具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件及觸摸顯示設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件及觸摸顯示設(shè)備。觸摸屏組件包括觸摸屏、壓電驅(qū)動板及壓電陶瓷單元；觸摸屏通過壓電驅(qū)動板與壓電陶瓷單元連接；壓電陶瓷單元沿觸摸屏的邊緣貼合在觸摸屏上，形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)；觸摸屏用于檢測觸摸動作，并在檢測到觸摸動作時通過壓電驅(qū)動板驅(qū)動壓電陶瓷單元產(chǎn)生振動。本實用新型將壓電陶瓷單元貼合在觸摸屏邊緣，形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)，觸摸屏檢測到觸摸動作時，通過壓電驅(qū)動板驅(qū)動壓電陶瓷單元產(chǎn)生振動。由于壓電陶瓷單元貼合在觸摸屏邊緣并形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)，因而利用該環(huán)形振動結(jié)構(gòu)代替振動馬達振動可加強觸摸屏觸摸時的觸感。同時，由于不再需要振動馬達，也避免了振動馬達對設(shè)備內(nèi)部的電磁干擾。
【專利說明】
具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件及觸摸顯示設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件及觸摸顯示設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動終端中常用的振動馬達的原理是利用偏心電機產(chǎn)生振動。偏心電機轉(zhuǎn)動時，安裝在電機轉(zhuǎn)子上的偏心凸輪做圓周運動，從而產(chǎn)生離心力，由于離心力方向隨凸輪的轉(zhuǎn)動而不斷變化，從而產(chǎn)生振動。將偏心電機與手機的控制電路結(jié)合起來，當接收到信號并需要以振動方式提醒的時候，手機的控制電路就會發(fā)出信號，控制偏心電機轉(zhuǎn)子帶動凸輪轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生振動提示用戶。
[0003]但是，振動馬達在溫度較低時觸感會明顯下降，在零下10度以下甚至不能工作，在車載終端上使用時觸感也會明顯下降(因車載終端使用時無需握在用戶手中)。而且振動馬達不能立即啟動和停止，且機械噪音大，對內(nèi)部的硬件也會有強烈的電磁干擾，不適合用在對電磁兼容性要求極其嚴格的車載壞境)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件及觸摸顯示設(shè)備，旨在提高觸摸觸感。本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件，包括觸摸屏、壓電驅(qū)動板及壓電陶瓷單元；所述觸摸屏通過所述壓電驅(qū)動板與所述壓電陶瓷單元連接；所述壓電陶瓷單元沿所述觸摸屏的邊緣貼合在所述觸摸屏上，形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)；
[0006]所述觸摸屏用于檢測觸摸動作，并在檢測到觸摸動作時通過所述壓電驅(qū)動板驅(qū)動所述壓電陶瓷單元產(chǎn)生振動。
[0007]進一步地，所述觸摸屏為矩形；所述壓電陶瓷單元包括兩個L形的壓電陶瓷片；其中一個壓電陶瓷片按其形狀沿所述觸摸屏的上邊緣及左邊緣貼合在所述觸摸屏上，另一個壓電陶瓷片按其形狀沿所述觸摸屏的下邊緣及右邊緣貼合在所述觸摸屏上，從而使這兩個壓電陶瓷片在所述觸摸屏上形成未封閉的矩形環(huán)形振動結(jié)構(gòu)；所述壓電驅(qū)動板與這兩個壓電陶瓷片連接，用于在所述觸摸屏檢測到觸摸動作時驅(qū)動這兩個壓電陶瓷片同時產(chǎn)生振動。
[0008]進一步地，所述壓電驅(qū)動板包括主控芯片、第一濾波器、第二濾波器、第一放大器、第二放大器和DC-DC升壓電路；所述主控芯片上設(shè)置有第一引腳、第二引腳、第三引腳和第四引腳；
[0009]所述DC-DC升壓電路與所述壓電驅(qū)動板的電源輸入端連接，用于將從所述電源輸入端輸入的電壓升壓后發(fā)送到所述第一放大器和第二放大器；
