可弯曲设备的边缘密封的制作方法

背景

柔性多层电子设备的技术在柔性显示器和触摸表面中变得越来越相关。许多消费电子设备制造商正将柔性技术应用于手持设备、膝上、可穿戴、和其它消费电子设备。

附图简述

根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：

图1a是根据一实施例的设备的一部分的示意侧视图；

图1b是根据一实施例的包括中间层的设备的一部分的示意侧视图；

图1c是根据一实施例的其中弹性密封被固定到多于两个层的设备的一部分的示意侧视图；

图1d是根据一实施例的其中弹性密封被固定到层的外部的设备的一部分的示意侧视图；

图1e是根据一实施例的其中弹性密封被固定到层的内部的设备的一部分的示意侧视图；

图2a是根据一实施例的设备的一部分的示意角视图；

图2b是根据一实施例的设备的示出弯曲效果的一部分的示意角视图；

图3a示出了根据一实施例的其中热绑定被使用的密封技术的示例；

图3b示出了根据一实施例的其中弹性胶被使用的密封技术的示例；

图3c示出了根据一实施例的在顶层和底层之间用膜密封的示例，顶层和底层两者都相对于余下的层向外延伸；

图4澄清了在设备弯曲时各层的相对移动；

图5a是示出在根据一个实施例的设备弯曲45度时各层的相对移动的表；

图5b是180度弯曲角的类似的表；

图5c是360度弯曲角的类似的表；

图5d是示出在根据一个实施例的更薄的设备弯曲45度时各层的相对移动；

图5e是180度弯曲角的类似的表；

图5f是360度弯曲角的类似的表。

在各个附图中使用相同的附图标记来指代相同的部件。

详细描述

下面结合附图提供的详细描述旨在作为本发明示例的描述，并不旨在表示可以构建或使用本发明示例的唯一形式。然而，可以通过不同的示例来实现相同或等效功能和序列。

以下描述的各实施例不限于解决已知设备和覆盖件的缺点中的任何缺点或全部缺点的实现。虽然在本文中将本发明的各示例描述并例示为以通过填充分隔开的若干层来实现，但是所描述的各设备只是作为示例而非限制来提供的。如本领域技术人员将理解的，所展示的各实施例适于应用于包括层堆叠而非示出的单独各层的各种可弯曲设备，并且这些单独各层可以是设备的各部分(诸如显示器或触摸屏)的示意表示。这些部分可包括多个层。

显示设备，诸如lcd(液晶显示器)设备，在各边缘上使用密封来防止湿气和灰尘进入，并防止设备中使用的光学透明流体漏出。其可也是例如与保护性薄片或底板结合的粘性或保护性材料。

图1a示出包括第一层11和第二层12的可弯曲设备10。此图是在图左侧的设备10的各边缘的一个边缘的侧视图，其中设备10可进一步延伸向图的右侧。术语“可弯曲”在此包括相对于显示器厚度而言大的弯曲半径并且还包括相对于显示器厚度而言非常小的弯曲半径。例如，可弯曲显示器包括3mm薄并可以弯曲形式(其中弯曲半径为5cm或少于1mm)操作的显示器。在后者小于1mm的弯曲半径中，显示器可以说是被折叠起来，类似折叠的纸片。此外，“可弯曲”指动态弯曲，并包括弹性和非弹性塑性。设备10包括可被实现在设备的任何部分的显示器。显示器本身可以是堆叠的设备，即，该实施例可应用于显示器设备以及包括显示器的任何其它设备。显示器可以是，例如，有机发光二极管(oled)显示器或电子纸显示器。

弹性密封13被固定到第一和第二层11、12。弹性密封可包括硅树脂橡胶、乳胶橡胶、闭合单元聚氨酯泡沫或任何其它柔性膜、丙烯酸树脂和/或硅树脂粘合剂。

设备10具有平面位置，其中它形成具有以下在图2中更详细地示出的边界的平面。在图1a-1e中，平面示意性地水平延伸，并且平面的边界跟随最外凸的层的边缘，因此在图1a-1e中，边界沿着示意图的左侧。

在图1a的实施例中，第一和第二层11、12相对彼此在一个或多个水平方向上是可移动的。换言之，第一和第二层11、12是处于可移动连接。这一连接可以是滑动连接。第一层11和第二层12之间的空隙可以用填充物14来填充。填充物14可以包括适合设备10的任何材料，诸如流体、油脂、凝胶和/或油。尽填充物14在图1a－1e中以深色图案示出，其可以是完全或部分透明和/或折射的。

