CN110097826A - 显示屏、显示屏弯曲检测装置和方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显示屏、显示屏弯曲检测装置和方法、显示装置，该显示屏包括：基板，在自身厚度方向上具有相对的两个表面；电极对，两个表面中的一个表面上设置有至少一个电极对，电极对包括两个电极，每个电极具有检测面，各电极对中的两个电极的检测面彼此相对设置；信号检测电路，分别与各电极对中的两个电极电连接，用于检测各电极对的电容值。采用本发明实施例中的技术方案，能够检测到显示屏的弯曲程度。

Description

显示屏、显示屏弯曲检测装置和方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示屏、显示屏弯曲检测装置和方法、显示装置。

背景技术

柔性屏具有轻薄、耐用、可弯曲等诸多优点，已经成为显示领域的一代新秀。然而，当前的柔性屏还存在许多技术问题，例如柔性屏虽然可以弯曲，但其弯曲程度有所限制，更加不能进行弯折。

当柔性屏发生过度弯曲或者弯折时，可能引发显示不良等问题，因此，如何检测柔性屏是否发生过度弯曲或者弯折是非常重要的。

发明内容

本发明实施例提供了一种显示屏、显示屏弯曲检测装置和方法、显示装置，能够检测到显示屏的弯曲程度。

第一方面，本发明实施例提供一种显示屏，该显示屏包括：

基板，在自身厚度方向上具有相对的两个表面；

电极对，两个表面中的一个表面上设置有至少一个电极对，电极对包括两个电极，每个电极具有检测面，各电极对中的两个电极的检测面彼此相对设置；

信号检测电路，分别与各电极对中的两个电极电连接，用于检测各电极对的电容值。

在第一方面的一种可能的实施方式中，电极对的数量为多对，多个电极对在第一方向形成两行以上间隔设置的行电极对组，每组行电极对组的各电极对沿第二方向间隔设置；第一方向与第二方向相交。

在第一方面的一种可能的实施方式中，多个电极对中，至少一个电极对的两个电极的检测面沿第一方向彼此相对设置；或者，多个电极对中，至少一个电极对的两个电极的检测面沿第二方向彼此相对设置。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一方向和第二方向相互垂直；沿第一方向上每行行电极对组中，相邻两个电极对的其中一个电极对的两个电极的检测面沿第一方向彼此相对设置，其中另一个电极对的两个电极的检测面沿第二方向彼此相对设置；或者，沿第一方向上相邻的两行行电极对组中，其中一行行电极对组中的各电极对的两个电极的检测面沿第一方向彼此相对设置；其中另一行行电极对组中的各电极对的两个电极的检测面沿第二方向彼此相对设置。

在第一方面的一种可能的实施方式中，电极为平板式电极。

在第一方面的一种可能的实施方式中，基板为柔性基板。

第二方面，本发明实施例提供一种显示屏弯曲检测装置，用于如上所述的显示屏，该装置包括：

电容变化值计算模块，用于计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值；

弯曲检测模块，用于根据预设的电容变化值与显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各电极对所在位置的弯曲角度。

在第二方面的一种可能的实施方式中，弯曲检测模块还用于，计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值的绝对值；利用绝对值最大的电容变化值对应的弯曲角度表征柔性屏的弯曲程度。

第三方面，本发明实施例提供一种显示屏弯曲检测方法，用于如上所述的显示屏，该方法包括：

计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值；

根据预设的电容变化值与显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各电极对所在位置的弯曲角度。

在第三方面的一种可能的实施方式中，在根据预设的电容变化值与显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各电极对所在位置的弯曲角度之后，该方法还包括：计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值的绝对值；利用绝对值最大的电容变化值对应的弯曲角度表征柔性屏的弯曲程度。

