一种显示器的制作方法

1.本发明涉及太阳能电池器件和显示器的产品设计及制造技术领域，具体涉及一种显示器。


背景技术：

2.目前，随着电子科技日新月异的发展，人们对各种便携式电子产品的依赖性越来越高。然而，目前困扰消费者的最大问题不是产品的性能和外观，而是产品的续航能力和在发生突发事件或紧急情况下的电源应急预案。虽然产品开发工程师仍然在挖空心思、想尽办法来提高电源(原电池)的电容量，但是，仍然无法解决应急状况。目前，唯一能够解决这个问题的就是为各类电子器件额外配置一块太阳能电池。然而，外挂太阳能电池时，通常需要将太阳能电池贴合在显示器件的上表面，这样一来，这个产品的厚度就会增加。虽然可以通过分别对显示器和太阳能电池进行化学蚀刻减薄来达到降低产品总厚度的效果，但仍然无法进一步从本质上改善这个结构问题。鉴于此，急需开发一种设有太阳能电池的显示器件，来解决这个问题。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决现有技术问题，提出一种显示器，该显示器设有太阳能电池，太阳能电池的基板和显示器的基板共用，太阳能电池的功能结构层布设于显示器两个基板内表面或外表面，为显示器供电。
4.具体的，本发明技术方案为：一种显示器，显示器设有太阳能电池，显示器包括第一基板及第二基板，太阳能电池包括基板及功能结构层，太阳能电池的基板为显示器的第一基板和/或第二基板；太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板内表面，或布设于第一基板和/或第二基板外表面；功能结构层包括层叠设置的阳极、pv光伏层以及阴极；功能结构层还包括阳极辅助金属电极、及布设于阴极与阳极辅助金属电极间的绝缘层；其中，布设于显示器va区的太阳能电池的功能结构层以栅格结构布设或以整面型式布设；当以栅格型式布设时，其栅格结构与显示器va区内的子像素的间隔重叠；当以整面型式布设时，至少让与子像素颜色相同的光能够透过太阳能电池的功能结构层；当太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和第二基板内表面时，其中，va区内的太阳能电池的功能结构层的结构为不具有光伏功能的点状结构，点状结构的水平截面形状为圆形或矩形；圆形或矩形的外形尺寸为小于等于30μm，高度为0.5～20μm，点状结构能够作为显示器的盒厚支撑，使得显示器的显示效果均匀。
5.其中，太阳能电池可分为两类：第一类为需要采用后盖或tfe对光伏材料进行封装的太阳能电池(如opv、钙钛矿、dsc或量子点等类型的器件)。第二类为不需要后盖或tfe封装的太阳能电池(如晶硅、非晶硅、砷化镓、cigs、cdte(碲化镉)等类型的光伏器件)。
6.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层布设于第一基板内表面的非va区和/或va区。
7.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层布设于第一基板内表面的va区和第二基板内表面的非va区。
8.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和第二基板内表面和/或外表面的非va区及第一基板和第二基板内表面和/或外表面的va区。
9.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层以栅格结构布设于第一基板和第二基板内表面和/或外表面的va区，其栅格结构分别对应在显示器行、列方向上用于分隔显示像素间隔的图案形状。
10.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层整面布设于第二基板内表面和/或外表面，第二基板为显示器远离用户一侧的基板；其中，至少阴极为透明或半透明的材质制成。
11.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板内表面时，太阳能电池的电极通过预设在太阳能电池的电极与显示器电极之间的导电粒子或导电胶与预设在显示器一端的引出电极相连；或显示器电极通过预设在太阳能电池的电极与显示器电极之间的导电粒子或导电胶与预设在太阳能电池一端的引出电极相连。
12.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板外表面时，太阳能电池的电极与预设在显示器一端的引出电极通过金属线绑定连接。
