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CN101952788A - 具有改进功能的电子设备 - Google Patents

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CN101952788A
CN101952788A CN200880125580XA CN200880125580A CN101952788A CN 101952788 A CN101952788 A CN 101952788A CN 200880125580X A CN200880125580X A CN 200880125580XA CN 200880125580 A CN200880125580 A CN 200880125580A CN 101952788 A CN101952788 A CN 101952788A
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CN
China
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electronic equipment
flexible display
equipment according
sensor
rigid element
Prior art date
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CN200880125580XA
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H·E·A·休特马
R·克鲁德霍夫
J·C·A·哈默斯
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Creator Technology BV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Publication date
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Abstract

本发明涉及一种电子设备，该电子设备包括柔性显示器(12)，柔性显示器(12)与外壳(15)合作并被构思成在至少部分折叠状态和至少部分延伸状态之间交替变化，所述外壳(15)包括大体刚性部分(16a、16b、16c)，刚性部分(16a、16b、16c)被构思成在延伸状态下至少部分地支撑柔性显示器的表面的外部区域，其中所述刚性部分(16a、16b、16c)设置用于至少部分地收容电子设备的功能模块(18a、18b、18c)。

Description

具有改进功能的电子设备
技术领域
本发明涉及一种包括柔性显示器的电子设备。特别地，本发明涉及一种具有触敏式柔性显示器和/或设置有背光或前光功能的柔性显示器的电子设备。
背景技术
现有技术中已知包括柔性显示器的设备的实施方式。例如，已知具有折叠式柔性显示器的手机或电子备忘录(organizer)。特别地，WO2004/114259描述了一种设置有可延伸的侧部构件的包括可延伸的、可卷曲的显示器的电子装置。已知的可延伸的侧部构件设置用于给显示屏提供支撑和结构刚度。已知的侧部构件也被设置为提供已知显示装置的坚固边缘，特别地用于保护显示屏材料的潜在脆弱的边缘。当存储时，已知的柔性显示器绕外壳内的合适辊子卷绕，而侧部构件被推入设置在外壳内紧邻辊子并且与辊子大体平行的内部存储通道内。将理解，在已知显示装置的构造中，当柔性显示器平行于其平面大体平移时，侧部构件在存储位置和延伸位置之间交替变化时经受90度弯折。
提供具有柔性显示器的电子装置，并且柔性显示器具有触摸屏和背光/前光功能是合乎需要的。人们注意到，在传统的基于玻璃的显示器中，触摸是通过将触敏式透明屏置于显示器前面而实现的。存在若干种类型的触摸屏技术。屏可为电阻性的，其中在屏上的触摸致使电流发生局部变化，该电流的局部变化用于确定位置。另一类型使用在触摸屏面板上传递的超声波。又一类型是电容性触摸屏，其中通过前面板施加电场。由操作者通过紧邻或直接触摸前面板而产生的该电场的扰动被检测到。
