一种显示装置及显示方法与流程

[0001]
本发明涉及电子器件技术领域，尤指一种显示装置及显示方法。


背景技术：

[0002]
电子纸显示器作为一种新型的发射式显示器，因其具有低功耗、高对比度等优点，在各领域均有着较大的应用前景。然而，由于电子纸显示器若要实现显示，需要为其提供电能的电源，如此，使得电子纸显示器在质轻和便携方面的发展受到了限制。
[0003]
那么，如何实现电子纸显示器质轻和便携的设计，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例提供了一种显示装置及显示方法，用以实现电子纸显示器质轻和便携的设计。
[0005]
第一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括：显示结构、摩擦纳米发电机和控制模块；
[0006]
所述控制模块电连接于所述显示结构与所述摩擦纳米发电机之间，用于：
[0007]
接收所述摩擦纳米发电机在外力作用下输出的电信号；
[0008]
根据所述显示结构的显示方式，对所述电信号进行调整，并将调整后的电信号发送至所述显示结构中，以使所述显示结构将调整后的电信号作为电源信号实现显示。
[0009]
可选地，所述摩擦纳米发电机包括：相对而置的第一摩擦结构和第二摩擦结构；
[0010]
所述显示结构设置于所述第一摩擦结构背离所述第二摩擦结构的一侧；
[0011]
所述第一摩擦结构和所述第二摩擦结构在所述外力作用下进行摩擦，产生所述电信号。
[0012]
可选地，所述摩擦纳米发电机为接触分离式的摩擦纳米发电机；
[0013]
所述第一摩擦结构包括相对而置的第一摩擦层和第一电极层，所述第一电极层位于所述第一摩擦层背离所述第二摩擦结构的一侧；
[0014]
所述第二摩擦结构包括第二摩擦层，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层在外力作用下接触和分离；
[0015]
所述第一摩擦层与所述第二摩擦层采用不同的材料制作而成；
[0016]
所述第一摩擦层与所述第二摩擦层的尺寸大小相同。
[0017]
可选地，所述摩擦纳米发电机为单电极式的摩擦纳米发电机；
[0018]
所述控制模块包括整流结构，所述整流结构的两个输入端分别与所述第一电极层和接地端电连接。
[0019]
可选地，所述第二摩擦结构还包括与所述第二摩擦层相对而置的第二电极层，所述第二电极层位于所述第二摩擦层背离所述第一摩擦结构的一侧；
[0020]
所述控制模块包括整流结构，所述整流结构的两个输入端分别与所述第一电极层
和所述第二电极层电连接。
[0021]
可选地，所述摩擦纳米发电机为滑动式的摩擦纳米发电机；
[0022]
所述第一摩擦结构包括：第一摩擦层、第一电极层和第三电极层，所述第一电极层与所述第三电极层并排位于所述第一摩擦层背离所述第二摩擦结构的同一侧；
[0023]
所述第二摩擦结构包括第二摩擦层，所述第一摩擦层与所述第二摩擦层在外力作用下产生相对滑动；
[0024]
所述第一摩擦层与所述第二摩擦层采用不同的材料制作而成；
[0025]
所述第二摩擦层、所述第一电极层与所述第三电极层的尺寸大小均相同。
[0026]
可选地，所述控制模块包括整流结构，所述整流结构的两个输入端分别与所述第一电极层和所述第三电极层电连接。
[0027]
可选地，所述第一电极层与所述第三电极层为插指电极。
[0028]
可选地，所述显示结构为电子纸显示器；
[0029]
所述电子纸显示器为双面显示，或所述电子纸显示器为单面显示，且所述摩擦纳米发电机位于所述电子纸显示器的显示面，所述摩擦纳米发电机为透明摩擦纳米发电机。
[0030]
可选地，所述电子纸显示器包括：相对而置的第一电极和第二电极、以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的带电胶囊，所述带电胶囊包括具有不同极性且具有不同颜色的带电粒子；
