CN107003789B - 柔性显示装置 - Google Patents

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Abstract

多个面板包括显示面板和保护面板，其中保护面板布置在显示面板外侧并包括透明衬底以及外硬质涂层和内硬质涂层；外硬质涂层和内硬质涂层分别形成在透明衬底的外表面和内表面上，并且各自具有比透明衬底的硬度更大的硬度。外硬质涂层的厚度大于内硬质涂层的厚度，柔性显示装置的应力中性表面配置成使得响应于柔性显示装置弯曲而对内硬质涂层施加压应力。

Description

柔性显示装置
技术领域
根据示例性实施方式的方法和设备涉及可以柔性地弯曲的柔性显示装置。
背景技术
便携式可折叠装置(例如，移动装置)，诸如通信终端、游戏控制台、多媒体装置、便携式计算机或拍摄设备，可包括显示图像信息的显示装置和诸如键盘的输入单元。为了提高便携性，移动装置可具有可折叠成较小尺寸的可折叠结构。在可折叠移动装置中，两个主体经由可折叠结构彼此连接。由于传统显示器不可以折叠，因此传统显示装置仅可位于两个主体中的一个主体上。因此，很难将大显示装置应用到具有可折叠结构的移动装置中。
柔性显示器已被应用到具有可折叠结构的移动装置中。由于柔性显示器可以放置在两个主体上方以跨越可折叠结构，因此可以提供大屏幕。
在柔性显示装置中，包括显示面板的多个面板层可以堆叠。由于柔性显示装置的表面层暴露在外面，因此在使用柔性显示装置时表面层可能被刮擦。
发明内容
技术问题
示例性实施方式可以解决至少以上问题和/或缺点和在上文中没有描述的其他缺点。此外，不要求示例性实施方式克服上述缺点，且示例性实施方式可以不克服上述问题中的任何问题。
一个或多个示例性实施方式提供包括可抵抗刮擦的表面层的柔性显示装置。
一个或多个示例性实施方式提供可具有稳定的折叠和展开(unfolding)特性且可减少图像变形的柔性显示装置。
另外的方面将在以下的描述中部分阐述，并且这些方面将通过该描述而显而易见或者可通过对示例性实施方式的实践而被习得。
技术方案
根据示例性实施方式的方面，提供一种柔性显示装置，该柔性显示装置包括通过使用至少一个粘合剂层彼此粘合的多个面板，柔性显示装置包括显示面板和保护面板，其中，显示面板配置成显示图像，保护面板布置在显示面板外侧并包括透明衬底、外硬质涂层和内硬质涂层，外硬质涂层形成在透明衬底的外表面上，内硬质涂层形成在透明衬底的内表面上，外硬质涂层和内硬质涂层中的每一层具有比透明衬底的硬度更大的硬度；外硬质涂层的厚度大于内硬质涂层的厚度；柔性显示装置的应力中性表面配置成使得响应于柔性显示装置弯曲对内硬质涂层施加压应力。
应力中性表面可布置在内硬质涂层与显示面板之间。
在透明衬底的内表面上可以布置有触摸电极层，其中内硬质涂层可布置在触摸电极层的内表面上。
柔性显示装置可包括布置在保护面板与显示面板之间的偏振面板。
可在偏振面板的内表面和偏振面板的外表面中的至少一个上布置触摸电极层。
柔性显示装置可包括触摸面板，该触摸面板包括触摸电极层和配置为透过光的基衬底；触摸面板可布置在偏振面板与保护面板之间。
透明衬底可包括偏振面板。
外硬质涂层和内硬质涂层可分别布置在偏振面板的外表面和偏振面板的内表面上。
在显示面板的外表面上可布置有触摸电极层。
在偏振面板的内表面上可布置有触摸电极层。
外硬质涂层和内硬质涂层可以分别布置在偏振面板的外表面和触摸电极层的内表面上。
至少一个粘合剂层可包括可包含透明细颗粒的多个行，其中透明细颗粒可布置在可垂直于柔性显示装置折叠的方向的宽度方向上。
透明细颗粒可配置为使得多个行可在柔性显示装置折叠的方向上彼此间隔开。
显示面板可包括透光的部分，所述穿透光的部分可形成为配置成朝向至少一个粘合剂层凸出的多个点图案，并且可布置在可通过使用至少一个粘合剂层彼此附接的两个面板的两个相对表面中的至少一个表面上。
显示面板可以包括电极层，其中当柔性显示装置的曲率半径为R时，应力中性表面和电极层之间的距离可配置成小于或等于R的0.04倍。
应力中性表面和外硬质涂层之间的距离可配置成小于或等于R的0.07倍。
至少一个粘合剂层可包括配置成将保护面板粘合至另一面板的粘合剂层，其中，应力中性表面与粘合剂层之间的距离可配置成小于或等于R的0.03倍。
触摸电极层可配置成接收触摸输入，其中，应力中性表面与触摸电极层之间的距离可配置成小于或等于R的0.02倍。
根据另一示例性实施方式的方面，提供一种柔性显示装置，柔性显示装置包括显示面板和保护面板，其中，显示面板配置为显示图像，保护面板配置在显示面板的外侧并包括透明衬底、外硬质涂层和内硬质涂层，其中外硬质涂层形成在透明衬底的外表面上，内硬质涂层形成在透明衬底的内表面上，外硬质涂层和内硬质涂层中的每一层具有比透明衬底的硬度更大的硬度，显示面板包括电极层，当柔性显示装置的曲率半径为R时，柔性显示装置的应力中性表面与电极层之间的距离配置成小于或等于R的0.04倍。
应力中性表面与外硬质涂层之间的距离可配置成小于或等于R的0.07倍。
柔性显示装置可包括配置为将保护面板粘合至另一面板的粘合剂层，其中，应力中性表面与粘合剂层之间的距离可配置成小于或等于R的0.03倍。
柔性显示装置可包括配置为接收触摸输入的触摸电极，其中，应力中性表面与触摸电极层之间的距离可配置成小于或等于R的0.02倍。
应力中性表面可配置成使得可响应于柔性显示装置弯曲对内硬质涂层施加压应力。
根据另一示例性实施方式的方面，提供一种柔性显示装置，该柔性显示装置包括多个面板和至少一个粘合剂层，其中多个面板包括配置为显示图像的显示面板和布置在显示面板外侧的保护面板，至少一个粘合剂层配置为将多个面板彼此粘合，其中，至少一个粘合剂层包括包含在宽度方向上布置的透明细颗粒的多个行，其中宽度方向垂直于柔性显示装置折叠的方向。
透明细颗粒可以配置成使得多个行可在柔性显示装置折叠的方向上彼此间隔开。
