CN102209946A - 具有压电触觉的显示模块 - Google Patents

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Abstract

提供了一种移动通信终端(10)。该移动通信终端(10)包括触敏液晶显示(LCD)模块(12)，其具有预定的多个触敏区域(20、22)以及多个压电元件(106、108、110、112)，其被设置成沿着显示模块(12)的防护玻璃罩的外围，其中压电元件的激活向用户提供由用户所激活的一部分触敏LCD模块(12)的触觉反馈。

Description

具有压电触觉的显示模块
技术领域
本发明的领域涉及显示器，并且更具体而言，涉及触摸面板显示器。
背景技术
触摸面板显示器是公知的。触摸面板显示器通常用于空间有限的场合，例如用于蜂窝电话中。
触摸面板显示器可以包括多个触摸板。触摸板典型地具有由各个字母数字符号标识的分立键位置，各个字母数字符号在诸如模拟、电阻性、红外、声学、电容性或电磁感应操作的屏幕的触摸屏上显示。
触摸板的一个难点在于它们不能总是在触摸板被激活时向用户提供满意的反馈。例如，当键被激活时，传统键盘上的键的激活产生可检测的动作。在规则的电话小键盘上，可以在每个键下方设置起伏的穹隆结构。当键被激活时，每个穹隆结构向下偏转以提供可感知的感触“点击”。
触摸板的情况下，键击的完成通常会在用户的屏幕上被看到，但是不能被感觉到。如果是电容性或电阻性触摸板，则用户只是将他/她的手指放在触摸板上。在任一种情况下，控制器检测电容或电阻的变化作为触摸板激活的指示。
尽管触摸板工作相对良好，但它们常常也会遇到出错。例如，如果监控触摸板的处理器忙于其他事情(例如，蜂窝电话的情况下，打电话)，不能立即显示与激活的触摸板相关的字符，那么用户会立刻第二次激活触摸板，导致不想要的后果。类似地，如果用户不确定他/她已经激活了触摸板，那么用户会第二次激活触摸板，再次带来不想要的后果。由于触摸面板的重要性，需要一种更好的方法来确认触摸面板上的触摸板的激活。
发明内容
提供了一种移动通信终端。该移动通信终端包括：触敏液晶显示(LCD)模块，其具有预定的多个触摸区域；以及多个压电元件，其被设置成沿着显示模块的防护玻璃罩的外围，其中压电元件的激活向用户提供了由用户所激活的触敏LCD模块的一部分的触觉反馈。
在另一个实施例中，移动通信终端包括如下情形：其中，触敏LCD模块还包括收容液晶的LCD防护玻璃罩。
在另一个实施例中，移动通信终端包括如下情形：其中，LCD还包括前显示防护玻璃罩表面和后显示防护玻璃罩表面，并且多个压电元件沿着LCD活动区域的一组外部边缘被设置在后表面上。
在另一个实施例中，移动通信终端包括多个薄膜布线，其被设置在后表面上，将多个压电元件连接到驱动器。
在另一个实施例中，移动通信终端包括多个柔性电路板，其将多个压电元件连接到驱动器。
在另一个实施例中，移动通信终端包括控制器，所述控制器检测触敏显示器的一部分的激活，并作为响应，激活多个压电元件中的至少一些。
在另一个实施例中，移动通信终端包括驱动信号，其施加到压电元件中的至少一些。
在另一个实施例中，移动通信终端包括如下情形：其中，驱动信号还包括在激活触摸显示器的一部分之后开始的0.001到0.5秒的时间长度。
在另一个实施例中，移动通信终端包括LCD；触敏面板，其具有多个分立的、不重叠的触敏区域，所述触敏面板被设置在LCD的观看表面上方；以及多个压电元件，其被设置成沿着LCD玻璃的后表面的外围。
在另一个实施例中，移动通信终端是蜂窝电话。
在另一个实施例中，移动通信终端包括如下情形：其中，蜂窝电话还包括外壳和柔性底座，其中该柔性底座将外壳与来自LCD显示器的振动隔离。
在另一个实施例中，移动通信终端包括LCD，其具有上观看防护玻璃罩和下防护玻璃罩；触敏构件，其被设置在LCD的上观看防护玻璃罩上；以及多个压电元件，其被设置在下防护玻璃罩的外围周围和LCD的观看区域的外部。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施例的移动通信终端的框图；
