CN111583806A

CN111583806A - 一种led柔性显示屏

Info

Publication number: CN111583806A
Application number: CN202010521915.2A
Authority: CN
Inventors: 揭强
Original assignee: Shenzhen Meiyad Optoelectronics Co ltd
Current assignee: Shenzhen Meiyad Optoelectronics Co ltd
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2020-08-25

Abstract

本发明提供了一种超薄LED柔性显示屏，包括显示模块和驱动控制装置，所述显示模块与所述驱动控制装置之间通过数据线连接。所述显示模块自下至上依次包括支撑层、第一吸能层、驱动连接层、第二吸能层、LED阵列层、薄膜封装层、第三吸能层、光偏振层、第四吸能层以及面板保护层。通过设置吸能层使得各层之间具有高弹、高延展的吸能层，在柔性显示屏根据使用者的需要形状发生改变时，在柔性显示屏的各功能层上集聚的应力得以借助于吸能层进行有效的释放，从而保证柔性显示屏的正常工作。

Description

一种LED柔性显示屏

【技术领域】

本申请涉及LED显示设备技术领域，尤其涉及一种LED柔性显示屏。

【背景技术】

通常，作为显示设备的示例，通常包括有有机发光二极管LED显示器，液体液晶显示器LCD和等离子显示面板PDP。其中，有机发光二极管显示器包括基板和有机发光体元件。

近年来，可卷曲的有机发光体二极管显示器的应用越来越广泛，它是一种可卷曲的显示屏(以下简称柔性显示屏)，包括使用了柔显示性基板，但是，可卷曲有机发光二极管显示屏容易收到来自外部的影响，例如挤压、撞击、摩擦等等，非常容易损坏，这也对柔性显示基板提出了更高的要求。柔性显示基板作为显示技术的基本器件，它不仅起着支撑、导电的作用，而且保护内部的电子器件不受水汽及氧气的侵蚀，因此起着重要作用。

传统的显示基板包括玻璃基板、金属箔基板及聚合物基板。玻璃基板的热性能及阻隔性虽较为优异，但机械性能较差，不适用于柔性显示；金属箔基板虽然可弯曲，但表面粗糙度较大，进行机械弯曲时会造成电子器件的脱落；聚合物基板具有较好的柔性，但相比于玻璃基板及金属箔基板，存在热稳定性较差的问题，在进行低温多晶硅LTPS制作时，工艺温度高达 300-500℃，对聚合物基板的耐热性提出了更高的要求。

【发明内容】

本申请提供了一种LED柔性显示屏，通过设置吸能层使得各层之间具有高弹、高延展的吸能层，在柔性显示屏根据使用者的需要形状发生改变时，在柔性显示屏的各功能层上集聚的应力得以借助于吸能层进行有效的释放，从而不会传递到其他功能层上，即使实在较小的弯折半径的情况下也能保证柔性显示屏的正常工作。

一种超薄LED柔性显示屏，所述超薄LED柔性显示屏包括显示模块和驱动控制装置，所述显示模块与所述驱动控制装置之间通过数据线连接；

所述显示模块自下至上依次包括支撑层、第一吸能层、驱动连接层、第二吸能层、LED阵列层、薄膜封装层、第三吸能层、光偏振层、第四吸能层以及面板保护层，其中所述第三吸能层和第四吸能层采用聚碳酸酯材料制成，所述第一吸能层、第二吸能层采用聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶制成，并且在聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶材料中间嵌入了一层 NiFe薄膜用于磁阻隔，所述NiFe薄膜的厚度为12nm；

所述支撑层采用的复合层结构，包括再生纤维基层以及PET薄膜层，其中，所述再生纤维基层通过GLF-30AB型双面胶与PET薄膜层直接贴附，并且所述再生纤维基层可更换；

所述第一吸能层厚度为120μm，所述第二吸能层的厚度为80μm，所述第三吸能层的厚度为15μm，所述第四吸能层的厚度为10μm；

所述LED阵列层包括若干由多个LED灯连接而成LED灯串，每一个LED 灯均内置有控制LED灯发光的驱动电路；

所述驱动控制装置包括接收单元、处理器单元、解码单元、驱动单元、同步单元以及接口单元；

接收单元，与处理器单元相连接，用于接收图片或视频数据信息，并将所述接收图片或视频数据信息发送给处理器单元；

解码单元，设置在处理器单元和驱动单元之间，分别与处理器单元和驱动单元连接，接收所述处理器单元发送的图片或视频数据信息，并根据所述处理器单元的指令进行解码操作，并将解码操作后的图片或视频数据信息传输至所述驱动单元；

