显示装置的制作方法

1.本实用新型有关一种显示装置，尤指电源及显示器可依需配置的一种显示装置。


背景技术：

2.目前常见的电子显示器可以应用于室外广告广告牌或是室内商品展示牌等多种用途。一般的电子显示器可依据其电力来源(例如电池或市电)来支持其数位显示的功能。
3.然而在节能减碳的世界潮流下，使用环保永续之电力来源已是普遍趋势。传统电子显示器往往受限于其电力来源，不仅需配置于固定场域，且需频繁维护配线以维持稳定供电，增加维护的时间与成本。
4.为此，如何设计出一种可节约电能支出的显示装置，乃为本案创作人所研究的重要课题。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种显示装置，可使用环保永续的电力来源以节约电能支出，不需配置于固定场域，且不需频繁维护配线，达到节能且便利使用的目的。
6.为了达到前述目的，本实用新型所提出的显示装置包含支撑模块、电源模块以及显示模块。支撑模块包含导电路径。电源模块可活动地卡掣于支撑模块并与导电路径电性连接，且经由导电路径输出电能至支撑模块。显示模块可活动地卡掣于支撑模块并与导电路径电性连接，显示模块经由导电路径接收电能，且显示显示资料。
7.优选地，显示模块包含荧幕、驱动单元以及微处理单元。荧幕获取电能，且显示显示资料。驱动单元与荧幕电性连接，且输出显示资料至荧幕。微处理单元与电源模块以及驱动单元电性连接，且接收电能以及显示资料。
8.优选地，显示模块包含资料储存单元，资料储存单元与微处理单元电性连接，且储存显示资料。
9.优选地，显示模块更包含讯号接收单元以及译码单元。讯号接收单元与微处理单元电性连接，且通过有线连结或无线连结接收讯号。译码单元与微处理单元电性连接，译码单元将讯号进行转译为显示资料，且将显示资料传输至资料储存单元。
10.优选地，荧幕包含电子纸、发光二极管、有机发光二极管、高分子分散液晶或胆固醇液晶。
11.优选地，电源模块包含太阳能单元、储能单元以及电源管理单元。太阳能单元产生电能。储能单元与太阳能单元电性连接，且储存电能。电源管理单元与储能单元以及支撑模块电性连接，且传输电能至支撑模块。
12.优选地，太阳能单元包含有机太阳能电池或钙钛矿太阳能电池。
13.优选地，支撑模块包含二滑槽，二滑槽平行且相对设置于支撑模块的两侧，电源模块以及显示模块均可活动地卡掣于二滑槽之间。
14.优选地，导电路径设置于支撑模块之位于二滑槽之间的侧面。
15.优选地，导电路径包含沿二滑槽的延伸方向设置的导线或多个导电接点。
16.综上所述，本技术所述显示装置可通过电源模块输出的电能，而供给电能至显示模块以供正常显示运作所需能量。值得一提的是，本实用新型所述显示模块以及所述电源模块皆可活动第卡掣于支撑模块并与导电路径电性连接，可同时配置多个显示模块以及多个电源模块，且可依需求调整各显示模块以及各电源模块的配置位置(例如，可将电源模块移动至产生最多电能的位置，或可将显示模块移动至展示架的特定位置，然其非限制性)或配置数量(例如，可考虑以单一电源模块供电至多个显示模块，或可考虑以多个电源模块搭配负载平衡算法而供电至多个显示模块，然其非限制性)。此外，于任一显示模块或任一电源模块发生异常时方便维修，可提高显示装置整体的方便性、可靠度以及使用寿命。
17.优选地，当讯号的资料量大、亦或是显示装置在闲置时，还可进一步地将欲显示的显示资料暂存于显示模块的资料储存单元中，且将电能储存于储能单元，以加快显示效率且提升资料安全性。
18.为此，本实用新型显示装置可通过太阳能电池模块使用环保永续的电力来源以节约显示模块的电能支出，本实用新型显示装置不需要受限于市电来源而配置于固定场域，且不需频繁维护配线或不断地更换电池。此外，可活动的显示模块及电源模块方便维修，达到节能且便利的使用目的。
19.为了能更进一步了解本实用新型为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
20.通过附图中所示的本实用新型优选实施例的具体说明，本实用新型上述及其它目的特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
21.图1为本实用新型显示装置的第一实施例的方块图；
22.图2为本实用新型显示装置的第一实施例的外观示意图；
23.图3为本实用新型显示装置的第二实施例的方块图；
24.图4为本实用新型显示装置的电源模块的外观示意图；以及
25.图5为本实用新型显示装置的显示模块的外观示意图。
26.附图标记：
27.1、2:显示装置
28.10:支撑模块
29.11:导电路径
30.12:滑槽
31.20:电源模块
32.21:电能
33.22:太阳能单元
34.23:储能单元
35.24:电源管理单元
36.25:电极
37.30:显示模块
38.31:显示资料
39.32:荧幕
40.33:驱动单元
41.34:微处理单元
42.35:资料储存单元
