CN113377164A - 利用薄的高模量层的可折叠显示器中性轴管理 - Google Patents

利用薄的高模量层的可折叠显示器中性轴管理 Download PDF

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Abstract

本申请涉及利用薄的高模量层的可折叠显示器中性轴管理。计算设备的可折叠显示器包括背面加强层、透明前板层、透明的覆盖窗口层以及OLED显示层，所述OLED显示层被设置在所述背面加强层与所述透明前板层之间。所述OLED显示层的特征在于杨氏模量低于所述透明前板层的杨氏模量并且低于所述背面加强层的杨氏模量；所述可折叠显示器的中性面位于所述OLED显示层内。

Description

利用薄的高模量层的可折叠显示器中性轴管理
分案说明
本申请属于申请日为2018年6月8日的中国发明专利申请No.201880025890.8的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月8日提交的标题为“FOLDABLE DISPLAY NEUTRAL AXISMANAGEMENT BY ADDING THIN,HIGH MODULUS LAYERS(通过添加薄的高模量层管理可折叠显示器中性轴)”的美国临时专利申请No.62/517,137的优先权，该申请通过引用全部并入本文。
技术领域
本说明书涉及薄型可折叠显示器，具体涉及薄膜可折叠显示器，其中该显示器的中性轴被精确控制以减小显示器上的机械应力。
背景技术
现代计算设备经常尝试在可携性与功能性之间实现平衡。在具有在单个表面上提供丰富的信息显示的显示器(这表明设备具有相对大的形状因数以容纳相对大的显示器)与足够小以由用户容易地携带和访问的设备(这表明设备具有相对小的形状因数)之间会存在矛盾。
解决该困境的潜在解决方案是在计算设备中使用可折叠的柔性显示器，使得在显示器的折叠配置中，计算设备具有相对小的形状因数，并且在显示器的展开配置中，计算设备可以具有相对大的显示器。为了使计算设备的形状因数小且薄，期望具有相对薄的显示器。然而，折叠相对薄的显示器可能会导致显示器中的折叠处出现较小的半径弯曲，这可能会对显示器的敏感部件不利，例如，薄膜晶体管(TFT)、有机发光二极管(OLED)、薄膜封装(TFE)等。另外，薄型显示器可能相对易损，并且需要保护以防止撞击到设备的前表面而破损。
可能难以创建可折叠的顶部发光塑料OLED显示器，该显示器在两个方向上都具有小的折叠半径(即，使显示器的两个表面朝向彼此和彼此远离地折叠)并且可以承受许多折叠展开循环。具体地，由于显示器叠层中的薄膜层的易损性，创建坚固且耐用的Z形折叠显示器(即，具有向内折叠和向外折叠二者的显示器)非常复杂。
一种方法是构建功能显示器的层的叠层，即，使用光学透明粘合剂(OCA)来连接叠层的不同功能层。例如，显示器叠层可以包括以下几层：
1.背板层
2.粘合层
3.显示层(包括具有屏障、TFT、OLED和封装层的聚酰亚胺衬底)
4.OCA层
5.触敏层(通常是多层薄膜叠层)
6.OCA层
7.偏振层(包括圆偏振器)
8.OCA层
9.覆盖窗口(CW)层(面向用户的覆盖窗口膜)
在一些实施方式中，偏振层和触敏层可以颠倒、组合或排除。常见的开发方向涉及直接在显示层上方构建触摸功能。这减小了最易损的层的叠层的厚度，并且还简化了与触摸层的电连接。在这种实施方式中，叠层可以包括以下层：
1.背板层
2.粘合层
3.显示触摸层
4.OCA层
5.偏振层(包括圆偏振器)
6.OCA层
7.CW层(面向用户的覆盖窗口膜)
在另一实施方式中，覆盖窗口层和偏振层可以组合，使得叠层包括以下层：
1.背板层
2.粘合层
3.显示触摸层
4.OCA层
5.POL-CW层
显示触摸层通常是在非常昂贵且高度自动化的OLED工厂中使用高度优化的配方制造的，该配方无法轻易更改以满足客户特定的要求。背板和偏振/覆盖窗口层可以是客户特定的，并且通常是在显示器退出OLED生产线之后在较便宜的出厂设置中添加的。然而，这些客户特定的背板层和偏振/覆盖窗口层可能会导致设备的中性面偏离显示触摸层，这可能会不利于整个显示器的系统内折叠循环寿命。
因此，设备的中性面在最易损的显示层中或附近的可折叠显示设备是可取的。
发明内容
在一个总体方面中，一种计算设备的可折叠显示器包括：背面加强层、透明前板层、透明的覆盖窗口层以及被设置在背面加强层与透明前板层之间的OLED显示层。OLED显示层的特征在于杨氏模量低于透明前板层的杨氏模量并且低于背面加强层的杨氏模量；可折叠显示器的中性面位于OLED显示层内。
实施方式可以单独或彼此以任何组合地包括以下特征中的一个或多个。例如，透明前板可以包括玻璃纤维和聚合物材料。触摸层可以被设置在背面加强层与透明前板层之间。OLED显示层和触摸层可以被制造为单一层。在背面加强层与单一层之间可以没有层。在透明前板与单一层之间可以没有层。
OLED显示层可以被配置为重复地弯曲至小于10mm的半径。可折叠显示器的中性面可以位于OLED显示层的中间50％内。可折叠显示器的中性面可以位于OLED显示层的中间20％内。光学透明粘合层可以位于OLED显示层与透明前板层之间。可折叠显示器可以被配置为在第一方向上在第一位置处折叠，并且可以被配置为在与第一方向相对的第二方向上在第二位置处折叠。
在另一总体方面中，计算设备可以包括配置用于存储可执行指令的存储器、配置用于执行指令的处理器以及配置用于响应于指令的执行而显示信息的可折叠显示器。可折叠显示器可以包括：背面加强层、透明前板层、透明的覆盖窗口层以及被设置在背面加强层与透明前板层之间的OLED显示层。OLED显示层的特征可以在于杨氏模量低于透明前板层的杨氏模量并且低于背面加强层的杨氏模量，其中，可折叠显示器的中性面位于OLED显示层内。计算设备还可以包括被布置为与OLED显示层基本平行的弯曲限制层，该弯曲限制层被配置为在弯曲限制层的弯曲半径小于可折叠显示层的阈值曲率半径时非线性地增加该弯曲限制层的刚度，该阈值曲率半径大于1mm并且小于20mm。
实施方式可以单独或彼此以任何组合地包括以下特征中的一个或多个。例如，耦接层可以被设置在弯曲限制层与OLED显示层之间，该耦接层的杨氏模量低于OLED显示层的杨氏模量。弯曲限制层可以包括热膨胀系数在OLED显示层的热膨胀系数的50％内的材料。弯曲限制层可以包括热膨胀系数在OLED显示层的热膨胀系数的25％内的材料。可折叠显示器的总厚度小于一毫米。
计算设备还可以包括被设置在背面加强层与透明前板层之间的触摸层。OLED显示层和触摸层可以被制造为单一层。可折叠显示器的中性面可以位于OLED显示层的中间50％内。可折叠显示器的中性面位于OLED显示层的中间20％内。计算设备可以包括在OLED显示层与透明前板层之间的光学透明粘合层。可折叠显示器可以被配置为在第一方向上在第一位置处折叠，并且可以被配置为在与第一方向相对的第二方向上在第二位置处折叠。
附图说明
图1是计算设备的透视图，该计算设备包括具有单一向内折叠的可折叠显示器以及处于部分折叠配置的可折叠显示器。
图2是具有单一向内折叠的计算设备的透视图，其中，显示器处于折叠配置。
图3是柔性显示设备的示意图，该显示设备具有可在不同方向上弯曲的多个可弯曲区段。
图4是柔性显示设备的示意图，该显示设备具有多个不同层的叠层。
图5是可折叠显示器的示意图，该可折叠显示器具有围绕最小半径Rmin弯曲的可弯曲区段。
图6是示出了可折叠显示器的示例刚度曲线的曲线图，其中，当折叠可折叠显示器时达到限制半径。
图7是可折叠显示器的示意图，该可折叠显示器具有围绕最小半径Rmin弯曲的可弯曲区段。
图8A是弯曲限制层的示例实施方式的示意图。
图8B是薄膜的俯视图，其示出了将薄膜粘结至不同相邻部段的基部的多个粘结位点。
图9是用于弯曲限制膜的多个相邻部段的示意图。
图10是可以在用于形成相邻部段的示例模制工艺中使用的旋转模具的示意图。
图11是可以用于形成弯曲限制层的相邻部段的模具的示意图。
图12是可折叠显示器的另一实施方式的示意图，其中，弯曲限制层耦接至显示层。
图13是处于弯曲配置时的可折叠显示器的示意图。
图14是显示器的另一实施方式的示意图，其中，弯曲限制层耦接至显示层。
