CN110580859A - 可卷曲显示屏的支撑基板、可卷曲显示装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于显示屏技术领域，公开了一种可卷曲显示屏的支撑基板、可卷曲显示装置及电子设备。可卷曲显示屏的支撑基板包括柔性基片，用于与柔性显示屏贴合；弹性层，用于与柔性基片远离柔性显示屏的一面贴合，弹性层靠近柔性基片的一面设有容纳槽，容纳槽沿柔性显示屏的展开方向延伸；弹性支撑件，设置于容纳槽内并沿柔性显示屏的展开方向延伸，当柔性显示屏展开时，弹性支撑件支撑柔性显示屏处于平面状态；当柔性显示屏卷曲时，弹性支撑件可随柔性显示屏卷曲到卷轴上。本发明无需外加远端支撑机构即可使柔性显示屏展开时远端不发生挠曲，并在卷曲时可对柔性显示屏起到保护作用，避免柔性显示屏出现划伤。

Description

可卷曲显示屏的支撑基板、可卷曲显示装置及电子设备

技术领域

本发明属于显示屏技术领域，特别涉及一种可卷曲显示屏的支撑基板、可卷曲显示装置及电子设备。

背景技术

智能终端设备(如智能手机、平板电脑等)一直在向拥有更大的显示面积，即更大的显示屏幕，以及更轻薄、更便携的方向发展。当前智能终端设备，尤其是手机，随着无边框技术的广泛应用，其屏幕占比已经接近极限，导致要有更大的屏幕，就需要更大的携带体积。因此，作为可以提供更大显示屏幕和更小携带体积的解决方案，可折叠式显示屏、可卷曲式显示屏的出现和应用，是需求导致的必然结果。

相比于智能终端设备显示屏的折叠方式，显示屏卷曲收放的方式，更有发展前途，可以在屏幕展开时拥有大的显示面积，屏幕收卷后又有最小的携带体积。同时，OLED(Organic Light Emitting Diode)柔性显示屏幕的技术逐渐成熟，使智能终端设备具有卷轴式的可卷曲屏幕成为可能。

目前，虽然柔性显示屏具有可以折弯、卷曲、便于携带等特点，但是柔性显示屏存在展开时会挠曲(即自然下垂)，无法独立承受较大应力等不可避免的局限。针对该局限，当前存在以下多种解决方案。

第一种，将柔性显示屏自身独立卷曲收卷，收卷的柔性显示屏之外，配置针对柔性显示屏的额外的收卷与牵伸机构，并提供柔性显示屏展开时的远端支撑以避免显示屏自然下垂，同时施加拉伸张力以使柔性显示屏展成平面。

例如，公开号为CN107492309A的中国发明专利公开了一种可卷曲的显示装置，可卷曲的显示装置包括：辊；可卷曲的显示器，在第一方向上可卷曲到辊上；多个薄板，位于可卷曲的显示器的后表面处，薄板与可卷曲的显示器一起在第一方向上可卷曲到辊上。可卷曲的显示器和多个薄板从辊展开的状态中，多个薄板在第二方向上的边缘可以支撑可卷曲的显示器的后表面，处于卷曲到辊上的状态的多个薄板在第二方向上可以是平坦的。

此方案中，显示屏展开状态下，为保证屏面平展，必须独立受到额外而且持续的拉伸应力；显示屏收卷状态下，多个薄板直接叠加压迫在显示屏上，容易刮花显示屏。

第二种，将柔性显示屏贴敷于一种便于卷曲的条状排列的硬质基板上，随着基板的展开与收卷而运动。例如，公开号为CN102239683A的中国发明专利，公开了一种具有柔性显示屏的装置。该装置是使用可压缩的加强件附接于柔性显示器，以加固显示器，显示屏处于卷起状态时，加强件被压缩，以减小卷起的显示装置的尺寸。该装置实施时，需要额外的拥有铰链或可伸缩杆的机构提供远端支撑，以避免远端挠曲下垂；同时，该装置的可压缩加强件平行排列并保持一定的间隔，实施时需要在柔性显示屏和加强件之间设置足够厚度的过渡层，以消除加强件间隔排列在柔性显示屏上造成的条状痕迹，或者，需要通过额外的拥有铰链或可伸缩杆的机构提供远端支撑提供拉力，以消除条状痕迹。

