CN110648589A - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示设备，其包括可挠曲基板、显示层与多个弯曲传感器单元。显示层设置在可挠曲基板上且包括多个发光单元。多个弯曲传感器单元设置在显示层上，其中在显示器的俯视方向上，多个弯曲传感器单元的至少一个设置在多个发光单元中的至少两个邻近的发光单元之间且不重叠所述至少两个邻近的发光单元。

Description

显示设备
技术领域
本发明涉及一种显示设备，特别是涉及一种具有弯曲传感器单元的可挠曲显示设备。
背景技术
近年来，可挠曲电子装置已成为新一代电子装置科技的发展重点之一。因此，能整合到可挠曲电子装置中的显示设备的需求亦逐渐增加。可挠曲(flexible)显示设备意指可以被弯曲(curved)、折叠(folded)、拉伸(stretched)、挠曲(flexed)、弯折(bended)或是其他类似变形的显示设备。为了使可挠曲显示设备的功能和表现提升，需要侦测可挠曲显示设备的弯曲状态以显示对应的影像并提供对应的控制信号，上述需求对于制造商来说仍然是一个重要的课题。
发明内容
本发明提供了一种显示设备，其包括可挠曲基板、显示层与多个弯曲传感器单元(bending sensor unit)。显示层设置在可挠曲基板上且包括多个发光单元(lightemitting unit)。多个弯曲传感器单元设置在显示层上。在显示设备的俯视方向上，多个弯曲传感器单元的至少一个是设置在多个发光单元中的至少两个邻近的发光单元之间且不与此两个邻近的发光单元重叠。
附图说明
图1为本发明显示设备的第一实施例的俯视示意图。
图2为图1所示显示设备的显示区域的局部放大俯视示意图。
图3为图2所示显示设备在切线A-B线的剖视示意图。
图4为图3所示显示设备的弯曲状态的局部剖面放大示意图。
图5为本发明显示设备的第一实施例的第一变化实施例的显示区域的局部放大俯视示意图。
图6a、图6b为本发明第一实施例的其他变化实施例的导线的局部放大示意图。
图7为本发明显示设备的第一实施例的第二变化实施例的显示区域的局部放大俯视示意图。
图8为本发明显示设备的第二实施例的显示区的局部放大俯视示意图。
图9为图8所示显示设备在切线A-B线的剖视示意图。
图10为本发明显示设备的第三实施例的显示区域的局部放大俯视示意图。
图11为图10所示显示设备在切线A-B线的剖视示意图。
图12为本发明显示设备的第四实施例的显示区域的局部放大俯视示意图。
图13为本发明显示设备的另一实施例的剖视示意图。
图14为本发明显示设备的第五实施例的局部放大俯视示意图。
图15为本发明显示设备的第六实施例的局部放大俯视示意图。
图16为本发明显示设备的第七实施例的显示区域的局部放大俯视示意图。
图17为本发明显示设备的另一实施例的剖视示意图。
附图标记说明：100-显示设备；102-基板结构；1021-可挠曲基板；1022-支撑膜；1023-支撑膜胶；102A-前表面；102B-后表面；104-控制单元；106-显示层；1061-驱动元件；1061c-半导体层；1061D-汲极；1061G-闸极；1061S-源极；1062-显示单元；1062a-第一电极；1062b-发光层；1062c-第二电极；1064、1065、1066、1067-介电层；108-弯曲传感器层；1081-第一导电层；1082-第二导电层；1083、126-绝缘层；110-缓冲层；112-封装层；116-偏光层；118-保护层；1181-光学胶层；1182-覆盖层；122-触控单元；124-抗反射层；13D、D17-方向；20R、25R-给定区域；31、41-第一部；32、42-第二部；33、43-第三部；51-第一凹陷部分；52-第二凹陷部分；AX-弯折轴；BS-弯曲传感器单元；BS1-第一弯曲传感器单元；BS2-第二弯曲传感器单元；C1-第一电容器；C2-第二电容器；CL-导线；CL1-第一导线；CL2-第二导线；D1-第一方向；D2-第二方向；DB-弯曲传感器单元BS的分布密度；DL-发光单元LE的分布密度；DT-触控单元122的分布密度；G1、G2-群组；LE-发光单元；LE1-第一发光单元；LE2-第二发光单元；LE3-第三发光单元；OP-开口；OP1-第一开口；OP1(OP2)-重叠开口；OP2-第二开口；R1-第一部分；R2-第二部分；Ra-周围区域；Rb-显示区域；S1、S2、60、62-距离；W1-第一宽度；W2-第二宽度；W3-第三宽度；W4、W5-宽度；W6、W7-最小宽度。
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本发明，须注意的是，为了使读者能容易了解及图式的简洁，本发明中的多张图式只绘出显示设备的一部分，且图式中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外，图中各元件的数量及尺寸仅作为示意，并非用来限制本发明的范围。
本发明通篇说明书与后附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解，电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。在下文说明书与权利要求书中，「含有」与「包括」等词为开放式词语，因此其应被解释为「含有但不限定为…」之意。
