JP2016071295A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】表示装置の厚さを低減でき、且つ表示装置を大型化した場合でも、タッチセンサを通した表示装置の操作性の低下を抑えることができる表示装置の提供。【解決手段】TFT基板と、前記TFT基板に対向して配置される対向基板とを備え、複数の画素を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記対向基板が取り付けられる第1領域と、前記第1領域よりも外側の領域である第2領域とを有するカバーパネルと、前記カバーパネルの前記第2領域に取り付けられるタッチセンサと、を備えることを特徴とする表示装置。【選択図】図3
Description
本発明は、表示装置に関する。
タブレットコンピュータやスマートフォンなどの携帯機器には、タッチセンサ付きの表示装置が設けられている。この種の表示装置では、多くの場合、複数の画素を有している表示パネルの前面にタッチセンサが配置され、タッチセンサの前面には電子機器の前面を構成するカバーパネルが配置されている。下記特許文献1では、タッチセンサは接着剤によってカバーパネルに取り付けられ、表示パネルも接着剤によってタッチセンサに取り付けられる。
表示パネルを大型化すると、画像は見やすくなるものの、タッチセンサも大きくなり、その結果、ユーザがタッチセンサを通して片手で表示装置を操作することが困難となる。また、タブレットコンピュータやスマートフォンなどの携帯機器の市場においては、表示装置のさらなる薄型化が望まれている。
本発明の目的は、表示装置の厚さを低減でき、且つ表示装置を大型化した場合でも、タッチセンサを通した表示装置の操作性の低下を抑えることができる表示装置を提供することにある。
また、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。
本発明における表示装置は、TFT基板と、前記TFT基板に対向して配置される対向基板とを備え、複数の画素を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記対向基板が取り付けられる第1領域と、前記第1領域よりも外側の領域である第2領域とを有するカバーパネルと、前記カバーパネルの前記第2領域に取り付けられるタッチセンサと、を備える
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
また、前記TFT基板と前記カバーパネルは、前記対向基板の外縁よりも第1の方向に張り出している張り出し部をそれぞれ有し、前記TFT基板の張り出し部にはFPCが取り付けられ、前記カバーパネルの張り出し部にはタッチセンサが取り付けられている
こととしてもよい。
こととしてもよい。
また、前記TFT基板の張り出し部と前記カバーパネルの張り出し部のうち少なくとも一方には、それらの間隔を確保するスペーサが配置されていることとしてもよい。
また、前記TFT基板の張り出し部には電子部品が実装されており、前記スペーサは前記電子部品と前記タッチセンサとの間に配置されていることとしてもよい。
また、前記スペーサは、平面視において前記タッチセンサと重ならないように備えられていることとしてもよい。
また、前記スペーサは、前記表示パネルと前記カバーパネルとを固定し、前記表示パネルと前記カバーパネルとの間に備えられる接着層の端部と、前記表示パネルの端部と、に接触しないように備えられていることとしてもよい。
また、前記タッチセンサは前記カバーパネルに接着されており、前記カバーパネルは、前記表示パネル及び前記タッチセンサが取り付けられている第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面と、前記第1の面の外周縁と前記第2の面の外周縁とを繋ぐ第3の面とを有し、前記カバーパネルは、前記第1の面、前記第2の面、及び前記第3の面の表面に、前記カバーパネルの強度を高める強化層を備えることとしてもよい。
本発明によって、表示装置の厚さを低減でき、且つ表示装置を大型化した場合でも、タッチセンサを通した表示装置の操作性の低下を抑えることができる表示装置が提供される。
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態に係る表示装置を、図を参照しながら説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係る表示装置を使用している状態を模式的に示す図である。また、図2は、本発明の第一実施形態に係る表示装置の平面図である。また、図3は、図2の切断線III‐IIIにおける断面を示す図である。また、図4は、本発明の第一実施形態に係る表示装置の側面図である。
