CN113888974B - 一种柔性显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性显示装置，该柔性显示装置中设置有主体、收纳轴、柔性屏、驱动件、棘轮和棘爪；该申请中棘轮和棘爪可以实现柔性屏在任意展开位置的自锁，即能够获得多种显示尺寸，并且该申请中棘爪的安装端部与棘轮沿收纳轴的轴向方向布置，与当前技术中棘轮和棘爪沿收纳轴的径向并排布置相比，本申请中棘轮和棘爪的布置方式大大降低了棘爪对于沿收纳轴的径向空间的占据，使得柔性显示装置结构更加紧凑。

Description

一种柔性显示装置

技术领域

本发明涉及显示终端技术领域，特别涉及一种柔性显示装置。

背景技术

随着柔性屏技术的发展,人们对柔性显示装置提出了越来越高的要求，不仅要求其具有大尺寸显示功能，而且要求柔性显示装置具有便于携带的功能。

当前，通常将柔性显示装置的显示屏设计为尺寸可调结构以满足上述需求，即柔性屏可围绕轴进行卷曲和铺展,收缩时节省空间，铺展时可实现大屏观赏。

柔性显示装置使用的灵活性和空间结构的紧凑性，一直是本领域内技术人员关注的焦点。

发明内容

本发明的目的为提供一种柔性屏长度可调且结构紧凑的柔性显示装置。

本发明提供一种柔性显示装置，包括主体、收纳轴和柔性屏，所述柔性屏卷设于所述收纳轴；所述柔性显示装置还包括棘轮、棘爪和驱动件，所述棘轮固连于所述收纳轴端部，所述棘爪一端安装于所述主体，并且所述棘爪与所述主体的安装端部、所述棘轮沿所述收纳轴的轴向方向布置；

所述驱动件用于驱动所述棘爪相对所述棘轮动作，以使所述棘爪与所述棘轮解锁或者配合锁止。

该实施例中的棘轮和棘爪可以实现柔性屏在任意展开位置的自锁，即能够获得多种显示尺寸，并且该实施例中棘爪的安装端部与棘轮沿收纳轴的轴向方向布置，与当前技术中棘轮和棘爪沿收纳轴的径向并排布置相比，本申请中棘轮和棘爪的布置方式大大降低了棘爪对于沿收纳轴的径向空间的占据，使得柔性显示装置结构更加紧凑。

可选的，还包括与所述主体固定的固定轴，所述固定轴与所述收纳轴同轴设置，所述固定轴包括位于所述棘轮外部的第一轴段，所述棘爪和所述驱动件固连并且二者安装于所述第一轴段，所述驱动件能够在所述第一轴段的第一位置和第二位置之间往复运动，当所述驱动件位于所述第一位置，所述棘爪与所述棘轮接触以锁止所述棘轮；当所述驱动件位于所述第二位置，所述棘爪与所述棘轮解锁。

可选的，所述驱动件与所述固定轴转动连接，所述驱动件围绕所述固定轴的轴线在所述第一位置和第二位置之间往复转动；

或者，所述驱动件与所述固定轴沿径向滑动连接，所述驱动件相对所述固定轴沿径向往复移动于第一位置和第二位置之间。

可选的，所述固定轴还包括与所述第一轴段固连的第二轴段，所述棘轮和所述收纳轴二者中至少所述棘轮具有与所述第二轴段配合的安装孔，所述第二轴段上套设有扭簧，所述扭簧一端与所述第二轴段固定，另一端与所述安装孔内壁固定，所述扭簧用于提供所述柔性屏卷收于所述收纳轴上的动力。

