一种可变曲面结构及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种可变曲面结构及其应用，可变曲面结构包括连接体、变形体和形状控制单元，连接体为柔性材料，变形体有规则的排列在连接体上，与连接体连接，变形体为形状受控单元，通过形状控制单元的控制信号控制变形体的形状变化，变形体的形状变化带动连接体形状的变化，可用在屏幕、衣服、控制等众多领域。可变曲面显示屏幕应用可变曲面结构，实现可变曲面屏幕的可控成形，使曲面屏更加易于使用。屏幕防摔结构应用可变曲面结构，通过传感器识别是否跌落，在屏幕处于跌落状态时，传感器将信号传给防摔控制单元，防摔控制单元控制可变曲面显示屏凹陷在支撑体内，起到防摔的作用。屏幕按键应用可变曲面结构，实现在显示屏幕上实时呈现实体按键。

【技术实现步骤摘要】
一种可变曲面结构及其应用
本专利技术涉及形状可控结构，特别涉及一种可变曲面结构及应用该可变曲面结构技术的可变曲面显示屏幕、屏幕防摔结构及屏幕按键。
技术介绍
通常，固体的形状是固定的，在其制成产品后，产品的形状固定，不可变。现有技术可通过机械结构进行变形，但对于简单的平面结构却不适用。如能设计可变形状的平面结构，可用在屏幕、衣服、控制等众多领域。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种形状可控的可变曲面结构及应用该可变曲面结构技术的可变曲面显示屏幕，使曲面屏更加易于使用；一种屏幕防摔结构，可用于众多的可携带设备上；一种屏幕按键，用来在显示屏幕上实时呈现实体按键。本专利技术提出一种可变曲面结构，包括连接体、变形体和形状控制单元，所述连接体为柔性材料，所述连接体为平面、曲面或立体结构，所述变形体有规则的排列在所述连接体上，与所述连接体连接，所述变形体为形状受控单元，通过所述形状控制单元的控制信号控制所述变形体的形状变化，所述变形体的形状变化带动所述连接体形状的变化。优选地，所述变形体为通电体积可变材料。优选地，所述变形体为压电陶瓷或电活性聚合物。优选地，所述连接体上设有容纳所述变形体的安装位；所述变形体通过胶粘剂连接在所述连接体的安装位中。形状控制单元则为控制电路，通过在变形体上施加特定的电属性，变形体的形状进行受控变化，呈一定规律分布的变形体在各自相应的信号控制下改变形状，由于柔性连接体作为骨架，可变曲面结构就会在局部区域形成收缩或者变大，从而导致该可变曲面结构呈特定的曲面结构。优选地，所述变形体为由电动驱动、气动驱动或液压驱动的可变形结构，在所述连接体上有与所述变形体连接的接口，所述变形体与所述连接体之间通过螺栓连接、铰链连接或型面连接。优选地，所述的变形体为至少两层，每层变形体由所述连接体定位，形成变形层，所述变形层之间通过所述连接体或胶粘剂连接。形状控制单元包含于连接体中，或者通过胶黏剂连接，胶黏剂将两层变形体和形状控制单元一起连接在一起。两层变形层均由形状控制单元控制其形状变化；第一层变形体受控变化时，第二层变形体也受控变化，当第一层变形层收缩、第二层变形层变大时，该可变曲面结构向第一层变形层方向弯曲，即第一层变形层一侧凹陷，反之，向第二层变形层方向弯曲。这里引入体积大小描述：第一层变形层和第二层变形层的体积大小相同时，该可变曲面结构呈平面，当第一层变形层的体积大于第二层变形层的体积时，曲面在第二层变形层一侧凹陷，当第一层变形层的体积小于第二层变形层的体积时，曲面在第一层变形层一侧凹陷。通过形状控制单元的特定信号对变形体体积的控制，实现可变曲面结构的可控成形。本专利技术提出一种可变曲面显示屏幕，包括变形层以及设置在所述变形层上的发光层；所述发光层为显示器件，可以为二极管等可控发光体或者发光团的阵列，也可以为柔性发光体，用以显示图像；变形层为变形器件，与发光层连接，带动发光层变形。所述变形层包含有连接体、变形体和形状控制单元，所述连接体为柔性材料，所述变形体为通电体积可变材料，所述变形体有规则的排列在所述连接体上，所述连接体上设有容纳所述变形体的安装位，所述变形体通过胶粘剂连接在所述连接体的安装位中，与所述连接体连为一体，形成变形层；在所述变形层上设置所述显示器件的柔性基板，所述柔性基板上设有显示器件控制电路。优选地，所述变形层设有至少两层，所述变形层之间通过所述连接体或胶粘剂连接。两层变形体均由形状控制单元控制其形状变化；第一层变形体受控变化时，第二层变形体也受控变化，当第一层收缩、第二层变大时，该可变曲面结构向第一层变形体方向弯曲，即第一层变形体一侧凹陷，反之，向第二层变形体方向弯曲。这里引入体积大小描述：第一层变形体和第二层变形体的体积大小相同时，该可变曲面结构呈平面，当第一层变形体的体积大于第二层变形体的体积时，曲面在第二层变形体一侧凹陷，当第一层变形体的体积小于第二层变形体的体积时，曲面在第一层变形体一侧凹陷。通过形状控制单元特定信号对变形体体积的控制，带动可变曲面屏幕的可控成形。优选地，所述形状控制单元设置在所述连接体上。优选地，所述变形体为压电陶瓷或电活性聚合物。形状控制单元则为控制电路，通过在变形体上施加特定的电属性，变形体的形状进行受控变化，呈一定规律分布的变形体在各自相应的信号控制下改变形状，由于柔性连接体作为骨架，可变曲面结构就会在局部区域形成收缩或者变大，从而导致该可变曲面结构呈特定的曲面结构。优选地，所述发光层从下至上依次包括绝缘层、透明电极、发光体、金属电极，所述绝缘层连接在所述柔性基板上。本专利技术提出一种屏幕防摔结构，包括可变曲面显示屏幕以及支撑体、用于跌落检测的传感器、防摔控制单元，所述可变曲面显示屏幕安装在所述支撑体上，所述传感器和所述防摔控制单元安装在所述支撑体内。可变曲面显示屏幕包括变形层以及设置在所述变形层上的发光层，所述发光层为显示器件，所述变形层包含有连接体、变形体和形状控制单元，所述连接体为柔性材料，所述变形体为通电体积可变材料，所述变形体有规则的排列在所述连接体上，所述连接体上设有容纳所述变形体的安装位，所述变形体通过胶粘剂连接在所述连接体的安装位中，与所述连接体连为一体，形成变形层；在所述变形层上设置所述显示器件的柔性基板，所述柔性基板上设有显示器件控制电路。所述传感器的信号输出端与所述防摔控制单元电性连接，所述防摔控制单元的信号输出端与所述形状控制单元电性连接。优选地，所述变形层设有至少两层，所述变形层之间通过所述连接体或胶粘剂连接。优选地，所述形状控制单元设置在所述连接体上。优选地，所述变形体为压电陶瓷或电活性聚合物。优选地，所述发光层从下至上依次包括绝缘层、透明电极、发光体、金属电极，所述绝缘层连接在所述柔性基板上。本专利技术提出一种屏幕按键，包括可变曲面显示屏幕以及设置在所述可变曲面显示屏幕上的柔性触摸屏、微处理器，可变曲面显示屏幕，包括变形层以及设置在所述变形层上的发光层，所述发光层为显示器件，所述变形层包含有连接体、变形体和形状控制单元，所述连接体为柔性材料，所述变形体为通电体积可变材料，所述变形体有规则的排列在所述连接体上，所述连接体上设有容纳所述变形体的安装位，所述变形体通过胶粘剂连接在所述连接体的安装位中，与所述连接体连为一体，形成变形层；在所述变形层上设置所述显示器件的柔性基板，所述柔性基板上设有显示器件控制电路。所述柔性触摸屏的控制电路与所述微处理器电性连接，所述微处理器与所述形状控制单元电性连接；当显示屏幕上显示按键、链接或者操作指令时，所述微处理器通过所述形状控制单元实现该处按键、链接或者操作指令在可变曲面显示屏幕相对应的区域凸起，当按压该凸起时，所述柔性触摸屏得到触摸信号，所述微处理器通过所述形状控制单元控制该处凸起变平。优选地，所述变形层设有至少两层，所述变形层之间通过所述连接体或胶粘剂连接。优选地，所述形状控制单元设置在所述连接体上。优选地，所述变形体为压电陶瓷或电活性聚合物。优选地，所述发光层从下至上依次包括绝缘层、透明电极、发光体、金属电极，所述绝缘层连接在所述柔性基板上。本专利技术的有益效果：本专利技术的可变曲面结构包括连接体、变形体和形状控制单元，连接体为柔性材料，变形体有规则的排列在连接体上，与连接体连接，变形体为形状受本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变曲面结构，其特征在于，包括连接体、变形体和形状控制单元，所述连接体为柔性材料，所述连接体为平面、曲面或立体结构，所述变形体有规则的排列在所述连接体上，与所述连接体连接，所述变形体为形状受控单元，通过所述形状控制单元的控制信号控制所述变形体的形状变化，所述变形体的形状变化带动所述连接体形状的变化。

