CN216901203U - 一种屏下光伏组件及触控模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏下光伏组件，包括液晶显示屏及至少一光伏单元；所述液晶显示屏包括相对贴合的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括BM黑矩阵；所述光伏单元设置于所述阵列基板和彩膜基板之间，所述光伏单元在所述彩膜基板上的正投影位于所述BM黑矩阵内；所述BM黑矩阵中开设有采光槽孔，所述采光槽孔与所述光伏单元相对应。该屏下光伏组件将光伏单元内置于所述液晶显示屏中，不影响显示功能，且对光伏单元的透光性无要求。本实用新型还公开了一种触控模组，包括上述屏下光伏组件。

Description

一种屏下光伏组件及触控模组

技术领域

本实用新型涉及显示技术，尤其涉及一种屏下光伏组件及触控模组。

背景技术

目前，穿戴式电子设备完全依赖于锂电池供电，而穿戴式电子设备中集成有显示屏、触摸屏、GPS等各种功能模块，功能上已经接近于一部手机，但是受限于体积，穿戴式电子设备的电池容量较小，故穿戴式电子设备的续航问题一直是行业痛点。

现有技术中，为了提高穿戴式电子设备的续航能力，会在显示屏或触控屏内集成光伏薄膜，以利用所述光伏薄膜将外界光线转换为电能，为穿戴式电子设备的锂电池充电。

如专利号为CN202022379853.4的中国专利中公开了一种显示结构，包括：显示屏模组；聚合物锂电池，所述聚合物锂电池设置在所述显示屏模组的下方；太阳能薄膜电池组件，所述太阳能薄膜电池组件设置在所述显示屏模组的侧边；触摸面板，所述触摸面板设置在所述显示屏模组与所述太阳能薄膜电池组件的上方，所述触摸面板包括显示区域和非显示区域，所述显示区域的正投影面积大于或等于所述显示屏模组的正投影面积，所述非显示区域的正投影面积大于或等于所述太阳能薄膜电池组件的正投影面积。该显示结构包括显示屏模组和设置在所述显示屏模组侧边的太阳能薄膜电池组件，因而当光能照射到太阳能薄膜电池组件后，由于半导体的光学属性，太阳能薄膜电池组件可以产生电流，供显示结构运行使用，或存储于聚合物锂电池中。

传统的光伏薄膜是不透光的，为了不影响设备显示功能，因此只能集成在显示屏或触控屏的边框上，但是随着近几年各种显示设备都在往窄边框方向发展，边框上已经无法再集成光伏薄膜了。而随着光伏薄膜技术的发展，开始出现了透明的光伏薄膜，这使得将光伏薄膜集成在显示屏或触控屏的显示区上成为可能。

如专利号为CN201510572268.7的中国专利中公开了一种太阳能显示屏，包括：一基板、一盖板、通过封装胶封装在所述基板与盖板之间的一透明太阳能薄膜以及OLED显示模块；所述OLED显示模块包括：一有机发光层和一像素点定义层，所述像素点定义层包含多个开口，所述有机发光层位于所述像素点定义层的所述多个开口中；所述透明太阳能薄膜形成于所述OLED显示模块之上，入射光线透过盖板照射到透明太阳能薄膜，所述有机发光层发出的光线依次透过透明太阳能薄膜和盖板射出。

但是，透明太阳能薄膜不仅成本高，而且透光率高意味着光吸收率低，即光电转换效率差，在实际应用上不尽如人意。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种屏下光伏组件，将光伏单元内置于所述液晶显示屏中，不影响显示功能，且对光伏单元的透光性无要求。

本实用新型还提供一种触控模组，包括上述屏下光伏组件。

本实用新型所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种屏下光伏组件，包括液晶显示屏及至少一光伏单元；

所述液晶显示屏包括相对贴合的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括BM黑矩阵；

所述光伏单元设置于所述阵列基板和彩膜基板之间，所述光伏单元在所述彩膜基板上的正投影位于所述BM黑矩阵内；

所述BM黑矩阵中开设有采光槽孔，所述采光槽孔与所述光伏单元相对应。

进一步地，所述阵列基板包括第一基板，所述彩膜基板包括第二基板，所述光伏单元位于所述第一基板和第二基板之间。

进一步地，所述阵列基板还包括设置于所述第一基板背向所述彩膜基板一面上的第一偏光层以及设置于所述第一基板朝向所述彩膜基板一面上的阵列电路层。

进一步地，所述光伏单元设置于所述阵列电路层朝向所述彩膜基板的一面上，或者设置于所述阵列电路层内。

进一步地，所述彩膜基板还包括设置于所述第二基板背向所述阵列基板一面的第二偏光层以及设置于所述第二基板朝向所述阵列基板一面上的彩膜层，所述彩膜层包括位于所述BM黑矩阵内的多个色阻。