在传统的基于玻璃的显示器中，背光是通过将光源置于显示器后方而实现的。光源可为白炽灯泡、一个或多个发光二极管(LED)、场致发光面板(ELP)、一个或多个冷阴极荧光灯(CCFL)或热阴极荧光灯(HCFL)。这些光源中的大多数与位于显示器和光源之间的用于均匀照明的扩散器一起使用。前光可由任何光源实现，并且未必需要扩散器。
现有技术的有个缺点是，由于由标准技术方案强加的显示器柔性的降低，因此，标准触摸功能和/或背光/前光功能不能够容易地设置在柔性显示器上。
然而，提供一种具有柔性显示器的电子设备，其中能够实现触摸功能和/或背光/前光功能是合乎需要的。从KR 20060113595中已知一种包括触敏式柔性显示器的电子设备的实施方式。该已知的柔性显示器设置有多个定位于柔性显示器之下的压敏性元件。为了输入合适数据，人必需用他的手指按压显示器的触敏性区域。该已知电子设备的缺点是，其柔性显示器一方面可能由于对显示器区域施加外部压力而被损坏，并且由于相对多和刚性的压敏性元件的存在，它不适于折叠式显示器概念。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子设备，其包括具有改进功能、显著地具有改进触摸和显示器照明功能的柔性的、可折叠的显示器。
为此目的，根据本发明的电子设备包括柔性显示器，柔性显示器与外壳合作并被构思成在至少部分折叠状态和至少部分延伸状态之间交替变化，所述外壳包括大体刚性部分，刚性部分被构思成在延伸状态下至少部分地支撑柔性显示器的表面的外部区域，其中所述刚性部分设置用于至少部分地收容电子设备的功能模块。
本发明的技术措施基于如下认知，即设置用于保护柔性显示器的边缘的刚性部分可用于容纳为能够实现设备的诸如触摸或照明功能的期望电子功能而必需的合适装置、材料或元件。以此方式，这些功能模块、或者全部装置、材料或元件可定位于柔性显示器的区域之外的区域内，由此不影响显示器的变形特性。因此，这种柔性显示器仍可有效地在折叠状态和延伸状态之间交替变化。附加地或替代地，这种刚性部分可设置用于保护柔性显示器的背部表面，由此改善其耐用性。
人们注意到，很多显示器构造是可能的。例如，柔性显示器可被设置为可卷曲部件，柔性显示器的后端附接到合适辊子，辊子可定位于电子设备的外壳内部。以此方式，在使用时显示器可例如响应于对显示器的头端的合适拉动而将延伸出。替代地，可能是后端和头端都附接到定位于电子设备的外壳中的相应辊子，当头端和末端进行远离彼此的相对运动时显示器延伸。
在另一实施方式中，可能是把柔性显示器被设置为绕电子设备的外壳至少部分地卷绕。优选地，在这种情况下，显示器的前侧向内定向，使得当显示器不使用时它不会被损坏。虽然用于纵长显示器的更多旋转是可能的，但是柔性显示器可被设置为绕外壳做一完整旋转。这种实施方式的示例是如图1所示的卷绕概念(wrap-concept)。
在根据本发明的电子设备的实施方式中，外壳包括被设置为U形伸缩部件的多个刚性部分。
这种特定实施方式具有如下优点，即U形伸缩部件在U形节段内部提供用于收容为能够实现电子设备的诸如触摸或照明功能的目标功能而必需的合适功能模块、装置、材料或元件的区域。
优选地，刚性部分设置用于收容柔性显示器的边缘部分以及与柔性显示器的边缘部分合作的触摸式传感器。触摸式传感器也可被设置为大体位于柔性显示器的整个主动区域内，并定位于主动区域的下方。在这种情况下，触摸式传感器可被设置为成节段状，该节段的尺寸大体对应于伸缩部件的节段的尺寸。优选地，U形节段形成为伸缩抽匣。为了提供由触摸式传感器的节段所形成的触敏性平面，伸缩刚性部件可包括用于在柔性显示器的折叠状态和延伸状态之间转变期间移位触摸式传感器的各节段的装置。人们注意到，L形部分或具有弯曲区域的部分或类似部分也是可能的。这种实施方式被参照图1b和1c进行更详细论述。
在根据本发明的电子装置的另一实施方式中，触摸式传感器包括沿刚性部分分布的多个传感器元件。
根据本实施方式，触摸式传感器可包括若干个压敏性传感器，压敏性传感器可被设置为随着U形伸缩部件的展开和收拢而被上下翻动或推动，U形伸缩部件优选地实施为伸缩抽匣。传感器例如可实施为电容性或压力传感器，而在这些传感器之间进行的插值给出位于显示屏上或上方的实际位置。这种实施方式被参照图2a和2b进行更详细论述。
