集成太阳能电池板的显示装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集成在显示单元上的太阳能电池板、集成该太阳能电池板的显示装置及它们的制备方法。本发明专利技术的集成在显示单元上的太阳能电池板包括一个具有红-绿-蓝颜色的光电材料层，其中所述红色单元、绿色单元和蓝色单元以与所述显示单元中像素阵列排列方式相对应的方式排列，并且所述红色单元、绿色单元和蓝色单元中的一种或两种由光电活性材料制成。本发明专利技术的具有红-绿-蓝颜色的光电活性材料层能够替代普通彩色滤色片。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种集成在显示单元上的太阳能电池板、集成该太阳能电池板的显示装置及它们的制备方法。本专利技术的集成在显示单元上的太阳能电池板包括一个具有红-绿-蓝颜色的光电材料层，其中所述红色单元、绿色单元和蓝色单元以与所述显示单元中像素阵列排列方式相对应的方式排列，并且所述红色单元、绿色单元和蓝色单元中的一种或两种由光电活性材料制成。本专利技术的具有红-绿-蓝颜色的光电活性材料层能够替代普通彩色滤色片。【专利说明】
本专利技术涉及显示装置
，更具体地，涉及集成在显示单元上的太阳能电池 板、集成该太阳能电池板的显示装置及它们的制备方法。
技术介绍
日常生活中，膝上型电脑、平板电脑、移动电话等移动设备被广泛使用。由于电池 的容量有限，这些移动设备的续航时间受到很大的限制。特别是在没有外部供电的情况下， 这些移动设备的电池电量用尽后无法被充电。 目前，可以利用太阳能电池解决以上问题。在没有电源的地方，可以利用外置的太 阳能电池板给移动设备充电，从而使它继续工作。然而，对移动设备使用者来说，随身携带 一个外置的太阳能电池板非常不便，因此，如果能将太阳能电池和移动设备组合在一起，能 大大提高便携性。目前，由于大多数移动设备的表面都覆盖一个大尺寸的显示屏，很多研究 者都致力于将太阳能电池层添加到显示设备上。然而，太阳能电池层（包括那些所谓的透 明太阳能电池层）其实都具有一定的颜色，因此，将这些太阳能电池层设置于显示设备上 会吸收部分可见光，从而影响显示效果。另一方面，普通显示设备中的滤色片吸收背光能 量的2/3以表现相应的色彩，这部分被吸收的背光能量将被转化成为热能或其他形式的能 量，从而使大部分背光能量被浪费。 US2010/0245731披露了一种与子像素尺寸相同的光电池，如图1所示，该光电池 设置于显示设备的像素之上。该光电池利用不同的光电活性材料，吸收不同波段的光，从而 获得类似滤色片的效果。然而，为了获得上述效果，需要在光电池中设置多个吸收层以吸收 不同波段的光，成本高、工艺复杂。此外，由于蓝色和绿色吸收层的色彩表现力较差，为了保 证显示设备正常的色彩表现力，还需要在显示设备中额外设置普通滤色片。
技术实现思路
本专利技术的一个专利技术目的是提供一种集成在显示单元上的太阳能电池板，该太阳能 电池板能够替代传统滤色片，在进行滤色的同时，还能将吸收的部分不需要的背光以及从 外部进入显示设备的环境光高效地转化为电能。 本专利技术的另一个目的是提供一种包括显示单元和本专利技术提供的太阳能电池板的 显示装置。 本专利技术的再一目的是分别提供制备上述太阳能电池板和显示装置的方法，这些方 法能够简化集成太阳能电池板的显示装置的生产工艺，提高生产率并且降低不良率。 本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的。 本专利技术的第一方面涉及一种集成在显示单元上的太阳能电池板，所述太阳能电池 板包括：一个具有红-绿-蓝颜色的光电材料层，所述光电材料层包括红色单元、绿色单元 和蓝色单元，其中红色单元、绿色单元和蓝色单元以与显示单元中像素阵列排列方式相对 应的方式排列，并且红色单元、绿色单元和蓝色单元中的一种或两种由光电活性材料制成。 在本专利技术中，光电材料层中的红色单元、绿色单元和蓝色单元的排列方式，即"红 色单元、绿色单元和蓝色单元以与显示单元中像素阵列排列方式相对应的方式排列"，是与 传统彩色滤色片中的红、绿、蓝单元（子像素）的排列方式相同的。