[0031]
所述控制模块的两个输出端分别与所述第一电极和所述第二电极电连接，具体用于：
[0032]
对接收到的所述电信号进行整流处理；
[0033]
将整流处理后的电信号作为所述电子纸显示器的电源信号输出至所述第一电极和所述第二电极，并按照预设规则调整向所述第一电极和所述第二电极输出的电源信号的极性，以调整所述带电粒子的运动方向。
[0034]
可选地，所述控制模块包括整流器和双向开关。
[0035]
第二方面，本发明实施例提供了一种显示方法，包括：
[0036]
提供一显示装置，所述显示装置如本发明实施例提供的上述显示装置所述；
[0037]
施加外力使所述显示装置中的摩擦纳米发电机输出电信号，使得所述电信号在经过控制模块根据显示结构的显示方式进行调整之后发送至所述显示结构中，所述显示结构将调整后的电信号作为电源信号实现显示。
[0038]
本发明有益效果如下：
[0039]
本发明实施例提供的一种显示装置及显示方法，因显示装置中包括摩擦纳米发电机、显示结构和控制模块，且摩擦纳米发电机可以在外力作用下产生电能，即将外界环境中的机械能转换为电能，所以通过摩擦纳米发电机输出的电能可以为显示结构供电，使得无需在设置电源的情况下，即可实现为显示结构供电，从而实现了无源自驱动。并且，由于摩擦纳米发电机具有结构简单、质轻等特点，使得本发明实施例中的显示装置可以实现质轻和便携的设计，以满足各种应用场景的需要，拓宽了显示装置的应用领域。
附图说明
[0040]
图1为本发明实施例中提供的一种显示装置的结构示意图；
[0041]
图2为本发明实施例中提供的另一种显示装置的结构示意图；
[0042]
图3为与图1对应的显示装置的等效电路图；
[0043]
图4为本发明实施例中提供的第一种摩擦纳米发电机的结构示意图；
[0044]
图5为本发明实施例中提供的第二种摩擦纳米发电机的结构示意图；
[0045]
图6为本发明实施例中提供的第三种摩擦纳米发电机的结构示意图；
[0046]
图7为与图4对应的摩擦纳米发电机输出的短路电流的示意图；
[0047]
图8为与图4对应的摩擦纳米发电机在不同的接触次数时的白度值；
[0048]
图9为与图5对应的摩擦纳米发电机输出的短路电流的示意图；
[0049]
图10为与图5对应的摩擦纳米发电机在不同的接触次数时的白度值；
[0050]
图11为与图6对应的一种第一电极层与第三电极层的结构示意图；
[0051]
图12为与图6对应的另一种第一电极层与第三电极层的结构示意图；
[0052]
图13为与图6对应的摩擦纳米发电机输出的短路电流的示意图；
[0053]
图14为对图13中的短路电流进行整流处理后的示意图；
[0054]
图15为与图6对应的摩擦纳米发电机在不同的滑动次数时的白度值；
[0055]
图16为与图6对应的摩擦纳米发电机在不同的滑动次数时的电子纸显示器的灰度实物变化图；
[0056]
图17为本发明实施例提供的一种显示方法的流程图。
[0057]
其中，10-摩擦纳米发电机，20-显示结构，30-控制模块，11-第一摩擦结构，11a-第一摩擦层，11b-第一电极层，11c-第三电极层，12-第二摩擦结构，12a-第二摩擦层，12a-第二电极层，21-第一电极，22-第二电极，23-带电胶囊，31-整流器，32-双向开关。
具体实施方式
[0058]
下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种显示装置及显示方法的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0059]
本发明实施例提供了一种显示装置，如图1所示，可以包括：显示结构20、摩擦纳米发电机10和控制模块30；
[0060]
控制模块30电连接于显示结构20与摩擦纳米发电机10之间，用于：
