CN102016780B - 显示装置及输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示装置。一种显示装置包括：触摸屏；在触摸屏下面与触摸屏紧密接触的显示面板；以及设置在触摸屏之下用以检测作用于触摸屏的压力的多个传感器。该显示装置由于触摸屏与显示面板紧密接触，能改善画面质量，而且，由于传感器检测作用于触摸屏的压力，该显示装置能接收触摸信号或类似信号形式的输入。

Description

显示装置及输入装置

技术领域

本公开内容涉及一种显示装置及输入装置。

背景技术

信息处理技术的发展使得如液晶显示(LCD)装置、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)装置、等离子体显示面板(PDP)等等的平板显示装置分布广泛。

而且，随着图形用户界面(graphic user interface；GUI)系统得到进一步发展和普及，被构造成用以轻松地输入信号的触摸屏正得到普遍地应用。

这种触摸屏由如电阻薄膜式、电容式、光学传感式、表面声波式、电磁(electromagnetic)式、矢量压力(vector force)式、或其他的多种方式实现。

公开内容

技术问题

本说明书的实施方式提供一种显示装置及输入装置，该显示装置及输入装置适于例如由触摸或其他方式轻松地输入信号，改善图像质量，并在抵抗物理撞击方面得到加强。

技术方案

根据本说明书的实施方式的一种显示装置包括：触摸屏；与触摸屏的下表面紧密接触的显示面板；以及布置在触摸屏之下并被构造成用以检测作用于触摸屏的压力的多个传感器。

该显示装置进一步包括被构造成用以容纳显示面板的模框(mold frame)。在这种情况下，这些传感器置于触摸屏和模框之间。

该显示装置进一步包括置于显示面板和模框之间并被构造成具有弹性的缓冲构件(cushion member)。

该显示装置进一步包括被构造成从触摸屏延伸(expand)并用以将压力传输至传感器的压力导体(pressure conductor)。

该显示装置允许压力导体的高度变成大于显示面板的厚度。

该显示装置使压力能够经由显示面板施加于传感器。

该显示装置进一步包括置于显示面板和传感器之间的缓冲构件。

根据本说明书的另一实施方式的显示装置包括：触摸屏；与触摸屏紧密接触的显示模块；构造成用以容纳显示模块的壳体；以及被构造成用以检测作用于触摸屏的压力的多个传感器。

该显示装置进一步包括置于壳体与显示模块之间的弹性构件。

该显示装置允许壳体包括：设置在触摸屏和显示模块的外侧的外框；形成为从外框延伸并用以支撑这些传感器的第一支撑体；以及形成为从第一支撑体延伸、放置在显示模块之下并与显示模块分开的第二支撑体。

该显示装置不仅允许这些传感器置于壳体和显示模块之间，而且允许压力经由显示模块传输给这些传感器。

根据本说明书的又一实施方式的输入装置包括：透明窗体(window)；放置在窗体之下并与窗体成整体结合的显示面板；布置在窗体之下并被构造成用以检测作用于窗体的压力的多个传感器。

该输入装置允许这些传感器布置在显示面板周围。

该输入装置允许这些传感器布置在显示面板之下。

该输入装置进一步包括置于窗体与显示面板之间并与这二者紧密接触的透明树脂。

有益效果

根据一实施方式的显示装置包括彼此紧密接触的触摸屏和显示面板。通过置于触摸屏与显示面板之间的粘结层，触摸屏和显示面板彼此紧密粘结。该粘结层包括树脂等。

这样，消除了存在于触摸屏和显示面板之间的空气层。从而，显示装置能防止亮度恶化(deterioration)和图像失真(distortion)。因此，显示装置能改善图像质量。

