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TWI852731B - 自供電顯示裝置 - Google Patents

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TWI852731B
TWI852731B TW112130801A TW112130801A TWI852731B TW I852731 B TWI852731 B TW I852731B TW 112130801 A TW112130801 A TW 112130801A TW 112130801 A TW112130801 A TW 112130801A TW I852731 B TWI852731 B TW I852731B
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Taiwan
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self
liquid crystal
display device
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TW112130801A
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Inventor
張忠益
陳志偉
廖奇璋
Original Assignee
虹彩光電股份有限公司
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Publication date
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Publication of TW202509592A publication Critical patent/TW202509592A/zh
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Abstract

本發明是一種自供電顯示裝置，包含顯示模組，以及電力模組。顯示模組為膽固醇液晶顯示模組，電力模組為太陽能電池模組，顯示模組允許光線由正面進入至電力模組中，電力模組接收光線後會產生電力，以提供顯示模組顯示畫面時所需之能量，又該電力模組具有複數個活性面及複數個介於活性面之間的非活性面，且當非活性面的寬度小於或等於50μm時，人眼將難以辨認非活性面的寬度，又另外可在非活性面上設置遮蔽層，皆可使非活性面與活性面之間的視覺色差(∆E)不超過10色差單位，進而改善畫面。

Description

自供電顯示裝置
本發明係關於一種自供電顯示裝置，尤指一種透過遮蔽層來改善畫面色差或形成較窄之視覺區域的自供電顯示裝置。
自供電顯示器通常是由膽固醇液晶顯示器及太陽能電池(Solar cell)所組成，其中太陽能電池的材質又可分為不透光與透光兩種態樣，如圖1為現有技術中具有不透光態樣之太陽能電池的顯示器0，包含膽固醇液晶層1，以及太陽能電池層2，其中太陽能電池層2可以例如是單晶矽太陽能電池(Single-crystalline solar cell)或多晶矽太陽能電池(Multi-crystalline solar cell)等其中之一種態樣，當太陽能電池層2屬於不透光態樣時，可以以較低成本的方式來進行高效發電，且當環境光由外部射入顯示器0時，部分的光會被膽固醇液晶層1反射，並為人眼所見，另一部分的光會穿透膽固醇液晶層1，最後由太陽能電池層2吸收，而此種太陽能電池層2通常具有匯流條(busbar)，以及指狀物(finger)等兩種結構，此兩種結構通常是由金屬材質所製備而成，例如：銀金屬等，此種結構會大大降低顯示器0的畫質，也就是說，在顯示黑畫面時，膽固醇液晶層1會被驅動到焦錐態(focal conic state)，也就是穿透態，而黑畫面事實上是由太陽能電池層2所呈現，在匯流條及指狀物區域中，除了無法呈現黑畫面以外，其金屬材質所反射的雜散光也會影響顯示畫面；再者，匯流條和指狀物的區域跟周圍不具有匯流條和指狀物的區域存在有很大的色差，在黑畫面時容易被人眼察覺而導致顯示器0的畫質不佳。
