TW202320032A - 可撓式電子裝置 - Google Patents

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黃昱嘉
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Abstract

本揭露公開了一種可撓式電子裝置，其包括一突出單元、一可撓式基板以及複數個感測單元。可撓式基板設置在突出單元上並包括一變形區域，且變形區域對應於突出單元。感測單元設置在可撓式基板上，其中感測單元中的至少一個與變形區域重疊。變形區域的面積對感測單元中的至少一個中的其中一個的面積的比值大於或等於1.4並小於或等於2222。

Description

可撓式電子裝置
本揭露涉及一種可撓式電子裝置，特別是涉及一種包含突出單元的可撓式電子裝置。
近年來，可撓式電子裝置廣泛地應用在各式各樣的電子產品，例如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、電視、車用顯示器或可穿戴裝置等。隨著電子產品的應用越來越廣泛，製造商持續開發新型的可撓式電子裝置，且對於產品的使用者體驗及可靠度都具有更高的期望。
本揭露的一些實施例提供一種可撓式電子裝置，藉由可撓式基板的變形區域的面積和設置在可撓式基板上的感測單元的面積的適當比例設計，當可撓式基板因突出單元而變形時，感測單元不易因可撓式基板的變形而損壞，而且可維持良好的感測效果。
本揭露的一些實施例提供一種可撓式電子裝置，其包括一突出單元、一可撓式基板以及複數個感測單元。可撓式基板設置在突出單元上並包括一變形區域，且變形區域對應於突出單元。感測單元設置在可撓式基板上，其中感測單元中的至少一個與變形區域重疊。變形區域的面積對感測單元中的至少一個中的其中一個的面積的比值大於或等於1.4並小於或等於2222。
透過參考以下的詳細描述並同時結合附圖可以理解本揭露，須注意的是，為了使讀者能容易瞭解及圖式的簡潔，本揭露中的多張圖式只繪出電子裝置的一部分，且圖式中的特定元件並非依照實際比例繪圖。此外，圖中各元件的數量及尺寸僅作為示意，並非用來限制本揭露的範圍。
本揭露通篇說明書與後附的申請專利範圍中會使用某些詞彙來指稱特定元件。本領域技術人員應理解，電子設備製造商可能會以不同的名稱來指稱相同的元件。本文並不意在區分那些功能相同但名稱不同的元件。在下文說明書與請求項中，「含有」與「包括」等詞為開放式詞語，因此其應被解釋為「含有但不限定為…」之意。
本文中所提到的方向用語，例如：「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而並非用來限制本揭露。在附圖中，各圖式繪示的是特定實施例中所使用的方法、結構及/或材料的通常性特徵。然而，這些圖式不應被解釋為界定或限制由這些實施例所涵蓋的範圍或性質。舉例來說，為了清楚起見，各膜層、區域及/或結構的相對尺寸、厚度及位置可能縮小或放大。
應了解到，當元件或膜層被稱為在另一個元件或膜層「上」、「設置」在另一個元件或膜層「上」或「連接到」另一個元件或膜層時，它可以直接在此另一元件或膜層上或直接連接到此另一元件或層，或者兩者之間存在有插入的元件或膜層(非直接情況)。相反地，當元件被稱為「直接」在另一個元件或膜層「上」、「直接設置」在另一個元件或膜層「上」或「直接連接到」另一個元件或膜層時，兩者之間不存在有插入的元件或膜層。此外，不同元件之間的設置關係可依圖式的內容來解釋。
術語「大約」、「等於」、「相等」或「相同」、「實質上」或「大致上」一般解釋為在所給定的值或範圍的20%以內，或解釋為在所給定的值或範圍的10%、5%、3%、2%、1%或0.5%以內。
雖然術語第一、第二、第三…可用以描述多種組成元件，但組成元件並不以此術語為限。此術語僅用於區別說明書內單一組成元件與其他組成元件。請求項中可不使用相同術語，而依照請求項中元件宣告的順序以第一、第二、第三…取代。因此，在下文說明書中，第一組成元件在請求項中可能為第二組成元件。
須知悉的是，以下所舉實施例可以在不脫離本揭露的精神下，將數個不同實施例中的技術特徵進行替換、重組、混合以完成其他實施例。
本揭露的電子裝置可包括顯示裝置、背光裝置、天線裝置、感測裝置或拼接裝置，但不以此為限。電子裝置可為可彎折、可撓式或可捲曲的電子裝置。顯示裝置可包括非自發光型顯示裝置或自發光型顯示裝置，但不以此為限。天線裝置可為液晶型態的天線裝置或非液晶型態的天線裝置，感測裝置可為感測電容、光線、熱能、壓力、電磁波或超聲波的感測裝置，但不以此為限。
電子元件或電子單元可包括被動元件與主動元件，例如電容、電阻、電感、二極體、電晶體、發光元件等。二極體可包括發光二極體或光電二極體，但不以此為限。發光元件可為發光二極體。發光二極體可例如包括有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)、無機發光二極體(inorganic light emitting diode)或其組合。無機發光二極體可為次毫米發光二極體(mini LED)、微發光二極體(micro LED)或量子點發光二極體(quantum dot LED)，但不以此為限。拼接裝置可例如是顯示器拼接裝置或天線拼接裝置，但不以此為限。需注意的是，電子裝置可為前述之任意排列組合，但不以此為限。
以下圖式中標出了一方向X(第一方向)、一方向Y(第二方向)和一方向Z(第三方向)。方向Z可為法線方向或俯視方向，方向X和方向Y可為水平方向並可垂直於方向Z，且方向X可垂直於方向Y，但不以此為限。以下圖式可依據方向X、方向Y和方向Z來描述結構的空間關係。
請參考圖1和圖2，圖1為本揭露第一實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖，而圖2為本揭露第一實施例的可撓式電子裝置的三維示意圖。可撓式電子裝置10可包括一突出單元100、一可撓式基板102以及複數個感測單元104，但不以此為限。可撓式基板102可設置在突出單元100上並包括一變形區域106，且變形區域106可對應於突出單元100。舉例而言，變形區域106能夠被突出單元100所突出，但不以此為限。在一些實施例中，突出單元100的剖面形狀可以是矩形，但不以此為限。突出單元100可依不同設計而具有不同的形狀。如圖1和圖2，感測單元104可設置在可撓式基板102上，且感測單元104中的至少一個可在方向Z上與變形區域106重疊。
