TW201413987A - 顯示裝置 - Google Patents

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TW201413987A TW101134920A TW101134920A TW201413987A TW 201413987 A TW201413987 A TW 201413987A TW 101134920 A TW101134920 A TW 101134920A TW 101134920 A TW101134920 A TW 101134920A TW 201413987 A TW201413987 A TW 201413987A
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structural
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Yi-Shian Chiou
Chong-Yang Fang
Wen-Chun Wang
Wei-Chou Chen
Hen-Ta Kang
Tsung-Yen Hsieh
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Wintek Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F27/00—Combined visual and audible advertising or displaying, e.g. for public address
    • G09F27/007—Displays with power supply provided by solar cells or photocells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
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Abstract

一種顯示裝置，包括一顯示面板以及一波導板。顯示面板包括多條顯示單元以及多條太陽能電池單元。顯示單元與太陽能電池單元實質上平行於一第一方向而且在垂直於第一方向的一第二方向上交替排列。波導板配置於顯示面板的一側。波導板鄰近於顯示面板的一第一側具有多個微結構。各微結構的第一結構面與第二結構面分別對應於其中一條顯示單元以及其中一條太陽能電池單元，而且以第二方向垂直於地面的方式設置發光裝置時，第一結構面的傾斜方向使波導板的厚度由地面向上逐漸減少。

Description

顯示裝置
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種設有太陽能電池的顯示裝置。
戶外看板、廣告看板等設置於室外的顯示裝置須具備足夠的輝度、低成本且需長時間開機之需求。為了提供顯示裝置需要的驅動電壓，顯示裝置中除了顯示用的顯示單元之外還可以設置有太陽能電池，藉以直接利用陽光轉變成所需的驅動電能。因此，要讓顯示裝置上的太陽能電池具有理想的光電轉換效率，將是一項重要的議題。
本發明提供一種顯示裝置，設有光電轉換效率高的太陽能電池單元而有助於節省能源的耗費。
本發明提出一種顯示裝置，包括一顯示面板以及一波導板。顯示面板包括多條顯示單元以及多條太陽能電池單元。顯示單元與太陽能電池單元實質上平行於一第一方向而且在垂直於第一方向的一第二方向上交替排列。波導板配置於顯示面板的一側。波導板鄰近於顯示面板的一第一側具有多個微結構。各微結構實質上具有一第一結構面以及一第二結構面，其中各微結構的第一結構面與第二結構面分別對應於其中一條顯示單元以及其中一條太陽能電池 單元，而且以第二方向垂直於地面的方式設置發光裝置時，第一結構面的傾斜方向使波導板的厚度由地面向上逐漸減少。
根據本發明一實施例，上述顯示單元可以為發光二極體單元、電泳顯示單元、電濕潤顯示單元、液晶顯示單元及有機發光顯示單元。
根據本發明一實施例，上述顯示單元與太陽能電池單元實質上同平面。
根據本發明一實施例，上述各微結構的第一結構面與第二結構面的交角實質上小於180度。
根據本發明一實施例，上述各微結構的第二結構面實質上平行於第一方向。
根據本發明一實施例，上述各微結構的第一結構面與第二結構面具有相反的傾斜方向。
根據本發明一實施例，上述各微結構的第一結構面與第二結構面彼此對稱。
根據本發明一實施例，上述各微結構的第二結構面為一粗糙面。
根據本發明一實施例，上述各微結構的第二結構面為一曲面。
根據本發明一實施例，上述微結構的第一結構面與第二結構面在第二方向上交替排列。
根據本發明一實施例，上述發光裝置的使用地點所在緯度為23度，則各微結構的第一結構面相交於第二方向的 交角為5度。
根據本發明一實施例，上述發光裝置的使用地點所在緯度為30度，則各微結構的第一結構面相交於第二方向的交角為7度。
根據本發明一實施例，上述顯示裝置更包括一光學膠配置於各微結構的第二結構面與對應的其中一條太陽能電池單元之間。
根據本發明一實施例，上述光學膠的折射率實質上等於波導板的折射率。
根據本發明一實施例，上述波導板的材質包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)。
根據本發明一實施例，上述波導板的一第二側具有平坦表面，且第一側與第二側彼此相對。
