TWM412373U - Display device having transparent thin-film solar cell - Google Patents

Description

M412373 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作與一種顯示裝置有關。具體言之，其係關於一種具 有透明薄膜太陽能電池的顯示裝置，其可將内部光源轉換成電 能以供顯示裝置使用。 【先前技術】 - 背光模組（backlight module)為液晶顯示器（Liquid Crystal • Displayer，LCD)的關鍵零組件之一。因為液晶本身不會發光， φ 故其須仰賴背光模組提供光源依序穿透玻璃基板、液晶、彩色 濾光片、偏光板等相關材料形成色光影像進入人眼才得以達到 顯示效果。 習知採用背光模組的顯示裝置（如LCD面板）一般僅具有顯 示影像的功能，隨著太陽能科技的蓬勃發展以及環保意識的抬 頭’本新型之創作人立意在不改變及犧牲傳統背光模組之設計 與效能以及其所應用到之顯示裝置結構的創作基礎下，遂特以 開發出一種結合透明薄膜太陽能電池與顯示裝置兩者的創新 背光模組設計，期藉由本案之提出貫徹利用乾淨再生能源的環 φ 保節能理念。 【新型内容】 ' 本創作揭露了一種具有透明薄膜太陽能電池的顯示裝 置，其包含一背光模組提供背光源給該顯示裝 置、一透明薄膜 太陽能電池板6又置在該背光模組上方以接收該背光源、一顯示 面板，設置在該透明薄膜太陽能電池板上方。 本創作之目的在於不改變傳統使用背光模組之顯示裝置 的結構設計下在裝置的内部置入一薄膜太陽能電池板，該透明 薄膜太陽能電池板可接收來自背光模組之光源而生成額外的 電能供該顯示裝置。 3 M412373 具有上述功能設計的顯示裝置可適用於市面上多數須使 用背光模組的應用中，如桌上型電腦或筆記型電腦所用之 TFT-LCD，或是工業電腦、可攜式電子裝置（如手機' PDA、） 等所用之STN-LCD，其應用面可謂相當廣泛。在參閱下述詳細 的實施方式及相關的圖示與申請專利範圍後，閱者將更能了解 本新型其他的目的、特徵、及優點。 【實施方式】 現在請參照第一圖，其為根據本新塑實施例一具有透明薄 膜太陽能電池的顯示裝置之截面圖，圖中描繪出本新型顯示裝 置的各組成部件及部分的細部層結構設置。如圖所示，本新型 所提出之顯示裝置主要係由背光模組1〇〇、透明薄膜太陽能電 池板110、及顯示面板120三個主要部件所組成，其t背光模 組100於圖中係細分成各個組成層結構，其功能與設置將於下 文中詳述。 根據第一圖所示態樣，其為一種側光式（Edge-Lit)背光模組 的顯示裝置設計，在此種設計中，背光模組1〇〇的光源101係 設置在一楔形導光板(Light Guide Plate, LGP)102的一側邊上， 光源101的周圍會設置一反射罩1〇3使光源101發出的光集中 地從導光板102的侧邊進入該導光板1〇2中。導光板102的作 用係在於將光源101所發出的側向線光源轉換成面光源形式從 導光板102的上表面發出，如圖中的透明箭頭所示。為達成此 訴求，導光板102的内部會散佈有高反射性的以〇2及Ti〇2的 粒子來促進光在導光板1〇2中往各方向擴散。此外，導光板i〇2 的下表面會貼附有一反射片1〇4，使導光板1〇2中的散射光能 集中往上方發射。而導光板1〇2的表面亦可進一步佈有導光 點、V型切槽(V-cut)等微結構所形成的導光圖紋(patterns)來提 升出光的輝度與均勻度。 M412373 除了導光板102外，背光模組100中更可設置其他多種的 光學膜月來增進與改善背光源的輝度與均勻度。如圊所示，在 本新型實施例中，導光板102的上方設置有一下擴散片105， 該下擴散片1〇5可將從導光板102發出的光擴散為更均勻的面 光源。經過下擴散片105擴散的光之後會經過設置在其上的稜 鏡片（Prism Sheet，或稱為增亮膜 Brightness Enhancement Film, BEF)106與107。該棱鏡片106與107係可分別呈水平與垂直 的配向設置，使入射的光線偏折收斂至正面視角方向以達成集 光增亮的效果。之後面光源會經過設置在該稜鏡片106與107 上方的另一上擴散片108,使該面光源擴散為更為均勻的面光 源。最後從該上擴散片108所發出之光即為本新型背光模組所 提供之背光源。 