CN112867361A - 显示屏组件和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示屏组件和电子装置。显示屏组件包括显示屏、第一驱动芯片和散热膜层。第一驱动芯片与显示屏层叠设置且与显示屏电连接，散热膜层层叠设置在显示屏和第一驱动芯片之间，散热膜层覆盖第一驱动芯片，散热膜层包括石墨烯和碳纳米管，石墨烯和碳纳米管共同构造成散热膜层的导热通道，散热膜层在与显示屏平行方向上的热导率大于在与显示屏垂直方向上的热导率。如此，散热膜层利用具有高导热性能的石墨烯和碳纳米管复合而成，散热膜层在沿显示屏平行方向上的热导率较大，使得散热膜层可将第一驱动芯片所产生的热量沿与显示屏平行的方向高效的导出，以避免第一驱动芯片所产生的热量过大以及过于集中而导致烧毁显示屏。

Description

显示屏组件和电子装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示屏组件和电子装置。

背景技术

在相关技术中，显示屏上通常贴附连接驱动芯片以用来驱动显示屏进行显示。然而，驱动芯片在工作时会产生热量，在驱动芯片出现异常发热时容易出现过热而导致显示屏寿命下降甚至烧毁屏幕。

发明内容

本申请实施方式提供了一种显示屏组件和电子装置。

本申请实施方式的显示屏组件包括：

显示屏；

与所述显示屏层叠设置的第一驱动芯片，所述第一驱动芯片与所述显示屏电连接；

层叠设置在所述显示屏和所述第一驱动芯片之间的散热膜层，所述散热膜层覆盖所述第一驱动芯片，所述散热膜层包括石墨烯和碳纳米管，所述石墨烯和所述碳纳米管共同构造成所述散热膜层的导热通道，所述散热膜层在与所述显示屏平行方向上的热导率大于在与所述显示屏垂直方向上的热导率。

本申请实施方式的电子装置包括：

壳体；和

上述实施方式所述的显示屏组件，所述显示屏组件安装在所述壳体上。

本申请实施方式的显示屏组件和电子装置中，在显示屏和第一驱动芯片之间设置有散热膜层，散热膜层包括石墨烯和碳纳米管，石墨烯和碳纳米管共同构造成散热膜层的导热通道，散热膜层在与显示屏平行方向上的热导率大于在与显示屏垂直方向上的热导率。如此，散热膜层利用具有高导热性能的石墨烯和碳纳米管复合构造成导热能力更高的导热通道，并且使得在与显示屏平行方向上的热导率较大，从而使得散热膜层可将第一驱动芯片所产生的热量沿与显示屏平行的方向高效的导出，以避免第一驱动芯片所产生的热量过大以及过于集中而导致显示屏寿命下降甚至烧毁显示屏。

本申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实施方式的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的显示屏组件的结构示意图；

图2是本申请实施方式的显示屏组件的另一结构示意图；

图3是本申请实施方式的显示屏组件的又一结构示意图；

图4是图1中的显示屏组件沿线IV-IV的剖面示意图；

图5是本申请实施方式的散热膜层中石墨烯和碳纳米管的导热网络示意图；

图6本申请实施方式的显示屏组件的另一剖面示意图；

图7本申请实施方式的显示屏组件的又一剖面示意图；

图8是图1中的显示屏组件沿线VIII-VIII的剖面示意图；

图9是本申请实施方式的电子装置的结构示意图；

图10是图9的电子装置中X处的放大示意图。

主要元件符号说明：

电子装置1000；

显示屏组件100、显示屏10、显示层11、触控层12、第一驱动芯片20、散热膜层30、石墨烯31、碳纳米管32、导热通道33、散热子层34、第一部分35、第二部分36、隔热层40、导热层50、第二驱动芯片60、柔性电路板70、散热件80；

壳体200、散热结构201、凸起202、凹槽203。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

另外，下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请的实施方式，而不能理解为对本申请的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

