CN116052548A - 用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏及制作方法和可穿戴设备 - Google Patents

用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏及制作方法和可穿戴设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于可穿戴设备的柔性Micro‑LED显示屏及制作方法和可穿戴设备，显示屏包括：柔性电路板，包括柔性基板和集成在柔性基板上的电路，电路至少包括供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，各电路之间电性连接；多个Micro‑LED芯片，设置于柔性电路板上像素电路对应的区域，与像素电路电连接；电路元件，包括驱动电路元件和功能电路元件，设置在柔性电路板上并分别与驱动电路和功能电路电连接；封胶层，包括显示区封胶层和非显示区封胶层，显示区封胶层覆盖在多个Micro‑LED芯片上；非显示区封胶层用于覆盖柔性电路板上除显示区封胶层外的区域；柔性透明盖板，覆盖在封胶层上。本发明的显示屏更加轻薄，提高与人体的贴合度和穿戴舒适度。

Description

用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏及制作方法和可穿戴设备
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更为具体来说，本发明提供一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏及其制作方法和可穿戴设备。
背景技术
目前的智能穿戴设备在工作和生活中应用越来越广泛，给人们带来了很大的便利。现有的穿戴设备的显示屏幕有LCD和OLED两种，因材料和工艺水平原因，显示屏只能设计为平面，厚度在5mm以上，与人体的贴合度较差，无法做到轻薄贴合，影响佩戴舒适感。并且因为整机笨重贴合不佳，一些穿戴设备的功能受到限制，比如智能手表上的心率、血氧等生理感应模块等功能电路元件离手腕脉搏位置较远，导致量测过程缓慢且量测数据不准。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，显示屏为柔性的、亮度高，设有一体柔性电路板，内部无连接器和连接线，更加轻薄，提高与人体的贴合度和穿戴舒适度。
为实现上述技术目的，本发明第一方面提供了一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，包括：
柔性电路板，包括柔性基板和集成在所述柔性基板上的电路，所述电路至少包括供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，各电路之间电性连接；
多个Micro-LED芯片，设置于所述柔性电路板上像素电路对应的区域，与所述像素电路电连接；
电路元件，包括驱动电路元件和功能电路元件，所述驱动电路元件设置在所述柔性电路板上并与所述驱动电路电连接，所述功能电路元件设置在所述柔性电路板上并与所述功能电路电连接；
封胶层，包括显示区封胶层和非显示区封胶层，所述显示区封胶层覆盖在所述多个Micro-LED芯片上；所述非显示区封胶层用于覆盖所述柔性电路板上除显示区封胶层外的区域，覆盖住驱动电路元件和功能电路元件；
柔性透明盖板，覆盖在所述封胶层上。
进一步地，所述电路还包括触控感应电路，多个Micro-LED芯片在柔性电路板上呈阵列排布，Micro-LED芯片之间的间隙中设置有所述触控感应芯片，所述触控感应芯片与所述触控感应电路电连接。
进一步地，所述柔性基板远离所述多个Micro-LED芯片的一侧设有柔性盖板。
进一步地，所述柔性盖板采用PI材质或橡胶材质。
进一步地，所述柔性基板采用PI或CPI材质。
进一步地，所述非显示区封胶层采用不透明材料胶装。
为实现上述的技术目的，本发明第二方面提供了一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏的制作方法，包括以下步骤：
提供柔性基板并在柔性基板上集成供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，形成柔性电路板；
将所述柔性电路板贴合在刚性载板上；
通过巨量转移技术，将多个Micro-LED芯片设置在柔性电路板上像素电路对应的区域并与所述像素电路电连接，作为显示区；
将柔性电路板上的显示区进行封胶，覆盖在所述多个Micro-LED芯片上，形成显示区封胶层；
将驱动电路元件和功能电路元件分别贴装在柔性电路板上，并分别与驱动电路和功能电路电连接；
将柔性电路板上除显示区封胶层外的区域进行封胶，覆盖住驱动电路元件和功能电路元件，形成非显示区封胶层；
在显示区封胶层和非显示区封胶层上方覆盖柔性透明盖板；
将刚性载板剥离。