在本新型實施例中，背光模組100的出光面上設置有一透 明薄膜太陽能電池板110，該透明薄膜太陽能電池板110可以 接收來自背光模組100出光面的背光源。為了要讓背光模組100 所發出之背光源可穿透透明薄膜太陽能電池板110至顯示面板 120，該透明薄膜太陽能電池板110的上下基板皆採用透明基 材，如玻璃或透明塑膠等。同樣地，以非晶矽的薄膜太陽能電 池為例，透明薄膜太陽能電池板110的上下電極會採用透明材 質，如透明導電氧化物（transparent conduct- ive oxide, TCO)， 以讓光線穿透。穿透該透明薄膜太陽能電池板110的背光源有 部分會在其中的P-PN層（未圖示）進行光電轉換產生電能，該 電能會經由電力線傳送至顯示裝置的電力單元作為額外供電 之用。其他未被吸收的背光源則會穿透該透明薄膜太陽能電池 板110至上方的顯示面板12〇作為顯示光之用。 在本新型實施例中’透明薄膜太陽能電池板110可使用膠 合劑來將其受光面與背光模組1 〇〇的出光面黏合，或是於背光 模組100各組成結構的組裝過程中將該透明薄膜太陽能電池板 5 M412373 110與背光模組100直接整合模組化成一整體。在本創作中， 該透明薄膜太陽能電池板11〇可包含但未限定為非晶矽 (a-Si)、微晶矽（(IC_si)、化合物半導體ΙΙ-IV族，如硫化鎘（CdS)、 碲化鎘（CdTe)、銅銦硒化物（CuInSe2, CIS)、銅銦鎵硒化物（CIGS) 等’或是染料敏化電池(Dye-Sensitized Solar Cell，DSSC)、有機 導電高分子等類型的透明薄膜太陽能電池板。 在本新型實施例中，顯示裝置的顯示面板120係設置在上 述透明薄膜太陽能電池板110的上方，穿過該透明薄膜太陽能 電池板110的背光源之後會穿透該顯示面板120。上述背光源 係經由顯示面板120中的液晶分子調變成具有影像圖形的影像 光’並經由一外加的彩色濾光片（未圖示）來賦予該影像光色 彩，形成完整的彩色影像。 現在請參照第二圖，其為根據本新型實施例另一具有透明 薄膜太陽能電池的顯示裝置之截面圖，圖中描繪出本新型顯示 裝置的各組成部件及部分的細部層結構設置。第二圖中所示之 顯示裝置結構與第一圖所示者的差別之處在於其為一種直下 式(Bottom-Lit)背光模組的設計。如圖所示，在此種設計中，背 光模組200的光源201係設置在一擴散板(diffuser)202的下表 面’該些光源201的四周會設置一反射罩203使光源201發出 的光集中地從擴散板202的下表面進入該擴散板202中，如圖 中的透明箭頭所示。擴散板202的作用同導光板1〇2係在於將 該些光源201所發出各個方向的線光源轉換為面光源形式從擴 散板202的上表面發出，如圖中的透明箭頭所示。 除了擴散板202外，同第一圖之實施例，背光模組200中 更可設置其他多種的光學膜片來增進與改善背光源的輝度與 均勻度’如下擴散片205、稜鏡片206與207、及上擴散片208 等。最後從上擴散片208所發出之光即為背光模組200所提供 之背光源。 M412373 在本新型實施例中，背光模組200的出光面上設置有一透 明薄膜太陽能電池板210，該透明薄膜太陽能電池板210可以 接收來自背光模組200出光面的背光源。其中穿透該透明薄膜 太陽能電池板210的背光源有部分會在其的P-I-N層（未圖示) 進行光電轉換產生電能，該電能會經由電力線傳送至顯示裝置 的電力單元作為額外供電之用。其他未被吸收的背光源則會穿 透該透明薄膜太陽能電池板210至上方的顯示面板220作為顯 ' 示光之用。 • 在本新型實施例中，顯示裝置的顯示面板220係設置在上 • 述透明薄膜太陽能電池板210的上方，穿過該透明薄膜太陽能 電池板210的背光源之後會穿透該顯示面板220。上述背光源 係經由顯示面板22 0中的液晶分子調變成具有影像圖形的影像 光，並經由一外加的彩色濾光片（未圖示）來賦予該影像光色 彩，形成完整的彩色影像。 須注意在上述兩不同的實施例中，擴散片與稜鏡片的數量 與設置可以加以改變。例如第一圖或第二圖的實施例可能採用 單一擴散片與單一棱鏡片之設計，其背光模組所發出之背光源 會先穿透該單一擴散擴散成較均勻的面光源，之後在穿過該 β 單一棱鏡片來收斂視角並提高亮度。此外，本新型實施例中背 , 光模組所採用之光源包含但不限定為冷陰極燈管（Cold Cathode