而且，粘结层能具有弹性。因此，能够防止由通过触摸屏施加的压力引起的显示面板的损坏。

再者，当通过触摸或其他方式施加外部压力时，触摸屏和显示面板作为单独的一体(single body)可移动。这样，通过触摸或其他方式施加的压力被传输至传感器。

此时，每个传感器检测传输的压力，并允许计算如触摸或其他形式的信号的输入位置。

因此，根据本说明书实施方式的显示装置能够轻松地输入外部信号。

此外，显示面板配备有缓冲构件。该缓冲构件减少了作用于显示面板的撞击。

因此，根据本说明书实施方式的显示装置在抵抗外部物理撞击方面得到了加强。

附图说明

图1是显示根据本说明书第一实施方式的LCD装置的分解透视图。

图2是显示压力导体和触摸屏的背面的透视图。

图3是显示根据第一实施方式的LCD装置的平面图。

图4是显示沿图3中的线A-A’所取的剖面的剖面图。

图5是显示根据本说明书第二实施方式的LCD装置一剖面的剖面图。

图6是显示根据本说明书第三实施方式的LCD装置的分解透视图。

图7是显示根据本说明书第三实施方式的LCD装置的平面图。

图8是显示沿图7中的线B-B’所取的剖面的剖面图。

图9是显示根据本说明书第四实施方式的LCD装置的平面图。

图10是显示沿图9中的线C-C’所取的剖面的剖面图。

具体实施方式

在各实施方式的描述中，应当理解的是，当在这些实施方式中把如基板、层、区域、薄膜、或电极之类的元件称为形成在另一个元件“上”或“之下”形成时，它可以直接在另一个元件上或之下，或者可以存在介于其间的元件(间接地)。元件的术语“在(于)......上”或“在(于)......之下”将基于附图确定。在附图中，为了清晰可以夸张各元件的各边，但它们并不表示各元件的实际尺寸。

图1是显示根据本说明书第一实施方式的LCD装置的分解透视图。图2是显示压力导体和触摸屏的背面的透视图。图3是显示根据第一实施方式的LCD装置的平面图。图4是显示沿图3中的线A-A’所取的剖面的剖面图。

参考图1至4，LCD装置包括模框110、背光组件120、液晶面板130、粘结层210、缓冲构件140、压力传感器200、触摸屏300、以及压力导体310。

模框110容纳背光组件120、液晶面板130、缓冲构件140、压力传感器200、触摸屏300、以及压力导体310。

模框110能由塑料或其他的材料形成。而且，模框110包括外框111和支撑体112。

外框111设置成用以围绕背光组件120和液晶面板130的侧表面。为此，外框111以矩形边缘形状(rim shape)形成。换句话说，外框111包括结合成单独的一体的四面侧壁。

支撑体112相对于外框111具有一阶梯高度(step height)。支撑体112形成为从外框111的内侧表面延伸。而且，支撑体112以与外框111结合成单独的一体的形式形成。这样的支撑体112用于支撑触摸屏300。

背光组件120设置在支撑体112的内侧内。这样的背光组件120生成光并将光导向液晶面板130。为此，背光组件120包括反射片121、导光板122、发光二极管(LED)123、以及光学片125。

反射片121向上方反射由LED123生成的光。

导光板122设置在反射片121上。导光板122向上方引导来自这些LED123的入射光。

这些LED123安装在柔性电路板124上。而且，这些LED123布置在导光板122的侧表面上。这样的LED123向导光板122发光。

光学片125设置在导光板122上。而且，光学片125改善了经过它的光的特性。这样的光学片125可以是扩散片或棱镜片。此外，偏振片能与液晶面板130紧密接触。

液晶面板130包括薄膜晶体管(TFT)基板、滤色器基板、以及置于两基板之间的液晶层。液晶面板130进一步包括设置用以与TFT基板的上表面及滤色器基板的下表面紧密接触的偏振片。

液晶面板130设置在背光组件120上。而且，液晶面板130设置在支撑体112上。液晶面板130控制经过每个像素的光的光强并显示图像。

这样的液晶面板130与触摸屏300紧密接触。更具体地，通过粘结层210，液晶面板130与触摸屏300的下表面紧密粘结。换句话说，液晶面板130与触摸屏300成整体结合成单独的一体。这样，液晶面板130与触摸屏300一起能作为单独的一体而移动。

