一种压电发电装置及其制备方法和显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于显示技术领域，具体涉及一种压电发电装置及其制备方法和显示装置。
【背景技术】
[0002]氧化锌(ZnO)纳米压电发电装置的出现首次实现了半导体和压电体双重性能的耦合，为从纳米器件跨越到纳米系统提供具体的技术路线，能够有效地收集生物体内甚至自然界中一直被忽略的微量机械能，来满足纳米器件正常运转所需的能量。
[0003]现有技术中的ZnO纳米压电发电装置如图1所示，上电极10受到向下的力后，上电极10的ZnO纳米线30与下电极40上的ZnO纳米线30相对运动，压力使纳米线接触变形产生压电效应，上电极10的ZnO纳米线30表面的导电层20失去电子产生正电荷，下电极40上的ZnO纳米线30携带负电荷，这样的电势差产生电流，流入外部电路，在外电路形成电信号。
[0004]发明人发现现有技术中至少存在如下问题:导电层20—般由金(Au)构成，即上电极10的ZnO纳米线30外面需要包覆Au实现导电，但是由于ZnO纳米线30阵列密集排布，派射Au金属导电层20时，Au颗粒不易均匀包裹每根上电极10的ZnO纳米线30周围，致使远离上电极10的ZnO纳米线30表面的Au颗粒覆盖程度远大于靠近上电极10的ZnO纳米线30的Au颗粒覆盖程度，这将不利于正电荷的产生;而且用Au做导电层20，存在成本高昂、不透明的问题。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有的压电发电装置中导电层无法均匀包覆纳米线，且导电层成本高昂、不透明的问题，提供一种压电发电装置及其制备方法和显示装置。
[0006]解决本发明技术问题所采用的技术方案是:
[0007]—种压电发电装置，包括:相对设置的第一电极和第二电极；
[0008]所述第一电极和第二电极相对的面分别设有阵列排布的多根第一纳米线、阵列排布的多根第二纳米线；
[0009]其中，所述第一纳米线的表面设有碳纳米管层；
[0010]所述第一纳米线、第二纳米线均由压电材料构成。
[0011]优选的是，所述第一纳米线的长度方向垂直于所述的第一电极所在的面，所述第二纳米线的长度方向垂直于所述的第二电极所在的面。
[0012]优选的是，所述第一电极的材料包括氧化铟锡、掺杂氟的氧化锡、碳纳米管以及石墨烯中的任意一种或几种，所述第二电极的材料包括氧化铟锡、掺杂氟的氧化锡、碳纳米管以及石墨烯中的任意一种或几种。
[0013]优选的是，所述第一纳米线由氧化锌构成，所述第二纳米线由氧化锌构成。
[0014]优选的是，所述碳纳米管层的碳纳米管的功函数为4.5_5eV。
[0015]优选的是，所述第一电极设于第一柔性基底上;所述第二电极设于第二柔性基底上。[ΟΟ??] 优选的是，所述柔性基底包括聚二甲基娃氧烧(polydimethyl si loxane ,F1DMS)材料。
[0017]本发明还提供一种压电发电装置的制备方法，包括以下步骤:
[0018]采用压电材料在第一电极靠近第二电极的面上形成阵列排布的多根第一纳米线；
[0019]在所述第一纳米线的表面形成碳纳米管层；
[0020]采用压电材料在第二电极靠近第一电极的面上形成阵列排布的多根第二纳米线。
[0021]优选的是，通过电化学沉积形成所述阵列排布的多根第一纳米线。
[0022]优选的是，所述通过电化学沉积形成所述阵列排布的多根第一纳米线包括以下步骤:
[0023]将第一电极、对电极和参比电极放置于电解液中，
[0024]给第一电极施加电压，并向电解液中靠近第一电极的位置通入氧气，第一电极的靠近第二电极的面上形成第一纳米线。
[0025]优选的是，所述电解液包括3毫摩尔每升醋酸锌、0.1摩尔每升的氯化钾和水。
[0026]优选的是，所述在所述第一纳米线的表面形成碳纳米管层包括以下步骤:
[0027]直接在第一纳米线表面通过化学气相沉积形成碳纳米管薄膜；
[0028]向碳纳米管薄膜远离第一纳米线的一面滴加溶剂，以使碳纳米管薄膜坍塌贴合到第一纳米线表面形成碳纳米管层。
[0029]优选的是，所述通过化学气相沉积形成碳纳米管薄膜包括以下步骤:
[0030]将第一电极置于石英管尾部，以二甲苯为碳源，二茂铁为催化剂，升温至碳纳米管飘出，然后降温以使碳纳米管自组装生长形成碳纳米管薄膜。
[0031]优选的是，所述在所述第一纳米线的表面形成碳纳米管层包括以下步骤:
[0032]在载体上形成碳纳米管薄膜；
[0033]将形成的碳纳米管薄膜吸入高分子树脂框架；
[0034]将所述高分子树脂框架放置第一纳米线表面上；
[0035]向碳纳米管薄膜远离第一纳米线的一面滴加溶剂，以使高分子树脂框架中的碳纳米管薄膜贴合到第一纳米线表面形成碳纳米管层。
[0036]优选的是，所述在载体形成碳纳米管薄膜是通过化学气相沉积形成碳纳米管薄膜，包括以下步骤:
[0037]将载体置于石英管尾部，以二甲苯为碳源，二茂铁为催化剂，升温至碳纳米管飘出，然后降温以使碳纳米管自组装生长形成碳纳米管薄膜。
[0038]本发明还提供一种显示装置，包括显示面板以及上述的压电发电装置。
[0039]优选的是，所述显示装置还包括升压稳压电路和存储电池，所述升压稳压电路的一端电连接压电发电装置，所述升压稳压电路的另一端电连接存储电池。
[0040]本发明的压电发电装置，在第一纳米线的表面包覆碳纳米管层，碳纳米管的导电性能好，其具有极高的长径比和优异的力学及电学性能;采用碳纳米管作为导电层，各第一纳米线之间的缝隙处以及靠近第一电极的第一纳米线表面均能均匀包覆碳纳米管。本发明的压电发电装置适用于各种显示装置，尤其适用于触控显示装置。
【附图说明】
[0041 ]图1为现有的压电发电装置的结构示意图；
[0042]图2为本发明的实施例2的压电发电装置的结构示意图；
[0043]图3为本发明的实施例3的压电发电装置的制备方法示意图；
[0044]图4为本发明的实施例4的显示装置结构示意图；
[0045]其中，附图标记为:10、上电极;20、导电层;30、Zn0纳米线；1、第一电极;31、第一纳米线;32、第二纳米线;4、第二电极;40、下电极;5、高分子树脂框架;6、碳纳米管薄膜;7、碳纳米管层;81、上偏光片;82、彩膜;83、液晶；84、取向层;85、保护层;86、薄膜晶体管;87、基板;88、下偏光片;89、升压稳压电路;90、存储电池。
【具体实施方式】
[0046]为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0047]实施例1:
[0048]本实施例提供一种压电发电装置，包括:相对设置的第一电极和第二电极；
[0049]所述第一电极和第二电极相对的面分别设有阵列排布的多根第一纳米线、阵列排布的多根第二纳米线；
[0050]其中，所述第一纳米线的表面设有碳纳米管层；
[0051 ]所述第一纳米线、第二纳米线均由压电材料构成。
[0052]本实施例的压电发电装置，在第一纳米线的表面包覆碳纳米管层，碳纳米管的导电性能好，其具有极高的长