CN117409675B - 可折叠的显示模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种可折叠的显示模组及电子设备，显示模组包括层叠设置的盖板、显示面板和屏下支撑层，显示面板与屏下支撑层之间，和/或屏下支撑层的至少一个子支撑层背离显示面板的一侧设有含电致模量变化材料的调整层；在显示模组在折叠状态与展平状态之间切换时，调整层中至少位于显示模组弯折部的电致模量变化材料未通电，调整层在常温下具有第一储能模量；在显示模组处于展平状态或折叠状态时，调整层中至少位于弯折部的电致模量变化材料通电，调整层在常温下具有第二储能模量；第一储能模量小于第二储能模量。调整层具有第一储能模量时，便于显示模组弯折，调整层具有第二储能模量时，利于显示模组的折痕减少及弯折部支撑性的提高。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种可折叠的显示模组及电子设备。
背景技术
随着科技发展，各种各样的电子设备已经成为日常生活和生产不可缺少的产品。其中可折叠的电子设备因具有较大的显示面积和便于携带的优点，已经逐渐成为发展趋势。
可折叠的电子设备中通常都配备有可折叠的显示模组。为保证该显示模组中层叠设置的各功能层之间稳固连接，至少一些相邻功能层之间会引入结构胶层（如光学胶或压敏胶）。然而，用于折叠的显示模组中的现有结构胶层虽然粘接性较好，但其几乎不具备减少折痕产生的能力，经历较长时间的闭合会导致显示模组的折痕明显加深，且该折痕不易恢复，影响开合使用体验。
发明内容
鉴于此，本申请提供一种可折叠的显示模组及电子设备，以解决现有可折叠显示模组在开合使用过程中易产生折痕且折痕不易恢复的问题。
本申请第一方面提供了一种可折叠的显示模组，所述显示模组包括层叠设置的盖板、显示面板和屏下支撑层，所述屏下支撑层包括至少一个子支撑层，其中，所述显示面板与所述屏下支撑层之间，和/或至少一个所述子支撑层背离所述显示面板的一侧设有调整层；其中，所述调整层包括电致模量变化材料；所述显示模组包括弯折部；在所述显示模组从折叠状态切换到展平状态或者从展平状态切换到折叠状态的过程中，所述调整层中至少位于所述弯折部的所述电致模量变化材料处于未通电状态，所述调整层在常温下具有第一储能模量；在所述显示模组处于展平状态或折叠状态时，所述调整层中至少位于所述弯折部的所述电致模量变化材料处于通电状态，所述调整层在常温下具有第二储能模量；其中，所述第一储能模量小于所述第二储能模量。
当显示模组需要从展平状态切换到折叠状态或者从折叠状态切换到展平状态时，可以控制至少位于弯折部的电致模量变化材料处于未通电状态，此时，该材料较柔软，使得调整层在常温下的储能模量较小，进而使得显示模组的模量也较小，其弯折时产生的应力较小，弯折难度较低。当显示模组处于展平状态或折叠状态时，可以控制至少位于弯折部的电致模量变化材料处于通电状态而能响应电流硬化，以使得调整层在常温下的储能模量较高，此时显示模组的模量也较大，其表面硬较高，折痕可得到舒展甚至消除，且保证处于展平或折叠状态的显示模组的弯折部具有足够的支撑性，进而保证显示模组的结构稳定性。
本申请一些实施方式中，所述调整层中还间隔设有多条导线，每一所述导线的两端用于连接电源以形成回路。借助调整层中间隔设置的导线，可间接实现调整层中电致模量变化材料的通电与否，且导线的间隔设置利于增大调整层中电致模量变化材料的电响应性范围及响应速度。
本申请一些实施例中，所述显示模组还包括与所述弯折部连接的非弯折部，所述调整层包括第一调整部和与所述第一调整部连接的非调整部，其中，所述第一调整部在所述盖板上的投影覆盖所述弯折部在所述盖板上的投影，所述非调整部设置于所述非弯折部；沿所述显示模组的宽度方向，所述多条导线均匀分布在所述第一调整部中。仅控制调整层的一部分具有电致模量调整功能，也可实现弯折部在低模量和高模量之间切换，使得显示模组能兼顾良好的弯折手感和折痕减少性能。
本申请另外一些实施例中，沿所述显示模组的宽度方向，所述多条导线均均匀分布在所述调整层中。也即，整个调整层均具有电致模量调整功能，且该调整层的制备更便捷、电致模量变化材料的通电与否控制也更便捷。
本申请实施方式中，相邻的所述导线的间隔距离在5μm以上。这样可以避免过密的导线影响调整层的物理弯折性，并提高调整层的电响应范围。
本申请实施方式中，所述电致模量变化材料处于通电状态时，电流的施加时间在30s以上。适当的电流施加时长，可保证电致模量变化材料充分完成模量变化，进而增加调整层及显示模组模量变化的可靠性。
本申请实施方式中，所述第二储能模量是所述第一储能模量的100倍以上。借助电致模量变化材料的电响应性，调整层能在数值差别较大的两模量之间转变。
本申请一些实施方式中，所述第一储能模量在0.05MPa-0.3MPa的范围内；所述第二储能模量在1000MPa-1500MPa的范围内。较低的第一储能模量利于降低显示模组的弯折难度，较高的第二储能模量能有效减少显示模组展开时的折痕，增加显示模组在折叠时弯折部的支撑性。
本申请实施方式中，所述电致模量变化材料处于所述未通电状态时，所述调整层在常温下具有第一断裂伸长率δ1；所述电致模量变化材料处于所述通电状态时，所述调整层在常温下具有第二断裂伸长率δ2；其中，所述δ1大于所述δ2。调整层在不同状态下的断裂伸长率不同，满足上述关系，也利于上述显示模组顺利弯折、展平时折痕得到舒展等。
本申请实施方式中，处于所述未通电状态下的所述电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 1小于处于所述通电状态下的所述电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 2；其中，所述Tg 1小于常温温度，所述Tg 2大于常温温度。电致模量变化材料的该性质，可使得在显示模组在常温下进行弯折的难度较低、不易产生弯折痕迹，显示模组在展平时，折痕可得到减少，即便长期折叠也不会导致折痕加深。