在一些實施例中，變形區域106的面積對感測單元104的其中一個的面積的比值，可在適當範圍內，例如，可大於或等於1.4並可小於或等於2222，但並不以此為限。如此，藉由可撓式基板102的變形區域106的面積和設置在可撓式基板102上的感測單元104的面積的適當比例設計，當可撓式基板102因突出單元100而變形時，感測單元104不易因可撓式基板102的變形而損壞，而且可維持良好的感測效果，可提升可撓式電子裝置10的使用者體驗及可靠度。例如，當使用者的手指觸摸變形區域106時，感測單元104可正確地進行感測。
如圖2，在一些實施例中，變形區域106的面積可大於或等於26平方毫米並可小於可撓式基板102的面積的二分之一，如此，可提高可撓式電子裝置10的使用者體驗及可靠度。在一些實施例中，變形區域106的面積可為小於26平方毫米，形變所產生的應力可能過大而導致可撓式基板102上的導線或其他電子元件較容易損壞。在一些實施例中，變形區域106的面積可為大於可撓式基板102的面積的二分之一，形變的效果可能不佳而可能讓使用者的手指較不易感覺到變形區域106，但本揭露仍可依實際需求而做上述尺寸設計。
上述的變形區域106的面積的一種定義方式可透過圖1來解釋，圖1中可撓式電子裝置10可包括一面板108，且面板108可包括可撓式基板102和感測單元104，但本揭露並不以此為限。當變形區域106被突出單元100突出時，在方向Z上的面板108的上表面的最高點N1和面板108的上表面的最低點N2之間具有一高度H1。雖然圖1中面板108的上表面是以感測單元104的上表面來表示，但本揭露並不以此為限。
接著，可再計算出一高度H2，高度H2為0.9倍的高度H1(即H2=0.9H1)，且高度H2也可從面板108的上表面的最低點N2沿方向Z向上算起。圖1中，高度H2的位置以線條D1表示。線條D1可為平行於方向X的虛擬直線，線條D1與面板108的上表面的交點，可界定出範圍R1。範圍R1內的可撓式基板102在平行於方向X的平面(例如XY平面，方向X(第一方向)和方向Y(第二方向)所界定的平面)上的投影，可定義為可撓式基板102的變形區域106的面積。變形區域106亦繪於圖2中。此外，上述變形區域106的面積的定義方式也可應用在本揭露的其他實施例中。
此外，在一些實施例中，上述的高度H1可大於或等於0.5毫米並小於或等於50毫米(即0.5mm≦H1≦50mm)，如此，可提高可撓式電子裝置10的使用者體驗及可靠度。在一些實施例中，高度H1可為大於50毫米，形變所產生的應力可能過大而導致可撓式基板102上的導線或其他電子元件較容易損壞。在一些實施例中，高度H1可為小於0.5毫米，形變的效果可能較不佳而可能讓使用者的手指較不易感覺到變形區域106，但本揭露仍可依實際需求而做上述尺寸設計。
在一些實施例中，其中一個感測單元104中的部分區域可與變形區域106重疊，但並不以此為限。在一些實施例中，其中一個感測單元104可與變形區域106完全重疊，但並不以此為限。在一些實施例中，感測單元104能夠感測觸摸，但並不以此為限。在一些實施例中，感測單元104可感測指紋等生物特徵，但並不以此為限。
在一些實施例中，變形區域106的面積可大於或等於26.01平方毫米並可小於或等於10000平方毫米，並在與變形區域106重疊的至少一個感測單元104之中，感測單元104的其中一個的面積可大於或等於4.5平方毫米並可小於或等於18平方毫米。
在一些實施例中，感測單元104可包括電容式感測器、壓力式感測器、電磁式感測器、光學式感測器、或其組合。在一些實施例中，可撓式電子裝置10中的複數個感測單元104可為上述相同類型的複數個感測器，例如複數個電容式感測器。在一些實施例中，可撓式電子裝置10中的複數個感測單元104可為上述不同類型的複數個感測器，例如複數個電容式感測器以及複數個光學式感測器。
在一些實施例中，感測單元104可以是能夠產生感應的最小單元。請參考圖3至圖6，其為本揭露一些實施例的感測單元的示意圖。如圖3和圖4，感測單元104可包括電容式感測器，但不以此為限。在一些實施例中，電容式感測器可用作觸控感測器，並可包括自感或互感的觸控感測器，但不以此為限。如圖3，一些實施例中，複數個感測電極串Tx和複數個感測電極串Rx可構成複數個電容式感測器104，但不以此為限。其中一個感測電極串Tx可包括複數個感測電極110沿著方向X排列並且彼此電性連接。其中一個感測電極串Rx可包括複數個感測電極112和複數個橋接電極114，感測電極112可沿著方向Y排列，且兩相鄰的感測電極112可透過一橋接電極114彼此電性連接。感測電極110和感測電極112可包括透明導電材料，但不以此為限。如圖3，其中一個感測電極110或其中一個感測電極112可用作一個感測單元(電容式感測器)104，因此，一個感測單元104的面積可以是一個感測電極110或一個感測電極112的面積，但不以此為限。
如圖4，一些實施例中，複數個感測電極116和複數個感測電極118設置在可撓式基板102上並彼此電性絕緣，而可構成複數個電容式感測器，但不以此為限。感測電極116可沿方向X延伸，感測電極118可沿方向Y延伸，感測電極116可和感測電極118交錯，其中感測電極116和感測電極118互相重疊的一部分可用作一個感測單元(電容式感測器)104，因此，一個感測單元104的面積可以是一個感測電極116和一個感測電極118互相重疊的一部分的面積，但不以此為限。此外，感測電極116和感測電極118可交錯並形成複數個開口120，且可撓式電子裝置10可包括複數個發光元件122設置在開口120內，但不以此為限。發光元件122的種類可參考前述段落，不再贅述。
