可弯折机构及可弯折显示装置的制作方法

本发明涉及一种显示装置，且特别是涉及一种可弯折机构及采用此可弯折机构的可弯折显示装置。

背景技术：

由于软性显示面板具有薄型、轻量化及可弯曲的特性，软性显示面板的应用趋向多样性发展。软性显示面板可通过弯折或卷收的方式来缩小其占有空间。就弯折方式而言，施加在软性显示面板上的张力必须获得控制，软性显示面板本身不能受到挤压造成永久性折痕，而软性显示面板在使用时需要整面受到支撑。

技术实现要素：

本发明提供一种可弯折机构，适用于可弯折显示装置。

本发明提供一种可弯折显示装置，适用于提供大显示面积及占有小收藏空间。

本发明的一种可弯折机构，适用于连接在多个承载单元的两相邻者之间，使得这两相邻的承载单元彼此相对移动，以展开或弯曲安装在各承载单元的承载表面上的软性显示面板。可弯折机构包括主要轨道及主要转轴。主要轨道固接于两相邻的承载单元之一。主要转轴固接于这两相邻的承载单元的另一并耦接至主要轨道，以在主要轨道内平移及旋转。

本发明的一种可弯折显示装置，其包括多个承载单元、软性显示面板及至少一对可弯折机构。各承载单元具有承载表面。软性显示面板安装在这些承载表面上。这对可弯折机构连接于这些承载单元的两相邻者之间，使得这两相邻的承载单元彼此相对移动。各可弯折机构包括主要轨道及主要转轴。主要轨道固接于这两相邻的承载单元之一。主要转轴固接于这两相邻的承载单元的另一并耦接至主要轨道，以在主要轨道内平移及旋转。

本发明的一种可弯折显示装置，其包括多个承载单元、软性显示面板及 至少一对可弯折机构。各承载单元具有承载表面。软性显示面板安装在这些承载表面上。这对可弯折机构连接于这些承载单元的两相邻者之间，使得两相邻的承载单元彼此相对移动。各可弯折机构包括轴部、轴承及止挡部。轴部固接于两相邻的承载单元之一。轴承固接于两相邻的承载单元的另一并与轴部配合，使得轴部与轴承彼此相对旋转。止挡部固接于两相邻的承载单元之一或另一。当止挡部相对地止挡两相邻的承载单元，这些承载表面有间隔地配置。

基于上述，在本发明中，经由可弯折机构连接两相邻的承载单元，使得承载单元之间彼此相对运动(例如平移、旋转或两者同时)，以弯曲软性显示面板的至少一部分。此外，可经由向内弯折或向外弯折的运作方式，将软性显示面板隐藏或暴露出软性显示面板的至少一部分。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图2A至图2D为图1的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图3A为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图3B及图3C为两相邻承载单元与可弯折机构的实体模型的示意图；

图4A至图4D为图3A的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图5为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图6A至图6D为图5的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图7为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图8A至图8D为图7的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图9为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图10为图9的可弯折显示装置于展开的状态的示意图；

图11为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图12为图11的可弯折显示装置于展开的状态的示意图；

图13为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图14为图13的可弯折显示装置于展开的状态的示意图；

图15为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图16为图16的可弯折显示装置于展开的状态的示意图；

图17为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图18为图18的可弯折显示装置于展开的状态的示意图；

图19为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图20为图20的可弯折显示装置于展开的状态的示意图；

图21A至图21C为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图22A至图22B为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图23A至图23B为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图24A至图24B为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图25为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图26A至图26C为图25的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图27为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图28A至图28C为图25的可弯折显示装置的转换过程的示意图；

