專利名稱：觸摸屏設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及觸摸屏設(shè)備。
背景技術(shù)：
為滿足用戶對方便使用電子產(chǎn)品的需求，觸摸屏的使用得到了普及，觸摸屏的使 用使得用戶可通過觸摸電子產(chǎn)品來執(zhí)行輸入。觸摸屏設(shè)備不僅僅基于通過使用觸摸執(zhí)行輸 入的理念，而且還基于將用戶的直覺體驗(yàn)融入到界面中并使信息反饋多樣化的理念。觸摸屏設(shè)備不僅具有減少使用所需空間、提高了可操作性、實(shí)現(xiàn)了便利、有助于改 變說明規(guī)范、以及易于用戶理解的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有促成與信息技術(shù)(IT)設(shè)備的兼容的優(yōu) 點(diǎn)。由于這些優(yōu)點(diǎn)，觸摸屏設(shè)備被廣泛用于各個領(lǐng)域，例如工業(yè)、交通、服務(wù)、醫(yī)療和移動通 信領(lǐng)域。如圖5所示，傳統(tǒng)觸摸屏設(shè)備10包括主體11、置于該主體11上部中的觸摸屏面板 12、以及安裝于所述主體11內(nèi)側(cè)上的馬達(dá)13。所述觸摸屏面板12為用戶施加觸壓的部件。所述馬達(dá)13為安裝于所述主體11 內(nèi)側(cè)上并生成振動的設(shè)備，且可將振動馬達(dá)或線性馬達(dá)用作該馬達(dá)13。如上所述，所述馬達(dá)13安裝于所述主體11內(nèi)側(cè)上。因此，當(dāng)用戶對觸摸屏面板12 的頂部進(jìn)行觸摸時，振動被平穩(wěn)地傳輸至主體11，但振動并未被平穩(wěn)地傳輸至觸摸屏面板 12。因此，對開發(fā)一種在用戶對觸摸屏面板12進(jìn)行觸摸時能夠使得所施加的振動的 幅度最大化的觸摸屏設(shè)備存在著迫切的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題，特此作出本發(fā)明，且本發(fā)明意欲提供 一種觸摸屏設(shè)備，該觸摸屏設(shè)備在用戶對觸摸面板模塊進(jìn)行觸摸時能夠使所施加的振動的 幅度最大化。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提供一種觸摸屏設(shè)備，該觸摸屏設(shè)備包括殼體，被配 置為限定一內(nèi)部空間；觸摸面板模塊，設(shè)置于所述殼體上部，并被配置為接收來自用戶的外 部觸摸輸入；振動生成裝置，安裝于所述觸摸面板模塊下方，并被配置為生成振動；振動馬 達(dá)，安裝于所述殼體的內(nèi)側(cè)上，并被配置為使所述殼體振動；以及驅(qū)動單元，安裝于所述殼 體內(nèi)部，并被配置為當(dāng)所述觸摸面板模塊被觸摸時，生成與該觸摸相對應(yīng)的工作頻率，并在 之后使所述振動馬達(dá)和所述振動生成裝置以所生成的工作頻率來工作。所述觸摸面板模塊可包括觸摸屏面板和安裝于該觸摸屏面板下方的圖像顯示單元。所述觸摸面板模塊可通過將所述觸摸屏面板和所述圖像顯示單元集成至單體而 形成。所述振動生成裝置可為壓電式致動器。當(dāng)設(shè)計(jì)者意欲凸顯除觸摸反饋之外的另一振動效果時，所述驅(qū)動單元可生成一與 振動馬達(dá)的共振頻率相同的頻率，并將所生成的頻率提供給所述振動馬達(dá)和所述振動生成裝置。所述振動馬達(dá)和所述振動生成裝置可以以同一頻率工作，并生成振動。所述振動可由所述振動馬達(dá)和所述振動生成裝置施加給所述殼體和所述觸摸面 板模塊。當(dāng)設(shè)計(jì)者意欲凸顯觸摸反饋的振動效果時，所述驅(qū)動單元可生成不同于所述振動 馬達(dá)的共振頻率的頻率，并將所生成的不同頻率提供給所述振動生成裝置。所述振動生成裝置可以以所述不同頻率進(jìn)行工作，并生成所述振動。所述振動可由所述振動生成裝置施加給所述觸摸面板模塊。所述振動馬達(dá)可為線性振動馬達(dá)。


通過以下參考附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其他目標(biāo)、特征以及優(yōu)點(diǎn)將被更
