本申請(qǐng)要求2015年6月30日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2015-0093848的優(yōu)先權(quán),在此援引該專利申請(qǐng)作為參考,如同在這里完全闡述一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開(kāi)內(nèi)容涉及一種具有力觸摸功能的電子裝置。在本公開(kāi)內(nèi)容中,具有力觸摸功能的裝置可以是可操作用來(lái)感測(cè)用戶的觸摸力的裝置。
背景技術(shù):
觸摸屏裝置是一種在電子裝置中允許用戶通過(guò)顯示裝置的屏幕接觸而不用額外的輸入裝置來(lái)輸入信息的輸入裝置。觸摸屏裝置一般用作諸如電視、筆記本電腦和顯示器之類的各種產(chǎn)品以及諸如電子筆記本、電子書(e-book)、PMP(便攜式多媒體播放器)、導(dǎo)航儀、UMPC(超級(jí)移動(dòng)PC)、移動(dòng)電話、智能電話、智能手表、平板PC(平板個(gè)人電腦)、腕表電話和移動(dòng)通訊終端之類的便攜式電子裝置的輸入裝置。
近來(lái),隨著用戶界面環(huán)境的創(chuàng)建,比如需要對(duì)于力觸摸的觸摸信息的應(yīng)用,已開(kāi)發(fā)和研究了具有用于感測(cè)觸摸力的力觸摸功能的電子裝置。
圖1圖解了相關(guān)技術(shù)的具有力觸摸功能的電子裝置。
參照?qǐng)D1,相關(guān)技術(shù)的具有力觸摸功能的電子裝置可包括:具有容置空間的支撐蓋10、被容置在容置空間中的背光單元20、設(shè)置在背光單元20上的液晶顯示面板30、以及設(shè)置在液晶顯示面板30上的力感測(cè)面板40。
背光單元20可包括:設(shè)置在液晶顯示面板30的后表面處的導(dǎo)光板21;光源23,光源23用于將光發(fā)射到被制備在導(dǎo)光板21的側(cè)面處的光入射部;反射片25,反射片25設(shè)置在導(dǎo)光板21的后表面與支撐蓋10的底表面之間;以及設(shè)置在導(dǎo)光板21上的光學(xué)片27。
液晶顯示面板30根據(jù)基于液晶取向的光透射特性,通過(guò)使用從背光單元20發(fā)射的光顯示圖像。液晶顯示面板30可包括形成用于液晶取向的電場(chǎng)的像素電極和公共電極。在此情形中,公共電極在觸摸感測(cè)模式中被用作用于感測(cè)用戶的觸摸位置的觸摸電極,并且在顯示模式中還被用作液晶驅(qū)動(dòng)電極。此液晶顯示面板30可以是內(nèi)嵌觸摸型液晶顯示面板。
力感測(cè)面板40可包括用于感測(cè)關(guān)于用戶觸摸的觸摸力的力感測(cè)電極。
相關(guān)技術(shù)的具有力觸摸功能的電子裝置響應(yīng)于用戶的觸摸感測(cè)觸摸位置和觸摸力,并執(zhí)行與感測(cè)的觸摸位置和/或觸摸力對(duì)應(yīng)的應(yīng)用程序。
在相關(guān)技術(shù)的具有力觸摸功能的電子裝置中,根據(jù)光源23,例如發(fā)光二極管陣列的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生熱量,然后產(chǎn)生的熱量經(jīng)由反射片25向著金屬材料的支撐蓋10輻射。然而,從光源23產(chǎn)生的熱量殘留在電子裝置內(nèi)部,而不是向著支撐蓋10順利輻射,由此由于通過(guò)殘留的熱量導(dǎo)致的光學(xué)片27的褶皺以及由于殘留的熱量導(dǎo)致的液晶的劣化,畫面質(zhì)量會(huì)劣化。
對(duì)相關(guān)技術(shù)的上述描述是本申請(qǐng)的發(fā)明人掌握的技術(shù)信息。這并不是在本申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日之前向一般公眾公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在所附獨(dú)立權(quán)利要求中限定了發(fā)明的各個(gè)主要方面。
提供了一種基本上克服了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的具有力觸摸功能的電子裝置。
提供了一種能夠使由熱量導(dǎo)致的畫面質(zhì)量的劣化最小化的具有力觸摸功能的電子裝置。
提供了一種能夠提高熱輻射效率,以防止圖像顯示模塊被外部震動(dòng)損壞的具有力觸摸功能的電子裝置。
在下面的描述中將部分列出在此公開(kāi)的實(shí)施方式的附加優(yōu)點(diǎn)和特征,這些優(yōu)點(diǎn)和特征的一部分根據(jù)下面的解釋對(duì)于所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)或者可通過(guò)在此公開(kāi)的實(shí)施方式的實(shí)踐領(lǐng)會(huì)到。通過(guò)說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得在此公開(kāi)的實(shí)施方式的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)在此寬泛描述的實(shí)施方式的目的,提供了一種具有力觸摸功能的電子裝置,可包括:具有由底表面和側(cè)壁限定的容置空間的殼體、設(shè)置在所述容置空間中的圖像顯示模塊、和設(shè)置在所述殼體的底表面與所述圖像顯示模塊之間的力感測(cè)面板。
此時(shí),具有力觸摸功能的電子裝置可進(jìn)一步包括設(shè)置在所述殼體的底表面與所述力感測(cè)面板之間的輻射部件。
應(yīng)當(dāng)理解,實(shí)施方式的前述大體性描述和下面的詳細(xì)描述都是例示性的和解釋性的,意在對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。