请参阅图1至图4，本申请实施方式的显示屏组件100包括显示屏10、第一驱动芯片20和散热膜层30。第一驱动芯片20与显示屏10层叠设置且与显示屏10电连接，散热膜层30层叠设置在显示屏10和第一驱动芯片20之间，散热膜层30覆盖第一驱动芯片20，散热膜层30包括石墨烯31和碳纳米管32，石墨烯31和碳纳米管32共同构造成散热膜层30的导热通道33，散热膜层30在与显示屏10平行方向上的热导率大于在与显示屏10垂直方向上的热导率。

可以理解，高温会对电子元器件的稳定性、可靠性和寿命产生有害影响。根据估计，电子元器件温度每升高2℃，可靠性将下降10％；器件温度升高达50℃时，寿命只有室温(25℃)时的16％。过高的温度会危及半导体结点，损伤电路连接界面，增加导体阻值，并造成热应力损伤。统计显示，热失效导致的电子器件故障占总故障的55％。因此，确保发热电子元器件所产生的热量能够及时排出，己经成为电子产品***设计与组装的一个重要考虑因素。

在相关技术中，显示屏上通常贴附连接驱动芯片以用来驱动显示屏进行显示。然而，驱动芯片在工作时会产生热量，如果有电路异常等原因造成驱动芯片出现异常发热时，容易出现过热而导致显示屏寿命下降甚至烧毁屏幕。

在本申请实施方式的显示屏组件100中，在显示屏10和第一驱动芯片20之间设置有散热膜层30，散热膜层30包括石墨烯31和碳纳米管32，石墨烯31和碳纳米管32共同构造成散热膜层30的导热通道33，散热膜层30在与显示屏10平行方向上的热导率大于在与显示屏10垂直方向上的热导率。如此，散热膜层30利用具有高导热性能的石墨烯31和碳纳米管32复合构造成导热能力更高的导热通道33，并且散热膜层30在沿显示屏10平行方向上的热导率较大，使得散热膜层30可将第一驱动芯片20所产生的热量沿与显示屏10平行的方向高效的导出，以避免第一驱动芯片20所产生的热量过大以及过于集中而导致显示屏10寿命下降甚至烧毁显示屏10。

具体地，在本申请的实施方式中，第一驱动芯片20可为用于驱动显示屏10的像素进行显示的显示屏10驱动芯片，在一个实施方式中，第一驱动芯片20直接邦定在显示屏10的邦定区上，在另外的实施例中，第一驱动芯片20也可以通过柔性电路板70连接显示屏10的邦定区，具体在此不作限制。

此外，在本申请的实施方式中，散热膜层30可为石墨烯31和碳纳米管32复合制作形成的复合膜层。可以理解，石墨烯31和碳纳米管32均为具有较高的热导率，导热性能较好，并且石墨烯31和碳纳米管32均具有导热的方向性(图5中示出了石墨烯31和碳纳米管32复合构成的导热网络)，在本申请的实施方式中，可通过将石墨烯31和碳纳米管32复合形成散热膜层30，将石墨烯31和碳纳米管32的导热方向均沿平行于显示屏10的方向设置，同时将石墨烯31和碳纳米管32的非导热方向与显示屏10垂直设置。由于石墨烯31和碳纳米管32具有导热的方向性，因此在非导热方向，可以起到隔热的作用，将石墨烯31和碳纳米管32的复合材料层(即散热膜层30)布置在显示屏10与第一驱动芯片20之间即可使得石墨烯31和碳纳米管32可与共同构造成的导热通道33在平行于显示屏10方向具备优异的导热性，从而可使第一驱动芯片20发出的热量可通过散热膜层30迅速地沿与显示屏10平行的方向导出以避免热量过于集中而导致烧毁显示屏10，同时也可以在垂直显示屏10的方向上起到隔热的作用。优选地，在本申请的实施方式中，石墨烯31与碳纳米管32构成的导热通道33与显示屏10平行，也即是说，石墨烯31与碳纳米管32可处于与显示屏10平行的同一平面上从而使得两者形成的导热通道33也与显示屏10平行。