第四方面，本发明实施例提供一种显示装置，该显示装置包括：如上所述的显示屏；优选地，所述显示装置还包括：如上所述的显示屏弯曲检测装置。

如上所述，本发明实施例中在基板的两个表面中的一个表面上设置了至少一对电极，每个电极对包括两个电极，每个电极具有检测面，各电极对中的两个电极的检测面彼此相对设置。由于信号检测电路分别与各电极对中的两个电极电连接，能够检测各电极对的电容值，进而得出各电极对的两极板的夹角，通过基板上的各电极对的两电极的夹角，就能够表征显示屏的弯曲程度。

与现有技术中的需要在显示屏的上层基板和下层基板之间分别设置电极对的两极板相比，本发明实施例仅需要在一个基板上设置至少一个电极对，就能够实现对柔性基板弯曲程度的检测，结构简单且能够减少电极之间接触产生的静电效果。

附图说明

从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本发明实施例提供的显示屏未弯曲时的截面示意图；

图2为与图1对应的显示屏发生弯曲后的截面示意图；

图3为本发明实施例提供的非平行电极对的极板横截面示意图；

图4为本发明一实施例提供的多个电极对的阵列分布示意图；

图5为本发明实施例提供的检测面沿第一方向彼此相对设置的电极对的示意图；

图6为本发明实施例提供的检测面沿第二方向彼此相对设置的电极对的示意图；

图7为本发明另一实施例提供的多个电极对的阵列分布示意图；

图8为本发明又一实施例提供的多个电极对的阵列分布示意图；

图9为本发明实施例提供的显示屏弯曲检测装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的显示屏弯曲检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。

本发明实施例提供一种显示屏、显示屏弯曲检测装置和方法、显示装置，用于显示技术领域。采用本发明实施例中的技术方案，能够在生产或者使用过程中检测显示屏的弯曲程度，从而及时发现显示屏因发生过度弯曲或者弯折而引起的显示不良问题。

图1为本发明实施例提供的显示屏未弯曲时的截面示意图。如图1所示，该显示屏包括基板100、电极对(200、300和400)和信号检测电路(图中未示出)。

其中，基板100在自身厚度方向上具有相对的两个表面，两个表面中的一个表面上设置有至少一个电极对，每个电极对包括两个电极，每个电极具有检测面，各电极对中的两个电极的检测面彼此相对设置。比如，图1中示出的电极对300由电极301和电极302组成，电极301的检测面A1和电极302的检测面A2彼此相对设置。

由于本发明实施例中在基板的两个表面中的一个表面上设置了至少一对电极，每个电极对包括两个电极，每个电极具有检测面，各电极对中的两个电极的检测面A1和A2彼此相对设置。具体实施时，可以将信号检测电路分别与各电极对中的两个电极电连接，从而能够检测各电极对的电容值，进而计算得出各电极对的两极板的夹角，通过基板上的各电极对的两电极的夹角就能够得到基板的弯曲程度。

与现有技术中的需要在显示屏的上层基板和下层基板之间分别设置电极对的两极板相比，本发明实施例仅需要在一个基板上设置至少一个电极对，就能够实现对柔性基板弯曲程度的检测，结构简单且能够减少电极之间接触产生的静电效果。

示例性地，电极301和电极302可以为平板式电极，两个电极间充满电介质，以使这两个电极形成电容器。电极301和电极302的形状可以为矩形、梯形、圆形、半圆形或其他，此处不做限定。

信号检测电路分别与各电极对中的两个电极电连接，用于检测各电极对的电容值。信号检测电路具体可以为电容检测电路，本领域技术人员可以参考相关资料获得电容检测电路的具体结构，此处不再赘述。

具体实施时，如果同一电极对的两个电极的电压值相同，那么这两个电极相当于一条导线，无法形成电容器，因此，同一电极对的两个电极的电压值应不相同，比如，施加至电极301上的电压为V1，施加至电极302上的电压为V2，V1不等于V2。

基板100可以为柔性基板，柔性基板的材质包括但不限于玻璃、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺。当基板100为柔性基板时，显示屏可以理解为柔性显示屏。

