CN105118390B - 背板结构和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种背板结构和一种显示装置，所述背板结构包括背板、设置在所述背板一侧的多个支撑组件和控制模块，每个所述支撑组件均包括信号接收元件和执行元件，所述执行元件的一端固定在所述背板上，当所述信号接收元件接收到所述控制模块发出的控制信号时，所述执行元件能够根据所述控制信号缩短或伸长。本发明提供的显示装置可以进行平面显示，也可以进行不同曲率的曲面显示。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种背板结构和一种包括该背板结构的显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，人们对显示器件的需求的不断提高。目前，曲面显示技术已走进人们的视野，并受到广泛关注。曲面显示装置整片屏幕呈弧形的设计，可提供宽阔的全景影像效果，给用户带来更好的视觉享受。
现有曲面显示装置中主要采用机械固定的方式形成曲面显示器，例如，将显示面板弯曲后利用前框压迫显示面板，或者，将显示面板弯曲后固定在曲面的导光板或其他固定结构上。这种机械固定的方式使得显示装置的制作过程一旦结束，显示装置的曲率也就固定，不可再进行调节，更不会回到平面显示的状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种背板结构和一种包括该背板结构的显示装置，以使得显示装置能够在平面和不同曲率的曲面之间进行调节。
为了实现上述目的，本发明提供一种背板结构，所述背板结构包括背板、设置在所述背板一侧的多个支撑组件和控制模块，每个所述支撑组件均包括信号接收元件和执行元件，所述执行元件的一端固定在所述背板上，当所述信号接收元件接收到所述控制模块发出的控制信号时，所述执行元件能够根据所述控制信号缩短或伸长。
优选地，所述信号接收元件包括相对设置且绝缘间隔的第一电极和第二电极，所述执行元件包括由电致伸缩材料制成的支撑柱，该支撑柱的两端分别与所述第一电极和所述第二电极相连，所述第二电极固定设置在所述背板上；
所述控制模块包括第一控制电路和第二控制电路，所述控制信号包括所述第一控制电路向所述第一电极提供的第一控制电压信号、以及所述第二控制电路向所述第二电极提供的第二控制电压信号，所述第一控制电压信号不同于所述第二控制电压信号，以使所述第一电极与其对应的第二电极之间产生电场。
优选地，所述信号接收元件包括第一电极、第二电极和螺线管，所述第一电极和所述第二电极相对设置且绝缘间隔，所述螺线管的两端分别与所述第一电极和第二电极相连，所述执行元件包括由磁致伸缩材料制成的支撑柱，所述螺线管环绕所述支撑柱设置，且所述螺线管与所述支撑柱绝缘间隔，所述支撑柱的两端分别通过绝缘件与所述第一电极和所述第二电极相连，所述第二电极固定设置在所述背板上；
所述控制模块包括第一控制电路和第二控制电路，所述控制信号包括所述第一控制电路向每个第一电极提供的第一控制电压信号，以及所述第二控制电路向每个第二电极提供的第二控制电压信号，所述第一控制电压信号不同于所述第二控制电压信号，以使所述螺线管内产生磁场。
优选地，多个所述支撑组件排列为多行多列，所述背板结构还包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，所述第一信号传输线和所述第二信号传输线绝缘间隔，每行支撑组件均对应一条第一信号传输线，每列支撑组件均对应一条第二信号传输线，每行支撑组件的第一电极通过相应的第一信号传输线与所述第一控制电路相连，每列支撑组件的第二电极通过相应的第二信号传输线与所述第二控制电路相连。
相应地，本发明还提供一种显示装置，所述显示装置包括本发明提供的上述背板结构和显示模组，所述显示模组支撑在所述多个支撑组件上，所述执行元件的另一端与所述显示模组的非显示面固定连接。
优选地，所述信号接收元件包括相对设置且绝缘间隔的第一电极和第二电极，所述第一电极固定设置在所述显示模组朝向所述背板的表面，所述第二电极固定设置在所述背板朝向所述显示模组的表面，所述执行元件包括由电致伸缩材料制成的支撑柱，该支撑柱的两端分别与所述第一电极和所述第二电极相连；
所述控制模块包括第一控制电路和第二控制电路，所述控制信号包括所述第一控制电路向每个第一电极提供的第一控制电压信号，以及所述第二控制电路向每个第二电极提供的第二控制电压信号，所述第一控制电压信号不同于所述第二控制电压信号，以使所述第一电极与其相对应的第二电极之间产生电场。