[0061]
接收摩擦纳米发电机10在外力作用下输出的电信号；
[0062]
根据显示结构20的显示方式，对电信号进行调整，并将调整后的电信号发送至显示结构20中，以使显示结构20将调整后的电信号作为电源信号实现显示。
[0063]
在本发明实施例中，因显示装置中包括摩擦纳米发电机10、显示结构20和控制模块30，且摩擦纳米发电机10可以在外力作用下产生电能，即将外界环境中的机械能转换为电能，所以通过摩擦纳米发电机10输出的电能可以为显示结构20供电，使得无需在设置电源的情况下，即可实现为显示结构20供电，从而实现了无源自驱动。
[0064]
并且，由于摩擦纳米发电机10具有结构简单、质轻等特点，使得本发明实施例中的显示装置可以实现质轻和便携的设计，以满足各种应用场景的需要，拓宽了显示装置的应用领域。
[0065]
在具体实施时，在本发明实施例中，显示结构20可以为电子纸显示器；
[0066]
此时，若电子纸显示器为双面显示，或电子纸显示器为单面显示，且摩擦纳米发电机10位于电子纸显示器的显示面，摩擦纳米发电机10可以设置为透明摩擦纳米发电机10。
[0067]
当然，在电子纸显示器为单面显示，且摩擦纳米发电机10位于电子纸显示器的非显示面时，摩擦纳米发电机10可以不需要设置为透明摩擦纳米发电机10，如此可以提高显示装置的设计灵活性，以满足各种应用场景的需要。
[0068]
如此，可以避免摩擦纳米发电机10对电子纸显示器的显示效果造成影响，以保证显示装置的显示效果；同时，该可以拓展显示装置的应用领域，以满足各种应用场景的需要。
[0069]
具体地，在本发明实施例中，如图2所示，电子纸显示器可以包括：相对而置的第一电极21和第二电极22、以及位于第一电极21与第二电极22之间的带电胶囊23，带电胶囊23包括具有不同极性且具有不同颜色的带电粒子。
[0070]
例如，如图2所示，带电胶囊23中包括黑色带电粒子和白色带电粒子，其中，黑色带电粒子可以带正电荷，白色带电粒子可以带负电荷；或者，黑色带电粒子可以带负电荷，白色带电粒子可以带正电荷。当然，带电粒子的颜色也不限于黑色和白色，还可以是其他颜色，在此并不限定，可以根据实际需要进行选择。
[0071]
说明一点，可选地，在电子纸显示器为双面显示时，第一电极21和第二电极22均为透明电极，例如采用氧化铟锡等透明导电材料制作而成的透明电极。
[0072]
其中，可选地，对于电子纸显示器而言，具体的制作过程可以为但并不限于以下方式：
[0073]
使用经过改性的黑白粒子，加入表面活性剂、烷烃类溶剂等物质，配置成电子墨水油相，其中，黑粒子经表面改性后分别带有一定量的正电荷，在电子墨水油相中的比例分别约为5-25％，白粒子经表面改性后分别带有一定量的负电荷，在电子墨水油相中的比例分别约为10％-40％。
[0074]
将得到的电子墨水油相使用超声振荡仪进行振荡，震荡时间为10-15分钟，使得电子墨水油相分散完全。
[0075]
将分散后的电子墨水油相加入至特制溶液中得到第一溶液，其中，该特溶液是将一定比例的明胶与阿拉伯胶混合后得到的溶液。
[0076]
对第一溶液进行降温处理，即降温至5℃-15℃，并反应0.5h-1.5h。之后加入醛类固化剂，恢复至常温继续反应7h-10h，待反应完全后，根据需要选择具有合适目数的筛网进行筛选，以得到具有一定粒径范围的胶囊颗粒，并测量胶囊固含量，其中，在胶囊固含量在35％-65％之间时为合格品，否则为不合格品并重新进行筛选。将确定为合格品的胶囊颗粒用水稀释静置并保存。
[0077]
用刮刀将稀释的胶囊颗粒刮涂在透明ito电极的导电面之上，同时控制刮刀使胶囊层的厚度约为100um-200um；刮涂完成后放入烘箱中进行加热，温度控制在为50℃-85℃之间且保持加热30min-50min，以使胶囊层固化在透明ito电极上。
[0078]
