CN107545846A - 柔性显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柔性显示屏，包括柔性封装单元，以及位于所述柔性封装单元一侧的储藏单元；所述柔性封装单元包括行列设置的多个显示腔；所述储藏单元包括与所述显示腔一一对应的储藏腔，所述储藏腔与所述显示腔通过通道连通；所述储藏腔中存放有液态金属微滴，所述液态金属微滴用于在预设控制信号的控制下由所述储藏腔移动至对应的显示腔中，以使所述柔性封装单元进行预设显示图案的显示；其中，所述预设控制信号为根据预设显示图案确定的控制信号。本发明利用液态金属微滴在室温下流动性、柔性、以及在电场控制下的运动变形行为，实现柔性显示功能，可广泛应用于各种柔性显示设备中，能够降低辐射危害，且生产成本较低。

Description

柔性显示屏

技术领域

本发明涉及显示控制技术领域，尤其涉及一种柔性显示屏。

背景技术

随着现代电子显示技术的快速发展，以传统的平板硬质材料为显示屏的显示器制备产品已经越来越难以满足人们的生产生活需求。这时以可弯曲、易携带、柔软有弧度为特点的柔性显示产品开始慢慢地吸引着人们的眼球，如电子纸，可弯曲电视移动终端设备等。

现今市场上常用的显示器有阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD)和发光二极管显示器(LED)等。阴极射线管显示技术是实现最早、应用最为广泛的一种显示技术，它是通过电子枪发射高速电子，经垂直和水平偏转线圈控制高速电子偏转，最后击打屏幕上的磷光物质使其发光的技术。液晶显示技术是利用电流刺激液晶分子产生点、线、面，配合背部灯管构成画面的一种显示技术，因其低功耗而备受人们青睐。发光二极管显示技术是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，此种显示器可用作电脑显示屏，也可用作户外交通指示或公共交通显示牌等。目前市场上备受欢迎的电子墨水屏(electronic paper，E-ink)因其接近纸张的显示效果使其被越来越多的人使用，其只在刷屏时才会用电、阳光下能够阅读等优点填补了LCD屏和LED屏的应用缺陷。

然而，在实施本发明实施例的过程中发明人发现，上述这些市场上的主流显示设备均为硬质材料显示器，使用范围有限，且其生产技术复杂、造价昂贵，部分显示设备还具有一定的辐射危害。

发明内容

针对目前市场上的主流显示设备均为硬质材料显示器，具有使用范围有限、生产技术复杂、造价昂贵且可能具有一定的辐射危害的缺陷，本发明提出一种柔性显示屏，包括柔性封装单元，以及位于所述柔性封装单元一侧的储藏单元；

所述柔性封装单元包括行列设置的多个显示腔；

所述储藏单元包括与所述显示腔一一对应的储藏腔，所述储藏腔与所述显示腔通过通道连通；

所述储藏腔中存放有液态金属微滴，所述液态金属微滴用于在预设控制信号的控制下由所述储藏腔移动至对应的显示腔中，以使所述柔性封装单元进行预设显示图案的显示；

其中，所述预设控制信号为根据预设显示图案确定的控制信号。

可选地，所述显示腔为电场控制显示腔，每个所述电场控制显示腔中均设置有可变电场；

相应地，所述通道中还设置有抽取泵；

所述抽取泵用于在第一控制信号的控制下调节所述液态金属微滴从所述储藏腔移动至所述电场控制显示腔的移动比例；

所述可变电场用于在第二控制信号的控制下对移动至所述电场控制显示腔中的液态金属微滴进行位置和方向的排列，以使所述柔性封装单元进行预设显示图案的显示；

其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号为根据预设显示图案确定的控制信号。

可选地，所述液态金属微滴进一步用于当所述柔性封装单元完成预设显示图案的显示后，在第三控制信号的控制下由所述显示腔移动至对应的储藏腔中。

可选地，所述储藏单元为一由柔性材料制成的柔性囊体；

相应地，所述通道为一由所述柔性材料制成的柔性通道。

可选地，所述柔性材料为橡胶。

可选地，所述显示屏为点阵式显示屏或网格式显示屏。

可选地，所述点阵式显示屏的显示面包括背景显示屏。

可选地，所述背景显示屏上设有内置光源。

可选地，所述柔性封装单元的材料包括聚二甲基硅氧烷PDMS。

可选地，所述液态金属微滴的材料为铟、锡、锌、铋、银、铝中的任意一种与镓组成的二相合金，或为铟、锡、锌、铋、银、铝中的至少两种与镓组成的多相合金。

本发明的柔性显示屏，可根据成像所需抽取所述液态金属微滴，并通过显示腔产生变化的电场，控制进入所述显示腔中的液态金属微滴的形状及位置，利用液态金属微滴在室温下流动性、柔性、以及在电场控制下的运动变形行为，实现柔性显示功能，可广泛应用于各种柔性显示设备中，能够降低辐射危害，且生产成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例的柔性显示屏的结构示意图；

