曲面显示设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种曲面显示设备，涉及显示设备【技术领域】，能够解决曲面显示面板的应力较为集中的问题。所述曲面显示设备包括显示面板，所述显示面板的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面；背板，所述背板与所述显示面板相连，所述背板的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面，所述背板用于固定所述显示面板。本发明适用于曲面显示设备。
【专利说明】曲面显示设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示设备【技术领域】，尤其涉及一种曲面显示设备。
【背景技术】
[0002]近年来，曲面显示技术飞速发展。曲面显示设备的显示屏反光面小，与人的眼球弧面的视觉特征相适应，能够减少有害射线对眼睛的伤害，不易造成视觉疲劳，并且具有较广的可视角度。因此，很多生产厂商都推出了使用曲面显示设备产品。
[0003]现有技术中至少存在如下问题:参见图1所示，现有的曲面显示设备的显示面板是由平面面板弯折成的完整圆弧曲面面板，当对平面面板进行弯折时，面板由于外因而变形，在面板内各部分之间会产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置，该内力即为应力。参见图4所示，对现有的曲面显示面板的单侧施加静载荷，由图中可以得出，第一级(两端部分的颜色较浅区域)的应力值范围为0.2157牛顿?1.087牛顿，所占面积大约为显示面板总面积的1/4，第二级(介于两端部分与中间部分之间的颜色较深区域)的应力值范围为1.522牛顿?2.828牛顿，所占面积大约为显示面板总面积的1/4，第三级(中间部分的颜色最深的区域)的应力值范围为3.263牛顿?4.57牛顿，所占面积大约为显示面板总面积的1/4，应力由两端向中间呈逐渐增大的趋势，中间部分的应力远大于两端部分的应力，即显示面板的应力较大的区域主要集中在中间部分，应力分布不均匀。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种曲面显示设备，能够解决曲面显示面板的应力较为集中的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种曲面显示设备，包括显示面板，所述显示面板的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面；背板，所述背板与所述显示面板相连，所述背板的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面，所述背板用于固定所述显示面板。
[0007]本发明提供一种曲面显示设备，该曲面显示设备的显示面板的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面。与现有技术中曲面显示设备采用完整的圆弧曲面设计相比，由于显示面板的只有中间部分采用曲面设计，因此整个面板的弯折形变量减小，从而使得面板中间部分抵抗弯折的应力也相应减小；并且由于两侧由曲面变为平面，不存在两侧弯曲对中间部分的挤压，应力在显示面板的中间部分的集中程度会相应降低，因此中间部分的应力会向两侧分散，使得整个显示面板的应力分布更加均匀；此外，背板形状与显示面板相匹配，通过背板对显示面板的形状进行固定，使显示面板的曲率更加稳定，保证显示面板的应力分布更加均匀。综上，本发明提供的曲面显示设备能够消除显示面板内的应力集中现象，使应力在显示面板上分布的更均匀。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为现有技术中曲面显示设备的曲率示意图；
[0009]图2为本发明实施例提供的曲面显示设备的整体结构示意图及局部放大图；
[0010]图3为本发明实施例提供的曲面显示设备的显示面板与现有显示面板的曲率对比示意图；
[0011]图4为现有曲面显示面板在施加静载荷时的应力分析图；
[0012]图5为本发明实施例提供的曲面显示面板在施加静载荷时的应力分析图；
[0013]图6为现有曲面显示面板的跌落应力分析图；
[0014]图7为本发明实施例提供的曲面显示面板的跌落应力分析图；
[0015]图8为现有曲面显示设备和本发明实施例提供的曲面显示设备的受力分析图；
[0016]图9和图10为本发明实施例提供的曲面显示设备的背板未安装加强支架时的结构示意图；
