CN113112909A - 用于可折叠显示装置的覆盖窗 - Google Patents

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Abstract

一种用于显示装置的覆盖窗，包括基板、接合层和外部覆盖层，其中所述覆盖窗具有至少一个折叠区域和至少一个非折叠区域。折叠区域中的基板具有开口，所述开口至少被第一填充材料和第二填充材料填充，所述第一填充材料的刚度小于所述第二填充材料的刚度，所述第二填充材料的刚度小于所述基板的刚度。

Description

用于可折叠显示装置的覆盖窗
技术领域
本公开总体上涉及一种显示装置，特别地，涉及一种信息显示装置的结构，尤其是用于移动应用(例如，蜂窝电话、平板电脑、笔记本电脑等)中的信息显示装置的结构。该结构适用于基于发光二极管(LED)的显示装置，例如，有机发光二极管(OLED)显示装置。
背景技术
信息显示装置可以包括层叠体，例如配置在基底上的OLED矩阵、触摸传感器和光学偏振器。这些层可以使用粘合层粘结在一起。显示装置可以进一步粘结到覆盖窗，来自显示装置的光通过该覆盖窗发射，覆盖窗为显示装置中的各层提供物理保护。显示装置可进一步被安装到壳体中，该壳体通常支承显示装置并保护显示装置中的与覆盖窗相反的表面和显示装置的边缘周围。
信息显示装置可以是可折叠的，这样使得它们的形状在它们的使用过程中重复被改变。例如，可折叠显示装置可被弯折或折叠以使得显示装置的至少一些部分有时具有曲率并且在其他时间基本上是平坦的。对于可折叠显示装置，重要的是，覆盖窗必须能够变形且不会发生故障(例如，通过开裂或凹陷)，并且不需要大量的力来引起变形。通常，为了满足这些要求，该覆盖窗应该要由薄的和/或由具有低刚度的材料组成。例如，聚合物材料可以制成合适的窗口膜或厚度低于100μm(即，10-6米)的玻璃窗口可能是合适的。在不可弯折的显示装置中(例如，显示装置的形状在其使用期间不重复改变)，通常使用相对较厚的玻璃窗口(例如，400μm至700μm的厚度)。
在物体碰撞到显示器的窗口期间，具有薄的覆盖窗或由具有低刚度的材料构成的覆盖窗的显示装置可能容易损坏。此外，薄的或低刚度的覆盖窗通常可采用波浪形状，相比于相对厚的玻璃覆盖窗的高度平坦的形状，该波浪形状给予较差的外观和用户体验(例如，对于触摸传感器操作)。因此，在对显示装置的覆盖窗的要求之间出现折衷，一方面是良好的耐冲击性和高度平面的外观，另一方面是显示装置的可折叠性的合适特性。
第US2019/0265756A1号美国专利申请(ChristopherD.Jones等人，2019年8月29日公开)揭露了一种用于显示装置的壳体，该壳体中陶瓷材料的厚度在显示装置中的要被弯折或折叠的区域附近的局部区域中减小。可以在陶瓷材料厚度减小的区域中添加填充材料。
第US9,354,476B2号美国专利(Soyeon Han等人，2016年5月31日公开)揭示了一种用于显示装置的盖体，孔被制造在盖体的盖体材料中，其中孔沿着垂直于折叠圆路径的圆周的整个方向延伸。可以在盖体材料的孔中添加填充材料。
第US2013/0216740A1号美国专利申请公布(Peter N.Russell-Clarke等人，2013年8月22日公开)揭示了一种开口的结构，这些开口可以用刚性材料制成以提供对弯折或折叠具有低抗性的区域。
第US2019/0022980A1号美国专利申请公布(Polly Wanda Chu等人，2019年1月24日公开)揭示了一种用于具有覆盖元件的可折叠电子设备的覆盖元件，该覆盖元件包括玻璃元件，该玻璃元件具有从第一表面延伸到玻璃元件内的第一深度的压缩应力区。
现有技术文献
专利文献
第US2019/0265756A1号美国专利申请公布(ChristopherD.Jones等人，2019年8月29日公开)。
第US9，354，476B2号美国专利(Soyeon Han等人，2016年5月31日公开)
第US2013/0216740A1号美国专利申请公布(Peter N.Russell-Clarke等人，2013年8月22日公开)。
第US2019/0022980A1号美国专利申请公布(Polly Wanda Chu等人，2019年1月24日公开)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题
本揭露涉及一种用于可折叠显示装置的柔性覆盖窗。
用于解决技术问题的技术方案
根据本揭露的一实施方式提供的用于显示装置的覆盖窗，包括：外部覆盖层；基板，其在所述覆盖窗的折叠区域中具有多个开口；以及接合层，所述接合层邻接所述外部覆盖层和所述基板，所述多个开口中的至少一个贯穿所述基板的整个厚度并且被具有第一刚度的第一填充材料和具有第二刚度的第二填充材料填充，所述第一刚度小于所述第二刚度，所述第二刚度小于所述基板的刚度。
在一些实施方式中，所述基板被配置在所述显示装置的显示层上，所述第一填充材料使得能够容易地弯折所述覆盖窗，所述第二填充材料在所述折叠区域的外部覆盖层被碰撞期间用于保护所述显示层。
