CN111882992A - 一种柔性显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开一种柔性显示装置。该柔性显示装置的一具体实施方式包括：柔性显示模组，形状记忆合金及第一控制器，形状记忆合金贴合固定于柔性显示模组，第一控制器用于控制形状记忆合金发生形变，以带动柔性显示模组发生形变。该实施方式利用形状记忆合金的形状记忆特性带动柔性显示模组的形状变化，从而实现柔性显示模组可卷曲、折叠的效果。

Description

一种柔性显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域。更具体地，涉及一种柔性显示装置。

背景技术

随着显示行业及办公、娱乐数字化发展，可携带式大尺寸显示设备的需求越来越明显。由于可折叠显示设备具有减小设备的拿取和放置空间，在保证设备功用的同时明显提高方便度的特性，因而曲面显示以及可折叠显示设备成为了当前热门的研究方向。

发明内容

本申请的目的在于提供一种柔性显示装置，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本申请采用下述技术方案：

本申请提供了一种柔性显示装置，包括柔性显示模组、形状记忆合金及第一控制器，所述形状记忆合金贴合固定于所述柔性显示模组，所述第一控制器用于控制所述形状记忆合金发生形变，以带动所述柔性显示模组发生形变。

本申请提供的柔性显示装置中，形状记忆合金具有形状记忆功能特性，可带动柔性显示模组发生形变，该装置驱动方式简单，有效降低了显示模组的占用空间及生产成本。

在一种可能的实现方式中，所述第一控制器，用于控制所述形状记忆合金发生形变包括：向所述形状记忆合金输出驱动电流，以使得所述形状记忆合金产生焦耳热而发生形变。

此实现方式，通过控制器控制形状记忆合金的形状变化，可实现柔性显示模组自定义速度驱动和/或柔性显示模组自适应驱动。

在一种可能的实现方式中，柔性显示装置还包括第二控制器和散热机构，所述第二控制器用于控制所述散热机构对所述形状记忆合金进行散热，以使得所述形状记忆合金发生逆形变，从而带动所述柔性显示模组发生逆形变。

此实现方式提出的散热机构可以大幅度提升已经发生形变的形状记忆合金恢复到发生形变之前的状态的速度，从而缩短显示模组恢复到发生形变之前的状态的时间，具有结构简单，操作便捷等优势。

在一种可能的实现方式中，所述散热机构为半导体冷却片，所述半导体冷却片贴合固定于所述形状记忆合金。

此实现方式中采用的半导体冷却片具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节，可实现高精度的温度控制。

在一种可能的实现方式中，所述半导体冷却片与所述形状记忆合金通过导热胶粘接实现贴合固定。

此实现方式通过胶粘剂将半导体冷却片与形状记忆合金贴合固定，实现方式简单，由于胶粘剂具有粘接牢固、耐温、低污染、粘接无破坏以及轻质等优点，所以适合应用于电子设备中的部件粘接中。

在一种可能的实现方式中，所述柔性显示模组包括显示区和围绕所述显示区的黑色矩阵区，所述形状记忆合金贴合固定于所述黑色矩阵区且围绕所述显示区。

此实现方式中，将形变记忆合金装配在黑色矩阵区，不会影响柔性显示模组的厚度，保证了柔性显示模组的轻便性。

在一种可能的实现方式中，所述形状记忆合金贴合固定于所述柔性显示模组的背光侧，所述形状记忆合金与所述柔性显示模组在所述柔性显示模组的出光方向上投影重合。

此实现方式中，将形状记忆合金贴合在柔性显示模组的背光侧，可提升设计的便利性和形变的精确性。

在一种可能的实现方式中，所述第一控制器用于控制所述形状记忆合金发生形变，以带动所述柔性显示模组发生形变包括：控制所述形状记忆合金发生弯曲或折叠形变，以带动所述柔性显示模组发生弯曲或折叠形变。