然后，将透明ito电极具有胶囊层的一侧表面与另一块透明ito电极的导电面进行热压合，得到电子纸膜片。其中，热压合的温度控制在70℃-100℃。
[0079]
热压合完成后，对电子纸膜片进行裁剪，裁剪后的每个电子纸膜片的大小为5cm*
4cm。通过分光光度计对裁剪后的电子纸膜片进行白度测试，若在极黑状态下白度值在15以下，且在极白状态下白度值在65以上时，即可以认为裁剪后的电子纸膜片为合格品，即作为合格品的裁剪后的电子纸膜片可以称之为电子纸显示器。
[0080]
此时，控制模块30的两个输出端分别与第一电极21和第二电极22电连接，具体用于：
[0081]
对接收到的电信号进行整流处理；
[0082]
将整流处理后的电信号作为电子纸显示器的电源信号输出至第一电极21和第二电极22，并按照预设规则调整向第一电极21和第二电极22输出的电源信号的极性，以调整带电粒子的运动方向。
[0083]
例如，参见图2所示，将整流处理后的电信号作为电子纸显示器的电源信号输出至第一电极21和第二电极22时，可以向第一电极21输入正极信号，向第二电极22输入负极信号，相应地，第一电极21和第二电极22之间产生电场，使得带电胶囊23中的带正电荷的带电粒子(如2中示出的黑色粒子)向第二电极22移动，带负电荷的带电粒子(如2中示出的白色粒子)向第一电极21移动，以实现显示功能。
[0084]
并且，通过控制模块30的调整作用，可以向第一电极21输入负极信号，向第二电极22输入正极信号，相应地，第一电极21和第二电极22之间产生电场，使得带电胶囊23中的带正电荷的带电粒子(如2中示出的黑色粒子)向第一电极21移动，带负电荷的带电粒子(如2中示出的白色粒子)向第二电极22移动，从而可以改变带电粒子的移动和运动方向，从而实现变色和显示的功能。
[0085]
如此，通过控制模块30的控制，可以有效对电子纸显示器的显示效果进行调节和控制，从而使得显示装置具有更加丰富的显示效果，以满足各种应用场景的需要。
[0086]
具体地，为了实现控制模块30的功能，在本发明实施例中，如图2所示，控制模块30可以包括整流器31和双向开关32。
[0087]
由于摩擦纳米发电机10输出的电信号一般为交流信号，而显示结构20在显示时一般需要的是直流的电源信号，所以为了能够保证显示结构20可以正常有效地工作，通过整流器31可以实现接收到的电信号进行整流处理，以保证显示结构20可以正常显示。
[0088]
对于双向开关32，可以调整整流器31的两个输出端与电子纸显示器中的第一电极21和第二电极22的电连接关系，从而调整向第一电极21和第二电极22输入的信号的极性，进而控制第一电极21和第二电极22之间的电场方向，对电子纸显示器中的带电粒子的运动方向进行调整和控制，实现不同的显示效果。
[0089]
例如，参见图3所示的等效电路图，摩擦纳米发电机10将输出的电信号输入至整流器31中，通过整流器31的整流作用后输入至双向开关32，通过对双向开关32的控制(可以是根据需要人为控制、或者是根据需要由其他控制设备来控制，其中控制设备可以是能够实现对双向开关32与第一电极21和第二电极22的电连接关系进行调整的功能的任何设备)，可以控制整流器31的两个输出端与第一电极21和第二电极22的电连接关系。
[0090]
其中，整流器31的两个输出端标记为z1和z2，输出端z1输出正极信号，输出端z2输出负极信号，与第一电极21电连接的端口分别标记为1和4，与第二电极22电连接的端口分别标记为3和2。若通过双向开关32使得输出端z1与端口1连接，输出端z2与端口3连接时，第一电极21输入正极信号，第二电极22输入负极信号；若通过双向开关32使得输出端z1与端
口2连接，输出端z2与端口4连接时，第一电极21输入负极信号，第二电极22输入正极信号。
[0091]