图29为本发明的另一实施例的可弯折显示装置的示意图；

图30A至图30C分别为图29的可弯折显示装置呈现平坦状态、内折状态及外折状态的示意图；

图31A及图31B分别为本发明的另一实施例的可弯折显示装置于展开状态与折叠状态的示意图；

图32A及图32B为两相邻承载单元与可弯折机构的实体模型的示意图；

图33A及图33B分别为图32A及图32B的两相邻承载单元与可弯折机构的实体模型于组合后呈现展开状态及内折状态的示意图。

符号说明

100：可弯折显示装置

110：承载单元

110a：承载表面

110b：偏轴

120：软性显示面板

130：可弯折机构

131：主要轨道

131a：第一主要位置点

131b：第二主要位置点

131c：摆动段

131d：同动段

131e：第三主要位置点

132：主要转轴

133：辅助轨道

133a：第一辅助位置点

133b：第二辅助位置点

134：辅助转轴

136：连接元件

138：转轴

139a：轴部

139b：轴承

139c：止挡部

A：轴线

具体实施方式

请参考图1及图2A，在本实施例中，可弯折显示装置100包括两个承载单元110、软性显示面板120及一对可弯折机构130。各承载单元110具有承载表面110a。软性显示面板120安装在这些承载表面110a上。这对可弯折机构130连接这两个承载单元110，使得这两个承载单元110彼此相对移动，以展开或弯曲软性显示面板120。

在本实施例中，各可弯折机构130包括主要轨道131及主要转轴132。主要轨道131固接于两相邻的承载单元110之一(例如左侧的承载单元110)并具有第一主要位置点131a及第二主要位置点131b。主要转轴132固接于这两相邻的承载单元110的另一(例如右侧的承载单元110)并耦接至主要轨道131，以在主要轨道131内平移及旋转。

如图2A图所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨 道131的第一主要位置点131a时，这些承载表面110a相互平行配置。因此，软性显示面板120在使用时可受到这些承载表面110a所支撑。

如图2A至图2B所示，当主要转轴132位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，主要转轴132相对于主要轨道131的自转使得右侧的承载单元110相对于左侧的承载单元110旋转，如图2B所示，当向内(往上)弯折软性显示面板120时，部分右侧的承载单元110会向下位移。在本实施例中，承载单元110是左凸右凹设计，其中主要转轴132是设置在右(凹)的承载单元110的延伸部上，所以当弯折时承载单元110的延伸部会往下位移。因此，可以消除软性显示面板120的张力。

如图2B至图2D所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第二主要位置点131b时，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a面对面，如图2D所示，其中两承载表面110a的间距将由主要轨道131的曲率半径决定或控制，机构设计者可以依据软性显示面板120的挠曲能力或者使用情境来调整主要轨道131的曲率半径，因此软性显示面板120在弯折状态下可以保有其曲率半径，使得位于折叠区的软性显示面板120不会受到挤压。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

在图1及图2A至图2D所示的实施例中，已揭露经由单轨与单轴向内弯折的运作方式。在图3A及图4A至图4D所示的实施例中，将揭露经由双轨与双轴向内弯折的运作方式。

请参考图3A及图4A，相较于图1及图2A的实施例，在本实施例中，可弯折显示装置100的各可弯折机构130还包括辅助轨道133及辅助转轴134。辅助轨道133固接于这两相邻的承载单元110之一(例如左侧的承载单元110)并具有第一辅助位置点133a及第二辅助位置点133b。辅助转轴134固接于这两相邻的承载单元110的另一(例如右侧的承载单元110)并耦接至辅助轨道133，以在辅助轨道133内平移及旋转。其中通过辅助轨道133与辅助转轴134的设置，可以帮助软性显示面板120在展开与折叠过程更加平稳。

在图3B及图3C中，绘示两相邻承载单元110与可弯折机构130的实体模型，主要轨道131及辅助轨道133设在左侧的承载单元110所延伸出的一部分，而主要转轴132及辅助转轴134则设在右侧的承载单元110所延伸 出的一部分。

如图4A图所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第一主要位置点131a，且辅助转轴134沿着辅助轨道133移动至位于辅助轨道133的第一辅助位置点133a时，这些承载表面110a相互平行配置，且主要轨道131与软性显示面板120位于这些承载表面110a的同一侧。因此，软性显示面板120在使用时可受到这些承载表面110a所支撑。

如图4A至图4B所示，当主要转轴132位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，主要转轴132相对于主要轨道131的自转使得右侧的承载单元110相对于左侧的承载单元110旋转。如图4B所示，当向内(往上)弯折软性显示面板120时，部分右侧的承载单元110会向下位移。在本实施例中，承载单元110是左凸右凹设计，其中主要转轴132是设置在右(凹)的承载单元110的延伸部上，所以当弯折时承载单元110的延伸部会往下位移。因此，可以消除软性显示面板120的张力。