附圖說(shuō)明
給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并且并入本申請(qǐng)組成本申請(qǐng)一部分的附圖圖解了實(shí)施方式,并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1圖解了相關(guān)技術(shù)的具有力觸摸功能的電子裝置;
圖2是圖解根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的具有力觸摸功能的電子裝置的透視圖;
圖3是沿圖2的線I-I’的剖面圖;
圖4是圖解圖3中所示的力感測(cè)面板的剖面圖;
圖5圖解了圖3的力感測(cè)面板中的支撐蓋和電路連接器;
圖6圖解了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置中的力觸摸感測(cè)過(guò)程;
圖7圖解了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置中的經(jīng)由力感測(cè)面板的熱輻射;
圖8圖解了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的具有力觸摸功能的電子裝置;以及
圖9圖解了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置中的經(jīng)由力感測(cè)面板的熱輻射。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述典型實(shí)施方式,附圖中圖解了這些實(shí)施方式的例子。盡可能地在整個(gè)附圖中使用相同的參考標(biāo)記表示相同或相似的部分。
本說(shuō)明書中公開(kāi)的術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)如下理解。
諸如“第一”和“第二”之類的術(shù)語(yǔ)僅是用于區(qū)分一個(gè)要素與其他要素。因而,權(quán)利要求書的范圍不受這些術(shù)語(yǔ)限制。此外,應(yīng)當(dāng)理解,諸如“包括”或“具有”之類的術(shù)語(yǔ)不排除一個(gè)或多個(gè)特征、數(shù)量、步驟、操作、要素、部件或它們組合的存在或可能性。應(yīng)當(dāng)理解,術(shù)語(yǔ)“至少一個(gè)”包括與任何一個(gè)項(xiàng)目相關(guān)的所有組合。例如,“第一要素、第二要素和第三要素中的至少一個(gè)”可包括選自第一要素、第二要素和第三要素的兩個(gè)或更多個(gè)要素的所有組合以及第一要素、第二要素和第三要素的每一個(gè)。此外,如果提到第一要素位于第二要素“上或上方”,則應(yīng)當(dāng)理解,第一要素和第二要素可彼此接觸,或者在第一要素和第二要素之間可插入第三要素。術(shù)語(yǔ)“制備”和“提供”可用來(lái)指代“設(shè)置”、“位于”或“形成”的含義。例如,術(shù)語(yǔ)“在……上制備”、“在……中制備”或“在……上提供”可用來(lái)指代“設(shè)置在……上”、“位于……上”、“形成在……中”或“形成在……上”的含義;術(shù)語(yǔ)“在……之間制備”可用來(lái)指代“設(shè)置在……之間”、“位于……之間”或“形成在……之間”的含義;術(shù)語(yǔ)“沿……制備”可用來(lái)指代“沿……設(shè)置”、“沿……定位”或“沿……形成”的含義。
下文中,將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施方式的具有力觸摸功能(force touch function)的電子裝置。盡可能在整個(gè)附圖中使用相同的參考標(biāo)記表示相同或相似的部分。此外,在下面的描述中,如果對(duì)關(guān)于本發(fā)明已知的要素或功能的詳細(xì)描述被確定為會(huì)不必要地使本發(fā)明的主題模糊不清,則將省略該詳細(xì)描述。
圖2是圖解根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的具有力觸摸功能的電子裝置(下文中稱為“電子裝置”)的透視圖,圖3是沿圖2的線I-I’的剖面圖。
參照?qǐng)D2和3,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置可包括殼體100、支撐蓋200、圖像顯示模塊300和力感測(cè)面板400。
殼體100具有由底表面110和殼體側(cè)壁130限定的容置空間。就是說(shuō),殼體100可以形成為上表面開(kāi)口的盒形狀。殼體100可由金屬材料或塑料材料形成。例如,殼體100可包含鎂(Mg)材料、鋁(Al)材料或不脹鋼(invar)材料的金屬材料。
容置空間被制備于殼體100的底表面110上。支撐蓋200、力感測(cè)面板400和圖像顯示模塊300被容置在容置空間中。
可在殼體100的后表面中制備至少一個(gè)系統(tǒng)容置空間。在系統(tǒng)容置空間中,具有電子裝置的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150、用于提供驅(qū)動(dòng)電力的電池170、通訊模塊(未示出)、電源電路(未示出)和存儲(chǔ)器(未示出)。殼體100的該后表面被后蓋190覆蓋。為了更換電池170,后蓋190可拆卸地與殼體100的后表面連接,但不限于此結(jié)構(gòu)。如果使用具有內(nèi)置式電池170的電子裝置,則后蓋190可固定地與殼體100的后表面連接。
