CN103106845B - 显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示系统，其包括连续可挠显示器及两个主显示器支撑件，彼此枢接，并支撑可挠显示器的各自对应部分，可挠显示器的一段部位于可挠显示器的各自对应部分之间；这些主显示器支撑件在关闭配置及展开配置间枢转，这些主显示器支撑件于关闭配置固定可挠显示器于收纳位置，这些主显示器支撑件于展开配置固定可挠显示器于展开位置，当可挠显示器处于收纳位置，这些主显示器支撑件之间存在空隙，以容许显示器段部部分弯曲而不会与各自的这些主显示器支撑件相干涉，其中，至少一额外显示器支撑件，在关闭位置，支撑可挠显示器的段部，额外显示器支撑件促使显示器段部形成一预定弯曲，预定弯曲的曲率半径大于可挠显示器的临界半径Rcrit。

Description

显示系统
技术领域
本发明涉及一种显示系统的可挠显示器，特别涉及一种显示系统的可挠显示器其具有显示器支撑件。
背景技术
可挠显示器，特别是可卷显示器制作于一有机基板之上，并且非常薄。此点致使其可以非常小的曲率半径重复弯折，这是可卷显示器所必要的。可卷显示器的优点在于其在收纳位置的体积小，没有玻璃破片的问题，并且重量轻。
可挠显示器的相关概念产品已被广为研究。本发明聚焦于「摊平」以及「卷收」的概念。WO2008/054206A2揭露了「卷收」的概念。
「摊平」概念为可卷显示器的最简单的应用，包括两个枢接的支撑件对分一连续显示器。在中央靠近铰链机构处具有一中空空间以供显示器的弯曲段部处于一关闭位置。该显示器的尺寸最大两倍于关闭的显示系统。实际上，其大约1.8倍，由于支撑件的斜面对分显示器。
「摊平」概念包括一显示器，其前端卷收至一装置本体。由此该显示器被保护于关闭位置。该显示器由平盖以及铰链盖所支撑。当卷收时，该显示器的该等盖的铰接充分绕装置本体扭转。因此，该显示器的尺寸约两倍于该装置。当显示器相对装置本体较大时，显示器需要多绕几圈，因此增加了机构的复杂度。
显示系统有很多方式可移动其显示器，但大多数造成缺乏支撑的问题。在传统的「摊平」以及「卷收」概念中，有的铰链区域其显示器端部没有被支撑。图1a至图2b显示了理论的形状(图1a以及图2a)以及实际的形状(图1b以及图2b)，其中显示器1欲处于关闭位置。理论理想形状的显示器段部1a、1b具有完美的曲率半径Rt，或许仅在方向上变动(+Rt或-Rt)，而不是量上的变动。然而，实际上，显示器1倾向其段部1a、1b呈现椭圆形状。当显示器1处于图2b的关闭位置，将遭遇力量将段部1a推更倾向为椭圆形状。参照图1b、图2b圆圈标注的位置与图1a以及图2a相比较。这个实际的形状具有变化的曲率半径，于未支撑的段部1a、1b，在一些点的位置具有小于理论曲率半径，并在一些点具有最小曲率半径(Rmin<Rt)。
显示器段部1a、1b在关闭(卷收)位置将不会形成理论弯曲形状的其中一个原因是因为层叠的各层具有不同的机械特性。另一个原因是因为，即使在单层显示器(实际上不太可能)中，厚度的内张力以及材料的相反力也会造成不均匀的显示器曲率半径。
上述的异常情况造成可挠显示局部的曲率半径过小。传统的「摊平」可挠显示器实验中显示，在几次的开闭之后显示器会发生绉折，并成显示器损坏。图3显示了可挠显示器1的截面，其被弯曲至圆形。显示器位于弯曲内侧的各层处于有缩力的情况(箭头e以及f)，显示器位于弯曲外侧的各层处于有张力的情况(箭头c以及d)。由于该缩力，显示器位于弯曲内侧的各层可能会形成绉折(参照1c)，并造显示器损坏。在另一方面，由于该张力，显示器位于弯曲外侧的各层可能会形成破裂，并造显示器损坏或大幅减少其寿命。为了避免上述的损伤，显示器的曲率半径必须大于一临界曲率半径(Rcrit)，其为不会损伤的最小曲率半径。实务上，该临界值约为4到7.5毫米。
