具有广义层机械兼容性的可折叠显示器设计制造技术

本发明专利技术提供了一种柔性OLED显示装置，该柔性OLED显示装置包括上模块、下模块和显示模块，该上模块具有覆盖窗户膜，以及该显示模块在该上模块和该下模块之间。该显示模块包括OLED和OLED基板。控制该显示装置中的部件的刚度以满足特定关系，使得该上模块和该下模块的抗弯刚度被调谐以便将中性弯折平面定位在该显示模块下方，这将显示器放置成与零应变截然相反的压缩应变的状态中。该设计适用于双向折叠柔性显示器，其中该上模块能够被折叠以面向自身。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有广义层机械兼容性的可折叠显示器设计
技术介绍
显示器和电子装置已演进为弯曲、弯折或折叠，并且提供新的用户体验。例如，这些装置架构可包括柔性有机发光二极管(OLED)、塑料液晶显示器(LCD)等。典型的电子显示器包括下模块、显示模块，和上模块。该下模块可包含散热片和缓冲材料。该上模块可包含触摸传感器、环境光抑制层诸如圆形偏振器，并且经常包含保护性薄膜或覆盖物。这三个部件经常使用粘附形式粘合在一起。当粘合构造挠曲时，应变在整个结构中发展。应变在厚度上是不均匀的，并且以复杂方式依赖于显示器的设计。如果应变超过显示模块中的临界阈值，则显示模块将机械失效，导致显示缺陷、一般故障或两者。在任何弯折结构中，在厚度上存在位置，在该位置处存在称为中性弯折平面的零应变。在一些情况下，中性平面的位置可被控制，使得应变和应力在显示模块中被最小化。如果显示器上方和下方的层的模量类似且在显示器上方和下方的总厚度大致相等，则通过堆叠的对称性，中性平面在中间附近(即，在显示模块附近)。而且，可以选择邻近显示模块放置且将其机械耦合到上模块或下模块的粘合剂的模量和厚度，以调节中性平面的位置。如果粘合剂基本上比相邻层更加柔顺，则层可在弯折时变成为部分机械地分离，导致多个中性平面。然后，可将多个中性平面定位在易损显示器部件中或附近，以使它们经受的应力和应变最小化。在相同方法的另选方法中，选取柔顺层使得在显示模块与显示模块上方的层之间的界面处发生剪切分离，使得显示模块中的应力(压缩或拉伸)的状态与上模块中的应力(即，拉伸或压缩)的状态具有相反的意义。然而，控制中性平面位置或引入多个中性平面以便屏蔽显示模块的策略在技术上具有挑战性，并且材料特性或厚度的轻微变化可将中性平面偏移到中性平面的预期位置的上方或下方。因此，需要电子显示器，该电子显示器可例如在宽泛的应变状态的范围内或在考虑其它因素下围绕紧密半径折叠或弯折。
技术实现思路
与本专利技术一致的第一柔性OLED显示装置包括具有覆盖窗户膜的上模块、下模块、在上模块和下模块之间的显示模块，以及在显示模块和上模块之间的触摸传感器。所有模块和触摸传感器可具有不同的杨氏模量和厚度。显示模块包括OLED和在OLED和下模块之间的OLED基板。在该第一装置中，(LS/TW)>0.001，其中L是下模块的刚度，S是OLED基板的刚度，T是触摸传感器的刚度，并且W是覆盖窗户膜的刚度。与本专利技术一致的第二柔性OLED显示装置包括具有覆盖窗户膜的上模块、下模块、在上模块和下模块之间的显示模块，以及在显示模块和上模块之间的圆形偏振器。所有模块和圆形偏振器可具有不同的杨氏模量和厚度。显示模块包括OLED和在OLED和下模块之间的OLED基板。在该第二装置中，(LS/(CP)W)>0.004，其中L是下模块的刚度，S是OLED基板的刚度，CP是圆形偏振器的刚度，并且W是覆盖窗户膜的刚度。与本专利技术一致的第三柔性OLED显示装置包括具有覆盖窗户膜的上模块、下模块，和在上模块和下模块之间的显示模块。所有模块可具有不同的杨氏模量，并且显示模块包括OLED和在OLED和下模块之间的OLED基板。在该第三装置中，(LS/W2)>4×10-6，其中L是下模块的刚度，S是OLED基板的刚度，并且W是覆盖窗户膜的刚度。附图说明附图被结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，并且附图与描述一起解释本专利技术的优点和原理。在附图中，图1为可折叠OLED显示器构造的第一实施方案的侧视图；图2为可折叠OLED显示器构造的第二实施方案的侧视图；图3为可折叠OLED显示器构造的第三实施方案的侧视图；图4是用于与可折叠OLED显示器一起使用的窗户膜制品的侧视图；图5是在折叠或弯折构型中的可折叠OLED显示器的侧视图；图6是用于图1的可折叠OLED显示器构造的应变对z轴位置的曲线图；图7是用于图2的可折叠OLED显示器构造的应变对z轴位置的曲线图；并且图8是用于图3的可折叠OLED显示器构造的应变对z轴位置的曲线图。具体实施方式在以下详细描述中，参考了形成该详细描述的一部分的附图，并且在附图中以例示的方式示出了若干具体实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，能够设想并作出其它实施方案。因而，以下详细描述不被视为具有限制意义。除非另外指明，否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文提供的定义将有利于理解本文频繁使用的某些术语，并且不意味着限制本公开的范围。除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数字在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求中阐述的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的特性而变化。