本申请一些实施方式中，所述Tg 1≤-30℃；所述Tg 2≥65℃。
本申请实施方式中，所述电致模量变化材料处于所述未通电状态时，所述调整层在常温下的拉伸强度在0.5MPa以上；所述电致模量变化材料处于所述通电状态时，所述调整层在常温下的拉伸强度在5MPa以上。调整层在各种情况下的常温拉伸强度均较高，反映其抗拉性能好、不易开裂，特别是其在电致模量变化材料通电时的抗拉强度更高，能更有效保证弯折部在展平和折叠状态下的支撑性均较强。
本申请实施方式中，所述电致模量变化材料处于所述未通电状态时，所述调整层在-20℃下的储能模量小于0.3MPa。即便显示模组在低至-20℃的温度下进行弯折，调整层在-20℃下的较低储能模量，可保证其不易发生脆性断裂，提供显示模组在低温环境下使用的可靠性。
本申请实施方式中，所述调整层的厚度在15μm-50μm的范围内。
本申请一些实施方式中，所述屏下支撑层包括层叠设置的第一子支撑层和第二子支撑层，所述第一子支撑层靠近所述显示面板；其中，所述显示面板与所述第一子支撑层之间、所述第一子支撑层背离所述显示面板的一侧、所述第二子支撑层背离所述显示面板的一侧中的至少一处设有所述调整层。显示模组中屏下支撑层具有两个子支撑层较为常见，可根据实际需要来设置本申请实施例的前述调整层。
本申请第二方面提供了一种电子设备，包括第一壳体、第二壳体、转动机构和本申请第一方面中任一项所述的可折叠的显示模组。转动机构连接于第一壳体和第二壳体之间，折叠显示模组安装于第一壳体、第二壳体及转动机构；转动机构转动时，第一壳体和第二壳体相对转动，从而带动显示模组弯折或展开。
第一壳体和第二壳体相对折叠时，显示模组可以弯折成折叠状态，第一壳体和第二壳体相对展开时，显示模组可以展平。当电子设备需要从展平状态切换到折叠状态或者从折叠状态切换到展平状态时，可以控制至少位于弯折部的电致模量变化材料处于未通电状态而较柔软，使得调整层具有较低的第一储能模量，以便使得显示模组的弯折难度降低，使得可折叠电子设备的使用手感较好。当电子设备处于展平状态或折叠状态时，可以控制至少位于弯折部的电致模量变化材料处于通电状态而较硬，使得调整层较高的第二储能模量，以便显示模组的折痕减少及弯折部支撑性的增加。
本申请实施方式中，所述电子设备还包括电路板与电池，所述电路板、所述电池安装于所述第一壳体内或所述第二壳体内，其中，所述电池与所述电路板电连接。该电路板可以是电子设备的主板或副板。主板可与所述显示模组电连接。
本申请一些实施方式中，所述调整层中还间隔设有多条导线，每一所述导线的两端用于连接电源以形成回路；其中，所述电源为所述电池，所述导线通过所述电路板与所述电池连接。此种情况下，借助电子设备中已有的电池作为为调整层中导线、电致模量变化材料供电的电源。
附图说明
图1是本申请实施例提供的手机在第一种状态下的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的手机在第二种状态下的结构示意图。
图3是图2中所示手机的显示模组的截面结构示意图。
图4是图1中所示手机的显示模组的截面结构示意图。
图5是图4中所示显示模组的内部结构示意图。
图6是图2中所示手机的内部结构示意图。
图7是本申请实施例提供的图2中所示手机的显示模组的一种内部结构示意图。
图8是图7中显示模组的一种俯视结构示意图。
图9A是本申请另一实施例提供的显示模组的内部结构示意图。
图9B是图9A中调整层的一种俯视结构示意图。
图10是本申请又一实施例提供的显示模组的内部结构示意图。
图11是本申请又一实施例提供的显示模组的内部结构示意图。
主要附图标记说明：
1000-手机，100-显示模组，200-主体，210-第一壳体，220-第二壳体，230-转动机构，10-弯折部，20-非弯折部，21-第一非弯折部，22-第二非弯折部，30-盖板，40-偏光层，50-显示面板，60-屏下支撑层，61-第一子支撑层，62-第二子支撑层，70-调整层，71-第一调整部，72-非调整部，701-导线，702-电极层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行说明。
本申请实施例提供了一种可折叠的电子设备，该可折叠的电子设备包括但不限于手机(cellphone)、笔记本电脑（notebook computer）、平板电脑(tablet personalcomputer)、个人数字助理(personal digital assistant)、可穿戴式设备(wearabledevice)或车载设备（mobile device）等。本申请实施例中，以可折叠的电子设备为可折叠的手机为例进行说明。
请参阅图1和图2，图1是本申请实施例提供的手机1000在第一种状态下的结构示意图，图2是本申请实施例提供的手机1000在第二种状态下的结构示意图。图1所示的手机1000处于折叠状态，图2所示的手机1000处于展平状态。图2所示手机1000的展开角度为180°。
需要说明的是，本申请实施例所举例说明的角度均允许存在少许偏差。例如，图2所示手机1000的展开角度为180°是指，可以为180°，也可以大约为180°，比如175°、185°和190°等。本申请后文中所举例说明的角度可做相同理解。
为了便于描述，将手机1000的宽度方向定义为X轴方向，将手机1000的长度方向定义为Y轴方向，将手机1000的厚度方向定义为Z轴方向。X轴方向、Y轴方向和Z轴方向两两相互垂直。