在一些實施例中，感測單元104可包括光學式感測器，但不以此為限。如圖5，可撓式電子裝置10可包括至少一發光元件124和至少一光感測器126設置在可撓式基板102上。發光元件124的種類可參考前述段落，不再贅述。如圖5所示，發光元件124可包括無機發光二極體，例如可為發光二極體，但不以此為限。光感測器126可包括光電二極體，例如PIN光電二極體，但不以此為限。在一些實施例中，一個光感測器126可用作一個感測單元104，且一個感測單元104的面積可以是從方向Z觀察一個光感測器126的面積，但不以此為限。可撓式電子裝置10還可包括至少一薄膜電晶體128和至少一薄膜電晶體130，薄膜電晶體128可設置在發光元件124和可撓式基板102之間，薄膜電晶體130可設置在光感測器126和可撓式基板102之間，薄膜電晶體128可與發光元件124電性連接，且薄膜電晶體130可與光感測器126電性連接，但不以此為限。
在一些實施例中，感測單元104可包括壓力式感測器，但不以此為限。如圖6，壓力式感測器可包括一壓電材料層132、一絕緣層134、一絕緣層136、複數個電極138以及複數個電極140，但不以此為限。壓電材料層132可設置在複數個電極138和複數個電極140之間。壓電材料層132可設置在絕緣層134和絕緣層136之間，電極138可設置在壓電材料層132和絕緣層134之間，且電極140可設置在壓電材料層132和絕緣層136之間。此外，電極140和電極138可在方向Z上重疊，但不以此為限。在一些實施例中，一個電極140或一個電極138可用作一個感測單元104，且一個感測單元104的面積可以是從方向Z觀察一個電極140或一個電極138的面積，但不以此為限。另在一些實施例中，感測單元104可包括電磁式感測器，但不以此為限。
請再次參考圖1，可撓式基板102可具有一斜邊102i，且斜邊102i和一水平方向(如方向X)可具有一夾角α。在一些實施例中，斜邊102i的長度可大於或等於0.53毫米並可小於或等於2.87毫米，夾角α可大於或等於10度並可小於或等於70度，且設置在斜邊102i上的感測單元104的數量可大於或等於0.2個並可小於或等於1.9個，如此，可提高可撓式電子裝置10的使用者體驗及可靠度，但並不以此為限。
在一些實施例中，斜邊102i的長度可為小於0.53毫米或夾角α可為大於70度，感測單元104的數量可能小於0.2個，斜邊102i上的感測單元104可能容易斷裂。在一些實施例中，斜邊102i的長度可為大於2.87毫米或夾角α可為小於10度，感測單元104的數量可能大於1.9個，形變的效果可能不佳而可能讓使用者的手指較不易感覺到變形區域106。但本揭露使用者仍可依實際需求而做上述尺寸設計。
在一些實施例中，可撓式基板102可以是一完整的基板而不具有開口設置於其中(如圖1)，但不以此為限。另在一些實施例中，可撓式基板102可具有開口設置於其中(如圖11等)，但不以此為限。可撓式基板102可包括具可撓性或可拉伸的材料。舉例而言，可撓式基板102可包括聚合物材料，例如聚醯亞胺(polyimide，PI)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、其他適合的材料或上述材料的組合，但不以此為限。可撓式基板102可以是用於乘載感測單元104的基板並可不包含上方的線路層，但不以此為限。
在一些實施例中，突出單元100可包括一致動器，而致動器可被配置以提供觸覺回饋，但不以此為限。舉例而言，圖1的突出單元100可透過致動器在方向Z上突出以產生觸覺回饋，並且變形區域106能夠被突出單元100所突出，但不以此為限。致動器可包括馬達或其他能夠產生振動的元件，但不以此為限。
依據一些實施例，突出單元100以致動器為例作說明。舉例而言，當致動器尚未啟動時，致動器(突出單元100)並未使可撓式基板102突出，所以此時可撓式基板102可為平坦的。當致動器啟動時，可撓式基板102可被致動器(突出單元100)所突出，而使得可撓式基板102形成變形區域106，但不以此為限。換言之，可撓式基板102被突出單元100所突出的部分，即為變形區域106。另在一些實施例中，突出單元100的位置可設計為固定式的，並不需要被啟動。亦即，當一開始可撓式基板102設置於突出單元100上時，可撓式基板102就已被突出單元100所突出而形成變形區106，但不以此為限。
依據一些實施例，可撓式基板102的一部分由突出單元100所突出，使用者可容易觸摸到可撓式基板102的突出部分，因而可容易觸摸到與突出單元100對應的感測單元104，可有助於感測的正確性。
下文將繼續詳述本揭露之其它實施例，為了簡化說明，下文中使用相同標號標注相同元件。為了突顯各實施例之間的差異，以下針對不同實施例間的差異詳加敘述，而不再對重覆的技術特徵作贅述。為了突顯可撓式電子裝置10中的其他元件的相關特徵，以下圖式(如圖7等)可能省略繪示了可撓式電子裝置10中的感測單元104，然而，以下圖式中的可撓式電子裝置10仍可包括第一實施例的可撓式電子裝置10中的感測單元104，且以下實施例的可撓式電子裝置可達到的功效可參照前述第一實施例的功效，在此不再贅述。
請參考圖7和圖8，圖7為本揭露第二實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖，而圖8為本揭露第二實施例的可撓式電子裝置的三維示意圖。在一些實施例中，可撓式電子裝置10可包括複數個突出單元，如突出單元100和突出單元200，但不以此為限。如圖7，突出單元100和突出單元200的剖面形狀可以是子彈形，但不以此為限。在一些實施例中，突出單元100和突出單元200可具有不同的形狀或尺寸。
變形區域106的面積的另一種定義方式可透過圖7來解釋，以突出單元100為例，當變形區域106被突出單元100突出時，在方向Z上的面板108的下表面的最高點N3和面板108的下表面的最低點N4之間具有高度H1。雖然圖7中面板108的下表面是以可撓式基板102的下表面來表示，但本揭露並不以此為限。
接著，可再計算出高度H2，且高度H2為0.9倍的高度H1(即H2=0.9H1)。高度H2可從面板108的下表面的最低點N4沿方向Z向上算起。圖7中，高度H2的位置，以線條D2表示。線條D2可為平行於方向X的虛擬直線，線條D2與面板108的下表面的交點，可界定出範圍R2。範圍R2內的可撓式基板102在平行於方向X的平面(例如XY平面，方向X和方向Y所界定的平面)上的投影，可定義為可撓式基板102的變形區域106的面積。變形區域106亦繪於圖8中。此外，上述變形區域106的面積的定義方式也可應用在本揭露的其他實施例中。
