TW201437023A - 覆蓋窗及具覆蓋窗之顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

在顯示裝置中，覆蓋窗能夠增加彎曲部之透明度以提升螢幕能見度及產品之外觀品質。用於顯示裝置的覆蓋窗包含至少一彎曲部。另外，彎曲部包含以具有曲率半徑r1之弧形成的外表面以及以具有曲率半徑r2之弧形成的內表面，其中r1≦r2≦2r1。

Description

覆蓋窗及具覆蓋窗之顯示裝置 【0001】
本發明是有關於一種覆蓋窗，更具體地，是有關於一種具有彎曲部的覆蓋窗及具有覆蓋窗的顯示裝置。
 【0002】
顯示裝置包含顯示圖像的顯示面板及覆蓋顯示面板之顯示表面的透明覆蓋窗。覆蓋窗保護顯示面板免於使用時發生的外部衝擊及刮痕等。一般而言，覆蓋窗係以塑膠樹脂製成並藉由使用模具之射出成型方法而製造。
【0003】
近來，隨著智慧型手機及平板電腦的使用逐漸增加，安裝於這些裝置中的顯示裝置之設計多樣性已為必需的。為了達到設計之多種標準，提出可撓性顯示面板及具有具彎曲部之覆蓋窗的顯示裝置。
【0004】
然而，在藉由射出成型方法製造具彎曲部之覆蓋窗的過程中，當樹脂材料沿彎曲部流動時，發生局部溫度變化，並從而發生對流現象，使得流動性劣化。在此情況中，阻礙透明度的異常元件產生於已完成之覆蓋窗之彎曲部中，使得劣化螢幕之能見度及產品之外觀品質。
【0005】
上述揭露於此先前技術部分之資訊僅用以增強對本發明之背景知識的理解，且因此其可包含不形成已為本國所屬領域之通常知識者所習知的先前技術之資訊。
 【0006】
本發明係致力於研發以提供一種能夠增加彎曲部之透明度的覆蓋窗，以提升具彎曲部之覆蓋窗中的螢幕之能見度及產品之外觀品質、以及一種具覆蓋窗的顯示裝置。
【0007】
本發明之例示性實施例提供一種用於顯示裝置的覆蓋窗，其包含至少一彎曲部。彎曲部包含以具有曲率半徑r1之弧形成的外表面以及以具有曲率半徑r2之弧形成的內表面，且滿足條件r1≦r2≦2r1。
【0008】
覆蓋窗可以具有熱變形溫度介於範圍90℃~150℃的塑膠材料製成。覆蓋窗可包含選自由聚碳酸酯(polycarbonate)、環烯烴聚合物(cyclo olefin polymer)以及聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)所組成之群組的其中任一。覆蓋窗可具有之厚度介於範圍0.4mm~1.0mm。
【0009】
覆蓋窗可包含平坦部以及可設置於平坦部之二側的彎曲部。設置於平坦部之二側的一對彎曲部可形成以具有相同曲率且曲率中心設置於同一側。
【0010】
另一方面，彎曲部可沿著覆蓋窗之一方向連續地形成，且複數個彎曲部之二相鄰彎曲部可具有設置於彼此面對側的曲率中心。
【0011】
本發明之另一例示性實施例提供一種顯示裝置，其包含:可撓性顯示面板；以及設置於顯示面板之顯示表面之外側並包含至少一彎曲部之覆蓋窗。彎曲部包含以具有曲率半徑r1之弧形成的外表面以及以具有曲率半徑r2之弧形成的內表面；且滿足條件r1≦r2≦2r1。
【0012】
覆蓋窗可以具有熱變形溫度介於範圍90℃~150℃的塑膠材料製成。覆蓋窗包含選自由聚碳酸酯(polycarbonate)、環烯烴聚合物(cyclo olefin polymer)以及聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)所組成之群組的其中任一。覆蓋窗可具有之厚度介於範圍0.4mm ~1.0mm。
【0013】
覆蓋窗可包含平坦部以及可設置於平坦部之二側的彎曲部。設置於平坦部之二側的一對彎曲部可形成以具有相同曲率且曲率中心可設置於同一側。另一方面，彎曲部可沿著覆蓋窗之一方向連續地形成，且複數個彎曲部之二相鄰彎曲部可具有設置於彼此面對側的曲率中心。
