TWI588589B - Projector with atomizing conductive structure and its application - Google Patents

Description

具有霧化導電結構的投影裝置及其應用

本發明為有關一種投影裝置，尤指一種具有霧化導電結構的投影裝置及其應用。

隨著顯示技術的發展，顯示屏幕的應用面越來越廣泛，且為了滿足不同的需求，而有各式各樣的發展，其中，大尺寸的顯示屏幕為主要的發展之一，如應用於投影屏幕以及戶外廣告電子看板等地方。常見的戶外廣告電子看板有液晶顯示屏幕以及LED陣列彩色屏幕，液晶顯示屏幕的製程成本會隨著尺寸的增加而大幅增加，而LED雖然耗電量小，但製作成大尺寸的LED陣列彩色屏幕需要耗費大量的LED，其耗電量與製程成本也不容小覷，且像素顆粒感太強，使動態畫面的顯示能力也相對稍差。因此，如何降低戶外廣告電子看板的製程成本與耗電量，實為一急需解決的問題。

此外，隨著投影器材的解析度上升，在人眼可容忍的範圍內，可投影的面積越來越大，但須額外配置大面積投影屏幕搭配使用，相對小面積的投影屏幕，其所佔據的空間也較大，而為了減少投影屏幕所佔據的空間，美國專利第US 20140078410號之「Switchable Projection Window」，其揭露一種可調變的投影窗戶，其包含有一第一基板以及一第二基板，該第一基板包含複數個液晶微粒，該些液晶微粒隨著外加電壓的控制而呈現透明與不透明的狀態，該第二基板耦合至該第一基板，並具有一可變調光結構，而可控制光線的穿透與否。當一投影機朝該第一基板投影時，該第一基板切換為不透明狀態，而呈現一投影影像，而當該投影器不投影時，該第一基板切換為透明狀態，並配合該第二基板的調控，而可使外部光線穿透進入室內。

將投影屏幕與窗戶結合在一起，雖然可以透過控制液晶的排列方向而節省設置投影屏幕的空間，但是，液晶不耐紫外線的照射，其長時間的接受太陽光與投影機所投射之光線，無法避免紫外線的照射，會使液晶的使用壽命減少，而需要進行替換，增加使用上的成本。因此，如何在節省設置投影屏幕的空間的同時，也減少使用成本亦為相關業者所需努力的目標。

本發明的主要目的，在於解決可投影之窗戶採用液晶結構，因而具有不耐紫外線之缺點，而使使用壽命減少，增加使用成本的問題。

本發明的另一目的，在於解決戶外廣告電子看板的製程成本與耗電量高的問題。

為達上述目的，本發明提供一種具有霧化導電結構的投影裝置，包含有一顯示模組以及一投影模組，該顯示模組包含有一第一透明基板、一第二透明基板以及一設置於該第一透明基板與該第二透明基板之間的透明導電氧化層，該透明導電氧化層包含有一霧化表面，該投影模組相鄰於該第一透明基板並包含有一相鄰於該第一透明基板的投影鏡頭，該投影鏡頭朝該第一透明基板投射一投影光線，經該透明導電氧化層之該霧化表面的散射作用，而分別於該第一透明基板之一投影面以及該第二透明基板之一背投影面形成一投影影像以及一背投影影像。

為達上述目的，本發明又提供一種利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，包含有一太陽能顯示模組以及一投影模組，該太陽能顯示模組依序包含有一第一透明基板、一電極層、一光電轉換膜、一透明導電氧化層以及一第二透明基板，該透明導電氧化層包含有一霧化表面，該投影模組相鄰於該第一透明基板，並包含有一相鄰於該第一透明基板的投影鏡頭，該投影鏡頭朝該第一透明基板投射一投影光線，經該透明導電氧化層之該霧化表面的散射作用，而分別於該第一透明基板之一投影面以及該第二透明基板之一背投影面形成一投影影像以及一背投影影像。

除此之外，本發明亦提供一種具有霧化導電結構的投影裝置，係應用於一建築物之一窗格，該建築物具有一內部空間，且該內部空間對應於該窗格，該具有霧化導電結構的投影裝置包含有一設置於該窗格的顯示模組以及一設置於該內部空間的投影模組，該顯示模組包含有一相鄰於該內部空間的第一透明基板、一遠離於該內部空間的第二透明基板以及一設置於該第一透明基板與該第二透明基板之間的透明導電氧化層，該透明導電氧化層包含有一霧化表面，該投影模組包含有一相鄰於該第一透明基板的投影鏡頭，該投影鏡頭朝該第一透明基板投射一投影光線，經該透明導電氧化層之該霧化表面的散射作用，而分別於該第一透明基板之一投影面以及該第二透明基板之一背投影面形成一投影影像以及一背投影影像。