此外，如圖2所示，為現有技術中具有透光太陽能電池的顯示器0，包含膽固醇液晶層1、太陽能電池層2，以及光吸收層3，其中太陽能電池層2可以例如是有機太陽能電池(Organic solar cell)、染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized solar cell)或鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite solar cell)等其中之一種態樣，當太陽能電池層2屬於透光態樣時，環境光由外部射入顯示器0，部分的光會被膽固醇液晶層1反射，為人眼所見，部分的光會穿透膽固醇液晶層1，由太陽能電池層2吸收，穿透太陽電池層2的雜散光則被光吸收層3吸收，其中光吸收層3通常由黑色材質所製備而成。
具體說明例如是，當太陽能電池層2為透光態樣時，在顯示黑畫面時，膽固醇液晶層1會被驅動到焦錐態，則黑畫面事實上是由貼附有光吸收層3的太陽能電池層2所呈現；由於在透明導電材質的匯流條與指狀物的區域所呈現的黑是由光吸收層3所呈現，而在其他區域所呈現的黑是由太陽能電池層2所呈現，人眼很容易察覺出上述兩個區域所呈現的色差，也就是說，由透明導電材質所製備而成的匯流條與指狀物在黑畫面時很容易被呈現出來，導致顯示器0的畫質降低。
因此，為了可使自供電顯示器無論搭配透光或不透光態樣的太陽能電池時，都可以達到節能減碳的目的以外，還能提供更佳的顯示畫質，有必要發展理想的技術方式，來解決上述問題。
本發明之目的在提供一種自供電顯示裝置，並且可用以改善自供電顯示裝置的畫質。
本發明係關於一種自供電顯示裝置，該自供電顯示裝置包含一顯示模組，以及一電力模組。
該顯示模組具有一正面與一背面，該正面是為一顯示面，該電力模組設置於該顯示模組的背面並電性耦接於該顯示模組，該電力模組具有複數個活性面及複數個介於該些活性面之間的非活性面，其中，該非活性面與該活性面之間的視覺色差(∆E)不超過10色差單位，該視覺色差(∆E)是參照國際照明委員會(International Commission on Illumination，CIE)在1976年定義的色彩空間CIELAB色彩空間(CIELAB color space)來定義，視覺色差(∆E)計算公式為：ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2，其中L表示顏色亮度，a表示綠紅值，b表示藍黃值，L的範圍介於0~100之間 ，a的範圍介於-128~127之間，b的範圍介於-128~127之間。
該顯示模組係為一膽固醇液晶顯示模組，且該電力模組係為一太陽能電池模組，該膽固醇液晶顯示模組係允許光線由該正面進入至該太陽能電池模組中，該太陽能電池模組接收該光線後會產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組顯示至少一畫面時所需之能量。
接續，該活性面係為一太陽能電池片，該非活性面係為一匯流排(Busbar)，且該匯流排表面可設置一遮蔽層，該遮蔽層與該太陽能電池片之間於朝向該顯示模組方向的視覺色差不超過10色差單位，亦即透過該遮蔽層覆蓋於該匯流排上，可使該太陽能電池片與具有該遮蔽層的該匯流排之間的視覺色差在10色差單位內。
該遮蔽層可包含但不限於深色態樣的油墨或膠帶等其中之一種態樣。
