CN110570760A - 一种可折叠柔性显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种可折叠柔性显示装置，通过在支撑板下表面设计加强结构，在柔性显示装置正面受外界冲击力作用(落球冲击)时，加强结构能够支撑住柔性显示面板的下沉，使之位移量降低，而不至于与支撑板下方的后盖接触，可明显改善柔性显示面板的受力状况，提升柔性显示面板的抗冲击能力，从而避免柔性显示面板因应力集中而发生失效。

Description

一种可折叠柔性显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种可折叠柔性显示装置。

背景技术

近些年来，随着显示技术的不断发展，以及人们对显示装置的要求越来越高，显示装置大屏幕化已经成为一种发展的趋势。大屏幕显示装置增强了用户体验及提升产品竞争力，但其存在携带不便的问题，因此可折叠柔性显示装置应运而生，可折叠柔性显示装置可以将柔性显示装置(Flexible Display)折叠为小尺寸的形态，具有轻薄、易携带等诸多优势，是显示技术的重要开发方向。随着可折叠的电子显示技术的发展，可折叠显示装置结构研究也在进行。

现有的可折叠显示装置包括具有可折叠结构的柔性显示面板(Panel)，柔性显示面板上方使用具有足够小的厚度以便可折叠的盖窗(Cover Window)，柔性显示面板下方贴附有背板(Back Plate)。为了保证柔性显示面板的弯折性能，各膜层材料较软、模量较低，且其外层无法采用较厚的盖板(Cover Glass)，而只能采用很薄的盖窗，抗冲击能力较差，易使器件失效。为了保证柔性显示面板的按压手感，在背板的下方会贴附刚度较大的中框(Mid-Frame)，中框下方设置后盖。

现有的中框没有抗外部冲击力作用(落球冲击)的结构设计，当可折叠显示装置受到外部冲击力作用时，柔性显示面板的局部位置会发生下沉，带动中框与后盖接触而产生很大的反作用力，导致柔性显示面板因应力集中而发生失效。

因此，如何使整个可折叠柔性显示装置在受外部冲击力作用时，改善柔性显示面板的受力状况，提升柔性显示面板的抗冲击能力，避免柔性显示面板因应力集中而发生失效，成为可折叠柔性显示装置发展亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可折叠柔性显示装置，能够改善柔性显示面板的受力状况，提升柔性显示面板的抗冲击能力。

为实现上述目的，本发明提供了一种可折叠柔性显示装置，包括：一柔性显示面板，包括一折叠区；一背板，通过一粘合层粘接于所述柔性显示面板的下表面，所述背板包括与所述折叠区相对应的一第一柔性区；以及一支撑板，所述支撑板配置成接收并支撑所述柔性显示面板和所述背板，所述支撑板包括与所述折叠区相对应的一折叠部，所述支撑板被所述折叠部分成两个子支撑板，所述子支撑板的下表面具有多个加强结构。

本发明的优点在于：本发明通过在支撑板下表面设计加强结构，在柔性显示装置正面受外界冲击力作用(落球冲击)时，加强结构能够支撑住柔性显示面板的下沉，使之位移量降低，而不至于与支撑板下方的后盖接触，可明显改善柔性显示面板的受力状况，提升柔性显示面板的抗冲击能力，从而避免柔性显示面板因应力集中而发生失效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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它的附图。

图1，本发明可折叠柔性显示装置一实施例的膜层结构剖面图；

图2，本发明柔性显示面板一实施例的膜层结构剖面图；

图3，本发明支撑板一实施例的主视结构示意图；

图4A-图4C，本发明加强结构的实施例的仰视结构示意图；

图5，本发明可折叠柔性显示装置一实施例的结构示意图；

图6A，本发明柔性显示面板展开状态的俯视示意图；

图6B，本发明柔性显示面板折叠状态的侧视示意图；

图7A-图7B，落球仿真实验示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明提出了一种新型的可折叠柔性显示装置的实现方式，所述可折叠柔性显示装置，包括：具有一折叠区的一柔性显示面板；一背板，通过一粘合层粘接于所述柔性显示面板的下表面，所述背板包括与所述折叠区相对应的柔性区；以及一支撑板，所述支撑板配置成接收并支撑所述柔性显示面板和所述背板，所述支撑板包括与所述折叠区相对应的折叠部，所述支撑板被所述折叠部分成两个子支撑板，所述子支撑板的下表面具有多个加强结构。通过在支撑板下表面设计加强结构，在柔性显示装置正面受外界冲击力作用(落球冲击)时，加强结构能够支撑住柔性显示面板的下沉，使之位移量降低，而不至于与支撑板下方的后盖接触，可明显改善柔性显示面板的受力状况，提升柔性显示面板的抗冲击能力，从而避免柔性显示面板因应力集中而发生失效。