应了解到，当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层「上」或「连接到」另一个元件或膜层时，它可以直接在此另一元件或膜层上或直接连接到此另一元件或层，或者两者之间存在有插入的元件或膜层。相反地，当元件被称为「直接」在另一个元件或膜层「上」或「直接连接到」另一个元件或膜层时，两者之间不存在有插入的元件或膜层。
能理解的是，虽然在此可使用用语「第一」、「第二」、「第三」等来叙述各种元件、组成成分、区域、层、及/或部分，这些元件的顺序、组成成分、区域、层、及/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的元件、组成成分、区域、层、及/或部分。
须知悉的是，以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下，将数个不同实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。
请参考图1至图3，图1为本发明显示设备的第一实施例的俯视示意图，图2为图1所示显示设备的显示区域的局部放大俯视示意图，以及图3为图2所示显示设备在切线A-B线的剖视示意图。本实施例提供一种显示设备100。显示设备100可为可挠曲显示设备，例如能够沿着至少一弯折轴(bending zxis)AX重复弯折。本发明中的用语「弯折(bended/bending/bend)」表示弯曲(curved/curving/curve)、弯折(bent/bending/bend)、折叠(folded/folding/fold)、卷曲(rolled/rolling/roll)、拉伸(stretched/stretching/stretch)、挠曲(flexed/flexing/flex)，或其他类似变形，上述情况在下文中大体上是以"弯折"、"挠曲"及/或"弯曲"表示。在本实施例中显示设备100包括一基板结构102，例如基板结构102可包括一可挠曲基板1021。基板结构102具有一第一部分R1，其为一可弯折区域，且如上所述，基板结构102的第一部分R1可以被重复弯折。基板结构102还可包括邻近第一部分R1设置的一第二部分R2。第二部分R2可为显示影像的主要区域且可为不可弯折的区域，但不以此为限。在本实施例中，显示设备100包括两个第二部分R2，且第一部分R1在第一方向D1上与两个第二部分R2相邻并设置在两个第二部分R2之间。弯折轴AX沿着一第二方向D2延伸。第二方向D2不同于第一方向D1，换句话说，第二方向D2会与第一方向D1相交。在本实施例中，例如第二方向D2垂直于第一方向D1，但不以此为限。
此外，在基板结构102上定义有一个周围区域Ra以及一个显示区域Rb。周围区域Ra可设置在显示区域Rb的一侧。在本实施例中，周围区域Ra可围绕显示区域Rb，且一个或多个周围导线及/或元件可设置在周围区域Ra里。举例来说，一个或多个控制单元104或集成电路(IC)可电性连接于基板结构102上的导线(未示出)连接。请参考图1，在一些实施例中，控制单元104可设置在周围区域Ra且弯曲至基板结构102的后表面102B(图1所示的为未弯曲至后表面102B的状态)。在此情形下,控制单元104可不占据基板结构102的前表面102A，因此可减少周围区域Ra的面积可。或者，在一些实施例中，控制单元104可设置在一可挠曲印刷电路板(Flexible printed circuit，FPC，未示出)上，且经由薄膜覆晶(chip on film，COF)技术而电性连接基板结构102上的导线(未示出)连接。可挠曲印刷电路板也可弯曲至基板结构102的后表面102B上，因此控制单元104可不占据基板结构102的前表面102A，且可减少周围区域Ra的面积。
请参考图2与图3，显示设备100还包括一显示层106与一弯曲传感器层108。显示层106设置在基板结构102的前表面102A上。弯曲传感器层108设置在显示层106上且包括多个弯曲传感器单元BS。弯曲传感器单元BS设置在显示区域Rb中。在本实施例中，因为第一部分R1为显示设备100的可弯折区域，因此弯曲传感器单元BS设置于第一部分R1里面，但不以此为限。在一些实施例中，弯曲传感器单元BS可同时设置于第一部分R1以及第二部分R2，或者例如排列于整个显示区域Rb。在一些实施例中，弯曲传感器单元BS在第一部分R1的分布密度大于在第二部分R2的分布密度，但不以此为限。
如图2及图3所示，显示层106可包括多个发光单元LE位于显示设备100的显示区域Rb内。在本实施例中，显示层106包含三种发光单元LE，例如多个第一发光单元LE1，多个第二发光单元LE2，以及多个第三发光单元LE3。举例来说，第一发光单元LE1可发射蓝光，第二发光单元LE2可发射绿光，以及第三发光单元LE3可发射红光，但不以此为限。第一发光单元LE1、第二发光单元LE2以及第三发光单元LE3可交替且重复地排列成一数组。在显示区域Rb内，第一发光单元LE1、第二发光单元LE2以及第三发光单元LE3的数量可相同或不相同。举例来说，在本实施例中每单位面积中第一发光单元及第三发光单元的数量可小于每单位面积中第二发光单元的数量，但不以此为限。此外，第一发光单元LE1、第二发光单元LE2以及第三发光单元LE3的面积或形状可相同或不相同。例如，在本实施例中第二发光单元可为圆形，而第一发光单元LE1及第三发光单元LE3可为矩形，但不以此为限。
