CN107527524A - 显示设备以及数字化书桌 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种显示设备以及数字化书桌，其中显示设备包括半钢化玻璃层、触控层、显示层和金属背板，所述触控层、所述显示层和所述金属背板依次设置在所述半钢化玻璃层的下方。本申请通过在显示层的上方和下方分别设置半钢化玻璃层和金属背板，可以有效地增强显示设备的抗压抗冲击能力，提升了显示设备的整体强度。

Description

显示设备以及数字化书桌
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示设备以及数字化书桌。
背景技术
在某些使用场景下，例如桌面上集成有显示设备的数字化书桌在使用时，可能遇到重物压迫、用户用力按压、硬物或重物冲击等情况，因此显示设备的强度需要达到一定的要求。
发明内容
在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
本申请解决的技术问题之一是提供一种能够提升整体强度的显示设备以及数字化书桌。
根据本申请的一个方面，提供了一种显示设备，包括半钢化玻璃层、触控层、显示层和金属背板，所述触控层、所述显示层和所述金属背板依次设置在所述半钢化玻璃层的下方。
根据本申请的另一方面，提供了一种数字化书桌，包括如上所述的显示设备，所述显示设备的屏面作为所述数字化书桌的支撑表面的一部分。
根据本申请，通过在显示层的上方和下方分别设置半钢化玻璃层和金属背板，可以有效地增强显示设备的抗压抗冲击能力，提升了显示设备的整体强度。
附图说明
为了进一步阐述本发明的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本发明的典型示例，而不应看作是对本发明的范围的限定。在附图中：
图1是本发明的一种实施方式的显示设备的层状结构示意图；
图2是本发明的一种实施方式的显示设备的示意性立体图；
图3是本发明的一种实施方式的金属背板、控制电路板以及电路板保护盖板的结构示意图；
图4是本发明的另一种实施方式的显示设备的层状结构示意图；
图5是本发明的一种实施方式的网状支撑结构的示意图；
图6是本发明的一种实施方式的显示设备的受力分解图；
图7是本发明的另一种实施方式的显示设备的层状结构示意图；
图8是本发明的一种实施方式的显示设备的安装状态的示意图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施方式进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施方式的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
根据本发明的一个方面，提供一种显示设备，包括半钢化玻璃层、触控层、显示层和金属背板，所述触控层、所述显示层和所述金属背板依次设置在所述半钢化玻璃层的下方。
图1是本发明的一种实施方式的显示设备的层状结构示意图。如图1所示，该实施方式的显示设备包括半钢化玻璃层1、触控层2、显示层3和金属背板4，触控层2、显示层3和金属背板4依次设置在半钢化玻璃层1下方。
半钢化玻璃层1和金属背板4分别保护显示层3的正面和背面，形成复合保护结构。显示层3是对包括上下偏光片、彩色滤光片、液晶层、背光模块等在内的与显示相关的各组成部分的统称。以下分别对半钢化玻璃层1和金属背板4的保护作用进行说明。
半钢化玻璃层1
半钢化玻璃层1设置在显示层3的上方，对显示层3的正面形成保护。来自显示设备表面的压力被半钢化玻璃层1分散后大大降低，使得显示层3的单位面积上的压力降低到显示层3可承受的范围内，从而防止由于按压、硬物冲击等对显示层3的损坏。
本实施方式的显示设备通过采用由半钢化玻璃制成的半钢化玻璃层1，能够在不增加玻璃层厚度的情况下提高其强度。半钢化玻璃可以通过化学钢化工艺来提高强度，例如在厚度不超过2mm的情况下，能够实现如下的强度指标：表面压缩应力为150MPa到300MPa之间；抗压强度在失效几率1％条件下为100MPa到210MPa之间。