手机1000包括主体200和可折叠的显示模组100，主体200包括第一壳体210、第二壳体220和转动机构230，第一壳体210设有第一安装槽（图未示），第二壳体220设有第二安装槽（图未示），第一安装槽和第二安装槽连通形成安装槽。转动机构230安装于安装槽，并与第一壳体210和第二壳体220固定连接，以实现第一壳体210和第二壳体220之间的转动连接，且第一壳体210和第二壳体220可通过转动机构230相对转动，使得主体200在折叠状态和展开状态之间相互切换。
本实施例中，转动机构230为铰链。具体地，转动机构230可以包括两个相连接的铰链，两个铰链沿Y轴方向依次排布，其中一个铰链与第一壳体210连接，另一个铰链与第二壳体220连接；或者，转动机构230可以包括一个铰链，在Y轴方向上，铰链从手机1000的一侧延伸至另一侧。在其他实施例中，转动机构230为两个相连接且可相对转动的转轴，其中一个转轴与第一壳体210转动连接，另一个转轴与第二壳体220转动连接，以实现第一壳体210和第二壳体220相对转动。在其他实施例中，转动机构230还可以是其他结构的转动结构，只要可以实现第一壳体210和第二壳体220相对自由转动和相对折叠，且不会损坏显示屏即可。
本实施例中，显示模组100安装于主体200。显示模组100包括显示面和安装面，显示面和安装面相背设置。显示面用于显示文字、图像和视频等。第一壳体210和第二壳体220均位于显示模组100的安装面上，其中第一壳体210和第二壳体220背向显示模组100的一侧为手机1000的外表面，承载显示模组100的一侧为内侧，实际上第一壳体210和第二壳体220的内侧设有承载部，显示模组100装于承载部上。
请参考图3和图4，图3是图2中所示手机1000的显示模组100的截面结构示意图，图4是图1中所示手机1000的显示模组100的截面结构示意图。
显示模组100包括弯折部10和非弯折部20，非弯折部20包括第一非弯折部21和第二非弯折部22。本实施例中，弯折部10和非弯折部20是根据功能和形状对显示模组100划分的部位。将显示模组100随两壳体的相对运动而实现弯折的区域定义为弯折部。弯折部10连接于第一非弯折部21和第二非弯折部22之间，换句话说，第一非弯折部21、弯折部10和第二非弯折部22沿X轴方向依次连接。弯折部10为柔性且可以沿X轴方向发生弯折。
显示模组100安装于主体200时，具体可以是第一壳体210承载第一非弯折部21，第二壳体220承载第二非弯折部22。换言之，第一非弯折部21安装于第一壳体210，第二非弯折部22安装于第二壳体220。其中，转动机构230与弯折部10相对应设置，以实现显示模组100弯折。
请继续参考图2和图3，第一壳体210和第二壳体220通过转动机构230相对转动，当手机1000处于展平状态，弯折部10也处于展平状态，第一非弯折部21和第二非弯折部22之间呈180°夹角，显示模组100具有大面积的显示区域，实现手机1000的大屏显示及操作功能，提高用户的使用体验。参阅图1和图4，当手机1000处于折叠状态时，弯折部10处于弯折状态，第一非弯折部21位于第一壳体210朝向第二壳体220的一侧，第二非弯折部22位于第二壳体220朝向第一壳体210的一侧，第一非弯折部21和第二非弯折部22之间呈0°夹角。换句话说，显示模组100处于第一壳体210和第二壳体220之间，第一壳体210和第二壳体220保护显示模组100的显示面，可大大降低显示模组100被损坏的概率，且显示模组100的整体尺寸减小，便于携带手机1000。其中，显示模组100的折叠/展开状态可以通过第一壳体210、第二壳体220上装载的传感器检测到的信号传递给手机控制系统来判定。示例性地，可以在第一壳体210、第二壳体220的外侧（远离弯折部）分别装载第一传感器211，两侧的第一传感器211测得的距离、或角度参数等可发送给手机控制系统，以判定显示模组100是否处于折叠状态。类似地，可以在转动机构230与第一壳体210和第二壳体220接触的边缘位置分别装载第二传感器212，手机控制系统可根据两侧的第二传感器212测得的数据来判断显示模组100是否处于展平状态。
请参考图5，图5是图4中所示显示模组100的一种内部结构示意图。
按照显示模组100的内部构造划分，显示模组100可以包括盖板30、显示面板50和屏下支撑层60，沿显示模组100的厚度方向（即，沿前述Z轴方向），盖板30、显示面板50和屏下支撑层60依次层叠固定。在一些实施方式中，盖板30与显示面板50之间还设有偏光层40。其中，当显示模组100进行弯折时，显示模组100中的盖板30、偏光层40、显示面板50和屏下支撑层60等各层对应于弯折部10的区域也进行同步弯折。其中，显示面板50用于显示图像、文字和视频等，盖板30用于保护显示面板50的顶部，盖板30可采用透明材料制成。屏下支撑层60用于支撑显示面板50，并保护显示面板50的底部。偏光层40可以用于提高显示面板50的显示对比度，特别是在外界光很亮的情况下也可以看清楚显示模组100显示的内容。在一些实施方式中，为保证盖板30与偏光层40之间的稳固层叠，盖板30与偏光层40之间还可以设第一粘接层34，该第一粘接层34的材质可以是透明光学胶（liquid optical clearadhesive，简称OCA），本申请不做局限。此外，需要说明的是，图5中，虽然以盖板30、偏光层40等均为单层进行了示例，但可以理解的是，在其他实施例中，盖板30、偏光层40也可以是两层、三层、四层等多层结构。
