柔性设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及光传感技术领域，特别涉及一种柔性设备。


背景技术：

[0002]
柔性显示设备(如图1及图2所示100a)是显示行业的未来发展趋势，受到越来越多的人重视，人们对于柔性显示设备的性能抱有更高的期待。柔性显示设备通常包括光传感器及与光传感器对应设置的透光区域(如图1及图2所示11a)，光传感器通过透光区域获取外界环境光，测量环境光强度，匹配人眼在各种照明环境下对光的反应，可以实现显示屏调光和亮度控制功能，也有助于降低功耗，例如，进行接近侦探，当接听电话时，光线突然减弱，关闭显示屏，以此延长电池的运行时间。
[0003]
由于现有柔性显示设备弯折后，盖板(film cover，fc)会出现滑移，柔性显示设备顶部出现沟槽(如图2所示g)，对应光传感器(如图3所示50a)的透光区域(如图3所示11a)亦相对运动，使得光传感器无法正对透光区域获得充足的光线。针对这一问题，如图3及图4所示，现有技术通常采用扩大透光区域的方式，使得即便柔性显示设备弯折而使得透光区域的位置相对光传感器有改变，光传感器(如图3所示50a)仍能通过透光区域(如图3所示11a)获得足够光线，对外界环境做出判断。如果透光区域过大，柔性设备内部的其他结构会暴露于视野，影响到用户体验。


技术实现要素：

[0004]
为了解决前述问题，本实用新型提供一种不需要扩大透光区域的柔性设备。
[0005]
本申请公开一种柔性设备，包括第一柔性层、光引导结构及光传感器，所述第一柔性层上设透光区域，所述透光区域、所述光引导结构与所述光传感器沿第一方向依次排列，所述第一柔性层弯折时能够使所述透光区域相对所述光引导结构沿第二方向运动，在所述第一柔性层弯折过程中，所述光引导结构将穿过所述透光区域的光线引导至所述光传感器，所述第二方向垂直于所述第一方向。
[0006]
在一实施方式中，所述光引导结构沿所述第二方向的长度大于或等于所述第一柔性层弯折时所述透光区域相对所述光引导结构沿所述第二方向的移动距离与所述透光区域沿所述第二方向的长度之和。
[0007]
在一实施方式中，所述第一柔性层弯折时，所述透光区域沿所述第一方向的正投影位于所述光引导结构上。
[0008]
在一实施方式中，所述第一柔性层包括固定连接的可弯折部分与不可弯折部分，所述透光区域设置在所述不可弯折部分，所述可弯折部分弯折带动所述透光区域相对所述光引导结构沿所述第二方向运动。
[0009]
在一实施方式中，还包括可弯折壳体，所述可弯折壳体具收容空间，所述光传感器及所述光引导结构均固定收容于所述收容空间内。
[0010]
在一实施方式中，所述第一柔性层覆盖所述收容空间，所述第一柔性层靠近所述
透光区域的端部与所述可弯折壳体滑动连接，所述第一柔性层远离所述透光区域的端部与所述可弯折壳体固定连接。
[0011]
在一实施方式中，还包括第二柔性层，所述第二柔性层覆盖于所述第一柔性层背离所述光引导结构的一侧，所述第二柔性层对应所述透光区域的部分由透光材质制成，用于使光线能够穿过所述第二柔性层对应所述透光区域的部分并照射到所述光引导结构上。
[0012]
在一实施方式中，所述柔性设备包括显示区域及非显示区域，所述透光区域、所述光引导结构与所述光传感器均位于所述非显示区域，所述柔性设备还包括显示功能层，所述显示功能层固定连接于所述第一柔性层背离所述第二柔性层的一侧，所述显示功能层对应所述显示区域设置。
[0013]
在一实施方式中，所述第一柔性层还包括遮光区域，所述遮光区域绕所述透光区域设置。
[0014]
在一实施方式中，所述光引导结构包括凸透镜，沿所述凸透镜的光轴，所述透光区域距离所述凸透镜的距离为物距u，所述凸透镜距离所述光传感器的距离为像距v，所述凸透镜的焦距为f，所述物距u、所述像距v及所述焦距f满足如下关系：
[0015]
且u＞2f，f＜v＜2f，
[0016]
用于使所述凸透镜将所接收到的光线聚集到所述光传感器上。
[0017]
