CN113077719A - 显示模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种显示模组及显示设备，所述显示模组包括：壳体，所述壳体内固定设置有卷轴和固定轴，所述卷轴和所述固定轴相对平行设置；柔性屏，所述柔性屏的第二端固定在所述固定轴上，所述显示模组处于第一状态时，所述柔性屏的第一端卷绕于所述卷轴上，所述显示模组处于第二状态时，所述柔性屏的第一端展开；压电马达，所述压电马达可转动的设置于所述卷轴和所述固定轴之间；传动机构，所述卷轴和所述固定轴分别通过所述传动机构与所述压电马达连接；当所述压电马达沿第一方向转动时，所述显示模组由第一状态向所述第二状态变换，当所述压电马达沿第二方向转动时，所述显示模组由第二状态向所述第一状态变换。

Description

显示模组及电子设备

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，尤其涉及一种显示模组及电子设备。

背景技术

随着电子设备的不断发展，电子设备上的优化越来越好，其中对于电子设备显示模组的尺寸要求越来越高，显示模组尺寸增大，会使得用户在使用过程中获得更佳的观看体验，以满足用户在影音娱乐方面的需求。

但是随着显示模组尺寸的增大，电子设备的体积也越来越大，加大了用户单手持握使用电子设备的难度，降低了用户的使用的舒适度，影响了用户的使用体验，同时也不利于日常携带。

因此，有必要对显示模组进行改进，以解决显示模组尺寸变大后影响用户使用体验的问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种显示模组及电子设备，以解决显示模组尺寸变大后影响用户使用体验的问题。

为了解决上述问题，本申请采用下述技术方案：

第一方面，本申请提供了一种显示模组，包括：

壳体，所述壳体内固定设置有卷轴和固定轴，所述卷轴和所述固定轴相对平行设置；

柔性屏，所述柔性屏的第二端固定在所述固定轴上，所述显示模组处于第一状态时，所述柔性屏的第一端卷绕于所述卷轴上，所述显示模组处于第二状态时，所述柔性屏的第一端展开；

压电马达，所述压电马达可转动的设置于所述卷轴和所述固定轴之间，所述压电马达的转动平面平行于所述柔性屏所在平面；

传动机构，所述卷轴和所述固定轴分别通过所述传动机构与所述压电马达连接；

当所述压电马达沿第一方向转动时，所述显示模组由第一状态向所述第二状态变换，当所述压电马达沿第二方向转动时，所述显示模组由第二状态向所述第一状态变换，所述第一方向和所述第二方向为相反的转动方向。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备上设置有上述所述的显示模组。

在本申请实施例中，压电马达转动时通过传动机构带动卷轴和固定轴移动，从而使显示模组处于第二状态，从而使柔性屏卷绕在卷轴上的部分展开，实现增大显示模组面积的效果，同时在显示模组处于第一状态时，屏幕组件体积较小，便于持握。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中显示模组面积最小时的结构示意图；

图2为图1中的部分结构放大图；

图3为本申请实施例中显示模组面积最大时的结构示意图；

图4为图3中的部分结构放大图；

图5为本申请实施例中压电马达的结构示意图；

图6为本申请实施例中压电马达远转时的示意图。

附图标记说明：

1、壳体；11、第一支架；111、第一限位块；12、第二支架；121、第二限位块；2、卷轴；21、卷簧；22、转轴；23、套管；3、柔性屏；4、压电马达；41、压电陶瓷层；42、弹性层；43、转盘；44、摩擦层；45、摆臂；5、传动机构；51、第一连杆；52、第二连杆；6、限位孔；7、固定轴。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的一种显示模组，进行详细地说明。

如图1至图6所示，一种显示模组，包括：

壳体1，所述壳体1内固定设置有卷轴2和固定轴7，所述卷轴2和所述固定轴7相对平行设置；

柔性屏3，所述柔性屏3的第二端固定在所述固定轴7上，所述显示模组处于第一状态时，所述柔性屏3的第一端卷绕于所述卷轴2上，所述显示模组处于第二状态时，所述柔性屏3的第一端展开；柔性屏3具有弯曲折叠后仍能正常显示内容的特性，将柔性屏3的第一端卷绕在卷轴2上，第二端固定在固定轴7上，通过增大固定轴7和卷轴2之间的距离即可实现增大显示模组显示面积的效果。显示模组处于第一状态时，柔性屏3的第一端卷绕在卷轴2上，此时卷轴2和固定轴7之间的距离为最短距离，显示模组的显示面积最小；显示模组处于第二状态时，柔性屏3的第一端卷绕在卷轴2上的部分展开，固定轴7和卷轴2之间的距离为最远距离，显示模组的显示面积最大。其中，为了便于用户观看显示模组内容的完整性，卷绕于卷轴2上的柔性屏3不显示内容。