请继续参考图5，本实施例中，屏下支撑层60具有两个子支撑层结构，其包括依次层叠设置的第一子支撑层61和第二子支撑层62。第二子支撑层62背离显示面板50，其为显示模组100的最底层。可以理解的是，本申请其他实施例中，屏下支撑层60也可以为一层、三层、四层、五层或者六层等等结构形式。其中，第一子支撑层61的材质可以是高分子材料，例如聚对苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）、或聚酰亚胺（polyimide，PI）等。第二子支撑层62的材质可以是金属材料。在一些实施方式中，屏下支撑层60还包括第二粘接层63，其设置在第一子支撑层61与第二子支撑层62之间，以增加二者连接可靠性。
图6是图2中所示手机1000的内部结构示意图。如图6所示，手机1000还可以包括电路板，例如同时包括主板310和副板320。其中，主板310可安装于第一壳体210，副板320可安装于第二壳体220，主板310与副板320可以通过柔性印刷线路板（Flexible PrintedCircuit，简称为FPC）330相连接。前述显示模组100可与主板310电连接。主板310上还可设置有各类电子元器件，例如设有控制芯片311，以控制显示模组100显示的内容等。此外，手机1000还包括电池，例如同时包括第一电池410和第二电池420，第一电池410安装于第一壳体210，第二电池420安装于第二壳体220。第一电池410可与主板310电连接，第二电池420可与副板320电连接。可以理解的是，本申请其他实施例中，手机1000也可以只具有一个主板和电池。
使用可折叠的手机1000时，手机1000被反复折叠和展开，显示模组100也相应被反复折叠和展开。而显示模组100中通常采用光学胶OCA或压敏胶（pressure sensitiveadhesive，简写为PSA）等结构胶来粘接显示模组中层叠设置的相邻功能层，特别是用于粘接屏下支撑层的各子层，如图5所示，第一子支撑层61与第二子支撑层62之间通过第二粘接层63相粘接。但显示模组100中使用的结构胶层的模量通常是固定不变的，回弹性较差，特别是在大应力下的蠕变变形率较高，在显示模组100经历较多次数的折叠-展开时，会导致显示模组100处于展平状态时的折痕较明显，且不易恢复，影响用户使用体验。其中，词语“蠕变”是指固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。
为解决可折叠的电子设备存在的上述问题，本申请实施例提供了可用于可折叠电子设备的显示模组。参见图7，图7是本申请实施例提供的图2中所示手机的显示模组的一种内部结构示意图。图7示出了第一子支撑层61与第二子支撑层62之间设置有调整层70，调整层70包括电致模量变化材料。在显示模组100从展平状态切换到折叠状态或者从折叠状态切换到展平状态的过程中，调整层70中至少位于弯折部10的电致模量变化材料处于未通电状态，调整层70在常温下具有第一储能模量；在显示模组100处于展平状态或折叠状态时，调整层70中至少位于弯折部10的电致模量变化材料处于未通电状态，调整层70在常温下具有第二储能模量；其中，所述第一储能模量小于所述第二储能模量。即，本申请实施例中的电致模量变化材料可以感知电流刺激而改变状态。
调整层70具有粘接性，可实现第一子支撑层61与第二子支撑层62之间的稳定粘接，同时该调整层70具有电致模量变化性质，即，调整层70具体为模量调整层，可根据不同状态改变/调整模量。具体地，当手机1000需要从展平状态切换到折叠状态或者从折叠状态切换到展平状态时（即，在手机1000的弯折过程中），可以控制驱动电致模量变化材料的回路，至少使位于显示模组100的弯折部10的电致模量变化材料不通电，此时该电致模量变化材料较软，使得调整层70在常温下具有较低的第一储能模量。这样，显示模组100在弯折时产生的应力较小，使得显示模组100弯折的难度降低，使得使用手感较好。而当手机1000处于展平或折叠状态时，控制驱动电致模量变化材料的回路，至少使位于弯折部10的电致模量变化材料通电，这部分电致模量变化材料能响应通过其的电流而变硬，进而使得调整层70具有较高的第二储能模量，此种情况下调整层70的硬度较高、平整度较好，较利于显示模组100在前述弯折过程中产生的折痕舒展甚至消失；且，调整层70具有较高的第二储能模量，还能保证处于展平或折叠状态的显示模组100的弯折部具有足够的支撑性，特别是保证折叠状态的显示模组100的弯折部具有足够的支撑性，进而保证显示模组100的结构稳定。此外，本申请将调整层70位于显示面板50下方，其引入不会影响显示模组100的显示效果。
本申请上述词语“储能模量”（Storage modulus）实质为杨氏模量，是材料变形后回弹的指标，表示材料存储弹性变形能量的能力。它代表材料在受力时吸收和释放能量的能力。储能模量的大小与材料的刚度有关，一般而言，材料的刚度约大，储能能力越强。故“储能模量”也是一种刚性模量。其中，储能模量可以采用流变仪测得，具体测试参数可参见ASTM D7552-09《使用动力剪切流变仪测定沥青混合料的复数切变模量(G*)的标准试验方法》中的法向力、频率、温度和应变设置。
本申请实施方式中，调整层70在盖板30上的投影覆盖显示面板50在盖板30上的投影。例如调整层70在盖板上的投影与显示面板50在盖板上的投影可以重合。进一步地，盖板30、偏光层40、显示面板50、屏下支撑层60、调整层70的长侧边均对齐，它们的短侧边均对齐。这样各层是完全重叠的，较利于显示模组100的形状规则、体积占比小等。其中，调整层70在盖板30上的投影覆盖弯折部10在盖板30上的投影及第一非弯折部21和第二非弯折部22在盖板30上的投影。