[0017]图11为本发明实施例提供的加强支架的结构示意图；
[0018]图12为本发明实施例提供的曲面显示设备的背板安装加强支架后的结构示意图；
[0019]图13为图10中A部分的放大示意图；
[0020]图14为本发明实施例提供的曲面显示设备的剖面示意图。
[0021]附图标记:1-背板，2- Jj父框，3-面框，4-显不面板，41-曲面，42-平面，5_加强支架，6-加强凸包，7-凹槽，8-弯折部分。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明实施例提供的曲面显示设备进行详细描述。
[0023]本发明实施例提供一种曲面显示设备，参见图2所示，包括显示面板4，显示面板4的中间部分为曲面41，两侧部分为与曲面相切的平面42;背板1，背板I与显示面板4相连，背板的中间部分为曲面，两侧部分为与曲面相切的平面，背板I用于固定显示面板4。参见图3所示，与现有技术中曲面显示设备采用完整的圆弧曲面设计相比，本发明提供的曲面显示设备采用曲面41加平面42的组合设计，中间为曲面41，两侧为与曲面41相切的平面42。由于显示面板4的只有中间部分采用曲面41设计，因此整个显示面板4的弯折形变量减小，从而使得显示面板4的中间部分抵抗弯折的应力也相应减小；并且由于两侧由曲面变为平面42，不存在两侧弯曲对中间部分的挤压，应力在显示面板4的中间部分的集中程度会相应降低，因此中间部分的应力会向两侧分散，使得整个显示面板4的应力分布更加均匀；此外，背板形状与显示面板相匹配，通过背板对显示面板的形状进行固定，使显示面板的曲率更加稳定，保证显示面板的应力分布更加均匀。综上，本发明提供的曲面显示设备能够消除显示面板4内的应力集中现象，使应力在显示面板4上分布的更均匀。此外，显示面板4两侧的平面42与中间的曲面41相切，能够保证画面显示更加平滑显示并且与人眼的视觉特性相适应，提尚用户的感官体验。
[0024]进一步的，为了更直观地体现本发明提供的显示面板与现有技术中显示面板的应力分布的不同，以现有的一种曲面显示设备的显示面板为例，与本发明实施例提供的显示面板4进行对比，分别将两种显示面板的一端固定，在另一端向显示面板的凹面的方向施加使显示面板更加弯曲的静载荷，检测显示面板在载荷作用下所体现的应力。图4和图5分别为现有曲面显示面板和本发明实施例提供的曲面显示面板在施加静载荷时的应力分析图，应力按颜色深浅分为12级，I级对应最浅颜色，应力值最小，12级对应最深颜色，应力值最大。参见图4所示，现有的曲面显示面板的两端部分的颜色较浅区域的应力值范围为0.2157牛顿?1.087牛顿(对应I级-3级)，所占面积大约为显示面板总面积的1/4，介于两端部分与中间部分之间的颜色较深区域的应力值范围为1.522牛顿?2.828牛顿(对应4级-6级)，所占面积大约为显示面板总面积的1/4，中间部分的颜色最深的区域的应力值范围为3.263牛顿?4.57牛顿(对应7级-10级)，所占面积大约为显示面板总面积的1/4，应力由两端向中间呈逐渐增大的趋势，主要区域(面积较小的应力级别未计算在内)应力分布范围从I级-10级，应力值范围为0.2157-4.57，应力分布的级别跨越较大，并且不同区域的应力值跨度较大，中间部分的应力远大于两端部分的应力，即显示面板的应力较大的区域主要集中在中间部分，应力分布不均匀；参见图5所示，本发明实施例提供的曲面显示面板的两端部分的颜色较深区域的应力值范围均为1.849牛顿?2.557牛顿(对应6级-7级)，所占面积大约为显示面板总面积的1/4，介于两端部分与中间部分之间的颜色较浅区域的应力值范围为0.7872牛顿?1.495牛顿(对应3级-5级)，所占面积大约为显示面板总面积的1/2，中间部分的颜色较深的区域的应力值范围为1.849牛顿?2.557牛顿(对应6级-7级)，所占面积大约为显不面板总面积的1/4，应力由两端向中间呈先减小后增大的趋势，中间部分和两端部分的应力基本相同，主要区域(面积较小的应力级别未计算在内)的应力分布范围从3级-7级，应力值范围为0.7872-2.557，应力分布的级别跨越较小，不同区域的应力值跨度较小，不存在应力均集中在某一区域的问题，并且与图4中相比，图5中应力的最大区域(中间部分或两端部分)的应力平均值要小于图4中应力最大区域(中间部分)的应力平均值。综上所述，本发明实施例提供的曲面显示面板与现有的显示面板相比，应力分布更加均匀且最大平均应力值更小，能有有效改善现有曲面显示面板因应力分布不均导致的漏光和发白等显示问题，提高用户的观看体验。