此实现方式中，根据配置的形状记忆合金中合金的比例或成分不同实现形状记忆合金产生不同的弯曲角度和折叠角度，从而使得柔性显示模组具有多弯曲角度与折叠角度。

在一种可能的实现方式中，所述第一控制器设置于所述柔性显示模组的柔性电路板上，通过柔性连接线连接所述形状记忆合金。

此实现方式中，采用柔性连接线实现控制器与形状记忆合金的电信连接，可保证形状记忆合金在形变过程中的稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述形状记忆合金与所述柔性显示模组通过粘接实现贴合固定。

此实现方式提出的粘接方式，有效降低显示模组的结构复杂性，减少显示模组的空间体积。

本申请的有益效果如下：

本申请所述的技术方案，利用形状记忆合金的形状记忆功能带动柔性显示模组的形状变化，从而实现柔性显示模组可卷曲、折叠的效果，操作便捷、结构简单，并且在实现可卷曲、折叠的基础上有效降低了折叠显示模组的结构复杂性，减少了显示模组的空间体积。

附图说明

下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1中，1-a示出本申请的一个实施例提出的显示装置未发生形变时的示意图，1-b示出该实施例提出的显示装置发生形变后的示意图。

图2中，2-a示出本申请的一个实施例提出的显示装置发生弯曲形变的示意图，2-b示出该实施例提出的显示装置发生折叠形变的示意图。

图3中，3-a示出本申请的一个实施例提出的未发生形变的形状记忆合金示意图，3-b示出该实施例提出的形变后的形状记忆合金示意图。

图4示出本申请的一个实施例提出的显示装置从折叠状态到平面状态再到折叠状态的示意图。

图5中，5-a示出本申请的一个实施例提出的带有胶层的显示装置未发生形变时的示意图，5-a示出该实施例提出带有胶层的显示装置形变后的示意图。

图6示出本申请的一个实施例提出的显示装置的结构示意图。

附图标记，1、形状记忆合金；2、柔性显示模组；3、记忆合金控制器；4、胶层；5、黑色矩阵区；21、显示区。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请，下面结合实施例和附图对本申请做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本申请的保护范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

从目前已公开的折叠屏技术来看，为了实现显示设备可折叠的效果，通常采用的方法是通过在需要折叠的区域设计铰链、转轴或者其他等效于关节结构的机械装置。这一类电子设备采用铰链式结构来实现可折叠的问题在于，由于受到铰链、转轴或其他关节结构的尺寸限制，导致折叠区域的弯折半径太大，因此必须显著增加可折叠手机的厚度，有些可折叠手机的厚度达到甚至超过目前常规手机厚度的两倍，这与电子设备超薄化的发展趋势相背。

铰链等机械装置只能实现个别特定区域的可折叠效果，而当前的OLED(OrganicLight-Emitting Diode有机发光二极管)屏幕或其他柔性屏幕技术追求的显然不仅仅是实现个别特定区域的有限折叠，而是期望能实现如折叠柔性的纸张材料那样的自由折叠和弯曲，而通过单纯增加铰链等机械装置的数量来匹配OLED屏幕或其他柔性屏幕技术显然是不切实际的。因此，必须寻找能与OLED屏幕或其他柔性屏幕技术相匹配的方案来实现显示设备的自由折叠和弯曲。

因此，发明人提出了本申请，本申请的一个实施例提供了一种柔性显示装置，如图1所示，该柔性显示装置包括形状记忆合金1、柔性显示模组2以及记忆合金控制器3，其中形状记忆合金1贴合固定于柔性显示模组2，记忆合金控制器3用于控制形状记忆合金1发生形变，以带动柔性显示模组2发生形变。

在一个具体示例中，形状记忆合金1在记忆合金控制器3的控制下发生形变，由于柔性显示模组2与形状记忆合金1贴合在一起，因此，在形状记忆合金1发生形变时，将带动柔性显示模组3发生形变，例如，从图(1-a)示例的初始状态到图(1-b)示例的形变状态。