图15是处于弯曲配置时的可折叠显示器的示意图。
图16是可折叠显示器的另一实施方式的示意图，其中，弯曲限制层耦接至显示层。
图17是当显示器处于弯曲配置时的可折叠显示器的示意图。
图18是可折叠显示器的另一实施方式的示意图，其中，弯曲限制层耦接至显示层。
图19是处于弯曲配置时的可折叠显示器的示意图。
图20A、20B、20C、20D是图18和19的可折叠显示器的细节的示意图。
图21A、21B、21C、21D是图18和19的可折叠显示器的细节的示意图。
图22是可折叠显示器的示意图，该可折叠显示器具有围绕最小半径Rmin弯曲的可弯曲区段。
具体实施方式
如本文所描述的，为了控制最终显示设备中的中性面的位置，在制造显示触摸层之后，可以将都具有高模量的薄背面加强层和薄透明前板层与薄粘结层层压在一起或者沉积在显示触摸层的任一侧。通过将易损的显示触摸层夹在两个刚性外层之间，可以稳定中性面的位置，并且在任一侧添加的后续层可能对中性轴位置具有较小影响，从而提高了系统内可靠性。在实施方式中，背面加强层可以与背板层组合以创建表面加强的背板层。
图1是计算设备100的透视图，该计算设备100包括具有单一向内折叠的可折叠显示器以及处于部分折叠配置的可折叠显示器102。设备100具有可折叠显示器102，其被安装为使得它以可视面向内的方式折叠。也有可能将可折叠显示器102安装在设备100的相对侧，使得显示器以可视面向外的方式折叠(未示出)。图2是计算设备100的透视图，其中，显示器102处于折叠配置。例如，可折叠显示器102可以是TFT(薄膜晶体管)OLED(有机发光二极管)显示器或者另一合适的显示技术。可折叠显示器102可以包括用于驱动显示器向用户呈现图形和其他信息的合适的电路系统。
如图1和图2所示，可折叠显示器102可以包括第一相对平坦的刚性或半刚性区段112、第二平坦的刚性区段114以及第三可弯曲区段116。在一些实施方式中，可折叠显示器102可以包括多于两个的平坦刚性区段112、114以及多于一个的可弯曲区段116。在一些实施方式中，可折叠显示器102可以包括零个或仅一个平坦刚性区段112、114。例如，当可折叠显示器102包括零个平坦刚性区段时，显示器102可以是连续可弯曲的，并且可以像卷轴一样卷起。图1和图2所示的可折叠显示器102具有允许可折叠显示器围绕轴弯曲的可弯曲区段116。在其他实施方式中，可折叠显示器102可以包括允许叶片围绕多于一个轴弯曲的可弯曲区段。
可折叠显示器102的可弯曲区段116允许显示器102以具有一半径的弧形弯曲，并且当可弯曲区段的半径达到指定的最小半径时，可以使可弯曲区段变硬。可以选择该最小半径以防止显示器以过小而使得显示器的易损部件破损的半径弯曲。在一些实施方式中，最小半径大于或等于2.5毫米，或者大于或等于3.0毫米，或者大于或等于5毫米。因此，可弯曲区段在以大于最小半径的半径弯曲时可以是柔性的，然后在弯曲半径等于或小于最小半径时变硬。
图3是柔性显示设备300的示意图，该显示设备300具有可在不同方向上弯曲的多个可弯曲区段304、306。柔性显示设备300可以具有显示表面302a、302b、302c，当设备以其折叠的紧凑配置折叠时，该显示表面302a、302b、302c可以呈现“Z”形，其中，显示表面302a、302b的一部分向内折叠(表面302a、302b面向彼此)，并且显示器302c的一部分向外折叠。为了呈现“Z”形配置，显示设备300可以具有图3所示的可沿顺时针方向弯曲的可弯曲区段304以及图3所示的可沿逆时针方向弯曲的可弯曲区段306。
图4是柔性显示设备400的示意图，该显示设备400具有多个不同层的叠层。例如，在一些实施方式中，柔性有机发光二极管(OLED)层410可以夹在背面加强层414与透明前板层406之间。OLED层410可以至少包括OLED功能性以生成由显示设备400显示的视觉信息。在一些实施方式中，OLED层410还可以包括触敏元件以在显示设备400上的不同位置处检测用户的触摸并且响应于检测到的触摸而生成电信号，并且在一些实施方式中，与OLED层410分离的层(未在图4中示出)可以包括触敏元件。此外，在一些实施方式中，OLED层410可以包括显示设备400的其他功能元件，诸如，例如，TFT和封装层和抗反射光学元件，以减少从显示器的眩光，但是在一些实施方式中，这些功能元件可以包括在与OLED层分离的层中。在一些实施方式中，OLED层410可以通过光学透明粘合(OCA)层408耦接至前板层406。光学透明粘合层404可以敷在前板层406的前表面以将前板层406耦接至用于在前侧上保护设备的覆盖窗口膜层402。通常，设备400的不同的相邻离散层可以通过粘合材料在相邻材料之间连接。来自OLED层410的OLED发射器的光学路径与用户的眼睛之间的粘合材料是OCA。
在一些实施方式中，OLED层410可以通过粘合层412耦接至背面加强层414。在一些实施方式中，OLED层410可以直接沉积在背面加强层414上。在一些实施方式中，背面加强层414可以例如通过粘合层416耦接至背板层418或者可以直接粘结至背板层418。在一些实施方式中，背面加强层414可以与背板层418组合以形成集成的表面加强的背板层。如下面更详细地解释的，可以控制背面加强层414和前板层406的机械性质以管理包含显示设备400的成品的中性轴的位置。
因为叠层的每个层的厚度对于设备400的总厚度来说是重要的，所以期望这些层具有相对薄的厚度。例如，在一些非限制性示例中，柔性OLED层410的厚度可以在大约50μm的数量级上；前板层406和背面加强层414的厚度可以在大约50μm的数量级上；光学透明粘合层404、408、412的厚度可以在大约25μm的数量级上；覆盖窗口层402的厚度可以在大约100μm的数量级上；以及背板层的厚度可以在大约25μm的数量级上。因此，设备400的总厚度可以在一毫米的数量级上，并且该设备可以具有个体厚度为毫米的一部分(fractions ofamillimeter)的层。在一些实施方式中，显示设备400的总厚度可以小于一毫米。
设备400的叠层的部件具有不同的制成后性质，包括在制造层时存在于部件中的应力和应变。当显示器弯曲成与制造层的配置不同的配置时，可以在叠层的层中引起额外的应力和应变。例如，如果该层在制造时是平坦的，则可以通过拉伸或弯曲该层来引起额外的应变，并且如果该层以弯曲配置制造，则可以通过使该层平坦来引起额外的应变。如果弯曲引起的应变超过叠层的部件的阈值特性，则该部件可以会由于破裂、屈曲、脱层等而被应变损坏。该特性损坏阈值应变可能会根据温度、湿度、所需的循环寿命以及其他使用和环境因素而不同。叠层中的易碎无机层通常能够比在被应变损坏之前的无机层承受更小的应变。然而，叠层中的有机材料也可能会被通过弯曲引起的过度应变损坏。
图5是可折叠显示器500的示意图，该可折叠显示器500具有围绕最小半径Rmin弯曲的可弯曲区段501(图5所示的弯曲部分)。可折叠显示器500可以包括OLED层502——其包括在显示器上生成图像的部件(从显示器的面向弯曲内侧的一侧发出)、高模量的背面加强层504、高模量的前板层512以及覆盖窗口偏振层514。前板层可以利用OCA耦接至OLED层502以及耦接至覆盖窗口偏振层514。背面加强层504可以利用不需要是OCA的粘合剂耦接至OLED层。层502、504、512的模量可以通过该层的杨氏模量来参数化。背面加强层504和前板层512的模量可以大于OLED层502的模量。显示器500还可以包括弯曲限制层520，该弯曲限制层520将可折叠显示器400可以弯曲的半径限制为大于或等于最小半径Rmin。
当OLED层502以平坦配置制造时，则在不存在弯曲限制层520的情况下弯曲OLED层502可以使可弯曲区段取得小于最小半径Rmin的半径，这可能会引起OLED层502内的过度应变。OLED层502的特征可以在于面506，当OLED层502弯曲时不在面506处引起应变。该面在本文中称为“中性面”506。当OLED层502弯曲并且中性面位于OLED层502的中间时，可能会沿着弯曲的内半径Rinner引起压缩应变，并且将沿着弯曲的外半径Router引起拉伸应变。
