CN112331085A - 一种柔性屏显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性屏显示装置，包括：具有开口的中空壳体；固定在所述壳体内部的收纳轴；固定在所述壳体内部的第一导向轴；固定在所述壳体内部的第二导向轴；柔性屏，一端连接在所述收纳轴上，另一端经所述第一导向轴和第二导向轴伸出所述开口以展开或收纳柔性屏；其中所述第一导向轴相对于所述第二导向轴靠近所述收纳轴，柔性屏经所述第一导向轴和第二导向轴形成一次导向的弯折区段。本发明提供的柔性屏显示装置，通过两个导向轴使得柔性屏经过第一导向轴和第二导向轴后形成一次导向的弯折区段，从而避免由于柔性屏弯折程度过大而产生的应力集中问题，有效减小柔性屏弯折导致的应力集中，提高柔性显示装置的使用寿命，具有广泛的应用前景。

Description

一种柔性屏显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种柔性屏显示装置。

背景技术

随着柔性屏应用的愈加广泛，柔性屏显示装置的种类更加多种多样。

例如，CN201655172U公开了一种卷轴式显示器作为显示装置，由于这种卷轴式显示器的卷轴长度即为柔性显示屏的宽度，因此柔性屏的显示面积大幅度提高，画面尺寸增大。该结构下的柔性屏可伸缩，用时拉出，用完缩回，为使用者提供极大便利。然而，该柔性屏显示装置在应用于频繁的拉伸和收缩时容易因柔性屏承受应力过大导致柔性屏受损，降低了显示装置的使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题至少之一，本发明第一个实施例提供一种柔性屏显示装置，包括：

具有开口的中空壳体；

固定在所述壳体内部的收纳轴；

固定在所述壳体内部的第一导向轴；

固定在所述壳体内部的第二导向轴；

柔性屏，一端连接在所述收纳轴上，另一端经所述第一导向轴和第二导向轴伸出所述开口以展开或收纳柔性屏；其中

所述第一导向轴相对于所述第二导向轴靠近所述收纳轴，所述柔性屏经所述第一导向轴和第二导向轴形成一次导向的弯折区段。

进一步的，所述弯折区段包括：所述柔性屏与所述第一导向轴贴合形成的第一贴合区段、所述柔性屏与所述第二导向轴贴合形成的第二贴合区段、以及所述第一贴合区段和第二贴合区段之间的非贴合区段，所述非贴合区段对应于所述柔性屏在所述第一导向轴和第二导向轴之间形成弧形弯折。

进一步的，所述第一贴合区段对应于所述第一导向轴的弧心角小于90°；并且

所述第二贴合区段对应于所述第二导向轴的弧心角小于90°。

进一步的，所述弯折区段的弯折角度小于90°。

进一步的，所述第一导向轴和第二导向轴同步同向转动。

进一步的，还包括同步轮组，包括设置在所述第一导向轴上的第一驱动轮、设置在所述第二导向轴上的第二驱动轮、以及设置在所述第一驱动轮和第二驱动轮之间并连接两者的连接轮，所述连接轮分别于所述第一驱动轮和第二驱动轮啮合。

进一步的，所述第一驱动轮和第二驱动轮的半径相同。

进一步的，还包括设置在所述第一导向轴上的第一驱动轮、设置在所述第二导向轴上的第二驱动轮、以及连接所述第一驱动轮和第二驱动轮的皮带。

进一步的，所述第一驱动轮和第二驱动轮的半径相同。

进一步的，所述第一驱动轮的半径大于所述第二驱动轮的半径。

进一步的，还包括收纳状态传感器，用于感测所述柔性屏处于收纳状态或处于展开状态；

所述壳体还包括透视显示区，所述透视显示区对应于所述开口和所述第二导向轴之间的位置；

所述柔性显示屏对应于所述透视显示区的显示区域响应于所述收纳传感器感测的收纳状态呈现显示内容。

本发明的有益效果如下：

本发明针对目前现有的问题，制定一种柔性屏显示装置，本发明实施例在调整柔性屏移动角度以及节省柔性屏整体收纳空间的基础上，通过两个导向轴使得柔性屏经过第一导向轴和第二导向轴后形成一次导向的弯折区段，并通过第一导向轴和第二导向轴为对应于该弯折区段处提供两处支撑，从而避免由于柔性屏弯折程度过大而产生的应力集中问题，有效减小柔性屏弯折导致的应力集中，提高柔性显示装置的使用寿命，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的一个实施例所述柔性屏显示装置的结构示意图；