如图4B至图4D所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第二主要位置点131b时，且辅助转轴134沿着辅助轨道133移动至位于辅助轨道133的第二辅助位置点133b，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a面对面，如图4D所示，其中两承载表面110a的间距将由主要轨道131的曲率半径决定或控制，机构设计者可以依据软性显示面板120的挠曲能力或者使用情境来调整主要轨道131的曲率半径，因此软性显示面板120在弯折状态下可以保有其曲率半径，使得位于折叠区的软性显示面板120不会受到挤压。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

在本实施例中，辅助轨道133包括摆动段133c及延续自摆动段133c的同动段133d。如图4A至图4B所示，当主要转轴132在第一主要位置点131a旋转且辅助转轴134沿着摆动段133c旋转及平移时，这两相邻的承载单元110沿着对应的主要转轴132彼此相对旋转。如图4B至图4C所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动且辅助转轴134沿着辅助轨道133的同动段133d移动时，这两相邻的承载单元110彼此相对旋转及平移。

在图1及图2A至图2D所示的实施例中，已揭露经由单轨与单轴向内弯折的运作方式。如图2A所示，当这些承载表面110a相互平行配置时，主要轨道131与软性显示面板120位于这些承载表面110a的同一侧。在图5 及图6A至图6D所示的实施例中，将揭露经由单轨与单轴向外弯折的运作方式。如图6A所示，当这些承载表面110a相互平行配置时，主要轨道131与软性显示面板120分别位于这些承载表面110a的两侧。

如图6A图所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，这些承载表面110a相互平行配置。因此，软性显示面板120在使用时可受到这些承载表面110a所支撑。

如图6A至6B所示，当主要转轴132位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，主要转轴132相对于主要轨道131的自转使得右侧的承载单元110相对于左侧的承载单元110旋转。如图4B所示，当向外(往下)弯折软性显示面板120时，部分右侧的承载单元110会向上位移。在本实施例中，承载单元110是左凸右凹设计，其中主要转轴132是设置在右(凹)的承载单元110的延伸部上，所以当弯折时承载单元110的延伸部会往上位移。因此，可以消除软性显示面板120的张力。

如图6B至图6D所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第二主要位置点131b时，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a背对背，如图6D所示，其中两承载表面110a的间距将由主要轨道131的曲率半径决定或控制，机构设计者可以依据软性显示面板120的挠曲能力或者使用情境来调整主要轨道131的曲率半径，因此软性显示面板120在弯折状态下可以保有其曲率半径，使得位于折叠区的软性显示面板120不会受到挤压。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

值得注意的是，如图5所示，在向外弯折的运作方式下，这两相邻承载单元110之间存在间距g(缩减左侧的承载单元110的凸出部)，以不影响软性显示面板120的弯曲，例如避免位于弯折区的软性显示面板120向外弯折时顶到左侧的承载单元110的凸出部。

在图3A及图4A至图4D所示的实施例中，将揭露经由双轨与双轴向内弯折的运作方式。如图4A所示，当这些承载表面110a相互平行配置时，主要轨道131与软性显示面板120位于这些承载表面110a的同一侧。在图7及图8A至图8D所示的实施例中，将揭露经由双轨与双轴向外弯折的运作方式。如图8A所示，当这些承载表面110a相互平行配置时，主要轨道131与软性显示面板120分别位于这些承载表面110a的两侧。

如图8A图所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第一主要位置点131a，且辅助转轴134沿着辅助轨道133移动至位于辅助轨道133的第一辅助位置点133a时，这些承载表面110a相互平行配置，且主要轨道131与软性显示面板120分别位于这些承载表面110a的两侧。因此，软性显示面板120在使用时可受到这些承载表面110a所支撑。

如图8A至图8B所示，当主要转轴132位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，主要转轴132相对于主要轨道131的自转使得右侧的承载单元110相对于左侧的承载单元110旋转。

如图8B至图8D所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第二主要位置点131b时，且辅助转轴134沿着辅助轨道133移动至位于辅助轨道133的第二辅助位置点133b，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a背对背。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲，完成折叠软性显示面板120的动作。

