TW201818125A - 可撓式電子裝置以及使用可撓式電子裝置的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種可撓式電子裝置。根據本發明所揭露之實施例，其可撓式電子裝置包含一基板以及彎折結構，該彎折結構可用於改善可撓式電子裝置彎折度並保護該基板，使基板可更容易進行各種維度的折疊與捲曲，進而增加可撓式電子裝置的使用便利性與應用範圍。

Description

可撓式電子裝置
本發明大體上係關於電子裝置；具體而言，本發明係關於可撓式電子裝置。
目前已發展的可撓式電子裝置僅能以有限的曲率彎曲，而無法隨需要如實際紙張般靈活地彎折，並且僅能達到單一維度的折疊，並且折疊角度受到諸多限制。這是由於過大角度折疊產生的折線處基板曲率變得更小，而多維度折疊還容易產生基板死角。這些折線及死角容易造成基板受損，還有可能造成其上所設置元件失效或線路毀損，因而限制了軟性電子裝置的應用性。因此亟需解決折線及死角造成元件失效或線路毀損的問題。
本發明提供可以更靈活彎折，甚至可以達到多維度折疊的可撓式電子裝置。 根據本發明，可以提供可撓式電子裝置更靈活的折疊方案，使可撓式電子裝置易於進行大角度與多維度折疊與捲曲，進而使電子裝置可多重折疊而更易於收納。
雖然本文已參考本發明之特定實施例描述並說明了本發明，但此等描述及說明並不限制本發明。熟習此項技術者應理解，在不脫離由所附申請專利範圍所界定本發明之真實精神及範疇的情況下，可作出各種改變且可替代等效物。 本發明為提供一種可靈活折疊的可撓式電子裝置，使電子裝置可如摺紙藝術般而有多樣性折疊方式。為改善電子裝置於折疊效能，本發明提出多種解決方案。 經由本發明實施例的說明，可發現對可撓式電子裝置進行機械結構的改善，是一種經濟而有效率的方法，其不影響現有裝置內部各元件的設計，並可有效解決折疊死角問題。 圖1A顯示一實施例之可撓式電子裝置100之示意圖，圖1B顯示圖1A的可撓式電子裝置200經折疊之一示例性實施例。可撓式電子裝置100可以係顯示器、手持電子裝置、感測器、太陽能電池裝置、觸控裝置、通訊設備、可穿戴電子裝置等電子裝置。在一實施例中，可撓式電子裝置100係一顯示裝置，其包含複數個元件，例如下列之一者:發光二極體、有機發光二極體、像素電極、液晶顯示單元、觸控電極、感測電極、各式感測元件(例如光感測元件、電容感測元件、壓力感測元件等)、驅動電極、薄膜電晶體(TFT)元件、有機薄膜電晶體(OTFT)元件、太陽能電池元件等等。 可撓式電子裝置100包含一基板101以及一支撐件102。在一實施例中，基板101可以係電子裝置之一載體、例如觸控電路的基板；顯示裝置中各層的元件的基板，例如液晶層基板、發光層基板、偏光片、驅動電路等電子電路的基板；保護層及/或蓋板(cover lens)等等。在另一實施例中，基板101可以係封裝基板。在一些實施例中，基板101係撓性基板，可受外力而彎折一角度並且仍能正常使用。基板101隨著其組成材料與形成結構的不同而可具有不同的彎折能力。此外，在一些實施例中，基板101上可形成傳導線路、電子元件、液晶單元、顯示元件、發光元件、感測元件、觸控元件及/或驅動元件等等(未繪示)。 如圖1B所示，其中基板101在預定彎折區110可順應支撐件102而將第一表面111彎曲成為以支撐件102為支點而彼此相向的111-1與111-2兩部分。在支撐件102的所提供的作用中，有一個是能避免彎折區110產生過度的彎折，以免基板101由於應力過度集中而斷裂。第一表面111彎折時在彎折區110具有一第一曲率。第一表面111具有相應於第一曲率的第一曲率半徑R1，而在一實施例中，第一曲率半徑R1為第一曲率的倒數。此外，彎折區110之第二表面112亦因彎折而具有第二曲率以及相應於第二曲率的第二曲率半徑R2。在某些實施例中，表面112為第一表面111的相對表面。在一實施例中，第二曲率半徑R2為第二曲率的倒數。 第一表面111在彎折區110所能容忍的最小曲率半徑為Rt 。當彎折區110的曲率半徑小於Rt 時，基板101的第一表面111或其他區域將會產生缺陷。在某些實施例中，第一表面111的最小曲率半徑Rt 係當部分111-1與111-2彼此完全或僅部份接觸時(或達到設計者的設計標準值)所測量而得。在某些實施例中，當第一表面111產生最小曲率半徑Rt 時，其部分111-1與111-2彼此的接觸面積需達各自表面積的50%以上。 在一實施例中，基板110之曲率半徑亦可定義為以表面111或112各自曲率半徑為參數之函數，例如可為表面111或112各自曲率半徑之算術平均。在一實施例中，彎折區110的曲率半徑可以定義為表面111或112各自曲率半徑之線性平均。在一實施例中，彎折區110的曲率半徑可以定義為表面111或112各自曲率半徑之幾何平均。 在另一實施例中，彎折區110的曲率半徑亦可有其他定義方式。參閱圖1C，可定義一介於表面111與112之間且大致平行表面111或112的一平面113，而彎折區110的曲率半徑可以定義為平面113在進行彎折時(依圖1D所示)所具有之曲率半徑。 在一些實施例中，彎折區110的彎曲能力可以由其彎曲指數T測得。由圖1D可見，在彎折區110未產生斷裂的前提下，將基板101彎折以致部分101-1、101-2因彎折而彼此相對且大致呈現平行時，彼此平行的部分101-1、101-2具有一間距G。彎曲指數T可定義為間距G與基板101的厚度H之比值，即T=G/H。彎曲指數T越小表示基板101的彎折能力越好。在一實施例中，當間距G基本上為零或低於測量精準度時，則表示基板101已達到最佳彎折狀態。 在一些實施例中，彎折區110的彎曲能力可以由其貼合指數F測得。參閱圖1E所示，基板101產生彎折，以致部分101-1、101-2彼此相對且接觸。