CN104052329B - 一种柔性发电电源及其柔性显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性发电电源及其柔性显示屏，所述发电电源包括柔性基板和沉积于所述柔性基板上的多块压电薄膜发电装置；所述压电薄膜发电装置包括沉积于所述柔性基板上的下电极、沉积于所述下电极上的柔性压电薄膜，及沉积于所述柔性压电薄膜上的上电极，各块所述的压电薄膜发电装置上的所述上电极与所述下电极彼此串接；所述的柔性显示屏包括柔性发电电源和位于柔性基板上的多个显示单元，多个所述显示单元与所述柔性发电电源电性连接。本发明所提供的柔性发电电源解决了柔性显示屏柔性供电的技术问题，实现对柔性显示屏的匹配，可在无光照的情况下为显示屏提供可利用的电源。

Description

一种柔性发电电源及其柔性显示屏

技术领域

本发明涉及特色显示技术领域，特别涉及一种柔性发电电源及其柔性显示屏。

背景技术

随着电子技术的发展,已经开发出各种显示装置。具体来说，显示装置，比如电视、个人计算机、膝上计算机、平移动电话和MP3播放器，已经得到广泛的使用，达到了广泛应用的程度。为了满足用户对新功能的需要，已经努力开发新形式的显示装置。柔性显示装置是下一代显示装置的例子。柔性显示装置是指可以被变形或者可以使其形状像纸那样改变的显示装置。柔性显示装置能够被用户施加的力变形，因此可以被用于各种目的。然而，正是由于柔性显示具有轻、薄、可柔的特点，使得现有的技术，如现在的电源技术远远不能满足柔性显示的需求，我们更不可能在柔性显示的背面放置一块较厚的硬质电池，现有的扬声装置大多数是基于电磁继电器原理的，也不利于柔性显示技术的发展。

现有的技术方案中之一是将许多微小的电池胞利用一些柔性结构串联起来，而达到自由活动的结果，这在一定程度可以和柔性显示匹配，但是当柔性显示屏以任意方向扭转时，这一技术就无法适应，而且当电池在多次扭曲的过程中会比较危险；目前也有相关报道利用柔性太阳能电池技术来提供电源供给，但是在野外无光照的情况下，电源存储量将会非常之少，而且现有的研发中的柔性太阳能电池也比较厚，而且技术也不成熟。

发明内容

为了解决柔性显示屏柔性供电技术问题，实现对柔性显示屏的匹配，本发明提供了一种柔性发电电源及具有柔性发电电源的柔性显示装置。

所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种柔性发电电源，所述发电电源包括柔性基板和沉积于所述柔性基板上的多块压电薄膜发电装置；所述压电薄膜发电装置包括沉积于所述柔性基板上的下电极、沉积于所述下电极上的压电薄膜，及沉积于所述压电薄膜上的上电极，各块所述的压电薄膜发电装置上的所述上电极与所述下电极彼此串接。

所述的柔性基板上还设有蓄电池，所述蓄电池与所述上电极和下电极电性连接。

所述的上电极由铝、鉬、镁和银中的一种材料组成；

所述的下电极由Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr和Au中的一种材料组成；

所述的压电薄膜由氮化铝、氧化锌、聚偏氟乙烯PVDF和氧化镉CdO中的一种材料制成。

所述压电薄膜为柔性压电薄膜，其厚度为10nm～10um。

另一方，本发明还提供了一种具有柔性发电电源的柔性显示屏，所述柔性显示屏包括上述所述的柔性发电电源，所述的柔性基板上还设有多个显示单元，多个所述显示单元与所述柔性发电电源电性连接。

所述的柔性基板上还设有触摸单元，所述触摸单元位于所述显示单元的远离所述柔性基板的一侧面。

所述的触摸单元上设有压电薄膜发电装置，其通过导线与所述的蓄电池电性连接。

所述的柔性基板包括第一柔性基板和第三柔性基板，所述第三柔性基板上设有多个显示单元，所述的压电薄膜发电装置至少设置于所述第一柔性基板和第三柔性基板中的其一板上，多个所述显示单元与所述蓄电池电性连接。