进一步地，所述提供柔性基板并在柔性基板上集成供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，形成柔性电路板，还包括：
在柔性基板上集成触控感应电路；
所述通过巨量转移技术，将多个Micro-LED芯片设置在柔性电路板上像素电路对应的区域并与所述像素电路电连接，作为显示区，还包括：
在柔性电路板上Micro-LED芯片之间的间隙中设置触控感应芯片，所述触控感应芯片与所述触控感应电路电连接。
为实现上述的技术目的，本发明第三方面提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括上述第二方面任一种所述的制作方法制作的柔性Micro-LED显示屏或者上述第一方面任一种所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏。
进一步地，所述可穿戴设备为手表、手环或脚环。
本发明的有益效果为：
(1)与现有技术相比，本发明提供的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏为柔性的、亮度高，设有一体柔性电路板，内部无连接器和连接线，更加轻薄，提高与人体的贴合度和穿戴舒适度。
(2)本发明提供的柔性Micro-LED显示屏的制作方法简单，柔性电路板贴合在刚性载板上进行Micro-LED芯片的转移及电路元件的贴装操作，完成后将刚性载板剥离，使得芯片及电路元件安装位置更精确，操作更简单。
(3)本发明提供的可穿戴设备由于使用了柔性Micro-LED显示屏，更加贴合人体，提高穿戴舒适度的同时，如需测量人体生理数据，则测量更加快速，测量结果更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对各个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，还可以根据本发明下面具体描述中的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏一个实施例的结构示意图。
图2为本发明提供的柔性Micro-LED显示屏的制作方法的流程图。
图3为智能手表的展开图。
图4为智能手表穿戴时的状态图。
图中，
1、柔性电路板；2、Micro-LED芯片；3、电路元件；4、封胶层；41、显示区封胶层；42、非显示区封胶层；5、柔性透明盖板；6、触控感应芯片；7、柔性盖板；10、显示区；11、非显示区；12、陀螺仪；13、生理感应模块；14、指纹识别模块；15、驱动电路；16、供电电路；17、刚性载板；18、功能电路。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明提供的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏及制作方法和可穿戴设备的技术方案进行清楚、完整地描述，显然地，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，所以不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能将其理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
在本发明中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本发明中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，本发明为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，即使在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它的实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是应与符合本发明所公开的原理和特征的最广范围相一致。
Micro LED技术，即LED微缩化和矩阵化技术，指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列，如LED显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮，可看成是常规LED显示屏的微缩版，将像素点距离从毫米级降低至微米级。Micro LED是新一代显示技术，具有亮度更高、功耗低、高PPI、可透明、柔性等技术特点。本发明将Micro LED技术用在高集成度、高性能与工艺要求的穿戴设备上，使其成为柔性产品，提高与人体贴合度。
本发明提供了一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，如图1所示，包括：
