CN109004001B - 一种可弯折柔性基板、显示面板及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种可弯折柔性基板、显示面板及显示设备，所述可弯折柔性基板包括平面区和可弯折区，可弯折区的一面设置有形变层，形变层为形状记忆材料，形变层用于在外力作用下驱动可弯折区弯折至预定角度。通过上述方式，本申请能够实现显示面板的动态弯折。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种可弯折柔性基板、显示面板及显示设备。
背景技术
随着信息传输技术与电子产品的发展，有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示器因为其具有亮度高、响应快、能耗低、成本低等优点，得到越来越广泛的应用。其中，柔性OLED显示器更是逐渐引起重视，并被普遍认为是下一代主流显示器。
本申请的发明人在长期的研发过程中，发现OLED面板现在还存在明显的缺陷，比如寿命较LCD显示器短很多，这严重影响了OLED面板的应用。特别是关于柔性OLED显示器的应用，还局限于静态弯折阶段，具体请参阅图1-3，图1是现有技术中柔性OLED显示面板的俯视结构示意图，图2是图1中显示面板沿Ⅰ-Ⅰ＇的剖面结构示意图，图3是图2中显示面板弯折180度的结构示意图。图中所示显示面板分为显示区和弯折区，其中弯折区部分由多个耐弯折构件(图未示)组成，但是这些耐弯折构件不能起到显示作用，即弯折区都是不能显示的。另外，在实现OLED显示器动态弯折(如180°弯折)时，还应该保证在较长时间内不会失效，否则影响柔性OLED的使用寿命。受OLED显示器寿命的限制，目前还没有实现真正的柔性，至少没有形成量产化的动态弯折柔性OLED屏，所以，在一个长期阶段内，柔性OLED还是最有前景的研究方向。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种可弯折柔性基板、显示面板及显示设备，能够实现显示面板的动态弯折。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种可弯折柔性基板，所述柔性基板包括平面区和可弯折区，可弯折区的一面设置有形变层，形变层为形状记忆材料，形变层用于在外力作用下驱动可弯折区弯折至预定角度。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种可弯折柔性显示面板，所述显示面板包括：依序层叠的可弯折柔性基板、TFT背板和像素单元层，可弯折柔性基板包括平面区和可弯折区，可弯折区的一面设置有形变层，形变层为形状记忆材料，形变层用于在外力作用下驱动可弯折区弯折至预定角度；其中，TFT背板、像素单元层依序设置在柔性基板远离形变层的一面上，TFT背板、像素单元层覆盖平面区和可弯折区。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种可弯折柔性显示设备，可弯折柔性显示设备包括可弯折柔性显示面板，可弯折柔性显示面板包括：依序层叠的可弯折柔性基板、TFT背板和像素单元层，可弯折柔性基板包括平面区和可弯折区，可弯折区的一面设置有形变层，形变层为形状记忆材料，形变层用于在外力作用下驱动可弯折区弯折至预定角度；其中，TFT背板、像素单元层依序设置在柔性基板远离形变层的一面上，TFT背板、像素单元层覆盖平面区和可弯折区。
本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请提供一种可弯折柔性基板，该柔性基板利用具有形状记忆性能的形变层来实现基板的弯折。预先设定好形变层能够弯折的角度，然后在外力作用下利用形状记忆性能进行形状恢复，使柔性基板弯折至预定角度。且在弯折过程中，形变层会起到拉动柔性基板弯折的效果，避免因为人为用力不均导致基板受力不均对基板造成破坏。同时，因该材料的形状记忆性能，使每次弯折的幅度是相同的，避免每次弯折不同，造成对基板不必要的撕扯，甚至破坏到非弯折区(平面区)。
附图说明
图1是现有技术中柔性OLED显示面板的俯视结构示意图；
图2是图1中显示面板沿Ⅰ-Ⅰ＇的剖面结构示意图；
图3是图2中显示面板弯折180度的结构示意图；
图4是本申请可弯折柔性基板第一实施方式的结构示意图；
图5是本申请可弯折柔性基板中形变层第一实施方式的结构示意图；
图6是本申请可弯折柔性基板中形变层第二实施方式的结构示意图；
图7是本申请可弯折柔性基板中形变层第三实施方式的结构示意图；
