CN218956966U - 具有太阳能电池的显示面板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有太阳能电池的显示面板结构，其包含第一基板、阵列基板以及一显示介质层夹设于该第一基板与该阵列基板之间，该第一基板接近显示介质层的一下方设置多个太阳能电池单元，一阻隔层设置于部分的该些太阳能电池单元下方，该阻隔层包覆部分该些太阳能电池单元，以阻隔一共同电极层以及该太阳能电池单元。其中，该些太阳能电池单元进一步包含一透明导电层、一光电转换层、一第一导电层、一绝缘层以及一第二导电层，该透明导电层设置于该第一基板的下方，该阻隔层设置于该第二导电层的下方，以区隔该第二导电层与该共同电极层，防止其短路。

Description

具有太阳能电池的显示面板结构

技术领域

本实用新型是关于一种具有太阳能电池的显示面板结构，尤其是指一种太阳能电池与显示面板结合的结构。

背景技术

随着科技的快速发展，电子产品不但功能日益地多样化，电子产品的体积亦有逐渐缩小的趋势，例如行动装置的兴起，然而行动装置皆需倚赖电池提供电源方能运作。

又随着行动因特网的发展，行动装置(如智能型手机)成为核心的通讯工具，行动应用程序市场及行动商务、手机游戏产业、社交实时通讯网络高度繁荣，甚至产生了相关的职业。通讯技术的发展，万物互联概念的提出，使得行动装置成为了重要的终端装置，进驻了现代社会的各方面，已经是不可取代的物品。

其中行动装置更是逐渐朝向更大屏幕的设计，其成为目前为最主要的发展方向，但装置的高屏幕占比，也逐渐使电池的容量难以负荷；为了行动装置的使用时间，产业界逐渐发展出利用太阳能电池结合显示器，来提供行动装置的电力，并且对电池加以充电，使行动装置于使用时仍可透过光线照射来延长使用时间。

但习知技术中，因为太阳能电池的光生伏打效应产生电磁波，在与显示器结合时，太阳能电池产生的电磁波，会影响显示器的讯号传输，使显示器的控制讯号产生噪声，甚至短路使显示器损坏，因此产业界急需新的设计解决前述问题。

有鉴于上述习知技术的问题，本实用新型提供一种具有太阳能电池的显示面板结构，其于太阳能电池层以及显示器的共同电极层之间设置阻隔层，利用阻隔层包覆该太阳能电池层，使太阳能电池层的光生伏打效应不影响共同电极层的讯号传输。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种具有太阳能电池的显示面板结构，其于以太阳能电池遮蔽来自显示介质层的一部份的光线，提高显示器的对比，并于部分多个太阳能电池单元与显示器的共同电极层之间设置阻隔层，借由阻隔层包覆部分的多个太阳能电池单元，使其不影响共同电极层的讯号传输，减少显示器讯号噪声，进一步防止显示器损坏。

为达到上述所指称的各目的与功效，本实用新型提供一种具有太阳能电池的显示面板结构，其包含第一基板、阵列基板以及一显示介质层夹设于该第一基板与该阵列基板之间，该第一基板接近显示介质层的一下方设置多个太阳能电池单元，一阻隔层设置于部分的该些太阳能电池单元下方，该阻隔层包覆部分该些太阳能电池单元，其中未被该阻隔层包覆的该些太阳能电池单元设置于显示区之外，该共同电极层设置于该阻隔层的一下方；利用此结构阻隔太阳能电池单元与共同电极层，减少显示器讯号噪声，进一步防止显示器损坏。

本实用新型的一实施例中，其中该些太阳能电池单元包含一透明导电层、一光电转换层、一绝缘层以及一共同电极层，该透明导电层设置于该第一基板的一下方，该光电转换层设置于该透明导电层的一下方，并电性连接该透明导电层，该第一导电层设置于该光电转换层的一下方，并电性连接该光电转换层，该绝缘层设置于该第一导电层的一下方，该绝缘层包覆该光电转换层以及该第一导电层，该第二导电层设置于该绝缘层的一下方，并电性连接该透明导电层。

本实用新型的一实施例中，其中该透明导电层为氧化锌铝薄膜(Aluminum ZincOxide,AZO)或氧化铟锡薄膜(Indium Tin Oxide,ITO)。