此方案中，额外的拥有铰链或可伸缩杆的机构，以及在柔性显示屏和加强件之间设置足够厚度的过渡层，导致收卷状态整体体积无法得到最小的优化，卷轴或折叠式显示屏的使用就失去意义。并且施加拉伸张力于条状排列的硬质基板上时，或者屏幕卷曲时，条状排列的硬质基板之上的柔性显示屏的确可以得到可靠的物理保护，所受额外应力很低，但是处于条状排列的硬质基板之间的部分显示屏，却承受了更大的折弯及拉伸应力，这是非均质各向异性的条状排列的机构自身的缺陷，无法根除。

第三种，将柔性显示屏贴敷于一种可以卷曲可以提供远端支撑的均质各向同性平面基板上，随着基板的展开与收卷而运动，无需外加远端支撑机构。

例如，公开号为CN107316566A的中国发明专利公开了一种可卷曲装置和卷曲式显示装置。使用高分子材料为基体的柔性磁条组，以夹持固定柔性显示面板的边框去，实现柔性显示的卷曲和舒展。

首先，该装置为了便于磁条夹持，同时保有足够的互吸磁条面积，显示屏的显示区周边必须要预留一个较宽的边框区域，会影响视觉效果。其次，使用高分子材料为基体的柔性磁条组，装置中显示屏和磁条都为柔性，使得整体机械性能仍为柔性，屏幕展开后很难保证显示区域远端不会挠曲下垂。再次，使用具有磁性部件的机构，在实际使用中会吸附细小磁铁性颗粒，造成屏幕的污染划伤。

发明内容

本发明的目的是提供一种可卷曲显示屏的支撑基板、可卷曲显示装置及电子设备，无需外加远端支撑机构即可使柔性显示屏展开时远端不发生挠曲，并在卷曲时可对柔性显示屏起到保护作用，避免柔性显示屏出现划伤。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种可卷曲显示屏的支撑基板，包括：

柔性基片，用于与柔性显示屏贴合；

弹性层，用于与所述柔性基片远离所述柔性显示屏的一面贴合，所述弹性层靠近所述柔性基片的一面设有容纳槽，所述容纳槽沿所述柔性显示屏的展开方向延伸；

弹性支撑件，设置于所述容纳槽内并沿所述柔性显示屏的展开方向延伸，当所述柔性显示屏展开时，所述弹性支撑件支撑所述柔性显示屏处于平面状态；当所述柔性显示屏卷曲时，所述弹性支撑件可随所述柔性显示屏卷曲到卷轴上。

进一步地，当所述柔性显示屏展开时，所述弹性支撑件处于第一状态；

当所述柔性显示屏卷曲时，所述弹性支撑件处于第二状态；

在所述第一状态时，所述弹性支撑件包括相对设置的凹面和凸面，所述凹面朝向所述柔性基片设置，所述凸面与所述弹性层接触；

在所述第二状态时，所述弹性支撑件的横截面展平为平行所述卷轴的直线。

进一步地，在所述第一状态时，所述弹性支撑件的横截面为弧形。

进一步地，所述弹性支撑件的横截面为半径为4mm-40mm的弧形。

进一步地，在所述第一状态时，所述弹性支撑件的横截面为波形。

进一步地，在所述第二状态时，所述弹性支撑件展开后的宽度为3mm-20mm。

进一步地，所述弹性支撑件的厚度与所述容纳槽的深度相同。

进一步地，所述弹性支撑件的数量为两个以上；

两个以上的所述弹性支撑件沿所述卷轴的轴向间隔布置。

进一步地，所述弹性层远离所述柔性基片的一面设有凸起；

所述凸起位于所述弹性层的边缘且沿所述柔性显示屏的展开方向延伸，使所述柔性显示屏卷曲在所述卷轴上时，所述弹性层与所述柔性显示屏之间具有间隙。

进一步地，所述柔性基片的材质为各向同性的淬火碳素钢、淬火Mn合金、淬火钛合金，或碳纤维与热固性树脂复合的材料，或聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或环烯烃共聚物。

