CN107945672A - 一种一体化太阳能显示屏模块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种一体化太阳能显示屏模块及其制备方法,该模块包括可透光显示屏层、顶层太阳能电池阵列、第一中间缓冲层、蓄电池层、第二中间缓冲层、底层太阳能电池阵列,可透光显示屏层贴合设置在顶层太阳能电池阵列的上表面,顶层太阳能电池阵列的下表面通过第一中间缓冲层贴合设置在蓄电池层的上表面,蓄电池层的下表面通过第二中间缓冲层与底层太阳能电池阵列贴合设置,以形成一体化结构;该方法为制备上述一体化太阳能显示屏模块的制备方法。本发明具有结构简单、成本低、无需外接供电电源,且体积及重量小、性能稳定可靠等优点。
Description
技术领域
本发明涉及显示屏技术领域,尤其涉及一种一体化太阳能显示屏模块及其制备方法。
背景技术
显示设备即为提供显示功能的设备,主要可以分为投影机和显示屏两类,其中投影机设备通常在教学应用、会议办公场所等使用,但是投影机存在投影显示面积小、投影显示效果清晰度不高且灯管使用寿命短等问题,显示屏具有显示面积大、显示效果清晰高且使用寿命长等优点,如应用广泛的LED显示屏,可应用于各类如公路交通信息显示、广告显示或设备的信息显示等,但是目前的显示屏通常都是需要额外接入供电电源,实际应用时需要时时接插电源线,因而只能应用于有电源供应的场合,在户外等不便于获取到电源的应场合、无电区域则无法使用,若为显示屏同时配备电池作为供电电源,则会增加设备的重量,不便于携带及使用。
中国专利申请CN203150027U公开一种带太阳能发电装置的柔性LED显示屏,该方案就是通过太阳能发电装置转换为电能,为显示屏提供电能,使得显示屏能够应用于无电区域中适应,但是太阳能发电装置、与显示屏独立配置,会使得整个设备的体积、重量大,难以实现便捷化安放与固定,当显示屏所需的功率较大时,会进一步增加设备的体积、重量,非常不便于携带及实际使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本发明提供一种结构简单、成本低、无需外接供电电源,且体积及重量小、性能稳定可靠的一体化太阳能显示屏模块及其制备方法。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种一体化太阳能显示屏模块,包括可透光显示屏层、顶层太阳能电池阵列、第一中间缓冲层、用于存储转换得到的电能的蓄电池层、第二中间缓冲层、底层太阳能电池阵列,所述可透光显示屏层贴合设置在所述顶层太阳能电池阵列的上表面,所述顶层太阳能电池阵列的下表面通过所述第一中间缓冲层贴合设置在所述蓄电池层的上表面,所述蓄电池层的下表面通过所述第二中间缓冲层与所述底层太阳能电池阵列贴合设置,以形成一体化结构。
作为本发明模块的进一步改进:所述顶层太阳能电池阵列的下表面附着有第一保护膜层;所述顶层太阳能电池阵列分别通过第一粘贴胶层与所述可透光显示屏层、所述第一保护膜层粘贴。
作为本发明模块的进一步改进:所述底层太阳能电池阵列的上表面附着有第二保护膜层、所述底层太阳能电池阵列的下表面附着有可透光保护膜层;所述底层太阳能电池阵列分别通过第二粘贴胶层与所述第二保护膜层、所述可透光保护膜层粘贴。
作为本发明模块的进一步改进:所述顶层太阳能电池阵列、底层太阳能电池阵列分别通过第三粘贴胶层与所述蓄电池粘贴;所述述蓄电池分别通过第四粘贴胶层与所述第一中间缓冲层、所述第二中间缓冲层粘贴。
作为本发明模块的进一步改进:所述可透光显示屏层为柔性OLED显示屏。
作为本发明模块的进一步改进:所述蓄电池层为柔性蓄电池;所述柔性蓄电池为柔性薄膜锂电池或薄膜化固态锂离子电池。
作为本发明模块的进一步改进:所述可透光显示屏层、顶层太阳能电池阵列、所述蓄电池层、以及所述底层太阳能电池阵列的边缘侧均设置有接线端口。
作为本发明模块的进一步改进:还包括充放电控制模块、无线控制模块,所述充放电控制模块、无线控制模块分别通过所述接线端口与所述可透光显示屏层、顶层太阳能电池阵列、所述蓄电池层、以及所述底层太阳能电池阵列连接。
