CN117276395A - 显示面板装置、电子设备及显示面板制造方法 - Google Patents

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金贤敏
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Abstract

本发明公开了一种显示面板装置、电子设备及显示面板制造方法，显示面板装置包括发光部、控制基板部及薄膜太阳能电池部，控制基板部设于发光部下侧，控制基板部与发光部电连接；薄膜太阳能电池部设于发光部与控制基板部之间，薄膜太阳能电池部用于接收发光部发出的光线，薄膜太阳能电池部还用于将光线的能量转化为电能。显示面板装置通过将薄膜太阳能电池部设置在发光部与控制基板部之间，利用薄膜太阳能电池部吸收发光部发出的光线，并将光线的能量转化为电能，从而可以有效的减少发光部产生的光线被其他材料吸收，进而可以减少热量的产生。薄膜太阳能电池部转化的电能还能作为其他部件的能源。

Description

显示面板装置、电子设备及显示面板制造方法
技术领域
本发明涉及显示设备领域，特别涉及一种显示面板装置、电子设备及显示面板制造方法。
背景技术
随着现代化技术的发展，电子产品越来越丰富。电子产品多是以电能为工作基础的相关产品，可以包括：智能手表、智能手机、智能电视机、游戏机等等。
电子产品目前多在追求低功耗、便捷式充电，以此来实现超长待机。对于电子产品而言，其功耗最大的模块通常为显示面板模块和CPU（Central Processing Unit，中央处理器）模块。特别是显示面板模块，功耗较大。
目前，主流显示面板模块通常采用自发光显示面板，如OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机电激光显示器）、Micro LED（Micro Light Emitting DiodeDisplay，微发光二极管显示器）、Mini LED（Mini Light Emitting Diode Display次毫米发光二极管显示器）等，其每个像素均为独立的体发光源，如图9所示，自发光显示面板90的像素发射光的方向为四面八方，而只有发射向显示面的发射光是属于有效光，其他方向的发射光大多被周围材料吸收，吸收发射光后，周围材料会发热升温，导致能量浪费，加速材料老化，也使显示面板模块的整体功耗较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中显示面板模块中像素其他方向的发射光大多被周围材料吸收导致发热升温的上述缺陷，提供一种显示面板装置、电子设备及显示面板制造方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种显示面板装置，所述显示面板装置包括：发光部、控制基板部及薄膜太阳能电池部，所述控制基板部设于所述发光部的下侧，所述控制基板部与所述发光部电连接；所述薄膜太阳能电池部设于所述发光部与所述控制基板部之间，所述薄膜太阳能电池部用于接收所述发光部发出的光线，所述薄膜太阳能电池部还用于将光线的能量转化为电能。
在本方案中，通过采用以上结构，显示面板装置通过将薄膜太阳能电池部设置在发光部与控制基板部之间，利用薄膜太阳能电池部吸收发光部发出的光线，并将光线的能量转化为电能，从而可以有效的减少发光部产生的光线被其他材料吸收，进而可以减少热量的产生。薄膜太阳能电池部转化的电能还能作为其他部件的能源。显示面板装置整体结构紧凑，功耗较低，便于生产制造。显示面板装置能够回收发光部不用于显示的其它光，把其它光转换为电能，可以降低显示面板装置的功耗。
可选地，所述薄膜太阳能电池部包括封装层及电池芯层，所述电池芯层设于所述封装层的内部。
在本方案中，通过采用以上结构，封装层能够隔绝水、氧等气体，也能形成绝缘环境，封装层可以为电池芯层提供更加稳定的工作环境，可以减少外部不利因素对电池芯层的影响。
可选地，所述封装层包括上层及下层，所述电池芯层设于所述上层与所述下层之间，所述上层设于所述发光部的下侧，所述下层设于所述控制基板部的上侧。