【技术特征摘要】
1.一种可变曲面结构，其特征在于，包括连接体、变形体和形状控制单元，所述连接体为柔性材料，所述连接体为平面、曲面或立体结构，所述变形体有规则的排列在所述连接体上，与所述连接体连接，所述变形体为形状受控单元，通过所述形状控制单元的控制信号控制所述变形体的形状变化，所述变形体的形状变化带动所述连接体形状的变化。2.根据权利要求1所述的可变曲面结构，其特征在于，所述变形体为通电体积可变材料。3.根据权利要求2所述的可变曲面结构，其特征在于，所述变形体为压电陶瓷或电活性聚合物。4.根据权利要求1所述的可变曲面结构，其特征在于，所述连接体上设有容纳所述变形体的安装位；所述变形体通过胶粘剂连接在所述连接体的安装位中。5.根据权利要求1所述的可变曲面结构，其特征在于，所述变形体为由电动驱动、气动驱动或液压驱动的可变形结构，在所述连接体上有与所述变形体连接的接口。6.根据权利要求1至5中任一项所述的可变曲面结构，其特征在于，所述的变形体为至少两层，每层变形体由所述连接体定位，形成变形层，所述变形层之间通过所述连接体或胶粘剂连接。7.一种可变曲面显示屏幕，其特征在于，包括变形层以及设置在所述变形层上的发光层，所述发光层为显示器件，所述变形层包含有连接体、变形体和形状控制单元，所述连接体为柔性材料，所述变形体为通电体积可变材料，所述变形体有规则的排列在所述连接体上，所述连接体上设有容纳所述变形体的安装位，所述变形体通过胶粘剂连接在所述连接体的安装位中，与所述连接体连为一体，形成变形层；在所述变形层上...

【专利技术属性】
技术研发人员：马涛，白辉，张克来，冯甜甜，
申请(专利权)人：天王电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44