通过端点表述的数值范围包括该范围内所归入的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任何范围。除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一个/一种”和“所述”涵盖具有多个指代物的实施方案。除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用。如本文所用，“具有”、“包括”、“包含”等均以其开放式意义使用，并且一般意指“包括但不限于”。应当理解，“基本上由...组成”、“由...组成”等被归入在“包括”、“包含”等中。在如图1所示的一个实施方案中，柔性OLED显示器构造包括以以下所示的次序布置的以下元件或层：具有覆盖窗户膜10的上模块；耦合层12；触摸传感器面板和/或圆形偏振器14；耦合层16；OLED18；OLED基板20；耦合层22；和下模块24。而且，在图1的构造中，下模块具有第一杨氏模量，OLED基板具有第二杨氏模量，触摸传感器/圆形偏振器具有第三杨氏模量，上模块具有第四杨氏模量，并且所有四个模量可彼此不同。为了使图1的装置的弯折的耐久性最大化，下模块的机械刚度(L)和OLED基板的刚度(S)除以触摸传感器/圆形偏振器的刚度(T)和覆盖窗户膜的刚度(W)大于0.001或0.07或1.2，如由公式(1)表示的：Z＝(LS/TW)>0.001或0.07或1.2(1)只要维持公式(1)，相对宽泛的显示器设计和耦合层组合的范围就是可接受的。图6示出了针对等于小于图1的实施方案的准则的值的Z的应变对z轴位置的标绘图。表1中列出图6中标绘图的特性。OLED层位于距底部110微米和115微米之间。有限元分析表明，这要求在内折期间使OLED平面轻微保持处于压缩，保护敏感OLED驱动器层和薄膜封装免受应变相关的损坏。Z的值高于1.2在显示模块中产生与较小的Z值相比很小且随着增加Z的值而稳定的应变比。该观察的优点是由于其他设计修改造成的Z值的改变不应显著修改在显示模块中的应变比，前提条件是值保持足够大。不受理论的束缚，据信通过将柔性显示器放置成压缩，可缓解裂纹形成和传播。而且，据信OLED失效主要由于拉伸载荷而发生；因而，压缩预载荷增加显示器在失灵之前可承受的拉伸载荷。该方法基本上不同于关注于显示器中的中性平面的位置的方法。本专利技术的另外的优点是可采用相对刚性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性有机发光二极管(OLED)显示装置，包括：上模块，所述上模块具有覆盖窗户膜；下模块；显示模块，所述显示模块位于所述上模块和所述下模块之间，所述显示模块包括OLED和位于所述OLED和所述下模块之间的OLED基板；和触摸传感器，所述触摸传感器位于所述OLED和所述上模块之间，其中所述上模块具有第一杨氏模量，所述下模块具有第二杨氏模量，并且所述第一杨氏模量与所述第二杨氏模量不同，其中(LS/TW)>0.001，其中L是所述下模块的刚度，S是所述OLED基板的刚度，T是所述触摸传感器的刚度，并且W是所述覆盖窗户膜的刚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.23 US 15/244,1461.一种柔性有机发光二极管(OLED)显示装置，包括：上模块，所述上模块具有覆盖窗户膜；下模块；显示模块，所述显示模块位于所述上模块和所述下模块之间，所述显示模块包括OLED和位于所述OLED和所述下模块之间的OLED基板；和触摸传感器，所述触摸传感器位于所述OLED和所述上模块之间，其中所述上模块具有第一杨氏模量，所述下模块具有第二杨氏模量，并且所述第一杨氏模量与所述第二杨氏模量不同，其中(LS/TW)>0.001，其中L是所述下模块的刚度，S是所述OLED基板的刚度，T是所述触摸传感器的刚度，并且W是所述覆盖窗户膜的刚度。2.根据权利要求1所述的显示装置，其中(LS/TW)>0.07。3.根据权利要求1所述的显示装置，其中(LS/TW)>1.2。4.根据权利要求1所述的显示装置，还包括第一耦合层、第二耦合层和第三耦合层，所述第一耦合层位于所述覆盖窗户膜和所述触摸传感器之间，所述第二耦合层位于所述触摸传感器和所述OLED之间，所述第三耦合层位于所述OLED基板和所述下模块之间。5.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述第一耦合层的剪切模量在室温下大于150kPa。6.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述第一耦合层和所述第二耦合层各自包含光学透明粘合剂。7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述覆盖窗户膜包括薄玻璃。8.一种柔性有机发光二极管(OLED)显示装置，包括：上模块，所述上模块具有覆盖窗户膜；下模块；显示模块，所述显示模块位于所述上模块和所述下模块之间，所述显示模块包括OLED和位于所述OLED和所述下模块之间的OLED基板；和圆形偏振器，所述圆形偏振器位于所述OLED和所述上模块之间，其中所述上模块具有第一杨氏模量，所述下模块具有第二杨氏模量，并且所述第一杨氏模量与所述第二杨氏模量不同，其中(LS/(CP)W)>0.004，其中L是所述下模块的刚度，S是所述OLED基板的刚度，CP是所述圆形偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃文·L·布里德洛夫，凯瑟琳·A·莱瑟达尔，柳德米拉·A·佩库洛夫斯基，张培慧，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US