此時，基板101形成中空的密閉空間P，並且空間P係由基板101所包圍並定義。在此實施例中，基板101之部分101-1、101-2係沿X方向接觸甚至貼合。在一實施例中，基板101的X方向貼合指數Fx可定義為空間P的尺寸L1與基板101的厚度H之比值，即Fx=L1/H，其中尺寸L1係沿部分101-1、101-2的接觸面(X方向)所測得。在另一實施例中，基板101的的Y方向貼合指數Fy可定義為空間P的尺寸L2與基板101的厚度H之比值，即Fy=L2/H，其中尺寸L2係沿部分101-1、101-2的接觸面大致垂直的方向(Y方向)所測得。貼合指數Fx或Fy越小，表示基板101的彎折能力越好。在一實施例中，當貼合指數Fx或Fy基本上為零或低於測量精準度時，則表示基板101已達到最佳彎折狀態。 復參閱圖1A，支撐件102配置於基板101上。在一實施例中，支撐件102係配置於基板101的一預定彎折區110的第一表面111上。彎折區110的範圍可依使用者喜好決定，而在圖1A中係以兩條虛線110a與110b表示其界線。虛線110a與110b可為肉眼可見或不可見的界線。 在一實施例中，支撐件102設置的位置可以在兩界線110a、110b的中間附近(亦即如圖1A所示)。在一實施例中，支撐件102的幾何中心或重心大致位於兩虛線110a、110b的中間附近。然而，在某些情況，支撐件102的幾何中心或重心大致位於兩界線110a、110b的中間。在一實施例中，支撐件102設置的位置亦可在大約為中央但稍偏界線110a或110b。 如圖1B所示，當使用者在彎折（甚至折疊）可撓式電子裝置100時，支撐件102在彎折區110處支撐基板101，俾使基板101順應支撐件102的曲面而彎曲，使可撓式電子裝置100上的元件不致因折疊而造成基板在彎折區產生裂痕導致元件失效。 支撐件102具有一最小曲率半徑Rs 。在某些實施例中，以支撐件102的幾何中心為起點，並以支撐件102與外界接觸的任一表面為終點，而在所有可連接上述起點與終點的直線中，距離最小者即定義為支撐件102的曲率半徑Rs 。以圖1B為例，若支撐件102為一均勻的球體，曲率半徑Rs 即為該球體的半徑。若支撐件102為一圓柱體，最小曲率半徑Rs 即為該圓柱體的最小截面的半徑。在某些實施例中，形成通過支撐件102所有端點的一虛擬圓形，其虛擬圓形所具有的半徑可定義為支撐件102的最小曲率半徑Rs 。 在某些實施例中，最小曲率半徑Rt 與最小曲率半徑Rs 彼此相關。在某些實施例中，最小曲率半徑Rt 可由最小曲率半徑Rs 決定。在一實施例中，最小曲率半徑Rt 約等於最小曲率半徑Rs 。在一實施例中，最小曲率半徑Rt 大於最小曲率半徑Rs 。在某些實施例中，最小曲率半徑Rt 與最小曲率半徑Rs 間有一對應關係如下式(1)所表示: Rs = αRt + C (1)。 其中，α為一係數，C為一常數(constant)。在某些實施例中，α為介於0與1之間的一常數。在某些實施例中，α為介於0與0.2之間的一常數。在某些實施例中，α為介於0.2與0.4之間的一常數。在某些實施例中，α為介於0.4與0.6之間的一常數。在某些實施例中，α為介於0.6與0.8之間的一常數。在某些實施例中，α為介於0.8與1.0之間的一常數。在某些實施例中，α可大於1。 在一實施例中，係數α可由基板101的楊氏係數(Young's Modulus)E來決定。若基板101為多層複合堆疊時，E代表該基板101的整體有效楊氏係數(effective Young's Modulus)。在某些實施例中，當E值愈小時，α愈小。E與α間可以一對應關係如下方的式(2)所表示:(2) 其中，β、γ、或D可為一常數。在一實施例中，γ大於或等於1。 在一實施例中，Rt 可小於10 公厘(mm)，例如可以是5 mm、2 mm、1 mm、0.5 mm 、0.1mm，甚至0.01 mm。支撐件102可永久性粘著於基板101之第一表面111上，也可藉由其他夾持件附著於基板上。在一些實施例中，支撐件102可藉由塗覆黏性塗層或藉由其他非接觸力(例如磁鐵產生之磁力)貼附基板101。 在一些實施例中，一種製造可撓式電子裝置100的方法包含接收基板101，該基板包含彎折區110。接著，彎折基板101的彎折區110以獲得彎折區110之第一表面111的第一最小曲率半徑Rt 。可由最小曲率半徑Rt 求得支撐件102的最小曲率半徑Rs 。然後，將支撐件102置於彎折區110之第一表面111上，支撐件102具最小曲率半徑Rs 。 在一些實施例中，第一支撐件102係多層結構以提供較佳延展性。在一些實施例中，第一支撐件102具有多孔隙材料。在一些實施例中，第一支撐件102可包含下列至少之一者：金屬、壓電材料、矽酮(silicone)、聚醯亞胺（polyimide, PI）、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯（PP）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PES）、環烯烴共聚合體(COC)及其複合材料。 支撐件102的設計除考慮上述最小曲率半徑以及材料楊氏係數之外，也可在幾何形狀上加以變化。支撐件102可為例如球形體、橢圓球形體、圓錐體、圓柱狀體或類似形狀的結構，如圖1A及1B所示。在另外的實施例中，支撐件102可為半球形體、半橢圓球形體、半圓柱狀體或類似形狀的結構，而使具圓弧表面之一側面向基板101。 外觀配置上，除了如圖1A及1B所示單一元件的外型設計外，也可如圖2A至2E所示，採用複數個彼此連結或不連結的支撐件設計。圖2A係另一實施例之可撓式電子裝置200之示意圖，而圖2B顯示圖2A的可撓式電子裝置200經折疊之示意圖。