所述的柔性基板还包括第二柔性基板，其位于所述第三柔性基板的多个显示单元上，所述第二柔性基板上设有触摸单元，所述的压电薄膜发电装置至少设置于所述第一柔性基板、第二柔性基板和第三柔性基板中的其一板上，多个所述显示单元与所述蓄电池电性连接。

所述的柔性基板上还设有扬声装置，所述扬声装置通过逆变器与所述的蓄电池电性连接。

本发明所提供的技术方案带来的有益效果是：

A.本发明提供了一种柔性发电电源，其中柔性发电电源包括柔性基板和沉积于柔性基板上的多块压电薄膜发电装置；压电薄膜发电装置包括沉积于所述柔性基板上的下电极、沉积于下电极上的柔性压电薄膜，及沉积于柔性压电薄膜上的上电极，各块压电薄膜发电装置上的上电极与下电极彼此串接，当折叠时，由于柔性基板自身的折弯而实现压电薄膜的发电功能，可以直接对需要用电的电器进行电能补给，对微小尺寸的移动显示装置的实用提供了充足的电能补给；对于较大功率的电器可以在柔性基板上设置蓄电池，蓄电池可以采用柔性蓄电池，将压电薄膜发电装置的电能储存起来，方便随时使用。

B.本发明还提供了一种柔性显示屏，将柔性发电电源利用在柔性显示屏上，柔性显示屏可采用OLED屏或其它柔性屏材质。

C.本发明可以将压电薄膜利用在触摸单元的触摸过程实现充电的功能，当触摸单元本身就是利用压电薄膜制备时，该触摸单元自身就具备发电功能，这使得柔性显示更加轻薄化；

D.本发明所提供的显示屏，结构简单，极方便批量化制造，且各种部件材料都可以低成本生产，极具市场竞争力，并极易形成批量生产化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的柔性发电电源结构示意图；

图2是本发明所提供的柔性发电电源的平面结构示意图；

图3是带有蓄电池的柔性发电电源的平面结构示意图；

图4是本发明所提供的第一种柔性显示屏的结构示意图；

图5是本发明所提供的第二种柔性显示屏的结构示意图；

图6是本发明所提供的第三种柔性显示屏的结构示意图；

图7是本发明所提供的第四种柔性显示屏的结构示意图；

图8是本发明所提供的第五种柔性显示屏的结构示意图；

图9是本发明所提供的第二柔性基板上的触摸单元的结构示意图；

图10是本发明所提供的第三柔性基板上的显示单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种柔性发电电源，发电电源包括柔性基板1和沉积于柔性基板1上的多块压电薄膜发电装置2；压电薄膜发电装置2包括沉积于柔性基板1上的下电极21、沉积于下电极21上的柔性压电薄膜22，及沉积于柔性压电薄膜22上的上电极23，各块压电薄膜发电装置2上的上电极23与下电极21彼此串接。

为了对压电薄膜发电装置2所发出的电能进行存储，本发明在柔性基板1上进一步设置了蓄电池5，通过导线与上电极23和下电极21进行电性连接，如图2所示。

其中的上电极23由铝、鉬、镁和银中的一种材料组成，也或采用其它金属导电材料，这里不再赘述。

其中的下电极21由Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr和Au中的一种材料组成，也或采用其它金属导电材料，这里不再赘述。

进一步优选地，可以将压电薄膜22制成柔性压电薄膜22，其压电薄膜的厚度：10nm-10um，由氮化铝、氧化锌、聚偏氟乙烯PVDF和氧化镉CdO中的一种材料制成。

另外，本发明还提供了一种柔性显示屏，将柔性发电电源替代现有的电源结构，具体如下面各实施例所述。

实施例1

本发明提供了一种具有柔性发电电源的柔性显示屏，柔性显示屏包括上述的柔性发电电源，在柔性基板1上还设有多个显示单元3，多个显示单元3与柔性发电电源电性连接，图中将显示单元设置于柔性基板1的一侧，而柔性发电电源设置于柔性基板1的另一侧。通过折弯或其它机械振动作用使柔性压电薄膜发电装置产生电能，供显示单元3使用，见图4所示。其中图10为柔性基板上的显示单元平面示意图。

