WO2021248546A1

WO2021248546A1 - 一种卷轴及显示装置

Info

Publication number: WO2021248546A1
Application number: PCT/CN2020/097075
Authority: WO
Inventors: 成亚鹏; 崔昇圭
Original assignee: 武汉华星光电半导体显示技术有限公司
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2021-12-16
Also published as: US20220192038A1; US11553609B2; CN111640372A

Abstract

一种卷轴（10）及显示装置（100）。显示装置（100）包括卷轴（10），卷轴（10）包括卷轴本体（11），卷轴本体（11）为柱形，卷轴本体（11）沿着柱体长度的延伸方向开设有首圈安装槽（12），首圈安装槽（12）的深度与被安装的柔性显示屏（20）的厚度相适应。

Description

一种卷轴及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种卷轴及显示装置。

背景技术

目前，人们对手机、平板电脑、智能穿戴设备等电子产品越来越来越依赖。为了增强用户体验及提升产品竞争力，采用大屏幕化已经成为一种发展的趋势。而对于大屏幕的电子设备的携带不便问题，可卷曲的电子显示装置应运而生，在不使用时可以将电子显示屏幕卷入卷轴内，以小尺寸的形态收纳，便于携带；使用时，从卷轴内抽拉出。随着柔性的电子显示技术的发展，可卷曲装置结构研究也在进行。

如图1所示，为现有的一种显示装置90，包括卷轴91和柔性显示屏92。卷轴91为一标准的圆柱形，为了满足卷曲的要求，将柔性显示屏92卷曲在圆柱形的卷轴91上。随着多次抽拉，电子显示屏92的寿命是各显示设备厂商关注的重点，是影响显示装置量产的关键。

柔性显示屏92在卷第一圈之后，马上卷入第二圈时，由于已经有一层屏幕贴覆在卷轴91上，柔性显示屏92具有一定的厚度，在柔性显示屏92第一圈和第二圈的交叠处会导致第二圈柔性显示屏92凸起，故在交叠处形成一个断面差，断面差的深度为柔性显示屏92的厚度。此时柔性显示屏92产生严重的应力集中，局部拉应力急剧升高，导致柔性显示屏92由于应力集中内部线路断裂而产生失效，降低了可卷曲显示设备卷曲寿命。

技术问题

本发明的目的在于，提供一种卷轴及显示装置，用于解决柔性显示屏卷曲在卷轴上时由于柔性显示屏具有一定的厚度且直接贴覆在圆柱形卷轴上，在柔性显示屏第一圈和第二圈的交叠处会导致第二圈柔性显示屏凸起，故在交叠处形成一个断面差，此时柔性显示屏产生严重的应力集中，局部拉应力急剧升高，导致柔性显示屏由于应力集中内部线路断裂而产生失效，降低了可卷曲显示设备卷曲寿命的技术问题。

技术解决方案

为了实现上述目的，本发明提供一种卷轴，用于安装柔性显示屏，其包括卷轴本体，所述卷轴本体为柱形；所述卷轴本体沿着柱体长度的延伸方向开设有首圈安装槽，所述首圈安装槽的深度与被安装的所述柔性显示屏的厚度相适应；所述柔性显示屏从所述首圈安装槽开始绕着所述卷轴本体缠绕至第一圈结束时，所述柔性显示屏的第二圈内侧面与第一圈外侧面不产生断面差。

进一步地，所述卷轴本体由两个半圆柱组合而成，在所述首圈安装槽起始位置形成一断面，位于所述断面两侧的两个半圆柱的半径分别为第一半径及第二半径，所述第二半径小于所述第一半径，所述第一半径与所述第二半径的差值为所述柔性显示屏的厚度。

进一步地，两个半圆柱在远离所述断面的相接处的半径相等，所述卷轴本体从所述断面处旋转一周，其半径尺寸由所述第二半径逐步变大至所述第一半径。

进一步地，所述第一半径的圆心与所述第二半径的圆心的距离等于预安装柔性显示屏厚度的一半。

进一步地，所述第一半径小于等于10mm。

进一步地，所述卷轴本体的横截面呈设有所述首圈安装槽的圆形、椭圆形、矩形中的任一种。

进一步地，所述卷轴本体的材质包括金属或硬质塑料。

进一步地，所述卷轴还包括卷轴外壳，包覆所述卷轴本体，用于接纳处于卷曲状态的所述柔性显示屏。其中，所述壳体中限定有开口，所述开口用于展开和卷曲所述柔性显示屏。

本发明还提供一种显示装置，其包括所述卷轴。

进一步地，所述显示装置还包括柔性显示屏，所述柔性显示屏设于所述卷轴的外表面；所述柔性显示屏的一端安装至所述首圈安装槽内并缠绕所述卷轴本体设置；所述首圈安装槽的深度为所述柔性显示屏的厚度与所述首圈安装槽的深度相适应，用于消除所述柔性显示屏在卷曲过程中的断面差。