基於上述，本發明實施例的顯示裝置中，顯示面板設置有條狀分佈的顯示單元與條狀分佈的太陽能電池單元，且太陽能電池單元與顯示單元交替排列。另外，本發明的顯示裝置將波導板設置於顯示面板前方，藉由波導板對光線的作用減少了直接照射於發光二極體上的外界光線，甚至增加了照射於太陽能電池的外界光線。如此一來，顯示裝置中發光二極體的使用壽命可以延長且太陽能電池的光電效率也可以獲得提升。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1繪示為本發明一實施例的顯示裝置的俯視示意圖，而圖2為圖1的顯示裝置之剖面示意圖。請參照圖1，顯示裝置100包括一顯示面板110以及一波導板120。在圖1中由於顯示面板110與波導板120彼此疊置，由圖2可知，波導板120是設置於顯示面板110的一側。
以本實施例而言，顯示面板110包括多條顯示單元112以及多條太陽能電池單元114，其中顯示單元112在此例如是以發光二極體單元為例，但本發明不以此為限，在一實施例中顯示單元114可以是任何可以提供顯示影像功能的單元，例如電泳顯示單元、電濕潤顯示單元、液晶顯示單元、有機發光顯示單元或其他。顯示單元112與太陽能電池單元114實質上平行於一第一方向D1而且在垂直於第一方向D1的一第二方向D2上交替排列。也就是，在第二方向上D2，相鄰兩條顯示單元112之間設置有一條太陽能電池單元114，而相鄰兩條太陽能電池單元114之間設置有一條顯示單元112。由圖2可進一步了解，顯示面板100還包括有容納顯示單元112與太陽能電池單元114的外殼116。當然，在一實施例中，顯示面板110還可以包含有驅動電路單元、電源單元等構件。另外，太陽能電池單元114可以電性連接於顯示單元112以提供驅動顯示單元112所需的電能。
顯示單元112實質上可以由多個發光二極體(未繪示)沿第一方向D1排列而構成。太陽能電池單元114也可以 由多個太陽能電池板沿第一方向D1排列而構成，或是太陽能電池單元114可以由長條狀的太陽能電池板所構成。在此，顯示單元112中發光二極體(未繪示)以及太陽能電池單元114中的太陽能電池板都是面向波導板120而設置的。亦即，顯示單元112中發光二極體(未繪示)的發光面朝向波導板120，且太陽能電池單元114中的太陽能電池板的受光面也是面向波導板120。因此，顯示單元112與太陽能電池單元114實質上同平面。
另外，顯示面板110中各構件的尺寸設計可以隨顯示面板110的尺寸大小及解析度需求而設計。在一實施例中，顯示單元112在第二方向D2上的寬度W1與太陽電池單元114在第二方向D2上的寬度W2實質上分別等於0.5公分，也就是說顯示面板110具有的這些構件在第二方向D2上的間距實質上為1公分，但本發明不以此為限。
波導板120的材質包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)。波導板120具有鄰近於顯示面板110的一第一側122以及與第一側122相對的第二側124。第一側122具有多個微結構126。各微結構126實質上具有一第一結構面1262以及一第二結構面1264。各微結構126的第一結構面1262與第二結構面1264分別對應於其中一條顯示單元112以及其中一條太陽能電池單元114。所以，第一結構面1262與第二結構面1264在第二方向D2上交替排列。另外，第二側124則例如具有平坦表面。
詳細而言，當顯示裝置100應用於戶外大型看板時，外界光線Ls(例如是太陽光)會由顯示裝置100的上方照射而來。所以，以第二方向D2垂直於地面的方式設置發光裝置100時，第一結構面1262的傾斜方向例如使得波導板120的厚度由地面向上逐漸減少。另外，第二結構面1264在此係例如平行於第二側124，不過本發明不以此為限。
如此一來，斜向照射於波導板120的外界光線Ls在第一結構面1262上的入射角A1可以大於在第一結構面1264上的入射角A2，這可以提高外界光線Ls在第一結構面1262發生全反射的機率。因此，外界光線Ls照射於顯示單元112的比例可以顯著地降低，這有助於避免外界光線Ls的照射使顯示單元112升溫而縮減顯示單元112之使用壽命。
另外，外界光線Ls在第二結構面1264上的入射角A2較小而不容易發生全反射，這有助於將外界光線Ls導引至對應於第二結構面1264的太陽能電池單元114。所以，光波導120的設置非但可以提升顯示單元112的使用壽命也有助於提升太陽能電池單元114的光電轉換效能。
在本實施例中，為了使外界光線Ls在第一結構面1262的入射角A1較大而在第二結構面1264的入射角A2較小，各微結構120的第一結構面1262與第二結構面1264的交角A3實質上小於180度。此外，為了使波導板120具有特定的光學效果，第二結構面1264可以選擇為平滑面或是粗糙面，亦即本實施例不需特別限定第二結構面1264 的表面粗糙度。
外界光線Ls為太陽光時，太陽光的照射角度會隨著緯度不同而改變，其中緯度越高，太陽光與天頂的夾角越大，因此入射於各微結構126之第一結構面1262的入射角A1會減小。所以，各微結構126的第一結構面1262可以隨顯示裝置100的使用地點而有所調整以獲得理想的效果。舉例來說，以在緯度約25度的區域設置發光裝置100而言，各微結構126的第一結構面1262相交於第二方向D2的交角A4可以約為5度；而以在緯度約30度的區域設置發光裝置100而言，各微結構126的第一結構面1262相交於第二方向D2的交角A4可以約為7度。當然，上述角度數值僅是舉例說明之用，並非用以限定本發明。
圖3繪示為外界光線Ls入射於圖1與圖2的波導板的光路示意圖。由圖3可知，斜向照射波導板120的外界光線Ls在波導板120中的光路表示著大部分的光線實質上在第一結構面1262發生全反射。如此一來，外界光線Ls經由波導板120的作用將不容易照射到對應於第一結構面1262的顯示單元112，而避免顯示單元112因光線照射而升溫。所以，本實施例的顯示裝置可以具有理想的使用壽命。