在根据本发明的电子设备的另一实施方式中，触摸式传感器设置在柔性显示器的上方。
优选地，在这种实施方式中，对于触摸式传感器，使用大体刚性的不透明的触摸式传感器。这种传感器可安装在U形抽匣内。当抽匣延伸时，抽匣彼此对准，导致触摸式传感器的对应对准。以此方式，可产生能够实现触敏性接触面的大体齐平表面。这种实施方式在参照图3时进行更详细论述。
优选地，触摸式传感器从包括电容性传感器、压力传感器、电磁传感器、声学传感器、压电传感器或电阻性传感器的组中选定。在其它合适示例中，压力传感器的示例可为压电传感器。在其它合适示例中，电磁传感器的示例可为红外线传感器。特别地，红外线或声学传感器是有利的，因为无需触摸显示器它们就可操作。例如，这种传感器可被容纳于U形刚性部件内，U形刚性部件可优选地被设置为形成为抽匣的伸缩部件。这种抽匣保护柔性显示器的边缘和/或背部部分，并且可与显示器的前或后表面接触。当传感器定位于显示器后方时，可检测到通过施压显示器而形成的下压。这种实施方式在参照图4时更详细论述。
在根据本发明的电子装置的另一实施方式中，触摸式传感器包括一组位于柔性显示器下方的水平和垂直对准的栅格布线，其中这些布线优选地在发射和接收模式之间交替变化，并被构思成与例如位于特定笔或铁笔的尖端中的合适电感谐振电路合作。以此方式，通过接收由线圈和电感谐振电路所感应的发射信号，可确定笔或铁笔相对于柔性显示器的位置。
例如，金属栅格可安装在柔性显示器的后方，并可由伸缩部件分成节段。这种栅格设置成与诸如铁笔的可磁化本体合作，以通过电磁互相作用将电力供应到可磁化本体。以此方式，可确定铁笔相对于柔性显示器的位置。这种实施方式利用诸如WO 2006/039939中公开的已知原理。优选地，铁笔的尖端制成压敏性的，用于检测在显示器上的敲击。这种实施方式在参照图5时进行更详细讨论。
在根据本发明的电子设备的另一实施方式中，功能模块包括照明装置。
柔性显示器可实施为用于能够实现背光功能的透明显示器，背光功能可由设置于刚性部分内并与光导合作的光源实现，其中光导设置于柔性显示器的大体整个主动区域内并位于柔性显示器下方。优选地，刚性部分是用于容纳光源的U形。以此方式，来自光源的直接光被遮蔽，且光导在显示器的背板上大体均匀地扩散光。光源和光导也可以相对于U形伸缩部件不平行的方式定向。人们注意到，这种照明功能可与前述的触敏功能相结合。这种实施方式在参照图6时进行更详细论述。
在电子设备的另一实施方式中，显示器被设置为反射性元件。光照功能能够由设置于刚性部分内并位于柔性显示器上方的多个光源实现。以此方式，能够实现前光功能。优选地，光源由U形伸缩部件收容。光源可设置在柔性显示器的两个横向侧处，使得来自两侧的光照耀在整个显示器上。为了获得显示器的纯均匀(net even)的前照明，光源可为楔形，或替代地，可在光导内提供合适的透镜。另一替代地，过滤器可用在显示屏上。人们注意到，这种照明功能可与前述的触敏功能相结合。这种实施方式在参照图7时进行更详细讨论。
将参照附图进一步讨论根据本发明的电子设备的这些以及其它细节，其中相似的参考标号参照相似的元件。将理解，对附图的描述可仅用于图示目的，并且不可理解成以任何方式限制保护范围。
附图说明
图1a示意性地呈现可卷绕的电子柔性显示器的实施方式。
图1b示意性地呈现根据本发明的电子设备的实施方式的侧视图。
图1c示意性地呈现图1b中示出的实施方式的三维图像。
图2a呈现根据本发明的电子装置的另一实施方式的示意性侧视图。
图2b示意性地呈现图2a中示出的实施方式的三维图像。
图3呈现根据本发明的电子设备的实施方式的示意图，其中提供了齐平表面。
图4呈现根据本发明的电子设备的另一实施方式的示意图。
图5呈现根据本发明的电子设备的另一实施方式的示意图。
图6呈现根据本发明的电子设备的实施方式的示意图，其中能够实现背光。
图7呈现根据本发明的电子设备的实施方式的示意图，其中能够实现前光。
图8呈现图7的电子装置的实施方式的横截面的示意图。
具体实施方式