由于所述第一柔性层弯折时使所述透光区域相对所述光引导结构沿第二方向运动，本实用新型提供的柔性设备，通过在第一柔性层的透光区域与光传感器之间增设光引导结构，并且在所述第一柔性层弯折过程中，所述光引导结构将穿过所述透光区域的光线引导至所述光传感器，第一方面，无需对透光区域进行扩大，而是根据光传感器敏感度的需求，设置较小尺寸的透光区域，避免柔性设备内部的其他结构过多的暴露于视野，提升用户体验。第二方面，本申请可以预先设置透光区域尺寸，相应地设置透镜的位置，不需要提前进行仿真计算或实验获得滑移量以确定透光区域大小，操作简便，有利于批量化生产，提升生产效率。第三方面，由于现有技术中的透光区域尺寸较大，透光区域的底部也即光传感器的附近区域需要涂覆黑胶或其他吸光材料，使光传感器的附近区域不被暴露于视野。而本申请中，由于透光区域尺寸较小，并且，光引导结构位于透光区域与光传感器之间，无需对透光区域的底部进行遮光处理，节约成本。
附图说明
[0018]
为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]
图1是现有技术提供的柔性显示设备的立体结构示意图。
[0020]
图2是图1所示的柔性显示设备弯折时的立体结构示意图。
[0021]
图3是图1所示的柔性显示设备局部结构的平面示意图。
[0022]
图4是图1所示的柔性显示设备弯折时的局部结构的平面示意图。
[0023]
图5是本申请一实施方式提供的柔性设备的立体分解示意图。
[0024]
图6是图5所示柔性设备处于初始状态时的剖视图。
[0025]
图7是图6所示柔性设备处于弯折过程的剖视图。
[0026]
图8是图6所示的柔性设备的光引导结构包括凸透镜时的剖视图。
[0027]
图9是图8所示的柔性设备处于弯折过程的剖视图。
[0028]
图10是图9所示柔性设备继续弯折后的又一剖视图。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
请结合参阅图5及图6，图5是本申请一实施方式提供的柔性设备的立体分解示意图；图6是图5所示柔性设备处于初始状态时的剖视图。
[0031]
本申请提供一种柔性设备100，包括第一柔性层10、光引导结构30及光传感器50，第一柔性层10上设透光区域11，光传感器50、光引导结构30与透光区域11沿第一方向(如图6所示y方向)依次排列，第一柔性层10弯折时能够使透光区域11相对光引导结构30沿第二方向(如图6所示x方向)运动，在第一柔性层10弯折过程中，光引导结构30将穿过透光区域11的光线引导至光传感器50，所述第二方向垂直于第一方向。
[0032]
由于第一柔性层10弯折时使透光区域11相对光引导结构30沿第二方向运动，而本申请提供的一种柔性设备100，通过在第一柔性层10的透光区域11与光传感器50之间增设光引导结构30，在第一柔性层10弯折过程中，光引导结构30将穿过透光区域11的光线引导至光传感器50，如此，使第一柔性层10相对光传感器50运动时，从透光区域11任意位置进入的光线经光引导结构30能够到达光传感器50。例如，如图6所示，第一柔性层10未弯折时，柔性设备 100处于初始状态，透光区域11正对光引导结构30设置，即透光区域11的中轴线(如图6所示l1)与光引导结构30的光轴(如图6所示l2)重合。从透光区域11经过的光线能够通过光引导结构30到达光传感器50以供光传感器50 检测。进一步地，如图7所示，当第一柔性层10弯折使得透光区域11相对光引导结构30沿第二方向的正方向(如图7所示x方向的正方向)发生滑移并运动至如图7所示位置，透光区域11的中轴线(如图7所示l1)与光引导结构 30的光轴(如图7所示l2)沿第二方向(如图7所示x方向)间隔一定间距 d1，从透光区域11经过的光线仍然能够照射在光引导结构30上，并且通过光引导结构30引导到光传感器50上。由此，相较于现有技术，第一方面，本申请提供的柔性设备100无需对透光区域11进行扩大，而是根据光传感器50敏感度的需求，设置较小尺寸的透光区域11，避免柔性设备100内部的其他结构过多的暴露于视野，提升用户体验。第二方面，本申请可以预先设置透光区域 11尺寸，相应地设置光引导结构30的位置，不需要进行仿真计算或实验提前获得滑移量以确定透光区域11大小，操作简便，有利于批量化生产，提升生产效率。第三方面，由于现有技术中的透光区域(如图3所示11a)尺寸较大，透光区域(如图3所示11a)的底部也即光传感器(如图3所示50a)的附近区域需要涂覆黑胶(如图3所示19a)或其他吸光材料，使光传感器的附近区域不被暴露于视野。而本申请中，由于透光区域11尺寸较小，并且，光引导结构30位于透光区域11与光传感器50之间，无需对透光区域11的底部进行遮光处理，节约成本。
