TWI691756B - 背蓋及包含其之顯示器 - Google Patents

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Abstract

揭露一種背蓋。背蓋包含連接至顯示面板背面的多個單元板，及連接單元板的一連接單元。連接單元變形以承受因顯示面板熱膨脹產生的拉伸或壓縮壓力。也揭露一種顯示器。顯示器包含顯示面板、連接至顯示面板的背面之背蓋及黏貼背蓋至顯示面板之背面以穩固地支撐顯示面板的黏附單元。

Description

背蓋及包含其之顯示器
本發明係關於連接於一顯示器面板的背面的一背蓋及包含其之一顯示器。
於現今資訊導向(information-oriented)的社會中，更加凸顯作為視覺資訊傳輸媒介的顯示器之重要性。為了於未來佔有一席之地，顯示器須滿足低耗能、薄(slimness)、輕及高影像品質等需求。
顯示器可分為自發光顯示器(self-emissive display devices)及非自發光顯示器(non-emissive display devices)。自發光顯示器例如陰極射線管(cathode ray tube，CRT)顯示器、電致發光 (electro-luminescent，EL)顯示器、發光二極體(light-emitting diode，LED)顯示器、真空螢光顯示器(vacuum fluorescent display，VFD)、場致發射顯示器(field emission display；FED)及電漿顯示面板(plasma 顯示面板，PDP)。非自發光顯示器例如液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)。
於各種顯示器中，相較於陰極射線管顯示器，使用液晶的光學各向異性(optical anisotropy)顯示影像的液晶顯示器在相同的螢幕尺寸下展現較佳的可見度(visibility)並具有較低的耗能。因此，液晶顯示器吸引可觀的注意。
液晶顯示器為一種光源位於一液晶顯示面板下，且施加一電場至液晶以控制液晶的排列，進而調整自光源發出的光線的穿透率(transmittance)以顯示影像的裝置。相對而言，有機發光顯示器為一種施加電流至一螢光有機化合物(fluorescent organic compound)以呈現一影像的裝置。有機發光顯示器應用於各種電子裝置，例如智慧型手機(smartphone)及桌上型個人電腦(tablet PC)。
然而，近年來，顯示器中已有採用彎曲的顯示面板。為此，顯示面板的背面便提供有彎曲的背蓋。當顯示器為了滿足目前趨勢(例如高影像品質、薄及窄框(thin bezel)的規定)之目的而被製造時，顯示面板便可能因其熱膨脹(thermal expansion)而被損毀。
因此，本發明提供一背蓋及包含其之一顯示器，藉以避免習知技術的缺點及限制所造成的一個或多個問題。
本發明之一目的在於提供一背蓋以支撐用於被凹向或凸向地彎曲的一顯示面板。背蓋的外部形狀變形而被拉伸或壓縮以響應顯示面板的熱膨脹。
本發明之另一目的在於提供包含一背蓋的一顯示器。背蓋能於顯示面板因其熱膨脹而變形時穩固地支撐一顯示面板。
本發明額外的優點、目的及特徵將部份於下列敘述中闡述且部份將對熟悉此技藝者在檢查以下的敘述後便能得知，或者部份可由實施本發明而習得。本發明的目的及其他優點可由所列出的敘述、申請轉例範圍及相關圖式中所指出的特定結構實現或獲得。
為了依據本發明的目的達成這些目標及其他優點，於此廣泛且實際的描述，一背蓋包含連接至一顯示面板的背面的多個單元板以及連接這些單元板的一連接單元。連接單元變形以承受因顯示面板的熱膨脹所產生的拉伸壓力(tensile stress)或是壓縮壓力(compressive stress)。
於本發明的另一方面，一顯示器包含一顯示面板、連接至顯示面板的背面的一背蓋及黏貼背蓋至顯示面板的背面以穩固地支撐顯示面板的一黏附單元。
可以理解的是，本發明之上述概括性描述及以下詳細描述皆用於示範及解釋，並提供請求項更進一步的解釋。
以下，將參照相關圖式詳細描述根據本發明之一有機發光顯示器的示範性實施例，以使熟悉本技藝者能輕易理解本發明。於圖式中，即使於不同的圖式，相同的元件以相同的標號表示。在本發明以下的敘述中，若習知的功能或構造會模糊本發明的主旨時，則習知的功能或構造的詳細描述會被省略。熟悉本技藝者可意識到圖式中的一些特徵可能被誇大、降低或簡化以便於描述，且圖式及元件並非總以真實的尺寸繪示。