请一并参阅图1-图4C，其中，图1为本发明可折叠柔性显示装置一实施例的膜层结构剖面图；图2为本发明柔性显示面板一实施例的膜层结构剖面图，图3为本发明支撑板一实施例的主视结构示意图；图4A-图4C为本发明加强结构的实施例的仰视结构示意图。

如图1所示，本发明可折叠柔性显示装置，自上而下依次包括：一盖窗(CoverWindow)11、一柔性显示面板(Panel)12、一背板(Back Plate)13、一支撑板(Set-Frame)14以及一后盖(Back Cover)15。

所述柔性显示面板12包括一折叠区121和其它区域(即非折叠区)。所述柔性显示面板12用于显示图像。

如图2所示，本发明柔性显示面板一实施例的膜层结构剖面图，所述柔性显示面板12可包括采用聚酰亚胺(PI)制备的一衬底基板201，依次层叠设置在所述衬底基板201上的一阵列(ARRAY)层202、一偏光片(POL)203、一PET塑料层204、以及一可挠性塑胶膜(Colorless Polyimide，简称CPI)层205；各膜层之间采用光学胶(OCA)210粘接；所述可挠性塑胶膜层205上还设有一硬质涂层(HC)206。所述衬底基板201下方通过所述光学胶210粘接所述背板13。根据本发明的柔性显示面板不限于上述实施方式，可广泛应用包括薄膜晶体管阵列和有机发光阵列的可折叠显示装置。

请再次参阅图1，所述背板13通过一粘合层19粘接于所述柔性显示面板12的下表面，所述背板13包括与所述折叠区121相对应的一第一柔性区131。所述第一柔性区131可由可折叠的柔性材料形成，从而可在所述第一柔性区131实现折叠。所述背板13的其余区域可包括具有比所述第一柔性区131刚性高(例如，预定刚度)的硬性区，柔性区与硬性区可由具有不同硬度的相同种类的材料一体地形成，但是本发明不限于此。所述背板13具有较小的厚度以被折叠，所述背板13可以对所述柔性显示面板12起一定支撑作用(例如，预定支撑力)。所述粘合层19所采用的材料可以为光学胶。

所述盖窗11通过一粘合层19粘接于所述柔性显示面板12的上表面，所述盖窗11覆盖所述柔性显示面板12的上表面，并包括与所述折叠区121相对应的第二柔性区111。所述第二柔性区111可由可折叠的柔性材料形成，从而可在所述第二柔性区111实现折叠。所述盖窗11的其余区域可包括具有比所述第二柔性区111刚性高(例如，预定刚度)的硬性区，柔性区与硬性区可由具有不同硬度的相同种类的材料一体地形成，但是本发明不限于此。所述盖窗11具有较小的厚度以被折叠，所述盖窗11可以具有与所述柔性显示面板12相同的长度，或具有比所述柔性显示面板12更大的长度。所述粘合层19所采用的材料可以为光学胶。

所述支撑板14配置成接收并支撑所述柔性显示面板12和所述背板13，所述支撑板14包括与所述折叠区121相对应的折叠部141，所述支撑板14被所述折叠部141分成两个子支撑板142，所述子支撑板142的下表面具有多个加强结构143。所述支撑板14可具有一突出于支撑板主体部分的中框(Mid-Frame)，以容纳所述柔性显示面板12和所述背板13；支撑板主体部分可以为所述柔性显示面板12和所述背板13提供一定的固定及支撑作用(例如，预定固定及支撑力)。所述两个子支撑板142可绕所述折叠部141旋转，从而是可折叠的。

进一步的实施例中，所述支撑板14的材料可以为金属材料(铝合金、不锈钢等)，或硬质塑料，以提供固定力以及支撑力。

可选地，所述加强结构143的材料可以与所述支撑板14的材料相同，即，所述加强结构143的材料也可以为金属材料(铝合金、不锈钢等)，或硬质塑料。采用相同材料的所述加强结构143与相应的子支撑板142可以为一体成型结构。在柔性显示装置受冲击时，该一体成型结构可尽量支撑住所述柔性显示面板12，减缓其下沉量，从而可有效缓解所述柔性显示面板12出现的较大应力集中现象，提升其抗冲击能力。所述加强结构143的制作方式包括但不限于CNC(Computerized Numerical Control，计算机数控技术)加工、3D打印等。

可选地，所述加强结构143的材料也可以与所述支撑板14的材料不相同，例如所述加强结构143采用具有缓冲性的材料制成，例如橡胶(Rubber)、泡棉(Foam)等，可有效吸收冲击能量，确保整个柔性显示装置的抗冲击能力。采用不同材料的所述加强结构143与相应的子支撑板142可以通过粘接等方式接合在一起，例如所述加强结构143可以通过一粘合层粘接于所述子支撑板142的下表面。所述粘合层可以为光学胶。