【0014】
觸控感應單元及偏光膜可位於顯示面板與覆蓋窗之間。
【0015】
顯示面板可為包含複數個有機發光二極體的有機發光顯示面板。
【0016】
在藉由射出成型方法以製造覆蓋窗的過程中，當彎曲部以樹脂材料充滿時，可減少因溫差所導致的對流現象，從而保有高流動性。因此，覆蓋窗可抑制阻礙彎曲部之透明度的異常元件的產生，從而提升能見度及外觀品質。
10、30、101、102、103．．．覆蓋窗
100．．．顯示裝置
11、13、31．．．平坦部
12、32、141、142．．．彎曲部
121、321．．．外表面
122、322．．．內表面
20．．．模具
21．．．內部空間
40．．．觸控感應單元
50．．．偏光膜
60．．．顯示面板
61．．．基板
62．．．有機發光二極體
63．．．像素電極
64．．．有機發光層
65．．．共同電極
66．．．薄膜電晶體
67．．．薄膜封裝層
r1、r2、r3、r4．．．曲率半徑
【0017】
本發明之較完整解釋，及其諸多附隨的優點，當結合附圖圖式參照考量時，將隨其藉由參考以下實施方式變的較好理解而顯而易知，其中相似元件符號表示相似或相同元件，其中:
【0018】
第1圖係為根據本發明之第一例示性實施例之覆蓋窗的透視圖。
【0019】
第2圖係為第1圖中所示的覆蓋窗內之彎曲部的放大視圖。
【0020】
第3圖係為用於製造第1圖中所示的覆蓋窗的模具之部分的放大示意圖。
【0021】
第4圖係為顯示比較例之覆蓋窗內之彎曲部的放大視圖。
【0022】
第5圖係為根據本發明之第二例示性實施例之覆蓋窗的透視圖。
【0023】
第6圖係為顯示根據本發明之第三例示性實施例之覆蓋窗的透視圖。
【0024】
第7圖係為顯示根據本發明之第四例示性實施例之覆蓋窗的透視圖。
【0025】
第8圖係為顯示根據本發明之第五例示性實施例之顯示裝置的局部剖面圖。
【0026】
第9圖係為有機發光顯示面板之局部放大剖面圖。
 【0027】
在以下實施方式中，僅有本發明之一些例示性實施例簡單地藉由說明的方式被顯示及描述。如同所屬領域之通常知識者將理解到的，所述實施例可以各種不同方式進行修改，皆不背離本發明之精神或範疇。
【0028】
在本說明書中，除非有明確地相反描述，詞彙”包含(comprise)”及其同義詞如” 包含(comprises)”或” 包含(comprising)”將被理解為意指包含所列舉之元件但不排除任何其他元件。並且，在本說明書中將被理解的是，當如層、薄膜、區域或基板之元件被稱為位於其他元件之”上”時，其可直接地位於其他元件之上或也可存在中間元件。此外，在本說明書中，詞彙”上”表示位於物件部分之上方或下方，但本質上不代表根據重力方向而位於物件部分之上側。
【0029】
第1圖係為根據本發明之第一例示性實施例之覆蓋窗的透視圖且第2圖係為第1圖中所示之覆蓋窗內之彎曲部的放大視圖。
【0030】
請參考第1及2圖，根據本發明之第一例示性實施例之覆蓋窗10包含平坦部11及設置於平坦部11之二側的一對彎曲部12。
【0031】
覆蓋窗10係以透明塑膠樹脂製成並藉由使用模具之射出成型方法而製造。在此情況中，平板部11及一對彎曲部12無邊界於其間地一體成形以設置覆蓋窗10。
【0032】
一對彎曲部12可平行於覆蓋窗10之長邊而形成於平坦部11之二側。另外，一對彎曲部12可形成以沿著平行於覆蓋窗10之長邊方向而無曲率改變的預設形狀。
【0033】
一對彎曲部12可形成以具有相同曲率且二彎曲部12之曲率中心可設置於同一側。
【0034】
第1圖藉由實施例之方式顯示其中二彎曲部12之曲率中心設置於覆蓋窗10下方之情況。覆蓋窗10可進一步包含具有預設寬度的平坦部13(見第2圖)，其接觸於各彎曲部12之外部邊緣。
【0035】
