Складной дисплей
Складной дисплей включает видеопанель 1, оснащенную следующими узлами и элементами. Двумя шарнирно связанными жесткими корпусными элементами 2 и 3, пространственно организованными с возможностью образования плоской функционально-эксплуатационной поверхности 5 видеопанели 1 в ее рабочем положении. Функциональным средством для отображения видеоинформации, включающим соразмерную геометрическим параметрам функционально-эксплуатационной поверхности 5 видеопанели 1 гибкую, сплошную, бесшовную, многослойную, полимерную пленочную структуру 6, физико-технологически организованную с возможностью реализации упомянутой функции отображения. Данная пленочная структура 6, кинематически связана (посредством упругой связи 8 и жесткой связи, например, в точках 9 и 10) с внешними (краевыми) участками корпусных элементов 2 и 3 видеопанели 1 с возможностью относительного перемещения в процессе организации-реорганизации этими поверхностями 11 и 12 вышеупомянутой функционально-эксплуатационной поверхности 5 видеопанели 1. Кроме того, видеопанель 1, оснащена микроэлектронной структурой ввода-вывода информации, функционально являющейся средством осуществления коммутативной связи упомянутого средства для отображения видеоинформации с управляющим процессором.. Шарнирная связь 4 корпусных элементов 2 и 3 конструктивно организована таким образом, что любой ее участок образует единую плоскую поверхность с упомянутой функционально-эксплуатационной поверхностью 5 видеопанели 1 в ее рабочем положении, а в сложенном положении видеопанели 1 - образует радиусную переходную зону 13 сопряжения с радиусом кривизны, исключающим необратимую деформацию упомянутой пленочной структуры 6. При этом, указанная пленочная структура 6 (в сложенном положении видеопанели 1) конструктивно-пространственно расположена с возможностью охвата плоских поверхностей 11 и 12 корпусных элементов 2 и 3, соответственно, образующих функционально-эксплуатационную поверхность 5 видеопанели 1. 1 н.п. ф-лы, 5 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 эксплуатационном (раскрытом) положении практически в два раза превышает площадь корпуса в сложенном положении.
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. Html, стр.1, публ. 20.10.2008 г.).
Также могут быть использованы в качестве дисплейных элементов гибкие пленки типа e-ink /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-ink/) 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.
Одним из наиболее близких к заявленному техническому решению является складной дисплей, включающий видеопанель с 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-ink 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.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является складной дисплей, включающий видеопанель, оснащенную: двумя шарнирно связанными между собой жесткими корпусными элементами, пространственно организованными с возможностью образования плоской функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели в ее рабочем, то есть, в раскрытом, положении; функциональным средством для отображения видеоинформации, включающим соразмерную геометрическим параметрам функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели гибкую, сплошную, бесшовную, многослойную, полимерную пленочную структуру, физико-технологически организованную с возможностью реализации упомянутой функции отображения, которая, то есть, упомянутая пленочная структура, кинематически связана с внешними участками корпусных элементов с возможностью относительного перемещения вдоль последних в процессе организации-реорганизации соответствующими поверхностями этих элементов вышеупомянутой функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели; а также микроэлектронной структурой ввода-вывода информации, функционально являющейся средством осуществления коммутативной связи упомянутого средства для отображения видеоинформации с управляющим процессором, (полезная модель, патент RU 84613, 2009 г.).
К недостаткам данного известного из уровня техники решения следует отнести возможность появления заломов на пленочной структуре в процессе складывания видеопанели, ввиду того, что пленочная структура в сложенном положении находится между панелями и ее положение не поддается визуальному контролю. А это влечет за собой снижение качества изображения на определенных участках пленочной структуры (в местах заломов) и снижению надежности и срока службы дисплея в целом.
В основу заявленной полезной модели была положена задача повышения эксплуатационных свойств за счет обеспечения возможности реализации складного дисплея, экран которого в эксплуатационном (разложенном) положении представляет собой абсолютно гладкую, плоскую поверхность, обеспечивающую сплошное, бездефектное и бесшовное видеоизображение на всей площади экрана дисплея в течение длительного времени эксплуатации.
