背景
柔性多層電子設(shè)備的技術(shù)在柔性顯示器和觸摸表面中變得越來越相關(guān)。許多消費(fèi)電子設(shè)備制造商正將柔性技術(shù)應(yīng)用于手持設(shè)備、膝上、可穿戴、和其它消費(fèi)電子設(shè)備。
附圖簡述
根據(jù)附圖閱讀以下詳細(xì)描述將更好地理解本說明書,在附圖中:
圖1a是根據(jù)一實施例的設(shè)備的一部分的示意側(cè)視圖;
圖1b是根據(jù)一實施例的包括中間層的設(shè)備的一部分的示意側(cè)視圖;
圖1c是根據(jù)一實施例的其中彈性密封被固定到多于兩個層的設(shè)備的一部分的示意側(cè)視圖;
圖1d是根據(jù)一實施例的其中彈性密封被固定到層的外部的設(shè)備的一部分的示意側(cè)視圖;
圖1e是根據(jù)一實施例的其中彈性密封被固定到層的內(nèi)部的設(shè)備的一部分的示意側(cè)視圖;
圖2a是根據(jù)一實施例的設(shè)備的一部分的示意角視圖;
圖2b是根據(jù)一實施例的設(shè)備的示出彎曲效果的一部分的示意角視圖;
圖3a示出了根據(jù)一實施例的其中熱綁定被使用的密封技術(shù)的示例;
圖3b示出了根據(jù)一實施例的其中彈性膠被使用的密封技術(shù)的示例;
圖3c示出了根據(jù)一實施例的在頂層和底層之間用膜密封的示例,頂層和底層兩者都相對于余下的層向外延伸;
圖4澄清了在設(shè)備彎曲時各層的相對移動;
圖5a是示出在根據(jù)一個實施例的設(shè)備彎曲45度時各層的相對移動的表;
圖5b是180度彎曲角的類似的表;
圖5c是360度彎曲角的類似的表;
圖5d是示出在根據(jù)一個實施例的更薄的設(shè)備彎曲45度時各層的相對移動;
圖5e是180度彎曲角的類似的表;
圖5f是360度彎曲角的類似的表。
在各個附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指代相同的部件。
詳細(xì)描述
下面結(jié)合附圖提供的詳細(xì)描述旨在作為本發(fā)明示例的描述,并不旨在表示可以構(gòu)建或使用本發(fā)明示例的唯一形式。然而,可以通過不同的示例來實現(xiàn)相同或等效功能和序列。
以下描述的各實施例不限于解決已知設(shè)備和覆蓋件的缺點(diǎn)中的任何缺點(diǎn)或全部缺點(diǎn)的實現(xiàn)。雖然在本文中將本發(fā)明的各示例描述并例示為以通過填充分隔開的若干層來實現(xiàn),但是所描述的各設(shè)備只是作為示例而非限制來提供的。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,所展示的各實施例適于應(yīng)用于包括層堆疊而非示出的單獨(dú)各層的各種可彎曲設(shè)備,并且這些單獨(dú)各層可以是設(shè)備的各部分(諸如顯示器或觸摸屏)的示意表示。這些部分可包括多個層。
顯示設(shè)備,諸如lcd(液晶顯示器)設(shè)備,在各邊緣上使用密封來防止?jié)駳夂突覊m進(jìn)入,并防止設(shè)備中使用的光學(xué)透明流體漏出。其可也是例如與保護(hù)性薄片或底板結(jié)合的粘性或保護(hù)性材料。
圖1a示出包括第一層11和第二層12的可彎曲設(shè)備10。此圖是在圖左側(cè)的設(shè)備10的各邊緣的一個邊緣的側(cè)視圖,其中設(shè)備10可進(jìn)一步延伸向圖的右側(cè)。術(shù)語“可彎曲”在此包括相對于顯示器厚度而言大的彎曲半徑并且還包括相對于顯示器厚度而言非常小的彎曲半徑。例如,可彎曲顯示器包括3mm薄并可以彎曲形式(其中彎曲半徑為5cm或少于1mm)操作的顯示器。在后者小于1mm的彎曲半徑中,顯示器可以說是被折疊起來,類似折疊的紙片。此外,“可彎曲”指動態(tài)彎曲,并包括彈性和非彈性塑性。設(shè)備10包括可被實現(xiàn)在設(shè)備的任何部分的顯示器。顯示器本身可以是堆疊的設(shè)備,即,該實施例可應(yīng)用于顯示器設(shè)備以及包括顯示器的任何其它設(shè)備。顯示器可以是,例如,有機(jī)發(fā)光二極管(oled)顯示器或電子紙顯示器。
