CN105259607B - 曲面背光单元、显示装置及制造方法 - Google Patents

曲面背光单元、显示装置及制造方法 Download PDF

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Abstract

一种曲面背光单元、显示装置及制造方法。曲面背光单元包括导光板、一个或多个弧形定位件；所述导光板为沿第一方向从其中间位置向两侧延伸所形成的曲面导光板，包括内弧面、外弧面；在所述导光板的内弧面和外弧面的面内与所述第一方向垂直的第二方向为直线方向；所述导光板的至少所述中间位置以及所述中间位置的每一侧的至少一个位置与至少同一个所述弧形定位件的弧形结构固定连接，且所述导光板的弧面弯曲方向与该弧形定位件的所述弧形结构的弯曲方向一致。

Description

曲面背光单元、显示装置及制造方法
技术领域
本发明涉及曲面显示技术领域，特别是一种曲面背光单元及其制备方法以及包括该曲面背光单元的显示装置。
背景技术
曲面显示具有屏幕反射低，对比度高等优势。目前，曲面显示技术在监控器以及大屏幕电视等领域的应用越来越广。曲面显示屏中曲面背光单元的设计及成型难度较大，其也是生产曲面显示屏的关键。现有技术中曲面背光单元的生产采用先成型曲面背光单元单体，然后将各个单体组装的方法，不仅工序复杂，而且成本较高。
发明内容
本发明的一个方面提供一种曲面背光单元，包括导光板、一个或多个弧形定位件；所述导光板为沿第一方向从其中间位置向两侧延伸所形成的曲面导光板，包括内弧面、外弧面；在所述导光板的内弧面和外弧面的面内与所述第一方向垂直的第二方向为直线方向；所述导光板的至少所述中间位置以及所述中间位置的每一侧的至少一个位置与至少同一个所述弧形定位件的弧形结构固定连接，且所述导光板的弧面弯曲方向与该弧形定位件的所述弧形结构的弯曲方向一致。
例如，所述弧形定位件至少包括两个端部和一个连接两个端部的主体部，所述主体部为沿所述第一方向向两个端部延伸的弧形结构；所述主体部与所述导光板的外弧面和内弧面的至少之一固定连接。
例如，所述曲面背光单元还包括至少一个第一背板和至少两个第二背板；其中，所述导光板的外弧面的中间位置与所述第一背板固定连接，所述导光板的外弧面的两侧与所述第二背板固定连接；所述弧形定位件与所述第一背板以及所述第二背板固定连接。
例如，所述弧形定位件为长条形结构。
例如，所述弧形定位件至少包括位于其中间的第一定位结构和位于其两端的第二定位结构；所述第一背板上至少包括与所述第一定位结构相匹配的第一卡位结构，所述第二背板上至少包括与所述第二定位结构相匹配的第二卡位结构。
例如，所述第一定位结构包括定位孔和卡钩，所述第一卡位结构为凸柱；或所述第一定位结构为凸柱，所述第一卡位结构包括定位孔和卡钩。
例如，所述第二定位结构为凹槽，所述第二卡位结构为凸柱；或所述第二定位结构为凸柱，所述第二卡位结构为凹槽。
例如，所述弧形定位件的曲率与所述导光板的曲率相同。
例如，所述导光板的所述内弧面一侧还贴合有光学膜片；所述导光板的所述外弧面一侧还贴合有反射片；所述反射片的外侧贴合有硬质膜；所述第二背板上设有自回复定子，所述硬质膜的两端分别缠卷在所述自回复定子上；在所述导光板发生形变并对所述反射片施压时，所述硬质膜从所述自回复定子上释放，以使所述硬质膜在所述导光板形变过程中始终压紧所述反射片，确保所述反射片与所述导光板紧密贴合。
例如，所述导光板包括两个侧面和两个彼此相对的弧形端面；所述的两个弧形端面分别通过一个第一塑框部件固定在所述第一背板上，所述的两个侧面分别通过一个第二塑框部件固定在所述第二背板上。
例如，所述第一塑框部件为弹性材料，所述第二塑框部件为刚性材料。
例如，所述硬质橡胶中掺杂有细金属丝。
本发明的另一个方面提供了一种曲面背光单元的制造方法，包括如下步骤：
提供导光板和弧形定位件；其中，所述导光板为平面导光板，包括彼此相对的第一平面和第二平面、与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个侧面和与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个端面；
使所述导光板沿所述第一平面到所述第二平面的方向弯曲，形成以所述第一平面为内弧面，所述第二平面为外弧面的具有曲面结构的导光板；同时，所述的两个端面也弯曲成为两个弧形端面；
通过所述弧形定位件将形成曲面结构的所述导光板固定，获得曲面导光板。
例如，该方法还包括提供至少一个第一背板和至少两个第二背板；其中，所述第一背板从所述导光板的所述第二平面的中间位置将所述导光板固定，两个所述第二背板分别从所述第二平面的两端将所述导光板固定；
所述弧形定位件至少包括两个端部和连接两个端部的主体部，且所述主体部为向两个端部延伸的弧形结构；