下面对调整层70中实现电致模量变化材料的通电/未通电的一种情况进行介绍。参见图8，图8是图7中显示模组的一种俯视结构示意图。调整层70中还间隔设有多条导线701，多条导线701沿显示模组100的宽度方向（即，X轴方向）排布，每一导线701的两端用于连接电源以形成回路。其中，该回路主要控制导线701是否通电，进而实现导线附近的电致模量变化材料是否通电。导线701可延伸出调整层70，以便连接电源等。图8中未示出电源，仅示出了与导线701连接的电极（黑色圆点所示）。其中，电极、电源均位于显示模组100的外部。例如，电极可以位于与显示模组100电连接的主板310上。电极起到将导线701与电源电连接的作用，电源用于为各导线701供电。此外，各回路中还包括控制元件（如开关、或控制芯片），以控制各回路是否有电流通过。
其中，与各导线701的两端连接的电源，具体可以是手机1000自带的电池，也可以是其他新增电源等。例如，该电源可以是设置在第一壳体210上的第一电池410，或者是设置在第二壳体220上的第二电池420。其中，参见图6，导线701具体可以通过主板310与第一电池410及控制芯片311电连接，形成回路。或者，导线701可通过主板310、FPC330、副板320间接实现与第二电池420的电连接，及通过主板310间接实现与FPC330上控制芯片的电连接，以得到控制导线701通电与否的回路。
可以理解的是，在显示模组100从折叠状态切换到展平状态或者从展平状态切换到折叠状态的过程中，控制调整层70中至少位于弯折部10的导线701处于未通电状态，即可实现调整层70中至少位于弯折部10的电致模量变化材料处于未通电状态；在显示模组100处于展平状态或折叠状态时，控制调整层70中至少位于弯折部10的导线701处于通电状态，即可实现调整层70中至少位于弯折部10的电致模量变化材料处于通电状态。
图8示出的实施例中，沿显示模组100的宽度方向（即前文所述的X轴方向），多条导线701均匀分布在调整层70中。这样可以通过各导线的通电与否，实现整个调整层70的电致模量调整功能的发挥。例如，在显示模组100从展平状态切换到折叠状态或者从折叠状态切换到展平状态的过程中，所有导线701均处于未通电状态，进而整个调整层70不通电，整个调整层70内的电致模量变化材料无响应，调整层70在常温下具有第一储能模量，以实现显示模组100的顺利弯折。在显示模组100处于展平状态或折叠状态时，所有导线701均处于通电状态，便于整个调整层70内的电致模量变化材料均可对电流做出灵活响应而硬化，从而调整层70在常温下具有第二储能模量，以减少显示模组100在弯折过程中产生的折痕。
本申请实施方式中，导线701的材质可以选自铜、银、铜银合金、导电金属氧化物（如氧化铟锡、掺铝氧化锌）中的一种或多种。导线701间隔设置，便于其带动位于其附近的电致模量变化材料较快对电流做出响应，提高调整层70的电响应范围。其中，相邻导线的间隔距离可以在5μm以上，以免过密的导线影响调整层70的弯折性，同时导线的间隔距离可调控电致模量变化材料的电响应范围、实现对调整层70的模量调控等。示例性，相邻导线的间隔距离可以在5μm-15μm的范围内，这样可以利于调整层70兼顾良好的弯折性及较宽的电致硬化范围。此外，导线701的直径可以在2-8μm的范围内。较细的导线可使得多条导线的存在不会影响调整层70的弯折性，同时可使得该导线的电阻值不会过小而使得上述各回路短路。
本申请实施方式中，导线701处于通电状态时，施加在其上的电流施加时间可以在30秒以上，例如具体为40秒、45秒、50秒、60秒等。也即，电致模量变化材料处于通电状态时，电流的施加时间在30s以上。若电流施加时间小于30秒，可能导致位于导电致模量变化材料来不及完成模量变化。因此设置施加在导线上的电流时长大于30秒，可增加调整层70模量转换的可靠性，进而增加显示模组100模量转换的可靠性。调节施加的电流强度可实现对调整层70的模量调控。示例性地，施加在导线701上的电流强度可以在0.1A-0.5A的范围内调节。
本申请一实施例中，调整层70中的电致模量变化材料可以是电致硬化水凝胶，其可通过由高分子量聚丙烯酰胺、高分子量聚丙烯酸和矿物纳米簇（如TiO2纳米簇）复配组成。其中，调控电致模量变化材料的组成配比可实现对调整层70的模量调控。
本申请中，前述第二储能模量大于第一储能模量，其中第二储能模量与第一储能模量的比值可以在10倍以上。可以理解的是，这两个模量之间的大小比较是在同一温度下进行。本申请中词语“常温”可具体指在20℃-30℃之间的任一温度，例如是20℃、22℃、25℃、28℃或30℃等，并以25℃较为常见。在一些实施例中，在电致模量变化材料未通电时，调整层70在25℃下具有第一储能模量；在电致模量变化材料通电时，调整层70在25℃下具有第二储能模量，其中，第二储能模量大于第一储能模量。
本申请一些实施方式中，前述第二储能模量与第一储能模量的比值可以在100倍以上。由此，使得显示模组100在折叠状态切换到展平状态的过程中或者从展开状态切换到折叠状态的过程中，弯折难度较低，以及使得显示模组100在展平状态时，其折痕较少甚至于消失。进一步地，第二储能模量与第一储能模量的比值在可以在1000倍以上，或1万倍以上，或2万倍以上，或者3万倍以上等。在一些实施例中，第一储能模量在0.05MPa-0.3MPa的范围内；第二储能模量在1000MPa-1500MPa的范围内。具体地，第一储能模量可以例如为0.06MPa、0.07MPa、0.08MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.25MPa等，进一步可以在0.05MPa-0.08MPa的范围内。第二储能模量具体可以为1100MPa、1100MPa、1200MPa、1300、1400MPa等。较低的第一储能模量可保证显示模组100在弯折过程中产生的应力较小，降低弯折难度，使得上述手机1000的弯折手感较好。较高的第二储能模量能在显示模组100展开时有效减少折痕，并且在用户触碰到显示模组100时，也不会产生印迹，使用体验感较好。