彈性密封13被固定到第一和第二層11、12。彈性密封可包括硅樹脂橡膠、乳膠橡膠、閉合單元聚氨酯泡沫或任何其它柔性膜、丙烯酸樹脂和/或硅樹脂粘合劑。
設(shè)備10具有平面位置,其中它形成具有以下在圖2中更詳細(xì)地示出的邊界的平面。在圖1a-1e中,平面示意性地水平延伸,并且平面的邊界跟隨最外凸的層的邊緣,因此在圖1a-1e中,邊界沿著示意圖的左側(cè)。
在圖1a的實施例中,第一和第二層11、12相對彼此在一個或多個水平方向上是可移動的。換言之,第一和第二層11、12是處于可移動連接。這一連接可以是滑動連接。第一層11和第二層12之間的空隙可以用填充物14來填充。填充物14可以包括適合設(shè)備10的任何材料,諸如流體、油脂、凝膠和/或油。盡填充物14在圖1a-1e中以深色圖案示出,其可以是完全或部分透明和/或折射的。
設(shè)備10圍繞平行于該平面的至少一根軸是可彎曲的。該軸可以是,例如,設(shè)備可圍繞其彎曲的鉸鏈的軸。根據(jù)一個實施例,該軸可位于設(shè)備本身的平面上。彈性密封13在該平面的邊界處或接近該平面的邊界處被固定到第一和第二層11、12。根據(jù)一個實施例,設(shè)備可彎曲至少20度,并且根據(jù)一個實施例,其可彎曲大于90度。在設(shè)備10可折疊或可卷曲的情況下,彎曲可超過180度。
密封13可阻止填充物14逃離設(shè)備,并保護(hù)設(shè)備的邊緣防止外界濕氣或灰塵。密封13還可在組裝期間將第一和第二層11、12相對彼此定位,并當(dāng)設(shè)備在彎曲之后返回原始位置時重新定位第一和第二層。
第一和第二層11、12可以是底層或頂層,取決于設(shè)備10的定位。替換地,層11、12之一可以是底層,而另一層是中間層,在該中間層頂上有其它層。
圖1b示例地示出具有附加的中間層15的設(shè)備10。本領(lǐng)域技術(shù)人清楚,設(shè)備10可具有多個中間層,并且每個中間層可表示一個元素,諸如可包括層堆疊的顯示器或觸摸傳感器。中間層15被置于第一和第二層11、12之間,并且也是相對于其連接到的層可移動的。在一個實現(xiàn)中,彈性密封13僅被固定到第一和第二層11、12,同時提供供中間層15和鄰近層移動的空間。
圖1c示出了其中第一層11是底層的實施例,其中第二層12是中間層,其相比于其它層而言朝外延伸。在此實施例中,附加層15和16是在堆疊中,而設(shè)備可具有兩個部分的彈性密封13和17。圖1c中示出的設(shè)備可被示為組合設(shè)備,其中層12用作上部分的底層,而層16用作該上部分的頂層。彈性密封13和17可提供例如在設(shè)備被彎曲時發(fā)生的各層的自由移動。
在圖1a-1c所示的示例實施例中,彈性密封13(17)被固定到設(shè)備10的同一側(cè)的第一和第二層11,12(12,16)。圖1a-1c中所示的各層的類似樓梯的布置,以及如上描述的固定彈性密封,可提供中間層的邊緣和彈性密封之間的較小間隙的技術(shù)效果,給不想要的空氣留下較小空隙,其中例如在設(shè)備被彎曲時不想要的空氣進(jìn)入各層之間。
圖1d和1e示出了可彎曲設(shè)備的示例性實施例,其中彈性密封被固定到層11和12的相對側(cè)。在圖1d中,密封13被固定在層11和12的朝外部分上。在圖1e中,密封13被固定到第一和第二層11、12的面向彼此的各側(cè)。
設(shè)備10可進(jìn)一步包括第一和第二層之間的層堆疊,例如,其包括觸摸傳感器、保護(hù)層、壓敏層、和/或偏振器。設(shè)備10可具有0.15mm和5mm之間的厚度。各層可具有大致0.1mm的厚度。