根据本发明，在显示设备100的俯视方向(Z方向)上，多个弯曲传感器单元BS的至少一个是设置在多个发光单元LE中至少两个邻近的发光单元LE之间且与所述至少两个邻近的发光单元LE有间隔。换句话说，在显示设备100的俯视方向上，多个弯曲传感器单元BS的至少一个与至少两个邻近的发光单元LE不重叠。在本实施例中，所有的弯曲传感器单元BS都与发光单元LE有间隔而不互相重叠，但不以此为限。
具体来说，请参考图2与图3,弯曲传感器层108可包含一第一导电层1081以及设置在第一导电层1081上的一第二导电层1082。第一导电层1081包含多个沿着第一方向D1延伸的第一导线CL1。第二导电层1082包含多个沿着第二方向D2延伸的第二导线CL2。在一些实施例中，第一导线CL1以及第二导线CL2可为直线状(如图2所示)。在一些实施例中，第一导线CL1以及第二导线CL2可为非直线状但都实质上朝向一方向延伸，例如为波浪状或锯齿状，或可包含弯曲形状。例如，第一导线CL1为波浪状，但仍实质上朝向第一方向D1延伸。弯曲传感器层108还包含一绝缘层1083，在于基板结构102的前表面102A的垂直方向Z上绝缘层1083位于第一导线CL1(第一导电层1081)与第二导线CL2(第二导电层1082)之间。因此，多个第一导线CL1与多个第二导线CL2彼此相交以形成多个弯曲传感器单元BS。换句话说，一个弯曲传感器单元是由一个第一导线CL1与一个第二导线CL2的重叠部分以及该重叠部分对应到的绝缘层1083所定义。在本实施例中，弯曲传感器单元BS可为电容式传感器。再者，保护层118可选择性的设置并覆盖在弯曲传感器层108上。保护层118可包含绝缘材料并对弯曲传感器层108提供保护。
比较弯曲传感器单元BS和发光单元LE的排列方式，多个弯曲传感器单元BS的分布密度(density)会小于多个发光单元LE的分布密度。上面提到的“分布密度”指的是在单位面积(例如平方英吋)中所述元件的总数量，而上面提到的“分布密度”可根据整个显示区域Rb计算而得，或是根据显示区域Rb里的任意区域计算得出。举例来说，弯曲传感器单元BS的分布密度(定义为DB)可经由将弯曲传感器单元BS的全部数量除以显示区域Rb的总面积计算得出。同样地，发光单元LE的分布密度(定义为DL)可经由将发光单元LE的全部数量除以显示区域Rb的总面积计算得出。又或者，弯曲传感器单元BS以及发光单元LE的分布密度也可基于显示区域Rb里的任意区域计算得出。具体来说，在显示区域Rb内可选择一给定区域且该给定区域包含至少一个弯曲传感器单元BS和至少两个发光单元LE。在该给定区域内，弯曲传感器单元BS的分布密度可经由将给定区域内弯曲传感器单元BS的数量除以给定区域的面积计算得出。同样地，发光单元LE的分布密度可经由将给定区域内发光单元的数量除以给定区域的面积计算得出。举例来说，给定区域可为矩形且可具有1英吋x 1英吋的面积或1公分x 1公分的面积。
在一些实施例中，给定区域可为第一部分R1(可弯折区)的全部区域。在一些实施例中，给定区域可选择为第一部分R1(可弯折区)的部分(非全部)区域。举例来说，如果第一部分R1在第二方向D2的长度为L，那给定区域可选择为正方形或矩形，且在第二方向的长度为L的十分之一(L/10)。图1绘示出两个可能的给定区域20R与25R，其中20R为矩形而25R为正方形，但不以此为限。
根据本实施例，在显示设备100的显示区域Rb的俯视方向上，弯曲传感器单元BS的分布密度对发光单元LE的分布密度的比值大于或等于0.0001且小于0.5(即0.0001≤DB/DL<0.5)。
请参考图2，一条第二导线CL2包含多个与第一导线CL1重叠的第一部31以及多个与第一导线CL1不重叠的第二部32。在一些实施例中，第一部31为对应到弯曲传感器单元BS的部分，而第二部32为没有对应到弯曲传感器单元BS的部分。在一些实施例中，一第二导线CL2内的第一部31与第二部32在第一方向D1上可具有相同宽度。
在一些实施例中，第二导线CL2的第一部31与第二部32在第一方向D1上可具有不同宽度。举例来说，在第一方向D1上，第二导线CL2的第一部31(对应到弯曲感应单元BS)的第一宽度W1可大于第二部32(非对应到弯曲传感器单元BS)的第二宽度W2。此外，第一导线CL1对应到弯曲传感器单元BS的部分的宽度可大于非对应到弯曲传感器单元BS的部分的宽度。因此，藉由使第一导线CL1和第二导线CL2有较宽的部分可提升弯曲传感器的灵敏度。
形成第一导线CL1的第一导电层1081与形成第二导线CL2的第二导电层1082可包含金属材料和/或金属氧化物材料，但不以此为限。金属材料可例如包含镁(Mg)、钙(Ca)、铝(Al)、银(Ag)、钨(W)、铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)或上述材料的一种或多种的合金。金属氧化物材料可例如包括氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)、氧化铟锌(indium zinc oxide,IZO)、氧化锌或氧化铟。在一些实施例中，第一导电层1081和第二导电层1082可包含奈米银导线。第一导电层1081和第二导电层1082可独立地为单层结构或多层结构，例如第一导电层1081和第二导电层1082可独立地为钼(Mo)/铝(Al)/钼(Mo)多层或钛(Ti)/铜(Cu)/钛(Ti)多层结构。
