柔性顯示器件及其制作方法與流程
本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種柔性顯示器件及其制作方法。
背景技術：
在顯示技術領域，有機發光二極管顯示屏(Organic Light Emitting Diode，OLED)具有自發光、驅動電壓低、發光效率高、響應時間短、清晰度與對比度高、近180°視角、使用溫度范圍寬，可實現柔性顯示與大面積全色顯示等諸多優點，被業界公認為最有發展潛力。
目前，智能手機已成為了大眾最常用的電子產品。現有的智能手機顯示屏一般使用剛性的鋰離子電池進行供電，因此在設計手機時需要為剛性的鋰離子電池預留一定的裝配空間，使得智能手機無法實現真正意義上的柔性顯示。
此外，隨著顯示屏的分辨率越來越高，智能手機變得越來越耗電，當剛性的鋰離子電池電量耗盡時需要尋找外接電源，并插接充電導線來對電池進行充電，降低了智能手機的便攜性。
未來，智能手機將會向著使用更加便利化、柔性化、節能環保化的方向發展，要實現以上三個特征，手機顯示屏及其供電電源就需要實現柔性化且具備自我充電功能。如果能夠將柔性顯示屏，柔性供電電源和柔性充電系統集成到一起并應用到智能手機，將會大大增加智能手機使用的便利性，降低手機的能耗，增加手機的續航時間。
在自然界中，太陽照射地球一小時的能量即可滿足人類進行一年日常生活的能量需求，因此太陽能電池是理想的鋰離子電池的供電系統，其不會產生大氣污染，無有害物質排放且取之不盡，用之不竭，可以在任何時間任何地點為鋰離子電池充電提供能量。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種柔性顯示器件，該柔性顯示器件節能環保，使用便利，將其應用在智能手機上能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄、便攜。
本發明的目的還在于提供一種柔性顯示器件的制作方法，能夠使得柔性顯示器件節能環保，使用便利，將通過該方法制作的柔性顯示器件應用在智能手機上能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄、便攜。
為實現上述目的，本發明首先提供一種柔性顯示器件，包括柔性太陽能電池組、與柔性太陽能電池組貼合的柔性鋰離子電池、以及與柔性鋰離子電池貼合的柔性OLED顯示屏；
所述柔性太陽能電池組包括數塊串聯的柔性太陽能電池，并電性連接柔性鋰離子電池，為柔性鋰離子電池充電；所述柔性鋰離子電池電性連接柔性OLED顯示屏，為柔性OLED顯示屏供電。
所述柔性太陽能電池組為柔性鈣鈦礦太陽能電池組，包括數塊串聯的柔性鈣鈦礦太陽能電池。
所述柔性太陽能電池組包括四塊串聯的柔性鈣鈦礦太陽能電池。
柔性鋰離子電池的數量為兩塊；第一塊柔性鋰離子電池經第一開關與柔性太陽能電池組構成第一外電回路，經第二開關與柔性OLED顯示屏構成第二外電回路；第二塊柔性鋰離子電池經第三開關與柔性太陽能電池組構成第三外電回路，經第四開關與柔性OLED顯示屏構成第四外電回路。
所述柔性鈣鈦礦太陽能電池包括從下至上依次層疊的柔性光陽極層、電子收集傳輸層、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層、對電極層，及第一柔性封裝層；
所述柔性鋰離子電池包括相對設置的兩第二柔性封裝層、以及夾在兩第二柔性封裝層之間從下至上依次層疊的柔性正極材料層、固體電解質層、與柔性負極材料層；