相比来说，普通2mm以下钢化玻璃强度指标为：表面压缩应力为70MPa到170MPa之间；抗压强度在失效几率1％条件下为48MPa到120MPa之间。
本实施方式中，优选地，触控层2直接镀在半钢化玻璃层1的下表面上。图2是本实施方式的显示设备的示意性立体图。由于触控层2与半钢化玻璃层1紧密结合，两者实际上形成为一层，因此在图2中触控层2不可见。这种紧密结合消除了触控层2与半钢化玻璃层1之间的空气层，一方面防止压力由于空气层的存在而无法向下传导，从而提升设备整体的强度，另一方面使显示设备拥有更超薄的特性。
金属背板4
金属背板4设置在显示层3的下方，可以与显示层3贴合，对显示层3的背面形成保护。显示层3正面受力经过半钢化玻璃层1分散后已经大大降低，为了进一步保护显示层3背面不被损坏，在显示层3的下方设置金属背板4，使得到达显示层3背部的压力由金属背板4承受并进一步分散。
如上所述，半钢化玻璃层1和金属背板4分别保护显示层3的正面和背面，形成整体保护作用，防止显示层3的内部结构损坏，提升显示设备整体的强度。
优选地，半钢化玻璃层1、触控层2、显示层3和金属背板4可以形成为一体结构，由此进一步提升显示设备整体的强度。关于该一体结构的形成，触控层2如前所述可以直接镀在半钢化玻璃层1的下表面上，另外，各层之间可以通过全贴合技术彼此结合，并且可以在显示设备的四周设置塑料边框用于密封和保护，塑料边框上下分别卡在半钢化玻璃层1和金属背板4上。
经测量，该一体结构的表面压缩应力为180MPa到330MPa之间；抗压强度在失效几率1％条件下为120MPa到245MPa之间。与上述半钢化玻璃层1本身的情况相比，无论是表面压缩应力还是抗压强度均得到提升。
电路板保护盖板7
在本发明的一个实施方式中，显示设备还包括控制电路板，用于控制显示层3。传统的显示设备的控制电路板比较复杂，通常设置在显示层和背板之间。而本发明的实施方式的显示设备中，通过设计与显示设备分离的分离式控制盒(包括分离式电源开关、USB口和耳机口等)，使得控制电路板的结构变得简单，从而能够被设置于金属背板4的背面而通过简单的连接线将控制电路板通过显示层的边缘与显示层相连并驱动之。并且，为了进一步保护该控制电路板，本实施方式的显示设备设置有电路板保护盖板。图3是本实施方式的金属背板、控制电路板与电路板保护盖板的结构示意图。如图3所示，控制电路板6设置于金属背板4的背面(如果按照从上到下的顺序的话，金属背板4的背面即金属背板4的下表面)，而电路板保护盖板7则贴合并覆盖控制电路板6。由于将控制电路板6及其电路板保护盖板7设置在金属背板4的背面，从而在显示层3和金属背板4之间没有任何驱动或者控制电路，因此金属背板4可以是平整的，从而金属背板能够与显示层更完美地贴合，更好地分散和承受来自半钢化玻璃层1的应力，从而提升整个显示设备的强度。优选地，控制电路板6可以贴合在金属背板4的背面并从金属背板4的背面凸起一小块，电路板保护盖板7当然也从金属背板4的背面凸起。电路板保护盖板7例如通过螺丝8与金属背板4连接，螺丝8可以是一周4个，也可以是任意其它连接方式。电路板保护盖板7上可以留有开口供控制电路板6与显示层3之间的连接线通过。
网状支撑结构5
图4是本发明另一种实施方式的显示设备的示意性层状结构图。如图4所示，本实施方式的显示设备在金属背板4的下方设置有网状支撑结构5。
图5是网状支撑结构5的结构示意图。其中，划线部分为支撑板，空白部分为孔洞。如前所述，由于电路板保护盖板7从金属背板4的背面凸出，因此金属背板4的背面不是平整的，采用整块板作为支撑结构不太方便。而网状的支撑结构更加容易适应金属背板4加电路板保护盖板7的形状，不但能够有效地支撑金属背板4，并且还具有有利于散热、重量轻的优点，另外由于网状结构在保证散热、等量材料的情况下可以做得较厚，还可以提供更强的支撑力。
通过由网状支撑结构5进一步支撑金属背板4，从显示设备的正面看，能够有效地将压力从半钢化玻璃层1层层传导到网状支撑结构5，从点分散到面，进一步有效提升本实施方式的显示设备的整体强度。