以下、本発明の第一実施形態に係る表示装置を、図を参照しながら説明する。図1は、本発明の第一実施形態に係る表示装置を使用している状態を模式的に示す図である。また、図2は、本発明の第一実施形態に係る表示装置の平面図である。また、図3は、図2の切断線III‐IIIにおける断面を示す図である。また、図4は、本発明の第一実施形態に係る表示装置の側面図である。
本発明の第一実施形態に係る表示装置は、TFT基板と、前記TFT基板に対向して配置される対向基板とを備え、複数の画素を有する表示パネルと、前記表示パネルの前記対向基板が取り付けられる第1領域と、前記第1領域よりも外側の領域である第2領域とを有するカバーパネルと、前記カバーパネルの前記第2領域に取り付けられるタッチセンサと、を備えることを特徴とする。
ここで、カバーパネルに表示パネルの対向基板が取り付けられる第1領域は、表示パネルによって表示される画像等が映し出される画像表示領域を全て包含するものである。すなわち、カバーパネルの第2領域は、表示パネルによって表示される画像等が映し出される画像表示領域を含まない領域である。
また、カバーパネルの第1領域は、図2に示されるように、平面視において表示パネルの対向基板と重なる領域であることとしてもよい。すなわち、カバーパネルの第2領域は、平面視において表示パネルの対向基板と重なる領域以外の領域であることとしてもよい。
以下の説明においては、カバーパネルに表示パネルの対向基板が取り付けられる第1領域は、表示パネルによって表示される画像等が映し出される画像表示領域と一致するものとして説明する。
本発明の第一実施形態に係る表示装置100は、例えば表示パネル130によって画像が表示される画像表示領域上の座標と、タッチセンサ120が備えられる領域上の座標とが対応している。そして、タッチセンサ120上の所定の座標をユーザUが選択すると、該座標に対応する表示パネル130上の画像表示領域が選択されたものとされ、さも表示パネル130上でユーザがタッチ操作を行っているように、表示装置100は動作する。
図1を参照すると、本発明の第一実施形態に係る表示装置100の画像等が映し出される画像表示領域D1と異なる領域(表示領域D1よりも外側の領域である外側領域D2)に備えられたタッチセンサ120にて、ユーザUによってタッチされた痕跡T1が、さも画像表示領域D1上でタッチされたかのように画像表示領域D1上に痕跡T2が反映される様子が示されている。
このように、カバーパネル110の画像表示領域D1と、タッチセンサ120が備えられる領域と、を平面視において離間して備えることによって、例えば表示装置100の大型化に伴い、画像表示領域D1が大きなものになったとしても、ユーザUはタッチセンサ120の操作を画像表示領域D1とは異なる場所で、片手で行うことができるため利便性が向上する。
また、図2、図3に示されるように、カバーパネル110の画像表示領域D1の下部には複数の層が積層された表示パネル130が備えられている。タッチセンサ120が画像表示領域D1と重ねて備えられる場合、おのずと、表示装置全体の厚さも大きなものとなる。
一方で、本実施形態の表示装置100の場合、タッチセンサ120がカバーパネル110の表示パネル130と重なる領域以外の領域に備えられるため、表示装置100の厚さを小さくすることができる。
以下、本実施形態の表示装置100を構成する要素についてより詳細に説明する。
本実施形態の表示装置100に備えられる表示パネル130は、TFT(薄膜トランジスタ)基板132と、TFT基板132に対向しTFT基板132に対してカバーパネル110側に配置されている対向基板133とを有している。
また図2〜4に示されるように、TFT基板132とカバーパネル110は、対向基板133の外縁よりも第1の方向に張り出している張り出し部(110a、132a)をそれぞれ有し、TFT基板132の張り出し部132aにはFPCが取り付けられ、カバーパネル110の張り出し部110aにはタッチセンサ120が取り付けられていることとしてもよい。
本実施形態の表示装置100に備えられる表示パネル130は、例えば、液晶表示パネルであることとしてもよいし、有機EL表示パネルであることとしてもよい。以下、本実施形態に表示装置100に備えられる表示パネル130は、液晶表示パネルであることとして説明をする。
図2〜図4に示されるように、本実施形態の表示装置100に備えられる表示パネル(液晶表示パネル)130は、バックライト131、TFT基板132、TFT基板132と対向して備えられる対向基板133を含んで構成されることとしてもよい。また、表示パネル(液晶表示パネル)130は、更に偏光板134を含むこととしてもよい。