本实施例提供的柔性显示装置中的形状记忆合金1(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)的由两种以上金属元素所构成的材料。其中，形状记忆合金1的形状记忆效应源于热弹性马氏体相变，这种马氏体一旦形成，就会随着温度下降而继续生长，如果温度上升它又会减少，以完全相反的过程消失。两项自由能之差作为相变驱动力。两项自由能相等的温度T0称为平衡温度。只有当温度低于平衡温度T0时才会产生马氏体相变；反之，只有当温度高于平衡温度T0时才会发生逆相变。因此，形状记忆合金在受热后会收缩，在记忆合金形变范围内，受热强度越大形变量越大，受热强度与形变量正相关。

至今为止发现的记忆合金体系包括：Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。实际应用中，可以通过选择不同的记忆合金体系的相互组合、改变相同同体系金属成分的比例或者两者方式结合来实现控制形状合金达到不同的变形程度。

如图2所示，在一些实施例中，记忆合金控制器3用于控制形状记忆合金1发生形变，以带动柔性显示模组2发生形变包括：控制形状记忆合金1发生弯曲或折叠形变，以带动所述柔性显示模组2发生弯曲或折叠形变。例如，图(2-a)中示出显示装置发生弯曲形变的情况，图(2-b)中示出显示装置发生折叠形变的情况。

在一个具体示例中，以记忆合金控制器3控制形状记忆合金1发生弯曲形变为例，如图3所示，本示例将形状记忆合金1划分为多个区域，对应的在区域11选用Au-Cd合金制作而成、区域12选用Ag-Cd合金制作而成、区域13选用Cu-Zn合金制作而成、区域14选用U-Nb合金制作而成、……通过不同区域选用不同记忆合金组合制成整个形状记忆合金1，当记忆合金控制器3驱动形状记忆合金1时，各区域分别发生对应角度的形变，使得形状记忆合金从图(3-a)状态形变为图(3-b)状态，形状记忆合金1带动柔性显示模组2发生相同程度的弯曲。

也可以改变各区域的金属成分比例来实现不同区域的不同形变角度。例如，整个形状记忆合金1均采用Au-Cd组成，但是在区域11金属Au与Cd的比例为x₁、区域12金属Au与Cd的比例为x₂、区域13金属Au与Cd的比例为x₃、区域14金属Au与Cd的比例为x₄、……通过不同区域金属成分比例组合制成整个形状记忆合金1，当记忆合金控制器3驱动形状记忆合金1时，各区域分别发生对应角度的形变，使得形状记忆合金1从图(3-a)状态形变为图(3-b)状态，形状记忆合金1带动柔性显示模组2发生相同程度的弯曲。

此外，也可以是通过上述两种方式的组合来实现。例如区域11选用金属Au与Cd的比例为x₁的记忆合金、区域12选用金属Au与Cd比例为x₂的记忆合金、区域13选用金属A与Cd比例为x₃的记忆合金、……通过选用不同记忆合金和金属成分比例不同的两种方式相互结合的方式。

同时，折叠的形变原理与上述弯曲的原理一样，通过改变不同区域选择不同的记忆合金体系的相互组合、改变相同体系金属成分的比例或者这两种方式结合来实现控制形状合金达到折叠形变。

需要说明的是，产品在实际使用中，能够发生弯曲的角度是确定的，即不同区域的记忆合金确定后，他们最终造成的弯曲形变或者折叠形变也是确定的。

上述提到可通过改变形状记忆合金1的温度使得其发生形变，因此，在一些实施例中，记忆合金控制器3控制形状记忆合金1发生形变包括：向形状记忆合金1输出驱动电流，以使得形状记忆合金1产生焦耳热而发生形变。