清楚地理解。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的觸摸屏設(shè)備的示意性側(cè)視圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的振動馬達(dá)的截面圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的觸摸屏設(shè)備的操作的流程圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的觸摸屏設(shè)備的性能的曲線圖；以及圖5是示出了傳統(tǒng)觸摸屏設(shè)備的截面圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參考附圖，其中不同附圖中相同的參考標(biāo)記用于指代相同或相類似的部件。此 外，在本發(fā)明的以下描述中，如果相關(guān)公知技術(shù)的詳細(xì)描述可能使得本發(fā)明的主旨變得模 糊，則省略該詳細(xì)描述。下面參考附圖，詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的觸摸屏設(shè)備100。該觸摸屏設(shè)備100 包括殼體110、觸摸面板模塊120、振動生成裝置130以及振動馬達(dá)140。所述殼體110限定一內(nèi)部空間，并用于形成所述觸摸屏設(shè)備100的最外層，從而避 免外部影響。所述觸摸面板模塊120包括觸摸屏面板121和設(shè)置于該觸摸屏面板121下方的圖 像顯示單元122。所述觸摸屏面板121為透明且有彈性的，并用作信號輸入面，用戶可在觀 看顯示于設(shè)置在觸摸屏面板121下方的圖像顯示單元122上的圖像的同時，在該信號輸入 面上執(zhí)行觸摸操作。例如，所述觸摸屏面板121可通過將外部膜層、銦錫氧化物(ITO)膜層以及基膜層(base film layer)重疊放置來形成。在此，所述外部膜層設(shè)置于移動通信終端的前端表面上，并被劃分為觀察區(qū) (viewing area)和形成于該觀察區(qū)周圍的靜區(qū)(dead space area)，所述觀察區(qū)被配置 為接收觸摸輸入。同時，所述外部膜層由例如透明膜材料(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET))制成，以使用戶能夠觀看圖像顯示單元122的屏幕。雖然未對所述銦錫氧化物(ITO)膜層進(jìn)行詳示，但銦錫氧化物(ITO)膜層可以以 以下方式進(jìn)行配置上下兩層膜層重疊放置，且在其間設(shè)置點(diǎn)隔片，以保持均勻間隔。其中 形成有導(dǎo)電X軸和Y軸圖案(pattern)的電極膜沿著所述膜層周邊設(shè)置，且所述X軸和Y 軸圖案由絕緣體(未示出)電隔離。所述電極膜經(jīng)由柔性印刷電路(FPC)線而暴露于ITO 膜層的外面，且電連接至移動終端。所述基膜層用于支撐整個觸摸面板，且可由例如玻璃襯底形成，該玻璃襯底具有 極好的透明度以及極好的觸摸響應(yīng)速度。設(shè)置于所述觸摸屏面板121下方的圖像顯示單元122包括一個或多個層，并用于 通過改動所施加的電壓而改變液晶的透明度，從而將由各類設(shè)備生成的各類電信息轉(zhuǎn)換成 視覺信息，并在之后發(fā)送所得到的信息。所述觸摸屏面板121和圖像顯示單元122可集成至單個結(jié)構(gòu)中。相比于分開的結(jié)構(gòu)，所述觸摸屏面板121和圖像顯示單元122的單集成結(jié)構(gòu)具有 生產(chǎn)效率高且抗外部影響能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。所述振動生成裝置130安裝于觸摸面板模塊120的下方，響應(yīng)于外部力通過在縱 向上收縮(extracting)或擴(kuò)展來施加振感，而且該振動生成裝置130可由壓電式致動器或 聚合物致動器構(gòu)成，該壓電式致動器或聚合物致動器可做得很薄。雖然振動生成裝置130并不限于特定形狀或大小，但一般形成為薄桿狀。此外，雖 然對振動生成裝置130的安裝位置也沒有限制，但振動生成裝置130 —般安裝于觸摸面板 模塊120的下方，以給用戶施加最強(qiáng)的振感。振動馬達(dá)140安裝于所述殼體110的內(nèi)側(cè)上，并生成振動?？蓪⒕€性振動馬達(dá)用 作所述振動馬達(dá)140。圖2為示出了在振動馬達(dá)140為線性振動馬達(dá)時線性振動馬達(dá)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細(xì) 視圖。