图2为本发明一个实施例的网格式柔性显示屏的显示效果示意图；

图3为本发明一个实施例的点阵式柔性显示屏的显示效果示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例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。

图1为本发明一个实施例的柔性显示屏的结构示意图；如图1所示，该柔性显示屏包括柔性封装单元101，以及位于柔性封装单元101一侧的储藏单元104；

柔性封装单元101包括行列设置的多个显示腔102；

储藏单元104包括与显示腔102一一对应的储藏腔104a，储藏腔104a与显示腔102通过通道104b连通；

储藏腔104a中存放有液态金属微滴105，液态金属微滴105用于在预设控制信号的控制下由储藏腔104a移动至对应的显示腔102中，以使柔性封装单元101进行预设显示图案的显示；

其中，所述的预设控制信号为根据预设显示图案确定的控制信号。

具体来说，基于本实施例的柔性显示屏的成像实现过程为：根据要显示的图像信息，精确控制对储藏单元104中的液态金属微滴105进行定量抽取，并输送到显示腔102中，并通过控制在显示腔102中产生变化的电场，以使液态金属微滴105定向改变形状和位置。即使在断开电源时，也能使显示的图像静止，能够节约大量的能源，大大扩宽了其应用范围。

本实施例的柔性显示屏，可根据成像所需将液态金属微滴由储藏腔移动至对应的显示腔中，并通过显示腔产生变化的电场，控制进入所述显示腔中的液态金属微滴的形状及位置，利用液态金属微滴在室温下流动性、柔性、以及在电场控制下的运动变形行为，实现柔性显示功能，可广泛应用于各种柔性显示设备中，能够降低辐射危害，且生产成本较低。

需要说明的是，在实施本发明实施例的过程中发明人发现，以镓及其合金为代表的室温液态金属材料在室温下具有独特的流体性质，可为柔性显示设备的加工提供一种独特的新选择。

基于此，上述液态金属微滴105可以优选采用镓基液态金属微滴。

具体来说，镓基液态金属熔点低、沸点高，具有极宽的温度范围，如液态金属镓熔点为29.8℃，沸点高达2000℃以上，从室温到2000℃之间均保持液态，使其流体性质应用温度范围极为广泛。且液态金属在电场的运动下具有定向运动和变形的行为，这使得液态金属液滴作为显示屏像素点时能够通过外加电场控制其液滴形状和位置，进而可在显示屏上呈现出相应的图像。

进一步地，作为本实施例的一种可选的实施方式，上述镓基液态金属微滴的材料可以为铟、锡、锌、铋、银、铝中的任意一种与镓组成的二相合金，或可以为铟、锡、锌、铋、银、铝中的至少两种与镓组成的多相合金。

利用上述合金在常温下的流动性、柔性、以及在电场控制下的运动变形行为，实现液态金属液滴的柔性显示功能。

进一步地，作为上述实施例的优选，柔性封装单元101的材料可采用包括聚二甲基硅氧烷PDMS等常用的液态金属电路封装材料，因而可大大降低显示屏的制作成本和工艺，并且还能保证显示屏的柔性。

进一步地，作为上述实施例的优选，显示腔102可以为电场控制显示腔，每个电场控制显示腔102中均设置有可变电场；

相应地，通道104b中还设置有抽取泵103；

抽取泵103用于在第一控制信号的控制下调节液态金属微滴105从储藏腔104a移动至电场控制显示腔102的移动比例；

具体地，抽取泵103用于根据要显示的图像信息，在第一控制信号的控制下精确控制对储藏单元104中的液态金属微滴105进行定量抽取，并输送到显示腔102中；并当一帧图像显示完毕后，在第三控制信号的控制下，将液态金属微滴105抽回到储藏单元104的储藏腔104a中以等待下次成像显示。

上述可变电场用于在第二控制信号的控制下对移动至电场控制显示腔102中的液态金属微滴105进行位置和方向的排列，以使柔性封装单元101进行预设显示图案的显示；

其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号为根据预设显示图案确定的控制信号。

进一步地，作为上述实施例的优选，储藏单元104可以为一由柔性材料制成的柔性囊体；

相应地，所述通道为一由所述柔性材料制成的柔性通道。

可选地，该柔性囊体和柔性通道可以为一体成型结构，达到节省制作工序，增强储藏单元的封闭性的目的。

进一步地，作为本实施例的优选，上述柔性材料可以为柔性橡胶，即储藏单元104为柔性橡胶囊。

具体来说，本实施例的柔性橡胶囊104可以是一端带有极细的通道104b的微胶囊，储藏腔104a的宽大的空腔可用于盛放液态金属微滴105，通道104b具体可用于使液态金属微滴进入显示腔102中。由于液态金属化学性质稳定，不易腐蚀橡胶材料，且橡胶材料具有很好的柔性和可变形性，故可用于盛放液态金属微滴，以增强显示屏的柔性。