值得注意的是，如图7所示，在向外弯折的运作方式下，这两相邻承载单元110之间存在间距g，以不影响软性显示面板120的弯曲。

相较于图1及图2A的单轨内折的实施例，在图9及图10的实施例中，可弯折显示装置100包括三个承载单元110及两对可弯折机构130，而这些承载单元110可以钉书针的方式向内弯折，完成折叠软性显示面板120的动作。在图11及图12的实施例中，可弯折显示装置100包括三个承载单元110及两对可弯折机构130，而这些承载单元110可以类似钉书针的方式向外弯折，完成折叠软性显示面板120的动作。在图13及图14的实施例中，可弯折显示装置100包括三个承载单元110及两对可弯折机构130，而这些承载单元110可以Z字形的方式弯折，完成折叠软性显示面板120的动作。

相较于图3A及图4A的双轨内折的实施例，在图15及图16的实施例中，可弯折显示装置100包括三个承载单元110及两对可弯折机构130，而这些承载单元110可以钉书针的方式向内弯折，完成折叠软性显示面板120的动作。在图17及图18的实施例中，可弯折显示装置100包括三个承载单元110及两对可弯折机构130，而这些承载单元110可以类似钉书针的方式向外弯折，完成折叠软性显示面板120的动作。在图19及图20的实施例中，可弯折显示装置100包括三个承载单元110及两对可弯折机构130，而这些承载单元110可以Z字形的方式弯折，完成折叠软性显示面板120的动作。

在图1及图2A的单轨内折的实施例中，主要轨道131与软性显示面板120位于这些承载表面110a的同一侧而突出自这些承载表面110a。然而，在图21A的实施例中，可弯折机构130的主要轨道131下降至这些承载表面110a的下方，且主要转轴132也下降至这些承载表面110a的下方。因此，如图21A至图21C所示，两相邻的承载单元110彼此相对平移及旋转。依照所设定的下降距离及所限定的旋转角度，两相邻的承载单元110可彼此倾斜或垂直，以弯曲软性显示面板120的至少一部分。此外，相似于图21A至图21C的实施例，如图22A至图22B所示，多个承载单元110可经由多个可弯折机构130彼此相对平移及旋转，使得这些承载单元110弯折软性显示面板120的部分。通过主要轨道131及主要转轴132的下降设计，可减少各可弯折机构130所占的整体高度。

在图23A及图23B的实施例中，采用三个以上的承载单元110及两个以上的可弯折机构130，其中可弯折机构130可以是上述这些实施例之一，使得软性显示面板120可向内卷收。此外，在图24A及图24B的实施例中，采用三个以上的承载单元110及两个以上的可弯折机构130，其中可弯折机构130可以是上述这些实施例之一，使得软性显示面板120可向外卷收。

在图25及图26A的实施例中，可弯折显示装置100包括两个承载单元110、软性显示面板120及至少一对可弯折机构130。各承载单元110具有承载表面110a。软性显示面板120安装在这些承载表面110a上。各可弯折机构130连接于这些承载单元110的两相邻者之间，使得这两相邻的承载单元110彼此相对移动，各可弯折机构130包括连接元件136及一对转轴138。这对转轴138将这两相邻的承载单元110分别枢接至连接元件136。如图26A至图26C所示，各承载单元110经由对应的转轴138相对于连接元件136旋转。因此，当各承载单元110经由对应的转轴138相对于连接元件136旋转预设角度时，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a面对面，如图26C所示，其中两承载表面110a的间距将由这对对转轴138的距离决定，因此软性显示面板120在弯折状态下可以保有其曲率半径，使得位于折叠区的软性显示面板120不会受到挤压。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

在图25及图26A至图26C所示的实施例中，已揭露经由双轴向内弯折的运作方式。在图27及图28A至图28C所示的实施例中，将揭露经由双轴 向外弯折的运作方式。如图28A至图28C所示，各承载单元110经由对应的转轴138相对于连接元件136旋转。因此，当各承载单元110经由对应的转轴138相对于连接元件136旋转预设角度时，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a背对背。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲，完成折叠软性显示面板120的动作。值得注意的是，如图27所示，在向外弯折的运作方式下，这两相邻承载单元110之间存在间距g，以不影响软性显示面板120的弯曲。