如图3所示，基板结构102可包含可挠曲基板1021以及支撑膜1022，可挠曲基板1021可经由胶层黏着于支撑膜1022。可挠曲基板1021可包含聚合物材料、薄玻璃或任何适合的材料。可挠曲基板1021和支撑膜1022的材料可例如包含聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚酰亚胺(polyimide,PI)或聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate,PEN)，但不以此为限。
显示层106可包含设置成数组的多个驱动元件1061与多个显示单元1062，其中每个显示单元1062可分别作为其中一个上述的发光单元LE。每个驱动元件1061分别电性连接到一个对应的显示单元1062以驱动所对应的显示单元1062。本实施例的驱动元件1061是以一个驱动薄膜晶体管为例，但不以此为限，驱动薄膜晶体管亦可为多个，端视设计需求。图3绘出了在基板结构102的前表面102A的垂直方向Z上，驱动元件1061可与对应的显示单位1062重叠，但不以此为限。
显示单元1062可为任何种类的显示单元(cell))或显示元件(element)，例如可包括液晶(liquid crystal)、荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)或发光二极管(light-emitting diode,LED)，发光二极管可例如为有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED)、微型发光二极管(micro light-emitting diode,micro-LED)、次毫米发光二极管(mini-LED)或量子点发光二极管(quantum dot LED,QLED)，但不以此为限。如图3所示，显示单元1062包括第一电极1062a、第二电极1062c以及设置在第一电极1062a与第二电极1062c之间的发光层1062b。例如本实施例的第一电极1062a可为显示单元1062的阳极而第二电极1062c可为显示单元1062的阴极，但不以此为限。每个显示单元1062的发光区可经由作为像素定义层(pixel defining layer,PDL)的介电层1064所定义。发光层1062b可包含一层或多层发光(emissive)材料，且发光材料可为有机、无机材料或其组合。不同显示单元1062可发出不同颜色的光，例如红色、绿色及蓝色。举例来说,不同显示单元1062的发光层1062b可以不同材料制成以发出红光、绿光以及蓝光。如图3所示，蓝色发光单元LE1以及红色发光单元LE3交替且重复地被设置。在一些实施例中，不同显示单元1062的发光层1062b可以相同材料制成以发出相同的光。第一电极1062a以及第二电极1062c可包含金属或透明导电材料，但不以此为限.电极的金属材料可例如包括镁、钙、铝、银、钨、铜、镍、铬或上述材料的一种或多种的合金，但不限于此。透明导电材料可例如包括氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌或氧化铟，但不限于此。
如上所述，在本实施例中，驱动元件1061可为顶闸极式(top-gate type)的薄膜晶体管(TFT)，但不以此为限。在其他实施例中可采用底闸极式薄膜晶体管，且在显示设备100中，薄膜晶体管结构可不局限于只有一种。驱动元件1061可包含半导体层1061c、介电层1065、闸极1061G、介电层1066、汲极1061D以及源极1061S。半导体层1061C可由半导体材料形成，例如硅或金属氧化物，但不以此为限。举例来说，半导体层1061C可为非晶硅层、多晶硅层或氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide,IGZO)层，但不限于此。再者，在一驱动元件1061中，半导体层1061C包括源极接点、汲极接点与设置在源极接点与汲极接点之间的通道。源极1061S经由介电层1065和介电层1066的介层洞以电性连接到对应的源极接点。汲极1061D经由另一个介电层1065和介电层1066的介层洞以电性连接到对应的汲极接点。闸极1061G经由驱动元件1061中作为闸极绝缘层的介电层1065而与半导体层1061c相隔离。闸极1061G、源极1061S与汲极1061D可由导电材料(例如金属)所形成，但不以此为限。适合形成闸极1061G、源极以及汲极1061D的材料可参考上述形成第一电极1062a和第二电极1062c的材料。在本发明中，一个驱动元件1061可直接经由汲极1061D而电性连接到对应的显示单元1062以驱动该显示单元1062。详细来说，汲极1061D可直接连接到显示单元1062的第一电极1062a。此外，介电层1067可设置在显示单元1062的第一电极1062a与形成源极电极1061S与汲极电极1061D的导电层之间。