如此，通过对整流器31和双向开关32的设置，可以实现控制模块30的功能，不仅可以对摩擦纳米发电机10输出的电信号进行整流处理，以将交流信号转换为直流信号传输至显示结构20中，还可以对显示结构20中内部电场的方向进行调节，以提高显示装置的显示效果。
[0092]
在具体实施时，为了实现摩擦纳米发电机10的功能，在本发明实施例中，如图4至图6所示，摩擦纳米发电机10包括：相对而置的第一摩擦结构11和第二摩擦结构12；
[0093]
显示结构20设置于第一摩擦结构11背离第二摩擦结构12的一侧；
[0094]
第一摩擦结构11和第二摩擦结构12在外力作用下进行摩擦，产生电信号。
[0095]
具体地，在本发明实施例中，对于第一摩擦结构11和第二摩擦结构12的具体设置，可以有以下几种方式：
[0096]
方式1：
[0097]
可选地，摩擦纳米发电机10为接触分离式的摩擦纳米发电机；
[0098]
参见图4所示，第一摩擦结构11包括相对而置的第一摩擦层11a和第一电极层11b，第一电极层11b位于第一摩擦层11a背离第二摩擦结构12的一侧；
[0099]
第二摩擦结构12包括第二摩擦层12a；
[0100]
第一摩擦层11a与第二摩擦层12a采用不同的材料制作而成；
[0101]
第一摩擦层11a与第二摩擦层12a的尺寸大小相同。
[0102]
如此，通过第一摩擦层11a与第二摩擦层12a之间进行周期性地接触和分离，使得摩擦纳米发电机10产生脉冲式的交流信号，以便于显示结构20可以利用该信号实现显示功能。
[0103]
其中，第一摩擦层11a的制作材料可以但不限于：透明玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等透明绝缘材料。
[0104]
第二摩擦层12a和第一电极层11b的制作材料可以均为导电材料，例如但不限于金属铜和透明导电材料等；其中，第二摩擦层12a和第一电极层11b的制作材料可以相同，也可以不相同，可以根据实际需要进行设置，以提高设计的灵活性，从而满足各种应用场景的需要。
[0105]
并且，第一摩擦层11a和第二摩擦层12a的厚度可以为0.01μm-5000μm，第一电极层11b的厚度可以为0.001μm-5000μm。
[0106]
当然，第一摩擦层11a、第二摩擦层12a和第一电极层11b的厚度并不限于上述数值范围，还可以是根据需要设置的其他范围，只要能够实现摩擦纳米发电机10的功能即可，在此并不限定。
[0107]
说明一点，在图4中，摩擦纳米发电机10结构可以理解为单电极式的摩擦纳米发电机10，此时，在控制模块30包括整流结构(如图4中所示的整流器31)时，整流结构的两个输入端分别与第一电极层11b和接地端电连接，以使显示结构20可以利用控制模块30处理后的电信号实现显示功能。
[0108]
其中，整流结构可以为整流器等其他可以实现整流作用的器件。
[0109]
具体地，该种方式1中的摩擦纳米发电机10的制作过程可以为：
[0110]
在显示结构20的其中一侧表面依次设置导电层(例如但不限于ito)和高分子层(例如但不限于全氟乙烯丙烯共聚物膜，即fep膜)，使得导电层和高分子层构成第一摩擦结构11，其中高分子层可以作为第一摩擦层11a。将表面设置有金属层(例如但不限于金属cu)的4cm*4cm的亚克力板作为第二摩擦结构12，金属层作为第二摩擦层12a，如图4所示。
[0111]
第一摩擦结构11中的导电层与整流器31的一个输入端电连接，整流器31的另一个输入端与接地端电连接，此时，整流器31可以将摩擦纳米发电机10输出的脉冲式的交流信号(如电流或电压)转换为脉冲式的直流信号，在经过双向开关32将直流信号传输至显示结构20的两个电极中。
[0112]
具体地，对于图4中所示的结构，在显示装置进行显示时，且在显示结构20为电子纸显示器时，可以采用以下方式：
[0113]