在一些实施方式中，所述第一填充材料和所述第二填充材料中的至少一个包括弹性体、丙烯酸树脂以及紫外光(UV)固化光学粘合剂中的至少一个。
在一些实施方式中，所述第一填充材料和所述第二填充材料填充所述多个开口中的所述至少一个开口的整个空间。
在一些实施方式中，所述第一填充材料填充所述基板的整个厚度的50％至90％。
在一些实施方式中，所述第二填充材料填充所述基板的整个厚度的10％至50％。
在一些实施方式中，所述接合层具有比所述第一填充材料的所述第一刚度高的刚度。
在一些实施方式中，所述第一填充材料具有对于可见光的波长的第一折射率，所述第二填充材料具有对于可见光的波长的第二折射率，所述第一折射率和所述第二折射率中的每一个在所述基板对于可见光的波长的折射率的±10％内。
在一些实施方式中，所述第一填充材料具有第一介电常数，所述第二填充材料具有第二介电常数，所述第一介电常数和所述第二介电常数的加权平均值在所述基板的介电常数的±20％内，所述加权平均值通过所述第一填充材料的体积与所述第二填充材料的体积的比率加权。
在一些实施方式中，所述多个开口中的所述至少一个开口进一步填充有具有第三刚度的第三填充材料，所述第三刚度小于所述第二刚度。
在一些实施方式中，所述第二填充材料配置在所述多个开口中的所述至少一个开口中的所述第一填充材料与所述第三填充材料之间。
在一些实施方式中，所述折叠区域包括向内折叠区域和向外折叠区域，所述多个开口包括在所述向内折叠区域中的多个向内折叠开口和在所述向外折叠区域中的多个向外折叠开口，所述多个向内折叠开口中的每一个包括配置在所述第二填充材料上的所述第一填充材料，所述多个向外折叠开口中的每一个包括配置在所述第一填充材料上的所述第二填充材料。
在一些实施方式中，所述显示装置包括闭合状态和打开状态，在闭合状态下，所述覆盖窗的折叠区域具有第一曲率，在打开状态下，所述覆盖窗的折叠区域具有第二曲率，所述第二填充材料被配置为在第三曲率中具有零应力，所述第三曲率介于所述第一曲率和所述第二曲率之间。
在一些实施方式中，所述基板中的所述多个开口中的所述至少一个开口不以角度小于90°的顶端终止。
在一些实施方式中，所述第一填充材料包括纳米孔结构，以在施加曲率时促进所述第一填充材料的可压缩性。
根据本发明的另一实施方式的显示装置包括：显示层；以及形成于所述显示层上的覆盖窗，所述覆盖窗包括外部覆盖层以及基板，所述基板在所述覆盖窗的折叠区域具有多个开口，所述多个开口中的至少一个开口贯穿所述基板的整个厚度并被填充有具有第一刚度的第一填充材料和具有第二刚度的第二填充材料，所述第二刚度不同于所述第一刚度。
在一些实施方式中，所述第一刚度小于所述第二刚度，所述第二刚度小于所述基板的刚度。
在一些实施方式中，所述第一填充材料和所述第二填充材料中的至少一个包括弹性体、丙烯酸树脂以及紫外光(UV)固化光学粘合剂中的至少一个。
在一些实施方式中，所述第一填充材料具有对于可见光的波长的第一折射率，所述第二填充材料具有对于可见光的波长的第二折射率，所述第一折射率和所述第二折射率中的每一个为所述基板对于可见光的波长的折射率的±10％内。
在一些实施方式中，所述第一填充材料具有第一介电常数，所述第二填充材料具有第二介电常数，所述第一介电常数和所述第二介电常数的加权平均值在所述基板的介电常数的±20％内，所述加权平均值通过所述第一填充材料的体积与所述第二填充材料的体积的比率加权。
附图说明
当与附图一起阅读时，从以下详细描述中最好地理解示例公开的方面。不同特征不是按比例绘制的。为了讨论的清楚起见，可以任意增大或减小不同特征的尺寸。
图1A是根据本揭露的示例实施方式的包括具有开口的一个折叠区域和两个非折叠区域的显示装置的示意性俯视平面图。
图1B是根据本揭露的示例实施方式的显示装置的在非折叠状态下与图1A中的线A-B对应的折叠区域的示意性横截面图。
图1C是实施方式当曲率被施加到折叠区域时图1B中的显示装置的折叠区域的示意性横截面图。
图1D是根据本揭露的示例实施方式的显示装置的非折叠区域的示意性横截面图。
图1E示出了根据本揭露的示例性实施方式的处于非折叠状态下的显示装置的示意图。
图1F示出了根据本揭露的示例实施方式的显示装置在折叠状态下的示意图。
图2A是根据本公开的示例实施方式的包括第一折叠区域、第二折叠区域以及两个非折叠区域的显示装置的示意性俯视平面图。
图2B是根据本揭露的示例实施方式的在非折叠状态下与图2A中的线C-D对应的第一折叠区域和第二折叠区域的示意性横截面图。
图2C是根据本揭露的示例实施方式的当曲率被施加到第一折叠区域并且另一曲率被施加到第二折叠区域时图2B中的第一折叠区域和第二折叠区域的示意性截面图。
图2D示出了根据本揭露的示例实施方式的处于非折叠状态下的包括第一折叠区域和第二折叠区域的显示装置的示意图。
图2E示出了根据本揭露的示例实施方式的处于折叠状态下的包括第一折叠区域和第二折叠区域的显示装置的示意图。
图3是根据本揭露的示例实施方式的显示装置的折叠区域具有三种填充材料的示意性横截面图。
图4A、图4B、图4C和图4D示出了根据本揭露的不同示例实施方式的基板的折叠区域中的开口的示例形状的示意图。
具体实施方式