圖2A與圖2B具有與圖1A、圖1B類似之結構，亦即可撓式電子裝置200一基板201以及至少一支撐件202，支撐件202係置於基板201中彎折區210範圍內。 在一實施例中，如圖2A及2B所示，支撐件202具有至少一斜面，可能係多邊形球體、多邊形橢圓球體、多邊形菱柱體或類似形狀，或由曲面與斜面組合的形體等多種實施態樣。當施加應力使可撓式電子裝置200彎曲時，可撓式電子裝置200的預定最大彎折角度(或預定最小曲率半徑)將決定支撐件202的最適合邊角及/或邊長，即支撐件202的邊角或邊長由基板201之可承受最小曲率半徑或最大彎折角度決定。 圖2C為圖2A中虛線圍繞區域220的放大圖。在此實施例中，以兩個彼此相鄰的六邊形支撐件202為例加以說明。支撐件202a與支撐件202b各具有6個頂點。當基板201尚未被彎曲變形時，支撐件202a與支撐件202b有一間距d。本實施例中，間距d大致為支撐件202a與支撐件202b彼此最接近的頂點間的距離。 間距d的最小值可為0，也就是支撐件202a與支撐件202b在彼此最接近的頂點處相接觸。在一實施例中，間距d的大小與基板201的楊氏係數有關，當基板201的楊氏係數愈小時，間距d愈大。而在另一實施例中，當基板201的楊氏係數愈大時，間距d愈大。 在一實施例中，間距d的大小與支撐件202a或支撐件202b的形狀有關，假設支撐件202a或支撐件202b為一n邊形，其中n為一正整數。當n愈大時，間距d愈小。n邊形可為每邊等長的正n邊形，或不一定每邊等長的n邊形。 n邊形的設計，可使支撐件與基板201的接觸表面211的面積大小依使用需求進行調整。例如，當基板201如圖2B所示彎折時，透過調整與表面211的接觸範圍，而能有效抵銷或分散彎折產生的拉伸應力或壓縮應力，而不致使圖2C中支撐件202b自基板201的表面211剝離。 圖2C中有一角度θ，該角度θ為兩相鄰的支撐件的相對應面間的夾角。在基板201彎折時，該相對應面將會彼此接近，甚或成為彎折過程中首先彼此接觸的表面。在一實施例中，當θ愈小時，間距d也可隨之減少。 在圖2A的實施例中，六個支撐件202依序排列以提供支撐功能。然而支撐件202可具有其他數目或排列方式之實施態樣。在多個支撐件202的實施方式下，整體支撐件202的總鋪設長度將與可撓式電子裝置200所能容忍的最小曲率半徑Rt 有關，即基板201之Rt 相依於支撐件202設置的方式。如上所述，以多個支撐件202進行設置的方式可提供更多設置上的彈性，而支撐件202也可依需要增加或減少數目，可提供生產上及保護基板201的便利性。 復參閱圖2A。在一實施例中，在間距d大致上等於0時，相鄰的支撐件202與第一表面211形成三角形、多邊形或其他形狀的間隔230，間隔230在基板201或相鄰支撐件202受擠壓、伸展時提供緩衝空間，以免基板201或支撐件202承受過多的應力。 圖2D係可撓式電子裝置200之另一實施方式，圖2E顯示圖2D的可撓式電子裝置200經折疊之一示例性實施例。參閱圖2D，其中四個支撐件202彼此可接觸或具有間隔240，間隔240可具有間距d。在上述四個支撐件202的實施例中，位於兩側之支撐件202係與位於中間位置的兩個支撐件202相距一間隔，而該中間位置的兩個支撐件202彼此可接觸或相鄰而不接觸。此外，支撐件202之間的間隔可以是一致或各有不同，也就是說，相鄰的支撐件202間的間距d可以不一致。圖2D與圖2E僅為示例性實施方式，支撐件202可具有其他支撐件排列方式之實施態樣。 如圖2D所示支撐件202之間的間隔240可配合基板201的有效發光區域進行適當調整。支撐件202設置的位置可避開基板201的有效發光區域，使基板201所發出的光線能穿過支撐件202間的間隔240而向外發出，進而增加發光面積。如此一來，不僅基板201彎折時的應力可得到支撐，基板201的有效發光區域也能得到充分利用。 圖3A顯示一實施例之可撓式電子裝置300之示意圖，而圖3B顯示圖3A的可撓式電子裝置300經折疊之示意圖。圖3A顯示可撓式電子裝置300包含具有預定彎折區310的一基板301，以及一第一支撐件302設置於基板301的彎折區310之第一表面311上。彎折區的定義及其他細節部分與圖1A相似，在此不再贅述。當該可撓式電子裝置300受應力而彎折時，該基板301在彎折區310處可隨著第一支撐件302而彎折。例如當使用者折疊可撓式電子裝置300時，支撐件302支撐於彎折區310，第一支撐件302之尺寸設計與與彎折區310的所能容忍的最小曲率半徑為Rt ，可參考圖1A與圖1B中支撐件102的相關敘述。在不同實施例中，彎折區310的曲率半徑Rt 可小於10 mm，例如可以是5 mm、2 mm、1 mm、0.5 mm 、0.1mm，甚至可達0.01 mm。 可撓式電子裝置300可進一步包含第二支撐件303。第二支撐件303設置於彎折區310相對於第一表面311的對側的第二表面312上。當可撓式電子裝置300沿彎折區310對折，使第一表面311之兩端彼此接近，此時第一支撐件302可用於提供第一次對折支撐點。接下來，可將基板301沿彎折區310以第二支撐件303為支點再對折，而使第二表面312之兩側彼此接近甚至接觸。在此情況下，第二支撐件303即可針對第二次對折提供支撐功能，使可撓式電子裝置300上的元件避免因多重折疊產生折線而造成元件失效。第二支撐件303可以係具有一曲面的機械結構，例如球形體、橢圓球形體、圓錐體、圓柱狀體、多邊形球體、多邊形橢圓球體、多邊形菱柱體、圓形或橢圓形菱柱體或類似形狀的結構。第一支撐件302與第二支撐件303彼此可為相同形狀、材料，也可使用不同形狀或材料，例如圖3A所示，第二支撐件303採用與第一支撐件302不同之外形。