CN108027631A - 具有与主体处于可移动连接的显示器的可弯曲设备 - Google Patents
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Abstract
提供了可弯曲设备。该设备包括:包括弯曲区域和柔性显示堆叠的主体,所述柔性显示堆叠包括至少一个有源层和被置于所述柔性显示堆叠底部的支撑层。所述柔性显示堆叠的所述支撑层包括一个或多个紧固区;所述主体包括一个或多个紧固部件;并且所述主体的一个或多个紧固部件被配置为能够与所述柔性显示堆叠的一个或多个紧固区处于可移动连接。
Description
背景
可弯曲多层电子设备的技术在柔性显示器和触摸表面中变得越来越相关。许多消费者电子产品制造商正将可弯曲技术应用于手持设备、膝上设备、可穿戴设备和其他消费者电子产品。可弯曲或柔性层与设备的其余部分的集成对不同层之间出现的压力以及个体元件的更换的可能性具有影响。
概述
下面呈现了本公开的简要概述,以便向读者提供基本理解。本概述不是本公开的穷尽概览,且其不标识本发明的关键/重要元素或者描述本说明书的范围。其唯一的目的是以简化形式呈现本文中所公开的概念精选,作为稍后呈现的更详细描述的序言。
提出了一种设备和方法。该电子设备包括主体和柔性显示堆叠。该显示堆叠和主体经由紧固区和紧固部件处于可移动连接。在各实施例中,紧固区和紧固部件可包括螺栓、沟槽和/或磁铁。所揭示的方法涉及显示堆叠通过相互靠近的磁铁和通过锁定入沟槽的螺栓而被固定到主体的途径。
通过参考结合附图考虑的以下详细描述将更易于领会许多附带特征,因为这些附带特征变得更好理解。
附图描述
根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书,在附图中:
图1是带显示器的可弯曲设备的示意侧视图;
图2是根据一实施例的设备的示意侧视图;
图3A是根据实施例的包括金属螺柱的支撑层的成角度的视图;
图3B是根据实施例的包括金属螺柱的支撑层的侧视图;
图3C是***沟槽的螺柱的示意图;
图3D是根据实施例的包括磁片元件的支撑层的侧视图;
图3E是根据实施例的包括带磁芯的磁性元件的支撑层的侧视图;
图4是根据实施例的显示堆叠的成角度的视图;
图5A是根据实施例的带紧固部件和区的主体和支撑层的成角度的视图;
图5B是根据实施例的包括各种形状的磁性元件的主体的成角度的视图;
图6是根据一个实施例的方法的流程图;
图7是根据一个替换实施例的方法的流程图。
在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。
详细描述
下面结合附图提供的详细描述旨在作为本发明实施例的描述,并不旨在表示可以构建或使用本发明的唯一形式。然而,可以通过不同的实施例来实现相同或等效的功能和序列。
以下描述的各实施例不限于解决已知设备和覆盖件的缺点中的任何缺点或全部缺点的实现。虽然在本文中将本发明的示例描述并例示为以连接到主体的几个层的堆叠来实现,但是所描述的设备只是作为示例而非限制来提供的。如本领域技术人员将领会的,所展示的各实施例适于应用于包括多层堆叠的各种可弯曲设备,并且这些单独元件可以是设备的各部分(诸如显示器或触摸屏)的示意表示。这些部分可包括主体与显示堆叠之间的多个不同层和其他元件。
在可弯曲或柔性电子设备,诸如FOLED(柔性有机发光二极管)设备中,设备的显示部分必须以不阻止或抵制设备的弯曲的方式被附连到主体。
