CN102004571A

CN102004571A - 触摸屏装置

Info

Publication number: CN102004571A
Application number: CN2009102096722A
Authority: CN
Inventors: 朴东先; 孙延昊; 金在京
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: US20110050598A1; KR20110023032A; CN102004571B

Abstract

本发明公开了一种触摸屏装置。该触摸屏装置包括上壳体、触摸屏面板、第一弹性件、图像显示屏、振动单元、第二弹性件以及支撑支架。该触摸屏面板接收来自用户的触摸信号。第一弹性件设置在触摸屏面板的下方。图像显示屏安装在触摸屏面板的下方以显示图像。振动单元安装在图像显示屏的下方以产生振动。第二弹性件设置在图像显示屏的下方以防止振动单元的振动被向下传递。支撑支架设置在第二弹性件的下方以支撑第二弹性件。

Description

触摸屏装置

相关申请交叉引用

本申请要求于2009年8月28日提交的题为“Touch screen device(触摸屏装置)”的第10-2009-0080611号韩国专利申请的权益，其全部以引用方式结合到本申请中。

技术领域

本发明涉及一种触摸屏装置。

背景技术

近来，依照消费者对提高使用电子产品的便利性的需求，越来越多的电子产品开始采用触屏，这种触摸屏允许当检测到显示区域内存在触摸以及触摸的位置处于显示区域中时输入信号。触摸屏装置不仅包括通过触摸输入信号的概念，而且还包括将用户的直觉经验并入界面以及使反馈多样化的概念。

触摸屏装置具有许多优点，这是因为装置的尺寸可以被减小，其可以被容易且简单地操作，其规格可以易于改变，用户可容易地识别信息，并且它与其它IT装置兼容。因为这些优点，触摸屏装置被广泛用于包括工业、交通、服务、医疗保健、移动产品等的各个领域中。

通常，在触摸屏装置内，透明的触摸面板靠近显示图像的诸如LCD的图像显示屏设置。用户通过该触摸面板观察图像并按下触摸面板的期望部分，这时，振动单元将振动施加至触摸面板，由此将振感传给至用户。

在根据传统技术的代表性的触摸屏装置中，双面胶带的上部片附于触摸屏面板的下表面。上壳体附于上双面胶带的下表面。图像显示屏安装于上壳体的下表面。双面胶带的下部片附于图像显示屏的下表面。支架支撑图像显示屏。

从而，在传统的触摸屏装置中，触摸屏面板通过上双面胶带而固定至上壳体，并且图像显示屏通过下双面胶带而固定至支架。

但是，由于使用双面胶带使元件相互附接，因此由振动单元产生的振动不仅被施加至触摸屏面板和图像显示屏，而且还被施加至无需施加振动的壳体和支架。因此，通过触摸屏面板施加至用户的振动的强度降低。而且，使用双面胶带将元件相互耦接的传统结构的缺点在于传递振动的效率是令人不满意的。

因此，需要一种能够提高将振动从振动单元传递至用户的效率的结构，使得用户可感受到令人满意的振动效果。

发明内容

本发明已经致力于提供一种被构造成使得将振动从振动单元传递至触摸屏面板的效率可以最大化的触摸屏装置。

在根据本发明的实施例的触摸屏装置中，提供有上壳体。触摸屏面板接收来自用户的触摸信号。第一弹性件设置在触摸屏面板的下方。图像显示屏设置在触摸屏面板的下方以显示图像。振动单元安装在图像显示屏下方以产生振动。第二弹性件设置在图像显示屏的下方以防止振动单元的振动被向下传递。支撑支架设置在第二弹性件的下方以支撑第二弹性件。

第一弹性件可具有与上壳体的周边相对应的形状。

而且，施加至触摸屏面板的振动力可随第一弹性件的硬度而变化。

另外，粘合材料可以施加至第一弹性件的上表面和下表面中的每一个，使得触摸屏面板通过第一弹性件而固定至上壳体。

振动单元可以包括压电或聚合物致动器或马达。

同样，触摸屏面板的位移可以随振动单元的频率而变化。

此外，粘合材料可以施加至第二弹性件的上表面和下表面中的每一个，使得图像显示屏通过第二弹性件而固定至支撑支架。

在根据本发明的触摸屏装置中，第一弹性件被设置在触摸屏面板与上壳体之间，并且第二弹性件被设置在图像显示屏与支撑支架之间。因此，由振动单元产生的振动被传递至触摸屏面板的速率可被最大化，而从振动单元传递至下部元件的振动被最小化。