第一塊柔性鋰離子電池的柔性負極材料層經第一開關與柔性太陽能電池組內柔性鈣鈦礦太陽能電池的柔性光陽極層電性連接，第一塊柔性鋰離子電池的柔性正極材料層與柔性太陽能電池組內柔性鈣鈦礦太陽能電池的對電極層電性連接，從而構成第一外電回路；第一塊柔性鋰離子電池的柔性負極材料層經第二開關電性連接柔性OLED顯示屏，第一塊柔性鋰離子電池的柔性正極材料層電性連接柔性OLED顯示屏，從而構成第二外電回路；
第二塊柔性鋰離子電池的柔性負極材料層經第三開關與柔性太陽能電池組內柔性鈣鈦礦太陽能電池的柔性光陽極層電性連接，第二塊柔性鋰離子電池的柔性正極材料層與柔性太陽能電池組內柔性鈣鈦礦太陽能電池的對電極層電性連接，從而構成第三外電回路；第二塊柔性鋰離子電池的柔性負極材料層經第四開關電性連接柔性OLED顯示屏，第二塊柔性鋰離子電池的柔性正極材料層電性連接柔性OLED顯示屏，從而構成第四外電回路。
所述第一開關與第四開關均閉合時，第二開關與第三開關均斷開，柔性太陽能電池組經第一外電回路對第一塊柔性鋰離子電池充電，第二塊柔性鋰離子電池經第四外電回路對柔性OLED顯示屏供電；所述第二開關與第三開關均閉合時，第一開關與第四開關均斷開，柔性太陽能電池組經第三外電回路對第二塊柔性鋰離子電池充電，第一塊柔性鋰離子電池經第二外電回路對柔性OLED顯示屏供電。
所述第一柔性封裝層與第二柔性封裝層的材料均為聚二甲基硅氧烷；
所述柔性光陽極層包括聚酰亞胺襯底、及設置在聚酰亞胺襯底上的數層石墨烯；所述電子收集傳輸層的材料為二氧化鈦；所述鈣鈦礦吸光層的材料為甲胺鉛碘；所述空穴傳輸層的材料為2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴；所述對電極層的材料為金。
本發明還提供一種柔性顯示器件的制作方法，包括如下步驟：
步驟S1、制作柔性鈣鈦礦太陽能電池；
該步驟S1的具體制作過程為：
步驟S11、在玻璃基板上涂覆聚酰亞胺襯底，用濕法轉移技術將單層石墨烯轉移到聚酰亞胺襯底上，重復數次，形成柔性光陽極層；
步驟S12、用熱噴涂的方式將二氧化鈦漿料涂覆在柔性光陽極層的表面，150℃氬氣氣氛下退火30分鐘，形成電子收集傳輸層；
步驟S13、先在電子收集傳輸層表面用熱蒸發技術制備碘化鉛層，接著浸入甲基碘化銨的異丙醇溶液中，使得碘化鉛層轉變為甲胺鉛碘，重復數次，形成鈣鈦礦吸光層；
步驟S14、將2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴的氯苯溶液旋涂到鈣鈦礦吸光層，60℃烘干，形成空穴傳輸層；
步驟S15、對金進行熱蒸鍍，在空穴傳輸層上形成對電極層；
步驟S16、用聚二甲基硅氧烷進行封裝，形成第一柔性封裝層；
步驟S17、用激光剝離技術將聚酰亞胺襯底與玻璃基板分離，制得柔性鈣鈦礦太陽能電池；
步驟S2、將數塊柔性鈣鈦礦太陽能電池進行串聯，形成柔性太陽能電池組；
步驟S3、提供柔性鋰離子電池與柔性OLED顯示屏，先將柔性太陽能電池組與柔性鋰離子電池貼合，貼合好后再與柔性OLED顯示屏貼合。
所述柔性鋰離子電池包括相對設置的兩第二柔性封裝層、以及夾在兩第二柔性封裝層之間從下至上依次層疊的柔性正極材料層、固體電解質層、與柔性負極材料層，柔性鋰離子電池的第二柔性封裝層通過透明光學雙面膠膠體與柔性太陽能電池組的第一柔性封裝層貼合。
本發明的有益效果：本發明提供的一種柔性顯示器件，將柔性太陽能電池組、柔性鋰離子電池、以及柔性OLED顯示屏貼合組裝在一起，利用太陽能可以實現柔性太陽能電池組對柔性鋰離子電池的自充電功能，使得柔性鋰離子電池可以不斷地為柔性OLED屏進行供電，由于太陽能取之不盡、用之不竭，且對環境無污染，可隨時隨地為柔性鋰離子電池提供充電能量，極大地提高了該柔性顯示器件的環保節能性和使用的便利性；柔性OLED顯示屏、柔性鋰離子電池，以及柔性太陽能電池組三者柔性一體化的設計也使得其在需要彎曲的柔性手機中具有更廣闊的應用前景，能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄和便攜。