摩擦纳米发电机10中的第二摩擦结构12与第一摩擦结构11沿着图4中所示的上下方向进行接触-分离-接触的周期性往复运动，在控制第二摩擦结构12的运动速度为4m/s，加速度为15m/s2时，摩擦纳米发电机10输出的短路电流的示意图，如图7所示。通过对第二摩擦结构12与第一摩擦结构11之间的接触分离次数的控制，可以实现对电子纸显示器的变色灰度的控制，如图8所示，电子纸显示器在初始状态时白度值为0.52左右，随着第二摩擦结构12与第一摩擦结构11之间进行接触分离的次数增多，电子纸显示器的白度值下降，并逐渐由白变黑，最后稳定在0.15左右。
[0114]
说明一点，可选地，通过双向开关32的切换选择，可以实现电子纸显示器的反复变色显示，实现电子纸显示器的可重复擦写的显示功能，以提高显示装置的显示效果。
[0115]
方式2：
[0116]
可选地，摩擦纳米发电机10同样为接触分离式的摩擦纳米发电机时，如图5所示，第一摩擦结构11包括相对而置的第一摩擦层11a和第一电极层11b，第一电极层11b位于第一摩擦层11a背离第二摩擦结构12的一侧；
[0117]
第二摩擦结构12包括第二摩擦层12a，以及与第二摩擦层12a相对而置的第二电极层12b，第二电极层12b位于第二摩擦层12a背离第一摩擦结构11的一侧。
[0118]
其中，第一摩擦层11a与第二摩擦层12a的制作材料的设置，以及第一摩擦层11a与第二摩擦层12a的尺寸设置，可以参见方式1，在此不再赘述。但对于第一电极层11b和第二电极层12b的设置，可以采用相同的材料制作而成，也可以采用不同的材料制作而成，可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
[0119]
如此，通过第一摩擦层11a与第二摩擦层12a之间进行周期性地接触和分离，使得摩擦纳米发电机10产生脉冲式的交流信号，以便于显示结构20可以利用该信号实现显示功能。
[0120]
说明一点，在图5中，摩擦纳米发电机10的结构并不同于上述方式1中的单电极式的摩擦纳米发电机10的结构，此时，在控制模块30包括整流结构(如图5中所示的整流器31)时，整流结构的两个输入端分别与第一电极层11b和第二电极层12b电连接，以使显示结构20可以利用控制模块30处理后的电信号实现显示功能。
[0121]
其中，整流结构可以为整流器等其他可以实现整流作用的器件。
[0122]
具体地，该种方式2中的摩擦纳米发电机10的制作过程可以为：
[0123]
在显示结构20的其中一侧表面依次设置导电层(例如但不限于ito)和第一高分子
层(例如但不限于全氟乙烯丙烯共聚物膜，即fep膜)，使得导电层和第一高分子层构成第一摩擦结构11，其中第一高分子层可以作为第一摩擦层11a。将表面设置有金属层(例如但不限于金属cu)的第二高分子层(采用与第一高分子层不同的任意材料，例如但不限于kapton)的4cm*4cm的亚克力板作为第二摩擦结构12，其中，第二高分子层可以作为第二摩擦层12a，如图5所示。
[0124]
第一摩擦结构11中的导电层与第二摩擦结构12中的金属层分别与整流器31的两个输入端电连接，此时，整流器31可以将摩擦纳米发电机10输出的脉冲式的交流信号(如电流或电压)转换为脉冲式的直流信号，在经过双向开关32将直流信号传输至显示结构20的两个电极中。
[0125]
具体地，对于图5中所示的结构，在显示装置进行显示时，且在显示结构20为电子纸显示器时，可以采用以下方式：
[0126]
摩擦纳米发电机10中的第二摩擦结构12与第一摩擦结构11沿着图4中所示的上下方向进行接触-分离-接触的周期性往复运动，在控制第二摩擦结构12的运动速度为4m/s，加速度为15m/s2时，摩擦纳米发电机10输出的短路电流的示意图，如图9所示。通过对第二摩擦结构12与第一摩擦结构11之间的接触分离次数的控制，可以实现对电子纸显示器的变色灰度的控制，如图10所示，电子纸显示器在初始状态时白度值为0.5左右，随着第二摩擦结构12与第一摩擦结构11之间进行接触分离的次数增多，电子纸显示器的白度值下降，最后稳定在0.03左右。另外，通过双向开关32的切换选择，可以实现电子纸显示器的反复变色显示，实现电子纸显示器的可重复擦写的显示功能，以提高显示装置的显示效果。