所述弧形定位件的两个端部分别与所述第二背板连接；所述弧形定位件的所述主体部位于所述所述导光板的所述第二平面一侧；使所述第一背板带动所述导光板向所述弧形定位件的所述主体部一侧运动，并在所述第一背板与所述弧形定位件接触后，将所述第一背板与所述弧形定位件固定连接。
例如，该方法还包括提供至少一个第一背板和至少两个第二背板；其中，所述第一背板从所述导光板的所述第二平面的中间位置将所述导光板固定，两个所述第二背板分别从所述第二平面的两端将所述导光板固定；
所述弧形定位件至少包括两个端部和连接两个端部的主体部，且所述主体部为向两个端部延伸的弧形结构；
所述弧形定位件的所述主体部沿着所述导光板的两个所述弧形端面与所述第一背板固定连接；其中，所述弧形定位件的两个端部向所述导光板的所述第一平面一侧的第三方向延伸至所述导光板之外；使所述第二背板带动所述导光板向所述第三方向运动，并在所述第二背板与所述弧形定位件接触后，将所述第二背板与所述弧形定位件固定连接。
例如，所述弧形定位件为长条形结构。
例如，所述第二背板设有凸柱，所述弧形定位件的两端设有与所述凸柱相匹配的凹槽，所述凹槽包括第一位置和第二位置；在使所述第一背板向所述弧形定位件运动之前，所述凸柱位于所述第一位置；当所述第一背板与所述弧形定位件固定连接时，所述凸柱沿所述凹槽从所述第一位置运动到所述第二位置。
例如，所述弧形定位件的中间部分设有卡位孔和卡位钩，所述第一背板上设有与所述卡位孔相匹配的凸柱。
例如，在使所述导光板发生弯曲之前，还包括在所述导光板的一侧安装反射片，以及在所述反射片的外侧贴合硬质膜。
例如，所述第二背板上设有自回复定子，所述硬质膜的两端分别缠卷在所述自回复定子上；在所述第一背板带动所述导光板运动并对所述反射片施压时，所述硬质膜从所述自回复定子上释放，以使所述硬质膜在所述导光板运动过程中始终压紧所述反射片，确保所述反射片与所述导光板紧密贴合。
例如，在使所述导光板运动之前，还包括使导光板在其运动方向上产生预形变。
例如，所述导光板的网点采用内凹设计。
本发明的再一个方面提供了一种包括如上所述的曲面背光单元的显示装置。
例如，所述背光单元的边缘与所述阵列基板边缘之间设有缓冲材料。
例如，所述彩膜基板上的彩色滤光片面积大于所述阵列基板上对应于所述彩色滤光片的像素面积。
附图说明
图1a为本发明一个实施例的曲面背光单元中导光板的结构示意图；
图1b为本发明一个实施例中曲面背光单元结构的三维示意图；
图1c为本发明一个实施例中曲面背光单元的导光板外弧面安装背板的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例中曲面背光单元弧形定位件与背板卡合方式示意图；
图3a为本发明的一个实施例中采用牵拉第一背板制备曲面背光单元方法中牵拉之前各部件的状态示意图；
图3b为图3a的俯视图；
图3c为本发明的一个实施例中采用牵拉第一背板制备曲面背光单元方法所得的产品最终结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1a，本发明的实施例中曲面导光板包括彼此相对的外弧面11和内弧面12、彼此相对的两个弧形端面13以及两个侧面14；内弧面12和外弧面11均为沿第一方向从各自中间位置向两个侧面14延伸而形成弧面，且两个弧形端面13与内外弧面的延伸方向基本一致；在所述内外弧面上还存在与所述第一方向垂直的第二方向，第二方向为直线，沿内外弧面的第一方向为曲线线；本领域技术人员可知，在内外弧面的面内，满足第一方向与第二方向垂直且第二方向为直线、第一方向为曲线时，第一方向与第二方向为唯一确定的方向。为了下文描述清楚，两个弧形端面13所在位置定义为上下位置，两个侧面14所在位置定义为左右位置，外弧面11和内弧面12在所述两个侧面14之间的位置为中间位置。本领域技术人员可知，导光板的两个弧形端面13沿与内弧面12和外弧面11基本一致的第一方向延伸而成。事实上，在将这种曲面导光板制成曲面显示装置例如曲面电视时，观看者位于曲面显示装置的内弧面一侧，其左右位置、上下位置及中间位置与上述定义一致，且导光板的内弧面为出光侧。曲面背光单元制造方法部分有关上下位置、左右位置及中间位置的定义与此相同。
本发明的实施例提供一种背光单元，可以用于具有侧入式光源结构的显示装置；包括导光板、一个或多个弧形定位件；所述导光板为沿第一方向从其中间位置向两侧延伸所形成的曲面导光板，包括内弧面、外弧面；在所述导光板的内弧面和外弧面的面内与所述第一方向垂直的第二方向为直线方向；所述导光板的至少所述中间位置以及所述中间位置的每一侧的至少一个位置与至少同一个所述弧形定位件的弧形结构固定连接，且所述导光板的弧面弯曲方向与该弧形定位件的所述弧形结构的弯曲方向一致。