第一支撐件302與第二支撐件303可於基板301兩側彼此對齊設置，也可彼此交錯。在一實施例中，基板301可具有第二彎折區(未繪示)。第一支撐件302與第二支撐件303可分別位於不同的彎折區。在一實施例中，不同的彎折區可彼此錯開而不重疊。在另一實施例中，不同彎折區之間可部分重疊。 在一實施例中，第二支撐件303係一片狀結構，例如可以是方形或具有圓弧狀圖案之墊片結構。與第一支撐件302相比，第二支撐件303與基板301之間具有更大的接觸面積，並且第一支撐件302與第二支撐件303係在同一彎折區310之對側設置。在一實施例中，第二支撐件303具有比第一支撐件302更大的延展性。在一實施例中，第二支撐件303具有比基板301更大的延展性。當基板301以第一表面311為內側彎折時，基板301在靠近第一表面311處受到壓縮應力，而在靠近第二表面312處受到拉伸應力。第二支撐件303可藉由更佳的延展性以分散或吸收基板301中彎折區310靠近第二表面302處的拉伸應力，而使基板301具有較佳的彎折性能。 在一些實施例中，第一支撐件302或第二支撐件303具有一小於20的楊氏係數。在一些實施例中，第一支撐件302或第二支撐件303具有小於等於5的楊氏係數。在一些實施例中，第一支撐件302或第二支撐件303具有小於等於1的楊氏係數。在一些實施例中，第一支撐件302或第二支撐件303具有可耐高溫製程的特性，例如可耐高溫達100°C之製程。 在一些實施例中，第一支撐件302的楊氏係數約為第二支撐件303的楊氏係數的1-2.5倍。在一些實施例中，第一支撐件302的楊氏係數大於第二支撐件303的楊氏係數，大約介於1.25至3倍之間。 在一些實施例中，第一支撐件302或第二支撐件303係多層結構以提供較佳延展性。在一些實施例中，第一支撐件302或第二支撐件303具有多孔隙材料。在一些實施例中，第一支撐件302或第二支撐件303之材料可包含下列至少之一者：金屬、壓電材料、矽酮(silicone)、聚醯亞胺(polyimide, PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PES)、環烯烴共聚合體(COC)及其複合材料。 圖4A與圖4B顯示一實施例之可撓式電子裝置400，其具有基板401。在基板401的彎折區410之第一表面上411設置第一支撐件402，其係由撓性材料所製成。此外，在基板401的彎折區410之第二表面上412設置第二支撐件403。當可撓式電子裝置400受應力而彎折時，第一支撐件402可隨著基板401在彎折區410彎折，而第二支撐件403亦隨著基板401沿同方向彎折。在此實施例中，第一支撐件402可以依設計需求而具有特定形狀的墊片結構，例如具有圓弧平面的片狀結構，或具有曲面的層狀結構。該片狀結構或層狀結構係沿表面411往彎折區410兩側延伸，因此當基板401彎折時，其可彎折之曲率半徑還可與第一支撐件402之厚度相關。第一支撐件402可以具有一厚度而使基板具有曲率半徑小於10mm，該厚度或該曲率半徑可以例如是5 mm、2 mm、1 mm、0.5 mm 、0.1mm，甚至可達0.01 mm。 在一實施例中，第一支撐件402可為一塗層，而可藉塗覆方式形成於基板401上。在另外實施例中，第一支撐件402可以半導體材料為原料，以沉積方式或其他在半導體製造方法中成熟之製程技術將第一支撐件402形成於基板401上。在一些實施例中，第一支撐件402係與基板401在同一製程中形成。 在一實施例中，第二支撐件403可以係具有一曲面的機械結構，例如球形體、橢圓球形體、圓錐體、圓柱狀體或類似形狀的結構，亦可以係片狀或層狀結構。在一實施例中，第二支撐件403可以與第一支撐件402具有相同或不同結構。第二支撐件403由撓性材料製成，可以與製成第一支撐件402的材料相同或不同。 圖5A顯示一實施例之可撓式電子裝置500之示意圖，而圖5B顯示圖5A的可撓式電子裝置500經折疊之示意圖。可撓式電子裝置500包含一基板501以及一支撐件502，而支撐件502配置於基板501上。在一實施例中，支撐件502係配置於基板501的一彎折區510的第一表面511上，其中基板501在彎折區510可順應支撐件502而向第一表面511彎曲。 與圖2A、圖2B相比，基板501在第一表面511對側之第二表面512上另設有一凹槽530，凹槽530位於彎折區510的範圍內。在一實施例中，凹槽530具有一長度與深度，而該長度或深度可依基板501之硬度特性或依應用所需的曲率半徑而決定。如同在前述實施例中所說明，當基板501以第一表面511為內側彎折時，基板501在靠近第一表面511處受到壓縮應力，而在靠近第二表面512處受到拉伸應力。更甚者，靠近第二表面512處的基板501的材料，在接近第二表面512表層所具有的曲率半徑比內層的曲率半徑更大，因而接近第二表面512之表層材料受到的拉伸應力會比內層材料還大。因此，將彎折區510適度減薄可對應使彎折區510的整體有效曲率半徑下降，因而可使彎折區的拉伸應力減少，而減低基板受損的可能。 如圖5B所示，當可撓式電子裝置500受應力而彎折時，第一支撐件502可順應基板501的彎折而彎折，而基板501位於凹槽530附近仍可順應彎折，而且其位於第二表面512處受到最大拉伸應力之材料已經減少，因而基板501可受到更有效保護。 以下提供另一種實施例。在可撓式電子裝置製造過程中，可以從電子裝置製造過程的各層基板改善其彎折性質。圖6A顯示一實施例之可撓式電子裝置600之示意圖，而圖6B顯示圖6A的可撓式電子裝置600經彎折之示意圖。可撓式電子裝置600包含基板601、支撐件602以及撓性材料層603。圖6A與圖3A、圖5A所說明之結構大致相似，因此其細節不再贅述。撓性材料層603的作用類似於圖3的第二支撐件303或圖4的第二支撐件403。