在此，通過調(diào)節(jié)砝碼(weight) 141的重量以及彈簧142的彈性系數(shù)來設(shè)計(jì)共振頻率， 且振動幅度可通過施加適當(dāng)?shù)念l率而被最大化。如上所述，振動馬達(dá)140為用于使用彈簧142與砝碼141之間的共振來接收的致 動器，且一般被設(shè)計(jì)為以150-200HZ范圍內(nèi)的工作頻率來工作。圖3是示出了使用觸摸來操控振動生成裝置130和振動馬達(dá)140的方法的流程 圖。當(dāng)觸摸面板模塊120在步驟SllO被用戶觸摸時，在步驟S120，確定設(shè)計(jì)者是否意欲凸 顯除觸摸反饋(例如，文本)之外的另一振動效果。在此，所述驅(qū)動單元111安裝于所述殼體110內(nèi)部。當(dāng)觸摸面板模塊120被觸摸 時，驅(qū)動單元111生成與該觸摸相對應(yīng)的工作頻率，并使振動馬達(dá)140和振動生成裝置130 以所生成的工作頻率來工作。當(dāng)設(shè)計(jì)者意欲凸顯除觸摸反饋之外的另一振動效果時，在步驟S130，所述驅(qū)動單 元111生成與所述振動馬達(dá)140的共振頻率相同的工作頻率，并將該相同的工作頻率提供給振動馬達(dá)140和振動生成裝置130。因此，在步驟S140，所述振動馬達(dá)140和振動生成裝置130以同一工作頻率(即， 共振頻率)進(jìn)行工作，并生成振動。從而，由于振動通過殼體110和觸摸面板模塊120而被傳遞且相互共振，因此在步 驟S150，用戶可感知通過殼體110和觸摸面板模塊120傳遞的最強(qiáng)幅度的振動。同時，當(dāng)設(shè)計(jì)者僅欲凸顯觸摸反饋的振動效果時，在步驟S 160，所述驅(qū)動單元11 生成不同于振動馬達(dá)140的共振頻率的工作頻率，并將該工作頻率提供給振動馬達(dá)140和 振動生成裝置130。因此，在步驟S170，僅由振動生成裝置130生成振動。從而，由于振動僅通過觸摸面板模塊120而被傳遞且相互共振，因此在步驟S180， 用戶僅能感知通過觸摸面板模塊120傳遞的振動。圖4為一曲線圖，該曲線圖以頻率為基礎(chǔ)，示出了配備有振動馬達(dá)140 (該振動馬 達(dá)140被設(shè)計(jì)為共振點(diǎn)為大約175Hz)的觸摸屏設(shè)備100的振動幅度與未配備有振動馬達(dá) 140的觸摸屏設(shè)備100的振動幅度之間的比較。如該曲線圖中所示，在配備有振動馬達(dá)140(該振動馬達(dá)140被設(shè)計(jì)為共振點(diǎn)為大 約175Hz)的觸摸屏設(shè)備100的情況下，當(dāng)共振頻率為大約175Hz時，振動馬達(dá)140施加給 殼體110的振動幅度以及振動生成裝置130的振動幅度是最高的。在此情況下，振動力一般在150-300HZ的范圍內(nèi)(即，觸感致動器的工作頻率范 圍)具有最大值，并可在觸摸面板模塊120被觸摸時，給予最強(qiáng)的振感。此外，由于振動馬達(dá)140安裝于殼體110上，且振動生成裝置130安裝于觸摸屏面 板120的下方，因此，不僅來自觸摸屏設(shè)備100的殼體110的振感可被最大化，而且來自觸 摸屏設(shè)備100的觸摸面板模塊120的振感也可被最大化。在此，為了使被感知的振感僅來自觸摸面板模塊120，可施加不同于振動馬達(dá)140 的共振頻率的頻率。在如上配置的觸摸屏設(shè)備100中，振動生成裝置130安裝于觸摸面板模塊120上， 且振動馬達(dá)140 (該振動馬達(dá)140為使用彈簧與振動塊之間的共振的接收致動器)安裝于 殼體110內(nèi)側(cè)，從而使得用戶能夠感知最強(qiáng)振感。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，所述振動生成裝置安裝于觸摸面板模塊上，振動馬達(dá)(該 振動馬達(dá)為使用彈簧與振動塊之間的共振的接收致動器)安裝于殼體內(nèi)，且驅(qū)動單元安裝 于殼體內(nèi)。在此，當(dāng)需要凸顯觸摸反饋之外的振動效果時，驅(qū)動單元生成一與振動馬達(dá)的共 振頻率相同的頻率，并將所生成的頻率提供給振動馬達(dá)和振動生成裝置。此外，當(dāng)設(shè)計(jì)者僅欲凸顯觸摸反饋的振動效果時，驅(qū)動單元生成一不同于振動馬 達(dá)的共振頻率的頻率，并將所生成的頻率提供給振動馬達(dá)和振動生成裝置。當(dāng)生成一與振動馬達(dá)的共振頻率相同的頻率并將其提供給振動馬達(dá)和振動生成 裝置時，用戶可同時感知來自殼體和觸摸面板模塊的最強(qiáng)振感。雖然已出于說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理 解，在不背離所附權(quán)利要求書所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替 換都是可以的。
