(57)【要約】  収容素子、及び収容素子に対して巻き取る又は繰り広げることができるフレキシブル素子を含むフレキシブルデバイスであって、フレキシブル素子は、フレキシブル基材を含み、フレキシブル基材は、第１の表面、及びフレキシブル素子が繰り広げられる場合にフレキシブル基材を支持する第２の表面を含み、第１の表面は、第２の表面に対向して設けられ、フレキシブル素子は、フレキシブル基材の第２の表面に固定される支持層をさらに含み、フレキシブル素子が繰り広げられる場合に、支持層は、収容素子に向かう作用力を生成してフレキシブル素子の撓みを軽減又は解消する。フレキシブルデバイスは、フレキシブル素子の撓みの発生を効果的に防止し、フレキシブル基材の正常使用を確保することができる。  【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容素子、及び収容素子に対して巻き取る又は繰り広げることができるフレキシブル素子を含むフレキシブルデバイスであって、フレキシブル素子は、フレキシブル基材を含み、フレキシブル基材は、第１の表面、及びフレキシブル素子が繰り広げられる場合にフレキシブル基材を支持する第２の表面を含み、第１の表面は、第２の表面に対向して設けられ、
フレキシブル素子は、フレキシブル基材の第２の表面に固定される支持層をさらに含み、フレキシブル素子が繰り広げられる場合に、支持層は、収容素子に向かう作用力を生成してフレキシブル素子の撓みを軽減又は解消する、
ことを特徴とするフレキシブルデバイス。
【請求項２】
フレキシブル素子が繰り広げられる場合に、支持層は、収縮によって収容素子に向かう作用力を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項３】
フレキシブル基材より支持層の熱収縮率が大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項４】
支持層は、熱処理によりフレキシブル基材の第２の表面に固定される、
ことを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項５】
支持層は、透明材料である、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項６】
支持層は、シリコーンを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項７】
フレキシブル基材は、ベース、保護層、及びベースと保護層との間に位置する機能層を含み、支持層は、ベースに固定される、
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のフレキシブルデバイス。
【請求項８】
ベース、保護層、及び機能層は、いずれも透明材質である、
ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項９】
機能層は、電極層を含み、フレキシブル基材の第１の表面にタッチ表面が形成される、
ことを特徴とする請求項８に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１０】
フレキシブル素子は、フレキシブル基材の第１の表面に設けられる被覆層をさらに含む、
ことを特徴とする請求項７に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１１】
フレキシブル基材より被覆層の硬度が小さい、
ことを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１２】
保護層より被覆層の硬度が小さい、
ことを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１３】
支持層より被覆層の厚さが小さい、
ことを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１４】
被覆層によって生成される収縮応力は、支持層によって生成される収縮応力より小さい、
ことを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１５】
被覆層及び支持層は、同一の材料で作られる、
ことを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１６】
被覆層は、シリコーンを含むこと、
を特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１７】
被覆層の表面には、キーボードのキーを模擬する突起が形成される、