所述后盖15设于所述支撑板14的下方，并与所述支撑板14之间具有一间隙(Gap)16，所述后盖15包括与所述折叠区121相对应的一插接部151，所述后盖15被所述插接部151分成左右两个部分，从而可在所述插接部151实现折叠。其中，所述间隙16的高度大于所述加强结构143的高度，即包括所述加强结构143的所述支撑板14下方不与所述后盖15相接触。所述支撑板14可以进一步配置成接收所述后盖15。因此，在根据本发明的可折叠显示装置中，所述盖窗11、柔性显示面板12、背板13、支撑板14以及后盖15都是可折叠的。所述后盖15可以被固定以包围所述支撑板14。所述后盖15为本发明可折叠柔性显示装置提供足够的强度(例如，预定强度)，以防止或减小可能的变形。

进一步的实施例中，所述间隙16内可以填充有具有缓冲性的材料，例如橡胶、泡棉等，可进一步吸收冲击能量，确保整个柔性显示装置的抗冲击能力。所述间隙16的高度通常小0.3mm。

如图3所示，所述加强结构143的长度L1可以为所述支撑板14的总长度(或所述柔性显示面板12的总长度)的1/3-1/15；所述加强结构143的高度H1小于或等于0.5mm，且，所述间隙16的高度大于所述加强结构143的高度；相邻加强结构143之间的间距D1为所述加强结构143的长度L1的1/2-5倍。为了保证整机厚度，所述支撑板14的总高度H0一般不高于1.5mm，所述加强结构143的高度H1一般不高于0.3mm。所述加强结构143的尺寸、分布等可结合实际显示面板大小进行优化。

所述加强结构143的形状包括但不限于矩形、三角形、梯形、圆形等，或其组合。可根据对提升抗冲击性能的要求，设计采用不同的结构。图4A示意出了圆形的加强结构，图4B示意出了矩形的加强结构，图4C示意出了圆形和矩形组合成的混合型的加强结构。

本发明可折叠柔性显示装置通过在支撑板下表面设计加强结构，在柔性显示装置正面受外界冲击力作用时，加强结构能够支撑住柔性显示面板的下沉，使之位移量降低，而不至于与支撑板下方的后盖接触，可明显改善柔性显示面板的受力状况，提升柔性显示面板的抗冲击能力，从而避免柔性显示面板因应力集中而发生失效。

请一并参阅图5，图6A-图6B，其中，图5为本发明可折叠柔性显示装置一实施例的结构示意图，图6A为本发明柔性显示面板展开状态的俯视示意图，图6B为本发明柔性显示面板折叠状态的侧视示意图。

如图5所示，所述可折叠柔性显示装置包括一柔性显示模组51、一支撑板14以及一后盖15。所述柔性显示模组51包括如图1所示的盖窗11、柔性显示面板12以及背板13，其结构设置可参考前述，此处不再赘述。

请同时参照图1和图5所示，所述支撑板14配置成接收并支撑所述柔性显示模组51，所述支撑板14包括与所述柔性显示面板12的所述折叠区121(示于图1中)相对应的所述折叠部141，所述支撑板14被所述折叠部141分成两个子支撑板142，所述子支撑板142的下表面具有多个加强结构143(示于图1中)。所述的两个子支撑板142可绕所述折叠部141旋转，从而是可折叠的。所述子支撑板142具有一突出的中框501，以容纳所述柔性显示模组51；以及具有可以为所述柔性显示模组51提供一定的固定及支撑作用(例如，预定固定及支撑力)的一支撑板主体部分502。所述加强结构143的材料结构及其设置方式可参考前述，此处不再赘述。所述中框501包围所述支撑板主体部分502。

所述折叠部141包括：一铰链部(Hinge)541和两个弹性滑块(Spring-Slider)542。所述铰链部541形成在所述支撑板14的与所述折叠区121相对应的区域中；所述弹性滑块542也形成在所述支撑板14的与所述折叠区121相对应的区域中，每一弹性滑块542的两端均分别于与其中一子支撑板143以及所述铰链部541相接，并可向相反方向滑动后绕所述铰链部541旋转，从而是可折叠的。即在对应折叠区121，所述柔性显示模组51与所述支撑板14不贴合，所述柔性显示模组51呈自由状态，所述铰链部541转动时带动两个弹性滑块542分别向左右滑动，将两个子支撑板142分离，进而可以实现折叠。