[0025]进一步的，在上述实验的基础上，对显示面板进行10mm(毫米)跌落实验，将面板的凹面朝向地面。图6和图7分别为现有曲面显示面板和本发明实施例提供的曲面显示面板跌落的应力分析图，参见图6和图7所示，两幅图中各个颜色分布区域大致相同，但两幅图中相同颜色的区域所对应的应力值有较大差异。具体的，图6中最深颜色的区域所对应的应力值为1.894牛顿，最浅颜色区域所对应的应力值为0.1723牛顿，两者中间的区域值为9.555牛顿；图7中最深颜色的区域所对应的应力值为1.648牛顿，最浅颜色区域所对应的应力值为0.1755牛顿，两者中间的区域值为8.33牛顿。对比图6和图7的颜色相同的区域的应力值，每个区域图7都要比图6小1-?2牛顿，因此在两幅图中各个颜色分布区域大致相同的前提下，图7中所呈现的整体应力值较小。综上所述，本发明实施例所使用的曲面显示面板的应力变化要小于现有的曲面显示面板的应力变化，在运输过程中受到外界碰撞等外力时所产生的应力较小，不容易损坏。
[0026]为了进一步说明本发明提供的显示面板与现有技术中显示面板的应力不同的原因，参见图8所示，图中弧线BCCB表示现有的显示面板所使用的完整弧曲率设计方案，曲线ACCA表示本发明实施例提供的显示面板使用的直线+圆弧分段拟合曲率设计方案，AC段为直线段与CC圆弧相切于C点，针对两种设计方案对显示面板端部分别施加力F，计算C处力矩。其中弧线BC与直线AC长度相等，可以近似认为弧线BC无线接近于BC连线，即Lbc =Lac，其中，完整弧曲率设计方案中C处力矩计算过程为:力臂Lce= LbcXCOSP，力矩Ml =FXLce = FXLbcXCOS^。
[0027]直线+圆弧分段拟合曲率设计方案中C处力矩计算过程为:力臂Lcd= LacXCOS α=LbcXCOSq，力矩 M2 = FXLcd = FXLbcXCOS α。
[0028]对比分析完整弧曲率设计方案与直线+圆弧分段拟合曲率设计方案力矩大小，亦即比较cose与COSa大小，按照设计方案图，直线段AC在C处与弧线相切，显而易见β〈α，由图示可见0° <β <α <90°即COS a〈COS β，由此可见Μ1>Μ2，完整弧曲率设计方案在C处力矩大于直线+圆弧分段拟合曲率设计方案在C处力矩，由此说明分段式设计较完整弧设计更能分解外力，当显示面板受力时，被分解的外力越多则显示面板本身所产生的应力就越小，因此分段式设计较完整弧设计所产生的应力更小。
[0029]进一步的，在上述分析的基础上，从理论上分析可得出C点越接近于显示面板中心则分解外力的效果越优，基于上述分析，为了保证曲面显示设备具有一定的曲率，同时使显示面板内4的应力尽量减小，每个平面42的上边沿长度为显示面板4的上边沿长度的1/8?1/2。例如，平面42的上边沿长度可以取值为50?500mm(毫米)。需要说明的是，结合上述理论分析以及实际需考虑设计方案的可行性及显示面板的自身特性，根据模拟验证分析最终将C点取值定义为显示面板的四分之一与四分之三处为最优，即直线线段的长度占总体长度的四分之一，此时显示面板受到外力时，其本身的应力达到最小。
[0030]优选的，参见图9和图10所示，背板I的一侧表面上开设有凹槽7。凹槽7在背板I上可设置成横纵交错的条状，长条状能够增加凹槽的面积，提高稳固背板曲率的效果，通过横纵交错的设置可以使得凹槽之间互相形成牵扯的力，进一步增加背板的稳固性，并且凹槽7与背板I为一体成型。需要说明的是，出于美观的角度优选将凹槽7开设在背板I的凹面上，如果仅考虑对于背板I的稳固性，凹槽7既可以开设在背板I的凹面也可开设在凸面，此处不对凹槽7的开设位置进行限定。
[0031]进一步的，参见图11图12所示，凹槽7中安装有加强支架5，加强支架5的形状与凹槽7匹配，且加强支架5上开设有通孔。与背板I相比，加强支架5的强度远大于背板I，并且加强支架5结构简单制作相对容易，尺寸精度易于保证，在保证加强支架5的曲率的前提下即可保证与加强支架5连接的背板I的曲率的准确与稳定。因此，通过在背板I的弯曲处设置加强支架5，能够进一步稳固背板I的曲率、增加背板I的结构强度。需要说明的是，当凹槽7开设在背板I的凸面上时，凹槽7中也设置加强支架5，此处不对凹槽7和加强支架6的位置进行限定。
[0032]优选的，参见图9和图10所不，背板I上的凹槽7内开设有加强凸包6，加强凸包6与背板I为一体成型，当加强支架5安装于背板I上的凹槽7内时，加强支架5上的通孔正好套在加强凸包6上，加强凸包6的形状与通孔相匹配。设置加强凸包6能够增加背板I的结构强度，并且通过各部分的相互牵扯，缩减背板I的弯曲处的弯曲回弹量，稳固背板I的曲率。可选的，将加强支架5通过螺钉与加强凸包6固定连接，进一步增加背板I的强度并稳固背板I的曲率。需要说明的是，此处不对加强支架5的横纵位置和数量、以及加强凸包6的位置和数量进行限定，可根据实际需要将加强支架5或加强凸包6固定于背板I的凸面或凹面。