然而，圖6A與之前的實施例差異之一是在於撓性材料層603係至少部分設置於基板601內。如圖6A所示，基板601在彎折區610處有一凹槽，而撓性材料層603之一部分設置於該凹槽內。在一些實施例中，撓性材料層603自基板601內部向外延伸，例如其具有一部分覆蓋第二表面612。在一實施例中，撓性材料層603可作為支撐件以在基板601彎折時提供支撐保護，類似第二支撐件403。 基板601與撓性材料層603可以不同材料製成。基板601係由第一撓性材料製成，而撓性材料層603係由第二撓性材料製成，其中第二撓性材料具有具有小於10的楊氏係數。在一些實施例中，第一撓性材料具有小於5的楊氏係數。在一些實施例中，第二撓性材料具有小於1的楊氏係數。在一些實施例中，第二撓性材料具有小於0.1的楊氏係數。 由前述說明可知，彎折程度越大，則對應的曲率半徑越小，因此若基板在預定彎折區的延展性不足，將造成皺折，局部變形或斷裂，甚至進而造成基板上元件或線路的毀損。根據本案對於圖3A、3B、5A及5B所揭露實施例之說明，圖6A、6B所揭露之複合式基板601，可以使彎折區610的延展性提高，避免基板上元件或線路的毀損。由於該複合式基板601在彎折區610所具有之第一撓性材料厚度及/或長度減低，而以第二撓型材料取代其位於最大彎折處之材料，不僅減低原有第一撓性材料受到拉伸應力而受損的可能性，還以具有更大延展性的第二撓性材料改善原有凹槽之作用，可望進一步提升基板601在彎折時其彎折區610對於大角度彎折的耐受度。此外，撓性材料層603進一步覆蓋基板610之凹槽附近的第二表面612，可提供較佳之支撐功能與延展性。 在一實施例中，撓性材料層603可與前述實施例中支撐件202、302等使用相同之製成材料。在另外實施例中，第二撓性材料包含下列至少之一者:矽酮、聚醯亞胺、PET、PP、PEN、PC、PES、COC及其複合材料。在一實施例中，撓性材料層603係由聚醯亞胺與矽酮混合的複合材料，例如聚醯亞胺10-40%與矽酮60%-90%之一預定比例混和，亦可以係由聚醯亞胺與矽酮以疊層結構形成，可能是多層聚醯亞胺及矽酮之薄膜以三明治疊層結構形成撓性材料層603。 在一些實施例中，撓性材料層603具有第一部份603A位於基板601內部以及第二部分603B突出於第二表面612上或覆蓋部分第二表面612。第一部分603A與第二部分603B可具有相同形狀或結構。在一些實施例中，第一部分603A可能具有比第二部分603B更大的厚度或長度，而在其他實施例中，第一部分603A可能具有比第二部分603B更小的厚度或長度。圖7A與圖7B顯示一實施例之可撓式電子裝置600之另一種實施方式示意圖。可撓式電子裝置600包含撓性材料層703，其具有第一部份703A位於基板601內部以及第二部分703B位於第二表面612上。相較於圖6A與圖6B，圖7A與圖7B之撓性材料層703之第一部分703A具有比第二部分703B更小的厚度，並具有比第二部分703B更大的長度。 本發明之其他實施例還提供具有多重彎折功能的可撓式電子裝置。圖8A與圖8B顯示一實施例之可撓式電子裝置800之不同彎折方式示意圖。可撓式電子裝置800包含一基板801、一支撐件802以及一彎折部803。基板801之構造及製成材料與前述實施例所說明之構造與製成材料相似(例如基板101、201、801等)，而支撐件802之構造及製成材料與前述實施例所說明之構造與製成材料相似(例如支撐件102、202、302、303等)在此不再贅述。 彎折部803係位於基板801中，用於連接基板801之不同部分。在一實施例中，彎折部803用於使基板801在受到外力彎折後具有一固定角度與位向，而不會在外力移除後直接回復到原本位置。藉由外力調整彎折部之彎折角度與位向，而使基板801彎折並可區分為不同部分。參閱圖8A與圖8B，基板801可分為部分801A、801B及801C，其中部分801A可作為底座，而部分801B與801C由於彎折角度不同而使其面對使用者的角度也不同。在一些實施例中，上述不同視角的不同部分可做為顯示裝置之不同用途，例如部分801B可作為輸入介面而部分801C可作為顯示介面。將輸入介面與顯示介面固定使用角度會提升使用者的便利性，而不需要用手或其他固定配備維持可撓式電子裝置800之姿勢。 彎折部803具有與彎折部110類似的材料成分或結構。彎折部803還可具有顯示功能或發光功能。在一實施例中，彎折部803具有可撓式基板。彎折部803並可與基板801經結合而組成一擴大基板，而共同提供顯示功能或發光功能。在一實施例中，彎折部803包含連結機構以輔助其彎折功能，例如接頭、齒輪、棘輪、轉軸、絞鍊、連桿、其組合或其類似者。此外，可撓式電子裝置800可具有其他連接組件以將上述連接結構與基板801相接合，例如黏膠、螺絲等固定用材料或機構。 在圖8A所示之實施例中，彎折部803將基板801分隔成至少兩部分801B及801C，亦即彎折部803從可撓式電子裝置800之表面露出。在另一實施例中，基板801係覆蓋可撓式電子裝置800表面，並未被彎折部803分隔，亦即部分801B與部分801C係彼此相連成一體，而彎折部803係包覆於基板801之下方或可撓式電子裝置800內部。 此外，之前實施例所提及的支撐件(例如支撐件102、202、302、402、403、502、602、603及703)或凹槽設計530亦可與目前的實施例支撐件802結合，而改善可撓式電子裝置800的彎折能力以及支撐效果。 圖8C與圖8D顯示可撓式電子裝置800之另一不同實施方式示意圖。參閱圖8C與圖8A，可見在圖8C中顯示可撓式電子裝置800並未設有支撐件，而是設置兩個彎折部，其中第一彎折部803設置在部分801B與部分801C之間，而第二彎折部804設置在部分801B與部分801A之間。