支撐蓋200具有由支撐板210和側(cè)壁230限定的支撐空間。形成為上表面開(kāi)口的盒形狀的支撐蓋200支撐力感測(cè)面板400和圖像顯示模塊300。支撐蓋200發(fā)射經(jīng)由力感測(cè)面板400傳遞的熱輻射。為此,支撐蓋200可包含用于快速輻射圖像顯示模塊300中產(chǎn)生的熱量的金屬材料,例如鋁(Al)材料、不脹鋼材料或鎂(Mg)材料。
圖像顯示模塊300顯示與從系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150提供的視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像,或者感測(cè)對(duì)于用戶觸摸的觸摸位置。對(duì)于顯示模式,圖像顯示模塊300顯示與從系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150提供的視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的圖像。對(duì)于觸摸感測(cè)模式,圖像顯示模塊300感測(cè)對(duì)于用戶觸摸的觸摸位置,并且將感測(cè)的觸摸位置提供給系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150。
根據(jù)一示例的圖像顯示模塊300可包括背光單元310、引導(dǎo)框架330、液晶顯示面板350和蓋窗(cover window)370。
背光單元310可包括導(dǎo)光板311、光源313、反射片315和光學(xué)片317。
導(dǎo)光板311形成為四邊形板形狀,導(dǎo)光板311包括制備在其至少任一個(gè)側(cè)面處的光入射部。導(dǎo)光板311包括光學(xué)圖案(未示出),該光學(xué)圖案將入射在光入射部上的光向著向上的方向,即向著液晶顯示面板350傳播。
面對(duì)導(dǎo)光板311的光入射部的光源313設(shè)置在導(dǎo)光板311的側(cè)面處。光源313將光發(fā)射到導(dǎo)光板311的光入射部。根據(jù)一實(shí)施方式的光源313可包括具有多個(gè)發(fā)光二極管封裝的發(fā)光二極管陣列。發(fā)光二極管陣列可包括設(shè)置成靠近導(dǎo)光板311的光入射部的印刷電路板、以及安裝在印刷電路板上的多個(gè)發(fā)光二極管封裝。在此情形中,印刷電路板是柔性電路板,并且印刷電路板包括用于給多個(gè)發(fā)光二極管封裝提供驅(qū)動(dòng)電力的電源線。多個(gè)發(fā)光二極管封裝的每一個(gè)可包括發(fā)光二極管芯片、以及用于覆蓋發(fā)光二極管芯片的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層。多個(gè)發(fā)光二極管封裝將白色光傳輸至導(dǎo)光板311,其中白色光是通過(guò)將第一顏色光與第二顏色光混合而獲得的,其中根據(jù)經(jīng)由電源線提供的驅(qū)動(dòng)電力而從發(fā)光二極管芯片發(fā)射的第一顏色光,第二顏色光的波長(zhǎng)是通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層從第一顏色光轉(zhuǎn)換而來(lái)的。
反射片315設(shè)置成覆蓋導(dǎo)光板313的后表面。就是說(shuō),反射片315插入在導(dǎo)光板313與支撐蓋200的支撐板210之間。更詳細(xì)地說(shuō),反射片315設(shè)置在導(dǎo)光板313與力感測(cè)面板400之間。反射片315將經(jīng)由導(dǎo)光板311的下表面入射的光反射到導(dǎo)光板311的內(nèi)部,由此使光損耗最小化。此外,反射片315將由于驅(qū)動(dòng)光源313所產(chǎn)生的熱量和光而在導(dǎo)光板311中產(chǎn)生的熱輻射向著支撐蓋200發(fā)射。
光學(xué)片317設(shè)置在導(dǎo)光板311上,其中光學(xué)片317提高由導(dǎo)光板311引導(dǎo)的光的亮度特性。例如,光學(xué)片317可包括下擴(kuò)散片、棱鏡片和上擴(kuò)散片,但不限于此結(jié)構(gòu)。可以以選自擴(kuò)散片、棱鏡片、雙亮度增強(qiáng)膜和透鏡片(lenticular sheet)中的兩個(gè)或更多元件的沉積結(jié)構(gòu)形成光學(xué)片317。
引導(dǎo)框架330形成為矩形條帶形狀,引導(dǎo)框架330設(shè)置在支撐蓋200的支撐板210中。引導(dǎo)框架330支撐液晶顯示面板350的后表面的邊緣。引導(dǎo)框架330包圍背光單元330的每個(gè)側(cè)表面。由此使背光單元310的移動(dòng)最小化。在此,引導(dǎo)框架330的側(cè)面被支撐蓋200的側(cè)壁230包圍。
引導(dǎo)框架330通過(guò)面板粘結(jié)部件340與液晶顯示面板350的后表面的邊緣物理地連接。在此情形中,面板粘結(jié)部件340可以是雙面膠帶、熱固化樹(shù)脂、光固化樹(shù)脂或雙面粘結(jié)泡沫墊。
液晶顯示面板350可包括下基板351、上基板353和插入下基板351與上基板353之間的液晶層。液晶顯示面板350通過(guò)使用從背光單元310發(fā)射的光顯示預(yù)定圖像。
下基板351是薄膜晶體管陣列基板。下基板351可包括設(shè)置在通過(guò)多條柵極線(未示出)和多條數(shù)據(jù)線(未示出)的交叉而限定的每一像素區(qū)域中的多個(gè)像素(未示出)。每個(gè)像素可包括與柵極線和數(shù)據(jù)線連接的薄膜晶體管(未示出)、與薄膜晶體管連接的像素電極、以及設(shè)置成靠近像素電極并且被提供公共電壓的公共電極。