權(quán)利要求
1.一種觸摸屏設(shè)備，該觸摸屏設(shè)備包括殼體，被配置為限定一內(nèi)部空間；觸摸面板模塊，設(shè)置于所述殼體上部，并被配置為接收來自用戶的外部觸摸輸入；振動生成裝置，安裝于所述觸摸面板模塊下方，并被配置為生成振動；振動馬達(dá)，安裝于所述殼體的內(nèi)側(cè)上，并被配置為使所述殼體振動；以及驅(qū)動單元，安裝于所述殼體內(nèi)部，并被配置為當(dāng)所述觸摸面板模塊被觸摸時，生成與該 觸摸相對應(yīng)的工作頻率，并在之后使所述振動馬達(dá)和所述振動生成裝置以所生成的工作頻 率進(jìn)行工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述觸摸面板模塊包括觸摸屏面板和安裝 于該觸摸屏面板下方的圖像顯示單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述觸摸面板模塊通過將所述觸摸屏面板 和所述圖像顯示單元集成至單體而形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述振動生成裝置為壓電式致動器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述驅(qū)動單元在設(shè)計(jì)者意欲凸顯除觸摸反 饋之外的另一振動效果時，生成與所述振動馬達(dá)的共振頻率相同的頻率，并將所生成的頻 率提供給所述振動馬達(dá)和所述振動生成裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述振動馬達(dá)和所述振動生成裝置以同一 頻率工作，并生成振動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述振動由所述振動馬達(dá)和所述振動生成 裝置施加給所述殼體和所述觸摸面板模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述驅(qū)動單元在設(shè)計(jì)者意欲凸顯觸摸反饋 的振動效果時，生成不同于所述振動馬達(dá)的共振頻率的頻率，并將所生成的不同頻率提供 給所述振動生成裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述振動生成裝置以所述不同頻率進(jìn)行工 作，并生成所述振動。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述振動由所述振動生成裝置施加給所 述觸摸面板模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏設(shè)備，其中所述振動馬達(dá)為線性振動馬達(dá)。
全文摘要
在此公開了一種觸摸屏設(shè)備。該觸摸屏設(shè)備包括殼體、觸摸面板模塊、振動生成裝置、振動馬達(dá)以及驅(qū)動單元。所述殼體限定一內(nèi)部空間。所述觸摸面板模塊設(shè)置于所述殼體上部，并接收來自用戶的外部觸摸輸入。所述振動生成裝置安裝于觸摸面板模塊下方，并生成振動。所述振動馬達(dá)安裝于所述殼體的內(nèi)側(cè)上，并使殼體振動。所述驅(qū)動單元安裝于所述殼體內(nèi)部，并當(dāng)觸摸面板模塊被觸摸時，生成與該觸摸相對應(yīng)的工作頻率，并在之后使振動馬達(dá)和振動生成裝置以所生成的工作頻率進(jìn)行工作。
文檔編號G06F3/041GK102033645SQ20101014119
公開日2011年4月27日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者孫延昊, 樸東先, 金在京 申請人:三星電機(jī)株式會社