CN103578356A - 可折叠显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有优良折叠特性且在折叠部分没有图形质量劣化的可折叠显示设备。该可折叠显示设备包括：柔性显示面板；和定位在所述柔性显示面板外并保护所述柔性显示面板免受外部冲击的覆盖视窗，所述覆盖视窗包括形成有凹槽的折叠区域。

Description

可折叠显示设备

技术领域

所描述的技术大致涉及一种可折叠显示设备。

背景技术

利用柔性显示面板的显示设备可实现未折叠时的大屏幕同时便于携带，并可应用到诸如电视和监视器以及诸如移动电话、超移动PC、电子书和电子纸的移动装置的各个领域。

在该背景技术部分公开的上述信息仅用于增强所描述技术的背景的理解，因此其可包括不构成在本国对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

提供一种包括在折叠部分不会产生图形质量退化且具有优良折叠特性的透明视窗的可折叠显示设备。

根据示例性实施例的可折叠显示设备包括：柔性显示面板；和定位在所述柔性显示面板外并保护所述柔性显示面板免受外部冲击的覆盖视窗，其中所述覆盖视窗包括形成有凹槽的折叠区域。

所述凹槽可以条纹图案形成，并根据与折叠所述覆盖视窗的方向交叉的方向被定位。所述凹槽的每个长度可与所述覆盖视窗的宽度相同。

所述凹槽可以点形状形成，并可根据折叠所述覆盖视窗的第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向被定位。

所述凹槽可以杆形状形成，所述覆盖视窗可根据第一方向被折叠，并且所述凹槽的每个长边可根据与所述第一方向交叉的第二方向被定位。

所述凹槽可包括杆形状的第一凹槽和点形状的第二凹槽。所述第一凹槽和所述第二凹槽可根据与折叠所述覆盖视窗的第一方向交叉的第二方向一个接一个交替定位。

所述凹槽的每个宽度和所述凹槽的间隔可被确定在40nm到100nm的范围内。所述凹槽的每个深度可小于所述覆盖视窗的厚度的一半。

所述覆盖视窗可由硬材料制造，并且进一步包括定位在所述折叠区域的两侧处的一对非折叠区域。所述覆盖视窗可为包括压克力、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一个的单层结构或多层结构。

可进一步包括支撑所述柔性显示面板和所述覆盖视窗的支撑构件，其中所述支撑构件可包括对应于所述折叠区域的铰链部分和分别对应于所述一对非折叠区域中的每一个的第一支撑部分和第二支撑部分。

所述覆盖视窗由硬材料制成，从而安全地保护所述柔性显示面板免受外部冲击，并且机械运动平滑，由此容易折叠。同样，覆盖视窗不产生诸如屏幕或边界区域的亮度退化的图像质量劣化，并且不需要材料改变。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，由于发明及其很多附带优点的更完全认知变得更好理解，所以将易于明显，在附图中，相似的附图标记指示相同或相似的部件，其中：

图1为根据第一示例性实施例的可折叠显示设备的透视图。

图2为图1中所示的可折叠显示设备的局部剖视图。

图3为图2中所示的覆盖视窗的透视图。

图4为图3中所示的折叠区域的局部放大图。

图5为根据第二示例性实施例的可折叠显示设备中的覆盖视窗的折叠区域的局部放大透视图。

图6为根据第三示例性实施例的可折叠显示设备中的覆盖视窗的折叠区域的局部放大透视图。

图7为根据第四示例性实施例的可折叠显示设备中的覆盖视窗的折叠区域的局部放大透视图。

图8为图2中所示的柔性显示面板的像素结构的布局视图。

图9为沿线I-I截取的图8的柔性显示面板的剖视图。

具体实施方式

在下文中将参照附图更充分地描述本发明，其中附图中显示发明的示例性实施例。如本领域技术人员会意识到的，所描述的实施例可以以各种不同方式被修改，所有都不脱离本发明的精神或范围。

为了清楚地描述本发明，与描述无关的部分被省略，贯穿说明书的相似的附图标记指代相似的元件。而且，附图中所示的各个结构部件的尺寸和厚度为了解释方便而任意例示，并且本发明不必要被限制成所例示的。

在附图中，层、膜、面板、区域等的厚度为了清晰起见被夸大。另外，为了使详细说明一些层和一些区域，其厚度和尺寸在附图中被放大。将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被提及为在另一元件“上”时，它可以直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。