本实用新型的一实施例中，其中该些太阳能电池单元遮蔽该共同电极层的一部份。

本实用新型的一实施例中，其中该些太阳能电池单元以及该阻隔层呈网格状排列。

本实用新型的一实施例中，其中该阻隔层于该些个交界处个别设置一接触孔，该些太阳能电池单元于该接触孔电性连接该共同电极层。

本实用新型的一实施例中，其中该光电转换层为P-I-N型太阳能电池。

本实用新型的一实施例中，其中该阻隔层的厚度介于0.05微米至5微米之间，该共同电极层的厚度介于0.05微米至5微米之间。

本实用新型的一实施例中，其中该透明导电层的厚度介于0.05微米至5微米之间，该光电转换层的厚度介于0.05微米至5微米之间，该绝缘层的厚度介于0.25微米至25微米之间，该第二导电层的厚度介于0.05微米至5微米之间。

本实用新型的一实施例中，其中该具有太阳能电池的显示面板结构设置一密封胶框，该具有太阳能电池的显示面板结构更包含：一封胶层，其设置于该共同电极层的一下方；一电路层，其设置于该封胶层以及该阵列基板之间。

本实用新型的一实施例中，其中该密封胶框设置一电性传输部，于该电性传输部的该太阳能电池单元未设置该阻隔层，其中该第二导电层与该共同电极层间具有一接触槽，以使与该共同电极层电性连接。

本实用新型的一实施例中，更包含：一间隔件，其设置于该共同电极层的一下方；一驱动电路层，其设置于该间隔件的一下方；以及该阵列基板，其设置于该驱动电路层的一下方。

附图说明

图1：其为本实用新型的一实施例的结构示意图；

图2：其为本实用新型的一实施例的结构俯视示意图；

图3：其为本实用新型的一实施例的结构AA剖面示意图；

图4：其为本实用新型的一实施例的结构AA剖面放大示意图；

图5：其为本实用新型的一实施例的结构BB剖面示意图；

图6：其为本实用新型的一实施例的结构BB剖面放大示意图；

图7：其为本实用新型的一实施例的显示区及密封胶框结构示意图；

图8：其为本实用新型的一实施例的结构CC剖面放大示意图；

图9：其为本实用新型的一实施例的结构DD剖面放大示意图；以及

图10：其为本实用新型的一实施例的结构EE剖面放大示意图。

【图号对照说明】

1 显示区

2 密封胶框

3 密封胶框

4 电性传输部

10第一基板

20太阳能电池单元

21透明导电层

23光电转换层

25第一导电层

27绝缘层

29第二导电层

30阻隔层

32接触孔

34接触槽

40共同电极层

50封胶层

60电路层

70阵列基板

80驱动电路层

82间隔件

L1光线

具体实施方式

为了使本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

有鉴于上述习知技术的问题，本实用新型利用一种具有太阳能电池的显示面板结构，其包含第一基板、阵列基板以及一显示介质层夹设于该第一基板与该阵列基板之间，该第一基板接近显示介质层的一下方设置多个太阳能电池单元，一阻隔层设置于部分的该些太阳能电池单元下方，该阻隔层包覆部分该些太阳能电池单元，以阻隔一共同电极层以及该太阳能电池单元，于一实施例中，该太阳能电池单元进一步包含一透明导电层、一光电转换层、一第一导电层、一绝缘层以及一第二导电层，该透明导电层设置于该第一基板的该下方，该阻隔层设置于该第二导电层设置于的一下方，区隔该第二导电层与该共同电极层，防止其短路，以解决习知太阳能电池与显示面板结合，产生讯号干扰/短路的问题。

请参阅图1以及图2，图1为本实用新型的一实施例的结构示意图，图2为本实用新型的一实施例的结构俯视示意图，如图所示，本实施例为第一实施例，其为一种具有太阳能电池的显示面板结构，其包含一第一基板10、一太阳能电池单元20、一阻隔层30以及一共同电极层40。

再次参阅图1以及参阅图2，如图所示，于本实施例中，该太阳能电池单元20设置于该第一基板10的一下方，该阻隔层30设置于该太阳能电池单元20的一下方，且该阻隔层30包覆该些太阳能电池单元20的一侧，该共同电极层40设置于该阻隔层30的一下方；于本实施例中，该太阳能电池单元20用于遮蔽来自显示介质层的一部份的光线，提升该显示区1的显示对比。