由于记忆合金具有一定的电阻，因此，可以利用控制器向给形状记忆合金输出驱动电流的方式，使其产生焦耳热，从而发生形变，以此来带动柔性显示模组发生形变。

对于形状记忆效应而言，又分为单程记忆效应、双程记忆效应以及全程记忆效应：

单程记忆效应，形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。

双程记忆效应。某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。

全程记忆效应。加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。

在一个具体示例中，形状记忆合金1采用具有双程记忆效应的形状记忆合金。

为了更好的实现形状记忆合金1恢复到原来的状态，在一些实施例，柔性显示装置还可包括散热控制器和散热机构，散热控制器用于控制散热机构对形状记忆合金1进行散热，以使得形状记忆合金1发生逆形变，从而带动柔性显示模组2发生逆形变。

在一个具体示例中，为了方便叙述与理解，在本示例中，定义显示装置的初始状态为折叠状态，图4示出了显示装置从折叠状态到平面状态再到折叠状态的形变过程。

具体的，响应于用户通过触控键或实体将输入的展开操作，记忆合金控制器3向形状记忆合金1输出驱动电流，以使得形状记忆合金1产生焦耳热而发生形变，并带动柔性显示模组2发生形变，在该过程中，显示装置从折叠状态变为平面状态。另外，发生变形后记忆合金控制器3停止向形状记忆合金1输出驱动电流，此时，为了进一步保证形状记忆合金1不发生逆变形，可利用电控或手控的卡扣机构等通过应力锁定形变状态的机构来保持形变后的状态；

响应于用户通过触控键或实体键输入的折叠操作，散热控制器控制散热机构对形状记忆合金1进行散热，以使得形状记忆合金1发生逆形变，从而带动柔性显示模组2发生逆形变，使得显示装置由平面状态变回为折叠状态。

需要说明的是，对于显示装置的初始状态，也可以为平面状态，对于显示装置的初始状态为平面状态的情况，其工作原理及工作流程与上述显示装置的初始状态为折叠状态下相似，相关之处可以参照上述说明，在此不再赘述。

本领域技术人员容易理解的是，对于保证形状记忆合金1不发生逆变形，并不仅仅限于利用卡扣机构来实现，例如，可在显示装置中配置电磁装置，利用电磁原理，在显示装置从折叠状态变为平面状态或从平面状态变为折叠状态后，通过给电磁装置通电，电磁装置产生磁性，来保证显示装置保持在当前状态。

本实施例提出的散热机构可提升形状记忆合金1恢复初始状态的速度，从而带动柔性显示模组2恢复到发生形变之前的状态，从而实现了柔性显示模组2从初始状态到形变状态再到初始状态的形态转换，该方式具有结构简单，操作便捷的优势。

形状记忆合金1在发生形变时，产生的热量会影响到形状记忆合金1与柔性显示模组2之间的贴合牢固性，因此，如图5所示，在一些实施例中，形状记忆合金1与柔性显示模组2通过粘接实现贴合固定。在形状记忆合金1与柔性显示模组2之间加入胶层4来实现形状记忆合金1与柔性显示模组2的贴合固定。例如，采用导热胶来粘接形状记忆合金1与所述柔性显示模组2。导热胶是以有机硅胶为主体，添加填充料、导热材料等高分子材料，混炼而成的硅胶，具有较好的导热、电绝缘性能，广泛用于电子元器件。具有优异的导热性能(散热性能)，固化后的导热系数【W/(m*k)】达到1.1～1.5，为电子产品提供了高保障的散热系数，为电子产品(尤其是需要高散热产品)在使用过程中的稳定起到保障作用，提高了产品的使用性能及寿命；优越的电气性，耐老化、抗冷热交变性能、防潮不溶胀、电绝缘性能，功率衰退率、防震、防水、吸振性及稳定性，增加了电子产品在使用过程中的安全系数；具有卓越的粘接强度，尤其对电子元器件、铝、PVC、PBT等塑料等具有良好的附着力，同时起到既具有优异的密封性、又具有优异的粘接和导热作用；固化速度快，易于挤出，但不流淌，操作方便，可手动施胶也可机械施胶，不漏胶，满足任何工作环境及工况场所，具有简易、方便施胶的好处；是一种无毒、无刺激性气体释放、无溶剂、无腐蚀、无污染、更安全环保，已通过欧盟RoHS标准，同时让工况操作人员和使用电子产品的消费者用得放心，为安全环保提供了双重保障；具有优异的耐高低温性能，短期耐300度高温，长期耐高温280度，耐低温-60度。