如果设备500内的材料的叠层和材料厚度关于OLED层502的中面对称，则中性面506与层502的中面相对应。然而，设备500内的不同层的不同材料性质(例如，厚度、杨氏模量等)可以使中性面506移位到OLED层502的中面上方或下方。例如，在OLED层502的仅一侧具有厚的高模量层将使中性面朝着高模量层移动。设备500内的中性面的位置以及设备500的层内的材料的最大容许应变值确定了在不损坏设备500内的部件(特别是OLED层502中的易损部件)的情况下可以容许的最小弯曲半径。
弯曲限制层520可以附接至OLED层502以为OLED层502提供支撑，并且还可以防止OLED层502围绕小于其最小容许弯曲半径的半径弯曲。在一些实施方式中，弯曲限制层502的功能性可以与背面加强层504的功能性组合在单个层中。弯曲限制层520可以用材料增强(例如，用高强度纤维增强)以为设备提供强度和支撑。弯曲限制层的材料可以具有接近OLED层502的CTE的热膨胀系数(CTE)，使得易损部件不会由于设备500的热循环而受到过度的应力。例如，虽然许多纤维材料的CTE接近于零甚或为负，但是某些陶瓷纤维的CTE可以在每开尔文8ppm的数量级上。使用这种纤维材料可以改善热膨胀与包括OLED显示层的各种结构匹配。在一些实施方式中，纤维的CTE可以在OLED显示层502的CTE的大约50％内。在一些实施方式中，纤维的CTE可以在OLED显示层502的CTE的大约25％内。在一些实施方式中，纤维的CTE可以在OLED显示层502的CTE的大约10％内。
弯曲限制层520在其以半径弯曲时可以是相对柔性的，使得OLED层502的内部的半径大于Rmin，然后可以在弯曲半径接近或匹配Rmin时变得刚性和非柔性。可以用弯曲半径在致使可折叠显示器500弯曲的每单位的施加力下的变化来对刚度进行参数化。例如，在图6中，当显示器围绕180度弯曲对半折叠时，当施加力F以弯曲可折叠显示器时，弯曲半径的两倍由参数x表示。然后可以通过导数k＝dF/dx来对可折叠显示器500的刚度进行参数化。可折叠显示器的强度可以表征为可折叠显示器500在该显示器发生故障之前可以承受的最大力F。
当可折叠显示器500以其折叠配置平放时，可以通过在显示器的上折叠部分上的重力将其保持为其折叠配置，使得需要将零附加力施加到上折叠部分以将可折叠显示器保持为其平坦折叠配置，或者在其他实施方式中，可以通过外部手段(诸如，闩接件、磁铁等)施加附加力以将显示器保持为其折叠配置。在该配置中，弯曲半径可以被定义为限制半径Rlimit，即，除非施加附加外力，否则背面加强层504限制可折叠显示器的进一步弯曲的半径。为了使可折叠显示器从该配置进一步弯曲，需要附加外力来克服弯曲限制层520的刚度。因此，在图5中示出了可折叠显示器的示例刚度曲线，其中，在可折叠显示器折叠180度达到限制半径的情况下，示出了作为x的函数的刚度。
具有可折叠显示器——其具有刚度曲线，一旦达到限制半径，则该刚度曲线表现出刚度的相对急剧的增大——能够是有利的，使得可折叠显示器可以容易地折叠成其折叠配置(其中，Rlimit接近于Rmin)，然后可折叠显示器将变得相当坚硬，使得尽管有力将其朝着小于Rlimit的半径挤压，但仍保持在该配置中。
在图5中的弯曲外侧示出了弯曲限制层520，其中，OLED显示层502朝着弯曲内侧设置在叠层中。然而，弯曲限制层520还可以位于弯曲501的内侧，例如，如图7所示，在这种情况下，OLED层502位于弯曲的外侧，并且由显示器显示的内容在弯曲501的外侧。
在一些实施方式中(特别是在OLED层502、CW层514和前板层512位于弯曲501的外侧时)，在层502、512、514中的一个或多个中使用的玻璃可以被这样制造来避免在玻璃破裂时玻璃会形成锐利的碎片。例如，在一种实施方式中，在层502、512、514中的一个或多个中使用的玻璃可以用图案化的离子注入(例如，网格图案)进行处理，使得在玻璃破裂时，其沿着图案或在图案之间破裂的可能性更大，从而避免玻璃的锐利碎片。
可以控制背面加强层504和前板层512的机械性质，以便将中性面506维持在易损的OLED层502的中面处或附近，使得OLED层502可以承受相对小的弯曲半径。由于叠层的其他层(例如，弯曲限制层520、CW偏振层514等)可能会影响设备500内的中性面506的位置，所以必须相对于叠层中的其他层来选择背面加强层504和前板层512的机械性质(例如，厚度、密度、材料组成等)以将中性面保持在OLED层506的中面处或附近。在一些实施方式中，可以控制背面加强层504和前板层512的机械性质，以便将中性面506保持在OLED层内。在一些实施方式中，可以控制背面加强层504和前板层512的机械性质，以便将中性面506保持在OLED层的中间50％内。在一些实施方式中，可以控制背面加强层504和前板层512的机械性质，以便将中性面506保持在OLED层的中间20％内。
再次参照图4，背面加强层414或包括背面加强层414的性质的表面加强的背板层可以是不透明的，因为来自OLED层410的光不需要透射通过它。因此，背面加强层414可以使用多种材料和工艺来制造。然而，前板层406必须是透明的，因为来自OLED层410的光必须透射通过它。普通的塑料膜不适合用作前板层406的材料，因为它们的模量相对低，并且透明的氧化物薄膜能够过于脆弱。然而，前板层406可以由高模量的透明复合材料制成，诸如，可以使用薄玻璃层(例如，大约30μm至50μm厚)，其可以包括高质量的碱石灰或可以包括离子交换强化的硅酸铝。
在一些实施方式中，前板层406可以由高模量的透明复合材料制成，诸如，例如，高性能的透明玻璃纤维增强复合膜(GFRHybrimer)。GFRHybrimer膜可以通过将可光固化的低聚硅氧烷基杂化材料(hybrimer)作为基质对玻璃纤维织物(或玻璃布)进行浸渍和/或层压来制造。有机/无机杂化型基质材料可以提供多功能性质，诸如，化学惰性、热稳定性、光学透明性和易于功能化。这些性质源自有机/无机相的期望的特质，该有机/无机相协同组合以形成均匀的杂化网络。另外，玻璃纤维增强材料实现材料的低热膨胀系数，并且材料的相对高的模量和柔性。为了制造薄膜，在一些实施方式中，可以堆叠两片薄的(例如，25μm厚)的E-玻璃布并将其放置在玻璃板上，然后可以用透明的、粘滞的、可UV固化的树脂来浸渍。然后，可以将浸透的样品用另一玻璃板覆盖，并且可以使用真空袋压成型技术来均匀地挤压夹层样品。可以对样品进行UV固化和热处理以获得具有例如约55至60μm的膜厚度的柔性透明复合膜。
因为前板层406可以被CW偏振层402覆盖和保护，所以透明前板层406的依靠保持清洁和无缺陷来实现前板层406的期望的机械性质的易损材料可以在系统组装和最终使用期间被保护。为了另外减少前板层层压期间的表面损坏和破裂，可以以卷轴形式向玻璃提供已在每侧涂覆的薄的、粘合力增强的保护性聚合物层。
图8A是弯曲限制层800的示例实施方式的示意图。弯曲限制层800可以包括多个相邻部段802，该多个相邻部段802分别与邻近部段隔开R>Rlimit，并且当R≤Rlimit时与邻近部段接触。每个部段802可以具有附接至薄膜806和头部808的基部804，其在与弯曲限制层800的平面平行的方向上比基部804宽。例如，薄膜806可以以小于3mm的半径弯曲。与部段806在垂直于薄膜806的方向上的高度相比，薄膜806的厚度更小。薄膜806的刚度低，使得弯曲限制层800容易弯曲以使半径R≥Rlimit。薄膜806可以以足够小的半径弯曲以适应弯曲限制层800的设计参数。在一个非限制性示例中，薄膜806可以具有约50μm的厚度，并且当弯曲成2.5mm的半径时可能会经历1％的应变。当然，可以调整材料的厚度以在不同参数之间权衡优点，例如，薄膜可以弯曲成的最小半径、薄膜的强度和薄膜的刚度。
可以使用的一种示例材料是可从DuPont获得的被称为
Figure BDA0003133540490000141
HN的聚酰亚胺膜，其厚度为7.6μm、12.7μm、25.4μm、50.8μm等。可以使用的另一示例材料是薄金属箔。例如，当弯曲成2mm的半径时，12μm厚的不锈钢箔具有约0.3％的应变。
