装置90电力不够，或基板100面积不大，亮度够，则仅需一排光源80，并通过蓄电装置90供电而发光，光源80发出的光进入基板100，照射至设于基板100的图案或文字(图中未示出)，然后导出基板100，由此产生照明的效果。
图4为图2b中沿着A-A线的剖视图。如图4所示，多功能太阳能照明看板包括一基板100、设于基板100侧面的太阳能芯片70以及设于基板100的另一侧面的光源80，基板100包括一第一面101(正面)以及一第二面102，第一面101与第二面102是相对设置的，太阳光从第一面101进入基板，同样地光源80发出的光线也从第一面101导出基板100。设置太阳能芯片70以及光源80的基板100的侧面与第一面101及第二面102垂直。
在本实施例中，一图案层50设于第二面102上，在图案层50上可以形成所希望展示的文字或图案。从光源80发出的光照射至图案层50后，再反射而导出基板100而产生照明的效果。虽然在本实施例中，图案层50是设于第二面102，但图案层50的位置并不限于此，也可以设于第一面101或设于基板100内部，但是在图案层50设于第一面101或设于基板100内部的情况下，图案层50中的图案或文字部分不可完全覆盖入光面(第一面101)，以便使太阳光可以进入基板100，而收集至太阳能芯片70中。
以下说明基板100的详细构造，如图4所示，基板100包括光扩散层10以及导光层20、30、40。太阳光L进入光扩散层10。图5表示光扩散层10更详细的构造。为了便于说明，其它导光层20、30、40省略。光散射粒子12分布于光扩散层10中。当太阳光L进入光扩散层10时，太阳光由光散射粒子12散射。散射后的光由光扩散层10的界面反射，并由太阳能芯片70收集。该等散射粒子12最好是透光的，但具有与光扩散层10不同折射率的材质。
部分的太阳光L穿透光扩散层10并进入导光层20，如图6所示，为了便于说明，其它导光层30、40省略。由于光扩散层10的折射率与导光层20、30、40不同，当太阳光从光扩散层10进入导光层20时，太阳光产生折射，而折射后的太阳光由导光层20的界面反射，而收集于太阳能芯片70中。
导光层20、30、40由压克力、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醯亚胺、硅利光树脂或玻璃制成。光扩散层10由压克力、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醯亚胺或硅利光树脂制成。
一般而言，基板100具有四个侧边。太阳能芯片70可设置于基板100的一、二或三个侧边。当太阳能芯片70设置于基板100的二或三个侧边时，光源80可形成于其它未设置太阳能芯片70的侧边。
太阳能芯片可为III-V族太阳能芯片、单晶硅太阳能芯片、多晶硅太阳能芯片与CIGS太阳能芯片。
通过上述的多功能太阳能照明看板的构造，可以应用至多个应用领域。
以基板100的雾度为基准，本发明的多功能太阳能照明看板的应用如表1所示。
表1
  效能   雾度(Haze)   应用领域
  最佳   80～99   天窗，气窗，地面警示装置
高 60～80   天窗，落地窗，广告看板，地面警示装置，艺术装饰玻璃
中 40～60   天窗，落地窗，广告看板，路标，艺术装饰玻璃
低 20～40   落地窗，广告看板，无背光平面显示器，路标，艺术装饰玻璃
最低 5～20   落地窗，广告看板，无背光平面显示器，艺术装饰玻璃，低照度平面光源
基板的雾度越高，表示光扩散的效果越好，因此可适用于地面的警示装置，雾度越低表示基板的透明度佳，可以做为低照度的平面光源或无背光平面显示器。
以下以彩色照片表示本发明的多功能太阳能照明看板的应用例，彩色照片以图片形式表示。
图7a、7b表示本发明的多功能太阳能照明看板的应用例一，其应用于一看板。图7a表示光源未点亮的状态，图7b表示光源点亮的状态。其构造是基板是以雾度31Haze，长445mm，宽235mm，厚度3mm的压克力扩散板与厚度5mm的白玻璃板两片胶合，并在基板的四周设置16片太阳能芯片与8颗功率为0.1W的白光LED，经实际量测后发现发电瓦数为1.14W。要注意的是，在此应用例中，图案层(文字与图案)是形成于基板的第一面上(即，太阳光的入光面与光源光线的出光面)，与图4的实施例不同。
图8a、8b表示本发明的多功能太阳能照明看板的应用例二，其应用于一交通标志。图8a表示光源未点亮的状态，图8b表示光源点亮的状态。其构造是基板是以雾度41Haze，长95mm，宽95mm，厚度3mm的PC扩散板与厚度5mm的白玻璃板两片胶合，并在基板的四周设置8片太阳能芯片与4颗功率为0.05W的(闪烁式)红光LED，经实际量测后发现发电瓦数为0.16W。
