1.本实用新型主要涉及到照明显示领域,更确切的说,是涉及到具备可弯曲特性及电子元器件和光源均被密封在内的柔性显示屏。
背景技术:
2.施乐帕洛阿尔托研究中心在几十年前提出的电子纸方案,已经十分趋近于当前柔性显示屏的概念。柔性屏幕相较于传统显示器屏幕,优势不仅仅体现在体积更加轻薄以及功耗大幅度降低,而且在显示屏物理构造上可弯曲和可曲折,使得柔性屏幕的耐用程度大大高于传统屏幕并且籍此极大的降低了设备意外损伤的概率。像纸张一样可以弯曲而又能直接显示图像的屏幕自从提出之后就一直具备很强的吸引力,但是囿于技术成熟度和成本等问题以至于在很长的时间内,柔性屏幕都无法走出实验室。尽管京瓷和索尼等厂商推出类似于折叠屏幕的产品以迎合可弯曲或者可曲折的屏幕需求,然而此类折叠屏式的电子产品更像是翻盖手机的变种形式,只不过是将超窄边框和铰链设计予以结合,从而简单地将两块或者多块硬屏组合在一起。显然这并非是真正意义上的柔性折叠屏幕。
3.智能全彩显示屏是控制发光二极管并以透明材料为基板的用来显示文字或图形或图像或视频等各种信息的显示屏幕。例如专利文献cn104217659a提及以多个发光二极管模组为基本单位并要求发光二极管模组具有发光二极管裸晶片及驱动裸芯片,发光二极管裸晶片固定在散热电路板的表层,散热电路板的底层与驱动裸芯片电气连接,发光二极管裸晶片与驱动裸芯片通过散热电路板上的线路建立有电连接关系。
4.传统发光二极管全彩显示屏是利用发光二极管晶片封装成灯珠或利用表面贴装器件封装的三合一灯珠连同驱动芯片及电容、限流电阻、译码器等元件,焊接在通常为玻纤板的印刷电路板基板上,经过测试和注胶等必要步骤组装成显示模块。弊端是单个显示模块的像素过少以至结构件和元器件数量多且尺寸大使透光率大打折扣,拼接成大型显示屏时所需的显示模块量和接口数量巨大所以故障发生率增多。业界曾经提出以玻璃为载体的显示屏产品或相应技术,目的是实现较佳的透光率而又兼容高清图像,三合一或者类似的发光二极管灯珠贴装在纳米铟锡金属氧化物镀膜玻璃上,灯珠的引脚经铺设的镀膜线路电性接到玻璃外部,驱动电路在玻璃显示屏外部所以要求所有发光二极管灯珠的各引脚都通过玻璃镀膜电路引至玻璃边缘,再通过导线连到外围驱动电路和电源上。玻璃模块内部的走线规模庞大且引线距离较长,尤其是当电流通过较细长的镀膜电路时,玻璃表层覆盖的铟锡材质镀膜的方块电阻极大,驱动灯珠的工作阶段会因电阻产生热损。
5.柔性显示屏同样源自于发光二极管,因为具有节能环保和结构牢固及使用寿命长等优点而广泛应用在社会生产生活的各方面。相近技术领域中的某些有机发光二极管等实现了屏幕的部分可柔性化及可多变性的特点,但无法根本上解决显示屏的大型化尤其是超大规模化及长寿命的技术问题。本技术则提出了具备可弯曲特性以及内部电子元器件均被柔性屏密封在内的柔性显示屏,柔性显示屏能够满足在户外全天候使用的条件,柔性显示屏具尺寸可裁剪和可延续特性,亦可将柔性显示屏设计在室内使用。
技术实现要素:
6.在可选的实施例中本技术公开了一种带有散热结构的柔性显示屏,包括:
7.多条并排设置的柔性电路板,每条柔性电路板上均分布有众多的像素点,每个像素点皆配置有光源器件以及配置有驱动光源器件进行点亮和混色的驱动芯片;
8.将柔性电路板包覆在内的柔性膜,设定光源器件发出的光线从柔性膜正面射出;
9.覆盖在柔性膜背面的金属层,用作一散热结构,利用粘结材料将金属层粘附在柔性膜背面以及还在柔性膜背面与金属层之间填充有导热材料。
10.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
11.每个像素点的光源器件至少包括红绿蓝三路发光二极管,任一像素点之中驱动芯片根据三路发光二极管各自匹配的灰度数据来驱动它们进行混色;以及
12.输送给每个像素点的通信数据至少包括匹配给三路发光二极管的灰度数据。
13.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
14.所述柔性电路板上布置有用于为各像素点供电的电源布线以及布置有用于为各像素点的驱动芯片输送通信数据的通信布线。
15.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
16.驱动芯片包括将接收的通信数据进行解码的数据传输模块,而输送给每个像素点的通信数据至少包括匹配给各路发光二极管的灰度数据;
17.驱动芯片包括多个脉宽调制模块,每个脉宽调制模块基于与其对应的一路发光二极管的灰度数据所携带的占空比信息来产生相应的一路脉宽调制信号;
18.驱动芯片包括提供驱动电流的恒流单元,每个像素点中任意一路发光二极管是否否流通有所述驱动电流,受控于与该任意一路发光二极管相对应的一路脉宽调制信号。