优选地，所述信号接收元件包括第一电极、第二电极和螺线管，所述第一电极和所述第二电极相对设置且绝缘间隔，所述第一电极固定设置在所述显示模组朝向所述背板的表面，所述第二电极固定设置在所述背板朝向所述显示模组的表面，所述螺线管的两端分别与所述第一电极和第二电极相连，所述执行元件包括由磁致伸缩材料制成的支撑柱，所述螺线管环绕所述支撑柱设置，且所述螺线管与所述支撑柱绝缘间隔，所述支撑柱的两端分别通过绝缘件与所述第一电极和所述第二电极相连；
所述控制模块包括第一控制电路和第二控制电路，所述控制信号包括所述第一控制电路向每个第一电极提供的第一控制电压信号，以及所述第二控制电路向每个第二电极提供的第二控制电压信号，所述第一控制电压信号不同于所述第二控制电压信号，以使所述螺线管内产生磁场。
优选地，所述多个所述支撑组件排列为多行多列，所述背板结构还包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，所述第一信号传输线和所述第二信号传输线绝缘间隔，每行支撑组件均对应一条第一信号传输线，每列支撑组件均对应一条第二信号传输线，每行支撑组件的第一电极通过相应的第一信号传输线与所述第一控制电路相连，每列支撑组件的第二电极通过相应的第二信号传输线与所述第二控制电路相连。
优选地，所述显示装置还包括固定框架，该固定框架环绕所述背板设置，用于将所述显示模组和所述背板固定连接。
在本发明中，当所述控制模块发出控制信号时，所述执行元件根据该控制信号缩短或伸长，因此，当多个信号接收元件接收到相同的控制信号时，多个执行元件的高度也是相同的，多个执行元件的另一端位于同一平面上，与执行元件的另一端固定连接的显示模组可以进行平面显示；当多个信号接收元件接收到的控制信号不完全相同时，多个执行元件的高度也不完全相同，多个执行元件的另一端位于一曲面上，与执行元件的另一端固定连接的显示模组可以进行曲面显示；并且，通过控制所述控制模块发出的控制信号，可以控制不同的执行元件之间的高度差，从而控制与执行元件的另一端固定连接的显示模组的曲率。可见，本发明提供的背板结构既可以带动显示模组进行平面显示，也可以带动显示模组进行不同曲率的曲面显示，从而可以提供给使用者不同的选择，满足使用者不同的需求。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的实施方式中提供的显示装置处于平面状态的示意图；
图2是本发明的实施方式中提供的显示装置处于曲面状态的示意图；
图3是支撑组件的第一种结构示意图；
图4是支撑组件的第二种结构示意图；
图5是本发明的实施方式中提供的背板结构的俯视图。
其中，附图标记为：
10、显示模组；20、背板；30、支撑组件；311、第一电极；312、第二电极；313、螺线管；32、支撑柱；33、绝缘件；41、第一控制电路；42、第二控制电路；411、第一信号传输线；421、第二信号传输线；50、固定框架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面，提供一种背板结构，如图1和图2所示，所述背板结构包括背板20、设置在背板20一侧的多个支撑组件30和控制模块(图中未示出)，每个支撑组件30均包括信号接收元件和执行元件，所述执行元件的一端固定在背板20上，当所述信号接收元件接收到所述控制模块发出的控制信号时，所述执行元件能够根据所述控制信号缩短或伸长。
本发明中的背板结构可以应用于显示装置中，对能够独立显示的显示模组进行支撑。当所述控制模块发出控制信号时，所述执行元件根据该控制信号缩短或伸长，因此，当多个信号接收元件接收到相同的控制信号时，多个执行元件的高度也是相同的，多个执行元件的另一端位于同一平面上，与执行元件的另一端固定连接的显示模组可以进行平面显示；当多个信号接收元件接收到的控制信号不完全相同时，多个执行元件的高度也不完全相同，多个执行元件的另一端位于一曲面上，与执行元件的另一端固定连接的显示模组可以进行曲面显示；并且，通过控制所述控制模块发出的控制信号，可以控制不同的执行元件之间的高度差，从而控制与执行元件的另一端固定连接的显示模组的曲率。可见，本发明提供的背板结构既可以带动显示模组进行平面显示，也可以带动显示模组进行不同曲率的曲面显示，从而可以提供给使用者不同的选择，满足使用者不同的需求。