[0010]所述主控芯片通過所述第三引腳與所述DC-DC升壓電路連接，用于通過所述第三引腳發(fā)送第三PWM信號到所述DC-DC升壓電路，以控制所述DC-DC升壓電路的輸出電壓；
[0011]所述主控芯片還用于通過所述第一引腳發(fā)送第一 PffM信號到所述第一濾波器進行濾波；所述第一濾波器用于將濾波后的第一 PWM信號發(fā)送到所述第一放大器進行放大；所述第一放大器用于將放大后的第一 PWM信號發(fā)送到所述兩個壓電陶瓷片的正極；
[0012]所述主控芯片還用于通過所述第二引腳發(fā)送第二 PffM信號到所述第二濾波器進行濾波；所述第二濾波器用于將濾波后的第二 PWM信號發(fā)送到所述第二放大器進行放大；所述第二放大器用于將放大后的第二 PWM信號發(fā)送到所述兩個壓電陶瓷片的負極；
[0013]所述主控芯片還通過所述第四引腳與所述第一放大器和第二放大器的控制端連接。
[0014]進一步地，所述壓電陶瓷片與所述觸摸屏之間位于所述觸摸屏四角的位置設(shè)有緩沖結(jié)構(gòu)。
[0015]進一步地，所述觸摸屏為電容式觸摸屏。
[0016]進一步地，所述壓電陶瓷單元為鋯鈦酸鉛壓電陶瓷。
[0017]一種觸摸顯示屏組件，包括顯示屏和與所述顯示屏連接的顯示驅(qū)動板，還包括如上所述的任意一種觸摸屏組件；所述觸摸屏組件的觸摸屏貼合在所述顯示屏的表面。
[0018]進一步地，所述觸摸屏組件的壓電驅(qū)動板集成在所述顯示驅(qū)動板上。
[0019]一種觸摸顯示設(shè)備，包括如上所述的任意一種觸摸顯示屏組件。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過將壓電陶瓷單元貼合在觸摸屏的邊緣，形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)，觸摸屏檢測到觸摸動作時，通過壓電驅(qū)動板驅(qū)動壓電陶瓷單元產(chǎn)生振動。由于該壓電陶瓷單元貼合在觸摸屏的邊緣，并形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)，因而，利用該環(huán)形振動結(jié)構(gòu)代替振動馬達產(chǎn)生振動可大大加強觸摸屏在觸摸時的觸感，觸摸的實時性更好，溫度范圍更寬。同時，由于不再需要振動馬達，也避免了振動馬達對設(shè)備內(nèi)部的電磁干擾。
【附圖說明】
[0021]圖1:本實用新型提供的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件的組成示意圖；
[0022]圖2:本實用新型提供的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3:本實用新型提供的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件中的壓電驅(qū)動板組成示意圖；
[0024]圖4:本實用新型提供的觸摸顯示屏組件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0026]如圖1所示，本實用新型提供的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件包括觸摸屏1、壓電驅(qū)動板3及壓電陶瓷單元2。觸摸屏I通過壓電驅(qū)動板3與壓電陶瓷單元2連接。壓電陶瓷單元2沿觸摸屏I的邊緣貼合在觸摸屏I上，形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)。觸摸屏I檢測觸摸動作，并在檢測到觸摸動作時通過壓電驅(qū)動板3驅(qū)動壓電陶瓷單元2產(chǎn)生振動。
[0027]具體來說，觸摸屏I檢測到觸摸動作時，向壓電驅(qū)動板3發(fā)送一個高電平信號，壓電驅(qū)動板3接收到該高電平信號時，驅(qū)動壓電陶瓷單元2產(chǎn)生振動。壓電陶瓷單元2之所以沿觸摸屏I的邊緣貼合，并采用這種環(huán)形振動結(jié)構(gòu)，除了裝配需要的原因外，還在于使壓電陶瓷單元2所產(chǎn)生的振動覆蓋觸摸屏I的各方位，以加強觸摸時的觸感，使得在觸摸屏I的任何位置觸摸時都可以感到足夠明顯的觸感。因此，該環(huán)形振動結(jié)構(gòu)并非必須是封閉的環(huán)形，也可以是未封閉的環(huán)形，只要能夠保證壓電陶瓷單元2的振動兼顧到觸摸屏I的各方位即可。
