CN207263110U - 屏幕变形检测系统及柔性显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种屏幕变形检测系统，包括：多个石墨烯行电极、多个石墨烯列电极，及位于石墨烯行电极与石墨烯列电极之间且将二者隔离的绝缘层，其中每个石墨烯行电极连接有用以检测所述石墨烯行电极形变的测量电路，每个石墨烯列电极也连接有用以检测所述石墨烯列电极形变的检测电路。上述屏幕变形检测系统，通过检测石墨烯行电极的形变获知X方向上应力的变化，进而获知X方向上的屏幕形变，通过检测石墨烯列电极的形变获知Y方向上应力的变化，从而可以获知屏幕形变引起的X和Y方向上应力的变化，从而模拟计算出屏幕形变。还提出一种具有上述屏幕变形检测系统的柔性显示装置。

Description

屏幕变形检测系统及柔性显示装置

技术领域

本实用新型涉及柔性显示装置测试领域，特别涉及一种屏幕变形检测系统。还涉及一种具有该屏幕变形检测系统的柔性显示装置。

背景技术

随着柔性屏幕、柔性电池等逐渐由中试向量产推进，柔性电子产品因其具有更高的自由度、可弯折等特点而成为未来电子产品的趋势之一。若要确定柔性电子产品的状态，需要对其三维形变进行检测。而通常的传感器只能检测单一方向上的形变。

实用新型内容

基于此，有必要针对通常的传感器只能检测单一方向上的形变的问题，提供一种屏幕变形检测系统。还提出一种具有这种屏幕变形检测系统的柔性显示装置。

一种屏幕变形检测系统，包括：

第一石墨烯电极层，连接有在第一方向上检测所述第一石墨烯电极层形变的测量电路；

第二石墨烯电极层，连接有在第二方向上检测所述第二石墨烯电极层形变的检测电路，第二方向与第一方向交叉；

绝缘层，位于第一石墨烯电极层与第二石墨烯电极层之间且将二者隔离。

上述屏幕变形检测系统，通过检测石墨烯行电极的形变获知X方向上应力的变化，进而获知X方向上的屏幕形变，通过检测石墨烯列电极的形变获知Y方向上应力的变化，从而可以获知屏幕形变引起的X和Y方向上应力的变化，从而模拟计算出屏幕形变。

在其中一实施例中，所述第一石墨烯电极层包括多个沿第一方向的第一方向电极，所述第二石墨烯电极层包括多个沿第二方向的第二方向电极，每个第一方向电极连接有用以检测所述第一方向电极形变的测量电路，每个第二方向电极连接有用以检测所述第二方向电极形变的检测电路。

在其中一实施例中，每一个第一方向电极均连接有独立的第一引线用以连接至测量电路，且第一方向电极连接至第一扫描引线用以连接至测量电路，每一个第二方向电极均连接有独立的第二引线用以连接至检测电路，且第二方向电极连接至第二扫描引线用以连接至检测电路。

在其中一实施例中，所述第一方向电极为条状的石墨烯导电薄膜和/或所述第二方向电极为条状的石墨烯导电薄膜。

在其中一实施例中，所述测量电路通过检测所述第一石墨烯电极层的电阻变化确定所述第一石墨烯电极层的形变，所述检测电路通过检测所述第二石墨烯电极层的电阻变化确定所述第二石墨烯电极层的形变。

在其中一实施例中，所述第一方向与所述第二方向垂直。

在其中一实施例中，还包括柔性衬底，所述第一石墨烯电极层或第二石墨烯电极层贴附于所述柔性衬底。

在其中一实施例中，绝缘层为具有绝缘能力的弹性体。

还提出一种柔性显示装置，包括柔性显示面板及贴附于柔性显示面板一侧表面的前述的屏幕变形检测系统。

在其中一实施例中，所述柔性显示面板为有机电致发光显示面板。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的屏幕变形检测系统的结构示意图；

图2为图1所示的屏幕变形检测系统的剖面示意图；

图3为具有图2所示的屏幕变形检测系统的柔性显示装置的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，说明本实用新型的屏幕变形检测系统的较佳实施方式。

本实用新型提出一种屏幕变形检测系统，能够与柔性显示面板组合使用，实现对柔性屏幕弯折状态的检测和识别。其中，屏幕变形检测系统通过检测X和Y方向上柔性屏幕各处的变化，进而模拟计算出屏幕的形变。

参考图1和图2，屏幕变形检测系统100包括多个石墨烯行电极110、多个石墨烯列电极120，及位于石墨烯行电极110与石墨烯列电极120之间且将二者隔离的绝缘层130。

如图1和图2所示，可以利用激光直写技术，在X方向上作石墨烯阵列，形成多个石墨烯列电极120，同时在Y方向上作石墨烯阵列，形成多个石墨烯行电极110。石墨烯行电极110在绝缘层130上的投影与石墨烯列电极120在绝缘层130上的投影正交。