可选的，所述棘轮和所述收纳轴二者加工有同轴安装孔，所述扭簧的另一端同时与所述棘轮和所述收纳轴二者的安装孔固定。

可选的，所述主体包括容纳腔，所述收纳轴位于所述容纳腔，以便将所述柔性屏至少部分收纳于所述容纳腔内部；所述驱动件至少部分位于所述容纳腔外部。

可选的，所述主体包括第一壳体、支撑体和第二壳体，所述第一壳体的第一侧设置有所述容纳腔，与所述第一侧相对的第二侧通过所述支撑体连接所述第二壳体；所述第一壳体和所述第二壳体均具有与所述柔性屏相应位置配合支撑的支撑面，所述柔性屏伸出所述容纳腔的端部连接于所述第二壳体，所述支撑体沿垂直于所述收纳轴方向可伸缩，所述支撑体能够支撑所述柔性屏位于所述第一壳体和所述第二壳体之间的区段。

可选的，所述支撑体包括连杆机构，当所述第二壳体与所述第一壳体间距最小时，所述连杆机构折叠于所述柔性屏的下方；当所述第二壳体与所述第一壳体间距处于最大值时，所述连杆机构中一根连杆或者两根以上连杆配置形成与所述柔性屏相应区段匹配支撑的形状。

可选的，所述连杆机构包括至少一个四连杆机构，每一所述四连杆机构包括四根首位依次铰接的第一连杆，当所述第二壳体与所述第一壳体间距处于最大值时，所述四连杆结构配置形成三角形，所述柔性屏支撑于在同一条直线上的两个所述第一连杆。

可选的，所述四连杆机构的数量至少为两个，各所述四连杆机构沿所述收纳轴的轴向间隔布置，并且所有所述四连杆机构相对应的铰点通过第二连杆连接。

可选的，所述支撑体包括蜂窝结构，所述蜂窝结构包括至少一排蜂窝单元，每一排包括N个所述蜂窝单元，各所述蜂窝单元沿垂直于所述收纳轴方向可伸缩，并且所述蜂窝单元的横截面朝向所述柔性屏。

附图说明

图1为本申请一种实施例中柔性显示装置的俯视示意图；

图2为本申请一种实施例中柔性显示装置的横断面的示意图；

图3为本申请一种实施例中包括棘轮、棘爪安装位置部分零部件的组装示意图；

图4为本申请一种实施例中固定轴、驱动件、棘爪和扭簧的组装示意图；

图5为本申请一种实施例中安装有支撑体位置的结构示意图；

图6为本申请一种实施例中四连杆机构处于支撑柔性屏状态的示意图；

图7为本申请一种实施例中第一连杆、第二连杆与第一壳体连接位置的局部示意图；

图8为本申请另一种实施例中安装有支撑体位置的结构示意图；

图9为本申请一种实施例中蜂窝结构的三维示意图。

其中，图1至图9中各附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

1主体；11第一壳体；12第二壳体；13支撑体；L1杆一；L2杆二；L3杆三；L4杆四；132第二连杆；1a容纳腔；2柔性屏；3收纳轴；4铰接轴；5棘轮；51棘齿；52安装槽；6驱动件；7棘爪；8固定轴；81第一轴段；82第二轴段；9扭簧；91固定端；13a蜂窝单元。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述技术的简洁，而并不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、特定的方位构造和操作，因此不能理解对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以下，横端面是指垂直于收纳轴的轴线的平面。

下面结合附图及具体实施例对本文的技术方案和技术效果进行详细介绍，以便本领域内技术人员充分理解本发明。

请参考图1和图2，图1为本申请一种实施例中柔性显示装置的俯视示意图；图2为本申请一种实施例中柔性显示装置的横断面的示意图。

本申请所提供的柔性显示装置包括主体1、收纳轴3和柔性屏2，其中主体1主要为其他部件提供安装基础，主体1可以具有容纳腔1a，收纳轴3安装于容纳腔1a内部，收纳轴3相对主体1能够转动，收纳轴3可以通过轴承等转动部件转动安装于主体1。柔性屏2卷设于收纳轴3，即柔性屏2的一端固定连接于收纳轴3，另一端自容纳腔1a的出口伸出至容纳腔外部，收纳轴3转动能够将柔性屏2大部分或者全部卷曲于其轴段上，根据实际需求，可以拉动柔性屏2的另一端(位于容纳腔1a之外的端部)能够将收纳于收纳轴3上的柔性屏2拉出容纳腔1a，以获得满足使用尺寸的显示屏。