以下描述包含与本揭露中的示例实施方式有关的具体信息。本揭露中的附图及其所附详细描述仅针对示例实施方式。然而，本揭露并不仅限于这些示例实现。本领域技术人员将想到本揭露的其他变型和实施方式。除非另外指出，否则附图中的相同或相应元件可由相同或相应参照标号指示。此外，本揭露中的附图和图示通常不是按比例的，并且不旨在对应于实际的相对尺寸。
为了一致性和易于理解的目的，可以通过示例图中的相同数字来标识类似的特征(尽管在一些示例中未图示)。然而，在不同实施方式中的特征可以在其他方面不同，并且因此不应窄地局限于附图中所示出的。
本说明书使用短语“在一个实施方式中”或“在一些实施方式中”，这些短语可以各自指代相同或不同实施方式中的一个或多个。术语“包括(comprising)”，当使用时，意指“包括(including)，但不必限于”；它具体地指示在如此描述的组合、组、系列和等效物中的开放式包含或成员资格。表述“A、B和C中的至少一项”或“以下各项中的至少一项：A、B和C”是指“仅A、或仅B、或仅C、或A、B和C的任何组合”。
另外地，出于解释和非限制的目的，具体细节，诸如功能实体、技术、协议、标准等被阐述用于提供对所描述的技术的理解。在其他实例中，省略对众所周知的方法、技术、***、架构等的详细描述，以便不以不必要的细节模糊描述。
图1A是根据本揭露的示例实施方式的包括一个折叠区域和两个非折叠区域的显示装置的示例结构100A的示意性俯视平面图。在图1A中，显示装置的示例结构100A包括在第一非折叠区域120A和第二非折叠区域120B之间的折叠区域110。折叠区域110具有多个开口116，该多个开口116开设于显示装置的基板104中。显示装置还可包括接合层106、外部覆盖层108、显示层118和粘合层122(如图1B至图1F所示)。
图1B是根据本揭露的示例实施方式的显示装置的在非折叠状态下与图1A中的线A-B对应的折叠区域的示例结构100B的示意性横截面图。如图1B所示，显示装置的折叠区域110的示例结构100B包括位于显示层118上方的覆盖窗102。覆盖窗102包括基板104、接合层106和外部覆盖层108。
在本实施方式中，覆盖窗102覆盖折叠区域110以及非折叠区域120A和120B(如图1E和图1F所示)。折叠区域110可以是可折叠显示装置的铰链区域。非折叠区域120A和120B中的至少一个可以是可折叠显示装置的平面区域。在本实施方式中，覆盖窗102包括由刚性材料(例如，厚度约为400μm的玻璃)构成的基板104。接合层106可以是光学透明粘合剂(OCA)。外部覆盖层108可以是厚度约为50μm的超薄玻璃。
如图1B所示，在折叠区域110中，基板104可以包括多个开口116，在多个开口116中基底材料被去除贯穿基板104的整个厚度。在本实施方式中，开口116可至少填充有第一填充材料112和第二填充材料114。
在本实施方式中，如图1A所示，基板104是连续的。在另一个实施方式中，基板104可以是不连续的。在本实施方式中，外部覆盖层108在覆盖窗102(例如，图1E和图1F中的折叠区域110和非折叠区域120A和120B)的整个区域上是连续的。如图1B所示，覆盖窗102的基板侧可例如通过粘合层122附接到显示层118。显示层118可至少包括显示基板(未明确图示)。显示层118可以包括但不限于例如有机发光二极管(OLED)显示装置、通过电致发光操作的量子点发光二极管(QLED、QD-LED)显示装置或者微型LED显示装置。包括显示装置的像素的LED可通过薄膜晶体管(TFT)背板来操作为有源矩阵显示装置。显示层118可以进一步包括触摸传感器(例如，投射电容式触摸传感器，未图示)和光学偏振器(例如，圆偏振器，未图示)中的至少一个，触摸传感器和光学偏振器可以通过粘合层接合到彼此和连接到显示基板。在本揭露的优选实施方式中，显示装置的配置可以是显示基板、触摸传感器、光学偏振器和覆盖窗。
在本揭露的一个或多个实施方式中，基板104中的每个开口116至少填充有两种不同的填充材料。对于任何给定波长的可见光，第一填充材料112和第二填充材料114都可以具有高光学透明度并且具有与基板104的材料的折射率相似或相同的折射率。在本揭露的一个或多个实施方式中，优选地，对于给定的可见光的波长的第一填充材料112的折射率和对于给定的可见光的波长的第二填充材料114的折射率位于对于给定的可见光的波长的基板104的折射率的±10％内，使得从显示层118发射的光在基板104或填充材料传播时基本上不被散射。在本揭露的一个或多个实施方式中，对于可见光的任何给定波长的基板104(例如，玻璃等)的折射率可以在1.4和1.6之间，优选地在1.45和1.55之间，并且通常具有大约1.5的值。
在本揭露的一个或多个实施方式中，第一填充材料112和第二填充材料114可以具有不同的机械刚度。在优选的实施方式中，第一填充材料112的刚度小于第二填充材料114的刚度。例如，第一填充材料112中的低刚度使得能够相对容易地弯折覆盖窗102，而第二填充材料114中的较高刚度在物体或触控笔撞击折叠区域110的外部覆盖层108期间进一步保护显示层118。通常，第一填充材料112和第二填充材料114中的每一个的刚度小于基板104的刚度。