上述實施例中，各微結構124的第二結構面1264是設置為平行於顯示面板110的平面，但本發明實施例不以此為限。舉例而言，圖4繪示為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖4，顯示裝置200包括一顯 示面板110以及一波導板220，其中顯示面板120相似於前述的顯示面板120，不另贅述。波導板220具有第一側222與第二側224，其中第一側222上設置有多個微結構226，且各微結構226包括第一微結構面2262以及第二微結構面2264。另外，顯示裝置200更包括一光學膠230，其配置於各微結構226的第二結構面2264與對應的其中一條太陽能電池單元124之間。光學膠230的折射率可以實質上等於波導板220的折射率，藉以提高光線入射至太陽能電池單元114的比例。在一實施例中，光學膠230可以選擇性地僅設置於太陽能電池單元114與波導板220之間而不設置於顯示單元112與波導板220。如此一來，入射的光線在第一微結構面2262可以容易地被全反射而不容易照射於顯示單元112。
在本實施例中，第一微結構面2262的設計可以參照前述實施例中第一微結構面1262的設計。也就是說，以垂直於地面的方式設置發光裝置200時，第一結構面2262的傾斜方向例如使得波導板220的厚度由地面向上逐漸減少。第二結構面2264則例如是一弧面，此弧面的凹向可以隨著所需要的光學效果而有所改變，不需以圖4所繪示的凹向為限制。也就是說，第二結構面2264可以構成一透鏡結構。另外，為了使波導板220具有特定的光學效果，第二結構面2264可以選擇為平滑面或是粗糙面，亦即本實施例不需特別限定第二結構面2264的表面粗糙度。
圖5繪示為本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意 圖。請參照圖5，顯示裝置300包括如圖1所示的顯示面板110以及波導板320。波導板320具有第一側322與第二側324，其中第一側322上設置有多個微結構326，且各微結構326包括第一微結構面3262以及第二微結構面3264。另外，顯示裝置300可以更包括一光學膠330，其配置於各微結構326的第二結構面3264與對應的其中一條太陽能電池單元124之間。
在本實施例中，各微結構326的第一結構面3262與第二結構面3264具有相反的傾斜方向。也就是說，以垂直於地面的方式設置發光裝置300時，第一結構面3262的傾斜方向例如使得波導板320的厚度由地面向上逐漸減少，而第二結構面3264的傾斜方向例如使得波導板320的厚度由地面向上逐漸增加。在一實施例中，各微結構326的第一結構面3262與第二結構面3264還可選擇性地彼此對稱。當然，為了使波導板320具有特定的光學效果，第二結構面3264可以選擇為平滑面或是粗糙面，亦即本實施例不需特別限定第二結構面3264的表面粗糙度。
在此，以垂直於地面的方式設置發光裝置300時，由顯示裝置300上方入射的外界光線Ls在第一結構面3262的入射角A6顯然較大，而在第二結構面3264的入射角A7顯然較小。所以，外界光線Ls在第一結構面3262容易發生全反射而不會照射於對應第一結構面3262的顯示單元112。並且，外界光線Ls在第二結構面3264不容易發生全反射而可以照射於對應第二結構面3264的太陽能電 池單元114。如此一來，顯示單元112不容易因為外界光線Ls的照射而升溫，造成顯示單元112受命之衰減。同時，太陽能電池單元114也可以因為接收到較大量的光線而有助於提升光電轉換效能。
圖6繪示為本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。請參照圖6，顯示裝置400包括如圖1所示的顯示面板110以及波導板420。波導板420具有第一側422與第二側424，其中第一側422上設置有多個微結構426，且各微結構426包括第一微結構面4262以及第二微結構面4264。另外，顯示裝置400可以更包括一光學膠430，其配置於各微結構426的第二結構面4264與對應的其中一條太陽能電池單元124之間。
各微結構426的第一結構面4262與第二結構面4264具有相反的傾斜方向。也就是說，以垂直於地面的方式設置發光裝置400時，第一結構面4262的傾斜方向例如使得波導板420的厚度由地面向上逐漸減少，而第二結構面4264的傾斜方向例如使得波導板420的厚度由地面向上逐漸增加。並且，在本實施例中，第二結構面4264可選擇性為一弧面，其中弧面的凹向可以隨不同設計需求而有所調整，本發明不以圖6所繪示的凹向為限。當然，為了使波導板420具有特定的光學效果，第二結構面4264可以選擇為平滑面或是粗糙面，亦即本實施例不需特別限定第二結構面4264的表面粗糙度。
綜上所述，本發明實施例在顯示面板上方設置波導板 以構成顯示裝置，其中顯示面板包括有多條顯示單元以及多條太陽能電池單元，且波導板鄰近於顯示面板的一側具有多個微結構。在本發明實施例的微結構中，對應於太陽能電池單元的結構面設計為斜向的使得外界光線入射於此結構面的入射角增大而降低外界光線直接照射於顯示單元的機率。如此一來，顯示單元的使用壽命不會因為外接光線的入射造成元件升溫而劣化。另外，光導板的微結構對應於太陽能電池單元的結構面不使外界光線入射於此結構面的入射角增大而可以提高外界光線直接照射於太陽能電池單元的機率，進一步提升太陽能電池單元的光電轉換效能。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧顯示面板