作为本发明的第一种实施方式，如图3所示，所述信号接收元件包括相对设置且绝缘间隔的第一电极311和第二电极312，所述执行元件包括由电致伸缩材料(如，聚氨基甲酸乙酯类的高分子聚合物、钙钛矿类陶瓷材料)制成的支撑柱32，该支撑柱32的两端分别与第一电极311和第二电极312相连，第二电极312固定设置在背板20上。如图5所示，所述控制模块包括第一控制电路41和第二控制电路42，所述控制信号包括第一控制电路41向第一电极311提供的第一控制电压信号、以及第二控制电路42向第二电极312提供的第二控制电压信号，所述第二控制电压信号不同于所述第一控制电压信号，以使得第一电极311与其对应的第二电极312之间产生电场，该电场的大小与该第一电极接收的第一控制电压信号和该第二电极接收到的第二控制电压信号之间的差值是相对应的。
支撑柱32的一端通过第二电极312与背板20固定连接，支撑柱32的另一端可以通过第一电极311与显示模组固定连接。当第一电极311和第二电极312中的至少一者不加载电压信号，或者第一电极311和第二电极312上同时加载相同的电压信号时，第一电极311和第二电极312之间不产生电场，支撑柱32保持初始高度；当第一电极311和第二电极312上分别加载不同的电信号时，第一电极311和第二电极312之间产生电场，在电场作用下，电致伸缩材料制成的支撑柱32伸长或缩短。当电场方向由上至下时，支撑柱32缩短；当电场方向由下至上时，支撑柱32伸长。并且，电场强度越大，支撑柱32伸长或缩短得越多。当不同位置的支撑柱伸缩得程度不同时，支撑在多个支撑组件30上的显示模组呈现出曲面状态。通过调节对每组第一电极311和第二电极312之间的电场强度，可以达到对曲面显示的曲率进行调节的目的。
作为本发明的第二种实施方式，如图4所示，所述信号接收元件包括第一电极311、第二电极312和螺线管313，第一电极311和第二电极312相对设置且绝缘间隔，螺线管313的两端分别与第一电极311和第二电极312相连；所述执行元件由磁致伸缩材料制成的支撑柱32，螺线管313环绕支撑柱32设置，且螺线管313与支撑柱32绝缘间隔，支撑柱32的两端分别通过绝缘件33与第一电极311和第二电极312相连，第二电极312固定设置在背板20上。与第一种实施方式相似的，所述控制模块包括第一控制电路41和第二控制电路42，所述控制信号包括第一控制电路41向每个第一电极311提供的第一控制电压信号、以及第二控制电路42向每个第二电极312提供的第二控制电压信号，所述第二控制电压信号不同于所述第一控制电压信号，这时，所述第一控制电压信号和所述第二控制电压信号之间的差值使得第一电极311、第二电极312与螺线管313上有电流通过，从而在螺线管313内产生磁场。
当螺线管313内产生磁场时，在磁场作用下，由磁致伸缩材料制成的支撑柱32伸长或缩短。磁场方向由下至上时，支撑柱32伸长，磁场越强，支撑柱32伸长得越多；磁场方向由上至下时，支撑柱32缩短，磁场越强，支撑柱32缩短得越多。当位于背板20中部的支撑柱32与中部两侧的支撑柱32的高度差越大时，多个支撑柱32的另一端所在的曲面的曲率越大。因此，可以通过控制不同位置的第一电极311和第二电极312之间电流的大小来控制不同位置的磁场强度，从而控制不同位置支撑柱32的高度，进而控制支撑柱的另一端所在的曲面的曲率，也就是说，当支撑柱的另一端支撑有显示模组并与显示模组固定时，该显示模组的曲率可以通过第一电极311和第二电极312之间电流的大小来控制。应当理解的是，当第一电极311和/或第二电极312上的电信号撤销时，支撑柱32恢复初始高度。
具体地，所述磁致伸缩材料可以为Tb-Dy-Fe材料(铽-镝-铁材料)。
如图5所示，多个支撑组件30排列为多行多列，所述背板结构包括多条第一信号传输线411和多条第二信号传输线421，第一信号传输线411和第二信号传输线421绝缘间隔。为了便于所述控制模块为每个信号接收元件提供控制信号，在上述两种实施方式中，每行支撑组件30均对应一条第一信号传输线411，每列支撑组件30均对应一条第二信号传输线421，每行支撑组件30的第一电极311通过相应的第一信号传输线411与第一控制电路41相连，每列支撑组件30的第二电极312通过相应的第二信号传输线421与第二控制电路42相连。控制多个支撑柱的高度，以使多个执行元件的另一端(即支撑柱的另一端)位于某一确定曲率的曲面时，第一控制电路41分别向多条第一信号传输线411输出相应的第一控制电压信号，同时，第二控制电路42分别向多条第二信号传输线421输出相应的第二控制电压信号，以使得多个支撑组件的第一电极311和第二电极312之间同时产生电场或磁场。