然而，示例实施例的发明概念可以许多不同形式实施，并且不应被理解成限于在此提出的示例实施例。在附图中，层和区域的尺寸和相对尺寸为了清楚可能被夸大。

将理解的是，当元件或层被提及为被“连接”或“联接”到另一元件或层时，其可以直接在该另一元件或层上、被直接连接或联接到该另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相反，当元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、被“直接连接”或“直接联接”到另一元件或层时，不存在中间元件或层。相似或类似的附图标记始终指代相似或类似的元件。如在此使用，用语“和/或”包括关联的所列项目中的一个或多个的任意组合和所有组合。

将理解的是，尽管用语第一、第二、第三等可能在此用于描述各种元件、部件、区域、层、图案和/或区段，这些元件、部件、区域、层、图案和/或区段不应限于这些用语。这些用语仅用于将一个元件、部件、区域、层、图案或区段与另一区域、层、图案或区段区分开来。因此，下面论述的第一元件、部件、区域、层或区段可以称作第二元件、部件、区域、层或区段，而不脱离示例实施例的教导。

为了易于描述，诸如“之下”、“下方”、“下”、“之上”、“上”等空间相对用语在这里可被用于描述图中例示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，除了图中所示的方位之外，空间相对用语旨在包括使用或操作中的设备的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件则将被定向在该其它元件或特征的“上方”。因此，示例性用语“下方”能够包括上、下的方位。该设备可以以其他方式被定向（被旋转90度或处于其它方位），并且这里使用的空间相对描述被相应地解释。

这里使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并非意在限制发明。如这里所使用的那样，单数形式的“一”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文另有清楚指明。将进一步理解的是，当在说明书中使用时，用语“包括”和/或“包含”说明存在规定的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

参照为发明概念的例示性理想示例实施例（以及中间结构）的示意性例示的剖示，在此描述示例实施例。因此，将预期由于例如制造技术和/或公差引起的例示形状的变型。因此，示例实施例不应被理解为限于在此例示的区域的特定形状，而是将包括由例如制造产生的形状的偏离。图中例示的区域本质上为示意性的，它们的形状并非意在例示设备的区域的实际形状且并非意在限制发明概念的范围。

除非特别定义，这里使用的所有用语（包括技术用语和科学用语）具有与发明概念所属领域中的普通技术人员通常理解相同的含义。将进一步理解的是，诸如以常用字典定义的用语应给被解释为具有的含义与它们在相关领域上下文中的含义一致，并且不应在理想化或过于正式化的意义上进行解释，除非这里特别加以定义。

通常，可折叠显示设备可允许未折叠时的大屏幕同时便于携带。可折叠显示设备通常可包括保护柔性显示面板的覆盖视窗。覆盖视窗可容易地折叠并且在折叠部分上不会产生图像质量劣化。

图1为根据第一示例性实施例的可折叠显示设备的透视图，图2为图1中所示的可折叠显示设备的局部剖视图。

参照图1和图2，根据第一示例性实施例的可折叠显示设备100包括柔性显示面板10和与柔性显示面板10交迭并保护柔性显示面板10免受外部冲击的覆盖视窗20。

柔性显示面板10包括诸如塑料膜的柔性膜，并通过在柔性膜上设置有机发光二极管（OLED）和像素电路来显示图像。随后将描述柔性显示面板10的详细结构。感知用户的触摸操作的触摸面板30可位于柔性显示面板10与覆盖视窗20之间。

柔性显示面板10和覆盖视窗20可固定到支撑构件40。支撑构件40可包括第一支撑部分41和第二支撑部分42以及连接第一支撑部分41和第二支撑部分42的铰链部分43。支撑构件40关于铰链部分43折叠或未折叠，柔性显示面板10和覆盖视窗20根据支撑构件40的操作也关于铰链部分43折叠或未折叠。

覆盖视窗20位于柔性显示面板10中显示图像的侧部之外，并且其由透明硬材料制造，由此保护柔性显示面板10免受外部冲击，同时将柔性显示面板10的图像按照原样传送。覆盖视窗20可由包括压克力、聚碳酸酯（PC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）中的至少一个的单层结构或多层结构形成。图2示出具有单层结构的覆盖视窗20的示例。

图3为图2中所示的覆盖视窗的透视图，图4为图3中所示的折叠区域的局部放大图。

参照图3和图4，覆盖视窗20包括包含多个凹槽251的折叠区域21和位于折叠区域21的两侧处的未折叠区域22。折叠区域21被定位为对应于支撑构件40的铰链部分43，未折叠区域22被定位为对应于支撑构件40的第一支撑部分41和第二支撑部分42。凹槽251未形成在未折叠区域22中。

