Складной дисплей

Полезная модель относится к области электроники и может быть, преимущественно, использована для производства складных дисплеев, преимущественно, ноутбуков и смартфонов. При этом площадь дисплея может в 2-3 раза превышать площадь корпуса самого аппарата. Складной дисплей включает видеопанель с, по меньшей мере, двумя корпусными элементами (КЭ) 1, 2, 3, (связанными посредством шарниров 4) и средствами ввода-вывода информации, предназначенными для осуществления коммутативной связи с управляющим процессором. Кроме того, видеопанель включает функциональное средство (ФС) для отображения видеоинформации, содержащее соразмерную видеопанели сплошную бесшовную многослойную полимерную пленочную структуру 5, конструктивно-технологически организованную с возможностью реализации заданной функции отображения, которая кинематически связана с КЭ 1, 2, 3. Упомянутое ФС оснащено упругодеформируемой подложкой 6, конструктивно-технологически сформированной с возможностью восстановления своей исходной формы без искажения после ее изгиба в процессе складывания дисплея. Пленочная структура ФС размещена и жестко закреплена на подложке 6 с возможностью плотного сопряжения их взаимообращенных поверхностей. При этом, кинематическая связь пленочной структуры 5 с КЭ 1, 2, 3 осуществлена посредством подложки 6, которая, по крайней мере, в двух точках жестко связана с одним из КЭ 1, или 2, или 3 видеопанели, а, по меньшей мере, один ее край закреплен на другом КЭ посредством упругих связей 9, 10, 11, 12. Подложка 6 может быть выполнена плоской. Подложка 6 может иметь форму участка цилиндрической поверхности с радиусом кривизны, по меньшей мере, на порядок превышающим геометрические параметры подложки 6, и стрелой прогиба обращенной к корпусным элементам 1, 2, 3 видеопанели. При этом продольная ось упомянутой цилиндрической поверхности должна быть расположена ортогонально линиям 13 и 14 изгиба подложки 6 в процессе складывания дисплея. Такая форма профиля подложки 6 (вогнутая) обеспечивает заданную направленность ее изгиба при сворачивании дисплея, причем в строго определенной зоне. 1 н.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к широкому спектру современных устройств отображения информации и может быть, преимущественно, использована для производства компьютерной техники типа «ноутбук», «eBook», смартфон, телефон с компактным корпусом и дисплеем, площадь которого в рабочем (раскрытом) положении, по меньшей мере, в два раза превышает площадь корпуса.

В настоящее время привлекают всеобщее внимание известные из современного уровня техники органические EL элементы, имеющие люминесцентный (светоиспускающий) слой, сформированный на основе органической пленки (органические светодиоды - OLED), которые могут быть использованы как гибкие дисплейные элементы большой площади и низкого напряжения.

Достаточно близкими к заявленному техническому решению, как по техническому результату, так и по решаемой задаче являются нижеописанные электролюминесцентные элементы большой площади и низкого напряжения на основе проводящих органических полимеров /органических светодиодов - OLED /англ.: Organic Light - Emmitting Diod// (RU 2089051 C1, 1997 г., RU 2082285 C1, 1997 г и RU 2173508 C2, 2001 г.).

Органические пленки, используемые в последних из указанных технических решений могут быть получены посредством применения широко известных из современного уровня техники способов изготовления пленок: например, таких как способ вакуумного выпаривания, способ напыления и способ прикладывания.

Учитывая то, что большинство пленок органических светодиодов (OLED) являются очень тонкими и гибкими (FOLED), можно прийти к выводу, что на их основе может быть создан складной (сворачиваемый) бесшовный дисплей, обеспечивающий реализацию сплошного (без разрывов) изображения на всей площади дисплея (см. Интернет, сайт: http: // ttcomm.ru/ 1697 - ole-ole-ole-oled.нtml, стр.1, публ. 20.10.2008 г.).