ことを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１８】
収容素子は、バレル、及びバレル内に設けられるリールを含み、フレキシブル基材が巻き取られる場合に、第１の表面がリールに巻き付けられる、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフレキシブルデバイス。
【請求項１９】
フレキシブル素子が巻き取られる場合に、第１の表面は圧縮され、第２の表面は引っ張られる、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のフレキシブルデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルデバイスに関し、特にフレキシブルキーボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーボードは、現在、コンピュータの一般的な外部機器として広く使用されている。従来のキーボードは、通常、硬いプラスチック材質で作られ、固定された場所に置いて使用することしかできないため、携帯に便利ではない。現在、業界では、巻くことができるフレキシブルキーボードが開発され、このフレキシブルキーボードは、使用時に繰り広げることができ、使用しない時に巻くことができ、使用上で便利である。
【０００３】
フレキシブルキーボードは、通常、フレキシブルタッチパネルをフレキシブル素子として用い、ユーザは、フレキシブルタッチパネルで対応するアルファベット又は文字や記号をタッチして入力することができる。しかしながら、従来のフレキシブルタッチパネルは、長時間巻かれた後、繰り広げられる時に、撓み現象が発生しやすく、ユーザの正常入力に影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、撓みが発生しにくいフレキシブルデバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記フレキシブルデバイスは、収容素子、及び収容素子に対して巻き取る又は繰り広げることができるフレキシブル素子を含むフレキシブルデバイスであって、フレキシブル素子は、フレキシブル基材を含み、フレキシブル基材は、第１の表面、及びフレキシブル素子が繰り広げられる場合にフレキシブル基材を支持する第２の表面を含み、第１の表面は、第２の表面に対向して設けられ、
フレキシブル素子は、フレキシブル基材の第２の表面に固定される支持層をさらに含み、フレキシブル素子が繰り広げられる場合に、支持層は、収容素子に向かう作用力を生成してフレキシブル素子の撓みを軽減又は解消する。
【０００６】
フレキシブル素子が繰り広げられる場合に、支持層は、収縮によって収容素子に向かう作用力を生成する。
【０００７】
フレキシブル基材より支持層の熱収縮率が大きい。
【０００８】
支持層は、熱処理によりフレキシブル基材の第２の表面に固定される。
【０００９】
支持層は、透明材料である。
【００１０】
支持層は、シリコーンを含む。
【００１１】
フレキシブル基材は、ベース、保護層、及びベースと保護層との間に位置する機能層を含み、支持層は、ベースに固定される。
【００１２】
基板ベース、保護層、及び機能層は、いずれも透明材質である、
【００１３】
機能層は、電極層を含み、フレキシブル基材の第１の表面にタッチ表面が形成される。
【００１４】
フレキシブル素子は、フレキシブル基材の第１の表面に設けられる被覆層をさらに含む。
【００１５】
フレキシブル基材より被覆層の硬度が小さい、
【００１６】
保護層より被覆層の硬度が小さい。
【００１７】
支持層より被覆層の厚さが小さい。
【００１８】
被覆層によって生成される収縮応力は、支持層によって生成される収縮応力より小さい。
【００１９】
被覆層及び支持層は、同一の材料で作られる。
【００２０】
被覆層は、シリコーンを含む。
【００２１】
被覆層の表面には、キーボードのキーを模擬する突起が形成される。
【００２２】
収容素子は、バレル、及びバレル内に設けられるリールを含み、フレキシブル基材が巻き取られる場合に、第１の表面がリールに巻き付けられる。
【００２３】
フレキシブル素子が巻き取られる場合に、第１の表面は圧縮され、第２の表面は引っ張られる。
【発明の効果】
【００２４】