13.作为优选的技术方案，太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板外表面时，太阳能电池的电极及显示器电极通过y字型fpc绑定连接，y字型fpc的两个分支的端子分别与太阳能电池的电极和显示器电极绑定连接。
14.作为优选的技术方案，还包括将第一基板和第二基板粘合在一起的密封胶，密封胶为光固化树脂或热固化树脂，其水汽阻隔wvtr值为2～6g/m2/day。
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：采用本发明技术制备的设有太阳能电池的显示器相比现有技术产品的厚度有了明显的降低，共用基板后可减少产品的物料成本，同时，还可以通过结构优化，减少集成器件的生产步骤，进一步降低制造成本。另外，搭配不同类型的太阳能电池器件时，还可以采用不同体系的光伏材料，调整产品的外观颜色，使产品外形更加美观。
附图说明：
16.图1本发明实施例提出的太阳能电池的功能结构层结构示意图；
17.图2本发明实施例提出的布设于显示器va区的太阳能电池的功能结构层的栅格结构示意图；
18.图3本发明实施例提出的太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板内表面时的结构示意图一；
19.图4本发明实施例提出的太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板内表面时的结构示意图二；
20.图5本发明实施例提出的太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板内表面时的结构示意图三；
21.图6本发明实施例提出的太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板外表面时的结构示意图一；
22.图7本发明实施例提出的太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板外表面时的结构示意图二；
23.图8普通lcd显示器内部spacer的分布结构示意图；
24.图9本发明实施例提出的显示器va区内的太阳能电池的结构制作成非功能性的点状结构示意图一；
25.图10本发明实施例提出的显示器va区内的太阳能电池的结构制作成非功能性的点状结构示意图二；
26.图11本发明实施例提出的显示器va区内的太阳能电池的结构制作成非功能性的点状结构示意图三；
27.附图标记说明：
28.显示器1；第一基板11；第二基板12；va区13；非va区14；显示器电极15；功能层16；侧绑定电极17；spacer18；
29.太阳能电池2；功能结构层21；阳极211；pv光伏层212；阴极213；阴极保护层214；干燥剂215；阳极辅助金属电极216；栅格结构22；绝缘层23；
30.导电粒子3；金属线4；fpc5；密封胶6。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例
35.本实施例提出一种显示器1，该显示器1设有太阳能电池2，显示器1包括第一基板11及第二基板12，太阳能电池2包括基板及功能结构层21，其中，太阳能电池2的基板与显示器1的基板共用，可以是显示器1的第一基板11和/或第二基板12。进一步的，太阳能电池2的功能结构层21布设于第一基板11和/或第二基板12内表面，或布设于第一基板11和/或第二基板12外表面。
36.如图1所示，功能结构层21包括层叠设置的阳极211、pv光伏层212以及阴极213。进一步的，太阳能电池2还包括阳极辅助金属电极216和布设在阴极213与阳极辅助金属电极216之间的绝缘层23。
37.如图2所示，其中，布设于显示器1的va区13的太阳能电池2的功能结构层21以栅格
结构22布设或以整面型式布设。当以栅格型式布设时，其栅格结构22与显示器1的va区13内的子像素的间隔重叠；当以整面型式布设时，至少让与子像素颜色相同的光能够透过太阳能电池2的功能结构层21。
38.进一步的，太阳能电池2也具有va区13与非va区14，va区13与显示器1的va区13相对应，太阳能电池2的非va区14设置在其va区13之外，非va区14还包括太阳能电池2的正(阳极211)、负(阴极213)引出电极。
39.优选的，还包括将第一基板11和第二基板12粘合在一起的密封胶6，密封胶6为光固化树脂或热固化树脂，其水汽阻隔wvtr值为2～6g/m2/day。
