CN109901333A - 一种基于太阳能液晶显示屏的手机太阳能充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能液晶显示屏，包括依次叠加的背光层、后板模块、液晶层和前板模块，前板模块上设有彩色滤光片，该彩色滤光片上没有black matrix层，后板模块设有双栅极晶体管，该双栅极晶体管具有驱动液晶显示功能，也具有光电转换功能，太阳能液晶显示屏还包括升压电路；一种基于太阳能液晶显示屏的手机太阳能充电方法，图像显示模式时，调节升压电路上的切换开关至显示模式，给显示屏的像素点电容充电；手机关闭显示屏时，调节切换开关至太阳能充电模式，双栅极晶体管对接收到的太阳光进行转换，给电池充电；与现有技术相比，本发明的太阳能液晶显示屏成本低，应用于手机时，无需变更手机结构，不会影响手机ID设计，且不会受到手机保护套影响。

Description

一种基于太阳能液晶显示屏的手机太阳能充电方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体是一种基于太阳能液晶显示屏的手机太阳能充电方法。

背景技术

现有手机技术中，为了实现太阳能充电的方案，通常做法是在手机背面额外增加太阳能光电薄膜，对接收到的太阳光光线进行转换。即使是在手机正面实现太阳能充电功能，也需要额外增加一层太阳能光电薄膜。

因此，现有的手机太阳能充电方案存在以下缺点：1)需要额外增加太阳能电池光电薄膜，对手机结构设计不利，手机整体厚度不容易控制；2)增加了额外的太阳能光电薄膜后，整机成本增加，不利于整机成本的控制；3)在手机背面增加太阳能电池薄膜，必须将此部分暴露在最外层，才可以进行感光，但是太阳能光电薄膜上面有电路设计，影响手机外观设计，并且还不能加不透明的手机保护套，否则太阳能光电薄膜会因为阻挡而失去功能。

半导体具有很多的特性，其中，电阻率特性、导电特性、整流特性一般用于高频放大器、混频器、解调器及增益控制放大器，而半导体PN结的光电效应一般应用于太阳能电池中。半导体PN结的光电效应是指半导体吸收光能在PN结产生电动势的效应，主要光电转换过程如下：当用光子能量的入射光照射半导体PN结时，半导体内的电子吸收能量，可激发出电子空穴对，这些非平衡载流子如果运动至PN结附近，就会在PN结内建电场的作用下分离；电子逆着内建电场的方向向N区运动，而空穴沿着内建电场的方向向P区移动；结果在N区边界积累了电子，在P区边界积累了空穴；这样就产生了一个与平衡态PN结内建电场方向(由N区指向P区)相反的光生电场(由P区指向N区)，即在P区与N区间建立了光生电动势，光生电动势把光能转化成了电能。若在两极间接上负载，则会有光生电流通过负载。

在液晶显示屏中，半导体一般应用在晶体管的PN结上，而晶体管通常设置在背光层与液晶层之间的PCB或FPC电路板上，背光层设置在PCB或FPC电路板下方，背光发出的光线不直接照射在晶体管的PN结上，背光光线在前板模块的反射光照射在PN结上强度不高，很难使PN结产生光电效应。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中太阳能液晶显示屏及手机太阳能充电存在的缺点，提供了一种无需变更手机结构，不会影响手机ID设计，且不会受到手机保护套影响、成本低的太阳能液晶显示屏。

本发明的技术方案是：一种太阳能液晶显示屏，包括依次叠加的背光层、后板模块、液晶层和前板模块；前板模块上设有彩色滤光片，该彩色滤光片上没有black matrix层，该black matrix是黑色不透明的，去除black matrix层可增加前板模块的进光量，光通过透明液晶后再照射到后板模块上的双栅极晶体管上，使双栅极晶体管上的PN结将太阳光转换成电能；后板模块设有双栅极晶体管，该双栅极晶体管具有驱动液晶显示功能，也具有光电转换功能；液晶显示屏半导体PN结光电效应转化的电压比较低，因此需要提高电压才能突破临界电压从而对电池充电，所以在太阳能液晶显示屏上添加升压电路，用于提升双栅极晶体管上PN结光电转换后的电压，进而达到电池充电的要求。