特别是，可挠显示器未被支撑的部分不会呈圆形。然，局部的，弯曲的每一点可以被定义，以用于量测可挠显示器于该点的曲率。显示器每一点的曲率半径必须大于临界曲率半径(Rcrit)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示系统，其在收纳位置，可避免在未支撑的显示器区域发生过小的曲率半径弯折，并延长显示系统的寿命。
本发明为了欲解决现有技术的问题而提供的一种显示系统，包括一连续可挠显示器以及一支撑框架。支撑框架包括两个主显示器支撑件，彼此枢接，并支撑该可挠显示器的各自对应部分，该可挠显示器的一段部位于该可挠显示器的该各自对应部分之间；其中，该等主显示器支撑件于一关闭配置以及展开配置之间枢转，该等主显示器支撑件于该关闭配置固定该可挠显示器于一收纳位置，该等主显示器支撑件于该展开配置固定该可挠显示器于一展开位置，当该可挠显示器处于该收纳位置，该等主显示器支撑件之间存在一空隙，以容许该显示器段部部分弯曲而不会与各自的该等主显示器支撑件相干涉，其中，至少一额外显示器支撑件，于该关闭位置，支撑该可挠显示器的该段部，该额外显示器支撑件促使该显示器段部形成一预定弯曲，该预定弯曲的曲率半径大于该可挠显示器的临界半径Rcrit。
本发明的实施例中，针对显示器段部在结构上不能连接硬支撑件的部分。此可以为邻近铰链，引导机构，或其他帮助显示器以及支撑框架于关闭收纳以及展开位置之间移动的机构。本发明提供技术方案以约束显示器段部以避免其曲率半径过小或损伤。
本发明的优点在于维持显示器段部于关闭位置的曲率于预定曲率，并由此延长显示器寿命。
附图说明
图1a及图1b显示「卷收」概念于收纳位置，显示理论显示器形状(图1a)以及一实际显示器形状(图1b)；
图2a及图2b显示「摊平」概念于收纳位置，显示理论显示器形状(图2a)以及一实际显示器形状(图2b)；
图3显示图1a及图1b或图2a及图2b的显示器段部其因为显示器的曲率半径过小而产生局部的绉折；
图4a至图4d显示「摊平」概念实施例的侧视图，于展开位置(图4a)，以及收纳位置(图4b)，具有一额外显示器支撑件，图4c显示「摊平」实施例于展开位置的立体图未显示显示器，但显示了额外显示器支撑件，图4d显示了四个不同形状的额外显示器支撑件的侧视图；
图5显示「卷收」概念实施例于收纳位置的侧视图；
图6a至图6d显示显示器的一部分，具有本发明「摊平」或「卷收」实施例的额外显示器支撑件，于收纳位置，搭配额外层或是成分，在图6a、图6b、图6c中，贴附于显示器的背侧，在图6d中，施加于显示器的前侧；
图7a及图7b显示本发明另一种「摊平」实施例，于收纳位置，具有显示器支撑件搭配一或两个铰链，有对称(图7a)以及非对称(图7b)两种版本；
图8a及图8b显示本发明另一种「摊平」实施例，于收纳位置(图8a)以及展开位置(图8b)；
图9a至图9c显示本发明另一种「摊平」实施例，于收纳位置(图9a)、部分展开位置(图9b)以及展开位置(图9c)；
图10a至图10c显示本发明另一种「摊平」或「卷收」实施例，于收纳位置(图10a)以及展开位置(图10b)，以及额外显示器支撑件的对应位置(图10c)。
主要元件符号说明
1～显示器
1a、1b～段部
3～可挠显示器
3a～显示器段部
4、5～显示器支撑件
6、7～铰链
