CN108269501A - 一种可弹性形变显示基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可弹性形变显示基板及其制备方法、显示装置，属于柔性显示技术领域，其可解决现有的显示器件随基板的拉伸进行一定程度的延展、形变而影响正常显示的问题。本发明的显示基板的可形变层的第一侧的多个第一凸起以及第一凸起上的显示器件也可称作互联岛结构，在可形变层的第二侧还设有第二凸起，第二凸起的作用是缓解、分散可形变层上的第一凸起受到的应力，有效防止由于第一凸起受到应力导致的显示器件与第一凸起的接触面受损而影响正常显示。即第二凸起使得显示器件不论是在受力拉伸状态还是未受力状态或恢复形变状态均能正常显示。本发明的显示基板适用于各种显示装置。

Description

一种可弹性形变显示基板及其制备方法、显示装置

技术领域

本发明属于柔性显示技术领域，具体涉及一种可弹性形变显示基板及其制备方法、显示装置。

背景技术

现有技术中对显示产品的要求越来越高，为了满足穿戴显示产品等应用需求，可拉伸的显示装置被广为讨论及关注。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的产品一般是在可拉伸的基板上制作多个显示器件，然而，显示器件会不可避免的随基板的拉伸而进行一定程度的延展、形变，显示器件的延展、形变量过大会影响显示器件的正常显示。

发明内容

本发明针对现有的显示器件随基板的拉伸进行一定程度的延展、形变而影响正常显示的问题，提供一种可弹性形变显示基板及其制备方法、显示装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种可弹性形变显示基板，包括多个显示器件和由弹性材料构成的可形变层，其中，所述可形变层的第一侧设有多个第一凸起，所述可形变层的第二侧设有多个第二凸起，所述显示器件设于第一凸起远离可形变层的一侧。

可选的是，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起在可形变层的两侧对称设置。

可选的是，至少部分位于相邻第一凸起上的显示器件通过导线电连接。

可选的是，所述导线的长度大于可形变层拉伸后该导线所连接的显示器件之间的间距。

可选的是，所述多个第一凸起、多个第二凸起以及可形变层为一体结构。

可选的是，所述多个第一凸起、多个第二凸起以及可形变层均由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成。

本发明还提供一种可弹性形变显示基板的制备方法，包括以下步骤：

提供衬底，并在衬底一侧形成多个凸起，所述衬底由弹性材料构成；其中，第一衬底具有多个第一凸起，第二衬底具有多个第二凸起；

在第一凸起远离第一衬底的一侧上形成显示器件；

将第一衬底背离第一凸起的面与第二衬底背离第二凸起的面粘合得到可形变层。

可选的是，提供衬底，并在衬底一侧形成多个凸起包括以下制备步骤：

提供具有多个凹部的载体，

在所述载体具有凹部的一侧涂覆弹性材料；

将所述弹性材料固化成膜后与载体剥离得到具有多个凸起的衬底。

本发明还提供一种显示装置，包括上述的可弹性形变显示基板。

可选的是，所述显示装置包括可穿戴显示设备。

其中，本发明中的弹性材料是指在外力作用下材料可发生变形，当外力解除后材料可部分恢复或完全恢复到变形前的形状。

本发明的显示基板的可形变层在受到力的作用时被拉伸，根据不同需要选择不同材料时，在力的作用消退后，可形变层还可以恢复形变。其中，可形变层的第一侧的多个第一凸起以及第一凸起上的显示器件也可称作互联岛结构，在可形变层的第二侧还设有第二凸起，第二凸起的作用是缓解、分散可形变层上的第一凸起受到的应力，有效防止由于第一凸起受到应力导致的显示器件与第一凸起的接触面受损而影响正常显示。即第二凸起的存在可以提高另一侧的第一凸起的抗应变能力，从而提升显示器件的抗拉伸特性，使得显示器件不论是在受力拉伸状态还是未受力状态或恢复形变状态均能正常显示。本发明的显示基板适用于各种显示装置。

