一种柔性显示器形变感知系统

摘要

一种柔性OLED显示屏形变感知系统，包括附着在柔性显示器背面的传感器基底层，在该传感器基底层上制作有传感器阵列层，该传感器阵列层具有多个引出导线。所述的传感器阵列层包括由横向阵列和纵向阵列组成的应变传感器矩阵，横向阵列由多个横向应变传感器组成，纵向阵列由多个纵向传感器组成，横向应变传感器具有横向引出导线，纵向应变传感器具有纵向引出导线。横向阵列传感器捕捉纵向应变点坐标和应变量，纵向阵列传感器捕捉横向应变点坐标和因变量。传感器层可实时捕捉到显示屏的形变方式，形变量的器件。将OLED显示器柔性形变动作捕捉成数字信号，用于控制显示，数据交互动作，以及其他控制动作。

权利要求

1.一种柔性显示器形变感知系统，所述的柔性显示器采用柔性OLED显示屏，所述形变感知系统包括附着在柔性显示器背面的传感器基底层，在该传感器基底层上制作有传感器阵列层，该传感器阵列层具有多个引出导线，所述的传感器阵列层包括由横向阵列和纵向阵列组成的应变传感器矩阵，横向阵列由

1～1000个横向应变传感器组成，纵向阵列由1～1000个纵向传感器组成，横向应变传感器具有横向引出导线，纵向应变传感器具有纵向引出导线，横向阵列传感器捕捉纵向应变点坐标和应变量，纵向阵列传感器捕捉横向应变点坐标和因变量，所述形变感知系统包括一个控制单元，该控制单元与引出导线连接，用以处理通过扫描应变传感器矩阵获取的柔性OLED显示屏的形变数据，所述的形变感知系统还包括一个3D形态感知建模系统模块，以应变传感器矩阵无应变形变的自由状态为基准平面状态，当柔性OLED显示屏形状发生改变时，应变传感器随之发生形变，系统将应变量和应变位置分别作为Z轴和X，Y轴坐标，可以得到应变传感器形变的

3D图形，该3D图形即是柔性OLED显示屏的实际形变形态模型。

2.如权利要求1所述的柔性显示器形变感知系统，其特征在于，所述控制单元识别的柔性OLED显示屏的应变模式包括折边，折角，卷曲，单点局部受压，多点局部受压，多位置同时卷曲，多位置同时折边和多位置同时折角，控制单元输出柔性OLED显示屏的应变模式，应变坐标和应变强度这三个参数给到所述的形变感知系统用于应用软件的设定和交互。

3.如权利要求1或2所述的柔性显示器形变感知系统，其特征在于，所述的形变感知系统还包括一套三维OLED显示屏形变动作输出的交互系统模块，用于操作系统、软件和游戏的控制，分别通过形变模式识别和3D形态建模，将应变模式、应变位置和应变强度这三个参数，以及3D坐标模型和实时的3D模型形变这些输出量进行数据加工，数据加工包括参数化、矢量化、历史数据的按时间轴保存，再将加工后的数据用于控制软件的界面动作，包括3D软件、VR软件，以及硬件的音频、视频信号、硬件电机动作、液压阀动作或/和气缸动作。

4.如权利要求1所述的柔性显示器形变感知系统，其特征在于，传感器阵列层通过印刷，蒸镀，磁控溅射，喷墨打印，喷涂或者点胶方式生长到传感器基底层。

5.如权利要求4所述的柔性显示器形变感知系统，其特征在于，传感器基底层材料选用PET、玻璃、PI、PEN、PC或PMMA材料制成的膜材。

说明书

一种柔性显示器形变感知系统

技术领域

[0001] 本发明属于柔性显示技术领域，特别涉及一种柔性显示器形变感知系统背景技术

[0002] 申请号为CN200810067317.1的专利文件，公开了“一种OLED显示控制装置，包括有OLED显示屏、与所述OLED显示屏相连的行驱动器和列驱动器、以及分别与所述行驱动器和列驱动器相连的行列控制器，其特征在于：所述行列控制器包括有使能控制单元，与所述行驱动器和列驱动器相连，用于按照预设的时间间隔向所述行驱动器和列驱动器发送开通和切断信号，开通和关闭所述OLED显示屏”。

[0003] 现有技术中，对于OLED显示屏的制造和生产的技术较多，但是，如何感知控制OLED显示屏形变的技术方案却非常缺乏。

发明内容

[0004] 本发明提供一种柔性显示器形变感知系统，拓展了柔性显示器的使用场景。

[0005] 一种柔性显示器形变感知系统，所述形变感知系统包括附着在柔性显示器背面的传感器基底层，在该传感器基底层上制作有传感器阵列层，该传感器阵列层具有多个引出导线。