19.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
20.每条柔性电路板分布的众多像素点在通信方式上设置成级联连接:
21.每个像素点的驱动芯片收到通信数据后,提取属于本级的通信数据并将收到的余下其它通信数据转发给与它级联连接的后一级像素点的驱动芯片。
22.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
23.所述金属层为铜箔、铝箔、锡箔、银箔中任意之一。
24.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
25.导热材料在柔性膜背面布置成多个条状的导热条,每条柔性电路板隔着柔性膜与相应的一个导热条交叠重合,在相邻的导热条之间布置粘结材料。
26.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
27.导热材料在柔性膜背面布置成多个条状的导热条,每条导热条隔着柔性膜与各个柔性电路板相互垂直,在相邻的导热条之间布置粘结材料。
28.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
29.粘结材料在柔性膜背面布置成带有网孔的网格状结构,在网格状结构的网孔区域涂覆有导热材料。
30.上述的带有散热结构的柔性显示屏:
31.在相邻柔性电路板之间的柔性膜和金属层位置处开设有镂空的通孔。
附图说明
32.为使上述目的和特征及优点能够更加明显易懂,下面结合附图对具体实施方式做详细的阐释,阅读以下详细说明并参照附图之后,本实用新型的特征和优势将显而易见。
33.图1是设置有众多像素点的柔性电路板而且柔性电路板呈现处为长条状的形状。
34.图2是顶膜和底膜以及夹在它们之间的带有电子元器件的柔性电路板的立体图。
35.图3是像素点的器件包括了全彩发光二极管和驱动它们点亮并调色的驱动芯片。
36.图4是内部包覆有柔性电路板的柔性膜与金属层即散热结构进行黏接的示意图。
37.图5是发光二极管和驱动其点亮混色的驱动芯片作为独立器件设置在电路板上。
38.图6是发光二极管和驱动其点亮混色的驱动芯片集成在一起而设置在电路板上。
39.图7是导热材料在柔性膜背面布置成条状的导热条且柔性电路板与导热条重合。
40.图8是导热材料在柔性膜背面布置成条状的导热条且柔性电路板与导热条垂直。
41.图9是粘结材料在柔性膜背面布置成网格状结构并在网孔区域涂覆有导热材料。
42.图10是每条柔性电路板隔着柔性膜与相应一个导热条交叠重合的立体示意图。
43.图11是每条导热条隔着柔性膜而与一系列柔性电路板相互垂直的立体示意图。
44.图12是在相邻的柔性电路板之间的柔性膜和金属层位置处开设有镂空的通孔。
具体实施方式
45.下面将结合各实施例,对本实用新型的方案进行清楚完整的阐述,所描述的实施例仅是本实用新型用作叙述说明所用的实施例而非全部的实施例,基于该等实施例本领域的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的方案都属于本实用新型的保护范围。
46.参见图1,柔性电路板100在本应用领域可称为灯带(led
‑
strip)或者灯条并且灯条的叫法也是因其长条状的形状而得名。灯条多为不占空间的软性led灯条且可以随意剪断或者是任意的延长而发光不受影响,使用fpc电路板之柔软材质可使得柔性电路板能任意弯曲、折叠、卷绕,在三维空间随意移动及伸缩或弯折,适合不规则的地方和空间狭小的地方。柔性电路板100也因其可以任意的弯曲和卷绕,非常适合于在情景景观灯装饰中任意组合各种图案。灯带(led
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strip)主要优势是:柔软能像导线一样卷曲并能剪切和延接而且灯珠与驱动电路模块被完全包覆在柔性塑料,可起到绝缘防水的效果以及发光颜色多变并可调光和可控制颜色变化,带来多彩缤纷的视觉效果。
47.参见图1,柔性电路板100是柔性显示设备具备软性和可挠曲性的关键因素且柔性电路板或称软板是使用柔性绝缘基材制成的印刷电路板,能够提供优良的电学性能和高密度的安装设计需要,有助于减少组装工序和增强可靠性。其可自由弯曲或卷绕或折叠并承受数百万次的动态弯曲而不损坏布线,其能够在三维空间任意移动和伸缩并依照空间布局的位置需求任意安排。电子业界惯用的柔性电路板(flexible printed circuit)是实现电子元器件装配和布线连接一体化的载体,能够提供各类电子元器件的电气连接,具配线密度高和质量轻且超薄及弯折性好的优势。在柔性电路板100上面以条状的方式分布有众多的像素点而像素点可用像素单元或点光源或显示单元或单像素等替代性名称。任意像素点至少包含光源器件及与之配对的驱动芯片,单个驱动芯片同时驱动若干组光源器件如多组全彩发光二极管是允许的。在色度学中全彩发光二极管使用红绿蓝三原色或称三基色光源以及红绿蓝三基色混色时通过改变各基色的相对亮度比可得到不同的颜色。驱动芯片除驱