设备10围绕平行于该平面的至少一根轴是可弯曲的。该轴可以是，例如，设备可围绕其弯曲的铰链的轴。根据一个实施例，该轴可位于设备本身的平面上。弹性密封13在该平面的边界处或接近该平面的边界处被固定到第一和第二层11、12。根据一个实施例，设备可弯曲至少20度，并且根据一个实施例，其可弯曲大于90度。在设备10可折叠或可卷曲的情况下，弯曲可超过180度。

密封13可阻止填充物14逃离设备，并保护设备的边缘防止外界湿气或灰尘。密封13还可在组装期间将第一和第二层11、12相对彼此定位，并当设备在弯曲之后返回原始位置时重新定位第一和第二层。

第一和第二层11、12可以是底层或顶层，取决于设备10的定位。替换地，层11、12之一可以是底层，而另一层是中间层，在该中间层顶上有其它层。

图1b示例地示出具有附加的中间层15的设备10。本领域技术人清楚，设备10可具有多个中间层，并且每个中间层可表示一个元素，诸如可包括层堆叠的显示器或触摸传感器。中间层15被置于第一和第二层11、12之间，并且也是相对于其连接到的层可移动的。在一个实现中，弹性密封13仅被固定到第一和第二层11、12，同时提供供中间层15和邻近层移动的空间。

图1c示出了其中第一层11是底层的实施例，其中第二层12是中间层，其相比于其它层而言朝外延伸。在此实施例中，附加层15和16是在堆叠中，而设备可具有两个部分的弹性密封13和17。图1c中示出的设备可被示为组合设备，其中层12用作上部分的底层，而层16用作该上部分的顶层。弹性密封13和17可提供例如在设备被弯曲时发生的各层的自由移动。

在图1a－1c所示的示例实施例中，弹性密封13(17)被固定到设备10的同一侧的第一和第二层11,12(12,16)。图1a－1c中所示的各层的类似楼梯的布置，以及如上描述的固定弹性密封，可提供中间层的边缘和弹性密封之间的较小间隙的技术效果，给不想要的空气留下较小空隙，其中例如在设备被弯曲时不想要的空气进入各层之间。

图1d和1e示出了可弯曲设备的示例性实施例，其中弹性密封被固定到层11和12的相对侧。在图1d中，密封13被固定在层11和12的朝外部分上。在图1e中，密封13被固定到第一和第二层11、12的面向彼此的各侧。

设备10可进一步包括第一和第二层之间的层堆叠，例如，其包括触摸传感器、保护层、压敏层、和/或偏振器。设备10可具有0.15mm和5mm之间的厚度。各层可具有大致0.1mm的厚度。

密封13可沿着平行于设备可围绕其弯曲的轴的边界的一部分被固定到第一和第二层11、12。换言之，密封13可被选择性地应用于边界的面对弯曲方向的那些部分。例如，如果设备10是矩形的并且弯曲轴平行于各侧之一，则密封可在那些侧上被选择性地固定到设备。这可允许在设备的边缘的不同部分上组合不同类型的密封。

图4示出了可弯曲超过90度的设备40。该图示出了当设备40被弯曲时，各层的相对移动的示例。移动的方向由箭头41示出，其中设备40内部的各层需要在方向41上相对于彼此移动，例如滑动，以避免设备内的压力并允许容易的弯曲。放大的侧视图42和43示出当设备是平面时(42)和当设备是弯曲(43)时设备的靠近其边界的边缘。各层的相对邻近的移动由44指示，并且可以是例如0.25mm。

当设备10弯曲时，各层可相对彼此移动。移动距离可取决于各层的厚度、层的数量和弯曲角度。在卷起的设备中，移动距离可超过4mm。图5a-5f示出了这个移动。这些图是与具有不同层厚度的设备的各实施例相关的表格。所呈现的值是近似计算，并且不是限制性的。根据这些实施例的设备包括中性轴层以及三个附加层，在它们之间填充有粘合剂。在图5a-5c中，中性轴层的厚度是0,20毫米，层2－4的厚度是0,15毫米，而其间粘合剂的厚度是0,10毫米。图5a-5c上的表格示出了不同度数的弯曲，见“弯曲角度”列。右栏以毫米表示相邻层之间相对滑动，而右边第二栏示出在中心线半径处的绝对移动。层4的绝对移动也表示层4相对于中性轴层行进的距离。当设备弯曲360度，例如卷起，该距离可以是大致4,87毫米，其可能需要密封有高弹性。在图5d-5f的设备中，各层更薄：中性轴和全部附加层为0,10毫米厚，而粘合剂填充物为0,05mm厚。在此情况中，在360度处的绝对移动的最高呈现值为大致2,83毫米。