在图8A所示的示例实施方式中，基部808和薄膜806之间的粘结层被薄膜806的一个表面的50％覆盖。换言之，薄膜806的表面的一半附接至相邻部段802的基部804，并且表面的一半未附接。粘结层覆盖率大于或小于50％的其他配置也是可能的。薄膜806的与相邻部段802粘结的部分比未粘结的部分坚硬得多。这增加了薄膜806的未粘结部分中的应变，并且这种增加必须考虑到弯曲限制层800的材料和几何形状。在头部808比基部804更宽而使得薄膜806的少于100％被基部808覆盖的情况下，薄膜806的在基部之间的部分可以屈伸和弯曲以允许弯曲限制层800弯曲到小的半径。
在一些实施方式中，相邻部段802的基部804没有在朝向页面的方向上连续地粘结至薄膜806，如图8A所示，并且相邻部段802的基部804在图8A的横截面所示的位置处未粘结至薄膜806。相反，相邻部段802的基部804和薄膜806之间的粘结位点可以在朝向页面的方向上偏移，如图8A所示。
图8B是薄膜的俯视图，其示出了膜806粘结至不同相邻部段802的基部804的多个粘结位点。例如，粘结位点832、834、836的第一群组830可以将膜806粘结至第一部段，其在膜806上的覆盖区由矩形830示出，并且粘结位点842、844、846的第二群组840可以将膜806粘结至第二第一部段，其在膜806上的覆盖区由矩形840示出。因为相邻部段的粘结位点沿着方向850彼此偏移，所以当弯曲限制膜弯曲成小半径时，相邻部段之间的未直接粘结至部段的膜806的部分可以相对容易地屈伸，如图8A所示。例如，粘结位点832与862之间的在第二部段下方的膜(其在膜806上的覆盖区由矩形840示出)可以在弯曲限制膜弯曲时屈伸，即使覆盖区830和840彼此对接。
每个部段802的头部808可以具有垂直侧810，当弯曲限制膜806是平坦的时，该垂直侧810不完全垂直于薄膜806，而是随着它们远离薄膜806延伸而对彼此成角度。然后，当弯曲限制层800弯曲成等于Rlimit的半径时，相邻部段802的垂直侧810彼此紧密接触并平行，使得它们形成刚性的、坚固的材料层，其针对R≤Rlimit具有高的刚度。制造每个部段802的头部808的某些手段可能不具有完全平坦的侧面，而是具有其他表面几何形状，这些几何形状还允许相邻部段802的两个面彼此紧密接触，使得它们形成刚性的、坚固的材料层，针对R≤Rlimit具有高的刚度。
部段802可以由多种不同的材料形成，包括，例如，金属、聚合物、玻璃和陶瓷。各个块可以被模制，机器加工，划制(draw)(例如，通过成形的线)，然后以正确的间隔附接至薄膜806。在另一实施方式中，可以同时形成多个相邻部段802，然后将其附接至薄膜806。
例如，如图9所示，可以例如通过单步或多步模制工艺在衬底804上形成多个相邻部段802，然后，在将部段802粘结至薄膜806之后，可以将衬底804损坏、溶解或以其他方式从部段802中移除。在另一实施方式中，可以例如通过光刻和蚀刻工艺在衬底804上形成多个相邻部段802，然后，在将部段802粘结至薄膜806之后，可以将衬底804损坏、溶解或以其他方式从部段802中移除。
图10是可以在用于形成相邻部段802的示例模制工艺中使用的旋转模具的示意图。例如，滑块1、2、3等可以相对于芯销径向插入到位置中，然后将材料注入到滑块和芯销之间的空隙中，以同时形成部段802和薄膜806。当部段802被形成时，组件可以逆时针旋转，并且滑块可以按数字顺序被移除，以将部段802从图9中的最逆时针位置中释放，同时在相对于最逆时针位置的顺时针的位置中形成新部段。通过使用透明工具和紫外线(UV)快速固化模塑料，可以实现高生产量。
图11是可以用于形成弯曲限制层800的相邻部段802的模具1102的示意图。当弯曲限制层处于其设计限制半径配置时，模具1102的形状可以与弯曲限制层800的形状相对应。然后，弯曲限制层800的相邻部段802可以形成为模具1102内的一体化零件，然而，沿着相邻部段802之间的设计边界1104具有缺陷。该缺陷然后可以允许一体化零件沿着相邻部段之间的设计边界破裂，使得在将弯曲限制层800从模具1102中移除并使其平坦之后，弯曲限制层800具有图8所示的分离的相邻部段802，但是当弯曲限制层800弯曲至其限制半径时，相邻部段与其相邻的部段形成牢固的、坚固的接触。
图12是可折叠显示器1200的另一实施方式的示意图，其中，弯曲限制层1202耦接至显示层1204。弯曲限制层1202可以包括多个子层。子层可以包括例如外层1206、中间层1208和内层1210。内层1210可以包括一个或多个指状物1212，其朝着外层1206向外延伸，并且当弯曲限制层1202处于松弛的、未弯曲的配置时，通过层的平面中的间隙1214，将该指状物与中间层1208的、最接近弯曲限制层1202可以弯曲成的弯曲的中间的部分水平隔开。在图12中示出了两个指状物1212和间隙1214，但是任何数目的指状物和对应间隙都是可能的。
这些层可以由不同的材料制成。在一种实施方式中，内层1210和外层1206可以由易于变形的低刚度金属制成，诸如，镍钛合金(例如，镍钛诺(Nitinol))，并且中间层可以由更坚硬的金属制成，诸如，不锈钢。中间层可以比内层和外层更厚。
图13是处于弯曲配置时的可折叠显示器1200的示意图。如图13所示，由于可折叠显示器的弯曲，在弯曲的顶点处的内层上的压缩应变导致内层的指状物1212和中间层之间的间隙1214闭合。因此，内层1210的区段可以用作页片，其响应于压缩应变而跨内层移动并且与它们一起拉动它们对应的指状物。当间隙1214闭合时，弯曲限制层1202的刚度增大，从而限制了可折叠显示器的进一步弯曲。
图14是显示器1400的另一实施方式的示意图，其中，弯曲限制层142耦接至显示层1404。弯曲限制层1402可以包括多个子层。子层可以包括例如外皮层1406、中间层1408和内皮层1410。这些层可以由不同的材料制成。在一种实施方式中，内层1410和外层1406可以由具有非常高的伸长率的非常薄的材料层(例如，镍钛诺膜)制成，并且中间层可以由其刚度作为可折叠显示器1400的弯曲半径的函数而变化的材料制成。
图15是处于弯曲配置时的可折叠显示器1400的示意图。如图14所示，由于可折叠显示器的弯曲，在内层1408上的压缩应变导致中间层1408的刚度增大。这可以以多种不同的方式发生。在一种实施方式中，内层1410和中间层1408上的压缩应变使层1410、1408朝着弯曲的中心向内变形，并且材料的变形可以增大层中的材料的刚度。在另一实施方式中，内层1410和中间层1408上的压缩应变引起层1410、1408中的至少一个内的机电设备(例如，压电设备)1412的状态变化。
在一些实施方式中，电活性材料可以用于中间层1408，其中，电活性材料的刚度可以响应于施加到材料的电压或电流而改变。电活性材料可以包括，例如，(1)基于铁电的材料(例如，基于聚偏氟乙烯的铁电柠檬酸聚合物材料)，(2)基于离子的材料(例如，离子聚合物(ionomeric polymer)-金属复合材料(例如，Nafion或Flemion)或电活性聚合物凝胶)，(3)非离子基材料(例如，聚乙烯醇基材料)；(4)嵌入聚合物基质中的碳纳米管或导电颗粒，以及(5)基于导电聚合物的材料(例如，Polypyrrole、Polyaniline、Polythiophene、Polyacetelene、Poly-p-phenylene、Poly-phenylene vinylene。在一些实施方式中，电活性材料可以在施加电场时改变其流变性质(诸如，储能模量和/或损耗模量)。在一些情况下，通过向材料施加数千伏每毫米的电场，可以将材料的储能模量更改多于3个数量级。在一些情况下，可以在施加电压以使材料弯曲、扭曲、膨胀、缩短或收缩时改变电活性材料的形状因数。电场和/或电流可以通过显示设备的叠层中的专用电极或者存在于设备的其他结构中的一个或多个电子元件(例如，设备的触摸层中的电极)施加到电活性材料上。