支持層は、収容素子に向かう作用力を生成してフレキシブル基材を支持する第２の表面に作用するので、フレキシブル素子の撓み応力を相殺又は低減することができ、フレキシブル素子の撓み現象を軽減又は解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の実施例に係る技術的解決策をより明確に説明するために、以下、本発明の実施例に使用する必要のある図面を簡単に説明する。明らかに、以下に説明される図面は、本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者は、創造的な労働を払う必要がなく、これらの図面に基づいて他の明らかな変形方法を取得することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るフレキシブルデバイスの概略図である。
【図２】図１のフレキシブルデバイスのフレキシブル素子の概略図である。
【図３】図２のフレキシブル素子のフレキシブル基材の概略図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るフレキシブル素子の概略図である。
【図５】本発明の別の実施形態に係るフレキシブル素子の概略図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態に係るフレキシブル素子の概略図である。
【図７】図２のフレキシブル素子の受力の概略図である。
【図８】図５のフレキシブル素子の受力の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態における技術的解決策について、本発明の実施形態における図面を参照しながら、明確かつ完全に説明する。
【００２７】
本発明の一実施例におけるフレキシブルデバイス１０が示される図１に示すように、前記フレキシブルデバイス１０は、収容素子２０及びフレキシブル素子３０を含む。本実施例において、収容素子２０は、バレル２２を含み、バレル２２の中央部にフレキシブル素子３０を巻き付けるためのリール２４が設けられる。バレル２２の側面には、開口が開けられ、フレキシブル素子３０は、開口を介してバレル２２を出入りする。バレル２２は、その中に収容されるフレキシブル素子３０を保護するために、硬い材料で作ることができる。バレル２２内には、コントローラ及び電源がさらに収容される。電源は、バレル２２内の様々な電子素子に電力を供給する。コントローラは、フレキシブル素子３０の入力信号を受信して処理し、又は信号をフレキシブル素子３０に転送する。バレル２２内には、フレキシブルデバイス１０と外部の電子デバイス（例えば、携帯電話、コンピュータ、タブレット、ディスプレイなど）とを接続して両者間の通信を確立するための通信モジュールがさらに集積されてもよい。通信モジュールは、コントローラと電子デバイスとの間で信号を転送し、電子デバイス又はフレキシブル素子３０を信号に応答させることができる。さらに、バレル２２内には、信号の音響効果又は他の音声を再生するためのスピーカーがさらに集積されてもよい。
【００２８】
図２に示すように、フレキシブル素子３０は、フレキシブル基材３２を含む。本実施例において、フレキシブル基材３２はフレキシブルタッチパネルである。なお、フレキシブル基材３２が、他の機能を備える基材、例えばフレキシブルディスプレイであってもよい。
【００２９】
フレキシブルタッチパネルのタッチ表面には、被覆層３４が設けられる。フレキシブルタッチパネルのタッチ表面は、ユーザがタッチし、入力するための表面である。本実施例において、タッチ表面がフレキシブルタッチパネルの上面である。被覆層３４及びフレキシブルタッチパネルは、いずれも曲げることができるため、収容素子２０内に巻き付けて収容できることが確保される。好ましくは、被覆層３４及びフレキシブルタッチパネルの湾曲半径が、５ｍｍ未満であってもよい。フレキシブルタッチパネルより被覆層３４の硬度が小さい。これにより、ユーザは、フレキシブル素子３０上にタッチした時に、より柔らかい被覆層３４に触れることができ、手触りがより快適になり、入力効率が向上する。被覆層３４は、手触りを確保すると共に、良好な曲げ性能を備えるように、シリコーンで作られることが好ましい。勿論、ゴム、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）などの材料は、被覆層３４の製造に用いられることもでき、基本的にシリコーンの効果に達することもできる。さらに、被覆層３４は、全体の外観効果を向上させるとともに、フレキシブルタッチパネルを遮らないように、透明な材質とされる。
【００３０】
