曲面顯示設備的製作方法
2023-06-03 10:41:21 2
曲面顯示設備的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種曲面顯示設備，涉及顯示設備【技術領域】，能夠解決曲面顯示面板的應力較為集中的問題。所述曲面顯示設備包括顯示面板，所述顯示面板的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面；背板，所述背板與所述顯示面板相連，所述背板的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面，所述背板用於固定所述顯示面板。本發明適用於曲面顯示設備。
【專利說明】曲面顯示設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及顯示設備【技術領域】，尤其涉及一種曲面顯示設備。
【背景技術】
[0002]近年來，曲面顯示技術飛速發展。曲面顯示設備的顯示屏反光面小，與人的眼球弧面的視覺特徵相適應，能夠減少有害射線對眼睛的傷害，不易造成視覺疲勞，並且具有較廣的可視角度。因此，很多生產廠商都推出了使用曲面顯示設備產品。
[0003]現有技術中至少存在如下問題:參見圖1所示，現有的曲面顯示設備的顯示面板是由平面面板彎折成的完整圓弧曲面面板，當對平面面板進行彎折時，面板由於外因而變形，在面板內各部分之間會產生相互作用的內力，以抵抗這種外因的作用，並力圖使物體從變形後的位置恢復到變形前的位置，該內力即為應力。參見圖4所示，對現有的曲面顯示面板的單側施加靜載荷，由圖中可以得出，第一級(兩端部分的顏色較淺區域)的應力值範圍為0.2157牛頓?1.087牛頓，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/4，第二級(介於兩端部分與中間部分之間的顏色較深區域)的應力值範圍為1.522牛頓?2.828牛頓，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/4，第三級(中間部分的顏色最深的區域)的應力值範圍為3.263牛頓?4.57牛頓，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/4，應力由兩端向中間呈逐漸增大的趨勢，中間部分的應力遠大於兩端部分的應力，即顯示面板的應力較大的區域主要集中在中間部分，應力分布不均勻。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種曲面顯示設備，能夠解決曲面顯示面板的應力較為集中的問題。
[0005]為達到上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0006]一種曲面顯示設備，包括顯示面板，所述顯示面板的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面；背板，所述背板與所述顯示面板相連，所述背板的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面，所述背板用於固定所述顯示面板。
[0007]本發明提供一種曲面顯示設備，該曲面顯示設備的顯示面板的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面。與現有技術中曲面顯示設備採用完整的圓弧曲面設計相比，由於顯示面板的只有中間部分採用曲面設計，因此整個面板的彎折形變量減小，從而使得面板中間部分抵抗彎折的應力也相應減小；並且由於兩側由曲面變為平面，不存在兩側彎曲對中間部分的擠壓，應力在顯示面板的中間部分的集中程度會相應降低，因此中間部分的應力會向兩側分散，使得整個顯示面板的應力分布更加均勻；此外，背板形狀與顯示面板相匹配，通過背板對顯示面板的形狀進行固定，使顯示面板的曲率更加穩定，保證顯示面板的應力分布更加均勻。綜上，本發明提供的曲面顯示設備能夠消除顯示面板內的應力集中現象，使應力在顯示面板上分布的更均勻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為現有技術中曲面顯示設備的曲率示意圖；
[0009]圖2為本發明實施例提供的曲面顯示設備的整體結構示意圖及局部放大圖；
[0010]圖3為本發明實施例提供的曲面顯示設備的顯示面板與現有顯示面板的曲率對比示意圖；
[0011]圖4為現有曲面顯示面板在施加靜載荷時的應力分析圖；
[0012]圖5為本發明實施例提供的曲面顯示面板在施加靜載荷時的應力分析圖；
[0013]圖6為現有曲面顯示面板的跌落應力分析圖；
[0014]圖7為本發明實施例提供的曲面顯示面板的跌落應力分析圖；
[0015]圖8為現有曲面顯示設備和本發明實施例提供的曲面顯示設備的受力分析圖；