ここで、TFT基板132及び対向基板133は、いずれもガラス基板を含んで構成されていてもよいし、樹脂基板を含んで構成されていてもよい。本実施形態の表示装置100に備えられる表示パネル130のTFT基板132は、図示しない薄膜トランジスタ(TFT)、電極及び配線などが形成されている。そして、対向基板133は、例えば、着色層及びブラックマトリクス等が形成されたカラーフィルタ基板であることとしてもよい。
また、本実施形態の表示装置100に備えられる表示パネル130の対向基板133との間には、液晶分子を含んで構成されている液晶層(図示なし)が、両基板(132、133)に挟持されて備えられている。
そして、TFT基板132と対向基板133とに挟持されて備えられている液晶を駆動するための電極は、TFT基板132のみに配置されており、液晶(図示せず)水平方向に電圧が加えられることとしてもよい。つまり、本実施形態の表示装置100に備えられる表示パネル130は、液晶表示パネルであって、該液晶表示パネル駆動方式は、横電界駆動方式であることとしてもよい。
ここで、横電界駆動方式とは、例えばIPS(In Plane Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式等に例示されるものである。すなわち、本実施形態の表示装置100に備えられる表示パネル130は、IPS(In Plane Switching)方式の液晶表示パネルであることとしてもよい。
カバーパネル110は、表示パネル130に対応したサイズを有し表示パネル130が取り付けられている画像表示領域D1を有する。そして、表示パネル130によって映し出される画像等はカバーパネル110の画像表示領域D1を通してユーザに視認される。
カバーパネル110は、表示パネル130を外部からの物理的衝撃から守るため、高強度な材料にとって形成されることが好ましい。また、表示される画像等の視認性を高めるために、透明性の高い材料によって形成されることが好ましい。具体的には、例えばカバーパネル110は、ガラスで形成されることとしてもよい。
また、カバーパネル110にはタッチセンサ120が接着されており、カバーパネル110は、表示パネル130及びタッチセンサ120が取り付けられている第1の面と、第1の面とは反対側の第2の面と、第1の面の外周縁と第2の面の外周縁とを繋ぐ第3の面とを有し、カバーパネル110は、第1の面、第2の面、及び第3の面の表面に、カバーパネル110の強度を高める強化層を備えることとしてもよい。
本実施形態の表示装置は、表示パネル130とタッチセンサ120とを別体なものとして用意し、表示パネル130のTET基板132とカバーパネル110との間のスペースを有効利用して、タッチセンサ120を備えているため、カバーパネル110に6面強化されたカバーパネルが採用されたとしても、表示装置自体の薄型化の要請にも対応することができる。
一般的に、カバーパネル110に強化層を備えると、カバーパネル110自体の厚さが大きくなり、結果、表示装置自体の厚さも大きくなりがちである。また、表示装置100の厚さは、表示パネル130の対向基板133が備えられる箇所の厚みが最も大きくなる。
本実施形態に係る表示装置100は、タッチセンサ120が対向基板を取り付ける領域以外の領域に備えるため、表示パネル130の対向基板133が備えられる箇所の厚みは、タッチセンサ120を対向基板と平面視において重ねて備える表示装置の厚みと比較して、小さいものとなる。
よって、本実施形態に係る表示装置100は、カバーパネル110として強化層を備えた厚みが大きいものを適用することが可能となる。
例えば、カバーパネル110の強度を高める強化層は、カバーパネル110の第1の面、第2の面、及び第3の面の表面に形成された、樹脂層によって実現されることとしてもよい。また、カバーパネル110の強度を高める強化層は、カバーパネル110の第1の面、第2の面、及び第3の面の表面を、所定の表面処理を行うことによって形成されることとしてもよい。
また、例えばカバーパネル110がガラスで形成されている場合、カバーパネル110の強度を高める強化層は、表面急冷法(風冷強化法)によって形成されることとしてもよい。表面急冷法とは、カバーガラスを構成するガラスを軟化点に近い温度に加熱した後、一様に冷却する工程を行うことによって表面に強化層を形成する方法である。より詳細に説明すると、該工程の冷却時に、ガラスの内外面に温度差が生じ、これによって生じる熱応力を利用して、固化された表面に圧縮応力層を残存させることにより、強化層を形成する方法である。
あるいは、カバーパネル110がガラスで形成されている場合、カバーパネル110の強度を高める強化層は、化学エッチング処理法、イオン交換強化法等の化学強化により形成されることとしてもよい。