根据另一示例性实施方式的方面，提供一种柔性显示装置，该柔性显示装置包括多个面板和至少一个粘合剂层，其中多个面板包括配置成显示图像的显示面板和布置在显示面板外侧的保护面板，至少一个粘合剂层配置为将多个面板彼此粘合，其中，穿透光的部分形成为配置成朝向至少一个粘合剂层凸出的点图案，并且布置在通过使用至少一个粘合剂层彼此附接的两个面板的两个相对表面中的至少一个表面上。
发明的有益效果
根据实施方式，可以实现包括可抵抗刮擦的表面层的柔性显示装置。根据实施方式，可以实现可具有稳定的折叠和展开特性的柔性显示装置。另外，根据实施方式，可以实现可减少图像变形的柔性显示装置。
另外的方面将在以下的描述中部分阐述，并且这些方面将通过该描述而显而易见或者可通过对示例性实施方式的实践而被习得。
附图说明
结合附图，通过对一个或多个示例性实施方式的以下描述，这些和/或其他方面将变得显而易见并且更易于理解，在附图中：
图1为示出根据示例性实施方式的可折叠装置的外观的立体图；
图2为示出根据示例性实施方式图1的可折叠装置展开的状态的侧视图；
图3为示出根据示例性实施方式图1的可折叠装置折叠的状态的侧视图；
图4为根据示例性实施方式的柔性显示装置的横截剖视图；
图5为根据示例性实施方式的有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)面板的横截剖视图；
图6为根据示例性实施方式的偏振面板的横截剖视图；
图7为根据示例性实施方式的电容式触摸面板的横截剖视图；
图8为根据示例性实施方式的保护面板的横截剖视图；
图9为示出根据示例性实施方式粘合剂层的挤压量与外硬质涂层和内硬质涂层的总厚度之间的关系的仿真图；
图10为示出根据示例性实施方式具有平板形状的构件弯曲的状态的视图；
图11为示出根据示例性实施方式获取中性表面的高度的过程的参考图；
图12为根据示例性实施方式具有触摸面板与保护面板集成在一起的结构的柔性显示装置的横截剖视图；
图13为根据示例性实施方式具有触摸面板与偏振面板集成在一起的结构的柔性显示装置的横截剖视图；
图14为根据示例性实施方式具有触摸面板与偏振面板集成在一起的结构的柔性显示装置的横截剖视图；
图15为根据示例性实施方式具有偏振面板与保护面板集成在一起的结构的柔性显示装置的横截剖视图；
图16为根据示例性实施方式具有偏振面板与保护面板集成在一起且触摸面板与显示面板集成在一起的结构的柔性显示装置的横截剖视图；
图17为根据示例性实施方式具有触摸面板和偏振面板与保护面板集成在一起的结构的柔性显示装置的横截剖视图；
图18A为根据示例性实施方式的柔性显示装置的局部立体图；
图18B为图18A的粘合剂层的横截剖视图；
图19为根据示例性实施方式的柔性显示装置的横截剖视图；
图20a至图20c为示出根据示例性实施方式形成不平坦部分的方法的横截剖视图；
图21为示出根据示例性实施方式可折叠装置的外观的立体图；
图22为示出根据示例性实施方式图21的可折叠装置展开的状态的侧视图；
图23为示出根据示例性实施方式图21的可折叠装置折叠的状态的侧视图；
图24为根据示例性实施方式的柔性显示装置的横截剖视图；
图25为根据示例性实施方式其中触摸面板与偏振面板集成在一起的柔性显示装置的横截剖视图；
图26为根据示例性实施方式其中触摸面板与偏振面板集成在一起的柔性显示装置的横截剖视图；
图27为根据示例性实施方式其中偏振面板与保护面板集成在一起的柔性显示装置的横截剖视图；
图28为根据示例性实施方式其中偏振面板与保护面板集成在一起且触摸面板与显示面板集成在一起的柔性显示装置的横截剖视图；以及
图29为根据示例性实施方式其中偏振面板与显示面板集成在一起的柔性显示装置的横截剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考示例性实施方式，示例性实施方式的示例在附图中示出，其中相同的参考标号始终表示相同的元件，并且为了清楚可能放大元件的尺寸和厚度。
如本文中所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任意和全部组合。诸如“……中的至少一个”的表述在一列元件之前时，修饰整列元件而非修饰该列中的单独的元件。
图1为示出根据示例性实施方式的可折叠装置的外观的立体图。图2为示出根据示例性实施方式图1的可折叠装置展开的状态的侧视图。图3为示出根据示例性实施方式图1的可折叠装置折叠的状态的侧视图。
参照图1至图3，可折叠装置包括主体、柔性显示装置4和铰链单元3。主体包括第一主体1和第二主体2。柔性显示装置4支撑在第一主体1和第二主体2上。例如，可以通过使用诸如粘合剂或双面胶的粘合单元将柔性显示装置4粘附至第一主体1和第二主体2。铰链单元3布置在在第一主体1与第二主体2之间，并且可折叠地连接第一主体1和第二主体2。第一主体1和第二主体2进行折叠/展开的折叠/展开方向为纵向方向L。
可折叠装置可以为诸如通信终端、游戏控制台、多媒体装置、便携式计算机或拍摄设备的便携式移动装置。示例性实施方式不限于此。可折叠装置可以为包括第一主体1和第二主体2的任意装置，其中第一主体1上支撑有柔性显示装置4的第一部分4a，第二主体2上支撑有柔性显示装置4的第二部分4b且第二主体2通过铰链单元3可折叠地连接至第一主体1。
在第一主体1和第二主体2上可设置有用于根据折叠装置的使用来执行功能的处理单元(例如，处理器)和输入/输出单元(例如，接口)。当可折叠装置为提供图像和/或音乐的多媒体终端时，处理单元可包括图像信息处理单元和音频信息处理单元。当可折叠装置为通信终端时，处理单元可包括通信模块。输入/输出单元可包括图像输入/输出单元、音频输入/输出单元和用于用户操控的操控单元。