在本揭露的一个或多个实施方式中，第一填充材料112可以具有10kPa～100MPa的杨氏模量(例如，刚度)，优选地，为20kPa～1MPa，并且第二填充材料114可以具有10MPa～50GPa的杨氏模量，优选地为100MPa～5GPa。填充材料的刚度可能很大程度取决于温度。在此提供的示例值是指室温(约+25℃)下的示例性刚度。优选地，对于-20℃～+60℃的任何温度，第一填充材料112和第二填充材料114的杨氏模量保持在以上提供的范围内，但不限于在此提供的示例值。在本公开的一个或多个实施方式中，第一填充材料112和第二填充材料114可以由弹性体、丙烯酸树脂和紫外光固化光学粘合剂等任何合适的材料制成。
在本揭露的一个或多个实施方式中，优选地，基板104是与第一填充材料112和第二填充材料114相比具有高刚度的材料。在本发明的一个或多个实施方式中，例如，基板104可以是杨氏模量(例如，刚度)大于50GPa的化学强化玻璃。杨氏模量的典型值可以在70GPa～80GPa的范围内，例如大约75GPa。具有高刚度和在200μm～600μm的范围内的厚度的基板104可有效地保护显示层118免受可能由物体在外部覆盖层108上的冲击或由触控笔接触外部覆盖层108引起的损坏。具体地，基板104在将冲击或触控笔的力散布在外部覆盖层108的相对宽的区域(例如，垂直于冲击方向的平面中的区域)上是有效的，使得可以在折叠区域110中或者在非折叠区域120A和120B防止给定的冲击或力对显示层118中的元件的损坏，所述给定的冲击或力例如来自触控笔。
在本揭露的一个或多个实施方式中，优选地，基板104的厚度在200μm～600μm的范围内。第一填充材料112的厚度可以是基板104的厚度的约50％至90％。第二填充材料114的厚度可以是基板104的厚度的约10％至50％。
在本揭露的一个或多个实施方式中，外部覆盖层108可以由任何适合的一种或多种材料制成。外部覆盖层108优选地由具有高刚度和低厚度的材料制成，这样使得外部覆盖层108可以通过相对小的力来弯折或折叠。例如，外部覆盖层108可以是化学强化玻璃，该化学强化玻璃的厚度小于100μm，优选大于20μm，优选约40～70μm。在另一实施方式中，外部覆盖层108可由聚合物材料(例如，聚酰亚胺)制成。除了其他优点之外，具有聚酰亚胺材料的外部覆盖层108可以提供低抗折叠性。此外，当通过接合层106接合到基板104时，具有聚酰亚胺材料的外部覆盖层108在被触控笔接触时提供平坦且平滑的外观和对变形的抗性。硬涂层(未明确图示)可以配置在外部覆盖层108的与具有接合层106的表面相反的表面上。硬涂层可以增加外部覆盖层108对刮擦的耐受性。连续的外部覆盖层108可以在任何折叠区域(例如，折叠区域110)、非折叠区域(例如，非折叠区域120A和120B)或者在折叠区域和非折叠区域之间的界面处提供平滑的表面且没有不连续性。因此，当手指或触控笔在连续外部覆盖层108的表面上移动时，提供平滑的感觉。除了其他优点之外，外部覆盖层108与接合层106和基板104的组合使得外部覆盖层108能够承受实质上更高的冲击力而无差错(例如，外部覆盖层108的开裂或凹陷)。
在本揭露的一个或多个实施方式中，优选地，接合层106具有比第一填充材料112的杨氏模量更高的杨氏模量，例如，为了防止在弯折期间第一填充材料112显著膨胀到接合层106中，并且因此防止外部覆盖层108中的任何局部应变。接合层106可被配置成当施加曲率(例如，使得第一中性轴形成在外部覆盖层108，第二中性轴形成在基板104)时促进外部覆盖层108相对于基板104的滑动。
图1C是根据本揭露的示例实施方式中的当曲率被施加到折叠区域时图1B中的显示装置的折叠区域的示意性横截面图。如图1C所示，当曲率被施加到显示装置的折叠区域110时，第一填充材料112和第二填充材料114容易变形，使得与不具有任何开口和在开口中的填充材料的显示器相比，以较少的应力在基板104中形成曲率。
图1D是根据本揭露的示例实施方式的图1A中的显示装置的非折叠区域之一的示例结构100D的示意性横截面。如图1D所示，可折叠显示装置的示例结构100D包括形成在显示层118上的覆盖窗102。覆盖窗102包括基板104、接合层106和外部覆盖层108。覆盖窗102的基板侧可以例如通过粘合层122附接到显示层118。应当注意，基板104、接合层106、外部覆盖层108、显示层118和粘合层122与参照图1B示出和描述的那些相同，为了简洁起见，省略其细节。可折叠显示装置的非折叠区域120A不包括基板104中的任何开口或填充材料。另外，非折叠区域120B(如图1A所示)可以具有与图1D中所示的示例结构100D基本相同的结构。
图1E示出了处于非折叠状态的显示装置的示例结构100E的示意图。在图1E中，示例结构100E包括显示层118、粘合层122、具有开口116的基板104、接合层106和外部覆盖层108，其中，该开口116填充有填充材料(例如，112和114)。在图1E中所示的非折叠(例如，打开)状态下，例如，显示装置的非折叠区域120A和120B以及折叠区域110可以是平面的而无曲率。