压电马达4，所述压电马达4可转动的设置于所述卷轴2和所述固定轴7之间，所述压电马达4的转动平面平行于所述柔性屏3所在平面；压电马达4能够将电能转换为机械能，且压电马达4的体积小，重量轻，能耗低，安装在显示模组内，可以使显示模组的重量保持在便于持握的范围内，提高用户的使用感受。

传动机构5，所述卷轴2和所述固定轴7分别通过所述传动机构5与所述压电马达4连接；压电马达4和传动机构5配合，可以控制固定轴7和卷轴2之间的距离，从而控制柔性屏3的第一端处于展开状态或是卷绕于卷轴2上，以实现对显示模组的显示面积的控制。

当所述压电马达4沿第一方向转动时，所述显示模组由第一状态向所述第二状态变换，当所述压电马达4沿第二方向转动时，所述显示模组由第二状态向所述第一状态变换，所述第一方向和所述第二方向为相反的转动方向。其中以第一方向是顺时针转动，第二方向是逆时针转动为例，当卷轴2和固定轴7距离最远，也就是显示模组显示内容面积最大时，控制压电马达4顺时针转动，传动机构5带动卷轴2和固定轴7相互靠近，柔性屏3的第一端卷绕在卷轴2上，从而缩小显示模组的体积，便于用户持握以及携带；当用户需要使用大面积的显示模组进行视频的观看时，只需控制压电马达4逆时针转动，通过传动机构5带动卷轴2和固定轴7向相反方向运动，从而使显示模组的显示面积达到最大，用户可以获得最佳的观看体验。

可选地，如图5和图6所示，所述压电马达4包括压电陶瓷层41、弹性层42和转盘43，所述压电陶瓷层41和所述弹性层42呈环形，所述转盘43呈圆形，所述转盘43和所述压电陶瓷层41相对设置，所述压电陶瓷层41上朝向所述转盘43一侧贴合固定有弹性层42，所述传动机构5连接于所述转盘43上。压电材料是一种电能与机械能相互转化的材料，即给压电材料施加一个机械应力，将会在材料的表面产生电场，这种现象称为压电材料的正效应；反之将电场加在压电材料上，压电材料也会产生机械变形，这种现象称为压电材料的逆效应。利用压电陶瓷的逆效应，当施加给压电陶瓷层41一个电信号时，压电陶瓷层41会交替伸缩变形，在一定的频率和电压的条件下，压电陶瓷层41带动弹性层42形成沿圆环周向旋转的行波，使弹性层42表面任意一点按照椭圆轨迹的超声波振动。这种振动通过弹性层42和转盘43之间的摩擦作用使转盘43转动，从而带动传动机构5活动，最终使得卷轴2和固定轴7之间的距离发生改变，从而实现显示模组显示面积的切换。通过改变压电陶瓷层41上电信号的方向，即可改变转盘43转动的方向，从而控制卷轴2和固定轴7之间，最终实现控制显示模组显示面积的效果。

其中，具体的，弹性层42可以选用铜片等能够发生形变的材料，铜片贴在压电陶瓷层41的表面，增大了形变量，同时具有耐磨损，弹性形变传递效果好的优点。

可选地，如图6所示，所述压电陶瓷层41上设置有极化区域和未极化区域，所述未极化区域包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域相对设置，所述第一区域上设置有位置传感器，所述第二区域上设置有电路板，所述第一区域和所述第二区域之间为所述极化区域。在压电马达4转动过程中，其中设置于第一区域的位置传感器能够实时监测转盘43的转动角度，并通过转盘43的转动角度能够确定原本缠绕于卷轴2上的柔性屏3的第一端的展开宽度，也就是确定此时显示模组的尺寸。可以在电子设备内设置单独的APP或者是其他控制程序，用户可以自主选择屏幕展开的尺寸，为用户提高了更多的选择空间，提高了用户的使用感受。第二区域上的电路板用于连接电子设备的控制系统，以及为压电陶瓷层41进行供电，通过在第二区域内通入高频电流，利用逆压电效应产生千万赫兹的超声波振动，通电后，压电陶瓷层41的振幅约为2－5微米，一秒伸缩7万到十万次，从而实现每秒的行波位移可达数厘米，以实现快速调节显示模组尺寸的效果。