凹槽251可形成在覆盖视窗20的外表面上，该凹槽251通过诸如蚀刻的化学工艺或诸如激光处理和烙印的物理工艺暴露到可折叠显示设备100之外。凹槽251减小覆盖视窗20在折叠区域21中的面积体积，由此使得容易折叠硬材料形成的覆盖视窗20。

在第一示例性实施例的可折叠显示设备100中，凹槽251以条纹图案形成。凹槽251可根据与折叠覆盖视窗20的方向（图3和图4中，箭头方向）交叉的方向形成。凹槽251的每个长度可与覆盖视窗20的宽度相等。也就是，凹槽251可从覆盖视窗20的一侧延伸到覆盖视窗20的另一侧。

凹槽251具有预定宽度和预定深度，并可以以具有预定间隔的相等间隔设置。凹槽251的横截面可形成为诸如四边形、三角形、菱形、半椭圆形和半圆形形状的各种形状。在图4中，作为一个示例，凹槽251可具有四边形形状。

如上所述，当在覆盖视窗20的折叠区域21中形成凹槽251时，虽然覆盖视窗20由硬材料形成，但是在折叠区域21中的机械运动是平滑的，由此折叠区域21能平滑折叠。因此，覆盖视窗20的折叠区域21通过凹槽251与覆盖视窗20由软材料形成实现相同的效果。当覆盖视窗包括由软材料制成的折叠区域时，软材料与硬材料之间的边界可能需要被测量，并且制造工艺变得更加复杂。同样，一般软材料的使用具有低透光率，使得屏幕的亮度可能劣化，并且整体性较差，使得当使用覆盖视窗时可容易地破坏折叠区域并且可能改变软材料。

然而，第一示例性实施例的可折叠显示设备100不使用这种软材料，从而覆盖视窗20的制造更简单且更容易，不会产生诸如屏幕或边界区域的亮度劣化的图像质量劣化，并且当使用覆盖视窗20时不会产生材料的改变。同样，硬的覆盖视窗20可安全地保护柔性显示面板10免受外部冲击。

凹槽251的宽度和间隔在纳米尺度的范围内。纳米尺度意味着包括大于1nm到小于1000nm范围的尺寸。由于凹槽251被形成在纳米尺度的范围内，因而包括凹槽251的折叠区域21不会对柔性显示面板10实现的屏幕产生干涉。

详细地，凹槽251的每个宽度（w1，参照图4）和凹槽251的间隔（d1，参照图4）可确定在40nm到100nm的范围内。如果凹槽251的每个宽度w1和凹槽251的间隔d1小于40nm，则在加工凹槽251时可能使凹槽251的图案精确性劣化，如果凹槽251的每个宽度w1和凹槽251的间隔d1大于100nm，则对柔性显示面板10的图像产生干涉，从而在折叠区域21中可能产生图像质量退化。

可见光线具有380nm到780nm的波长区域，并且当可见光线穿过覆盖视窗20时，如果凹槽251的每个宽度w1和凹槽251的间隔d1大于100nm，则光通过光的干涉被交迭，并且诸如莫尔条纹的被肉眼察觉的干涉可通过光的加强或消光而产生。

凹槽251的每个深度可小于覆盖视窗20的厚度的一半，特别是小于覆盖视窗20的厚度三分之二。如果凹槽251的深度大于覆盖视窗20的厚度的一半，则产生光的干涉，从而可产生图像质量劣化，并且可能对覆盖视窗20产生物理缺陷和损坏。

同样，形成有凹槽251的折叠区域21的宽度可小于3cm，特别是小于1cm。如果折叠区域21的宽度大于3cm，则当折叠可折叠显示设备100时弯曲的该区域（折叠区域21）具有过大宽度，从而可能限制铰链部分43或支撑构件40的设计，并且可能产生覆盖视窗20的机械缺陷和损坏。

在第一示例性实施例的可折叠显示设备100中，覆盖视窗20由于折叠区域21中的凹槽251而可容易地折叠，并且可增加可最大程度折叠的曲率值。同样，覆盖视窗20的折叠区域21与非折叠区域22维持相同的透射率，从而屏幕亮度没有劣化，并且不会与屏幕产生干涉，从而不产生图像质量劣化。

图5为根据第二示例性实施例的可折叠显示设备中的覆盖视窗的折叠区域的局部放大透视图。

参照图5，除了在覆盖视窗20的折叠区域21中形成凹槽252的点图案之外，根据第二示例性实施例的可折叠显示设备与第一示例性实施例的可折叠显示设备相同。与第一示例性实施例中相同的构件由相同的附图标记指示，将描述与第一示例性实施例的不同。