根據本發明的一顯示器中，一顯示面板為能於至少一方向中被彎曲的一可撓曲顯示面板210(請參閱圖9)。此外，可使用以一預設曲率(curvature)彎曲的一玻璃基板。
於使用一薄膜電晶體陣列基板(thin film transistor array substrate)的情況中，顯示面板210包含一像素陣列單元(pixel array unit)、一封裝層及一板體。像素陣列單元包含多個像素，且多個像素具有被提供於包含閘極線(gate lines)及資料線(data lines)的多個像素驅動線(pixel-driving lines)定義的多個像素區域中的有機發光裝置，以根據提供至像素驅動線的訊號顯示影像。封裝層被提供以防止水氣(moisture)滲入至各個像素中。封裝層用於覆蓋像素陣列單元。用於提供一閘極訊號(gate signal)(或一掃描訊號)至閘極線的閘極驅動電路(gate-driving circuit)(未繪示)位於可撓性基板的非顯示區域中。該閘極驅動電路於製造各像素的一薄膜電晶體的過程中被形成，以連接至各個閘極線。
此外，於顯示面板210為一可撓性有機發光顯示面板的情況中，可撓曲的顯示面板210包含貼附於其頂面的一頂偏振膜(upper polarizer film)。然而，頂偏振膜可被省略以維持可撓曲的顯示面板210之撓性。非常薄之金屬板可被附著於可撓性基板的背面。該金屬板可以鎳鐵合金(invar)材料製成。
此外，顯示器200可更包含提供使用者觸控的一介面之一觸控螢幕(未繪示)。該觸控螢幕可被附著於可撓曲的顯示面板210、可於形成像素陣列單元的加工過程中根據內嵌式觸控方式(in-cell touch scheme)被安裝於可撓曲的顯示面板210，或可藉由一圖形化(patterning)加工被提供。
板體位於可撓曲的顯示面板210一側的邊緣，以個別連接至位於像素陣列單元之各個像素驅動線。板體連接至一面板驅動電路單元(panel-driving circuit unit)。板體連接面板驅動電路單元至可撓曲的顯示面板210之顯示區域的外部。
圖1為根據本發明第一實施例的背蓋之平面圖。圖2為圖1中的背蓋之連接單元的局部放大圖。
請參閱圖1及圖2，一背蓋100包含多個單元板110及用於連接各單元板110及鄰近於其之另一個單元板的一連接單元120。
單元板110各為由鋁材料製成的一薄板。這些單元板110設置於顯示面板210的背面以支撐顯示面板210。此外，各個單元板110可具有吸收自顯示面板210產生的熱能並將吸收的熱能排除至外部的散熱功能。
連接單元120連接彼此分隔且具有相同厚度的這些單元板110。連接單元120連接這些單元板110以使顯示面板210被這些單元板110支撐。
至少一連接單元120設置於一第一單元板111及一第二單元板112之間。第一單元板111為這些單元板110的其中一個，且第二單元板112為這些單元板110中的另一個。第二單元板112平行且相鄰於第一單元板111但與第一單元板111分隔。當然，第一單元板111、第二單元板112及連接單元120為自單一片的基材(base material)透過壓製製程(pressing process)藉由切割相鄰之單元板110之間單一片基材中不包含對應於連接單元120之區域的一部分，而以一體成型的方式形成。另外，連接單元120可與這些單元板110分開製造，且可連接至這些單元板110。連接單元120與這些單元板110可由不同的材料製成。
如圖2所示，連接單元120包含連接至第一單元板111的一第一凸件121、連接至第二單元板112的一第二凸件122及連接第一凸件121及第二凸件122的一第一彈性件123。於此，排除大約呈現U形外形的第一彈性件123後，第一凸件121及第二凸件122為連接單元120剩餘的部分。第一凸件121及第二凸件122各自相對應的一個單元板110凸出，而大約呈現L形的外形。
第一凸件121及第二凸件122彼此相對。如此設計的原因在於，當拉伸或壓縮壓力以一水平方向(也就是第一凸件121及第二凸件122彼此相對的一第一方向D1)作用於第一凸件121及第二凸件122之間時，便能於第一凸件121及第二凸件122之間穩定地傳送力量。另外，第一凸件121及第二凸件122可不彼此相對。