驱动单元，设置在解码单元和接口单元之间，所述驱动单元包括多个驱动子模块，各个LED灯串通过位于该驱动连接层的驱动连接通道与驱动控制装置中的接口单元相连接，每一个驱动连接通道分别与一个LED灯串相对应；

同步单元,与解码器相连接，不同的显示模块和驱动控制装置通过同步单元相互连接。

进一步的，所述驱动控制装置通过双面胶固定在所述显示模块的支撑层中所述再生纤维基层的外侧。

进一步的，所述驱动子模块采用恒定电流调节器BCR421U作为主芯片，并在驱动单元的输出端设置多串变压器LLC谐振控制器UCC25710进行隔离。

进一步的，所述恒定电流调节器BCR421U提供从10mA到350mA的可调电流范围，使得驱动子模块能够适用于多种不同类型的LED灯串。

进一步的，LED灯串中的每一个LED灯均通过唯一的标签进行接入，在进行显示数据的传输时，处理器单元将要呈现的色彩信息通过接口单元发送给驱动连接层中的驱动连接通道，并根据LED灯的标签对颜色信息和标签进行重新编码调制后得到调制信号，并将所述调制信号发送到LED灯串中。

进一步的，所述LED灯采用RGB-LED灯，所述RGB-LED灯中设有驱动电路和三个发光二极管,所述驱动电路包括升压电源芯片LM2733、温度传感器 LM20、光敏二极管MCS3AS。

进一步的，所述升压电源芯片LM2733分别驱动红、绿、蓝三色LED；所述温度传感器LM20，用于检测LED的温度，保证LED正常工作；所述光敏二极管MCS3AS用于三原色电信号的转换。

进一步的，所述再生纤维基层可更换具体包括：

当需要更换所述再生纤维基层时，将所述再生纤维基层与所述PET薄膜层剥离，并采用无水乙醇将残留的双面胶去除干净，再换上新的GLF-30AB型双面胶并贴附上新的再生纤维基层。

进一步的，所述LED灯串中每个LED灯之间的间距，以及各个LED灯串之间的间距均保持一致，各个LED灯串中的每个LED灯在横向和竖向上均匀排列。

进一步的，每一个所述驱动子模块与一个所述LED灯串相对应，所述解码操作后的图片或视频数据信息被发送给不同的所述驱动子模块，所述驱动子模块将接收到的所述解码操作后的图片或视频数据信息根据灯串中各个 LED灯对应的像素点信息进行重新编码调制后得到调制信号，并将重新编码调制后的调制信号通过接口单元传输至所述驱动连接层中各驱动连接通道，由LED灯内置的驱动电路控制LED灯发光。

通过本申请实施例，可以获得如下技术效果：

1)本发明的超薄LED柔性显示屏具有轻薄、色彩鲜艳、可视角度大、功耗极低，显示效果优越等优点，通过设置吸能层使得各层之间具有高弹、高延展的吸能层，在柔性显示屏根据使用者的需要形状发生改变时，在柔性显示屏的各功能层上集聚的应力得以借助于吸能层进行有效的释放，从而不会传递到其他功能层上，即使实在较小的弯折半径的情况下也能保证柔性显示屏的正常工作；

2)当需要更换所述再生纤维基层时，只需要将所述再生纤维基层与所述 PET薄膜层剥离，并采用无水乙醇将残留的双面胶去除干净，再换上新的 GLF-30AB型双面胶并贴附上新的再生纤维基层，就能事使所述支撑层恢复到最初的使用效果，这样的翻新成本较低、且不需要借助专门的工具，实现起来非常方便；

3)通过采用恒定电流调节器BCR421U能够延长LED灯串的寿命并能够适用于多种不同类型的LED灯串，扩大了应用的范围。而且通过所述恒定电流调节器还把晶体管、二极管和电阻器单片式集成起来简化了驱动子模块的电路结构和减少元件数量，还提升了系统的可靠性。通过在驱动单元的输出端设置多串变压器LLC谐振控制器UCC25710能够在保证LED灯串正常显示的情况下在一定程度上增加走线距离。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请的LED柔性显示屏的组成结构示意图；