由於第二彎折部804亦與第一彎折部803類似，其具有自身固定機構而不會因外力移除而彈回，因此不一定需要支撐件的輔助功能。在一實施例中，基板801係覆蓋可撓式電子裝置800表面，並未被第二彎折部804分隔，亦即部分801A與部分801B係彼此相連成一體，而第二彎折部804係包覆於基板之下方或可撓式電子裝置800內部。 由上述說明可知，可撓式電子裝置800藉由支撐件與彎折部的搭配運用，可將基板801攤平在桌面或手上作為一整面的顯示裝置，或是將基板801沿彎折部折疊而可使可撓式電子裝置800站立於桌面或膝上，而可更便利地提供多種視角選擇及顯示方式。 本案所揭露之可撓式電子裝置還可改善多重折疊的效能，例如可將上述單一彎折區的精神應用到多個交錯的彎折區以達到同一點多折疊的目標。圖9A係一實施例之可撓式電子裝置900之示意圖，可撓式電子裝置900包含基板901。基板具有第一彎折區910以及第二彎折區920，其中第一彎折區910以及第二彎折區920彼此交錯。在一實施例中，第一彎折區910以及第二彎折區920彼此以約90°或其他角度交錯。基板901之構造及製成材料與前述實施例(例如基板101、201、801等)所說明之構造與製成材料相似，在此不再贅述。 圖9B顯示圖9A的可撓式電子裝置900以基板901沿第一彎折區910折疊後的示意圖，其中彎折區901具有單折效果，具有第一最小曲率半徑F1。繼之，圖9C顯示圖9B的可撓式電子裝置900以基板910沿第二折區902進行第二次折疊後的示意圖，其中彎折區920與彎折區910交錯點FF為雙折(或稱十字折)，其具有第二最小曲率半徑F2。在一實施例中，第二最小曲率半徑F2大於第一最小曲率半徑F1。在一實施例中，第一最小曲率半徑F1大於基板901的厚度。 此外，前述說明所提及的支撐件(例如支撐件102、202、302、402、403、502、602、603及703)或凹槽設計530亦可與目前的實施例結合，而改善可撓式電子裝置900的彎折能力以及支撐效果。 在一實施例中，基板901包含多層結構(未繪示)，例如具有一面板層、一封裝層以及一背板。當基板901設計為可作多重折疊時，該面板層之厚度大約等於該封裝層及該背板的厚度總和。在一實施例中，該面板層具有厚度約等於或小於100奈米。在一實施例中，該面板層具有厚度約大於100奈米。 本案所揭露之可撓式電子裝置還可使用更多交錯的彎折區以達到同一點多折疊的目的。圖10A係一實施例之可撓式電子裝置1000之示意圖，其包含基板1001。基板1001之構造及製成材料與前述實施例(例如基板101、201、801等)所說明之構造與製成材料相似，在此不再贅述。基板1001具有四個彎折區1010、1020、1030以及1040，其彼此交錯並且在基板1001中心點具有一共同交錯點1002。圖10B及圖10C顯示圖10A的可撓式電子裝置1000經彎折後之示意圖。由圖可見，隨著彎折區的設計變化，可撓式電子裝置1000可呈現更多不同的彎折方式與顯示區域，而其他不同的彎折區修飾與調整實施方式，例如更多的彎折區與其他的交錯方式等，均落入本發明所構思的範圍內。 如前所述，在本文中所提及的支撐件(例如支撐件102、202、302、402、403、502、602、603及703)或凹槽設計530亦可與此實施例結合，而改善可撓式電子裝置1000的彎折能力以及支撐效果。 圖11A及圖11B為本創作一實施例之可撓性電子裝置1100示意圖。可撓性電子裝置1100可為顯示裝置或一可穿戴裝置，例如擴增實境(Augmented Reality, AR)裝置、虛擬實境(Vitrual Reality, VR)裝置或混合實境(Mixed Reality, MR)裝置。在一實施例中，可撓性電子裝置1100可為可撓性電子裝置100、200、300、400、500或600。參閱圖11A，可撓性電子裝置1100具有一外框1102以及一螢幕1104。外框1102用於固持螢幕1104，而螢幕1104係用於將可視內容顯示給使用者。外框1102可由撓性材料或非可撓性材料製成，其中可撓性材料可選自例如金屬、壓電材料、矽酮(silicone)、聚醯亞胺（polyimide, PI）、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯（PP）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PES）、環烯烴共聚合體(COC)及其複合材料。在一實施例中，外框1102具有一弧度，可基於人體頭部弧度而決定其角度。在一實施例中，外框1102具有一週邊區域1103沿使用者方向延伸，可更服貼地靠近使用者臉部，用於加強遮光效果而不致因背景過量的照明而產生疲勞或不適。在一實施例中，外框1102可為一盒體，而螢幕1104藉由該盒體之一開口面向使用者。 螢幕1104係置於外框1102內部，位於盒狀體底部中心。螢幕1104可包含鏡片、顯示面板、投影裝置等。螢幕1104可包含撓性基板，其係由可撓性材料製成，例如金屬、壓電材料、矽酮(silicone)、聚醯亞胺（polyimide, PI）、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯（PP）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PES）、環烯烴共聚合體(COC)及其複合材料。在一實施例中，螢幕1104包含撓性基板，例如基板101、201、301、401、501、601、801、901或1001。由於螢幕1104係由撓性材料製成，故可隨外框1102之折疊而彎折。