柔性显示装置4可划分成联接至第一主体1的第一部分4a、联接至第二主体2的第二部分4b、以及形成在第一主体1和第二主体2之间的第三部分4c。柔性显示装置4的第三部分4c没有固定至铰链单元3。当柔性显示装置4的第三部分4c弯曲时，可折叠装置可以如图3中所示的那样被折叠。当可折叠装置折叠时，如图3所示，铰链单元3布置在柔性显示装置4外部并形成具有预定曲率的弯曲部3a。在这种状态下，铰链单元3可以不进一步弯曲且可阻止柔性显示装置4的第三部分4c弯曲得过于尖锐，从而保护显示器。铰链单元3可具有用于可折叠地连接第一主体1和第二主体2的各种结构中的任意结构。例如，铰链单元3可具有柔性弯曲的结构，或者其中多个分段构件枢轴地连接至彼此的链状结构。
图4为根据示例性实施方式的柔性显示装置4的横截剖视图。参照图4，柔性显示装置4包括彼此堆叠的多个面板。多个面板包括显示图像的显示面板100。多个面板还可包括例如偏振面板200、触摸面板300和保护面板400。显示面板100、偏振面板200、触摸面板300和保护面板400通过使用例如光学透明粘合剂(OCA)层顺序附接至彼此。
显示面板100例如可以为有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)面板。图5为根据示例性实施方式的AMOLED面板的横截剖视图。
参照图5，显示面板100可包括驱动衬底(substrate)101、有机电致发光层102、阴极层103和封装层104，其中驱动衬底101中布置有驱动器件阵列(例如，薄膜晶体管(TFT)阵列)。在有机电致发光层102与封装层104之间还可布置颜色过滤器层。在驱动衬底101下方可设置有用于朝向封装层104(也就是朝向发光表面106)反射光的反射层105。
由于AMOLED面板是自发光显示面板，所以可以不需要单独的光源(例如，背光)，其中在AMOLED面板中有机电致发光层102利用驱动信号生成光。因此，AMOLED面板可制造成比液晶显示器(LCD)面板更薄的柔性膜。
偏振面板200用于防止当外部光入射到显示面板100上并随后自显示面板100反射时所发生的眩光或对比度的减小。如图5所示，当不存在偏振面板200时，从外界入射到显示面板100上的外部光L1自显示面板100的表面层(例如，发光表面106)和显示面板100的每一层(包括作为显示面板100的最下层的反射层105)反射，并随后作为反射光L2发射回外界。反射光L2使图像的对比度减小且产生眩光。偏振面板200是阻挡或减小外部光L1的反射光L2的抗反射面板。
图6为根据示例性实施方式的偏振面板200的横截剖视图。参照图6，偏振面板200可包括线性偏振器202、上支撑板203和下支撑板201、以及λ/4相位板204，其中上支撑板203和下支撑板201支撑线性偏振器202。线性偏振器202可包括例如聚乙烯醇(PVA)膜。上支撑板203和下支撑板201例如可以为三乙酰纤维素(TAC)膜。可以通过使用OCA层将λ/4相位板204粘附至下支撑板201。示例性实施方式不限于这些类型。线性偏振器202对外部光L1进行线性偏振。λ/4相位板204对经线性偏振的光进行圆偏振，以及对经圆偏振的光进行线性偏振。下面描述偏振面板200的操作。
当外部光L1(为未被偏振的光)穿过线性偏振器202时，外部光L1被转换成例如水平偏振光。当水平偏振光穿过λ/4相位板204时，水平偏振光被转换成例如左圆偏振光。当左圆偏振光入射到显示面板100上并从显示面板100的表面层和显示面板100的每一层(包括作为显示面板100的最下层的反射层105)反射时，左圆偏振光被转换成右圆偏振光。当右圆偏振光穿过λ/4相位板204时，右圆偏振光被转换回线性偏振光。在这样的情况下，线性偏振光的偏振方向为例如竖直方向。偏振方向为竖直方向的线性偏振光不会穿过线性偏振器202，而是朝向内反射，且不从偏振面板200射出。这样，因为偏振面板200减少或消除了反射光L2，所以可减少眩光且可以避免对比度的减小。示例性实施方式不限于图6中的偏振面板200的结构，且偏振面板200还可包括用于提高显示面板100的性能的各种光学层，例如，相位差补偿层和视角校正层。包括各种光学层的偏振面板200可以制造成柔性膜。
图7为根据示例性实施方式触摸面板300为电容式触摸面板的横截剖视图。触摸面板300为接收用户输入的操作单元。在移动设备中使用电阻式触摸面板或电容式触摸面板。参照图7，触摸面板300可包括基衬底301和触摸电极层305，其中基衬底301为透光基衬底，触摸电极层305为透光触摸电极层。触摸电极层305可包括第一电极层302和第二电极层304，以及设置在第一电极层302与第二电极层304之间的介电层303。
可以通过使用真空沉积、溅射或电镀等在基衬底301上将诸如铟锡氧化物(ITO)、铜金属网或银纳米线的导电金属形成为图案化薄膜，来形成第一电极层302。可在第一电极层302上形成介电层303，且可通过使用真空沉积、溅射或电镀等在介电层303上将导电金属形成为图案化薄膜来形成第二电极层304。例如，第一电极层302可包括多个水平电极，第二电极层304可包括多个垂直电极。在水平电极与垂直电极之间的相交处形成触摸单元(cell)。水平电极例如可以为驱动电极，垂直电极例如可以为接收电极。当以触摸物体例如用户的手或触摸笔(例如，触针)接近或接触触摸面板300时，触摸单元的电容发生改变，可以通过检测电容的变化来检测是否发生触摸事件以及触摸单元的位置。此外，触摸面板300可形成为使得第一电极层302和第二电极层304分别形成在基衬底301的顶表面和底表面上。此外，触摸面板300可形成为使得其上形成有电极层的两个衬底彼此结合。触摸面板300可制造成柔韧的透光膜。
图8为根据示例性实施方式的保护面板400的横截剖视图。保护面板400用作柔性显示装置4的最外层。参照图8，保护面板400保护柔性显示装置4免受外部碰撞、刮擦等。保护面板400包括柔韧的透明衬底401。透明衬底401例如可以为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜。保护面板400包括用于保护柔性显示装置4免受刮擦的外硬质涂层402。外硬质涂层402形成在透明衬底401的外表面上。外硬质涂层402的硬度可等于或大于例如铅笔的硬度1H。