粘结层210由透明树脂形成。粘结层210置于液晶面板130与触摸屏300之间。更具体地，粘结层210与液晶面板130的上表面和触摸屏300的下表面紧密粘结。

粘结层210能具有对应于触摸屏300的折射率。而且，粘结层210防止液晶面板130与触摸屏300之间的直接接触。

此外，粘结层210具有弹性。这样，粘结层210能缓冲从触摸屏300施加的撞击以及其他的力。因此，粘结层210能保护液晶面板130。

这样的粘结层210能由光可固化树脂、热可固化树脂、热塑性树脂、以及其他材料中的任意一种形成。

缓冲构件140置于液晶面板130与支撑体112之间。缓冲构件140具有弹性。这样，缓冲构件140防止支撑体112与液晶面板130之间的碰撞。

作为缓构元件140的一个实例，能使用二者都具有弹性的带和无纺织物中的任意一种。这样的缓冲构件140将液晶面板130附装于模框110。

从而，液晶面板130和触摸屏300附装于模框110。这样，液晶面板130和触摸屏300能够相对于模框110是相对可移动的。

各压力传感器200布置在支撑体112上。而且，这些压力传感器200放置在触摸屏300之下。

此外，这些压力传感器200置于压力导体310和支撑体112之间。这些压力传感器200用来检测作用于触摸屏300及其他部件并由压力导体310传输的压力。

为此，这些压力传感器200布置在液晶面板130周围。换句话说，对着触摸屏300的边缘布置位于触摸屏300之下的这些压力传感器200。

作为压力传感器200，可以利用压电元件、测压元件(load cell)、电容器、等等元件中的任意一种。压电元件生成与外部施加的压力对应的电流信号。测压元件具有随压力变化而变化的电阻。电容器具有随压力变化而变化的电容。

因为电流信号、电阻以及电容能被测量，所以能够借助各压力传感器200来检测作用于触摸屏300的压力。

尽管在附图中没有显示，不过根据本说明书第一实施方式的LCD装置能进一步包括连接至各压力传感器200的电路板。该电路板把从这些压力传感器200输出的信号传输至一系统或其他装置。

触摸屏300设置在外框111的内侧内及液晶面板130上。而且，触摸屏300被设置成覆盖这些压力传感器200。

借助粘结层210，触摸屏300与液晶面板130紧密粘结。触摸屏300形成为板形并由增强塑料(reinforced plastic)、玻璃、或其他材料形成。可选择地，触摸屏300能由玻璃和增强塑料的混合物或组合物形成。

触摸屏300能起保护液晶面板的透明窗体的作用，因为它被暴露给外部。

压力导体310置于触摸屏300与压力传感器200之间。压力导体310被形成为从触摸屏300沿着向下的方向延伸。而且，压力导体310以与触摸屏300结合成单独的一体的形式形成。

可选择地，压力导体310能以附装于触摸屏300或与其组合的适当的形状形成。

而且，压力导体310用来向这些压力传感器200传输作用于触摸屏300的压力。

与液晶面板130的厚度H2相比，压力导体310的厚度H1更大。更具体地，压力导体310的厚度H1大于液晶面板130的厚度H2与粘结层210的厚度相加得到的总厚度。

压力导体310设置在对着这些压力传感器200的触摸屏300的边缘上。而且，压力导体310具有矩形边缘形状。

在一不同的方式下，压力导体310能用多个突体(protrusion)来替换。多个突体形成为从触摸屏300的下表面突起并面对压力传感器200。

因此，借助支撑体112、这些压力传感器200、以及压力导体310来支撑触摸屏300。

相应地，作用于触摸屏300的压力被压力导体310传输至这些压力传感器200。

这时，每个压力传感器200检测传输的压力的大小。这样，通过分析传输至这些压力传感器200的压力的大小，能够探测出触摸在触摸屏300上的位置。

更具体地，每个压力传感器200把传输的压力的大小转换成电信号，并通过电路板把转换的电信号施加给系统。系统计算各转换的电信号中的幅值比(magnitude ratio)，并利用预先准备的算法从已计算的幅值比推导出触摸位置或信号输入位置。