本发明进一步提供用于制备上述一体化太阳能显示屏模块的制备方法,步骤包括:
S1. 将可透光显示屏层、顶层太阳能电池阵列以及第一保护膜层依次进行层压固化,得到第一层压固化件,以及将第一中间缓冲层、蓄电池层、第二中间缓冲层依次进行层压固化,得到第二层压固化件,以及将第二保护膜层、底层太阳能电池阵列、可透光保护膜层依次进行层压固化,得到第三层压固化件;
S2. 将所述第一层压固化件、第二层压固化件、第三层压固化件依次进行粘贴,制备得到所需一体化太阳能显示屏模块。
作为本发明方法的进一步改进:所述步骤S1中具体所述顶层太阳能电池阵列分别通过第一粘贴胶层与所述可透光显示屏层、所述第一保护膜层粘贴后进行层压固化,所述底层太阳能电池阵列分别通过第二粘贴胶层与所述第二保护膜层、所述可透光保护膜层粘贴后进行层压固化;
所述步骤S2中具体将所述顶层太阳能电池阵列、底层太阳能电池阵列分别通过第三粘贴胶层与所述蓄电池粘贴;所述述蓄电池分别通过第四粘贴胶层与所述第一中间缓冲层、所述第二中间缓冲层粘贴。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1)本发明依次由可透光显示屏层、顶层太阳能电池阵列、第一中间缓冲层、蓄电池层、第二中间缓冲层、底层太阳能电池阵列形成一体化结构,能够形成性一体化太阳能显示屏模块,实现太阳能发电、蓄电池充放电和显示屏显示三者功能的一体化,尽可能的减小了所需的体积、重量,使得方便携带及固定安装,且使用时无需外接电源,可通过将太阳能转换为电能实现能源自供给,从而可适用于不便于获取到电源的应场合、无电区域等各类应用场合中。
2)本发明通过将可透光显示屏层置于顶层太阳能电池阵列的上表面,使得太阳光可透射进显示屏照射在顶层太阳能电池阵列表面,不会影响显示屏的正常使用,且可以起到保护太阳能电池的作用,还可以满足太阳能发电的需求,同时通过在可透光显示屏层的底层设置底层太阳能电池阵列,使得可以保证上下两面能够同时接收到太阳光进行发电,提高单位面积太阳电池阵列的发光效率,最大限度的提高太阳光的利用效率,同时通过在蓄电池层的两侧设置中间缓冲层,可以防止热量累计等影响蓄电池性能。
3)本发明可透光显示屏层进一步采用柔性OLED显示屏,通过使用柔性OLED显示屏,显示效果好、清晰度高且功耗低、响应速度快、对比度高、视角宽,同时轻薄、柔性好,结合一体化太阳能显示屏模块,可以实现轻薄、柔性的太阳能发电、蓄电池充放电和OLED显示屏三者一体化的显示屏,非常便于携带和安装,且显示屏柔性好、可弯曲,可根据需要任意组合,从而满足不同显示面积大小、清晰度以及应用环境等的需求。
附图说明
图1是本实施例一体化太阳能显示屏模块的结构示意图。
图2是本实施例制备一体化太阳能显示屏模块的实现原理示意图。
图例说明:1、可透光显示屏层;2、顶层太阳能电池阵列;3、第一中间缓冲层;4、蓄电池层;5、第二中间缓冲层;6、底层太阳能电池阵列;7、第一保护膜层;8、第一粘贴胶层;9、第二保护膜层;10、可透光保护膜层;11、第二粘贴胶层;12、第三粘贴胶层;13、第四粘贴胶层。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1所示,本实施例一体化太阳能显示屏模块包括可透光显示屏层1、顶层太阳能电池阵列2、第一中间缓冲层3、用于存储转换得到的电能的蓄电池层4、第二中间缓冲层5、底层太阳能电池阵列6,可透光显示屏层1贴合设置在顶层太阳能电池阵列2的上表面,顶层太阳能电池阵列2的下表面通过第一中间缓冲层3贴合设置在蓄电池层4的上表面,蓄电池层4的下表面通过第二中间缓冲层5与底层太阳能电池阵列6贴合设置,以形成一体化结构。
当有太阳光时,太阳光透过可透光显示屏层1照射在顶层太阳能电池阵列2上,顶层太阳能电池阵列2将太阳能转化的电能,转化的电能存储在蓄电池层4中,当底层有太阳光照射时,底层太阳能电池阵列6将太阳能转化的电能,转化的电能存储在蓄电池层4中,由蓄电池层4输出电能给可透光显示屏层1以提供供电。