动全彩发光二极管点亮外就是驱动全彩发光二极管的基色实现调色或混色。在可选范例中光源器件允许将前述的全彩发光二极管和额外的白光发光二极管结合使用。光源器件中三基色发光二极管的封装类型可以是相互独立的分立器件、也可以将三基色发光二极管封装在相同的同一个封装体内,甚至驱动芯片和基色发光二极管封装在同一封装体内。
48.参见图2,以压合顶膜200a和底膜200b的方式将柔性电路板100夹持在结合的顶膜和底膜间并制成类似于三明治复合层。而压合顶膜200a和底膜200b的工艺包括利用真空层压工艺或利用辊压工艺或黏接工艺来压合顶膜和底膜。透明或半透明状且具备柔性特征的顶膜200a和底膜200b例如含热可塑性聚氨酯材料tpu。tpu薄膜具有较佳的耐热性及耐化学溶剂性而且气密性佳,聚氯乙烯pvc薄膜等类似的薄膜当然也是顶膜和底膜的可选方案,但tpu薄膜加工简单且优于pvc薄膜:通过高周波或高频或热压等方式加工并适当调节tpu薄膜的热压时间和温度及压力而很容易加工。压合顶膜和底膜的加工步骤中允许对顶膜和底膜加热以使其具更佳的黏接性。按图示的显示屏包括多条并排设置的柔性电路板100,每条柔性电路板100上分布有众多像素点,每一个像素点皆配置有光源器件以及配置有驱动光源器件进行点亮和混色的驱动芯片等。而顶膜和底膜结合在一起称为柔性膜200,可见利用柔性膜200将柔性电路包覆在内。透明或者至少是半透明的并体现为柔性的顶膜和底膜的材料不限于前述的范例。
49.参见图3,显示领域采用像素点或曰灯珠lap作为显示单元,每个独立像素点采用红绿蓝三基色来混色得到全彩色。倘若每种颜色具有八位灰度数据,那么任何单色的基准颜色就会具有256阶灰度等级,则三基色混色可构成约十六兆色。再如假设每种颜色具有多达十位灰度数据,任何单色的基准颜色具有1024阶灰度等级,那么三基色混色后可构成近十亿种的颜色。图像所言的灰度数据往往携带有占空比信息。显示屏和照明及装饰等领域广泛使用rgb
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led三合一灯珠lap作为全彩固态光源,当然作为范例的三基色颜色在像素点中亦可被替换成其他的任意颜色。驱动芯片ic在业界往往是恒流驱动芯片并同时具有灰度调节以及亮度调节功能,恒流驱动芯片提供给固态光源的输出电流通道均设有利用脉冲宽度调制信号来实现调光的功能。驱动芯片ic若设为直接用本地保存的灰度数据来执行灰度调节则无需额外的通信功能,驱动芯片ic若需要接收外部通信数据并在线撷取和刷新灰度数据来执行灰度调节则需要配备通信功能。显示技术通用的是用四根或其他数量的传输线来实现级联信号的传输,时钟信号线及数据信号线和载入信号线及输出使能信号线共同工作,通信数据分别依次串行传输下去并由四线信号相互配合实现对级联的驱动芯片进行控制。使用数据线和时钟线以及锁存线共三条线的通信协议亦属于显示技术的主流的通信方案。像素点间距较大时是采用双线传输,数据线及时钟线的双线传输是数据线条数与传输速率的折中。尽管业界通用的多线通信协议适用于驱动芯片的通信功能并藉此传递通信数据,另外单线通信(如归零码或归一码)作为较佳的实施例亦适用于驱动芯片的数据传输并且单线通信的优势是级联数据传输仅需单条数据线。
50.参见图3,驱动芯片ic通常设置了接收供电电压的电源输入端vcc或电流流入端并通常设置了具有相对最低电位的接地端gnd或电流流出端。除此之外,类似于过温保护或者启动保护、静电保护、瞬时电压保护、尖峰电流泄放电路等起到基本保护作用的电路及振荡器和上电复位电路、时钟电路、基准源等皆属于驱动芯片的模块,这些为业界技术人员所熟知所以不予赘述。传统显示驱动芯片的所有技术均适用于本驱动芯片。
51.参见图3,驱动芯片ic含脉宽调制模块pwm,假设脉宽调制模块pwm包括图中未展示的第一个、第二个和第三个脉宽调制模块,每个脉宽调制模块基于与其对应的一路发光二极管的灰度数据所携带的占空比信息来产生相应的一路脉宽调制信号。例如第一个脉宽调制模块基于与其对应的红色发光二极管的灰度数据所携带的占空比信息来产生相应的第一路脉宽调制信号、例如第二个脉宽调制模块基于与其对应的绿色发光二极管的灰度数据所携带的占空比信息来产生相应的第二路脉宽调制信号、例如第三个脉宽调制模块基于与其对应的蓝色发光二极管的灰度数据所携带的占空比信息来产生相应的第三路脉宽调制信号。关于脉宽调制信号,在下文中还会继续详细介绍。