43.36:讯号接收单元
44.37:译码单元
45.38:电极
46.100:讯号
47.111:导线
48.121:开口
具体实施方式
49.在本说明书当中，提供了许多特定的细节，以提供对本实用新型具体实施例的彻底了解；然而，本领域技术人员应当知晓，在没有一个或更多个该些特定的细节的情况下，依然能实现本实用新型的目的；在其他情况下，则未显示或描述众所周知的细节以避免模糊了本实用新型的主要技术特征。有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：
50.以下为以特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。本实用新型亦可通过其他不同的具体实例加以施行或应用，本实用新型说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用在不悖离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
51.须知，本说明书所附图式绘示的结构、比例、大小、元件数量等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
52.图1为本实用新型显示装置的第一实施例的方块图。图2为本实用新型显示装置的第一实施例的外观示意图。
53.请一并参阅图1以及图2所示，本实用新型所提出的显示装置1包含：支撑模块10、电源模块20以及显示模块30。
54.支撑模块10包含导电路径11，用以与电源模块20以及显示模块30传导电能21。
55.在优选实施例中，支撑模块10为呈完全不透明的长条状，可由金属、塑胶等复合材质构成，且可供电源模块20以及显示模块30在支撑模块10内进行线性位移与配置，亦即支撑模块10可与电源模块20以及显示模块30平行地配置。进一步而言，支撑模块10可贴靠电源模块20以及显示模块30的背面，且延伸设置于电源模块20以及显示模块30与相对两侧边，支撑模块10不会光学遮蔽到电源模块20以及显示模块30的主动区域(active region)。
即，当电源模块20包含太阳能电池时，支撑模块10不会影响太阳能电池产生电能21的效率、以及显示模块30的显示效果，然其非限制性。
56.在优选实施例中，支撑模块10可更包含二滑槽12，二滑槽12平行且相对设置于支撑模块10的两侧，使电源模块20以及显示模块30可活动地卡掣于二滑槽12之间。进一步而言，二滑槽12沿支撑模块10两侧相对设置的l型结构物，显示模块30可卡掣于二滑槽12而不会自二滑槽12之间往前掉落，且使电源模块20以及显示模块30可沿平行于支撑模块10的长边方向进行水平移动，以使显示模块30可对应不同的商品或物品的摆设位置的告示功能。且值得一提的是，二滑槽12的左右两端呈未封闭的开口121，各开口121供电源模块20以及显示模块30可活动地置入或退出二滑槽12，且可选择地于二滑槽12间置入多个电源模块20以及多个显示模块30，方便使用者将任一个异常的电源模块20或显示模块30退出滑槽12，以进行检测、维修或重工等步骤，然其非限制性。
57.在优选实施例中，导电路径11可被配置于支撑模块10位于二滑槽12之间的一侧面，且导电路径11包含沿二滑槽12的延伸方向设置的导线111，用以与电池模块20以及显示模块30电性连接。进一步而言，导电路径11与二滑槽12平行设置的导线111，如图2所示，然其非限制性。在未图示的优选实施例中，导电路径11亦可利用除了导线111外的其他形式(例如，导电接点、导电凸块等)与电池模块20以及显示模块30电性连接，然其非限制性。
58.在优选实施例中，进一步而言，导电路径11可包含铜箔或涂布有导电浆料的高分子材料如聚酰亚胺(polyimide,pi)、聚乙烯(polyethylene,pe)、聚丙烯(polypropylene,pp)、聚苯乙烯(polystyrene,ps)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,pmma)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,pvc)、尼龙(nylon)、聚碳酸酯(polycarbonate,pc)、聚四氟乙烯(又称铁氟龙)(polytetrafluoroethylene,ptfe)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,pet)、聚甲醛(polyoxymethylene,pom)，然其非限制性。
59.在优选实施例中，铜箔可包含电解铜或压延铜，导电浆料可包含石墨、奈米碳管、石墨烯、铜、银、金或其各自合金的至少其中之一作为导电材料，以达到导电的功效。进一步而言，导电浆料可更包含聚胺酯(polyurethane,pu)或聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,pdms)，可混入前述导电材料使导电浆料具可热塑性，可作为热成型导电油墨(例如，杜邦导电油墨me-603等)，然其非限制性。