本發明的柔性顯示器件的制作方法，通過貼合組裝柔性太陽能電池組、柔性鋰離子電池、以及柔性OLED顯示屏制得柔性顯示器件，能夠使得柔性顯示器件節能環保，使用便利，將該柔性顯示器件應用在智能手機上能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄、便攜，通過將單層石墨烯轉移到PI襯底上形成柔性鈣鈦礦太陽能電池的柔性光陽極層，能夠使得太陽能電池的吸光更加充分，電池整體彎曲性能更加良好。
附圖說明
為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
附圖中，
圖1為本發明的柔性顯示器件的平面結構簡圖；
圖2為本發明的柔性顯示器件中柔性鈣鈦礦太陽能電池的立體結構示意圖；
圖3為本發明的柔性顯示器件中柔性鋰離子電池的立體結構示意圖；
圖4為本發明的柔性顯示器件的等效電路示意圖；
圖5為本發明的柔性顯示器件的制作方法的流程圖；
圖6為本發明的柔性顯示器件的制作方法中步驟S1的具體制作過程的流程圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
請同時參閱圖1至圖4，本發明提供一種柔性顯示器件，包括柔性太陽能電池組1、與柔性太陽能電池組1貼合的柔性鋰離子電池2、以及與柔性鋰離子電池2貼合的柔性OLED顯示屏3。所述柔性太陽能電池組1包括數塊串聯的柔性太陽能電池11，并電性連接柔性鋰離子電池2，為柔性鋰離子電池2充電；所述柔性鋰離子電池2電性連接柔性OLED顯示屏3，為柔性OLED顯示屏3供電。
具體地，所述柔性太陽能電池組1為柔性鈣鈦礦太陽能電池組，包括數塊串聯的柔性鈣鈦礦太陽能電池11。由于柔性鈣鈦礦太陽能電池11的輸出電壓在1.0V左右，為了滿足柔性鋰離子電池2充電時所需的3.6V左右的工作電壓，優選將四塊柔性鈣鈦礦太陽能電池11串聯組成柔性太陽能電池組1。
柔性鋰離子電池2的數量為兩塊；第一塊柔性鋰離子電池2經第一開關S1與柔性太陽能電池組1構成第一外電回路L1，經第二開關S2與柔性OLED顯示屏3構成第二外電回路L2；第二塊柔性鋰離子電池2經第三開關S3與柔性太陽能電池組1構成第三外電回路L3，經第四開關S4與柔性OLED顯示屏3構成第四外電回路L4。
進一步地，如圖2所示，所述柔性鈣鈦礦太陽能電池11包括依次層疊的柔性光陽極層111、電子收集傳輸層112、鈣鈦礦吸光層113、空穴傳輸層114、對電極層115，及第一柔性封裝層116。如圖3所示，所述柔性鋰離子電池2包括相對設置的兩第二柔性封裝層21、以及夾在兩第二柔性封裝層21之間依次層疊的柔性正極材料層22、固體電解質層23、與柔性負極材料層24。
所述第一柔性封裝層116與第二柔性封裝層21的材料均為聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)；所述柔性光陽極層111包括聚酰亞胺(Polymide，PI)襯底、及設置在PI襯底上的數層石墨烯(Graphene)，使用PI襯底與石墨烯作為柔性光陽極層111，能夠使得柔性鈣鈦礦太陽能電池11的吸光更加充分，整體彎曲性能更加良好；所述電子收集傳輸層112的材料為二氧化鈦(TiO2)；所述鈣鈦礦吸光層113的材料為甲胺鉛碘(CH3NH3PbI3)；所述空穴傳輸層114的材料為2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)；所述對電極層115的材料為金(Au)。