随着外硬质涂层402的厚度增大，刮擦阻力增大。然而，当柔性显示装置4如图3中所示折叠时，压应力增大，从而使得外硬质涂层402被破坏。由于外硬质涂层402与透明衬底401的物理属性之间的差异，保护面板400可能被扭曲。此外，虽然由于存在外硬质涂层402，保护面板400的表面具有抗刮擦性能，但是柔性显示装置4的性能可能受粘合剂层501、502和503影响，其中粘合剂层501、502和503是柔软的且被用于结合构成柔性显示装置4的光学面板。例如，当使用用户的手或触摸笔按压保护面板400的表面时，相对柔软的粘合剂层501、502和503可能被挤压且可能无法还原，由此使得显示在显示面板100上的图像变形。
就这点而言，保护面板400还可包括内硬质涂层403。也就是说，外硬质涂层402形成在透明衬底401的外表面上，而内硬质涂层403形成在透明衬底401的内表面上。内硬质涂层403的硬度可等于或大于例如铅笔硬度1H。
可以通过使用有机/无机杂化涂覆材料来形成外硬质涂层402和内硬质涂层403。根据构成有机/无机杂化涂覆材料的有机和无机(例如，SiO2和Al2O3)分子结构的数量和属性，既可确保足够的硬度又可确保足够的软度。例如，通过调节有机交联结构的属性和数量，来调节影响硬度和软度的无机网络结构的数量。可通过将有机材料添加至无机前驱体中并使彼此反应、利用包括水解和冷凝反应的溶胶-凝胶过程来制备有机/无机杂化材料。有机/无机杂化涂覆材料被施加至塑料衬底(例如，透明衬底401)，随后执行紫外线固化或热固化。
在透明衬底401的两个表面上形成具有不同厚度的硬质涂层的方法的示例可包括以下方法：在透明衬底401的两个表面上形成涂层；以及通过抛光或磨削来减小一个表面的厚度。此外，示例可包括这样的方法，即：在另一表面被掩盖的状态下对一个表面执行硬质涂覆以至期望的厚度；随后在已经进行硬质涂覆的一个表面被掩盖的状态下，对没有涂覆的另一表面执行涂覆以至期望的厚度。
由于包括内硬质涂层403，因此可以减小当挤压粘合剂层501、502和503时可能发生的图像变形。然而，假设内硬质涂层403和外硬质涂层402的总厚度相同，因为当内硬质涂层403的厚度太大时粘合剂层501、502和503的按压量大于当仅设置有外硬质涂层402时粘合剂层501、502和503的挤压量，所以当内硬质涂层403的厚度太大时很难减少图像变形。通常，最靠近保护面板400的粘合剂层503的挤压量最大。
图9为示出粘合剂层503的挤压量与外硬质涂层402和内硬质涂层403的总厚度之间的关系的仿真图。C1示出当保护面板400仅包括外硬质涂层402时粘合剂层503的挤压量与外硬质涂层402的厚度之间的关系。C2示出当保护面板400包括内硬质涂层403和具有50um厚度的外硬质涂层402时粘合剂层503的挤压量与内硬质涂层403的厚度之间的关系。也就是说，C2示出当内硬质涂层403的厚度介于从0um到30um的范围中时粘合剂层503的挤压量。
参照图9的C1，粘合剂层503的挤压量随着外硬质涂层402的厚度增大而减小。参照图9的C2，在第一范围中，当设置有内硬质涂层403时粘合剂层503的挤压量小于当仅设置有外硬质涂层402时的挤压量。外硬质涂层402和内硬质涂层403的总厚度介于从50um到65um的范围中，即，内硬质涂层403的厚度范围从0um到15um(因为外硬质涂层402的厚度为50um)的范围对应于第一范围。然而，在内硬质涂层403的厚度超过第一范围的第二范围中，粘合剂层503的挤压量大于仅设置有外硬质涂层402时粘合剂层503的挤压量。因此，可以优选地，内硬质涂层403的厚度小于外硬质涂层402的厚度。
此外，当具有平板形状的构件诸如柔性显示装置4弯曲时，在构件的内表面与外表面之间的边界表面周围，内表面被压缩而外表面处于张紧状态。应力保持恒定的边界表面被称为应力中性表面(NS)(参见图4)。当柔性显示装置4弯曲且NS设置在外硬质涂层402与内硬质涂层403之间时，向外硬质涂层402施加压应力并向内硬质涂层403施加张应用。一旦向内硬质涂层403施加张应用，内硬质涂层403便可能容易被破坏。因此，NS可设置在保护面板400下方，以使得不会向保护面板400施加张应用。此外，构成显示图像的显示面板100的各层中的每一层可以仅承受压应力和张应用中的一种应力。为了实现这个目的，NS可以设置在保护面板400与显示面板100之间。
图10为示出具有平板形状的构件60弯曲的状态的视图。参照图10，当构件60的NS弯曲成具有曲率半径r时，内表面61的应变和外表面62的应变分别为ε1和ε2，且具有平板形状的构件60的屈服应变为εY，且
dS＝rdθ，
dS1＝(r-r1)dθ和
dS2＝(r+r2)dθ
Figure GDA0001306948550000131
现将获取图4的柔性显示装置4的NS的高度yN。图11为示出获取NS的高度yN的过程的参考图。参照图11，T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7分别为保护面板400、粘合剂层503、触摸面板层300、粘合剂层502、偏振面板200、粘合剂层501以及显示面板100的厚度。P1、P2、P3、P4、P5、P6和P7分别为显示面板100的内表面107与保护面板400、粘合剂层503、触摸面板层300、粘合剂层502、偏振面板200、粘合剂层501以及显示面板100的中心表面之间的距离。高度yN为NS与显示面板100的内表面107之间的距离。E1、E2、E3、E4、E5、E6和E7分别为保护面板400、粘合剂层503、触摸面板层300、粘合剂层502、偏振面板200、粘合剂层501和显示面板100的弹性模量。
当柔性显示装置4弯曲使得NS具有曲率半径r时，在相距NS的距离为y的位置处的应力σi为：
Figure GDA0001306948550000133
参照方程1和方程2，
Figure GDA0001306948550000134