密封13可沿著平行于設(shè)備可圍繞其彎曲的軸的邊界的一部分被固定到第一和第二層11、12。換言之,密封13可被選擇性地應(yīng)用于邊界的面對彎曲方向的那些部分。例如,如果設(shè)備10是矩形的并且彎曲軸平行于各側(cè)之一,則密封可在那些側(cè)上被選擇性地固定到設(shè)備。這可允許在設(shè)備的邊緣的不同部分上組合不同類型的密封。
圖4示出了可彎曲超過90度的設(shè)備40。該圖示出了當(dāng)設(shè)備40被彎曲時,各層的相對移動的示例。移動的方向由箭頭41示出,其中設(shè)備40內(nèi)部的各層需要在方向41上相對于彼此移動,例如滑動,以避免設(shè)備內(nèi)的壓力并允許容易的彎曲。放大的側(cè)視圖42和43示出當(dāng)設(shè)備是平面時(42)和當(dāng)設(shè)備是彎曲(43)時設(shè)備的靠近其邊界的邊緣。各層的相對鄰近的移動由44指示,并且可以是例如0.25mm。
當(dāng)設(shè)備10彎曲時,各層可相對彼此移動。移動距離可取決于各層的厚度、層的數(shù)量和彎曲角度。在卷起的設(shè)備中,移動距離可超過4mm。圖5a-5f示出了這個移動。這些圖是與具有不同層厚度的設(shè)備的各實施例相關(guān)的表格。所呈現(xiàn)的值是近似計算,并且不是限制性的。根據(jù)這些實施例的設(shè)備包括中性軸層以及三個附加層,在它們之間填充有粘合劑。在圖5a-5c中,中性軸層的厚度是0,20毫米,層2-4的厚度是0,15毫米,而其間粘合劑的厚度是0,10毫米。圖5a-5c上的表格示出了不同度數(shù)的彎曲,見“彎曲角度”列。右欄以毫米表示相鄰層之間相對滑動,而右邊第二欄示出在中心線半徑處的絕對移動。層4的絕對移動也表示層4相對于中性軸層行進(jìn)的距離。當(dāng)設(shè)備彎曲360度,例如卷起,該距離可以是大致4,87毫米,其可能需要密封有高彈性。在圖5d-5f的設(shè)備中,各層更?。褐行暂S和全部附加層為0,10毫米厚,而粘合劑填充物為0,05mm厚。在此情況中,在360度處的絕對移動的最高呈現(xiàn)值為大致2,83毫米。
包括彈性密封13的設(shè)備10的可提供各層的自由移動而無須考慮彎曲的度數(shù),并且與此同時阻止設(shè)備10的各角在其彎曲時剝落。包括彈性密封13的可彎曲設(shè)備10提供的另一效果是對各層和層間空隙及填充物的保護(hù)。
圖2a是根據(jù)示例實施例的設(shè)備20的成角度的視圖。視圖示出了設(shè)備20的角,并且在該實施例中,底部第二層22比頂部第一層21更遠(yuǎn)朝外延伸。在此圖中,設(shè)備處于平面位置,形成具有邊界的平面。為了示例目的,頂層和底層之間的兩個中間層21、22也在圖2a中示出。在一實施例中,從頂?shù)降椎母鲗涌尚纬娠@示器堆疊,其中,底層是窗口,接著是觸摸面板、顯示器,并且頂層形成顯示器支撐片。
術(shù)語“頂”和“底”被用于使之清楚,并且僅僅和圖上的定位有關(guān)。彈性密封(透明且在此圖中不完全可見)在設(shè)備20的邊界附近在同一側(cè)(即在頂側(cè))被固定到底層22和頂層21。粘合區(qū)域由23指示并被示為加點(diǎn)的區(qū)域。在一個實施例中,彈性密封僅僅固定到第一和第二層21、22,從而為中間層留出空隙以在有密封施加于它們之上時自由地移動。通過此類密封安排,各角處的皺褶和/或折疊可被避免或至少最小化。那些皺褶和折疊在圖1d和1e描述的密封中可能難以避免。
圖2b是根據(jù)示例實施例的設(shè)備20的成角度的類似的視圖。為了示例的目的,在圖2b中也示出兩個中間層。大箭頭24示出彎曲的方向;在此情況中設(shè)備20是平行于其各側(cè)面之一向上彎曲。點(diǎn)劃線示出在設(shè)備被彎曲時各層的相對滑動,示出在彎曲前和在彎曲后的位置。更小的箭頭和指示符示出頂上的彈性密封的移動。當(dāng)設(shè)備20被彎曲且各層呈現(xiàn)由點(diǎn)劃線標(biāo)記的位置時,彈性密封可面對彎曲的方向在邊緣上屈伸且輕微地膨脹,如25所示;并且在該側(cè)上的層移動的方向上伸展,由26所示。