Технический результат - повышение качества изображения за счет исключение искажений видеоизображения на всей площади дисплея, ввиду исключения возможности образования невосстанавливающихся деформаций (заломов, разрывов, короблений) в материале пленочной структуры функционального средства для отображения видеоинформации в процессе складывания дисплея и, как следствие, получения идеально ровной поверхности пленочной структуры в эксплуатационном (рабочем) положении при неограниченном количестве циклов складывания-раскладывания видеопанели, то есть, повышение надежности и срока службы дисплея в целом.
Технический результат достигается посредством того, что в складном дисплее, включающем видеопанель, оснащенную: двумя шарнирно связанными между собой жесткими корпусными элементами, пространственно организованными с возможностью образования плоской функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели в ее рабочем, то есть, в раскрытом, положении; функциональным средством для отображения видеоинформации, включающим соразмерную геометрическим параметрам функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели гибкую, сплошную, бесшовную, многослойную, полимерную пленочную структуру, физико-технологически организованную с возможностью реализации упомянутой функции отображения, которая, то есть, упомянутая пленочная структура, кинематически связана с внешними участками корпусных элементов с возможностью относительного перемещения в процессе организации-реорганизации соответствующими поверхностями этих элементов вышеупомянутой функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели; а также микроэлектронной структурой ввода-вывода информации, функционально являющейся средством осуществления коммутативной связи упомянутого средства для отображения видеоинформации с управляющим процессором, согласно полезной модели, шарнирная связь корпусных элементов конструктивно организована таким образом, что любой ее участок образует единую плоскую поверхность с упомянутой функционально-эксплуатационной поверхностью видеопанели в ее рабочем положении, а в сложенном положении видеопанели - образует радиусную переходную зону сопряжения с радиусом кривизны, исключающим необратимую деформацию упомянутой пленочной структуры, которая, в сложенном положении видеопанели, конструктивно-пространственно расположена с возможностью охвата плоских поверхностей корпусных элементов, образующих функционально-эксплуатационную поверхность видеопанели.
Целесообразно упомянутую кинематическую связь пленочной структуры с внешними участками корпусных элементов с возможностью относительного перемещения осуществлять посредством упругих элементов, которые связаны с одним из краев пленочной структуры и пространственно расположены вне зоны функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели, при этом другой край пленочной структуры жестко закреплен относительно соответствующего корпусного элемента упомянутой видеопанели.
Упомянутая пленочная структура может быть оснащена жестко связанной с ней упруго-деформируемой плоской подложкой, которая конструктивно-технологически сформирована с возможностью восстановления своей исходной плоской формы без искажения после ее изгиба в процессе складывания-раскладывания видеопанели, а указанная кинематическая связь пленочной структуры с корпусными элементами видеопанели, в этом случае, осуществлена посредством подложки.
В последнем из рассмотренных вариантов исполнения дисплея подложка может быть выполнена металлической или полимерной.
В качестве пленочной структуры функционального средства для отображения видеоинформации может быть использована электролюминесцентная структура низкого напряжения на основе органических светодиодов или структура типа e-ink - электронные чернила, электронная бумага.
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 проиллюстрировано следующее.
Фиг.1 - общий вид в плане одного из возможных вариантов конструкции заявленного складного дисплея (с использованием подложки).
Фиг.2 - сечение А-А по фиг.1.
Фиг.3 - общий вид варианта дисплея по фиг.1 в сложенном положении (вид сверху по фиг.1, повернуто; стрелками V показаны направления перемещения корпусных элементов в процессе складывания-раскладывания видеопанели; зона 13 сопряжения корпусных элементов 2 и 3 показана условно, т.е., без детального раскрытия конструкции шарнирной связим).
Фиг.4 - фотоснимок дисплея в изометрии в раскрытом (эксплуатационно-технологическом) положении.
Фиг.5 - фотоснимок дисплея в изометрии в свернутом и двух промежуточных положениях (пленочная структура 6 условно показана только на одном корпусном элементе).
В графических материалах узлы и отдельные элементы конструкции заявленных вариантов складного дисплея обозначены следующими позициями.
