TWI488323B - 包含太陽能電池之顯示裝置 - Google Patents

Description

包含太陽能電池之顯示裝置

本發明係關於一種包含太陽能電池之顯示裝置，尤指一種可在使用時進行充電工作的顯示裝置。

隨著科技的進步，手機、個人數位助理(PDA)、或平板電腦等都已成為每個人不可或缺的電子產品。然而，這些攜帶式電子產品都是以電池作為電力供應的來源，當電力不足時，若無法立即以充電器或電源傳輸線進行充電，則無法繼續使用。因此，使用者外出時必須自備其他的備用電池，才能避免電力耗盡的問題發生。然而，經常性攜帶或裝載備用電池，會增加電子產品的重量與不便性，降低人們使用的意願。

為了解決一般電子產品面臨的問題，已有許多發明試圖將太陽能電池與電子產品結合，透過太陽能電池將外在光能轉換為電能，可提供部份電力作為補充電力之來源，達到延長電子產品使用時間的目的。

然而，先前技術中太陽能電池與電子產品的結合是利用電子產品的電池與太陽能電池相接，使太陽能產生的電力儲存至電池內部，以降低電力消耗的速度。於此，太陽能電池相當於電池的另一個充電器，使用者仍然需要攜帶額外的充電器與電源傳輸線，才能延長電子產品的使用時間。此種設計雖然可以解決電力快速耗盡的問題，卻也增加使用者攜帶電子產品的不便性。

因此，本發明為了解決上述之問題，提供一種包含太陽能電池之顯示裝置，利用太陽能電池與電子產品的顯示裝置結合，使用者不需攜帶額外的充電器即可進行充電工作，藉此避免電力突然耗盡而無法繼續使用的窘境。

本發明之主要目的係在提供一種包含太陽能電池之顯示裝置，俾能整合太陽能電池部與發光部，使顯示裝置在顯示影像的同時進行充電工作，藉此延長顯示裝置的使用時間。

為達成上述目的，本發明提供一種包含太陽能電池之顯示裝置，該顯示裝置包含：一基板；複數個顯示單元，設置於該基板上，且每一顯示單元包括：複數個發光部及一太陽能電池部，該些發光部與太陽能電池部可設置於基板上；以及一透鏡單元，該透鏡單元可設置於發光部與太陽能電池部之上方。

於本發明包含太陽能電池之顯示裝置中，除了將太陽能電池部設置於基板上外，亦可將太陽能電池部與發光部相鄰設置，使太陽能電池部設置於發光部旁。透過連接太陽能電池部與顯示單元的外部迴路，以電性連接太陽能電池部與多個發光部，使每個顯示單元在顯示影像的同時，仍可透過太陽能電池部進行充電工作，藉此降低顯示裝置的電力消耗，進而延長顯示裝置的使用時間。

於本發明包含太陽能電池之顯示裝置中，透鏡單元可用以發散由發光部所發出的光，並且將外在光線聚集至太陽能電池部，除了將外在光線聚焦外，亦可將發光部產生的多餘光能重新聚焦，降低電力的消耗，提升太陽能電池部的充電效率。此外，本發明各個透鏡單元可與下方的每一顯示單元相互對齊設置；或者，每一透鏡單元可與下方的每一顯示單元相互交錯設置。於此，透鏡單元可為一菲涅爾透鏡單元，該透鏡單元可依據透鏡單元與顯示單元相鄰之距離與顯示單元的尺寸大小，將透鏡單元設計成合適的型式，並使其具備適當的焦距，以利透鏡單元提供聚焦與發散光線之功用。

於本發明包含太陽能電池之顯示裝置中，其發光部可為發光二極體，該發光二極體可透過紅綠藍發光二極體或靛紫黃黑發光二極體進行顯影。此外，本發明之太陽能電池部可為一聚光型太陽能電池。其中，發光部或太陽能電池部之半導體層材質可為GaN、GaInN、AlAs、GaAs、GaInP、或AlGaInP，較佳為GaN、GaAs、或GaInP。

據此，本發明可製作一種包含太陽能電池之顯示裝置，其中，每個顯示單元都包含多個發光部以及至少一個太陽能電池部，透過多個發光部組成每一畫素之發光元件，並且透過陣列形式排列的太陽能電池提高光電轉換的效率，使本發明之顯示裝置適合作為手機、個人數位助理(PDA)、電子書、或戶外顯示器的螢幕。