52.参见图3,基于阐释说明的方便设定每个驱动芯片仅示意出了三路发光二极管作为配套的驱动光源。实质上具体的光源数量不构成任何限制。本技术中假设发送给每个驱动芯片的通信数据中解码出红绿蓝三组灰度数据,则每个驱动芯片中的第一个脉宽调制模块根据分配给第一路发光二极管例如r的灰度数据形成与第一路发光二极管如r对应起来的第一路脉宽调制信号。第二个脉宽调制模块由分配给第二路发光二极管如g的灰度数据来形成与第二路发光二极管例如g对应的第二路脉宽调制信号。第三个脉宽调制模块则是根据分给第三路发光二极管如b的灰度数据形成与第三路发光二极管如b对应起来的第三路脉宽调制信号。所述的三路发光二极管例如采用红绿蓝发光二极管则分配给它们的灰度数据分别是红色灰度数据和绿色灰度数据及蓝色灰度数据。在照明显示领域惯用的灰度数据所携带的占空比信息体现在脉宽调制信号的占空比方面。
53.参见图3,尽管图中以集成电路形式出现的驱动芯片ic作为驱动发光二极管光源点亮的实施例进行阐释说明。但值得强调的是这并不意味着驱动电路只能设计成集成电路因为分立电子元件亦可搭建出功能相同的驱动电路。驱动电路既可被设计成半导体芯片亦可由分立电子元器件来构建。驱动芯片ic之数据传输模块dt最核心的作用例如是实现前文所谓的数据传输并具有解码功能:驱动芯片需从接收的通信数据中译码出灰度数据或从通信数据中译码出电流调节数据等,事实上无论是电流调节数据还是灰度数据都是由解码器将通信数据中具有预设编码规则的信号还原为普通的二进制数据,即数据传输模块按预设的通信协议对串行数据予以解码。这也佐证了通信数据的多样性:其既可以是电流调节数据也可以是灰度数据等。驱动芯片ic之恒流单元cs1至cs3的输出电流大小亦可依电流调节数据来在线调节。类似于过温保护、启动保护、静电保护、瞬时电压保护和尖峰电流泄放电路等起到基本保护作用的电路及振荡器和上电复位电路甚至时钟电路等皆属于芯片的可选或必要功能,为业界的技术人员所熟知所以不予赘述。
54.参见图3,脉宽调制的本质是将信号的幅度量转化成信号的时间量,脉宽调制的实现机理大致包括计数比较方式、延时单元方式、移向方式、计数比较与延时相结合的混合方式等技术路线,无论哪种路线得到结果均为具有一定占空比的脉宽信号。在业界所谓的数字脉冲宽度调制技术是属于现有技术的范畴。驱动芯片ic之脉宽调制模块可根据灰度数据来形成所谓脉宽调制信号,灰度数据用以确定脉宽调制信号的占空比即可认为脉宽调制信号用于表征灰度数据所携带的占空比信息。驱动芯片ic又称显示控制芯片且驱动芯片驱动红绿蓝三色发光二极管进行点亮和混色,驱动光源实现全彩的展示。
55.参见图3,基于解释说明的便捷仅示意出三个灌电流部分,应当知晓图示的灌电流的数量和光源数仅作为参考。驱动芯片ic在通信数据之中解码得到所需的灰度数据则脉宽
调制模块pwm之第一个脉宽调制模块根据分配给第一路发光二极管如r的灰度数据形成与第一路发光二极管例如r对应的第一路脉宽调制信号d1。第二个脉宽调制模块由分配给第二路发光二极管例如g的灰度数据来形成与第二路发光二极管如g对应的第二路脉宽调制信号d2。第三个脉宽调制模块由分配给第三路发光二极管例如b的灰度数据形成与第三路发光二极管例如b对应的第三路脉宽调制信号d3。脉宽调制模块中每个具体的脉宽调制模块根据与其对应的一路发光二极管所匹配的灰度数据来形成相应的一路脉宽调制信号:即根据分配给每路发光二极管的灰度数据形成与每路发光二极管相对应的脉宽调制信号,相当于灰度数据决定脉宽调制信号之占空比。像素点使用到的光源可直接采用红绿蓝三基色的多路发光二极管rgb来予以阐释说明。驱动芯片包括了提供驱动电流的恒流单元,并且每个像素点中任意一路发光二极管是否否流通有驱动电流,受控于与该任意一路发光二极管相对应的一路脉宽调制信号。
56.参见图3,设置第一路发光二极管例如r和恒流单元cs1串联,注意产生驱动电流的恒流单元cs1受控于第一路脉宽调制信号d1。第一路脉宽调制信号d1确定第一路发光二极管在第一路脉宽调制信号d1的周期内的恒流点亮时间。满幅值的驱动电流是以通或断的重复脉冲序列加载到光源上:电流通的时候第一路脉宽调制信号d1譬如具有高电平逻辑时则驱动电流被输出加载到第一路发光二极管如r上,电流断的时候如第一路脉宽调制信号d1具有低电平逻辑则驱动电流从第一路发光二极管如r上断开。
57.参见图3,设置第二路发光二极管例如g和恒流单元cs2串联,注意产生驱动电流的恒流单元cs2受控于第二路脉宽调制信号d2。第二路脉宽调制信号d2确定第二路发光二极管在第二路脉宽调制信号d2的周期内的恒流点亮时间。满幅值的驱动电流是以通或断的重复脉冲序列加载到光源上:电流通的时候第二路脉宽调制信号d2譬如具有高电平逻辑时则恒定电流被输出加载到第二路发光二极管如g上,电流断的时候如第二路脉宽调制信号d2具有低电平逻辑则恒定电流从第二路发光二极管如g上断开。