8～额外显示器支撑件
8a～支撑表面
9、10～铰链
11、12～铰链部件
14、15、16～显示器支撑件
17～显示器
17a～显示器段部
18～可挠材料
19～「自锁」材料
20～分段部件
21～材料
22～显示系统
23～显示器
23a显示器段部
24、25～显示器支撑件
24a、25a～额外显示器支撑件
26～铰链
28～显示系统
29～显示器
29a～显示器段部
30、31～主显示器支撑件
30a、31a～勾
30d～间隙
32～支撑条
32a～支撑表面
37～显示器
37a～显示器段部
38、39～主显示器支撑件
38a、39a～延伸部件
38b、39b～壳体
40～轴
41、42～平坦平板
41a、42a～支撑部
44～显示系统
45～额外显示器支撑件
46～段部
46a～铰链
46b～圆角
具体实施方式
图4a以及图4b显示一显示系统2。在图4c的立体视角，(但没显示显示器)，显示了「摊平」实施例，参照美国临时案U.S.Provisional PatentApplication No.61/506,177，其具有与本发明相同的优先权日(在此纳入全文做为参考)。其包括一可挠显示器3以及一支撑框架，包括两个主显示器支撑件4、5。该等支撑件通过一铰链部件中的铰链6、7连接，并支撑该可挠显示器3的各自对应部分。该铰链部件作为一额外显示器支撑件8。该等主显示器支撑件可以沿箭头a、b的方向，于于一关闭配置(图4b)以及展开配置(图4a)之间枢转。该等主显示器支撑件于该展开配置(图4a)固定该可挠显示器于一展开位置，该等主显示器支撑件于该关闭配置(图4b)固定该可挠显示器于一收纳位置。当该可挠显示器处于该展开位置，铰链6、7于主支撑件4、5之间形成的间隙被该显示器支撑件8以及该显示器的整个表面所关闭，包括一显示器段部3a处于该等主支撑件4、5之间的区域被支撑。
在可挠显示器3的收纳位置，主显示器支撑件4、5之间有足够的自由空间以容许该显示器段部3a部分弯曲而不会与各自的该等主显示器支撑件相干涉。在此位置，额外显示器支撑件8其支撑表面8a支撑该可挠显示器的该段部3a，以避免其曲率半径过小。此通过将额外显示器支撑件8及其支撑表面8a做为一「桥」，设于显示器之后。在关闭位置，该桥推抵该显示器，促使该显示器段部3a形成一预定弯曲，以确保在有效寿命内，该显示器的整体区域的曲率半径R大于该可挠显示器的临界半径Rcrit，由此延长显示器系统的寿命。较佳的，该额外显示器支撑件8促使该显示器未被支撑的段部3a沿显示器轮廓弯曲，其弯曲曲率半径接近该临界半径Rcrit。由于每处的弯曲曲率半径接近但大于临界半径Rcrit，该显示器未被支撑的段部3a占据的空间被减到最小。
该额外显示器支撑件8及其支撑表面8a支撑该显示器3的整个宽度，部分宽度，或，有中断(参照图4a、图4b的侧视方向)。支撑部分宽度应用于当电子连接需要被引导于「平摊」部件之间时。如果需要较佳的理论曲率半径，而不是平坦的支撑表面8a(图4d之中的A部分)，该额外显示器支撑件8的支撑表面8a可具有曲率半径R(图4d之中的B部分)。图4d之中的C部分显示A以及B的组合，其具有一曲率半径R于支撑表面8a的中央，邻近支撑表面8a的平坦侧部分。因此该支撑提供充分的空间以形成孔供铰链6、7使用。图4d中的D部分显示一实施例，其中显示器支撑件8包括两个间隔设置的部件，并具有支撑表面8b、8c，各自具有曲率半径R，这些部件通过显示系统的铰链连接(未图示，细节详见图9a至图9c)。
在一实验中，可挠显示器包括额外显示器支撑件8以避免显示器段部3a呈现椭圆形。在此测试中，该显示器不具有绉折，因此显示器不会有损伤，无论是在静收纳或是模拟动态寿命实验中。