如果为了输入信号而触摸触摸屏300的中央位置，那么由触摸触摸屏300而引起的压力被均匀地传输至所有的压力传感器。这样，这些压力传感器200检测到相同大小的压力。因此，能够探测出的是，触摸信号在触摸屏300的中央位置被输入。

换句话说，任意一个与触摸屏300的触摸部分邻近的压力传感器200检测到具有高压力值的压力，而远离触摸屏300的触摸部分的其他的传感器检测到具有相对低压力值的压力。因此，通过分析检测到的信号，系统能够探测到触摸屏300上的触摸位置。

当触摸屏被触摸时，由粘结层210和缓冲构件140保护液晶面板130。

而且，当给触摸屏300施加触摸信号时，液晶面板130不被与背光组件120的碰撞所损坏。这缘于在光学片125与液晶面板130之间形成有空隙。

换句话说，当与触摸屏300成整体结合的液晶面板130作为单独的一体移动时，提供空隙作为液晶面板130的缓冲空间或保护空间(shelter space)。

液晶面板130与触摸屏300紧密接触。触摸屏300由支撑体112支撑。与液晶面板130的厚度H2相比，压力导体310的厚度H1更大。

因此，虽然支撑体112和液晶面板130彼此施加非常低的压力，但是该非常低的压力并不损坏液晶面板130。

再者，液晶面板130和背光组件120彼此很难产生碰撞。因此，防止了液晶面板130由与背光组件120的碰撞引起的损坏。

此外，借助粘结层210，液晶面板130与触摸屏300紧密粘结。这样，在液晶面板130与触摸屏300之间不形成任何空气层。

因此，根据本说明书第一实施方式的显示装置能够防止在液晶面板130上显示的图像被空气层或其他物质折射的现象。

结果，根据本说明书第一实施方式的LCD装置能够改善画面质量。

图5是显示根据本说明书第二实施方式的LCD装置的剖面的剖面图。除了修改的缓冲构件和压力传感器之外，第二实施方式的LCD装置具有与先前的实施方式一样的配置。将省略对第二实施方式的LCD装置与先前的实施方式的LCD装置相同的部分的解释。换句话说，将详细描述包括在第二实施方式的LCD装置中的修改的部件。

参考图5，各压力传感器201布置在液晶面板130之下。这些压力传感器201置于液晶面板130与模框110之间。而且，这些压力传感器201布置在支撑体112上。此外，这些压力传感器201布置在背光组件120周围。

缓冲构件141设置在液晶面板130之下。缓冲构件141能以封闭环形的平面结构形成。这样，缓冲构件141能围绕背光组件120。

这样的缓冲构件141置于液晶面板130与模框110之间。而且，缓冲构件141置于液晶面板130与压力传感器201之间。更具体地，缓冲构件141被设置成用以包围这些压力传感器201。换句话说，缓冲构件141被放置成用以覆盖这些压力传感器201的上表面及侧表面。

作用于触摸屏301的压力经由液晶面板130传输至这些压力传感器201。更具体地，作用于触摸屏301的压力经由液晶面板130及缓冲构件141传输至这些压力传感器201。

根据本说明书第二实施方式的LCD装置能够检测通过缓冲构件141传输的诸如触摸之类的信号，而不损坏液晶面板130。而且，第二实施方式的LCD装置能拆去在第一实施方式中所描述的压力导体。

因此，根据本说明书第二实施方式的LCD装置在抵抗外部的物理撞击方面得到加强。而且，因为这种LCD装置包括具有简化结构的触摸屏，所以能易于制造这种LCD装置。

图6是显示根据本说明书第三实施方式的LCD装置的分解透视图。图7是显示根据本说明书第三实施方式的LCD装置的平面图。图8是显示沿图7中的线B-B’所取的剖面的剖面图。除了修改的部件外，第三实施方式的LCD装置具有与先前的实施方式一样的配置。将省略对第三实施方式的LCD装置与先前的实施方式的那些LCD装置相同的部分的解释。

