CN105099259A - 摩擦发电装置及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种摩擦发电装置及其制作方法，该摩擦发电装置包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板朝向所述第二基板的表面设置有第一电极层和第一摩擦层，所述第二基板朝向所述第一基板的表面设置有第二电极层和第二摩擦层，所述摩擦发电装置的周边设置有弹性树脂结构，所述弹性树脂结构用于当未被施加外力时将所述第一摩擦层与所述第二摩擦层分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使所述第一摩擦层与所述第二摩擦层接触。本发明提供的摩擦发电装置能与现有的液晶显示制造工艺相兼容，有利于应用目前的显示制造领域中。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种摩擦发电装置及其制作方法。
背景技术
随着现代生活水平不断提高，生活节奏不断加快，出现了应用方便、对环境依赖度低的自发电设备，图1是现有技术中的一种摩擦发电装置的结构示意图，其包括两个相对设置的基板100’和基板200’以及位于两基板之间的弹簧部件300’，基板100’上设置有第一电极110’和第一摩擦层120’，基板200’上设置有第二电极210’和第二摩擦层220’，通过第一摩擦层210’与第二摩擦层220’之间的摩擦，从而分别产生正电荷和负电荷，并通过第一电极110’和第二电极210’导出，从而将机械能转换为电能。
然而，由于上述的摩擦发电装置需要在基板100’和基板200’之间设置弹簧部件300’，而弹簧部件不能与现有的液晶显示制造制作工艺兼容，使得上述结构的摩擦发电装置在现有的显示面板生产线上不易实现，因此不便应用于显示制造领域。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种便于应用于显示领域的摩擦发电装置。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种摩擦发电装置，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板朝向所述第二基板的表面设置有第一电极层和第一摩擦层，所述第二基板朝向所述第一基板的表面设置有第二电极层和第二摩擦层，所述摩擦发电装置的周边设置有弹性树脂结构，所述弹性树脂结构用于当未被施加外力时将所述第一摩擦层与所述第二摩擦层分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使所述第一摩擦层与所述第二摩擦层接触。
优选地，所述弹性树脂结构包括设置在所述第一基板周边位置上的第一弹性树脂层和设置在所述第二基板周边位置上的第二弹性树脂层，所述第一弹性树脂层与所述第二弹性树脂层相互正对且接触设置。
优选地，所述第一弹性树脂层以及第二弹性树脂层还用作对位标记以使所述第一基板与所述第二基板对位贴合。
优选地，还包括设置在所述第一基板与所述第二基板之间的弹性密封结构，通过所述弹性密封结构在所述第一基板与所述第二基板之间形成密封腔室，所述第一电极层、第二电极层、所述第一摩擦层、所述第二摩擦层以及所述弹性树脂结构均位于所述密封腔室中。
优选地，所述第一基板与所述第二基板中至少一者为柔性基板。
优选地，所述第一摩擦层为高分子绝缘材料，所述第二摩擦层与所述第二电极层为由导电材料形成的同一结构。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种摩擦发电装置的制作方法，包括：
在第一基板上形成第一电极层和第一摩擦层，在第二基板上形成第二电极层和第二摩擦层；
在所述第一基板和/或所述第二基板上形成弹性树脂层，所述弹性树脂层用于当所述第一基板与所述第二基板对位贴合后在所述摩擦发电装置的周边位置形成弹性树脂结构，所述弹性树脂结构用于当未被施加外力时将所述第一摩擦层与所述第二摩擦层分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使所述第一摩擦层与所述第二摩擦层接触。
优选地，在所述第一基板和/或所述第二基板上形成弹性树脂层包括：