柔性电路板1，包括柔性基板和集成在柔性基板上的电路，电路至少包括供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，各电路之间电性连接。将各电路都集成在柔性基板上，形成一体化柔性电路板，各电路之间电路联通，不需要连接器和连接线，使得整个柔性电路板可以做的更加轻薄，整体厚度可以做到5mm以下甚至局部到1mm，整体设计轻薄柔性，能与人体舒适贴合。
其中，柔性基板采用PI(Polyimide，聚酰亚胺)或CPI(Colorless Polyimide，透明聚酰亚胺)材质。PI和CPI均具有良好的电学特性，CPI材料具有高耐热、高可靠、耐挠曲、低密度、低介电常数、易于实现微细图形电路加工等特性，可保证尺寸的精准度和稳定性。
多个Micro-LED芯片2，设置于柔性电路板上像素电路对应的区域，与像素电路电连接；在本实施例中，多个Micro-LED芯片呈阵列分布，贴合在柔性电路板上，多个Micro-LED芯片与像素电路形成显示区。
电路元件3，包括驱动电路元件和功能电路元件，驱动电路元件设置在柔性电路板上并与驱动电路电连接，功能电路元件设置在柔性电路板上并与功能电路电连接；在本实施例中，驱动电路元件贴装在柔性电路板上驱动电路对应的区域，功能电路元件贴装在功能电路对应的区域；驱动电路元件、功能电路元件和Micro-LED芯片全部贴合在同一片柔性电路板上，无连接器和连接线，使得整个显示屏相对于现有技术更加轻薄。
封胶层4，包括显示区封胶层41和非显示区封胶层42，显示区封胶层覆盖在多个Micro-LED芯片上，显示区封胶层用于保护Micro-LED芯片；非显示区封胶层用于覆盖柔性电路板上除显示区封胶层外的区域，覆盖住驱动电路元件和功能电路元件，用于保护电路元件和对应的电路，其中，非显示区封胶层采用不透明材料胶装，其中，不透明材料优选为黑胶。
柔性透明盖板5，覆盖在封胶层4上。
在一些实施例中，电路还包括触控感应电路，多个Micro-LED芯片在柔性电路板上呈阵列排布，Micro-LED芯片2之间的间隙中设置有触控感应芯片6，触控感应芯片6与触控感应电路电连接，用于接收用户的控制指令，更加智能化。触控感应芯片也贴装在柔性电路板上，显示区封胶层41也覆盖在触控感应芯片上，保护触控感应芯片。
在一些实施例中，柔性基板远离多个Micro-LED芯片的一侧设有柔性盖板7，柔性盖板用于保护柔性电路板。其中，柔性盖板采用PI材质或橡胶材质。
本发明实施例还提供了一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏的制作方法，包括以下步骤：
S1、提供柔性基板并在柔性基板上集成供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，形成柔性电路板1。
S2、将柔性电路板1贴合在刚性载板17上，方便后面的步骤进行操作，提高制作的准确性和操作便捷性。
S3、通过巨量转移技术，将多个Micro-LED芯片2设置在柔性电路板1上像素电路对应的区域并与像素电路电连接，作为显示区；采用巨量转移技术将Micro-LED芯片快速精确地转移并贴合在柔性电路板上表面，使Micro-LED芯片与像素电路之间形成良好的机械固定和电气连接，转移数量大、转移速度快且转移精度高。
S4、将柔性电路板1上的显示区进行封胶，覆盖在多个Micro-LED芯片上，形成显示区封胶层41，用于保护Micro-LED芯片。
S5、将驱动电路元件和功能电路元件分别贴装在柔性电路板1上，并分别与驱动电路和功能电路电连接，驱动电路元件贴装在柔性电路板上表面驱动电路对应的区域，功能电路元件贴装在柔性电路板上表面功能电路对应的区域。
S6、将柔性电路板1上除显示区封胶层外的区域进行封胶，覆盖住驱动电路元件和功能电路元件，形成非显示区封胶层42；采用不透明材料进行封胶，用于保护非显示区内的电路和电路元件，且不影响显示区的显示效果，保证显示区的亮度。
S7、在显示区封胶层41和非显示区封胶层42上方覆盖柔性透明盖板5。
S8、将刚性载板17剥离。
在一些实施例中，还包括步骤S9、在柔性电路板1的下表面贴装柔性盖板7，柔性盖板与人体接触，保护柔性电路板。
在一些实施例中，步骤S1还包括：在柔性基板上集成触控感应电路；步骤S3还包括：在柔性电路板1上Micro-LED芯片2之间的间隙中设置触控感应芯片6，触控感应芯片与触控感应电路电连接。步骤S4封胶时，封胶同时覆盖在多个Micro-LED芯片2和触控感应芯片6上，形成显示区封胶层，保护Micro-LED芯片和触控感应芯片。
本发明实施例还提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括上述任一实施例所述的制作方法制作的柔性Micro-LED显示屏或者上述任一实施例所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏。
可穿戴设备可为手表、手环或脚环。
