TWI696014B

TWI696014B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI696014B
Application number: TW108120649A
Authority: TW
Inventors: 李志宗; 黃子碩; 蔡議緯; 鍾克勤; 徐明樟; 許恒嘉
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-06-11
Also published as: TW202028818A

Abstract

一種顯示裝置包括基板、元件層、保護膜、機構件、第一黏著層及第二黏著層。保護膜的開口位於保護膜的第一部與保護膜的第二部之間。保護膜的第一部、保護膜的第二部及保護膜的開口分別與基板的第一部、基板的第二部及基板的第三部重疊。第一黏著層及第二黏著層分別設置於機構件的第一表面及第二表面。基板的第三部連接於基板的第一部與基板的第二部之間，且基板的第三部被彎曲。基板的第三部具有第一平台子部和加工子部。第一平台子部自基板的第一部延伸至第一黏著層外。加工子部為凹向元件層的一凹陷或基板之第三部的一貫孔。

Description

顯示裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種顯示裝置。

隨著顯示科技的發展，顯示面板應用範圍日益廣泛。舉例而言，在早期，顯示面板多用做電子裝置(例如：電視、電腦、手機等)的螢幕，而應用在電子裝置上的顯示面板多為硬質顯示面板；在近期，則有人將顯示面板應用在穿戴裝置(例如：手錶、衣服等)，而應用在穿戴裝置上的顯示面板多為可撓式顯示面板。

可撓式顯示面板的兩區可利用多個黏著層分別固定在機構件的相對兩表面，以維持彎曲狀態。然而，被彎曲之可撓式顯示面板之基板具有一回彈力，使得原本已固定在機構件上的可撓式顯示面板易與機構件分離。

本發明提供一種顯示裝置，其可撓式顯示面板不易與機構件分離。

本發明的顯示裝置，包括基板、元件層、保護膜、機構件、第一黏著層及第二黏著層。基板具有第一部、第二部及第三部。元件層設置於基板的第一側。保護膜設置於基板的第二側，且具有第一部、第二部及開口。保護膜的開口位於保護膜的第一部與保護膜的第二部之間。保護膜的第一部、保護膜的第二部及保護膜的開口分別與基板的第一部、基板的第二部及基板的第三部重疊。機構件設置於基板的第二側，且具有相對的第一表面及第二表面。第一黏著層設置於機構件的第一表面上。第二黏著層設置於機構件的第二表面上。保護膜的第一部設置於第一黏著層上。保護膜的第二部設置於第二黏著層上。基板的第三部連接於基板的第一部與基板的第二部之間且被彎曲。基板的第三部具有第一平台子部和加工子部。第一平台子部自基板的第一部延伸至第一黏著層外。加工子部為凹向元件層的一凹陷或基板之第三部的一貫孔。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、10A、10B、10C、10D、10E:顯示裝置

110:第一基板

111:第一部

112:第二部

113:第三部

113a:第一平台子部

113b:第二平台子部

113c、113c-1、113c-2、113c-3:加工子部

120:保護膜

121:第一部

121a:表面

122:第二部

122a:表面

123:開口

130:第一元件層

140:中間層

150:第二元件層

160:第二基板

170:機構件

171:第一表面

172:第二表面

181:第一黏著層

182:第二黏著層

A1、A2:點

DP:可撓式顯示面板

d:方向

H、L1、L2、M:寬度

h:深度

P:間距

2r:距離

S:底面

T1、T2:厚度

v:凹陷

w:凸塊

圖1為本發明一實施例之顯示裝置10的剖面示意圖。

圖2為本發明一實施例之展開後的第一基板110及保護膜120的上視示意圖。

圖3為本發明另一實施例之顯示裝置10A的剖面示意圖。

圖4為本發明又一實施例之顯示裝置10B的剖面示意圖。

圖5為本發明再一實施例之顯示裝置10C的剖面示意圖。

圖6為本發明再一實施例之顯示裝置10D的剖面示意圖。

圖7為本發明一實施例之顯示裝置10E的剖面示意圖。

現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。

應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”係可為二元件間存在其它元件。

本文使用的“約”、“近似”、或“實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量(即，測量系統的限制)。例如，“約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30%、±20%、±10%、±5%內。再者，本文使用的“約”、“近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

圖1為本發明一實施例之顯示裝置10的剖面示意圖。

請參照圖1及圖2，顯示裝置10包括第一基板110。第一基板110具有第一部111、第二部112及第三部113。第三部113連接於第一部111與第二部112之間，且第三部113用以被彎曲。