本發明更提供一種利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，係應用於一建築物之一窗格，該建築物具有一內部空間，且該內部空間對應於該窗格，該利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置包含有一設置於該窗格的太陽能顯示模組以及一設置於該內部空間投影模組，該太陽能顯示模組依序包含有一第一透明基板、一電極層、一光電轉換膜、一透明導電氧化層以及一第二透明基板，該第一透明基板相鄰於該內部空間，該透明導電氧化層包含有一霧化表面，該投影模組包含有一相鄰於該第一透明基板的投影鏡頭，該投影鏡頭朝該第一透明基板投射一投影光線，經該透明導電氧化層之該霧化表面的散射作用，而分別於該第一透明基板之一投影面以及該第二透明基板之一背投影面形成一投影影像以及一背投影影像。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、 藉由該霧化表面的設置，會分別於該第一透明基板之一投影面以及該第二透明基板之一背投影面形成一投影影像以及一背投影影像，故可同時於該投影面及該背投影面上觀看到所投影的影像。

二、 藉由將該太陽能顯示模組設置於該窗格，而可做為於該內部空間使用的投影屏幕或展示於該建築物之外的戶外廣告電子看板使用。

三、 利用投影方式所達到廣告看板之效果，大幅降低所需電量及成本。

四、 利用該太陽能顯示模組取代不耐紫外線的液晶而作為投影屏幕使用，使可靠度及壽命增加。

五、 該太陽能顯示模組設置的成本僅比一般玻璃略高一點，符合經濟效益，且可吸收外在環境光，如太陽光或投影光線等，而進行光電轉換，以產生電力，落實節能減碳。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱「圖1」、「圖6」及「圖7」所示，本發明提供一種具有霧化導電結構的投影裝置，包含有一顯示模組11以及一投影模組20，該顯示模組11包含有一第一透明基板12、一第二透明基板13以及一設置於該第一透明基板12與該第二透明基板13之間的透明導電氧化層14，其中該透明導電氧化層14包含有一霧化表面141，該投影模組20包含有一相鄰於該第一透明基板12的投影鏡頭21，該投影鏡頭21朝該第一透明基板12投射一投影光線，經該透明導電氧化層14之該霧化表面141的散射作用，而分別於該第一透明基板12之一投影面121以及該第二透明基板13之一背投影面131形成一投影影像22以及一背投影影像23，故可同時於該投影面121及該背投影面131上觀看到所投影的影像。其中，製作該霧化表面141的製程可以為先將該透明導電氧化層14形成於該第一透明基板12或該第二透明基板13上，再浸泡於具腐蝕性的溶液之中進行蝕刻，而產生該霧化表面141，或者是利用半導體製程的方式來形成該霧化表面141，於此實施例中，該霧化表面141相鄰於該第二透明基板13，但亦可相鄰於該第一透明基板12，不以此為限。而該霧化表面141的霧度會影響該投影影像22以及該背投影影像23的效果，可以隨使用者之需求而對製程進行調整，以滿足使用上的需求。

續搭配參閱「圖2」所示，上述第一實施例可應用於太陽能系統中，如本發明之第二實施例，其係提供一種利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，包含有一太陽能顯示模組10以及一投影模組20，該太陽能顯示模組10依序包含有一第一透明基板12、一電極層16、一光電轉換膜15、一透明導電氧化層14以及一第二透明基板13，該透明導電氧化層14包含有一霧化表面141，該光電轉換膜15包含有一相鄰於該電極層16遠離該第一透明基板12的N型半導體層153以及一相鄰於該N型半導體層153遠離該第一透明基板12的P型半導體層152。於此實施例中，該電極層16與該透明導電氧化層14的材質皆為透明導電材質，可為氧化鋅、氟化錫氧化物、鋁鋅氧化物、鋅鎵氧化物或其組合等，且該N型半導體層153與該P型半導體層152亦具有一定的透光度。需特別說明的是，本實施例所舉例的僅為PN介面的太陽能電池，而例如硒化銅銦鎵太陽能電池(Copper Indium Gallium Diselenide, CIGS)、碲化鎘（CdTe）以及染料敏化太陽能電池(Dye Sensitized Solar Cell, DSSC)等薄膜太陽能電池皆可作為本案之太陽能模組使用。

該投影模組20，包含有一相鄰於該第一透明基板12的投影鏡頭21，該投影鏡頭21朝該第一透明基板12投射一投影光線，經該透明導電氧化層14之該霧化表面141的散射作用，而分別於該第一透明基板12之一投影面121以及該第二透明基板13之一背投影面131形成一投影影像22以及一背投影影像23，因此，此實施例亦可同時於該投影面121及該背投影面131上觀看到所投影的影像。