本申请中的柔性显示装置还包括棘轮5、棘爪7和驱动件6，棘轮5固定连接于收纳轴3的端部，这样棘轮5能够随收纳轴3转动。需要说明的是，棘轮5和收纳轴3可以为独立的两部件，二者通过机械工艺(例如焊接或者机械固定方式)实现固定连接，当然棘轮5和收纳轴3也可以为一体式结构，即二者在成型时一体成型。

棘爪7一端安装于主体1，也就是说，棘爪7与主体1是相对固定的。并且本申请中棘爪7连接于主体1的安装端部、棘轮5二者沿收纳轴3的轴向方向布置，即本申请中棘爪7的安装端部与棘轮5沿收纳轴3的轴向方向布置。

该实施例中的驱动件6用于驱动棘爪7相对棘轮5动作，以使棘爪7和棘轮5的棘齿51解锁或者配合锁止，因棘轮5与收纳轴3固定连接，故通过棘爪7和棘齿51的锁止，能够抑制收纳轴3的转动，这样柔性屏2当前展开尺寸也被锁定；当需要回卷柔性屏2或者改变柔性屏2的展开尺寸时，可以利用驱动件6驱动棘爪7至解锁位置，这样收纳轴3可以向相应方向转动，以实现柔性屏2回卷至收纳轴3或者继续展开。

该实施例中的棘轮5和棘爪7可以实现柔性屏2在任意展开位置的自锁，即能够获得多种显示尺寸，并且该实施例中棘爪7的安装端部与棘轮5沿收纳轴3的轴向方向布置，与当前技术中棘轮5和棘爪7沿收纳轴3的径向并排布置相比，本申请中棘轮5和棘爪7的布置方式大大降低了棘爪7对于沿收纳轴3的径向空间的占据，使得柔性显示装置结构更加紧凑。

在一种示例中，柔性显示装置包括与主体1固定的固定轴8，固定轴8与收纳轴3同轴设置，固定轴8包括位于棘轮5外部的第一轴段81，棘爪7和驱动件6可以固连并且二者安装于第一轴段81，也就是说，棘爪7的安装端部与棘轮5同轴设置。驱动件6能够在第一轴段81的第一位置和第二位置之间往复运动，当驱动件6位于第一位置时，棘爪7与棘轮5接触以锁止棘轮5；当驱动件6位于第二位置时，棘爪7与棘轮5解锁。

上述实施例中将棘爪7和驱动件6安装于棘轮5的端部，使得结构更加紧凑，并且容易操作。

驱动件6与固定轴8活动连接方式有多种，下文给出了两种具体实施方式。

在一种示例中，驱动件6可以与固定轴8转动连接，即驱动件6能够围绕固定轴8的轴线在第一位置和第二位置之间往复转动，当驱动件6转动至第一位置时，棘爪7也同时位于第一位置，此时棘爪7与棘轮5接触以将棘轮5锁止，此时棘轮5不能转动；当驱动件6转动至第二位置时，驱动件6带动棘爪7转动以解除对棘轮5的锁止，此时棘轮5能够自由转动。

驱动件6与固定轴8转动可以通过螺纹配合实现，即驱动件6和固定轴8其中一者设置有内螺纹，另一者设置有与内螺纹配合的外螺纹，二者螺纹配合。当然也驱动件6与固定轴8也可以通过卡接配合方式实现转动。

上述实施例中驱动件6与固定轴8转动连接实现棘轮5的锁止和解锁，占据空间比较小，易于实施。

在另一种具体实施例中，驱动件6与固定轴8沿径向滑动连接，驱动件6相对固定轴8沿径向往复移动于第一位置和第二位置之间，当驱动件6相对固定轴8径向移动至第一位置时，棘爪7与棘轮5接触啮合锁止；当驱动件6相对固定轴8径向移动至第二位置时，棘爪7的锁止端部与棘轮5非接触以解锁棘轮5，此时棘轮5能够正常转动。