进一步地，所述显示装置还包括显示屏支撑壳，所述显示屏支撑壳与所述柔性显示屏的另一端连接；所述显示屏支撑壳的长度小于所述柔性显示屏的长度。

有益效果

本发明的优点在于，提供一种卷轴及显示装置，所述卷轴为不规则圆柱，所述显示装置结构包括柔性显示屏及卷轴。所述卷轴设有首圈安装槽，其深度与被安装的所述柔性显示屏的厚度相适应；所述柔性显示屏从所述首圈安装槽开始绕着所述卷轴本体缠绕至第一圈结束时，所述柔性显示屏的第二圈内侧面与第一圈外侧面不产生断面差，保证了所述柔性显示屏在卷曲过程中不产生应力集中现象，降低了显示装置抽拉过程中的柔性显示屏受到的应力值，减轻其产生失效的风险，提高其使用寿命。

附图说明

图1为现有的一种显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中主要体现首圈安装槽的卷轴的结构示意图；

图3为本发明实施例中主要体现断面的卷轴的结构示意图；

图4为本发明实施例中所述卷轴的横截面示意图；

图5为本发明实施例中所述显示装置在展开状态时的结构示意图；

图6为本发明实施例中所述显示装置在卷起状态时的结构示意图；

图7为本发明实施例中所述显示装置与现有显示装置的应力对比图。

图中部件标识如下：

10、卷轴，11、卷轴本体，12、首圈安装槽，

13、断面，20、柔性显示屏，30、显示屏支撑壳，

100、显示装置。

本发明的实施方式

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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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。

在附图中，为了清楚，层和区域的厚度被夸大。例如，为了便于描述，附图中的元件的厚度和尺寸被任意地示出，因此，所描述的技术范围不由附图限定。本发明的附图仅用于示意相对位置关系和连接关系，某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。

请参阅图2、图3所示，本发明实施例提供一种卷轴10，包括卷轴本体11，所述卷轴本体11为柱形；所述卷轴本体11沿着柱体长度的延伸方向开设有首圈安装槽12，所述首圈安装槽12的深度与被安装的所述柔性显示屏的厚度相适应，亦即所述首圈安装槽12的深度与被安装的所述柔性显示屏的厚度大致相等；所述柔性显示屏从所述首圈安装槽12开始绕着所述卷轴本体11缠绕至第一圈结束时，所述柔性显示屏的第二圈内侧面与第一圈外侧面不产生断面差，使得柔性显示屏在卷曲过程中消除断面差，保证柔性显示屏在卷曲过程中不产生应力集中现象，降低了在抽拉过程中的柔性显示屏受到的应力值，减轻其产生失效的风险，提高其使用寿命。

值得注意的是，所述首圈安装槽12的深度推荐值为预安装柔性屏的厚度值，也可通过数值计算进行优化，设计最佳的深度值。在其他实施例中所述首圈安装槽12也可为起相同功能的其他变形的结构。

请参阅图2、图3所示，本实施例中，所述卷轴本体11由两个半圆柱组合而成，在所述首圈安装槽12起始位置形成一断面13，位于所述断面13两侧的两个半圆柱的半径分别为第一半径R1及第二半径R2，所述第二半径R2小于所述第一半径R1，所述第一半径R1与所述第二半径R2的差值为预安装柔性显示屏的厚度。可理解的是，所述断面13的长度即为所述首圈安装槽12的深度，亦即所述卷轴本体11的高度差。

本实施例中，两个半圆柱在远离所述断面13的相接处的半径相等，所述卷轴本体11从所述断面13处旋转一周，其半径尺寸由所述第二半径R2逐步变大至所述第一半径R1，即所述卷轴本体11的外表面为一平滑曲面。

本实施例中，两个半圆柱圆心位置尺寸高度差等于所述柔性显示屏厚度的一半。

本实施例中，为了保证携带的便携性厚度，所述卷轴10的最大半径不大于10mm，即所述第一半径R1小于等于10mm。

请参阅图4所示，本实施例中，所述卷轴本体11的横截面呈设有所述首圈安装槽12的圆形、椭圆形、矩形中的任一种。其中矩形优选为正方形。

本实施例中，所述卷轴本体11的材质包括金属或硬质塑料。金属材质优选为铝合金、不锈钢等。

本实施例中，所述卷轴本体11的结构制作方式包括但不限于CNC加工、3D打印等。所述卷轴本体11可由两个半圆柱连接形成，也可由一个圆柱加工而成，最大尺寸处半径为R1，最小尺寸处半径为R2。