再者，除了上述的驱动元件1061，显示层106可还包含一或多个电子元件，例如但不限于重置元件、补偿元件、操作控制元件以及电容。虽然驱动元件1061具有顶闸极薄膜晶体管结构，但这仅仅是本发明的一个示例，不应用来限制本发明中显示层106的薄膜晶体管的结构或种类。除此之外，缓冲层110可设置在可挠曲基板1021与显示层106之间。在本实施例中，缓冲层110可包含氧化层、氮化层、氮氧化层或其他适合的绝缘层，但不以此为限。再者，封装层112可设置于显示层106上。封装层112可为显示层106提供保护、封装和/或平坦化的功能且可包含有机材料、无机材料或其混合物，但不以此为限。举例来说封装层112可为多层结构，包含无机层、有机层、无机层。
如上所述，在一些实施例中，弯曲传感器单元BS与发光单元LE相间隔(spaceapart)且不互相重叠。在一些实施例中，弯曲传感器单元BS可设置在两个邻近的发光单元LE之间，且位于介电层1064正上方。在本实施例中，对于一个弯曲传感器单元BS而言，弯曲传感器单元BS其中一侧与其邻近的发光单元LE之间的距离S1和该弯曲传感器单元BS另外一侧与另一个邻近的发光单元LE之间的距离S2相同，如图3所示，但不以此为限。在一些实施例中，距离S1可与距离S2不同。
请参考图4，图4为图3所示显示设备的弯曲状态的局部剖面放大示意图。如图4所示，当显示设备100处于弯曲状态时，第一部分R1可被弯折、弯曲、折叠、拉伸、挠曲或其他变形型态，而第二部分R2可不产生形变或可维持平坦状态。因此，第一部分R1的膜层会被拉展和拉伸使得膜层的厚度因而减少。所以，第一导线CL1与第二导线CL2之间的距离可能产生改变，例如小于显示设备100未被弯曲或挠曲时的初始距离。如图4所示，靠近第一部分R1的中央或对应到弯折轴AX的弯曲传感器单元BS，其形成第一电容器C1的第一导线CL1与第二导线CL2之间的距离为d1，而另一个较远离弯折轴AX或靠近第二部分R2的弯曲传感器单元BS，其形成第二电容器C2的第一导线CL1与第二导线CL2之间的距离为d2。当显示设备100处于弯曲状态时，因为第一部分R1具有较大的曲度，因此虽然距离d1与d2跟初始距离相比都可能是减少的，但距离d1可能变得比距离d2还要小。因此在靠近第一部分R1的弯曲传感器单元BS所形成的第一电容器C1里，其电容变化会比远离第一部分R1的弯曲传感器单元BS所形成的第二电容器C2还要大。具体来说，在弯曲状态时，由于距离d1比距离d2小，所以第一电容器C1的电容值比第二电容器C2的电容值大。因此，经由收集第一部分R1中不同的弯曲传感器单元BS的电容值与电容变化值，可得知显示设备100的弯曲程度以及弯曲状态。
此外，在某方面，绝缘层1083可包含有机材料，例如疏水(hydrophobic)有机材料、压电(piezoelectric)材料(例如聚偏二氟乙烯(polyvinylidene,PVDF))和/或介电弹性体(例如橡胶、压克力弹性体、聚氨酯(polyurethane)弹性体、丙烯腈丁二烯(acrylonitrilebutadiene)橡胶、偏二氟乙烯三氟乙烯(vinylidene fluoride trifluoroethylene)或其复合物，但不以此为限。当绝缘层1083为有机材料，合适的绝缘层1083可具有范围从0.01GPa至10GPa的杨氏系数，且可具有范围从0.8微米至10微米的厚度，但不以此为限。另一方面，绝缘层1083可包括无机材料，例如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、钛酸钡(bariumtitanate,BaTiO3)、钛酸铅(lead titanate,PbTiO3)或锆钛酸铅(lead zirconatetitanate,PZT)，但不以此为限。当绝缘层1083为无机材料时，合适的绝缘层1083可具有范围从3至30的介电常数，且可具有范围从0.01微米至1微米的厚度，但不以此为限。经由上述绝缘层1083的特别设计，可以得到较佳的挠曲特性与较佳的灵敏度，且可以降低弯折时破裂的机率。
本发明的实施例并不限于上述的实施例。以下叙述本发明更进一步的实施例或变化实施例。须知悉的是，所举的数个实施例可以在不脱离本发明的精神下，将数个实施例中的特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。为方便比较变化实施例与实施例之间的差异，下述将详述不同变化实施例或不同实施例中的差异之处，且相同的部分将不再赘述。
请参考图5和图6a、图6b,图5为本发明显示设备的第一实施例的第一变化实施例的显示区域的局部放大俯视示意图，图6a、图6b为本发明第一实施例的其他变化实施例的导线的局部放大示意图。第一变化实施例与第一实施例不同的地方在于第一导线CL1与第二导线CL2还包含多个开口。具体来说，至少一条第一导线CL1可具有多个第一开口OP1且至少一条第二导线CL2可具有多个第二开口OP2。在第一导线CL1的第一开口OP1可彼此邻近且沿第一方向D1排列，在第二导线CL2的第二开口OP2可彼此邻近且沿第二方向D2排列，但不以此为限。第一开口OP1以及第二开口OP2可为曲形或有角形状。第一开口OP1以及第二开口OP2的设计可降低第二导线CL2与第一导线CL1在弯折时断裂的机率。在一些实施例中，第一开口OP1与第二开口OP2的排列、数量、形状或图案可不一定完全相同。在一些其他实施例中，在第一导线CL1和第二导线CL2的开口可具有其他种形状，或具有不同大小、数量或排列。如图6a所示绘示了开口OP可具有椭圆形状且以锯齿图案排列，而图6b绘示出了开口OP可被分为数个群组排别。