在一些实施方式中，内层1410和中间层1408上的压缩应变可以导致层1410、1408中的至少一个内的机电设备(例如，压电设备)1412的状态变化，并且由于状态变化而产生的信号可以用于引起中间层1408的刚度变化。例如，响应于弯曲引起的应变，来自机电设备1412的电信号可以触发电流或电压被施加到中间层中的材料，这进而可以引起中间层中的材料的状态和刚度的改变。例如，材料可以响应于施加的电流或电压而从液体变为固体，或者可以将材料泵入中间层的弯曲部分中，或者可以响应于施加的电流或电压重新排列材料的颗粒定向以增大弯曲部分的刚度。响应于施加的电场或电流而对电活性材料的刚度的其他变化方式也是可能的。
图16是可折叠显示器1600的另一实施方式的示意图，其中，弯曲限制层1602耦接至显示层1604。显示器的内容可以显示在显示器的表面上，该表面在可折叠显示器1600的与弯曲限制层1602相对的一侧上(例如，如图16所示朝下)。弯曲限制层1602可以包括在平面上跨层1602布置的多个线或纤维，并且当弯曲限制层1602处于平坦配置时，其以蛇形配置布置，使得每根纤维的长度长于每根纤维端部之间的平面中的直线端到端距离。纤维可以由牢固的、低拉伸的材料制成，诸如，例如，由玻璃、
Figure BDA0003133540490000191
石墨、碳纤维、陶瓷等制成的纤维，并且可以被铺设在低模量衬底中。例如，可以使用专门的制造设备经由展幅(spread tow)技术将纤维以所需的图案铺设。纤维可以沿其长度在位置1606处钉扎(pin)到可折叠显示器的一层，例如，针扎到弯曲限制层1602中的衬底或弯曲限制层1602与显示层1604之间的界面处的表面。例如，可以将纤维钉扎到纤维的蛇形配置的节点处。钉扎可以通过多种不同的技术来执行。例如，激光加热工艺可以将在钉扎位点处的纤维粘结至该层，或者可以将纤维机械地粘结在该位点处。
当弯曲限制层1602在弯曲的外侧并且显示层1604在弯曲的内侧时，在显示器弯曲时，纤维可以限制可折叠显示器1600的弯曲半径，因为纤维可以变直，并且在达到所需的最小弯曲半径时限制可折叠显示器的弯曲半径。换言之，当纤维未拉伸时，弯曲限制层1602对层中的拉伸应变的阻力非常低，然后在将纤维拉伸至全长时该阻力变得很高。在纤维在钉扎位点处粘结至弯曲限制层1602中的材料的情况下，当弯曲限制层1602的弯曲导致纤维在相邻钉扎位点1606之间变直时，弯曲限制层的刚度会突然增大。
图17是当显示器处于弯曲配置时的可折叠显示器1600的示意图，其中，弯曲限制层1602在弯曲的外侧，并且显示层1604在弯曲的内侧。在该配置中，当弯曲限制层处于拉伸应变下时，纤维可以在弯曲限制层1602的弯曲面内变直，并且相邻的钉扎位点1606之间的每个纤维部段在弯曲面内的端到端距离可以与相邻的钉扎位点1606之间的每个纤维的长度接近或相同。在该配置中，牢固、低拉伸的纤维阻止弯曲限制层上的拉伸应变，从而限制了可折叠显示器1600的弯曲半径。
图18是具有弯曲限制层的可折叠显示设备的示意图，该弯曲限制层具有图案化的材料结构，该材料可以对由弯曲限制层的弯曲引起的压缩力具有非线性刚度响应。
在一种实施方式中，图案化的结构可以包括肋1806的阵列，其远离显示层1804延伸。如图18所示，肋1806可以是矩形的，但是其他形状也是可能的。肋1806可以是相对刚性的，因为它们具有高的体积模量和高的剪切模量。因此，当可折叠显示器1800弯曲时，肋1806保持其形状。肋可以包括多种不同的刚性材料，包括，例如，金属(例如，铝、铜、钢等)、陶瓷材料、玻璃材料等。
相邻肋1806之间的间隙或沟槽1808可以被第二材料部分或全部填充，该第二材料具有对由可折叠显示器1800的弯曲引起的压缩力的非线性刚度响应。该材料可以包括泡沫(例如，以及开孔泡沫)、凝胶或其他材料，其体积模量作为对该材料的压缩力的函数而变化。
当弯曲限制层1802处于松弛的、未弯曲的配置时，如图18所示，肋1806之间的间隙1808中的材料可以具有低的体积模量和低的刚度。例如，在松弛的弯曲配置中，间隙1808可以用非线性刚度材料填充。肋的远端处(即，远离显示层1804)的相邻肋之间的距离可以近似等于肋的近端处(即，最靠近显示层1804)的相邻肋1806之间的距离。
图19是处于弯曲配置时的可折叠显示器1800的示意图。如图19所示，在显示层1804与弯曲限制层1802层的界面处的压缩应变可以导致在肋的近端处的相邻肋1806之间的距离小于当弯曲限制层1802处于其松弛的、未弯曲配置时的距离。另外，由于弯曲限制层1802的弯曲和肋的非零长度，所以当弯曲限制层1802处于弯曲配置时，在肋1806的远端处的相邻肋之间的距离更加短于处于非弯曲配置时的距离。因此，当层1802弯曲时，肋1806之间的间隙或沟槽1808中的材料被挤压。当弯曲半径变得小于阈值半径时，材料的挤压可能会导致材料的刚度突然增大。例如，在肋1806之间的间隙1808中的开孔泡沫材料的情况下，当材料被压缩时，可以将孔中的空气挤出，并且当半径达到阈值半径时已经从材料中挤出临界量的空气时，则材料的刚度可能会突然增大。
尽管在图18和图19中图示了矩形肋1806，并且在图18中示出了肋1806之间的矩形间隙1808，但是肋以及肋之间的间隙中的材料的其他形状也是可能的。例如，如图20A所示，肋2002可以是大致T形的轮廓。在另一示例中，如图20B所示，肋2004可以具有大致梯形的轮廓。在另一示例中，如图20C所示，肋2006的轮廓可以在中间比在肋的顶部和底部处窄。在另一示例中，如图20D所示，肋2008可以具有定制形状的轮廓，该轮廓是与肋之间的间隙中的材料的类型和形状结合来配置的，以实现期望的刚度对于弯曲半径的响应。
相应地，肋之间的间隙中的材料的形状可以具有不同的形状，该材料对弯曲限制膜的曲率半径具有非线性的刚度响应。例如，图21A、21B、21C和21D示出了矩形肋2102之间的矩形间隙，但是间隙中的材料在不同附图中具有不同的形状。例如，如图21A所示，矩形间隙可以用非线性刚度响应材料2104填充，该材料在弯曲限制层处于其松弛配置时在间隙的顶部上方凸起。在另一示例中，如图21A所示，可以用非线性刚度响应材料2106填充矩形间隙，该材料在弯曲限制层处于其松弛配置时恰好填充矩形间隙。在另一示例中，如图21C所示，矩形间隙可以用非线性刚度响应材料2108填充，当弯曲限制层处于其松弛配置时，非线性刚度响应材料2108下降到间隙的顶部下方。在另一示例中，如图21D所示，矩形间隙可以沿着间隙的侧面和底部填充有非线性刚度响应材料2110，但是未在间隙的中心部分中填充。可以选择肋之间的间隙中的材料的类型和形状，以实现对弯曲限制层的弯曲半径响应的期望的刚度响应。
图22是可折叠显示器2200的示意图，该可折叠显示器2200具有围绕最小半径Rmin弯曲的可弯曲区段2201。可折叠显示器2200可以包括：OLED层2202，其包括在可折叠显示器上生成图像的组件(例如，OLED层、TFT层、触摸屏层等)；以及弯曲限制层2204，该弯曲限制层2204将可折叠显示器2200可以弯曲的半径限制为大于或等于最小半径Rmin。显示器2200还包括高模量背面加强层2212和高模量前板层2214。弯曲限制层2204可以通过耦接层2203耦接至OLED层2202。耦接层2203可以在与OLED层2202和弯曲限制层2204接触的相应表面上包括例如粘合材料或粘结材料。
如上所述，当在平坦配置下制造OLED层2202时，弯曲OLED层2202沿着弯曲的内半径引起压缩应变，并且沿着弯曲的外半径引起拉伸应变。期望将组件的中性面2206保持在组件的易损且敏感的部件(例如，TFT)所在的平面处或附近，在该中性面2206处，不会响应于弯曲而发生应变。因此，耦接层2203可以包括低模量材料(例如，橡胶、凝胶等)，使得层的平面内的小的应变在OLED层2202与弯曲限制层2204之间传递。显示器2200可以包括在OLED层2202的相对侧上的高模量背面加强层2212和/或高模量前板层2214，其功能是在弯曲限制层2204用于限制显示器2200的弯曲半径时保持中性面接近其在OLED层2202内的设计位置。例如，层2212、2214可以具有刚度，以补偿弯曲限制层的刚度对中性面的位置的影响，使得当OLED层2202耦接至弯曲限制层2204时，中性面在OLED层2202中不偏离其设计位置。