包括弹性密封13的设备10的可提供各层的自由移动而无须考虑弯曲的度数，并且与此同时阻止设备10的各角在其弯曲时剥落。包括弹性密封13的可弯曲设备10提供的另一效果是对各层和层间空隙及填充物的保护。

图2a是根据示例实施例的设备20的成角度的视图。视图示出了设备20的角，并且在该实施例中，底部第二层22比顶部第一层21更远朝外延伸。在此图中，设备处于平面位置，形成具有边界的平面。为了示例目的，顶层和底层之间的两个中间层21、22也在图2a中示出。在一实施例中，从顶到底的各层可形成显示器堆叠，其中，底层是窗口，接着是触摸面板、显示器，并且顶层形成显示器支撑片。

术语“顶”和“底”被用于使之清楚，并且仅仅和图上的定位有关。弹性密封(透明且在此图中不完全可见)在设备20的边界附近在同一侧(即在顶侧)被固定到底层22和顶层21。粘合区域由23指示并被示为加点的区域。在一个实施例中，弹性密封仅仅固定到第一和第二层21、22，从而为中间层留出空隙以在有密封施加于它们之上时自由地移动。通过此类密封安排，各角处的皱褶和/或折叠可被避免或至少最小化。那些皱褶和折叠在图1d和1e描述的密封中可能难以避免。

图2b是根据示例实施例的设备20的成角度的类似的视图。为了示例的目的，在图2b中也示出两个中间层。大箭头24示出弯曲的方向；在此情况中设备20是平行于其各侧面之一向上弯曲。点划线示出在设备被弯曲时各层的相对滑动，示出在弯曲前和在弯曲后的位置。更小的箭头和指示符示出顶上的弹性密封的移动。当设备20被弯曲且各层呈现由点划线标记的位置时，弹性密封可面对弯曲的方向在边缘上屈伸且轻微地膨胀，如25所示；并且在该侧上的层移动的方向上伸展，由26所示。

根据以上任何实施例的设备可被用于柔性电子设备，诸如围绕例如用户手腕缠绕的可穿戴设备、其中显示器延伸超过铰链部分的可折叠膝上计算机、以及可被卷起供储存和运输的电子阅读器显示设备。各设备可被嵌入在或附连到可弯曲或可折叠装置的外壳。

根据一个方面，揭示了一种用于密封可弯曲显示设备的方法。该方法包括首先提供可弯曲显示设备，所述可弯曲显示设备具有其中所述设备形成具有边界的平面的平面位置。所述设备包括在(例如类似以上描述的设备的)所述平面中的至少一个方向上相对于彼此可移动的第一层和第二层。所述方法随后通过在处于或靠近所述设备的所述边界处沿着所述边界的至少一部分，将所述弹性密封的一区域粘合到所述第一层的一区域、并将所述弹性密封的一区域粘合到所述第二层的一区域，来将所述弹性密封固定到所述设备的所述第一和第二层。

在一个实施例中，所述方法进一步包括在固定所述弹性密封之前，从其中设备被密封的环境中排空空气。在一个实施例中，所述设备包括在所述第一和所述第二层之间的至少一个中间层，并且所述方法还包括阻止所述至少一个中间层到所述弹性密封的粘合。所述方法可在所述设备的组装其间进行，在此情况下空气可在沉积和后续密封其间被排空。替换地，所述密封可在制造之后进行。

用于将弹性密封的一区域附连到第一和第二层的区域的技术的示例在图3a－3b中示出。各实施例不限于这些示例。

图3a示出了通过热绑定的弹性密封的粘合。在此示例中，胶片可被切割成形，并且胶密封可被置于设备上并用热来绑定。区域31中的粘合可以是选择性的，因此弹性密封的余下部分可能不被粘合到各层的任何其它区域。

图3b示出了通过印刷的弹性胶来密封。胶密封31可通过使用移印(喷印)或喷涂来被印制在边缘上。中间层的各边缘可用“不黏材料”诸如油、硅树脂、ptfe等等来涂敷(印制)。这阻止了密封粘到中间层。在一个实施例中，弹性密封和层的边缘之间的空隙32可用油填充，这也阻止了不想要的粘合。

图3c示出了用在顶层和底层之间的膜33密封，顶层和底层两者相对于余下的各层朝外延伸。这可通过在设备组装其间将柔性材料珠分发在底层之上，接着组装设备使得密封材料33将与顶层接触，从而密封边缘来完成。比如硬的油脂或软的硅凝胶等材料可被用于此密封。使用类似图3c中示出的那个的膜可针对外面的危险提供改善的保护。