图2为本申请的柔性显示屏中显示模块的侧剖面组成结构示意图；

图3为显示模块中LED阵列层和驱动连接层的平面结构示意图；

图4为驱动控制装置的组成结构示意图。

附图标记说明

1支撑层、2第一吸能层、3驱动连接层、4第二吸能层、5 LED阵列层、6薄膜封装层、7第三吸能层、8光偏振层、9第四吸能层、10面板保护层、11 PET薄膜层、12再生纤维基层。

【具体实施方式】

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请的LED柔性显示屏的组成结构示意图。本发明的超薄LED 柔性显示屏包括显示模块和驱动控制装置，所述显示模块与所述驱动控制装置之间通过数据线连接。

图2为本申请提供的超薄LED柔性显示屏中显示模块的侧剖面组成结构示意图。该显示模块自下至上依次包括支撑层1、第一吸能层2、驱动连接层 3、第二吸能层4、LED阵列层5、薄膜封装层6、第三吸能层7、光偏振层8、第四吸能层9、面板保护层10，其中所述第三吸能层和第四吸能层采用聚碳酸酯材料制成。所述第一吸能层、第二吸能层采用聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶制成，并且在聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶材料中间嵌入了一层NiFe薄膜(未示出)，所述NiFe薄膜用于磁阻隔。

为了能够将LED柔性显示屏做到超薄的效果，所述驱动连接层中的电连接线路的厚度也相应的进行了控制，这也增加了电连接线路遭受外界磁干扰的可能性。为此，本发明通过在第一吸能层、第二吸能层的聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶材料中嵌入NiFe薄膜以保证在第一吸能层和第二吸能层之间的驱动连接层不受外界环境的磁干扰。为了实现LED柔性显示屏的超薄化，要求NiFe薄膜也必须很薄，同时还要保证磁阻隔效果，则要确保NiFe 薄膜的矫顽力相对较小，而各向异性磁阻效应AMR值尽可能大。通过对NiFe 层厚度分别为20nm、40nm、60nm、80nm的薄膜磁阻隔性能的测试，发现随着 NiFe层厚度增加，薄膜的电阻变化值先增大后减小，这表明NiFe薄膜的AMR 值随着随厚度的增加呈现先增大后减小的趋势。在此基础上，对20nm厚度的 NiFe薄膜进行了AMR效应测试，分别选取了厚度为8nm、10nm、12nm、14nm 的NiFe薄膜进行AMR效应测试，测试结果具体为：当NiFe薄膜厚度为8nm 时，AMR系数为0.642％，磁场灵敏度为14.3*10^-6/(A·m^-1)；当NiFe薄膜厚度为10nm时，AMR系数为0.963％，磁场灵敏度为26.7*10^-6/(A·m^-1)；当 NiFe薄膜厚度为12nm时，AMR系数为1.058％，磁场灵敏度为16.1*10^-6/(A·m^-1)；当NiFe薄膜厚度为14nm时，AMR系数为0.915％，磁场灵敏度为18.1*10^-6/ (A·m^-1)。通过上述测试可以确定，NiFe薄膜的AMR系数随着NiFe薄膜厚度的不断增加呈现出先升高而后降低的变化规律，当NiFe薄膜厚度为12nm时,具有相对较好的AMR性能。因此，在第一吸能层、第二吸能层的聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶材料中嵌入NiFe薄膜的厚度为12nm。

在显示模块中所述支撑层起着支撑和保护作用，防止内部的电子器件不会受到水汽、氧气和腐蚀性物质的侵蚀。传统材质的支撑层包括玻璃支撑层、金属箔支撑层及聚合物支撑层。玻璃支撑层的热性能及阻隔性虽较为优异，但机械性能较差，不适用于柔性显示；金属箔支撑层虽然可弯曲，但表面粗糙度较大，进行机械弯曲时会造成元器件的脱落；聚合物支撑层具有较好的柔性，但相比于玻璃支撑层及金属箔支撑层，存在热稳定性较差的问题。