弧形定位件的弧形定位结构与曲面导光板的中间位置及两侧的固定连接点越多，其对曲面导光板的定位效果越好，但应当保证至少在曲面导光板的中间位置设置一个固定连接点，并在中间位置的两侧至少各设置一个固定连接点，且三个固定连接点至少与同一个弧形定位件固定连接，并保证弧形定位件的弯曲方向与导光板的弧面弯曲方向一致时，才能够对曲面导光板进行有效定位。需要说明的是，弧形定位件针对曲面导光板的定位原理是通过其具有刚性的弧形结构与曲面导光板的彼此固定连接，以抵消曲面导光板两侧的张力以及中间位置的拉力，防止曲面导光板的曲率发生变化，提高结构稳定性。
在一个实施例中，所述弧形定位件至少包括两个端部和一个连接两个端部的主体部，所述主体部为沿所述第一方向向两个端部延伸的弧形结构；所述主体部与所述导光板的外弧面和内弧面的至少之一固定连接。弧形定位件的主体部例如可以形成内外弧面的结构，且内外弧面的曲率例如与曲面导光板的曲率相同。其固定方式例如可以是其内弧面与曲面导光板的外弧面贴合，并固定连接，这种连接方式对弧形定位件的宽度要求不高，可以是条形结构，也可以是弧面结构；也可以是其外弧面与曲面导光板的内弧面贴合，并固定连接，但此时，由于曲面导光板的内弧面为其出光侧，例如可以采用宽度较小的条形结构，以避免影响曲面导光板的出光面积；或者其端面与曲面导光板的上和/或下两个弧形端面固定连接，这种连接方式例如可以采用厚度基本与曲面导光板类似的厚度，且弧形定位件的端面例如可以与导光板的弧形端面相匹配。
在一个实施例中，曲面背光单元还包括至少一个第一背板和至少两个第二背板；其中，所述导光板的外弧面的中间位置与所述第一背板固定连接，所述导光板的外弧面的两侧与所述第二背板固定连接；所述弧形定位件与所述第一背板以及所述第二背板固定连接。例如，弧形结构的内弧面弯曲方向与导光板的弧面弯曲方向一致。例如，弧形结构的曲率与导光板的曲率相同。例如，所述弧形定位件至少包括两个端部和一个连接两个端部的主体部，所述弧形定位件可以为从其主体部延伸至两个端部的弧形结构；所述弧形定位件的两个端部分别与位于所述导光板外弧面两侧的一个所述第二背板固定连接，所述弧形定位件的主体部与所述第一背板固定连接。
图1b为本发明的一个实施例中曲面背光单元的三维示意图；图1c为本发明的一个实施例中曲面背光单元的导光板外弧面安装背板结构示意图。参照图1b和图1c，曲面导光板1的外弧面11分别通过位于导光板1的外弧面11中间位置的一个第一背板2和两个位于外弧面11两侧的两个第二背板3固定。参照图1a，所述曲面导光板1包括彼此相对的内弧面12和外弧面11、彼此相对的两个弧形端面13以及两个侧面14，中间位置为所述导光板1的外弧面11在导光板左右两个侧面14之间的位置，两侧例如可以是导光板2的外弧面11在导光板1的两个侧面14附近的位置(包括这两个侧面)。参照图1c，第一背板2和第二背板3例如可以沿与导光板1的两个侧面基本上平行的方向设置。进一步的，第一背板2和第二背板3的长度例如可以基本上与导光板1的两个侧面相同，以在不增加背光单元尺寸的同时，对导光板1进行有效固定。第一背板2和第二背板3例如也可以同时在导光板1的外弧面11和上下两个弧形端面13上形成固定连接，以进一步提高结构稳定性，这种背板与导光板1的外弧面11和上下两个弧形端面13均固定的方式不超出本发明的范围。此外，第一背板2和第二背板3与至少一个弧形定位件4固定连接。图1b中所示为导光板的上下两个弧形端面13均通过第一背板2和第二背板3固定连接一个弧形定位件4，这种在导光板上下两个弧形端面13均固定连接弧形定位件的方式可以使整个背光单元的结构更加稳定。弧形定位件4能够将第一背板2、第二背板3和导光板1定位，防止导光板1发生形变。弧形定位件4的曲率和弧面弯曲方向例如可以与曲面导光板1的曲率及弧面弯曲方向基本相同。另外，也可以将曲面导光板1的外弧面11通过多个彼此分开的背板固定，例如5个或者7个。通过增加背板的个数，也可以使曲面导光板的结构更加稳定。
在一个实施例中，弧形定位件可以是长条形结构。继续参照图1b，图1b示例出的弧形定位件为长条形结构。所述弧形定位件4为从其中间向两端延伸的弧形结构，其中间部分设置第一定位结构41，两端各设置一个第二定位结构42，与之相对的，第一背板2上设置与第一定位结构41相匹配的第一卡位结构21，第二背板3上设置与第二定位结构42相匹配的第二卡位结构31。如图1所示，例如，两个弧形定位件4可以分别设置在导光板1的上下两个弧形端面13上。具体而言，弧形定位件4通过第一背板2和第二背板3固定于导光板1上下的两个弧形端面13上。如前所述，例如，弧形定位件4的弧度可以基本与导光板1的弧度相同，且弧形定位件的弯曲方向例如也与曲面导光板1的弧面弯曲方向相同。
在一个实施例中，弧形定位件4也可以是在第一背板2和第二背板3的远离所述导光板1外弧面的一侧沿与导光板1外弧面基本平行的第一方向延伸的结构，例如可以设置多条彼此平行的弧形定位件4，并在每一个弧形定位件4与第一背板2和第二背板3相交处设置固定连接点，通过设置多个弧形定位件4，能够有效提高曲面背光单元的结构强度。