第一彈性件123於其兩側朝第一凸件121及第二凸件122彎曲使得連接單元120大約呈現為Ω形的外形。當這些單元板110之間的壓力增加時，第一彈性件123的寬度W2可能被增加以承受壓力。
水平方向及第一彈性件123的一側之間的角度θ可低於90度。如此設計的原因為這樣相較於角度θ大於或等於90度時能更輕易地承受拉伸或壓縮壓力。第一彈性件123具有一寬度W2，且寬度W2小於第一凸件121或第二凸件122的寬度W1。
圖3為圖2中所示的連接單元之其他實施例的參考圖。
請參照圖3，相較於圖2中所示的連接單元，可觀察到第一凸件121及第二凸件122中的區域(分別連接至第一單元板111及第二單元板112)較大。
於各個凸出件及相對應的一個單元板之間一體成型有一加強件125。加強件125用於在壓力更進一步增加時承受施加於第一凸件121及第二凸件122的壓力。加強件125藉由增加各個凸出件自相對應的一個單元板開始凸出的區域而被形成。因此，加強件125可承受更大的壓力。此外，加強件125可因為其塑膠變形(plastic deformation)而防止連接單元120損壞。甚至於設有加強件125的本實施例中，水平方向及第一彈性件123的一側之間的角度θ可小於90度。
圖4為圖2中所示的連接單元之另一個實施例的參考圖。 與以上相同的標號代表相同的部分。
請參閱圖4，根據一實施例，連接單元120包含一第一凸件121、一第二凸件122及一第一彈性件1231。
水平方向及第一彈性件1231的一側之間的角度θ為90度。此構造可於壓力較高時或於因熱膨脹導致的寬度變形小於圖3所示的實施例時採用。
連接單元120具有大約為U形的外形之情況中，其接收拉伸或壓縮壓力的寬度可小於圖3中所示的實施例，但各個凸件121、122及第一彈性件1231之間的連接之長度可被增加，而使因熱膨脹所導致的寬度變形被增加。另一方面，在連接至各個凸件121、122的第一彈性件1231之長度被最小化的情況中，寬度變形可被最小化。在熱量散發狀態(heat emission state)沒有達到設定範圍的情況下，寬度變形可因此較小，但支撐顯示面板210的剛性可被增加。
圖5為圖2中所示之連接單元的再另一實施例之參考圖。
請參閱圖5，一連接單元1201包含一第一凸件121、一第二凸件122、一第一彈性件1232及一第二彈性件124。
第一凸件121凸出自第一單元板111，且朝第二凸件122彎曲。第一凸件121彎曲的一端連接至第一彈性件1232。第一彈性件1232被形成近似於數字9的外形，且連接至第二彈性件124。第二彈性件124被形成近似於數字6的外形，且對稱於第一彈性件1232。第二彈性件124連接至凸出自第二單元板112的第二凸件122，以構成一連接單元1201。
於連接單元1201的長度如上所述被增加的情況中，能輕易地容納更大的增加或降低於第一單元板111及第二單元板112之間的空間中。因此，此實施例可應用於產生高溫熱量的一顯示面板。
此外，第一凸件121、第二凸件122、第一彈性件1232或第二彈性件124中至少其中一者的截面積或寬度可為了調整連接單元1201的寬度而改變，且此調整對容納熱膨脹是必要的。
圖6為根據本發明第二實施例之背蓋的平面圖。
請參閱圖6，根據本發明第二實施例的一背蓋100中的多個單元板具有不同的尺寸。
舉例來說，一第一單元板111及設置於第一單元板111右邊並相鄰於第一單元板111的一第二單元板112具有相同的尺寸。設置於第一單元板111下方且相鄰於第一單元板111的一第三單元板113具有較小的寬度，且連接於第二單元板112底側的一第四單元板114具有較大的寬度。也就是說，介於第一單元板111及第二單元板112之間的一第一空間115及介於第三單元板113及第四單元板114之間的一第二空間116並無彼此對齊。這代表介於第一單元板111及第二單元板112之間的一連接單元120之變形及介於第三單元板113及第四單元板114之間的一連接單元120之變形並非於相同的直線上發生。因此，各個單元板彎曲的角度及次數彼此不同。因此，相較如圖1所示多個空間被設置以實現相同行數及列數的第一實施例能更增加下垂阻力(drooping resistance)。此外，於這些單元板於水平方向可變形的空間之數量相等於這些單元板於垂直方向能變形的空間之數量，以及這些連接單元120連接至所有相鄰設置的單元板中的一些單元板的情況中，便能增加顯示面板的下垂阻力，而更有效地容納顯示面板的熱膨脹。也就是說，如圖6所示，四個空間可形成於水平方向且兩個空間形成於垂直方向，以透過這些連接單元120均勻地傳送拉伸或壓縮壓力至各個單元板。
