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CN101910918A - 包括具有特定弯曲区的柔性区域的电子装置 - Google Patents

包括具有特定弯曲区的柔性区域的电子装置 Download PDF

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CN101910918A CN2008801244881A CN200880124488A CN101910918A CN 101910918 A CN101910918 A CN 101910918A CN 2008801244881 A CN2008801244881 A CN 2008801244881A CN 200880124488 A CN200880124488 A CN 200880124488A CN 101910918 A CN101910918 A CN 101910918A
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亨德里克·迪尔克·菲瑟
米夏埃尔·约翰内斯·安娜·玛丽亚·沃尔特斯
吉斯·彼得斯
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Abstract

本发明涉及一种装置(10)，包括：具有前表面和后表面的柔性载体(6)；粘附于柔性载体的前表面的元件(2)；以及加强件(8)，至少部分地在所述前表面或所述后表面上延伸，以保护柔性载体(6)的前表面或后表面的至少一部分，其中，加强件(8)包括在被元件(2)覆盖的区域上延伸的第一区(8c)以及在没有被元件(2)覆盖的区域上延伸的第二区(8a，8b)，第二区比第一区更具柔性。

Description

包括具有特定弯曲区的柔性区域的电子装置
技术领域
本发明涉及包括粘附至柔性衬底的刚性元件的电子装置(electronic device)。更具体地，本发明涉及一种电子装置，包括：
-柔性载体，具有前表面和后表面；
-电子元件，粘附于柔性载体的前表面；以及
-加强件，至少部分地在所述前表面或所述后表面上延伸，以保护柔性载体的前表面或后表面的至少一部分。
背景技术
首节中阐述的装置的实施例可从WO 2006/061786A1获知。文献WO 2006/061786A1描述了一种包括柔性载体组件的柔性显示器，该柔性载体组件例如布置有像素电极阵列和用于驱动电子器件(electronics)的导体的背平面衬底以及包括刚性元件(例如显示器的光电单元和集成电路)的前平面。前平面电子器件通常通过使用适当的粘附方法粘附于背平面衬底。首节中阐述的电子装置的另一实施例涉及柔性触摸板、柔性键盘、柔性印刷电路板等。同样，在这些装置中，基本为刚性的电子元件可粘附于柔性衬底以形成该装置。
应该理解，这种装置对机械应力非常敏感。例如，电子元件与柔性载体之间的连接部分能够轻易地被破坏。这种破坏可从刮伤到由于柔性载体(例如相对薄的衬箔)的不期望变形而导致的扭曲。通常，易受损的区域由加强件保护。
发明内容
已知装置的缺点在于，由于弯曲，刚性元件(特别是电子元件)与柔性载体(特别是柔性显示器的背平面衬底)失去接触。频繁的弯曲呈现出脱离粘附的极大风险。这造成已知装置的耐久性降低。
本发明的目的在于提供一种装置，由于对弯曲情形下的机械应力的抵抗增加而具有增强的耐久性。
为此目的，在根据本发明的装置中，加强件包括在被元件覆盖的区域上延伸的第一区以及在没有被元件覆盖的区域上延伸的第二区，第二区比第一区更具柔性。
应该理解，包括加强件、柔性载体和该元件的装置是三维的。术语“在区域上延伸”可以指加强件布置在柔性载体的后表面上从而使被元件覆盖的区域三维地突出在第一区上的布局。因此，没有必要将第一区布置成与元件直接接触。根据本发明的技术措施，可设置用于柔性载体的加强件，所述加强件具有基本为刚性的第一区以及基本为可弯曲的第二区。结果，柔性载体设置有优选的弯曲区，与使第一区弯曲所需的力相比，在施加较小的力的情形下，弯曲区就出现弯曲。该优选的弯曲区域基本对应于加强件的第二区。通过将第二区布置在由元件覆盖的区域之外，在操纵柔性载体期间，该区域不会遭受任何实质的弯曲。这有效地降低了由于元件与柔性载体脱离粘附而导致的对装置的破坏。优选地，第二区直接邻近元件而布置。可替换地，第二区可远离元件而布置。更优选地，元件在可能弯曲的方向上被多个第二区包围。元件还可以基本完全被第二区包围。由于这些特征中的任何一个，第一区的尺寸可以较小，这降低了该区中不期望的变形的风险。
在根据本发明的装置的实施例中，第二部分可以基本布置在所述加强件的欲设(envisaged)弯曲区域处。优选地，加强件设置有足以为柔性载体提供刚度但容许柔性载体弯曲的厚度。通过为相对厚的加强件机械地添加较软的区域，弯曲可以有目的地针对特定区域并且能够基本适应这些区域。通过在特定位置处布置第二区，能够控制柔性载体的弯曲动作。
用于保护元件的加强件在第二区中的厚度可以比所述加强件在第一区中的厚度小。例如，第二区可包括间隙或隐蔽间隙。隐蔽间隙可以指例如加强件的材料中的适当形成的腔体。可替换地，第二区在加强件的平面中的尺寸小于第一区。
发现有利的是，使加强件具有不同的材料，第一材料比第二材料基本更具刚性。根据本发明，第一材料布置于第一区处，第二材料布置于第二区处。
在根据本发明的装置的具体实施例中，本装置包括电子装置的一部分，诸如例如柔性显示器的一部分。在这种情形下，元件可对应于柔性显示器的电子模块，诸如例如柔性显示器的粘合区域或者柔性显示器的像素区域。粘合区域可布置成能够电连接至柔性显示器的电子像素的阵列和/或像素电子器件(特别是IC芯片或者光电元件)的阵列。发现优选的是，将加强件设置为一体式元件，这具有使得能够通过抓握加强件的区域来适当操纵显示器的附加优点。可替换地，加强件可设置成布置于被电子元件覆盖的相应区域处的多个岛(island)。应该注意的是，这种岛结构也可以认为是具有第一区和第二区的加强件。在此情形下，第二区是指存在孔隙的区域。
将参考附图进一步描述本发明的这些和其他方面。
附图说明
图1a示出了根据本发明的装置的实施例的示意图；
图1b示出了图1a的实施例的示意图，其中，柔性载体被弯曲；