图1是包括显示堆叠11和主体12的可弯曲设备10的示意图。设备10可以是,但不限于,可弯曲的电子设备、可弯曲的手持电子设备或可折叠的电子设备。根据各实施例的设备的结构特征参考图2-5B被更详细地描述;并且图1的侧视图用于示出在设备10处于弯曲时发生的相对移动机理。当设备10被弯曲或折叠,并且显示堆叠11被可移动地固定到主体12时,显示堆叠11相对于主体12发生移动,类似于在折叠时一叠纸的纸片的相对移动。该移动归因于堆叠11和主体12的不同中性轴而发生。弯曲的中性轴是其上没有发生压缩或扩展的轴,并且其通常处于正被弯曲的结构的内部。除非堆叠11和主体12沿整个表面呈刚性连接,否则它们作为两个单独的结构而弯曲。柔性显示堆叠的第一中性轴111通常位于主体12的第二中性轴112之上,这导致它们的相对移动。这一相对移动存在于下面描述的实施例中,这些实施例提供了显示堆叠11的至少部分与主体12之间的可移动连接。近似中性轴111和可能的弯曲方向在图2用虚线和箭头示出。
图2示出了根据一实施例的可弯曲设备10。设备10可以是,但不限于,可弯曲的电子设备、可弯曲的手持电子设备或可折叠的电子设备。此图为设备10的侧截面视图。设备10包括显示堆叠21,其包括至少一个有源层212和在底部的支撑层211。显示堆叠21还可包括在顶部的窗口层210。这提供了对设备10的其他层和内部部分的保护。支撑层211可以包括不锈钢或其他金属。支撑层211也可以具有弯曲区域,并且包括刚性材料,如下文中更详细地讨论的。
设备10还包括具有弯曲区域23的主体部分22。弯曲区域23可以是一个可扩展的铰链、一个带有旋转元件的铰链或任何其他铰链。特定类型的铰链可适合于设备10的所需的弯曲类型。替换地,弯曲区域23可以是弹性部件,例如橡皮部件。弯曲区域23可以具有任何宽度或形状。在一个实施例中,区域23可跨越设备10的主体22。例如,如果设备10是围绕一个以上的轴可弯曲的,那么主体22还可包括一个以上的可扩展区域23。
支撑层211包括一个或多个紧固区221,而主体22包括一个或多个紧固部件222。紧固部件222被配置成能够与紧固区221处于可移动连接。它们在图2仅被示意性地示出,并可能具有任何适当的形状、大小和属性,以提供可移动的连接。本文中的术语“可移动连接”指允许相连元件在有限范围内在至少一个方向上自由移动的连接。
上述实施例可以提供由于可移动的连接点而容易弯曲的技术效果,同时防止显示堆叠在弯曲过程中的任意点处的脱离。
在一个实施例中,设备10围绕弯曲区域23中的至少一根轴可弯曲。例如,这个轴可以是铰链的轴。紧固部件222中的至少一个和紧固区221中的至少一个被置于与弯曲区域23相距2厘米以内,且彼此相对。由于显示堆叠21可能在弯曲区域23附近分离,这一实施例可以具有在弯曲区域23附近可靠地紧固堆叠21的效果。在一个实施例中,主体22和显示堆叠21能够弯曲大于90度。这实际上提供了一个可折叠的设备。
主体22可任选地包括外壳24,如图2所示。外壳24可以包括主体22的弯曲区域23,并至少从底部和两个相对侧将主体22和显示堆叠21包围起来。外壳24还可包括一个框架,其包围堆叠21的至少两个边。框架没有显示在图上,但可以是,例如,在外壳24顶部覆盖其边并在窗口层210上略微延伸的条。这可以防止堆叠21垂直移动。在一个实施例中,外壳和框架包括金属和/或塑料。
术语“顶部”和“底部”是为了清楚起见并且仅仅和图上的定位有关来使用的。底部支撑层212可被置于设备10的任何几何侧上。
例如,如果设备10是可弯曲触摸屏设备,那么显示堆叠21的有源层212可包括有源显示层和有源触摸感测层。例如,如果显示堆叠是LCD(液晶显示器)堆叠,那么显示堆叠21的一个层还可以是偏振层。在一个实施例中,显示堆叠21的各层通过光学上清晰粘合剂(诸如LOCA(液体光学清晰粘合剂))被相互固定并固定到窗口层210。显示堆叠21的各层因此被用透明粘合剂相互层压。在图2上,该粘合剂被示意性地示为堆叠21各层之间的虚线填充。
在此使用的术语“可弯曲”包括相对于显示器厚度而言大的弯曲半径并且也包括相对于显示器厚度而言小的弯曲半径两者。例如,可弯曲显示器包括3mm薄并可以弯曲形式(其中弯曲半径为5cm或小于1mm)操作的显示器。在小于1mm的后一种弯曲半径中,显示器可被描述为可折叠,类似折叠了的纸片。此外,“可弯曲”指动态弯曲,并包括弹性和非弹性塑性两者。设备10的各实施例可适用于显示设备以及包括显示器的任何其他设备。显示器可以是,例如,柔性有机发光二极管(OLED)显示器、LCD或电子纸显示器。