具体的，如图5和图6所示，由于压电陶瓷层41为圆环状，所以第一区域与第二区域之间具有两部分极化区域，分别是第三区域和第四区域，由第二区域向第一区域的方向，第三区域内的极化状态为“－+－+－+”；由第二区域向第一区域的方向，第四区域内的极化状态为“+－+－+－”；第三区域和第四区域之间的对应区域形成固定的极化方向，此时向第三区域和第四区域内施加一个正向电流，压电陶瓷层41上不同区域发生伸长或收缩形变，并沿第一方向形成行波，从而推动转盘43转动；向第三区域和第四区域内施加一个反向电流，压电陶瓷层41上不同区域发生伸长或收缩形变，并沿第二方向形成行波，从而推动转盘43转动。最终实现了通过通入正向或反向电流，改变压电陶瓷层41行波方向，从而控制转盘43的转动方向，使得用户能够准确控制显示模组的尺寸，显示模组的结构简单，便于安装。

可选地，如图5和图6所示，所述转盘43上朝向所述弹性层42一固定设置有摩擦层44，所述压电陶瓷层41处于通电状态时，所述弹性层42挤压所述摩擦层44、并推动所述摩擦层44转动。为了加强弹性层42推动转盘43转动时的准确性，在转盘43朝向弹性层42的一侧贴合有摩擦层44，摩擦层44的可以选用碳纳米材料。弹性层42在行波过程中与摩擦层44接触，摩擦层44的表面较为粗糙，能够使弹性层42推动转盘43时转盘43的转盘43的受力更加均匀，转动的角度更加精准。

可选地，如图1至图4所示，所述卷轴2包括卷簧21、转轴22和套管23，所述套管23套设在所述卷簧21上，所述卷簧21的一端固定在所述转轴22上，所述卷簧21的另一端固定在套管23的内壁上，所述套管23与所述柔性屏3的第一端固定连接，所述显示模组处于第一状态时，所述卷簧21舒张，所述柔性屏3的第一端卷绕于所述套管23上，所述显示模组处于第二状态时，所述卷簧21收缩并带动所述套管23转动，所述柔性屏3的第一端展开。柔性屏3的第一端卷绕在套管23上，当显示模组由第一状态向第二状态转换时，压电马达4通过传动机构5将卷轴2和固定轴7之间的距离撑开，连接于套管23上的柔性屏3的第一端展开，使显示模组的显示面积变大，此时柔性屏3的第一端带动套管23转动，此时卷簧21收缩储存势能。当显示模组由第二状态向第一状态转换时，卷簧21储存的势能释放，带动套管23转动，柔性屏3的第一端卷绕在套管23上，卷轴2和固定轴7之间的距离缩短，显示模组显示内容的区域面积减小，便于用户携带。

可选地，如图1至图4所示，所述壳体1上设置有第一支架11和第二支架12，所述第一支架11和所述第二支架12相对平行的设置，所述第一支架11靠近所述卷轴2设置，所述第二支架12靠近所述固定轴7设置，所述传动机构5分别连接于所述第一支架11和所述第二支架12上。第一支架11和第二支架12用以和传动机构5连接，当压电马达4转动时，传动机构5受力运动，推动卷轴2和固定轴7相反或相向移动，第一支架11和第二支架12可以保证有较高的连接强度，避免传动机构5与卷轴2和固定轴7之间断开连接，导致压电马达4启动后，传动机构5和卷簧21无法准确的配合将卷轴2和固定轴7之间的距离调节至预设位置。通过设置第一支架11和第二支架12提高显示模组整体结构的连接强度，并提高对显示模组显示面积的精准控制。同时第一支架11和第二支架12扩大了卷轴2和固定轴7的受力面积，保护卷轴2和固定轴7不易损坏的同时，在显示模组展开的过程中，通过第一支架11和第二支架12直接推动卷轴2和固定轴7，能够使卷轴2和固定轴7时刻保持平行状态，避免柔性屏3损坏，且提高了用户的使用感受。