Figure GDA0001306948550000135
由于NS被定义成这样的表面，即当针对施加有应力σi的区域A对应力σi积分时，在该表面上在x方向上施加的力之和为“0”，
Figure GDA0001306948550000136
当将方程3应用到方程4时，
Figure GDA0001306948550000141
当求解方程5时，
Figure GDA0001306948550000142
NS的高度yN为：
因此，图11中的NS的高度yN为：
确定每一层的弹性模量和厚度，使得利用方程7或方程8计算的NS的位置低于内硬质涂层403的位置。因此，可以不向保护面板400施加张应用。另外，可以确定NS的位置，使得NS布置在显示面板100和保护面板400之间。
当粘合剂层501、502和503更柔韧时，柔性显示装置4更柔韧地弯曲。然而，当如上所述的那样粘合剂层501、502和503被挤压随后没有还原时，图像可能变形。因此，可以减小粘合剂层501、502和503的厚度。然而，如果减小粘合剂层501、502和503的厚度，则可能会减小粘合力。
在挤压力释放之后，粘合剂层501、502和503中的一个或多个可能没有还原。根据仿真，布置在保护面板400下方的粘合剂层503的挤压量最大。此外，与柔性显示装置4的粘合剂层501、502和503中每一层的厚度相比，粘合剂层503的挤压量更取决于粘合剂层501、502和503的厚度总和。换句话说，即使当粘合剂层501、502和503中每一层的厚度改变时，如果粘合剂层501、502和503的厚度总和相同，则粘合剂层503的挤压量几乎不会变化。因此，为了减小粘合剂层的总厚度，可以去除粘合剂层501、502和503中的一层或多层。通过减少粘合剂层的数量，可以降低层被挤压且没有还原的可能性。为了这个目的，可以将面板100、200、300和400中的一个或两个进行集成。下面将描述减少粘合剂层501、502和503的数量的方法。
图12为根据示例性实施方式的柔性显示装置4-1的横截剖视图。柔性显示装置4-1具有触摸面板300集成到保护面板400a中的结构。参照图12，透明衬底401充当图7的基衬底301。也就是说，触摸电极层305直接形成在透明衬底401的内表面上，内硬质涂层403形成在底表面即触摸电极层305的内表面上。触摸电极层305的结构与图7的触摸电极层305的结构相同。可以根据如上所述的触摸面板300的方法改变触摸电极层305的结构。
例如，可以通过使用真空沉积、溅射或电镀等在透明衬底401的内表面上将诸如ITO的导电金属形成为图案化薄膜来形成第一电极层302。可在第一电极层302的内表面上形成介电层303；并且可以通过利用真空沉积、溅射或电镀等在介电层303的内表面上形成诸如ITO的导电金属，而将第二电极层304形成为图案化薄膜。在这样的状态下，在透明衬底401的外表面上形成外硬质涂层402，并在第二电极层304的内表面上形成内硬质涂层403。
根据示例性实施方式，通过使用粘合剂层503将其中集成有触摸面板300的保护面板400a粘合至偏振面板200。因此，可省略粘合剂层502(参见图4)。
在图12中，确定每一层的弹性模量和厚度，使得通过利用方程7或方程8计算出的NS的位置低于内硬质涂层403的位置。因此，可以不向保护面板400施加张应用。此外，外硬质涂层402比内硬质涂层403厚。
图13为根据示例性实施方式的柔性显示装置4-2的横截剖视图。柔性显示装置4-2具有在其中触摸面板300集成到偏振面板200a中的结构。参照图13，偏振面板200充当图7的基衬底301。也就是说，触摸电极层305直接形成在偏振面板200的表面上。偏振面板200的结构可与图6的偏振面板200相同。触摸电极层305的结构与图7的触摸电极层305的结构相同。触摸电极层305的结构可以根据如上所述的触摸面板300的方法而改变。
例如，可以通过使用真空沉积、溅射或电镀等在偏振面板200的外表面上将诸如ITO的导电金属形成为图案化薄膜来形成第一电极层302。可以在第一电极层302的外表面上形成介电层303，且可以通过使用真空沉积、溅射或电镀等在介电层303的外表面上将诸如ITO的导电金属形成为图案化薄膜来形成第二电极层304。在这样的状态下，通过使用粘合剂层501将其中集成有触摸面板300的偏振面板200a粘合至显示面板100，且通过使用粘合剂层503将保护面板400附接至偏振面板200a。因此，可以省略粘合剂层502(参见图4)。
图14为根据示例性实施方式的柔性显示装置4-2a的横截剖视图。柔性显示装置4-2a具有触摸面板300集成到偏振面板200b中的结构。柔性显示装置4-2a与图13的柔性显示装置4-2的不同之外在于，触摸电极层305形成在偏振面板200的内表面上。
在图13和图14中，确定每一层的弹性模量和厚度，使得通过使用方程7或方程8计算出的NS的位置低于内硬质涂层403的位置。因此，可以不向保护面板400施加张应用。此外，外硬质涂层402比内硬质涂层403厚。
图15为根据示例性实施方式的柔性显示装置4-3的横截剖视图。柔性显示装置4-3具有偏振面板200集成到保护面板400b的结构。参照图15，偏振面板200充当图8的透明衬底401。也就是说，包括外硬质涂层402和内硬质涂层403的保护面板400b通过使用粘合剂层503粘合至触摸面板300，其中外硬质涂层402和内硬质涂层403分别形成在偏振面板200的外表面和内表面上。偏振面板200的结构可以与图6的偏振面板200的结构相同。
分别在偏振面板200的外表面和内表面上形成外硬质涂层402和内硬质涂层403的方法可以为使用有机/无机杂化材料和溶胶-凝胶过程的方法，像在透明衬底401的两个表面上形成外硬质涂层402和内硬质涂层403的方法那样。可以以各种方式改变在偏振面板200的外表面和内表面上形成硬质涂层的方法。构成偏振面板200的光学膜，例如线性偏振器202、支撑线性偏振器202的上支撑板203和下支撑板201、以及λ/4相位板204可以彼此结合，随后可以分别在最上部的光学膜的顶表面和最下部的光学膜的底表面上形成硬质涂层。此外，可以在最上部的光学膜的顶表面上形成硬质涂层，并且可以在最下部的光学膜的底表面上形成硬质涂层，然后可以将光学膜彼此结合。