可选地，所述电池芯层包括自上向下顺次堆叠的上透明电极、PIN结构层及下电极层，所述PIN结构层吸收接收所述发光部发出的光线，并将光线的能量转化为电能，电能通过所述上透明电极、所述下电极层输出。
在本方案中，通过采用以上结构，PIN结构层将光线的能量转化为电能，电能通过上透明电极及下电极层输出。
可选地，所述PIN结构层包括自上向下顺次堆叠的P型非晶硅层、非晶硅层、N型非晶硅层。
可选地，所述薄膜太阳能电池部具有导电通孔，所述控制基板部与所述发光部通过所述导电通孔电连接。
在本方案中，通过采用以上结构，控制基板部与发光部通过导电通孔电连接，从而控制基板部可以实现对发光部的控制。
可选地，所述发光部包括若干子像素发光单元，每个所述子像素发光单元均与至少一个所述导电通孔相应设置。
可选地，所述显示面板装置包括多个所述薄膜太阳能电池部，多个所述薄膜太阳能电池部均设于所述发光部与所述控制基板部之间，多个所述薄膜太阳能电池部之间相串联和/或并联。
一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的显示面板装置。
在本方案中，通过采用以上结构，电子设备采用显示面板装置，可以减少热量的产生；显示面板装置转化的电能还能作为其他部件的能源。电子设备可以减少发热，也可以降低功耗，实现低功耗、长续航。
电子设备采用显示面板装置能够提高电子设备续航能力，电子设备的显示面板装置还可以利用外部的太阳光等为电子设备充电，可以提高电子设备的续航。
一种显示面板制造方法，所述显示面板制造方法用于制作如上所述的显示面板装置。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明通过将薄膜太阳能电池部设置在发光部与控制基板部之间，利用薄膜太阳能电池部吸收发光部发出的光线，并将光线的能量转化为电能，从而可以有效的减少发光部产生的光线被其他材料吸收，进而可以减少热量的产生。薄膜太阳能电池部转化的电能还能作为其他部件的能源。显示面板装置整体结构紧凑，功耗较低，便于生产制造。
附图说明
图1为本发明实施例显示面板装置截面的结构示意图。
图2为显示面板制造方法中控制基板部制备封装层的下层的结构示意图。
图3为显示面板制造方法中控制基板部制备下电极层的结构示意图。
图4为显示面板制造方法中控制基板部制备PIN结构层的结构示意图。
图5为显示面板制造方法中控制基板部制上透明电极层的结构示意图。
图6为显示面板制造方法中控制基板部制备封装层的上层的结构示意图。
图7为显示面板制造方法中控制基板部制备导电通孔的结构示意图。
图8为本发明实施例显示面板制造方法的流程图。
图9为现有技术中显示面板装置截面的结构示意图。
附图标记说明：
显示面板装置100
发光部11
控制基板部12
导电通孔13
子像素发光单元14
像素间挡墙15
薄膜太阳能电池部20
封装层21
上层211
下层212
电池芯层22
上透明电极221
下电极层222
PIN结构层223
P型非晶硅层2231
非晶硅层2232
N型非晶硅层2233
自发光显示面板90
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在实施例的范围之中。
如图1-图9所示，本实施例包括显示面板装置100、电子设备及显示面板制造方法，其中，电子设备使用到显示面板装置100，显示面板制造方法用于制造显示面板装置100。
显示面板装置100包括：发光部11、控制基板部12及薄膜太阳能电池部20，控制基板部12设于发光部11的下侧，控制基板部12与发光部11电连接；薄膜太阳能电池部20设于发光部11与控制基板部12之间，薄膜太阳能电池部20用于接收发光部11发出的光线，薄膜太阳能电池部20还用于将光线的能量转化为电能。显示面板装置100通过将薄膜太阳能电池部20设置在发光部11与控制基板部12之间，利用薄膜太阳能电池部20吸收发光部11发出的光线，并将光线的能量转化为电能，从而可以有效的减少发光部11产生的光线被其他材料吸收，进而可以减少热量的产生。薄膜太阳能电池部20转化的电能还能作为其他部件的能源。显示面板装置100整体结构紧凑，功耗较低，便于生产制造。