第一基板110為可撓基板。舉例而言，在本實施例中，第一基板110的材質可選自有機聚合物，例如：聚醯亞胺(polyimide；PI)、聚萘二甲酸乙醇酯(polyethylene naphthalate；PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚碳酸酯(polycarbonates；PC)、聚醚碸(polyether sulfone；PES)、聚芳基酸酯(polyarylate)或其它合適的材料。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，第一基板110的材質也可選自無機材料。

顯示裝置10還包括第一元件層130，形成於第一基板110上。第一元件層130設置於第一基板110的第一側(即外側)。

舉例而言，在本實施例中，第一元件層130可包括一緩衝層(未繪示)、一薄膜電晶體(未繪示)、一周邊走線(未繪示)、一接墊(未繪示)、一平坦層(未繪示)、一畫素電極(未繪示)、一畫素定義層(未繪示)、一有機電致發光材料(未繪示)及一共用電極(未繪示)，緩衝層設置於第一基板110的第一區111、第二區112及第三區113上，薄膜電晶體設置於緩衝層上且位於第一區111，接墊設置於緩衝層上且位於第二區112，周邊走線位於第三區113且電性連接於薄膜電晶體與接墊之間，平坦層設置於薄膜電晶體、周邊走線及接墊上，畫素電極設置於平坦層上且電性連接至薄膜電晶體，畫素定義層設置於畫素電極及平坦層上且具有與畫素電極重疊的一畫素開口，有機電致發光材料設置於畫素開口，且共用電極設置於有機電致發光材料上。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，第一元件層130也可以是其它樣態。

在圖2的實施例中，用以被彎曲之第一基板110的第三區113是用以設置周邊走線的區域。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，用以被彎曲之第一基板110的第三區113也可以是設置畫素電極的顯示區及/或顯示裝置10之其它需要被彎曲的區域。

顯示裝置10還包括保護膜120，可黏貼於第一基板110 上。保護膜120設置於第一基板110的第二側(即內側)。保護膜120具有第一部121、第二部122及開口123。保護膜120的開口123位於保護膜120的第一部121與保護膜120的第二部122之間。保護膜120的第一部121及保護膜120的第二部122分別與第一基板110的第一部111及第一基板110的第二部112重疊。保護膜120的開口123與第一基板110的第三部113重疊。也就是說，第一基板110的第三部113是指第一基板110之未被保護膜120之實體(即第一部121和第二部122)覆蓋的一區域。

顯示裝置10還包括機構件170。機構件170設置於第一基板110的第二側，即第一基板110的內側。機構件170具有相對的第一表面171及第二表面172。機構件170為一硬件。舉例而言，在本實施例中，機構件170可以是一滑塊(slider)，但本發明不以此為限。

顯示裝置10還包括第一黏著層181及第二黏著層182。第一黏著層181及第二黏著層182分別設置於機構件170的第一表面171及機構件170的第二表面172上。保護膜120的第一部121設置於第一黏著層181上。保護膜120的第一部121利用第一黏著層181固定於機構件170的第一表面171。保護膜120的第二部122設置於第二黏著層182上。保護膜120的第二部122利用第二黏著層182固定於機構件170的第二表面172。第一基板110的第三部113連接於第一基板110的第一部111與第一基板110 的第二部112之間且被彎曲。

值得注意的是，彎曲之第一基板110的第三部113具有第一平台子部113a和加工子部113c，其中第一平台子部113a自第一基板110的第一部111延伸至第一黏著層181外。在本實施例中，第一平台子部113a的厚度T1與第一基板110之第一部111的厚度T1實質上可相等，但本發明不以此為限。在本實施例中，加工子部113c可以是凹向第一元件層130的一凹陷，但本發明不以此為限。

在第一基板110的彎曲段(即第三部113)上設置加工子部113c，能降低第一基板110的回彈力。更重要的是，一點A1位於保護膜120之第一部121與第一黏著層181的交界及第一黏著層181的邊緣上，透過延伸至第一黏著層181外的第一平台子部113a，能使作用在點A1上之第一基板110的回彈力大幅降低，甚至實質上降低為零。藉此，保護膜120易與機構件170分離的問題能獲得大幅改善。

在本實施例中，彎曲之第一基板110的第三部113更具有第二平台子部113b。加工子部113c設置於第一平台子部113a與第二平台子部113b之間。第二平台子部113b自第一基板110的第二部112延伸至第二黏著層182外。在本實施例中，第二平台子部113b的厚度T1與第一基板110之第二部112的厚度T1實質上可相等，但本發明不以此為限。

一點A2位於保護膜120之第二部122與第二黏著層182的交界及第二黏著層182的邊緣上，透過延伸至第二黏著層182外的第二平台子部113b，能使作用在點A2上之第一基板110的回彈力大幅降低，甚至實質上降低為零。藉此，保護膜120易與機構件170分離的問題能獲得大幅改善。