在该配置中，可以省略粘合剂层502(参见图4)。
在图15中，确定每一层的弹性模量和厚度，使得通过使用方程7或方程8计算出的NS的位置低于内硬质涂层403的位置。因此，不会向保护面板400施加张应用。此外，外硬质涂层402比内硬质涂层403厚。
图16为根据示例性实施方式的柔性显示装置4-4的横截剖视图。柔性显示装置4-4具有偏振面板200集成到保护面板400b中且触摸面板300集成到显示面板100a中的结构。参照图16，偏振面板200充当图8的透明衬底401。也就是说，外硬质涂层402和内硬质涂层403分别形成在偏振面板200的外表面和内表面上。偏振面板200的结构可以与图6的偏振面板200的结构相同。可以通过图15的过程制造其中集成有偏振面板200的保护面板400b。
此外，显示面板100充当图7的基衬底301。显示面板100的结构可以与图5的显示面板100的结构相同。触摸电极层305可形成在显示面板100的最外层的表面上，例如形成在封装层104的表面上，或者当封装层104的外侧存在保护层时形成在保护层的表面上。例如，可以通过使用真空沉积、溅射或电镀等在显示面板100的外表面上(即，在封装层104的表面上)将诸如ITO的导电金属形成为图案化薄膜来形成第一电极层302。可以在第一电极层302的外表面上形成介电层303，可以通过使用真空沉积、溅射或电镀等在介电层303的外表面上将诸如ITO的导电金属形成为图案化薄膜来形成第二电极层304。
显示面板100a通过使用粘合剂层503粘合至保护面板400b以形成柔性显示装置4-4。因此，可以省略粘合剂层501和502(参见图4)。
在图16中，确定每一层的弹性模量和厚度，使得通过使用方程7或方程8计算出的NS的位置低于内硬质涂层403的位置。因此，不会向保护面板400施加张应用。此外，外硬质涂层402比内硬质涂层403厚。
图17为根据示例性实施方式的柔性显示装置4-5的横截剖视图。柔性显示装置4-5具有触摸面板300和偏振面板200集成到保护面板400c中的结构。参照图17，集成有触摸面板300的偏振面板200b充当图8的透明衬底401。也就是说，触摸电极层305直接形成在偏振面板200的内表面上。偏振面板200的结构可以与图6的偏振面板200的结构相同。触摸电极层305的结构可以与图7的触摸电极层305的结构相同。外硬质涂层402和内硬质涂层403分别形成在偏振面板200b的顶表面和底表面上。
保护面板400c通过使用粘合剂层503粘合至显示面板100。因此，可以省略粘合剂层501和502(参见图4)。
在图17中，确定每一层的弹性模量和厚度，使得通过使用方程7或方程8计算出的NS的位置低于内硬质涂层403的位置。因此，不会向保护面板400施加张应用。此外，外硬质涂层402厚于内硬质涂层403。
根据图12至图17的一个或多个示例性实施方式，可以通过将多个面板中的两个或三个面板集成在一起来减少粘合剂层的数量。因此，可以降低当粘合剂层被挤压时发生的图像变形的风险。
为了降低层被挤压之后没有还原的可能性，可以增大粘合剂层501、502和503中的每一个的弹性模量。
例如，可以在粘合剂层501、502和503的与柔性显示装置4折叠的折叠方向垂直的方向(即，图1的宽度方向)上布置硬质透明细颗粒。图18A为根据示例性实施方式的柔性显示装置4的局部立体图。图18B为图18A的粘合剂层501、502或503的横截剖视图。在图18A和图18B中示出粘合剂层501、502或503，但也可以包括其他面板。面板可以具有图4以及图12至图17中所示的结构。
参照图18A和图18B，粘合剂层501、502和503中的每一层均包括多个细颗粒列505，其中所述多个细颗粒列505各自包括硬质的且在宽度方向W上布置在透光粘合剂中的透明细颗粒504。多个细颗粒列505在纵向方向L上彼此间隔开。透明细颗粒504中的每一个的直径均小于粘合剂层501、502和503中每一层的厚度。透明细颗粒504例如可以为玻璃纤维或纤维增强塑料(FRP)颗粒。
由于各自包括透明细颗粒列505的粘合剂层501、502和503比不包括透明细颗粒列505的粘合剂层具有更高的弹性模量，因此粘合剂层501、502和503的挤压量可以更小。因此，降低了粘合剂层501、502和503被挤压且之后未还原的可能性，并且被挤压的粘合剂层501、502和503的挤压量较小，从而减小了图像变形。具有高弹性模量的粘合剂层501、502和503可以使得柔性显示装置4难以柔韧地进行弯曲。这可以通过在纵向方向L上布置多个细颗粒列505来加以克服。在纵向方向L上，多个透明细颗粒列505之间的间隔G例如可以为约2mm。然而，间隔G不限于2mm，且考虑到柔性显示装置4的刚度，可以大于或小于2mm以使得柔性显示装置4可以被柔韧地弯曲。这样，由于透明细颗粒504被布置成在宽度方向W上延伸且在纵向方向L上彼此间隔开，因此柔性显示装置4可在纵向方向L上柔韧地弯曲。此外，可以减小粘合剂层501、502和503被挤压时所发生的图像变形。
为了降低粘合剂层501、502和503被挤压且之后未还原的可能性，以及为了在保持粘合力时减小粘合剂层501、502和503的挤压量，可在利用粘合剂层501、502和503将彼此附接的两个面板的两个相对表面之一上形成不平坦部分。
图19为根据示例性实施方式可增加粘合剂层501、502和503中每一层的弹性模量的柔性显示装置4的横截剖视图。在图19中，示出利用粘合剂层503彼此附接在一起的粘合剂层503与保护面板400和触摸面板300，但是也可包括其他面板。参照图19，在保护面板400的附接至粘合剂层503的表面405上形成不平坦部分406。可通过使用透光的树脂将不平坦部分406形成为点图案，以从表面405凸出。保护面板400的结构可以与图8的保护面板400的结构相同。可以在触摸面板300的附接至粘合剂层503的表面306上设置不平坦部分406，或者可在表面405和表面306二者上均设置不平坦部分406。凸出的不平坦部分406中的每一个的量小于粘合剂层503的厚度。