化学エッチング処理法とは、ガラス表面の組成等を変えることにより強度の向上を図る方法である。より具体的には、ガラスをピロ硫酸カリ(K2S2O7)に接触させて熱し、脱アルカリ反応を行うことによって表面に強化層を形成することとしてもよい。
また、イオン交換強化法とは、ガラスを熔融塩に浸し、ガラス中のアルカリイオンと熔融塩中のアルカリイオンとを相互拡散により交換させ、交換層に圧縮応力を生じさせることによって、強化層を形成する方法である。
また、本実施形態の表示装置100に備えられるタッチセンサ120は、縦横二次元マトリクス状に配置した検出用縦方向の電極(X電極)と検出用横方向の電極(Y電極)とを設け、入力処理部で各電極の容量を検出する、静電容量方式のタッチセンサ120であることとしてもよい。その他、本実施形態の表示装置100に備えられるタッチセンサ120は、例えばタッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、あるいは容量変化を検出する静電容量方式、または光量変化を検出する光センサ方式のタッチセンサ120であることとしてもよい。
ここで、タッチセンサ120はカバーパネル110の外側領域D2に、例えば高透明性接着剤転写テープ(OCA:Optical Clear Adhesive Tape)、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等によって取り付けられることとしてもよい。
また、TFT基板132の張り出し部132aに取り付けられているFPC(フレキシブルプリント基板)140は、例えば、ベースフィルムと、カバーフィルムと、を含んで構成されており、TFT基板132と電気的に接続される配線が、ベースフィルムとカバーフィルムとの間に、挟まれて配置されていることとしてもよい。
図2〜図4に示されるように、カバーパネル110はTFT基板132よりも大きく張り出している。そして、カバーパネル110の端部(表示パネル130のTFT基板132よりも張り出している部分)にタッチセンサ120とタッチセンサ接続用のFPC300との接続部が設けられている。このような構造を採ることによって、本実施形態に係る表示装置100は、タッチセンサ120とFPC(140、300)との接続構造に関する厚さ方向の寸法についての制約を軽減できるという効果を有する。
以上のように、本実施形態に係る表示装置100は、表示装置100の厚さを低減でき、且つ表示装置100を大型化した場合でも、タッチセンサ120を通した表示装置100の操作性の低下を抑えることができるものである。
[第二実施形態]
以下に、第二実施形態に係る表示装置200について詳細に説明する。図5は、本発明の第二実施形態に係る表示装置の平面図である。また、図6は、図5の切断線VI‐VIにおける断面を示す図である。また、図7は、本発明の第二実施形態に係る表示装置の側面図である。
以下に、第二実施形態に係る表示装置200について詳細に説明する。図5は、本発明の第二実施形態に係る表示装置の平面図である。また、図6は、図5の切断線VI‐VIにおける断面を示す図である。また、図7は、本発明の第二実施形態に係る表示装置の側面図である。
本発明の第二実施形態に係る表示装置200は、TFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aのうち少なくとも一方には、それらの間隔を確保するスペーサ150が配置されている点を除いて、他の構成は第一実施形態に係る表示装置100と同様である。したがって、第二実施形態に係る表示装置200については、スペーサ150についての説明を中心に行うこととする。
本発明の第二実施形態に係る表示装置200は、複数の画素を有している表示パネル130と、前記表示パネル130に対応したサイズを有し前記表示パネル130が取り付けられている表示領域D1と、前記表示領域D1よりも外側の領域である外側領域D2と、を有しているカバーパネル110と、前記カバーパネル110の前記外側領域D2に取り付けられているタッチセンサ120と、を備え、前記表示パネル130は、TFT基板132と、前記TFT基板132に対向し前記TFT基板132に対して前記カバーパネル110側に配置されている対向基板133と、を有し、前記TFT基板132と前記カバーパネル110は、前記対向基板133の外縁よりも第1の方向に張り出している張り出し部(110a、132a)をそれぞれ有し、前記TFT基板132の張り出し部132aにはFPC140が取り付けられ、前記カバーパネル110の張り出し部110aにはタッチセンサ120が取り付けられており、前記TFT基板132の張り出し部132aと前記カバーパネル110の張り出し部110aのうち少なくとも一方には、それらの間隔を確保するスペーサ150が配置されているものである。
