《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》是深圳市華星光電技術有限公司於2014年5月14日申請的專利，該專利的公布號為CN103941457A，公布日為2014年7月23日，發明人是俞剛、蕭宇均、李德華。該發明涉及液晶顯示領域。
《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》包括：背板（1）、及固定安裝於背板（1）上的至少一支架組件（3）；每一支架組件（3）包括與背板（1）接觸的第一支架（31）、與該第一支架（31）相對設定的遠離背板（1）的第二支架（33）、及設於第一與第二支架（31、33）之間的製冷片陣列（35）；製冷片陣列（35）包括數個製冷片（2），每一製冷片（2）具有吸熱面（22）、及與其背對的散熱面（24），每一製冷片（2）的吸熱面（22）與散熱面（24）分別貼合第一與第二支架（31、33），通過給製冷片陣列（35）通電，使得第一與第二支架（31、33）分別發生熱脹與冷縮，實現支架組件（3）的彎曲變形，從而迫使背板（1）的曲率發生變化。
2017年12月11日，《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：曲面液晶顯示器的曲率調整結構
- 申請人：深圳市華星光電技術有限公司
- 申請日：2014年5月14日
- 申請號：2014102045581
- 公布號：CN103941457A
- 公布日：2014年7月23日
- 發明人：俞剛、蕭宇均、李德華
- 地址：廣東省深圳市光明新區塘明大道9-2號
- 分類號：G02F1/1333(2006.01)I
- 代理機構：深圳市德力智慧財產權代理事務所
- 代理人：林才桂
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
液晶顯示裝置（LCD，Liquid Crystal Display）具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的套用。如：液晶電視、行動電話、個人數字助理（PDA）、數字相機、計算機螢幕或筆記本電腦螢幕等。
通常液晶顯示裝置包括殼體、設於殼體內的液晶面板及設於殼體內的背光模組（Back light module）。液晶面板的工作原理是在兩片平行的玻璃基板當中放置液晶分子，兩片玻璃基板中間有許多垂直和水平的細小電線，通過通電與否來控制液晶分子改變方向，將背光模組的光線折射出來產生畫面。背光模組依照光源入射位置的不同分成側入式背光模組與直下式背光模組兩種。直下式背光模組是將背光源例如CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp，陰極螢光燈管）或LED（Light Emitting Diode發光二極體）光源設定在液晶面板後方，光線經擴散板均勻化後形成面光源提供給液晶面板。而側入式背光模組是將背光源LED燈條（Light bar）設於液晶面板側後方的背板邊緣處，LED燈條發出的光線從導光板（Light Guide Plate，LGP）一側的入光面進入導光板，經反射和擴散後從導光板出光面射出，再經由光學膜片組，以形成面光源提供給液晶面板。
截至2014年5月，隨著液晶顯示技術的發展，各大廠商陸續的推出了曲面液晶顯示器，整體而言，曲面液晶顯示器從邊緣到邊緣都能提供最佳的觀看效果，而普通的液晶顯示器在螢幕邊緣方面的呈現能力一直相對不太理想。曲面液晶顯示器整片螢幕呈弧形的設計，可提供寬闊的全景影像效果，不論是在螢幕中央還是邊緣四周，都能夠帶來同樣的視覺享受，並且在近距離觀看時還減少了離軸觀看的失真度。此外，曲面液晶顯示器會讓用戶的觀賞距離拉長，達到更好的觀賞體驗。因此，相比於普通的液晶顯示器，曲面液晶顯示器有著很大的優勢：1、品牌的差異化；2、更寬廣的可視角度；3、減少近距離觀看的失真度。
2014年5月之前的曲面液晶顯示器的實現方式主要包括：1、將具有特定弧度的支架鎖附於背板，強制背板彎曲成與支架一致的弧度；2、直接在背板上成型曲面結構。然而，通過此兩種方式得到的液晶顯示器的曲率是固定的，不能依據用戶的觀看需求進行調整，使視角受到一定的限制，且結構較為複雜，成本相對較高。
發明內容
專利目的
該發明的目的在於提供一種曲面液晶顯示器的曲率調整結構，通過其能實現方便、快速、連續的調整曲面液晶顯示器的曲率，使用戶在觀看時，可以根據不同的需求，獲取不同的顯示狀態，提高產品對市場的吸引力，且結構較簡單，易實現。
技術方案