进一步地，所述弹性支撑件的的材质为淬火碳素钢、淬火Mn合金、淬火钛合金，或碳纤维与热固性树脂复合的材料。

进一步地，所述弹性层的材质为硅胶、乳胶、橡胶、TPE、TPR或PU。

另一方面，还提供一种可卷曲显示装置，包括柔性显示屏和上述的可卷曲显示屏的支撑基板；

所述柔性显示屏与所述柔性基片远离所述弹性层的一侧贴合。

再一方面，还提供一种电子设备，包括壳体、卷轴和上述的可卷曲显示装置；

所述卷轴设置于所述壳体内；

所述可卷曲显示装置的一端设置于所述壳体内，并卷曲于所述卷轴上。

通过本发明提供的一种可卷曲显示屏的支撑基板、可卷曲显示装置及电子设备，能够带来的有益效果为：将柔性基片、弹性层和弹性支撑件整合为一个支撑基板，支撑基板与柔性显示屏贴合后，可通过弹性支撑件为柔性显示屏提供展开时的支撑力，以防止柔性显示屏发生挠曲；弹性支撑件还可随柔性显示屏一起收卷到卷轴上，可方便整个可卷曲显示装置的收卷。

此外，当柔性显示屏卷曲时，柔性基片可为柔性显示屏提供可靠的物理保护，抵消收卷时卷曲拉伸导致的残余应力；在柔性显示屏展开时，柔性基片还可避免贴附的柔性显示屏承受额外的拉伸应力，解决柔性显示屏因频繁拉伸弯曲导致的失效问题，以提高柔性显示屏的可靠性，延长柔性显示屏的使用寿命。而且，弹性支撑件设置于柔性基片与弹性层之间，弹性支撑件与柔性显示屏之间间隔弹性层，相互之间无直接接触，当柔性显示屏卷曲时，弹性层与柔性显示屏接触，弹性层可对柔性显示屏起到保护作用，避免弹性支撑件划伤柔性显示屏。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种可卷曲显示屏的支撑基板、可卷曲显示装置及电子设备的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是可卷曲显示屏的支撑基板的结构示意图；

图2是可卷曲显示屏的支撑基板展开时的结构示意图；

图3是弹性支撑件为弧形的结构示意图；

图4是图3中的弹性支撑件的截面图；

图5是可卷曲显示屏的支撑基板展开时的剖面图；

图6是可卷曲显示屏的支撑基板随柔性显示屏卷曲到卷轴上的剖面图；

图7是可卷曲显示装置的侧投影结构示意图；

图8是支撑基板的弯矩性能曲线图；

图9是支撑基板正向弯曲时的力学示意图；

图10是支撑基板反向弯曲时的力学示意图；

图11是弹性支撑件为波形的结构示意图；

图12是图11中的弹性支撑件的截面图；

图13是连续式滚压的流程示意图；

图14是间断式压合的流程示意图；

图15是可卷曲显示装置反卷于卷轴上的结构示意图；

图16是可卷曲显示装置反卷时电子设备的模拟状态图；

图17是可卷曲显示装置正卷于卷轴上的结构示意图；

图18是可卷曲显示正卷时电子设备的模拟状态图。

附图标号说明

1、柔性基片；2、弹性层；21、容纳槽；3、弹性支撑件；31、凹面；32、凸面；4、柔性显示屏；5、凸起；6、卷轴。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本文中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一方面，本申请实施方式提供一种可卷曲显示屏的支撑基板，请参阅图1，该可卷曲显示屏的支撑基板包括柔性基片1、弹性层2和弹性支撑件3。

柔性基片1用于与柔性显示屏4贴合；柔性基片1通过胶粘方式与柔性显示屏4固定连接。柔性基片1可选用高强度均质各向同性材料，如淬火碳素钢、淬火Mn合金、淬火钛合金等性能接近或超出的金属材料，或者为碳纤维与热固性树脂复合的材料，或者为聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或环烯烃共聚物。优选地，柔性基片1的厚度范围为0.05mm至0.8mm。