请参考图29及图30A，相较于图1及图2A的实施例，在本实施例中，可弯折显示装置100的各可弯折机构130的主要轨道131更朝向承载表面110a的另一侧延伸，因而达到单轨内折及单轨外折的功能。具体说明如下。

如图30A图所示，当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，这些承载表面110a相互平行配置。因此，软性显示面板120在使用时可受到这些承载表面110a所支撑。

如图30A及图30B所示，当主要转轴132位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，主要转轴132相对于主要轨道131的自转使得右侧的承载单元110相对于左侧的承载单元110逆时钟地旋转。当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第二主要位置点131b时，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a面对面，如图30B所示，其中两承载表面110a的间距将由主要轨道131的曲率半径决定或控制，机构设计者可以依据软性显示面板120的挠曲能力或者使用情境来调整主要轨道131的曲率半径，因此软性显示面板120在弯折状态下可以保有其曲率半径，使得位于折叠区的软性显示面板120不会受到挤压。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

如图30A及30C所示，当主要转轴132位于主要轨道131的第一主要位置点131a时，主要转轴132相对于主要轨道131的自转使得右侧的承载单元110相对于左侧的承载单元110顺时钟地旋转。当主要转轴132沿着主要轨道131移动至位于主要轨道131的第三主要位置点131e时，这些承载表面110a有间隔地彼此背对，使得这些承载表面110a背对背。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

图30A至图30C的主要轨道131在承载表面110a的上方和下方的分段的曲率半径也可以是不同。

在上述实施例中，所提到的所有旋转均是有限度的旋转。因此，在上述实施例中，可经由至少一个档块或至少一个止挡部来限制旋转的角度范围，以确保软性显示面板120能够处于展开状态或在弯曲后不产生折痕。

在图31A及图31B的实施例中，可弯折显示装置100包括两个承载单元110、软性显示面板120及至少一对可弯折机构130。各承载单元110具有承载表面110a。软性显示面板120安装在这些承载表面110a上。各可弯折机构130连接于这些承载单元110的两相邻者之间，使得这两相邻的承载单元110彼此相对移动。各可弯折机构130包括轴部139a及轴承139b，而轴部139a及轴承139b相互配合，使得轴部139a与轴承139b可彼此沿着轴线A相对旋转。各承载单元110的偏轴110b(或连接轴)则远离轴线A有一段距离来固接至轴部139a或轴承139b，且这两段距离不同。因此，各承载单元110可沿着轴线A作卫星运动，因而相对于轴线A改变这些承载表面110a的相对位置。如图31B所示，右侧的承载单元110翻转至左侧的承载单元110的上方。因此，这些承载表面110a相互平行且面对面地配置，使得软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

在图32A及图32B中，绘示两相邻承载单元110与可弯折机构130的实体模型，其组装后如图33A所示。在本实施例中，各可弯折机构130还可包括止挡部139c。轴部139a可形成自图32A的承载单元110所延伸出的一部分，而轴承139b及止挡部139c则可形成自图32A的承载单元110所延伸出的一部分。在另一实施例中，止挡部139c也可形成自图32B的承载单元110所延伸出的一部分。

如图33A所示，这两个承载单元110经由这对可弯折机构130相互旋转至相互并拢，使得这些承载表面110a相互平行配置，且这些承载表面110a向下偏离轴部139a的轴线A。因此，软性显示面板120在使用时可受到这些承载表面110a所支撑。

如图33A至图33B所示，当轴部139a相对于轴承139b旋转至承载单元110抵靠于止挡部139c时，这些承载表面110a有间隔地配置，使得这些承载表面110a面对面。因此，软性显示面板120的局部可在不超过变形的程度下被弯曲。

图31A及图31B的实施例是内折形式。不过，也可将图31A及图31B的实施例仿造上述实施例的方式，改为外折形式，于此不再赘述。

综上所述，在本发明中，经由可弯折机构连接两相邻的承载单元，使得承载单元之间彼此相对运动(例如平移、旋转或两者同时)，以弯曲软性显示面板的至少一部分。此外，可经由向内弯折或向外弯折的运作方式，将软性显示面板隐藏或暴露出软性显示面板的至少一部分。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。