40.其中，仅可布设于第一基板11和/或第二基板12内表面的太阳能电池2为第一类电池，即opv(有机太阳能电池2)、钙钛矿太阳能电池2、dsc(染料敏化太阳能电池2)及量子点类光伏器件，此类器件需要将光伏层封装在器件内部。布设于第一基板11和/或第二基板12外表面的太阳能电池2为第二类电池，即晶硅、非晶硅、砷化镓、cigs、cdte(碲化镉)等光伏器件，此类器件的光伏层不需后盖封装就可以直接使用。如图2所示，第二类太阳能电池2也可以布设于第一基板11和/或第二基板12的内表面，此时，有机会减少器件合并后的生产流程，显示器电极15可以与太阳能电池2的正极(阳极211)共用电极。
41.如图8所示，通常显示器1内spacer18的型式有两种方式：一种是采用粒径均一的球状高分子绝缘材料，通过设备喷洒在基板表面。另一种是采用有机光阻材料，经过黄光制程直接制作在基板像素的非显示区的固定位置。图7中左侧的球状物spacer18为通过喷洒制备而成，右侧的倒梯形结构的spacer18是通过黄光制程制备而成。优选的，当太阳能电池2的功能结构层21布设于第一基板11和第二基板12内表面时，可以将显示器1的va区13内的太阳能电池2的功能结构层21制作成非功能性的点状结构，本领域技术人员应该可以理解，这里的非功能性是指在显示器中，没有起到电学性的功能，同时，va区13内设置的点状结构太阳能电池2是不具备光伏功能的。此结构可以替代显示器1的va区13内的spacer18，spacer18的作用是支撑显示器1盒厚，使显示器1显示均匀。由于本技术方案中，va区13内点状结构太阳能电池2的功能结构层21是与非va区14内的太阳能电池2的功能结构层21一体制成，因此，va区13内点状结构太阳能电池2替代常规显示器中的spacer18，减少了工艺，同时支撑显示器1盒厚，使显示器1显示均匀。
42.如图9-11，点状结构的水平截面形状不限于圆形、椭圆形、矩形等形状，圆形、椭圆形、矩形等形状的外形尺寸设定在30μm内，高度在0.5～20μm范围内，本领域技术人员应该可以想到这里所指的外形尺寸是指长或宽或直径的尺寸。点状结构作为显示器1的盒厚支撑，使得显示器1的显示效果更均匀。其中，作为显示器1盒内支撑点的点状结构，包括但不限于太阳能电池2的阳极211+pv光伏层212、阳极211+pv光伏层212+阴极213、阳极211+pv光伏层212+阴极213+辅助电极、阳极211+pv光伏层212+阴极213+辅助电极+绝缘层23，或由以上堆叠结构中的一种或多种结构组成。
43.优选的，太阳能电池2的功能结构层21可布设于第一基板11内表面的非va区14和/或va区13。
44.优选的，太阳能电池2的功能结构层21可布设于第一基板11内表面的va区13和局部布设于第二基板12内表面的非va区14。
45.优选的，太阳能电池2的功能结构层21布设于第一基板11和第二基板12内表面和/
或外表面的非va区14及第一基板11和第二基板12内表面和/或外表面的va区13。进一步优选的，太阳能电池2的功能结构层21以栅格结构22布设于第一基板11和第二基板12内表面和/或外表面的va区13，其栅格结构22分别对应在显示器1行、列方向上用于分隔显示像素间隔的图案形状。
46.优选的，太阳能电池2的功能结构层21整面布设于第二基板12内表面和/或外表面，第二基板12为显示器1远离用户一侧的基板；其中，至少阴极213为透明或半透明的材质制成。
47.如图3，优选的，太阳能电池2的功能结构层21布设于第一基板11和/或第二基板12内表面时，太阳能电池2为第一类电池，太阳能电池2电极也即太阳能电池2的阳极211，通过预设在太阳能电池2阳极211与显示器电极15之间的导电粒子3或导电胶与预设在显示器1一端的引出电极相连。太阳能电池2阳极211，既可以设置在粘结第一基板11与第二基板12的密封胶6的内部，也可以设置在密封胶6的外部；设置在密封胶6的外部时，又可以设置在器件的内部(盒内)，也可以设置在器件的外部(盒外)。太阳能电池2电极也即太阳能电池2的阳极211通过预先设置在器件盒内、盒外或密封胶6内的导电粒子3或导电胶，与预设在显示器1一面的引出电极相连，最后再通过软性线路板或绑定方式将显示器电极15端子和太阳能电池2的引出电极一起输出到驱动ic或驱动主板。
48.如图4所示，优选的，太阳能电池2的功能结构层21布设于第一基板11和/或第二基板12内表面时，太阳能电池2为第一类电池，显示器电极15通过预设在太阳能电池2的阳极211与显示器电极15之间的导电粒子3或导电胶与预设在太阳能电池2一端的引出电极相连。显示器电极15，既可以设置在粘结第一基板11与第二基板12的密封胶6的内部，也可以设置在密封胶6的外部；设置在密封胶6的外部时，又可以设置在器件的内部，也可以设置在器件的外部。显示器电极15通过预先设置在器件盒内、盒外或密封胶6内的导电粒子3，与预设在显示器1一面的引出电极相连，最后再通过软性线路板或绑定方式将显示器电极15端子和太阳能电池2的引出电极一起输出到驱动ic或驱动主板。