具体实施时，至少一个电极对和信号检测电路可以单独成层，贴附于基板100的上表面或者下表面，也可以与基板100一起成层，成层工艺参考阵列基板的制备工艺，此处不进行赘述。

本发明实施例中的电极对能够随着基板100的弯曲发生相应弯曲，当电极对随基板100发生相应弯曲时，弯曲位置处的电极对的电容会随弯曲程度的变化而变化，从而感应出显示屏的弯曲程度。

需要说明的是，同一电极对的两个电极的检测面之间的距离可以根据实际情况合理设置，比如，为避免柔性屏弯曲时电极间接触而产生静电，从而保证电极对的容值检测结果更加准确，同一电极对的两个电极的检测面之间的距离可以大于电极的极板厚度。

图2为与图1对应的显示屏发生弯曲后的截面示意图。

如图2所示，显示屏发生弯曲后，同一电极对的两个电极的检测面会形成一定夹角。比如，电极对200的两个电极的检测面形成的夹角为θ1、电极对300的两个电极的检测面形成的夹角为θ2、电极对400的两个电极的检测面形成的夹角为θ3。

图3为本发明实施例提供的非平行电极对的极板横截面示意图。

如图3所示，电极对的两极板的长度均为l(图中未示出)，宽度均为L，电极对的两极板的延长线交与O点，夹角为θ。电极对的两极板窄端到原点O的距离为R1，电极对的两极板宽端到原点O的距离为R2，且L＝R2-R1。

其中，极板窄端指的是电极对的两极板的距离近的一端，极板宽端指的是两个电极极板的距离远的一端。由于极板的长和宽都远大于极板间距离，可忽略边缘效应。

下面结合图2和图3具体说明电极对的电容检测原理。

设电极对的两极板的中间充满各向同性均匀电介质，电介质的电容率为ε、电阻率为ρ，则电极对的两极板的夹角θ与两极板的容值C之间存在如下的关系：

其中，R为电容器漏电电阻，可以得出：

本领域技术人员可以根据平板电容器的相关资料得到由公式(1)-公式(2)的具体推导方式，此处不再赘述。根据公式(2)可知，由于显示屏无论是否发生弯曲，l、ε、R2和R1不变，即电极对的两极板的容值C随着极板夹角θ的变化而发生变化，因此可以在C、l、ε、R1和R2已知的情况下，计算得出电极对的两极板的夹角θ。

如上所述，本发明实施例中在基板的两个表面中的一个表面上设置了至少一对电极，每个电极对包括两个电极，每个电极具有检测面，各电极对中的两个电极的检测面A1和A2彼此相对设置。由于信号检测电路分别与各电极对中的两个电极电连接，能够检测各电极对的电容值，从而可以在l、ε、R2和R1已知的情况下，计算得出各电极对的两极板的夹角θ，通过基板上的各电极对的两电极的夹角，就能够得到基板的弯曲程度。

与现有技术中的需要在显示屏的上层基板和下层基板之间分别设置电极对的两极板相比，本发明实施例仅需要在一个基板上设置至少一个电极对，就能够实现对柔性基板弯曲程度的检测，结构简单且能够减少电极之间接触产生的静电效果。

图4为本发明一实施例提供的多个电极对的阵列分布示意图。

如图4所示，当电极对的数目为多对时，多个电极对可以基板100上形成阵列分布。多个电极对在第一方向形成两行以上间隔设置的行电极对组，每组行电极对组的各电极对沿第二方向间隔设置。

考虑到显示屏具有预定长度和预定宽度，第一方向和第二方向可以相互垂直，分别显示屏的长度方向和宽度方向，需要说明的是，第一方向和第二方向也可以不垂直，此处不做限定。

本发明实施例中的电极对可以为两种：

图5为本发明实施例提供的检测面沿第一方向彼此相对设置的电极对的示意图。图5中示出了一列电极对组，该列电极对组中的每个电极对的两个电极的检测面A1和A2沿第一方向彼此相对设置。