弹性层2用于与柔性基片1远离柔性显示屏4的一面贴合，弹性层2靠近柔性基片1的一面设有容纳槽21，容纳槽21沿柔性显示屏4的展开方向延伸。弹性层2与柔性基片1可通过胶粘方式固定连接，当然也可考虑其他粘附技术(如热熔接)。弹性层2为均质弹性体片材，弹性层2的材质可为硅胶、乳胶、橡胶、TPE、TPR或TU等弹性材质。弹性层2的厚度范围为0.2mm至0.8mm。

弹性支撑件3设置于容纳槽21内并沿所述柔性显示屏4的展开方向延伸，当柔性显示屏4展开时，弹性支撑件3支撑柔性显示屏4处于平面状态；当柔性显示屏4卷曲时，弹性支撑件3可随柔性显示屏4卷曲到卷轴上。在安装弹性支撑件3时，弹性层2的容纳槽21内未涂胶，弹性支撑件3直接放置于容纳槽21内，通过容纳槽21对弹性支撑件3进行限位。

弹性支撑件3具有单向折弯特性，弹性支撑件3的单向折弯特性可通过特定结构来实现。假设弹性支撑件3包括A面和B面，单向折弯特性是指由A面向B面折弯时折弯强度较大，以为柔性显示屏4展开时提供适合的支撑力，而由B面向A面折弯时，折弯强度小，使弹性支撑件3可随柔性显示屏4一起卷曲到卷轴上。

弹性支撑件3的数量可根据柔性显示屏4的大小和重量进行设置，如设置为1个或多个，以使柔性显示屏4展开时不发生挠曲；当弹性支撑件3的数量为多个时，多个弹性支撑件3沿卷轴的轴向间隔设置。

在本实施方式中，将柔性基片1、弹性层2和弹性支撑件3整合为一个支撑基板，支撑基板与柔性显示屏4贴合后，可通过弹性支撑件3为柔性显示屏4提供展开时的支撑力，以防止柔性显示屏4发生挠曲；弹性支撑件3还可随柔性显示屏4一起收卷到卷轴上，可方便整个可卷曲显示装置的收卷。

此外，当柔性显示屏4卷曲时，柔性基片1可为柔性显示屏4提供可靠的物理保护，抵消收卷时卷曲拉伸导致的残余应力；在柔性显示屏4展开时，柔性基片1还可避免贴附的柔性显示屏4承受额外的拉伸应力，解决柔性显示屏4因频繁拉伸弯曲导致的失效问题，以提高柔性显示屏4的可靠性，延长柔性显示屏4的使用寿命。而且，弹性支撑件3设置于柔性基片1与弹性层2之间，弹性支撑件3与柔性显示屏4之间间隔弹性层2，相互之间无直接接触，当柔性显示屏4卷曲时，弹性层2与柔性显示屏4接触，弹性层2可对柔性显示屏4起到保护作用，避免弹性支撑件3划伤柔性显示屏4。

在一种实施方式中，请一并参阅图2至图6，当柔性显示屏4展开时，弹性支撑件3的横截面为弧形，横截面为弧形的弹性支撑件3包括一对相对设置的凹面31和凸面32，凹面31朝向柔性基片1设置，凸面32与容纳槽21接触。当柔性显示屏4卷曲时，弹性支撑件3的横截面展平为平行卷轴的直线。

如图2和图5所示，支撑基板展开时，可见背部由弹性支撑件3形成的多个条状隆起，以支撑柔性显示屏4；如图6所示，支撑基板卷曲时，弹性支撑件3舒展并容纳于弹性层2的容纳槽21中，支撑基板背部无任何凸出。

本实施方式中，弹性支撑件3通过弧形结构来实现单向折弯特性，当柔性显示屏4展开时，弹性支撑件3的横截面为弧形，凹面31朝向柔性基片1设置，凸面32与容纳槽21接触，且由凹面31向凸面32折弯时折弯强度大，可支撑柔性显示屏4，由凸面32向凹面31折弯时折弯强度小，适合卷曲。

弹性支撑件3不仅具有单向折弯特性，而且具有形状记忆功能。当柔性显示屏4展开时，弹性支撑件3处于初始状态(即弧形)；当柔性显示屏4卷曲时，弹性支撑件3在外力的作用下被展平为平行于柔性显示屏4的平面；当柔性显示屏4再次展开时，弹性支撑件3又恢复到初始状态。