圖7A至7B為根據本發明的實施例之背蓋及習知技術的背蓋因其熱膨脹而變形的狀態的參考圖。
圖7A繪示根據本發明的實施例之背蓋因其熱膨脹而變形或被移動的狀態，且圖7B繪示於其中心處形成有波浪圖案的傳統背蓋因其熱膨脹而變形或被移動的狀態。圖7A及圖7B於相同的溫度(約攝氏60度)呈現因熱膨脹造成的變形。
請參閱圖7A，可觀察到背蓋的表面具有相同或相似的顏色，此代表變形量或移動量較為輕微。此外，可觀察到於z軸方向的高度變化無法經由肉眼(naked eye)確認。就數值而言，背蓋朝z軸方向向下變形約0.00079096毫米(mm)。
請參閱圖7B，可觀察到背蓋的表面之相對端的顏色非常不同於背蓋的表面之中間部分的顏色，且肉眼可確認背蓋相當程度地變形。此外，於z軸方向上的高度變化可被確認。就數值而言，背蓋於z軸方向向下變形約6.6824mm。
因此，根據本發明的背蓋由於顯示面板的長度因顯示面板的熱膨脹增加而被壓縮變形，而能安全地支撐顯示面板。此外，背蓋幾乎不能於z軸方向移動，而能支撐顯示面板使顯示面板不損毀。
圖8A至8C為根據本發明的實施例之背蓋的剛性是由連接單元的數量決定之參考圖。
圖8A繪示一對單元板之間設有三個連接單元的範例，圖8B繪示一對單元板之間設有四個連接單元的範例，且圖8C繪示一對單元板之間設有五個連接單元的範例。
圖8A、圖8B及圖8C所示的背蓋由相同的條件被測試。設置於左側的一第一單元板被固定，且設置於右側的一第二單元板之一端被拉伸以量測拉伸長度。藉此，背板處理效率(handling efficiency)可經由拉伸長度被決定。
圖8A呈現在有三個連接單元之情況下的拉伸測試(tensile test)中所得到的拉伸長度為0.024635mm，且此拉伸長度大於其他情況所測得的拉伸長度。
圖8B呈現在有四個連接單元的情況下的拉伸測試(tensile test)中所得到的拉伸長度為0.01802mm。此外，圖8C呈現在有五個連接單元的情況下的拉伸測試(tensile test)中所得到的拉伸長度為0.010146mm。
可觀察到，當連接單元的數量下降，拉伸長度便會增加。由於相同壓力下拉伸長度會隨著連接單元的數量下降而增加，故顯示面板的熱膨脹便能輕易地被容納，但是會降低支撐顯示面板的剛性。因此，必須根據處理效率選擇連接單元的數量。
圖9為根據本發明之包含背蓋的顯示器之參考圖。
請參閱圖9，根據本發明的一顯示器200包含一顯示面板210、一背蓋100及一黏附單元220。
一可彎曲的有機發光二極體面板或發光二極體面板可當作顯示面板210使用。
背蓋100連接至顯示面板210的背面。背蓋100透過黏附單元220被貼附於顯示面板210。黏附單元220設置於設置在背蓋100的外緣之這些單元板110。也就是說，黏附單元220沿顯示面板210的背面之邊緣被貼附於背蓋100。如此設計的原因在於，即使當顯示面板210及背蓋100被彎曲成顯示面板210及背蓋100相互連接的狀態，也能避免顯示面板210及背蓋100之間的滑移發生於其邊緣。由於在彎曲顯示面板210及背蓋100時，顯示面板210及背蓋100之間的滑移被防止，故也能防止邊框區域(bezel area)的尺寸增加。當然，甚至背蓋的中間區域的一部份也可透過黏附單元被黏貼至顯示面板。
此外，一散熱片230位於背蓋100的各個單元板110之背面。這些散熱片230排出自顯示面板210產生且被由鋁材料製成的背蓋100吸收的熱量至外部，進而達成散熱效果。因此，便能透過散熱降低背蓋100因熱膨脹而產生的變形，進而能增加顯示面板210的壽命。
根據先前所述之第一實施例或第二實施例的背蓋可當作背蓋100使用。當背蓋100整體的長度因彎曲顯示面板210而增加，這些連接單元120便被壓縮，而使第一單元板111及第二單元板112之間的距離降低。另一方面，當背蓋100整體的長度降低，這些連接單元120便被拉伸，而使第一單元板111及第二單元板112之間的距離增加。
因此，背蓋100便能於彎曲顯示面板210時支撐顯示面板210的背面，且防止顯示面板210因其自身異常的變形損毀。此外，便能降低邊框的尺寸而實現窄框產品(slim bezel product)或少框產品(bezel-less product)。
於以上敘述顯而易見的是，本發明的顯示器具有下列效果。
第一，連接單元於顯示面板的背面彈性地連接這些單元板，而可變形以容納顯示面板的熱膨脹，進而能穩固地支撐顯示面板。