如圖4所示，第一塊柔性鋰離子電池2的柔性負極材料層24經第一開關S1與柔性太陽能電池組1內柔性鈣鈦礦太陽能電池11的柔性光陽極層111電性連接，第一塊柔性鋰離子電池2的柔性正極材料層22與柔性太陽能電池組1內柔性鈣鈦礦太陽能電池11的對電極層115電性連接，從而構成第一外電回路L1；第一塊柔性鋰離子電池2的柔性負極材料層24經第二開關S2電性連接柔性OLED顯示屏3，第一塊柔性鋰離子電池2的柔性正極材料層22電性連接柔性OLED顯示屏3，從而構成第二外電回路L2；
第二塊柔性鋰離子電池2的柔性負極材料層24經第三開關S3與柔性太陽能電池組1內柔性鈣鈦礦太陽能電池11的柔性光陽極層111電性連接，第二塊柔性鋰離子電池2的柔性正極材料層22與柔性太陽能電池組1內柔性鈣鈦礦太陽能電池11的對電極層115電性連接，從而構成第三外電回路L3；第二塊柔性鋰離子電池2的柔性負極材料層24經第四開關S4電性連接柔性OLED顯示屏3，第二塊柔性鋰離子電池2的柔性正極材料層22電性連接柔性OLED顯示屏3，從而構成第四外電回路L4。
所述第一開關S1與第四開關S4均閉合時，第二開關S2與第三開關S3均斷開，柔性太陽能電池組1中柔性鈣鈦礦太陽能電池11的鈣鈦礦吸光層113層吸收太陽光后，產生電子空穴對，隨即分離，電子經過電子收集傳輸層112到達光陽極層111，電子經導通的第一外電回路L1到達第一塊柔性鋰離子電池2的柔性負極材料層24，空穴則自柔性鈣鈦礦太陽能電池11的對電極層115經第一外電回路L1到達第一塊柔性鋰離子電池2的柔性正極材料層22，同時第一塊柔性鋰離子電池2內的鋰離子從柔性正極材料層22中脫嵌進入柔性負極材料層24中，對第一塊柔性鋰離子電池2充電；于此同時，第二塊柔性鋰離子電池2經導通的第四外電回路L4對柔性OLED顯示屏3供電。當第二塊柔性鋰離子電池2電量耗盡時，所述第二開關S2與第三開關S3均閉合，第一開關S1與第四開關S4均斷開，柔性太陽能電池組1經第三外電回路L3對第二塊柔性鋰離子電池2充電，同時充滿電的第一塊柔性鋰離子電池2經第二外電回路L2對柔性OLED顯示屏3供電。如此循環往復，通過切換相應開關便達到了自充電自供電的效果，可以不間斷地給柔性顯示屏3供電，極大地節省了能源成本，使得該柔性顯示器件的使用更加便攜便利。由于太陽能取之不、盡用之不竭，且對環境無污染，可隨時隨地為柔性鋰離子電池2提供充電能量，大幅提高了這種柔性顯示器件的環保節能性和使用的便利性，若將該柔性顯示器件應用在智能手機上，由于柔性OLED顯示屏3、柔性鋰離子電池2，以及柔性太陽能電池組1三者柔性一體化的設計，能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄和便攜。
更進一步地，所述柔性OLED顯示屏3內具有柔性印刷電路板(Flexible Printing Circuit Board，FPC)，各柔性鈣鈦礦太陽能電池11的柔性光陽極層111和對電極層115的引腳，第一塊與第二塊柔性鋰離子電池2的柔性正極材料層22和柔性負極材料層24的引腳分別接在FPC的對應引腳(Pin)上，并設置上述各開關，通過切換相應開關，使得柔性太陽能電池組1對第一塊柔性鋰離子電池2充電時，第二塊柔性鋰離子電池2對柔性OLED顯示屏3供電；在第二塊柔性鋰離子電池2電量用完時，充滿電的第一塊柔性鋰離子電池2繼續對柔性OLED顯示屏3供電，而柔性太陽能電池組1開始對第二塊柔性鋰離子電池2充電。
請參閱圖5，并結合圖1至圖4，本發明還提供一種柔性顯示器件的制作方法，包括如下步驟：
步驟S1、制作柔性鈣鈦礦太陽能電池11。
結合圖6與圖2，該步驟S1的具體制作過程為：