图5的实施例显示本发明的一种「卷收」型式的显示系统2。在此实施例中，两个用于铰链部件11、12的铰链9、10，连接平坦显示器支撑件14、15、16，并作为一额外显示器支撑件。通过铰链部件，显示器13的显示器段部13a、13b被约束以避免形成如图1b所示的非常小的曲率半径Rmin。铰链部件确保在显示器的寿命期间，确保其整个区域的曲率半径大于临界半径Rcrit。因此可防止显示器因为绉折(图3)而受损。上述的方案也可以通过具有一个或多个铰链轴的铰链部件而达成。
图6a至图6d显示本发明另一种额外显示器支撑件，其依据「摊平」或「卷收」的概念。在此方案中，一额外的层，或是成分，局部的，贴附于显示器17的显示器段部17a的背面。参照图6a至图6d，在此有三个实施例：硬可挠材料18（图6a），「自锁」材料19（「表带」，图6b）以及分段部件20(图6c)。「自锁」材料以及分段部件促使在关闭位置，该显示器段部的局部弯曲的曲率半径R大于临界半径Rcrit。额外的层，或是成分贴附于显示器段部17a的中央区域可能会造成在卷收或弯折时形成椭圆形状的风险。然而，该应用区域可以被延伸至显示器段部17a会遭遇弯折的的整个部分(无论是正向或是反向)。
图6d显示另一实施例，一成分或材料21可以被施加于显示器段部17a的正面，于显示器的非作用区，或是作用区（若成分或材料21为透明）。
图4a至图4d的额外显示器支撑件8，或图5的额外显示器支撑件11、12，也可以与图6的显示器的额外层18、19、20、21相结合。
「摊平」或「卷收」的实施例搭配额外显示器支撑件，用于局部防止显示器于特定位置的曲率半径小于临界半径Rcrit，如图1b、图2b所示。此位置为显示器段部弯曲的一点(图5)，或显示器宽度的一条线(图4b)。
然而，其也可充分限制显示器，通过显示器在铰链区域的理想关闭形状，参照图7a、图7b，其揭露「摊平」实施例的理想关闭形状。图7a的实施例为一对称版本，其「摊平」显示系统22具有相同形状壳体的显示器支撑平板，且在收纳位置，显示器23其及显示器段部23a相对于显示器支撑件24、25及其壳体间的平面s对称弯曲。这两个显示器支撑件及其整体的局部弯曲，于额外显示器支撑件24a、25a的位置，充分将显示器邻近铰链26的显示器段部23a限制于理想关闭形状。在图7b，该显示器支撑件壳体具有不同的尺寸，沿垂直于支撑件壳体间的平面s的方向量测。在关闭位置，显示器段部23a弯曲仅进入显示器支撑件25的壳体。由此，支撑件25于额外显示器支撑件25a的整体局部弯曲，充分将显示器邻近铰链26的显示器段部23a限制于理想关闭形状。
此实施例可应用于非对称「摊平」系统，其中，显示器段部23a相对于显示器支撑件24、25及其壳体间的平面s呈非对称弯曲。
图7a以及图7b的实施例允许显示器23于显示器段部23a的位置逼近理论曲率半径Rt(参照图2a)，通过额外显示器支撑件24a、25a具有一内半径，其逼近或等于较佳理论曲率半径。