图1a示意性地呈现可卷绕的电子柔性显示器的实施方式。柔性电子显示器5可形成诸如手机、电子备忘录或类似装置的合适电子设备1的一部分。可卷绕的电子显示器1可由设备1的外壳的部分4a和4b适当地支撑，使得显示器5可绕设备1的外壳2的另一部分卷绕。优选地，设备的部分2与部分4a和4b借助于合适的铰链3a和3b沿箭头6示意性图示的方向相对于彼此可移位。
图1b示意性地呈现根据本发明的电子设备的实施方式的侧视图。电子设备10可涉及手机、电子备忘录、掌上型计算机或类似装置。电子设备10包括外壳15和与外壳15合作的柔性显示器12。例如，柔性显示器可被设置为可卷曲本体，在这种示例中，柔性显示器构思为在其折叠状态下绕设置在外壳15中的合适辊子14卷绕。期望的是，在延伸状态下柔性显示器12大体平坦，并且它的边缘区域被支撑和保护。为此目的，电子设备10包括刚性部分16a、16b以及16c，刚性部分16a、16b以及16c与外壳15合作并且优选地被设置为U形伸缩部件。更优选地，部分16a、16b以及16c被设置为伸缩抽匣(telescopic drawer)，使得部分16a、16b在柔性显示器12的折叠状态下优选地由部分16c完全收容。根据本发明，刚性部分16a、16b以及16c设置成至少部分地收容装置18a、18b以及18c，装置18a、18b以及18c用于能够实现电子设备10、特别是其显示器的触摸功能。装置18a、18b以及18c可为分成节段的触摸式传感器，每个节段由相应的伸缩部分16a、16b以及16c支撑。伸缩部分还可包括移位装置(未示出)，移位装置用于使触摸式传感器的节段18a、18b以及18c彼此对准，使得在延伸状态下部分18a、18b以及18c形成大体齐平表面。齐平表面将理解为大体平坦表面，借此节段18a、18b以及18c在与柔性显示器12延伸的平面大体平行的平面内对准。图3呈现根据本发明的电子设备的实施方式的示意图，其中提供齐平表面。刚性部分51a、51b以及51c被设置为能够实现节段53a、53b以及53c在柔性显示器(未示出)的延伸状态下一起对准，从而形成大体平坦表面。合适的触摸式传感器可从包括电容性传感器、压力传感器、电磁传感器、声学传感器或电阻性传感器所组成的组中选定。现有技术中公知这些传感器的操作原理。
图1c示意性地呈现图1b示出的实施方式的三维图像。为了清楚起见，仅示出图1a的电子设备的伸缩部件21a、21b和21c以及辊子22。图1b呈现对于柔性显示器(未示出)的延伸状态，触摸式传感器节段23a、23b以及23c的互相对准的图像。触摸式传感器节段23a、23b以及23c可安装在柔性显示器之下，并由刚性部分21a、21b以及21c部分地收容。为了在柔性显示器的延伸状态下对准触摸式传感器的节段23a、23b以及23c，电子设备20可包括移位装置(未示出)，移位装置设置成当延伸柔性显示器时向上推动节段23a、23b以及23c。移位装置的合适示例可包括斜切边、凸轮、杆或弹簧。当触摸式传感器节段23a、23b以及23c由使用者接触时，优选地使用指示器(pointer)接触，利用本身公知的方法确定接触区域的位置。例如，可利用本身公知的插值(interpolation)技术或电阻性方法确定接触区域的位置。
图2a呈现根据本发明的电子装置的另一实施方式的示意性侧视图。根据本发明的电子设备30的这种实施方式，柔性显示器33设置成绕定位于合适外壳(未示出)中的辊子34卷曲。为了在柔性显示器33的延伸状态下支撑柔性显示器33，可使用一组可回缩的刚性部件31a、31b以及31c。刚性部件优选地制造为U形伸缩部件，借此每个部件可收容一个或多个触摸式传感器32a、32b以及32c。与图1a、1b中示出的实施方式对比，本实施方式的触摸式传感器被大体限制到刚性部分。当触摸式传感器之间的区域被下压时，就能够激活电子设备30的触摸功能。相互作用点P的位置通过在触摸式传感器32a、32b之间进行插值而计算得到。将理解，对于定位于其它触摸式传感器之间的插值点，应用相同的插值方法。并且，在柔性显示器33的延伸和折叠期间，这些传感器32a、32b以及32c可被上下翻动(flip)或推动。优选地，对于这种实施方式，使用压电或电阻性触摸式传感器。