在所述第一基板周边位置上形成第一弹性树脂层，在所述第二基板周边位置上形成第二弹性树脂层，且所述对位贴合后所述第一弹性树脂层与所述第二弹性树脂层相互正对且接触设置。
优选地，还包括在所述第一基板与所述第二基板之间形成弹性密封结构，通过所述弹性密封结构在所述第一基板与所述第二基板之间形成密封腔室，所述第一电极层、第二电极层、所述第一摩擦层、所述第二摩擦层以及所述弹性树脂结构均位于所述密封腔室中。
(三)有益效果
本发明提供的摩擦发电装置，通过使用弹性树脂结构代替传统结构中的弹簧部件，从而能与现有的液晶显示制造工艺相兼容，有利于应用目前的显示制造领域中，并且在该摩擦发电装置的制作过程中，由于不再需要安装弹簧过程中的打孔工艺和手工安装弹簧工艺，从而能够避免打孔所造成的玻璃碎裂以及手工安装弹簧所造成的器件污染。
附图说明
图1是现有的一种摩擦发电装置的示意图；
图2是本发明实施方式提供的第一种摩擦发电装置的示意图；
图3是本发明实施方式提供的在基板上形成弹性树脂层的示意图；
图4是本发明实施方式提供的第二种摩擦发电装置的示意图；
图5是本发明实施方式提供的第三种摩擦发电装置的示意图；
图6是本发明实施方式提供的第四种摩擦发电装置的示意图；
图7是本发明实施方式提供的第五种摩擦发电装置的示意图；
图8-10是本发明实施方式提供的制作摩擦发电装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明实施方式提供了一种摩擦发电装置，该摩擦发电装置包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板朝向所述第二基板的表面设置有第一电极层和第一摩擦层，所述第二基板朝向所述第一基板的表面设置有第二电极层和第二摩擦层，所述摩擦发电装置的周边设置有弹性树脂结构，所述弹性树脂结构用于当未被施加外力时将所述第一摩擦层与所述第二摩擦层分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使所述第一摩擦层与所述第二摩擦层接触。
本发明实施方式提供的摩擦发电装置，通过使用弹性树脂结构代替传统结构中的弹簧部件，从而能与现有的液晶显示制造工艺相兼容，有利于应用目前的显示制造领域中，并且在该摩擦发电装置的制作过程中，由于不再需要安装弹簧过程中的打孔工艺和手工安装弹簧工艺，从而能够避免打孔所造成的玻璃碎裂以及手工安装弹簧所造成的器件污染。
其中，上述的弹性树脂结构可以采用弹性恢复性能较好的树脂材料，例如，可以为带羟基直链聚酯树脂、聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂等，通过采用光刻工艺制作在摩擦发电装置的周边，例如，该弹性树脂结构可以包括采用上述工艺及材料制作在第一基板周边位置上的第一弹性树脂层和/或制作在第二基板周边位置上的第二弹性树脂层；
优选地，可以在第一基板和第二基板上分别制作一层弹性树脂层，参见图2，图2是本发明实施方式提供的一种摩擦发电装置的示意图，该摩擦发电装置包括相对设置的第一基板100和第二基板200，所述第一基板100朝向所述第二基板200的表面设置有第一电极层110和第一摩擦层120，所述第二基板200朝向所述第一基板100的表面设置有第二电极层210和第二摩擦层220；
该摩擦发电装置的周边设置有弹性树脂结构，该弹性树脂结构用于当未被施加外力时将第一摩擦层120与所述第二摩擦层220分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使第一摩擦层120与第二摩擦层20接触，该弹性树脂结构包括设置在第一基板100周边位置上的第一弹性树脂层310和设置在第二基板200周边位置上的第二弹性树脂层320，且第一弹性树脂层310与第二弹性树脂层320相互正对且接触设置；
其中，在本实施方式中，基板上弹性树脂层的图案形状可以为多种，例如，可以如图3所示在第二基板200的周边位置上形成多个条形状的树脂图案作为第二弹性树脂层；
此外，第一弹性树脂层310与第二弹性树脂层320的图案形状及面积可以相同，也可以不同，例如，第一弹性树脂层310在第一基板100上的覆盖面积可以如图2所示大于第二弹性树脂层320在第二基板200上的覆盖面积，也可以如图4所示小于第二弹性树脂层320在第二基板200上的覆盖面积，或者如图5所示等于第二弹性树脂层320在第二基板200上的覆盖面积；