58.参见图3,设置第三路发光二极管例如b和恒流单元cs3串联,注意产生驱动电流的恒流单元cs3受控于第三路脉宽调制信号d3。第三路脉宽调制信号d3确定第三路发光二极管在第三路脉宽调制信号d3的周期内的恒流点亮时间。满幅值的恒定电流是以通或断的重复脉冲序列加载到光源上:电流通的时候第三路脉宽调制信号d3譬如具有高电平逻辑时则恒定电流被输出加载到第三路发光二极管如b上,电流断的时候如第三路脉宽调制信号d3具有低电平逻辑则恒定电流从第三路发光二极管如b上断开。
59.参见图3,恒流单元cs1
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3又称电流源或恒流源模块(current source)并将所产生的稳定的基准电流或恒定电流视为驱动电流is。负载或光源和恒流源模块串联能将它们的电流稳住并实现恒流控制之目的。或由电流镜结构来匹配恒流源模块使流过电流镜的电流要么等于基准电流要么和基准电流成比例关系,电流镜(current mirror)是恒流源模块的特定形式且它的镜像电流与输入的基准电流相等或成比例,特点是流经电流镜的镜像电流是对输入给它的基准电流按一定的比例进行复制或说拷贝。则使镜像电流流过负载或光源也可以对负载或光源实施恒流驱动。在本技术中但凡能够产生稳定基准电流或说恒定电流的电路均可归属到恒流单元cs1
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3的定义之列,类似于电压电流转换器等恒流源模块都是恒流单元或电流源的可选范例。藉此可知图中所示的产生恒定输出电流的恒流单元或电流源之电路拓扑结构实质上不唯一而是多样化的。
60.参见图3,格拉斯曼定律解释三基色相加混色原理,通过改变各基色发光二极管在脉宽调制信号循环周期当中的点亮时间,即改变各个基色发光二极管的亮度比则相当于在各基色混色时改变三原色的相对亮度比,以至于在基色发光二极管灰度等级被改变时可得到不同的颜色也即所谓的调色或曰混色。换而言之驱动芯片接收外部发送来的灰度数据藉此控制本地像素点的三种基色发光二极管光源各自的不同灰阶亮度,在像素点处三基色光源相加混色撷取到绚丽多彩的颜色。为了避免术语带来的理解歧义:光源器件可包含三基色光源和在三基色光源的基础上增加或减少光源类别的改造型光源,而驱动芯片则可替换成发光二极管驱动电路或者发光二极管驱动模块等相同或相近用语。
61.参见图3,前述驱动芯片拓扑绝非是唯一的方案,例如每路发光二极管和相应的恒流单元的位置可以相互对调以满足驱动芯片是拉电流还是灌电流的需求。除了可以直接利用电源输入端vcc处的供电电压或供电电源为光源供电外,允许发光二极管的阳极耦合到电源输入端而在发光二极管阴极和接地端间布置恒流单元。如发光二极管r阳极耦合到电源输入端而恒流单元cs1在发光二极管r阴极和接地端间、发光二极管g阳极耦合到电源输入端而恒流单元cs2在发光二极管g阴极和接地端间、发光二极管b阳极耦合到电源输入端而恒流单元cs3在发光二极管b阴极和接地端间。电源输入端处输入的供电电压的分压亦可为各路发光二极管供电。在替代性范例中如设置每路发光二极管光源和相对应的一路恒流单元串联耦合在供电电压的分压与接地端gnd之间。其他范例中允许将电源输入端vcc处的供电电压执行线性或开关型或电荷泵型等转换,藉由电压转换所得到的稳定电压用来为各路发光二极管供电:每路发光二极管光源和相对应的一路恒流单元串联耦合在由电压转换得到的稳定电压与接地端gnd之间。
62.参见图3,不同像素点的驱动芯片ic在供电方面可以是并联或串联。
63.参见图3,每条电路板的驱动芯片在供电上设置成一列或多列。每一列中作为列首的第一个驱动芯片ic的电源输入端vdd耦合到电源电压正极,与此相对的作为列尾的最后一个驱动芯片ic的相对接地端gnd耦合到电源电压负极。每一列中还设置后一个驱动芯片的电源输入端耦合到前一个驱动电路的接地端引脚。在本范例中如在每一列中设置第二个驱动芯片ic的电源输入端vcc耦合到相邻的第一个驱动芯片ic的电流流出端也即是所谓接地端gnd。每一列中设第三个驱动芯片ic的电源输入端vcc连接到相邻的第二个驱动芯片ic的电流流出端也即是所谓引脚端gnd。以及再例如可在每一列中设置第四个驱动芯片ic的电源输入端vcc耦合到相邻的第三个驱动芯片ic的电流流出端也即是所谓接地端gnd。每一列中最后一个驱动芯片ic的电源输入端vcc耦合到倒数的第二个驱动芯片ic的电流流出端也即所谓的接地端gnd。再例如可在第一列中设置倒数第二个驱动芯片ic的电源输入端vcc被耦合到倒数第三个驱动芯片ic的电流流出端也即是所谓接地端gnd。藉此可知:级联驱动芯片在供电关系上每一列当中后面驱动芯片的电源输入端耦合到相邻前面驱动芯片的所谓接地端,直至每一列当中所有的驱动芯片都串接或曰被叠加在外部的供电电源的正极和负极之间。作为稳压选项可在每个驱动芯片的电源输入端vcc和其接地端gnd间设置稳压电容。作为稳压选项可在每个驱动芯片的电源输入端vcc和其接地端gnd间设置稳压电路。认为每一列当中将前一个驱动芯片的总输出电流视为相邻后一个驱动芯片的总输入电流,或认为每一列中所有驱动芯片的总输入电流是相等的,这是由所有驱动芯片的串联结构所决定的。在替代性的范例中每条柔性电路板上的所有驱动芯片在供电上设置成并联关系:每