Также могут быть использованы в качестве дисплейных элементов гибкие пленки типа е-lnk /электронные чернила, электронная бумага/, (см. Интернет, сайт: http://www.intomobile.com/2008/03/21/polymer-visions-readius-folding-ebook-reader-reviewed.html, 21.03 2008 г.).

Однако прямое (т.е., без дополнительных конструктивных средств) использование вышеописанных гибких пленок (например, органических светодиодов /OLED, FOLED/, e-lnk/) в качестве функциональных элементов устройств для отображения видеоинформации нецелесообразно. Это объясняется тем, что, например, при сворачивании видеопанели в складном ноутбуке упомянутая пленка имеет возможность сложиться неопределенным образом, носящим случайный характер при каждом последующем сложении. А это вызовет образование визуально воспринимаемых заломов на упомянутой пленке, что снизит качество передаваемой видеоинформации вплоть до ее неприемлемого для визуального восприятия качества.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является складной дисплей, включающий видеопанель с, по меньшей мере, двумя шарнирно связанными между собой корпусными элементами и средствами ввода-вывода информации, предназначенными для осуществления коммутативной связи с управляющим процессором, а также с функциональным средством для отображения видеоинформации, включающим соразмерную видеопанели сплошную бесшовную многослойную полимерную пленочную структуру, конструктивно-технологически организованную с возможностью реализации заданной функции отображения, которая кинематически связана с корпусными элементами (http://www.intomobile.com/2008/03/21/polymer-visions-readius-folding-ebook-reader-reviewed.html, 21 марта 2008 г.)

Как выше указывалось, к недостаткам данного технического решения можно отнести следующее.

Прямое (т.е., без дополнительных конструктивных средств) использование гибких пленок, например, органических светодиодов (OLED, FOLED) и e-lnk в качестве функциональных элементов средств для отображения видеоинформации нецелесообразно. Это объясняется тем, что, например, при складывании видеопанели в складном дисплее (например, ноутбука) упомянутая пленка имеет возможность сложиться неопределенным образом, носящим случайный характер при каждом последующем сложении. А это вызовет образование визуально воспринимаемых заломов на упомянутой пленке, что снизит качество передаваемой видеоинформации вплоть до ее неприемлемого для визуального восприятия качества. Кроме того, из-за недостаточной упругости пленки в ней после деформации при складывании неизбежно возникают остаточные деформации, которые существенно влияют на качество передаваемого пленкой изображения.

Кроме того, жесткое крепление пленочной структуры по краям непосредственно к корпусным элементам дисплея не обеспечивает формирования идеально гладкой поверхности пленки ввиду определенных погрешностей при ее монтаже, которые исключить практически невозможно. Следовательно, на функциональной поверхности пленки в разложенном положении дисплея образуются волнообразные дефекты, искажающие видеоизображение, т.е., ухудшается качество изображения.

В основу заявленной полезной модели была положена задача расширения функциональных свойств за счет обеспечения возможности реализации складного дисплея, экран которого в рабочем (разложенном) положении представляет собой абсолютно гладкую плоскую или вогнутую поверхность с большим радиусом кривизны, обеспечивающую сплошное, бездефектное и бесшовное видеоизображение на всей площади экрана дисплея.

Технический результат - исключение искажений видеоизображения на всей площади дисплея, ввиду отсутствия перекоса пленочной структуры функционального средства для отображения видеоинформации в рабочем (разложенном) положении, влекущего за собой коробление поверхности этой структуры, т.е., за счет получения идеально ровной поверхности пленочной структуры в рабочем (эксплуатационном) положении, повышение качества изображения и срока службы за счет исключения возникновения невосстанавливающихся деформаций (заломов, разрывов, короблений) в материале пленочной структуры функционального средства при складывании-раскладывании дисплея.

Кроме того, следует отметить, что в заявленном техническом решении обеспечиваются высокие эстетические и эргономические качества.