设备10的主体22可包括设备10的操作所需的其它元件。例如,如果设备10是电子设备,设备的主体22可包括诸如控制器、处理单元和存储器之类的元件。
根据一个实施例,显示堆叠21与主体22具有电连接。电连接可被实现为,例如通过柔性印刷电路(FPC),与位于主体22中的设备10的硬件相连接的柔性连接器。连接可以在设备10内实现,并通过显示堆叠21的有源层210中的一个完成。主体22可具有开口,该开口允许柔性连接器延伸通过开口进入显示堆叠21和主体22之间的空间,并当设备10弯曲时在那个空间内移动而不破坏或丢失连接。
在一个实施例中,显示堆叠的厚度可在0.1和0.5毫米之间。
图3A-3C示出了一个实施例,其中设备10中的可移动连接是使用螺栓和沟槽实现的。根据一个实施例,支撑层211的至少一个紧固区221包括螺栓31,并且主体22的至少一个紧固部件222包括被塑形为能够与所述螺栓31中的至少一个处于可移动连接的沟槽33。图3A是根据一个实施例的未附连的支撑层211的成角度的视图,其中螺栓31示意性地取代紧固区221。图3B显示相同的侧视图,其中螺栓被焊接34到支撑层211。螺栓31可以由不锈钢制成,该不锈钢与包括不锈钢的支撑层211相结合,提供了使用焊接的可能性。螺栓31也可以由任何其他合适的材料制成,如金属或塑料。图3C显示被配置为***主体22上的沟槽33的螺栓31。在一个实施例中,沟槽33被塑形成一个钥匙孔,以提供与螺栓31的可移动连接。沟槽33可以提供比螺栓31半径稍大的空间,从而允许螺栓31在所有水平方向上轻微移动。
技术人员清楚,包括螺栓34的紧固区221和包括沟槽33的紧固部件222也可以包括其他紧固元件。
在一个实施例中,支撑层211的至少一个紧固区221包括磁性元件,并且主体22的至少一个紧固部件包括被配置为能够与支撑层的至少一个磁性元件处于可移动连接的磁性元件。磁性元件可以是支撑层211上磁性材料区。在一个实施例中,支撑层211包括至少在紧固区221中的磁性材料。支撑层211也可以由磁性材料制成。这允许使用薄支撑层211。在下面参照图3D-3E提出的各实施例中,仅出于清楚的目的,将磁性元件与支撑层211分开示出。技术人员清楚,在支持层211包括不延伸到该层之外的磁性区的情况下类似的实现是可能的。
图3D和图3E示出了具有上述磁性元件的各种实施例。这些图是显示堆叠21底部的支撑层211的侧面视图。这些磁性元件可以包括钕或其他稀土材料,这些材料可以提供强大的吸引力,从而可以使用可以在本地***的小型磁铁。根据一个实施例,磁性元件包括软橡皮并具有长的形状。包括磁性材料的软橡皮可被用于弯曲区。
图3D显示磁性元件34作为支撑层211的紧固区的一部分。在此图上,磁性元件34被塑形成条状,并且可以包括哈尔巴赫(Halbach)阵列。在一个实施例中,磁性元件34的厚度在0.3毫米和1毫米之间。磁场线在图上用虚线示出。图3E显示磁性元件34作为支撑层211的紧固区的一部分。条34可包括软橡皮和磁性材料。软橡皮在条34弯曲时提供增加的灵活性和降低的脆性。
图3E显示磁性元件34作为支撑层211的紧固区221的一部分的替换实施例。本实施例中的元件34可以较小并为例如圆形。图3E左边部分的支撑层211包括磁芯。磁芯可包括软铁或其它合适的材料。磁芯可用于限制磁场并防止设备10的各部分以及诸如***等外部物体不期望的暴露在所述场中。磁芯元件36也可以连同附加磁芯元件35附连到磁铁34本身,如图3E的右侧所示。当磁场受到磁芯36、37的限制时,由于磁场集中在软铁中,吸引力会增加。增加的力量可以允许使用更小的磁铁并因此节省空间和重量。技术人员清楚,结构不受其在附图上所呈现的内容限制,并且特别是图3E中所示的实施例只作说明用途被呈现。磁性元件和磁芯的任何组合都可以被使用。