具体地，石墨烯31具有独特的二维平面结构，碳纳米管32具有管状结构，在一个可能的实施方式中，每根碳纳米管32的两端均可两个石墨烯31分子形成稳定的化学键以实现石墨烯31和碳纳米管32的复合。

请参阅图2，在某些实施方式中，每个碳纳米管32的两端均连接有石墨烯31。如此，石墨烯31与碳纳米管32交错连接可形成导热性能优良的导热通道33。

请参阅图3，在某些实施方式中，散热膜层30包括多个层叠设置的散热子层34，每个散热子层34均包括石墨烯31和碳纳米管32，每个散热子层34均形成有一个导热通道33。

如此，散热膜层30可通过多个散热子层34叠加而成以使散热膜层30具有一定的厚度，多个散热子层34均形成有一个导热通道33，多个导热通道33可以更加高效地将第一驱动芯片20产生的热量导出。

具体地，散热子层34的数量具体在此不作限制。在制作过程中，可先采用单层石墨烯与碳纳米管进行复合形成单层复合膜层(也即散热子层31)，然后通过将多个单层复合膜层进行叠加从而形成多层复合膜层(也即散热膜层30)。

请参阅图6，在某些实施方式中，显示屏组件100还包括隔热层40，隔热层40贴附在显示屏10上且位于散热膜层30和显示屏10之间。

如此，隔热层40可以有效地阻隔散热膜层30与显示屏10之间的热量传递进而进一步降低第一驱动芯片20的热量对显示屏10的影响。

具体地，可以理解，如上述可知，散热膜层30是有石墨烯31和碳纳米管32复合而成的复合膜层，虽然散热膜层30的在平行显示屏10方向的热导率要远远大于垂直于显示屏10方向的热导率，但是仍然可能会存在一部分热量从垂直于显示屏10的方向传递至显示屏10上，因此，在散热膜层30和显示屏10之间设置隔热层40可以有效的阻隔这一部分热量传递至显示屏10上以避免对显示屏10造成影响。

在本申请的实施方式中，隔热层40的材料可以采用耐热性较好材料的无机化合物或有机高分子聚合物，例如耐高温PI、PET、泡棉、金属层等，具体在此不作显示。此外，在本申请的实施方式中，隔热层40也可以包括多个层叠设置的隔热子层，多个隔热子层的材料可以均不相同或者至少两个隔热子层的材料不同，这样，可以利用不同材料的隔热效果不同的特点来更加有效的阻隔热量的传播。

请参阅图1和图4，在某些实施方式中，散热膜层30延伸至显示屏10的边缘位置。

如此，散热膜层30可沿显示屏10的平行方向延伸至显示屏10的边缘以便将第一驱动芯片20所产生的热量导出至显示屏10外以散发至外界。

具体地，请结合图10，可以理解，在手机等具有显示屏10的电子装置1000中，通常将显示屏组件100安装在壳体200上，其最终是通道壳体200来进行散热。因此，散热膜层30沿显示屏10的平行方向延伸至显示屏10的边缘可以将热量尽可能快地导向至壳体200从而通过电子装置1000的壳体200散发至外界以保持第一驱动芯片20的低温状态。

请参阅图1，在某些实施方式中，散热膜层30包括与第一驱动芯片20对应的第一部分35和位于第一驱动芯片20之外的第二部分36。第二部分36自第一部分35的一端向显示屏10的边缘延伸，第二部分36在垂直于第二部分36的延伸方向上的截面面积大于第一部分35在垂直于第二部分36的延伸方向上的截面面积。可以理解，在图1中，垂直于第二部分36的延伸方向即为垂直与显示屏10的方向，也即垂直于纸面的方向。

如此，将第二部分36在垂直于第二部分36的延伸方向上的截面面积设置成大于第一部分35在垂直于第二部分36的延伸方向上的截面面积可以尽可能地增大传热面积体提高散热效率。

具体地，请参阅图1，在图示的实施方式中，散热膜层30的第一部分35与第一驱动芯片20相对应，第二部分36的数量为两个，分别连接在第一部分35的两端，两个第二部分36分别自第一部分35的两端相显示屏10的边缘延伸，第二部分36的平面结构可以成矩形、梯形或者是其它形状，第二部分36的截面面积要大于第一部分35的截面面积。此外，可以理解的是，在这样的实施方式中，第一部分35与第一驱动芯片20对应可以理解为第一部分35刚好完全覆盖第一驱动芯片20或者稍超出第一驱动芯片20.