进一步地，所述第二偏光层开设有透光区，所述透光区与所述采光槽孔相重合。

进一步地，所述光伏单元位于所述BM黑矩阵对应的采光槽孔内。

进一步地，所述光伏单元和采光槽孔呈网格形状。

进一步地，所述光伏单元包括多个光伏点，所述采光槽孔包括多个采光孔，多个光伏点和多个采光孔均呈网格排列。

一种触控模组，包括触控屏以及上述的屏下光伏组件，所述触控屏设置于所述屏下光伏组件的彩膜基板上。

本实用新型具有如下有益效果：该屏下光伏组件不仅可利用所述光伏单元吸收从所述BM黑矩阵的采光槽孔透过的外界光线，进而产生电力为电池充电，而且将所述光伏单元内置于所述液晶显示屏的阵列基板和彩膜基板之间，充分利用了所述液晶材料的封装空间，不会增加所述液晶显示屏的厚度，还将所述光伏单元放置于与所述BM黑矩阵相对应的位置上，充分利用了所述液晶显示屏中相邻像素点之间的间隔空间，无需挤占所述像素点的空间，不影响显示效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的屏下光伏组件的正面示意图；

图2为本实用新型提供的另一屏下光伏组件的正面示意图；

图3为本实用新型提供的屏下光伏组件的层叠示意图；

图4为本实用新型提供的另一屏下光伏组件的层叠示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1-4所示，一种屏下光伏组件，包括液晶显示屏1，所述液晶显示屏1包括显示区11以及环绕所述显示区11的***区12，所述显示区11内分布有多个像素点13，各个像素点13呈M行N列的点阵排列，N、M≥2；多个像素点13中至少包括多个R（Red）像素点13、多个G（Geen）像素点13和多个B（Blue）像素点13，视不同的显示需求，还可包括多个W（White）像素点13或者多个Y（Yellow）像素点13；每个像素点13单元至少由一个R像素点13、一个G像素点13和一个B像素点13所构成。

所述液晶显示屏1包括相对贴合的阵列基板14和彩膜基板15，所述阵列基板14和彩膜基板15之间填充有液晶材料（图中未示出）；所述阵列基板14包括第一基板141、设置于所述第一基板141背向所述彩膜基板15一面上的第一偏光层142以及设置于所述第一基板141朝向所述彩膜基板15一面上的阵列电路层143；所述彩膜基板15包括第二基板151、设置于所述第二基板151背向所述阵列基板14一面的第二偏光层152以及设置于所述第二基板151朝向所述阵列基板14一面上的彩膜层153；所述彩膜层153包括BM黑矩阵155和多个色阻154，所述BM黑矩阵155呈网格形状，以环绕出呈M行N列的点阵排列的多个空格，各个色阻154设置于所述BM黑矩阵155对应的空格内。

多个色阻154中至少包括多个R（Red）色阻154、多个G（Geen）色阻154和多个B（Blue）色阻154，视不同的显示需求，还可包括多个空白色阻154（无色阻154）或者多个Y（Yellow）色阻154；一个R色阻154对应于一个R像素点13，一个G色阻154对应于一个G像素点13，一个B色阻154对应于一个B像素点13，一个空白色阻154（无色阻154）对应于一个W像素点13，一个Y色阻154对应于一个Y像素点13。

该屏下光伏组件还包括至少一光伏单元2，所述光伏单元2设置于所述阵列基板14和彩膜基板15之间，所述光伏单元2在所述彩膜基板15上的正投影位于所述BM黑矩阵155内；所述BM黑矩阵155中开设有采光槽孔156，所述采光槽孔156与所述光伏单元2相对应。