应当理解的是，上述第一控制电压信号并不是指具体的信号值，而是第一控制电路所提供的电信号的总称，同样的，上述第二控制电压信号是第二控制电路所提供的电信号的总称。这里，需要根据每个支撑柱所要伸长或缩短的高度来确定第一电极与第二电极之间的电场或磁场大小，从而提供给多条第一信号传输线411的多个第一控制电压信号的值，以及提供给多个第二信号传输线421的多个第二控制电压信号的值，且提供给第一电极上的第一控制电压信号的值与相应的第二电极上的第二控制电压信号的值不同。
通常，在进行曲面显示时，显示屏所形成的曲面可以看作圆柱体侧面的一部分，因此，在本发明中，多个执行元件的另一端位于某一确定曲率的曲面上时，位于同一列的多个支撑组件30的支撑柱32高度是一致的，也就是说，同一列的多个支撑组件30的第一电极311和第二电极312之间的电场或磁场大小是相同的。在控制每个支撑柱的高度时，第一控制电路41可以同时向多行第一信号传输411输出相同的第一控制电压信号，以使得所有支撑组件30中的第一电极311上加载相同的电信号；同时，第二控制电路42同时向多行第二信号传输线421输出各自相对应的第二控制电压信号，以使得各列支撑组件30的第二电极312上加载各自对应的电信号，使得每一列支撑组件30的支撑柱32伸长或缩短相应的高度。当然，第一控制电路41也可以依次向多行第一信号传输线411输出第一控制电压信号，这种情况下，向第M行第一信号传输线411输出第一控制电压信号时，也要持续向第M-1行第一信号传输线输出第一控制电压信号，以保证已经伸长或缩短的支撑柱32可以保持现有的高度。
上述控制方式便于第一控制电路41和第二控制电路42向信号接收元件提供控制信号，并且，不需要将每个第一电极311通过单独的信号线来与第一控制电路41相连或将每个第二电极312通过单独的信号线来与第二控制电路42相连，从而简化了显示装置的结构。
其中，第二电极可以直接与第二信号传输线相连，直接接收第二控制电路提供的第二控制电压信号，也可以间接与第二信号传输线相连。例如，设置多个场效应晶体管，每个支撑组件均对应一个场效应晶体管，并使其栅极与相应的第一信号传输线相连，源极与相应的第二信号传输线相连，漏极与相应的支撑组件的第二电极相连。第一控制电路向支撑组件的第一电极提供第一控制电压信号时，同时将场效应晶体管开启，使得支撑组件的第二电极接收到第二控制电路提供的第二控制电压信号。需要说明的是，这种情况下，第一控制电压信号一方面作为用于控制场效应晶体管的开启，另一方面用于控制第一电极和第二电极之间产生电场或磁场。因此，控制显示模组形成为一定曲率的曲面时，向每个第一电极提供的第一控制电压信号应大于场效应晶体管的开启电压。
作为本发明的另一方面，提供一种显示装置，包括本发明提供的上述背板结构和显示模组，如图1和图2所示，显示模组10支撑在多个支撑组件30上，所述执行元件的另一端与显示模组的非显示面固定连接，以使得所述执行元件伸长时，显示模组的相应部分被顶起，执行元件收缩时，显示模组的相应部分被拉低。
具体地，如上文的第一种实施方式中所述，所述信号接收元件包括相对设置且绝缘间隔的第一电极311和第二电极312，所述执行元件包括由电致伸缩材料制成的支撑柱32，该支撑柱32的两端分别与第一电极311和第二电极312相连。所述控制模块包括第一控制电路41和第二控制电路42，所述控制信号包括第一控制电路41向第一电极311提供的第一控制电压信号、以及第二控制电路42向第二电极312提供的第二控制电压信号，所述第二控制电压信号不同于所述第一控制电压信号。此时，第一电极311固定设置在显示模组10的朝向背板20的表面，第二电极312固定设置在背板20的朝向显示模组10的表面，即，所述执行元件的一端通过第二电极312与背板相连，所述执行元件的另一端通过第一电极311通过第一电极与显示模组相连。
或者，如上文的第二种实施方式中所述，所述信号接收元件包括第一电极311、第二电极312和螺线管313，第一电极311和第二电极312相对设置且绝缘间隔，螺线管313的两端分别与第一电极311和第二电极312相连；所述执行元件包括由磁致伸缩材料制成的支撑柱32，螺线管313环绕支撑柱32设置，且螺线管313与支撑柱32绝缘间隔，支撑柱32的两端分别通过绝缘件33与第一电极311和第二电极312相连。所述控制模块包括第一控制电路41和第二控制电路42，所述控制信号包括第一控制电路41向第一电极311提供的第一控制电压信号、以及第二控制电路42向第二电极312提供的第二控制电压信号，以使得螺线管内产生磁场。其中，第一电极311固定设置在显示模组10朝向背板20的表面，第二电极312固定在背板20的朝向显示模组10的表面。