优选地，在上述摩擦发电装置的制作过程中，当第一基板与第二基板对位贴合时，所述第一弹性树脂层以及第二弹性树脂层还可以作为对位标记，从而提高两基板对位贴合的精确度。
优选地，为提高摩擦发电装置在按压过程中两摩擦层的接触面积，上述的第一基板与第二基板至少一者为柔性基板，例如，可以使第一基板与第二基板均采用柔性基板。
本发明实施方式提供的摩擦发电机，通过第一摩擦层与第二摩擦层的相互摩擦，从而分别产生正电荷和负电荷，例如，第一摩擦层可以采用高分子绝缘材料(聚四氟乙烯、FEP等)，第二摩擦层可以采用导电的金属材料，优选地，为了降低制作成本，如图6所示，第二电极210可兼作第二摩擦层，即第二基板上的第二摩擦层与第二电极层为由导电材料形成的同一结构。
此外，为了防止外界环境对器件性能及寿命的影响，上述的摩擦发电装置还包括设置在所述第一基板与所述第二基板之间的弹性密封结构，通过所述弹性密封结构在所述第一基板与所述第二基板之间形成密封腔室，所述第一电极层、第二电极层、所述第一摩擦层、所述第二摩擦层以及所述弹性树脂结构均位于所述密封腔室中。具体地，参加图7，该摩擦发电装置包括：
相对设置的第一基板100和第二基板200，第一基板100朝向第二基板200的表面设置有第一电极层110和由高分子绝缘材料形成的第一摩擦层120，第二基板200朝向所述第一基板100的表面设置有可兼作第二摩擦层的第二电极层210；
弹性树脂结构，该弹性树脂结构包括设置在所述第一基板100周边位置上的第一弹性树脂层310和设置在所述第二基板200周边位置上的第二弹性树脂层320，所述第一弹性树脂层310与所述第二弹性树脂层320相互正对且接触设置；
弹性密封结构400，设置在第一基板100与第二基板200之间以形成密封腔室，且第一电极层110、第二电极层210、第一摩擦层120以及所述弹性树脂结构均位于所形成的密封腔室中，其中，该弹性密封结构400可以采用弹性及粘性较好的胶橡胶材料，例如，可以为顺丁橡胶、丁腈橡胶等，通过采用上述材料将两基板封装粘合并形成密封腔体，使得器件处于密封环境中，从而避免外界环境对器件性能及寿命造成不良影响，并且在封装后进行的切割工艺中，避免切割过程中污染器件内的薄膜。
此外，本发明实施方式还提供了一种显示装置，包括上述的摩擦发电装置。其中，本发明实施方式提供的显示装置可以是笔记本电脑显示屏、手表、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明实施方式还提供了一种摩擦发电装置的制作方法，包括：
在第一基板上形成第一电极层和第一摩擦层，在第二基板上形成第二电极层和第二摩擦层；
在所述第一基板和/或所述第二基板上形成弹性树脂层，所述弹性树脂层用于当所述第一基板与所述第二基板对位贴合后在所述摩擦发电装置的周边位置形成弹性树脂结构，所述弹性树脂结构用于当未被施加外力时将所述第一摩擦层与所述第二摩擦层分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使所述第一摩擦层与所述第二摩擦层接触。
其中，在所述第一基板和/或所述第二基板上形成弹性树脂层包括：
在所述第一基板周边位置上形成第一弹性树脂层，在所述第二基板周边位置上形成第二弹性树脂层，且所述对位贴合后所述第一弹性树脂层与所述第二弹性树脂层相互正对且接触设置，例如，弹性树脂层的材料可以为带羟基直链聚酯树脂、聚氨酯弹性体改性的聚酯树脂等，为形成所需图案的弹性树脂层，可以采用光刻工艺，将其涂覆在基板上，而后通过曝光、显影得到所需图案的弹性树脂层。
其中，所述第一弹性树脂层在所述第一基板上的覆盖面积可以大于、等于或者小于所述第二弹性树脂层在所述第二基板上的覆盖面积。
优选地，所述第一弹性树脂层以及第二弹性树脂层在所述对位贴合中还用作对位标记。
优选地，为了防止外界环境对器件性能及寿命的影响，上述摩擦发电装置的制作方法还包括在所述第一基板与所述第二基板之间形成弹性密封结构，通过所述弹性密封结构在所述第一基板与所述第二基板之间形成密封腔室，所述第一电极层、第二电极层、所述第一摩擦层、所述第二摩擦层以及所述弹性树脂结构均位于所述密封腔室中。