[0033]
在本实施方式中，光引导结构30沿第二方向(如图7所示x方向)的长度 d2大于或等于第一柔性层10弯折时透光区域11相对光引导结构30沿第二方向的移动距离d1与透光区域11沿第二方向的长度d3之和。第一柔性层10弯折时，透光区域11沿第一方向(如图7所示y方向)的正投影位于光引导结构 30上。
[0034]
可以理解，上述仅仅示例性的描述了第一柔性层10相对光引导结构30沿第二方向的正方向(如图6所示x方向的正方向)运动时的情形，第一柔性层10相对光引导结构30沿第二方向的负方向运动时的情形与上述描述类似。
[0035]
可以理解，不限制透光区域11位于初始位置时，透光区域11、光引导结构 30与光传感器50同轴心设置。例如，透光区域11位于初始位置时，透光区域 11、光引导结构30与光传感器50可以但不限于不同轴心设置，满足经过透光区域11的光线能够通过光引导结构30被引导到光传感器50上即可。
[0036]
在本实施方式中，柔性设备100为柔性显示设备，如具有显示功能的电子阅读器、智能手机(如android手机、i0s手机、windows phone手机等)、平板电脑、柔性笔记本电脑、移动互联网设备(mobile internet devices，mid)、个人数字助理(personal digital assistant，pda)等。可以理解，不限制柔性设备 100为柔性显示设备，例如，柔性设备100还可以但不限于为不具有显示功能的柔性可穿戴设备等。
[0037]
在本实施方式中，光传感器50为环境光传感器，当环境光传感器检测到外界环境较高时，控制柔性显示设备调成高亮度；当环境光传感器检测到外界环境较暗时，控制柔性显示设备调成低亮度。如此，感知周围光线情况，并告知处理芯片调节柔性显示设备的亮度，降低产品的功耗，延长电池的工作时间。可以理解，不限制光传感器50的类型，例如，光传感器50还可以但不限于为接近光传感器等。可以理解，不限制光传感器50的功能，例如，光传感器50 还可以但不限于用于控制无线功能、或者用于控制其他设备功能等。
[0038]
在本实施方式中，如图6及图7所示，光引导结构30包括与透光区域11 对准的第一通光面31及与光传感器50对准的第二通光面33，从透光区域11经过的光线入射到第一通光面31再从第二通光面33射出，之后该光线入射到光传感器50上供光传感器50检测。可以理解，不限制第一通光面31正对第二通光面33设置，第一通光面31可以但不限于相对第二通光面33偏移一定距离。
[0039]
如图8所示，在本实施方式中，光引导结构30包括一个凸透镜31。透光区域11的对称轴l1、凸透镜31的光轴l2及光传感器50的光轴l3重合，即透光区域11、凸透镜31及光传感器50同轴心设置。沿凸透镜31的光轴，透光区域11距离凸透镜31的距离为物距u，凸透镜31距离光传感器50的距离为像距 v，凸透镜31的焦距为f，物距u、像距v及焦距f满足如下关系：
[0040]
且u＞2f，f＜v＜2f，
[0041]
用于使凸透镜31将所接收到的光线聚集到光传感器50上。
[0042]
如图9所示，第一柔性层10弯折使透光区域11相对凸透镜31沿第二方向运动距离为g1，透光区域11沿第一方向的正投影位于凸透镜31上，凸透镜31 将从透光区域11接收到的光线聚集到光传感器50上。如图10所示，第一柔性层10继续弯折使透光区域11相对凸透镜31沿第二方向运动距离为g2，透光区域11沿第一方向的正投影仍然位于凸透镜31上，凸
透镜31将从透光区域11 接收到的光线聚集到光传感器50上。
[0043]
可以理解，不限制即透光区域11、凸透镜31及光传感器50同轴心设置，满足从透光区域11通过的入射光能够经凸透镜31聚集到光传感器50上即可。