图9a、9b表示本发明的多功能太阳能照明看板的应用例三，其应用于一电子书显示装置。图9a表示光源未点亮的状态，图9b表示光源点亮的状态。其构造是基板是以雾度14Haze，长155mm，宽85mm，厚度3mm的PC扩散板与厚度5mm的白玻璃板两片胶合，并在基板的四周设置8片太阳能芯片与8颗功率为0.05W的白光LED，经实际量测后发现发电瓦数为0.04W。
虽然本发明以上述的实施例揭露如上，然其并非用以限制本发明，任何熟悉此技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (17)

1.一种多功能太阳能照明看板，其特征在于，包括：
一基板，包括至少一光扩散层以及多个相互叠置的导光层，所述多个导光层邻接于该光扩散层，其中该光扩散层包括光扩散粒子且该光扩散粒子是透光的且具有与该光扩散层不同的折射率；
至少一太阳能芯片，设于该基板的侧面，太阳光进入该基板，进入该基板的太阳光由该光扩散层进行扩散，而扩散后的太阳光由该光扩散层与该导光层的界面反射且于该光扩散层的内部传递至该太阳能芯片，并收集于该太阳能芯片中，而部分的太阳光进入所述多个导光层，并由所述多个导光层的界面做反射，而反射后的太阳光由该太阳能芯片收集并经由该太阳能芯片转换而产生电力；以及
至少一光源，设于该基板的侧面，并由该太阳能芯片提供电力，使该光源发光，由该光源发出的光线，进入该基板后，通过所述多个导光层与该扩散层而导出该基板。
2.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该光源为发光二极管。
3.根据权利要求2所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该光扩散层的雾度为5～99Haze。
4.根据权利要求2所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该导光层的材质为压克力、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醯亚胺、硅利光树脂或玻璃。
5.根据权利要求2所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该光扩散层的材质为压克力、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氨酯、聚醯亚胺或硅利光树脂。
6.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，还包括一蓄电装置，连接于该太阳能芯片与该光源，该太阳能芯片所产生的电力储存于该蓄电装置中，并由该蓄电装置供给电力至该光源。
7.根据权利要求6所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该蓄电装置为一蓄电池。
8.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该基板具有一第一面以及一第二面，该第一面与该第二面相对设置，太阳光从该第一面进入该基板，该光源的光线从该第一面导出该基板。
9.根据权利要求8所述的多功能太阳能照明看板，其还包括一图案层，设于该基板中、设于该第一面或设于该第二面，来自该光源的光线照射至该图案层后由该基板导出。
10.根据权利要求8所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该基板的该侧面相邻于该第一面及该第二面。
11.根据权利要求10所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该基板的该侧面垂直于该第一面及该第二面。
12.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该多功能太阳能照明看板做为路标或广告看板。
13.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该多功能太阳能照明看板做为地面警示装置。
14.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该多功能太阳能照明看板做为低照度平面光源。
15.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，该多功能太阳能照明看板做为无背光模块显示器。
16.根据权利要求1所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，太阳能芯片设置于基板的四周。
17.根据权利要求16所述的多功能太阳能照明看板，其特征在于，至少在太阳能芯片上设置至少一光源。
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