图1中，以设置9个石墨烯行电极110和7个石墨烯列电极120为例进行说明，当然数量不限于此。每一个石墨烯行电极110均连接至检测该石墨烯行电极是否发生形变的测量电路，同时每个石墨烯列电极也连接有用以检测该石墨烯列电极形变的检测电路。例如，测量电路通过检测石墨烯行电极110形变时导致的电阻变化来获知形变情况。测量电路通过检测石墨烯列电极120形变时导致的电阻变化来获知形变情况。

一实施例中，每一个石墨烯行电极110均连接有独立的第一引线，如标记101～109所指示。第一引线101～109均连接至一驱动电路；同时每一个石墨烯行电极110还连接至第一扫描引线140用以连接至驱动电路，从而形成多个回路。每一个石墨烯列电极120均连接有独立的第二引线，如标记201～207所指示。第二引线201～207均连接至上述的驱动电路；同时每一个石墨烯列电极120连接至第二扫描引线150用以连接至上述的驱动电路，从而也形成多个回路。

以X方向为例，由于石墨烯行电极110将第一扫描引线140连接至第一引线101～109，第一引线101～109和第一扫描引线140均连接至驱动电路形成回路。当石墨烯行电极110被拉伸时，例如第一引线101所对应的石墨烯行电极110被拉伸时，该石墨烯行电极110的电阻值发生变化，将使得第一引线101与第一扫描引线140之间的电流值发生变化。因此，驱动电路的引线通过扫描101-109引线与第一扫描引线140之间的电流值，能够确认101-109引线连接的石墨烯行电极110的电阻值变化。进一步地，通过对多行的石墨烯行电极110逐行扫描，实现对各石墨烯行电极110的电阻值变化的监控。同理，在Y方向可以确认201-207引线之间连接的石墨烯列电极120的电阻值变化。

上述实施例中，同一驱动电路同时用以检测石墨烯行电极110及石墨烯列电极120的电阻值变化。在其他的实施例中，石墨烯行电极110可以是连接至独立的电阻测量电路。同理，石墨烯列电极120可以是连接至独立的电阻测量电路。

当屏幕变形检测系统100贴附于柔性显示面板时，屏幕形变会引起X和Y方向上应力的变化，使石墨烯阵列被拉伸。而当石墨烯阵列被拉伸时，由于长度变长而宽度减小，导致其阻值会变大，通过检测石墨烯条带电阻的变化，便可以感知施加在石墨烯条带上的拉力。由此，通过石墨烯阵列阻值变化，可以计算出屏幕各处应力变化，从而模拟计算出屏幕形变。

上述屏幕变形检测系统100，通过检测石墨烯行电极110的形变获知X方向上应力的变化，进而获知X方向上的屏幕形变，通过检测石墨烯列电极120的形变获知Y方向上应力的变化，从而可以获知屏幕形变引起的X和Y方向上应力的变化，从而模拟计算出屏幕形变。

一个实施例中，石墨烯行电极110和石墨烯列电极120中的一种或者全部为条状的石墨烯导电薄膜。

一个实施例中，绝缘层130为具有绝缘能力的弹性体，以能够很好适应弯曲的需求。例如，绝缘层130可以利用硅橡胶制得。

上述实施例中，由多个石墨烯行电极110构成了第一石墨烯电极层，多个墨烯列电极120则构成了第二石墨烯电极层。X方向是沿水平方向，Y方向是竖直方向，X方向与Y方向是彼此垂直的，方便制成方形，从而与显示屏贴附时能够很好适应屏幕形状；同时X方向与Y方向已经是垂直的，故解析电阻值变化以模拟形变时，不需要分解为两个垂直方向的变化量，因此解析过程较为简单。

石墨烯行电极110和石墨烯列电极120为连续的薄膜结构，以方便地获得均匀的电阻值变化，从而准确测量形变结果。

在其他的实施例中，X方向与Y方向有交叉即可。换言之，第一石墨烯电极层由多个沿第一方向的第一方向电极构成，第二石墨烯电极层由多个沿第二方向的第二方向电极构成，第一方向与第二方向交叉即可，二者不需要垂直。通过在第一方向上检测第一方向电极和在第二方向检测第二方向电极的形变来获取石墨烯电极层的形变。并且，第一方向不需要是设置为沿水平的X方向，第二方向也不需要是沿竖直的Y方向。

第一方向电极和第二方向电极不限于上述的薄膜结构，例如也可设置为网格状结构。

上述的屏幕变形检测系统100还包括柔性衬底，即将第一石墨烯电极层或第二石墨烯电极层贴附于柔性衬底，构成组件，使用时直接粘结到显示面板上。

另外，还提出一种柔性显示装置，包括柔性显示面板200及贴附于柔性显示面板200一侧表面的屏幕变形检测系统100，其中屏幕变形检测系统110包括：多个石墨烯行电极110、多个石墨烯列电极120，及位于石墨烯行电极110与石墨烯列电极120之间将二者隔离的绝缘层130。

屏幕变形检测系统110的结构如图1和图2所示，可以利用激光直写技术，在X方向上作石墨烯阵列，形成多个石墨烯列电极120，同时在Y方向上作石墨烯阵列，形成多个石墨烯行电极110。石墨烯行电极110在绝缘层130上的投影与石墨烯列电极120在绝缘层130上的投影正交。