显示面板装置100能够回收发光部11不用于显示的其它光，把其它光转换为电能，可以降低显示面板装置100的功耗。收发光部11用于显示的光可以理解为射出显示面板装置100的光，结合图9，竖直向上的光可以理解为用于显示的光，射向其他方向的光可以理解为不用于显示的其它光。不用于显示的其它光也可以称为非有效显示光线，显示面板装置100能够回收发光部11的非有效显示光线。
通过将薄膜太阳能电池部20设于发光部11与控制基板部12之间，使得发光部11、薄膜太阳能电池部20及控制基板部12呈叠放状态，是一种三明治堆叠结构，从而，太阳能电池部20不会影响发光部11，在显示面板装置100的显示面，太阳能电池部20也不会占用发光部11的发光面积，更不会影响发光部11的相关参数，比如分辨率、发光部的子像素发光单元之间的距离、显示面板开口率、亮度等。
在显示面板装置100处于亮屏时，薄膜太阳能电池部20可以用于接收发光部11的子像素发光单元14发出的非显示面的光线，薄膜太阳能电池部20不影响发射向显示面装置100的光线，并将非有效显示光线的能量转化为电能，从而可以有效的减少发光部11产生的非有效显示光线被其他材料吸收，进而可以减少热量的产生，避免发光部像素单元子像素发光单元14材料的加速老化，薄膜太阳能电池部20转化的电能还能作为其他部件的能源。
同时，在显示面板装置100处于息屏状态时，整块显示面板装置100可以看做是一块太阳能薄膜电池板，在其他外加光线的照射下，可以提供充电功能。显示面板装置100在实现和达成的效果非常明显，显示面板装置100整体结构紧凑，功耗较低，便于生产制造。显示面板装置100能够回收发光部不用于显示的其它光，把其它光转换为电能，可以降低显示面板装置100的功耗，也可以提高显示面板装置100的能源利用率。
薄膜太阳能电池部20用于接收其他光线，薄膜太阳能电池部20还用于其他光线的能量转化为电能。其他光线可以包括显示面板装置100外界的自然光、非自然光等。例如：显示面板装置100的发光部11在不发光的情况下，自然光可以穿过发光部11，照射至薄膜太阳能电池部20，薄膜太阳能电池部20可以将自然光的能量转化为电能。
显示面板装置100可以理解为包括显示面板或显示器，能够用于显示图像信息的部件。
发光部11可以理解为包括为显示面板装置100提供光源的部件，发光部11可以发出一种或多种单色光，也可以发出其他色光。发光部11具体可以包括OLED、Micro LED、MiniLED等。发光部11具体也可以为显示面板装置100的发光像素结构。结合图1，作为一种实施方式，图中仅显示了发光部11包括子像素发光单元14和像素间挡墙15，未显示电极、封装等其他结构，相关结构组成的一个完整的发光部11。
作为一种实施方式，发光部11包括若干子像素发光单元14，每个子像素发光单元14均与至少一个导电通孔13相应设置。子像素发光单元14具体可以包括红色像素发光单元、绿色像素发光单元或蓝色像素发光单元，也可以包括白色像素发光单元。
控制基板部12可以理解为包括电路板。控制基板部12与发光部11电连接，可以理解为包括控制基板部12能够控制发光部11是否发光，也可以包括控制基板部12能够控制发光部11发出的光线的强弱。控制基板部12的主要作用还可以理解为能够独立控制发光部11中每个子像素发光单元14的发光，为发光部11提供独立的驱动电压或电流。结合图1，作为一种实施方式，控制基板部12具体可以为TFT（Thin Film Transistor，简称TFT，薄膜晶体管）控制阵列基板，TFT控制阵列基板也包含多个复杂结构和膜层。
作为一种实施方式，薄膜太阳能电池部20包括封装层21及电池芯层22，电池芯层22设于封装层21的内部。封装层21能够隔绝水、氧等气体，也能形成绝缘环境，封装层21可以为电池芯层22提供更加稳定的工作环境，可以减少外部不利因素对电池芯层22的影响。
在本示例中，封装层21包括上层211及下层212，电池芯层22设于上层211与下层212之间，上层211设于发光部11的下侧，下层212设于控制基板部12的上侧。在其他示例中，封装层21也可以设计为其他形式。
电池芯层22包括自上向下顺次堆叠的上透明电极221、PIN结构层223及下电极层222，PIN结构层223吸收接收发光部11发出的光线，并将光线的能量转化为电能，电能通过上透明电极221、下电极层222输出。PIN结构层223将光线的能量转化为电能，电能通过上透明电极221及下电极层222输出。