[0028]如圖2所示，觸摸屏I采用矩形觸摸屏。壓電陶瓷單元2包括兩個L形的壓電陶瓷片21。其中一個壓電陶瓷片21按其形狀沿觸摸屏I的上邊緣及左邊緣貼合在觸摸屏I上，另一個壓電陶瓷片21按其形狀沿觸摸屏I的下邊緣及右邊緣貼合在觸摸屏I上。這樣，相當于兩個L形倒扣，形成一個矩形形狀，從而使這兩個壓電陶瓷片21在觸摸屏I上形成未封閉的矩形環(huán)形振動結(jié)構(gòu)。壓電驅(qū)動板3同時與這兩個壓電陶瓷片21連接，在觸摸屏I檢測到觸摸動作時驅(qū)動這兩個壓電陶瓷片21同時產(chǎn)生振動，從而加強觸感。由于從觸摸屏I檢測到觸摸動作到兩個壓電陶瓷片21產(chǎn)生振動的時間間隔極短，人的神經(jīng)難以分辨，從而感覺是在點擊觸摸屏的同時就產(chǎn)生觸感。
[0029]結(jié)合圖2和圖3，壓電驅(qū)動板3包括主控芯片31、第一濾波器32、第二濾波器34、第一放大器33、第二放大器35和DC-DC升壓電路37，主控芯片31上設(shè)置有第一引腳311、第二引腳312、第三引腳313和第四引腳314。主控芯片31可采用AVR單片機、AT單片機等單片機。
[0030]DC-DC升壓電路37與壓電驅(qū)動板3的電源輸入端36連接，將從電源輸入端36輸入的電壓升壓后發(fā)送到第一放大器33和第二放大器35。
[0031]主控芯片31通過第三引腳313與DC-DC升壓電路37連接，通過第三引腳313發(fā)送第三PffM信號到DC-DC升壓電路37，以控制DC-DC升壓電路37的輸出電壓。DC-DC升壓電路37是通過主控芯片31發(fā)送的第三PffM信號的占空比來控制輸出電壓的。DC-DC升壓電路37是一個開關(guān)直流升壓電路，也可采用一些專門的高壓集成的芯片來完成開關(guān)直流升壓的功能。
[0032]主控芯片31還通過第一引腳311發(fā)送第一 PffM信號到第一濾波器32進行濾波，第一濾波器32用于將濾波后的第一 PffM信號發(fā)送到第一放大器33進行放大，第一放大器33用于將放大后的第一 PWM信號發(fā)送到兩個壓電陶瓷片21的正極。
[0033]主控芯片31還通過第二引腳312發(fā)送第二 PffM信號到第二濾波器34進行濾波，第二濾波器34用于將濾波后的第二 PffM信號發(fā)送到第二放大器35進行放大，第二放大器35用于將放大后的第二 PWM信號發(fā)送到兩個壓電陶瓷片21的負極。
[0034]第三PffM信號是用于控制DC-DC升壓電路37的輸出電壓的。DC-DC升壓電路37的輸出電壓是根據(jù)兩個壓電陶瓷片21振動所需的電壓而確定的，用于提供第一放大器33和第二放大器35放大第一 PffM信號和第二 PffM信號所需電壓。第一 PffM信號和第二 PffM信號各自依次經(jīng)濾波和幅值放大后，達到驅(qū)動壓電陶瓷片21的電壓。第一 PffM信號和第二 PffM信號相位相反，并分別發(fā)送到兩個電壓陶瓷片的正極和負極，從而產(chǎn)生足夠的驅(qū)動電壓，以驅(qū)動兩個壓電陶瓷片21振動。
[0035]本實用新型中，第一放大器33和第二放大器35是相同的，第一濾波器32和第二濾波器34也是相同的。主控芯片31通過第四引腳314與第一放大器33和第二放大器35的控制端連接，以控制第一放大器33和第二放大器35動作。
[0036]如圖2所示，在壓電陶瓷片21與觸摸屏I之間位于觸摸屏I四角的位置還設(shè)有緩沖結(jié)構(gòu)4，如彈性墊片，從而在壓電陶瓷片21與觸摸屏I之間的相應(yīng)位置形成緩沖。本實用新型實施例所用觸摸屏I為電容式觸摸屏，壓電陶瓷單元2為鋯鈦酸鉛壓電陶瓷。
[0037]如圖4所示，本實用新型還提供一種觸摸顯示屏組件，包括顯示屏5和與顯示屏5連接的顯示驅(qū)動板，還包括如上的任意一種觸摸屏組件。觸摸屏組件的觸摸屏I貼合在顯示屏5的表面。圖4所示為由顯示屏5向觸摸屏I的視角，一般而言，觸摸屏I的面積大于顯示屏5。本實用新型的觸摸顯示屏組件中，環(huán)形振動結(jié)構(gòu)可能處于顯示屏5的外圍，并非貼合在顯示屏5上。觸摸屏組件的壓電驅(qū)動板3集成在顯示驅(qū)動板上，這樣可以提高顯示屏組件的集成度。
