一种基于摩擦发电的自供电电子显示屏的制作方法

本发明属于电子设备技术领域，尤其涉及一种基于摩擦发电的自供电电子显示屏。

背景技术：

随着信息社会的不断发展，手机、平板等电子器件不断普及，电子器件在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。大多数电子产品都需要依靠电池供电，但是电池存在续航时间有限、需要反复充电、具有安全隐患等弊端。自供电技术，是一种新型供电技术，将周围环境中的各种能量转换为电能，从而驱动低功耗电子器件运作。在手机、平板等电子器件中，屏幕一直是耗电量最大的。降低屏幕耗电能够有效地节省电能。相较于传统显示技术，电子墨水看起来更像印刷文字，能够保护眼睛；另一方面，省电是电子墨水屏的一大特性，文字刷新后，会长期停留在屏幕上，不需要额外的电能，只有在翻页刷新的时候才耗电。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种基于摩擦发电的自供电电子显示屏，使得电子显示屏可以自己产生电能，解决现有电子显示屏耗电高、电池续航能力差，依赖外部充电装置等技术难题。

(二)技术方案

本发明提供了一种基于摩擦发电的自供电电子显示屏，包括：可视化屏100，通过按压或滑动操作改变其显示亮度或内容；至少一层发电层200，每层发电层200均由两层薄膜组成，薄膜为柔性结构且设于可视化屏100表面，通过按压或滑动所述薄膜以使所述两层薄膜在按压或滑动的过程中摩擦产生电能；储能单元300，与可视化屏100和至少一层发电层200连接，用于存储至少一层发电层200生成的电能，并将电能传输至可视化屏100。

可选地，还包括控制电路400，储能单元300通过控制电路400与可视化屏100连接，用于控制储能单元300向可视化屏100输出的电压。

可选地，还包括处理器500，其与可视化屏100和控制电路400连接，处理器500用于采集按压或滑动操作及按压或滑动操作在可视化屏100上的操作位置，控制电路400根据按压或滑动操作和/或操作位置控制储能单元300向可视化屏100输出的电压。

可选地，发电层200与所述可视化屏100之间设有绝缘层。

可选地，发电层200为透明结构。

可选地，发电层200的的厚度为100nm-0.5mm。

可选地，至少一个发电层200之间通过串联或并联的方式连接。

可选地，电子显示屏为电子墨水屏。

可选地，储能单元300包括电压转换子单元，用于将至少一层发电层200在按压或滑动过程中产生摩擦生成电能的电压转化为预设存储电压。

可选地，储能单元300还包括充电接口或无线充电装置，用于接收外部的充电设备补充的电能。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于摩擦发电的自供电电子显示屏，通过对电子显示屏的按压或滑动等机械动作转化为电能，使得在使用电子显示屏的过程中即实现着蓄电过程，使得电子显示屏的工作过程不再仅仅只是一个耗电过程，还可以产生电能，将极大地提升电子器件的续航能力，可以实现不依赖外部充电装置进行充电。

附图说明

图1示意性示出了本公开实施例中的基于摩擦发电的自供电电子显示屏的结构示意图；

图2示意性示出了本公开实施例中的基于摩擦发电的自供电电子显示屏的工作流程图；

图3示意性示出了本公开实施例中的基于摩擦发电的自供电电子显示屏的中按压发电层200时的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供了一种基于摩擦发电的自供电电子显示屏，参见图1，包括可视化屏100、至少一层发电层200、储能单元300，其中，可视化屏100，通过按压或滑动操作改变其显示亮度或内容；至少一层发电层200，每层发电层200均由两层薄膜组成，薄膜为柔性结构且设于可视化屏100表面，通过按压或滑动薄膜以使两层薄膜在按压或滑动的过程中摩擦产生电能；储能单元300，与可视化屏100和至少一层发电层200连接，用于存储至少一层发电层200生成的电能，并将电能传输至可视化屏100。具体的，本发明实施例以该电子显示屏为电子墨水屏进行详细说明，电子墨水屏通过改变电压控制显示，只有在刷新的时候才耗电，具体的是通过改变电压使不同颜色的颗粒有序排列，从而呈现不同的可视化效果，在具体的实施过程中，对电子墨水屏的具体形式不做限制。