《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》包括背板、及固定安裝於背板上的至少一支架組件；每一支架組件包括與背板接觸的第一支架、與該第一支架相對設定的遠離背板的第二支架、及設於第一與第二支架之間的製冷片陣列；所述製冷片陣列包括數個製冷片，每一製冷片具有吸熱面、及與該吸熱面背對的散熱面，所述每一製冷片的吸熱面與散熱面分別貼合第一支架與第二支架，通過給製冷片陣列通電，所述吸熱面與散熱面分別影響第一支架與第二支架的溫度，使得所述第一與第二支架分別發生熱脹與冷縮，實現支架組件的彎曲變形，從而該支架組件迫使所述背板的曲率發生變化。
所述曲面液晶顯示器的曲率調整結構，還包括分別安裝於所述第一與第二支架上的第一與第二溫度感測器。所述製冷片陣列的相鄰製冷片的吸熱面及散熱面的朝向相反放置，從而相鄰製冷片的吸熱面分別貼合第一與第二支架，相應地相鄰製冷片的散熱面分別貼合第二與第一支架，將所有吸熱面貼合於第一支架的製冷片定義為第一製冷片單元，將所有吸熱面貼合於第二支架的製冷片定義為第二製冷片單元，每次只給第一或第二製冷片單元通電，實現所述吸熱面與散熱面分別影響第一支架與第二支架的溫度，使得所述第一與第二支架分別發生熱脹與冷縮，實現支架組件的彎曲變形，從而該支架組件迫使所述背板的曲率發生變化。
所述製冷片陣列的相鄰製冷片的吸熱面與散熱面的朝向相同。所述每一製冷片均呈矩形，依次均勻間隔設定。所述製冷片為熱電半導體製冷片，所述數個製冷片中散熱面與吸熱面朝向相同的製冷片電性連線。所述支架組件通過螺紋連線、焊接或粘接的方式固定安裝於所述背板上。所述第一與第二支架的材料為熱膨脹係數大的材料。所述支架組件的數量為兩個，沿水平方向設定於背板的上下兩端。所述支架組件的數量為兩個，沿豎直方向設定於背板的左右兩側。
有益效果
《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》在固定安裝於背板上的支架組件的第一與第二支架之間設定製冷片陣列，利用珀爾帖效應，通過給製冷片陣列通電，並控制製冷片陣列的功率，製冷片的吸熱面與散熱面分別影響第一與第二支架的溫度，使得所述第一與第二支架分別發生熱脹與冷縮，實現支架組件的彎曲變形，該支架組件迫使所述背板的曲率發生變化，從而實現方便、連續的調整曲面液晶顯示器的曲率，能夠提高產品對市場的吸引力，且結構較簡單，易實現。
附圖說明
圖1為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第一實施例的背板處於未彎曲狀態時的剖面俯視示意圖；
圖2為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第一實施例的前視示意圖；
圖3為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第一實施例中第一製冷片單元A通電，背板處於彎曲狀態時的剖面俯視示意圖；
圖4為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第一實施例中曲面液晶顯示器對應圖3的立體示意圖；
圖5為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第一實施例中第二製冷片單元B通電，背板處於彎曲狀態時的剖面俯視示意圖；
圖6為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第一實施中曲面液晶顯示器對應圖5的立體示意圖；
圖7為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第二實施例的背板處於未彎曲狀態時的剖面俯視示意圖；
圖8為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第三實施例的背板處於未彎曲狀態時的剖面俯視示意圖；
圖9為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第四實施例的的前視示意圖；
圖10為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第四實施例中第一製冷片單元A通電時，曲面液晶顯示器的立體示意圖；
圖11為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第四實施例中第二製冷片單元B通電時，曲面液晶顯示器的立體示意圖。
權利要求
