CN112150930A

CN112150930A - 显示装置

Info

Publication number: CN112150930A
Application number: CN202011031435.4A
Authority: CN
Inventors: 韩文
Original assignee: Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-27
Filing date: 2020-09-27
Publication date: 2020-12-29
Also published as: WO2022062014A1; US20230251688A1

Abstract

本发明公开了一种显示装置，包括柔性显示屏以及卷曲装置；所述柔性显示屏包括金属板，所述金属板全部或部分设有花纹图案区域，在所述花纹图案区域，所述金属板可卷曲；所述柔性显示屏对应设有花纹图案区域的部分全部卷绕于所述卷曲装置上或者部分卷绕于所述卷曲装置上。本发明的技术效果在于，实现柔性显示屏的拉伸与收卷，在此过程中，柔性显示屏一直处于拉紧状态，保证其表面的平整性，确保其具有良好的显示效果。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及显示领域，特别涉及一种显示装置。

背景技术

柔性显示装置应用市场越来越受市场青睐，柔性屏手机是指采用可弯曲、柔韧性佳屏幕的手机，相较于传统屏幕，柔性屏幕优势明显，不仅在体积上更加轻薄，功耗上也低于原有器件，有助于提升设备的续航能力，同时基于其可弯曲、柔韧性佳的特性，其耐用程度也大大高于以往屏幕，降低设备意外损伤的概率。

要实现柔性屏折叠功能，除了屏幕本身之外，实现折叠的连接组件，即折弯处的连接轴设计亦是最大的技术难题。现有的柔性屏的打开方式大部分为外折及内折。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术的柔性显示装置中柔性屏的打开方式单一、折叠效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种显示装置，包括：柔性显示屏；以及卷曲装置，安装至所述柔性显示屏内；其中，所述柔性显示屏包括金属板，所述金属板全部或部分设有花纹图案区域，在所述花纹图案区域，所述金属板可卷曲；所述柔性显示屏对应设有花纹图案区域的部分全部卷绕于所述卷曲装置上或者部分卷绕于所述卷曲装置上。

进一步地，所述卷曲装置中设有电磁铁结构；所述金属板具有磁性；所述柔性显示屏被拉伸后，所述电磁铁结构通电，将所述金属板磁吸固定。

进一步地，所述花纹图案区域的模量为0.2兆帕～10兆帕。

进一步地，所述卷曲装置包括：支撑板，包括第一支撑板以及第二支撑板，相互交错插接；卷轴，设于所述第一支撑板远离所述第二支撑板的一侧；所述柔性显示屏卷绕于所述卷轴上并从所述卷轴延伸至所述支撑板的表面；当所述第一支撑板与所述第二支撑板相互完全接合时，所述柔性显示屏具有第一显示面；当所述第一支撑板与所述第二支撑板相互展开时，所述柔性显示屏从所述卷轴上伸出，形成有第二显示面。

进一步地，所述卷曲装置还包括：导轨，与所述卷轴垂直设置；滑轴，滑动安装至所述导轨；以及恒力卷簧，安装至所述滑轴上，且一端固定至一固定件。

进一步地，所述的显示装置，还包括：壳体；所述卷轴安装在所述壳体内且与所述壳体连接，所述第一支撑板固定在所述壳体内，所述第二支撑板可滑动的设置在所述第一支撑板上，所述导轨固定在所述第一支撑板朝向壳体的一侧或者固定在壳体朝向第一支撑板的一侧；侧壳，固定在所述第二支撑板远离所述第一支撑板的一侧，所述柔性显示屏的一侧固定在所述侧壳和所述第二支撑板之间。

进一步地，所述金属板的厚度为0.02毫米～5毫米。

进一步地，所述花纹图案上设有若干开孔；每一列或每一行的所述开孔的形状相同。

进一步地，所述柔性显示屏还包括：基板，设于所述金属板远离所述卷曲装置一侧的表面；胶层，设于所述基板与所述金属板之间；以及受力层，设于所述基板远离所述胶层一侧的表面。

进一步地，所述受力层的一端卷曲贴合至所述滑轴，另一端贴合至侧壳的内侧壁。

本发明的技术效果在于，采用恒力卷簧与滑轴的结合结构，实现柔性显示屏的拉伸与收卷，在此过程中，柔性显示屏一直处于拉紧状态，保证其表面的平整性，确保其具有良好的显示效果。柔性显示屏的拉伸，使得显示装置具有大面积的有效显示区，增加显示装置的适用场景，提高显示装置的利用率，同时，收卷状态下的显示装置具有良好的便携性。在柔性显示屏的顶部涂布可随时更换维修的TPU材料，充分保护了显示装置，使其免受外界的损伤。