图8a以及图8b的实施例显示一「摊平」或「卷收」的显示系统28，其具有可挠显示器29、显示器段部29a以及主显示器支撑件30、31。此等主显示器支撑件通过铰链6、7枢接，类似图4a至图4d实施例的支撑件4、5。在此实施例中，额外显示器支撑件包括支撑条32，其连接于显示器段部29a的中央部分，其作用等效于图4a至图4d的额外显示器支撑件8。主显示器支撑件30、31具有勾30a、31a，当从图8a的收纳位置移动至图8b的展开位置时，推动该支撑条32随该显示器段部29a至该平坦位置。在展开位置，铰链6、7的铰链机构于主显示器支撑件30、31间所创造的间隙，被显示器支撑条32所封闭，并因此支撑大致上整个显示器表面。在关闭位置，支撑条32通过定位其支撑表面32a对应显示器段部29a以促使显示器段部29a以图4a至图4d实施例所述的较佳曲率弯曲，以确保其弯曲区域的曲率半径R大于临界半径Rcrit。类似于额外显示器支撑件8，支撑条32的支撑表面32a超过部分或全部宽度(侧向，图8a、图8b)的显示器29。不同于平坦支撑表面32a(图4d之中的A部分)，支撑条32可具有曲率半径R涵盖支撑表面32a，如图4d之中的B部分或图4d之中的C部分。
图9a至图9c的实施例中，显示系统26及显示器37具有主显示器支撑件38、39搭配壳体38b、39b，以及延伸部件38a、39a。两个平坦平板41、42可旋转的绕轴40连接旋转，在图9a中，在关闭状态，显示壳体38b、39b的内部，作为额外显示器支撑件。该可挠显示器37具有自由空间，形成于壳体部件38b、39b之间以使显示器段部37a维持预定曲率，通过平板41、42的支撑部41a、42a的协助。这些部分41a、42a相对该段部37a的弯曲以及支撑件38、39之间的平面包括该轴40对称排列。通过枢转件41b、42b，平板41、42连接平板部件41c、42c。为了要确保稳定性，连结的末端可以为弹簧力。在开口之上，主显示器支撑件38、39及延伸部件38a、39a推抵并支撑平坦平板41、42，通过图9b的位置，朝向图9c的展开位置。在平坦平板41、42之间，旋转角度可以被限制，由此在展开状态，平坦平板41、42，及其部件41c、42c彼此平行，因此支撑可挠显示器段部37a于铰链机构的区域，并确保其弯曲区域的曲率半径R大于临界半径Rcrit。参照第4图的模式，特别是图4d之中的D部分的支撑件8，支撑部41a、42a可具有弯曲表面例如表面8b、8c。
图10a至图10c显示另一实施例显示系统44，具有额外显示器支撑件45以执行「摊平」或「卷收」的实施例(类似图8a及图8b)于一展开平坦位置(图10a)以及一收纳位置(图10b)。此方案使用特殊设计的段部46，由铰链46a所连结。在段部46的一端通过枢接件31c耦合显示器支撑件31以及抵接件31b，限制了段部末端的枢转动作。该等段部大致呈平行四边形，具有圆角46b，且当一段部46局部弯折时，其内部连结可确保其他段部跟随(参照图10c的箭头g)。段部46确保段部29a沿显示器的轮廓的局部曲率半径R大于临界曲率半径Rcrit。该段部的内部连结防止段部46沿图10c的箭头h方向弯折。从图10b的位置移动至图10a的平坦位置的动作中，所有的段部46被其内部连结所推平。一稳定的位置朝向该段部的平坦位置被支撑，由于显示器与支撑件30之间的间隙30d长度。此外，在图10b所示的位置，间隙30d的左侧，一末段部46可稳定定位于支撑件30中的一操作钩状凹陷部30b。此外，间隙30d的区域中，支撑件中的一操作凹陷部30c可以被用于加强稳定该段部46的平坦位置。由此，整个额外支撑件45于平坦位置的稳定可以被确保。在该平坦位置，组合段部46更充分的支撑显示器段部2a的整个表面。
需要注意的是，额外的弹簧(未图示)可被设于左侧段部46与支撑件30之间，使末段部46进入间隙30d朝向其最终位置。
该弯曲的最小曲率半径通过个别的铰链46a的位置、段部靠近角落的终端设计、以及铰链点之间的距离所决定。此于收纳位置促使显示器段部29a以其预定的方式弯曲，在实施例中为圆弧拱形弯曲的组合。