图2a和2b示出现有技术的柔性屏显示装置的结构示意图；

图3a示出现有技术和本发明实施例的柔性屏弯折过程中的形变角度与弯折应力的曲线对比图；

图3b示出现有技术柔性屏在弯折过程中的形变示意图；

图4示出本发明实施例所述柔性屏显示装置的柔性屏的弯折区段的放大图；

图5示出本发明实施例所述柔性屏显示装置的同步轮组的示意图；

图6示出本发明一个实施例所述柔性屏显示装置的皮带轮组的示意图；

图7示出本发明另一个实施例所述柔性屏显示装置的皮带轮组的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本申请的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

现有技术中的柔性屏显示装置1’的结构如图2a所示，柔性屏15’一端连接在收纳轴12’上，另一端从壳体11’开口处伸出。如图2b所示，柔性屏15’处于收卷状态时，柔性屏15’自连接在收纳轴12’上的一端卷绕在收纳轴上。壳体11’中设置有一个导向轴14’，在柔性屏15’展开或收缩时，柔性屏15’贴合在该导向轴14’外侧移动，通过导向轴14’改变柔性屏15’在拉伸或收卷时的移动方向，该结构能够减少收纳柔性屏所需的空间，提高空间利用率。然而，由于柔性屏15’经过导向轴14’时为弯折状态，因此，在频繁地拉伸或收缩柔性屏后易出现柔性屏损坏的问题。

针对上述问题，发明人经大量研究以及实验后发现，如图3a和3b所示，以柔性屏15’展开过程为例，随着柔性屏的不断拉伸，柔性屏15’绕过导向轴14’从开口伸出的过程中，柔性屏15’由平直状态转变为弯折形变状态，因此随着柔性屏15’弯折形变的形变角度α1不断增大，柔性屏15’与导向轴14’的贴合面积逐渐增大，柔性屏因弯折承受的来自导向轴的应力不断增大，导致柔性屏的各膜层层之间的形变随之增大，因此，柔性屏在弯折过程中极易发生上述的损坏问题。为此，发明人进一步提出了一种柔性屏显示装置，以解决上述问题。

如图1和图4所示，本发明的一个实施例提供了一种柔性屏显示装置1，该装置包括：

具有开口的中空壳体11；

固定在所述壳体11内部的收纳轴12；

固定在所述壳体11内部的第一导向轴13；

固定在所述壳体11内部的第二导向轴14；

柔性屏15，一端连接在所述收纳轴12上，另一端经所述第一导向轴13和第二导向轴14伸出所述开口以展开或收纳柔性屏15；其中

所述第一导向轴13相对于所述第二导向轴靠近所述收纳轴12，所述柔性屏15经所述第一导向轴13和第二导向轴14形成一次导向的弯折区段16。

在本实施例中，如图1和图4所示，柔性屏15经所述第一导向轴13和第二导向轴14形成一次导向的弯折区段16，即所述柔性屏经过两个导向轴保持一次弯折，通过与两个导向轴的两个贴合位置有效减小因弯折承受的来自导向轴的应力。

在一个可选的实施例中，如图1所示，所述弯折区段的弯折角度α2小于90°，即所述弯折区段的弯折角度为锐角。

如图1所示，本实施例通过第一导向轴13和第二导向轴14使得柔性屏15实现一次弯折，在柔性屏15由平直状态转变为弯折形变状态的过程中，本实施例的柔性屏15与第一导向轴13和第二导向轴14贴合弯折时的形变角度为α3。如图3b所示，在现有技术的柔性屏15’由平直状态转变为弯折形变状态的过程中，现有技术的柔性屏15’与导向轴14’贴合弯折时的形变角度为α1。