在本實施例中，顯示裝置10還可選擇性地包括中間層140、第二元件層150及第二基板160。第二元件層150形成於第二基板160上。第二元件層150透過中間層140(例如但不限於：膠層)固定於第一元件層130上。保護膜120、第一基板110、第一元件層130、中間層140、第二元件層150及第二基板160依序堆疊。舉例而言，在本實施例中，第二元件層150可包括彩色濾光層(未繪示)及觸控層(未繪示)。然而，本發明不以此為限，根據其它實施例，第二元件層150也可以是其它樣態。

在本實施例中，保護膜120、第一基板110、第一元件層130、中間層140、第二元件層150及第二基板160形成一可撓式顯示面板DP。在第一基板110的彎曲段(即第三部113)上形成加工子部113c，可撓式顯示面板DP的中性軸會重新分佈，而使第二元件層150與可撓式顯示面板DP之中性軸的距離縮短。如此一來，第二元件層150所受的張應力減少，第二元件層150不易因彎曲而斷裂。

第一基板110的第一區111、第一基板110的第三區113 及第一基板110的第二區112在一方向d上排列。保護膜120的開口123在方向d上具有一寬度H。保護膜120的第一部121具有面向第一元件層130的一表面121a，保護膜120的第二部122具有面向第一元件層130的一表面122a，保護膜120之第一部121的表面121a與保護膜120之第二部122的表面122a相隔一距離2r。在本實施例中，第一基板110的第三部113、與第三部113重疊之部分的第一元件層130、與第三部113重疊之部分的中間層140、與第三部113重疊之部分的第二元件層150及與第三部113重疊之部分的第二基板160為可撓式顯示面板DP的彎曲段，而r可以是可撓式顯示面板DP之彎曲段的曲率半徑。在本實施例中，H

πr。

第一平台子部113a在方向d上具有一寬度L1。第二平台子部113b在方向d上具有一寬度L2。保護膜120的開口123在方向d上具有一寬度H。加工子部113c在方向d上具有一寬度M。M=H-(L1+L2)。在本實施例中，第一基板110的第三部113、與第三部113重疊之部分的第一元件層130、與第三部113重疊之部分的中間層140、與第三部113重疊之部分的第二元件層150及與第三部113重疊之部分的第二基板160為可撓式顯示面板DP的彎曲段，加工子部113c涵蓋顯示面板DP之彎曲段的中心，且

。較佳是，

，但本發明不以此為限。

在本實施例中，第一平台子部113a在方向d上的寬度L1實質上可等於第二平台子部113b在方向d上的寬度L2。然而，本發明不限於此，根據其它實施例，寬度L1與寬度L2也可不相等，以下將於後續段落配合其它圖示舉例說明之。

第一基板110的第一部111具有厚度T1。第一基板110的加工子部113c具有一深度h，且0<h

T1。深度h與厚度T1的比例h/T1(%)稱為第一基板110的移除率。在本實施例中，第一基板110的移除率可落在一適當範圍，而使點A1及/或點A2所受之第一基板110的回彈力及第二元件層150所受的張應力減少。舉例而言，在本實施例中，較佳是，

，以下配合表一說明之。

表一示出在各移除率下，點A1及/或點A2所受之回彈力、回彈力的下降幅度、第一元件層130所受的壓應力及第二元件層150所受的張應力。表一所示的數據是在第一基板110之材料的楊氏模數等於第二基板160之材料的楊氏模數、第一基板110之第一區111及第二區112的厚度T1等於第二基板160的厚度T2，r=400μm、H=πr、M=0.46 πr、L1=L2=0.27 πr及h=70%的條件下模擬出。根據表一的模擬結果可推知，當移除率落在70%~80%的範圍，點A1及/或點A2所受之回彈力具有較佳的下降幅度。

請參照表一，相較於無加工子區113c的顯示裝置(即，其移除率為0%的顯示裝置)，第一基板110之移除率為50%時，點A1及/或點A2所受之回彈力減少64.0%，且第二元件層150所受的張應力下降。相較於無加工子區113c的顯示裝置(即，其移除率為0%的顯示裝置)，第一基板110之移除率為70%時，點A1及/或點A2所受之回彈力大幅減少104.7%，且第二元件層150所受的張應力下降。也就是說，當移除率為70%時，點A1及/或點A2所受之回彈力可具有最大的下降幅度。

於本實施例中，在第一基板110之材料的楊氏模數等於第二基板160之材料的楊氏模數、第一基板110之第一區111及第二區112的厚度T1等於第二基板160的厚度T2的條件下，最佳之第一基板110的移除率為70%。