具体的，参见图2，可视化屏100，通过按压或滑动操作改变其显示亮度或内容，如智能手机、平板电脑等终端设备中常通过按压或滑动可视化屏100使得其显示的内容或显示的亮度进行改变。

至少一层发电层200，每层发电层200均由两层薄膜组成，薄膜为柔性结构且设于可视化屏100表面，参见图3，通过按压或滑动薄膜，至少一层发电层200在按压或滑动过程中两层薄膜产生摩擦生成电能，发电层200与可视化屏100之间设有绝缘层，发电层200最上层设有绝缘层。该发电层200为透明结构以不影响可视化屏100的显示质量，厚度优选为100nm-0.5mm，至少一层发电层200之间通过串联或并联的方式连接，并且可以全部或部分覆盖可视化屏100表面，也即发电层200的面积与可视化屏100的面积可以相同也可以不同。由于发电层200设于可视化屏100表面，当要滑动或按压可视化屏100时，必须通过柔性的发电层200完成，当按压或滑动发电层200时，使得发电层200中的两层薄膜相互摩擦生成电能。该发电层200可以紧贴可视化屏100也可以相隔预设距离。本发明实施例中，至少一层发电层200的各发电层200可以覆盖有绝缘层。在具体实施过程中，最上层和最下层的发电层200必须有绝缘层，其余各发电层200之间可以有也可以没有绝缘层。绝缘层可以是有机聚合物，绝缘纸等等，这里对绝缘层材料和结构不做具体限制。通过设置绝缘层，可以避免摩擦纳米发电时对人和电子墨水屏的影响。

储能单元300，与可视化屏100和至少一层纳米发电层200连接，用于存储至少一层发电层200生成的电能，并将电能传输至可视化屏100。储能单元300与可视化屏100和发电层200通过电线连接，该储能单元300包括电压转换子单元，用于将至少一层发电层200在按压或滑动过程中产生摩擦生成电能的电压转化为预设存储电压。例如，发电层200产生的电能的电压为50v，而储能单元300存储电能时所需的电压范围为5v-10v，则电压转换子单元可以将摩擦纳米发电层产生的电能的电压转换为5v-10v范围内的电压，以供储能单元300充电。另一方面该储能单元300和可视化屏100电连接，用于将其内存储的电能传输至可视化屏100，使可视化屏100可以显示内容。该储能单元300还包括充电接口或无线充电装置，用于接收外部的充电设备补充的电能。也即储能单元300除了可以存储至少一层发电层200产生的电能外，还可以存储由其他方式充入的电能，例如，储能单元300还可以通过充电接口或无线充电接收装置充入外部的充电设备补充的电能。也就是说，本发明实施例中的自供电电子墨水屏除了可以自供电外，还可以如传统的电子设备一样从外部充电。

参见图1，该基于摩擦发电的自供电电子显示屏还包括控制电路400，储能单元300具体的通过控制电路400与可视化屏100连接，用于控制储能单元300向可视化屏100输出的电压。控制电路400可以感知外力的动作进而通过控制储能单元300的电压控制电子墨水屏显示效果。

该基于摩擦发电的自供电电子显示屏还包括处理器500，其与可视化屏100和控制电路400连接，处理器500用于采集按压或滑动操作及按压或滑动操作在可视化屏100上的操作位置，控制电路400根据按压或滑动操作和/或操作位置控制储能单元300向可视化屏100输出的电压，例如，处理器500检测到按压可视化屏100的右下方，即下一页，控制电路400通过改变电压分布，达到下一页的显示。

值得说明的是，至少一层发电层200可以将不同的外力动作转换为电能，外力可以是按压，也可以是滑动，可以是大力，也可以是小力等等，本发明实施例中对外力的类型和量级不做限制。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。