根據(jù)以上任何實施例的設(shè)備可被用于柔性電子設(shè)備,諸如圍繞例如用戶手腕纏繞的可穿戴設(shè)備、其中顯示器延伸超過鉸鏈部分的可折疊膝上計算機(jī)、以及可被卷起供儲存和運(yùn)輸?shù)碾娮娱喿x器顯示設(shè)備。各設(shè)備可被嵌入在或附連到可彎曲或可折疊裝置的外殼。
根據(jù)一個方面,揭示了一種用于密封可彎曲顯示設(shè)備的方法。該方法包括首先提供可彎曲顯示設(shè)備,所述可彎曲顯示設(shè)備具有其中所述設(shè)備形成具有邊界的平面的平面位置。所述設(shè)備包括在(例如類似以上描述的設(shè)備的)所述平面中的至少一個方向上相對于彼此可移動的第一層和第二層。所述方法隨后通過在處于或靠近所述設(shè)備的所述邊界處沿著所述邊界的至少一部分,將所述彈性密封的一區(qū)域粘合到所述第一層的一區(qū)域、并將所述彈性密封的一區(qū)域粘合到所述第二層的一區(qū)域,來將所述彈性密封固定到所述設(shè)備的所述第一和第二層。
在一個實施例中,所述方法進(jìn)一步包括在固定所述彈性密封之前,從其中設(shè)備被密封的環(huán)境中排空空氣。在一個實施例中,所述設(shè)備包括在所述第一和所述第二層之間的至少一個中間層,并且所述方法還包括阻止所述至少一個中間層到所述彈性密封的粘合。所述方法可在所述設(shè)備的組裝其間進(jìn)行,在此情況下空氣可在沉積和后續(xù)密封其間被排空。替換地,所述密封可在制造之后進(jìn)行。
用于將彈性密封的一區(qū)域附連到第一和第二層的區(qū)域的技術(shù)的示例在圖3a-3b中示出。各實施例不限于這些示例。
圖3a示出了通過熱綁定的彈性密封的粘合。在此示例中,膠片可被切割成形,并且膠密封可被置于設(shè)備上并用熱來綁定。區(qū)域31中的粘合可以是選擇性的,因此彈性密封的余下部分可能不被粘合到各層的任何其它區(qū)域。
圖3b示出了通過印刷的彈性膠來密封。膠密封31可通過使用移印(噴印)或噴涂來被印制在邊緣上。中間層的各邊緣可用“不黏材料”諸如油、硅樹脂、ptfe等等來涂敷(印制)。這阻止了密封粘到中間層。在一個實施例中,彈性密封和層的邊緣之間的空隙32可用油填充,這也阻止了不想要的粘合。
圖3c示出了用在頂層和底層之間的膜33密封,頂層和底層兩者相對于余下的各層朝外延伸。這可通過在設(shè)備組裝其間將柔性材料珠分發(fā)在底層之上,接著組裝設(shè)備使得密封材料33將與頂層接觸,從而密封邊緣來完成。比如硬的油脂或軟的硅凝膠等材料可被用于此密封。使用類似圖3c中示出的那個的膜可針對外面的危險提供改善的保護(hù)。
根據(jù)各實施例,可使用用于將彈性密封固定到層的其它技術(shù)。例如,密封可以是雙側(cè)粘合劑本身,在此情況下非粘性涂敷(諸如綿紙、泡沫橡膠板或印刷涂料)可阻止在不想要處的粘合。雙側(cè)粘合劑在通過將部分粘合彈性密封用于連接點(diǎn)來將設(shè)備固定到外部物體(諸如罩或殼)上方面可能也是有用的。
以上根據(jù)各實施例的各方法可提供可彎曲、柔性或可卷曲設(shè)備的簡單和成本高效的密封的技術(shù)效果。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,具有顯示器的可彎曲設(shè)備被揭示。該設(shè)備包括:第一層和第二層,以及固定到所述第一和第二層的彈性密封,其中:所述設(shè)備具有平面位置,其中所述設(shè)備形成具有邊界的平面,所述第一和第二層在位于所述平面中的一個或多個方向上相對彼此可移動,所述設(shè)備圍繞平行于所述平面的至少一根軸是可彎曲的,并且所述彈性密封在所述平面的所述邊界處或靠近所述平面的所述邊界、沿著所述邊界的至少一部分被固定到所述第一和第二層。