进一步地，在某些实施方式中，第二部分36在垂直于第二部分36的延伸方向上截面面积逐渐增大。

如此，第二部分36的自第一部分35的一端向显示屏10的边缘逐渐扩大，可提高散热膜层30的散热效率。

请参阅图7，在某些实施方式中，显示屏组件100还包括导热层50，导热层50层叠设置在散热膜层30和第一驱动芯片20之间。

如此，导热层50与第一驱动芯片20接触以填充散热膜层30与第一驱动芯片20之间的空气间隙，第一驱动芯片20所产生的热量可通过导热层50快速地导向至散热膜层30。

具体地，导热层50可采用导热硅胶制成。可以理解，空气为热的不良导体，导热效果不好，会导致热量聚集。因此，在这样的实施方式中，在散热膜层30和第一驱动芯片20之间设置导热层50可以使得热量会快速地通过导热层50和散热膜层30导出以避免热量聚集。

当然，可以理解的是，在一些实施方式中，也可不设置导热层50，而是直接将第一驱动芯片20贴附在散热膜层30上，散热膜层30与第一驱动芯片20直接接触并且填充第一驱动芯片20与显示屏10之间的间隙，这样，散热膜层30可直接与热点(第一驱动芯片20)连接，充分消除连接处的空隙，从而减少热源集聚。

请参阅图8，在某些实施方式中，显示屏10包括显示层11和与显示层11层叠设置的触控层12，第一驱动芯片20与显示层11电连接，显示屏组件100还包括第二驱动芯片60，第二驱动芯片60与触控层12电连接，第二驱动芯片60与散热薄膜30错开设置。

如此，可通过第一驱动芯片20来驱动显示层11进行显示，通过第二驱动芯片60来驱动触控层12进行触控反馈，同时用于驱动触控侧12的第二驱动芯片60在工作时所产生的热量较小，可将其与散热薄膜30错开设置以减少散热薄膜30的设置面积，节约制造成本。

具体地，请参阅图1，在这样的实施方式中，显示屏组件100可包括柔性电路板70，柔性电路板70的一端可与第一驱动芯片20电连接，另一端用于与具有显示屏组件100的电子装置1000(如手机)的主板电连接，第二驱动芯片60可设置在柔性电路板70上。

进一步地，请参阅图1和图8，在这样的实施方式中，显示屏组件100还可包括散热件80，该散热件80贴附在第二驱动芯片60上，该散热件80可与上述散热膜层30一样为石墨烯31和碳纳米管32复合薄膜，该散热件80覆盖第二驱动芯片60且延伸至显示屏10的边缘。这样，散热件80的设置可以对第二驱动芯片60所产生的热量快速地导出以提高对第二驱动芯片60的散热效率。

请参阅图9，本申请实施方式的电子装置1000包括壳体200和上述任一实施方式的显示屏组件100，显示屏组件100安装在壳体200上。

在本申请实施方式的电子装置1000中，在显示屏10和第一驱动芯片20之间设置有散热膜层30，散热膜层30包括石墨烯31和碳纳米管32，石墨烯31和碳纳米管32共同构造成散热膜层30的导热通道33，散热膜层30在与显示屏10平行方向上的热导率大于在与显示屏10垂直方向上的热导率。如此，散热膜层30利用具有高导热性能的石墨烯31和碳纳米管32复合构造成导热能力更高的导热通道33，并且散热膜层30在沿显示屏10平行方向上的热导率较大，使得散热膜层30可将第一驱动芯片20所产生的热量沿与显示屏10平行的方向高效的导出，以避免第一驱动芯片20所产生的热量过大以及过于集中而导致显示屏10寿命下降甚至烧毁显示屏10。