[0038]本實用新型還提供了一種觸摸顯示設(shè)備，包括如上的任意一種觸摸顯示屏組件。
[0039]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件，其特征在于，包括觸摸屏、壓電驅(qū)動板及壓電陶瓷單元；所述觸摸屏通過所述壓電驅(qū)動板與所述壓電陶瓷單元連接；所述壓電陶瓷單元沿所述觸摸屏的邊緣貼合在所述觸摸屏上，形成環(huán)形振動結(jié)構(gòu)； 所述觸摸屏用于檢測觸摸動作，并在檢測到觸摸動作時通過所述壓電驅(qū)動板驅(qū)動所述壓電陶瓷單元產(chǎn)生振動。2.如權(quán)利要求1所述的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件，其特征在于，所述觸摸屏為矩形；所述壓電陶瓷單元包括兩個L形的壓電陶瓷片；其中一個壓電陶瓷片按其形狀沿所述觸摸屏的上邊緣及左邊緣貼合在所述觸摸屏上，另一個壓電陶瓷片按其形狀沿所述觸摸屏的下邊緣及右邊緣貼合在所述觸摸屏上，從而使這兩個壓電陶瓷片在所述觸摸屏上形成未封閉的矩形環(huán)形振動結(jié)構(gòu)；所述壓電驅(qū)動板與這兩個壓電陶瓷片連接，用于在所述觸摸屏檢測到觸摸動作時驅(qū)動這兩個壓電陶瓷片同時產(chǎn)生振動。3.如權(quán)利要求2所述的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件，其特征在于，所述壓電驅(qū)動板包括主控芯片、第一濾波器、第二濾波器、第一放大器、第二放大器和DC-DC升壓電路；所述主控芯片上設(shè)置有第一引腳、第二引腳、第三引腳和第四引腳； 所述DC-DC升壓電路與所述壓電驅(qū)動板的電源輸入端連接，用于將從所述電源輸入端輸入的電壓升壓后發(fā)送到所述第一放大器和第二放大器； 所述主控芯片通過所述第三引腳與所述DC-DC升壓電路連接，用于通過所述第三引腳發(fā)送第三PWM信號到所述DC-DC升壓電路，以控制所述DC-DC升壓電路的輸出電壓； 所述主控芯片還用于通過所述第一引腳發(fā)送第一 PWM信號到所述第一濾波器進行濾波；所述第一濾波器用于將濾波后的第一 PWM信號發(fā)送到所述第一放大器進行放大；所述第一放大器用于將放大后的第一 PWM信號發(fā)送到所述兩個壓電陶瓷片的正極； 所述主控芯片還用于通過所述第二引腳發(fā)送第二 PWM信號到所述第二濾波器進行濾波；所述第二濾波器用于將濾波后的第二 PWM信號發(fā)送到所述第二放大器進行放大；所述第二放大器用于將放大后的第二 PWM信號發(fā)送到所述兩個壓電陶瓷片的負極； 所述主控芯片還通過所述第四引腳與所述第一放大器和第二放大器的控制端連接。4.如權(quán)利要求2所述的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件，其特征在于，所述壓電陶瓷片與所述觸摸屏之間位于所述觸摸屏四角的位置設(shè)有緩沖結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求1所述的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件，其特征在于，所述觸摸屏為電容式觸摸屏。6.如權(quán)利要求1所述的具有環(huán)形振動結(jié)構(gòu)的觸摸屏組件，其特征在于，所述壓電陶瓷單元為錯鈦酸鉛壓電陶瓷。7.一種觸摸顯示屏組件，包括顯示屏和與所述顯示屏連接的顯示驅(qū)動板，其特征在于，還包括如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的觸摸屏組件；所述觸摸屏組件的觸摸屏貼合在所述顯示屏的表面。8.如權(quán)利要求7所述的觸摸顯示屏組件，其特征在于，所述觸摸屏組件的壓電驅(qū)動板集成在所述顯示驅(qū)動板上。9.一種觸摸顯示設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求7或8所述的觸摸顯示屏組件。
【文檔編號】G06F3/044GK205427813SQ201520688324
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年9月7日
【發(fā)明人】張斌, 周芒
【申請人】深圳市康冠商用科技有限公司