图2示出了在弧形定位件上设置定位结构的示意图。参照图2，例如弧形定位件4的中间位置设置一个第一定位结构41，例如为定位孔；并在其两端设置第二定位结构42，例如第二定位结构42为长条形凹槽。弧形定位件4通过其第一定位结构41与第一背板2上的第一卡位结构21固定，第一卡位结构21例如可以为凸柱；弧形定位件4的两端通过其两端设置的第二定位结构42分别与位于两端的第二背板3上设置的第二卡位结构31相卡合，第二卡位结构31例如也可以为凸柱。还可以在弧形定件4的定位孔附近进一步设置一个卡钩，以使凸柱进入其定位孔后，进一步钩紧凸柱，防止其从定位孔脱除。另外，本领域技术人员可知，设于弧形定位件4上的定位结构与背板上的卡位结构可以互换。
在一个实施例中，弧形定位件4的第一定位结构41还可以是一个螺纹孔，而第一背板2上的第一卡位结构21为与所述螺纹孔相匹配的螺柱。卡合方式为将螺柱拧入螺纹孔中。第一定位结构41也可以为一个螺柱，而第一卡位结构21设计为螺纹孔。
参照图2，弧形定位件的第二定位结构42可以为凹槽，第二背板3的第二卡位结构31为可以与所述凹槽相匹配的一种凸柱。凸柱例如可以卡入所述凹槽中，进而限制弧形定位件4与第二背板3之间可能产生的相对运动；第二背板3上的第二卡位结构31也可以设计为凹槽，而将弧形定位件4的第二定位结构31设计为凸柱，进而实现弧形定位件4与第二背板3的卡合。例如，第二定位结构42还可以为螺纹孔，与之相应，第二背板3上的第二卡位结构31为螺柱，卡合方式为将第二背板3上的螺柱拧入弧形定位件两端设置的螺纹孔内；如上所述，背板与弧形定位件上的螺纹孔与螺柱的设置也可互换。
在一个实施例中，弧形定位件4也可以为多条，且每一条的两端均与第二背板3通过例如螺纹与螺柱或者开孔与凸柱等方式连接。进而在第一背板2和第二背板3后形成多条沿第一方向与所述曲面导光板1基本平行的弧形定位件4。与之相应的，在第一背板2上从上到下设置多个卡位结构，且多个卡位结构分别与对应位置的弧形定位件相卡位，卡位方式可以采用现有技术或本发明前文所述的方式，以进一步保证曲面导光板1的结构稳定性。
在一个实施例中，弧形定位件也可以是基本覆盖导光板及背板的弧面结构。具有弧面结构的弧形定位件可以是在第一背板2和第二背板3远离导光板1外弧面一侧沿与导光板1外弧面基本平行的方向延伸。这种具有弧面结构的弧形定位件大小例如可以基本上与导光板1相同。可以在这种具有弧面结构的弧形定位件的内弧面与第一背板2和第二背板3相交处设置进行多点固定，进一步提高结构稳定性。
在一个实施例中，例如，导光板1可以分别通过塑框固定在背板上。参照图1b，例如可以采用第二塑框部件52分别从左右两侧将导光板1与第二背板3固定，采用第一塑框部件51从上下两侧将导光板1与所述第一背板2固定。例如，所述第一塑框部件51可以为弹性材料，例如为硬质橡胶件。硬质橡胶定义为在例如牵拉第一背板或第二背板使导光板发生形变时只在牵拉方向上与导光板发生同步弯曲，而不会产生塌陷或其它形变的橡胶材料；所述第二塑框部件52可以为刚性材料，例如为硬质塑料件。例如，所述硬质橡胶中还可以掺杂有细金属丝，以提高其一维线性弯曲强度。
在一个实施例中，曲面导光板1的内弧面一侧还贴合有各种光学膜片，例如扩散膜或者棱镜膜。曲面导光板1的外弧面一侧例如还贴合有反射片。反射片的外侧例如还可以紧密贴合一种硬质膜；且第二背板上设有自回复定子，硬质膜的两端分别缠卷在所述自回复定子上；在所述导光板发生形变并对所述反射片施压时，所述硬质膜从所述自回复定子上释放，以使所述硬质膜在所述导光板形变过程中始终压紧所述反射片，确保所述反射片与所述导光板紧密贴合。在导光板1外弧面和/或反射片外贴合该硬质膜可以提高导光板1外弧面和/或反射片的平整度。所述硬质膜的定义为在受到反射片施加的作用力时厚度不发生变化且可与所述反射片同步形变的膜片。例如硬质膜为柔性膜或刚性膜。这些光学膜片例如可以采用挂耳定位在上述第一塑框部件和/或第二塑框部件设定的凹槽中，并以胶条封在第一塑框部件和/或第二塑框部件的凹槽中，或者在第一背板2和/或第二背板3上设置膜片挂耳支点或者卡槽等固定这些光学膜片。
本发明的实施例还提供了一种曲面背光单元的制造方法，包括如下步骤：
提供导光板和弧形定位件；其中，所述导光板为平面导光板，包括彼此相对的第一平面和第二平面、与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个侧面和与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个端面；
使所述导光板沿所述第一平面到所述第二平面的方向弯曲，形成以所述第一平面为内弧面，所述第二平面为外弧面的具有曲面结构的导光板；同时，所述的两个端面也弯曲成为两个弧形端面；
通过所述弧形定位件将形成曲面结构的所述导光板固定，获得曲面导光板。