在下基板351的下邊緣中制備有與每條信號(hào)線連接的焊盤(未示出)。焊盤與面板驅(qū)動(dòng)電路360連接。此外,可在下基板351的左邊緣和/或右邊緣中制備用于給液晶顯示面板350的柵極線提供柵極信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)電路(未示出)。在此情形中,柵極驅(qū)動(dòng)電路與每條柵極線連接,并且在形成每個(gè)像素的薄膜晶體管的工藝中制造柵極驅(qū)動(dòng)電路。
上基板353可包括:像素限定圖案,像素限定圖案用于限定與下基板351的每個(gè)像素區(qū)域重疊的開(kāi)口區(qū)域;以及設(shè)置在開(kāi)口區(qū)域中的濾色器。與下基板351面對(duì)的上基板353通過(guò)使用密封劑結(jié)合至下基板351,其中液晶層插入在下基板351與上基板353之間。因此,除焊盤之外的下基板351的整個(gè)區(qū)域被上基板353覆蓋。
在下基板351和上基板353的至少任意一個(gè)上設(shè)置有用于使液晶的預(yù)傾角取向的取向膜(未示出)。液晶層插入在下基板351與上基板353之間。液晶層包括液晶分子,液晶分子在通過(guò)施加至每一像素的像素電極的公共電壓和數(shù)據(jù)電壓所形成的共平面模式電場(chǎng)中水平地取向。
具有第一偏振軸的下偏振部件355貼附至下基板351的后表面,并且具有與第一偏振軸垂直的第二偏振軸的上偏振部件357貼附至上基板353的前表面。
對(duì)于觸摸感測(cè)模式,在液晶顯示面板350中公共電極被用作觸摸感測(cè)電極。對(duì)于顯示模式,在液晶顯示面板350中公共電極與像素電極一起被用作液晶驅(qū)動(dòng)電極。就是說(shuō),液晶顯示面板350可以是內(nèi)嵌觸摸型液晶顯示面板,更特別地,可以是自電容內(nèi)嵌觸摸型液晶顯示面板。例如,內(nèi)嵌觸摸型液晶顯示面板可以是具有觸摸傳感器的液晶顯示裝置中的液晶顯示面板,其公開(kāi)在韓國(guó)專利公開(kāi)號(hào)P10-2013-0015584中,但并不限于此類型。
根據(jù)面板驅(qū)動(dòng)電路360與下基板351的焊盤的連接,液晶顯示面板350的每個(gè)像素被驅(qū)動(dòng),使得在液晶顯示面板350上顯示預(yù)定顏色的圖像。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例的面板驅(qū)動(dòng)電路360可包括柔性電路膜361和顯示驅(qū)動(dòng)集成電路363。
柔性電路膜361與下基板351的焊盤連接并還與系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150連接。柔性電路膜361中繼在顯示驅(qū)動(dòng)集成電路363與系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150之間的接口,并且將從顯示驅(qū)動(dòng)集成電路363輸出的信號(hào)傳輸至焊盤。
對(duì)于顯示模式,顯示驅(qū)動(dòng)集成電路363通過(guò)使用從系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150提供的控制信號(hào)和視頻數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素。對(duì)于觸摸感測(cè)模式,顯示驅(qū)動(dòng)集成電路363經(jīng)由觸摸驅(qū)動(dòng)線給公共電極提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖,經(jīng)由觸摸驅(qū)動(dòng)線感測(cè)基于用戶觸摸的公共電極的電容變化,基于感測(cè)的電容變化產(chǎn)生觸摸位置數(shù)據(jù),并且將產(chǎn)生的觸摸位置數(shù)據(jù)提供至系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150。
此外,液晶顯示面板350可進(jìn)一步包括與柵極線和/或數(shù)據(jù)線重疊并且與公共電極重疊的負(fù)載抵消(load offset)配線。負(fù)載抵消配線經(jīng)由焊盤與顯示驅(qū)動(dòng)集成電路363連接。對(duì)于觸摸感測(cè)模式,顯示驅(qū)動(dòng)集成電路363經(jīng)由觸摸驅(qū)動(dòng)線給公共電極施加觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖,并且同步地給負(fù)載抵消配線提供與觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖對(duì)應(yīng)的負(fù)載抵消脈沖。因此,可減小基于公共電極的電容變化的、觸摸位置感測(cè)時(shí)間的噪聲,因而提高觸摸位置感測(cè)的靈敏度。
覆蓋液晶顯示面板350的整個(gè)前表面的蓋窗370被殼體100的殼體側(cè)壁130支撐。在此情形中,蓋窗370通過(guò)使用透明粘合劑380,例如OCA(光學(xué)透明粘合劑)或OCR(光學(xué)透明樹(shù)脂)物理地貼附至液晶顯示面板350的整個(gè)前表面,由此保護(hù)液晶顯示面板350免于外部撞擊的影響。蓋窗370可由鋼化玻璃、透明塑料、或透明膜形成。根據(jù)一示例,蓋窗370可包括藍(lán)寶石玻璃和Gorilla玻璃中的至少任意一種。根據(jù)另一示例,蓋窗370可包括PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和PNB(聚降冰片烯)中的任意一種。考慮到刮擦和透明性,蓋窗370可優(yōu)選包含鋼化玻璃。