如圖7和圖8，可撓式電子裝置10還可包括複數個電子單元142，設置在可撓式基板102上。依據一些實施例，變形區域106的面積對複數個電子單元142的其中一個的面積的比值可大於或等於53.08並可小於或等於1000000，但並不以此為限。
依據一些實施例，電子單元142可為顯示單元。依據一些實施例，電子單元142可為不具有顯示功能的非顯示單元，為方便說明，以下以電子單元142為顯示單元142為例說明。可撓式電子裝置10可包括面板108，且面板108可包括可撓式基板102、複數個顯示單元142和複數個感測單元104(圖7未繪出)，但本揭露並不以此為限。此外，複數個顯示單元142中的至少一個可與變形區域106重疊。例如，可在方向Z上與變形區域106重疊。在一些實施例中，其中一個顯示單元142中的部分區域可與變形區域106重疊，但並不以此為限。在一些實施例中，其中一個顯示單元142可與變形區域106完全重疊，但並不以此為限。
為了方便說明，在圖7中，可撓式基板120上僅顯示出複數個顯示單元142。然而，可理解的是，可撓式基板120上亦可設置複數個感測單元104，如圖1所示。依據一些實施例，如圖8所示，複數個顯示單元142和複數個感測單元104可設置在可撓式基板102上。為方便說明，圖8所繪示的小方格可表示複數個顯示單元142和複數個感測單元104。顯示單元142的數量和感測單元104的數量並沒有限制。在一既定面積內，顯示單元142的數量和感測單元104的數量可為相同或不同，例如，依據一些實施例，顯示單元142的數量可大於感測單元104的數量。顯示單元142的面積和感測單元104的面積並沒有限制，可為相同或不同。例如，依據一些實施例，顯示單元142的面積可小於感測單元104的面積。例如，依據一些實施例，顯示單元142的面積可大於感測單元104的面積。
在一些實施例中，變形區域106的面積可大於或等於26.01平方毫米並可小於或等於10000平方毫米，並在與變形區域106重疊的至少一個顯示單元142之中，顯示單元142的其中一個的面積可大於或等於0.01平方毫米並可小於或等於0.49平方毫米，且變形區域106的面積對複數個顯示單元142的其中一個的面積的比值可大於或等於53.08並可小於或等於1000000，但並不以此為限。在一些實施例中，最小的變形區域106的面積可包括至少53.08個顯示單元142，顯示單元142可較不易因形變所產生的應力造成損壞。
在一些實施例中，一顯示單元142可為一個畫素，一個畫素可包括複數個子畫素。一個畫素可包括不同顏色的子畫素，例如，包括紅色子畫素、綠色子畫素和藍色子畫素，但不以此為限。在可撓式電子裝置10為有機發光二極體顯示裝置的情況下，子畫素可包括陽極、有機發光層、和一部分的陰極。在可撓式電子裝置10為無機發光二極體顯示裝置的情況下，子畫素可包括發光元件，例如發光二極體。發光元件的種類可參考上文中的段落，但不以此為限。在可撓式電子裝置10為液晶顯示裝置的情況下，子畫素可包括畫素電極、一部分的液晶、和一部分的共同電極。
依據一些實施例，舉例而言，一顯示單元142可包括一矩形區域，此矩形區域的面積可為互相垂直的兩邊長的乘積，其中一邊長可為一子畫素在一方向上與下一個相同顏色的子畫素之間的間距，其中另一邊長可為所述子畫素在另一方向上與下一個相同顏色的子畫素之間的間距，以上兩方向可互相垂直，且此矩形區域的面積可用作顯示單元142的面積，但不以此為限。
如圖8，突出單元100和突出單元200可沿一方向(例如方向X)設置，突出單元100和突出單元200在方向X上可具有一間距P1，可撓式基板102在方向X上可具有一長度P2，而間距P1可大於或等於3公分並小於或等於0.8倍的長度P2，如此，可提高可撓式電子裝置10的使用者體驗，但不以此為限。在一些實施例中，間距P1可為小於3公分，突出單元100和突出單元200的形變較容易互相干擾。在一些實施例中，間距P1可為大於0.8倍的長度P2，突出單元100和突出單元200的形變的效果可能較為不佳，但本揭露仍可依實際需求而做上述尺寸設計。
請參考圖9，其為本揭露第三實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。在一些實施例中，突出單元100的剖面形狀可以是矩形，且顯示單元142設置在可撓式基板102上，但不以此為限。圖9中的顯示單元142的上表面可用作面板108的上表面，在方向Z上的顯示單元142的上表面的最高點和顯示單元142的上表面的最低點間具有高度H1，高度H2可從顯示單元142的上表面的最低點沿方向Z向上算起，但本揭露並不以此為限。圖9中變形區域106的定義方式，與第一實施例中圖1的定義方式相同，可參照前述，在此不再贅述。
在一些實施例中，斜邊102i的長度可大於或等於0.53毫米並可小於或等於2.87毫米，但並不以此為限。當顯示單元142具有較小的尺寸時，顯示單元142的一長度L1可例如約為0.115毫米，但並不以此為限。當顯示單元142具有較大的尺寸時，顯示單元142的長度L1可例如約為0.628毫米，但並不以此為限。因此，設置在斜邊102i上的顯示單元142的數量可大於或等於0.8個並可小於或等於25個，如此，可提高可撓式電子裝置10的使用者體驗及可靠度，但並不以此為限。
在一些實施例中，斜邊102i的長度可為小於0.53毫米或夾角α可為大於70度，顯示單元142的數量可能小於0.8個，斜邊102i上的顯示單元142較容易損壞。在一些實施例中，斜邊102i的長度可為大於2.87毫米或夾角α可為小於10度，顯示單元142的數量可能大於25個，此時形變的效果可能較不佳而可能讓使用者的手指較不易感覺到變形區域106，但本揭露仍可依實際需求而做上述尺寸設計。
在一些實施例中，可撓式電子裝置10可包括一中央區Q1及複數個側區Q3。如圖9，中央區Q1可在方向X上設置在兩側區Q3之間，但不以此為限。側區Q3可包括可撓式基板102的彎曲部分、鄰近彎曲部分的一部分的平坦部分以及設置於上述部分上的顯示單元142，而中央區Q1可包括可撓式基板102的剩餘部分的平坦部分以及設置於此部分上的顯示單元142，但不以此為限。可開啟中央區Q1內的顯示單元142並關閉側區Q3內的顯示單元142，使得發光的範圍可小於突出的範圍。藉此，可避免側區Q3內的顯示單元142因為所發出的光線的視角不同而造成光暈。