接续上述，于本实施例中，该共同电极层40为该显示区1提供其显示介质的参考电压，比如是液晶分子偏转的参考电压，因此该共同电极层40是否稳定对显示介质的显示有直接影响。

接续上述，于一实施例中，该阻隔层30的厚度介于0.05微米至5微米之间，但本实施例不在此限制。

接续上述，于一实施例中，该共同电极层40的厚度介于0.05微米至5微米之间，但本实施例不在此限制。

再次参阅图2以及参阅图3，图3为本实用新型的一实施例的结构AA剖面示意图，图3为图2的AA剖面线的剖面图，如图所示，于本实施例中，该些太阳能电池单元20包含：一透明导电层21、一光电转换层23、一第一导电层25、一绝缘层27以及一第二导电层29。

再次参阅图2以及图3，如图所示，于本实施例中，该太阳能电池单元20为纵切表示，该透明导电层21设置于该第一基板10的该下方，该光电转换层23设置于该透明导电层21的一下方，且该光电转换层23电性连接该透明导电层21，该第一导电层25设置于该光电转换层23的一下方，且该第一导电层25电性连接该光电转换层23，该绝缘层27设置于该第一导电层25的一下方，该绝缘层27用于阻隔该光电转换层23以及该第一导电层25与该第二导电层29，避免短路，使组件产生损坏，该第二导电层29设置于该绝缘层27的一下方，且该第二导电层29电性连接该透明导电层21。

接续上述，于本实施例中，该透明导电层21为氧化锌铝(Aluminum Zinc Oxide,AZO)薄膜或氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜，其中氧化锌(Zinc Oxide,ZnO)属于N型Ⅱ-Ⅵ族半导体材料，氧化锌具有高熔点与优良的热稳定性，能溶于酸碱，但不溶于水与酒精。氧化锌光学能隙约为3.3eV，大于可见光的能量，因此于可见光范围内具有高穿透率。氧化锌电阻值高，具有压电效应，传统应用于压电材料上，另外亦可应用于表面声波组件或是紫外线光发射器材料；氧化锌其电子传导是由化学剂量比的偏差所产生的，由氧空缺(oxygen vacancies)及间隙型锌原子(interstitial znic)的浅层受体能阶(shallowdonor levels)提供，氧化锌的电阻较高，因此一般于透明导电薄膜的应用上，则会将其掺杂Ш族元素(铝、镓、铟等)，使其导电特性提高，同时也增加其高温稳定性，因此提供适当量掺杂量的铝，能够使氧化锌的导电性变佳。

接续上述，于本实施例中，该光电转换层为P-I-N型太阳能电池，其为非晶硅太阳电池，其中P层是入射层，I层是本征吸收层，当入射光通过P层进入I层后，产生电子-电洞对，光生载子一旦产生后就由内建电场分开，电洞漂移到P型一侧，电子漂移到N型一侧，在PN结两侧集聚形成了电位差，形成光生电流和光生电压；因此在这种与表面垂直的P-I-N结构下，I层是电池的核心部分，是光生载子的产生区，I层的设计原则上应同时考虑材料的光吸收系数和带隙中的缺陷态密度，因此该层的质量及其厚度是否合适，将直接影响电池的性能参数。

再次参阅图1以及图2，如图所示，于一实施例中，该些太阳能电池单元20以及其对应的该阻隔层30呈网格状排列，形成多个交界处，其中该阻隔层30于该些个交界处个别设置一接触孔32，该太阳能电池单元20于该接触孔32电性连接该共同电极层40，以传导该太阳能电池单元20所产生的电能。

再次参阅图3以及请参阅图4，图4为本实用新型的第二实施例的讯号传输示意图，如图所示，本实施例中，一光线L1穿过该第一基板10后，该光线L1再穿过透光的该透明导电层21，该光线L1射至该光电转换层23，使该光电转换层23形成光生电流和光生电压，并由该透明导电层21以及该第一电极25传输电能，于本实施例中，由于该透明导电层21的材料为氧化锌铝(Aluminum Zinc Oxide,AZO)薄膜或氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜，其导电性较差，因此以该第二电极29对应电性连接该透明导电层21，以协助传输该透明导电层21的电能。