力感測(cè)面板400插入在支撐蓋200的支撐板210與背光單元310的反射片315之間,其中力感測(cè)面板400感測(cè)對(duì)于用戶力觸摸的觸摸力。此外,力感測(cè)面板400充當(dāng)用于將背光單元310的光源313中產(chǎn)生的熱量傳遞至支撐蓋200的熱傳遞媒介,使得可散發(fā)殘留在電子裝置內(nèi)部的殘余熱量,由此克服了由于光源313中產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的較差畫面質(zhì)量的問(wèn)題。在此情形中,反射片315的熱量可沿著經(jīng)由與反射片315和支撐蓋200物理接觸的力感測(cè)面板400的接觸部的熱傳遞路徑向著支撐蓋200輻射,并且同時(shí)反射片315的熱量可通過(guò)力感測(cè)面板400的熱輻射向著支撐蓋200輻射。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例的力感測(cè)面板400可包括力傳感器,力傳感器的電阻值根據(jù)用戶的力觸摸而變化,其中力傳感器可設(shè)置在彼此面對(duì)的第一電極與第二電極之間。如圖4中所示,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例的力感測(cè)面板400可包括第一基板410、第二基板420、彈性電阻部件430和基板貼附部件440。
第一基板410設(shè)置在背光單元310的反射片315下方,其中第一基板410包括以固定間隔平行布置的多個(gè)第一電極(Tx)。作為一種可能,以將多個(gè)第一電極(Tx)設(shè)置在第一基板410上的方式將多個(gè)第一電極(Tx)承載(carry)在第一基板410上。第一基板410將來(lái)自反射片315的熱量向著支撐蓋200傳遞。
第二基板420設(shè)置在第一基板410下方,其中第二基板420包括以固定間隔平行布置并且設(shè)置成與多個(gè)第一電極(Tx)交叉的多個(gè)第二電極(Rx)。作為一種可能,以將多個(gè)第二電極(Rx)設(shè)置在第二基板420上的方式將多個(gè)第二電極(Rx)承載在第二基板420上。
第一基板410和第二基板420可由PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)材料形成。
第一基板410可包括電路連接器411,其中電路連接器411可設(shè)置在第一基板410的一側(cè)處。具有預(yù)定寬度和長(zhǎng)度的電路連接器411從第一基板410的一側(cè)延伸。在電路連接器411中制備有力觸摸焊盤。力觸摸焊盤可包括多個(gè)第一焊盤和多個(gè)第二焊盤,多個(gè)第一焊盤通過(guò)第一布線(未示出)與多個(gè)第一電極(Tx)一一對(duì)應(yīng)連接,多個(gè)第二焊盤通過(guò)第二布線(未示出)與多個(gè)第二電極(Rx)一一對(duì)應(yīng)連接。如圖3和5中所示,電路連接器411經(jīng)過(guò)支撐蓋200的側(cè)壁230向著殼體100的后表面彎曲,然后與系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150電連接。在此情形中,支撐蓋200可包括制備在側(cè)壁230處的側(cè)壁切口部250,其中力感測(cè)面板400的電路連接器411可穿過(guò)側(cè)壁230的側(cè)壁切口部250。
再一次參照?qǐng)D3和4,彈性電阻部件430制備在第一電極和第二電極(Tx,Rx)的每個(gè)交叉部分之間。力傳感器制備在彼此面對(duì)的、之間插入有彈性電阻部件430的第一電極和第二電極(Tx,Rx)之間。因而,力傳感器的電阻值根據(jù)用戶的力觸摸而變化,由此感測(cè)用戶的力觸摸。因此彈性電阻部件430起著力傳感器的作用。
根據(jù)第一示例的彈性電阻部件430可制備在面對(duì)第二基板420的第一基板410的后表面中,由此覆蓋多個(gè)第一電極(Tx)。
根據(jù)第二示例的彈性電阻部件430可制備在面對(duì)第一基板410的第二基板420的前表面中,由此覆蓋多個(gè)第二電極(Rx)。
根據(jù)第一示例和第二示例的彈性電阻部件430可形成為一體,這適于感測(cè)單個(gè)力觸摸。
根據(jù)第三示例的彈性電阻部件430可包括多個(gè)第一彈性電阻圖案432和多個(gè)第二彈性電阻圖案434。
多個(gè)第一彈性電阻圖案432可制備在第一基板410的后表面中,其中多個(gè)第一彈性電阻圖案432可一一對(duì)應(yīng)地覆蓋多個(gè)第一電極(Tx)。就是說(shuō),第一彈性電阻圖案432中的一個(gè)第一彈性電阻圖案在第一基板410的后表面中被圖案化成覆蓋第一電極(Tx)中的一個(gè)第一電極。
多個(gè)第二彈性電阻圖案434可制備在第二基板420的前表面中,其中多個(gè)第二彈性電阻圖案434可一一對(duì)應(yīng)地覆蓋多個(gè)第二電極(Rx)。就是說(shuō),第二彈性電阻圖案434中的一個(gè)第二彈性電阻圖案在第二基板420的前表面中被圖案化成覆蓋第二電極(Rx)中的一個(gè)第二電極。
在根據(jù)第三示例的彈性電阻部件430的情形中,多個(gè)第一彈性電阻圖案432彼此分開(kāi),并且多個(gè)第二彈性電阻圖案434彼此分開(kāi),這適于感測(cè)多個(gè)力觸摸。
彈性電阻部件430可由壓阻(piezo-resistive)基材料或基于QTC(量子隧道效應(yīng)復(fù)合物)、EAP(電活性聚合物)和壓克力中的任意一種的壓敏粘結(jié)材料、以及橡膠基溶劑形成。在此情形中,壓敏粘結(jié)材料的電阻根據(jù)面積而變化。在壓阻基材料的情形中,如果外部壓力施加至硅半導(dǎo)體晶體,則產(chǎn)生傳導(dǎo)能量(conduction energy),電荷傳輸至導(dǎo)帶,由此可通過(guò)電阻率的變化具有壓阻效應(yīng)。電阻率根據(jù)壓力的大小而較大地變化。彈性電阻部件430可通過(guò)印刷工藝被涂布到第一基板410和/或第二基板420上,或者可通過(guò)使用粘合劑的貼附工藝貼附到第一基板410和/或第二基板420。