1 - видеопанель (складного дисплея);
2 - элемент (корпусной видеопанели 1);
3 - элемент (корпусной видеопанели 1);
4 - связь (шарнирная корпусных элементов 2 и 3);
5 - поверхность (функционально-эксплуатационная видеопанели 1);
6 - структура (пленочная функционального средства для отображения видеоинформации);
7 - подложка (для пленочной структуры 6 функционального средства для отображения видеоинформации);
8 - связь (кинематическая упругая подложки 7 и, соответственно, пленочной структуры 6 с краевым участком корпусного элемента 2);
9 и 10 - точки (жесткой кинематической связи подложки 7 и, соответственно, пленочной структуры 6 с краевым участком корпусного элемента 3);
11 и 12 - поверхности (плоские корпусных элементов 2 и 3, соответственно, образующие функционально-эксплуатационную поверхность 5 видеопанели 1);
13 - зона (сопряжения радиусная переходная корпусных элементов 2 и 3 в сложенном положении видеопанели 1);
14 - линия (перегиба видеопанели 1).
Складной дисплей включает видеопанель 1, оснащенную следующими узлами и элементами.
Двумя шарнирно связанными (связью 4) между собой жесткими корпусными элементами 2 и 3, пространственно организованными с возможностью образования плоской функционально-эксплуатационной поверхности 5 видеопанели 1 в ее рабочем положении (то есть, в раскрытом положении видеопанели 1).
Функциональным средством для отображения видеоинформации, включающим соразмерную геометрическим параметрам функционально-эксплуатационной поверхности 5 видеопанели 1 гибкую, сплошную, бесшовную, многослойную, полимерную пленочную структуру 6, физико-технологически организованную с возможностью реализации упомянутой функции отображения. Данная пленочная структура 6, кинематически связана (посредством упругой связи 8 и жесткой связи, например, в точках 9 и 10) с внешними (краевыми) участками корпусных элементов 2 и 3 видеопанели 1 с возможностью относительного перемещения в процессе организации-реорганизации этими поверхностями 11 и 12 вышеупомянутой функционально-эксплуатационной поверхности 5 видеопанели 1.
Кроме того, видеопанель 1, оснащена микроэлектронной структурой ввода-вывода информации (в графических материалах условно не показана), функционально являющейся средством осуществления коммутативной связи упомянутого средства для отображения видеоинформации с управляющим процессором (в графических материалах условно не показан).
Шарнирная связь 4 корпусных элементов 2 и 3 конструктивно организована таким образом, что любой ее участок образует единую плоскую поверхность с упомянутой функционально - эксплуатационной поверхностью 5 видеопанели 1 в ее рабочем (см. фиг.1 и фиг.4), а в сложенном положении видеопанели 1 - образует радиусную переходную зону 13 сопряжения с радиусом кривизны, исключающим необратимую деформацию упомянутой пленочной структуры 6 функционального средства для отображения видеоинформации. При этом указанная пленочная структура 6 (в сложенном положении видеопанели 1) конструктивно-пространственно расположена с возможностью охвата плоских поверхностей 11 и 12 корпусных элементов 2 и 3, соответственно, образующих функционально-эксплуатационную поверхность 5 видеопанели 1.
Конструктивное выполнение шарнирной связи 4 корпусных элементов 2 и 3 в виде системы плоских шарниров (образующих две гребенки с взаимоперекрывающимися зубцами в развернутом положении дисплея - фиг.4) обеспечивает необходимую жесткость соединения в рабочем (развернутом) положении дисплея. Кроме того, в случае выполнения зубцов с трапецеидальными сечениями (обеспечивающими заданный натяг в зацеплении между упомянутыми зубцами при развернутом положении дисплея) данная шарнирная связь выполняет и функцию фиксатора взаимного пространственного положения корпусных элементов 2 и 3, в связи с чем отпадает необходимость в наличии каких-либо дополнительных фиксирующих средств.
Целесообразно упомянутую упругую кинематическую связь 8 пленочной структуры 6 с внешними (краевыми) участками корпусных элементов 2 или 3 (обеспечивающую возможность относительного перемещения) осуществлять посредством упругих элементов, которые связаны с одним из краев пленочной структуры 6 и пространственно расположены вне зоны функционально-эксплуатационной поверхности 5 видеопанели 1, при этом другой край пленочной структуры 6 может быть жестко закреплен относительно соответствующего корпусного элемента 2 или 3 упомянутой видеопанели 1, например, в точках 9 и 10.