図３に示すように、フレキシブルタッチパネルは、ベース３２０、電極層３２２及び保護層３２４からなる。ベース３２０、電極層３２２及び保護層３２４は、いずれも、透明な材料で製造される。ベース３２０、電極層３２２及び保護層３２４のうち少なくとも一つは、被覆層３４より、硬度が大きい。特に、被覆層３４より、保護層３２４の硬度が大きい。ベース３２０は、電極層３２２を支持するためのものであり、電極層３２２を製造するための支持構造とすることができる。電極層３２２は、ユーザのタッチ表面でのタッチ動作を感知してタッチ信号を生成する。電極層３２２は、需要に応じて、単一の電極層であってもよいし、絶縁層によって区切られた２重電極層であってもよい。電極層３２２は、ナノ銀線、ＩＴＯ等の透明導電材料で作ることができる。保護層３２４は、電極層３２２を保護する。保護層３２４は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等の材料で作られており、その下方にある電極層３２２を保護するために、一定の硬度を有する。本実施例において、保護層３２４の上面は、フレキシブルタッチパネルのタッチ表面である。さらに、保護層３２４には、キーのレイアウトをシミュレートするように、アルファベット、記号及び数字等のマークが形成されてもよい。マークは、スクリーン印刷やエッチング等により、タッチ表面に形成され、又は保護層３２４の下面に形成されてもよい。勿論、アルファベット、記号及び数字等のマークは、被覆層３４の上面又は下面に形成されてもよい。また、図４に示すように、被覆層３４の上面には、メカニカルキーボードの突出したキーを模擬するための複数の突起３４０が形成されて、被覆層３４をタップする時のユーザの手触りをより良くすることができる。
【００３１】
フレキシブル基材３２がフレキシブルディスプレイである場合に、ベース３２０、表示層及び保護層３２４からなってもよい。ベース３２０及び保護層３２４は、フレキシブルタッチパネルのベース３２０及び保護層３２４と同一の材質を採用してもよい。表示層は、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）又はＥ−ｉｎｋ（電子インク）材料で作られる。本発明において、表示層と電極層３２２とは、フレキシブル基材３２の機能層と総称されてもよい。
【００３２】
フレキシブル素子３０は、収容素子２０内で動くことにより、フレキシブルデバイス１０を第１の状態と第２の状態との間で切替えることができる。具体的に、フレキシブル素子３０は、収容素子２０内に巻き付けることができ、これにより、フレキシブルデバイス１０が第１の状態にある。この状態で、フレキシブルデバイス１０の体積が小さいため、携帯上で便利である。フレキシブル素子３０は、さらに収容素子２０内から繰り広げることができ、これにより、フレキシブルデバイス１０が第２の状態にある。この状態で、ユーザは、フレキシブル素子３０のタッチ表面でタッチ入力することができる。なお、タッチ入力は、タッチ表面上に指でクリック又はタップする動作であってもよいし、タッチ表面上に例えば、フリックアップ、フリックダウン、様々な記号、アルファベット、数字、図形等を描くなど、指でのジェスチャーをする動作であってもよい。フレキシブル基材３２の第１の表面３２６は、機能面であり、ユーザに必要とする機能を提供する（フレキシブル基材３２がフレキシブルタッチパネルである場合、機能面は、ユーザのタッチ入力に用いられるものであり、フレキシブル基材３２がフレキシブルディスプレイである場合に、機能面は、ユーザが画像を見ることに用いられるものである）。フレキシブル基材３２の第２の表面３２８は、支持面であり、第２の状態にある場合にテーブルトップ等の支持体に置いてフレキシブル基材３２を支持する。また、フレキシブル基材３２の第１の表面３２６は、フレキシブル素子３０が巻き付けられる場合にもリール２４を巻き付けている。本実施例において、フレキシブルタッチパネルの上面が第１の表面３２６であり、下面が第２の表面３２８である。フレキシブルタッチパネルが巻き付けられる過程において、自体の応力による作用で、第１の表面３２６が収縮され、第２の表面３２８が引っ張られる。
【００３３】
使用中に、大半の時間においてフレキシブルタッチパネルがバレル２２内に巻き付けられて、持続的に応力による作用を受けるため、広げられた後、上へ撓む現象を発生しやすい。特にフレキシブルタッチパネルが長時間に巻かれて、そして広げられた時に、その自体の撓み応力によってバレル２２から離れた末端は、撓みやすく、ユーザの使用体験に影響を与える。フレキシブルタッチパネルが広げられた時に、自動的に平坦の状態に戻ることができるために、本発明は、他の構造のフレキシブル素子３０を提供する。
【００３４】