图8是本申请可弯折柔性基板中形变层第四实施方式的结构示意图；
图9是本申请可弯折柔性基板中形变层第五实施方式的结构示意图；
图10是本申请可弯折柔性显示面板第一实施方式的结构示意图；
图11是本申请可弯折柔性显示面板第二实施方式的结构示意图；
图12是本申请可弯折柔性显示面板第三实施方式的结构示意图；
图13是本申请可弯折柔性显示设备第一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。
本申请提供一种可弯折柔性基板，在该柔性基板中设置有由形状记忆材料制成的形变层，利用该形变层的形状记忆性能能够实现显示面板的动态弯折，且能够有效控制显示面板弯折至预定角度，防止过度弯折造成对面板不必要的撕扯，进而延长显示面板的寿命。同时，该弯折区省去了各种耐弯折构件，使弯折区也能够正常设置TFT和像素单元，以使弯折区也能够正常显示。
请参阅图4，图4是本申请可弯折柔性基板第一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，柔性基板40包括平面区和可弯折区，可弯折区的一面设置有形变层401，形变层401为形状记忆材料，形变层401用于在外力作用下驱动可弯折区弯折至预定角度。
具体地，在柔性基板平面状态下，在给其一个弯折驱动力，使其有一个变为弯曲状态的趋势，因形状记忆性能，能够保证每次弯曲的形状相同；当给其一个恢复平面状态的力时，形变层因为其形状记忆效果，发生内部结构变化(一般为马氏体型变化)，有产生一种恢复平面状态的驱动力，恢复至平面。
其中，因为形变层401是由形状记忆材料制成的，在将形变层401与柔性基板结合前，可以对形变层401进行形状设定，然后利用形状记忆性能进行形状恢复。如可以预先设定好形变层能够弯折的角度，然后在外力作用下使柔性基板弯折至预定角度。且在弯折过程中，形变层会起到拉动柔性基板弯折的效果，避免因为人为用力不均导致基板受力不均对基板造成破坏。同时，因该材料的形状记忆性能，使每次弯折的幅度是相同的，避免每次弯折不同，造成对基板不必要的撕扯，甚至破坏到非弯折区(平面区)。
进一步地，该形变层是利用材料的形状记忆功能实现基板的弯折的，所以基板的弯折方向和角度可以自由设定，既可以面内弯折，也可以面外弯折，可以弯折180度，也可以弯折90度。另外，弯折区不再使用耐弯折构件，使弯折区也能够设置TFT和像素单元，实现弯折区的显示功能。
可选地，在一实施方式中，形变层可以独立于基板设置，待需要制备可弯折柔性基板时，将形变层与普通柔性基板结合，形成可弯折柔性基板。其中，形变层以粘结的方式固定在柔性基板可弯折区的表面，即可以将形变层像胶带一样粘结在柔性基板的表面。在其他实施方式中，也可以在制备柔性基板时，直接将柔性基板的一部分用形状记忆材料制成，以实现可弯折区的弯折。
可选地，在一实施方式中，选用形状记忆聚合物(Shape Memory Polymers，SMP)来制备形变层。其中，形状记忆聚合物一般具有两种内部结构可以突变的，如形变诱发马氏体类的聚合物材料，利用两类聚合物相对含量不同，在外力作用下，内部聚合物发生形变诱发马氏体，促进发生确定形状的变形。形状记忆聚合物可以是热致型SMP、电致型SMP、光致型SMP、化学感应型SMP等。
在该实施方式中，选用乙烯-乙酸乙烯共聚物与氧化二异丙苯的混合物来制备形变层，其中，乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)与氧化二异丙苯(DCP)的混合比例为95:5～70:30，例如95:5、90:10、85:15、80:20、75:25、70:30等，具体可以根据形变层的形变角度适应性选择。在其他实施方式中，也可以选择其他形状记忆聚合物。
在一实施方式中，为了能够将形变层与基板进行结合，形变层还设置有粘结层，即形变层包括形状记忆层和粘结层，形状记忆层由形状记忆聚合物制成，粘结层可以选用有机光学胶(OCA)，即可以通过OCA将形状记忆层粘结在基板上。在另一实施方式中，也可以直接将形状记忆聚合物与有机胶黏剂进行混合，使形变层既具有形状记忆性能，也具有粘结性能，可以直接将形变层粘结在基板表面。
可选地，在另一实施方式中，选用形状记忆合金来制备形变层。形状记忆合金(Shape Memory Alloys，SMA)是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应(Shape Memory Effect，SME)的；形状记忆合金一般是由两种以上金属元素所构成的材料。在该实施方式中，选用钛-镍合金纤维来制备形变层。