在一實施例中，螢幕1104包含非平面螢幕(例如曲面螢幕)以配合外框1102的曲面。 在本實施例中，如圖11B所示，外框1102具有可折疊的特性，以便於收納。另一方面，可折疊的外框1102在折疊後亦可保護螢幕1104不受破壞或汙損。參閱圖11B，外框1102具有部位1106、部位1108以及部位1110。在一實施例中，部位1106、部位1108以及部位1110中至少一者係由撓性材料製成。當可撓性電子裝置1100於使用時(圖11A)，外框1102被展開，部位1106與部位1108平行相接而彼此的端部1106A及1108A相距最遠。螢幕1104可展開，部位1106可與部位1108以近似平行的角度相接而供使用者觀賞。如圖11A及6B所示，部位1110至少有一部分與部位1106及1108相連，而在外框1102展開時與部位1106或1108交疊。在另一實施例中，在外框1102摺疊時，部位1110經由外側與部位1106及1108部分相疊而不相連，而在外框1102展開時與部位1106或1108完全相疊。在另一實施例中，部位1110係部位1106或1108的一部分並由可撓性材料製成，利用其可撓性而延伸或壓縮以適應外框1102的折疊變形。在一實施例中，部位1110係由可撓性材料製成，用以連接由不可彎折材料製成的部位1106及1108。在一實施例中，部位1110與前文所述之彎折區(例如彎折區110、210等)具有相同材料與組態。在一實施例中，部位1110可由可撓性金屬、彈性件或塑膠製成。在一實施例中，由於螢幕1104可彎折的特性，部位1106、部位1108及部位1110所形成的弧度時並不會使螢幕1104折斷或受損。 當可撓性電子裝置1100被收起時(圖11B)，外框1102被折疊，部位1106及部位1108從部位1110處彎折，以致部位1106的端部1106A與部位1108的端部1108A彼此靠近或相接。此時，螢幕1104被包覆於外框1102內部，因而其可視範圍部分或全部被外框1102遮蓋。由於螢幕1104具有可撓性，因此其顯示功能受到外框1102完全對折後仍能彎折並正常運作。部位1106可與部位1108接近平行但其各自端部1106A、1108A彼此靠近。此時部位1110具有一側邊外露於部位1106及1108之間。在一實施例中，在外框1102對折時，部位1106與部位1108彼此相對的部分緊密相接，並可部分重疊。 圖12A及圖12B為本創作一實施例之可撓性電子裝置1200示意圖。可撓性電子裝置1200可為一AR裝置、VR裝置或MR裝置。在一實施例中，可撓性電子裝置1100可為可撓性電子裝置100、200、300、400、500或600。參閱圖12A，可撓性電子裝置1200具有一外框1202以及一螢幕1204。外框1202用於固持螢幕1204，而螢幕1204係用於將可視內容顯示給使用者。外框1202係由可撓性材料製成，例如金屬、壓電材料、矽酮(silicone)、聚醯亞胺（polyimide, PI）、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚丙烯（PP）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚碳酸酯（PC）、聚酯（PES）、環烯烴共聚合體(COC)及其複合材料。在一實施例中，外框1202包含撓性基板，例如基板101、201、301、401、501、601、801、901或1001。 在一實施例中，外框1202可為一盒體，具有周邊區域1206作為盒邊，而螢幕1204藉由該盒體之一開口面向使用者。螢幕1204係置於外框1202內部，位於盒體底部中心。螢幕1204可包含鏡片、顯示面板、投影裝置等。在一實施例中，螢幕1104包含撓性基板，例如基板101、201、301、401、501、601、801、901或1001。 在一實施例中，外框1202的周邊區域1206具有一弧度，可基於人體頭部弧度而決定其角度。在一實施例中，外框1202經由周邊區域1206沿使用者方向延伸，可更服貼地靠近使用者臉部，用於加強遮光效果而不致因背景過量的照明而產生疲勞或不適。 參閱圖12B，外框1202具有可撓性。在本實施例中，可撓性電子裝置1200在收納時，外框周邊區域1206可具有彈性，因而可被收摺或壓縮而減少外框1202所占用之厚度。在本實施例中，外框1202具有部位1206A、部位1206B以及部位1206C，其中各部位彼此相連。當可撓性電子裝置1200於使用時(圖12A)，外框1206之周邊區域1206呈現完全展開的狀態，部位1206A、1206B及1206C彼此相接而使周邊區域1206圍繞螢幕1204並形成第一厚度。由於外框1206可撓曲的特性，部位1206A、1206B及1206C彼此相接的部分可連接而不折斷。 當可撓性電子裝置1200被收起時(圖12B)，外框1202可以鋸齒狀方式折疊，部位1206C沿盒體內部彎曲或折疊，並遮蓋部分螢幕1204之可視範圍。部位1206B可進一步沿盒體內部彎曲或摺疊，並遮蓋更多部分螢幕1204之可視範圍。接著，部位1206A沿盒體內部彎曲或摺疊，並遮住更多部分螢幕1204之可視範圍。周邊區域1206被壓縮但仍圍繞螢幕1204並形成第二厚度，第二厚度小於第一厚度。由於外框1202可撓曲的特性，部位1206A、1206B及1206C彼此彎折的部分可撓曲而不折斷。在本實施例中，可撓性電子裝置1200可達到形狀扁平的壓縮狀態，有效減少其厚度，可適用於不同的攜帶或收納需求。 本發明提供多種改善可撓式電子裝置，上述改善方案可任意組合，俾使可撓式裝置之撓曲方式最佳化。如各種例示性實施例中所展示之結構及方法之建構及配置僅為說明性的。因此，所有此等修改意欲包括於本發明之範疇內。任何程序或方法步驟之次序或順序可根據替代實施例發生變化或重新定序。可在不脫離本發明之範疇的情況下在實例實施例之設計、操作條件及配置上進行其他替代、修改、改變及省略。