彎曲部12包含以具有曲率半徑r1之弧形成的外表面121及以具有曲率半徑r2之弧形成的內表面122。在此情況中，彎曲部12之二表面121及122之曲率中心所設置之一側之表面被定義為”內表面”且其他表面被定義為”外表面”。
【0036】
根據本發明之例示性實施例之覆蓋窗10內之彎曲部12滿足以下條件1。
【0037】
r1≦r2≦2r1 ……(1)
【0038】
亦即，曲率半徑r2之大小可設定為相同於一倍或二倍的曲率半徑r1之大小。當曲率半徑r2等於曲率半徑r1時，彎曲部之內表面122之弧長係等於彎曲部之外表面121之弧長。當曲率半徑r2大於曲率半徑r1時，彎曲部之內表面122係較長於彎曲部之外表面121之弧長。然而，彎曲部之內表面122之弧長係受限於其中曲率半徑r2之大小在二倍的曲率半徑r1以內的條件。
【0039】
第2圖藉由實施例之方式顯示其中曲率半徑r1等於曲率半徑r2之情況。具有根據條件1之形狀特性的彎曲部12可具有局部不同厚度。舉例而言，在彎曲部12之中心測量到的厚度可大於在與平板部11接觸的彎曲部12之邊緣所測量到的厚度。
【0040】
當曲率半徑r2超過二倍的曲率半徑r1時，彎曲部12之各位置的厚度之差異增加，並因此可劣化能見度。此外，由於彎曲部之內表面122之弧長相較於彎曲部之外表面121之弧長而言過大，使難以減少在以下描述之射出成型製程期間樹脂材料之溫差。
【0041】
第3圖係為用以製造第1圖中所示之覆蓋窗的模具之部分的放大示意圖。
【0042】
請參考第2及3圖，模具20具有擁有與覆蓋窗10相同形狀的內部空間21並形成加熱之樹脂材料射出於其中之射出端口(未顯示)。射出端口可被準備於對應覆蓋窗10之中心位置。
【0043】
從射出端口噴出的樹脂材料朝向內部空間21之邊緣擴散。亦即，樹脂材料充滿對應平坦部11之整體空間，沿著彎曲部12流動，並充滿彎曲部12。在此情況中，因為與模具20之接觸而導致流動於模具20之內部空間21中的樹脂材料之外部部分比其中之中間部分流失更多熱量。
【0044】
由於彎曲部12為改變樹脂材料之流動方向之處，需要盡可能地減少會阻礙樹脂材料流動的因素以避免流動性被減低。根據本發明之例示性實施例之覆蓋窗10中，在滿足前述條件1之範圍內，彎曲部之內表面122之弧長等於或大於彎曲部之外表面121。
【0045】
因此，於彎曲部之外表面121接觸模具20的長度(彎曲部之外表面121之弧長)與於彎曲部之內表面122接觸模具的長度(彎曲部之內表面122之弧長)相等或有一點不同，使得當充滿平坦部11的樹脂材料沿著彎曲部12而流動時，可最小化接觸模具20的樹脂材料之外部部分之溫度差。
【0046】
因此，當彎曲部12被樹脂材料充滿時，減少了因為溫差導致的對流現象，從而可保有高流動性。其結果是，根據本發明之例示性實施例之覆蓋窗10抑制了阻礙彎曲部12透明度之異常元件的產生，從而提升能見度及外觀品質。
【0047】
第4圖係為顯示比較例之覆蓋窗內之彎曲部的放大視圖。
【0048】
請參考第4圖，比較例之覆蓋窗30中的彎曲部32包含以具有曲率半徑r3之弧形成的外表面321及以曲率半徑r4之弧形成的內表面322並滿足條件r3>r4。因此，彎曲部之外表面321之弧長較長於彎曲部之內表面322之弧長。
【0049】
當充滿平坦部31之樹脂材料沿著比較例之覆蓋窗30中之彎曲部32而流動時，因為彎曲部之外表面321與內表面322之間的長度差而導致接觸彎曲部之外表面321之樹脂材料之外部部分比樹脂材料之其他部分更快地被冷卻。
【0050】
因此，當具有相對高溫的樹脂材料之下部分浮動時，在彎曲部32內發生對流現象，使得樹脂材料之流動性劣化，從而產生阻礙彎曲部32之透明度的異常元件。
【0051】
然而，由於滿足前述條件1之彎曲部12的形狀特性，根據本發明之例示性實施例的覆蓋窗10減少了當樹脂材料充滿彎曲部12時之溫差而導致的對流現象，以保有高流動性，從而提升彎曲部12之透明度。