弹性支撑件3直接放置于容纳槽21中，当柔性显示屏4展开时，容纳槽21在弹性支撑件3的凸面32的作用下向外凸出，该凸出对弹性支撑件3的凸面32给以弹性束缚和限位。柔性显示屏4卷曲时，弹性支撑件3被展开为平面(即横截面展平为直线)，以减小弹性层2的凸出高度，进而可减小可卷曲显示装置收卷时的体积。

优选地，弹性支撑件3的厚度与容纳槽21的深度相同，弹性支撑件3的展开宽度小于或等于容纳槽21沿卷轴轴向的宽度。当弹性支撑件3被展开为平面后，弹性支撑件3容纳于弹性层2的容纳槽中，使弹性层2无任何凸出，以进一步减小可卷曲显示装置收卷时的体积。

当弹性支撑件3的数量为多个时，多个弹性支撑件3相互平行设置。弹性支撑件3的材料可为淬火碳素钢或淬火Mn合金或淬火钛合金，或碳纤维与热固性树脂复合的材料。优选地，弹性支撑件3的厚度范围为0.05mm-0.4mm；展开宽度范围为3mm-20mm；初始状态的横截面为r4mm至r40mm的弧形。

如图7所示，将柔性显示屏4贴敷于由弧形的弹性支撑件3复合而成的支撑基板之上，实现了整个可卷曲显示装置的单向折弯特性，可卷曲显示装置在一个方向上不易于折弯，可卷曲显示装置展开时为一个显示平面，无明显的远端下垂现象，通过增加弹性支撑件3的使用数量，整个可卷曲显示装置水平方向延展至400mm时，都无明显远端下垂影响视觉效果的现象出现；同时整个可卷曲显示装置在另一个方向又易于折弯，方便收卷。

将本实施方式的弹性支撑件3与柔性基片1、弹性层2整合为一体式支撑基板后，对该支撑基板进行折弯进行分析，得到如图8所示的弯矩性能曲线图，图8中，横坐标表示弯曲弧度ψ，纵坐标表示弯矩M；表示反向临界弯矩；表示正向临界弯矩；表示反向展开弯矩；表示正向展开弯矩。

请参阅图9和图10，图中柔性显示屏4位于支撑基板的上方，临界弯矩和表示支撑基板展开后抵抗外力的刚性。其中，临界弯矩表示支撑基板远端支撑的稳定性，越大则表示贴附柔性显示屏4的支撑基板远端越不易下垂。临界弯矩则表示支撑基板远端能抵抗一定的向上扳动的力矩。展开弯矩表示支撑基板反向卷曲弯矩(反向展开弯矩)，表示支撑基板正向卷曲弯矩(正向展开弯矩)。

请参阅图8，支撑基板展开后，弯矩M与基板弯曲弧度ψ存在如下关系：

(1)当支撑基板远端受到反向弯矩(由上往下的力)时，在最初阶段(支撑基板的弯曲弧度ψ约为5°至8°左右)会表现出较高的刚度，当外界反向弯矩达到临界弯矩时，支撑基板仍可保持轻微挠曲。这样，支撑基板展开时，可以直接为柔性显示屏4提供稳定的平面支撑，避免柔性显示屏4远端下垂影响视觉效果。

(2)当外界反向弯矩超过临界弯矩时，支撑基板刚度会急剧降低，并发生屈曲变形，最终达到稳态弯矩(反向展开弯矩)这个状态，只需较低的弯矩即可使基板继续卷曲，又称展开弯矩。当支撑基板收卷时，又会有较低的卷曲折弯力，易于可卷曲显示装置的收卷。实际应用过程中，可卷曲显示装置的一端设置在电子设备的外壳中，且预卷曲在卷轴上，预卷曲在卷轴上的支撑基板已达到稳态弯矩使得可卷曲显示装置易于收卷。