100、200、300、400、500、600、800、900、1000、1100、1200‧‧‧可撓式電子裝置
101、201、301、401、501、601、801、901、1001‧‧‧基板
102、202、302、303、402、403、502、602、802‧‧‧支撐件
110、210、310、410、510、610、910、920、1010、1020、1030、1040‧‧‧彎折區
111、112、211、311、312、411、412、511、512、611、612‧‧‧表面
110a、110b‧‧‧彎折區界線
111-1、111-2‧‧‧部分
113‧‧‧平面
220‧‧‧區域
530‧‧‧凹槽
603、703‧‧‧撓性材料層
603A、603B、703A、703B‧‧‧部分
801A、801B、801C‧‧‧部分
803、804‧‧‧彎折部
FF‧‧‧彎折區交錯處
G‧‧‧間距
H‧‧‧厚度
L1、L2‧‧‧尺寸
P‧‧‧空間
1102、1202‧‧‧外框
1103、1206‧‧‧周邊區域
1104、1204‧‧‧螢幕
1106、1108、1110‧‧‧部分
1106A、1108A‧‧‧端部
1206A、1206B、1206C‧‧‧部分
圖1A及圖1B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖1C、圖1D及圖1E為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖2A及圖2B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖2C為本發明圖2A之一實施例之部分放大示意圖； 圖2D及圖2E為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖3A及圖3B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖4A及圖4B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖5A及圖5B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖6A及圖6B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖7A及圖7B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖8A及圖8B、圖8C及圖8D為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖9A、圖9B及圖9C為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖10A、圖10B及圖10C為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖； 圖11A及圖11B為本發明一實施例之可撓式電子裝置示意圖；以及 圖12A及圖12B本發明作一實施例之可撓式電子裝置示意圖。

Claims (13)

  1. 一種可撓式電子裝置，其包含： 一基板，其包含一第一彎折區，其中該彎折區之第一表面具有第一最小曲率半徑；以及 一第一支撐件，其位於該第一表面上，該第一支撐件具有一第二最小曲率半徑， 其中該第一最小曲率半徑大於或等於該第二最小曲率半徑。
  2. 如請求項1的可撓式電子裝置，其中該第一支撐件係一球形體或橢圓球體。
  3. 如請求項1的可撓式電子裝置，進一步包含第二支撐件，該第二支撐件與該第一支撐件之間具有間隔。
  4. 如請求項1的可撓式電子裝置，其中該第一曲率半徑為約小於0.1 mm。
  5. 如請求項1的可撓式電子裝置，其進一步包含第三支撐件，其位於該第一彎折區之第二表面上，該第二表面位於該第一表面對側。
  6. 如請求項1的可撓式電子裝置，其進一步包含凹槽，該凹槽位於該第一彎折區中之第二表面，該第二表面位於該第一表面的對側。
  7. 如請求項6的可撓式電子裝置，其進一步包含撓性材料層，其填充該凹槽。
  8. 如請求項1的可撓式電子裝置，其中該基板進一步包含第二彎折區，與該第一彎折區交錯於一交錯點。
  9. 如請求項8的可撓式電子裝置，其中該基板在該交錯點上彎折兩次時具有一第二最小曲率半徑，該第二最小曲率半徑大於該第一最小曲率半徑，並且該第一最小曲率半徑大於該基板的厚度。
  10. 一種可撓式電子裝置，其包含： 一基板，包含一彎折區； 一第一支撐件，其位於該第一彎折區之第一表面上；以及 第二支撐件，其位於該第一表面上，該第二支撐件與第一該支撐件相隔一間距。
  11. 如請求項10的可撓式電子裝置，其中該第一支撐件具有第一楊氏係數，而該第二支撐件具有比該第一楊氏係數小的第二楊氏係數。
  12. 一種製造可撓式電子裝置的方法，其包含： 接收一基板，該基板包含一第一彎折區； 彎折該基板之該彎折區以獲得到該彎折區之第一表面的第一最小曲率半徑； 由該最小第一曲率半徑求得一第二最小曲率半徑；以及 將一第一支撐件置於該第一彎折區之第一表面上，該第一支撐件具該一第二曲率半徑。
  13. 一種可撓式電子裝置，包括： 一外框，經配置以被彎折；以及 一螢幕，設置於該外框內，其中該外框被彎折時，遮蓋該該螢幕之至少一部份。
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