图2是可以与图1的移动通信终端一起使用的LCD显示模块的剖面侧视图；
图3是可以在图2的LCD显示模块内使用的LCD显示器的底视图；
图4示出在后表面上具有一组薄膜布线的图3的LCD显示器的下LCD玻璃；
图5示出在薄膜布线上方设置电介质层的图4的下LCD玻璃；
图6示出具有电介质层上方设置的压电元件且具有连接到薄膜布线的柔性连接器的图5的下LCD玻璃；以及
图7示出在图4-7的步骤之后的图1的LCD显示模块的剖面侧视图。
具体实施方式
图1是移动通信终端(例如，蜂窝电话)10的框图，该移动通信终端具有根据本发明示例性实施例所一般性示出的触敏液晶显示(LCD)模块12。在设备10是蜂窝电话的情况下，该设备10可以包括控制器15和收发器16。
触敏LCD模块12可以包括LCD玻璃14，所述LCD玻璃14具有预定组的分立的、不重叠的触敏区域20、22。触敏区域20、22可以使用任意适当的触摸检测机构(例如，电容性的、电阻性的、光学的、声学的等等)，所述触摸检测机构被并入到在LCD玻璃14的观看表面上方设置的透明构件(例如，面板、柔性构件等)24中。
为了打电话，用户(未示出)可激活移动通信终端10，并通过位于触摸面板模块12的LCD玻璃14上的一个或多个触敏区域20、22来输入拨打的号码。控制器15内的触摸面板处理器18可监控触敏区域20、22以检测号码串。触摸面板处理器18可通过监控触摸面板24的每一行和列来识别特定的触摸板20、22。
一旦触摸面板处理器18已经识别了被激活的触敏区域20、22，触摸面板处理器18可识别数字或预期的动作从而继续进行。例如，如果激活的触敏区域20、22是数字，那么触摸面板处理器18可在打电话的预期下存储数字。如果触敏区域20、22是拨打电话按钮20、22，那么触摸面板处理器18可将收集到的数字序列传送到收发器16。
作为响应，收发器16可搜索本地基站，并请求射频信道。一旦信道被授权，收发器16可将数字序列传送到基站，该基站可与被叫方建立呼叫连接，并且该呼叫可以以传统方式来进行。
根据本发明的示例性实施例，触敏LCD模块12响应每个触敏区域20、22的激活而提供触觉反馈。在这种情况下的触觉反馈意味着被传递到激活触敏区域20、22的手指的触觉感觉，而对移动通信终端10的外部表面11却不传递相同的触觉感觉。
图2是在触敏LCD模块12内的LCD玻璃14的剖面侧视图。如图2所示，LCD玻璃14包括一对防护玻璃板100、104，所述一对防护玻璃板100、104包括在观看侧上的上防护玻璃100、在底部上的下防护玻璃104以及位于玻璃板100和104之间的液晶102。图2中还示出一组压电元件106、108，所述压电元件106、108被附着到下玻璃板104的底表面，并沿着下玻璃板104的外围延伸。
图3是下玻璃板104的底视图。如图3所示，下玻璃板104包括四个压电元件106、108、110、112，沿着板104的外围且仅沿着外围而延伸。压电元件106、108、110和112被放置在LCD的活动区域的外部。
到四个压电元件的信号被施加到顶表面和底表面(即，顶表面邻近该玻璃，底表面远离该玻璃)。压电元件可以具有卷绕电极，其通过侧面电极连接，将在一个表面上的电极延伸到另一个表面。利用卷绕电极，压电元件因此可以从一个表面被电接入。当压电元件在顶表面和底表面被激活时，压电元件使LCD显示器14的主表面(predominant surface)弯曲。这种快速弯曲导致与LCD玻璃14的主表面相垂直的加速度(即，振动)。
在使用中，压电元件106、108、110、112可以结合任意触敏区域20、22的激活的检测而被激活。包括在控制器15内的可以是一个或多个驱动器26、28、30、32，用于将电信号施加到压电元件106、108、110、112。在一个实施例下，为每个相应的压电元件106、108、110、112提供一个驱动器26、28、30、32。在另一个实施例下，可以提供一个驱动器26、28、30、32，并行地驱动全部压电元件106、108、110、112。