[0127]
方式3：
[0128]
该种摩擦纳米发电机10的结构与前述方式1和2均不相同，可选地，摩擦纳米发电机10为滑动式的摩擦纳米发电机；
[0129]
此时，如图6所示，第一摩擦结构11包括：第一摩擦层11a、第一电极层11b和第三电极层11c，第一电极层11b与第三电极层11c并排位于第一摩擦层11a背离第二摩擦结构12的同一侧；
[0130]
第二摩擦结构12包括第二摩擦层12a，第一摩擦层11a与第二摩擦层12a在外力作用下产生相对滑动，图6中的x方向表示滑动方向；
[0131]
第一摩擦层11a与第二摩擦层12a采用不同的材料制作而成；
[0132]
第二摩擦层12a、第一电极层11b与第三电极层11c的尺寸大小均相同。
[0133]
如此，通过第一摩擦层11a与第二摩擦层12a之间进行相对滑动，使得摩擦纳米发电机10产生脉冲式的交流信号，以便于显示结构20可以利用该信号实现显示功能。
[0134]
其中，第一摩擦层11a与第二摩擦层12a的制作材料的设置，可以参见方式1，在此不再赘述。但对于第一电极层11b和第三电极层11c的设置，可以采用相同的材料制作而成，也可以采用不同的材料制作而成，可以根据实际需要进行设置，在此并不限定。
[0135]
并且，不管是方式1、方式2、还是方式3，若摩擦纳米发电机10为透明的摩擦纳米发电机10时，对于涉及到的第一电极层11b、第二电极层12b、以及第三电极层11c均需要设置为透明的电极层。其中，在制作透明的电极层时，可以采用但不限于以下材料中的至少一种：透明掺锡氧化铟、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌、金属纳米线透明电极、碳纳米管透明电极、石墨烯透明电极、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)透明电极、聚合物凝胶透明电极等。
[0136]
说明一点，可选地，第一电极层11b和第三电极层11c之间在沿着二者的排列方向上的间距h1可以为0.01μm-5000μm。当然，并不限于此，在实际情况中，还可以根据实际需要进行设置。
[0137]
相应地，如图6所示，在控制模块30包括整流结构时，整流结构的两个输入端分别与第一电极层11b和第三电极层11c电连接，以使显示结构20可以利用控制模块30处理后的电信号实现显示功能。
[0138]
其中，整流结构可以为整流器等其他可以实现整流作用的器件。
[0139]
可选地，在本发明实施例中，第一电极层与第三电极层可以为插指电极，如图11所示的结构示意图，其中，左边的图a表示第一电极层和第三电极层的插指电极结构，右边的图b表示第一电极层或第三电极层的结构。当然，第一电极层与第三电极层的结构还可以设置为棋子状电极(如图12所示，其中，左边的图a表示第一电极层和第三电极层为棋子状结构时的示意图，右边的图b表示第一电极层或第三电极层的结构，电极1即为第一电极层，电极2即为第三电极层)、或者其他结构，只要能够通过对摩擦纳米发电机10的设置，输出电信号以使显示结构20可以实现显示功能即可，对于第一电极层11b与第三电极层11c的结构，并不做具体限定。
[0140]
具体地，以第一电极层11b与第三电极层11c为插指电极，且制作透明摩擦纳米发电机10为例，该种方式3中的摩擦纳米发电机10的制作过程可以为：
[0141]