举例来说，请参考图6b，群组G1与群组G1具有距离60的间隔，该间隔大于群组G1内两个邻近开口OP的距离62。须知悉的是，图5和图6a、图6b中所示的开口OP、第一开口OP1以及第二开口OP2的排列以及形状仅仅为示例且并非为了限制本发明。在一些实施例中，第一开口OP1和第二开口OP2的面积可小于发光单元LE的面积。在一些实施例中，第一开口OP1和第二开口OP2的面积可小于弯曲传感器单元BS的面积。在一些实施例中，第一开口OP1与第二开口OP2可具有大于或等于5平方微米(μm2)且小于或等于500平方微米的面积。如果第一开口OP1以及第二开口OP2的面积太大(例如大于500平方微米)，导线的电阻可能会太高。如果第一开口OP1以及第二开口OP2的面积太小(例如小于5平方微米)，降低应力的功能可能会不显著。
请参考图7，图7为本发明显示设备的第一实施例的第二变化实施例的显示区域的局部放大俯视示意图。本变化实施例与第一实施例的主要差异在于第一导线CL1与第二导线CL2可具有凹陷部分。如图7所示，在显示设备的俯视方向上，至少一条第一导线CL1可具有至少一第一凹陷部分51，且至少一条第二导线CL2可具有至少一第二凹陷部分52。举例来说，图7绘示出了各第一导线CL1分别包含多个第一凹陷部分51且各第二导线CL2分别包含多个第二凹陷部分52。至少一发光单元LE可设置于一第一凹陷区域51中且至少一发光单元LE可设置于一第二凹陷区域52。在图7中，第一发光单元LE1设置于第一凹陷部分51中、第三发光单元LE3设置于另一个第一凹陷部分51中，而第二发光单元LE2设置于第二凹陷部分52中。
请参考图8和图9，图8为本发明显示设备的第二实施例的显示区域的局部放大俯视示意图，图9为图8所示显示设备在切线A-B线的剖视示意图。与图2所示的第一实施例相较，图8中的显示设备100包含与图2所示的弯曲传感器单元BS相似的第一弯曲传感器单元BS1，且还包含第二弯曲传感器单元BS2。
请参考图8，与图2类似的是，一条第二导线CL2包含多个不与第一导线CL1重叠的第二部32。除此之外，一条第二导线CL2包含与第一导线CL1重叠的第一部31与第三部33。一条第二导线CL2包含多个第一部31、多个第二部32以及多个第三部33。第一部31对应到第一弯曲传感器单元BS1，且第三部33对应到第二弯曲传感器单元BS2。第一部31与第二部32在第一方向D1上可具有相同或不同的宽度。在图8中，第一部31与第二部32具有相同宽度。第三部33可具有第三宽度W3，其大于第一部31在第一方向D1的第一宽度W1，且第三部的面积可大于第一部31的面积。
与第二导线CL2的设计相似，一条第一导线CL1可包含多个对应到第一弯曲传感器单元BS1的第一部41、多个不与第二导线CL2重叠的第二部42以及多个对应到第二弯曲传感器单元BS2的第三部43，不再重复赘述。具体来说，第二导线CL2的第一部31与第一导线CL1的第一部41在垂直方向Z上重叠并形成多个第一弯曲传感器单元BS1。第二导线CL2的第三部33与第一导线CL1的第三部43在垂直方向Z上重叠并形成多个第二弯曲传感器单元BS2。
请参考图8和图9，第二导线CL2的第三部33的其中一个可包含多个第二开口OP2，而第一导线CL1的第三部43的其中一个可包含多个第一开口OP1。在俯视方向上，第一开口OP1与第二开口OP2重叠并形成多个重叠开口。多个发光单元LE中的一些设置于对应到多个重叠开口(OP1、OP2)的位置。如此一来，第二弯曲传感器单元BS2便不会遮住从对应的发光单元LE所发射的光。
因此，第二弯曲传感器单元BS2的面积大于第一弯曲传感器单元BS1的面积。较大的第二弯曲传感器单元BS2的面积可提升灵敏度。除此之外，一个第一弯曲传感器单元BS1的面积可小于一个发光单元LE的面积，而一个第二弯曲传感器单元BS2的面积可大于一个发光单元LE的面积。
此外，本实施例与先前实施例不同的地方在于，图8所示的第一发光单元LE1、第二发光单元LE2与第三发光单元LE3可具有相同的形状，举例来说皆为实质上圆形，其边缘可能有些微的波浪，但整体实质上为圆形，但不以此为限。
请参考图10和图11，图10为本发明显示设备的第三实施例的显示区域的局部放大俯视示意图，而图11为图10所示显示设备在切线A-B线的剖视示意图。如图10和图11所示，本实施例与第一实施例不同的地方在于图11所示的弯曲传感器层108仅具有一导电层。导电层108包含多个沿着第二方向D2延伸且平行于弯折轴的导线CL，但不以此为限。每个导线CL本身被定义为一个弯曲传感器单元BS。弯曲传感器单元BS为电阻式传感器，可经由侦测每个导线CL的电阻变化得知显示设备100的弯曲状态。具体来说，当显示设备100处于对折或弯曲的状态，显示区域Rb内不同位置的每个电阻式弯曲传感器单元BS可产生不同程度的形变。因此，每个弯曲传感器单元BS的电阻可能不同，所以经由计算电阻变化的不同程度，可得知显示设备100的折叠程度或曲度。经由收集弯曲传感器单元BS的输入信号以及输出信号，可得到显示设备100的弯折程度，但不以此为限。弯曲传感器单元BS还可包含多个开口OP以降低应力。在一些实施例中，开口OP可具有小于发光单元LE面积的面积。在一些实施例中，开口OP可具有小于弯曲传感器单元BS面积的面积。在一些实施例中，开口OP可具有大于或等于5平方微米且小于或等于500平方微米的面积。须注意的是，弯曲传感器单元BS可只设置于显示区域Rb中的第一部分R1。然而，在一些其他实施例中，弯曲传感器单元BS可设置于整个显示区域Rb。计算弯曲传感器单元BS分布密度以及发光单元LE分布密度的方法与上述相同，在此不再重复说明。根据一些实施例，多个弯曲传感器单元BS的分布密度(DB)对多个发光单元LE的分布密度(DL)的比值可大于或等于0.00001且小于0.1(即，0.00001≤DB/DL<0.1)。此外，在本实施例中，形成弯曲传感器单元BS的多个导线CL可在垂直于其延伸方向(例如第二方向D2)的第一方向D1具有相同的宽度，但不以此为限。