60.电源模块20可活动地卡掣于支撑模块10并与导电路径11电性连接，且经由导电路径11输出电能21至支撑模块10。在优选实施例中，电源模块20可包含用以自发电的太阳能电池或者是用以储存电能21的固态或液态之电池等，且所述电能21可由太阳能电池或电池输出至支撑模块10，然其非限制性。
61.在优选实施例中，进一步而言，电池在狭义上的定义是将本身所储存的化学能转换成电能的一种装置，一般可粗略分类为一次性电池、可充电电池及燃料电池等。一次性电池(primary battery)俗称用完即弃的电池，因为其电量耗尽后无法再进行充电且继续使用，只能丢弃。常见的一次性电池包含碳锌电池、硷锰电池、锌电池、锌空电池、锌汞电池、水银电池、氢氧电池和镁锰电池等，然其非限制性。可充电电池又称二次电池(secondary battery)或二级电池、蓄电池，其优点是在充电后可多次循环使用，常见的类型包含铅酸电池、镍镉电池(nicd)、镍氢电池(nimh)、锂离子电池(li-ion)等，然其非限制性。燃料电池是一种将燃料的化学能透过电化学反应直接转化成电能的装置，与一般电化电池不同的是反
应物不储存在电池内。一般的燃料电池是利用氢气在阳极进行氧化反应，将氢气氧化成氢离子，而氧气在阴极进行还原反应，与由阳极传来的氢离子结合生成水，即氧化还原的反应过程中就可以产生电流。燃料电池常见的类型可包含碱性燃料电池(afc)、磷酸燃料电池(pafc)、质子交换膜燃料电池(pemfc)、熔融碳酸盐燃料电池(mcfc)、固态氧化物燃料电池(sofc)，以及直接甲醇燃料电池(dmfc)等，然其非限制性。
62.显示模块30可活动地卡掣于支撑模块10并与导电路径11电性连接，显示模块30经由导电路径11接收电能21，且显示显示资料31。在优选实施例中，显示模块30包含电子纸(e-paper)、发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、高分子分散液晶(polymer-dispersed liquid crystal,pdlc)或胆固醇液晶(cholesteric liquid crystal,clc)，然其非限制性。
63.在优选实施例中，进一步而言，本实用新型所述显示模块30可搭配抗反射镀膜(anti-reflection coating,arc)、光栅(grating)、绒面(texture)或次波长(subwavelength)等微结构来达到强度调整或滤波等的光学功能，然其非限制性。
64.值得一提的是，本实用新型结构特别为显示模块30选用了胆固醇液晶或电子纸作为显示媒介，其显示效果非挥发性(即不会因为断电而失去所显示的显示资料31)，具有低功耗的显示特点。且进一步而言，显示资料31可包含文字、符号、商品图样或影像以利于观看理解，尤其是可对应不同的商品或物品的摆设位置的告示功能，然其非限制性。
65.因此，当使用者在使用本实用新型的显示装置1时，电池模块20以及显示模块30皆须可活动地卡掣于支撑模块10的二滑槽12之间，显示模块30可通过支撑模块10的导电路径11自电池模块20汲取电能21，以供显示模块30可正常运作且具备显示显示资料31的功能。进一步而言，本实用新型显示装置1适合于任何环境下使用，尤其是半室内或室内环境更佳，可以用来作为商品展示如冰箱、橱柜、广告广告牌等动态说明(例如，跑马灯说明板)，且可具有图案内容以利于观看理解，尤其是可对应不同的商品或物品之摆设位置的告示功能。对使用者而言，由于电源模块20可于支撑模块10内直接供应显示模块30所需的电能21，而不需顾虑额外接配电源的线路配置问题(例如，市电配线)，且可搭配同时使用多个电源模块20于二滑槽12内，使多个电源模块20被并联于导电路径11，以增加电能21供给的储备总量，而不需要频繁地更换电池，方便应用于各样的长期陈列或展示，且提供告示或广告的效果，然其非限制性。
66.此外，当同时配置多个显示模块30以及多个电源模块20时，不仅可依需求调整各显示模块30以及各电源模块20的配置位置或配置数量，且于任一显示模块30或任一电源模块20发生异常时方便维修，可提高显示装置1整体稍微方便性、可靠度以及使用寿命。
67.图3为本实用新型显示装置的第二实施例的方块图。
68.如图3所示，本实用新型第二实施例与前述第一实施例大致相同，惟电源模块20包含太阳能单元22、储能单元23以及电源管理单元24；且显示模块30包含荧幕32、驱动单元33、微处理单元34、资料储存单元35、讯号接收单元36以及译码单元37。