图2b示意性地呈现图2a示出的实施方式的三维图像。电子设备40因此包括一组伸缩部件41a、41b以及41c，伸缩部件41a、41b以及41c设置成保护和支撑柔性显示器(未示出)的边缘部分并至少部分地收容触摸式传感器42a、42b以及42c。刚性部分还可包括用于保护柔性显示器背部表面的背部保护部分41a、41b以及41c。可包括斜切边、凸轮、杆或弹簧的移位装置43a、43b以及43c设置成在柔性显示器的延伸和折叠时，上下推动传感器42a、42b以及42c。相互作用点P的位置可通过在从相邻传感器43b、43c获得的信号之间进行插值而确定。现有技术中已知合适的插值技术。
图4呈现根据本发明的电子设备的另一实施方式的示意图。电子设备60包括刚性部分61a、62a以及63a，刚性部分61a、62a以及63a设置用于支撑和保护柔性显示器(未示出)的边缘部分，柔性显示器的边缘部分被构思成由这些刚性部分61a、62a以及63a部分地收容。电子设备60还包括触摸式传感器64的另一实施方式。合适触摸式传感器的示例包括诸如红外线传感器的电磁传感器、或者诸如超声波传感器的声学传感器。优选地，传感器64由相应的刚性部分61a、62a以及63a大体完全地收容。传感器64可包括很多分散的传感器、或者替代地包括分隔成容纳于节段61a、62a以及63a中的各节段的很多大体连续的传感器。刚性部分61a、62a以及63a设置成保护柔性显示器(未示出)的边缘部分，并且可为U形以包封柔性显示器的边缘部分。传感器64优选地定位于柔性显示器后方，使得可检测到由显示器引起的受压。例如，可使用红外线发光二极管(LED)、或者大体定位于刚性部分61a、62a以及63a内部并分别与照相机的扩音器合作的高频声源，扩音器可定位于角部C1、C2中。作为替代性实施方式，可使用两行横向设置的传感器、以及红外线类型或高频声音类型的发射器。
图5呈现根据本发明电子设备的另一实施方式的示意图。电子设备70包括与外壳73合作的柔性显示器71、以及设置于柔性显示器71之下的诸如金属的导电材料71a的栅格。如关于前述附图示意性地图示，柔性显示器71可包括由刚性部件所分割的部分(未示出)。栅格71a设置成包括适当多个线圈元件，这些线圈元件设置成当指示器72接触到显示器71时，给指示器72提供电力，并确定指示器72的互相作用点。显示器和指示器的这种操作可基于WO 2006/039939中描述的原理。指示器72可形成为铁笔。优选地，铁笔72包括用于接收来自构成栅格71a的线圈的电磁能(electromagnetic power)的线圈72d。指示器还可包括用于检测接触显示器71的事件的压力传感器72c。指示器还可设置有用于信号处理目的的调制器72b和数字芯片72a。
图6呈现根据本发明电子设备的实施方式的示意图，其中能够实现背光。电子设备80包括柔性显示器82，柔性显示器82的末端部分82a、82b由刚性部分81a、81b收容。刚性部分81a、81b优选地为U形，一方面用于为边缘部分81a、81b提供合适的支撑和保护，另一方面用于收容装置84a、84b。在这种实施方式中，装置84a、84b涉及与设置于柔性显示器82之下的光导85合作的光源。将理解，也可以考虑使用单个光源。将理解，在显示器或扩散器以及光源之下提供足够的空间，从而容许光源混合形成均匀扩散。依据至少光源的绝对尺寸和光源之间的各间距确定这种空间的合适尺寸，落在熟悉光学技术的人员的能力范围内。优选地，柔性显示器82是透明显示器。优选地，选定光源和显示器或扩散器之间的距离，以与光源和光源的锥形光束之间的距离成比例。这具有由沿柔性显示器82的背板大体均匀分布的光导散布的背光大体均匀散布的优点。另一种防止这些差异的方式是通过添加扩散层到背光部分或者甚至到显示器的背侧或者添加嵌入显示器底部基板内的扩散微粒。将理解，背光功能可与参照前述附图讨论的触摸功能相结合。
图7呈现根据本发明电子设备的实施方式的示意图，其中能够实现前光。电子设备90包括反射性柔性显示器93，反射性柔性显示器93设置有当其处于延伸状态下时定位于反射性显示器的平面上方的前光95a、95b。优选地包括沿刚性部分91a、91b以及91c的节段分布的光源阵列的合适光源95a、95b，可设置在柔性显示器93的两侧处，柔性显示器93的两侧由刚性部分的相应节段91a、91b以及91c至少部分地收容。为了在柔性显示器95的整个主动区域上获得大体均匀的前光亮度，引导到光源95a、95b的光的光导可为楔形，或可设置有阻碍性介质、或者设置有过滤器或合适屏幕。将理解，前光功能可与参照前述附图1a至5讨论的触摸功能相结合。