凹槽252以沿特定方向不具有方向性的点形状形成，并可具有方形、三角形或圆形形状。在图5中，方形凹槽252作为示例被显示。凹槽252沿折叠覆盖视窗20的第一方向（“a”箭头方向）和与第一方向交叉的第二方向（“b”箭头方向）以相等间隔设置。

与第一示例性实施例类似，凹槽252的每个宽度w2和凹槽252的间隔d2可确定在40nm到100nm的范围内。凹槽252的每个深度可小于覆盖视窗20的厚度的一半，并且折叠区域21的宽度可小于3cm。第二示例性实施例的凹槽252使折叠区域21的机械运动变得平滑，并且不会产生由于干涉引起的图像质量劣化。

图6为根据第三示例性实施例的可折叠显示设备中的覆盖视窗的折叠区域的局部放大透视图。

参照图6，除了在覆盖视窗20的折叠区域21中的凹槽253的杆图案之外，第三示例性实施例的可折叠显示设备与第一示例性实施例的可折叠显示设备相同。与第一示例性实施例中相同的构件由相同的附图标记指示，将描述与第一示例性实施例的不同。

凹槽253以具有预定方向性的杆形状形成。凹槽253可分别以矩形形状形成或可以两端被倒圆角的轨道形状形成。在图6中，矩形形状的凹槽253作为一个示例被提供。凹槽253的长边根据与折叠覆盖视窗20的第一方向（“a”箭头方向）交叉的第二方向（“b”箭头方向）被定位，并且凹槽253根据第一方向和第二方向以相等间隔设置。

与第一示例性实施例相同，凹槽253的每个宽度w3和凹槽253的间隔d3可确定在40nm到100nm的范围内。凹槽253的每个深度可小于覆盖视窗20的厚度的一半，并且折叠区域21的宽度可小于3cm。第三示例性实施例的凹槽253使折叠区域21的机械运动变得平滑，并且不会产生由于干涉引起的图像质量劣化。

图7为根据第四示例性实施例的可折叠显示设备中的覆盖视窗的折叠区域的局部放大透视图。

参照图7，除了在覆盖视窗20的折叠区域21中混合的杆形状的凹槽254和点形状的凹槽255的布置之外，第四示例性实施例的可折叠显示设备与第二示例性实施例或第三示例性实施例的可折叠显示设备相同。接下来，将描述与第二示例性实施例或第三示例性实施例的不同。

凹槽256可包括杆形状的第一凹槽254和点形状的第二凹槽255。第一凹槽254根据折叠覆盖视窗20的第一方向（“a”箭头方向）被定位成一条直线，第二凹槽255也根据第一方向被定位成一条直线。同样，第一凹槽254和第二凹槽255根据与第一方向交叉的第二方向（“b”箭头方向）一个接一个交替定位。

与第一示例性实施例相同，凹槽254的每个宽度w4和凹槽254的间隔d4可确定在40nm到100nm的范围内。凹槽256的每个深度可小于覆盖视窗20的厚度的一半，并且折叠区域21的宽度可小于3cm。第四示例性实施例的凹槽256使折叠区域21的机械运动变得平滑，并且不会产生由于干涉引起的图像质量劣化。

图8为图2中所示的柔性显示面板的像素结构的布局视图，图9为图8的沿线I-I截取的柔性显示面板的剖视图。柔性显示面板10不限于随后描述的结构，并可以有不同结构的有机发光二极管（OLED）显示器或柔性液晶显示器（LCD）形成。

参照图8和图9，柔性显示面板10的每个像素包括像素电路DC和有机发光二极管（OLED）。像素电路DC基本包括开关薄膜晶体管50、驱动薄膜晶体管60和电容器70。同样，柔性显示面板10包括根据一个方向形成的栅极线81和与栅极线81绝缘并交叉的数据线82和公共电源线83。

这里，一个像素可由栅极线81、数据线82和公共电源线83的边界限定，然而不总是限于此。像素为显示图像的基本单元，柔性显示面板10通过多个像素显示图像。

在图8中，提供一种2Tr-1Cap结构的有源矩阵型柔性显示面板10，其中一个像素包括两个薄膜晶体管50和60以及提供一个电容器70，然而柔性显示面板10的结构不限于所示示例。柔性显示面板10可包括三个或更多薄膜晶体管以及两个或更多电容器，可形成进一步包括分离的电线的各种结构。