(3)当支撑基板远端受到正向弯矩(由下往上的力)时，情况类似(1)、(2)的讨论，只是对应的正向弯矩的数值低于反向弯矩。

(4)这种支撑基板具有单向折弯特性，反向临界弯矩大于正向临界弯矩，反向展开收卷弯矩略大于正向展开收卷弯矩，临界弯矩又远大于展开收卷弯矩。

由上述描述可知，的大小可直接决定支撑基板可以提供的远端平面支撑的刚性，和则是决定支撑基板的可卷曲性。

在实际设计过程中，可通过求解以下方程的最大值，来得到临界弯矩

其中，

M为弯矩；w为支撑基板宽度；h为柔性基片厚度；n为弹性支撑件的数量；θ为弹性支撑件的横截面圆心角弧度；t为弹性支撑件厚度；r₀为弹性支撑件界面弧度；b为弹性支撑件展开宽度；a为支撑基板折弯弧度；E为支撑基板弹性模量；u为支撑基板泊松比。

展开弯矩的计算公式为：

其中，w为支撑基板宽度；h为柔性基片厚度；n为弹性支撑件的数量；θ为弹性支撑件的横截面圆心角弧度；t为弹性支撑件厚度；r₀为弹性支撑件界面弧度；b为弹性支撑件展开宽度；a为支撑基板折弯弧度；E为支撑基板弹性模量；u为支撑基板泊松比。

对本实施方式中的支撑基板进行力学性能Ansys有限元模拟分析的数据值如表1所示，其中，采用的支撑基板宽度为120mm；弹性支撑件3的展开宽度为10mm；弹性支撑件3的使用数量为3个。

表1

在一种实施方式中，请参阅图11和图12，当柔性显示屏4展开时，弹性支撑件3的横截面为波形，弹性支撑件3包括多对相对设置的凹面31和凸面32，例如，当弹性支撑件3的横截面为两个半波时，弹性支撑件3则包括两对相对设置的凹面31和凸面32，当弹性支撑件3的横截面为三个半波时，弹性支撑件3则包括三对相对设置的凹面31和凸面32。其中，至少一个凹面31朝向柔性基片1设置，且与该凹面31相对设置的凸面32与容纳槽21接触。当柔性显示屏4卷曲时，弹性支撑件3展开为平行所述柔性显示屏4的平面。

根据对图8的分析可知，由横截面为弧形的弹性支撑件3形成的具有单向折弯特性的支撑基板，反向临界弯矩较大于正向临界弯矩，反向展开收卷弯矩略大于正向展开收卷弯矩，临界弯矩远大于展开收卷弯矩。

但在实际使用中，不仅要保证整个可卷曲显示装置展开时不向下挠曲变形，而且要保证整个可卷曲显示装置展开时不被外力(如自然风)向上吹起，这就需要缩小反向临界弯矩大于正向临界弯矩的差异，即支撑基板正向反向都具有相当出色的刚性，同时又要尽量保持反向展开收卷弯矩略大于正向展开收卷弯矩，临界弯矩远大于展开收卷弯矩的特性。为了使支撑基板正向反向都具有相当出色的刚性，可将弹性支撑件3的横截面设置为波形。

在保证弹性支撑件3展开宽度不变的情况下，将弹性支撑件3的横截面设置为波形，可使支撑基板反向临界弯矩和正向临界弯矩的差异将进一步缩小，支撑基板正反两方向的刚性以及抵抗外界扰动的能力相似。

本实施方式中，优选地，弹性支撑件3的横截面最多包括3个半波。当弹性支撑件3的横截面为2个或3个半波时，即可使支撑基板具有正反两个方向的刚性，并使得正反两个方向抵抗外界扰动的能力相似，但当继续增加半波数量时，会导致弹性支撑件3随柔性显示屏4一起卷曲到卷轴上时不容易被展平，会增加可卷曲显示装置的收卷体积，因此，当需要增加弹性支撑件3的支撑力时，可通过增加弹性支撑件3的数量来实现。

在一种实施方式中，请参阅图5和图6，弹性层2远离柔性基片1的一面还设有凸起5，该凸起5位于弹性层2的边缘且沿柔性显示屏4的展开方向延伸。在弹性层2的边缘设置凸起5，当支撑基板随柔性显示屏4卷曲在卷轴上时，弹性层2与柔性显示屏4之间具有间隙，可使支撑基板底部(弹性层2)不与柔性显示屏4表面接触，使在收卷或展开柔性显示屏4时，层面间相对运动不会摩擦柔性显示屏4表面，避免弹性支撑件划伤柔性显示屏，起到保护柔性显示屏4的作用；同时还可避免收卷时卷入异物对柔性显示屏4的刮擦等损伤，为柔性显示屏4提供可靠性和耐用性的物理保护。凸起5的高度范围为0.1mm至0.4mm；凸起5的宽度范围为0.8mm至5mm。为了不过分增大可卷曲显示装置的收卷体积，该凸起5的高度应可能的小。