该实施例中只需轻轻沿径向向上或向下拨动驱动件6，就能实现棘爪7和棘轮5的解锁和锁止，操作方便。

请参考图3和图4，上述各实施例中，固定轴8还包括与第一轴段81固连的第二轴段82，棘轮5和收纳轴3二者中至少棘轮5具有与第二轴段82配合的安装孔，即棘轮5和收纳轴3可以仅一者设置与第二轴段82配合装配的安装孔，也可以二者均设置有第二轴段82配合的安装孔，图3中示出了棘轮5和收纳轴3均设置有安装孔的具体实施方式。

第二轴段82上套设有扭簧9，扭簧9一端与第二轴段82固定，另一端与安装孔内壁固定，如图3所示，扭簧9的固定端91插入棘轮5和收纳轴3的安装孔内壁上的安装槽，其中由于视图角度的原因，图3中仅示出棘轮5上的安装槽52，从图4所示扭簧9的长度也可以知晓收纳轴3上也设置有与扭簧9的固定端91配合限位的安装槽。扭簧9用于提供柔性屏2卷收于收纳轴3上的动力。

该实施例中，柔性屏2逐渐转开过程中，收纳轴3和棘轮5将带动扭簧9的一端相对其固定于固定轴8上的另一端部转动，当棘轮5和棘爪7处于解锁状态且柔性屏2处于无外力牵引状态时，在扭簧9的回复力的作用下，收纳轴3和棘轮5将向相反的方向转动以将柔性屏2卷曲于收纳轴3上，实现自动收纳柔性屏2的作用。

该实施例中将扭簧9、驱动件6和棘爪7同时安装于固定轴8，结构更加紧凑，空间占据更小，有利于应用于体积小的柔性显示装置。

为了提高柔性屏2回收稳定性，收纳轴3的另一端也可以设置有扭簧9，即收纳轴3的另一端和主体1之间也可以设置有扭簧9，在两端扭簧9回复力的作用下，收纳轴3能够实现柔性屏2的回卷收纳。图3中没有示出收纳轴3另一端的扭簧9设置，但是这并不妨碍本领域内技术人员对于本文所记载技术方案的理解。

在一种示例中，主体1可以包括第一壳体11、第二壳体12和支撑体13，第一壳体11的第一侧设置有容纳腔，与第一侧相对的第二侧通过支撑体13连接第二壳体12，即第一壳体11和第二壳体12通过支撑体13连接。第一壳体11和第二壳体12均具有与柔性屏2相应位置配合支撑的支撑面，支撑面的大小可以根据实际产品而定。

该实施例中柔性屏2伸出容纳腔的端部连接于第二壳体12，支撑体13沿垂直于收纳轴3方向可伸缩，支撑体13能够支撑柔性屏2位于第一壳体11和第二壳体12之间的区段。

当柔性屏2在扭簧9的回复力下回卷时，柔性屏2带动第二壳体12一起朝向第一壳体11的方向移动，进而第二壳体12压缩支撑体13，支撑体13在第二壳体12的压力作用下回缩至预定状态。

上述实施例中，柔性屏2的外端部与第二壳体12固定，这样拉动第二壳体12可以带动柔性屏2展开，同时带动支撑体13在第一壳体11和第二壳体12之间展开，起到支撑位于第一壳体11和第二壳体12之间柔性屏2的支撑，即该实施例中通过在第一壳体11和第二壳体12之间增设能够伸缩的支撑体13，起到对柔性屏2部分区段的支撑能够起到对位于第一壳体11和第二壳体12之间柔性屏2部分的保护作用，提高柔性屏2的支撑稳定性，进而提高柔性屏2的使用寿命。

上述实施例中，实现伸缩功能的支撑体13的结构可以有很多方式，下文给出了两种具体实施方式。

请参考图5至图7，图5为本申请一种实施例中安装有支撑体13位置的结构示意图；图6为本申请一种实施例中四连杆机构处于支撑柔性屏2状态的示意图；图7为本申请一种实施例中第一连杆、第二连杆与第一壳体11连接位置的局部示意图。