PIN结构层223包括自上向下顺次堆叠的P型非晶硅层2231、非晶硅层2232、N型非晶硅层2233。在其他示例中，PIN结构层223也可以为其他形式，比如采用晶体硅。
薄膜太阳能电池部20具有导电通孔13，控制基板部12与发光部11通过导电通孔13电连接。控制基板部12与发光部11通过导电通孔13电连接，从而控制基板部12可以实现对发光部11的控制。薄膜太阳能电池部20可以为整面的连续薄膜，在每个子像素发光单元14内有一个贯穿上下的导电通孔13，导电通孔13控制基板部12为上层211发光部11提供驱动电压、电流的通道。
显示面板装置100包括多个薄膜太阳能电池部20，多个薄膜太阳能电池部20均设于发光部11与控制基板部12之间，多个薄膜太阳能电池部20之间相串联或并联。
作为一种实施方式，结合图1，显示面板装置100具体可以在自发光显示面板90的发光像素结构和TFT驱动控制阵列结构之间插入基于光生伏特效应的光致电薄膜电池结构，实现对亮屏时，回收发光像素单元发射向非显示面的光来对电池充电，暗屏时，可当作太阳能电池板，可吸收显示面板外发射来的光对电池充电，实现降低功耗和便捷式充电的效果。特别是针对一些透明的显示面板装置100，在暗屏时，作太阳能电池板充电的效果显著。
具体的，如图1所示，在TFT控制阵列基板和发光部11之间设置封装层21，封装层21为中间的薄膜太阳能电池部20提供一共独立的空间环境，薄膜太阳能电池部20主要是基于a-Si的PIN结构层223，再加上透明电极221、下电极层222，其中下电极为金属，能够将未被PIN结构层223完全吸收的光进一步反射回去吸收。上透明电极221可以让光更容易进入PIN结构层223从而被吸收。
本实施例还包括一种电子设备，电子设备包括如上的显示面板装置100。电子设备采用显示面板装置100，可以减少热量的产生；显示面板装置100转化的电能还能作为其他部件的能源。电子设备可以减少发热，也可以降低功耗，实现低功耗、长续航。
电子设备采用显示面板装置100能够提高电子设备续航能力，电子设备的显示面板装置100还可以利用外部的太阳光等为电子设备充电，可以提高电子设备的续航。
显示面板装置100具体可以作为电子设备的显示器。电子设备具体可以包括手机、平板、电视等设备。
作为一种实施方式，薄膜太阳能电池部20的上透明电极221、下层212电极具体可以连接至电子设备的电池芯片，电池芯片通过调节电压或电流，对电子设备的电池进行充电。
本实施例还包括一种显示面板制造方法，显示面板制造方法用于制作如上的显示面板装置100。
显示面板制造方法可以包括：
提供TFT控制阵列基板；制备封装层21的下层212；制备薄膜太阳能电池部20的下电极；制备薄膜太阳能电池部20的PIN结构层223；制备薄膜太阳能电池部20的上透明电极221；制备封装层21的上层211；制备导电通孔13；制备发光部11的子像素发光单元14，完成制备显示面板装置100。
显示面板制造方法具体可以包括以下步骤。
S10，提供一个TFT控制阵列基板，可选的包括但不仅限于a-Si TFT，多晶硅TFT和氧化物半导体TFT。
S11，结合图2，在S10结构的基础上，制备封装层21的下层212，下层212采用的材料有多种，本实施例以化学气相沉积SiO2为例，通过化学气相沉积一层致密的SiO2，厚度控制在3000-50000À.其作用是隔绝水、氧等气体及形成绝缘环境，为薄膜太阳能电池部20提供一个独立的介电环境。
S12，结合图3，在S11结构的基础上，制备薄膜太阳能电池部20的下电极，作为薄膜太阳能电池部20的负极，其材料可选的为金属Al、Cu、Mo、Ti、Ni、Ag等等或其几种的复合薄膜，其要求具有较低的阻抗和较高的膜基结合力。
S13，结合图4，在S12结构的基础上，制备薄膜太阳能电池部20的有源层结构，其为一个三层膜的PIN结构层223。其中N极为n型非晶硅，为非晶硅的n型掺杂，主要可以通过化学气相沉积制备而成；其中I极为本征非晶硅，主要可以通过化学气相沉积制备而成；其中P极为p型非晶硅，为非晶硅的p型掺杂，主要可以通过化学气相沉制备而成。