本实施例上述显示屏模块,通过依次由可透光显示屏层1、顶层太阳能电池阵列2、第一中间缓冲层3、蓄电池层4、第二中间缓冲层5、底层太阳能电池阵列6形成一体化结构,能够形成性一体化太阳能显示屏模块,实现太阳能发电、蓄电池充放电和显示屏显示三者功能的一体化,尽可能的减小了所需的体积、重量,使得方便携带及固定安装,且使用时无需外接电源,可通过将太阳能转换为电能实现能源自供给,从而可适用于不便于获取到电源的应场合、无电区域等各类应用场合中。
本实施例通过将可透光显示屏层1置于顶层太阳能电池阵列2的上表面,使得太阳光可透射进显示屏照射在顶层太阳能电池阵列2表面,不会影响显示屏的正常使用,且可以起到保护太阳能电池的作用,还可以满足太阳能发电的需求,同时通过在可透光显示屏层1的底层设置底层太阳能电池阵列6,使得可以保证上下两面能够同时接收到太阳光进行发电,提高单位面积太阳电池阵列的发光效率,最大限度的提高太阳光的利用效果,同时通过在蓄电池层4的两侧设置中间缓冲层,可以防止热量累计等影响蓄电池性能。
本实施例中,可透光显示屏层1为柔性OLED(有机发光二极管,Organic Light-Emitting-Diode)显示屏,通过使用柔性OLED显示屏,显示效果好、清晰度高且功耗低、响应速度快、对比度高、视角宽,同时轻薄、柔性好,结合上述一体化太阳能显示屏模块,可以实现轻薄、柔性的太阳能发电、蓄电池充放电和OLED显示屏三者一体化的显示屏,非常便于携带和安装,且显示屏柔性好、可弯曲,可根据需要任意组合,从而满足不同显示面积大小、清晰度以及应用环境等的需求。
在具体应用实施例中,可透光显示屏层1具体可使用柔性薄膜OLED显示屏,薄膜化OLED显示屏的透光率高,将太阳电池、蓄电池依次放置显示屏的下一层,则太阳光高效的透过薄膜化OLED显示屏直接照射在太阳电池上,从而产生电能储存在蓄电池中,通过充放电控制即可实现能源的自供给。OLED显示屏的透光率可根据实际需求选定,如40%~90%。
本实施例中,蓄电池层4具体为柔性蓄电池,通过使用柔性蓄电池可以进一步提高整个模块的柔性,使得可以根据实际需求进行模块的组合设计,满足不同应用环境的需求。蓄电池层4具体可采用柔性较好的薄膜化锂电池,如柔性薄膜化锂电池、薄膜化固态锂离子电池等。
本实施例中,顶层太阳能电池阵列2的下表面附着有第一保护膜层7,可以实现对顶层太阳能电池阵列2的保护功能。顶层太阳能电池阵列2分别通过第一粘贴胶层8与可透光显示屏层1、第一保护膜层7粘贴,使得顶层太阳能电池阵列2与可透光显示屏层1、第一保护膜层7紧密粘附在一起。第一粘贴胶层8可以使用低固化温度的热熔胶,固化时不会对可透光显示屏层1的电性能造成影响,具体可以使用低固化温度的聚酰亚胺胶水、EVA(Polyethylene vinylacetate,聚乙烯-聚醋酸乙烯酯共聚物)、POE(Polyolefinelastomer,聚乙烯-聚辛稀共聚物,)或环氧树脂胶等。
本实施例中,底层太阳能电池阵列6的上表面附着有第二保护膜层9、底层太阳能电池阵列6的下表面附着有可透光保护膜层10,通过在底层太阳能电池阵列6的上、下表面附着保护膜,可以实现对底层太阳能电池阵列6的保护功能,下表面使用可透光保护膜层10,使得底层太阳能电池阵列6可以透过可透光保护膜层10接受太阳光实现太阳能发电。底层太阳能电池阵列6分别通过第二粘贴胶层11与第二保护膜层9、可透光保护膜层10粘贴,使得底层太阳能电池阵列6与第二保护膜层9、可透光保护膜层10紧密粘附在一起,第二粘贴胶层11具体可使用EVA、POE或聚酰亚胺胶水等。
本实施例中,顶层太阳能电池阵列2、底层太阳能电池阵列6分别通过第三粘贴胶层12与蓄电池层4粘贴;蓄电池层4分别通过第四粘贴胶层13与第一中间缓冲层3、第二中间缓冲层5粘贴。本实施例具体第一保护膜层7具体通过双面可粘贴的第三粘贴胶层12与第一中间缓冲层3粘贴,使得顶层太阳能电池阵列2、底层太阳能电池阵列6与蓄电池层4可以紧密粘附在一起,第二中间缓冲层5通过双面可粘贴的第四粘贴胶层13与第二保护膜层9粘贴,使得蓄电池层4与第一中间缓冲层3、第二中间缓冲层5可以紧密粘附在一起。第三粘贴胶层12、第四粘贴胶层13具体可使用如环氧树脂胶、聚氨酯胶等的双面粘贴胶,固化温度具体可以为20~50℃。