由于采用了具有传统彩 色滤色片构造的、红-绿-蓝颜色的光电活性材料层，如此获得的太阳能电池板可以具有 滤色片的作用，从而可以省略显示装置中的滤色片层，进而简化工艺节省成本；并且在进行 滤色的同时，还能将吸收的部分不需要的背光以及从外部进入显示装置的环境光转化为电 能。 优选地，本专利技术提供一种集成在显示单元上的太阳能电池板，所述太阳能电池板 包括：一个具有红-绿-蓝颜色的光电材料层，所述光电材料层包括红色单元、绿色单元和 蓝色单元，其中红色单元、绿色单元和蓝色单元以与显示单元中像素阵列排列方式相对应 的方式排列，并且红色单元由光电活性材料制成；一个第一透明基底层和一个第二透明基 底层，所述第一透明基底层和所述第二透明基底层分别设置于光电材料层的两侧；一个透 明电极层，所述透明电极层设置于第一透明基底层和光电材料层之间；一个空穴传导层，所 述空穴传导层设置于第二透明基底层和光电材料层之间。 优选地，所述太阳能电池板还可以包括一个金属栅极层，所述金属栅极层设置于 所述空穴传导层和所述第二透明基底层之间，在与红色单元、绿色单元和蓝色单元之间的 边界相对应的位置处。 本专利技术的第二方面涉及一种显示装置，其包括一个显示单元和一个本专利技术的上述 太阳能电池板。 由于光电材料层同时起到滤色片作用，因此本专利技术的显示装置可以省略传统的滤 色片层。 本专利技术的显示装置还可以包括一个黑色矩阵，该黑色矩阵可以设置在显示装置的 任何合适位置，包括在太阳能电池板的光电材料层中。 本专利技术的黑色矩阵可以由光电活性材料制成。当黑色矩阵由光电活性材料制成 时，其颜色已不再是常规的黑色，但其排列方式与常规黑色矩阵相同。为了表示其与常规黑 色矩阵的对应关系，本专利技术中仍沿用"黑色矩阵"的术语。由光电活性材料制成的黑色矩阵 增大了光电活性材料层的有效面积，有效提高了光电转化能力。 该黑色矩阵也可以由绝缘胶包覆的导电性材料制成。所述绝缘胶可以选择已知的 任何一种绝缘性能优良的胶粘剂体系，优选但不限于丙烯酸酯体系、环氧体系、聚氨酯体系 等。所述导电性材料可以选择已知的任何一种导电性金属，优选但不限于铜、铝、铁、金、银 等。 本专利技术的第三方面涉及制备本专利技术的太阳能电池板的方法，该方法包括以下步 骤：首先在第一透明基底上形成一层透明电极层，接着在透明电极层上沉积一层红色光电 活性材料，然后去除蓝色单元和绿色单元部位的红色光电活性材料，将蓝色和绿色色阻材 料填入相应的位置，接着覆盖一层空穴传导物质，最后用透明绝缘材料形成第二透明基底。 优选地，制备本专利技术的太阳能电池板的方法包括以下步骤：首先在第一透明基底 上形成一层透明电极层，接着在透明电极层上沉积一层红色光电活性材料，然后去除蓝色 单元和绿色单元部位的红色光电活性材料，将蓝色和绿色色阻材料填入相应的位置，接着 覆盖一层空穴传导物质，然后沉积一层金属栅极，最后用透明绝缘材料形成第二透明基底。 本专利技术的第四方面涉及制备本专利技术的显示装置的方法，所述方法包括所述方法包 括将本专利技术的太阳能电池板贴合到显示单元上，其中所述太阳能电池板与所述显示单元的 贴合面是第一透明基底或第二透明基底。 在本专利技术中，由于太阳能电池板位于显示单元的表面上，太阳能电池层和显示面 板层可以分开单独生产，有效降低了生产过程中的不良率。 【专利附图】【附图说明】 图1.现有技术中的带有光电池的液晶显示器装置的截面示意图，其中300为光电 池部分。 图2.现有技术中普通显示面板结构示意图， 其中显示面板自下而上的各层依次为：下偏振片，下层玻璃，电极，液晶层，电极， 滤色片，上层玻璃，上偏振片。 图3.现有技术中普本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成在显示单元上的太阳能电池板，所述太阳能电池板包括：一个具有红‑绿‑蓝颜色的光电材料层，所述光电材料层包括红色单元、绿色单元和蓝色单元，其中所述红色单元、绿色单元和蓝色单元以与所述显示单元中像素阵列排列方式相对应的方式排列，并且所述红色单元、绿色单元和蓝色单元中的一种或两种由光电活性材料制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈婧非，堵光磊，滕超，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US