【摘 要】
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近年来,伴随着显示行业快速发展,OLED正逐步取代传统LCD。屏幕作为人机交互的主要载体,其色彩、功耗、亮度、寿命等因素与使用体验密切相关,然而柔性OLED显示器仍存在褶皱、断裂、胶材剥离等缺陷,尤其是卷曲屏幕中应变量极大,屏幕失效的风险陡增。为了优化柔性模组,提高柔性屏使用寿命,本文基于Abaqus建立OLED柔性模组仿真模型,分析脆弱层和胶材在屏幕卷曲下的应力应变情况,探讨各因素对卷曲性能的影
【基金项目】
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湖北省科技揭榜制项目“柔性OLED显示屏幕的皱褶显示效应机理研究（2020BED014）”；
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近年来,伴随着显示行业快速发展,OLED正逐步取代传统LCD。屏幕作为人机交互的主要载体,其色彩、功耗、亮度、寿命等因素与使用体验密切相关,然而柔性OLED显示器仍存在褶皱、断裂、胶材剥离等缺陷,尤其是卷曲屏幕中应变量极大,屏幕失效的风险陡增。为了优化柔性模组,提高柔性屏使用寿命,本文基于Abaqus建立OLED柔性模组仿真模型,分析脆弱层和胶材在屏幕卷曲下的应力应变情况,探讨各因素对卷曲性能的影响,主要工作如下:（1）研究胶材力学行为及膜材强度理论。选用广义麦克斯韦模型表征粘弹性,Yeoh模型表征超弹性,并对模型的拟合精度及仿真稳定性进行评估。分析模组结构的脆弱位置,针对不同膜层匹配合适的强度理论,采用最大线应变LE11作为脆弱层失效准则,采用最大拉应力S22和最大切应力S12作为胶材失效准则。（2）建立仿真模型并分析应力应变分布情况。研究卷曲-静置-放松-静置全过程中模组的受力和变形情况,发现卷曲过程中模组的褶皱现象,分析褶皱成因,设计实验对仿真准确性进行验证。调整叠层结构,优化仿真模型消除褶皱,针对新模型推导挠度曲线,分析卷曲结果的影响因素,分析模组的失效高风险区域。判断各个膜层可能存在的失效方式,分析膜层产生脆性断裂、塑性变形、界面剥离等缺陷的可能性。（3）探讨不同卷曲条件对结果的影响,优化卷曲性能。以调整中性层位置和过渡区模组抗弯刚度两个角度为研究方向,探讨卷曲半径、卷曲速度、膜材模量与厚度、胶材模量与厚度等因素对结果的影响,对比不同条件下应力应变的变化趋势。结合仿真结果,分析TFE层、AMOLED层脆性断裂和OCA胶材Peeling的风险,进而提出合理的卷曲条件,优化叠层结构,减小内部应力,降低柔性OLED屏幕在卷曲过程中出现缺陷的风险。
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