根据各实施例，可使用用于将弹性密封固定到层的其它技术。例如，密封可以是双侧粘合剂本身，在此情况下非粘性涂敷(诸如绵纸、泡沫橡胶板或印刷涂料)可阻止在不想要处的粘合。双侧粘合剂在通过将部分粘合弹性密封用于连接点来将设备固定到外部物体(诸如罩或壳)上方面可能也是有用的。

以上根据各实施例的各方法可提供可弯曲、柔性或可卷曲设备的简单和成本高效的密封的技术效果。

根据本发明的一个方面，具有显示器的可弯曲设备被揭示。该设备包括：第一层和第二层，以及固定到所述第一和第二层的弹性密封，其中：所述设备具有平面位置，其中所述设备形成具有边界的平面，所述第一和第二层在位于所述平面中的一个或多个方向上相对彼此可移动，所述设备围绕平行于所述平面的至少一根轴是可弯曲的，并且所述弹性密封在所述平面的所述边界处或靠近所述平面的所述边界、沿着所述边界的至少一部分被固定到所述第一和第二层。

在一个实施例中，所述设备进一步包括位于所述第一层和所述第二层之间的至少一个中间层，其中所述至少一个中间层相对于所述第一和第二层在位于所述平面中的一个或多个方向上是可移动的。

在一个实施例中，弹性密封仅被固定到所述第一和第二层。

在一个实施例中，第二层在所述平面中相对于所述第一层朝外延伸，并且其中所述弹性密封在所述设备的同一侧上在处于或靠近所述平面的所述边界处被固定到所述第一和第二层。

根据一个实施例，所述弹性密封在所述设备的相对侧上在处于或靠近所述平面的所述边界处被固定到所述第一和第二层。

在一个实施例中，所述第一和第二层在所述平面中相对于所述至少一个中间层朝外延伸，并且其中所述弹性密封在处于或靠近所述平面的所述边界处被固定到所述第一和第二层的彼此面对的各侧。

在一个实施例中，所述设备围绕位于所述平面中的至少一根轴可弯曲。

在一个实施例中，弹性密封沿着至少部分所述边界被固定到处于或靠近所述平面的所述边界处的至少一个中间层。

在一个实施例中，所述弹性密封沿着平行于所述设备可围绕其弯曲的轴的边界的一部分被固定到所述第一和第二层。

在一个实施例中，所述设备可弯曲大于90度。

在一个实施例中，所述各层由空隙分开，并且所述空隙被选自以下一组的填充物填充：流体、油脂、凝胶、油和泥膏。

根据本发明一个方面，揭示了一种用于密封可弯曲显示设备的方法。所述方法包括：提供具有平面位置的可弯曲显示设备，在所述平面位置中所述设备形成具有边界的平面，其中所述设备包括在所述平面中的至少一个方向上相对于彼此可移动的第一层和第二层；通过在处于或靠近所述设备的所述边界处，沿着所述边界的至少一部分，将所述弹性密封的一区域粘合到所述第一层的一区域，并将所述弹性密封的一区域粘合到所述第二层的一区域，来将所述弹性密封固定到所述设备的所述第一和第二层。

在一个实施例中，所述粘合通过以下来执行：热绑定、用粘合剂条、印刷胶来附连、或在密封中使用粘合剂弹性材料。

在一个实施例中，其中所述弹性密封所粘合的所述第一和第二层的各区域位于所述设备的同一侧。

根据一个实施例中，所述方法进一步包括在固定所述弹性密封之前，从其中设备被密封的环境中排空空气。

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本发明主题，但可以理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。更确切而言，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。

可以理解，上文所描述的优点可以涉及一个实施例或可以涉及多个实施例。各实施例不仅限于解决任何或全部所陈述的问题的那些实施例或具有任何或全部所陈述的优点那些实施例。进一步可以理解，对一个摂项目的提及是指那些项目中的一个或多个。

上文所描述的任何示例的各方面可以与所描述的其他示例中的任何示例的各方面相结合，以构成进一步的示例，而不会丢失寻求的效果。

此处使用了术语“包括”旨在包括已标识的方法的框或元件，但是这样的框或元件不包括排它性的列表，方法或装置可以包含额外的框或元件。

可以理解，上面的描述只是作为示例给出并且本领域的技术人员可以做出各种修改。以上说明、示例和数据提供了对各示例性实施例的结构和使用的全面描述。虽然上文以一定的详细度或参考一个或多个单独实施例描述了各实施例，但是，在不偏离本说明书的精神或范围的情况下，本领域的技术人员可以对所公开的实施例作出很多更改。