[0016]圖9和圖10為本發明實施例提供的曲面顯示設備的背板未安裝加強支架時的結構示意圖；
[0017]圖11為本發明實施例提供的加強支架的結構示意圖；
[0018]圖12為本發明實施例提供的曲面顯示設備的背板安裝加強支架後的結構示意圖；
[0019]圖13為圖10中A部分的放大示意圖；
[0020]圖14為本發明實施例提供的曲面顯示設備的剖面示意圖。
[0021]附圖標記:1-背板，2- Jj父框，3-面框，4-顯不面板，41-曲面，42-平面，5_加強支架，6-加強凸包，7-凹槽，8-彎折部分。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明實施例提供的曲面顯示設備進行詳細描述。
[0023]本發明實施例提供一種曲面顯示設備，參見圖2所示，包括顯示面板4，顯示面板4的中間部分為曲面41，兩側部分為與曲面相切的平面42;背板1，背板I與顯示面板4相連，背板的中間部分為曲面，兩側部分為與曲面相切的平面，背板I用於固定顯示面板4。參見圖3所示，與現有技術中曲面顯示設備採用完整的圓弧曲面設計相比，本發明提供的曲面顯示設備採用曲面41加平面42的組合設計，中間為曲面41，兩側為與曲面41相切的平面42。由於顯示面板4的只有中間部分採用曲面41設計，因此整個顯示面板4的彎折形變量減小，從而使得顯示面板4的中間部分抵抗彎折的應力也相應減小；並且由於兩側由曲面變為平面42，不存在兩側彎曲對中間部分的擠壓，應力在顯示面板4的中間部分的集中程度會相應降低，因此中間部分的應力會向兩側分散，使得整個顯示面板4的應力分布更加均勻；此外，背板形狀與顯示面板相匹配，通過背板對顯示面板的形狀進行固定，使顯示面板的曲率更加穩定，保證顯示面板的應力分布更加均勻。綜上，本發明提供的曲面顯示設備能夠消除顯示面板4內的應力集中現象，使應力在顯示面板4上分布的更均勻。此外，顯示面板4兩側的平面42與中間的曲面41相切，能夠保證畫面顯示更加平滑顯示並且與人眼的視覺特性相適應，提尚用戶的感官體驗。
[0024]進一步的，為了更直觀地體現本發明提供的顯示面板與現有技術中顯示面板的應力分布的不同，以現有的一種曲面顯示設備的顯示面板為例，與本發明實施例提供的顯示面板4進行對比，分別將兩種顯示面板的一端固定，在另一端向顯示面板的凹面的方向施加使顯示面板更加彎曲的靜載荷，檢測顯示面板在載荷作用下所體現的應力。圖4和圖5分別為現有曲面顯示面板和本發明實施例提供的曲面顯示面板在施加靜載荷時的應力分析圖，應力按顏色深淺分為12級，I級對應最淺顏色，應力值最小，12級對應最深顏色，應力值最大。參見圖4所示，現有的曲面顯示面板的兩端部分的顏色較淺區域的應力值範圍為0.2157牛頓?1.087牛頓(對應I級-3級)，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/4，介於兩端部分與中間部分之間的顏色較深區域的應力值範圍為1.522牛頓?2.828牛頓(對應4級-6級)，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/4，中間部分的顏色最深的區域的應力值範圍為3.263牛頓?4.57牛頓(對應7級-10級)，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/4，應力由兩端向中間呈逐漸增大的趨勢，主要區域(面積較小的應力級別未計算在內)應力分布範圍從I級-10級，應力值範圍為0.2157-4.57，應力分布的級別跨越較大，並且不同區域的應力值跨度較大，中間部分的應力遠大於兩端部分的應力，即顯示面板的應力較大的區域主要集中在中間部分，應力分布不均勻；參見圖5所示，本發明實施例提供的曲面顯示面板的兩端部分的顏色較深區域的應力值範圍均為1.849牛頓?2.557牛頓(對應6級-7級)，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/4，介於兩端部分與中間部分之間的顏色較淺區域的應力值範圍為0.7872牛頓?1.495牛頓(對應3級-5級)，所佔面積大約為顯示面板總面積的1/2，中間部分的顏色較深的區域的應力值範圍為1.849牛頓?2.557牛頓(對應6級-7級)，所佔面積大約為顯不面板總面積的1/4，應力由兩端向中間呈先減小後增大的趨勢，中間部分和兩端部分的應力基本相同，主要區域(面積較小的應力級別未計算在內)的應力分布範圍從3級-7級，應力值範圍為0.7872-2.557，應力分布的級別跨越較小，不同區域的應力值跨度較小，不存在應力均集中在某一區域的問題，並且與圖4中相比，圖5中應力的最大區域(中間部分或兩端部分)的應力平均值要小於圖4中應力最大區域(中間部分)的應力平均值。綜上所述，本發明實施例提供的曲面顯示面板與現有的顯示面板相比，應力分布更加均勻且最大平均應力值更小，能有有效改善現有曲面顯示面板因應力分布不均導致的漏光和發白等顯示問題，提高用戶的觀看體驗。