附图说明

图1为本发明的实施例1的可弹性形变显示基板的结构示意图；

图2、图3、图4为本发明的实施例2的可弹性形变显示基板的结构示意图；

图5、图6为本发明的实施例2的可弹性形变显示基板拉伸测试图；

图7、图8为对比例的可弹性形变显示基板拉伸测试图；

图9为本发明的实施例3的可弹性形变显示基板的制备方法流程示意图；

其中，附图标记为：1、第一凸起；2、第二凸起；3、可形变层；31、第一衬底；32、第二衬底；4、显示器件；5、导线；6、载体。

具体实施方式

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。

实施例1：

本实施例提供一种可弹性形变显示基板，如图1所示，包括多个显示器件4和由弹性材料构成的可形变层3，其中，所述可形变层3的第一侧设有多个第一凸起1，所述可形变层3的第二侧设有多个第二凸起2，所述显示器件4设于第一凸起1远离可形变层3的一侧。

本实施例的显示基板的可形变层3在受到力的作用时被拉伸，根据不同需要选择不同材料时，在力的作用消退后，可形变层3还可以恢复形变。其中，可形变层3的第一侧的多个第一凸起1以及第一凸起1上的显示器件4也可称作互联岛结构，在可形变层3的第二侧还设有第二凸起2，第二凸起2的作用是缓解、分散可形变层3上的第一凸起1受到的应力，有效防止由于第一凸起1受到应力导致的显示器件4与第一凸起1的接触面受损而影响正常显示。即第二凸起2的存在可以提高另一侧的第一凸起1的抗应变能力，从而提升显示器件4的抗拉伸特性，使得显示器件4不论是在受力拉伸状态还是未受力状态或恢复形变状态均能正常显示。

实施例2：

本实施例提供一种可弹性形变显示基板，如图2所示，包括多个显示器件4和可形变层3，其中，所述可形变层3的第一侧设有多个第一凸起1，所述可形变层3的第二侧设有多个第二凸起2，所述显示器件4设于第一凸起1远离可形变层3的一侧，多个所述第一凸起1与多个所述第二凸起2在可形变层3的两侧对称设置。

本实施例中在可形变层3一侧设有第一凸起1的位置处对应的另一侧的相同位置设有第二凸起2，第二凸起2与第一凸起1的结构、尺寸相同，且二者以可形变层3作为对称中心而呈对称状态，这样设计的作用是：使得第二凸起2均匀、对称的缓解、分散第一凸起1与可形变层3接触的各个位置受到的应力，当可形变层3承受较大外力而被拉伸时，将第一凸起1的形变量降到最低，使得显示器件4与第一凸起1的接触面与拉伸前的状态几乎无差异，从而提升显示器件4的抗拉伸特性。需要说明的是，在此不对第二凸起2与第一凸起1的结构的具体形状进行限定，第二凸起2与第一凸起1的结构可以如图2所示是对称的规则形结构，也可以是如图3所示，是对称的不规则的结构，只要能均匀分散第一凸起1与可形变层3接触的各个位置受到的应力即可。

本发明中的显示器件是指可用于显示的电子元件，其可以是OLED，也可以是LED显示设备的元件，其中，一个第一凸起1上可以设有多个用于显示的像素，还可以是一个第一凸起1上设有多个可独立显示的电子元件，当然也可以仅设有一个可独立显示的电子元件，在此不做限定。

作为本实施例的一种可选方案，至少部分位于相邻第一凸起1上的显示器件4通过导线5电连接。

可以理解的是，显示器件4之间可以有多种电连接的方案，作为本实施例中的一种可选实施方案，部分显示器件4之间设有导线5，所述导线5将显示器件4电连接。

也就是说，至少部分位于相邻第一凸起1上的显示器件4之间通过导线5进行电连接，这种实施方案工艺简单，成本较低。

作为本实施例中的一种可选实施方案，所述导线5的长度大于可形变层3拉伸后该导线5所连接的显示器件4之间的间距。

本实施例中相邻显示器件4之间的导线5的长度较长，如图4所示，在可形变层3未被拉伸时，较长的导线5下垂或者盘缩至相邻第一凸起1之间形成的凹沟内，在可形变层3被拉伸时，导线5随着相邻第一凸起1之间间距的增加而逐渐被拉伸，导线5的长度足够长，以确保导线5在可形变层3延展的过程中不被拉断。