Fluorescent Lamp, CCFL)、發光二極體（Light-Emitting Diode, LED)、無汞氣體放電式平面燈管（Mercury Free Flat Fluorescent Lamp，FFL)、或外部電極燈管（External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)等類型之光源。其所使用之顯示面板亦可為薄膜 電晶體液晶（TFT-LCD)面板或超扭轉向列型液晶（STN-LCD)面 板等類型，端視其設計與需求而定。 文中所述之實施例與圖說係供予閱者，俾其對於本創作各 不同實施例結構有通盤性的瞭解。該些圖示與說明並非意欲對 7 :===::其== μ士措你、⑼ 本新型4齊的情況下，本新型中可以推 灯、.，。構，、砧輯的置換與改變。此外，其圖式僅 進 比例所繪製。圖式令的某些 合 ；八而非按 分可能被簡略。據此，本新：之；：3強調’而其他部 雜貝，並將由下文中的申請專·圍來限制。 【圖式簡單說明】 法。圖/與描述將可更了解本創作的系統及方 述。圖式==:::==參考該後續圖式之描 描繪出本新型的原理。在圖式；付：：：:糸以強調的方式 標出相㈣應之部分。 相㈣70件係於不同圖示中 =】=康本新型實施例—具有透明薄膜太陽能電 不屐置的截面圖；及 === 康本新型實施例另一具有透明薄膜太陽能電池之 顯不裝置的截面圖。 【主要元件符號說明】 100 背光模組 101 光源 102 導光板 103 反射罩 104 反射片 105 下擴散片 106 稜鏡片 107 棱鏡片 M412373 108 上擴散片 110 透明薄膜太陽能電池板 120 顯示面板 200 背光模組 201 光源 202 擴散板 203 反射罩 205 下擴散片 206 棱鏡片 207 棱鏡片 208 上擴散片 210 透明薄膜太陽能電池板 220 顯示面板

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍： K-種具有透明薄膜太陽能電池的顯示裝置，包含： 一背光模組，提供背光源給該顯示裝置； :透明薄膜太陽能電池板，設置在該背錢組上方以接收該 月光源，4透明薄膜太知能電池板將部分的該背光源轉化成 電能並讓其他的該背光源穿透；及 —顯示面板，設置在該透明薄膜太陽能電池板上方以接收穿 透該透明薄膜太陽能電池板的背光源。 2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該背光模組包 含： ' 一導光板； 至少一光源，設置在該導光板側邊，該光源所發出的光會經 由該導光板均勻地從該導光板的上表面發出； 至少一擴散片，設置在該導光板上方以接收來自該導光板的 光；及 至少一稜鏡片，設置在該至少一擴散片上方以接收穿透該至 少一擴散片的光； 其中該透明薄膜太陽能電池板設置在該至少一稜鏡片上方 以接收穿透該至少一稜鏡片的光。 3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該背光模組包 含： 至少一光源； 一擴散板，設置在該至少一光源上方，該光源所發出的光會 均勻地從該擴散板上表面發出； 至少一擴散片，設置在該擴散板上方以接收來自該擴散板的 光；及 至少一稜鏡片，設置在該至少一擴散片上方以接收穿透該至 M412373 少—擴散片的光； 其中該透明薄膜太陽能電池板設置在該至少一稜鏡片上方 以接收穿透該至少一棱鏡片的光。 4.如申請專利範圍第2項或第3項所述之顯示裝置，其中該光 源為冷陰極燈管（Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、發 光二極體(Light-Emitting Diode, LED)、無汞氣體放電式平面 燈管（Mercury Free Flat Fluorescent Lamp，FFL)、或外部電 極燈管（External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)。

   5·如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該透明薄膜太 陽能電池板可為非晶矽（a-Si)、微晶矽（μ-Si)、硫化鎘（CdS)、 銻化鎘（CdTe)、銅銦硒化物（CIS，CuInSe2)、銅銦鎵硒化物 (CIGS，Cu(In,Ga)Se2)、或色素敏化染料(DSSC)等類型的透 明薄膜太陽能電池。 6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該背光模組為 側光式背光模組或直下式背光模組。 7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該顯示面板為 薄膜電晶體液晶（TFT-LCD)面板或超扭轉向列型液晶 (STN-LCD)面板。