附图说明

图1为本发明实施例所述显示装置在收卷状态时的俯视图；

图2为本发明实施例所述显示装置在收卷状态时的侧面立体图；

图3为本发明实施例所述显示装置在拉伸状态时的俯视图；

图4为本发明实施例所述柔性显示屏在拉伸状态时的侧面立体图；

图5为本发明实施例所述显示装置在拉伸状态时的侧面立体图；

图6为本发明实施例所述花纹图案的示意图；

图7为本发明实施例所述柔性显示屏的结构图；

图8为本发明实施例所述显示装置的分解图；

图9为本发明实施例所述卷曲装置在收卷状态时的示意图；

图10为本发明实施例所述卷曲装置在拉伸状态时的示意图。

部分组件标识如下：

1、壳体；2、柔性显示屏；3、卷曲装置；

11、后壳；12、侧壳；

111、底部；112、侧壁；

210、滑卷区；220、平面区；230、第一显示面；240、第二显示面；

21、金属板；22、胶层；23、基板；24、偏光层；25、受力层；

211、花纹图案区域；

31、支撑板；32、卷轴；33、导轨；34、滑轴；35、恒力卷簧；36、固定件；

311、第一支撑板；312、第二支撑板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

具体的，请参阅图1～图10，本发明实施例提供一种显示装置，包括壳体1、柔性显示屏2以及卷曲装置3，所述显示装置为向外伸缩式柔性显示装置(out expandabledisplay)。

如图2所示，壳体1包括后壳11和侧壳12，壳体1起到支撑且保护柔性显示屏2和卷曲装置3的作用，防止其受到外界的摩擦以及碰撞。

如图8所示，后壳11包括底部111以及侧壁112，底部111为透明壳体，侧壁112为曲面，与侧壳12相对设置，侧壁112的两端各设有一通孔，所述通孔用以固定卷曲装置3。

如图3、图4所示，柔性显示屏2安装至后壳11上，柔性显示屏2包括滑卷区210以及平面区220，滑卷区210为所述显示装置可以进行卷动以及滑动的部分，为所述显示装置在拉伸展开状态与收卷状态之间切换的关键部分，在所述拉伸展开状态下，所述滑卷区210设于柔性显示屏2背面的一部分显示区被拉到正面，与平面区220一起显示，形成第二显示面240，扩大柔性显示屏2的显示面积。平面区220为一般的显示屏，在所述显示装置处于拉伸展开状态以及收卷状态时都处于显示状态，在收卷状态下，正面显示屏为第一显示面230。

如图7所示，柔性显示屏2包括金属板21、胶层22、基板23、偏光层24以及受力层25等组件。

金属板21的材质为SUS、Ni合金等金属材料，其厚度为0.02毫米～5毫米，具有良好的磁性。在本实施例中，金属板21与平面区220对应的部分为刚性材料，与滑卷区210对应的部分设有花纹图案区域211。在滑动以及卷动滑卷区210的过程中，会出现柔性显示屏2的表面不平整的现象，可能出现部分花纹图案211下凹的问题，因为金属板21具有良好的磁性，在卷曲装置3内与金属板21相对应处设有磁铁，能将金属板21牢牢吸住，使得金属板21保持平整，此时，金属板21能起到对柔性显示屏2整面支撑的作用，防止柔性显示屏2凹陷导致其显示效果不佳。

如图6所示，花纹图案区域211所在区域的模量为0.2兆帕～10兆帕，弹性延展率高，可以整体参与卷曲或展开支撑等动作。花纹图案区域211上设有若干开孔2110，每一列或每一行的开孔2110的形状相同，相邻两列或两行的开孔2110的形状不同，在本实施例中，花纹图案211上的开孔2110的形状有两种，一种开孔2110为闭环四边形，优选为菱形，另一种为连通式的四边形，即每两个相邻的四边形的夹角处连通，形成一个整列的开孔2110，这种设计的开孔2110更大程度上提高了花纹图案区域211的弹性以及延展性，有利于柔性显示屏2的滑卷区210的拉伸延展。

在其他实施例中，花纹图案区域211可整面设于金属板21上，其整体模量依旧是0.2兆帕～10兆帕，具有良好的弹性延展率。

基板23设于金属板21的上方，基板23为显示面板，包括薄膜晶体管、发光层等部件，其中，所述薄膜晶体管所在的阵列层为可折叠阵列层，即对应于平面区220以及滑卷区210，能实现滑卷区210的显示功能。

胶层22设于金属板21与基板23之间，具有良好的粘黏性，将金属板21与基板23粘结在一起。胶层22为多层胶体堆叠而成的叠层结构，为确保金属板21与基板23之间的平整粘结，保证柔性显示屏2的显示效果。