於另一實施例中，當第一基板110的材料改變時(即第一基板110之材料的楊氏模數由E1變為E1’時)，及/或第一基板110之第一區111及第二區112的厚度T1改變(即第一基板110之第一區111及第二區112的厚度由T1變為T1’時，可用下式(1)簡易出最佳的加工子區113c的深度h’。

，其中E1為原本之第一基板110之材料的楊氏模數，E1’為改變後之第一基板110之材料的楊氏模數，C為可撓式顯示面板DP之中性軸的位置，T1為原本之第一基板110之第一區111及第二區112的厚度，T1’為改變後之第一基板110之第一區111及第二區112的厚度，h為原本最佳之第一基板110的加工子區113c的深度，h’為改變後之最佳之第一基板110的加工子區113c的深度。

舉例而言，原本之第一基板110之材料的楊氏模數為7Gp，原本之第一基板110之第一區111及第二區112的厚度T1為10μm；當原本之第一基板110的加工子區113c的深度h等於7μm時(即移除率為70%時)可獲得最大之回彈力下降的幅度；亦即，原本最佳之第一基板110的加工子區113c的深度h為7μm。當第一基板110之材料的楊氏模數由7GPa變為4GPa時，將E1=7Ga，E1’=4Ga，C=19.7μm，T1=T1’=10μm，h=7μm代入上式(1)可計算出(T1’-h’)=5.66μm，而h’=4.34μm。也就是說，當第一基板110之材料的楊氏模數由7GPa變為4GPa時，令第一基板110的移除率由原本的70%減少為43.4%即可獲得最大之回彈力下降的幅度。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖3為本發明另一實施例之顯示裝置10A的剖面示意圖。圖3的顯示裝置10A與圖1的顯示裝置10類似，惟圖3的加工子部113c-1與圖1的加工子部113c略有不同。

請參照圖3，具體而言，在本實施例中，加工子部113c-1也是一凹陷。與圖1之實施例不同的是，加工子部113c-1的一底面S為起伏的一表面。舉例而言，加工子部113c-1可利用掃描式雷射形成，利用掃描式雷射形成之凹陷的底面S可能稍不平整而略有起伏。

圖4為本發明又一實施例之顯示裝置10B的剖面示意圖。圖4的顯示裝置10B與圖1的顯示裝置10類似，惟圖4的加工子部113c-2與圖1的加工子部113c略有不同。

請參照圖4，具體而言，在本實施例中，加工子部113c-2也是一凹陷。與圖1之實施例不同的是：於圖1的實施例中，加工子部113c是由移除一大塊之部分第一基板110所形成；於圖4的實施例中，加工子部113c-2是由移除多個小塊之部分第一基板110所形成。於圖4的實施例中，加工子部113c-2可包括多個凹陷v以及設置於多個凹陷v之間的凸塊w。在本實施例中，凸塊w以間距(pitch)P排列，當可撓式顯示面板DP的彎曲程度越大時，間距P可越小。

圖5為本發明再一實施例之顯示裝置10C的剖面示意圖。圖5的顯示裝置10C與圖1的顯示裝置10類似，惟圖5的顯示裝置10C可不包括中間層140、第二元件層150及第二基板160。

圖6為本發明再一實施例之顯示裝置10D的剖面示意圖。圖6的顯示裝置10D與圖5的顯示裝置10C類似，兩者的差異在於：在圖6的實施例中，第一平台子部113a的寬度L1不等於第二平台子部113b具有寬度L2。舉例而言，在本實施例中，第一平台子部113a的寬度L1大於第二平台子部113b的寬度L2；寬度L1例如為400μm，寬度L2例如為250μm。然而，本發明不限於此，於另一實施例中，第一平台子部113a的寬度L1也可小於第二平台子部113b的寬度L2；寬度L1例如為250μm，寬度L2例如為400μm，但寬度L1及寬度L2對於回彈力改善有不同程度的影響。

圖7為本發明一實施例之顯示裝置10E的剖面示意圖。圖7的顯示裝置10E與圖5的顯示裝置10C類似，兩者的差異在於：在圖7的實施例中，加工子部113c-3可為第一基板110之第三部113的一貫孔。

此外，須說明的是，在前述的實施例中，第一平台子部113a具有一致的厚度，第二平台子部113b具有一致的厚度。然而，本發明不限於此，第一平台子部113a也可以具有不一致的厚度，及/或第二平台子部113b也可以具有不一致的厚度；舉例而言，第一平台子部113a的厚度也可以是漸變的，及/或第二平台子部113b的厚度也可以是漸變的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:顯示裝置