图2示出了根据本发明的装置的另一实施例的示意图；
图3示出了分段式加强件的实施例的示意图；
图4示出了柔性显示器的粘合区域的实施例的示意图；以及
图5示出了包括柔性显示器的电子装置的实施例的示意图。
具体实施方式
图1a示出了根据本发明的装置的实施例的示意图。装置10(例如，触摸板、柔性键盘、柔性印刷电路、柔性显示器等)包括借助合适的粘合剂4粘附于柔性载体6的刚性元件2，如集成电路结构。例如，刚性元件2可通过适当的胶4叠置在柔性载体6上。已经理解，当由于弯曲，具体地，由于在由箭头R示意性地指出的方向上的反复弯曲，而导致刚性元件2与柔性载体6之间的粘合在区域3中被破坏时，包括粘附于柔性载体的刚性元件的机械结构的耐久性或者包括粘附在柔性载体上的刚性电子元件的电子装置的耐久性显著降低。
根据本发明，为了消除这个问题，柔性载体6设置在加强件8上，该加强件布置有定位在与刚性元件2的区域基本对应的区域中的刚性部分8c和远离刚性元件2的区域布置的第二区8a、8b。第二区8a、8b布置成在机械方面比第一区8c软(weak)。这可通过在区8a、8b中使用比区8c薄的材料层来实现。可替换地，对于第二区8a、8b而言，可选择与第一区8c不同的材料。优选地，这种不同的材料比用于第一区8c的材料更具弹性。用于相应区域的合适材料是例如不同类型的橡胶、PDMS。对于第一区8c而言，优选地，可以选择PET、PI材料或者玻璃。
图1b示出了图1a的实施例的示意图，其中，柔性载体被弯曲。图1b示出了本发明的技术措施的效果。在施加外力F的情形下，柔性载体6与加强件8一起在对应于较软材料8a’、8b’的区中弯曲。这样，控制了柔性载体6的变形动作，从而，其弯曲适应(conformto)位于刚性元件2的区域之外的区8a’、8b’。由于该特征，区3中的粘合没有被破坏，如此提高了根据本发明的装置10’的耐久性，特别是提高了适当电子装置10’的耐久性。
图2示出了根据本发明的装置的另一实施例的示意图。将参考电子装置论述该实施例。电子装置20可包括多个刚性元件25、26，每个刚性元件均包括粘附在柔性载体上的刚性约束件(rigidstricture)22、22a，诸如例如集成电路或另一电子元件，柔性载体的相应部分以27、27a标出。柔性载体27(例如衬箔)布置在加强件29上，以保护柔性载体27、27a免于机械破坏。加强件29包括相对硬材料的第一区28、28’以及在机械方面相对软材料的第二区28a、28b、28c。由于第二区布置在电子元件25、26之外的相应区域处，由于变形被限制于远离电子元件25、26的相应区域设置的区域28a、28b、28c，因此电子元件与柔性载体在相应区27、27a处的粘合在弯曲期间不受影响。应该注意，区28a、28b、28c的相应尺寸取决于允许的弯曲半径，较小的尺寸导致更明显(sharper)的弯曲半径。已经发现，有利的是，第二区设置有不小于1mm的横向尺寸(在方向L上)。优选地，第二区的尺寸在5mm范围内。这确保了加强件28能被弯曲成允许适当地操纵电子装置，例如，一方面允许卷起或缠绕柔性电子显示器，从而不会由于可能的明显弯曲半径而造成对柔性载体27的破坏。
图3示出了分段式加强件的特定实施例30的示意图。分段式加强件S可包括基本为刚性的第一区35以及实施为适当数量的穿孔31a、31b的基本为柔性的第二区31。还可以使用适当数量的隐蔽间隙(blind gaps)来替代穿孔31a、31b。在可替代实施例中，第二区32中可布置有一个或多个孔隙32a。在分段式加强件的另一实施例中，加强件S 1的平面中的第二区33a、34a的尺寸小于所述平面中的第一区35a的尺寸。应该注意，优选地，这种实施例通过设置适当的切口33a、34a来实现，这些切口可沿着加强件S1基本布置在相同的横向位置上，参见33，或者这些切口沿着加强件S1布置在不同的横向位置处，参见34。将理解，参考图3示出的特定实施例可由在加强件S、S1上设置有基本为刚性的第一区和基本为可变形的第二区的等同装置来替代。因此，本领域技术人员将理解，在不背离本发明范围的前提下，可以对参考图3论述的实施例进行各种修改。
图4示出了柔性显示器43的粘合区域的实施例的示意图。优选地，电子器件涉及用于将显示器的适当电子器件(像显示矩阵)连接至基于显示器的装置的其他电子设备(像电源47、处理器48等)的粘合区域40，这些其他电子设备位于适当的基于显示器的电子装置的壳体49中。优选地，至少粘合区域40设置有包括基本为刚性的第一区44和第二区44a、44b的加强件，该第二区基本是柔性的，以使加强件能够在区44a、44b处弯曲，而保持区44基本不变形。可以使用如参考图1-3论述的分段式加强件的多个实施例。从而防止粘合区域40弯曲。具体地，加强件可以布置为一体式结构，这使得用户能够通过在区B1、B2处抓握加强件而适当地操纵柔性显示器43。加强件可以布置在柔性器件43的背平面处。加强件也可以布置在柔性显示器的覆盖粘合区域40的前表面处。在这种情形下，加强件可设置有用于容纳粘合区域的电子元件的适当凹部(以项45示意性地标出)。这样，当在区B1、B2中被抓握时，加强件在提供显示器的平面内刚度的同时防止了最敏感的区弯曲。
图5示出了包括柔性显示器的电子装置的实施例的示意图。电子装置50包括壳体51，柔性显示器55可围绕该壳体缠绕。壳体51可包括基本为刚性的盖52，该盖布置成容纳柔性显示器55并且可与柔性显示器一起折叠或展开。柔性显示器55可包括如参考图4论述的有源矩阵电子器件。电子装置50a、50b可实施为掌上型计算机、移动电话等。应该注意，也可以考虑电子装置的其他实施例，像电脑监视器、电子显示屏等。盖52可以包括铰接的弯曲区域52a、52b，在该铰接的弯曲区域处，柔性显示器55被设计为在折叠状态50a与展开状态50b之间的过渡期间弯曲。优选地，参考图4论述的粘合区域设置在区B处并包括例如如参考图4论述的加强件。电子装置50还可包括布置有刚性部分53a和柔性部分54a、54b的边缘保护件53，该柔性部分对应于盖52的铰接区域52a、52b。除了侧部保护外，还可以提供对柔性显示器55的背面保护。
尽管上面已经描述了特定实施例，将理解，本发明可以除所述的以外的其他方式实施。以上描述旨在示例性的，而非限制性的。如此，对于本领域技术人员显而易见的是，如前所述，在不背离所附权利要求的范围的前提下，可以对本发明进行修改。