参考图6至8，这种LCD装置包括壳体400、LCD模块500、粘结层610、缓冲构件600、压力传感器700、以及触摸屏800。

壳体400容纳LCD模块500、缓冲构件600、各压力传感器700、以及触摸屏800。

这样的壳体400包括外框410、第一支撑体420、以及第二支撑体430。

外框410设置在LCD模块500的侧表面及触摸屏800的侧表面上。这种外框以矩形边缘形状形成。

第一支撑体420从外框410的各内侧表面延伸并相对于外框410形成一阶梯高度。该第一支撑体420设置在LCD模块500的各个侧表面上并在触摸屏800之下。

这样的第一支撑体420以与外框410结合成单独的一体的形式形成。

第二支撑体430从第一支撑体420的各内侧表面的下部延伸。该第二支撑体430以与第一支撑体420成整体结合成单独的一体的形式形成。

第二支撑体430放置在LCD模块500之下。

LCD模块500设置在第一支撑体420的内侧内。LCD模块500包括模框510、背光组件520、以及液晶面板530。

模框510容纳背光组件520及液晶面板530。

背光组件520向液晶面板530输出光。为此，背光组件520被构造成包括反射片521、导光板522、LED523、及光学片525。

液晶面板530设置在背光组件520上。而且，液晶面板530位于模框510的内侧。

这样的LCD模块500与触摸屏800紧密接触。更具体地，借助粘结层610，LCD模块500与触摸屏800紧密粘结。

粘结层610置于触摸屏800与LCD模块500之间。粘结层610与触摸屏800的下表面以及模框510的上表面和液晶面板530的上表面紧密粘结。

缓冲构件600置于壳体400与LCD模块500之间。更具体地，缓冲构件600置于第二支撑体430与LCD模块500之间。

这样的缓冲构件600缓冲壳体400与LCD模块500之间生成的并作用于这二者的撞击。

各压力传感器700布置在第一支撑体420上。具体地，这些压力传感器700布置在LCD模块500周围。

而且，这些压力传感器700放置在触摸屏800之下。更具体地，这些压力传感器700被放置成面对触摸屏800的边缘。

触摸屏800放置在外框410的内侧并在这些压力传感器700上。这样，触摸屏800由第一支撑体420及这些压力传感器700支撑。

而且，触摸屏800能以板形形成并由玻璃、塑料等材料的任意一种形成。

当触摸屏800被触摸时，触摸屏800上的触摸位置能够被这些压力传感器700探测出。

此外，触摸屏800能用作保护LCD模块500免于外部撞击的透明窗体。这缘于触摸屏800被暴露给外部。

因为LCD模块500与触摸屏800紧密接触以形成单独的一体，所以液晶面板530与模框510作为单独的一体可移动。相应地，能够减少由液晶面板530与模框510之间的碰撞引起的液晶面板530的损坏。

类似地，液晶面板530和背光组件520作为单独的一体可移动。这样，液晶面板530能受到保护而免于由与背光组件520的碰撞引起的损坏。

因此，根据本说明书第三实施方式的LCD装置能输入触摸信号或其他信号并改善画面质量。而且，第三实施方式的LCD装置能减少由外部压力引起的损坏。

图9是显示根据本说明书第四实施方式的LCD装置的平面图。图10是沿图9中的线C-C，所取的剖面的剖面图。除了修改的部件外，第四实施方式的LCD装置具有与先前的实施方式的那些LCD装置一样的配置。将省略对第四实施方式的LCD装置与先前的实施方式的那些LCD装置相同的部分的解释。