[0006] 进一步的，所述的传感器阵列层包括由横向阵列和纵向阵列组成的应变传感器矩阵，横向阵列由多个横向应变传感器组成，纵向阵列由多个纵向传感器组成，横向应变传感器具有横向引出导线，纵向应变传感器具有纵向引出导线。横向阵列传感器捕捉纵向应变点坐标和应变量，纵向阵列传感器捕捉横向应变点坐标和因变量。每一个形变动作和形变点都可以分解成横向和纵向两个方向的形变点和应变量，分别由横纵两部分传感器获取，得到完整的应变坐标和应变量，应变矢量方向。

[0007] 进一步的，所述的柔性显示器是柔性OLED显示屏。

[0008] 进一步的，所述形变感知系统包括一个控制单元，该控制单元与引出导线连接，用以处理通过扫描应变传感器矩阵获取的柔性OLED显示屏的形变数据。

[0009] 进一步的，所述控制单元识别的柔性OLED显示屏的应变模式包括折边，折角，卷曲，单点局部受压，多点局部受压，多位置同时卷曲，多位置同时折边和多位置同时折角，[0010] 控制单元输出柔性OLED显示屏的应变模式，应变坐标和应变强度这三个参数给到所述的形变感知系统用于应用软件的设定和交互。

[0011] 所述的形变感知系统还包括一个3D形态感知建模系统模块，以应变传感器矩阵无应变形变的自由状态为基准平面状态，当OLED柔性显示屏形状发生改变时，应变传感器随之发生形变，系统将应变量和应变位置分别作为Z轴和X，Y轴坐标，可以得到应变传感器形变的3D图形，该3D图形即是柔性OLED显示屏的实际形变形态模型。

[0012] 所述的形变感知系统还包括一套三维OLED显示屏形变动作输出的交互系统模块，用于操作系统、软件和游戏的控制，

[0013] 分别通过形变模式识别和3D形态建模，将应变模式、应变位置和应变强度这三个参数，以及3D坐标模型和实时的3D模型形变这些输出量进行数据加工，数据加工包括参数化、矢量化、历史数据的按时间轴保存，

[0014] 再将加工后的数据用于控制软件的界面动作，包括3D软件、VR软件，以及硬件的音频、视频信号、硬件电机动作、液压阀动作或/和气缸动作。

[0015] 传感器阵列层通过印刷，蒸镀，磁控溅射，喷墨打印，喷涂或者点胶方式生长到传感器基底层。

[0016] 传感器基底层材料选用PET、玻璃、PI、PEN、PC或PMMA材料制成的膜材。

[0017] 本发明实现了当柔性OLED显示屏发生柔性形变时，实时捕捉到显示屏的形变方式，形变量的器件。将OLED显示器柔性形变动作捕捉成数字信号，用于控制显示，数据交互动作，以及其他控制动作。

附图说明

[0018] 图1是本发明实施例中OLED显示屏形变感知结构的侧视图。

[0019] 图2是本发明实施例中OLED显示屏形变感知结构的俯视图。

[0020] 图3是本发明形变感知系统中OLED形变模式识别模块组成示意图。

[0021] 图4是本发明形变感知系统中3D形态感知建模系统模块组成示意图。

[0022] 图5是本发明形变感知系统中三维OLED显示屏形变动作输出的交互系统模块组成示意图。

[0023] 1——柔性显示屏；2——传感器基底层；3——横向应变传感器引出导线；4——横向应变传感器；5——纵向应变传感器；6——纵向应变传感器引出导线。

具体实施方式

[0024] 本发明的柔性OLED显示屏形变感知系统包括附着在柔性OLED显示屏背后的传感器基底层，该基底材料也可以和OLED显示屏背板材料共用，还包括一层传感器阵列，连接传感器并导出到屏外的线路层，一套控制电路。所述传感器阵列可以感知到OLED显示屏的弯曲，卷曲，弯折，局部受力后变形。通过传感器的电阻值变化或电容值变化或者电感值变化。