このように、TFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aのうち少なくとも一方に、それらの間隔を確保するスペーサ150が配置されることによって、平面視においてカバーパネル110の張り出し部110aに重ねて備えられたタッチセンサ120がユーザによって操作された場合であっても、カバーパネル110の張り出し部110aの表示パネル130方向への撓みを抑制することとなり、表示装置200の信頼性を高めることとなる。
ここで、スペーサ150はTFT基板132の張り出し部132aに配置されることとしてもよいし、カバーパネル110の張り出し部110aに配置されることとしてもよい。
また、スペーサ150は、TFT基板132の張り出し部132a及びカバーパネル110の張り出し部110aのいずれか一方と当接し、スペーサ150と当接しない他方の張り出し部と、スペーサ150との間には空隙が備えられることとしてもよい。
このように、空隙を備えることによって、カバーパネル110に外部から衝撃が加えられた場合であっても、備えられた空隙により衝撃が緩衝されカバーパネル110の破損が抑制されることとなる。
また、本実施形態の表示装置200のTFT基板132の張り出し部132aには電子部品160が実装されており、スペーサ150は電子部品160とタッチセンサ120との間に配置されていることとしてもよい。なお、電子部品160とタッチセンサ120との間に配置されるスペーサ150bと、TFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの間隔を確保するスペーサ150aと、は別体であることとしてもよいし、一体なものであることとしてもよい。
ここで、TFT基板132の張り出し部132aに実装される電子部品160とは、例えばTFTの駆動を制御するドライバIC等であることとしてもよい。
図5、図7には、電子部品160とタッチセンサ120との間に配置されるスペーサ150bと、TFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの間隔を確保するスペーサ150aと、が別体なものとして、本実施形態の表示装置200に備えられている様子が示されている。
このように、電子部品160とタッチセンサ120との間にスペーサ150が配置される表示装置200は、タッチパネルの使用に際し、仮にカバーパネル110の張り出し部110aが撓んだ場合であっても、電子部品160とタッチセンサ120との接触を防止でき表示装置200の信頼性を高めることとなる。
また、本実施形態の表示装置200のスペーサ150は、平面視においてTFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの間の一部に備えられている。また、スペーサ150は、平面視においてTFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの間の全部に備えられていることとしてもよい。
また、本実施形態の表示装置200におけるスペーサ150は、図5に示されるように、平面視においてタッチセンサ120と少なくとも一部が重なるように備えられることとしてもよい。
また、本実施形態の表示装置200におけるスペーサ150は、平面視においてタッチセンサ120と重ならないように備えられることとしてもよい。
図8は、本発明の第二実施形態に係る表示装置の変形例の平面図である。また、図9は、図8の切断線IX‐IXにおける断面を示す図である。また、図10は、本発明の第二実施形態に係る表示装置の変形例の側面図である。
図8〜図10に示されるように、表示装置200には、TFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの間隔を確保するスペーサ150cが備えられている。また、図9、10に示されるように、スペーサ150cは、TFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの両方と接して備えられている。
また、図8に示されるスペーサ150cは、図5に示される表示装置200に適用されることとしてもよい。また、図8に示されるスペーサ150cは、図5に示される表示装置200において、スペーサ150aの替わりに適用されることとしてもよい。
本実施形態に用いられるスペーサ150は、樹脂(アクリル樹脂やウレタン樹脂等に代表される有機系樹脂、シリコーン樹脂等に代表される無機系樹脂)によって形成されることとしてもよい。またスペーサ150が樹脂によって形成される場合、本実施形態に用いられるスペーサ150は、紫外線硬化型樹脂によって形成されることとしてもよい。