在一种实施例方式中，支撑体13包括连杆机构，当第二壳体12与第一壳体11间距最小时，连杆机构折叠于柔性屏2的下方；当第二壳体12与第一壳体11之间间距处于最大值时，连杆机构中至少一根连杆或者两根以上连杆配置形成与柔性屏2相应区段匹配支撑的形状。

上述实施例中连杆机构中相邻连杆相互铰接，能够围绕铰接点相对转动，连杆机构连接于第一壳体11和第二壳体12之间，当第二壳体12相对第一壳体11移动时，连杆机构中各连杆随之运动，以实现连杆机构在第一壳体11和第二壳体12之间伸长或缩短，同时能够起到对柔性屏2的支撑。

上述实施例中，连杆机构结构简单，运动灵活性高。

在一种示例中，连杆机构可以为四连杆机构，每一四连杆机构包括四根首位依次铰接的第一连杆，图6中示出了四根依次铰接的第一连杆：杆一L1、杆二L2、杆三L3和杆四L4。当第二壳体12与第一壳体11间距处于最大值时，四连杆结构配置形成三角形，柔性屏2支撑于在同一条直线上的两个第一连杆，如图6所示，杆二L2和杆三L3处于同一直线，同时对柔性屏2起到支撑作用。

四连杆机构配置形成三角形结构对柔性屏2进行支撑，支撑稳定性比较高。

该实施例中的四连杆机构的数量至少为两个，图5中示出了具有两个四连杆机构的具体实施方式。各四连杆机构沿收纳轴3的轴向间隔布置，并且所有四连杆机构相对应的铰点通过第二连杆132连接。如图所示，其中一个四连杆机构(图5中位于下方的四连杆机构)中杆一L1和杆二L2之间铰接点位a2、杆二L2和杆三L3之间的铰接点为a3、杆三L3和杆四L4之间的铰接点为a4、杆一L1和杆四L4之间的铰接点为a1；另一四连杆机构(图5中位于上方的四连杆机构)的铰点依次为a2’、a3’、a4’和a1’。铰点a1和a1’、a2和a2’、a3和a3’、a4和a4’之间均连接有第二连杆132。

各连杆机构通过第二连杆132连接，有利于各连杆机构动作的同步性。

其中连杆机构可以通过铰接轴4连接第一壳体11和第二壳体12，具体地，连杆机构其中一个铰接点的铰接轴4固定于第一壳体11或第二壳体12，请结合图7理解上述描述。

当然，连杆机构不局限于四连杆机构，还可以为其他形式的连杆机构，只要能够实现伸缩和对柔性屏2的支撑即可。

请参考图8和图9，图8为本申请另一种实施例中安装有支撑体13位置的结构示意图；图9为本申请一种实施例中蜂窝结构的三维示意图。

在另一种示例中，支撑体13可以包括蜂窝结构，蜂窝结构包括至少一排蜂窝单元13a，每一排包括N个蜂窝单元13a，各蜂窝单元13a沿垂直于收纳轴3方向可伸缩，并且蜂窝单元13a的横截面朝向柔性屏2。需要说明的是，此时图8中示出了设置3排蜂窝单元13a的实施方式，每一蜂窝单元13a沿垂直于伸缩方向具有预定的长度，这样可以提高蜂窝结构的使用强度。

蜂窝单元13a的横截面可以为六边形，当然也可以为其他多边形。

关于柔性显示装置的其他结构请参考现有技术，本文不做具体介绍。

以上对本发明所提供的一种柔性显示装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种柔性显示装置，其特征在于，包括主体、收纳轴和柔性屏，所述柔性屏卷设于所述收纳轴；所述柔性显示装置还包括棘轮、棘爪和驱动件，所述棘轮固连于所述收纳轴端部，所述棘爪一端安装于所述主体，并且所述棘爪与所述主体的安装端部、所述棘轮沿所述收纳轴的轴向方向布置；