如图3a所示，相较于现有技术中柔性屏15’与一个导向轴14’贴合弯折时的随形变角度α1断增大的应力曲线；在本实施例的柔性屏15不断弯折形成弯折区段16的过程中，柔性屏15经过第一导向轴13后经过第二导向轴14时，弯折应力被分散，表现为图3a中柔性屏15承受的应力值在上升阶段突然下降，当柔性屏15继续拉伸时第二导向轴14进一步分散柔性屏15随形变角度α3不断增加而承受的应力，表现为图3a中柔性屏15承受的应力值持续下降，当形变角度α3达到极值105度后该应力值转向且随形变角度α3不断增加而上升，表现为图3a中柔性屏15承受的应力值逐渐增大。因此，根据图3a的效果对比可知，本实施的柔性屏随着形变角度α3的增加，在形成弯折区段16后，该柔性屏承受的应力有效降低。

值得说明的是，如图1所示，本实施例的柔性屏从平直状态经一次弯折后转变为弯折状态，在弯折过程中，柔性屏的形变角度α3逐步增大，对应的，柔性屏的弯折角度α1逐渐减小，即本实施的形变角度α3与弯折区段16的弯折角度α1为补角。

因此，本发明实施例在调整柔性屏移动角度以及节省柔性屏整体收纳空间的基础上，通过两个导向轴使得柔性屏经过第一导向轴和第二导向轴后形成一次导向的弯折区段，并通过第一导向轴和第二导向轴为对应于该弯折区段处提供两处支撑，从而避免由于柔性屏弯折程度过大而产生的应力集中问题，有效减小柔性屏弯折导致的应力集中，提高柔性显示装置的使用寿命。

在一个可选的实施例中，如图4示出的柔性屏15的弯折区段16的放大图所示，所述弯折区段16包括：所述柔性屏15与所述第一导向轴13贴合形成的第一贴合区段161、所述柔性屏15与所述第二导向轴14贴合形成的第二贴合区段162、以及所述第一贴合区段161和第二贴合区段162之间的非贴合区段163，所述非贴合区段163对应于所述柔性屏15在所述第一导向轴13和第二导向轴14之间形成弧形弯折。

在本实施例中，如图4所示，以柔性屏15的展开过程为例，柔性屏15绕过第一导向轴13外侧形成与第一导向轴13周向侧壁贴合的第一贴合区段161，在柔性屏15移动过程中，所述柔性屏15还绕过第二导向轴14外侧并形成与导向轴周向侧壁贴的第二贴合区段162。第一贴合区段161与第二贴合区段162之间的柔性屏15为非贴合区段163，即，非贴合区段163与第一导向轴13的周向侧壁以及与第二导向轴14的周向侧壁均不贴合。因此，在柔性屏15的弯折区段16处，第一导向轴13和第二导向轴14为柔性屏15提供了两处贴合区段的支撑部分，即第一贴合区段161和第二贴合区段162，通过两个贴合区段以分散柔性屏在移动过程中的应力，从而实现分散应力的效果，进一步提高该柔性屏显示装置的使用寿命。

在一个可选的实施例中，如图4所示，所述第一贴合区段161对应于所述第一导向轴13的弧心角γ1小于90°；并且所述第二贴合区段162对应于所述第二导向轴14的弧心角γ2小于90°。

在本实施例中，考虑到利用第一导向轴13和第二导向轴14更有效的降低柔性屏承受的应力问题，进一步限定第一导向轴13与柔性屏的第一贴合区段161对应于所述第一导向轴13的弧心角角度和第二导向轴14与柔性屏的第二贴合区段162对应于所述第一导向轴14的弧心角角度。当两者的弧心角角度均小于90°时，能够进一步降低柔性屏承受的应力。

并且，如图2a所示，现有技术通过一个导向轴14’形成柔性屏15’的一个贴合于导向轴14’的弯折区段，该弯折区段对应于导向轴的弧心角γ1’远大于90°，即柔性屏15’与导向轴14’形成半包围状态。该结构设置下，由图3a的应力曲线图可知，柔性屏15’在该弯折区段处承受的来自于导向轴14’的应力愈发增大，导致柔性屏的各膜层的应力集中在该弯折区段，极易对柔性屏15’造成损伤。

因此，本实施例的第一贴合区段161对应于所述第一导向轴13的弧心角γ1设置为小于90°；并且所述第二贴合区段162对应于所述第二导向轴14的弧心角γ2设置为小于90°，使得每一贴合区段贴合的每一导向轴能均匀分散弯折柔性屏因弯折承受的应力，从而避免由于柔性屏弯折程度过大而产生的应力集中问题，有效减小柔性屏弯折导致的应力集中，提高柔性显示装置的使用寿命。