个驱动芯片的电源输入端均耦合到外部供电电源的正极而每个驱动芯片的接地端均耦合到外部供电电源的负极。
64.参见图3,关于每列驱动芯片实现供电和实现通信的方案:电路板100上设有沿着长条状结构延伸的电源布线101和通信布线102。见图3所示:某后一个驱动芯片的电源输入端通过图示供电布线101耦合到相邻前一个驱动芯片的接地端gnd,这是所有驱动芯片在供电上设置成串联关系的实施例。或驱动芯片的电源输入端vcc,通过如图所示的供电布线101耦合到外部电源的正极;及驱动芯片的所谓接地端gnd,通过如图所示的供电布线101耦合到外部电源的负极,作为对比的实施例,这是所有驱动芯片在供电上设置成并联关系的实施例。可以获悉前一个驱动芯片的信号输出端do在图示范例中通过通信布线102耦合到相邻后一个驱动芯片的信号输入端di。柔性电路板上布置有为各像素点供电的电源布线及为各像素点的驱动芯片输送通信数据的通信布线。
65.参见图3,单线协议的数据传输仅需要单条信号线所以比较节约成本但需改善之处是数字信号的传输速率。使用数据线和时钟线及锁存线共三条线的协议是显示技术较为通用的数据传输协议方案,通信布线可调整为包含数据线和时钟线及锁存线。双线传输的优势在于使用两条线传输,双线协议如i2c和smbus采用从机并联方式,传输速率可达到数十兆赫兹而级联更多光源,通信布线亦可调整为包含数据线和时钟线。某些采用多线数据传输协议的场合下数据转发功能不是必须的。无论三线通信协议还是双线通信协议或其他数目的通信协议都适用于数据传输模块dt,只不过本技术以单线协议作为范例。
66.参见图3,本实施例之中该驱动芯片的核心功能之一是驱动与之配套的单路光源或多路光源并按要求进行显示驱动。驱动芯片的数据传输模块dt具有解码器,按照预设的通信协议对输入的串行数据予以解码并从接收的通信数据中译码出各类数据。在可选范例中以带有的数据解码功能和数据转发功能为例,来阐释该数据传输模块dt接收通信数据和转发通信数据的机制。信号输入端di接收外部提供的通信数据,解码器需要解码或译码出通信数据中携带的这些数据信息,数据解码的意义还在于可以将驱动芯片无法直接使用的预编码格式的数据还原成常规的容易被识别和执行的二进制码。译码得到的二进制码可被暂存到寄存器当中,考虑到寄存器的数据刷新可能比较快并时常在更新则可用另外的缓存空间或锁存器来保存解码的数据。曼彻斯特编解码技术或归一码编解码技术及归零码编解码技术等编码格式适用于数据传输模块dt的单线数据传输方案或通信协议。
67.参见图3,由所谓数据传输模块dt来承担数据再生或曰数据转发、完成所谓的数据转发任务譬如向后级驱动芯片传递通信数据。数据传输模块dt最简单的转发模式是透传即允许信号输入端di接收到的通信数据直接从信号输出端do来输出,级联连接的驱动芯片或者其他数据接收者再按照地址分配规律各自分别从单根数据线上提取到与自身地址相符的并属于自己的通信数据。而作为替代性的转发方案,需要配合统计属于每级驱动芯片的数据数目,每一级驱动芯片在每一帧通信数据中撷取到属于本级的通信数据后便将它接收到的余下其他通信数据转发给与其级联的后一级通信数据接收方,后一级通信数据接收方可以是后级驱动芯片或者其他数据接收者。例如每一级驱动芯片需要配合统计归属于本级的通信数据的总比特数是否被完整的接收,统计结果是一旦属于本级驱动芯片的通信数据被译码和完整的接收则会触发数据传输模块dt将信号输入端di所接收到的通信数据从信号输出端do转发出去。数据转发过程还允许对数据进行整形:因为通信数据在多级驱动芯
片的转发阶段存在信号衰减问题,驱动芯片的级联数目越多则信号失真衰减得愈厉害所以转发通信数据时可对其进行整形。如归零码或归一码要求每位通信数据在传输过程中其高电平或低电平满足预定的占空比,为了保障通信数据不衰减,传输过程中会重构每位通信数据之高电平或低电平的占空比。整形转发相当于:具预定占空比的每位数据先被数据传输模块dt接收和解码,数据传输模块dt对每位数据之占空比进行修调直至其占空比恢复成先前的预定占空比,数据传输模块dt的信号输入端di接收到的每位数据的预定占空比和数据传输模块dt的信号输出端do所转发输出的每位数据的实际占空比是近乎相等的。通过对数据进行整形可挽回信号衰减失真。作为替代性的转发方案还可以为数据传输模块dt配置编码器并用再编码技术实现转发:例如通信数据被解码后可暂存到数据传输模块dt之存储介质中,再由能够重新对二进制数据实施再编码的编码器将暂存数据重新编码予以输出,这种数据被译码保存和按照预定编码格式再编码输出的中继作用保证了数据能顺利传递。数据传输和转发属现有技术的范畴。