1.《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》其特徵在於，包括背板（1）、及固定安裝於背板（1）上的至少一支架組件（3）；每一支架組件（3）包括與背板（1）接觸的第一支架（31）、與該第一支架（31）相對設定的遠離背板（1）的第二支架（33）、及設於第一與第二支架（31、33）之間的製冷片陣列（35）；所述製冷片陣列（35）包括數個製冷片（2），每一製冷片（2）具有吸熱面（22）、及與該吸熱面（22）背對的散熱面（24），所述每一製冷片（2）的吸熱面（22）與散熱面（24）分別貼合第一支架（31）與第二支架（33），通過給製冷片陣列（35）通電，所述吸熱面（22）與散熱面（24）分別影響第一支架（31）與第二支架（33）的溫度，使得所述第一與第二支架（31、33）分別發生熱脹與冷縮，實現支架組件（3）的彎曲變形，從而該支架組件（3）迫使所述背板（1）的曲率發生變化。
2.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，還包括分別安裝於所述第一與第二支架（31、33）上的第一與第二溫度感測器（5、7）。
3.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述製冷片陣列（35）的相鄰製冷片（2）的吸熱面（22）及散熱面（24）的朝向相反放置，從而相鄰製冷片（2）的吸熱面（22）分別貼合第一與第二支架（31、33），相應地相鄰製冷片（2）的散熱面（24）分別貼合第二與第一支架（33、31），將所有吸熱面（22）貼合於第一支架（31）的製冷片（2）定義為第一製冷片單元（A），將所有吸熱面（22）貼合於第二支架（33）的製冷片（2）定義為第二製冷片單元（B），每次只給第一或第二製冷片單元（A、B）通電，實現所述吸熱面（22）與散熱面（24）分別影響第一支架（31）與第二支架（33）的溫度，使得所述第一與第二支架（31、33）分別發生熱脹與冷縮，實現支架組件（3）的彎曲變形，從而該支架組件（3）迫使所述背板（1）的曲率發生變化。
4.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述製冷片陣列（35’）的相鄰製冷片（2’）的吸熱面（22’）與散熱面（24’）的朝向相同。
5.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述每一製冷片（2）均呈矩形，依次均勻間隔設定。
6.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述製冷片（2）為熱電半導體製冷片，所述數個製冷片（2）中散熱面（22）與吸熱面（24）朝向相同的製冷片（2）電性連線。
7.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述支架組件（3）通過螺紋連線、焊接或粘接的方式固定安裝於所述背板（1）上。
8.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述第一與第二支架（31、33）的材料為熱膨脹係數大的材料。
9.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述支架組件（3）的數量為兩個，沿水平方向設定於背板（1）的上下兩端。
10.如權利要求1所述的曲面液晶顯示器的曲率調整結構，其特徵在於，所述支架組件（3’）的數量為兩個，沿豎直方向設定於背板（1’）的左右兩側。
實施方式
參閱圖1至圖6，為該發明一種曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第一實施例。該曲面液晶顯示器的曲率調整結構包括背板1、及固定安裝於背板1上的至少一支架組件3；每一支架組件3包括與背板1接觸的第一支架31、與該第一支架31相對設定的遠離背板1的第二支架33、及設於第一與第二支架31、33之間的製冷片陣列35。所述支架組件3的數量及安裝位置可根據曲面液晶顯示器的尺寸及用戶的觀看需求進行設定和調整，在該實施例中，所述支架組件3的數量為兩個，沿水平方向設定於背板1的上下兩端。所述支架組件3可通過螺紋連線、焊接或粘接的方式固定安裝於所述背板1上。
所述第一與第二支架31、33的材料為熱膨脹係數大的材料，易受溫度影響而發生熱脹冷縮。所述製冷片陣列35包括數個製冷片2，每一製冷片2均呈矩形，依次均勻間隔設定。每一製冷片2具有吸熱面22、及與該吸熱面22背對的散熱面24。所述每一製冷片2的吸熱面22與散熱面24分別貼合第一支架31與第二支架33。在該實施例中，所述製冷片陣列35的相鄰製冷片2的吸熱面22及散熱面24的朝向相反放置，從而相鄰製冷片2的吸熱面22分別貼合第一與第二支架31、33，相應地相鄰製冷片2的散熱面24分別貼合第二與第一支架33、31。所有吸熱面22貼合於第一支架31的製冷片2組成第一製冷片單元A；所有吸熱面22貼合於第二支架33的製冷片2組成第二製冷片單元B。所述製冷片2為熱電半導體製冷片，所述製冷片2的工作原理基於珀爾貼效應，即當電流通過熱電偶時，其中一個節點散發熱而另一個節點吸收熱。所述第一製冷片單元A中的數個吸熱面22貼合於第一支架31的製冷片2電性連線，所述第二製冷片單元B中的數個吸熱面22貼合於第二支架33的製冷片2電性連線。