支撑基板的主要制作步骤为：

(1)将柔性基片与弹性支撑件以及涂覆胶层的预成型的弹性层定位组合；

(2)将柔性基片与弹性支撑件以及涂覆胶层的预成型的弹性层贴合；

(3)保压；

(4)剪切落料。

具体实施时，可分为连续式滚压和间断式压合两种方式实现。

请参阅图13，连续式滚压制造流程为：

S1柔性基片卷状上料；

S2弹性支撑件卷状上料；

S3预成型并涂胶的弹性层卷状上料；

S4预成型并涂胶的弹性层剥离胶面离型纸；

S5贴合前片材引导定向；

S6贴合，需要控制压合力和弹性层张力，以控制成型后弹性层的残余应力；

S7保压，若干组保压，梯次增大压合力的方式，控制成型后弹性层的残余应力；

S8连续落料。

请参阅图14，间断式压合的制作方式为：

S9落料之后，不带任何制程定位特征的完成品；

S10压合之前的带有制程定位孔，处于定位状态的弹性层，容纳弹性支撑件的容纳槽不涂胶，与柔性基片贴合部分表面涂胶；

S11压合之前的带有制程定位孔的弹性支撑件；

S12压合之前的带有制程定位孔的柔性基片；

S13剥离胶面离型纸后，剥离预成型的弹性层的涂胶面；

S14预成型的弹性层剥离的胶面离型纸；

S15带有制程定位孔的弹性层上料并定位；

S16弹性层剥离胶面离型纸；

S17带有制程定位孔的弹性支撑件和柔性基片上料并定位；

S18贴合；

S19保压；

S20落料，切除制程定位特征。

另一方面，本申请实施方式还提供一种可卷曲显示装置，如图6和7所示，包括柔性显示屏4和前述的可卷曲显示屏的支撑基板，柔性显示屏4与柔性基片远离弹性层2的一侧贴合，图7中柔性显示屏4设置于支撑基板的上方。柔性显示屏4是由柔软的材料制成，可变形可弯曲的显示装置。可卷曲显示装置可应用于各种电子终端上，如平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、笔记本电脑等。柔性显示屏4的电路可设置在尽可能靠近折弯应力为零的中性平面，使柔性显示屏4收卷时内部残余应力最小。

前述的可卷曲显示屏的支撑基板的厚度可达到0.15至0.2mm，支撑基板与柔性显示屏4贴合后不会导致可卷曲显示装置收卷状态体积额外增大较多，避免让可卷曲显示装置失去实用意义。

支撑基板具有单向弯曲特性，即相对于柔性显示屏4的显示面，支撑基板向显示面背面的折弯强度较大，在支撑基板较小的挠曲范围之内有着较高的极限弯矩，为柔性显示屏4提供展开时可靠的平面支撑，避免柔性显示屏4远端下垂影响视觉效果；而另一个折弯方向，即向显示面正面的折弯强度较小，易于弯曲，于是收卷时又不会导致卷曲弯矩额外增大，易于可卷曲显示装置的卷曲。支撑基板中的弹性支撑件3收卷时，又会容纳于弹性层2的容纳槽21中，支撑基板上无任何凸出。

柔性基片选用高强度材料，使得支撑基板的强度高，可卷曲显示装置展开使用时可为柔性显示屏4提供足够的抗戳碰、撕扯强度，收卷可卷曲显示装置时，由支撑基板承受应力。支撑基板还具有抗蠕变性，经长时间卷曲舒展仍然不会有较大挠曲变形。

支撑基板具有额外的屏面保护功能，以便使可卷曲显示器处于收卷状态时，支撑基板的背面可以为另一层显示屏表面提供物理保护，避免收卷时卷入异物对柔性显示屏4的刮擦等等，以确保柔性显示屏4的可靠性和耐用性。