[0025]進一步的，在上述實驗的基礎上，對顯示面板進行10mm(毫米)跌落實驗，將面板的凹面朝向地面。圖6和圖7分別為現有曲面顯示面板和本發明實施例提供的曲面顯示面板跌落的應力分析圖，參見圖6和圖7所示，兩幅圖中各個顏色分布區域大致相同，但兩幅圖中相同顏色的區域所對應的應力值有較大差異。具體的，圖6中最深顏色的區域所對應的應力值為1.894牛頓，最淺顏色區域所對應的應力值為0.1723牛頓，兩者中間的區域值為9.555牛頓；圖7中最深顏色的區域所對應的應力值為1.648牛頓，最淺顏色區域所對應的應力值為0.1755牛頓，兩者中間的區域值為8.33牛頓。對比圖6和圖7的顏色相同的區域的應力值，每個區域圖7都要比圖6小1-?2牛頓，因此在兩幅圖中各個顏色分布區域大致相同的前提下，圖7中所呈現的整體應力值較小。綜上所述，本發明實施例所使用的曲面顯示面板的應力變化要小於現有的曲面顯示面板的應力變化，在運輸過程中受到外界碰撞等外力時所產生的應力較小，不容易損壞。
[0026]為了進一步說明本發明提供的顯示面板與現有技術中顯示面板的應力不同的原因，參見圖8所示，圖中弧線BCCB表示現有的顯示面板所使用的完整弧曲率設計方案，曲線ACCA表示本發明實施例提供的顯示面板使用的直線+圓弧分段擬合曲率設計方案，AC段為直線段與CC圓弧相切於C點，針對兩種設計方案對顯示面板端部分別施加力F，計算C處力矩。其中弧線BC與直線AC長度相等，可以近似認為弧線BC無線接近於BC連線，即Lbc =Lac，其中，完整弧曲率設計方案中C處力矩計算過程為:力臂Lce= LbcXCOSP，力矩Ml =FXLce = FXLbcXCOS^。
[0027]直線+圓弧分段擬合曲率設計方案中C處力矩計算過程為:力臂Lcd= LacXCOS α=LbcXCOSq，力矩 M2 = FXLcd = FXLbcXCOS α。
[0028]對比分析完整弧曲率設計方案與直線+圓弧分段擬合曲率設計方案力矩大小，亦即比較cose與COSa大小，按照設計方案圖，直線段AC在C處與弧線相切，顯而易見β〈α，由圖示可見0° <β <α Μ2，完整弧曲率設計方案在C處力矩大於直線+圓弧分段擬合曲率設計方案在C處力矩，由此說明分段式設計較完整弧設計更能分解外力，當顯示面板受力時，被分解的外力越多則顯示面板本身所產生的應力就越小，因此分段式設計較完整弧設計所產生的應力更小。
[0029]進一步的，在上述分析的基礎上，從理論上分析可得出C點越接近於顯示面板中心則分解外力的效果越優，基於上述分析，為了保證曲面顯示設備具有一定的曲率，同時使顯示面板內4的應力儘量減小，每個平面42的上邊沿長度為顯示面板4的上邊沿長度的1/8?1/2。例如，平面42的上邊沿長度可以取值為50?500mm(毫米)。需要說明的是，結合上述理論分析以及實際需考慮設計方案的可行性及顯示面板的自身特性，根據模擬驗證分析最終將C點取值定義為顯示面板的四分之一與四分之三處為最優，即直線線段的長度佔總體長度的四分之一，此時顯示面板受到外力時，其本身的應力達到最小。
[0030]優選的，參見圖9和圖10所示，背板I的一側表面上開設有凹槽7。凹槽7在背板I上可設置成橫縱交錯的條狀，長條狀能夠增加凹槽的面積，提高穩固背板曲率的效果，通過橫縱交錯的設置可以使得凹槽之間互相形成牽扯的力，進一步增加背板的穩固性，並且凹槽7與背板I為一體成型。需要說明的是，出於美觀的角度優選將凹槽7開設在背板I的凹面上，如果僅考慮對於背板I的穩固性，凹槽7既可以開設在背板I的凹面也可開設在凸面，此處不對凹槽7的開設位置進行限定。
[0031]進一步的，參見圖11圖12所示，凹槽7中安裝有加強支架5，加強支架5的形狀與凹槽7匹配，且加強支架5上開設有通孔。與背板I相比，加強支架5的強度遠大於背板I，並且加強支架5結構簡單製作相對容易，尺寸精度易於保證，在保證加強支架5的曲率的前提下即可保證與加強支架5連接的背板I的曲率的準確與穩定。因此，通過在背板I的彎曲處設置加強支架5，能夠進一步穩固背板I的曲率、增加背板I的結構強度。需要說明的是，當凹槽7開設在背板I的凸面上時，凹槽7中也設置加強支架5，此處不對凹槽7和加強支架6的位置進行限定。
[0032]優選的，參見圖9和圖10所不，背板I上的凹槽7內開設有加強凸包6，加強凸包6與背板I為一體成型，當加強支架5安裝於背板I上的凹槽7內時，加強支架5上的通孔正好套在加強凸包6上，加強凸包6的形狀與通孔相匹配。設置加強凸包6能夠增加背板I的結構強度，並且通過各部分的相互牽扯，縮減背板I的彎曲處的彎曲回彈量，穩固背板I的曲率。可選的，將加強支架5通過螺釘與加強凸包6固定連接，進一步增加背板I的強度並穩固背板I的曲率。需要說明的是，此處不對加強支架5的橫縱位置和數量、以及加強凸包6的位置和數量進行限定，可根據實際需要將加強支架5或加強凸包6固定於背板I的凸面或凹面。