如图11所示，本实施例与第一实施例不同的地方还包含不同显示单元1062的第二电极1062c可彼此互相连接并覆盖显示层106的主动区以及非主动区。然而，从显示设备100的俯视方向上来看，弯曲传感器单元BS与两个邻近发光单元LE(显示单元1062的发光区)依然没有重叠。此外，图11所示的基板结构102还可包含设置在可挠曲基板1021与支撑膜1022之间的支撑膜胶1023，但不以此为限。此外，偏光层116可设置在保护层118与弯曲传感器单元BS之间。在本实施例中，显示设备100的保护层118可包含光学胶层1181与覆盖层1182，其中光学胶层1181设置在偏光层116与覆盖层1182之间，但不以此为限。
请参考图12，图12为本发明显示设备的第四实施例的显示区域的局部放大剖视示意图。在本实施例中，显示设备100为触控显示设备且还包含多个触控单元122设置在可挠曲基板1021上。触控单元122可提供侦测用户触碰的功能以提供触控控制信号。在本实施例中，触控单元122可由一层导电层所形成或由两层导电层所形成。除此之外，触控单元122可为电容式触控感应单元或电阻式触控感应单元，但不以此为限。在一些实施例中，触控单元122可由二层导电层和一层绝缘层所形成。举例来说，二导电层可包含触控电极与连接桥以形成触控单元122。触控单元122在显示设备100的显示区域内可以数组方式排列。根据本实施例，多个弯曲传感器单元BS的分布密度(DB)比多个触控单元122的分布密度(DT)小。弯曲传感器单元BS的分布密度可以先前所述方式计算，在此不重复说明。同样地，触控单元122的分布密度可基于全部显示区域、显示区域内的任意区域或可弯曲区的任意区域计算得出。举例来说，触控单元122的分布密度可经由将可弯曲区内给定区域的触控单元122的数量除以给定区域的面积计算得出。关于电容式触控单元，弯曲传感器单元BS的分布密度对触控单元122的分布密度的比值可大于或等于0.1且小于1(即，0.1≤DB/DT<1)。DB/DT比值小于1可具有降低触控信号与弯曲传感器信号互相干扰的好处。
图13为本发明显示设备的另一实施例的剖视示意图。如图13所示，本实施例的弯曲传感器单元BS为电容式传感器且以第一导线CL1与第二导线CL2所形成。触控单元122设置在弯曲传感器单元BS上且在基板结构102中于前表面102A的垂直方向Z上与弯曲传感器单元BS无重叠或覆盖的情形。除此之外，可提供分时驱动器(time-sharing driver)控制弯曲传感器单元BS和触控单元122使得弯曲传感器单元BS的侦测时间与触控单元122的侦测时间不会重叠，以此进一步降低信号耦合或信号干扰的情形，但不以此为限。触控单元122可至少部分为金属网格状态。此外，根据本发明，在相同的剖视方向上，弯曲传感器单元BS的宽度会大于多个触控单元122的个别宽度。举例来说，多个弯曲传感器单元BS中的一个在方向13D上的宽度被定义为W4，而多个触控单元122中的一个在方向13D上的宽度被定义为W5，其中W4大于W5。形成触控单元122的导电层可包含透明导电材料或可为金属网格层，但不以此为限。当触控单元122是以金属网格层形成，触控单元122与发光单元LE在基板结构102中于前表面102A的垂直方向Z上可不重叠。当触控单元122是以透明导电层形成，触控单元122与发光单元LE可重叠。在一些实施例中，宽度W5可为一个金属网格的宽度。除此之外，抗反射层124可覆盖在触控单元122上以减轻触控单元122造成的反射问题，或改善显示设备100的显示外观。在一些实施例中，一个弯曲传感器(例如电容式)的最小宽度可大于一个触控单元的最小宽度。
请参考图14，图14为本发明显示设备的第五实施例的局部放大剖视示意图。本实施例与图13所示实施例不同的地方在于，图14中的触控单元122与弯曲传感器单元BS在显示设备100中于基板结构102的前表面102A的垂直方向Z上的位置互相交换。换句话说，触控单元122设置在显示层106与弯曲传感器层108之间。在本实施例中，抗反射层124可与第二导线CL2接触并覆盖第二导线CL2，且绝缘层126可设置在触控单元122与弯曲传感器单元BS之间。
请参考图15，图15为本发明显示设备的第六实施例的局部放大剖视示意图。本实施例与第四实施例不同的地方在于触控单元122可与第二导线CL2在同一层上，也就是说第二导电层1082包含触控单元122与第二导线CL2。换句话说，触控单元122与第二导线CL2由相同导电层所形成。具体来说，第二导电层1082的一部分形成与第一导线CL1相交的第二导线CL2以构成弯曲传感器单元BS，而第二导电层1082的另一部分可形成与第一导线CL1不重叠的触控单元122。在本实施例中，可使用分时驱动器来控制交替地传输或接收触控信号与弯曲传感器信号的时间。