采用高分子层(例如但不限于厚度为50mm得到kapton膜)作为掩模版，将其覆盖在待切割的透明衬底之上，采用激光切割机(工作参数设置为功率0.5％，速度0.8％)，根据掩膜版的图形，切割出如图11所示的插指形状。去掉掩膜版，在切割出的插值形状的透明衬底表面喷涂或溅射透明导电材料，以形成第一电极层11b和第三电极层11c。在形成的第一电极层11b和第三电极层11c的表面制作一层透明高分子膜(例如但不限于fep膜)作为第一摩擦层11a。
[0142]
其中，将制作好的摩擦纳米发电机10可以用透明胶带固定在同等尺寸的电子纸显示器之上，当然还可以采用其他方式将摩擦纳米发电机10固定在电子纸显示器的表面，在此并不限定。
[0143]
并且，以喷涂银纳米线来制作透明电极为例，在切割出的插值形状的透明衬底表面形成透明导电材料的方法可以为：
[0144]
取20mg/ml银纳米线的乙醇溶液0.5ml，加入10ml乙醇进行稀释，搅拌均匀后，得到待喷涂溶液。
[0145]
取适量待喷涂溶液加入直径为0.3mm的喷枪中，控制加热板的温度约为50℃，将切割出的插值形状的透明衬底置于加热板之上，用喷枪将待喷涂溶液均匀地喷涂在切割出的插值形状的透明衬底表面，待乙醇挥发后，再喷涂下一层，如此反复至电极电阻为200ω左右，以形成第一电极层11b和第三电极层11c。
[0146]
具体地，对于图6中所示的结构，在显示装置进行显示时，且在显示结构20为电子纸显示器时，可以采用以下方式：
[0147]
摩擦纳米发电机10中的第二摩擦结构12与第一摩擦结构11之间可以进行紧密接触滑动，起始位置可以为第二摩擦结构12的左端与第一电极层11b的左端对齐，第二摩擦结构12向右滑动，当滑动到第三电极层11c的右端与第三电极层11c的右端对齐时，第二摩擦
结构12向反方向滑动，以此做重复往复运动。
[0148]
在控制第二摩擦结构12的滑动速度为0.5m/s，加速度为15m/s2时，摩擦纳米发电机10输出的交流电流约8μa，如图13所示。经整流器31整流后可以输出的直流电流约7μa左右，如图14所示。
[0149]
通过摩擦滑动的次数、速度的控制，可以实现对电子纸显示器的变色灰度的控制，如图15所示，电子纸显示器在初始状态时白度值为0.5左右，随着滑动次数的增多，白度值逐渐下降，颜色逐渐变黑，在第二摩擦结果滑动15次后，白度值可以稳定在0.03左右。电子纸显示器的灰度实物变化图如图16所示，其中图中的数字表示滑动次数。
[0150]
说明一点，可选地，通过双向开关的切换选择，可以实现电子纸显示器的反复变色显示，实现电子纸显示器的可重复擦写的显示功能，以提高显示装置的显示效果。
[0151]
需要说明的是，在图7、图9、图13和图14中，图中纵坐标给出的电流即为上述内容中提及的摩擦纳米发电机输出的短路电流。在图8、图10、图15中，图中纵坐标给出的白度即为上述内容中提及的白度值。
[0152]
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种显示方法，如图17所示，包括：
[0153]
s1701、提供一显示装置；
[0154]
其中，显示装置如本发明实施例提供的上述显示装置；
[0155]
s1702、施加外力使显示装置中的摩擦纳米发电机输出电信号，使得电信号在经过控制模块根据显示结构的显示方式进行调整之后发送至显示结构中，显示结构将调整后的电信号作为电源信号实现显示。
[0156]
本发明实施例提供了一种显示装置及显示方法，因显示装置中包括摩擦纳米发电机、显示结构和控制模块，且摩擦纳米发电机可以在外力作用下产生电能，即将外界环境中的机械能转换为电能，所以通过摩擦纳米发电机输出的电能可以为显示结构供电，使得无需在设置电源的情况下，即可实现为显示结构供电，从而实现了无源自驱动。并且，由于摩擦纳米发电机具有结构简单、质轻等特点，使得本发明实施例中的显示装置可以实现质轻和便携的设计，以满足各种应用场景的需要，拓宽了显示装置的应用领域。
[0157]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。