在该配置中，在粘合过程中，由于粘合剂层503被不平坦部分406压缩，因此粘合剂层503比不存在不平坦部分406时更坚硬。也就是说，粘合剂层503的弹性模量增大。因此，减小了粘合剂层503的挤压量并降低了粘合剂层501、502和503被挤压且之后未还原的可能性，从而减小了图像变形。此外，由于不平坦部分406以间隔形成，因此不平坦部分406不会使柔性显示装置4难以柔韧地弯曲。
图20a至图20c为示出根据示例性实施方式形成不平坦部分406的方法的横截剖视图。首先，如图20a所示，在保护面板400的表面405上形成具有与不平坦部分406对应的开口601的掩模600。掩模600例如可以为包括开口601的膜。其次，如图20b所示，经由开口601注入透明的可紫外线固化的树脂602、发射紫外线、然后将透明的可紫外线固化的树脂固化。随后，除去掩模600。随后，如图20c所示，可以在保护面板400的表面405上形成不平坦部分406。在触摸面板300上形成不平坦部分406的方法与图20a至图20c的方法相同。
参照图18至图20进行的描述可以应用到图4以及图12至图17中。
如图1至图3所示的包括柔性显示装置4的可折叠装置在展开状态(参见图2)和折叠状态(参见图3)之间反复变化。然而，应用有柔性显示装置4的可折叠装置不限于图1至图3中的可折叠装置。
图21为示出根据示例性实施方式的可折叠装置的外观的立体图。图22为示出根据示例性实施方式图21的可折叠装置展开的状态的侧视图。图23为示出根据示例性实施方式图21的可折叠装置折叠的状态的侧视图。当图1至图3的可折叠装置折叠时，柔性显示装置4的第一部分4a和第二部分4b在其间形成角度，且第三部分4c弯曲成具有曲率半径R。相比之下，当图21至图23的可折叠装置折叠时，第一部分4a和第二部分4b彼此平行，并且第三部分4c弯曲成具有曲率半径R且被容纳在第一主体1和第二主体2之间。此外，可折叠装置可以具有各种其他结构中的任意结构，例如，柔性装置4可以布置在第一主体1和第二主体2外侧。
构成柔性显示装置4的多个面板，例如保护面板400、触摸面板300、偏振面板200和显示面板100可能需要经受在反复弯曲过程中所施加的应力。施加至每个面板的应力取决于距NS的距离。随着距NS的距离增大，在折叠/展开过程中施加的应力增大。因此，可能需要限制从NS到每个面板的距离。
图24为根据示例性实施方式的柔性显示装置4的横截剖视图。柔性显示装置4与图4的柔性显示装置4相同。参照图24，显示面板100、偏振面板200、触摸面板300和保护面板400通过利用粘合剂层501、502和503顺序地彼此粘合在一起。显示面板100、偏振面板200、触摸面板300和保护面板400与参照图5至图8所描述的面板相同。
在柔性显示装置4的面板各层之中硬度相对高的电极层，例如显示面板100的阴极层103、触摸面板300的触摸电极层305以及保护面板400的外硬质涂层402和内硬质涂层403，可能由于反复弯曲而损坏。例如，由于阴极层103和触摸电极层305各自由诸如ITO、铜金属网或银纳米线的金属或金属氧化物薄膜形成因此易受到反复弯曲的损害，所以阴极层103和触摸电极层305可能断开或短路。此外，具有高硬度的外硬质涂层402和内硬质涂层403可能由于反复弯曲而被破坏。
因此，可以限制从NS到阴极层103和触摸电极层305的距离。此外，可能需要限制从NS到布置在保护面板400外侧的外硬质涂层402的距离。在折叠状态下随着曲率半径R减小，折叠/展开过程中施加的应力增大。因此，考虑到曲率半径R，可能需要限制NS到每个面板的距离。
为了这个目的，NS与阴极层103之间的距离以及NS与触摸电极层305之间的距离可以等于或小于约4％的曲率半径R。为了防止外硬质涂层402被破坏，NS与外硬质涂层402之间的距离可以等于或小于7％的曲率半径R。示例性实施方式不限于这些百分比。
在图24中，触摸面板300布置在显示面板100与保护面板400之间，且NS布置在触摸面板300中。当从NS至触摸电极层305的距离太大时，保护面板400的厚度必须相对较小。保护面板400的外硬质涂层402保护柔性显示装置4免受外部冲击或刮擦，且当外硬质涂层402和内硬质涂层403被挤压时防止图像变形的发生。为了这个目的，可能需要保护面板400具有适当的厚度。就此而言，NS与触摸面板300的触摸电极层305之间的距离可以等于或小于约2％的曲率半径R。此外，NS与将触摸面板300粘附至保护面板400的粘合剂层503之间的距离可以等于或小于3％的曲率半径R。示例性实施方式不限于这些百分比。
在该配置中，可以防止柔性显示装置4由于反复弯曲导致的损坏，且可以提高柔性显示装置4与可折叠装置的可靠性。
对距NS的距离的该限制可以应用到图12至图17的柔性显示装置4-1、4-2、4-2a、4-3、4-4和4-5中的任意一者。
例如，图25为触摸面板300与偏振面板200a集成在一起的柔性显示装置4-2的横截剖视图。在图25中，NS与阴极层103之间的距离可以等于或小于约4％的曲率半径R，且NS与外硬质涂层402之间的距离可以等于或小于7％的曲率半径R以防止外硬质涂层402被破坏。为了保证保护面板400的适当厚度且防止损坏触摸电极层305，从NS至触摸电极层305的距离可以等于或小于约2％的曲率半径R，且从NS至粘合剂层503的距离可以等于或小于约3％的曲率半径R。示例性实施方式不限于这些百分比。