該非活性面的寬度小於或等於50μm，此範圍小於人眼可辨認之寬度。
進一步，本發明也可以是一種自供電顯示裝置，係包含一膽固醇液晶顯示模組、一太陽能電池模組，以及一遮蔽層。
該膽固醇液晶顯示模組具有一正面與一背面，該正面是為一顯示面，該太陽能電池模組設置於該膽固醇液晶顯示模組的背面並電性耦接該膽固醇液晶顯示模組，該太陽能電池模組具有複數個太陽能電池片及複數個介於該些太陽能電池片之間的匯流排，以及該遮蔽層對應設置於該匯流排表面，其中，該遮蔽層與該太陽能電池片之間的視覺色差(∆E)不超過10色差單位。
該膽固醇液晶顯示模組係允許光線由該正面進入至該太陽能電池模組中，該太陽能電池模組係接收該光線後產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組顯示至少一畫面之能量。
該遮蔽層可包含但不限於深色態樣的油墨或膠帶等其中之一種態樣，例如該遮蔽層可以是不透光或具有低穿透率的深色材料，如黑色或深藍色膠帶。
該太陽能電池模組遠離該膽固醇液晶顯示模組之一端面係設置有一光吸收層，其中該光吸收層係用以吸收穿透該太陽能電池模組的雜散光。
更進一步，本發明也可以是一種自供電顯示裝置，係至少包括有一顯示模組、一電力模組，以及一遮蔽層。
該顯示模組係包括有一正面與一背面，其中該正面係為一顯示面，該電力模組係設置於該顯示模組之背面並電性耦接該顯示模組，其中該電力模組係設置有複數個活性面，以及複數個介於該些活性面之間的非活性面，其中每一該活性面係對應設置有一電極層；以及該遮蔽層係設置於該非活性面，其中，該遮蔽層與該活性面之間的視覺色差(∆E)不超過10色差單位。
該顯示模組係為一膽固醇液晶顯示模組，且該電力模組係為一太陽能電池模組，該膽固醇液晶顯示模組係允許光線由該正面進入至該太陽能電池模組中，該太陽能電池模組接收該光線後產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組顯示至少一畫面時所需之能量。
該活性面係為一太陽能電池片，該非活性面係為一匯流排，該遮蔽層係覆蓋該匯流排，該遮蔽層與該太陽能電池片之間於朝向該顯示模組方向的視覺色差不超過10色差單位。
該遮蔽層可包含但不限於深色態樣的油墨或膠帶等其中之一種態樣。
該匯流排遠離該遮蔽層之方向係可進一步蓋覆蓋有一保護層，且該保護層係可進一步接觸該太陽能電池片。
該電力模組係可進一步包含有一設置於該電極層與該顯示模組之間的基板。
因此，本發明所提供之自供電顯示裝置主要係藉由於膽固醇液晶顯示模組下方之太陽能電池模組上形成寬度較窄的非活性面，例如：小於或等於人眼難以辨識50μm之寬度，或於該非活性面上覆蓋深色態樣之遮蔽層的硬體設計，可有效使非活性面與鄰近區域之間的視覺色差(∆E)不超過10色差單位，以減少兩者之間的視覺色差方式而確實達到讓使用者於觀賞該膽固醇顯示模組顯示之畫面時，獲得較佳的改善體驗。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
本發明的目的在提供一種自供電顯示裝置，該自供電顯示裝置可以搭配透光或不透光態樣的太陽能電池，除可自行輸出電力供顯示畫面使用外，還能減少視覺色差以提供較佳的畫質。
請參閱圖3並搭配圖4，圖3是本發明自供電顯示裝置其一較佳實施例之結構剖視圖，圖4是本發明自供電顯示裝置其一較佳實施例之太陽能電池俯視圖，其中本發明係關於一種自供電顯示裝置10，包含一顯示模組，以及一電力模組，其中該顯示模組係以一膽固醇液晶顯示模組20之態樣呈現，而該電力模組係以一太陽能電池模組40之態樣呈現，且該太陽能電池模組40係由不透光態樣之單晶矽太陽能電池或多晶矽太陽能電池等其中之一種態樣所構成。