图1F示出了根据本揭露的示例实施方式的图1A中的显示装置在折叠(例如，闭合)状态下的示例结构100F的示意图。在图1F的示例结构100F中，显示装置向内被折叠成“U”形(例如，相对于外部覆盖层108的外表面凹陷)。在图1F所示的折叠状态中，非折叠区域120B从非折叠状态经由折叠区域110朝向非折叠区域120A折叠180°(例如，在逆时针方向上)。在另一实施方式中，显示装置可以被折叠使得非折叠区域120A和120B之间的角度在0°和200°之间。在一实施方式中，非折叠区域120A和120B可以朝向彼此折叠超过“U”形，非折叠区域120A和120B远离折叠区域110的移动端可以彼此接触，例如，形成翼形。在又一实施方式中，显示装置可向外折叠(例如，相对于外部覆盖层108的外表面是凸的)。当显示装置向外折叠时，第二填充材料114可以被配置在开口116的外部覆盖层108侧上，并且第一填充材料112可以被配置在开口116的显示层118侧上。
图2A是根据本揭露的示例实施方式的包括两个折叠区域和两个非折叠区域的显示装置的示例结构200A的示意性俯视平面图。在图2A中，显示装置的示例结构200A包括在第一非折叠区域220A和第二非折叠区域220B之间的第一折叠区域210A和第二折叠区域210B。第一折叠区域210A和第二折叠区域210B各自包括开设在显示装置的基板204中的多个开口216。在第一折叠区域210A开口216的形状和/或分布可以和第二折叠区域210B中的开口216的形状和/或分布不同。显示装置还可以包括覆盖窗202，所述覆盖窗202具有基板204、接合层206和外部覆盖层208，覆盖窗202通过粘合层222设置在显示层218上(如图2B至图2E中所示)。另外，图2A至图2E描述的显示层218、粘合层222和具有基板204、接合层206以及外部覆盖层208的覆盖窗202、可以基本上与分别参照图1A至图1F描述的显示层118、粘合层122和具有基板104、接合层106以及外部覆盖层108的覆盖窗102对应。由此，为了简洁起见，省略了显示层218、粘合层222、具有基板204、接合层206和外部覆盖层208的覆盖窗202的细节。
图2B是根据本揭露的示例实施方式的在非折叠(例如，打开)状态下的与图2A中的线C-D对应的显示装置的第一折叠区域和第二折叠区域的示例结构200B的示意性截面图。如图2B所示，显示装置的示例结构200B包括第一折叠区域210A和第二折叠区域210B，第一折叠区域210A和第二折叠区域210B各自具有多个开口216，该多个开口216开设于基板204。在本揭露的一个或多个实施方式中，基板204中的每个开口216至少填充有两种不同的填充材料，例如，第一填充材料212和第二填充材料214。参照图2A至图2E描述的第一填充材料212和第二填充材料214可以与参照图1A至图1F描述的第一填充材料112和第二填充材料114基本上相同。因此，为了简洁起见，省略了第一填充材料212和第二填充材料214的细节(例如，光学透明度、折射率、杨氏模量(例如，刚度)、合适的材料等)。
如图2B所示，第一折叠区域210A和第二折叠区域210B中的开口216可以填充有不同的填充材料，并且第一折叠区域210A和第二折叠区域210B中的开口216内的填充材料的分布可以不同。在本实施方式中，在第一折叠区域210A中，第二填充材料214可以配置在粘合层222与基板之间的界面上且位于开口216中，并且第一填充材料212可以配置在开口216中的第二填充材料214上。在第二折叠区域210B中，第一填充材料212可以配置在粘合层222与基板之间的界面上且位于开口216中，第二填充材料214可以设置在开口216中的第一填充材料212上。通过本实施方式，第一折叠区域210A可以被配置为用于向内折叠，并且第二折叠区域220B可以被配置为用于向外折叠，如图2C和图2E所示。
在本揭露的一个或多个实施方式中，优选地，基板204的厚度在200μm～600μm之间。第一填充材料212的厚度可以是基板204的厚度的约50％至90％。第二填充材料214的厚度可以是基板204的厚度的约10％至50％。
图2C是根据本揭露的示例实施方式的图2B中的显示装置在折叠(例如，闭合)状态下的第一折叠区域和第二折叠区域的示例结构200C的示意性横截面图。如图2C所示，曲率可以被施加到第一折叠区域210A，使得显示装置能够被配置为用于向内折叠(例如，相对于外部覆盖层208的外表面向内凹陷)。此外，可以向第二折叠区域210B施加另一曲率，使得显示装置可以被配置为用于向外折叠(例如，相对于外部覆盖层208的外表面向外凸出)。在本揭露的一个或多个实施方式中，显示装置的示例结构200C可以进一步包括位于第一折叠区域210A和第二折叠区域210B之间的第三非折叠区域(在图2C中未明确图示)。应注意的是，折叠区域和非折叠区域的数量及其分布可以被调整以适应任何特定显示装置的需要，因此不限于在此描述的示例实施方式。