再一方面，本申请实施方式还提供一种电子设备，包括壳体、卷轴6和前述的可卷曲显示装置；卷轴6设置于壳体内；可卷曲显示装置的一端设置于壳体内，并卷曲于卷轴6上。

支撑基板与柔性显示屏4贴合后组成的可卷曲显示装置在收卷时，允许存在正卷反卷两种使用形态。

参照表1，当柔性基片1和弹性支撑件3厚度在0.15mm以下时，反卷时卷曲弯矩虽大于正卷时的卷曲弯矩，但二者的弯矩差异并不很大。

在卷轴显示机构的实际使用中，实际视觉效果却存在较大差异，图15和图16为支撑基板反卷使用时的状态示意图，这时展开的可卷曲显示装置与侧面固定屏水平落差很小。

图17和图18则为支撑基板正卷使用时的状态示意图，这时展开的可卷曲显示装置与侧面固定屏水平落差很大。在实际使用时，支撑基板的正卷或反卷可根据实际需求决定。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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来说，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 (14)

1.一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，包括：

柔性基片，用于与柔性显示屏贴合；

弹性层，用于与所述柔性基片远离所述柔性显示屏的一面贴合，所述弹性层靠近所述柔性基片的一面设有容纳槽，所述容纳槽沿所述柔性显示屏的展开方向延伸；

弹性支撑件，设置于所述容纳槽内并沿所述柔性显示屏的展开方向延伸，当所述柔性显示屏展开时，所述弹性支撑件支撑所述柔性显示屏处于平面状态；当所述柔性显示屏卷曲时，所述弹性支撑件可随所述柔性显示屏卷曲到卷轴上。

2.根据权利要求1所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

当所述柔性显示屏展开时，所述弹性支撑件处于第一状态；

当所述柔性显示屏卷曲时，所述弹性支撑件处于第二状态；

在所述第一状态时，所述弹性支撑件包括相对设置的凹面和凸面，所述凹面朝向所述柔性基片设置，所述凸面与所述弹性层接触；

在所述第二状态时，所述弹性支撑件的横截面展平为平行所述卷轴的直线。

3.根据权利要求2所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

在所述第一状态时，所述弹性支撑件的横截面为弧形。

4.根据权利要求3所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

所述弹性支撑件的横截面为半径为4mm-40mm的弧形。

5.根据权利要求2所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

在所述第一状态时，所述弹性支撑件的横截面为波形。

6.根据权利要求2所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

在所述第二状态时，所述弹性支撑件展开后的宽度为3mm-20mm。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

所述弹性支撑件的厚度与所述容纳槽的深度相同。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

所述弹性支撑件的数量为两个以上；

两个以上的所述弹性支撑件沿所述卷轴的轴向间隔布置。

9.根据权利要求1所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

所述弹性层远离所述柔性基片的一面设有凸起；

所述凸起位于所述弹性层的边缘且沿所述柔性显示屏的展开方向延伸，使所述柔性显示屏卷曲在所述卷轴上时，所述弹性层与所述柔性显示屏之间具有间隙。

10.根据权利要求1所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

所述柔性基片的材质为各向同性的淬火碳素钢、淬火Mn合金、淬火钛合金，或碳纤维与热固性树脂复合的材料，或聚酰亚胺、聚苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或环烯烃共聚物。

11.根据权利要求1所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

所述弹性支撑件的的材质为淬火碳素钢、淬火Mn合金、淬火钛合金，或碳纤维与热固性树脂复合的材料。

12.根据权利要求1所述的一种可卷曲显示屏的支撑基板，其特征在于，

所述弹性层的材质为硅胶、乳胶、橡胶、TPE、TPR或PU。

13.一种可卷曲显示装置，其特征在于，包括柔性显示屏和权利要求1-12任一项所述的可卷曲显示屏的支撑基板；

所述柔性显示屏与所述柔性基片远离所述弹性层的一侧贴合。

14.一种电子设备，其特征在于，包括壳体、卷轴和权利要求13所述的可卷曲显示装置；

所述卷轴设置于所述壳体内；

所述可卷曲显示装置的一端设置于所述壳体内，并卷曲于所述卷轴上。