在一些實施例中，可撓式電子裝置10可包括一中央區Q2及複數個側區Q4。如圖9，中央區Q2可在方向X上設置在兩側區Q4之間，但不以此為限。側區Q4可包括可撓式基板102的彎曲部分以及設置於此部分上的顯示單元142，而中央區Q2可包括可撓式基板102的平坦部分以及設置於此部分上的顯示單元142，但不以此為限。可關閉中央區Q2內的顯示單元142並開啟側區Q4內的顯示單元142，使得突出的範圍的邊緣發光。藉此，當可撓式電子裝置10用作一按鈕時，可環狀突顯按鈕的範圍，但不以此為限。
請參考圖10，其為本揭露第四實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。本揭露的突出單元100可依不同設計而具有不同的形狀。舉例而言，在一些實施例中，突出單元100可包括一部分100a和一部分100b，部分100a在方向Z上可設置在部分100b上，但不以此為限。部分100a在方向X上可具有一寬度Wa，部分100b在方向X上可具有一寬度Wb，且寬度Wa和寬度Wb可不同。舉例而言，寬度Wb可大於寬度Wa，但不以此為限。
請參考圖11和圖12，圖11為本揭露第五實施例的可撓式電子裝置的一部分的俯視示意圖，而圖12為沿圖11的切線A-A’的剖面示意圖。在一些實施例中，可撓式基板102可包括一圖案化的基板。舉例而言，可撓式基板102可包括複數個主部分144和複數個連接部分146，其中一個主部分144可設置在相鄰兩個連接部分146之間。依據一些實施例，複數個主部分144中的相鄰兩個彼此連接。詳細而言，相鄰兩個主部分144可透過其中一個連接部分146來彼此連接，但不以此為限。此外，可撓式基板102可包括複數個開口148，且開口148可被主部分144和連接部分146所環繞，但不以此為限。在一些實施例中，整個可撓式基板102可被圖案化而具有複數個開口148、複數個主部分144和複數個連接部分146，但不以此為限。在一些實施例的可撓式基板102中，可依據需求而設計不同形狀的開口148，也可設計不同尺寸的開口148。
此外，變形區域106可包括複數個主部分144中的至少一個。在一些實施例中，如圖11所示，變形區域106可包括複數個主部分144。在可撓式基板102中，一個主部分144的範圍可為上面有設置顯示單元142且以開口148為邊界所圍成的單元。例如，在可撓式基板102中，以開口148為邊界，包括顯示單元142所圍成的矩形單元，如圖11中的虛線框起的部分可為主部分144的範圍。例如，矩形單元中的至少一邊或至少一角可與對應的開口148的邊界接觸。例如，如圖11所示，虛線框起的矩形單元有三個邊與對應的三個開口148的邊界接觸，但本發明不以此為限。因此，在一些實施例中，一個主部分144的面積，可為可撓式基板102上面有設置顯示單元142且以開口148為邊界所圍成矩形單元的面積。
在一些實施例中，變形區域106的面積可大於或等於26.01平方毫米並可小於或等於10000平方毫米。複數個主部分144中的其中一個的面積可大於或等於0.02平方毫米並可小於或等於1平方毫米。在一些實施例中，變形區域106的面積對複數個主部分144中的其中一個的面積的比值可大於或等於26.01並可小於或等於500000，但並不以此為限。如此，當可撓式基板102產生形變時，例如，當可撓式基板102被突出單元所突出時，顯示單元142可不易因形變所產生的應力造成損壞。並且，感測單元104可不易因形變所產生的應力造成損壞，而可正確地進行感測。當可撓式基板102被突出單元100所突出而形成變形區域106時，可能發生以下情況：開口148的形狀和/或尺寸可能改變、或者主部分144之間的相對位置可能改變、或者連接部分146可能被拉長、或者上述情況的組合，但並不以此為限。
在一些實施例中，一個主部分144上可設置有一個或複數個顯示單元142。如圖11，一個主部分144上可設置有一個顯示單元142，但不以此為限。連接部分146上沒有設置顯示單元142。雖然圖11和圖12未繪出感測單元104，但其中一個主部分144上可設置有一個或複數個感測單元104或一個感測單元104中的至少一部分。
以下舉例說明主部分144上的顯示單元142中一個子畫素的結構，但本揭露並不以此為限。圖12為沿圖11的切線A-A’的剖面示意圖，繪出兩個主部分144上的結構。如圖11所示，一個顯示單元142設置在一個主部分144上。顯示單元142可包括複數個子畫素，例如包括三個子畫素。圖12僅繪出兩個主部分144上，顯示單元142中的單個子畫素的結構。顯示單元142可包括發光元件154、以及驅動元件152。驅動元件152可與發光元件154電性連接。例如，驅動元件152可為薄膜電晶體。
以下詳細說明主部分144上的構造。主部分144上可設置有一緩衝層150，且薄膜電晶體152可設置在緩衝層150上。薄膜電晶體152可包括一閘極GE、一源極SE、一汲極DE及一半導體層SC。半導體層SC可設置在緩衝層150上，一絕緣層IN1可設置在半導體層SC上，閘極GE可設置在絕緣層IN1上，且一絕緣層IN2可設置在閘極GE上。源極SE與汲極DE可設置在絕緣層IN2上並可電性連接至半導體層SC。一絕緣層IN3可設置在源極SE與汲極DE上，且發光元件154可設置在絕緣層IN3上。
圖12中的發光元件154是以無機發光二極體(light emitting diode，LED)為例，但本揭露並不以此為限。發光元件154可包括一第一電極156、一第二電極158、一第一半導體層160、一發光層162及一第二半導體層164。發光層162例如可為多重量子井(multiple quantum well，MQW)層，但並不以此為限。第一電極156可透過一接合墊166電連接於共用電極(未繪示)。第二電極158可透過一接合墊168電性連接至汲極DE。
一像素定義層170可設置在絕緣層IN3上，且發光元件154可設置於像素定義層170的一開口內。一保護層172可覆蓋發光元件154，且保護層172可保護發光元件154以減少例如空氣或濕度的影響。此外，一絕緣層IN4可設置在保護層172上。