在一个实施例中,磁性元件34是磁铁。磁铁可具有足够强的吸引力,以使显示堆叠21保持附着于主体22,但仍保持关节的灵活性和可移动连接。
根据一个实施例,显示堆叠21的支撑层211可包括弯曲区域本身,如图4所示。该图是显示堆叠21的一个成角度的视图,其中有源层和窗口层210一起与支撑层211分离,并且铰链被暴露在支撑层211上。
图5A示出了具有紧固部件222在主体21上的可能分布以及紧固区在支撑层211上的可能分布的一个实施例(支撑层相对于朝向或主体21翻转以用于演示目的)。这种分布可以与螺栓和磁铁一起使用。
图5B示出了具有磁性元件51、52跨主体22的分布的两个实施例。这示出了磁铁51的形状、大小和定位可以根据特定的弯曲设备而变化和定制。磁屏蔽52中的圆孔可以提供主体22的减轻的重量。
在一个实施例中,紧固区221和紧固元件222包括配置成提供可移动连接的凝胶。在一个实施例中,结合上述实施例,显示堆叠21可移动地固定到主体22。显示堆叠21还可由粘合剂被部分固定到主体22,仅在设备10的特定区提供可移动的连接。例如,粘合剂可用于将显示堆叠21连接到主体21的弯曲区域23,因为相对移动可能不会发生在弯曲区域23周围。
根据上述任意实施例的设备10可被实现为便携式电子设备,例如移动电话、智能手表、平板或膝上计算机。
上述实施例可提供显示堆叠到电子设备主体的可移动连接。这可以对其可重复折叠性产生技术影响,而没有显示堆叠的压弯或其他物理变形。进一步的效果可以是,该设备由于可以吸收冲击的“浮动”连接而可以抵抗坠落损坏。由此产生的设备也可以很容易拆卸,例如用于维护。
根据上述任何实施例的设备可用于柔性电子设备,诸如移动电话、平板电脑、折叠式膝上型计算机、电子阅读器和其他设备。该设备可被嵌入或附连到可弯曲或可折叠电子***。
图6示出了根据一个方面用于组装可弯曲电子设备的方法。该可弯曲电子设备可以是可弯曲显示设备。该方法包括提供61显示堆叠,该显示堆叠包括底部的支撑层,其中该支撑层包括一个或多个螺栓。然后,在62处提供包括弯曲区域和钥匙孔形沟槽的主体。该方法还包括通过将螺栓***沟槽将显示堆叠可移动地固定63到主体。
图7示出了根据一个方面用于组装可弯曲电子设备的方法。该可弯曲电子设备可以是可弯曲显示设备。该方法包括提供71显示堆叠,该显示堆叠包括底部的支撑层,其中该支撑层包括一个或多个磁性区。然后,在72处提供包括弯曲区域和磁性元件的主体。该方法还包括通过将磁性元件与磁性区接近或物理接触来将显示堆叠可移动地固定73到主体。磁性区可包括与支撑层紧密附连的单独的磁性元件。
上述方法可具有简化装配的效果,其中不需要粘合剂。进一步的效果是易于维护,因为对于按照上述方法组装的设备来说,可移动连接更容易拆卸和修复。
本文中所描述的方法的步骤可按任何合适次序执行,或者在恰适的地方同时执行。另外,在不偏离本文所描述的主题的精神和范围的情况下,可以从任何一个方法中删除各单独的框。以上所描述的示例中的任一者的诸方面可与所描述的其他示例中的任一者的诸方面相结合,以形成进一步示例而不会损失所寻求的效果。
本文描述的方法可以通过有形存储介质上的机器可读形式的软件执行,例如以计算机程序的形式,计算机程序包括适于执行任何介质的所有步骤的计算机程序代码装置,包括包含计算机可读介质的计算机存储设备(如盘、拇指驱动器、存储器等),并且不包括传播的信号。传播的信号可存在于有形存储介质中,但是传播信号本身不是有形存储介质的示例。软件可适于在并行处理器或串行处理器上执行以使得各方法步骤可以按任何合适的次序执行或者同时执行。
根据一方面,公开了一种电子设备。该设备包括:主体,包括弯曲区域和柔性显示堆叠,所述柔性显示堆叠包括至少一个有源层和被置于所述柔性显示堆叠底部的支撑层。所述柔性显示堆叠的所述支撑层包括一个或多个紧固区;所述主体包括一个或多个紧固部件;并且所述主体的一个或多个紧固部件被配置为能够与所述柔性显示堆叠的一个或多个紧固区处于可移动连接。