在一实施方式中，为了能够将形变层与基板进行结合，在利用形状记忆合金制作形变层时，将形状记忆合金与有机胶黏剂进行混合，以使形变层既具有形状记忆性能也具有粘结性能，能够直接与柔性基板粘连。其中，形状记忆钛-镍合金纤维与有机胶黏剂的混合比例为95:5～70:30，例如95:5、90:10、85:15、80:20、75:25、70:30等。在该混合比例下，形状记忆钛-镍合金纤维与有机胶黏剂可以形成“海-岛”结构，聚合物为“海”，合金为“岛”，然后在后期拉伸处理时实现“岛状合金”的纤维化，有利于增强形状记忆效果。
可选地，在又一实施方式中，还可以对形变层进行结构修饰，以增强形变层的性能。具体请参阅图5-7，图5是本申请可弯折柔性基板中形变层第一实施方式的结构示意图，图6是本申请可弯折柔性基板中形变层第二实施方式的结构示意图，图7是本申请可弯折柔性基板中形变层第三实施方式的结构示意图。
如图5所示，形变层501由形状记忆层5011和聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)保护层5012组成，形状记忆层5011既具有形状记忆性能，也具有粘结性能，具体结构请参阅上述实施方式的描述。在该实施方式中，形变层501具有最基础的形状记忆功能。
如图6所示，形变层601由形状记忆层6011和聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)保护层6012组成，形状记忆层6011既具有形状记忆性能，也具有粘结性能，具体结构请参阅上述实施方式的描述。在该实施方式中，形变层601除了最基础的形状记忆功能外，还设置有加强层6013，加强层6013可以嵌在形状记忆层6011中，也可以是独立的一层，加强层6013呈网状结构，以用于增强形变层601的结构性能，制作加强层6013的材料可以是形状记忆材料，也可以是其他柔性材料。通过设置加强层，能够增强形变层的性能，进而提高柔性基板的性能。
如图7所示，形变层701由形状记忆层7011和聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)保护层7012组成，形状记忆层7011既具有形状记忆性能，也具有粘结性能，具体结构请参阅上述实施方式的描述。在该实施方式中，形变层701除了最基础的形状记忆功能外，还设置有缓冲层7013，缓冲层7013可以是设置在形状记忆层上阵列排布的通孔/盲孔，以用于保护柔性基板不受外力破坏。在其他实施方式中，还可以在通孔/盲孔中填充缓冲材料，以进一步增强缓冲性能。
可选地，在一实施方式中，因形变层是由形状记忆材料制成，若想使其弯折至预定角度，在将形变层与基板结合前应对其形状进行预先设定，如设定形变层能够在外力作用下驱动可弯折区沿正向或反向弯折30、60、90、180度等。具体请参阅图8-9，图8是本申请可弯折柔性基板中形变层第四实施方式的结构示意图，图9是本申请可弯折柔性基板中形变层第五实施方式的结构示意图。
具体地，在制备形变层时，在形状记忆材料还处于形变温度以上阶段时，对形变层进行形状设定，设定完成后，待温度下降，再恢复到便于运输形状，如贴合基板的平面形。其弯折角度和弯折方向，可以根据柔性基板的弯折需要适应性设置。
基于上述可弯折柔性基板，本申请还提供一种可弯折柔性显示面板，具体请参阅图10，图10是本申请可弯折柔性显示面板第一实施方式的结构示意图。可弯折柔性显示面板100包括：依序层叠的可弯折柔性基板1001、TFT背板1002和像素单元层1003，可弯折柔性基板1001包括平面区和可弯折区，可弯折区的一面设置有形变层10011，形变层10011为形状记忆材料，形变层10011用于在外力作用下驱动可弯折区弯折至预定角度；其中，TFT背板1002、像素单元层1003依序设置在柔性基板1001远离形变层10011的一面上，TFT背板1002、像素单元层1003覆盖平面区和可弯折区。
其中，该可弯折柔性显示面板使用带有形状记忆性能的形变层的柔性基板，因该柔性基板中形变层是利用材料的形状记忆功能实现基板的弯折的，弯折区不再使用耐弯折构件，使弯折区也能够设置TFT和像素单元，实现弯折区的显示功能。
其中，可弯折柔性显示面板100包括动态弯折区和静态弯折区，其中动态弯折区内设置有具有形状记忆性能的形变层，便于选择性动态弯折；而静态弯折区可以选用本申请中的形变层来实现，也可以选用现有的弯折构件来实现。