本文描述的设备和装置可以被包括为计算设备的一部分，该计算设备包括例如用于执行指令的处理器和用于存储可执行指令的存储器。为了描述示例实施例，本文公开的特定结构和功能细节仅是代表性的。然而，示例实施例以许多替选形式来体现，并且不应解释为仅限于本文阐述的实施例。
要理解的是，尽管在本文中可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离示例实施例的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且同样地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，该术语和/或包括一个或多个关联的所列项目的任何和所有组合。
要理解的是，当元件被称为连接或耦接至另一元件时，其可以直接连接或耦接至另一元件，或者可以存在中间元件。相比之下，当元件被称为直接连接或直接耦接至另一元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间的关系的其他词语应该以类似的方式来解释(例如，在之间与直接在之间、相邻与直接相邻等)。
本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而无意于限制示例实施例。如本文所使用的，单数形式的一、一个和所述、该也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解的是，当在本文中使用时，术语包括(comprises)、包括和/或含有指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。
还应该注意的是，在一些替选实施方式中，所指出的功能/动作可以不按附图所指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能性/动作，连续示出的两个附图实际上可以同时执行或者有时可以以相反的顺序执行。
除非另有定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施例所属的本领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。要进一步理解的是，例如，在常用词典中定义的那些术语应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非在此明确定义，否则将不会被理想化或过度形式化地解释。
然而，应该牢记，所有这些和类似的术语都将与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的方便的标签。除非另有特别说明，或者从讨论中显而易见，否则诸如处理或计算或运算或确定显示等术语是指计算机系统(或类似的电子计算设备)的动作和过程，该计算机系统操纵表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理电子量的数据并且将其转换为同样表示为计算机系统存储器或者寄存器或者其他这种信息存储、传输或者显示设备内的物理量的其他数据。
最后，还应该注意的是，尽管所附权利要求书阐述了本文描述的特征的特定组合，但是本公开的范围不限于此后要求保护的特定组合，而是扩展为涵盖本文公开的特征或实施例的任何组合，不管此时是否在所附的权利要求书中具体列举了该特定组合。

Claims (18)

1.一种计算设备的可折叠显示器，所述可折叠显示器包括：
背面加强层；
透明前板层；
触摸层，所述触摸层被设置在所述背面加强层与所述透明前板层之间；
透明的覆盖窗口层；以及
OLED显示层，所述OLED显示层被设置在所述背面加强层与所述透明前板层之间，所述OLED显示层的特征在于杨氏模量低于所述透明前板层的杨氏模量并且低于所述背面加强层的杨氏模量，其中，所述OLED显示层被配置为重复地弯曲至小于10mm的半径，并且
其中，所述背面加强层和所述前板层的机械性质被控制，使得所述可折叠显示器的中性面位于所述OLED显示层的中间50％内。
2.根据权利要求1所述的可折叠显示器，其中，所述背面加强层和所述前板层的机械性质包括所述层的厚度、密度、材料组成。
3.根据权利要求1所述的可折叠显示器，其中，所述透明前板层包括玻璃纤维和聚合物材料。
4.根据权利要求1所述的可折叠显示器，其中，所述OLED显示层和所述触摸层被制造为单一层。
5.根据权利要求4所述的可折叠显示器，其中，在所述背面加强层与所述单一层之间没有层。
6.根据权利要求4所述的可折叠显示器，其中，在所述透明前板与所述单一层之间没有层。
7.根据权利要求1所述的可折叠显示器，其中，所述可折叠显示器的中性面位于所述OLED显示层的中间20％内。
8.根据权利要求1所述的可折叠显示器，进一步包括：在所述OLED显示层与所述透明前板层之间的光学透明粘合层。
9.根据权利要求1所述的可折叠显示器，其中，所述可折叠显示器被配置为在第一方向上在第一位置处折叠，并且被配置为在与所述第一方向相对的第二方向上在第二位置处折叠。
10.一种计算设备，包括：
存储器，所述存储器被配置用于存储可执行指令；
处理器，所述处理器被配置用于执行所述指令；
可折叠显示器，所述可折叠显示器被配置用于响应于所述指令的执行而显示信息，所述可折叠显示器包括：
背面加强层；
透明前板层；
触摸层，所述触摸层被设置在所述背面加强层与所述透明前板层之间；
透明的覆盖窗口层；以及
OLED显示层，所述OLED显示层被设置在所述背面加强层与所述透明前板层之间，所述OLED显示层的特征在于杨氏模量低于所述透明前板层的杨氏模量并且低于所述背面加强层的杨氏模量，其中，所述OLED显示层被配置为重复地弯曲至小于10mm的半径，其中，所述背面加强层和所述前板层的机械性质被控制，使得所述可折叠显示器的中性面位于所述OLED显示层的中间50％内；以及
弯曲限制层，所述弯曲限制层被布置为与所述OLED显示层基本平行，所述弯曲限制层被配置为在所述弯曲限制层的弯曲半径小于所述可折叠显示器的阈值曲率半径时非线性地增加所述弯曲限制层的刚度，所述阈值曲率半径大于1mm并且小于20mm。
11.根据权利要求10所述的计算设备，进一步包括：耦接层，所述耦接层被设置在所述弯曲限制层与所述OLED显示层之间，所述耦接层的杨氏模量低于所述OLED显示层的杨氏模量。
12.根据权利要求10所述的计算设备，其中，所述弯曲限制层包括材料，所述材料的热膨胀系数在所述OLED显示层的热膨胀系数的50％内。
13.根据权利要求10所述的计算设备，其中，所述弯曲限制层包括材料，所述材料的热膨胀系数在所述OLED显示层的热膨胀系数的25％内。
14.根据权利要求10所述的计算设备，其中，所述可折叠显示器的总厚度小于一毫米。
15.根据权利要求10所述的计算设备，其中，所述OLED显示层和所述触摸层被制造为单一层。
16.根据权利要求10所述的计算设备，其中，所述可折叠显示器的中性面位于所述OLED显示层的中间20％内。
17.根据权利要求10所述的计算设备，进一步包括：在所述OLED显示层与所述透明前板层之间的光学透明粘合层。
18.根据权利要求10所述的计算设备，其中，所述可折叠显示器被配置为在第一方向上在第一位置处折叠，并且被配置为在与所述第一方向相对的第二方向上在第二位置处折叠。
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD353539S (en) * 1990-07-20 1994-12-20 Norden Pac Development Ab Combined tube and cap
KR102311316B1 (ko) 2017-04-24 2021-10-13 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 제조방법
CN110537154B (zh) * 2017-06-08 2021-07-13 谷歌有限责任公司 利用薄的高模量层的可折叠显示器中性轴管理
WO2019018251A1 (en) * 2017-07-17 2019-01-24 3M Innovative Properties Company BEND LIMIT FILM