偏光层24设于基板23的上表面，起到良好的偏光效果，进一步提高柔性显示屏2的显示效果。

受力层25设于偏光层24的上表面，在受力层25与偏光层24之间还可设有光学胶层。

从纵向截面的角度来看，受力层25的长度大于其下方的各膜层的长度，受力层25的两端均突出于其下方的各膜层，受力层25的一端卷曲贴合或固定至卷曲装置3，其另一端贴合或固定至侧壳12的内侧壁，受力层25为柔性显示屏2的顶层膜层，对柔性显示屏2起到一个拉紧固定的作用，提高柔性显示屏2表面的平整度，受力层25具有较高的硬度，其材质为光学级的耐拉伸材料，可为CPI或PET等材料。受力层25能减少柔性显示屏2内的剥离脱落的现象，延长柔性显示屏2的使用寿命。

在受力层25的上表面亦可涂布一层TPU(Thermoplastic Urethane，热塑性聚氨酯弹性体)材料，TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇(扩链剂)共同反应聚合而成的高分子材料。它的分子结构是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)和扩链剂反应得到的刚性嵌段以及二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯分子和大分子多元醇反应得到的柔性链段交替构成的。TPU材料具有超弹性，能起到对受力层25以及柔性显示屏2的保护作用，同时，若受到外界的损伤，则可以直接撕除所述TPU材料并更换此材料，方便进行更换维修保护。

如图5、图8所示，卷曲装置3包括支撑板31、卷轴32、导轨33、滑轴34、恒力卷簧35以及固定件36。卷曲装置3为本实施例所述显示装置的主要卷曲部件。

支撑板31安装至柔性显示屏2的滑卷区210所围成的空腔内，支撑板31包括交错插接设置的第一支撑板311以及第二支撑板312，所述交错插接设置指的是第一支撑板311上设有若干卡槽，第二支撑板312上的支撑片可卡接至所述卡槽内，相互交错插接，形成致密的支撑板31，有效提高支撑板31的支撑效果，在支撑板31内设有电磁铁结构(图未示)，在柔性显示屏2被拉伸后，即第二支撑板312被拉开，与第一支撑板311相互展开时，所述电磁铁结构通电，所述电磁铁结构用以磁吸金属板21，使得在拉伸卷曲的过程中，金属板21被支撑板31磁吸固定，保证花纹图案区域211以及金属板21上方各膜层的平整性。

在收卷状态下，第一支撑板311与第二支撑板312相互卡接，此时柔性显示屏2的滑卷区210不在正面显示，此时正面显示区为第一显示面230。

在拉伸状态下，第一支撑板311与第二支撑板312相互展开，此时柔性显示屏2的滑卷区210被拉伸至显示屏的正面，也进行显示，此时，正面显示区为第二显示面240，第二显示面240包括平面区220以及被拉伸出来的滑卷区210。

侧壳12固定至第二支撑板312远离第一支撑板311的一侧，柔性显示屏2的一侧固定于侧壳12与第二支撑板312之间。

卷轴32安装至第一支撑板311的一端，且与后壳11的侧壁112贴合设置，卷轴32的长度与侧壁112的长度相适应，其两端通过侧壁112两端的通孔与侧壁112相连，柔性显示屏2卷绕于卷轴32上并从卷轴32延伸至支撑板31的表面，卷轴32的轴体可旋转，便于柔性显示屏2的滑卷区210的面板进行卷动和滑动。

导轨33与卷轴32垂直设置，其一端固定至第一支撑板311的一端或是固定至后壳11，其另一端固定至一固定件36，两条导轨33平行设置，固定件36的两端分别固定这两条导轨33，使其能保证平行设置，且能承载滑轴34进行滑动。

滑轴34滑动安装至两条导轨33，通过滑轴34的滑动，可带动柔性显示屏2的滑卷区210进行滑动以及卷动。

恒力卷簧35安装至滑轴34上，且其一端固定至固定件36，固定件36安装至侧壳12的内侧壁，采用恒力卷簧35与滑轴34的结合实现柔性显示屏2的拉伸与收卷，在整个过程中始终存在预紧力，避免柔性显示屏2上翘不平整，使其始终贴在交错设置的支撑板31的上表面。

如图1、图2、图9所示，当柔性显示屏2处于收卷状态时，从柔性显示屏2的正面来看，只有平面区220为有效显示区，此时，滑卷区210位于卷轴32处以及柔性显示屏2的背面，即后壳11处，滑轴34以及恒力卷簧35均位于固定件36处，此时恒力卷簧35处于收卷状态。