其中，因该柔性基板中形变层是利用材料的形状记忆功能实现柔性基板的弯折的，所以柔性基板的弯折方向和角度可以自由设定，既可以面内弯折，也可以面外弯折，可以弯折180度，也可以弯折90度。具体请参阅图11-12，图11是本申请可弯折柔性显示面板第二实施方式的结构示意图，图12是本申请可弯折柔性显示面板第三实施方式的结构示意图。显示面板可以沿显示区相向的方向面内弯折180度(图11所示)，还可以沿显示区相背的方向面外弯折180度(图12所示)。
基于上述可弯折柔性显示面板，本申请还提供一种可弯折柔性显示设备，具体请参阅图13，图13是本申请可弯折柔性显示设备第一实施方式的结构示意图。可弯折柔性显示设备130可弯折柔性显示面板1301，可弯折柔性显示面板1301包括：依序层叠的可弯折柔性基板、TFT背板和像素单元层，可弯折柔性基板包括平面区和可弯折区，可弯折区的一面设置有形变层，形变层为形状记忆材料，形变层用于在外力作用下驱动可弯折区弯折至预定角度；其中，TFT背板、像素单元层依序设置在柔性基板远离形变层的一面上，TFT背板、像素单元层覆盖平面区和可弯折区。该显示设备具有如上显示面板相应的有益效果。
以上方案，本申请提供一种可弯折柔性基板，该柔性基板利用具有形状记忆性能的形变层来实现基板的弯折。预先设定好形变层能够弯折的角度，然后在外力作用下利用形状记忆性能进行形状恢复，使柔性基板弯折至预定角度。且在弯折过程中，形变层会起到拉动柔性基板弯折的效果，避免因为人为用力不均导致基板受力不均对基板造成破坏。同时，因该材料的形状记忆性能，使每次弯折的幅度是相同的，避免每次弯折不同，造成对基板不必要的撕扯，甚至破坏到非弯折区(平面区)。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种可弯折柔性基板，其特征在于，所述柔性基板包括平面区和可弯折区，所述可弯折区的一面设置有形变层，所述形变层为形状记忆材料，所述形变层用于在外力作用下驱动所述可弯折区弯折至预定角度；
所述形变层还包括加强层，所述加强层呈网状结构，以用于增强所述形变层的结构性能；
所述形变层还包括缓冲层，所述缓冲层包括阵列排布的通孔/盲孔，以用于保护所述柔性基板；
所述形变层以粘结的方式固定在所述可弯折区的表面；
所述形变层包括形状记忆层和粘结层，以使所述形状记忆层通过所述粘结层与所述柔性基板粘连；其中，所述形状记忆层为乙烯-乙酸乙烯共聚物与氧化二异丙苯的混合物，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物与所述氧化二异丙苯的混合比例为95:5~70:30；所述粘结层为有机光学胶；
或，所述形变层为形状记忆钛-镍合金纤维与有机胶黏剂的混合物，以使所述形变层既具有形状记忆性能也具有粘结性能，能够直接与所述柔性基板粘连；其中，所述形状记忆钛-镍合金纤维与所述有机胶黏剂的混合比例为95:5~70:30。
2.根据权利要求1所述的可弯折柔性基板，其特征在于，在将所述形变层与所述柔性基板结合前，预先设定所述形变层能够在外力作用下驱动所述可弯折区沿正向或反向弯折30、60、90、180度。
3.根据权利要求1所述的可弯折柔性基板，其特征在于，所述可弯折区为动态弯折区。
4.一种可弯折柔性显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
依序层叠的可弯折柔性基板、TFT背板和像素单元层，所述可弯折柔性基板包括平面区和可弯折区，所述可弯折区的一面设置有形变层，所述形变层为形状记忆材料，所述形变层用于在外力作用下驱动所述可弯折区弯折至预定角度；所述形变层还包括加强层，所述加强层呈网状结构，以用于增强所述形变层的结构性能；所述形变层还包括缓冲层，所述缓冲层包括阵列排布的通孔/盲孔，以用于保护所述柔性基板；
所述形变层以粘结的方式固定在所述可弯折区的表面；
所述形变层包括形状记忆层和粘结层，以使所述形状记忆层通过所述粘结层与所述柔性基板粘连；其中，所述形状记忆层为乙烯-乙酸乙烯共聚物与氧化二异丙苯的混合物，所述乙烯-乙酸乙烯共聚物与所述氧化二异丙苯的混合比例为95:5~70:30；所述粘结层为有机光学胶；
或，所述形变层为形状记忆钛-镍合金纤维与有机胶黏剂的混合物，以使所述形变层既具有形状记忆性能也具有粘结性能，能够直接与所述柔性基板粘连；其中，所述形状记忆钛-镍合金纤维与所述有机胶黏剂的混合比例为95:5~70:30；
其中，所述TFT背板、像素单元层依序设置在所述柔性基板远离所述形变层的一面上，所述TFT背板、像素单元层覆盖所述平面区和可弯折区。
5.一种可弯折柔性显示设备，其特征在于，所述可弯折柔性显示设备包括如权利要求4所述的可弯折柔性显示面板。
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