在一些實施例中(如圖11和圖12)，可撓式電子裝置10可包括一中間基板174，設置在可撓式基板102和突出單元100之間，但不以此為限。中間基板174可包括具有彈性、可拉伸或可彎曲的材料，但不以此為限。舉例而言，中間基板174可包括矽橡膠或彈性體，矽橡膠可包括聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)，彈性體可包括聚氨酯(polyurethane，PU)或聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene，PTFE)，但不以此為限。中間基板174可減少可撓式電子裝置10在形變時發生損壞的機率。依據一些實施例，中間基板174的面積可大於突出單元100的面積，且突出單元100的面積可大於主部分144的面積，但不以此為限。
請參考圖13，其為本揭露第六實施例的可撓式電子裝置的俯視示意圖。在一些實施例中，可撓式電子裝置10可包括複數個突出單元，如突出單元100和突出單元200。可撓式基板102包括變形區域106A和變形區域106B。變形區域106A對應於突出單元100，變形區域106B對應於突出單元200。變形區域106B的面積和變形區域106A的面積可為不同。例如，變形區域106B的面積可大於變形區域106A的面積，但不以此為限。此外，在方向Z上，對應於(或重疊於)突出單元200的主部分144的數量和對應於(或重疊於)突出單元100的主部分144的數量可不相同。舉例而言，對應於(或重疊於)突出單元200的主部分144的數量可大於對應於(或重疊於)突出單元100的主部分144的數量，但不以此為限。
請參考圖14，其為本揭露第七實施例的可撓式電子裝置的俯視示意圖。為突顯本實施例的特徵，圖14省略繪示了中間基板174。在一些實施例中，可撓式基板102可包括一個或複數個圖案化部分(如圖14中的圖案化部分K1和圖案化部分K2)，所述圖案化部分可包括開口148、主部分144和連接部分146。圖案化部分可在方向Z上對應設置於突出單元100上，且圖案化部分的數量可和突出單元100的數量相同，但本揭露的圖案化部分的數量和突出單元100的數量並不以圖14為限。此外，如圖14，一個主部分144上可設置有複數個顯示單元142，但不以此為限。因此，一部分的可撓式基板102可被圖案化而另一部分的可撓式基板102可未被圖案化，但不以此為限。
請參考圖15，其為本揭露第八實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。在一些實施例中，複數個顯示單元142在方向Z上可設置在可撓式基板102和複數個感測單元104之間，但不以此為限。保護層172可包括一平坦的上表面，且感測單元104中的複數個感測電極176可設置在保護層172的上表面上，但不以此為限。在一些實施例中，感測電極176可以是金屬網格(metal mesh)結構中的金屬線(metal wire)，但不以此為限。在一些實施例中，一個主部分144上可設置有複數個發光元件154，但不以此為限。
可撓式電子裝置10還可包括複數個訊號線178和複數個訊號線180設置於連接部分146上，其中訊號線178可設置在緩衝層150上，絕緣層IN2可設置在訊號線178上，且訊號線180可設置在絕緣層IN2上，但不以此為限。此外，絕緣層IN4可包括填充彈性材料，但不以此為限。訊號線178可與薄膜電晶體152中的閘極GE為相同層，訊號線180可與汲極DE為相同層，但不以此為限。
請參考圖16，其為本揭露第九實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。在一些實施例中，複數個感測單元104可設置在可撓式基板102和複數個顯示單元142之間，但不以此為限。可撓式電子裝置10還可包括一絕緣層IN5，且絕緣層IN5可設置在絕緣層IN3上，但不以此為限。絕緣層IN5可包括一平坦的上表面，且感測單元104中的感測電極176可設置在絕緣層IN5的上表面上。感測電極176可設置在主部分144和連接部分146上，但不以此為限。可撓式電子裝置10還可包括一絕緣層IN6，絕緣層IN6可設置在絕緣層IN5上，一部分的感測電極176可設置在絕緣層IN5和絕緣層IN6之間，且發光元件154可設置在絕緣層IN6上，但不以此為限。
請參考圖17，其為本揭露第十實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。在一些實施例中，感測單元104和顯示單元142在方向Z上可設置在可撓式基板102的相反兩側上，使得可撓式基板102可設置在感測單元104和顯示單元142之間，但不以此為限。感測單元104中的感測電極176可設置在中間基板174上，亦即，感測單元104可設置在中間基板174和可撓式基板102之間，但不以此為限。可撓式電子裝置10還可包括一絕緣層IN7，且絕緣層IN7可設置在中間基板174上並可覆蓋感測電極176，但不以此為限。可撓式電子裝置10還可包括一黏著層182設置在可撓式基板102和絕緣層IN7之間，但不以此為限。
請參考圖18，其為本揭露第十一實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。在一些實施例中，突出單元100可包括一觸覺回饋致動器(haptic actuator)，且突出單元100可包括一基板186、一壓電材料層188、一絕緣層190、一絕緣層192、複數個電極194以及複數個電極196，但不以此為限。壓電材料層188、複數個電極194、以及複數個電極196可設置在基板186上。壓電材料層188可設置在複數個電極194和複數個電極196之間。絕緣層190可設置在基板186上，壓電材料層188可設置在絕緣層190上，且電極194可設置在壓電材料層188和絕緣層190之間。絕緣層192可設置在壓電材料層188上，且電極196可設置在絕緣層192和壓電材料層188之間。電極196和電極194可在方向Z上重疊，但不以此為限。