如图3、图4、图5、图10所示，当柔性显示屏2处于拉伸展开状态时，从柔性显示屏2的正面来看，除了平面区220为有效显示区外，部分滑卷区210内的柔性显示屏被拉伸至正面，一起作为有限显示区进行显示，此时，滑卷区210部分或全部被拉伸至正面，形成有效显示区，滑轴34和恒力卷簧35逐渐向卷轴32处靠近直至完全贴合至卷轴32，使得所述显示装置由普通的手机变为平板、电脑等大面积显示的显示装置。恒力卷簧35的一端被固定至固定件36上，其另一端跟着滑轴34一起顺着导轨33滑动至卷轴32处，完成柔性显示屏2的滑卷区210的拉伸展开。在完成拉伸后，所述电磁铁通电，支撑板31磁吸住金属板21，保证花纹图案211以及柔性显示屏2的表面平整性，进一步保证显示装置的显示效果。

采用恒力卷簧35与滑轴34的结合结构，实现柔性显示屏2的拉伸与收卷，在向外拉伸时，滑轴34与恒力卷簧35受拉，给柔性显示屏2施加了一定的预紧力与拉力，在收卷时恒力卷簧35恢复初始状态，自动收卷，且在收卷过程中柔性显示屏2一直受拉，主动补偿因向外展开产生的与收卷时的长度差异，避免花纹图案211以及柔性显示屏2出现上翘不平整的现象。

恒力卷簧35的拉力根据柔性显示屏2在卷轴34滑卷状态下完全拉平的张力调整，恒力卷簧35的拉力大于或等于柔性显示屏2拉平的张力。

本实施例所述显示装置的技术效果在于，采用恒力卷簧与滑轴的结合结构，实现柔性显示屏的拉伸与收卷，在此过程中，柔性显示屏一直处于拉紧状态，保证其表面的平整性，确保其具有良好的显示效果。柔性显示屏的拉伸，使得显示装置具有大面积的有效显示区，增加显示装置的适用场景，提高显示装置的利用率，同时，收卷状态下的显示装置具有良好的便携性。在柔性显示屏的顶部涂布可随时更换维修的TPU材料，充分保护了显示装置，使其免受外界的损伤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本发明实施例所提供的一种显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；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发明各实施例的技术方案的范围。

Claims

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

柔性显示屏；以及

卷曲装置，安装至所述柔性显示屏内；

其中，所述柔性显示屏包括金属板，所述金属板全部或部分设有花纹图案区域，在所述花纹图案区域，所述金属板可卷曲；

所述柔性显示屏对应设有花纹图案区域的部分全部卷绕于所述卷曲装置上或者部分卷绕于所述卷曲装置上。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述卷曲装置中设有电磁铁结构；

所述金属板具有磁性；

所述柔性显示屏被拉伸后，所述电磁铁结构通电，将所述金属板磁吸固定。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述花纹图案区域的模量为0.2兆帕～10兆帕。

4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述卷曲装置包括：

支撑板，包括第一支撑板以及第二支撑板，相互交错插接；

卷轴，设于所述第一支撑板远离所述第二支撑板的一侧；所述柔性显示屏卷绕于所述卷轴上并从所述卷轴延伸至所述支撑板的表面；

当所述第一支撑板与所述第二支撑板相互完全接合时，所述柔性显示屏具有第一显示面；当所述第一支撑板与所述第二支撑板相互展开时，所述柔性显示屏从所述卷轴上伸出，形成有第二显示面。

5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述卷曲装置还包括：

导轨，与所述卷轴垂直设置；

滑轴，滑动安装至所述导轨；以及

恒力卷簧，安装至所述滑轴上，且一端固定至一固定件。

6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，还包括：

壳体；所述卷轴安装在所述壳体内且与所述壳体连接，所述第一支撑板固定在所述壳体内，所述第二支撑板可滑动的设置在所述第一支撑板上，所述导轨固定在所述第一支撑板朝向壳体的一侧或者固定在壳体朝向第一支撑板的一侧；

侧壳，固定在所述第二支撑板远离所述第一支撑板的一侧，所述柔性显示屏的一侧固定在所述侧壳和所述第二支撑板之间。

7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述金属板的厚度为0.02毫米～5毫米。

8.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述花纹图案上设有若干开孔；

每一列或每一行的所述开孔的形状相同。

9.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述柔性显示屏还包括：

基板，设于所述金属板远离所述卷曲装置一侧的表面；

胶层，设于所述基板与所述金属板之间；以及

受力层，设于所述基板远离所述胶层一侧的表面。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，

所述受力层的一端卷曲贴合至所述滑轴，另一端贴合至侧壳的内侧壁。