考虑到本实施例采用两个导向轴进行柔性屏15的导向，在一个可选的实施例中，所述第一导向轴13和第二导向轴14同步同向转动。

在本实施例中，两个导向轮在柔性屏15的移动过程中同步同向转动，例如，当柔性屏15被展开时，处于开口外的柔性屏15面积越来越大，处于壳体11内的被收卷的柔性屏15沿逆时针方向进行移动，经过第一导向轴13和第二导向轴14形成一次弯折后自开口伸出，该过程中，第一导向轴13和第二导向轴14随着柔性屏15转动沿逆时针方向转动。在本实施例中，在第一导向轴13和第二导向轴14为弯折区段形成两处支撑的基础上，通过两个导向轴同步同向转动防止柔性屏与导向轮之间出现打滑，并防止柔性屏移动过程中出现褶皱翘起的现象。

在一个可选的实施例中，如图5所示，该显示装置还包括同步轮组，包括设置在所述第一导向轴13上的第一驱动轮131、设置在所述第二导向轴14上的第二驱动轮141、以及设置在所述第一驱动轮131和第二驱动轮141之间并连接两者的连接轮143，所述连接轮143分别与所述第一驱动轮131和第二驱动轮141啮合。

在本实施例中，第一导向轴13和第二导向轴14的同步运动通过同步轮组实现。具体的，在一个可选的实施例中，所述第一驱动轮131和第二驱动轮141的半径相同。第一驱动轮131和第二驱动轮141通过位于两者之间的连接轮143啮合，并通过连接轮143实现两者的同步同向转动，进一步的，第一驱动轮131驱动第一导向轴13进行转动，第二驱动轮141驱动第二导向轴14进行转动，从而实现第一导向轴13和第二导向轴14的同步同向转动，避免柔性屏在运动过程中出现褶皱翘起的现象。

在另一个示例中，当柔性屏15的宽度尺寸较大时，第一导向轴13和第二导向轴14长度随之增加。此时，可用过在第一导向轴13和第二导向轴14的两端分别设置一个同步轮组。即，第一导向轴13两侧设置有相同的第一驱动轮131，在第二导向轴14两侧设置有相同的第二驱动轮141，以及每一第一驱动轮131和每一第二驱动轮141之间分别设置有连接轮143。本领域根据实际应用进行同步轮组的设计，同样以满足第一驱动轮131和第二驱动轮141为同步同向转动为设计准则。

在另一个可选的实施例中，如图6所示，该显示装置还包括设置在所述第一导向轴13上的第一驱动轮132、设置在所述第二导向轴14上的第二驱动轮142、以及连接所述第一驱动轮132和第二驱动轮142的皮带144。在本实施例中，第一驱动轮132和第二驱动轮142通过皮带144连接实现同步转动，第一驱动轮132驱动第一导向轴13进行转动，第二驱动轮142驱动第二导向轴14进行转动，从而实现第一导向轴13和第二导向轴14的同步同向转动，避免柔性屏在移动过程中出现褶皱翘起的现象。

在利用皮带144轮连接第一驱动轮132和第二驱动轮142的设置基础上，在一个可选的实施例中，所述第一驱动轮132和第二驱动轮142的半径相同。在另一个可选的实施例中，所述第一驱动轮132的半径大于所述第二驱动轮142的半径。在本实施例中，由于靠近收纳轴12的第一驱动轮132承受应力较大，且半径越小驱动轮承受的应力越集中，因此，本实施例将第一驱动轮132设置为半径较大，进一步分散柔性屏在弯折过程中产生的应力集中问题。

在另一个示例中，当柔性屏15的宽度尺寸较大时，第一导向轴13和第二导向轴14长度随之增加。此时，如图7所示，可用过在第一导向轴13和第二导向轴14的两端分别设置一个皮带轮组。即，第一导向轴13两侧设置有相同的第一驱动轮132，在第二导向轴14两侧设置有相同的第二驱动轮142，以及每一第一驱动轮132和每一第二驱动轮142之间分别通过皮带144进行连接。本领域根据实际应用进行同步轮组的设计，同样以满足第一驱动轮132和第二驱动轮142为同步同向转动为设计准则。