此外，可撓式電子裝置10可包括一黏著層184，設置在絕緣層192和中間基板174之間，使突出單元100可透過黏著層184黏貼至中間基板174，但不以此為限。突出單元100可透過電極194和電極196施加電壓使得壓電材料層188產生出形變。
請參考圖19，其為本揭露第十二實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。在一些實施例中，突出單元100可包括一觸覺回饋致動器，且突出單元100可包括一基板186、一壓電材料層188、一電極194以及一電極196，但不以此為限。電極194和電極196可設置在基板186上，且壓電材料層188可設置在電極194和電極196之間。突出單元100可透過電極194和電極196施加電壓使得壓電材料層188產生出形變，並可於基板186和中間基板174之間產生一空氣間隙(air gap)198，但不以此為限。
請參考圖20，其為本揭露第十三實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。在一些實施例中，可撓式電子裝置10可包括複數個振動器，如一振動器2021、一振動器2023及一振動器2025，但不以此為限。舉例而言，振動器2021在方向Z上可設置在突出單元100和可撓式基板102之間。振動器2023在方向X上可設置在突出單元100的一側S1，在方向Z上可不與突出單元100重疊。振動器2025在方向X上可設置在突出單元100的另一側S2，在方向Z上可不與突出單元100重疊，但不以此為限。在一些實施例中，可撓式電子裝置10也可包括一個振動器，如振動器2021，但不以此為限。振動器可包括振動馬達，但不以此為限。
可撓式電子裝置10可包括複數個黏著層，如一黏著層2041、一黏著層2043及一黏著層2045，但不以此為限。舉例而言，黏著層2041可設置在振動器2021和可撓式基板102之間，黏著層2043可設置在振動器2023和可撓式基板102之間，且黏著層2045可設置在振動器2025和可撓式基板102之間，但不以此為限。在一些實施例中，黏著層(圖未示)可設置在振動器2021和突出單元100之間，但不以此為限。
突出單元100可包括一側邊2061及相對於側邊2061的一側邊2063，而可撓式電子裝置10可包括一區域J1及一區域J2，側邊2061可設置在區域J1內，側邊2063可設置在區域J2內，而振動器可未設置在區域J1及/或區域J2內，以避免振動器因突出單元100產生形變而損壞。亦即，依據一些實施例，在方向Z上，突出單元100的兩側邊2061和2063的位置處，不設置振動器。
請參考圖21和圖22，圖21為本揭露第十四實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖，而圖22為本揭露第十四實施例的振動基板的俯視示意圖。在一些實施例中，可撓式電子裝置10可包括一振動基板(vibrator substrate)208和一黏著層210，但不以此為限。舉例而言，振動基板208可設置在顯示單元142上，且黏著層210可設置在振動基板208和顯示單元142之間，但不以此為限。振動基板208可設置在面板108的上表面上，雖然圖21中面板108的上表面是以顯示單元142的上表面來表示，但本揭露並不以此為限。如圖22，一圖案化壓電材料層220可設置在振動基板208上，並可對圖案化壓電材料層220施加電壓以產生振動，但並不以此為限。
在一些實施例中，雖然圖未顯示，一振動層(如壓電材料層)可整面設置在面板108的上表面上(或顯示單元142上)，亦即，振動層可不具有圖案。振動層可由塗佈製程形成，但並不以此為限。在一些實施例中，雖然圖未顯示，複數個振動層可設置在面板108的上表面上，例如，其中一個振動層可設置在其中一個發光元件上。在一些實施例中(雖然圖未顯示)，一個振動層可設置在其中一個主部分144上，且振動層可由塗佈製程形成，但並不以此為限。例如，複數個振動層可分別設置在面板108中的複數個發光元件上。例如，三個振動層可分別設置在圖18中的三個發光元件154上，詳細而言，設置在圖18中三個發光元件154上的絕緣層IN4的三個分開部分上。
在本揭露中，電極可包括金屬、合金、透明導電材料、其他適合的導電材料或上述材料的組合，但不以此為限。絕緣層可包括無機絕緣材料、有機絕緣材料、其他適合的絕緣材料或上述材料的組合，但不以此為限。
在一些實施例中，可撓式電子裝置10可應用在車輛內。例如，可應用在車輛中的方向盤(steering wheel)、排檔桿(gear shift)、中控台(center console)、儀表板(dashboard)、其他適合的位置或上述物件的組合，但不以此為限。
綜上所述，本揭露實施例的可撓式電子裝置中，藉由可撓式基板的變形區域的面積和設置在可撓式基板上的感測單元的面積的適當比例設計，當可撓式基板因突出單元而變形時，感測單元不易因可撓式基板的變形而損壞，而且可維持良好的感測效果，可提升可撓式電子裝置的使用者體驗及可靠度。 以上所述僅為本發明的實施例而已，並不用於限制本發明。對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化，各實施例間特徵只要不違背發明精神或相衝突，均可任意混合搭配使用。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