69.在优选实施例中，太阳能单元22产生电能21，太阳能单元22可通过支撑模块10之外入射的光线而产生供显示模块30运作所需的电能21。进一步而言，所述太阳能单元22可包含单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、三五族半导体化合物太阳能电池、有机太阳能电池(organic solar cell)或钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell,psc)，且太阳能电
池可对照度至少200lux的光线进行光电转换效率而产生电能21，然其非限制性。
70.在优选实施例中，进一步而言，有机太阳能电池主要以具有半导体性质的有机材料制作，其包含制造成本低、化合物结构可设计性、材料质轻、加工性能良好、适于制造大面积的太阳能电池及大量生产、高吸光系数、具有可挠曲、半透明等特性。此外，依据有机材料不同特性，有机太阳能电池又可区分为：染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells,dsc)、小分子太阳能电池(molecular solar cells)或高分子有机太阳能电池(polymer solar cells)，然其非限制性。
71.在优选实施例中，进一步而言，钙钛矿太阳能电池(psc)是以钙钛矿(例如，铅钙钛矿ch3nh3pbi3或天然物钛酸钙catio3)为吸光层的太阳能电池。即，将钙钛矿材料作为染料敏化太阳电池(dsc)的光敏染料使用，使其亦具低成本、易加工、可挠曲、半透明等特性，然其非限制性。
72.储能单元23与太阳能单元22电性连接，且储存电能21。在优选实施例中，储能单元23可通过可挠性电路板(图中未示)与太阳能单元22电性连接以传输电能21。且进一步而言，储能单元23可包含电容、镍镉电池(nicd)、镍氢电池(nimh)、锂离子电池(li-ion)等可多次充电循环使用之电子元件，然其非限制性。
73.电源管理单元24与储能单元23以及支撑模块10电性连接，且传输电能21至支撑模块10。进一步而言，电源管理单元24可包含电池管理系统(battery management system,bms)，即用以监测储能单元23的充电与放电状态、温度、电压、电流等，可防止储能单元23出现过充电或过放电等异常现象，以延长储能单元23的使用寿命。
74.在优选实施例中，电池管理系统可包含网络通讯功能，用以将储能单元23的相关监测资料上传至云端服务器(cloud server)，以供相关人员进行分析或回应，然其非限制性。
75.荧幕32获取电能21，且显示显示资料31。在优选实施例中，荧幕32包含电子纸(e-paper)、发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、高分子分散液晶(pdlc)或胆固醇液晶(clc)，然其非限制性。
76.在优选实施例中，进一步而言，本实用新型所述荧幕32可搭配抗反射镀膜(anti-reflection coating,arc)、光栅(grating)、绒面(texture)或次波长(subwavelength)等微结构来达到强度调整或滤波等的光学功能，然其非限制性。
77.值得一提的是，本实用新型结构特别为显示模块30选用了胆固醇液晶或电子纸作为荧幕32，其显示效果非挥发性(即不会因为断电而失去所显示的显示资料31)，具有低功耗的显示特点，然其非限制性。
78.驱动单元33与荧幕32电性连接，且输出显示资料31至荧幕32，用以驱动并控制荧幕32的显示内容及显示方式。在优选实施例中，驱动单元33可包含时序控制器(timing controller,tcon)、移位暂存器(shift register)及其他ic的单一电路板(例如，驱动板(driver board))或单一电子元件(例如，已封装之特定应用集成电路(application specific integrated circuit,asic)，然其非限制性。
79.微处理单元34与电源模块20以及驱动单元33电性连接，接收电能21以及显示资料31，且用以控制驱动单元33输出显示资料31至荧幕32。进一步而言，微处理单元34通过支撑模块10的导电路径11，而获取电源模块20输出之电能21，然其非限制性。在优选实施例中，
微处理单元34可包含微控制器(mcu)、微处理器(mpu)、中央处理器(cpu)、特殊应用集成电路(application specific integrated circuit,asic)或系统单晶片(system on a chip,soc)的其中一者。并且，所述控制单元43亦可为基于linux作业系统架构的单晶片计算机，且单晶片计算机可以是树莓派(raspberry pi)，其型号可以是1a型、1a 型、1b型、1b 型、2b型、3b型、3b 型、3a 型或4b型等。前述内容仅示例性说明，然其非限制性。