进一步地，PN结的材质为硅、锗半导体中掺入有磷或砷或锑元素。

进一步地，PN结的材质为硅、锗半导体中掺入有硼或铝或镓或铟元素。

在硅、锗半导体中掺入磷、砷、锑、硼、铝、镓、铟元素可使半导体的感光能力更强，进而提高双栅极晶体管的感光能力。

一种基于太阳能液晶显示屏的手机太阳能充电方法，在图像显示模式下，调节升压电路上的切换开关至显示模式，给显示屏的像素点电容充电，进行图像显示；而当手机关闭显示屏时，调节切换开关至太阳能充电模式，双栅极晶体管对接收到的太阳光进行转换，每个像素点的电荷集中后，传输给升压电路，提升电压到可以满足手机电池充电的范围再给电池充电。

现有技术中，液晶显示屏中使用的是单栅极晶体管，只具备驱动液晶显示功能，要进行手机太阳能充电，需要增加额外的器件，不仅成本升高，还影响手机整体的ID设计。而本发明可以在不增加额外器件的情况下，通过对液晶显示屏的改造，在LCD或者OLED显示屏上实现太阳能充电的功能，具有如下技术效果：

1)通过将单栅极晶体管改成双栅极晶体管，使双栅极晶体管同时具备驱动液晶显示功能和光电转换功能，无需对手机结构进行变更，减少了太阳能显示屏手机的生产工序；

2)由于没有增加额外的太阳能光电薄膜，只需要增加液晶显示屏工艺流程，不会增加太多成本；

3)通过本发明技术方案实现的手机太阳能充电功能比较隐蔽，不会影响手机ID设计；

4)手机太阳能充电功能不会受到手机保护套的影响，可以给手机搭配任意的手机保护套；

5)通过去除彩色滤光层上的black matrix层，可增加前板模块的进光量，光通过透明液晶后再照射到后板模块上的双栅极晶体管上，然后，双栅极晶体管上的PN结将光能转换成电能；

6)在硅、锗半导体中掺入磷、砷、锑、硼、铝、镓、铟可使半导体的感光能力更强，进而提高双栅极晶体管的感光能力；

7)液晶显示屏半导体PN结光电效应转化的电压比较低，而本发明在太阳能液晶显示屏上添加升压电路，用于提升双栅极晶体管上PN结光电转换后的电压，达到电池充电要求后，即可对电池进行充电。

附图说明

图1是太阳能液晶显示屏的电路示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

一种太阳能液晶显示屏，包括依次叠加的背光层、后板模块、液晶层和前板模块；前板模块上设有彩色滤光片，该彩色滤光片上没有black matrix层；后板模块设有双栅极晶体管，该双栅极晶体管具有驱动液晶显示功能，也具有光电转换功能；液晶显示屏半导体PN结光电效应转化的电压比较低，需要提高电压才能突破临界电压从而对电池充电，所以在太阳能液晶显示屏上添加升压电路，用于提升双栅极晶体管上PN结光电转换后的电压，其中PN结的材质为砷化镓。

基于太阳能液晶显示屏的手机太阳能充电方法，图1是电路示意图，在图像显示模式下，调节升压电路上的切换开关至显示模式，给显示屏的像素点电容充电，进行图像显示；而当手机关闭显示屏时，调节切换开关至太阳能充电模式，双栅极晶体管对接收到的太阳光进行转换，每个像素点的电荷集中后，传输给升压电路，提升电压到可以满足手机电池充电的范围再给电池充电。

Claims (4)

1.一种太阳能液晶显示屏，包括依次叠加的背光层、后板模块、液晶层和前板模块，其特征在于，所述前板模块上设有彩色滤光片，该彩色滤光片上没有black matrix层，所述后板模块设有双栅极晶体管，该双栅极晶体管具有驱动液晶显示功能，也具有光电转换功能，所述太阳能液晶显示屏还包括升压电路，用于提升双栅极晶体管上PN结光电转换后的电压。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能液晶显示屏，其特征在于，所述PN结的材质为硅、锗半导体中掺入有磷或砷或锑元素。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能液晶显示屏，其特征在于，所述PN结的材质为硅、锗半导体中掺入有硼或铝或镓或铟元素。

4.一种基于太阳能液晶显示屏的手机太阳能充电方法，其特征在于，在图像显示模式下，调节升压电路上的切换开关至显示模式，给显示屏的像素点电容充电，进行图像显示；而当手机关闭显示屏时，调节切换开关至太阳能充电模式，双栅极晶体管对接收到的太阳光进行转换，每个像素点的电荷集中后，传输给升压电路，提升电压到可以满足手机电池充电的范围再给电池充电。