[0033]进一步的，参见图12所示，为加强支架5安装于背板I中的示意图，加强支架5通过螺钉锁固于背板I以及背板I的加强凸包6上，以提高背板I的强度，以及维持背板I的曲率的稳定。
[0034]优选的，参见图13所示，背板I的边缘向内侧弯折，通过弯折部分8与显示面4板连接，其中，内侧指的是靠近显示面板4的一侧。对弯曲件采用翻边或叠边的结构能够大幅提升其刚度，并且减少弯曲件的回弹量，背板I即为此类弯曲件。进一步的，生产时，背板I上的弯折部分与背板I 一体成型，提高了背板I的稳定性。
[0035]优选的，参见图14所示，曲面显示设备还包括胶框2，胶框2与背板I连接，其中间部分为曲面，两侧部分为与曲面相切的平面，胶框2的形状与显示面板4相匹配。这样在安装时能够让显示面板4与胶框2在整体结构上形成配合，使曲面显示设备的结构更加稳定。
[0036]优选的，参见图14所示，胶框2与背板I通过卡扣连接，胶框2的卡扣与背板I的卡扣为间隙配合。通过两者的间隙配合能够很好的保证背板I的曲率稳定。
[0037]优选的，参见图14所示，曲面显示设备还包括面框3，面框3与胶框2连接，其中间部分为曲面，两侧部分为与曲面相切的平面，面框3的形状与显示面板4相匹配。这样在安装时能够让显示面板4与面框3在整体结构上形成配合，使曲面显示设备的结构更加稳定。进一步的，将面框3的四周侧边与背板I的四周侧边通过螺钉锁固，将胶框2的侧边加在二者的侧边之间，进一步的保证背板I的曲率稳定。
[0038]可选的，显示面板4与背板I粘合连接，或者将胶框2粘合在背板I上之后，将显示面板4嵌入到胶框2内与背板I连接。
[0039]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]在本发明的描述中，需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0041]在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0042]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种曲面显示设备，其特征在于，包括: 显示面板，所述显示面板的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面；背板，所述背板与所述显示面板相连，所述背板的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面，所述背板用于固定所述显示面板。
2.根据权利要求1所述的曲面显示设备，其特征在于，所述背板的一侧表面具有凹槽，所述凹槽中设有加强支架。
3.根据权利要求2所述的曲面显示设备，其特征在于，所述凹槽内开设有加强凸包，所述加强支架上开设有可容纳所述加强凸包的孔。
4.根据权利要求1所述的曲面显示设备，其特征在于，所述背板的边缘向内侧弯折，通过所述弯折部分与所述显示面板连接。
5.根据权利要求1所述的曲面显示设备，其特征在于，所述显示面板与所述背板粘合连接。
6.根据权利要求1所述的曲面显示设备，其特征在于，所述曲面显示设备还包括: 胶框，所述胶框与所述背板连接，所述胶框的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面，所述胶框的形状与所述显示面板相匹配。
7.根据权利要求6所述的曲面显示设备，其特征在于，所述胶框与所述背板通过卡扣连接，所述胶框的卡扣与所述背板的卡扣为间隙配合，所述显示面板嵌入所述胶框中。
8.根据权利要求1所述的曲面显示设备，其特征在于，每个所述平面的上边沿长度为所述显示面板的上边沿长度的1/8?1/2。
9.根据权利要求8所述的曲面显示设备，其特征在于，每个所述平面的上边沿长度为所述显示面板的上边沿长度的1/4。
10.根据权利要求6所述的曲面显示设备，其特征在于，所述曲面显示设备还包括: 面框，所述面框与所述胶框连接，所述面框的中间部分为曲面，两侧部分为与所述曲面相切的平面，所述面框的形状与所述显示面板相匹配。
【文档编号】G09F9/00GK104464520SQ201410724268
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】马吉航, 李敏华, 张继光 申请人:青岛海信电器股份有限公司