有机发光二极管（OLED）可包括像素电极91、有机发射层92和公共电极93。像素电极91和公共电极93中的一个可为空穴注入电极，另一个可为电子注入电极。电子和空穴从像素电极91和公共电极93注入到有机发射层92，当空穴和电子组合的空穴对从激发态下降到基态时实现发光。

像素电极91由高反射金属形成，公共电极93可形成为透明导电层。在这种情况下，有机发射层92的光由像素电极91反射，光穿过公共电极93和封装基板12以射出到外部。在图9中，附图标记11指示柔性基板。

电容器70包括一对电容器电极71和72，该一对电容器电极71和72通过介于其间的作为电介质的层间绝缘层85被设置。电容由被充电到充电电容器70的电荷和两个电容器电极71与72之间的电压确定。

开关薄膜晶体管50可包括开关半导体层51、开关栅电极52、开关源电极53和开关漏电极54。驱动薄膜晶体管60包括驱动半导体层61、驱动栅电极62、驱动源电极63和驱动漏电极64。

开关薄膜晶体管50可用作选择待发光的像素的开关。开关栅电极52可连接到栅极线81。开关源电极53可连接到数据线82，开关漏电极54连接到任意一个电容器电极71。

驱动薄膜晶体管60应用驱动电源，用于使像素电极91的所选像素的有机发射层92发光。驱动栅电极62被连接到与开关漏电极54连接的所述一个电容器电极71。驱动源电极63和另一电容器电极72被连接到公共电源线83。驱动漏电极64可通过接触孔连接到有机发光二极管（OLED）的像素电极91。

开关薄膜晶体管50通过应用到栅极线81的栅电压而操作，以将应用到数据线82的数据电压传输到驱动薄膜晶体管60。对应于从公共电源线83应用到驱动薄膜晶体管60的公共电压与从开关薄膜晶体管50传输的数据电压之间的差的电压被存储到电容器70，对应于存储到电容器70的电压的电流通过驱动薄膜晶体管60流动到有机发光二极管（OLED），由此使有机发射层92发光。

虽然已经结合目前认为实用的示例性实施例描述了本公开，但是将理解，发明不限于公开的实施例，而是，相反，发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神与范围内的各种修改和等同布置。

Claims (12)

1.一种可折叠显示设备，包括：

柔性显示面板；和

定位在所述柔性显示面板外并保护所述柔性显示面板免受外部冲击的覆盖视窗，所述覆盖视窗包括形成有凹槽的折叠区域。

2.如权利要求1所述的可折叠显示设备，其中：

所述凹槽以条纹图案形成，并根据与折叠所述覆盖视窗的方向交叉的方向被定位。

3.如权利要求2所述的可折叠显示设备，其中所述凹槽的每个长度与所述覆盖视窗的宽度相同。

4.如权利要求1所述的可折叠显示设备，其中：

所述凹槽以点形状形成，并根据折叠所述覆盖视窗的第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向被定位。

5.如权利要求1所述的可折叠显示设备，其中：

所述凹槽以杆形状形成，

所述覆盖视窗根据第一方向被折叠，并且

所述凹槽的每个长边根据与所述第一方向交叉的第二方向被定位。

6.如权利要求1所述的可折叠显示设备，其中所述凹槽包括杆形状的第一凹槽和点形状的第二凹槽。

7.如权利要求6所述的可折叠显示设备，其中所述第一凹槽和所述第二凹槽根据与折叠所述覆盖视窗的第一方向交叉的第二方向一个接一个交替定位。

8.如权利要求2所述的可折叠显示设备，其中所述凹槽的每个宽度和所述凹槽的间隔被确定在40nm到100nm的范围内。

9.如权利要求8所述的可折叠显示设备，其中所述凹槽的每个深度小于所述覆盖视窗的厚度的一半。

10.如权利要求1所述的可折叠显示设备，其中所述覆盖视窗由硬材料制造，并且进一步包括定位在所述折叠区域的两侧处的一对非折叠区域。

11.如权利要求10所述的可折叠显示设备，其中所述覆盖视窗为包括压克力、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一个的单层结构或多层结构。

12.如权利要求10所述的可折叠显示设备，进一步包括：

支撑所述柔性显示面板和所述覆盖视窗的支撑构件，

其中所述支撑构件包括对应于所述折叠区域的铰链部分和分别对应于所述一对非折叠区域中的每一个的第一支撑部分和第二支撑部分。

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