また、スペーサ150はクッション性を有する材料にて形成されることとしてもよい。具体的には、スペーサ150は、エラストマー、ラバー等で形成されることとしてもよい。また、スペーサ150が、平面視においてTFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの間の全部に備えられている場合、スペーサ150は例えば樹脂等でTFT基板132の張り出し部132aとカバーパネル110の張り出し部110aの間を充填するように備えられることとしてもよい。
ここで、表示パネル130に例えば、外部からの水分の影響によって品質の低下が見込まれる有機EL表示パネルが用いられた場合、スペーサ150を形成する材料に水分が多く含まれることは表示装置200の品質の維持の観点から好ましくない。また、タッチセンサ120に対しても、少なからずスペーサ150を形成する材料に水分が多く含まれることは品質の維持の観点から好ましくない。
したがって、本実施形態の表示装置200におけるスペーサ150は、表示パネル130の端部と接触しないように備えられることとしてもよい。また、本実施形態の表示装置200におけるスペーサ150は、表示パネル130とカバーパネル110とを固定し、表示パネル130とカバーパネル110との間に備えられる接着層170の端部と接触しないように備えられることとしてもよい。
このように、スペーサ150を備えることによって、表示装置200の信頼性を更に高めることができる。
100,200 表示装置、110 カバーパネル、120 タッチセンサ、130 表示パネル、140,300 FPC、150 スペーサ、160 電子部品、170 接着層。
Claims (7)
- TFT基板と、前記TFT基板に対向して配置される対向基板とを備え、複数の画素を有する表示パネルと、
前記表示パネルの前記対向基板が取り付けられる第1領域と、前記第1領域よりも外側の領域である第2領域とを有するカバーパネルと、
前記カバーパネルの前記第2領域に取り付けられるタッチセンサと、を備える
ことを特徴とする表示装置。 - 前記TFT基板と前記カバーパネルは、前記対向基板の外縁よりも第1の方向に張り出している張り出し部をそれぞれ有し、
前記TFT基板の張り出し部にはFPCが取り付けられ、
前記カバーパネルの張り出し部にはタッチセンサが取り付けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記TFT基板の張り出し部と前記カバーパネルの張り出し部のうち少なくとも一方には、それらの間隔を確保するスペーサが配置されている
ことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。 - 前記TFT基板の張り出し部には電子部品が実装されており、
前記スペーサは前記電子部品と前記タッチセンサとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 - 前記スペーサは、平面視において前記タッチセンサと重ならないように備えられている
ことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 - 前記スペーサは、
前記表示パネルと前記カバーパネルとを固定し、前記表示パネルと前記カバーパネルとの間に備えられる接着層の端部と、前記表示パネルの端部と、に接触しないように備えられている、
ことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 - 前記タッチセンサは前記カバーパネルに接着されており、
前記カバーパネルは、前記表示パネル及び前記タッチセンサが取り付けられている第1の面と、前記第1の面とは反対側の第2の面と、前記第1の面の外周縁と前記第2の面の外周縁とを繋ぐ第3の面とを有し、
前記カバーパネルは、前記第1の面、前記第2の面、及び前記第3の面の表面に、前記カバーパネルの強度を高める強化層を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
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Cited By (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018205118A1 (zh) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | 深圳市柔宇科技有限公司 | 柔性显示器的制造方法 |
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