同样，可通过改变第一弹性件的硬度来改变触摸触摸屏面板时传递至用户的振动力。因此，本发明可满足希望各种不同振感的消费者的需求。

同样，本发明的触摸屏装置能够使当触摸触摸屏面板时施加至用户的振感最大化。本发明的触摸屏装置能够为用户提供各种振感。因此，可以显著提高市场竞争力。

附图说明

根据下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征以及优点将被更清楚地理解，其中：

图1是示出了根据本发明的实施例的触摸屏装置的分解透视图；

图2是根据本发明的实施例的触摸屏装置的一部分的分解透视图；

图3是根据本发明的实施例的触摸屏装置的一部分的分解透视图；

图4是示出了根据本发明的实施例的触摸屏装置的特性的第一曲线图；以及

图5是示出了根据本发明的实施例的触摸屏装置的特性的第二曲线图。

具体实施方式

现在应当参考附图，其中，全部不同的附图使用相同的参考标号来表示相同或相似的部件。在下面的描述中，当确定传统功能和传统结构的详细描述会使本发明的要点混淆时，可以省略这样的描述。此外，说明书和权利要求书中使用的术语和词汇不必限制于典型或字典含义，而必须理解为表明发明人所选择的概念作为说明本发明的最好方法，并且必须解释为具有为理解本发明的技术而适于本发明的范围和精神的含义和概念。

在下文中，将参照附图详细地描述本发明的实施例。

图1至图3示出了根据本发明的实施例的触摸屏装置100。触摸屏装置100包括触摸屏面板110、上壳体120、图像显示屏130、振动单元140和支撑支架150。

触摸屏面板110是透明且柔性的，并起信号输入面的作用，使用户可以观察到图像显示屏120上显示的图像，并按下它以输入信号。例如，触摸屏面板110具有沿触摸屏装置100的纵向方向延伸一预定长度的长方形形状。

而且，触摸屏面板110例如通过层压外膜、ITO(氧化铟锡)膜和基膜而制成。

详细地，外膜设置在移动通信终端的前表面上，并被划分为可以进行触摸输入的观察区域(viewing area)以及在观察区域周围形成的死空间区。外膜由透明的膜材料，诸如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成，以允许用户通过外膜来观察图像显示屏130。

ITO膜通过层压两个上膜层和下膜层而形成，但是在附图中未详细示出。点隔片(dot spacer)被置于ITO膜的上膜层与下膜层之间，以保持其间的距离恒定。在每个膜层的周边上设置具有X轴图案和Y轴图案的电极膜。X轴图案和Y轴图案通过绝缘体(未示出)而相互电隔离。电极膜通过FPC(柔性印刷电路)电缆暴露在ITO膜的外面，并且电连接至移动通信终端。

基膜支撑整个触摸面板。例如，可以使用具有优异透射率和高触摸响应速度的玻璃基板作为基膜。

上壳体120环绕触摸屏面板110的边缘，以保护触摸屏面板110免受外部影响。

而且，第一弹性件111被置于触摸屏面板110与上壳体120之间。第一弹性件111将触摸屏面板110耦接至上壳体120，并执行施加振动的功能。

第一弹性件111可由橡胶材料，诸如硅酮橡胶制成，以在用户触摸触摸屏面板110时提供一种按下触摸屏面板110的感觉，或者可替换地，它可由泡沫材料制成。

第一弹性件111不仅有助于将由振动单元140产生的振动施加至触摸屏面板110，而且还具有减振(冲击吸收)的功能，从而为用户提供良好的触感。

将粘合材料施加至第一弹性件111的上表面和下表面，以将触摸屏面板110固定至上壳体120。另外，第一弹性件111利用弹性材料的特性来控制振动单元140的反馈。

此处，第一弹性件111具有与上壳体120的周边相对应的形状，因为它是沿上壳体120的周边而设置的。此外，第一弹性件111防止由振动单元140产生的振动被施加至上壳体120。

这样，第一弹性件111由弹性材料，诸如硅酮橡胶制成，使得由振动单元140产生的振动可被容易地施加至触摸屏面板110。而且，由于粘合材料施加至第一弹性件111的上表面和下表面，所以触摸屏面板110可通过第一弹性件111容易地固定至上壳体120。

图像显示屏130被安装至上壳体120的下表面。图像显示屏130利用取决于施加的电压的液晶的透射率的不同，将各单元所提供的各种电信息转化为视觉信息。图像显示屏130包括一个或多个层。