可选地，如图1至图4所示，所述传动机构5包括第一连杆51和第二连杆52，所述第一连杆51和所述第二连杆52均包括固定端和转动端，所述固定端和所述转动端转动连接；所述第一连杆51的固定端连接在所述第一支架11上，所述第一连杆51的固定端垂直于所述卷轴2，所述第一连杆51的转动端连接在所述压电马达4上；所述第二连杆52的固定端连接在所述第二支架12上，所述第二连杆52的固定端垂直于所述固定轴7，所述第二连杆52的转动端连接在所述压电马达4上；所述第一连杆51的固定端和所述第二连杆52的固定端设置的位置对应。具体的，如图1和图3所示，第一连杆51和第二连杆52的固定端连接于转盘43上，压电马达4启动后，转盘43转动带动第一连杆51和第二连杆52转动，第一连杆51和第二连杆52的转动端随着转盘43的转动发生转动，第一连杆51和第二连杆52的固定端水平推动或拉动卷轴2和固定轴7。

可选地，如图1至图4所示，所述第一支架11和第二支架12上分别设置有第一限位块111和第二限位块121，所述第一限位块111和所述第二限位块121上相对开设有限位孔6，所述第一连杆51和所述第二连杆52的固定端分别连接于所述第一限位块111和所述第二限位块121上的所述限位孔6内。为了增加第一连杆51和第二连杆52与第一支架11和第二支架12的连接强度，通过在第一限位块111和第二限位块121上开设限位孔6，将第一支架11和第二支架12的固定端夹持进行限位，同时也能够保证第一连杆51和第二连杆52对第一支架11和第二支架12的推力分别垂直于卷轴2和固定轴7，进一步保证显示模组在展开时，卷轴2和固定轴7时刻处于平行状态，提高用户的观看体验。

可选地，如图1至图4所示，沿所述压电马达4的直径方向上设置有摆臂45，所述第一连杆51和所述第二连杆52分别连接于摆臂45的端部，所述显示模组处于第一状态时，所述摆臂45平行于所述卷轴2和所述固定轴7，所述显示模组处于第二状态时，所述摆臂45垂直于所述卷轴2和所述固定轴7。具体的，可以沿转盘43的任意一直径方向等距间隔设置至少三个卡扣，并在摆臂45上设置对应的安装结构，将摆臂45与转盘43扣合固定，摆臂45的转动轨迹与转盘43相同，摆臂45的两端分别与第一连杆51和第二连杆52连接，摆臂45能够更好的带动第一连杆51和第二连杆52转动，且转动角度与转盘43的转动角度相同，所以保证了显示模组展开或缩回面积的精度。同时，通过摆臂45带动第一连杆51和第二连杆52的转动更加精准，且能够减少能量损耗，使转盘43的转动角度与卷轴2和固定轴7之间的距离对应关系更精准确。

另一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备上设置有上述任一所述的显示模组。当显示模组需要展开，扩大电子设备的显示面积时，通过控制系统使压电陶瓷层41获得一个正向的高频电信号，压电陶瓷层41交替伸缩变形，弹性体形成沿圆环周向旋转的行波，使弹性层42表面表面任意一点按照椭圆轨迹的超声波振动，这种振动通过弹性层42和摩擦层44之间的摩擦作用，使摩擦层44带动转盘43逆时针旋转运动；转盘43带动摆臂45共同旋转，随着摆臂45角度的变化，第一连杆51推动第一支架11，第二连杆52推动第二支架12，卷轴2和固定轴7向着相反的方向移动，柔性屏3从套管23内伸出并穿过壳体1，此时卷簧21收缩，随着显示模组的显示面积达到最大，卷簧21的势能也储存至最大。当用户不需要使用大屏时，通过给予压电陶瓷层41一个反向的高频电信号，压电陶瓷层41交替伸缩变形，此时转盘43的转动方向为顺时针，通过第一连杆51和第二连杆52，拉动卷轴2和固定轴7的壳体1，使卷轴2和固定轴7相向移动，此时屏幕松动，卷簧21储存的弹性势能释放，加速卷轴2和固定轴7的靠拢速度，最终实现小屏状态，方便用户手持或携带。其中，具体的，显示模组设置为卷绕在套管23上的柔性屏3不现实内容，未卷绕在套管23上的柔性屏3显示全部内容。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种显示模组，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)内固定设置有卷轴(2)和固定轴(7)，所述卷轴(2)和所述固定轴(7)相对平行设置；