[0044]
可以理解，不限制光引导结构30包括一个凸透镜31，光引导结构30至少包括一个透镜或一个光导元件的情形均在本申请的保护范围之内，光引导结构 30使光线能够被引导至光传感器50上即可。
[0045]
如图5所示，在本实施方式中，透光区域11包括设置在第一柔性层10上的通孔112，通孔112沿第一方向(如图5所示y方向)贯穿第一柔性层10。可以理解，不限制透光区域11的通孔112的形状，例如，通孔112的形状可以但不限于为圆形或矩形等。可以理解，不限制通孔112的数量。可以理解，透光区域11可以为设置于第一柔性层10上的镂空区域，透光区域11也可以为透光性能优于第一柔性层10其他区域的材料等。
[0046]
在本实施方式中，第一柔性层10还包括绕透光区域11设置的遮光区域13，透光区域11的透光性能优于遮光区域13的透光性能。
[0047]
可以理解，不限制第一柔性层10的形状。
[0048]
第一柔性层10包括固定连接的可弯折部分15与不可弯折部分17，通孔112 设置在不可弯折部分17，可弯折部分15弯折能够带动不可弯折部分17相对光引导结构30沿第二方向(如图5所示x方向)运动，也即可弯折部分15能够带动透光区域11相对光引导结构30沿第二方向运动。
[0049]
可以理解，不限制可弯折部分15在第一柔性层10上的位置。可以理解，不限制通孔112设置在不可弯折部分17，例如，通孔112还可以但不限于设置在可弯折部分15。可以理解，不可弯折部分17可以省略，例如可以但不限于使整个第一柔性层10的任何位置均可弯折。
[0050]
柔性设备100包括显示区域101及非显示区域103，透光区域11、光引导结构30与光传感器50均位于非显示区域103。可弯折部分15从第一柔性层10 对应非显示区域103的部分延伸到显示区域101。
[0051]
在本实施方式中，柔性设备100还包括第二柔性层60、显示功能层70及可弯折壳体80，第二柔性层60覆盖于第一柔性层10背离光引导结构30的一侧，第二柔性层60能够适应第一柔性层10弯折而弯折。第二柔性层60对应透光区域11的部分由透光材料制成，用于使光线能够穿过第二柔性层60对应透光区域11的部分并照射到光引导结构30上。显示功能层70对应显示区域101设置，显示功能层70固定连接于第一柔性层10背离第二柔性层60的一侧。可弯折壳体80具收容空间81，光传感器50及光引导结构30均固定收容于收容空间81，第二柔性层60、第一柔性层10及显示功能层70依次覆盖在收容空间81上并与可弯折壳体80连接。可选地，第一柔性层10远离透光区域11的端部与可弯折壳体80固定连接，第一柔性层10靠近透光区域11的端部与可弯折壳体80滑动连接。可选地，第二柔性层60与第一柔性层10贴合固定。可选地，显示功能层70与第一柔性层10贴合固定。可选地，第一柔性层10、第二柔性层60及显示功能层70远离透光区域11的端部与可弯折壳体80固定连接，靠近透光区域11的端部与可弯折壳体80滑动连接。
[0052]
可以理解，不限制显示功能层70的类型，例如，显示功能层70可以但不限于为自发光器件或电子墨水层等。
[0053]
在本实施方式中，显示功能层70与第一柔性层10通过光学胶(如oca光学胶或其他具有相似性质的粘结剂)胶合连接。
[0054]
在本实施方式中，在第二柔性层60上涂覆油墨，从而在第二柔性层60上得到第一柔性层10，即第一柔性层10由油墨层形成。其中，被油墨涂覆的部分形成遮光区域13，未被油墨涂覆的部分形成透光区域11。可以理解，不限制在第二柔性层60上涂覆油墨形成第一柔性层10，油墨也可以由其他不透明掩蔽材料替代。可以理解，不限制形成第一柔性层10的材料，例如，第一柔性层10 可以直接由不透明材料制成并在该不透明材料上设置透光区域11，或者，第一柔性层10可以包括由透明材料制成的透光区域11以及由不透明材料制成的遮光区域13。
[0055]
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

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