通過(guò)基板貼附部件440,在第一基板410與第二基板420之間制備間隙空間GS,并且將彼此面對(duì)的第一基板410和第二基板420彼此結(jié)合。基板貼附部件440可以是緩沖材料的粘合劑?;遒N附部件440在結(jié)構(gòu)上起支撐第一基板410和第二基板420的支撐體的作用,并且在功能上通過(guò)吸收來(lái)自第一基板410的強(qiáng)烈撞擊而防止圖像顯示模塊300損壞。
此外,可在與基板貼附部件440的上表面接觸的第一基板410的接觸部中設(shè)置上絕緣層441。此外,可在與基板貼附部件440的下表面接觸的第二基板420的接觸部中設(shè)置下絕緣層443。上絕緣層441和下絕緣層443將第一布線和第二布線彼此電性絕緣。
力觸摸驅(qū)動(dòng)集成電路450可安裝在電路連接器411中。力觸摸驅(qū)動(dòng)集成電路450通過(guò)力觸摸焊盤和第一布線與多個(gè)第一電極(Tx)連接,并且力觸摸驅(qū)動(dòng)集成電路450還通過(guò)力觸摸焊盤和第二布線與多個(gè)第二電極(Rx)連接。力觸摸驅(qū)動(dòng)集成電路450通過(guò)產(chǎn)生力感測(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖、將產(chǎn)生的力感測(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖依次提供給多個(gè)第一電極(Tx)并且通過(guò)多個(gè)第二電極(Rx)感測(cè)基于用戶的力觸摸的力傳感器中的電阻值變化來(lái)產(chǎn)生觸摸力,產(chǎn)生與感測(cè)到的觸摸力對(duì)應(yīng)的觸摸力數(shù)據(jù),并且將產(chǎn)生的觸摸力數(shù)據(jù)提供至系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150。
同時(shí),可在電路連接器411中不安裝力觸摸驅(qū)動(dòng)集成電路450。力觸摸驅(qū)動(dòng)集成電路450可由系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電路150的MCU(微控制器單元)代替。
根據(jù)本發(fā)明的力感測(cè)面板400可進(jìn)一步包括間隔體460。
間隔體460插入彼此面對(duì)的第一和第二電極(Tx,Rx)之間,由此保持第一基板410與第二基板420之間的間隙空間(GS),或者將被用戶的力觸摸按壓的第一基板410恢復(fù)至其初始狀態(tài)。就是說(shuō),間隔體460在結(jié)構(gòu)上起支撐第一基板410和第二基板420的支撐體的作用,并且在功能上通過(guò)吸收來(lái)自第一基板410的強(qiáng)烈撞擊而防止圖像顯示模塊300損壞。因此,力感測(cè)面板400通過(guò)間隔體460和基板貼附部件440吸收施加至圖像顯示模塊300的撞擊,由此使撞擊導(dǎo)致的圖像顯示模塊300的損壞最小化。
力感測(cè)面板400設(shè)置在圖像顯示模塊300與支撐蓋200之間。力感測(cè)面板400感測(cè)圖像顯示模塊300上的用戶的力,起著將背光單元310的光源313中產(chǎn)生的熱量向著支撐蓋200傳遞的熱傳遞媒介的作用,并且同時(shí)還吸收施加至圖像顯示模塊300的撞擊。
此外,根據(jù)本發(fā)明的電子裝置可進(jìn)一步包括輻射部件470,輻射部件470用于提高經(jīng)由力感測(cè)面板400的輻射效率。
根據(jù)一個(gè)示例的輻射部件470可設(shè)置在支撐蓋200的支撐板210與力感測(cè)面板400之間。為了反射片315的有效熱輻射,根據(jù)一個(gè)示例的輻射部件470可貼附至支撐蓋200的支撐板210和力感測(cè)面板400。就是說(shuō),輻射部件470的后表面通過(guò)第一透明粘合劑472貼附至支撐蓋200的支撐板210,并且輻射部件470的前表面通過(guò)第二透明粘合劑474貼附至力感測(cè)面板400的第二基板420。在此情形中,第一透明粘合劑472和第二透明粘合劑474可以是OCA(光學(xué)透明粘合劑)或OCR(光學(xué)透明樹(shù)脂)。根據(jù)一個(gè)示例的輻射部件470可以是輻射片,輻射片包含耐熱和熱輻射優(yōu)良的材料,例如碳纖維、壓克力彈性體(acrylic elastomer)、石墨或硅樹(shù)脂/陶瓷,更優(yōu)選石墨。
根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可涂布到與支撐蓋200的支撐板210面對(duì)的力感測(cè)面板400的第二基板420上。為了反射片315的有效熱輻射,根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可貼附至支撐蓋200的支撐板210。就是說(shuō),根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可涂布到力感測(cè)面板400的第二基板420的后表面上,并且通過(guò)透明粘合劑472貼附至支撐蓋200的支撐板210。根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可包含碳纖維、壓克力彈性體、石墨或硅樹(shù)脂/陶瓷,并且輻射部件470的厚度可與第二基板420的厚度的一半相同或者小于第二基板420的厚度的一半。