接续上述，于本实施例中，该透明导电层21的厚度介于0.05微米至5微米之间。

接续上述，于本实施例中，该光电转换层23的厚度介于0.05微米至5微米之间。

接续上述，于本实施例中，该绝缘层27的厚度介于0.25微米至25微米之间。

接续上述，于本实施例中，该第一导电层25以及该第二导电层29的厚度介于0.05微米至5微米之间。

请参阅图5以及图6，图5为本实用新型的一实施例的结构BB剖面示意图，图6为本实用新型的一实施例的结构BB剖面放大示意图，图5为图2的BB剖面线的剖面图，图6为图5的部分放大图，如图所示，本实施例中，该太阳能电池单元20为横切表示，该太阳能电池单元20包含的该透明导电层21设置于该第一基板10的该下方，该光电转换层23设置于该透明导电层21的一下方，且该光电转换层23电性连接该透明导电层21，该第一导电层25设置于该光电转换层23的一下方，且该第一导电层25电性连接该光电转换层23，该绝缘层27设置于该第一导电层25的一下方，如图所示，该绝缘层27包覆该光电转换层23以及该第一导电层25的一侧，利用该绝缘层27将该光电转换层23以及该第一导电层25与该第二导电层29隔离，避免其互相短路，导致组件产生损坏，该第二导电层29设置于该绝缘层27的一下方，且该第二导电层29电性连接该透明导电层21。

再次参阅图5以及图6，如图所示，本实施例中，一光线L1穿过该第一基板10后，该光线L1再穿过透光的该透明导电层21，该光线L1射至该光电转换层23，使该光电转换层23形成光生电流和光生电压，并由该透明导电层21以及该第一电极25传输电能，于本实施例中，由于该透明导电层21的材料为氧化锌铝(Aluminum Zinc Oxide,AZO)薄膜或氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜，其导电性较差，因此以该第二电极29对应电性连接该透明导电层21，以协助传输该透明导电层21的电能，本实施例其他组件结构以及其作动关系，皆与上述实施例相同，故不再赘述。

请参阅图7，其为本实用新型的一实施例的显示区及密封胶框结构示意图，如图所示，本实施例中，该显示区1的外框更包含二密封胶框2、3。

再次参阅图7以及参阅图8，图8为本实用新型的一实施例的结构CC剖面放大示意图，图8为图7的CC剖面线的剖面图，其为该密封胶框2的剖面，如图所示，本实施例中，该密封胶框2设置于该面板1的一外侧，于该密封胶框2的该具有太阳能电池的显示面板结构1包含一第一基板10、一太阳能电池单元20、一阻隔层30以及一共同电极层40，其中，于该密封胶框2内的该太阳能电池单元20与上述该显示区1内的该太阳能电池单元20的结构相同，该太阳能电池单元20包含：一透明导电层21、一光电转换层23、一第一导电层25、一绝缘层27以及一第二导电层29，故不再赘述。

接续上述，于该密封胶框2内的该太阳能电池单元20更包含一封胶层50、一电路层60以及一阵列基板70，该封胶层50设置于该共同电极层40的一下方，该电路层60设置于该封胶层50的一下方，该阵列基板70设置于该电路层60的一下方；其中，该共同电极层40电性连接该电路层60，并传输讯号。

再次参阅图7以及参阅图9，图9为本实用新型的一实施例的结构DD剖面放大示意图，图9为图7的DD剖面线的剖面图，其为该密封胶框3的剖面，如图所示，本实施例中，未被该阻隔层30包覆的该些太阳能电池单元30设置于显示区1之外，该密封胶框3设置于该密封胶框2的外侧(如图7所示)，该密封胶框3进一步设置一电性传输部4，于该电性传输部4的该太阳能电池单元20未设置该阻隔层30处，具有一接触槽34，使该太阳能电池单元20于该接触槽34电性连接该共同电极层40，以传输该太阳能电池单元20的电能。

再次参阅图7以及参阅图10，图10为本实用新型的一实施例的结构EE剖面放大示意图，图10为图2的EE剖面线结构放大图，如图所示，本实施例中，该具有太阳能电池的显示面板结构更包含，一间隔件82、一驱动电路层80以及一阵列基板70，该间隔件82设置于该共同电极层40的一下方，该驱动电路层80设置于该间隔件82的一下方，该阵列基板70设置于该驱动电路层80的一下方，该共同电极层40以该间隔件82电性连接该驱动电路层80；本实施例的其他组件皆与上述实施例相同，故不再赘述。