[0033]進一步的，參見圖12所示，為加強支架5安裝於背板I中的示意圖，加強支架5通過螺釘鎖固於背板I以及背板I的加強凸包6上，以提高背板I的強度，以及維持背板I的曲率的穩定。
[0034]優選的，參見圖13所示，背板I的邊緣向內側彎折，通過彎折部分8與顯示面4板連接，其中，內側指的是靠近顯示面板4的一側。對彎曲件採用翻邊或疊邊的結構能夠大幅提升其剛度，並且減少彎曲件的回彈量，背板I即為此類彎曲件。進一步的，生產時，背板I上的彎折部分與背板I 一體成型，提高了背板I的穩定性。
[0035]優選的，參見圖14所示，曲面顯示設備還包括膠框2，膠框2與背板I連接，其中間部分為曲面，兩側部分為與曲面相切的平面，膠框2的形狀與顯示面板4相匹配。這樣在安裝時能夠讓顯示面板4與膠框2在整體結構上形成配合，使曲面顯示設備的結構更加穩定。
[0036]優選的，參見圖14所示，膠框2與背板I通過卡扣連接，膠框2的卡扣與背板I的卡扣為間隙配合。通過兩者的間隙配合能夠很好的保證背板I的曲率穩定。
[0037]優選的，參見圖14所示，曲面顯示設備還包括面框3，面框3與膠框2連接，其中間部分為曲面，兩側部分為與曲面相切的平面，面框3的形狀與顯示面板4相匹配。這樣在安裝時能夠讓顯示面板4與面框3在整體結構上形成配合，使曲面顯示設備的結構更加穩定。進一步的，將面框3的四周側邊與背板I的四周側邊通過螺釘鎖固，將膠框2的側邊加在二者的側邊之間，進一步的保證背板I的曲率穩定。
[0038]可選的，顯示面板4與背板I粘合連接，或者將膠框2粘合在背板I上之後，將顯示面板4嵌入到膠框2內與背板I連接。
[0039]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0040]在本發明的描述中，需要說明的是，當元件被稱為「固定於」或「設置於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是「連接於」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。
[0041]在本說明書的描述中，具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
[0042]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種曲面顯示設備，其特徵在於，包括: 顯示面板，所述顯示面板的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面；背板，所述背板與所述顯示面板相連，所述背板的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面，所述背板用於固定所述顯示面板。
2.根據權利要求1所述的曲面顯示設備，其特徵在於，所述背板的一側表面具有凹槽，所述凹槽中設有加強支架。
3.根據權利要求2所述的曲面顯示設備，其特徵在於，所述凹槽內開設有加強凸包，所述加強支架上開設有可容納所述加強凸包的孔。
4.根據權利要求1所述的曲面顯示設備，其特徵在於，所述背板的邊緣向內側彎折，通過所述彎折部分與所述顯示面板連接。
5.根據權利要求1所述的曲面顯示設備，其特徵在於，所述顯示面板與所述背板粘合連接。
6.根據權利要求1所述的曲面顯示設備，其特徵在於，所述曲面顯示設備還包括: 膠框，所述膠框與所述背板連接，所述膠框的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面，所述膠框的形狀與所述顯示面板相匹配。
7.根據權利要求6所述的曲面顯示設備，其特徵在於，所述膠框與所述背板通過卡扣連接，所述膠框的卡扣與所述背板的卡扣為間隙配合，所述顯示面板嵌入所述膠框中。
8.根據權利要求1所述的曲面顯示設備，其特徵在於，每個所述平面的上邊沿長度為所述顯示面板的上邊沿長度的1/8?1/2。
9.根據權利要求8所述的曲面顯示設備，其特徵在於，每個所述平面的上邊沿長度為所述顯示面板的上邊沿長度的1/4。
10.根據權利要求6所述的曲面顯示設備，其特徵在於，所述曲面顯示設備還包括: 面框，所述面框與所述膠框連接，所述面框的中間部分為曲面，兩側部分為與所述曲面相切的平面，所述面框的形狀與所述顯示面板相匹配。
【文檔編號】G09F9/00GK104464520SQ201410724268
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月2日 優先權日:2014年12月2日
【發明者】馬吉航, 李敏華, 張繼光 申請人:青島海信電器股份有限公司