112‧‧‧顯示單元
114‧‧‧太陽能電池單元
116‧‧‧外殼
120、220、320、420‧‧‧波導板
122、222、322、422‧‧‧第一側
124、224、324、424‧‧‧第二側
126、226、326、426‧‧‧微結構
1262、2262、3262、4262‧‧‧第一結構面
1264、2264、3264、4264‧‧‧第二結構面
230、330、430‧‧‧光學膠
A1、A2、A5、A6‧‧‧入射角
A3、A4‧‧‧交角
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
Ls‧‧‧外界光線
W1、W2‧‧‧寬度
圖1繪示為本發明一實施例的顯示裝置的俯視示意圖。
圖2為圖1的顯示裝置之剖面示意圖。
圖3繪示為外界光線Ls入射於圖1與圖2的波導板的光路示意圖。
圖4繪示為本發明另一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
圖5繪示為本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
圖6繪示為本發明又一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
110‧‧‧顯示面板
112‧‧‧顯示單元
114‧‧‧太陽能電池單元
116‧‧‧外殼
120‧‧‧波導板
122‧‧‧第一側
124‧‧‧第二側
126‧‧‧微結構
1262‧‧‧第一結構面
1264‧‧‧第二結構面
A1、A2‧‧‧入射角
A3、A4‧‧‧交角
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
Ls‧‧‧外界光線

Claims (16)

  1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包括多條顯示單元以及多條太陽能電池單元，該些顯示單元與該些太陽能電池單元實質上平行於一第一方向而且在垂直於該第一方向的一第二方向上交替排列；以及一波導板，配置於該顯示面板的一側，該波導板鄰近於該顯示面板的一第一側具有多個微結構，各該微結構實質上平行於該第一方向並且具有一第一結構面以及一第二結構面，其中各該微結構的該第一結構面與該第二結構面分別對應於其中一條顯示單元以及其中一條太陽能電池單元，而且以該第二方向垂直於地面的方式設置該發光裝置時，該第一結構面的傾斜方向使該波導板的厚度由地面向上逐漸減少。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該些顯示單元包括發光二極體單元、電泳顯示單元、電濕潤顯示單元、液晶顯示單元及有機發光顯示單元。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該些顯示單元與該些太陽能電池單元實質上同平面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該微結構的該第一結構面與該第二結構面的交角實質上小於180度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該微結構的該第二結構面實質上平行於該第一方向。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該微結構的該第一結構面與該第二結構面具有相反的傾斜方向。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該微結構的該第一結構面與該第二結構面彼此對稱。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該微結構的該第二結構面為一粗糙面。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中各該微結構的該第二結構面為一曲面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該些微結構的該些第一結構面與該些第二結構面在該第二方向上交替排列。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該發光裝置的使用地點所在緯度為23度，則各該微結構的該第一結構面相交於該第二方向的交角為5度。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該發光裝置的使用地點所在緯度為30度，則各該微結構的該第一結構面相交於該第二方向的交角為7度。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更包括一光學膠配置於各該微結構的該第二結構面與對應的其中一條太陽能電池單元之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，其中該光學膠的折射率實質上等於該波導板的折射率。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該 波導板的材質包括聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該波導板的一第二側具有平坦表面，且該第一側與該第二側彼此相對。
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