本発明の他の構造のフレキシブル素子３０が示される図５〜６に示すように、フレキシブルタッチパネル及び被覆層３４のほかに、フレキシブル素子３０は、支持層３６をさらに含む。支持層３６は、フレキシブルタッチパネル下面に形成される。支持層３６は、ホットプレス成形又は射出成形により、フレキシブルタッチパネル下面に形成されてもよい。ここで、ホットプレス成形とは、フレキシブルタッチパネル又は支持層３６の表面に液状接着剤が塗布され、高温でフレキシブルタッチパネルと支持層３６とを貼り合わせて、接着剤によってフレキシブルタッチパネルと支持層３６とを固定することである。射出成形とは、フレキシブルタッチパネルを金型に入れた後、高温の液状支持層材料を注入してフレキシブルタッチパネル表面に接着させて支持層３６を形成することである。すなわち、支持層３６がフレキシブルタッチパネルに形成される過程は、いずれも熱処理が必要である。熱処理が完了して常温に戻った後、支持層３６は、熱膨張による収縮応力を発生する。従って、支持層３６によって生成された収縮応力により、フレキシブルタッチパネルの撓み応力を相殺又は低減することができる。
【００３５】
図７に示すように、特に、支持層３６の熱収縮率は、フレキシブルタッチパネルの熱収縮率よりも高くなければならない。本発明で呼ばれている「熱収縮率」とは、高温から低温までの過程において、単位長さの材料の収縮の程度を意味する。支持層３６の熱収縮率がより大きいため、高温から常温に戻った後、支持層３６によって生成された収縮応力は、フレキシブルタッチパネルの収縮応力より大きい。支持層３６及びフレキシブルタッチパネルの固定末端は、いずれも収容素子２０に固定されて移動することができないが、収容素子２０から離れた末端は、自由状態にある。支持層３６の自由末端は、フレキシブルタッチパネルの自由末端の下面に対する内への（即ち、バレルに向かう方向）作用力Ｆ１を生成する。この部分の内への作用力は、フレキシブルタッチパネルの上への撓み応力Ｆ２を相殺又は低減することができ、これにより、フレキシブルタッチパネルの撓み現象が回避又は軽減される。本実施例において、フレキシブルタッチパネルの末端を例として説明したが、実際には、支持層３６は、フレキシブルタッチパネルの下面の全体に内への作用力を有する。
【００３６】
支持層３６は、例えばシリコーン、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の熱収縮率の高い材料で作られることが好ましい。本実施例において、シリコーンを支持層３６の材料とすることが好ましい。支持層３６も、フレキシブル素子３０の外観への影響を回避するように透明材質である。
【００３７】
図８に示すように、フレキシブルタッチパネルの上面にも、シリコーン材料の被覆層３４が設けられているため、その熱収縮率は、支持層３６と同じである。従って、支持層３６の原理と類似し、被覆層３４も、フレキシブルタッチパネルの上面に対する内への（即ち、バレル２０に向かう方向）作用力Ｆ３を生成する。被覆層３４によって生成された内への作用力Ｆ３がフレキシブルタッチパネルの上面に加えられるため、フレキシブルタッチパネルの自由末端が内へ引っ張られる傾向になり、かえってフレキシブルタッチパネルは、さらに撓みやすくなる。被覆層３４によって生成された収縮応力をさらに相殺するために、支持層３６は、より大きい収縮応力を生成する必要がある。従って、被覆層３４の収縮応力及びフレキシブルタッチパネルの撓み応力を相殺又は低減するために、被覆層３４より支持層３６の厚さが大きいことが好ましい。また、支持層３６が比較的厚いため、それ自体によって生成された重力も、一部の撓み応力を相殺することができ、これにより、支持層３６の相殺又は軽減効果がより顕著になる。支持層３６を設けることにより、フレキシブル素子３０が長時間に巻かれて、そして広げて使用される時に、依然として平坦な状態が保持され、ユーザの使用体験が向上する。
【００３８】
なお、支持層３６も、他の材料又は他の構造を用いて撓みを相殺、又は軽減する効果を実現することができる。例えば、弾性材料で支持層３６を形成し、引っ張られる状態にある弾性材料をフレキシブル基材３２の下面に貼設することができる。これにより、弾性材料は、収縮傾向で反発力が生成され、この場合、熱処理によらず、同様に撓みを相殺又は軽減する効果を奏することができる。
【図１】
2019514150.tif 000003
【図２】
2019514150.tif 000004
【図３】
2019514150.tif 000005
【図４】
2019514150.tif 000006
【図５】
2019514150.tif 000007
【図６】
2019514150.tif 000008
【図７】
2019514150.tif 000009
【図８】
2019514150.tif 000010
【国際調査報告】
2019514150.tif 000011
2019514150.tif 000012
2019514150.tif 000013
2019514150.tif 000014