該膽固醇液晶顯示模組20具有一正面26與一相對於該正面26設置之背面27，該正面26是為一顯示面，可用以顯示至少一畫面；此外，該太陽能電池模組40設置於該膽固醇液晶顯示模組20的背面27，並電性耦接該膽固醇液晶顯示模組20，其中該膽固醇液晶顯示模組20係允許外部光線由該正面26進入至該太陽能電池模組40中，該太陽能電池模組40接收該光線後會產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組20顯示該畫面時所需之能量。
該太陽能電池模組40具有複數個活性面及複數個介於該等活性面之間的非活性面，其中該活性面亦為受光活性面，即為太陽能電池片46，而該非活性面亦為受光非活性面，即為設置於該等太陽能電池片46之間的匯流排48，該太陽能電池片46係用以吸收外部光線(太陽光或環境光)並產生電力供該膽固醇液晶顯示模組20使用，而該匯流排48則是該太陽能電池模組40的金屬電極，可提供與外部電路之連接，該非活性面之匯流排48與該活性面之太陽能電池片46之間的視覺色差(∆E)不超過10色差單位。
再者，該匯流排48表面可設置一遮蔽層60，該遮蔽層60與該太陽能電池片46之間於朝向該膽固醇液晶顯示模組20方向的視覺色差(∆E)不超過10色差單位，亦即透過該遮蔽層60覆蓋於該匯流排48上，可使該太陽能電池片46與具有該遮蔽層60的匯流排48之間的視覺色差(∆E)在10色差單位內，較佳地，當上述兩者之間的視覺色差(∆E)在5色差單位以內時，可以獲得更好的畫素改善；此外，該遮蔽層60係為深色之油墨或膠帶等其中之一種態樣，在本發明其一較佳實施例中，該遮蔽層60係為使用印刷方式覆蓋於該等匯流排48上的深色態樣之油墨。
在另一較佳的實施例中，該非活性面之匯流排48的寬度W可以是小於或等於50μm，此範圍小於人眼可辨認之寬度，當人眼難以辨認兩兩太陽能電池片46之間的間距，亦即該匯流排48的寬度W時，即近乎不具有可辨認的視覺色差(∆E)存在，其中較佳的匯流排48的寬度W係介於30~50μm之間；此外，若再搭配覆蓋於該匯流排48上之遮蔽層60的設計，則更不具有可辨認的視覺色差(∆E)。
請參閱圖5並搭配圖6，圖5是本發明自供電顯示裝置其二較佳實施例之結構剖視圖，圖6是本發明自供電顯示裝置其二較佳實施例之太陽能電池俯視圖，本發明之自供電顯示裝置10包含一膽固醇液晶顯示模組20、一太陽能電池模組40、一光吸收層4，以及一遮蔽層60，其中該太陽能電池模組40係由透光態樣的有機太陽能電池、染料敏化太陽能電池或鈣鈦礦太陽能電池等其中之一種態樣所構成，亦即本發明其二較佳實施例之自供電顯示裝置10與上述其一較佳實施例之自供電顯示裝置10最大的不同點在於：其一較佳實施例之太陽能電池模組40係由不透光態樣之太陽能電池所構成，而其二較佳實施例之太陽能電池模組40則是由透光態樣之太陽能電池所組成，因此，在其二較佳實施例之太陽能電池模組40相對於該膽固醇液晶顯示模組20的另一表面係設置有該光吸收層4，用以吸收穿透該太陽能電池模組40之雜散光。
如同其一較佳實施例所示，該遮蔽層60係覆蓋於該太陽能電池模組40之匯流排48上，且該遮蔽層60與該太陽能電池片46之間於朝向該膽固醇液晶顯示模組20方向的視覺色差(∆E)不超過10色差單位，亦即透過該遮蔽層60覆蓋於該匯流排48上，可使該太陽能電池片46與該遮蔽層60之間的視覺色差(∆E)在10色差單位內，較佳地，當上述兩者之間的視覺色差(∆E)在5色差單位以內時，可以獲得更好的畫素改善。
在另一較佳的實施例中，若該匯流排48的寬度W小於或等於50μm時，由於此範圍小於人眼可辨認之寬度，亦即人眼難以辨認該匯流排48的寬度時，即近乎不具有可辨認的視覺色差(∆E)存在，其中較佳的匯流排48之寬度W係介於30~50μm之間；此外，若再搭配覆蓋於該匯流排48上的遮蔽層60，則即人眼更難以辨認該遮蔽層60與該太陽能電池片46之間的視覺色差(∆E)。