图2D示出了根据本揭露的示例实施方式的图2A中的显示装置在非折叠状态下的示例结构200D的示意图。在图2D中，示例结构200D包括显示层218、粘合层222、具有开口216的基板204、接合层206和外部覆盖层208，其中，该开口216填充有填充材料(例如，填充材料212和214)。在图2D中所示的非折叠(例如，打开)状态下，例如，显示装置的第一非折叠区域220A和第二非折叠区域220B以及第一折叠区域210A和第二折叠区域210B可以是平面而无曲率。
图2E示出了根据本揭露的示例实施方式的图2D中的显示装置在折叠(例如，闭合)状态下的示例结构200E的示意图。在图2E的示例结构200E中，第一折叠区域210A和第二折叠区域210B接收不同的曲率(例如，在第一折叠区域和第二折叠区域上施加不同的弯折或折叠)，其中显示装置可以在第一折叠区域210A中被向内折叠(例如，相对于外部覆盖层208的外表面向内凹陷)，在第二折叠区域210B中被向外折叠(例如，相对于外部覆盖层208的外表面向外凸出)。在一个或多个实施方式中，第一折叠区域210A和第二折叠区域210B可以独立地被折叠。
在一个示例实施方式中，第一非折叠区域220A可以从非折叠状态朝向第二非折叠区域220B折叠180°(例如，在顺时针方向上)，此处，显示装置的第一折叠区域210A向内折叠(例如，相对于外部覆盖层208的外表面向内凹陷)，第二折叠区域210B没有折叠。在另一个示例实施方式中，第二非折叠区域220B可以从非折叠状态朝向第一非折叠区域220A折叠180°(例如，在顺时针方向上)，此处，显示装置的第二折叠区域210B向外折叠(例如，相对于外部覆盖层208向外凸出)，第一折叠区域210A没有折叠。在又一示例实施方式中，显示装置可被折叠以使得非折叠区域120A和120B之间的角度可在0°～360°之间。
图3是根据本揭露的示例实施方式的显示装置的折叠区域的示例结构300的示意性横截面图。显示装置可包括具有覆盖窗302，覆盖窗302具有基板304、接合层306和外部覆盖层308，其中覆盖窗302通过粘合层322设置在显示层318上。
应注意的是，参照图3描述的显示层318、粘合层322和具有基板304、接合层306以及外部覆盖层308的覆盖窗302可以基本上与分别参照图1A至图1F描述的显示层118，粘合层122和具有基板104、接合层106以及外部覆盖层108的覆盖窗102对应。因此，为了简洁起见，省略了显示层318、粘合层322、包括基板304、接合层306和外部覆盖层308的覆盖窗302的细节。
在本实施方式中，在折叠区域310中，基板304可以包括开口316，这些开口316可以用第一填充材料312、第二填充材料314和第三填充材料324填充。第一填充材料312和第三填充材料324可以具有低于第二填充材料314的刚度。第二填充材料314可以配置在开口316中的第一填充材料312与第三填充材料324之间。
在一个示例实施方式中，第一填充材料312和第三填充材料324可以基本上与参照图1A至1F描述的第一填充材料112相同。在一个示例实施方式中，第二填充材料314可以与参照图1A至图1F描述的第二填充材料114基本上相同。因此，为了简洁起见，省略第一填充材料312、第二填充材料314和第三填充材料324的细节(例如，光学透明度、折射率、杨氏模量(例如，刚度)、合适的材料等)。
在开口316中具有第一填充材料312、第二填充材料314和第三填充材料324，示例结构300被配置成用于在折叠区域310中被向内折叠(例如，相对于外部覆盖层308的外表面凹陷)和被向外折叠(例如，相对于外部覆盖层308的外表面凸出)。
应当注意的是，可以在图1A至图1F所示的显示装置中实现折叠区域310来替换(例如，代替)折叠区域110，或者在图2A至图2E中示出的显示装置来替换(例如，代替)第一折叠区域210A和/或第二折叠区域210B。
图4A、图4B、图4C和图4D示出了根据本揭露的不同示例实施方式的基板的折叠区中的开口的示例形状的示意图。在本揭露的一个或多个实施方式中，基板中的开口被配置为使得开口中的至少一个开口不以角度小于90°的顶端终止。
在图4A的400A中，每个开口416A可以具有宽的矩形形状。在图4B的400B中，每个开口416B可以具有在纵向方向上延伸的矩形形状。在图4C的400C中，每个开口416C可以具有六边形形状。在图4D的400D中，每个开口416D可以具有带有圆角的矩形形状。在另一实施方式中，矩形开口可在垂直于纵向方向的横向方向上延伸。开口的形状不限于本揭露的示例实施方式。
在本揭露的其他优点中，与具有较小角度的顶端的开口相比，具有以上配置的开口可以减少基板中的裂纹的成核。这对于抑制在冲击外壳的过程中对基板的损害是特别重要的。在其他益处，具有上述结构的开口可包括促成将第一填充材料和第二填充材料***到开口中且没有空隙，空隙可能会在光传播通过基板或填充材料时引起从显示层发射的光的散射，如此，增加制造产量。在本揭露的一个或多个实施方式中，这些开口的优选宽度可以在从5μm～100μm的范围内，这些开口的优选长度可以在50μm～1000μm的范围内，并且每个开口之间的优选间距在50μm～200μm的范围内。开口的宽度是沿第一非折叠区域和第二非折叠区域之间的方向(例如，如图4A、图4B、图4C和图4D所示的水平方向)测量的尺寸，并且开口的长度是沿着垂直于第一非折叠区域和第二非折叠区域之间的方向(例如，如图4A、图4B、图4C和图4D中所示的垂直方向)测量的尺寸。