根据一个实施例,所述设备能够围绕所述弯曲区域中的至少一个轴弯曲,并且所述主体的一个或多个紧固部件和所述柔性显示堆叠的一个或多个紧固区被放置在距所述弯曲区域2厘米内并彼此相对。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述支撑层的至少一个紧固区包括一个或多个螺栓,并且所述主体的至少一个紧固部件包括被塑形为能够与一个或多个螺栓处于可移动连接的一个或多个沟槽。
根据一个实施例,除上述实施例之外,所述一个或多个螺栓包括不锈钢,并且被焊接到所述支撑层的所述一个或多个紧固区。
根据一个实施例,所述一个或多个沟槽为钥匙孔形。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述支撑层的至少一个紧固区包括磁性元件,并且所述主体的至少一个紧固部件包括被配置为能够与所述支撑层的至少一个磁性元件处于可移动连接的磁性元件。
根据一个实施例,除上述实施例之外,所述支撑层的所述一个或多个磁性元件和所述主体的一个或多个磁性元件包括钕。替换地或附加地,所述支撑层的一个或多个磁性元件和所述主体的一个或多个磁性元件可以包括软橡皮,并且具有长的形状。
根据一个实施例,除上述实施例之外,所述支撑层包括所述磁性元件与所述柔性显示堆叠的其它层之间的磁芯。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述主体包括外壳,所述外壳包括所述主体的所述弯曲区域,并且所述外壳至少从所述底部和两个相对侧将所述主体和所述显示堆叠围住。
除上述实施例之外,所述外壳还可以包括框架,其中所述框架包围所述显示堆叠的至少两个边。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述支撑层包括不锈钢。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述支撑层包括弯曲区域。
在一个实施例中,所述主体的所述弯曲区域和所述支撑层的所述弯曲区域包括铰链。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代,所述主体的所述弯曲区域和所述支撑层的所述弯曲区域包括弹性部件。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述柔性显示堆叠和所述主体能够弯曲90度以上。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述柔性显示堆叠包括有源有机发光二极管显示器、有源触摸感测层以及窗口层。
根据一个实施例,作为上述实施例的替代或附加,所述设备被实现为便携式电子设备。
根据一个方面,揭示了一种用于组装包括显示器的可弯曲电子设备的方法。所述方法包括:提供柔性显示堆叠,所述柔性显示堆叠包括位于底部的支撑层,所述支撑层包括一个或多个螺栓;提供包括弯曲区域和呈钥匙孔形的一个或多个沟槽的主体;以及通过将所述螺栓***所述沟槽来将所述柔性显示堆叠固定到所述主体。
根据一个方面,揭示了一种用于组装包括显示器的可弯曲电子设备的方法。所述方法包括:提供柔性显示堆叠,所述柔性显示堆叠包括位于所述显示堆叠底部的支撑层,所述支撑层包括一个或多个磁性区;提供包括弯曲区域和一个或多个磁性元件的主体,所述一个或多个磁性元件被配置为被吸附到所述支撑层的所述磁性区;以及通过将所述磁性元件与所述磁性区接近或物理接触来将所述柔性显示堆叠固定到所述主体。
对精通本技术的人显而易见的是,本文给出的任何范围或设备值可以被扩展或改变,而不会丢失寻求的效果。
尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本发明主题,但可以理解,所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。更确切而言,上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。
可以理解,上文所描述的技术效果可以涉及一个实施例或可以涉及多个实施例。各实施例并不限于解决所述问题中的任何或全部问题的那些实施例、或者具有所述益处和优点中的任何或全部益处和优点的那些实施例。进一步可以理解,对“一个”项目的提及是指那些项目中的一个或多个。
本文使用了术语“包括”以旨在包括已标识的方法的框或元件,但是这样的框或元件不包括排它性的列表,并且方法或设备可以包含附加的框或元件。
可以理解,上面的描述只是作为示例给出并且本领域的技术人员可以做出各种修改。以上说明、实施例和数据提供了对各示例性实施例的结构和使用的全面描述。虽然上文以一定的详细度或参考一个或多个单独实施例描述了各个实施例,但是,在不偏离本说明书的精神或范围的情况下,本领域技术人员可以对所公开的实施例作出很多改变。
Claims (15)
1.一种电子设备,包括:
包括弯曲区域的主体以及
柔性显示堆叠,所述柔性显示堆叠包括至少一个有源层和被置于所述柔性显示堆叠底部的支撑层;
其中
所述柔性显示堆叠的所述支撑层包括一个或多个紧固区;
所述主体包括一个或多个紧固部件;以及
所述主体的一个或多个紧固部件被配置为能够与所述柔性显示堆叠的一个或多个紧固区处于可移动连接。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于,
所述设备能够围绕所述弯曲区域中的至少一根轴弯曲,以及
所述主体的一个或多个紧固部件和所述柔性显示堆叠的一个或多个紧固区被置于距所述弯曲区域2厘米以内且彼此相对。
3.如权利要求1和2的任一项所述的设备,其特征在于,
所述支撑层的至少一个紧固区包括一个或多个螺栓,并且所述主体的至少一个紧固部件包括被塑形为能够与一个或多个螺栓处于可移动连接的一个或多个沟槽。
4.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述一个或多个螺栓包括不锈钢,并且被焊接到所述支撑层的所述一个或多个紧固区。
5.如权利要求3所述的设备,其特征在于,所述一个或多个沟槽为钥匙孔形。
6.如权利要求1和2的任一项所述的设备,其特征在于,所述支撑层的至少一个紧固区包括磁性元件,并且所述主体的至少一个紧固部件包括被配置为能够与所述支撑层的至少一个磁性元件处于可移动连接的磁性元件。
7.如权利要求6所述的设备,其特征在于,所述支撑层的一个或多个磁性元件和所述主体的一个或多个磁性元件包括钕。
8.如权利要求6和7的任一项所述的设备,其特征在于,所述支撑层的一个或多个磁性元件和所述主体的一个或多个磁性元件包括软橡皮并具有长的形状。
9.如权利要求6到8的任一项所述的设备,其特征在于,所述支撑层包括所述磁性元件与所述柔性显示堆叠的其它层之间的磁芯。
10.如权利要求1到9的任一项所述的设备,其特征在于:
所述主体包括外壳,
所述外壳包括所述主体的所述弯曲区域,以及
所述外壳至少从所述底部和两个相对侧将所述主体和所述显示堆叠围住。
11.如权利要求10所述的设备,其特征在于,所述外壳还包括框架,其中所述框架包围所述显示堆叠的至少两个边。
12.如权利要求1到11的任一项所述的设备,其特征在于,所述支撑层包括不锈钢。
13.如权利要求1到12的任一项所述的设备,其特征在于,所述支撑层包括弯曲区域。
14.如权利要求1到13的任一项所述的设备,其特征在于,所述柔性显示堆叠和所述主体能够弯曲90度以上。
15.如权利要求1到14的任一项所述的设备,其特征在于,所述柔性显示堆叠包括有源有机发光二极管显示器、有源触摸感测层以及窗口层。
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