于上述本实施例中，该太阳能电池单元20遮蔽该显示区1的一部份的光线，提高显示面板显示的对比，即利用该太阳能电池单元20对应取代该显示区1的黑色矩阵，例如该显示区1的显示介质可为液晶、有机发光二极管单元等，该太阳能电池单元20对应取代该显示区1彩色滤光片所使用的黑色矩阵，但本实施例不在此限制。

接续上述，黑色矩阵的主要功能为防止彩色光阻、提高RGB的颜色对比值(Contrast)以及对驱动电极具有遮旋光性。

接续上述，黑色矩阵可防止彩色光阻，例如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的背光源经过三色彩色层时，会有光线散射以及折射产生，进而造成色彩因相互混合而降低色彩鲜艳度及纯度，因此以黑色矩阵将三色层区隔；又由于光线对薄膜晶体管(TFT)而言会造成部分损害，因此有必要利用黑色矩阵来为薄膜晶体管有效遮蔽。

接续上述，于上述实施例中，借由该太阳能电池单元20对应取代该显示区1的黑色矩阵，并同时产生电能，以增加该显示区1的使用时间，使高屏幕占比行动装置或具有较大显示器的装置(如大型广告牌)于定电量时(如电池供电、发电机)，增加显示时长。

综上所述，本实用新型提供一种具有太阳能电池的显示面板结构，其以太阳能电池单元取代面板的黑色矩阵，并以太阳能电池单元提供面板/显示器一部分电能，更利用阻隔层设置于太阳能电池层与显示面板的共同电极之间，以阻隔层包覆太阳能电池单元，区隔太阳能电池单元的导电层与该共同电极层，防止短路，以此结构解决习知太阳能电池与显示器结合，产生讯号干扰/短路的问题。

上文仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其包含：

一第一基板；

一阵列基板；

一显示介质层，该显示介质层夹设于该第一基板与该阵列基板之间，该第一基板接近显示介质层的一下方设置多个太阳能电池单元；

一阻隔层，其设置于部分该些太阳能电池单元的一下方，该阻隔层包覆该些太阳能电池单元，其中未被该阻隔层包覆的该些太阳能电池单元设置于显示区之外，以及

一共同电极层，其设置于该阻隔层的一下方。

2.如权利要求1所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该太阳能电池单元包含：

一透明导电层，其设置于该第一基板的该下方；

一光电转换层，其设置于该透明导电层的一下方，并电性连接该透明导电层；

一第一导电层，其设置于该光电转换层的一下方，并电性连接该光电转换层；

一绝缘层，其设置于该第一导电层的一下方，该绝缘层包覆该光电转换层以及该第一导电层；以及

一第二导电层，其设置于该绝缘层的一下方，并电性连接该透明导电层。

3.如权利要求2所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该透明导电层为氧化锌铝薄膜或氧化铟锡薄膜。

4.如权利要求1所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该太阳能电池单元遮蔽该共同电极层的一部份。

5.如权利要求1所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该太阳能电池单元以及该阻隔层呈网格状排列。

6.如权利要求5所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该阻隔层于该些太阳能电池单元以及该阻隔层的多个交界处个别设置一接触孔，该些太阳能电池单元于该接触孔电性连接该共同电极层。

7.如权利要求2所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该光电转换层为P-I-N型太阳能电池。

8.如权利要求1所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该阻隔层的厚度介于0.05微米至5微米之间，该共同电极层的厚度介于0.05微米至5微米之间。

9.如权利要求2所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该透明导电层的厚度介于0.05微米至5微米之间，该光电转换层的厚度介于0.05微米至5微米之间，该绝缘层的厚度介于0.25微米至25微米之间，该第二导电层的厚度介于0.05微米至5微米之间。

10.如权利要求1所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该具有太阳能电池的显示器结构设置于一密封胶框，该密封胶框设置于该显示区的一外侧，该具有太阳能电池的显示面板结构更包含：

一封胶层，其设置于该共同电极层的一下方；以及

一电路层，其设置于该封胶层以及该阵列基板之间。

11.如权利要求10所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，其中该密封胶框设置一电性传输部，于该电性传输部的该太阳能电池单元未设置该阻隔层处，具有一接触槽，该些太阳能电池单元于该接触槽电性连接该共同电极层。

12.如权利要求1所述的具有太阳能电池的显示面板结构，其特征在于，更包含：

一间隔件，其设置于该共同电极层的一下方；

一驱动电路层，其设置于该间隔件以及该阵列基板之间。

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