本申请实施方式中，电致模量变化材料处于未通电状态时，调整层70在常温下具有第一断裂伸长率δ1；电致模量变化材料处于通电状态时，调整层70在常温下具有第二断裂伸长率δ2；其中，δ1大于δ2。词语“断裂伸长率”是衡量材料塑性的一个指标，它是指试样受外力作用至拉断时，拉伸后的伸长长度与拉伸前长度的比值称断裂伸长率，用百分率表示。
本申请的显示模组100在从折叠状态切换到展平状态的过程中或者从展开状态切换到折叠状态的过程中，因弯折部10有电致模量变化材料处于未通电状态，调整层70在常温下的断裂伸长率δ1较大，说明其韧性较高、内应力较低，更便于显示模组100的弯折。本申请中的显示模组100在处于展平状态或折叠状态时，因弯折部10有电致模量变化材料处于通电状态，调整层70在常温下的断裂伸长率δ2相对较小，更便于显示模组100在弯折过程中产生的折痕得到拉伸/展平。其中，δ1可以是δ2的20倍以上。具体地，δ1可以大于或等于1500%，例如为1600%、1800%、2000%等。δ2可以大于或等于30%，例如具体为35%、40%、50%、60%等。δ2不过低，这也利于保证显示模组100在处于展平状态或折叠状态时，调整层70脆性不过高，增加使用可靠性等。
本申请实施方式中，处于未通电状态下的电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 1小于处于通电状态下的电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 2。词语“玻璃化转变温度（Tg）”是指高分子材料由玻璃态转变为高弹态所对应的温度。Tg的高低可反映材料的热稳定性的大小。一般而言，环境温度在材料的Tg以下，材料的热稳定性高，保持刚性固体态，与玻璃类似。环境温度在Tg以上，材料的热应力急剧增加，强度和韧性会显著下降，抗拉强度、抗压强度和断裂韧性等指标都会有所下降。其中，Tg 1可以低于常温温度（如25℃），Tg 2可以大于常温温度。
本申请中，未通电的电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 1较低，常温温度高于其Tg 1，该材料在常温下呈“高弹态”（高弹态是指材料内部链段可以运动但整个分子链不产生移动的状态），表现出良好弹性，在外力作用下，形变明显增加，外力除去后形变可完全恢复。电致模量变化材料的该性质，可使得在显示模组100从折叠状态切换到展平状态或者从展开状态切换到折叠状态的弯折过程中，其弯折相对较容易，且相对不易产生弯折痕迹。而通电的电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 2相对较高，高于常温温度，这样通电的该材料在常温下可一直呈“玻璃态”（即，材料呈刚性固体态，与玻璃类似），较难变形，即便该显示模组100长期处于折叠状态，也不会导致折痕加深。
在一些实施方式中，前述Tg 1可以小于或等于-30℃，例如为-35℃、-40℃、-50℃等。这样采用本申请实施例显示模组的电子设备即便是在低温下（如-20℃~0℃）使用，未通电的电致模量变化材料在该低温下仍处于高弹态，便于电子设备顺利弯折。其中，前述Tg 2可以大于或等于65℃，该Tg 2大于电子设备的最高可能使用的温度，通电的电致模量变化材料在该高温使用环境下仍稳定处于玻璃态，便于减少显示模组的折痕。具体地，该Tg 2可以大于或等于70℃、或大于或等于75℃、大于或等于80℃等。在一些实施方式中，该Tg 2可以大于或等于85℃。
本申请实施方式中，电致模量变化材料处于未通电状态时，调整层70在常温下的拉伸强度在0.5MPa以上；电致模量变化材料处于通电状态时，调整层70在常温下的拉伸强度在5MPa以上。词语“拉伸强度”是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa表示。一般地，拉伸强度越大，表明材料的抗拉性能越好，不易开裂，韧性好。
无论电致模量变化材料处于通电或未通电状态时，调整层70在常温下的拉伸强度均较高，表明在显示模组100的弯折过程中或显示模组100处于展平状态或折叠状态下，调整层70均不易开裂，特别是在电致模量变化材料处于通电状态时调整层70的拉伸强度更高，这能较有效保证显示模组100在展平和折叠状态下弯折部10的支撑性足够，使显示模组100较好地保持状态稳定。
本申请实施方式中，电致模量变化材料在前述不通电的状态下，调整层70在-20℃下的储能模量小于0.3MPa。低温下较低的储能模量，反映调整层材料在低温下的刚性不会过大，即便显示模组100在低温下进行弯折，调整层70也不易发生脆性断裂，保证前述电子设备在低温环境下使用的可靠性。具体地，调整层70在-20℃下的储能模量可以小于或等于0.28MPa、小于或等于0.25MPa、小于或等于0.20MPa等。
本申请中，调整层70具有一定粘接性。本申请实施方式中，调整层70对PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）膜的剥离力大于6N/cm。这样上述调整层70在具有电致模量变化特性的同时，还具有良好的粘接性。其中，该剥离力可以参考国标GB/T 2792-2014 《胶粘带剥离强度的试验方法》中的180°剥离方法进行测试得到。具体地，以东丽U483的PET膜作为基材，对该基材进行等离子体处理，保证水滴角小于30°的情况下，在两片PET膜U483之间涂布本申请实施例的电致模量变化材料，厚度控制在50±3μm，然后按照前述的180°剥离方法进行测试。
本申请实施方式中，调整层70的厚度可以在15μm-50μm的范围内。调整层70具有适宜的厚度，可保证其存在既不会过度增加显示模组100的体积，又可具有合适的粘接性能，且能在显示模组100处于折叠或展开状态时，具有合适的机械强度。示例性地，调整层70的厚度可以为20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、或45μm等。