Технический результат достигается посредством того, что в складном дисплее, включающем видеопанель с, по меньшей мере, двумя шарнирно связанными между собой корпусными элементами и средствами ввода-вывода информации, предназначенными для осуществления коммутативной связи с управляющим процессором, а также с функциональным средством для отображения видеоинформации, включающем соразмерную видеопанели сплошную бесшовную многослойную полимерную пленочную структуру, конструктивно-технологически организованную с возможностью реализации заданной функции отображения, которая кинематически связана с корпусными элементами, согласно полезной модели, упомянутое функциональное средство оснащено упругодеформируемой подложкой, конструктивно-технологически сформированной с возможностью восстановления своей исходной формы без искажения после ее изгиба в процессе складывания дисплея; пленочная структура функционального средства размещена и жестко закреплена на подложке с возможностью плотного сопряжения их взаимообращенных поверхностей; при этом, кинематическая связь пленочной структуры с корпусными элементами осуществлена посредством подложки, которая, по крайней мере, в двух точках жестко связана с одним из корпусных элементов видеопанели, а, по меньшей мере, один ее край закреплен на другом корпусном элементе посредством упругой связи.

Оптимально, чтобы подложка имела форму участка цилиндрической поверхности с радиусом кривизны, по меньшей мере, на порядок превышающим геометрические параметры подложки, и стрелой прогиба, обращенной к корпусным элементам видеопанели, при этом продольная ось упомянутой цилиндрической поверхности должна быть расположена ортогонально линиям изгиба подложки в процессе складывания дисплея.

В качестве пленочной структуры функционального средства может быть использована электролюминесцентная структура низкого напряжения на основе органических светодиодов или структура типа e-Ink - электронные чернила, электронная бумага.

Допустимо подложку выполнять металлической.

Допустимо подложку выполнять полимерной.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип, как наиболее близкий по совокупности признаков аналог, позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Далее заявленная полезная модель описывается более подробно в сочетании с предпочтительными вариантами ее осуществления с отнесением, соответственно, к сопутствующим графическим материалам, в которых:

Фиг.1 - представляет собой общий вид в плане заявленного складного дисплея;

Фиг.2 - сечение А-А по фиг.1;

Фиг.3 и Фиг.4 - наиболее предпочтительные конструктивные варианты выполнения складного дисплея.

Складной дисплей включает видеопанель с, по меньшей мере, двумя корпусными элементами 1, 2, 3 (которые связаны между собой посредством плоских шарниров 4) и средствами ввода-вывода информации, предназначенными для осуществления коммутативной связи с управляющим процессором. Кроме того, видеопанель включает функциональное средство для отображения видеоинформации, содержащее соразмерную видеопанели сплошную бесшовную многослойную полимерную пленочную структуру 5, конструктивно-технологически организованную с возможностью реализации заданной функции отображения, которая кинематически связана с корпусными элементами 1, 2, 3. Упомянутое функциональное средство оснащено упругодеформируемой подложкой 6, конструктивно-технологически сформированной с возможностью восстановления своей исходной формы без искажения после ее изгиба в процессе складывания дисплея. Пленочная структура функционального средства размещена и жестко закреплена на подложке 6 с возможностью плотного сопряжения их взаимообращенных поверхностей. При этом, кинематическая связь пленочной структуры 5 с корпусными элементами 1, 2, 3 осуществлена посредством подложки 6, которая, по крайней мере, в двух точках жестко связана с одним из корпусных элементов 1, или 2, или 3 видеопанели, а, по меньшей мере, один ее край закреплен на другом корпусном элементе посредством упругих связей 9, 10, 11, 12.

Подложка 6 может быть выполнена плоской.

Подложка 6 может иметь форму участка цилиндрической поверхности с радиусом кривизны, по меньшей мере, на порядок превышающим геометрические параметры подложки 6, и стрелой прогиба обращенной к корпусным элементам 1, 2, 3 видеопанели. При этом продольная ось упомянутой цилиндрической поверхности должна быть расположена ортогонально линиям 13 и 14 изгиба подложки 6 в процессе складывания дисплея. Такая форма профиля подложки 6 (т.е., вогнутая) обеспечивает заданную, строго определенную направленность ее изгиба при сворачивании дисплея, причем в строго определенной зоне.