步驟S11、在玻璃基板上涂覆PI襯底，用濕法轉移技術將單層石墨烯轉移到PI襯底上，重復數次，優選重復三次，即轉移三層石墨烯，形成柔性光陽極層111。
三層石墨烯的透光性在90％以上，且面電阻得以降低。
步驟S12、用熱噴涂的方式將粒徑為20nm的TiO2漿料涂覆在柔性光陽極層111的表面，150℃氬氣氣氛下退火30分鐘，形成電子收集傳輸層112；
步驟S13、先在電子收集傳輸層112表面用熱蒸發技術制備碘化鉛(PbI2)層，接著浸入甲基碘化銨(CH3NH3I)的異丙醇溶液中，使得PbI2層轉變為CH3NH3PbI3，重復數次，優選重復三次，形成鈣鈦礦吸光層113。
步驟S14、將Spiro-OMeTAD的氯苯溶液旋涂到鈣鈦礦吸光層113，60℃烘干，形成空穴傳輸層114。
步驟S15、對Au進行熱蒸鍍，在空穴傳輸層114上形成對電極層115。
步驟S16、用PDMS進行封裝，形成第一柔性封裝層116。
步驟S17、用激光剝離技術將PI襯底與玻璃基板分離，至此制得了柔性自支撐的鈣鈦礦太陽能電池11。
上述步驟S11將單層石墨烯轉移到PI襯底上形成柔性鈣鈦礦太陽能電池11的柔性光陽極層111能夠使得柔性鈣鈦礦太陽能電池11的吸光更加充分，整體彎曲性能更加良好。
步驟S2、將數塊柔性鈣鈦礦太陽能電池11進行串聯，形成柔性太陽能電池組1。
步驟S3、提供柔性鋰離子電池2與柔性OLED顯示屏3，先將柔性太陽能電池組1與柔性鋰離子電池2貼合，貼合好后再與柔性OLED顯示屏3貼合。
具體地，如圖3所示，所述柔性鋰離子電池2包括相對設置的兩第二柔性封裝層21、以及夾在兩第二柔性封裝層21之間從下至上依次層疊的柔性正極材料層22、固體電解質層23、與柔性負極材料層24。柔性鋰離子電池2的第二柔性封裝層21通過透明光學雙面膠(Optically Clear Adhesive，OCA)與柔性太陽能電池組1的第一柔性封裝層116面對面貼合在一起。
上述柔性顯示器件的制作方法，通過貼合組裝柔性太陽能電池組1、柔性鋰離子電池2、以及柔性OLED顯示屏3制得柔性顯示器件，能夠使得柔性顯示器件節能環保，使用便利，將該柔性顯示器件應用在智能手機上能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄、便攜。
綜上所述，本發明的柔性顯示器件，將柔性太陽能電池組、柔性鋰離子電池、以及柔性OLED顯示屏貼合組裝在一起，利用太陽能可以實現柔性太陽能電池組對柔性鋰離子電池的自充電功能，使得柔性鋰離子電池可以不斷地為柔性OLED屏進行供電，由于太陽能取之不盡、用之不竭，且對環境無污染，可隨時隨地為柔性鋰離子電池提供充電能量，極大地提高了該柔性顯示器件的環保節能性和使用的便利性；柔性OLED顯示屏、柔性鋰離子電池，以及柔性太陽能電池組三者柔性一體化的設計也使得其在需要彎曲的柔性手機中具有更廣闊的應用前景，能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄和便攜。本發明的柔性顯示器件的制作方法，通過貼合組裝柔性太陽能電池組、柔性鋰離子電池、以及柔性OLED顯示屏制得柔性顯示器件，能夠使得柔性顯示器件節能環保，使用便利，將該柔性顯示器件應用在智能手機上能夠實現手機的可彎曲化，同時使得手機更加輕薄、便攜，通過將單層石墨烯轉移到PI襯底上形成柔性鈣鈦礦太陽能電池的柔性光陽極層，能夠使得太陽能電池的吸光更加充分，電池整體彎曲性能更加良好。
以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明后附的權利要求的保護范圍。
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