在一些实施例中，散热机构为半导体冷却片，半导体冷却片贴合固定于形状记忆合金1。

其中，半导体制冷又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。但它的制冷系数较小，电耗量相对较大，故它主要用于耗冷量小和占地空间小的场合，如电子设备和无线电通信设备中某些元件的冷却；有的也用于家用冰箱，但不经济。半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。

本实施例选用半导体制冷片作为散热机构，具有以下优点：

1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

2、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

3、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

在一些实施例中，半导体冷却片与形状记忆合金1可以通过导热胶粘接实现贴合固定。

在一些实施例中，如图6所示，柔性显示模组2包括显示区21和围绕显示区的黑色矩阵区22，形状记忆合金1贴合固定于黑色矩阵区22且围绕所述显示区21。

在一个具体示例中，形状记忆合金1为图6中示出的环状，形状记忆合金1的宽度比黑色矩阵区22的宽度窄，也可设置为宽度一致，即形状记忆合金1与黑色矩阵区22沿出光方向投影重合，另外，记忆合金控制器3同柔性显示模组2的控制电路(例如栅极驱动电路、数据驱动电路等)一同设置于黑色矩阵区22。采用此方式，形状记忆合金1贴合于柔性显示模组2的出光侧和背光侧均可，且不影响柔性显示模组2的整体厚度。

在一些实施例中，记忆合金控制器3设置于柔性显示模组2的柔性电路板上，该设置方式可减少显示模组的空间体系，并通过柔性连接线连接形状记忆合金，可保证形状记忆合金1在形变过程中的稳定性。

在一些实施例中，形状记忆合金1贴合固定于柔性显示模组2的背光侧，形状记忆合金1与柔性显示模组2在柔性显示模组2的出光方向上投影重合。这样，可提升设计的便利性和形变的精确性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

还需要说明的是，在本申请的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本申请的上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本申请的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种柔性显示装置，包括柔性显示模组，其特征在于，还包括形状记忆合金及第一控制器，所述形状记忆合金贴合固定于所述柔性显示模组，所述第一控制器用于控制所述形状记忆合金发生形变，以带动所述柔性显示模组发生形变。

2.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述第一控制器，用于控制所述形状记忆合金发生形变包括：向所述形状记忆合金输出驱动电流，以使得所述形状记忆合金产生焦耳热而发生形变。

3.根据权利要求2所述的柔性显示装置，其特征在于，该装置还包括第二控制器和散热机构，所述第二控制器用于控制所述散热机构对所述形状记忆合金进行散热，以使得所述形状记忆合金发生逆形变，从而带动所述柔性显示模组发生逆形变。

4.根据权利要求3所述的柔性显示装置，其特征在于，所述散热机构为半导体冷却片，所述半导体冷却片贴合固定于所述形状记忆合金。

5.根据权利要求4所述的柔性显示装置，其特征在于，所述半导体冷却片与所述形状记忆合金通过导热胶粘接实现贴合固定。

6.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述柔性显示模组包括显示区和围绕所述显示区的黑色矩阵区，所述形状记忆合金贴合固定于所述黑色矩阵区且围绕所述显示区。

7.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述形状记忆合金贴合固定于所述柔性显示模组的背光侧，所述形状记忆合金与所述柔性显示模组在所述柔性显示模组的出光方向上投影重合。

8.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述第一控制器用于控制所述形状记忆合金发生形变，以带动所述柔性显示模组发生形变包括：控制所述形状记忆合金发生弯曲或折叠形变，以带动所述柔性显示模组发生弯曲或折叠形变。

9.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述第一控制器设置于所述柔性显示模组的柔性电路板上，通过柔性连接线连接所述形状记忆合金。

10.根据权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述形状记忆合金与所述柔性显示模组通过粘接实现贴合固定。

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