图3为智能手表的展开图，图4为智能手表穿戴时的状态图。如图3和4所示，柔性Micro-LED显示屏的两侧设置表带，功能电路元件包括陀螺仪12、生理感应模块13和指纹识别模块14，均与功能电路18电连接，设置在非显示区11，驱动电路15和供电电路16也设置在非显示区11；显示区10处于非显示区11的中央，用于显示数据等信息。如图4所示，智能手表被穿戴后，由于采用一体化柔性电路板，柔性Micro-LED显示屏被弯曲贴合人体手腕的弧度，手表可以跟不同尺寸的手腕贴合，轻薄的设计增加穿戴的舒适性。生理感应模块13更靠近手腕脉搏的位置，测量数据收集更加快速，测量的数据更加准确。将所有电路和电路元件集成在一片柔性电路板上，实现一体化设计，手表内部不需要连接器和连接线，显示屏整体厚度可以做到5mm以下甚至局部到1mm，手表也可以做的更轻薄。整体设计轻薄柔性，能与手腕舒适贴合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，其特征在于：包括：
柔性电路板，包括柔性基板和集成在所述柔性基板上的电路，所述电路至少包括供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，各电路之间电性连接；
多个Micro-LED芯片，设置于所述柔性电路板上像素电路对应的区域，与所述像素电路电连接；
电路元件，包括驱动电路元件和功能电路元件，所述驱动电路元件设置在所述柔性电路板上并与所述驱动电路电连接，所述功能电路元件设置在所述柔性电路板上并与所述功能电路电连接；
封胶层，包括显示区封胶层和非显示区封胶层，所述显示区封胶层覆盖在所述多个Micro-LED芯片上；所述非显示区封胶层用于覆盖所述柔性电路板上除显示区封胶层外的区域，覆盖住驱动电路元件和功能电路元件；
柔性透明盖板，覆盖在所述封胶层上。
2.根据权利要求1所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，其特征在于：所述电路还包括触控感应电路，多个Micro-LED芯片在柔性电路板上呈阵列排布，Micro-LED芯片之间的间隙中设置有所述触控感应芯片，所述触控感应芯片与所述触控感应电路电连接。
3.根据权利要求1所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，其特征在于：所述柔性基板远离所述多个Micro-LED芯片的一侧设有柔性盖板。
4.根据权利要求3所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，其特征在于：所述柔性盖板采用PI材质或橡胶材质。
5.根据权利要求1所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，其特征在于：所述柔性基板采用PI或CPI材质。
6.根据权利要求1所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏，其特征在于：所述非显示区封胶层采用不透明材料胶装。
7.一种用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
提供柔性基板并在柔性基板上集成供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，形成柔性电路板；
将所述柔性电路板贴合在刚性载板上；
通过巨量转移技术，将多个Micro-LED芯片设置在柔性电路板上像素电路对应的区域并与所述像素电路电连接，作为显示区；
将柔性电路板上的显示区进行封胶，覆盖在所述多个Micro-LED芯片上，形成显示区封胶层；
将驱动电路元件和功能电路元件分别贴装在柔性电路板上，并分别与驱动电路和功能电路电连接；
将柔性电路板上除显示区封胶层外的区域进行封胶，覆盖住驱动电路元件和功能电路元件，形成非显示区封胶层；
在显示区封胶层和非显示区封胶层上方覆盖柔性透明盖板；
将刚性载板剥离。
8.根据权利要求7所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏的制作方法，其特征在于：所述提供柔性基板并在柔性基板上集成供电电路、驱动电路、像素电路和功能电路，形成柔性电路板，还包括：
在柔性基板上集成触控感应电路；
所述通过巨量转移技术，将多个Micro-LED芯片设置在柔性电路板上像素电路对应的区域并与所述像素电路电连接，作为显示区，还包括：
在柔性电路板上Micro-LED芯片之间的间隙中设置触控感应芯片，所述触控感应芯片与所述触控感应电路电连接。
9.一种可穿戴设备，其特征在于：该可穿戴设备包括权利要求7-8中任一权利要求所述的制作方法制作的柔性Micro-LED显示屏或者权利要求1-6中任一权利要求所述的用于可穿戴设备的柔性Micro-LED显示屏。
10.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其特征在于：所述可穿戴设备为手表、手环或脚环。
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