在一个实施例中，该方法还包括提供至少一个第一背板和至少两个第二背板；其中，所述第一背板从所述导光板的所述第二平面的中间位置将所述导光板固定，两个所述第二背板分别从所述第二平面的两端将所述导光板固定；
所述弧形定位件至少包括两个端部和连接两个端部的主体部，且所述主体部为向两个端部延伸的弧形结构；
所述弧形定位件的两个端部分别与所述第二背板连接；所述弧形定位件的所述主体部位于所述所述导光板的所述第二平面一侧；使所述第一背板带动所述导光板向所述弧形定位件的所述主体部一侧运动，并在所述第一背板与所述弧形定位件接触后，将所述第一背板与所述弧形定位件固定连接。
在一个实施例中，该方法还包括提供至少一个第一背板和至少两个第二背板；其中，所述第一背板从所述导光板的所述第二平面的中间位置将所述导光板固定，两个所述第二背板分别从所述第二平面的两端将所述导光板固定；
所述弧形定位件至少包括两个端部和连接两个端部的主体部，且所述主体部为向两个端部延伸的弧形结构；
所述弧形定位件的所述主体部沿着所述导光板的两个弧形端面与所述第一背板固定连接；其中，所述弧形定位件的两个端部向所述导光板的所述第一平面一侧的第三方向延伸至所述导光板之外；使所述第二背板带动所述导光板向所述第三方向运动，并在所述第二背板与所述弧形定位件接触后，将所述第二背板与所述弧形定位件固定连接。
图3a-3c示出了本发明的曲面背光单元制造方法的一个实施例。参照图3a，平面导光板的第二平面分别通过一个第一背板2和两个第二背板3固定，其中，第一背板2从导光板第二平面的中间位置将其固定，两个第二背板3分别从该平面的两端将其固定。采用两个具有长条形结构的弧形定位件4分别从第二背板3的上下两个端面与第二背板3相卡位，图3b为在此状态下的俯视图。牵拉第一背板2使之带动导光板向弧形定位件4运动，即使弧形导光板沿第一平面到第二平面的方向弯曲，并在所述第一背板与所述弧形定位件接触时，例如可以是上下两个弧形定位件4之间时，设置于第一背板2上的第一卡位结构通过弧形定位件4的第一定位结构定位。图3c为一个实施例中第一背板与弧形定位件卡合后所得的曲面背光单元结构的示意图。图3c中第一定位结构例如为一种定位孔，第一卡位结构为凸柱，凸柱进入定位孔后，再通过卡钩43钩住凸柱，防止其从定位孔滑出。这种通过牵拉第一背板带动平面导光板运动获得曲面导光板的方式，只需对第一背板施加作用力，以使平面导光板缓慢转变为曲面导光板。采用这种方式获得的曲面导光板，平面导光板的形变量从其中间部分向两端逐渐减小。
在采用例如牵拉第一背板带动导光板向弧形定位件的内弧面运动的方式获得曲面背光单元的方法中，如上所述，第一背板2与弧形定位件4的卡合可以是螺纹和螺柱配合，也可以使凸柱与通孔及卡钩的配合。参照图3b和3c，弧形定位件4的两端的第二定位结构42例如可以为长条型凹槽，凹槽例如可以包括第一位置和第二位置，而第二背板3上与凹槽相卡合的第二卡位结构31例如可以是凸柱。在牵拉第一背板2之前，第二背板3上的凸柱卡合于图3b所示的第一位置；随着第一背板带动导光板向弧形定位件4运动，由于导光板逐渐弯曲，两个所述第二背板3上的凸柱也会沿着长条型凹槽运动，并在第一背板2运动到与弧形定位件接触时，例如可以是上下弧形定位件之间的位置时，第二背板3上的凸柱运动到图3c所示凹槽的第二位置，并在第二位置实现凸柱与凹槽的卡合。参照图3b和3c，弧形定位件4两端上长条形凹槽的第一位置相对于第二位置位于外侧，而两个第二位置位于内侧。这是因为在导光板为平面状态时，两个第二背板上的凸柱距离较远，故分别卡合于长条形凹槽外侧的第一位置，参照图3b；随着导光板向弧形定位件逐渐弯曲，两个凸柱之间的距离逐渐减小，故两个凸柱均沿各自的长条形凹槽相向运动，并在导光板运动到位后，最终卡合在长条形凹槽内侧的第二位置，参照图3c。
在一个实施例中，弧形定位件为长条形结构，采用两个弧形定位件4分别从第一背板2的上下两端与第一背板2相卡位，弧形定位件4的两端从导光板的上下两侧向导光板的出光方向伸出导光板之外，然后通过牵拉第二背板3使之带动导光板向弧形定位件4运动，进而使导光板的第二平面的两侧沿第二平面到第一平面的方向弯曲，并在第二背板运动到与弧形定位件接触时，例如可以是上下两个弧形定位件4之间时，通过弧形定位件4定位。这种牵拉第二背板带动导光板运动需要同时在两个第二背板上施加例如基本相同的作用力，以使平面导光板的两侧同时向弧形定位件的两端靠近，进而平面导光板从其两侧到中间缓慢形成曲面结构。平面导光板转变为曲面导光板后，其形变量为从两侧向中间逐渐减小。
在采用例如牵拉第二背板带动导光板向弧形定位件运动的方式获得曲面背光单元的方法中，如上所述，第一背板2与弧形定位件4的卡合结构可以是螺纹和螺柱配合，也可以使凸柱与通孔及卡钩的配合，或者是其它彼此固定或卡合的结构；弧形定位件4两端的第二定位结构例如可以为通孔结构，与之相应的，第二背板上的卡位结构可以为凸柱，待牵拉第二背板使其与弧形定位件接触后，凸柱与通孔配合实现卡位；也可以进一步在弧形定位件4两端各设置一个卡钩，以使凸柱进入通孔后，进一步用卡钩固定，防止发生脱落，进一步提高结构稳定性。弧形定位件4的两端的第二定位结构也可以是螺纹或螺柱，与之对应，两个第二背板上的卡位结构可以是螺柱与螺纹。通过螺纹与螺柱的配合，实现弧形定位件4与第二背板2的固定。