该屏下光伏组件不仅可利用所述光伏单元2吸收从所述BM黑矩阵155的采光槽孔156透过的外界光线，进而产生电力为电池充电，而且将所述光伏单元2内置于所述液晶显示屏1的阵列基板14和彩膜基板15之间，充分利用了所述液晶材料的封装空间，不会增加所述液晶显示屏1的厚度，还将所述光伏单元2放置于与所述BM黑矩阵155相对应的位置上，充分利用了所述液晶显示屏1中相邻像素点13之间的间隔空间，无需挤占所述像素点13的空间，不影响显示效果。

具体的，所述光伏单元2位于所述第一基板141和第二基板151之间。

即所述光伏单元2可以设置于所述第一基板141朝向所述第二基板151的一面上，所述第二基板151朝向所述第一基板141的一面上，所述第一基板141与所述第二基板151之间任一膜层（彩膜层153或阵列电路层143）的表面上，或者所述第一基板141与所述第二基板151之间任一膜层（彩膜层153或阵列电路层143）的内部中。

同时为了提高外界光线的透过率，进而使所述光伏单元2能够吸收更多外界光线以提高发电效率，所述第二偏光层152开设有透光区（图中未示出），所述透光区与所述采光槽孔156相重合；所述透光区不具有偏振性，对外界光线中各个方向的偏振分量均具有高透性。

所述第二偏光层152可采用膜片裁切方式制作，即在一张完整的偏光层上通过切刀模具裁切出所述透光区，以形成所述第二偏光层152，然后再将所述第二偏光层152贴合于所述第第二基板151的表面上；所述第二偏光层152也可采用镀膜刻蚀方式制作，即先将偏振材料溅射在所述第二基板151的表面上，形成一层完整的偏振材料层，然后再在所述偏振材料层上涂覆一层光刻胶，接着采用掩膜板对所述光刻胶进行曝光，曝光区域与所述透光区相对应，然后用显影液将所述光刻胶中的曝光区域腐蚀掉，露出所述曝光区域下面的偏振材料层，接着采用刻蚀液将露出的偏振材料层腐蚀出所述透光区，以形成所述第二偏光层152。

实施例二

作为实施例一的具体实现方案，如图3所示，本实施例中的光伏单元2设置于所述阵列电路层143朝向所述彩膜基板15的一面上，或者设置于所述阵列电路层143内。

具体的，所述阵列电路层143包括设置于所述第一基板141上的栅极层、设置于所述栅极层上的栅绝缘层、设置于所述栅绝缘层上的有源层，设置于所述栅绝缘层和有源层上的源漏极层、设置于所述源漏极层上的像素电极层，以及设置于所述源漏极层和像素电极层上的钝化层；所述栅绝缘层包括多条驱动线和多个栅极，所述驱动线沿纵向延伸并与对应的栅极相连接；所述有源层包括多个半导体硅岛，设置于对应的栅极上方；所述源漏极层包括多条数据线、多个源极和多个漏极，所述源极和漏极成对地设置于对应的半导体硅岛两端，且相隔离，所述数据线沿横向延伸并与对应的源极相连接；所述像素层包括多个像素电极，所述像素电极与对应的漏极相连接，并延伸至对应的色阻154下方。

所述光伏单元2位于所述驱动线和/或数据线的上方，包括依次层叠的第一电极、光伏半导体层和第二电极；若所述光伏单元2设置于所述阵列电路层143朝向所述彩膜基板15的一面上，则在所述第一基板141上依次制作完所述阵列电路层143的各膜层之后，再直接在所述阵列电路层143上制作所述光伏单元2的各膜层即可；若所述光伏单元2设置于所述阵列电路层143内，则所述光伏单元2的第一电极与所述阵列电路层143的栅极层或源漏极层同层制作即可，即所述栅极层的驱动线和/或所述源漏极层的数据线兼做所述光伏单元2的第一电极，所述光伏单元2的第二电极与所述阵列电路层143的像素层同层制作即可，即所述像素层除了所述像素电极之外，还包括与所述栅极层的驱动线和/或所述源漏极层的数据线相重合的第二电极。

实施例三

作为实施例一的另一具体实现方案，如图4所示，本实施例中的光伏单元2位于所述BM黑矩阵155对应的采光槽孔156内。

具体的，所述光伏单元2包括依次层叠的第一电极、光伏半导体层和第二电极，在制作时，先在所述第二基板151上溅射一层ITO材料作为所述第一电极，然后再在所述第一电极上涂覆一层BM油墨，接着对所述BM油墨进行刻蚀，以制作出分别容纳所述色阻154的像素孔，以及容纳所述光伏单元2的采光槽孔156，接着再将所述色阻154和光伏半导体层分别制作于所述像素孔和采光槽孔156内，最后再溅射一层ITO材料作为所述第二电极；所述第一电极和第二电极采用高透过率的ITO材料，无需刻蚀。