因此，本發明之顯示裝置亦可作為太陽能電池的吸收面板，使顯示裝置在顯像的同時，仍可進行充電的工作。使用者不需額外攜帶充電器，即可透過每一顯示單元中的太陽能電池部作為補充電力的來源，藉此延長顯示裝置的使用時間，解決顯示裝置因為電力耗盡而無法繼續使用的問題。

本發明將複數個太陽能電池整合於顯示裝置中，使顯示裝置在顯影的同時可透過多個太陽能電池部進行充電工作，藉此延長顯示裝置的使用時間，提升顯示裝置的使用便利性。

於本發明包含太陽能電池部的顯示裝置中，該顯示裝置可包含：一基板；複數個顯示單元設置於該基板上；以及一透鏡單元設置於顯示單元之上方。其中，複數個顯示單元可以陣列方式排列，使每個顯示單元相當於顯示畫面的各個單一畫素，透過控制每個顯示單元發出的光呈現欲顯像的畫面。

另外，本發明更於每個顯示單元中設置至少一太陽能電池部，相當於畫面中每個畫素都設置有一太陽能電池部。透過陣列式排列的太陽能電池部不斷將外在光能轉換為電能，可對本發明之顯示裝置進行充電工作；此外，太陽能電池部可再次吸收發光部產生的多餘光能，將其重新轉換為可利用的電能，藉此降低不必要的能源消耗。

以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

實施例1

請參閱圖1及圖2，其係分別為實施例1包含太陽能電池之顯示裝置的示意圖及其細部結構側面圖。於本實施例中，顯示裝置1包含：設置於底部之基板11；複數個顯示單元12；以及複數個透鏡單元13，每一透鏡單元13係與下方之顯示單元12相互對齊而設置。

於本實施例中，基板11的材質可選用矽基板，但並非僅限於此。如圖1所示，基板11上方設置以陣列方式排列之複數個顯示單元12，使每個顯示單元12相當於顯示畫面的各個畫素。如圖2所示，每一顯示單元12可包含相鄰設置的複數發光部211,212,213及至少一太陽能電池部22。於本實施例中，發光部211,212,213可為分別發出紅色、綠色、藍色光的發光元件，使每一顯示單元12皆可透過三個不同的發光部211,212,213，分別顯示相互不同顏色的單一光，發出預定顏色與強度的光線。兩相鄰之顯示單元12可透過凸出部份23相互隔開，透過陣列形式排列的各個顯示單元12，可使本發明之顯示裝置1呈現欲顯像的畫面。

其中，設置於基板11上的發光部211,212,213由下至上依序包含N型氮化物Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體層、活化層、N型氮化物Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體層。活性層之材料可為GaInN或AlGaInP，視活性層中銦含量的多寡可選擇發出紅色、綠色或藍色的光。另外，設置於基板11上與發光部211,212,213旁的太陽能電池部可為多晶矽太陽能電池或矽薄膜太陽能電池。其中，太陽能電池22部由下至上依序包含P型Ⅲ-V族化合物半導體層、N型氮化物Ⅲ-V族化合物半導體層、及抗反射層。

於此，N型氮化物Ⅲ-V族化合物半導體層可為N-type GaN、N-type GaInN、N-type AlAs、N-type AlGaAs、N-type GaAs、N-type GaInP、N-type AlGaInP，但並非僅限於此。P型Ⅲ-V族化合物半導體層可為P-type GaN、P-type GaInN、P-type AlAs、P-type AlGaAs、P-type GaAs、P-type GaInP、P-type AlGaInP，但並非僅限於此。

之後，可額外設置連接發光部上的電極與基板上的電極片的導線(圖未示)，使各個發光部相互以電性連接。並且透過外部迴路與上述之發光部及太陽能電池部之電極連接，使太陽能電池部產生之電力可供應發光部發光。

每一顯示單元12之上方可對應設置一菲涅爾透鏡單元13。因此，本發明之顯示裝置可具有以陣列形式排列的複數透鏡單元13。當本發明之透鏡單元13設置於適當的位置時，可同時作為發散各個發光部211,212,213所發出的光之光學元件(如圖3A所示)，以及吸收外在光線給太陽能電池部22的聚光元件(如圖3B所示)。此外，透過基板上的反射部23(如圖3C所示)，可將未被發散或吸收的光重新聚集，透過聚光效率的提高降低能源的消耗。