图5中的括号中还示出了该列电极对组中的电极对的等效电容结构，采用图5中的电极对，能够在显示屏沿长边弯曲时检测到电极对的电容变化，从而确定显示屏沿长度方向的弯曲程度。

图6为本发明实施例提供的检测面沿第二方向彼此相对设置的电极对的示意图。图6中示出了一行电极对组，该行电极对组中的每个电极对的两个电极的检测面A1和A2沿第二方向彼此相对设置。

图6中的括号中还示出了该行电极对组中的电极对的等效电容结构，采用图6中的电极对，能够在显示屏沿宽边弯曲时检测到电极对的电容变化，从而确定显示屏沿宽度方向的弯曲程度。

因此，根据本发明实施例，在对多个电极对进行排布时：

(1)可以将至少一个电极对的两个电极的检测面沿第一方向彼此相对设置(参阅图5中的电极对)，不对其余电极对的分布进行限制。

(2)也可以至少一个电极对的两个电极的检测面沿第二方向彼此相对设置(参阅图6中的电极对)，不对其余电极对的分布进行限制。

由于显示屏可能沿任意方向弯曲，本发明实施例在基板100上同时设置图5和图6中示出的两种电极对，通过合理确定两种电极对的数量，以及两种电极对在基板100上的位置分布，就能够有效检测整个显示屏的弯曲程度。

图7为本发明另一实施例提供的多个电极对的阵列分布示意图。

如图7所示，沿第一方向上每行行电极对组中，相邻两个电极对的其中一个电极对的两个电极的检测面沿第一方向彼此相对设置，其中另一个电极对的两个电极的检测面沿第二方向彼此相对设置。也就是说，两种电极对中其中一种电极对的周围全部为另一种电极对，两种电极对被均匀地分布在整个显示屏上，如此设置，能够有效检测整个显示屏的弯曲程度。

需要说明的是，虽然图7中示出的沿第一方向上相邻的两行行电极对组中，第一个电极对的两个电极的检测面沿不同方向彼此相对设置，但可以理解的是，第一个电极对的两个电极的检测面也可以沿相同方向彼此相对设置，不影响对整个显示屏的弯曲程度的检测效果。

图8为本发明又一实施例提供的多个电极对的阵列分布示意图。

如图8所示，沿第一方向上相邻的两行行电极对组中，其中一行行电极对组中的各电极对的两个电极的检测面沿第一方向彼此相对设置(参阅图5中的电极对)；其中另一行行电极对组中的各电极对的两个电极的检测面沿第二方向彼此相对设置(参阅图6中的电极对)，如此设置，除了能够有效检测整个显示屏的弯曲程度外，能够降低电极的工艺制备难度。

图9为本发明实施例提供的显示屏弯曲检测装置的结构示意图，用于如上的显示屏，该显示弯曲检测装置包括：电容变化值计算模块901和弯曲检测模块902。

其中，电容变化值计算模块901用于计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值。

弯曲检测模块902用于根据预设的电容变化值与显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各电极对所在位置的弯曲角度。

在一些实施例中，弯曲检测模块902还用于计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值的绝对值，然后利用绝对值最大的电容变化值对应的弯曲角度表征柔性屏的弯曲程度。

在一些实施例中，也可以利用绝对值最大的电容变化值对应的电极对的位置表征显示屏的应力集中点，从而为显示屏弯曲变形分析提供数据支撑。

需要说明的是，显示弯曲检测装置的具体实现形式可以为处理器，该处理器与显示屏相对独立设置，当显示屏弯曲检测装置设置在产线上时，能够用于对产线上的显示屏进行弯曲检测；当显示屏弯曲检测装置设置在终端设备上时，能够对使用过程中的显示屏进行弯曲检测。

图10为本发明实施例提供的显示屏弯曲检测方法的流程示意图，用于如上的显示屏。如图10所示，该方法包括：步骤1001和步骤1002。

在步骤1001中，计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值。

在步骤1002中，根据预设的电容变化值与显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各电极对所在位置的弯曲角度。