实施例四

作为实施例一的又一具体实现方案，如图1所示，本实施例中的光伏单元2和采光槽孔156呈网格形状。

具体的，所述光伏单元2包括沿横向方向的多条第一光伏线以及沿纵向方向的多条第二光伏线，多条第一光伏线及多条第二光伏线之间纵横相交形成网格形状；同样的，所述采光槽孔156包括沿横向方向的多条第一线槽以及沿纵向方向的多条第二线槽，多条第一线槽及多条第二线槽之间纵横相交形成网格形状。

所述第一光伏线与所述第一线槽一一对应，所述第二光伏线于所述第二线槽一一对应。

所述光伏单元2包括依次层叠的第一电极、光伏半导体层和第二电极，所述第一电极和第二电极可采用透明电极材料（如ITO材料），所述光伏单元2的形状主要是指所述光伏半导体层的形状；所述第一电极和第二电极视具体需求，既可采用网格形状，也可采用完整的薄膜形状。

实施例五

作为实施例一的又一具体实现方案，如图2所示，本实施例中的光伏单元2包括多个光伏点，所述采光槽孔156包括多个采光孔，多个光伏点和多个采光孔均呈网格排列。

具体的，多个光伏点和多个采光孔均呈A行B列排列，A、B≥2，各行采光孔开设于所述BM黑矩阵155的对应行内，各列采光孔开设于所述BM黑矩阵155的对应列内，多行采光孔及多列采光孔之间纵横交错形成网格排列。

所述光伏点与所述采光孔之间一一对应。

所述光伏单元2包括依次层叠的第一电极、光伏半导体层和第二电极，所述第一电极和第二电极可采用透明电极材料（如ITO材料），所述光伏单元2的形状主要是指所述光伏半导体层的形状；所述第一电极和第二电极视具体需求，既可采用网格形状，也可采用完整的薄膜形状。

实施例三

一种触控模组，包括触控屏以及实施例一或实施例二所述的屏下光伏组件，所述触控屏设置于所述屏下光伏组件的彩膜基板15上。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种屏下光伏组件，其特征在于，包括液晶显示屏及至少一光伏单元；

所述液晶显示屏包括相对贴合的阵列基板和彩膜基板，所述彩膜基板包括BM黑矩阵；

所述光伏单元设置于所述阵列基板和彩膜基板之间，所述光伏单元在所述彩膜基板上的正投影位于所述BM黑矩阵内；

所述BM黑矩阵中开设有采光槽孔，所述采光槽孔与所述光伏单元相对应。

2.根据权利要求1所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述阵列基板包括第一基板，所述彩膜基板包括第二基板，所述光伏单元位于所述第一基板和第二基板之间。

3.根据权利要求2所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述阵列基板还包括设置于所述第一基板背向所述彩膜基板一面上的第一偏光层以及设置于所述第一基板朝向所述彩膜基板一面上的阵列电路层。

4.根据权利要求3所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述光伏单元设置于所述阵列电路层朝向所述彩膜基板的一面上，或者设置于所述阵列电路层内。

5.根据权利要求2所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述彩膜基板还包括设置于所述第二基板背向所述阵列基板一面的第二偏光层以及设置于所述第二基板朝向所述阵列基板一面上的彩膜层，所述彩膜层包括位于所述BM黑矩阵内的多个色阻。

6.根据权利要求5所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述第二偏光层开设有透光区，所述透光区与所述采光槽孔相重合。

7.根据权利要求1、5或6所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述光伏单元位于所述BM黑矩阵对应的采光槽孔内。

8.根据权利要求1所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述光伏单元和采光槽孔呈网格形状。

9.根据权利要求1所述的屏下光伏组件，其特征在于，所述光伏单元包括多个光伏点，所述采光槽孔包括多个采光孔，多个光伏点和多个采光孔均呈网格排列。

10.一种触控模组，其特征在于，包括触控屏以及权利要求1-9中任一所述的屏下光伏组件，所述触控屏设置于所述屏下光伏组件的彩膜基板上。

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