在一个实施例中，采用如牵拉第一背板的方式制备曲面背光单元的方法时，例如第一背板可以是运动到与弧形定位件至少部分重叠的位置，以使两者的卡合更为牢固。重叠位置是指在牵拉导光板并使之转化为曲面结构后，在沿曲面导光板的内弧面或外弧面上的直线方向上观看第一背板至少部分与弧形定位件重合。
在一个实施例中，采用例如牵拉第二背板的方式制备曲面背光单元的方法时，第二背板例如可以是运动到与所述弧形定位件至少部分重叠的位置，以使两者的卡合更为牢固。这里的重叠是指在牵拉第二背板并使之转化为曲面结构后，沿曲面导光板内弧面或外弧面上的直线方向上观看第二背板至少部分与弧形定位件重合。
在一个实施例中，为了使背板带动导光板运动时，导光板逐渐弯曲的第二平面以及导光板该第二平面贴合的反射片的平整性不受影响，可以在导光板及反射片外贴合硬质膜。所述硬质膜的定义为在受到反射片施加的作用力时厚度不发生变化且可与所述反射片同步形变的膜片。例如硬质膜为柔性膜。进一步的，例如硬质膜可以为可卷曲材料，并在两侧的第二背板的外边缘处设置彼此相对的自回复定子(相当于转轴)。可卷曲的硬质膜的两端缠绕在自回复定子上，同时将硬质膜的中间部分固定于第一背板的中间位置。则此刚性硬质膜可在第一背板向后移动并靠近弧形定位件至最终卡位在弧形定位件中时，膜面在导光板及反射片的缓慢压着下由平面形变为弧面形，长度也将被变长。硬质膜长度的变化会产生一定的张力，这种张力会带动自回复定子发生旋转，进而使缠绕在自回复定子上的部分硬质膜释放出来。这种将硬质膜缠绕于自由回复定子的压合结构可以根据曲面背光单元的弧度自行调整释放量，并能防止硬质膜受力过大而发生损坏。例如，自回复定子既可以设置于两侧的第二背板上(相当于在两个第二背板远离第一背板一侧各设置一个转轴)，也可以通过过渡滑轮将自回复定子设置于第二背板之外。自回复定子所起的主要作用是作为硬质膜缠绕的载体，以及牵拉第一背板或第二背板时根据需要自动释放部分缠绕的硬质膜，使硬质膜不但能够紧密压合导光板及反射片，使导光板的外弧面和反射片在运动过程中更加平整，也可避免硬质膜受力过大而发生硬质膜的损害。硬质膜和自回复定子可以存在于最终产品之中，也可以在最终产品中予以拆除。
在一个实施例中，为了使导光板的弯曲形变的效果更好，可赋予导光板其一定的预形变。例如在采用牵拉第一背板或牵拉第二背板的方式制备曲面背光单元时，可以在牵拉前先使导光板向其运动方向产生一定的预形变，以减少导光板在牵拉过程发生缺陷的可能，进而使最终的曲面导光板的弧面曲率过渡更加平滑。
在一个实施例中，可将导光板的网点设计为内凹结构。这是因为平面背光单元向曲面背光单元转变过程中，导光板会与其它部件产生相对位移，而这种相对位移会使导光板与其它部件之间产生摩擦，可能会损害导光板上设计的网点。导光板上网点的损害会产生光线的非预期反射，可造成漏光或者亮度不均等诸多问题，因此可以将导光板上的网点设计为内凹结构。
在一个实施例中，参照图3a，导光板1的左右两侧可以分别通过第二塑框部件52固定于第二背板3上，导光板1的上下两侧可以通过第一塑框部件51固定于第一背板2上。由于导光板1需要从基本为平面的状态转变为曲面状态，在此过程中，位于导光板1上下两侧的第一塑框部件51也会发生弯曲形变。因此，第一塑框部件51应采用可形变的弹性材料，例如可以采用硬质橡胶。为了进一步提高第一塑框部件51的弯曲强度，可在橡胶中添加金属丝，例如钢丝，使其能够更好的配合第一背板2、第二背板3、导光板1和弧形定位件4等实现平面背光单元向曲面背光单元的转变。第二塑框部件52例如可以采用硬质塑料。
本发明的一个实施例还提供了一种包括本发明的曲面背光单元的曲面显示装置。
制造曲面显示装置的方法可以包括以上所述的曲面背光单元的制备方法。具体例如可以包括两种制备方法。一种为采用以上所述的方法制备出曲面背光单元，同时，采用现有技术成型与该曲面背光单元相匹配的前端显示屏，并把采用本发明方法制备的曲面背光单元与采用现有技术制备的前端显示器部分相结合，获得曲面显示装置。
另外一种方法是：将基本为平面结构的背光单元与基本为平面形状的显示屏前端部分匹配结合，例如前端显示屏可以以分段式铁框与背光单元的分段式背板上的卡钩进行匹配卡合，以使显示屏前端部分与背光单元相固定。平面显示屏的制造完成后，例如采用上述牵拉第一背板的方式，使显示屏前端随背光单元一同向后弯曲，并在牵拉到位后定位到例如弧形定位件的卡位槽中，形成曲面显示屏。
为了进一步提高该方法制备的显示装置的显示效果，例如铁框内表面与显示屏接触部分可以用硅质橡胶条贴附，以防止在牵拉过程中挤伤显示屏。此外，显示屏的左右两侧的塑框部件与显示屏接触处设置软橡胶材料，以防止塑框部件在牵拉过程中磨损显示屏。