本发明的所述支撑层采用的复合层结构，包括再生纤维基层12以及PET 薄膜层11。所述PET薄膜是一种高分子聚合物材料，在生产过程中，会加入纳米级的添加剂，一方面可以提高材料的力学性能，另一方面可以降低无定形聚合物的自由体积，阻止空气中水汽、氧气的进一步扩散。其中，所述再生纤维基层通过GLF-30AB型双面胶与PET薄膜层直接贴附，并且所述再生纤维基层可更换。当需要更换所述再生纤维基层时，只需要将所述再生纤维基层与所述PET薄膜层剥离，并采用无水乙醇将残留的双面胶去除干净，再换上新的GLF-30AB型双面胶并贴附上新的再生纤维基层，就能事使所述支撑层恢复到最初的使用效果，这样的翻新成本较低、且不需要借助专门的工具，实现起来非常方便。

在本发明的显示模块中,通过设置缓冲层使得各层之间具有高弹、高延展的吸能层，在柔性显示屏根据使用者的需要形状发生改变时，在柔性显示屏的各功能层上集聚的应力得以借助于缓冲层进行有效的释放，从而不会传递到其他功能层上，即使实在较小的弯折半径的情况下也能保证柔性显示屏的正常工作。与此同时，为了能够竟可能的减小LED柔性显示屏的厚度，使得本发明的LED柔性显示屏能够应用于许多超薄的场景中。通过对显示模块在弯曲半径为5mm时进行性能测试，测试结果表明实施显示模块在设置缓冲层前，即各层之间不设置缓冲层，在弯折半径为5mm时，显示模块在弯折3 千次左右后即出现分屏现象，而在设置缓冲层后，在弯折半径为5mm时，显示模块在弯折10万次以上，显示模块仍然显示正常，这也表明通过设置缓冲层能有效降低显示模块的弯折应力。结合实验测试结果，对第一至第四吸能层的厚度进行了限定，其中第一吸能层厚度为120μm，第二吸能层的厚度为80μm，第三吸能层的厚度为15μm，第四吸能层的厚度为10μm。

图3为显示模块中LED阵列层和驱动连接层的平面结构示意图。该图中的上侧为LED阵列层的平面结构示意图，所述LED阵列层包括若干由多个LED 灯连接而成LED灯串，每一个LED灯均内置有控制LED灯发光的驱动电路。

为了方便更换、检测以及满足散热的需要，显示模块的驱动控制装置与显示模块分立设置，除了图1所示的连接方式外，驱动控制装置也可通过双面胶固定在所述显示模块的支撑层中所述再生纤维基层的外侧。

图4为驱动控制装置的组成结构示意图。所述驱动控制装置包括接收单元、处理器单元、解码单元、驱动单元、同步单元以及接口单元。

驱动单元，设置在解码单元和接口单元之间，所述驱动单元包括多个驱动子模块，所述驱动子模块采用恒定电流调节器BCR421U作为主芯片，并在驱动单元的输出端设置多串变压器LLC谐振控制器UCC25710进行隔离，每一个所述驱动子模块与一个所述LED灯串相对应，所述解码操作后的图片或视频数据信息被发送给不同的所述驱动子模块，所述驱动子模块将接收到的所述解码操作后的图片或视频数据信息根据灯串中各个LED灯对应的像素点信息进行重新编码调制后得到调制信号，并将重新编码调制后的调制信号通过接口单元传输至所述驱动连接层中各驱动连接通道，由LED灯内置的所述驱动电路来控制LED灯发光。

所述恒定电流调节器BCR421U使得经优化的LED电流能够基于一致的亮度而进行设定，并延长LED灯串的寿命。所述恒定电流调节器提供从10mA到 350mA的可调电流范围，使得驱动子模块能够适用于多种不同类型的LED灯串，扩大了应用的范围。而且通过所述恒定电流调节器还把晶体管、二极管和电阻器单片式集成起来简化了驱动子模块的电路结构和减少元件数量，还提升了系统的可靠性。柔性LED通常需要有很长的走线距离去适应灵活的应用需求,大大限制了柔性LED的应用，通过在驱动单元的输出端设置多串变压器LLC 谐振控制器UCC25710能够在保证LED灯串正常显示的情况下在一定程度上增加走线距离。

图3的下侧为驱动连接层中各驱动连接通道的平面结构示意图，各个LED 灯串通过位于该驱动连接层的与驱动控制装置中的接口单元相连接，每一个驱动连接通道分别与一个LED灯串相对应，LED灯串中的每一个LED灯均可通过唯一的标签进行接入。在进行显示数据的传输时，处理器单元将要呈现的色彩信息通过接口单元发送给驱动连接层中的驱动连接通道，并根据LED灯的标签对颜色信息和标签进行重新编码调制后得到调制信号，并将所述调制信号发送到LED灯串中，LED灯串中不同LED灯的驱动电路根据驱动连接通道发送的信息进行相应的控制。