USD893475S1 (en) * 2017-10-11 2020-08-18 Samsung Display Co., Ltd. Display device
USD885381S1 (en) * 2017-10-11 2020-05-26 Samsung Display Co., Ltd. Display device
JP6556812B2 (ja) * 2017-11-28 2019-08-07 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 ハードコート付フィルムタイプタッチセンサとこれを用いたフレキシブルディバイス
US11081660B2 (en) * 2018-05-03 2021-08-03 Samsung Display Co., Ltd. Display device and support film structure for display device
CN109859625A (zh) * 2018-11-06 2019-06-07 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 一种柔性显示面板及显示装置
KR20200069799A (ko) * 2018-12-07 2020-06-17 엘지디스플레이 주식회사 폴더블 표시장치
WO2020142363A1 (en) * 2018-12-30 2020-07-09 Google Llc Cover window for a foldable display
KR20200088536A (ko) * 2019-01-14 2020-07-23 삼성디스플레이 주식회사 보호 테이프 및 이를 포함하는 표시 장치
US10795415B2 (en) * 2019-01-30 2020-10-06 Motorola Mobility Llc Foldable display with stiff support
US11036320B2 (en) * 2019-01-30 2021-06-15 Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Organic light emitting diode folding display
USD925525S1 (en) * 2019-02-22 2021-07-20 Samsung Display Co., Ltd. Display device
WO2020200409A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Huawei Technologies Co., Ltd. Symmetrically foldable display stack for electronic device
US11526222B2 (en) * 2019-08-19 2022-12-13 Beijing Boe Technology Development Co., Ltd. Foldable display screen and assembling method thereof, and display apparatus
JP2022552365A (ja) * 2019-10-14 2022-12-15 コーニング インコーポレイテッド 折り畳み可能な装置及び製造方法
KR20220079968A (ko) * 2019-11-14 2022-06-14 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 전자 장치용 접이식 조립체
CN117496827A (zh) * 2019-11-22 2024-02-02 群创光电股份有限公司 可弯折式电子装置
USD955384S1 (en) * 2019-12-06 2022-06-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device
USD961588S1 (en) * 2019-12-06 2022-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device
CN111128030B (zh) * 2020-01-02 2021-11-19 武汉天马微电子有限公司 显示模组及显示装置
CN114930434B (zh) * 2020-01-15 2024-02-27 夏普株式会社 显示装置
US11372490B2 (en) * 2020-03-30 2022-06-28 Shenzhen China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co., Ltd. Touch panel and touch display panel
KR20210122955A (ko) 2020-04-01 2021-10-13 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN113744630B (zh) * 2020-05-28 2023-06-23 云谷（固安）科技有限公司 显示模组、显示模组的制造方法及显示装置
WO2022025308A1 (ko) * 2020-07-28 2022-02-03 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법
KR20220025969A (ko) * 2020-08-24 2022-03-04 삼성디스플레이 주식회사 폴더블 윈도우 및 이를 포함하는 표시 장치
KR20220037704A (ko) * 2020-09-18 2022-03-25 엘지디스플레이 주식회사 커버 글라스를 포함하는 표시 장치
CN111930271B (zh) * 2020-09-27 2021-01-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 触控芯片、触控检测信号的处理方法和电子设备
WO2022126024A1 (en) * 2020-12-11 2022-06-16 Jumbe Nelson L Foldable sensor-based devices
KR20220090653A (ko) 2020-12-22 2022-06-30 삼성디스플레이 주식회사 폴더블 표시 장치
CN114690462A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 华为技术有限公司 冲击防护层、控制方法、装置、显示模组和终端
WO2022165628A1 (en) * 2021-02-02 2022-08-11 Huawei Technologies Co., Ltd. A flexible display and a method for manufacturing a flexible display

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140098034A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-10 Michael Hack Multi-function hand held device
US20150201487A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Samsung Display Co., Ltd. Flexible display device
US20160035759A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Lg Display Co., Ltd. Flexible display device with wire having reinforced portion and manufacturing method for the same