优选地，所述第一摩擦层为高分子绝缘材料，所述第二摩擦层与所述第二电极层为由导电材料形成的同一结构。
优选地，为提高摩擦发电装置在按压过程中两摩擦层的接触面积，上述的第一基板与第二基板至少一者为柔性基板，例如，可以使第一基板与第二基板均采用柔性基板。具体地，该摩擦发电装置的制作方法包括：
S1:在两玻璃板上分别制作聚酰亚胺(PI)薄膜，形成第一基板和第二基板；
S2:采用导电材料在第一基板和第二基板上分别形成第一电极层和第二电极层，其中，该导电材料可以为Al或Cu等导电性较好的金属材料；
S3:采用高分子绝缘材料在第一电极层上形成第一摩擦层，例如，该高分子绝缘材料可以为聚四氟乙烯、FEP等；
S4:采用光刻工艺在第一基板周边位置上形成第一弹性树脂层，在第二基板周边位置上形成第二弹性树脂层，如图8所示，其中一玻璃板上510上依次形成有第一基板100、第一电极层110、第一摩擦层120和第一弹性树脂层310，如图9所示，另一玻璃板520上依次形成有第二基板200、可兼作第二摩擦层的第二电极层210以及第二弹性树脂层320；
S5:如图10所示，通过采用弹性及粘性较好的橡胶材料和对盒工艺将完成上述工艺的两基板粘合在一起；
S6:将玻璃板510和玻璃板520剥离，形成上述的摩擦发电装置。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (9)
1.一种摩擦发电装置，包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板朝向所述第二基板的表面设置有第一电极层和第一摩擦层，所述第二基板朝向所述第一基板的表面设置有第二电极层和第二摩擦层，其特征在于，所述摩擦发电装置的周边设置有弹性树脂结构，所述弹性树脂结构用于当未被施加外力时将所述第一摩擦层与所述第二摩擦层分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使所述第一摩擦层与所述第二摩擦层接触。
2.根据权利要求1所述的摩擦发电装置，其特征在于，所述弹性树脂结构包括设置在所述第一基板周边位置上的第一弹性树脂层和设置在所述第二基板周边位置上的第二弹性树脂层，所述第一弹性树脂层与所述第二弹性树脂层相互正对且接触设置。
3.根据权利要求2所述的摩擦发电装置，其特征在于，所述第一弹性树脂层以及第二弹性树脂层还用作对位标记以使所述第一基板与所述第二基板对位贴合。
4.根据权利要求1所述的摩擦发电装置，其特征在于，还包括设置在所述第一基板与所述第二基板之间的弹性密封结构，通过所述弹性密封结构在所述第一基板与所述第二基板之间形成密封腔室，所述第一电极层、第二电极层、所述第一摩擦层、所述第二摩擦层以及所述弹性树脂结构均位于所述密封腔室中。
5.根据权利要求1-4所述的摩擦发电装置，其特征在于，所述第一基板与所述第二基板中至少一者为柔性基板。
6.根据权利要求1-4所述的摩擦发电装置，其特征在于，所述第一摩擦层为高分子绝缘材料，所述第二摩擦层与所述第二电极层为由导电材料形成的同一结构。
7.一种摩擦发电装置的制作方法，其特征在于，包括：
在第一基板上形成第一电极层和第一摩擦层，在第二基板上形成第二电极层和第二摩擦层；
在所述第一基板和/或所述第二基板上形成弹性树脂层，所述弹性树脂层用于当所述第一基板与所述第二基板对位贴合后在所述摩擦发电装置的周边位置形成弹性树脂结构，所述弹性树脂结构用于当未被施加外力时将所述第一摩擦层与所述第二摩擦层分隔，以及当被施加外力时能够被压缩以使所述第一摩擦层与所述第二摩擦层接触。
8.根据权利要求7所述的摩擦发电装置的制作方法，其特征在于，在所述第一基板和/或所述第二基板上形成弹性树脂层包括：
在所述第一基板周边位置上形成第一弹性树脂层，在所述第二基板周边位置上形成第二弹性树脂层，且所述对位贴合后所述第一弹性树脂层与所述第二弹性树脂层相互正对且接触设置。
9.根据权利要求8所述的摩擦发电装置的制作方法，其特征在于，还包括在所述第一基板与所述第二基板之间形成弹性密封结构，通过所述弹性密封结构在所述第一基板与所述第二基板之间形成密封腔室，所述第一电极层、第二电极层、所述第一摩擦层、所述第二摩擦层以及所述弹性树脂结构均位于所述密封腔室中。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151125 |