本实施例中,顶层太阳能电池阵列2、底层太阳能电池阵列6具体可采用铜铟镓锡、碲化镉、砷化镓、或单晶硅等类型电池;第一中间缓冲层3、第二中间缓冲层5具体采用具体绝热性能的缓冲层,且配置为十字交叉状,以便使太阳能电池热量和蓄电池热量及时散失掉,具体可使用如芳纶蜂窝、气凝胶垫、聚氨酯泡沫或聚苯乙烯泡沫等材料的双面导热缓冲层。
通过上述结构,可以使得依次按照可透光显示屏层1、第一保护膜层7、顶层太阳能电池阵列2、第一保护膜层7、第一中间缓冲层3、蓄电池层4、第二中间缓冲层5、第二保护膜层9、底层太阳能电池阵列6、可透光保护膜层10的顺序紧密粘附在一起,形成一体化的太阳能电池显示屏,结合可透光显示屏层1使用柔性材料的OLED显示屏以及柔性蓄电池,可实现轻薄、柔性的太阳能显示屏模块,可根据实际需求进行模块组合,满足不同应用环境的需求,在具体应用实施例中,上述一体化太阳能显示屏配置为方形,以便于进行拼接。
本实施例中,可透光显示屏层1、顶层太阳能电池阵列2、蓄电池层4、以及底层太阳能电池阵列6的边缘侧均设置有接线端口,即可透光显示屏层1、顶层太阳能电池阵列2、蓄电池层4、以及底层太阳能电池阵列6的各部分的引线在边缘。顶层太阳能电池阵列2和底层太阳能电池阵列6具体分别在边缘处相同位置引出正极和负极,按照上述形成一体化模块后在模块边缘连接好电极引线。
本实施例中,还包括充放电控制模块、无线控制模块,充放电控制模块用于控制蓄电池层4的充放电,无线控制模块实现蓄电池充放电、显示屏信息接收与播放等的无线控制,充放电控制模块、无线控制模块分别通过接线端口与可透光显示屏层1、顶层太阳能电池阵列2、蓄电池层4、以及底层太阳能电池阵列6连接,即在模块边沿把太阳电池、显示屏、蓄电池、充放电控制器及无线控制模块相连接。
如图2所示,本实施例用于制备上述一体化太阳能显示屏模块的制备方法,步骤包括:
S1. 将可透光显示屏层1、顶层太阳能电池阵列2以及第一保护膜层7依次进行层压固化,得到第一层压固化件,以及将第一中间缓冲层3、蓄电池层4、第二中间缓冲层5依次进行层压固化,得到第二层压固化件,以及将第二保护膜层9、底层太阳能电池阵列6、可透光保护膜层10依次进行层压固化,得到第三层压固化件;
S2. 将第一层压固化件、第二层压固化件、第三层压固化件依次进行粘贴,制备得到所需一体化太阳能显示屏模块。
本实施例通过上述方法,可以方便的实现显示屏、太阳能电池、储能电池一体化封装工艺,从而制备得到太阳能发电—蓄电—OLED显示一体化的太阳能显示屏。
本实施例中,步骤S1中具体顶层太阳能电池阵列2分别通过第一粘贴胶层8与可透光显示屏层1、第一保护膜层7粘贴后进行层压固化,底层太阳能电池阵列6分别通过第二粘贴胶层11与第二保护膜层9、可透光保护膜层10粘贴后进行层压固化;顶层太阳能电池阵列2、底层太阳能电池阵列6分别通过第三粘贴胶层12与蓄电池层4粘贴;蓄电池4分别通过第四粘贴胶层13与第一中间缓冲层3、第二中间缓冲层5粘贴。
本实施例,具体首先使OLED显示屏和顶层太阳能电池阵列2、第一保护膜层7通过第一粘贴胶层8并进行热压使得紧密粘附在一起,在蓄电池的两侧使用热压粘附缓冲层以便使太阳能电池热量和蓄电池热量及时散失掉,使底层太阳能电池阵列6与第二保护膜层9、可透光保护膜层10通过第二粘贴胶层11并进行热压使得紧密粘附在一起,再将上述各层压件按顺序通过双面粘贴胶层压在一起,形成一体化太阳能显示屏模块,层压后在模块边缘连接好电极引线,在边沿把太阳电池、OLED显示屏、蓄电池和充放电控制器及无线控制模块相连接,顶层太阳能电池阵列2、底层太阳能电池阵列6将太阳能转化的电能,转化的电能存储在蓄电池层4中,通过充放电控制器控制蓄电池进行充放电。