本实施例中，所述卷轴10还包括卷轴外壳（未图示），包覆所述卷轴本体11，用于接纳处于卷曲状态的柔性显示屏。其中，所述卷轴外壳设有开口，所述开口用于展开和卷曲柔性显示屏。

请参阅图5、图6所示，本发明还提供一种显示装置100，其包括所述卷轴10。

本公开实施例中的显示装置100可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

请参阅图5、图6所示，本实施例中，所述显示装置100还包括柔性显示屏20，所述柔性显示屏20设于所述卷轴10的外表面；所述柔性显示屏20的一端安装至所述首圈安装槽12内，其另一端缠绕所述卷轴本体11设置；所述首圈安装槽12的深度为所述柔性显示屏20的厚度与所述首圈安装槽12的深度相适应，优选等于所述首圈安装槽12的深度，用于消除所述柔性显示屏20在卷曲过程中的断面差。由于所述卷轴10设有所述首圈安装槽11，其深度为所述柔性显示屏20的厚度，使得所述柔性显示屏20在卷曲过程中消除断面差，保证了所述柔性显示屏20在卷曲过程中不产生应力集中现象，降低了所述显示装置100在抽拉过程中所述柔性显示屏20受到的应力值，减轻其产生失效的风险，提高其使用寿命。

请参阅图5、图6所示，本实施例中，所述显示装置100还包括显示屏支撑壳30，所述显示屏支撑壳30与所述柔性显示屏20的另一端连接；所述显示屏支撑壳30的长度小于所述柔性显示屏20的长度。

请参阅图7所示，为本发明实施例中所述显示装置与现有显示装置的应力对比图，具体为图1和图5的结构应力对比，在图7中本发明实施例中所述显示装置的结果用不规则卷轴表示，现有显示装置的结果用规则卷轴表示。通过有限元软件对此不规则圆柱形卷轴结构进行计算，可表明此结构对消除应力集中现象。

为了明显的表示出应力对比结果，图7采用柔性显示屏20的卷曲半径为第五圈时，不规则卷轴结构对柔性显示屏20最大应力改善的数值计算结果。从图7中可明显看出，本实施例的所述柔性显示屏20在所述卷轴10上时在交叠处不会形成断面差，此时所述柔性显示屏20不会产生严重的应力集中，而是局部拉应力小幅升高，从而使得所述柔性显示屏20应力消失，减轻其产生失效的风险，保证内部线路不会断裂而提高了所述显示装置的使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

一种卷轴，用于安装柔性显示屏，其中，包括：

卷轴本体，为柱形；所述卷轴本体沿着柱体长度的延伸方向开设有首圈安装槽，所述首圈安装槽的深度与被安装的所述柔性显示屏的厚度相适应；所述柔性显示屏从所述首圈安装槽开始绕着所述卷轴本体缠绕至第一圈结束时，所述柔性显示屏的第二圈内侧面与第一圈外侧面不产生断面差。
根据权利要求1所述的卷轴，其中，所述卷轴本体由两个半圆柱组合而成，在所述首圈安装槽起始位置形成一断面，位于所述断面两侧的两个半圆柱的半径分别为第一半径及第二半径，所述第二半径小于所述第一半径，所述第一半径与所述第二半径的差值为所述柔性显示屏的厚度。
根据权利要求2所述的卷轴，其中，两个半圆柱在远离所述断面的相接处的半径相等，所述卷轴本体从所述断面处旋转一周，其半径尺寸由所述第二半径逐步变大至所述第一半径。
根据权利要求2所述的卷轴，其中，两个半圆柱圆心位置尺寸高度差等于所述柔性显示屏厚度的一半。
根据权利要求2所述的卷轴，其中，所述第一半径小于等于10mm。
根据权利要求1所述的卷轴，其中，所述卷轴本体的横截面呈设有所述首圈安装槽的圆形、椭圆形、矩形中的任一种。
根据权利要求1所述的卷轴，其中，所述卷轴本体的材质包括金属或硬质塑料。
一种显示装置，其中，包括权利要求1所述的卷轴。
根据权利要求8所述的显示装置，其中，还包括：

柔性显示屏，设于所述卷轴的外表面；所述柔性显示屏的一端安装至所述首圈安装槽内并缠绕所述卷轴本体设置；所述首圈安装槽的深度为所述柔性显示屏的厚度与所述首圈安装槽的深度相适应，用于消除所述柔性显示屏在卷曲过程中的断面差。
根据权利要求9所述的显示装置，其中，还包括：

显示屏支撑壳，与所述柔性显示屏的另一端连接；所述显示屏支撑壳的长度小于所述柔性显示屏的长度。