从显示设备的背面看，金属背板4的作用与半钢化玻璃层1一样，都有受力分散作用，显示层3夹在中间，不管哪个方向受力都分散到整个层；但是金属背板4的强度是有限的，受力容易弯曲，分散效果没有半钢化玻璃层1好。通过利用网状支撑结构5进一步分散受力，能够起到更好的效果。也就是说，从背面看，金属背板4加网状支撑结构5的整体效果，相当于正面的半钢化玻璃层1的效果。
在如上所述由半钢化玻璃层1、触控层2、显示层3和金属背板4形成一体结构的基础上，该一体结构与网状支撑结构5形成的复合保护结构的强度进一步提升。图6是本发明的一种实施方式的显示设备的受力分解图。如图所示，显示设备的表面受力经过半钢化玻璃层1、金属背板4、网状支撑结构5被层层分解。经测量，该复合保护结构的表面压缩应力为220MPa到360MPa之间；抗压强度在失效几率1％条件下为140MPa到290MPa之间。与上述一体结构的情况相比，无论是表面压缩应力还是抗压强度进一步得到提升。
防爆膜9
可选地，在半钢化玻璃层1的上表面设置有防爆膜，用于缓冲撞击，防止撞击造成玻璃的破碎飞散，避免显示设备的屏面爆裂，另外还可提高屏面的表面硬度，避免屏面因硬物刻画产生划痕。
图7是本发明的另一种实施方式的显示设备的层状结构示意图。如图7所示，在半钢化玻璃层1的上表面设置有防爆膜9。优选地，该防爆膜9是纳米防爆膜，具有更佳的缓冲作用和防爆效果。
根据本发明的显示设备的上述实施方式，设备整体的强度高，能够承受来自正面的压力和冲击。在一种实施方式中，本发明的显示设备可以被设置为大体水平的状态，适合耐受与其屏面相交方向的载荷。
数字化书桌
根据本发明的另一方面，提供一种数字化书桌，其包括如上所述的显示设备，所述显示设备的屏面作为所述数字化书桌的支撑表面的一部分。
数字化书桌将显示设备嵌入到台面中，由显示设备显示教学或者学习、阅读内容。更具体地，该数字化书桌可以是数字临摹台，用于显示字帖、碑帖、绘画等临摹对象以供用户临摹。在安装时，显示设备的除了网状支撑结构5之外的部分可以通过网状支撑结构5固定于数字化书桌的本体。安装后的显示设备呈大体水平的状态，能够耐受与其显示屏的屏面相交方向的载荷，例如来自显示屏上方的按压、冲击等。
作为一种实施方式，网状支撑结构5可以与显示设备在数字化书桌上的支撑固定结构形成一体。图8是本发明的一种实施方式的显示设备的安装状态的示意图。例如，如图8所示，显示设备的从半钢化玻璃层1到金属背板4(以及电路板保护盖板7)的部分10由一种边框结构11固定并支撑于数字化书桌上相应于显示设备开设的孔洞或者凹陷部分(未图示)处，而网状支撑结构5可以与该边框结构11形成一体。即，网状支撑结构5和该边框结构11相当于形成一个容器，将从半钢化玻璃层1到金属背板4(以及电路板保护盖板7)的部分装在该容器中。换句话说，该“容器”固定到数字化书桌上，从半钢化玻璃层1到金属背板4(以及电路板保护盖板7)的部分10则装在该“容器”中。
需要说明的是，图8中所示的边框结构11的各个部分的具体结构与本发明无关，因此未详细说明。尤其是，图中所示边框结构11具有各个部分，但它们是通过图中未示出的结构例如螺钉等连接到一起的。
根据以上实施方式的说明，本申请提供了如下技术方案。
1、一种显示设备，其特征在于，包括半钢化玻璃层、触控层、显示层和金属背板，所述触控层、所述显示层和所述金属背板依次设置在所述半钢化玻璃层的下方。
2、根据技术方案1所述的显示设备，其特征在于，所述触控层直接镀在所述半钢化玻璃层的下表面上。
3、根据技术方案1或2所述的显示设备，其特征在于，所述半钢化玻璃层、触控层、显示层和金属背板形成为一体结构。
4、根据技术方案3所述的显示设备，其特征在于，所述一体结构的表面压缩应力为180MPa到330MPa之间。
5、根据技术方案3或4所述的显示设备，其特征在于，所述一体结构的抗压强度在失效几率1％条件下为120MPa到245MPa之间。
6、根据技术方案1-5之一所述的显示设备，其特征在于，在所述金属背板的下方设置有网状支撑结构。