在一些实施例中，还可以在根据预设的电容变化值与显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各电极对所在位置的弯曲角度之后，计算各电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值的绝对值；然后利用绝对值最大的电容变化值对应的弯曲角度表征柔性屏的弯曲程度。

本发明实施例还提供一种显示装置，该显示装置包括：如上文的显示屏。显示屏弯曲检测装置与显示屏相对独立设置，比如，当显示屏弯曲检测装置设置在产线或者维修站时，能够用于对产线上的显示屏进行弯曲检测。

优选地，显示装置还包括如上文所述的显示屏弯曲检测装置，当显示屏弯曲检测装置设置在终端设备上时，能够对使用过程中的显示屏进行弯曲检测。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明实施例的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本发明实施例可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明实施例的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明实施例的范围之中。

Claims (10)

1.一种显示屏，其特征在于，包括：

基板，在自身厚度方向上具有相对的两个表面；

电极对，两个所述表面中的一个所述表面上设置有至少一个所述电极对，所述电极对包括两个电极，每个所述电极具有检测面，各所述电极对中的两个所述电极的所述检测面彼此相对设置；

信号检测电路，分别与各所述电极对中的两个所述电极电连接，用于检测各所述电极对的电容值。

2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述电极对的数量为多对，多个所述电极对在第一方向形成两行以上间隔设置的行电极对组，每组所述行电极对组的各所述电极对沿第二方向间隔设置；

所述第一方向与所述第二方向相交。

3.根据权利要求2所述的显示屏，其特征在于，

多个所述电极对中，至少一个所述电极对的两个所述电极的所述检测面沿所述第一方向彼此相对设置；

或者，多个所述电极对中，至少一个所述电极对的两个所述电极的所述检测面沿所述第二方向彼此相对设置。

4.根据权利要求2所述的显示屏，其特征在于，

所述第一方向和所述第二方向相互垂直；

沿所述第一方向上每行所述行电极对组中，相邻两个所述电极对的其中一个电极对的两个所述电极的所述检测面沿所述第一方向彼此相对设置，其中另一个电极对的两个所述电极的所述检测面沿所述第二方向彼此相对设置；

或者，沿所述第一方向上相邻的两行所述行电极对组中，其中一行所述行电极对组中的各所述电极对的两个所述电极的所述检测面沿所述第一方向彼此相对设置；其中另一行所述行电极对组中的各所述电极对的两个所述电极的所述检测面沿所述第二方向彼此相对设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的显示屏，其特征在于，所述电极为平板式电极。

6.一种显示屏弯曲检测装置，用于如权利要求1-5任一项所述的显示屏，其特征在于，所述装置包括：

电容变化值计算模块，用于计算各所述电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值；

弯曲检测模块，用于根据预设的电容变化值与所述显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各所述电极对所在位置的弯曲角度。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述弯曲检测模块还用于，计算各所述电极对的电容值相对于所述预设参考值的电容变化值的绝对值；利用绝对值最大的电容变化值对应的弯曲角度表征所述柔性屏的弯曲程度。

8.一种显示屏弯曲检测方法，用于如权利要求1-5任一项所述的显示屏，其特征在于，所述方法包括：

计算各所述电极对的电容值相对于预设参考值的电容变化值；

根据预设的电容变化值与所述显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各所述电极对所在位置的弯曲角度。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述根据预设的电容变化值与所述显示屏的弯曲角度之间的对应关系，得到与各所述电极对所在位置的弯曲角度之后，所述方法还包括：

计算各所述电极对的电容值相对于所述预设参考值的电容变化值的绝对值；

利用绝对值最大的电容变化值对应的弯曲角度表征所述柔性屏的弯曲程度。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-5任一项所述的显示屏；

优选地，所述显示装置还包括：如权利要求6或7所述的显示屏弯曲检测装置。