图8呈现图7中的电子装置的实施方式的横截面的示意图。电子设备100包括成形为抽匣101的刚性部分，与合适光导103合作的发光二极管102定位在其中。从光导103发射的光束104用于照亮柔性显示器105的前表面。
尽管以上已描述了本发明的特定实施方式，但将理解，除了所述的以外，本发明可以用它方式实施。另外，参照不同附图讨论的分离特征也可被结合。

Claims (18)

1.一种电子设备，其包括柔性显示器，所述柔性显示器与外壳合作并被构思成在至少部分折叠状态和至少部分延伸状态之间交替变化，所述外壳包括大体刚性部分，所述刚性部分被构思成在所述延伸状态下至少部分地支撑所述柔性显示器的侧面和/或背部，其中
所述刚性部分被设置用于至少部分地收容所述电子设备的功能模块。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述外壳包括被设置为U形伸缩部件的多个刚性部分。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述功能模块包括触摸式传感器。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述刚性部分设置用于收容所述柔性显示器的全部或一部分以及与所述柔性显示器的边缘部分合作的触摸式传感器。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中，所述触摸式传感器包括分节段的触摸式主动层。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其中，所述刚性部分包括用于在所述折叠状态和所述延伸状态之间转变期间移位所述触摸式主动层的各节段的装置。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述触摸式主动层的节段大体在横向于所述柔性显示器的平面的方向上被移位。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述用于移位的装置是能从包括斜切边、凸轮、杆或弹簧的组中选定的。
9.根据任一前述权利要求3至7所述的电子设备，其中，所述触摸式传感器包括沿所述刚性部分分布的多个传感器元件。
10.根据权利要求6至8所述的电子设备，其中，所述触摸式传感器被移位以能够实现它们的互相对准，用于形成大体齐平表面。
11.根据权利要求10所述的电子设备，其中，所述触摸式传感器设置在所述柔性显示器的上方。
12.根据任一前述权利要求4至11所述的电子设备，其中，所述触摸式传感器是从包括电容性传感器、压力传感器、电磁传感器、声学传感器或电阻性传感器的组中选定。
13.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述触摸式传感器包括一组电感线圈，所述电感线圈设置于所述柔性显示器下方，被构思成与可磁化的本体合作，所述可磁化的本体被构思成使用时定位于所述柔性显示器上方。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中，所述可磁化的本体包括压敏性元件，所述压敏性元件设置于被构思成与所述柔性显示器的表面合作的所述本体的表面上。
15.根据权利要求1或2所述的电子设备，其中，所述功能模块包括照明装置。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其中，所述照明装置包括光源，所述光源设置于所述刚性部分内，并与设置于所述柔性显示器的主动区域下方的光导合作。
17.根据权利要求15所述的电子设备，其中，所述照明装置包括多个光源，所述多个光源设置于所述刚性部分内并位于所述柔性显示器上方。
18.根据权利要求17所述的电子设备，当从属于权利要求2时，其中，所述多个光源由所述U形伸缩部件收容。
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