49.如图6所示，优选的，太阳能电池2的功能结构层21布设于第一基板11和/或第二基板12外表面时，太阳能电池2可以为第二类电池，太阳能电池2的电极与预设在显示器1一端的引出电极通过金属线4绑定连接。通过金属线4绑定的方式，将太阳能电池2的电极连接到预设在显示器电极15一侧，再通过软性线路板或绑定方式将显示器电极15端子和太阳能电池2的引出电极一起输出到驱动ic或驱动主板。
50.如图7所示，优选的，太阳能电池2的功能结构层21布设于第一基板11和/或第二基板12外表面时，太阳能电池2可以为第二类电池，太阳能电池2的电极及显示器电极15通过y字型fpc5绑定连接，y字型fpc5的两个分支的端子分别与太阳能电池2的电极和显示器电极15绑定连接。通过“y”字型的fpc5绑定，一起输出到驱动ic或驱动主板。
51.优选的，在所述第一基板11及第二基板12上还设有水氧阻隔膜层，一般是以有机膜层和/或无机膜层相互交叠制作而成的具备水氧阻隔功能的单层膜或多层膜，水汽阻隔效果以wvtr值为评估标准值，wvtr范围在2～6g/m2/day。
52.如图5所示，优选的，太阳能电池2的功能结构层21包括层叠设置的阳极211、pv光伏层212以及阴极213，还包括阳极辅助金属电极216、阴极保护层214和透明干燥剂215。进一步的，透明干燥剂215分为两种，其一，为以液态的、有机金属化合物醇铝(异丙醇铝和或
正丙醇铝)(50％～90％-wt％)及液态有机高分子树脂(5％～50％-wt％)为主的透明液体，具备极强的水、氧吸附特性，同时，不会与阴极213及阴极保护层214发生任何化学反应。因此，在使用此类透明干燥剂215时，可以不使用阴极保护层214。其二，为以高氯酸盐(10％～15％-wt％)、聚乙二醇酯(60％～80％-wt％)、改性丙烯酸树脂(5％～15％-wt％)和少量添加剂(1％～5％)按照一定比例混合而成的液态干燥剂215。由于此类干燥剂215对部分阴极213材料(金属及合金)存在腐蚀的情况，所以，当采用此类材料时，必须对透明阴极213进行保护(即在阴极213外表面制作一层阴极保护层214)。高氯酸盐主要是由高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸钾、高氯酸钙、高氯酸镁等由第一主族、第二主族和第三主族金属与高氯酸化合而成的。其中，透明干燥剂215的涂布量需要依据太阳能电池2器件的基板，即第一基板11和第二基板12以及密封胶6所形成的密封腔室的容积进行等量设定，避免密封腔内出现气泡，进而影响太阳能器件下方布设的显示器1的显示效果。
53.优选的，阳极211层，一般由金属氧化物(ito、azo、fto、ato等)、纳米银、金属单质或合金(镁、银单质或合金)或高电导率的有机高分子材料(如pedot:pss)等制作而成。当阳极211采用金属氧化物、纳米银、高电导率的有机高分子材料时，其厚度范围设定在20nm～5μm范围内。当阳极211选用金属单质或合金材料时，其厚度需设定在10～30nm范围内。优选的，阳极211还可搭配金属辅助电极，以便提高电极的电导率，进而提高器件的转换效率。
54.进一步优选的，阳极辅助金属电极216层，一般由低电阻率的金属单质al、ag、cu、mo、pt、ti等经过pvd或mocvd镀膜，再经黄光蚀刻制作而成。
55.优选的，阴极213层，一般由金属氧化物(ito、azo、fto、ato等)、纳米银、金属单质或合金(镁、银单质或合金)或高电导率的有机高分子材料(如pedot:pss)等制作而成。当阴极213采用金属氧化物、纳米银、高电导率的有机高分子材料时，其厚度范围设定在20nm～5μm范围内。当阴极213选用金属单质或合金材料时，其厚度需设定在10～30nm范围内。
56.继续参考图1，优选的，阴极213通过过孔或在pv层外围与事先布设与基板阳极211相同平面的阴极213引线相连。优选的，阴极213通过过孔或pv外围时，还可在pv开孔内壁及pv外围截面处预设一层绝缘层23，以便保证阴极213不与pv的横截面相接触，也就不会发生漏电，进一步保证器件的电性能。其中，绝缘层23可以是有机高分子材料或无机的氮化硅、氧化硅、氮氧化硅，亦或是有机与无机相交叠而成的多层膜制作而成。过孔的直径尺寸小于10μm，且至少设置一个。阴极213以外围搭接的方式连接时，搭接的重叠面积大于20平方微米。

技术特征：