US20160155967A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Flexible display device
CN105845707A (zh) * 2015-02-02 2016-08-10 三星显示有限公司 显示装置
WO2016196736A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 3M Innovative Properties Company Flexible displays with interlocking devices
WO2016204439A1 (ko) * 2015-06-18 2016-12-22 삼성전자 주식회사 디스플레이 장치 및 그를 구비하는 전자 장치
TW201717448A (zh) * 2015-06-03 2017-05-16 ３Ｍ新設資產公司 具有用於中性平面調整之硬性層之撓性顯示器
US20170147117A1 (en) * 2015-11-20 2017-05-25 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Flexible image display device

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009067010A2 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 Polymer Vision Limited An electronic device with a flexible display
US8665236B2 (en) * 2011-09-26 2014-03-04 Apple Inc. Electronic device with wrap around display
TWI643056B (zh) * 2013-07-22 2018-12-01 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光裝置
KR102315659B1 (ko) * 2013-11-27 2021-10-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치
KR20220058668A (ko) * 2014-02-11 2022-05-09 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치 및 전자 기기
US9450038B2 (en) * 2014-07-31 2016-09-20 Lg Display Co., Ltd. Flexible display
US9276055B1 (en) * 2014-08-31 2016-03-01 Lg Display Co., Ltd. Display device with micro cover layer and manufacturing method for the same
US9425418B2 (en) * 2014-09-30 2016-08-23 Lg Display Co., Ltd. Flexible display device with bend stress reduction member and manufacturing method for the same
KR102340225B1 (ko) * 2015-01-09 2021-12-16 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 터치 패널 및 플렉서블 표시 장치
US10585456B2 (en) * 2015-08-26 2020-03-10 Lg Display Co., Ltd. Flexible display device having bending sensing device
CN106502319B (zh) * 2015-09-08 2022-02-22 Lg电子株式会社 移动终端及其控制方法
US10198040B2 (en) * 2016-05-20 2019-02-05 Apple Inc. Electronic devices with flexible displays
KR102538093B1 (ko) * 2016-06-28 2023-05-30 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
TWI736774B (zh) * 2017-06-06 2021-08-21 美商谷歌有限責任公司 彎曲極限薄膜
CN110537154B (zh) * 2017-06-08 2021-07-13 谷歌有限责任公司 利用薄的高模量层的可折叠显示器中性轴管理

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140098034A1 (en) * 2012-10-10 2014-04-10 Michael Hack Multi-function hand held device
US20150201487A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Samsung Display Co., Ltd. Flexible display device
US20160035759A1 (en) * 2014-07-31 2016-02-04 Lg Display Co., Ltd. Flexible display device with wire having reinforced portion and manufacturing method for the same
US20160155967A1 (en) * 2014-11-27 2016-06-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Flexible display device
CN105845707A (zh) * 2015-02-02 2016-08-10 三星显示有限公司 显示装置
WO2016196736A1 (en) * 2015-06-03 2016-12-08 3M Innovative Properties Company Flexible displays with interlocking devices
TW201717448A (zh) * 2015-06-03 2017-05-16 ３Ｍ新設資產公司 具有用於中性平面調整之硬性層之撓性顯示器
WO2016204439A1 (ko) * 2015-06-18 2016-12-22 삼성전자 주식회사 디스플레이 장치 및 그를 구비하는 전자 장치
US20170147117A1 (en) * 2015-11-20 2017-05-25 Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. Flexible image display device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨永强: "《基于柔性聚合物衬底具有封装集成特性的OLED器件》", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士) 信息科技辑》 *

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US10514724B2 (en) 2019-12-24

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