68.参见图3,若驱动芯片以本地储存的灰度数据作为显示资源,那么驱动芯片完全可以摒弃起到通信作用的数据传输模块dt。相反的是,如果以在线收取灰度数据的模式来操作驱动芯片则需保留数据传输模块dt。使用本地灰度数据资源往往是对显示内容的丰富程度要求不高的场合:静态显示画面、简单文字或静态广告等。使用外部灰度数据资源则能实时更新显示内容:动态显示画面、视频播放、楼宇亮化或商业照明等。使用本地灰度数据作为显示资源则需要提前将灰度数据烧录至驱动芯片之存储介质。
69.参见图3,以发光二极管灯珠lap和驱动它们点亮并调色的驱动芯片ic作为可选范例来阐释图示像素点功能。驱动芯片ic含接收供电电压的电源输入端vcc以及提供电流流出的所述接地端gnd。电流通常从高电位处流入而从低电位处流出则接收供电电压的该电源输入端vcc相当于是驱动芯片的电流流入端、所述的接地端gnd或地端相当于是驱动芯片电流流出端。几乎所有芯片都设计有电源端和电势参照端。在串行通信模式下以驱动芯片所具备的数据解码和数据转发功能为范例,来阐释驱动芯片ic接收通信数据和转发通信数据的机制:信号输入端di接收到的外部通信数据即数字信号的典型范例为灰度控制数据,驱动芯片ic需要解码数字信号携带的数据信息,各种按照预定的编码规则得到的通信数据需要在驱动芯片处正确的对数据进行解码处理,数据解码的实际意义在于可将发光二极管无法直接显示的某些编码格式的数据还原成常规的容易被识别和执行的数据类型如二进制码。而所谓的归零码数据或曼彻斯特编码数据等转化成二进制数据是编码和解码的某些范例。解码得的二进制码可被转移到移位寄存器,移位寄存器的数据刷新速度快并一直在更新,则可以利用缓存空间来保存解码后的数据。譬如解码后的灰度数据和计数器的计数数据利用灰度比较器进行比较,可产生不同占空比的脉宽调制信号也即所需的占空比控制信号,但是这不是唯一的方法。串行通信模式下通信数据的传输过程中还允许在数据中检测复位信号来判断一帧数据是否完成传输和接收。驱动芯片具有数据转发功能来向与其级联的其它的驱动芯片传输数据,译码和转发属现有技术。
70.参见图3,驱动芯片ic根据灰度数据产生不同的脉宽调制信号,脉宽调制信号控制恒流单元输给发光二极管的驱动电流在循环周期或称工作周期中的关断或接通,通过控制恒流单元输给发光二极管的驱动电流的关断时间和接通时间实现电流灰度调节。
71.参见图4,覆盖在柔性膜200背面的金属层300,用作散热结构,利用粘结材料将金
属层粘附在柔性膜200背面及在柔性膜200背面与金属层300之间填充导热材料。
72.参见图5,像素点的光源器件如发光二极管灯珠lap及驱动芯片ic安装在柔性电路板的正面,驱动芯片ic和灯珠lap被柔性膜200包覆在内。须注意到本范例在每个像素点中设置驱动芯片ic和灯珠lap是独立元器件而分开安装在柔性电路板上。设定光源器件如发光二极管灯珠发出的光线从柔性膜200正面射出,与此同时柔性膜的相对背面则覆盖或贴合或黏接或溅射有所谓的金属层300。所述金属层300选自于铜箔或铝箔或锡箔或银箔或任意其它合金金属箔层中任意之一。
73.参见图6,本实施例中要求每个像素点的驱动芯片ic和光源器件直接被塑封和集成在相同的一个封装体pak内如业界常见的5050led封装类型。封装体pak通过贴片方式安装在柔性电路板100的正面。图5
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6的箭头示意了光源光线的射出方向。设定光源器件如发光二极管光源发出的光线从柔性膜200正面射出,与此同时柔性膜的相对背面则覆盖或贴合或黏接或溅射有所谓的金属层300。所述金属层300选自于铜箔或铝箔或锡箔或银箔或任意其它合金金属箔层中任意之一。
74.参见图7,展示了将金属层300粘附在柔性膜200背面的粘结材料311以及还展示了柔性膜200背面与所述金属层300间填充的导热材料310。导热材料310在柔性膜背面布置成条状导热条而粘结材料311在柔性膜背面也可以布置成条状的形状。导热材料如包括导热硅脂或导热膏或散热膏或散热硅脂或石墨烯导热剂或导热硅胶片等,导热材料具有高导热性以及绝缘性或非绝缘性,能在室温下迅速凝固,起到粘接、密封、成型作用的同时能将发热体热量迅速传导出来,起到冷却发热体的作用并且导热效果佳。其中导热型有机硅粘接密封胶和耐高温型环氧导热胶及阻燃型聚氨酯导热胶等是非常适合于本技术的导热材料的选择类型。粘结材料通常以沥青物、天然树脂或者是合成树脂、天然橡胶或合成橡胶等干性或非干性的粘稠物为基料,配合惰性填料或增塑剂、固化剂、溶剂及促进剂等各类材料制备而成,例如加热固化有机硅粘结胶或室温硫化硅密封胶或有机硅黏接密封胶或脱醇型有机硅密封胶或环氧粘结胶或金属黏接环氧结构胶等是非常适合于本技术的粘结材料的选择类型。导热材料和粘结材料的类型不限制于前述范例。