1.一种显示器，其特征在于，所述显示器设有太阳能电池，所述显示器包括第一基板及第二基板，所述太阳能电池包括基板及功能结构层，所述太阳能电池的基板为所述显示器的第一基板和/或第二基板；所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板和/或第二基板内表面，或布设于所述第一基板和/或第二基板外表面；所述功能结构层包括层叠设置的阳极、pv光伏层以及阴极；所述功能结构层还包括阳极辅助金属电极、及布设于所述阴极与所述阳极辅助金属电极间的绝缘层；其中，布设于所述显示器va区的太阳能电池的功能结构层以栅格结构布设或以整面型式布设；当以所述栅格型式布设时，其栅格结构与所述显示器va区内的子像素的间隔重叠；当以整面型式布设时，至少让与子像素颜色相同的光能够透过太阳能电池的功能结构层；当所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板和所述第二基板内表面时，其中，所述va区内的所述太阳能电池的功能结构层的结构为不具有光伏功能的点状结构，所述点状结构的水平截面形状为圆形或矩形；所述圆形或矩形的外形尺寸为小于等于30μm，高度为0.5～20μm，所述点状结构能够作为所述显示器的盒厚支撑，使得所述显示器的显示效果均匀。2.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板内表面的非va区和/或va区。3.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板内表面的va区和所述第二基板内表面的非va区。4.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板和第二基板内表面和/或外表面的非va区及第一基板和第二基板内表面和/或外表面的va区。5.根据权利要求4所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层以栅格结构布设于第一基板和第二基板内表面和/或外表面的va区，其栅格结构分别对应在显示器行、列方向上用于分隔显示像素间隔的图案形状。6.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层整面布设于第二基板内表面和/或外表面，所述第二基板为所述显示器远离用户一侧的基板；其中，至少所述阴极为透明或半透明的材质制成。7.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板和/或第二基板内表面时，所述太阳能电池的电极通过预设在所述太阳能电池的电极与显示器电极之间的导电粒子或导电胶与预设在显示器一端的引出电极相连；或所述显示器电极通过预设在所述太阳能电池的电极与显示器电极之间的导电粒子或导电胶与预设在太阳能电池一端的引出电极相连。8.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板和/或第二基板外表面时，所述太阳能电池的电极与预设在显示器一端的引出电极通过金属线绑定连接。9.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，所述太阳能电池的功能结构层布设于所述第一基板和/或第二基板外表面时，所述太阳能电池的电极及显示器电极通过y字型fpc绑定连接，所述y字型fpc的两个分支的端子分别与所述太阳能电池的电极和显示器电极绑定连接。10.根据权利要求1所述的一种显示器，其特征在于，还包括将所述第一基板和所述第
二基板粘合在一起的密封胶，所述密封胶为光固化树脂或热固化树脂，其水汽阻隔wvtr值为2～6g/m2/day。

技术总结
本发明涉及一种显示器，显示器设有太阳能电池，显示器包括第一基板及第二基板，太阳能电池包括基板及功能结构层，太阳能电池的基板为显示器的第一基板和/或第二基板；太阳能电池的功能结构层布设于第一基板和/或第二基板内表面，或布设于第一基板和/或第二基板外表面；功能结构层包括层叠设置的阳极、PV光伏层以及阴极；功能结构层还包括阳极辅助金属电极、及布设于阴极与阳极辅助金属电极间的绝缘层；其中，布设于显示器VA区的太阳能电池的功能结构层以栅格结构布设或以整面型式布设。本发明技术制备的设有太阳能电池的显示器相比现有技术产品的厚度有了明显的降低，产品外形美观且实用性高。美观且实用性高。美观且实用性高。


技术研发人员：李源 谢雄才 黎洪由
受保护的技术使用者：信利半导体有限公司
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/8/9