在一个实施例中，还可在牵拉例如第一背板时，同时牵拉显示屏的外边框，以使其能够跟随显示屏一同形变。这是由于边框的强度一般较大，形变较为困难，通过单独牵拉背板的方式可能会由于牵拉力过大造成显示屏的损害。
在一个实施例中，例如可以对显示屏中的彩膜基板的设计进行调整，将彩膜基板上的彩色滤光片RGB面积设计为稍大于对应位置的TFT像素面积，防止显示屏弯曲变形过程中发生对位漏光。此外，用于支撑显示器内液晶盒盒厚的聚苯乙烯应该具有较高的强度，以保证显示器受力时不会发生漏光。
以上具体实施例之间可相互组合，并不超出本发明的范围，且能够带来更好的组合效果。

Claims (24)

1.一种曲面背光单元，包括导光板、一个或多个弧形定位件；所述导光板为沿第一方向从其中间位置向两侧延伸所形成的曲面导光板，包括内弧面、外弧面；在所述导光板的内弧面和外弧面的面内与所述第一方向垂直的第二方向为直线方向；所述导光板的至少所述中间位置以及所述中间位置的每一侧的至少一个位置与至少同一个所述弧形定位件的弧形结构固定连接，且所述导光板的弧面弯曲方向与该弧形定位件的所述弧形结构的弯曲方向一致，
其中，所述曲面背光单元还包括第一背板、第一定位结构和与所述第一定位结构相配合的第一卡位结构；其中，所述导光板的所述外弧面的中间位置与所述第一背板固定连接，所述第一定位结构和所述第一卡位结构其中之一位于所述弧形定位件中间；所述第一定位结构和所述第一卡位结构其中另一位于所述第一背板上，设置于所述第一背板上的所述第一定位结构和所述第一卡位结构的所述其中另一通过所述弧形定位件中间的所述第一定位结构和所述第一卡位结构的所述其中之一定位，
其中，所述曲面背光单元还包括至少两个第二背板、第二定位结构和与所述第二定位结构相配合的第二卡位结构；其中，所述导光板的所述外弧面的两侧与所述第二背板固定连接，所述第二定位结构和所述第二卡位结构其中之一位于所述弧形定位件两端；所述第二定位结构和所述第二卡位结构其中另一位于所述第二背板上，设置于所述第二背板上的所述第二定位结构和所述第二卡位结构的所述其中另一通过所述弧形定位件两端的所述第二定位结构和所述第二卡位结构的所述其中之一定位。
2.根据权利要求1所述一种曲面背光单元，其中，所述弧形定位件至少包括两个端部和一个连接两个端部的主体部，所述主体部为沿所述第一方向向两个端部延伸的弧形结构；所述主体部与所述导光板的外弧面和内弧面的至少之一固定连接。
3.根据权利要求1所述的曲面背光单元，其中，所述弧形定位件为长条形结构。
4.根据权利要求1所述的曲面背光单元，其中，所述第一定位结构位于所述弧形定位件中间，所述第一卡位结构位于所述第一背板上，所述第二定位结构位于所述弧形定位件两端，所述第二卡位结构位于所述第二背板上。
5.根据权利要求4所述的曲面背光单元，其中，所述第一定位结构包括定位孔和卡钩，所述第一卡位结构为凸柱；或所述第一定位结构为凸柱，所述第一卡位结构包括定位孔和卡钩。
6.根据权利要求5所述的曲面背光单元，其中，所述第二定位结构为凹槽，所述第二卡位结构为凸柱；或所述第二定位结构为凸柱，所述第二卡位结构为凹槽。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的曲面背光单元，其中，所述弧形定位件的曲率与所述导光板的曲率相同。
8.根据权利要求1-6任意一项所述的曲面背光单元，其中，所述导光板的所述内弧面一侧还贴合有光学膜片；所述导光板的所述外弧面一侧还贴合有反射片；所述反射片的外侧贴合有硬质膜；所述第二背板上设有自回复定子，所述硬质膜的两端分别缠卷在所述自回复定子上；在所述导光板发生形变并对所述反射片施压时，所述硬质膜从所述自回复定子上释放，以使所述硬质膜在所述导光板形变过程中始终压紧所述反射片，确保所述反射片与所述导光板紧密贴合。
9.根据权利要求1所述的曲面背光单元，其中，所述导光板还包括两个侧面和两个沿所述第一方向延伸且彼此相对的弧形端面；所述两个弧形端面分别通过一个第一塑框部件固定在所述第一背板上，所述两个侧面分别通过一个第二塑框部件固定在所述第二背板上。
10.根据权利要求9所述的曲面背光单元，其中，所述第一塑框部件为弹性材料，所述第二塑框部件为刚性材料。
11.根据权利要求10所述的曲面背光单元，其中，所述弹性材料为硬质橡胶，且所述硬质橡胶中掺杂有细金属丝。
12.根据权利要求1所述的曲面背光单元，还包括第二塑框部件；其中，所述导光板的所述外弧面的两侧分别与一个所述第二塑框部件固定连接；所述弧形定位件在所述第一方向上与所述第一背板以及所述第二塑框部件固定连接。
13.一种曲面背光单元的制造方法，包括如下步骤：