所述驱动件用于驱动所述棘爪相对所述棘轮动作，以使所述棘爪与所述棘轮解锁或者配合锁止；

还包括与所述主体固定的固定轴，所述固定轴与所述收纳轴同轴设置，所述固定轴包括位于所述棘轮外部的第一轴段，所述棘爪和所述驱动件固连并且二者安装于所述第一轴段，所述驱动件能够在所述第一轴段的第一位置和第二位置之间往复运动，当所述驱动件位于所述第一位置，所述棘爪与所述棘轮接触以锁止所述棘轮；当所述驱动件位于所述第二位置，所述棘爪与所述棘轮解锁。

2.如权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述驱动件与所述固定轴转动连接，所述驱动件围绕所述固定轴的轴线在所述第一位置和第二位置之间往复转动。

3.如权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述驱动件与所述固定轴沿径向滑动连接，所述驱动件相对所述固定轴沿径向往复移动于第一位置和第二位置之间。

4.如权利要求1所述的柔性显示装置，其特征在于，所述固定轴还包括与所述第一轴段固连的第二轴段，所述棘轮和所述收纳轴二者中至少所述棘轮具有与所述第二轴段配合的安装孔，所述第二轴段上套设有扭簧，所述扭簧一端与所述第二轴段固定，另一端与所述安装孔内壁固定，所述扭簧用于提供所述柔性屏卷收于所述收纳轴上的动力。

5.如权利要求4所述的柔性显示装置，其特征在于，所述棘轮和所述收纳轴二者加工有同轴安装孔，所述扭簧的另一端同时与所述棘轮和所述收纳轴二者的安装孔固定。

6.如权利要求1至5任一项所述的柔性显示装置，其特征在于，所述主体包括容纳腔，所述收纳轴位于所述容纳腔，以便将所述柔性屏至少部分收纳于所述容纳腔内部；所述驱动件至少部分位于所述容纳腔外部。

7.如权利要求6所述的柔性显示装置，其特征在于，所述主体包括第一壳体、支撑体和第二壳体，所述第一壳体的第一侧设置有所述容纳腔，与所述第一侧相对的第二侧通过所述支撑体连接所述第二壳体；所述第一壳体和所述第二壳体均具有与所述柔性屏相应位置配合支撑的支撑面，所述柔性屏伸出所述容纳腔的端部连接于所述第二壳体，所述支撑体沿垂直于所述收纳轴方向可伸缩，所述支撑体能够支撑所述柔性屏位于所述第一壳体和所述第二壳体之间的区段。

8.如权利要求7所述的柔性显示装置，其特征在于，所述支撑体包括连杆机构，当所述第二壳体与所述第一壳体间距最小时，所述连杆机构折叠于所述柔性屏的下方；当所述第二壳体与所述第一壳体间距处于最大值时，所述连杆机构中一根连杆或者两根以上连杆配置形成与所述柔性屏相应区段匹配支撑的形状。

9.如权利要求8所述的柔性显示装置，其特征在于，所述连杆机构包括至少一个四连杆机构，每一所述四连杆机构包括四根首位依次铰接的第一连杆，当所述第二壳体与所述第一壳体间距处于最大值时，所述四连杆结构配置形成三角形，所述柔性屏支撑于在同一条直线上的两个所述第一连杆。

10.如权利要求9所述的柔性显示装置，其特征在于，所述四连杆机构的数量至少为两个，各所述四连杆机构沿所述收纳轴的轴向间隔布置，并且所有所述四连杆机构相对应的铰点通过第二连杆连接。

11.如权利要求7所述的柔性显示装置，其特征在于，所述支撑体包括蜂窝结构，所述蜂窝结构包括至少一排蜂窝单元，每一排包括N个所述蜂窝单元，各所述蜂窝单元沿垂直于所述收纳轴方向可伸缩，并且所述蜂窝单元的横截面朝向所述柔性屏。