图1中，以设置9个石墨烯行电极110和7个石墨烯列电极120为例进行说明，当然数量不限于此。每一个石墨烯行电极110均连接有独立的第一引线，如标记101～109所指示。第一引线101～109均连接至驱动电路；同时每一个石墨烯行电极110连接至第一扫描引线140用以连接至驱动电路，从而形成多个回路。每一个石墨烯列电极120均连接有独立的第二引线，如标记201～207所指示。第二引线201～207均连接至驱动电路；同时每一个石墨烯列电极120连接至第二扫描引线150用以连接至驱动电路，从而形成多个回路。由于石墨烯行电极110将第一扫描引线140连接至第一引线101～109，当石墨烯行电极110被拉伸时，例如第一引线101所对应的石墨烯行电极110被拉伸时，该石墨烯行电极110的电阻值发生变化，将使得第一引线101与第一扫描引线140之间的电流值发生变化。因此，驱动电路的引线通过扫描101-109引线与第一扫描引线140之间的电流值，能够确认101-109引线连接的石墨烯行电极110的电阻值变化。同理，在Y方向可以确认201-207引线之间连接的石墨烯列电极120的电阻值变化。

当屏幕变形检测系统100贴附于柔性显示面板200时，屏幕形变会引起X和Y方向上应力的变化，使石墨烯阵列被拉伸。而当石墨烯阵列被拉伸时，其阻值会变大，通过检测石墨烯条带电阻的变化，便可以感知施加在石墨烯条带上的拉力。由此，通过石墨烯阵列阻值变化，可以计算出屏幕各处应力变化，从而模拟计算出屏幕形变。

上述屏幕变形检测系统100，通过检测石墨烯行电极110的形变获知X方向上应力的变化，进而获知X方向上的屏幕形变，通过检测石墨烯列电极120的形变获知Y方向上应力的变化，从而可以获知屏幕形变引起的X和Y方向上应力的变化，从而模拟计算出屏幕形变。

上述柔性显示装置，由于柔性显示面板200一侧的表面上设置了前述的屏幕变形检测系统100，能够及时检测在X和Y方向上的柔性显示面板200的变形，及时获知柔性显示面板200的弯曲状态。

一个实施例中，柔性显示面板200为有机电致发光显示面板。

一个实施例中，石墨烯行电极110和石墨烯列电极120中的一种或者全部为条状的石墨烯导电薄膜。

当屏幕变形检测系统100未包含柔性衬底时，可以直接将石墨烯行电极110或石墨烯列电极120贴附到柔性显示面板200的柔性基底上。

同样地，与柔性显示面板200相组合使用的屏幕变形检测系统100不限于上述的采用多个石墨烯行电极110、多个石墨烯列电极120及绝缘层130的设置方式。而关于屏幕变形检测系统100的变化结构，前文已经叙述，不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种屏幕变形检测系统，其特征在于，包括：

第一石墨烯电极层，连接有在第一方向上检测所述第一石墨烯电极层形变的测量电路；

第二石墨烯电极层，连接有在第二方向上检测所述第二石墨烯电极层形变的检测电路，第二方向与第一方向交叉；

绝缘层，位于第一石墨烯电极层与第二石墨烯电极层之间且将二者隔离。

2.根据权利要求1所述的屏幕变形检测系统，其特征在于，所述第一石墨烯电极层包括多个沿第一方向的第一方向电极，所述第二石墨烯电极层包括多个沿第二方向的第二方向电极，每个第一方向电极连接有用以检测所述第一方向电极形变的测量电路，每个第二方向电极连接有用以检测所述第二方向电极形变的检测电路。

3.根据权利要求2所述的屏幕变形检测系统，其特征在于，每一个第一方向电极均连接有独立的第一引线用以连接至测量电路，且第一方向电极连接至第一扫描引线用以连接至测量电路，每一个第二方向电极均连接有独立的第二引线用以连接至检测电路，且第二方向电极连接至第二扫描引线用以连接至检测电路。

4.根据权利要求2所述的屏幕变形检测系统，其特征在于，所述第一方向电极为条状的石墨烯导电薄膜和/或所述第二方向电极为条状的石墨烯导电薄膜。

5.根据权利要求1所述的屏幕变形检测系统，其特征在于，所述测量电路通过检测所述第一石墨烯电极层的电阻变化确定所述第一石墨烯电极层的形变，所述检测电路通过检测所述第二石墨烯电极层的电阻变化确定所述第二石墨烯电极层的形变。

6.根据权利要求1所述的屏幕变形检测系统，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。

7.根据权利要求1所述的屏幕变形检测系统，其特征在于，还包括柔性衬底，所述第一石墨烯电极层或第二石墨烯电极层贴附于所述柔性衬底。

8.根据权利要求1所述的屏幕变形检测系统，其特征在于，绝缘层为具有绝缘能力的弹性体。

9.一种柔性显示装置，其特征在于，包括柔性显示面板及贴附于柔性显示面板一侧表面的如权利要求1至8任一项所述的屏幕变形检测系统。

10.根据权利要求9所述的柔性显示装置，其特征在于，所述柔性显示面板为有机电致发光显示面板。