本申请前文图7及图8以整个调整层70均具有电致模量调整功能进行了说明。可以理解的是，本申请另外一些实施例中，调整层70也可以仅有一部分能具有电致模量调整功能。请一并参阅图9A和图9B，图9A是本申请另一实施例提供的显示模组的内部结构示意图，图9B示出了图9A中调整层70的俯视角度的内部结构示意图。
如图9A和图9B所示，调整层70包括第一调整部71，第一调整部71在盖板30上的投影覆盖弯折部10在盖板30上的投影，沿显示模组100的宽度方向（也即X轴方向），第一调整部71中间隔分布有多条导线701。可以理解的是，第一调整部71的宽度小于调整层70的宽度，第一调整部71在盖板30上的投影未覆盖或未完全覆盖非弯折部在盖板30上的投影。借助这样的第一调整部71也可以实现调整层70在对应弯折部10的地方在不同情况下能在低模量和高模量之间切换，进而使得显示模组100在不同情况下的模量不是一成不变的，从而使得显示模组100可以兼顾良好的弯折手感和较少的折痕，而第一非弯折部21和第二非弯折部22的状态可以保持稳定，提升显示效果。
其中，“第一调整部71在盖板30上的投影覆盖弯折部10在盖板30上的投影”在有些情况下可理解为：第一调整部71沿X轴方向的宽度大于或等于弯折部10的宽度。其中，第一调整部71的宽度与弯折部10的宽度之比可以在（1-2.5）：1的范围，例如具体为1.05:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2.0:1、2.2:1、或2.4:1等。在一些实施方式中，第一调整部71的宽度与弯折部10的宽度之比在大于1至小于或等于2.5的范围内。这样更便于保证显示模组100的弯折部10能顺利地弯折，及弯折部产生的弯折痕迹有效减少或消除。其中沿X轴方向，第一调整部71的投影外轮廓内有弯折部10的投影外轮廓。第一调整部71可关于显示模组100的弯折轴对称。
此外，为便于该显示模组100的加工及结构稳定，参见图9A，调整层70还包括非调整部72，非调整部72设置于非弯折部，并与第一调整部71相连接，非调整部72中无导线分布。其中，调整部、非调整部是根据能否对电流响应发生模量变化进行的划分。图9A中，非调整部72具体为两个，两个非调整部72分别位于显示模组100的第一非弯折部21和第二非弯折部22。
可以理解的是，与前文图7-图8示出的实施例类似，前文关于调整层70在不同状态下的性质描述，均适用于这里第一调整部71的性质描述。例如，第一调整部71在未通电状态下的常温下断裂伸长率δ1大于第一调整部71在通电状态下的常温下断裂伸长率δ2。在一些实施方式中，δ1≥1500%，δ2≥30%。第一调整部71处于未通电状态下的常温拉伸强度在0.5MPa以上；第一调整部71处于通电状态下的常温拉伸强度在5MPa以上。第一调整部71处于未通电状态时，其在-20℃下的储能模量小于0.3MPa。
本申请前文图8及图9B以调整层70中间隔分布有导线来实现调整层70中电致模量变化材料的通电/未通电进行了说明，但可以理解的是，本申请其他实施例中，也可以通过其他方式来实现电致模量变化材料的通电与否。参见图10，图10是本申请又一实施例提供的显示模组的内部结构示意图。沿显示模组100的厚度方向（即，Z轴方向），调整层70的相对两侧设有电极层702（如ITO电极层），可通过驱动电路将两电极层702连接起来，进而实现调整层70的通电或不通电。例如，两电极层702可具体与第一电池410及主板310上的控制芯片311连接形成回路。此外，电极层702可以整面覆盖调整层70的连续层结构，也可以是电极阵列分布的非连续结构。借助这样的电极层702可根据需要实现调整层70中全部或部分电致模量变化材料的通电/不通电。
本申请前文各实施例中，以第一子支撑层61与第二子支撑层62之间设置调整层70为例进行了说明。但可以理解的是，本申请其他实施方式中，也可以仅在显示面板50与第一子支撑层61之间设置前述调整层70；或者是在第二子支撑层62背离显示面板50的一侧设置前述调整层70。当然，还可以是在显示面板50与第一子支撑层61之间、第一子支撑层61与第二子支撑层62之间、第二子支撑层62背离显示面板50的一侧中的两处或三处设置调整层70。例如，图11示出了第一子支撑层61与第二子支撑层62之间、第二子支撑层62背离显示面板50的一侧均设置调整层70。其中，该调整层70中的电致模量变化材料可以通过诸多方式实现通电。例如，调整层70中可以设有如图8那样均匀、间隔分布在整个调整层70中的导线；也可以如前文图9B那样，该调整层70中的仅第一调整部处分布有导线；或者也可以如图10那样，调整层70沿显示模组100的厚度方向的相对两侧设有电极层。
另外，本申请前文以屏下支撑层60具体为两层进行了示意，但可以理解的是，在本申请其他实施方式中，屏下支撑层60也可以为单层结构，或者为大于或等于三层（如三层、四层、五层等）的结构形式。其中，当屏下支撑层60为单层结构时，可以在该屏下支撑层60与该显示面板50之间，和/或，屏下支撑层60背离显示面板50的一侧设有前述调整层70。其中，当屏下支撑层60为大于或等于三层时，显示面板50与屏下支撑层60之间、屏下支撑层60的各子层背离显示面板50的一侧中的至少一处设有上述调整层70。
以上所述仅表达了本申请的几种示例性实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于任何熟知本领域的技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (18)