[0025] 形变感知器件是将应变传感器分别排列成横向和纵向矩阵，横向应变传感器4和纵向传感器5通过印刷，蒸镀，磁控溅射，喷墨打印，喷涂，点胶等方式制作到传感器基底层2表面，传感器阵列层是附着在柔性OLED显示屏的背面，可以随着柔性OLED屏形变，其厚度可以是0.001mm～2mm，弯曲半径可以是0.1mm～50000mm，局部受力形变量>0.0002mm(垂直于受力方向的型变量)，单个传感器的长度可以是0.01mm～50mm，宽度可以0.01mm～50mm；传感器基底材料可以是PET，玻璃，PI，PEN，PC，PMMA等材料制成的膜材，厚度可以是0.001mm～5mm，传感器基底层通过胶材或液态胶水和柔性OLED贴合为一个整体；传感器基底层2也可以共用用柔性OLED传感器的非显示面最外层材料。横向应变传感器4和纵向传感器5通过一层导出电路将传感信号导出。分别为横向应变传感器引出导线3和纵向应变传感器引出导线6，引出导向可以采用印刷，蒸镀，磁控溅射，喷墨打印，喷涂，点胶等方式制作，并通过化学腐蚀曝光蚀刻，激光蚀刻等手段制作线路结构。传感器阵列由横向1～1000个通道，纵向1～1000个通道组成，每个通道有1～1000个感应点。传感器阵列中每一个感应点包含一个电阻型或电容性，或电感型感应元件。优选使用电阻型感应元件。

[0026] 当柔性OLED显示器的形状发生改变时，位于OLED显示器背后的传感器应变传感器随着OLED显示器的弯曲而弯曲，并且，由于传感器排成阵列，布满OLED显示屏的背面，所以OLED显示器发生形变的任何一个形变点都是可以由相对应位置的应变传感器感应到，相应位置的应变传感器的形变量可以通过传感器的应变电阻变化或电容变化或电感变化表征量化。通过对横向应变传感器引出导线3和纵向应变传感器引出导线6对应感应通道的应变变化量进行扫描，计算，可以计算出各个应变传感器位置对应的OLED显示屏的形变量。横向阵列传感器对纵向形变更敏感，用于捕捉纵向应变点坐标和应变量，纵向阵列传感器对横向形变更敏感，用于捕捉横向应变点坐标和因变量。每一个形变动作和形变点都可以分解成横向和纵向两个方向的形变点和应变量，分别由横纵两部分传感器获取，得到完整的应变坐标和应变量，应变矢量方向。

[0027] 由于不可能设置无限多个传感器点，横向和纵向传感器分别设置了1～1000传感器点，传感器点中间的空白区域可以通过相邻传感器的相对变形位置数据计算出来坐标和型变量。

[0028] 如图3所示，本器件系统包含一套OLED形变模式识别模块。应变传感器阵列可以感知的柔性OLED显示屏形变模式包括折边，折角，卷曲，单点局部受压，多点局部受压，多位置同时卷曲，多位置同时折边，多位置同时折角。本器件包含一套应变模式识别模式，软件预设：包括折边，折角，卷曲，单点局部受压，多点局部受压，多位置同时卷曲，多位置同时折边，多位置同时折角等多种模式，通过传感器阵列反馈的各个应变传感器的应变状态，综合计算出属于哪一种形变模式，这种形变模式的形变位置和形变量级，给系统反馈：应变模式，应变坐标，应变强度，三个参数。用于操作系统或特定软件界面控制，软件交互应用。

[0029] 如图4所示，本器件系统还包括一个3D形态感知建模系统模块，以阵列应变传感器无应变形变的自由状态为基准状态，认为是一个平面状态，当OLED柔性显示屏形状发生改变时，阵列应变传感器随之发生形变，是应变传感器的相应位置的电阻，电容或电感发生变化，通过监测变化量，将应变量和应变位置分别作为Z轴和X，Y轴坐标，可以得到阵列传感器的3D图形，而阵列应变传感器是随着柔性OLED形变。即可以认为阵列应变传感器的3D图形可以表达OLED柔性显示器的实际形变形态。即对OLED柔性显示器进行了3D建模，同时这个模型是不断通过应变传感器阵列的数据更新而变化。

[0030] 如图5所示，进一步本器件系统还包括一套三维OLED显示屏形变动作输出的交互系统模块，用于操作系统，软件，游戏的控制。如上面的两个子系统，分别通过阵列应变传感器进行了形变模式识别和3D形态建模。形变模式识别输出：应变模式，应变位置，应变强度三个参数，3D形态建模输出：3D坐标模型和实时的3D模型形变。这些输出量都是数字化模型和实时数据。将这些输出量进行以下方法的数据加工，包含参数化，矢量化，历史数据的按时间轴保存。再将这些输出处理好的数据用于控制软件的界面动作，3D软件，VR软件，以及硬件的音频，视频信号，硬件电机动作，液压阀动作，气缸动作。可以形成丰富多彩的应用。