【0052】
請再參考第1圖及第2圖，根據本發明之例示性實施例之覆蓋窗10係以塑膠材料製成，其熱變形溫度為90℃~150℃，並可包含，舉例而言，聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、環烯烴聚合物(cyclo olefin polymer, COP)及聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate, PMMA) 中的任一。在此情況中，PMMA不包含橡膠成分。
【0053】
當構成覆蓋窗10的樹脂材料之熱變形溫度低於90℃時，可劣化覆蓋窗10之可靠性，且當其熱變形溫度超過150℃時，覆蓋窗10被射出成型並且殘留應力容易殘留，使得在覆蓋窗10可產生捲曲。
【0054】
根據本發明之例示性實施例之覆蓋窗10可形成以具有0.4mm~1.0mm之厚度。當覆蓋窗10之厚度小於0.4mm時，覆蓋窗10本身之剛度減少，使得抗衝擊性可減少，且當其之厚度超過1.0mm時，覆蓋窗10之厚度變得過大，使得顯示裝置可能難以輕薄化。
【0055】
第5圖係為根據本發明之第二例示性實施例之覆蓋窗的透視圖。
【0056】
請參考第5圖，根據本發明之第二例示性實施例的覆蓋窗101具有相同於根據本發明之第一例示性實施例的覆蓋窗10之結構，除了在平坦部11之二側一對彎曲部12係形成以平行於覆蓋窗101之短邊。相同於本發明之第一例示性實施例的元件係以相同的元件符號表示，且因此以下將主要描述不同於本發明之第一例示性實施例的元件。
【0057】
一對彎曲部12可沿著平行於覆蓋窗101之短邊的方向形成以具有預設形狀而無曲率改變。一對彎曲部12形成以具有相同曲率，且二彎曲部12之曲率中心可設置於同一側。覆蓋窗101可進一步包含具有預設寬度的平坦部，其接觸於各彎曲部12之外側邊緣。一對彎曲部12滿足前述形狀條件1。
【0058】
第6圖係為根據本發明之第三例示性實施例之覆蓋窗的透視圖且第7圖係為根據本發明之第四例示性實施例之覆蓋窗的透視圖。
【0059】
請參考第6圖，根據本發明之第三例示性實施例之覆蓋窗102係以複數個彎曲部141及142構成，複數個彎曲部141及142沿著平行於覆蓋窗102之長邊方向連接而無平坦部。請參考第7圖，根據本發明之第四例示性實施例之覆蓋窗103由複數個彎曲部141及142構成，複數個彎曲部141及142沿著平行於覆蓋窗103之短邊方向連接而無平坦部。
【0060】
根據本發明之第三例示性實施例及第四例示性實施例中，二相鄰彎曲部141及142具有設置於彼此面對側的曲率中心。因此，覆蓋窗102及103形成以具有其中凸彎曲部141及凹彎曲部142一個接一個交替連接的形狀。
【0061】
複數個彎曲部141及142形成以具有相同曲率或至少一彎曲部141或142可形成以具有不同於另外的彎曲部141或142的曲率。第6圖及第7圖利用舉例的方式顯示，其中複數個彎曲部141及142係形成以具有相同曲率的情況。
【0062】
各彎曲部141或142滿足前述條件1並減少射出成型期間因為樹脂材料之溫差所導致的對流現象，從而保有高對流性。另外，覆蓋窗102及103可以塑膠材料製成，其熱變形溫度為90℃~150℃，並可形成以具有0.4mm ~1.0mm之厚度。
【0063】
根據滿足前述條件1之實例1、2及3的覆蓋窗以及不滿足條件1之比較例1及2的覆蓋窗的實驗結果顯示於以下表1。
【0064】
表1
在上方表格中，PC表示聚碳酸酯、COP表示環烯烴聚合物且PMMA表示聚甲基丙烯酸甲酯。在滿足前述條件1的實例1、2及3之情況中，外觀品質及耐熱性皆顯示為良，而在不滿足條件1的比較例1及2之情況中，可確認外觀品質及耐熱性之任一為劣。
【0066】