續搭配參閱「圖3」至「圖5」所示，為本發明的第三實施例，與第二實施例不同的是，該電極層16的材質為金屬，如銀、鋁等材質，該電極層16、該P型半導體層152及該N型半導體層153具有複數個間格設置並位置對應的透光間隙161，因此，該電極層16可以反射該投影光線而於該投影面121形成該投影影像22，並穿透過該些透光間隙161的該投影光線則同樣被該霧化表面141散射，而於該背投影面131形成該背投影影像23。該些透光間隙161為利用雷射融蝕或化學蝕刻等方式對該電極層16、該P型半導體層152及該N型半導體層153進行融蝕或蝕刻。以雷射融蝕來說，先將該電極層16、該N型半導體層153、該P型半導體層152以及該透明導電氧化層14依序形成於該第一透明基板12上後，再將該第二基板13設置於該透明導電氧化層14上，將一光罩置放於該第二基板13上，再使用一雷射透過該光罩對該電極層16、該P型半導體層152及該N型半導體層153進行融蝕，使其分別具有位置對應的鏤空區(未圖示)，以形成該些透光間隙161，由於可搭配使用特定的雷射，因此透明的該透明導電氧化層14可以不被雷射融蝕掉，僅熔蝕該N型半導體層153、該P型半導體層152以及該電極層16，而任何可以形成該些透光間隙161的方式皆可以應用於此，不以此為限。此外，由於該N型半導體層153、該P型半導體層152可以具有一定的透光度，因此，可以僅對該電極層16進行融蝕或蝕刻而產生該些透光間隙161。

而於此實施例中，該透明導電氧化層14並未具有該些透光間隙161，但於實際製作時，亦可於該透明導電氧化層14製作出與該電極層16、該P型半導體層152及該N型半導體層153位置對應的鏤空區，以形成該些透光間隙161，並如「圖4B」所示，該些透光間隙161可以為圓形，且相互平行排列，但不以此為限，該些透光間隙161也可以為方形或菱形，只要該些透光間隙161平均分布，並可以使該投影光線穿過，而使背投影影像23完整的顯示於該背投影面131上即可。

續搭配參閱「圖6」至「圖7」所示，將本發明應用於一建築物30之一窗格31上，該建築物30具有一內部空間32，且該內部空間32應於該窗格31，如為將本發明之第一實施例應用於此，該顯示模組11設置於該窗格31，使該第一透明基板12相鄰於該內部空間32，該投影模組20則設置於該內部空間32之一桌面，或可懸掛設置於天花板上，只要該投影鏡頭21可以朝該顯示模組11投射該投影光線即可，當該投影光線投射到該透明導電氧化層14後，會被該霧化表面141散射，而於該投影面121上形成該投影影像22，以展示於該內部空間32，並於該背投影面131形成該背投影影像23，以展示於該建築物30之外，如此一來，早上於該內部空間32開會時，可以將本發明做為投影屏幕使用，取代習知不耐紫外線的液晶，增加產品可靠度及壽命，並可長時間使用，且顯示於該背投影面131上的該穿透投影影像22會因為早上太陽光強烈，而無法顯示出來，除此之外，亦可阻擋部分陽光進入室內，達到降低室內溫度的效果；而於晚上時，則可投影經左右相反處理過的投影影像22，使該背投影面131顯示該背投影影像23，因此，本發明亦可以做為戶外廣告電子看板使用，並可依照使用者的需求而調整該霧化表面141的霧度，使戶外廣告電子看板具有不同的視覺效果，以取代習知需要使用大量的LED的陣列彩色屏幕，使耗電量與成本大幅減少。因此，本發明可做為投影屏幕或戶外廣告電子看板使用，可以同時減少額外設置投影屏幕與戶外廣告電子看板的成本與空間。

而將本發明之第二與第三實施例應用於此時，將該太陽能顯示模組10設置於該窗格31，使該第一透明基板12相鄰於該內部空間32，該投影模組20則同樣設置於該內部空間32內，可朝該顯示模組11投射該投影光線即可，與第一實施例不同的是，該太陽能顯示模組10可以在白天吸收太陽光，以進行光電轉換，並可避免太陽光直射屋內，進而降低室內溫度，並產生電力與落實節能減碳。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、 投影鏡頭朝該第一透明基板投射該投影光線，經該透明導電氧化層之該霧化表面的散射作用，而分別於該第一透明基板之該投影面以及該第二透明基板之該背投影面形成該投影影像以及該背投影影像，故可同時於該投影面及該背投影面上觀看到所投影的影像。