在一個實施例中,所述設(shè)備進(jìn)一步包括位于所述第一層和所述第二層之間的至少一個中間層,其中所述至少一個中間層相對于所述第一和第二層在位于所述平面中的一個或多個方向上是可移動的。
在一個實施例中,彈性密封僅被固定到所述第一和第二層。
在一個實施例中,第二層在所述平面中相對于所述第一層朝外延伸,并且其中所述彈性密封在所述設(shè)備的同一側(cè)上在處于或靠近所述平面的所述邊界處被固定到所述第一和第二層。
根據(jù)一個實施例,所述彈性密封在所述設(shè)備的相對側(cè)上在處于或靠近所述平面的所述邊界處被固定到所述第一和第二層。
在一個實施例中,所述第一和第二層在所述平面中相對于所述至少一個中間層朝外延伸,并且其中所述彈性密封在處于或靠近所述平面的所述邊界處被固定到所述第一和第二層的彼此面對的各側(cè)。
在一個實施例中,所述設(shè)備圍繞位于所述平面中的至少一根軸可彎曲。
在一個實施例中,彈性密封沿著至少部分所述邊界被固定到處于或靠近所述平面的所述邊界處的至少一個中間層。
在一個實施例中,所述彈性密封沿著平行于所述設(shè)備可圍繞其彎曲的軸的邊界的一部分被固定到所述第一和第二層。
在一個實施例中,所述設(shè)備可彎曲大于90度。
在一個實施例中,所述各層由空隙分開,并且所述空隙被選自以下一組的填充物填充:流體、油脂、凝膠、油和泥膏。
根據(jù)本發(fā)明一個方面,揭示了一種用于密封可彎曲顯示設(shè)備的方法。所述方法包括:提供具有平面位置的可彎曲顯示設(shè)備,在所述平面位置中所述設(shè)備形成具有邊界的平面,其中所述設(shè)備包括在所述平面中的至少一個方向上相對于彼此可移動的第一層和第二層;通過在處于或靠近所述設(shè)備的所述邊界處,沿著所述邊界的至少一部分,將所述彈性密封的一區(qū)域粘合到所述第一層的一區(qū)域,并將所述彈性密封的一區(qū)域粘合到所述第二層的一區(qū)域,來將所述彈性密封固定到所述設(shè)備的所述第一和第二層。
在一個實施例中,所述粘合通過以下來執(zhí)行:熱綁定、用粘合劑條、印刷膠來附連、或在密封中使用粘合劑彈性材料。
在一個實施例中,其中所述彈性密封所粘合的所述第一和第二層的各區(qū)域位于所述設(shè)備的同一側(cè)。
根據(jù)一個實施例中,所述方法進(jìn)一步包括在固定所述彈性密封之前,從其中設(shè)備被密封的環(huán)境中排空空氣。
盡管用結(jié)構(gòu)特征和/或方法動作專用的語言描述了本發(fā)明主題,但可以理解,所附權(quán)利要求書中定義的主題不必限于上述具體特征或動作。更確切而言,上述具體特征和動作是作為實現(xiàn)權(quán)利要求的示例形式公開的。
可以理解,上文所描述的優(yōu)點(diǎn)可以涉及一個實施例或可以涉及多個實施例。各實施例不僅限于解決任何或全部所陳述的問題的那些實施例或具有任何或全部所陳述的優(yōu)點(diǎn)那些實施例。進(jìn)一步可以理解,對一個摂項目的提及是指那些項目中的一個或多個。
上文所描述的任何示例的各方面可以與所描述的其他示例中的任何示例的各方面相結(jié)合,以構(gòu)成進(jìn)一步的示例,而不會丟失尋求的效果。
此處使用了術(shù)語“包括”旨在包括已標(biāo)識的方法的框或元件,但是這樣的框或元件不包括排它性的列表,方法或裝置可以包含額外的框或元件。
可以理解,上面的描述只是作為示例給出并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做出各種修改。以上說明、示例和數(shù)據(jù)提供了對各示例性實施例的結(jié)構(gòu)和使用的全面描述。雖然上文以一定的詳細(xì)度或參考一個或多個單獨(dú)實施例描述了各實施例,但是,在不偏離本說明書的精神或范圍的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所公開的實施例作出很多更改。