1.一种可折叠的显示模组，其特征在于，所述显示模组包括层叠设置的盖板、显示面板和屏下支撑层，所述屏下支撑层包括至少一个子支撑层，其中，所述显示面板与所述屏下支撑层之间，和/或至少一个所述子支撑层背离所述显示面板的一侧设有调整层；其中，所述调整层包括电致模量变化材料，所述电致模量变化材料为电致硬化水凝胶，所述调整层对聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的剥离力大于6N/cm；所述显示模组包括弯折部；
在所述显示模组从折叠状态切换到展平状态或者从展平状态切换到折叠状态的过程中，所述调整层中至少位于所述弯折部的所述电致模量变化材料处于未通电状态，所述调整层在常温下具有第一储能模量；
在所述显示模组处于展平状态或折叠状态时，所述调整层中至少位于所述弯折部的所述电致模量变化材料处于通电状态，所述调整层在常温下具有第二储能模量；其中，所述第一储能模量小于所述第二储能模量。
2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述调整层中还间隔设有多条导线，每一所述导线的两端用于连接电源以形成回路。
3.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述显示模组还包括与所述弯折部连接的非弯折部，所述调整层包括第一调整部和与所述第一调整部连接的非调整部，其中，所述第一调整部在所述盖板上的投影覆盖所述弯折部在所述盖板上的投影，所述非调整部设置于所述非弯折部；沿所述显示模组的宽度方向，所述多条导线均匀分布在所述第一调整部中。
4.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，沿所述显示模组的宽度方向，所述多条导线均均匀分布在所述调整层中。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，相邻的所述导线的间隔距离在5μm以上。
6.根据权利要求1-4任一项所述的显示模组，其特征在于，所述电致模量变化材料处于所述通电状态时，电流的施加时间在30s以上。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述第二储能模量是所述第一储能模量的100倍以上。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述第一储能模量在0.05MPa-0.3MPa的范围内；所述第二储能模量在1000MPa-1500MPa的范围内。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述电致模量变化材料处于所述未通电状态时，所述调整层在常温下具有第一断裂伸长率δ1；所述电致模量变化材料处于所述通电状态时，所述调整层在常温下具有第二断裂伸长率δ2；其中，所述δ1大于所述δ2。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，处于所述未通电状态下的所述电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 1小于处于所述通电状态下的所述电致模量变化材料的玻璃化转变温度Tg 2；其中，所述Tg 1小于常温温度，所述Tg 2大于常温温度。
11.根据权利要求10所述的显示模组，其特征在于，所述Tg 1 ≤-30℃；所述Tg 2≥65℃。
12.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述电致模量变化材料处于所述未通电状态时，所述调整层在常温下的拉伸强度在0.5MPa以上；所述电致模量变化材料处于所述通电状态时，所述调整层在常温下的拉伸强度在5MPa以上。
13.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述电致模量变化材料处于所述未通电状态时，所述调整层在-20℃下的储能模量小于0.3MPa。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述调整层的厚度在15μm-50μm的范围内。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的显示模组，其特征在于，所述屏下支撑层包括层叠设置的第一子支撑层和第二子支撑层，所述第一子支撑层靠近所述显示面板；其中，所述显示面板与所述第一子支撑层之间、所述第一子支撑层背离所述显示面板的一侧、所述第二子支撑层背离所述显示面板的一侧中的至少一处设有所述调整层。
16.一种电子设备，其特征在于，包括第一壳体、第二壳体、转动机构和权利要求1-15中任一项所述的显示模组；
其中，所述转动机构连接于所述第一壳体和所述第二壳体之间，所述显示模组安装于所述第一壳体、所述第二壳体及所述转动机构，所述转动机构转动时，所述第一壳体和所述第二壳体相对转动，从而带动所述显示模组弯折或展开。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电路板与电池，所述电路板、所述电池安装于所述第一壳体内或所述第二壳体内，其中，所述电池与所述电路板电连接。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其特征在于，所述调整层中还间隔设有多条导线，每一所述导线的两端用于连接电源以形成回路；其中，所述电源为所述电池，所述导线通过所述电路板与所述电池电连接。
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