本发明的一特殊优点在于，额外显示器支撑件具有双重功能，在显示系统的展开位置，其作为一显示器触控支撑，而在关闭位置，其提供显示器弯曲控制的作用。
虽然结合以上具体的较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种显示系统，包括：
可挠显示器；
支撑框架，包括两个主显示器支撑件，彼此枢接，并支撑该可挠显示器的各自对应部分，该可挠显示器的一段部位于该可挠显示器的该各自对应部分之间；
其中，该些主显示器支撑件于一关闭配置以及展开配置之间枢转，该些主显示器支撑件于该关闭配置固定该可挠显示器于一收纳位置，该些主显示器支撑件于该展开配置固定该可挠显示器于一展开位置，和其中当该可挠显示器处于该收纳位置，该些主显示器支撑件之间存在一空隙，以容许该显示器段部部分弯曲而不会与各自的该些主显示器支撑件相干涉；
至少一额外显示器支撑件，当该可挠显示器在该收纳位置，该至少一额外显示器支撑件布置为物理地接触该可挠显示器的段部，和当可挠显示器在该展开位置，该至少一额外显示器支撑件布置为物理地接触该可挠显示器的段部，
其中，当可挠显示器在该收纳位置，该额外显示器支撑件促使该显示器段部形成一预定弯曲，该预定弯曲具有大于该可挠显示器的临界半径Rcrit的预定曲率半径。
2.如权利要求1的显示系统，其中，当该可挠显示器处于该收纳位置，该额外显示器支撑件促使该显示器段部形成圆弧拱形弯曲。
3.如权利要求1的显示系统，其中，当该可挠显示器处于该收纳位置，该额外显示器支撑件促使该显示器未被支撑的段部沿显示器轮廓弯曲，其弯曲曲率半径接近该临界半径Rcrit。
4.如权利要求1的显示系统，其中，至少一该额外显示器支撑件具有平坦的支撑表面。
5.如权利要求1的显示系统，其中，至少一该额外显示器支撑件具有弯曲的支撑表面。
6.如权利要求5的显示系统，其中，该支撑表面的曲率半径接近或等于该显示器段部的预定曲率半径。
7.如权利要求1的显示系统，其中，在该可挠显示器处于该收纳位置，该至少一该额外显示器支撑件处于一弯曲支撑配置；在该可挠显示器处于该展开位置，该至少一该额外显示器支撑件处于一平坦支撑配置。
8.如权利要求1的显示系统，其中，在该可挠显示器处于该收纳位置，该显示器段部由两个间隔的该些额外显示器支撑件所支撑，并相对该显示器段部的弯曲对称排列。
9.如权利要求8的显示系统，其中，在该展开位置，该两个额外显示器支撑件处于平坦配置。
10.如权利要求1的显示系统，其中，至少一该额外显示器支撑件包括应用于该显示器段部的材料，至少超过弯曲的中间部分。
11.如权利要求10的显示系统，其中，施加于该显示器段部的该材料配置促使在关闭配置，该显示器段部的局部弯曲接近或达到该预定曲率半径。
12.如权利要求10的显示系统，其中，该材料被施加于该显示器段部所有会经历弯折的部分。
13.如权利要求10的显示系统，其中，该显示器段部同时由该额外显示器支撑件以及施加于该显示器段部的该材料所支撑。
14.如权利要求1的显示系统，其中，该额外显示器支撑件存在于该显示器的该展开位置以及该收纳位置，于该显示器段部的背面，于该展开位置支撑该显示器段部做为一触控支撑，并促使该显示器段部于该收纳位置维持该预定曲率半径。
15.如权利要求1的显示系统，其中，在该显示器的该收纳位置，该额外显示器支撑件支撑该显示器段部的整个宽度。
16.如权利要求1的显示系统，其中，在该显示器的该收纳位置，该额外显示器支撑件支撑该显示器段部的部分宽度。
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