振动单元140被安装至图像显示屏130的下表面。而且，振动单元140产生振动并将其施加至触摸屏面板110。

振动单元140包括压电(或聚合物)致动器或马达，其能够形成为很薄并且产生振动，使得其在纵向方向上因为外力而膨胀和收缩。

振动单元140的形状并不限于特定形状，但是典型地为薄条形。振动单元140的安装位置也没有限制，但典型地被设置在图像显示屏130的下表面的周边上。

作为另一实施例，振动单元140可被设置在触摸屏面板110的下表面下方。

第二弹性件141附接于其上安装有振动单元140的图像显示屏130的下表面。

第二弹性件141防止由振动单元140产生的振动被传递至包括支撑支架150的下部元件，换句话说，具有隔振功能。

第二弹性件141不仅可由橡胶或泡沫材料制成，而且还可由可以确保隔离振动的任何材料制成。

这样，由于第二弹性件141所提供的隔振，使得由振动单元140产生的振动在防止被传递至支撑支架150的同时，仅朝触摸屏面板110传递。

而且，将粘合材料施加至第二弹性件141的上表面和下表面，以将图像显示屏130固定至支撑支架150。

另外，形成开口穿过第二弹性件141的中央部分，以避免与振动单元140接触。

图4示出了当第一弹性件111的硬度为20时触摸屏装置100的特性。详细地，图4是示出了当由硅酮橡胶制成的第一弹性件111的硬度为20时触摸屏面板110的位移(变化距离)的曲线图，该位移随着振动单元140的频率而变化。

曲线图的参考数字1、2、5、6和8表示在触摸屏面板110上显示的数字，以指示在其上表面上的位置。

如图4的曲线图所示，不管在触摸屏面板110的上表面上的位置如何，当振动单元140的频率在180至200Hz范围内时，触摸屏面板110的位移为最大。

图5示出了当第一弹性件111的硬度为50时触摸屏装置100的特性。详细地，图5是示出了当由硅酮橡胶制成的第一弹性件111的硬度为50时触摸屏面板110的位移(变化率)的曲线图，该位移随振动单元140的频率而变化。

如图5的曲线图所示，不管在触摸屏面板110的上表面上的位置如何，当振动单元140的频率在150至170Hz范围内时，触摸屏面板110的位移为最大。

如从图4和5中可以理解的是，取决于振动单元140的频率的触摸屏面板110的位移(变化率)可通过改变第一弹性件111的硬度来控制。

因此，用户指尖上的触感可随振动单元140的频率而变化。本发明可提供的振动单元140根据用户的需求(例如用户希望较小或较大振动)施加不同频率。

在根据发明的具有上述构造的触摸屏装置100中，第一弹性件111设置在触摸屏面板110与上壳体120之间，而第二弹性件141设置在图像显示屏130与支撑支架150之间。因此，由振动单元140产生的振动被传递至触摸屏面板110的速率可被最大化，而从振动单元140被传递至下部元件的振动被最小化。

同样，当触摸触摸屏面板110时传递至用户的振动力可通过改变第一弹性件111的硬度而改变。因此，本发明可满足希望各种振感的消费者的需求。

从而，本发明的触摸屏装置100能够使触摸触摸屏面板110时施加至用户的振感最大化，或者它能够为用户提供各种振感。因此，可以显著地提高市场竞争力。

虽然为了说明的目的已经披露了本发明的实施例，但应当理解的是，根据本发明的触摸屏装置不限于此，并且本领域的人员将理解，在没有背离本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换均是可能的。

因此，任何和所有修改、变化或等同布置都应当认为在本发明的范围内，并且本发明的具体范围将由所附的权利要求限定。

Claims

1.一种触摸屏装置，包括：

上壳体；

触摸屏面板，接收来自用户的触摸信号；

第一弹性件，设置在所述触摸屏面板的下方；

图像显示屏，设置在所述触摸屏面板的下方以显示图像；

振动单元，安装在所述图像显示屏的下方以产生振动；

第二弹性件，设置在所述图像显示屏的下方以防止所述振动单元的振动被向下传递；以及

支撑支架，设置在所述第二弹性件的下方以支撑所述第二弹性件。

2.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其中，所述第一弹性件的形状对应于所述上壳体的周边。

3.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其中，施加至所述触摸屏面板的振动力随所述第一弹性件的硬度而变化。

4.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其中，粘合材料施加至所述第一弹性件的上表面和下表面中的每一个，使得所述触摸屏面板通过所述第一弹性件而固定至所述上壳体。

5.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其中，所述振动单元包括压电或聚合物致动器或马达。

6.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其中，所述触摸屏面板的位移随所述振动单元的频率而变化。

7.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其中，粘合材料施加至所述第二弹性件的上表面和下表面中的每一个，使得所述图像显示屏通过所述第二弹性件而固定至所述支撑支架。