请参考图16，图16为本发明显示设备的第七实施例的显示区域的局部放大俯视示意图。本实施例与图12所示第四实施例不同的地方在于，图16中弯曲传感器单元BS为电阻式传感器，且每个弯曲传感器单元BS仅由一导线CL组成，但不以此为限。每个导线CL本身可定义为一弯曲传感器单元BS。除此之外，多个弯曲传感器单元BS的分布密度(DB)小于多个触控单元122的分布密度(DT)。分布密度DB与DT可经由前述方法计算得出，在此不重复说明。多个弯曲传感器单元BS的分布密度对多个触控单元122的分布密度的比值可大于或等于0.01且小于0.5(即，0.01≤DB/DT<0.5)，但不以此为限。在一些实施例中，一个弯曲传感器(例如电阻式)的最小宽度可大于一个触控单元的最小宽度。举例来说，在图16中，电阻式弯曲传感器单元BS的最小宽度W6可大于触控单元122的最小宽度W7。
图17为本发明显示设备的另一实施例的剖视示意图。如图17所示，本实施例的弯曲传感器单元BS为电阻式传感器且以导线CL形成。触控单元122设置在弯曲传感器单元BS上，且与弯曲传感器单元BS在基板结构102中于前表面102A的垂直方向Z上无重叠或覆盖的情形。形成触控单元122的导电层可包含透明导电材料或可为金属网格层，但不以此为限。触控单元122可至少部分为金属网格状态。此外，在相同方向D17上，弯曲传感器单元BS的宽度W4大于触控单元122的宽度W5。
根据本发明，弯曲传感器单元是设置在显示层上以侦测显示设备的弯曲状态。在一些实施例中，为了不影响显示的表现，弯曲传感器单元可不与发光单元重叠，或与发光单元间隔设置。再者，在一些实施例中，介绍了弯曲传感器单元分布密度对发光单元分布密度的比值的特定具体数值，使显示设备提供更佳表现。且本发明的显示设备可应用于拼接装置、天线装置、感测装置或前述之排列组合，且不限于此。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，且各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
一可挠曲基板；
一显示层，设置在所述可挠曲基板上且包括多个发光单元；以及
多个弯曲传感器单元，设置在所述显示层上；
其中，在所述显示设备的俯视方向上，所述多个弯曲传感器单元的至少一个设置在所述多个发光单元中的至少两个邻近的所述发光单元之间，并且不重叠所述至少两个邻近的发光单元。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述多个弯曲传感器单元的分布密度小于所述多个发光单元的分布密度。
3.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，还包括：
一第一导线，设置在所述显示层上且沿一第一方向延伸；以及
一第二导线，设置在所述第一导线上且沿不同于所述第一方向的一第二方向延伸，其中所述第二导线与所述第一导线相交以形成所述多个弯曲传感器单元的至少一个。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述第二导线具有沿所述第一方向的一第一宽度与一第二宽度，且所述第一宽度不同于所述第二宽度。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其特征在于，所述第一宽度对应于至少一个所述弯曲传感器单元，且所述第一宽度大于所述第二宽度。
6.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，还包括：
一绝缘层，在垂直于所述可挠曲基板的一表面的一垂直方向上设置于所述第一导线与所述第二导线之间。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其特征在于，所述绝缘层包括有机材料。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其特征在于，所述绝缘层的杨氏系数范围为0.01GPa至10 GPa。
9.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述第一导线与所述第二导线的其中至少一个包括多个开口。
10.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述第一导线包括多个第一开口，所述第二导线包括多个第二开口，且所述第一开口与所述第二开口重叠以形成多个重叠开口。
11.根据权利要求10所述的显示设备，其特征在于，在俯视方向上，所述多个发光单元的其中一部分设置在对应所述多个重叠开口的位置。
12.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，还包括：
一导线，设置在所述显示层上且沿一第二方向延伸，其中所述显示设备在沿所述第二方向上可弯曲。
13.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，还包括多个触控单元设置在所述可挠曲基板上，其中所述多个弯曲传感器单元的分布密度小于所述多个触控单元的分布密度。
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