請參閱圖7，為本發明自供電顯示裝置其三實施例之結構剖視圖，其中本發明自供電顯示裝置10係至少包括有一膽固醇液晶顯示模組20、一太陽能電池模組40，以及一遮蔽層60，其中該膽固醇液晶顯示模組20係允許外部光線由該正面26進入至該太陽能電池模組40中，該太陽能電池模組40接收該光線後會產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組20顯示該畫面時所需之能量。
該膽固醇液晶顯示模組20係包括有一正面26與一相對於該正面設置之背面27，其中該正面26係為一顯示面，用以顯示至少一畫面。
此外，該太陽能電池模組40係設置於該膽固醇液晶顯示模組20之背面27，並電性耦接該膽固醇液晶顯示模組20，該太陽能電池模組40係至少包括有複數個活性面、複數個介於該些活性面之間的非活性面、一基板80、一電極層84，以及一保護層86，其中該活性面係為一太陽能電池片46，而該非活性面係為介於該等太陽能電池片46之間且以金屬態樣所製備而成的匯流排48，該基板80係以透明態樣呈現且設置於該等太陽能電池片46與該膽固醇液晶顯示模組20之間，亦即該透明態樣之基板80係同時覆蓋該太陽能電池片46與該匯流排48，且該基板80亦同時提供給該膽固醇液晶顯示模組20使用；此外，該電極層84亦以透明態樣呈現且對應設置於該太陽能電池片46上並與該基板80接觸，由於該太陽能電池片46係為斷續設置，且兩兩太陽能電池片46之間設置有該匯流排48，因此，該電極層84亦為斷續設置，而透明態樣之基板80與該電極層84皆可允許來自該膽固醇液晶顯示模組20之正面26的外部光線穿透至該太陽能電池片46；再者，該保護層86係覆蓋於該匯流排48遠離該膽固醇液晶顯示模組20的一端面，以保護該太陽能電池模組40，且由於該等匯流排48同樣係為斷續之態樣，因此該保護層86會填入該等匯流排48之間，並與該太陽能電池46接觸，以穩固設置於該匯流排48的遮蔽層60，使整體之太陽能電池模組40更加穩固。
此外，該遮蔽層60係設置於該匯流排48與該基板80之間，也就是說，該遮蔽層60與該太陽能電池片46之間於朝向該膽固醇液晶顯示模組20方向的視覺色差(∆E)係不超過10色差單位，較佳地，當上述兩者之間的視覺色差(∆E)在5色差單位以內時，可以獲得更好的畫素改善。
在本發明另一較佳實施例中，若該匯流排48的寬度小於或等於50μm，則該匯流排48上無須再設置該遮蔽層60，此乃由於人眼難以辨認50μm以下的匯流排48寬度W，因此，同樣可以達到該遮蔽層60與該太陽能電池片46之間於朝向該膽固醇液晶顯示模組20方向的視覺色差(∆E)係不超過10色差單位的技術特徵，當然，若同時在寬度較窄的匯流排48設置該遮蔽層60，也同樣可以達到減少整體色差的優勢
因此，利用本發明所提供一種自供電顯示裝置10，可以利用外貼或內遮的遮蔽層60之設置，使該遮蔽層60所覆蓋的區域與鄰近區域於朝向該膽固醇液晶顯示模組20方向的視覺色差(∆E)不超過10色差單位，甚至小於5色差單位，以提高該自供電顯示裝置10的畫素。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
0:顯示器
1:膽固醇液晶層
2:太陽能電池層
3、4:光吸收層
10:自供電顯示裝置
20:膽固醇液晶顯示模組
26:正面
27:背面
40:太陽能電池模組
46:太陽能電池片
48:匯流排
60:遮蔽層
80:基板
84:電極層
86:保護層
W:寬度
圖1 是現有技術； 圖2 是現有技術； 圖3 是本發明自供電顯示裝置其一較佳實施例之結構剖視圖； 圖4 是本發明自供電顯示裝置其一較佳實施例之太陽能電池俯視圖； 圖5是本發明自供電顯示裝置其二較佳實施例之結構剖視圖 圖6 是本發明自供電顯示裝置其二較佳實施例之太陽能電池俯視圖；以及 圖7 是本發明自供電顯示裝置其三較佳實施例之結構剖視圖。
10:自供電顯示裝置