10:可撓式電子裝置 100,200:突出單元 100a,100b:部分 102:可撓式基板 102i:斜邊 104:感測單元 106,106A,106B:變形區域 108:面板 110,112,116,118,176:感測電極 114:橋接電極 120,148:開口 122,124,154:發光元件 126:光感測器 128,130,152:薄膜電晶體 132,188:壓電材料層 134,136,190,192,IN1-IN7:絕緣層 138,140,194,196:電極 142:電子單元,顯示單元 144:主部分 146:連接部分 150:緩衝層 156:第一電極 158:第二電極 160:第一半導體層 162:發光層 164:第二半導體層 166,168:接合墊 170:像素定義層 172:保護層 174:中間基板 178,180:訊號線 182,184,2041,2043,2045:黏著層 186:基板 198:空氣間隙 2021,2023,2025:振動器 2061,2063:側邊 208:振動基板 210:黏著層 220:圖案化壓電材料層 DE:汲極 D1,D2:線條 GE:閘極 H1,H2:高度 J1,J2:區域 K1,K2:圖案化部分 L1,P2:長度 N1,N3:最高點 N2,N4:最低點 R1,R2:範圍 P1:間距 Q1,Q2:中央區 Q3,Q4:側區 R1,R2:範圍 SC:半導體層 SE:源極 S1,S2:側 Tx,Rx:感測電極串 Wa,Wb:寬度 X,Y,Z:方向 α:夾角
圖1為本揭露第一實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖2為本揭露第一實施例的可撓式電子裝置的三維示意圖。 圖3至圖6為本揭露一些實施例的感測單元的示意圖。 圖7為本揭露第二實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖8為本揭露第二實施例的可撓式電子裝置的三維示意圖。 圖9為本揭露第三實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖10為本揭露第四實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖11為本揭露第五實施例的可撓式電子裝置的一部分的俯視示意圖。 圖12為沿圖11的切線A-A’的剖面示意圖。 圖13為本揭露第六實施例的可撓式電子裝置的俯視示意圖。 圖14為本揭露第七實施例的可撓式電子裝置的俯視示意圖。 圖15為本揭露第八實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖16為本揭露第九實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖17為本揭露第十實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖18為本揭露第十一實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖19為本揭露第十二實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖20為本揭露第十三實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖21為本揭露第十四實施例的可撓式電子裝置的剖面示意圖。 圖22為本揭露第十四實施例的振動基板的俯視示意圖。
10:可撓式電子裝置
100:突出單元
102:可撓式基板
102i:斜邊
104:感測單元
106:變形區域
108:面板
D1:線條
H1,H2:高度
N1:最高點
N2:最低點
R1:範圍
X,Y,Z:方向
α:夾角

Claims (15)

  1. 一種可撓式電子裝置，包括： 一突出單元； 一可撓式基板，設置在所述突出單元上並包括一變形區域，且所述變形區域對應於所述突出單元；以及 複數個感測單元，設置在所述可撓式基板上，其中所述複數個感測單元中的至少一個與所述變形區域重疊， 其中所述變形區域的一面積對所述複數個感測單元中的所述至少一個中的其中一個的一面積的一比值大於或等於1.4並小於或等於2222。
  2. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，其中所述複數個感測單元包括電容式感測器、壓力式感測器、電磁式感測器、光學式感測器、或其組合。
  3. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，其中所述複數個感測單元能夠感測觸摸。
  4. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，還包括複數個顯示單元設置在所述可撓式基板上，其中所述複數個顯示單元中的至少一個與所述變形區域重疊。
  5. 根據請求項4所述的可撓式電子裝置，其中所述複數個顯示單元設置在所述可撓式基板和所述複數個感測單元之間。
  6. 根據請求項4所述的可撓式電子裝置，其中所述複數個感測單元設置在所述可撓式基板和所述複數個顯示單元之間。
  7. 根據請求項4所述的可撓式電子裝置，其中所述變形區域的所述面積對所述複數個顯示單元中的所述至少一個中的其中一個的一面積的一比值大於或等於53.08並小於或等於1000000。
  8. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，其中所述可撓式基板包括複數個主部分，且所述複數個主部分中的相鄰兩個彼此連接。
  9. 根據請求項8所述的可撓式電子裝置，其中所述變形區域包括所述複數個主部分中的至少一個。
  10. 根據請求項9所述的可撓式電子裝置，其中所述變形區域的所述面積對所述複數個主部分中的所述至少一個的其中一個的一面積的比值大於或等於26.01並小於或等於500000。
  11. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，其中所述突出單元包括一致動器。
  12. 根據請求項11所述的可撓式電子裝置，其中所述致動器被配置以提供觸覺回饋。
  13. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，還包括一中間基板設置在所述可撓式基板和所述突出單元之間。
  14. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，其中所述變形區域能夠被所述突出單元所突出。
  15. 根據請求項1所述的可撓式電子裝置，其中所述變形區域的一高度大於或等於0.5毫米並小於或等於50毫米。
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