Упомянутая пленочная структура 6 может быть оснащена жестко связанной с ней упруго-деформируемой плоской подложкой 7, которая конструктивно-технологически сформирована с возможностью восстановления своей исходной плоской формы без искажения после ее изгиба в процессе складывания-раскладывания видеопанели 1, а вышеуказанная кинематическая связь пленочной структуры с корпусными элементами 2 и 3 видеопанели 1, в этом случае, осуществлена через подложку 7.
В последнем из рассмотренных вариантов исполнения дисплея подложка 7 может быть выполнена металлической или полимерной.
В качестве пленочной структуры 6 функционального средства для отображения видеоинформации может быть использована электролюминесцентная структура низкого напряжения на основе органических светодиодов или структура типа e-ink - электронные чернила, электронная бумага.
Работа заявленного складного дисплея с физическо-технической точки зрения (т.е., в плане физических принципов передачи видеоинформации посредством пленочной структуры 6 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 8 в качестве средств крепления позволяет исключить возникновение нежелательных напряжений и деформаций как в материале подложки 7, так и в материале пленочной структуры 6, а плотное сопряжение взаимообращенных поверхностей подложки 7 и пленочной структуры 6 обеспечивает получение идеально гладкой (без короблений) поверхности пленочной структуры 6 в эксплуатационном положении видеопанели 1 при неограниченном количестве циклов складывания-раскладывания дисплея.
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, оснащенную: двумя шарнирно связанными между собой жесткими корпусными элементами, пространственно организованными с возможностью образования плоской функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели в ее эксплуатационно-технологическом, то есть в раскрытом, положении; функциональным средством для отображения видеоинформации, включающим соразмерную геометрическим параметрам функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели гибкую, сплошную, бесшовную, многослойную, полимерную пленочную структуру, физико-технологически организованную с возможностью реализации упомянутой функции отображения, которая, то есть упомянутая пленочная структура, кинематически связана с внешними участками корпусных элементов с возможностью относительного перемещения в процессе организации-реорганизации соответствующими поверхностями этих элементов вышеупомянутой функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели; а также микроэлектронной структурой ввода-вывода информации, функционально являющейся средством осуществления коммутативной связи упомянутого средства для отображения видеоинформации с управляющим процессором, отличающийся тем, что шарнирная связь корпусных элементов конструктивно организована таким образом, что любой ее участок образует единую плоскую поверхность с упомянутой функционально-эксплуатационной поверхностью видеопанели в ее рабочем положении, а в сложенном положении видеопанели образует радиусную переходную зону сопряжения с радиусом кривизны, исключающим необратимую деформацию упомянутой пленочной структуры, которая в сложенном положении видеопанели конструктивно-пространственно расположена с возможностью охвата плоских поверхностей корпусных элементов, образующих функционально-эксплуатационную поверхность видеопанели.
2. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что упомянутая кинематическая связь пленочной структуры с внешними участками корпусных элементов с возможностью относительного перемещения осуществлена посредством упругих элементов, которые связаны с одним из краев пленочной структуры и пространственно расположены вне зоны функционально-эксплуатационной поверхности видеопанели, при этом другой край пленочной структуры жестко закреплен относительно соответствующего корпусного элемента упомянутой видеопанели.
3. Складной дисплей по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутая пленочная структура оснащена жестко связанной с ней упругодеформируемой плоской подложкой, которая конструктивно-технологически сформирована с возможностью восстановления своей исходной плоской формы без искажения после ее изгиба в процессе складывания-раскладывания видеопанели, а указанная кинематическая связь пленочной структуры с корпусными элементами видеопанели осуществлена посредством подложки.
4. Складной дисплей по п.3, отличающийся тем, что подложка выполнена металлической.
5. Складной дисплей по п.3, отличающийся тем, что подложка выполнена полимерной.
6. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что в качестве пленочной структуры функционального средства для отображения видеоинформации использована электролюминесцентная структура низкого напряжения на основе органических светодиодов.
7. Складной дисплей по п.1, отличающийся тем, что в качестве пленочной структуры функционального средства для отображения видеоинформации использована структура типа e-ink - электронные чернила, электронная бумага.