20:膽固醇液晶顯示模組
26:正面
27:背面
40:太陽能電池模組

Claims (15)

  1. 一種自供電顯示裝置，係包含：一顯示模組，具有一正面與一背面，該正面是為一顯示面；以及一電力模組，設置於該顯示模組的背面並電性耦接該顯示模組，該電力模組具有複數個活性面及複數個介於該些活性面之間的非活性面；其中，該非活性面與該活性面之間的視覺色差(△E)不超過10色差單位。
  2. 如請求項1所述之自供電顯示裝置，其中該顯示模組係為一膽固醇液晶顯示模組，且該電力模組係為一太陽能電池模組，該膽固醇液晶顯示模組係允許光線由該正面進入至該太陽能電池模組中，該太陽能電池模組接收該光線後產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組顯示至少一畫面時所需之能量。
  3. 如請求項2所述之自供電顯示裝置，其中該活性面係為一太陽能電池片，該非活性面係為一匯流排，且該匯流排表面設置有一遮蔽層，該遮蔽層與該太陽能電池片之間於朝向該顯示模組方向的視覺色差不超過10色差單位。
  4. 如請求項3所述之自供電顯示裝置，其中該遮蔽層係為油墨或膠帶其中之一。
  5. 如請求項1所述之自供電顯示裝置，其中該非活性面的寬度小於或等於50μm。
  6. 一種自供電顯示裝置，係包含：一膽固醇液晶顯示模組，具有一正面與一背面，該正面是為一顯示面；一太陽能電池模組，設置於該膽固醇液晶顯示模組的背面並電性耦接該膽固醇液晶顯示模組，該太陽能電池模組具有複數個太陽能電池片及複數個介於該些太陽能電池片之間的匯流排；以及 一遮蔽層，對應設置於該匯流排表面；其中，該遮蔽層與該太陽能電池片之間的視覺色差(△E)不超過10色差單位。
  7. 如請求項6所述之自供電顯示裝置，其中該膽固醇液晶顯示模組係允許光線由該正面進入至該太陽能電池模組中，該太陽能電池模組係接收該光線後產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組顯示至少一畫面之能量。
  8. 如請求項6所述之自供電顯示裝置，其中該遮蔽層係為油墨或膠帶其中之一。
  9. 如請求項6所述之自供電顯示裝置，其中該太陽能電池模組遠離該膽固醇液晶顯示模組之一端面係進一步設置有一光吸收層。
  10. 一種自供電顯示裝置，係至少包括有：一顯示模組，係包括有一正面與一背面，其中該正面係為一顯示面：一電力模組，係設置於該顯示模組之背面並電性耦接該顯示模組，其中該電力模組係設置有複數個活性面，以及複數個介於該些活性面之間的非活性面，其中每一該活性面係對應設置有一電極層；以及一遮蔽層，係設置於該非活性面，其中，該遮蔽層與該活性面之間的視覺色差(△E)不超過10色差單位。
  11. 如請求項10所述之自供電顯示裝置，其中該顯示模組係為一膽固醇液晶顯示模組，且該電力模組係為一太陽能電池模組，該膽固醇液晶顯示模組係允許光線由該正面進入至該太陽能電池模組中，該太陽能電池模組接收該光線後產生電力，以提供該膽固醇液晶顯示模組顯示至少一畫面時所需之能量。
  12. 如請求項10所述之自供電顯示裝置，其中該活性面係為一太陽能電池片，該非活性面係為一匯流排，該遮蔽層係覆蓋該匯流排，該遮蔽層與該太陽能電池片之間於朝向該顯示模組方向的視覺色差不超過10色差單位。
  13. 如請求項12所述之自供電顯示裝置，其中該匯流排遠離該遮蔽層之方向係進一步覆蓋有一保護層，且該保護層係進一步接觸該太陽能電池片。
  14. 如請求項10所述之自供電顯示裝置，其中該遮蔽層係為油墨或膠帶其中之一。
  15. 如請求項10所述之自供電顯示裝置，其中該電力模組係進一步包括有一設置於該電極層與該顯示模組之間的基板。
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