圖6圖解了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置中的力觸摸感測(cè)過(guò)程。
將參照?qǐng)D6詳細(xì)描述力觸摸感測(cè)過(guò)程。
首先,如果施加至圖像顯示模塊300的用戶的力觸摸(FT)大于等于基準(zhǔn)壓力水平,則力感測(cè)面板400被按壓,使得覆蓋第一電極(Tx)的第一彈性電阻圖案432物理地與覆蓋第二電極(Rx)的第二彈性電阻圖案434接觸。在基于用戶的力觸摸(FT),第一彈性電阻圖案432與第二彈性電阻圖案434之間接觸的時(shí)間點(diǎn)處,根據(jù)第一電極(Tx)和第二電極(Rx)通過(guò)彈性電阻部件430處于導(dǎo)通狀態(tài),電流在導(dǎo)通狀態(tài)的第一電極(Tx)和第二電極(Rx)之間流動(dòng),在力傳感器(FS)中形成電流流動(dòng),由此發(fā)生力觸摸事件。就是說(shuō),如果第一彈性電阻圖案432和第二彈性電阻圖案434彼此接觸,則彼此面對(duì)的第一電極(Tx)和第二電極(Rx)通過(guò)彈性電阻部件430彼此電連接,由此在第一電極(Tx)與第二電極(Rx)之間形成電阻(Rm),因而發(fā)生了力觸摸事件。
通過(guò)根據(jù)力觸摸事件感測(cè)力傳感器(FS)中形成的電阻值(Rm)的變化,產(chǎn)生觸摸力數(shù)據(jù)。就是說(shuō),在發(fā)生力觸摸事件的情形中,通過(guò)第二電極(Rx)放大基于力傳感器(FS)的電阻值變化的感測(cè)電壓,產(chǎn)生模擬力感測(cè)信號(hào),然后將模擬力感測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),由此產(chǎn)生觸摸力數(shù)據(jù)。在此情形中,可通過(guò)反相放大器放大感測(cè)電壓。
在根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置的情形中,施加至圖像顯示模塊300的撞擊被設(shè)置在圖像顯示模塊300與支撐蓋200之間的力感測(cè)面板400吸收,使得可將由于撞擊導(dǎo)致的圖像顯示模塊300的損壞最小化。尤其是,在根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置的情形中,如圖7中所示,背光單元310的光源313中產(chǎn)生的熱量(H)經(jīng)由反射片315和力感測(cè)面板400向著支撐蓋200輻射,使得可將由于液晶的劣化和光學(xué)片317中的褶皺導(dǎo)致的畫面質(zhì)量的劣化最小化。
圖8圖解了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的具有力觸摸功能的電子裝置(下文中稱為“電子裝置”),其是沿圖2的線I-I’的另一個(gè)剖面圖。
參照?qǐng)D8,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置是通過(guò)從根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置省略支撐蓋而獲得的。下文中,將僅詳細(xì)描述與支撐蓋的省略相關(guān)的反射片和力感測(cè)面板的結(jié)構(gòu)。盡可能地在整個(gè)附圖中使用相同的參考標(biāo)記表示相同或相似的部分,并將省略對(duì)相同部分的詳細(xì)描述。
在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置中,引導(dǎo)框架530被背光單元310的反射片515支撐,使得可省略用于支撐引導(dǎo)框架530的支撐蓋,由此實(shí)現(xiàn)輕重量。根據(jù)金屬材料的支撐蓋的省略,殼體100可包含用于輻射背光單元310的光源313中產(chǎn)生的熱量的金屬材料,例如鋁(Al)、不脹鋼或鎂(Mg)材料。
反射片515包括擴(kuò)展區(qū)域,擴(kuò)展區(qū)域用于支撐與液晶顯示面板350的后邊緣連接的引導(dǎo)框架530的下表面。從反射片515的每個(gè)側(cè)面擴(kuò)展的反射片515的擴(kuò)展區(qū)域與引導(dǎo)框架530的下表面重疊并且通過(guò)使用粘合劑342與引導(dǎo)框架530的下表面連接。因而,即使省略支撐蓋,引導(dǎo)框架530仍與反射片515的擴(kuò)展區(qū)域連接,由此引導(dǎo)框架530固定地設(shè)置在殼體100內(nèi)部。
力感測(cè)面板600設(shè)置在殼體100的底表面110與圖像顯示模塊300之間。更詳細(xì)地說(shuō),力感測(cè)面板600插入在殼體100的底表面110與背光單元310的反射片515之間。力感測(cè)面板600感測(cè)電子裝置上的用戶的力觸摸。
力感測(cè)面板600充當(dāng)用于將背光單元310的光源313中產(chǎn)生的熱量傳遞至殼體100的熱傳遞媒介。因而,力感測(cè)面板600散發(fā)殘留在電子裝置內(nèi)部的殘余熱量,使得可防止畫面質(zhì)量由于光源313中產(chǎn)生的熱量而劣化。在此情形中,反射片515的熱量可沿著經(jīng)由與反射片515和殼體100物理接觸的力感測(cè)面板600的接觸部的熱傳遞路徑向著殼體100輻射,并且同時(shí)反射片515的熱量可通過(guò)力感測(cè)面板600的熱輻射向著殼體100輻射。除了力感測(cè)面板600設(shè)置在殼體100與反射片515之間以外,圖8中所示的力感測(cè)面板600的結(jié)構(gòu)與圖3和4中所示的力感測(cè)面板400的結(jié)構(gòu)相同,由此將省略對(duì)相同部分的詳細(xì)描述。