Claims (16)

1.一种装置，包括：
-柔性载体，具有前表面和后表面；
-元件，粘附于所述柔性载体的前表面；以及
-加强件，至少部分地在所述前表面或所述后表面上延伸，以保护所述柔性载体的前表面或后表面的至少一部分，
其中，所述加强件包括在被所述元件覆盖的区域上延伸的第一区以及在没有被所述元件覆盖的区域上延伸的第二区，所述第二区比所述第一区更具柔性。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二区直接邻近所述元件而布置。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第二区基本布置在所述加强件的欲设弯曲区域处。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述加强件在所述第二区中的厚度小于所述加强件在所述第一区中的厚度。
5.根据权利要求1-3所述的装置，其中，所述第二区包括间隙或隐蔽间隙。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述加强件包括材料条，所述第二区在所述条的宽度或长度方向上的尺寸小于所述第一区。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，所述第二区包括与所述第一区不同的材料。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述装置包括电子装置的一部分，所述元件包括电子元件。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述电子元件形成柔性显示器的一部分。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其中，所述加强件布置在所述柔性显示器的后表面上。
11.根据权利要求9或10所述的电子装置，其中，所述加强件至少部分地布置在所述柔性显示器的前表面上。
12.根据权利要求10所述的电子装置，其中，所述加强件形成为容纳至少一个电子元件。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其中，所述至少一个电子元件为所述柔性显示器的粘合区域的一部分。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的电子装置，其中，所述柔性显示器被设计为在折叠状态与展开状态之间改变。
15.一种制造电子装置的方法，包括以下步骤：
-将电子元件粘附在柔性载体上；
-在没有被所述电子元件覆盖的区域中，为所述柔性载体设置特定弯曲区。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述设置特定弯曲区的步骤包括：
-在所述柔性载体上布置加强件，所述加强件包括在被所述电子元件覆盖的区域上延伸的第一区和在没有被所述电子元件覆盖的区域上延伸的第二区，所述第二区比所述第一区更具柔性。
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