如圖3所示，當所述第一製冷片單元A通電而第二製冷片單元B不通電時，第一製冷片單元A中的貼合於第一支架31的數個製冷片2的吸熱面22吸收熱量，使得第一支架31受冷、溫度降低，產生收縮；相應的，貼合於第二支架33的數個散熱面24散發熱量，使得第二支架33受熱、溫度上升，產生膨脹；支架組件3隨著第一支架31收縮、第二支架33膨脹而產生相對於水平方向朝向背板1內側的彎曲，迫使與支架組件3固定的背板1同時彎曲。如圖4所示，曲面液晶顯示器適應背板1的彎曲，整體呈曲面狀，並相對於水平方向向內凹入。
如圖5所示，當所述第二製冷片單元B通電而第一製冷片單元A不通電時，第二製冷片陣列B中貼合於第二支架33的數個製冷片2的吸熱面22吸收熱量，使得第二支架33受冷、溫度降低，產生收縮；相應的，貼合於第一支架31的數個散熱面24散發熱量，使得第一支架31受熱、溫度上升，產生膨脹；支架組件3隨著第一支架31膨脹、第二支架33收縮而產生相對於水平方向朝向背板1外側的彎曲，迫使與支架組件3固定的背板1同時彎曲。如圖6所示，曲面液晶顯示器適應背板1的彎曲，整體呈曲面狀，並相對於水平方向向外凸出。
該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構還包括分別安裝於所述第一與第二支架31、33上的第一與第二溫度感測器5、7。所述第一與第二溫度感測器5、7分別安裝於所述第一與第二支架31、33的側面上，用於獲取所述第一與第二支架31、33各自的溫度值。可通過控制所述第一或第二製冷片單元A、B的功率來控制所述第一與第二支架31、33的溫度，從而控制第一與第二支架31、33的收縮量與膨脹量，最終控制所述背板1的曲率及曲面液晶顯示器的曲率，實現對曲面液晶顯示器的曲率進行方便、連續、快速的調節。以圖1與圖3為例，具體分析如下，設第一、第二支架31、33在初始溫度T0時的長度均為L0，第一與第二支架31、33之間的距離為D，第一製冷片單元A通電後，第一與第二支架31、33的溫度受第一製冷片單元A的影響分別變為T1、T2，第一與第二支架31、33的熱膨脹係數均為K，二者的長度分別變為L1、L2，第一支架31彎曲後對應的半徑為R，則第二支架33彎曲後對應的半徑為（R+D），根據熱膨脹係數的計算公式，得到：L1＝L0+L0×K×（T1—T0）；L2＝L0+L0×K×（T2—T0）。再由幾何分析得到：R/（R+D）＝L1/L2；綜合以上三式，求解R得到：R＝D×[1+K（T1—T0）]/[K（T2—T1）]。
由此可見，第一支架31彎曲後的半徑R與第一、第二支架31、33的溫度值相關。通過控制第一或第二製冷片單元A、B的功率即可控制第一與第二支架31、33的溫度，使得支架組件3處於不同的彎曲狀態，從而可以方便、連續的調節背板1的曲率。另外，製冷片陣列35達到期望溫度值的速度很快，能夠快速的實現曲率調節。
參閱圖7、圖8，為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第二、第三實施例，二者與第一實施例的區別在於，製冷片陣列35’的相鄰製冷片2’的吸熱面22’與散熱面24’的朝向相同。如圖7所示，在第二實例中，相鄰製冷片2’的吸熱面22’均貼合於第一支架31，相應的，相鄰製冷片2’的散熱面24’均貼合於第二支架33。該製冷片陣列35’內的所有製冷片2’電性連線。對所述製冷片陣列35’通電，可實現如圖3所示的背板1的彎曲效果。
如圖8所示，在第三實施例中，相鄰製冷片2’的吸熱面22’均貼合於第二支架33，相應的，相鄰製冷片2’的散熱面24’均貼合於第一支架31。該製冷片陣列35’內的所有製冷片2’電性連線。對所述製冷片陣列35’通電，可實現如圖5所示的背板1的彎曲效果。
參閱圖9至圖11，為該發明曲面液晶顯示器的曲率調整結構的第四實施例，其與第一實施例的區別在於，支架組件3’的數量為兩個，沿豎直方向設定於背板1’的左右兩側。當對製冷片陣列35’’的第一製冷片單元A通電時，能夠實現曲面液晶顯示器整體呈曲面狀，並相對於豎直方向向內凹進；當對製冷片陣列35’’的第二製冷片單元B通電時，能夠實現曲面液晶顯示器整體呈曲面狀，並相對於豎直方向向外凸出，其工作過程與第一實施例類似。
榮譽表彰
2017年12月11日，《曲面液晶顯示器的曲率調整結構》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