在本揭露的一个或多个实施方式中，可以经由激光烧蚀在覆盖窗的基板中制作开口，但不限于本揭露的示例实施方式。
在本揭露的一个或多个实施方式中，第一填充材料和第二材料可以具有与基板材料的介电常数类似的介电常数。例如，第一填充材料和第二填充材料的介电常数的加权平均值(例如，通过第一填充材料和第二填充材料的体积的比率加权)位于基板材料的介电常数的±20％内，并且优选地在该基板材料的介电常数的±10％内。在本发明的一个或多个实施方式中，基板是玻璃，且玻璃基板的介电常数可以在5和10之间，优选地，在6.5和7.5之间。例如，使用离子交换工序形成的化学强化玻璃适合用作基板，可具有对于在10MHz和3GHz之间的频率约6.8的介电常数。在其他益处，具有高于填充材料和基板的介电常数确保显示层中的投射电容式触摸传感器在非折叠区域和折叠区域具有相似的灵敏度。第一填充材料和/或第二填充材料可以包括放置于介电常数低于基板的介电常数的材料(例如，弹性体材料)中的介电常数高于基板的介电常数的材料(例如，Al2O3、ZrO2)的颗粒。例如，Al2O3颗粒可以具有大约10的介电常数，并且ZrO2颗粒可以具有在10和25之间的介电常数。
在本揭露的一个或多个实施方式中，第一填充材料(例如，填充材料112、212或312)可以包括纳米多孔结构，当施加曲率时(例如，总体积的变化)，该纳米多孔结构有助于填充材料的可压缩性。纳米多孔结构的孔隙率的长度尺度可小于1μm，使得传播通过填充材料的光不会有任何显著的散射。对于任何给定波长的可见光，填充材料的平均折射率可与基板的折射率类似或相同。在本揭露的一个或多个实施方式中，第二填充材料和第三填充材料(例如，填充材料114、214、314和324)也可包括但不限于如参照第一填充材料描述的纳米多孔结构。
在本揭露的一个或多个实施方式中，对基板(例如，基板104、204或304)施加预应力(例如，在组装所述显示装置之前，在具有或不具有填充材料的情况下将弯折或折叠施加到所述基板)，这样使得本揭露的显示装置可以被配置成以两种不同状态存在。例如，显示装置可以具有显示装置的折叠区域具有第一曲率的“闭合”状态和显示装置的折叠区域具有第二曲率的“打开”状态。对于第三曲率，第二填充材料可以是松弛的(为零应力)，第三曲率在第一曲率和第二曲率之间。优选地，第三曲率大致在第一曲率和第二曲率之间的中间。第二填充材料可在对基板施加“预应力”至第三曲率时被***基板中，使得第二填充材料对于基板的该曲率是松弛的。类似地，第一填充材料也可以被配置为在第三曲率松弛。
本揭露在许多方面对常规结构进行了改进。例如，当使用具有低刚度的单一类型的填充材料填充在开口中以便于折叠时，低刚度填充材料可使覆盖层的表面易受来自物体的冲击损坏的影响。此外，当使用具有高刚度的单一类型的填充材料来填充开口时，高刚度填充材料可能不能提供可折叠显示装置所需的足够柔性。相比之下，本揭露的实施方式提供一种覆盖窗，其包括至少两种不同的填充材料，其中第一填充材料针对柔性，同时第二填充材料针对在冲击期间更有效地支承盖层。
在另一个实施方式中，当基板在局部区域中变薄以允许柔性时，基板在基板变薄的区域容易出现裂纹成核。由于基板材料薄和/或由于与薄化工艺相关联的表面缺陷，裂纹可能成核。当基板是脆性材料时，例如为玻璃，成核可能会恶化。一旦成核，在显示器的折叠过程中或在对外部覆盖物的撞击过程中，裂纹很容易扩展遍及基底层。相比之下，本揭露的实施方式提供一种基板，其具有穿过基板的整个厚度的开口而不需要减小基板的厚度，因此消除了可能导致破裂的成核部位的可能性。
从以上描述中，表明在不脱离本申请中所描述的概念的范围的情况下，可以使用不同技术来实现这些概念。此外，虽然已经具体参照某些实施方式描述了概念，但是本领域普通技术人员可以认识到，在不脱离那些概念的范围的情况下，可以在形式和细节上做出改变。照此，所描述的实施方式在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。还应当理解的是，本申请不限于以上描述的具体实施方式，但是在不脱离本公开的范围的情况下，许多重排、修改和替换是可能的。

Claims (20)

1.一种用于显示装置的覆盖窗，其特征在于，所述覆盖窗包括：
外部覆盖层；
基板，其在所述覆盖窗的折叠区域具有多个开口；以及
接合层，所述接合层邻接所述外部覆盖层和所述基板，
所述多个开口中的至少一个贯穿所述基板的整个厚度并且被填充有具有第一刚度的第一填充材料和具有第二刚度的第二填充材料，所述第一刚度小于所述第二刚度，所述第二刚度小于所述基板的刚度。
2.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述基板被设置在所述显示装置的显示层上，所述第一填充材料使得能够容易地弯折所述覆盖窗，所述第二填充材料在所述折叠区域的所述外部覆盖层被冲击期间提供对所述显示层的保护。