实施例2

对于具有触摸功能的显示屏来讲，在实施例1的基础上再在柔性基板1上设置触摸单元4，触摸单元4设置于所述显示单元3上，将显示单元3、触摸单元4和压电薄膜发电装置2均集中于一块柔性基板1上，可以实现制作工艺的简单化。如图5所示，其中图6中将压电薄膜发电装置2设置于显示单元3上。

实施例3

与实施2不同的是，本实施例中的触摸单元4上可以利用柔性压电薄膜进行进一步发电，当触摸屏体时，压电薄膜22利用触摸单元4的触摸过程实现充电的功能，当触摸单元4本身就是利用压电薄膜制备时，该触摸单元自身就具备发电功能，这使得柔性显示更加轻薄化。

实施例4

在本实施例中，柔性基板1可以设置两个，分别为第一柔性基板11和第三柔性基板12，在第一柔性基板11上设置压电薄膜发电装置2和蓄电池5，将蓄电池与压电薄膜发电装置2进行了电连接，这样可以将多余的电能储存于蓄电池5中备用；在第三柔性基板12上设置多个显示单元3，第三柔性基板12上的多个显示单元3与蓄电池5通过逆变器电性连接。当某一层损坏后，可以对其进行更换，如图7所示。

实施例5

本实施例与实施例4不同的是，在实施例4的基础上，本发明在第三柔性基板12上增加了第二柔性基板13，在第二柔性基板13上设置触摸单元4，实现柔性显示屏的触摸显示。见图8结构所示，当某一层损坏后，可以对其进行更换。其中图9为第二柔性基板上的触摸单元平面示意图。

实施例6

本实施例与实施例5不同的是，压电薄膜发电装置不仅仅设置于第一柔性基板上，在第二柔性基板、第三柔性基板上也均设有压电薄膜发电装置，也或位于其中两个柔性基板上，这里就不再赘述。这样可以实现多功能的发电。在此不再详述。

实施例7

本发明还可以在上述实施例中的柔性基板1上增加扬声装置6，扬声装置通过逆变器7与蓄电池5电性连接。如图3所示。

当柔性基板受到作用力(柔性显示屏弯曲、扭折或者收到外界的噪音喧嚣时)，该形变将迫使基板背部的压电元件相应地发生机械形变，由于正压电效应，压电元件表面电极上将产生电荷，产生的电荷通过上、下电极的导流作用存储在蓄电池当中；当显示屏正常工作的时候，控制器控制显示屏的光、电、音频信号，同时控制扬声装置的发声功能，而微控制器同时使得蓄电池为扬声装置提供供电功能。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种柔性显示屏，其特征在于，所述柔性显示屏包括柔性发电电源，所述发电电源包括柔性基板和沉积于所述柔性基板上的多块压电薄膜发电装置；所述压电薄膜发电装置包括沉积于所述柔性基板上的下电极、沉积于所述下电极上的压电薄膜，及沉积于所述压电薄膜上的上电极，各块所述的压电薄膜发电装置上的所述上电极与所述下电极彼此串接；所述的柔性基板包括第一柔性基板、第二柔性基板和第三柔性基板，所述第三柔性基板上设有多个显示单元，所述第二柔性基板上设有触摸单元，所述第二柔性基板位于所述第三柔性基板的多个显示单元上，所述的压电薄膜发电装置至少设置于所述第一柔性基板、第二柔性基板和第三柔性基板中的其中一板上；所述的柔性基板上还设有蓄电池，所述蓄电池与所述上电极和下电极电性连接，多个所述显示单元与所述蓄电池电性连接。

2.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述的上电极由铝、钼、镁和银中的一种材料组成；所述的下电极由Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr和Au中的一种材料组成；所述的压电薄膜由氮化铝、氧化锌、聚偏氟乙烯PVDF和氧化镉CdO中的一种材料制成。

3.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述压电薄膜为柔性压电薄膜，其厚度为10nm～10um。

4.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述触摸单元位于所述显示单元的远离所述柔性基板的一侧面。

5.根据权利要求4所述的柔性显示屏，其特征在于，所述的压电薄膜发电装置设置于所述触摸单元上，所述触摸单元通过导线与所述的蓄电池电性连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的柔性显示屏，其特征在于，所述的柔性基板上还设有扬声装置，所述扬声装置通过逆变器与所述的蓄电池电性连接。