如图5所示，多个支撑组件30排列为多行多列，所述背板结构包括多条第一信号传输线411和多条第二信号传输线421，第一信号传输线411和第二信号传输线421绝缘间隔。每行支撑组件30均对应一条第一信号传输线411，每列支撑组件30均对应一条第二信号传输线421，每行支撑组件30的第一电极311通过相应的第一信号传输线411与第一控制电路41相连，每列支撑组件30的第二电极312通过相应的第二信号传输线421与第二控制电路42相连。控制显示模组的显示面形成某一确定曲率的曲面时，第一控制电路41分别向多条第一信号传输线411输出相应的第一控制电压信号，同时，第二控制电路42分别向多条第二信号传输线421输出相应的第二控制电压信号，以使得多个支撑组件的第一电极311和第二电极312之间同时产生电场或磁场。
进一步地，如图1和图2所示，所述显示装置还包括固定框架50，该固定框架50环绕背板20设置，用于将显示模组10和背板20固定连接。
在本发明中，显示模组10可以为独立显示的显示器件，如液晶显示模组，包括液晶显示面板和背光源；或者显示模组10为有机发光显示模组，包括有机发光显示面板。
由于所述背板结构中，多个执行元件的另一端可以位于同一平面上，也可以位于一定曲率的曲面上，控制模块产生的控制信号不同时，多个执行元件的另一端所在曲面的曲率也不同，因此，显示模组既可以形成为平面，进行平面显示，也可以形成为不同曲率的曲面，进行曲面显示，从而满足使用者不同的需求。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种背板结构，其特征在于，所述背板结构包括背板、设置在所述背板一侧的多个支撑组件和控制模块，每个所述支撑组件均包括信号接收元件和执行元件，所述执行元件的一端固定在所述背板上，当所述信号接收元件接收到所述控制模块发出的控制信号时，所述执行元件能够根据所述控制信号缩短或伸长，所述信号接收元件包括第一电极、第二电极和螺线管，所述第一电极和所述第二电极相对设置且绝缘间隔，所述螺线管的两端分别与所述第一电极和第二电极相连，所述执行元件包括由磁致伸缩材料制成的支撑柱，所述螺线管环绕所述支撑柱设置，且所述螺线管与所述支撑柱绝缘间隔，所述支撑柱的两端分别通过绝缘件与所述第一电极和所述第二电极相连，所述第二电极固定设置在所述背板上；
所述控制模块包括第一控制电路和第二控制电路，所述控制信号包括所述第一控制电路向每个第一电极提供的第一控制电压信号，以及所述第二控制电路向每个第二电极提供的第二控制电压信号，所述第一控制电压信号不同于所述第二控制电压信号，以使所述螺线管内产生磁场。
2.根据权利要求1所述的背板结构，其特征在于，多个所述支撑组件排列为多行多列，所述背板结构还包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，所述第一信号传输线和所述第二信号传输线绝缘间隔，每行支撑组件均对应一条第一信号传输线，每列支撑组件均对应一条第二信号传输线，每行支撑组件的第一电极通过相应的第一信号传输线与所述第一控制电路相连，每列支撑组件的第二电极通过相应的第二信号传输线与所述第二控制电路相连。
3.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1所述的背板结构和显示模组，所述显示模组支撑在所述多个支撑组件上，所述执行元件的另一端与所述显示模组的非显示面固定连接，所述第一电极固定设置在所述显示模组朝向所述背板的表面，所述第二电极固定设置在所述背板朝向所述显示模组的表面。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述多个所述支撑组件排列为多行多列，所述背板结构还包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，所述第一信号传输线和所述第二信号传输线绝缘间隔，每行支撑组件均对应一条第一信号传输线，每列支撑组件均对应一条第二信号传输线，每行支撑组件的第一电极通过相应的第一信号传输线与所述第一控制电路相连，每列支撑组件的第二电极通过相应的第二信号传输线与所述第二控制电路相连。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括固定框架，该固定框架环绕所述背板设置，用于将所述显示模组和所述背板固定连接。
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