在此情況中，外觀品質係依據當覆蓋窗設置於顯示面板上以及透過覆蓋窗之彎曲部觀察從顯示面板發射的光線時，傳輸光線是否變形而評價。亦即，當觀察到傳輸光線的變形時，外觀品質判定為劣，而當未觀察到傳輸光線的變形時，外觀品質判定為良。另外，覆蓋窗放置於溫度為85℃及濕度為85%的環境24小時之後，若放置覆蓋窗前後產品大小變化在2%以內，耐熱性即判定為良，而若產品大小變化超過2%，耐熱性即判定為劣。
【0067】
第8圖係為根據本發明之第五例示性實施例之顯示裝置的局部剖面圖。
【0068】
請參考第8圖，根據本發明之第五例示性實施例的顯示裝置100包含覆蓋窗10、觸控感應單元40、偏光膜50及顯示面板60。
【0069】
覆蓋窗10係為包含滿足條件1之至少一彎曲部12的覆蓋窗，並為上述根據本發明之第一到四例示性實施例中之任一之覆蓋窗。第8圖藉由舉例的方式顯示，根據本發明之第五例示性實施例的顯示裝置100。
【0070】
顯示面板60為可撓性顯示面板。顯示面板60具有其中複數個像素設置於聚合物膜上的結構並可為包含複數個有機發光二極體的有機發光顯示面板或包含液晶層及濾光層的液晶顯示面板。第9圖藉由舉例之方式而顯示有機發光顯示面板。
【0071】
第9圖係為有機發光顯示面板之局部放大剖面圖。請參考第9圖，有機發光顯示面板包含基板61、形成於基板61上的複數個像素電路及複數個有機發光二極體62、以及覆蓋複數個有機發光二極體62的薄膜封裝層67。基板61係以可撓性聚合物層形成。
【0072】
像素電路及有機發光二極體62逐個設置於各像素中。像素電路包含至少二薄膜電晶體(開關薄膜電晶體及驅動薄膜電晶體)及至少一電容。有機發光二極體62包含像素電極63、有機發光層64及共同電極65。
【0073】
開關式薄膜電晶體被使用作為用於選擇發光之像素的開關元件，且驅動薄膜電晶體用於提供用以從所選像素之有機發光層64發光的驅動電力給像素電極63。
【0074】
第9圖示意性地僅顯示驅動薄膜電晶體66為像素電路中之一層。像素電極63各提供於各個像素並電性連接於驅動薄膜電晶體66。另一方面，共同電極65不需區分各像素而形成於基板61上。
【0075】
像素電極63及共同電極65的任一個為電洞注入電極之陽極而其中另一個則為電子注入電極之陰極。從陽極注入的電洞與從陰極注入的電子結合於有機發光層64中以產生激子並在激子發出能量時發光。
【0076】
在此情況中，像素電極63及共同電極65的任一個可以金屬層形成而其中另一個可以半透射層或透明導電層形成。來自有機發光層64的光從金屬層反射，藉由半透射層或透明導電層傳輸，並接著發射於外。
【0077】
薄膜封裝層67封裝複數個有機發光二極體62以抑制因為濕氣及氧氣所導致的有機發光二極體62之劣化。薄膜封裝層67可具有其中至少一有機層及至少一無機層逐個交替堆疊之結構。另外，在薄膜封裝層67中顯露於外的最上層可以無機層而形成以避免蒸氣滲入有機發光二極體62中。
【0078】
薄膜封裝層67之有機層係以聚合物製成，舉例而言，可為以聚對苯二甲酸乙二酯醇(polyethyleneterephthalate)、聚醯亞胺(polyimide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、環氧樹脂(epoxy)、聚乙烯(polyethylene)或聚丙烯酸酯(polyacrylate)的任一製成的單一層或多層。薄膜封裝層67之無機層可為包含金屬氧化物或金屬氮化物的單一層或多層。舉例而言，無機層可包含氮化矽(SiNx)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化矽(SiO2)或二氧化鈦(TiO2)中的任一。
【0079】
請再參考第8圖，設置顯示面板60使得光線照射至其之顯示表面面對覆蓋窗10並具有對應覆蓋窗10的彎曲形狀。