75.参见图10,导热材料310布置成多个条状的导热条,每条柔性电路板100则隔着所谓的柔性膜200与相应的一个导热条交叠重合,再结合图7的实施例,可在相邻的导热条之间布置粘结材料311。柔性电路板100在本范例中和导热条几乎是平行的关系并且柔性电路板100上的驱动芯片之热量可由导热材料310传导到金属层,与此同时还保障了金属层和柔性膜之间的黏接强度。
76.参见图8,展示了将金属层300粘附在柔性膜200背面的粘结材料311以及还展示了柔性膜200背面与所述金属层300间填充的导热材料310。导热材料310在柔性膜背面布置成条状导热条而粘结材料311在柔性膜背面也可布置成条状的形状,但是此范例中条状导热条不再与柔性电路板平行而是垂直的关系。
77.参见图11,导热材料310布置成多个条状的导热条,每条柔性电路板100则隔着所谓的柔性膜200与相应的各个导热条相互垂直,再结合图8的实施例,可在相邻的导热条之间布置粘结材料311。柔性电路板100在本范例中和导热条几乎是垂直的关系并且柔性电路板100上的驱动芯片之热量可由导热材料310传导到金属层,与此同时还保障了金属层和柔性膜之间的黏接强度。本范例的导热较于图10的实施例,虽然略微丧失了部分导热效果但
是可以增大柔性电路板100与所述金属层300之间寄生电容的介电常数并且籍此带来诸多有益效果。粘结材料的介电常数通常要大于导热材料,柔性电路板与金属层之间更多的分布了介电常数较高的粘结材料,相当于柔性电路板内部的金属布线如电源布线或通信布线与与金属层间的介电常数变大。而通信布线上往往加载有携带各类通信数据的通信信号,介电常数变大可防止通信信号被寄生电容(例如通信布线与金属层之间存在的寄生电容)耦合导向到金属层处而导致通信信号变弱或通信错误。另外导热条的此布置方式能间接的平衡不同柔性电路板100之间的温差。例如可以使不同柔性电路板各自上面的光源器件之间的温度相对均衡,使不同柔性电路板各自上面的光源器件之间的温差较小并可以避免温差现象带给不同光源器件的色偏问题。换而言之就是导热条的此类布置方式就是期望能降低不同柔性电路板100之间的温差。
78.参见图9,展示了将金属层300粘附在柔性膜200背面的粘结材料311以及还展示了柔性膜200背面与所述金属层300间填充的导热材料310。粘结材料311在柔性膜背面布置成带有网孔的网格状结构,网格状结构的网孔区域涂覆导热材料310。本实施例兼顾有前文图7和图8各自的优势而且金属层和柔性膜之间的黏接强度更强。
79.参见图12,带有散热结构的柔性显示屏在很多场合是安装于或贴合于楼宇墙壁或玻璃幕墙或类似的建筑物外表,所以柔性显示屏的面积尺寸较之传统屏要大得多,主要弊端是室外环境下的风通常较大,柔性显示屏会被风刮得随风飘扬并随风扭曲变形,不仅导致显示效果不佳且容易损坏屏。解决方案:在相邻柔性电路板100之间的柔性膜和金属层位置处开设镂空的通孔150,风在吹向柔性显示屏时,会从镂空的通孔150这样的间隙里面通过所以不再吹得柔性显示屏乱碰乱撞,提高屏的安全性和耐用性。相邻柔性电路板之间位置处的夹层主要包括柔性膜200和金属层300,利用激光切割技术可以在夹层处切割出镂空的所述通孔150。或者是在原始的顶膜200a和底膜200b上就预先制备好开设的窗口及还在金属层300上预先制备好开设的窗口,当顶膜和底膜结合而形成该柔性膜时就要求柔性电路板100在顶膜200a和底膜200b预留的窗口之间,形成的柔性膜天然就带有贯穿柔性膜的窗口。然后在柔性膜与金属层两者的粘合过程中,还要求柔性膜带有的窗口与金属层带有的窗口必须对准重合,则柔性电路板100之间的柔性膜和金属层位置处就开设镂空通孔150,而通孔150就是前述预留的窗口所形成的。
80.以上通过说明和附图的内容,给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例,上述实用新型提出了现有的较佳实施例,但这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言在阅读上述说明内容之后,各种变化和修正无疑将显而易见。因此所附的权利要求书应当看作是涵盖本技术的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容都应认为仍属本技术的意图和范围内。
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