值得说明的是，图5～图7中仅表示第一驱动轮与第二驱动轮之间的连接关系，并不表示本实施例中第一驱动轮和第二驱动轮的位置关系。

在一个可选的实施例中，该显示装置还包括收纳状态传感器，用于感测所述柔性屏15处于收纳状态或处于展开状态；

所述壳体11还包括透视显示区，所述透视显示区对应于所述开口和所述第二导向轴14之间的位置；

所述柔性显示屏对应于所述透视显示区的显示区域响应于所述收纳传感器感测的收纳状态呈现显示内容。

在本实施例中，通过收纳状态传感器感测柔性屏15当前的展开或者收纳状态，以实现柔性屏15在收卷和展开状态的显示画面与外部柔性屏15尺寸的最优化显示，有效提高柔性屏在收卷和展开过程中的显示效果。

因此，本发明实施例在改变柔性屏移动方向以及节省柔性屏整体收纳空间的基础上，通过两个导向轴使得柔性屏经过第一导向轴和第二导向轴后形成一次的弯折区段，并通过第一导向轴和第二导向轴为对应于该弯折区段处提供两处支撑，从而避免由于柔性屏弯折程度过大而产生的应力集中问题，有效减小柔性屏弯折导致的应力集中，提高柔性显示装置的使用寿命。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (11)

1.一种柔性屏显示装置，其特征在于，包括：

具有开口的中空壳体；

固定在所述壳体内部的收纳轴；

固定在所述壳体内部的第一导向轴；

固定在所述壳体内部的第二导向轴；

柔性屏，一端连接在所述收纳轴上，另一端经所述第一导向轴和第二导向轴伸出所述开口以展开或收纳柔性屏；其中

所述第一导向轴相对于所述第二导向轴靠近所述收纳轴，所述柔性屏经所述第一导向轴和第二导向轴形成一次导向的弯折区段。

2.根据权利要求1所述的柔性屏显示装置，其特征在于，所述弯折区段包括：所述柔性屏与所述第一导向轴贴合形成的第一贴合区段、所述柔性屏与所述第二导向轴贴合形成的第二贴合区段、以及所述第一贴合区段和第二贴合区段之间的非贴合区段，所述非贴合区段对应于所述柔性屏在所述第一导向轴和第二导向轴之间形成弧形弯折。

3.根据权利要求2所述的柔性屏显示装置，其特征在于，

所述第一贴合区段对应于所述第一导向轴的弧心角小于90°；并且

所述第二贴合区段对应于所述第二导向轴的弧心角小于90°。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性屏显示装置，其特征在于，所述弯折区段的弯折角度小于90°。

5.根据权利要求1所述的柔性屏显示装置，其特征在于，所述第一导向轴和第二导向轴同步同向转动。

6.根据权利要求5所述的柔性屏显示装置，其特征在于，还包括同步轮组，包括设置在所述第一导向轴上的第一驱动轮、设置在所述第二导向轴上的第二驱动轮、以及设置在所述第一驱动轮和第二驱动轮之间并连接两者的连接轮，所述连接轮分别与所述第一驱动轮和第二驱动轮啮合。

7.根据权利要求6所述的柔性屏显示装置，其特征在于，所述第一驱动轮和第二驱动轮的半径相同。

8.根据权利要求5所述的柔性屏显示装置，其特征在于，还包括设置在所述第一导向轴上的第一驱动轮、设置在所述第二导向轴上的第二驱动轮、以及连接所述第一驱动轮和第二驱动轮的皮带。

9.根据权利要求8所述的柔性屏显示装置，其特征在于，所述第一驱动轮和第二驱动轮的半径相同。

10.根据权利要求8所述的柔性屏显示装置，其特征在于，所述第一驱动轮的半径大于所述第二驱动轮的半径。

11.根据权利要求1所述的柔性屏显示装置，其特征在于，还包括收纳状态传感器，用于感测所述柔性屏处于收纳状态或处于展开状态；

所述壳体还包括透视显示区，所述透视显示区对应于所述开口和所述第二导向轴之间的位置；

所述柔性显示屏对应于所述透视显示区的显示区域响应于所述收纳传感器感测的收纳状态呈现显示内容。

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