【0080】
觸控感應單元40及偏光膜50可設置於覆蓋窗10與顯示面板60之間。觸控感應單元40係藉由透明黏合層(未顯示)而連接到覆蓋窗10且連接有偏光膜50的顯示面板60係藉由透明黏合層(未顯示)而連接到觸控感應單元40。偏光膜50用以抑制外部光反射以提升能見度。
【0081】
顯示裝置100包含根據本發明之第一到四例示性實施例之覆蓋窗10、101、102及103，因此增加了覆蓋窗之彎曲部12之透明度，從而提升螢幕之能見度及產品之外觀品質。
【0082】
雖然本發明已結合當前被認為可行的例示性實施例描述，應理解的是本發明不限於所揭露之實施例，而是相反地，其意在涵蓋包含於後附之發明申請專利範圍之精神及範疇內之各種修改及等效配置。
10．．．覆蓋窗
11．．．平坦部
12．．．彎曲部

Claims (10)

  1. 【第1項】
    一種用於顯示裝置的覆蓋窗，其包含至少一彎曲部，其中
    該至少一彎曲部包含以具有曲率半徑r1之弧形成的一外表面以及以具有曲率半徑r2之弧形成的一內表面，且其中滿足條件r1≦r2≦2r1。
  2. 【第2項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置的覆蓋窗，其中該覆蓋窗係以具有熱變形溫度介於範圍90℃~150℃的塑膠材料製成。
  3. 【第3項】
    如申請專利範圍第2項所述之用於顯示裝置的覆蓋窗，其中該覆蓋窗包含選自由聚碳酸酯(polycarbonate)、環烯烴聚合物(cyclo olefin polymer)以及聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)所組成之群組的其中任一。
  4. 【第4項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置的覆蓋窗，其中該覆蓋窗具有之厚度介於範圍0.4mm~1.0mm。
  5. 【第5項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置的覆蓋窗，其中該覆蓋窗包含一平坦部以及一對該彎曲部，各該彎曲部係設置於該平坦部之相對側。
  6. 【第6項】
    如申請專利範圍第5項所述之用於顯示裝置的覆蓋窗，其中設置於該平坦部之相對側的該對彎曲部係形成以具有相同曲率且曲率中心係設置於同一側。
  7. 【第7項】
    如申請專利範圍第1項所述之用於顯示裝置的覆蓋窗，其中複數個該彎曲部係沿著該覆蓋窗的一個方向連續地形成，且該複數個彎曲部之二相鄰彎曲部具有設置於彼此面對側的曲率中心。
  8. 【第8項】
    一種顯示裝置，其包含:
    一可撓性顯示面板；以及
    一覆蓋窗，設置於該可撓性顯示面板之一顯示表面之外側並包含至少一彎曲部；
    其中該至少一彎曲部包含以具有曲率半徑r1之弧形成的一外表面以及以具有曲率半徑r2之弧形成的一內表面；且
    其中滿足條件r1≦r2≦2r1。
  9. 【第9項】
    如申請專利範圍第8項所述之顯示裝置，其中該覆蓋窗係以具有熱變形溫度介於範圍90℃~150℃的塑膠材料製成。
  10. 【第10項】
    如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該覆蓋窗包含選自由聚碳酸酯(polycarbonate)、環烯烴聚合物(cyclo olefin polymer)以及聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)所組成之群組的其中任一。
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