具体地，本申请实施方式的电子装置1000包括但不限于手机、平板电脑和穿戴设备等具有显示屏10的电子设备。

请参阅图9，在某些实施方式中，壳体200的内壁上形成有散热结构201，散热膜层30延伸至显示屏10的边缘且与散热结构201导热连接。

如此，散热膜层30与壳体200上的散热结构201导热连接可以使得第一驱动芯片20所产生的热量能够通过散热膜层30快速地导向壳体200，然后通过散热结构201散发至外界以维持第一驱动芯片20处于低温状态，避免热量过大和过于集中而烧毁显示屏10。

进一步地，请参阅图10，在这样的实施方式中，散热结构201包括间隔设置的多个凸起202，相邻两个凸起202之间形成有凹槽203，散热膜层30覆盖多个凸起202且至少部分地填充凹槽203。

如此，散热膜层30覆盖散热结构201的凸起202和至少部分地填充凹槽203可以使得散热膜层30与壳体200的接触面积更大以提高散热效率。

具体地，请参阅图1和图10，在这样的实施方式中，散热膜层30的第二部分36呈伞状结构且与散热结构201接触，散热结构201可以为形成在壳体200内部上的锯齿结构，在显示屏组件100安装在壳体200上时，可将散热膜层30覆盖散热结构201的凸起202并且填充散热结构201的凹槽203，这样，散热膜层30与壳体200的接触面积变大，散热效率也会相应的提高。

在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种显示屏组件，其特征在于，包括：

显示屏；

与所述显示屏层叠设置的第一驱动芯片，所述第一驱动芯片与所述显示屏电连接；

层叠设置在所述显示屏和所述第一驱动芯片之间的散热膜层，所述散热膜层覆盖所述第一驱动芯片，所述散热膜层包括石墨烯和碳纳米管，所述石墨烯和所述碳纳米管共同构造成所述散热膜层的导热通道，所述散热膜层在与所述显示屏平行方向上的热导率大于在与所述显示屏垂直方向上的热导率。

2.根据权利要求1所述的显示屏组件，其特征在于，所述散热膜层包括多个层叠设置的散热子层，每个所述散热子层均包括所述石墨烯和所述碳纳米管，每个所述散热子层均形成有一个所述导热通道。

3.根据权利要求1所述的显示屏组件，其特征在于，所述显示屏组件还包括隔热层，所述隔热层贴附在所述显示屏上且位于所述散热膜层和所述显示屏之间。

4.根据权利要求1所述的显示屏组件，其特征在于，所述散热膜层延伸至所述显示屏的边缘位置。

5.根据权利要求1所述的显示屏组件，其特征在于，所述散热膜层包括与所述第一驱动芯片对应的第一部分和位于所述第一驱动芯片之外的第二部分；

所述第二部分自所述第一部分的一端向所述显示屏的边缘延伸，所述第二部分在垂直于所述第二部分的延伸方向上的截面面积大于所述第一部分在垂直于所述第二部分的延伸方向上的截面面积。

6.根据权利要求5所述的显示屏组件，其特征在于，所述第二部分在垂直于所述第二部分的延伸方向上截面面积逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的显示屏组件，其特征在于，所述显示屏组件还包括导热层，所述导热层层叠设置在所述散热膜层和所述第一驱动芯片之间。

8.根据权利要求1所述的显示屏组件，其特征在于，所述显示屏包括显示层和与所述显示层层叠设置的触控层，所述第一驱动芯片与显示层电连接，所述显示屏组件还包括第二驱动芯片，所述第二驱动芯片与所述触控层电连接，所述第二驱动芯片与所述散热薄膜错开设置。

9.一种电子装置，其特征在于，包括：

壳体；和

权利要求1-8任一项所述的显示屏组件，所述显示屏组件安装在所述壳体上。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述壳体的内壁上形成有散热结构，所述散热膜层延伸至所述显示屏的边缘且与所述散热结构导热连接。

11.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，所述散热结构包括间隔设置的多个凸起，相邻两个凸起之间形成有凹槽，所述散热膜层覆盖多个所述凸起且至少部分地填充所述凹槽。

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