80.资料储存单元35与微处理单元34电性连接，且储存显示资料31。在优选实施例中，资料储存单元35可包含nand flash或eeprom等非挥发性储存媒介，然其非限制性。
81.讯号接收单元36与微处理单元34电性连接，且通过有线连结或无线连结接收讯号100。在优选实施例中，有线连结可兼容于包含usb、rj-45等有线协定，无线连结可兼容于包含蓝牙(bluetooth)、无线射频(radio frequency,rf)、近场通讯(near field communication,nfc)、红外线(infrared,ir)、wi-fi或zigbee等无线协定，然其非限制性。进一步而言，讯号接收单元36可与云端服务器(cloud server)或其他电子装置进行传输讯号100，然其非限制性。
82.译码单元37与微处理单元34电性连接，译码单元37将讯号100进行转译为显示资料31，且将显示资料31传输至资料储存单元35。在优选实施例中，进一步而言，译码单元37可对讯号100进行调变(modulation)、解调变(demodulation)、加密(encryption)或解密(decryption)等处理程序，然其非限制性。
83.图4为本实用新型显示装置的电源模块的外观示意图。
84.在优选实施例中，图4左侧为电源模块20的正面，图4右侧为电源模块20的背面，然其非限制性。
85.请一并参阅图2、图3及图4所示，电源模块20的正面配置有太阳能单元22，可通过支撑模块10之外入射的光线而产生供显示模块30运作所需的电能21。电源模块20的背面配置有二个电极25，二个电极25与电源模块20之电源管理单元24电性连接，且二个电极25的间距及位置与导电路径11的导线111相符，用以将电能21自电源模块20输出至支撑模块10之导线111，然其非限制性。
86.图5为本实用新型显示装置的显示模块的外观示意图。
87.在优选实施例中，图5左侧为显示模块30的正面，图5右侧为显示模块30的背面，然其非限制性。
88.请一并参阅图2、图3及图5所示，显示模块30的正面配置有荧幕32，用以显示显示资料31。显示模块30的背面配置有二个电极38，二个电极38与显示模块30的微处理单元34电性连接，且二个电极38的间距及位置与导电路径11的导线111相符，用以通过支撑模块10的导线111获取电源模块20的电能21，然其非限制性。
89.因此，当使用者在使用本实用新型的显示装置2时，太阳能单元22可通过外界入射的光线产生电能21，使微处理单元34可通过导电路径11及电源管理单元24，而自储能单元23获取电能21。进一步地，微处理单元34更可通过控制驱动单元33以及译码单元37，来达到对讯号100的接收、读取以及转译等步骤。且进一步而言，当讯号100的资料量大、抑或是显示装置2在闲置时，还可进一步地将欲显示的显示资料31暂存于显示模块30的资料储存单元35中，以加快显示效率且提升资料安全性，然其非限制性。
90.综上所述，本技术所述显示装置可通过电源模块输出的电能，而供给电能至显示
模块以供正常显示运作所需能量。值得一提的是，本实用新型所述显示模块以及所述电源模块皆可活动第卡掣于支撑模块并与导电路径电性连接，可同时配置多个显示模块以及多个电源模块，且可依需求调整各显示模块以及各电源模块的配置位置(例如，可将电源模块移动至产生最多电能的位置，或可将显示模块移动至展示架的特定位置，然其非限制性)或配置数量(例如，可考虑以单一电源模块供电至多个显示模块，或可考虑以多个电源模块搭配负载平衡算法而供电至多个显示模块，然其非限制性)。此外，于任一显示模块或任一电源模块发生异常时方便维修，可提高显示装置整体的方便性、可靠度以及使用寿命。
91.在优选实施例中，当讯号的资料量大、抑或是显示装置在闲置时，还可进一步地将欲显示的显示资料暂存于显示模块之资料储存单元中，且将电能储存于储能单元，以加快显示效率且提升资料安全性。
92.在优选实施例中，显示模块的微处理单元更可通过控制驱动单元以及译码单元，来达到对讯号的接收、读取以及转译等步骤。且进一步而言，当讯号的资料量大、抑或是显示装置在闲置时，还可进一步地将欲显示的显示资料暂存于显示模块的资料储存单元中，以加快显示效率且提升资料安全性，然其非限制性。
93.为此，本实用新型显示装置可通过太阳能电池模块使用环保永续之电力来源以节约显示模块的电能支出，本实用新型显示装置不需要受限于市电来源而配置于固定场域，且不需频繁维护配线或不断地更换电池。此外，可活动的显示模块及电源模块方便维修，达到节能且便利使用之目的。
94.然以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，当不能限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰等，皆应仍属本实用新型的专利涵盖范围意图保护的范畴。以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。