3.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第一填充材料和所述第二填充材料中的至少一个包括弹性体、丙烯酸树脂以及紫外光固化光学粘合剂中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第一填充材料和所述第二填充材料填充所述多个开口中的所述至少一个开口的整个空间。
5.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第一填充材料填充所述基板的整个厚度的50％至90％。
6.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第二填充材料填充所述基板的整个厚度的10％至50％。
7.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述接合层具有比所述第一填充材料的所述第一刚度高的刚度。
8.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第一填充材料对于可见光的波长具有第一折射率，所述第二填充材料对于可见光的波长具有第二折射率，所述第一折射率和所述第二折射率中的每一个位于所述基板对于可见光的波长的折射率的±10％内。
9.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第一填充材料具有第一介电常数，所述第二填充材料具有第二介电常数，所述第一介电常数和所述第二介电常数的加权平均值位于所述基板的介电常数的±20％内，所述加权平均值由所述第一填充材料的体积与所述第二填充材料的体积的比率加权。
10.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述多个开口中的所述至少一个开口进一步填充有具有第三刚度的第三填充材料，所述第三刚度小于所述第二刚度。
11.根据权利要求10所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第二填充材料配置在所述多个开口中的所述至少一个开口中的所述第一填充材料与所述第三填充材料之间。
12.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述折叠区域包括向内折叠区域和向外折叠区域，
所述多个开口包括在所述向内折叠区域中的多个向内折叠开口和在所述向外折叠区域中的多个向外折叠开口，
所述多个向内折叠开口中的每一个包括配置在所述第二填充材料上的所述第一填充材料，
所述多个向外折叠开口中的每一个包括配置在所述第一填充材料上的所述第二填充材料。
13.根据权利要求1的覆盖窗，其特征在于，
所述显示装置包括闭合状态和打开状态，在所述闭合状态下，所述覆盖窗的所述折叠区域具有第一曲率，在所述打开状态下，所述覆盖窗的所述折叠区域具有第二曲率，
所述第二填充材料被配置为在第三曲率中具有零应力，所述第三曲率介于所述第一曲率和所述第二曲率之间。
14.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述基板中的所述多个开口中的所述至少一个开口不以角度小于90°的顶端终止。
15.根据权利要求1所述的覆盖窗，其特征在于，
所述第一填充材料包括纳米孔结构，以在施加曲率时促进所述第一填充材料的可压缩性。
16.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：
显示层；以及
形成于所述显示层上的覆盖窗，所述覆盖窗包括外部覆盖层以及基板，所述基板在所述覆盖窗的折叠区域中具有多个开口，所述多个开口中的至少一个开口贯穿所述基板的整个厚度并被填充有具有第一刚度的第一填充材料和具有第二刚度的第二填充材料，所述第二刚度不同于所述第一刚度。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，
所述第一刚度小于所述第二刚度，所述第二刚度小于所述基板的刚度。
18.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，所述第一填充材料和所述第二填充材料中的至少一个包括弹性体、丙烯酸树脂以及紫外光固化光学粘合剂中的至少一个。
19.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，
所述第一填充材料对于可见光的波长具有第一折射率，所述第二填充材料对于可见光的波长具有第二折射率，所述第一折射率和所述第二折射率中的每一个位于所述基板对于可见光的波长的折射率的±10％内。
20.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于，
所述第一填充材料具有第一介电常数，所述第二填充材料具有第二介电常数，所述第一介电常数和所述第二介电常数的加权平均值位于所述基板的介电常数的±20％内，所述加权平均值由所述第一填充材料的体积与所述第二填充材料的体积的比率加权。
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