上述只是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种一体化太阳能显示屏模块,其特征在于,包括可透光显示屏层(1)、顶层太阳能电池阵列(2)、第一中间缓冲层(3)、用于存储转换得到的电能的蓄电池层(4)、第二中间缓冲层(5)、底层太阳能电池阵列(6),所述可透光显示屏层(1)贴合设置在所述顶层太阳能电池阵列(2)的上表面,所述顶层太阳能电池阵列(2)的下表面通过所述第一中间缓冲层(3)贴合设置在所述蓄电池层(4)的上表面,所述蓄电池层(4)的下表面通过所述第二中间缓冲层(5)与所述底层太阳能电池阵列(6)贴合设置,以形成一体化结构。
2.根据权利要求1所述的一体化太阳能显示屏模块,其特征在于:所述顶层太阳能电池阵列(2)的下表面附着有第一保护膜层(7);所述顶层太阳能电池阵列(2)分别通过第一粘贴胶层(8)与所述可透光显示屏层(1)、所述第一保护膜层(7)粘贴。
3.根据权利要求2所述的一体化太阳能显示屏模块,其特征在于:所述底层太阳能电池阵列(6)的上表面附着有第二保护膜层(9)、所述底层太阳能电池阵列(6)的下表面附着有可透光保护膜层(10);所述底层太阳能电池阵列(6)分别通过第二粘贴胶层(11)与所述第二保护膜层(9)、所述可透光保护膜层(10)粘贴。
4.根据权利要求3所述的一体化太阳能显示屏模块,其特征在于:所述顶层太阳能电池阵列(2)、底层太阳能电池阵列(6)分别通过第三粘贴胶层(12)与所述蓄电池(4)粘贴;所述述蓄电池(4)分别通过第四粘贴胶层(13)与所述第一中间缓冲层(3)、所述第二中间缓冲层(5)粘贴。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的一体化太阳能显示屏模块,其特征在于:所述可透光显示屏层(1)为柔性OLED显示屏。
6.根据权利要求1~4中任意一项所述的一体化太阳能显示屏模块,其特征在于:所述蓄电池层(4)为柔性蓄电池;所述柔性蓄电池为柔性薄膜锂电池或薄膜化固态锂离子电池。
7.根据权利要求1~4中任意一项所述的一体化太阳能显示屏模块,其特征在于:所述可透光显示屏层(1)、顶层太阳能电池阵列(2)、所述蓄电池层(4)、以及所述底层太阳能电池阵列(6)的边缘侧均设置有接线端口。
8.根据权利要求7所述的一体化太阳能显示屏模块,其特征在于:还包括充放电控制模块、无线控制模块,所述充放电控制模块、无线控制模块分别通过所述接线端口与所述可透光显示屏层(1)、顶层太阳能电池阵列(2)、所述蓄电池层(4)、以及所述底层太阳能电池阵列(6)连接。
9.一种用于制备权利要求1~8中任意一项所述的一体化太阳能显示屏模块的制备方法,其特征在于,步骤包括:
S1. 将可透光显示屏层(1)、顶层太阳能电池阵列(2)以及第一保护膜层(7)依次进行层压固化,得到第一层压固化件,以及将第一中间缓冲层(3)、蓄电池层(4)、第二中间缓冲层(5)依次进行层压固化,得到第二层压固化件,以及将第二保护膜层(9)、底层太阳能电池阵列(6)、可透光保护膜层(10)依次进行层压固化,得到第三层压固化件;
S2. 将所述第一层压固化件、第二层压固化件、第三层压固化件依次进行粘贴,制备得到所需一体化太阳能显示屏模块。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中具体所述顶层太阳能电池阵列(2)分别通过第一粘贴胶层(8)与所述可透光显示屏层(1)、所述第一保护膜层(7)粘贴后进行层压固化,所述底层太阳能电池阵列(6)分别通过第二粘贴胶层(11)与所述第二保护膜层(9)、所述可透光保护膜层(10)粘贴后进行层压固化;
所述步骤S2中具体将所述顶层太阳能电池阵列(2)、底层太阳能电池阵列(6)分别通过第三粘贴胶层(12)与所述蓄电池层(4)粘贴;所述述蓄电池层(4)分别通过第四粘贴胶层(13)与所述第一中间缓冲层(3)、所述第二中间缓冲层(5)粘贴。
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