二、 藉由將該太陽能顯示模組或顯示模組設置於該窗格上，而可做為於該內部空間使用的投影屏幕，或做為展示於該建築物之外的戶外廣告電子看板使用，可以減少額外設置投影屏幕與戶外廣告電子看板的成本與空間。

三、 利用該霧化表面的散射作用，而於該投影面上形成該投影影像，可做為投影屏幕使用，以取代習知不耐紫外線的液晶，增加產品可靠度及壽命。

四、 利用該霧化表面的散射作用，可於該背投影面上形成該背投影影像，以做為戶外廣告電子看板使用，可以降低耗電量與製程成本。

五、 藉由將該霧化表面設計成不同的霧度，使戶外廣告電子看板可以具有不同的視覺效果。

六、 該太陽能面板模組設置的成本僅比一般玻璃略高出一點，符合經濟效益，且可以吸收外在環境光，如太陽光或投影光線等，而進行光電轉換，以產生電力，落實節能減碳。

因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

10‧‧‧太陽能顯示模組
11‧‧‧顯示模組
12‧‧‧第一透明基板
121‧‧‧投影面
13‧‧‧第二透明基板
131‧‧‧背投影面
14‧‧‧透明導電氧化層
141‧‧‧霧化表面
15‧‧‧光電轉換膜
152‧‧‧P型半導體層
153‧‧‧N型半導體層
16‧‧‧電極層
161‧‧‧透光間隙
20‧‧‧投影模組
21‧‧‧投影鏡頭
22‧‧‧投影影像
23‧‧‧背投影影像
30‧‧‧建築物
31‧‧‧窗格
32‧‧‧內部空間

圖1，為本發明第一實施例的局部剖面投影示意圖。 圖2，為本發明第二實施例的局部剖面投影示意圖。 圖3，為本發明第三實施例的局部剖面示意圖。 圖4A，為本發明第三實施例的俯視示意圖。 圖4B，為圖4A之局部放大示意圖。 圖5，為本發明第三實施例的局部剖面投影示意圖。 圖6，為本發明一應用實施例的投影屏幕示意圖。 圖7，為本發明一應用實施例的戶外廣告電子看板示意圖。

11‧‧‧顯示模組

12‧‧‧第一透明基板

121‧‧‧投影面

13‧‧‧第二透明基板

131‧‧‧背投影面

14‧‧‧透明導電氧化層

141‧‧‧霧化表面

20‧‧‧投影模組

21‧‧‧投影鏡頭

Claims (8)

1. 一種利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，包含有：一太陽能顯示模組，依序包含有一第一透明基板、一電極層、一光電轉換膜、一透明導電氧化層以及一第二透明基板，該透明導電氧化層包含有一霧化表面；以及一相鄰於該第一透明基板的投影模組，包含有一相鄰於該第一透明基板的投影鏡頭，該投影鏡頭朝該第一透明基板投射一投影光線，而分別於該第一透明基板之一投影面以及該第二透明基板之一背投影面形成一投影影像以及一背投影影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，其中該光電轉換膜更包含有一相鄰於該電極層遠離該第一透明基板的N型半導體層以及一相鄰於該N型半導體層遠離該第一透明基板的P型半導體層。
3. 如申請專利範圍第1項所述之利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，其中該電極層相同於該透明導電氧化層而為透明導電材質。
4. 如申請專利範圍第2項所述之利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，其中該電極層的材質為金屬，該電極層、該P型半導體層及該N型半導體層分別具有複數個間隔設置並位置對應的透光間隙。
5. 一種利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，係應用於一建築物之一窗格，該建築物具有一內部空間，且該內部空間對應於該窗格，該利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置包含有：一設置於該窗格的太陽能顯示模組，依序包含有一第一透明基板、一電極層、一光電轉換膜、一透明導電氧化層以及一第二透明基板， 該第一透明基板相鄰於該內部空間，該透明導電氧化層包含有一霧化表面；以及一設置於該內部空間投影模組，包含有一相鄰於該第一透明基板的投影鏡頭，該投影鏡頭朝該第一透明基板投射一投影光線，而分別於該第一透明基板之一投影面以及該第二透明基板之一背投影面形成一投影影像以及一背投影影像。
6. 如申請專利範圍第5項所述之利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，其中該光電轉換膜更包含有一相鄰於該電極層遠離該第一透明基板的N型半導體層以及一相鄰於該N型半導體層遠離該第一透明基板的P型半導體層。
7. 如申請專利範圍第5項所述之利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，其中該透明導電氧化層與該電極層的材質選自於由氧化鋅、氟化錫氧化物、鋁鋅氧化物、鋅鎵氧化物及其組合所組成之群組。
8. 如申請專利範圍第5項所述之利用霧化導電結構的光伏帷幕投影裝置，其中該電極層的材質為金屬，並具有複數個間格設置的透光間隙。