7、根据技术方案6所述的显示设备，其特征在于，由所述一体结构和所述网状支撑结构形成的复合结构的表面压缩应力为220MPa到360MPa之间。
8、根据技术方案6或7所述的显示设备，其特征在于，由所述一体结构和所述网状支撑结构形成的复合结构的抗压强度在失效几率1％条件下为140MPa到290MPa之间。
9、根据技术方案1-8之一所述的显示设备，其特征在于，还包括：
控制电路板，用于控制所述显示层，设置于所述金属背板的背面；
电路板保护盖板，用于保护所述控制电路板。
10、根据技术方案9所述的显示设备，其特征在于，所述电路板保护盖板与所述金属背板连接，并且从所述金属背板的背面凸出。
11、根据技术方案1-10之一所述的显示设备，其特征在于，在所述半钢化玻璃层的上表面设置有防爆膜。
12、根据技术方案11所述的显示设备，其特征在于，所述防爆膜是纳米防爆膜。
13、根据技术方案1-12之一所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备被设置为大体水平的状态，适合耐受与其屏面相交方向的载荷。
14、一种数字化书桌，其特征在于，包括如技术方案1-13之一所述的显示设备，所述显示设备的屏面作为所述数字化书桌的支撑表面的一部分。
15、一种数字化书桌，其特征在于，包括如技术方案6-13之一所述的显示设备，所述显示设备的屏面作为所述数字化书桌的支撑表面的一部分，其中，所述显示设备的除所述网状支撑结构之外的部分通过所述网状支撑结构被固定于所述数字化书桌的本体。
16、根据技术方案15所述的数字化书桌，其特征在于，所述显示设备通过边框结构被固定于所述数字化书桌的本体，所述网状支撑结构与所述边框结构形成一体。
最后，还需要说明的是，术语“包括”意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种设备所固有的要素。
以上虽然结合附图详细描述了本发明的实施方式，但是应当明白，上面所描述的实施方式只是用于说明本发明，而并不构成对本发明的限制。对于本领域的技术人员来说，可以对上述实施方式作出各种修改和变更而没有背离本发明的实质和范围。因此，本发明的范围仅由所附的技术方案及其等效含义来限定。

Claims (10)

1.一种显示设备，其特征在于，包括半钢化玻璃层、触控层、显示层和金属背板，所述触控层、所述显示层和所述金属背板依次设置在所述半钢化玻璃层的下方。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于，所述触控层直接镀在所述半钢化玻璃层的下表面上。
3.根据权利要求1或2所述的显示设备，其特征在于，在所述金属背板的下方设置有网状支撑结构。
4.根据权利要求1-3之一所述的显示设备，其特征在于，还包括：
控制电路板，用于控制所述显示层，设置于所述金属背板的背面；
电路板保护盖板，用于保护所述控制电路板。
5.根据权利要求4所述的显示设备，其特征在于，所述电路板保护盖板与所述金属背板连接，并且从所述金属背板的背面凸出。
6.根据权利要求1-5之一所述的显示设备，其特征在于，在所述半钢化玻璃层的上表面设置有防爆膜。
7.根据权利要求1-6之一所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备被设置为大体水平的状态，适合耐受与其屏面相交方向的载荷。
8.一种数字化书桌，其特征在于，包括如权利要求1-7之一所述的显示设备，所述显示设备的屏面作为所述数字化书桌的支撑表面的一部分。
9.一种数字化书桌，其特征在于，包括如权利要求3-7之一所述的显示设备，所述显示设备的屏面作为所述数字化书桌的支撑表面的一部分，其中，所述显示设备的除所述网状支撑结构之外的部分通过所述网状支撑结构被固定于所述数字化书桌的本体。
10.根据权利要求9所述的数字化书桌，其特征在于，所述显示设备通过边框结构被固定于所述数字化书桌的本体，所述网状支撑结构与所述边框结构形成一体。
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