可以理解的是，本实施例中对导线5的长度的具体尺寸或者导线5与相邻显示器件4之间的间距比例不做限定，可以根据产品的具体情况进行选择或改变。需要说明的是，在此还可以选用由弹性材料制成的导线5，以使得导线5的有效连接长度随可形变层3的延展而逐渐伸长，以确保导线5在被拉伸的过程中正常传递电信号。

作为本实施例中的一种可选实施方案，所述多个第一凸起1、多个第二凸起2以及可形变层3为一体结构。

也就是说，本实施例中的可形变层3以及其两侧的第一凸起1和第二凸起2是由相同的材料一体成型的，这样的一体结构中不存在连接不牢固的界面，各个部位均不会在受力过程中被拉断，其整体的抗应力能力更佳。

可选的是，所述第一凸起1、多个第二凸起2以及可形变层3均由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成。

本实施例中产品提供一种具体的可形变材料，即采用PDMS作为可形变材料，其中，PDMS的优势是：其具有很高的抗剪切能力，这样在长期应用过程中，产品不易被损坏；PDMS还具有良好的透光性，不会影响显示器件4的正常显示；此外，PDMS具有耐热性、耐寒性、可在-50℃～200℃下长期使用。

在本公开的实施例对应的附图中，显示的附图所示各结构层的大小、厚度等仅为示意。在工艺实现中，各结构层在衬底上的投影面积可以相同，也可以不同。可以通过刻蚀工艺实现所需的各结构层投影面积；同时，附图所示结构也不限定各结构层的几何形状，例如可以是附图所示的矩形，还可以是梯形，或其它刻蚀所形成的形状，同样可通过刻蚀实现。

本实施例提供一种具体的可弹性形变显示基板，第一凸起1、多个第二凸起2以及可形变层3均由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成，第一凸起1上设置显示器件4，部分显示器件4之间通过导线5进行电连接，相邻第一凸起1的间距尺寸为100μm，相邻第二凸起2的间距尺寸为100μm，在垂直于可形变层3所在面的方向上，第一凸起1、第二凸起2的尺寸均为50μm，第一凸起1、第二凸起2之间的可变形层的厚度为150μm。

本实施例提供一种对比例，对比例与上述实施例的区别在于对比例不含有第二凸起2，对比例的相邻第一凸起1的间距尺寸为100μm，在垂直于可形变层3所在面的方向上，第一凸起1的尺寸为50μm，可变形层的厚度为150μm。

采用有限元分析工具对上述实施例以及对比例进行拉伸试验仿真，仿真结果见图5-8。其中，图5、图6为本实施例的仿真结果图，图7、图8为对比例的仿真结果图，从图中可以看出，相同拉伸条件下，即可变形层形变量相同的情况下，对比例的第一凸起1远离可变形层一侧的形变量为-28.8％，而本申请含有第二凸起2的实施例的第一凸起1远离可变形层一侧的形变量仅为-7％，即第二凸起2起到了缓解、分散可形变层3上的第一凸起1受到的应力的作用，有效防止了由于第一凸起1受到应力导致的显示器件4与第一凸起1的接触面受损而影响正常显示。

实施例3：

本实施例提供一种可弹性形变显示基板的制备方法，如图9所示，包括以下步骤：

S01、制备具有多个第一凸起1的第一衬底31，所述第一衬底31由可形变材料构成；在此提供一种制备具有多个第一凸起1的第一衬底31的具体方法：

S01a、提供具有多个凹部的载体6，载体6可由玻璃或金属板或其他材质构成；

S01b、在所述载体6具有凹部的一侧涂覆可形变材料；具体的，本实施例中可形变材料由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成；