如果省略了支撐蓋,PU(聚氨酯)材料的撞擊吸收片可貼附至殼體100的底表面110,從而吸收施加至圖像顯示模塊300的撞擊。然而,在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置的情形中,力感測(cè)面板600設(shè)置在殼體100的底表面110與反射片515之間,由此可吸收施加至圖像顯示模塊300的撞擊。就是說(shuō),不需要撞擊吸收片。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置可進(jìn)一步包括輻射部件470,輻射部件470用于提高經(jīng)由力感測(cè)面板600的輻射效率。
根據(jù)一個(gè)示例的輻射部件470可設(shè)置在殼體100的底表面110與力感測(cè)面板600之間。為了反射片515的有效熱輻射,根據(jù)一個(gè)示例的輻射部件470可貼附至殼體100的底表面110和力感測(cè)面板600。就是說(shuō),輻射部件470的后表面通過(guò)第一透明粘合劑472貼附至殼體100的底表面110,并且輻射部件470的前表面通過(guò)第二透明粘合劑474貼附至力感測(cè)面板600的第二基板420。在此情形中,第一透明粘合劑472和第二透明粘合劑474可以是OCA(光學(xué)透明粘合劑)或OCR(光學(xué)透明樹(shù)脂)。根據(jù)一個(gè)示例的輻射部件470可以是輻射片,輻射片包含耐熱和熱輻射優(yōu)良的材料,例如碳纖維、壓克力彈性體、石墨或硅樹(shù)脂/陶瓷,更優(yōu)選石墨。
根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可涂布到面對(duì)殼體100的底表面110的力感測(cè)面板600的第二基板420上。為了反射片515的有效熱輻射,根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可貼附至殼體100的底表面110。就是說(shuō),根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可涂布到力感測(cè)面板600的第二基板420的后表面上,然后通過(guò)透明粘合劑472貼附至殼體100的底表面110。根據(jù)另一個(gè)示例的輻射部件470可包含碳纖維、壓克力彈性體、石墨或硅樹(shù)脂/陶瓷,并且輻射部件470的厚度可與第二基板420的厚度的一半相同或者小于第二基板420的厚度的一半。
此外,殼體100可以是電子裝置的中框(central frame),中框可支撐圖像顯示模塊300。在此情形中,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置可進(jìn)一步包括后框(未示出),后框用于覆蓋設(shè)置在殼體100的后方空間中的各種電路,后框的后表面可被前述后蓋190覆蓋。
在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置的情形中,施加至圖像顯示模塊300的撞擊被設(shè)置在圖像顯示模塊300與殼體100之間的力感測(cè)面板600吸收,使得可將由于撞擊導(dǎo)致的圖像顯示模塊300的損壞最小化。尤其是,在根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式的電子裝置的情形中,如圖9中所示,背光單元310的光源313中產(chǎn)生的熱量(H)經(jīng)由反射片515和力感測(cè)面板600向著殼體100輻射,使得可將由于液晶的劣化和光學(xué)片317中的褶皺導(dǎo)致的畫面質(zhì)量的劣化最小化。
在根據(jù)本發(fā)明的具有力觸摸功能的電子裝置中,圖像顯示模塊300包括前述的背光單元和液晶顯示面板,但不限于此結(jié)構(gòu)。前述的圖像顯示模塊可包括有機(jī)發(fā)光顯示面板。在此情形中,前述的力感測(cè)面板設(shè)置在有機(jī)發(fā)光顯示面板與支撐蓋之間,或者設(shè)置在有機(jī)發(fā)光顯示面板與殼體之間,使得設(shè)置在有機(jī)發(fā)光顯示面板的每個(gè)像素中的有機(jī)發(fā)光裝置中產(chǎn)生的熱量向著支撐蓋或殼體輻射。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的具有力觸摸功能的電子裝置不限于移動(dòng)終端,即智能電話。根據(jù)實(shí)施方式的具有力觸摸功能的電子裝置可以是具有與用戶的觸摸力對(duì)應(yīng)的應(yīng)用的任何移動(dòng)裝置和移動(dòng)通訊終端,例如電子筆記本、電子書、PMP(便攜式多媒體播放器)、導(dǎo)航儀、UMPC(超級(jí)移動(dòng)PC)、移動(dòng)電話、智能電話、智能手表、平板PC(個(gè)人電腦)、腕表電話和游戲控制臺(tái)。
根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置在圖像顯示模塊下方的力感測(cè)面板被用作熱傳遞媒介,使得可提高光源中產(chǎn)生的熱量的輻射效率。因而,可將由于液晶的劣化和光學(xué)片中的褶皺導(dǎo)致的畫面質(zhì)量的劣化最小化。
此外,撞擊被力感測(cè)面板吸收,使得可防止圖像顯示模塊被撞擊損壞。
此外,在力感測(cè)面板中設(shè)置輻射部件,由此提高了輻射效率。
在不背離本發(fā)明的范圍的情況下,可對(duì)在此公開(kāi)的實(shí)施方式進(jìn)行各種修改和變化,這對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因而,本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要求書范圍及其等同范圍內(nèi)的修改和變化。