薄膜太阳能电池部20的有源层PIN结构层223主要是利用光生伏特效应。当照射在PIN结构层223上时，如光子能量hv大于硅的禁带宽度E时，则价带中的电子跃迁到导带，产生电子空穴对。因为PIN结构层223的阻挡层的电场方向指向P区，所以，在阻挡层电场的作用下，被光激发的电子移向N区的外侧，被光激发的空穴移向P区外侧，从而在薄膜太阳能电池部20与PIN结构层223平行的两外表而形成电势差，P区带正电，为薄膜太阳能电池部20的正极，N区带负电，为薄膜太阳能电池部20的负极，电流方向如图4所示。随着照在PIN结构层223上的光强增加，就有更多的空穴流向P区，更多的电子流向N区，从而薄膜太阳能电池部20两外侧的电势差增加。
S14，结合图5，在S13结构的基础上，制备薄膜太阳能电池部20的上透明电极221，作为薄膜太阳能电池部20的正极，其要求具有较低的阻抗和较高的光透过率，本实施例的上透明电极221的材料包括ITO，也就是氧化铟锡。
S15，结合图6，在S14结构的基础上，制备封装层21的上层211，上层211可以采用的材料有多种，本实施例中以化学气相沉积SiO2为实施例，通过化学气相沉积一层致密的SiO2，厚度控制在5000-50000À.其作用是隔绝水、氧等气体及形成绝缘环境，为薄膜太阳能电池部20提供一个独立的介电环境。
S16，结合图7，在S15结构的基础上，制备导电通孔13，导电通孔13贯穿整个薄膜太阳能电池部20，导电通孔13用于导通TFT控制阵列基板与发光部11的子像素发光单元14，每个子像素发光单元14都至少包含一个导电通孔13。
S17，结合图8，在S16结构的基础上，制备发光部11的子像素发光单元14，发光单元类型也可以包含有机、无机的OLED、LED、量子点等等。像素单元所需的驱动电压、电流由底层的TFT控制阵列基板通过每个像素的导电通孔13提供。
通过以上显示面板制造方法，完成显示面板装置100的制备。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示面板装置，其特征在于，所述显示面板装置包括：
发光部，
控制基板部，所述控制基板部设于所述发光部的下侧，所述控制基板部与所述发光部电连接；
薄膜太阳能电池部，所述薄膜太阳能电池部设于所述发光部与所述控制基板部之间，所述薄膜太阳能电池部用于接收所述发光部发出的光线，所述薄膜太阳能电池部还用于将光线的能量转化为电能。
2.如权利要求1所述的显示面板装置，其特征在于，所述薄膜太阳能电池部包括封装层及电池芯层，所述电池芯层设于所述封装层的内部。
3.如权利要求2所述的显示面板装置，其特征在于，所述封装层包括上层及下层，所述电池芯层设于所述上层与所述下层之间，所述上层设于所述发光部的下侧，所述下层设于所述控制基板部的上侧。
4.如权利要求2所述的显示面板装置，其特征在于，所述电池芯层包括自上向下顺次堆叠的上透明电极、PIN结构层及下电极层，所述PIN结构层吸收接收所述发光部发出的光线，并将光线的能量转化为电能，电能通过所述上透明电极、所述下电极层输出。
5.如权利要求4所述的显示面板装置，其特征在于，所述PIN结构层包括自上向下顺次堆叠的P型非晶硅层、非晶硅层、N型非晶硅层。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的显示面板装置，其特征在于，所述薄膜太阳能电池部具有导电通孔，所述控制基板部与所述发光部通过所述导电通孔电连接。
7.如权利要求6所述的显示面板装置，其特征在于，所述发光部包括若干子像素发光单元，每个所述子像素发光单元均与至少一个所述导电通孔相应设置。
8.如权利要求1所述的显示面板装置，其特征在于，所述显示面板装置包括多个所述薄膜太阳能电池部，多个所述薄膜太阳能电池部均设于所述发光部与所述控制基板部之间，多个所述薄膜太阳能电池部之间相串联和/或并联。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-8中任意一项所述的显示面板装置。
10.一种显示面板制造方法，其特征在于，所述显示面板制造方法用于制作如权利要求1-8中任意一项所述的显示面板装置。
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