图26为触摸面板300与偏振面板200b集成在一起的柔性显示装置4-2a的横截剖视图。在图26中，NS与阴极层103之间的距离可以等于或小于约4％的曲率半径R，且NS与外硬质涂层402之间的距离可以等于或小于约7％的曲率半径R以防止外硬质涂层402被破坏。从NS至粘合剂层503的距离可以等于或小于约3％的曲率半径R，以保证保护面板400的适当厚度。从NS到触摸电极层305的距离可以等于或小于约2％的曲率半径R，以防止触摸电极层305损坏。示例性实施方式不限于这些百分比。
图27为偏振面板200与保护面板400b集成在一起的柔性显示装置4-3的横截剖视图。在图27中，NS与阴极层103之间的距离可以等于或小于约4％的曲率半径R，且NS与外硬质涂层402之间的距离可以等于或小于约7％的曲率半径R以防止外硬质涂层402被破坏。从NS到触摸电极层305的距离可以等于或小于约2％的曲率半径R以防止触摸电极层305损坏，且从NS到粘合剂层503的距离可以等于或小于约3％的曲率半径R以保证保护面板400的适当厚度。示例性实施方式不限于这些百分比。
图28为偏振面板200与保护面板400b集成在一起且触摸面板300与显示面板100a集成在一起的柔性显示装置4-4的横截剖视图。在图28中，NS与阴极层103之间的距离可以等于或小于约4％的曲率半径R，且NS与外硬质涂层402之间的距离可以等于或小于约7％的曲率半径R以防止外硬质涂层402被破坏。NS到粘合剂层503的距离可以等于或小于约3％的曲率半径R以保证保护面板400的适当厚度。从NS到触摸电极层305的距离可以等于或小于约2％的曲率半径R以防止触摸电极层305损坏。示例性实施方式不限于这些百分比。
图29为偏振面板200与显示面板100集成在一起的柔性显示装置4-6的横截剖视图。参照图29，可以通过例如省略下支撑板201(参见图6)，并将λ/4相位板204(参见图6)、线性偏振器202(参见图6)和上支撑板203(参见图6)堆叠在封装层104(参见图5)上，来将偏振面板200与显示面板100集成在一起。NS与阴极层103之间的距离可以等于或小于约4％的曲率半径R，且NS与外硬质涂层402之间的距离可以等于或小于约7％的曲率半径R以防止外硬质涂层402被破坏。NS到粘合剂层503的距离可以等于或小于约3％的曲率半径R以保证保护面板400的适当厚度。从NS到触摸电极层305的距离可以等于或小于约2％的曲率半径R以防止触摸电极层305损坏。示例性实施方式不限于这些百分比。
虽然参照附图描述了一个或多个示例性实施方式，但是本领域普通技术人员应理解，在不脱离所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种修改。

Claims (15)

1.一种柔性显示装置，包括通过使用至少一个粘合剂层彼此粘合的多个面板，所述柔性显示装置包括：
显示面板，配置成显示图像；以及
保护面板，布置在所述显示面板上并且包括透明衬底、第一硬质涂层和第二硬质涂层，所述第一硬质涂层形成在所述透明衬底的第一表面上，所述第二硬质涂层形成在所述透明衬底的与所述透明衬底的第一表面相反的第二表面上，所述第一硬质涂层和所述第二硬质涂层中的每一层的硬度均大于所述透明衬底的硬度，
其中，所述第一硬质涂层的厚度大于所述第二硬质涂层的厚度，以及
其中，所述柔性显示装置的应力中性表面配置成使得：根据所述柔性显示装置弯曲，对所述第二硬质涂层施加压应力。
2.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中，所述应力中性表面布置在所述第二硬质涂层与所述显示面板之间。
3.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中，在所述透明衬底的第二表面上布置有触摸电极层，所述第二硬质涂层布置在所述触摸电极层的远离所述透明衬底的表面上。
4.如权利要求1所述的柔性显示装置，还包括布置在所述保护面板与所述显示面板之间的偏振面板。
5.如权利要求4所述的柔性显示装置，其中在所述偏振面板的内表面和所述偏振面板的外表面中的至少一个上布置有触摸电极层。
6.如权利要求4所述的柔性显示装置，还包括触摸面板，所述触摸面板包括触摸电极层和配置为透光的基衬底，其中所述触摸面板布置在所述偏振面板与所述保护面板之间。
7.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中，所述透明衬底包括偏振面板。
8.如权利要求7所述的柔性显示装置，其中，所述第一硬质涂层和所述第二硬质涂层分别布置在所述偏振面板的外表面和所述偏振面板的内表面上。
9.如权利要求7所述的柔性显示装置，其中，在所述显示面板的外表面上布置有触摸电极层。
10.如权利要求7所述的柔性显示装置，其中，在所述偏振面板的内表面上布置有触摸电极层。
11.如权利要求10所述的柔性显示装置，其中，所述第一硬质涂层和所述第二硬质涂层分别布置在所述偏振面板的外表面和所述触摸电极层的内表面上。
12.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中，所述至少一个粘合剂层包括包含透明细颗粒的多个行，所述透明细颗粒布置在与所述柔性显示装置折叠的方向垂直的宽度方向上。
13.如权利要求12所述的柔性显示装置，其中，所述透明细颗粒配置为使得所述多个行在所述柔性显示装置折叠的方向上彼此间隔开。
14.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中，所述显示面板包括透光的部分，所述透光的部分形成为配置成朝向所述至少一个粘合剂层凸出的多个点图案，并且布置在通过使用所述至少一个粘合剂层彼此附接的两个面板的两个相对表面中的至少一个表面上。
15.如权利要求1所述的柔性显示装置，其中，所述显示面板包括电极层，当所述柔性显示装置的曲率半径为R时，所述应力中性表面与所述电极层之间的距离配置成小于或等于R的0.04倍。
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