提供导光板和弧形定位件；其中，所述导光板为平面导光板，包括彼此相对的第一平面和第二平面、与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个侧面和与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个端面，所述弧形定位件至少包括两个端部和连接两个端部的主体部，且所述主体部为向两个端部延伸的弧形结构；
提供至少一个第一背板和至少两个第二背板，其中，所述导光板的所述第二平面的中间位置与所述至少一个第一背板固定连接，所述导光板的所述第二平面的两端与所述第二背板固定连接；
提供第一定位结构和第一卡位结构，其中，所述第一定位结构和所述第一卡位结构其中之一位于所述弧形定位件中间；所述第一定位结构和所述第一卡位结构其中另一位于所述第一背板上；
使所述弧形定位件的两个端部分别与所述第二背板连接，所述弧形定位件的所述主体部位于所述所述导光板的所述第二平面一侧；
使所述第一背板带动所述导光板向所述弧形定位件的所述主体部一侧运动使得所述导光板沿从所述第一平面向所述第二平面的方向弯曲，形成以所述第一平面为内弧面，所述第二平面为外弧面的具有曲面结构的导光板；同时，所述的两个端面也弯曲成为两个弧形端面；
在所述第一背板与所述弧形定位接触时，设置于所述第一背板上的所述第一定位结构和所述第一卡位结构的所述其中另一通过所述弧形定位件中间的所述第一定位结构和所述第一卡位结构的所述其中之一定位；
通过所述弧形定位件将形成曲面结构的所述导光板固定，获得曲面导光板。
14.一种曲面背光单元的制造方法，包括如下步骤：
提供导光板和弧形定位件；其中，所述导光板为平面导光板，包括彼此相对的第一平面和第二平面、与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个侧面和与第一平面和第二平面相交且彼此相对的两个端面，所述弧形定位件至少包括两个端部和连接两个端部的主体部，且所述主体部为向两个端部延伸的弧形结构；
提供至少一个第一背板和至少两个第二背板，其中，所述导光板的所述第二平面的中间位置与所述至少一个第一背板固定连接，所述导光板的所述第二平面的两侧与所述第二背板固定连接；
使所述弧形定位件的所述主体部沿着所述导光板的两个弧形端面与所述第一背板固定连接，其中，所述弧形定位件的两个端部向所述导光板的所述第一平面一侧的第三方向延伸至所述导光板之外；
使所述第二背板带动所述导光板向所述第三方向运动，使所述导光板沿从所述第一平面向所述第二平面的方向弯曲，形成以所述第一平面为内弧面，所述第二平面为外弧面的具有曲面结构的导光板；同时，所述的两个端面也弯曲成为两个弧形端面；
在所述第二背板与所述弧形定位件接触后，将所述第二背板与所述弧形定位件固定连接，通过所述弧形定位件将形成曲面结构的所述导光板固定，获得曲面导光板。
15.根据权利要求13或14所述的曲面背光单元的制造方法，其中，所述弧形定位件为长条形结构。
16.根据权利要求13所述的曲面背光单元的制造方法，其中，所述第二背板设有凸柱，所述弧形定位件的两端设有与所述凸柱匹配的凹槽；所述凹槽包括第一位置和第二位置；在使所述第一背板向所述弧形定位件运动之前，所述凸柱位于所述第一位置；当所述第一背板与所述弧形定位件固定连接时，所述凸柱沿所述凹槽从所述第一位置运动到所述第二位置。
17.根据权利要求16所述的曲面背光单元的制造方法，其中，所述弧形定位件中间的所述第一定位结构和所述第一卡位结构的所述其中之一为卡位孔和卡位钩，设置于所述第一背板上的所述第一定位结构和所述第一卡位结构的所述其中另一为与所述卡位孔相匹配的凸柱。
18.根据权利要求13或14所述的曲面背光单元的制造方法，其中，在使所述导光板发生弯曲之前，还包括在所述导光板的一侧安装反射片，以及在所述反射片的外侧贴合硬质膜。
19.根据权利要求18所述的曲面背光单元的制造方法，其中，所述第二背板上设有自回复定子，所述硬质膜的两端分别缠卷在所述自回复定子上；在所述第一背板或所述第二背板带动所述导光板运动并对所述反射片施压时，所述硬质膜从所述自回复定子上释放，以使所述硬质膜在所述导光板运动过程中始终压紧所述反射片，确保所述反射片与所述导光板紧密贴合。
20.根据权利要求13或14所述的曲面背光单元的制造方法，其中，在使所述导光板运动之前，还包括使导光板在其运动方向上产生预形变。
21.根据权利要求13或14所述的曲面背光单元的制造方法，其中，所述导光板的网点采用内凹设计。
22.一种包括如权利要求1-12中任意一项所述的曲面背光单元的显示装置。
23.根据权利要求22所述的显示装置，包括阵列基板，其中，所述背光单元的边缘与所述阵列基板边缘之间设有缓冲材料。
24.根据权利要求23所述的显示装置，还包括彩膜基板，其中，所述彩膜基板上的彩色滤光片面积大于所述阵列基板上对应于所述彩色滤光片的像素面积。
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