本发明中的LED灯采用RGB-LED灯。RGB-LED灯中设有驱动电路和三个发光二极管，三个发光二极管分别能够发出255阶亮度的三原色光，即红光(R)、绿光(G)和蓝光(B)，所述驱动电路包括升压电源芯片LM2733、温度传感器LM20、光敏二极管MCS3AS，所述升压电源芯片LM2733分别驱动红、绿、蓝三色LED，所述温度传感器LM20，用于检测LED的温度，保证LED正常工作；所述光敏二极管MCS3AS用于三原色电信号的转换。

驱动控制装置中的所述同步单元与解码器相连接，不同的显示模块和驱动控制装置通过同步单元相互连接，同步单元适用于控制多个显示模块的同步显示或分屏显示的场合。

在本发明中，如图2所示，LED灯串中每个LED灯之间的间距，以及各个 LED灯串之间的间距均保持一致。各个LED灯串中的每个LED灯在横向和竖向上均匀排列，共同形成了一个完整的显示屏幕。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述超薄LED柔性显示屏包括显示模块和驱动控制装置，所述显示模块与所述驱动控制装置之间通过数据线连接；

所述显示模块自下至上依次包括支撑层、第一吸能层、驱动连接层、第二吸能层、LED阵列层、薄膜封装层、第三吸能层、光偏振层、第四吸能层以及面板保护层，其中所述第三吸能层和第四吸能层采用聚碳酸酯材料制成，所述第一吸能层、第二吸能层采用聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶制成，并且在聚二甲基硅氧烷或者甲基乙烯基硅橡胶材料中间嵌入了一层NiFe薄膜用于磁阻隔，所述NiFe薄膜的厚度为12nm；

所述LED阵列层包括若干由多个LED灯连接而成LED灯串，每一个LED灯均内置有控制LED灯发光的驱动电路；

2.根据权利要求1所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述驱动控制装置通过双面胶固定在所述显示模块的支撑层中所述再生纤维基层的外侧。

3.根据权利要求1或2之一所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述驱动子模块采用恒定电流调节器BCR421U作为主芯片，并在驱动单元的输出端设置多串变压器LLC谐振控制器UCC25710进行隔离。

4.根据权利要求1至3之一所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述恒定电流调节器BCR421U提供从10mA到350mA的可调电流范围，使得驱动子模块能够适用于多种不同类型的LED灯串。

5.根据权利要求1至4之一所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，LED灯串中的每一个LED灯均通过唯一的标签进行接入，在进行显示数据的传输时，处理器单元将要呈现的色彩信息通过接口单元发送给驱动连接层中的驱动连接通道，并根据LED灯的标签对颜色信息和标签进行重新编码调制后得到调制信号，并将所述调制信号发送到LED灯串中。

6.根据权利要求1所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述LED灯采用RGB-LED灯，所述RGB-LED灯中设有驱动电路和三个发光二极管,所述驱动电路包括升压电源芯片LM2733、温度传感器LM20、光敏二极管MCS3AS。

7.根据权利要求6所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述升压电源芯片LM2733分别驱动红、绿、蓝三色LED；所述温度传感器LM20，用于检测LED的温度，保证LED正常工作；所述光敏二极管MCS3AS用于三原色电信号的转换。

8.根据权利要求1所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述再生纤维基层可更换具体包括：

9.根据权利要求1所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，所述LED灯串中每个LED灯之间的间距，以及各个LED灯串之间的间距均保持一致，各个LED灯串中的每个LED灯在横向和竖向上均匀排列。

10.根据权利要求3所述的超薄LED柔性显示屏，其特征在于，每一个所述驱动子模块与一个所述LED灯串相对应，所述解码操作后的图片或视频数据信息被发送给不同的所述驱动子模块，所述驱动子模块将接收到的所述解码操作后的图片或视频数据信息根据灯串中各个LED灯对应的像素点信息进行重新编码调制后得到调制信号，并将重新编码调制后的调制信号通过接口单元传输至所述驱动连接层中各驱动连接通道，由LED灯内置的驱动电路控制LED灯发光。