S01c、将所述可形变材料固化成膜后与载体6剥离得到具有多个第一凸起1的第一衬底31。

S02、在第一凸起1远离第一衬底31的一侧上形成显示器件4，且将部分显示器件4之间电连接。

S03、制备具有多个第二凸起2的第二衬底32，所述第二衬底32由可形变材料构成；在此提供一种制备具有多个第二凸起2的第二衬底32的具体方法：

S03a、提供具有多个凹部的载体6，载体6可由玻璃或金属板或其他材质构成；

S03b、在所述载体6具有凹部的一侧涂覆可形变材料；具体的，本实施例中可形变材料均由聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成；

S03c、将所述可形变材料固化成膜后与载体6剥离得到具有多个第二凸起2的第二衬底32。

S04、将第一衬底31背离第一凸起1的面与第二衬底32背离第二凸起2的面粘合得到可形变层3。

需要说明的是，作为本实施例的一种优选方案，第一凸起1、第二凸起2、第一衬底31的材料与第二衬底32的材料相同，这样第一衬底31与第二衬底32粘合得到的可形变层3更容易结合为一体结构。具体的，第一衬底31与第二衬底32可通过真空吸附或范德华力黏附等方式结合到一起；也可以通过将第一衬底31与第二衬底32进行热处理、激光处理，将两层PDMS材料熔融结合为一体。

本实施例提供了一种将第一衬底31与第二衬底32粘合从而形成可形变层3的方式。可以理解的是，还可以直接采用浇筑或者灌注的方式直接得到一体的包含第一凸起1、第二凸起2、可形变层3的结构，然后再在第一凸起1上形成显示器件4，并将部分显示器件4电连接。

显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：各结构的具体尺寸可以根据实际情况进行改变，各结构的具体形状可以根据需要进行调整。

实施例4：

本实施例提供了一种显示装置，其包括上述任意一种可弹性形变显示基板。所述显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可弹性形变显示基板，其特征在于，包括多个显示器件和由弹性材料构成的可形变层，其中，所述可形变层的第一侧设有多个第一凸起，所述可形变层的第二侧设有多个第二凸起，所述显示器件设于第一凸起远离可形变层的一侧。

2.根据权利要求1所述的可弹性形变显示基板，其特征在于，多个所述第一凸起与多个所述第二凸起在可形变层的两侧对称设置。

3.根据权利要求1所述的可弹性形变显示基板，其特征在于，至少部分位于相邻第一凸起上的显示器件通过导线电连接。

4.根据权利要求3所述的可弹性形变显示基板，其特征在于，所述导线的长度大于可形变层拉伸后该导线所连接的显示器件之间的间距。

5.根据权利要求1所述的可弹性形变显示基板，其特征在于，所述多个第一凸起、多个第二凸起以及可形变层为一体结构。

6.根据权利要求5所述的可弹性形变显示基板，其特征在于，所述多个第一凸起、多个第二凸起以及可形变层均由聚二甲基硅氧烷构成。

7.一种可弹性形变显示基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底，并在衬底一侧形成多个凸起，所述衬底由弹性材料构成；其中，第一衬底具有多个第一凸起，第二衬底具有多个第二凸起；

在第一凸起远离第一衬底的一侧上形成显示器件；

将第一衬底背离第一凸起的面与第二衬底背离第二凸起的面粘合得到可形变层。

8.根据权利要求7所述的可弹性形变显示基板的制备方法，其特征在于，提供衬底，并在衬底一侧形成多个凸起包括以下制备步骤：

提供具有多个凹部的载体，

在所述载体具有凹部的一侧涂覆弹性材料；

将所述弹性材料固化成膜后与载体剥离得到具有多个凸起的衬底。

9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的可弹性形变显示基板。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括可穿戴显示设备。