柔性屏(3)，所述柔性屏(3)的第二端固定在所述固定轴(7)上，所述显示模组处于第一状态时，所述柔性屏(3)的第一端卷绕于所述卷轴(2)上，所述显示模组处于第二状态时，所述柔性屏(3)的第一端展开；

压电马达(4)，所述压电马达(4)可转动的设置于所述卷轴(2)和所述固定轴(7)之间，所述压电马达(4)的转动平面平行于所述柔性屏(3)所在平面；

传动机构(5)，所述卷轴(2)和所述固定轴(7)分别通过所述传动机构(5)与所述压电马达(4)连接；

当所述压电马达(4)沿第一方向转动时，所述显示模组由第一状态向所述第二状态变换，当所述压电马达(4)沿第二方向转动时，所述显示模组由第二状态向所述第一状态变换，所述第一方向和所述第二方向为相反的转动方向。

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述压电马达(4)包括压电陶瓷层(41)、弹性层(42)和转盘(43)，所述压电陶瓷层(41)和所述弹性层(42)呈环形，所述转盘(43)呈圆形，所述转盘(43)和所述压电陶瓷层(41)相对设置，所述压电陶瓷层(41)上朝向所述转盘(43)一侧贴合固定有弹性层(42)，所述传动机构(5)连接于所述转盘(43)上。

3.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述压电陶瓷层(41)上设置有极化区域和未极化区域，所述未极化区域包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域相对设置，所述第一区域上设置有位置传感器，所述第二区域上设置有电路板，所述第一区域和所述第二区域之间为所述极化区域。

4.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，所述转盘(43)上朝向所述弹性层(42)一固定设置有摩擦层(44)，所述压电陶瓷层(41)处于通电状态时，所述弹性层(42)挤压所述摩擦层(44)、并推动所述摩擦层(44)转动。

5.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述卷轴(2)包括卷簧(21)、转轴(22)和套管(23)，所述套管(23)套设在所述卷簧(21)上，所述卷簧(21)的一端固定在所述转轴(22)上，所述卷簧(21)的另一端固定在套管(23)的内壁上，所述套管(23)与所述柔性屏(3)的第一端固定连接，所述显示模组处于第一状态时，所述卷簧(21)舒张，所述柔性屏(3)的第一端卷绕于所述套管(23)上，所述显示模组处于第二状态时，所述卷簧(21)收缩并带动所述套管(23)转动，所述柔性屏(3)的第一端展开。

6.根据权利要求5所述的显示模组，其特征在于，所述壳体(1)上设置有第一支架(11)和第二支架(12)，所述第一支架(11)和所述第二支架(12)相对平行的设置，所述第一支架(11)靠近所述卷轴(2)设置，所述第二支架(12)靠近所述固定轴(7)设置，所述传动机构(5)分别连接于所述第一支架(11)和所述第二支架(12)上。

7.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，所述传动机构(5)包括第一连杆(51)和第二连杆(52)，所述第一连杆(51)和所述第二连杆(52)均包括固定端和转动端，所述固定端和所述转动端转动连接；

所述第一连杆(51)的固定端连接在所述第一支架(11)上，所述第一连杆(51)的固定端垂直于所述卷轴(2)，所述第一连杆(51)的转动端连接在所述压电马达(4)上；

所述第二连杆(52)的固定端连接在所述第二支架(12)上，所述第二连杆(52)的固定端垂直于所述固定轴(7)，所述第二连杆(52)的转动端连接在所述压电马达(4)上；

所述第一连杆(51)的固定端和所述第二连杆(52)的固定端设置的位置对应。

8.根据权利要求7所述的显示模组，其特征在于，所述第一支架(11)和第二支架(12)上分别设置有第一限位块(111)和第二限位块(121)，所述第一限位块(111)和所述第二限位块(121)上相对开设有限位孔(6)，所述第一连杆(51)和所述第二连杆(52)的固定端分别连接于所述第一限位块(111)和所述第二限位块(121)上的所述限位孔(6)内。

9.根据权利要求7所述的显示模组，其特征在于，沿所述压电马达(4)的直径方向上设置有摆臂(45)，所述第一连杆(51)和所述第二连杆(52)分别连接于摆臂(45)的端部，所述显示模组处于第一状态时，所述摆臂(45)平行于所述卷轴(2)和所述固定轴(7)，所述显示模组处于第二状态时，所述摆臂(45)垂直于所述卷轴(2)和所述固定轴(7)。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备上设置有上述权利要求1-9任一所述的显示模组。

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