В качестве пленочной структуры 5 функционального средства может быть использована электролюминесцентная структура низкого напряжения на основе органических светодиодов (например, OLED, FOLED).

В качестве пленочной структуры 5 функционального средства может быть использована структура типа е-lnk (электронные чернила, электронная бумага).

Подложка 6 может быть выполнена из нагартованной полосы из пружинного сплава или из полимерного материала.

Работа заявленного складного дисплея с физическо-технической точки зрения (т.е., в плане физических принципов передачи видеоинформации посредством пленочной структуры 5 функционального средства) не требует дополнительных пояснений, поскольку широко известна из современного уровня техники (см., например, полное описание вышеприведенных аналогов и прототипа).

Следует лишь отметить, что наличие в заявленном устройстве упругих связей 9, 10, 11, 12 в качестве средств крепления позволяет исключить возникновение нежелательных напряжений и деформаций как в материале подложки 6, так и в материале пленочной структуры 5, а плотное сопряжение взаимообращенных поверхностей подложки 6 и пленочной структуры 5 обеспечивает получение идеально гладкой (без короблений) поверхности пленочной структуры 5 в эксплуатационном положении дисплея.

В качестве тривиального примера эффективности вышерассмотренной конструкции установки на дисплее функционального элемента с пленочной структурой 5 можно привести полотно обычной измерительной рулетки с поперечным профилем полотна в виде желобка. Практика показывает, что полотно рулетки всегда изгибается строго в одном направлении. Причем в месте изгиба формируется радиусный, а не остроугольный участок, в связи с чем гибкая пленка краски на рулетке не имеет каких-либо визуально воспринимаемых дефектов на протяжении всего срока службы данного инструмента (аналогично функциональной электролюминесцентной пленочной структуре 5 в заявленном техническом решении).

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении, может быть реализован в качестве складного дисплея, например, при производстве малогабаритных ноутбуков.

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.

1. Складной дисплей, включающий видеопанель с, по меньшей мере, двумя шарнирно связанными между собой корпусными элементами и средствами ввода-вывода информации, предназначенными для осуществления коммутативной связи с управляющим процессором, а также с функциональным средством для отображения видеоинформации, включающим соразмерную с видеопанелью сплошную бесшовную многослойную полимерную пленочную структуру, конструктивно-технологически организованную с возможностью реализации заданной функции отображения, которая кинематически связана с корпусными элементами, отличающийся тем, что упомянутое функциональное средство оснащено упругодеформируемой подложкой, конструктивно-технологически сформированной с возможностью восстановления своей исходной формы без искажения после ее изгиба в процессе складывания дисплея; пленочная структура функционального средства размещена и жестко закреплена на подложке с возможностью плотного сопряжения их взаимообращенных поверхностей; при этом кинематическая связь пленочной структуры с корпусными элементами осуществлена посредством подложки, которая, по крайней мере, в двух точках жестко связана с одним из корпусных элементов видеопанели, а, по меньшей мере, один ее край закреплен на другом корпусном элементе посредством упругой связи.

2. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что подложка имеет форму участка цилиндрической поверхности с радиусом кривизны, по меньшей мере, на порядок превышающим геометрические параметры подложки, и стрелой прогиба, обращенной к корпусным элементам видеопанели, при этом продольная ось упомянутой цилиндрической поверхности расположена ортогонально линиям изгиба подложки в процессе складывания дисплея.

3. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что в качестве пленочной структуры функционального средства используется электролюминесцентная структура низкого напряжения на основе органических светодиодов.

4. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что в качестве пленочной структуры функционального средства используется структура типа е-lnk - электронные чернила, электронная бумага.

5. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что подложка выполнена металлической.

6. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что подложка выполнена полимерной.