實施例2

請參閱圖4，其係為實施例2包含太陽能電池之顯示裝置的細部結構側面圖。

於本實施例中，顯示裝置包含如實施例1之基板11、複數個顯示單元12、以及複數個透鏡單元13。其不同之處在於，本實施例之顯像方式係透過靛色、紫色、黃色、及黑色四個發光部211,212,213,214達到顯像的效果。如同實施例1所示，本實施例中亦具有一太陽能電池部22設置於基板11及發光部211,212,213,214旁，以對顯示裝置進行充電的工作。

實施例3

請參閱圖5，其係為實施例3包含太陽能電池之顯示裝置的細部結構側面圖。

於本實施例中，顯示裝置亦包含如實施例1所示之基板11、複數個顯示單元12、以及複數個透鏡單元13。該透鏡單元13係以交錯方式設置於每一顯示單元12之上方。每一顯示單元12可共用兩個部分的透鏡單元13進行聚光與散光。其透鏡單元13並不限定於對齊設置在每一顯示單元12之上方。

綜上所述，本發明包含太陽能電池之顯示裝置可如實施例1至實施例3所述之方式，但並不僅限於上述之實施例。於本發明之顯示裝置中，每個顯示單元包含多個發光部以及至少一個太陽能電池部，透過多個發光部組成每一畫素之發光元件，並且透過陣列形式排列的太陽能電池提 高光電轉換的效率，使本發明之顯示裝置在顯像的同時，仍可進行充電工作，藉此延長顯示裝置的使用時間，解決顯示裝置因為電力耗盡而無法繼續使用之問題。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1‧‧‧顯示裝置

11‧‧‧基板

12‧‧‧顯示單元

13‧‧‧透鏡單元

211‧‧‧發光部

212‧‧‧發光部

213‧‧‧發光部

214‧‧‧發光部

22‧‧‧太陽能電池部

23‧‧‧反射部

圖1係本發明實施例1中包含太陽能電池之顯示裝置的示意圖。

圖2係本發明實施例1中包含太陽能電池之顯示裝置的細部結構側面圖。

圖3A係本發明之透鏡單元將光線聚集至太陽能電池部之示意圖。

圖3B係本發明之透鏡單元將發光部發出的光發散之示意圖。

圖3C係本發明之反射部23將多餘的光線反射至太陽能電池部之示意圖。

圖4係本發明實施例2中包含太陽能電池之顯示裝置的細部結構側面圖。

圖5係本發明實施例3中包含太陽能電池之顯示裝置的細部結構側面圖。

11‧‧‧基板

12‧‧‧顯示單元

13‧‧‧透鏡單元

211‧‧‧發光部

212‧‧‧發光部

213‧‧‧發光部

22‧‧‧太陽能電池部

23‧‧‧反射部

Claims (15)

1. 一種包含太陽能電池之顯示裝置，該顯示裝置包含：一基板；複數個顯示單元，該些顯示單元係設置於該基板上，且每一顯示單元包括：一反射部，係設置於該基板上且形成一空間；複數個發光部，該些發光部係設置於該基板上且於該空間中；及一太陽能電池部，該太陽能電池部係設置於該基板上且於該空間中其中，該反射部將光線反射至該太陽能電池部；以及複數透鏡單元，該透鏡單元係設置於該發光部與該太陽能電池部之上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該透鏡單元係用以散發該些發光部發出之光。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該透鏡單元係用以將光線聚集至該些太陽能電池部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，每一透鏡單元係與設置於下方之每一顯示單元相互對齊設置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，每一透鏡單元係與設置於下方之每一顯示單元相互交錯設置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該顯示裝置係為一手機螢幕、一電子書螢幕、或一戶外顯示螢幕。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該基板係為矽基板。
8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該些發光部係為一發光二極體。
9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中，該發光二極體係為一紅綠藍發光二極體或一靛紫黃黑發光二極體(CMYK LED)。
10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該太陽能電池部係為一聚光型太陽能電池。
11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該太陽能電池部係為一多晶矽太陽能電池、或一矽薄膜太陽能電池。
12. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該透鏡單元係為一菲涅爾透鏡單元。
13. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該些發光部之半導體層材質係為GaN。
14. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該太陽能電池部之半導體層材質係為GaN。
15. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，該顯示裝置更設有一外部迴路，該外部迴路係以電性連接該些發光部及該太陽能電池部。