请同时参照图1和图5所示，所述后盖15设于所述支撑板14的下方，并与所述支撑板14之间具有一间隙16(示于图1中)，所述后盖15包括与所述折叠区121相对应的所述插接部151，所述后盖15被所述插接部151分成两个子后盖551，从而可在所述插接部151实现折叠。两个子后盖551通过所述插接部151插接组合成一体；并在折叠时，通过所述插接部151的分离而分离成两部分，以实现折叠。因此，在根据本发明的可折叠显示装置中，所述柔性显示模组51、支撑板14以及后盖15都是可折叠的。

其中，所述间隙16的高度大于所述加强结构143的高度，即包括所述加强结构143的所述支撑板14下方不与所述后盖15相接触。所述支撑板14可以进一步配置成接收所述后盖15。所述后盖15可以被固定以包围所述支撑板14。所述后盖15为本发明可折叠柔性显示装置提供足够的强度(例如，预定强度)，以防止或减小可能的变形。进一步的实施例中，所述间隙16内可以填充有具有缓冲性的材料，例如橡胶、泡棉等，可进一步吸收冲击能量，确保整个柔性显示装置的抗冲击能力。所述间隙16的高度通常小0.3mm。

如图6A-图6B所示，假设所述柔性显示面板12的总长度为L，其包含一个长度(或弧长)为L0的折叠区121，其弯折半径为R(目前技术开发主要集中在3mm或5mm)。当所述柔性显示面板12由如图6A所示的展平状态折叠成如图6B所示的折叠状态后，所述柔性显示面板12两侧长度改变量为L0-2R＝πR/2-2R。由于所述铰链部541转动时带动两个弹性滑块542分别向左右滑动，可以补偿半圆-展平两种状态的长度差值πR/2-2R，使折叠区的所述柔性显示面板12不会受到拉扯力。

请参阅图7A-图7B，本发明落球仿真实验示意图。其中，图7A左侧图为采用现有的不具有加强结构的支撑板711的柔性显示模组712；图7A右侧图为采用本发明具有加强结构的支撑板14的柔性显示模组51。将相应的柔性显示模组和支撑板放置在一实验治具701上，一小球702分别从不同高度落下以进行落球(Ball Drop)仿真实验；实验区的支撑板与所述实验治具701之间有一间隙703，模拟支撑板与后盖之间的间隙；非实验区的支撑板与所述实验治具701之间设有一橡胶层704以进行缓冲。所述小球702直径可以为20mm，重量为32.88g，从距离柔性显示模组上表面2cm处落下，以进行实验。

图7B中，横轴为应变ε，纵轴为应力σ(单位KPa)。由图7B可以看出，有加强结构的支撑板上的柔性显示模组在受到落球冲击时，对最大瞬时应力的缓解程度明显较好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可折叠柔性显示装置，其特征在于，包括：

一柔性显示面板，包括一折叠区；

一背板，通过一粘合层粘接于所述柔性显示面板的下表面，所述背板包括与所述折叠区相对应的一第一柔性区；以及

一支撑板，所述支撑板配置成接收并支撑所述柔性显示面板和所述背板，所述支撑板包括与所述折叠区相对应的一折叠部，所述支撑板被所述折叠部分成两个子支撑板，所述子支撑板的下表面具有多个加强结构。

2.如权利要求1所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述加强结构的形状为矩形、三角形、梯形、圆形的至少其中之一。

3.如权利要求1所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述加强结构的长度为所述柔性显示面板总长度的1/3-1/15，所述加强结构的高度小于或等于0.5mm，相邻加强结构之间的间距为所述加强结构的长度的1/2-5倍。

4.如权利要求1所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述加强结构的材料与所述支撑板的材料相同，为金属材料或硬质塑料。

5.如权利要求4所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述加强结构与相应的子支撑板为一体成型结构。

6.如权利要求1所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述加强结构采用具有缓冲性的材料制成，并通过一粘合层粘接于所述子支撑板的下表面。

7.如权利要求1所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述折叠部包括：

一铰链部，形成在所述支撑板的与所述折叠区相对应的区域中；

两个弹性滑块，形成在所述支撑板的与所述折叠区相对应的区域中，每一弹性滑块的两端分别与其中一所述子支撑板以及所述铰链部相接，并可向相反方向滑动后绕所述铰链部旋转。

8.如权利要求1所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述可折叠柔性显示装置还包括：一盖窗，通过一粘合层粘接于所述柔性显示面板的上表面，所述盖窗覆盖所述柔性显示面板的上表面，并包括与所述折叠区相对应的一第二柔性区；以及

一后盖，设于所述支撑板的下方，并与所述支撑板之间具有一间隙，所述后盖包括与所述折叠区相对应的一插接部，所述后盖被所述插接部分成两个部分，其中，所述间隙的高度大于所述加强结构的高度。

9.如权利要求8所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述间隙内填充有具有缓冲性的材料。

10.如权利要求1所述的可折叠柔性显示装置，其特征在于，所述粘合层所采用的材料为光学胶。