第二，即使當顯示面板被凹向或凸向地彎曲，背蓋整體的長度為彈性可變化的，而能以製造足夠薄的顯示面板之邊框。
第三，更設有散熱片以降低顯示面板的熱膨脹。
雖然本發明以前述之諸項實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧背蓋110‧‧‧單元板111‧‧‧第一單元板112‧‧‧第二單元板113‧‧‧第三單元板114‧‧‧第四單元板115‧‧‧第一空間116‧‧‧第二空間120‧‧‧連接單元1201‧‧‧連接單元121‧‧‧第一凸件122‧‧‧第二凸件123‧‧‧第一彈性件1231‧‧‧第一彈性件1232‧‧‧第一彈性件124‧‧‧第二彈性件125‧‧‧加強件200‧‧‧顯示器210‧‧‧顯示面板220‧‧‧黏附單元230‧‧‧散熱片D1‧‧‧第一方向θ‧‧‧角度W1、W2‧‧‧寬度
相關圖式係用於提供本發明更進一步的理解，並構成本申請及本發明的實施例的一部份，並與敘述共同解釋本發明的原則，於圖式中： 圖1為根據本發明第一實施例的背蓋之平面圖。 圖2為圖1中的背蓋之連接單元的局部放大圖。 圖3至圖5為圖2中所示的連接單元之其他實施例的參考圖。 圖6為根據本發明第二實施例之背蓋的平面圖。 圖7A至7B為根據本發明的實施例之背蓋因其熱膨脹而變形的狀態相較習知技術的參考圖。 圖8A至8C為根據本發明的實施例之背蓋的剛性是由連接單元的數量決定之參考圖。 圖9為根據本發明之包含背蓋的顯示器之參考圖。
100‧‧‧背蓋
111‧‧‧第一單元板
112‧‧‧第二單元板
120‧‧‧連接單元
121‧‧‧第一凸件
122‧‧‧第二凸件
123‧‧‧第一彈性件
D1‧‧‧第一方向
θ‧‧‧角度
W1、W2‧‧‧寬度

Claims (9)

  1. 一種背蓋，包含：多個單元板，設置於一顯示面板的一背面，以具有一預設圖案；以及一連接單元，具有連接至一第一單元板的一側及連接至一第二單元板的另一側，該第一單元板為其中一個該些單元板，該第二單元板分隔於該第一單元板且與該第一單元板平行；其中，該連接單元包含一第一凸件、一第二凸件以及一第一彈性件，該第一凸件凸出於該第一單元板，該第二凸件凸出於該第二單元板以相對於該第一凸件，該第一彈性件連接該第一凸件及該第二凸件，且該第一彈性件以該第一凸件及該第二凸件彼此相對的一方向朝一側彎曲。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背蓋，其中該連接單元的截面的形狀為Ω形。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背蓋，其中該第一彈性件以至少小於90度的一角度連接至該第一凸件或該第二凸件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之背蓋，其中該第一凸件包含一加強件，該加強件以第一凸件凸出之一方向一體成型地形成於該第一凸件的一側面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之背蓋，其中該第一彈性件的寬度小於該第一凸件或該第二凸件的寬度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之背蓋，其中該連接單元更包含一第二彈性件，該第二彈性件以一曲線的形狀自該第一彈性件沿該第 一凸件及該第二凸件彼此相對的該方向朝另一側延伸，而連接於該第二凸件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背蓋，更包含一散熱片，選擇性地貼附於各個該些單元板的一背面。
  8. 一種顯示器，包含：一顯示面板；如請求項1至請求項7任一項所述之該背蓋，該背蓋連接至該顯示面板的一背面；以及一黏附單元，使該顯示面板及該背蓋彼此黏附。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示器，其中當該背蓋整體的長度因彎曲該顯示面板而被增加，該連接單元被壓縮而使該第一單元板以及該第二單元板之間的一距離被降低，且當該被蓋整體的長度被降低，該連接單元被拉伸而使該第一單元板及該第二單元板之間的該距離被增加。
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