图2为本发明一个实施例的网格式柔性显示屏的显示效果示意图；其中，201为未进行图像显示的网格，202为正在进行图像显示的网格。如图2所示，网格202中显示的图像可以为不规则图形，进而通过控制电场变化即可以在网格中的任意位置显示成任意形状，并可通过相邻网格显示出形状的组合，以便得到特定的图案。例如图2中所显示的图案是大写英文字母LM。

本实施例的柔性显示屏，在断电的情况下，液态金属微滴能够保持其特定形状和位置，因而仍然具有图像显示功能，这使其能够节约大量的能源，大大扩宽了其应用范围，如能够用在室外广告牌等。

进一步地，作为另一种优选的实施方式，图3示出了本发明一个实施例的点阵式柔性显示屏的显示效果。可选地，该显示屏的显示面101a可包括背景显示屏301，且该背景显示屏301中还可内置光源(图中未显示)，以使该柔性显示屏可在白天和晚上使用，进一步地扩大了其应用范围；如图3所示，302为未进行图像显示的点，303为正在进行图像显示的点，图3中所显示的图案为大写英文字母LM。

本发明具有如下优点：

1、该液态金属微滴的柔性显示技术，利用液态金属在室温下的流动性、柔性、以及在电场控制下运动变形行为等基本特性，实现液态金属微滴的柔性显示功能，并且其制造工艺简单，造价低廉；

2、该柔性显示屏制作简单，且在断电的情况下仍然具有图像显示功能，这使其能够节约大量的能源，大大扩宽了其应用范围，如能够用在室外广告牌等；

3、该柔性显示技术克服刚性显示屏不能用于柔性显示领域的困难，扩大显示屏在柔性电子中的应用，提供一种新型的基于液态金属微滴的柔性显示技术，实现液态金属在柔性显示方面的功能。

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种柔性显示屏，其特征在于，包括柔性封装单元，以及位于所述柔性封装单元一侧的储藏单元；

所述柔性封装单元包括行列设置的多个显示腔；

所述储藏单元包括与所述显示腔一一对应的储藏腔，所述储藏腔与所述显示腔通过通道连通；

所述储藏腔中存放有液态金属微滴，所述液态金属微滴用于在预设控制信号的控制下由所述储藏腔移动至对应的显示腔中，以使所述柔性封装单元进行预设显示图案的显示；

其中，所述预设控制信号为根据预设显示图案确定的控制信号。

2.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述显示腔为电场控制显示腔，每个所述电场控制显示腔中均设置有可变电场；

相应地，所述通道中还设置有抽取泵；

所述抽取泵用于在第一控制信号的控制下调节所述液态金属微滴从所述储藏腔移动至所述电场控制显示腔的移动比例；

所述可变电场用于在第二控制信号的控制下对移动至所述电场控制显示腔中的液态金属微滴进行位置和方向的排列，以使所述柔性封装单元进行预设显示图案的显示；

其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号为根据预设显示图案确定的控制信号。

3.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述液态金属微滴进一步用于当所述柔性封装单元完成预设显示图案的显示后，在第三控制信号的控制下由所述显示腔移动至对应的储藏腔中。

4.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述储藏单元为一由柔性材料制成的柔性囊体；

相应地，所述通道为一由所述柔性材料制成的柔性通道。

5.根据权利要求4所述的柔性显示屏，其特征在于，所述柔性材料为橡胶。

6.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述显示屏为点阵式显示屏或网格式显示屏。

7.根据权利要求6所述的柔性显示屏，其特征在于，所述点阵式显示屏的显示面包括背景显示屏。

8.根据权利要求7所述的柔性显示屏，其特征在于，所述背景显示屏上设有内置光源。

9.根据权利要求1所述的柔性显示屏，其特征在于，所述柔性封装单元的材料包括聚二甲基硅氧烷PDMS。

10.根据权利要求9所述的柔性显示屏，其特征在于，所述液态金属微滴的材料为铟、锡、锌、铋、银、铝中的任意一种与镓组成的二相合金，或为铟、锡、锌、铋、银、铝中的至少两种与镓组成的多相合金。