参考图9及10，各压力传感器710放置在LCD模块500之下。更具体地，这些压力传感器710均匀地布置在LCD模块500的整个下表面中。

而且，这些压力传感器710置于LCD模块500与壳体400之间。具体地，这些压力传感器710布置在第二支撑体430上。换句话说，压力传感器710置于LCD模块500与第二支撑体430之间。

第一缓冲构件601置于壳体400与LCD模块500之间。第一缓冲构件601被形成为具有多个凹槽(recess)。可选择地，第一缓冲构件601能被形成为具有多个贯穿孔(penetration hole)。

形成在第一缓冲构件601内的这些凹槽能分别容纳各压力传感器710。这样，这些压力传感器710可以与LCD模块500直接接触，或通过第一缓冲构件601与LCD模块500间接接触。

这样的第一缓冲构件601能附装于LCD模块500及第二支撑体430.

第二缓冲构件602置于触摸屏800与第一支撑体420之间。第二缓冲构件602能附装于触摸屏800及第一支撑体420。

施加在触摸屏800上一位置处的压力经由LCD模块500传输至这些压力传感器710。更具体地，施加在触摸屏800上一位置处的压力能够经由LCD模块500及第一缓冲构件601传输至这些压力传感器710。

这样的压力传感器710能布置在输入诸如如触摸或其他之类的信号的屏的整个表面上。

因此，根据本说明书第四实施方式的显示装置能准确地检测外部输入信号。

尽管已经参考其多个说明性实施方式描述了各实施方式，但是本公开内容并不限于它们。换句话说，本公开内容是作为实例呈现的。同样，应当理解，本领域的技术人员可以设计出落入本公开内容原理的精神和范围之内的许多其他的修改和实施方式。尤其是，可以在本公开内容、附图和所附权利要求书的范围内的各组成部件和/或主题组合配置的各结构中进行多种改变和修改。因此，组成部件和/或配置结构中的改变和修改、替代使用必须视为包括在所附的权利要求中。

工业实用性

根据本说明书各实施方式的显示装置能够应用到显示领域。

Claims (4)

1.一种显示装置，包括：

触摸屏；

显示模块，所述显示模块与所述触摸屏紧密接触；

壳体，所述壳体被构造成用以容纳所述显示模块；

弹性元件，所述弹性元件置于所述显示模块之下；以及

多个传感器，所述多个传感器布置在所述触摸屏之下所述显示模块周围，并被构造成用以检测作用于所述触摸屏的压力，

其中所述壳体进一步包括：

外框，所述外框设置在所述触摸屏和显示模块的外侧；

第一支撑体，所述第一支撑体被形成为从所述外框延伸并用以支撑所述多个传感器；以及

第二支撑体，所述第二支撑体被形成为从所述第一支撑体延伸、位于所述显示模块之下并与所述显示模块分开。

2.如权利要求1所述的显示装置，进一步包括透明树脂，所述透明树脂置于所述触摸屏与所述显示模块之间，并与所述触摸屏和所述显示模块紧密接触。

3.一种显示装置，包括：

触摸屏；

显示模块，所述显示模块与所述触摸屏紧密接触；

壳体，所述壳体被构造成用以容纳所述显示模块；

第一弹性元件，所述第一弹性元件置于所述壳体与所述显示模块之间，并形成为具有多个凹槽或贯穿孔；

多个传感器，所述多个传感器布置在所述显示模块之下所述第一弹性元件的所述多个凹槽或贯穿孔内，并被构造成用以检测作用于所述触摸屏的压力，

其中所述壳体进一步包括：

外框，所述外框设置在所述触摸屏和显示模块的外侧；

第一支撑体，所述第一支撑体被形成为从所述外框延伸并用以支撑第二弹性元件,所述第二弹性元件置于所述触摸屏与所述第一支撑体之间；以及

第二支撑体，所述第二支撑体被形成为从所述第一支撑体延伸、位于所述显示模块之下并与所述显示模块分开。

4.如权利要求3所述的显示装置，进一步包括透明树脂，所述透明树脂置于所述触摸屏与所述显示模块之间，并与所述触摸屏和所述显示模块紧密接触。