同样包括在控制器15内的可以是信号源34，其通过驱动器26、28、30、32将驱动信号提供给压电元件106、108、110、112。在一个示例性实施例下，由信号源34提供的驱动信号可以是信号波或者脉冲列。
在使用中，触摸面板处理器18监控用于激活的触敏区域20、22。在激活触敏区域20、22时，触摸面板处理器18激活压电元件106、108、110、112持续预定时间段(例如，0.001-0.5秒)。在一个示例性的实施例中，触摸面板处理器18以预定时间段来设定定时器36并同时激活驱动器26、28、30、32，由此将驱动信号施加到压电元件106、108、110、112。在预定时间段结束时，触摸面板处理器18使压电元件106、108、110、112无效。
通过激活压电元件106、108、110、112持续在触敏区域20、22激活的检测之后开始的预定时间段，用户被给予触觉反馈。在这种情况下的触觉反馈与用户利用常规键盘中的起伏的穹隆结构来激活按键时明显的“点击”感觉略微类似。
此外，由于压电元件106、108、110、112被附到外围周围的底部玻璃104，所以压电元件的位置不干扰LCD的操作。
图4-7示出LCD玻璃14的结构的细节。如图4所示，可以在下玻璃104的底表面上形成一组透明薄膜布线。例如，膜材料可以是铟锡氧化物(ITO)。如所示出的，提供第一组接触200用于与第一压电元件106接触，提供第二组接触202用于与第一压电元件110接触，提供第三组接触204用于与第一压电元件108接触，以及提供第四组接触206用于与第一压电元件112接触。
如图5所示，一旦薄膜布线被设置在下玻璃104上，就可以在下表面上设置装饰性的电介质层。在这种情况下，接触200、202、204和206被保留暴露。
在接下来的步骤中(如图6所示)，利用适当的粘合剂(例如，各向异性糊浆)，将压电元件106、108、110、112接合到电介质层。作为接合处理的一部分，将接触200、202、204、206接合到具有卷绕电极的压电元件106、108、110、112的相同表面。柔性连接器208也越过下玻璃104的端部被折叠，以在连接器200、202、204、206与控制器15之间形成连接。
在另一个示例性实施例中，控制器15可以仅激活压电元件106、108、110、112的一部分。在这种情况下，控制器15可以检测触敏区域20、22的激活，并且仅激活最接近于激活的触敏区域20、22的一个或两个压电元件106、108、110、112。
所要求保护的触敏LCD模块12相对于在多个不同等级上的现有技术设备有明显改进。例如，LCD玻璃14可以利用触敏LCD模块12的边框内侧的柔性材料来安装。在这种情况下，柔性材料安装有效地将外壳与由压电元件106、108、110、112引起的LCD玻璃14的振动相隔离。同样地，仅在LCD玻璃14上且不在显示模块的边框和整个电话外壳11上感觉压电元件106、108、110、112的激活。
提供用于触敏区域激活的触觉的现有技术方法依赖于使整个设备10震动的呼叫提醒马达。由于LCD显示器14浮置在触摸LCD模块12的边框中，所以通过设备10的外壳感觉不到来自压电元件106、108、110、112的振动触觉，而是仅通过与触摸区域20、22接触的用户手指能感觉到。
人的因素的研究已建议局部化的触觉(即，用户触摸触敏LCD模块12的触觉反馈)是更加值得关注的体验。不仅是体验更加值得关注，而且立即反馈的可利用性减少了错误，因为用户会立即得到提示：设备10已接受选择。
为了说明制作和使用本发明的方式的目的，已经描述了提供键盘触觉的方法和装置的特定实施例。应该理解，本发明的其他变型和修改及其各个方面的实现对于本领域技术人员是显而易见的，本发明不仅限于所述的特定实施例。因此，意欲覆盖本发明以及落入这里所公开和要求保护的基础潜在原理的真实精神和范围内的任意和全部修改、变型或等价物。

Claims (21)

1.一种移动通信终端，包括：
触敏液晶显示(LCD)模块，所述触敏液晶显示(LCD)模块具有预定的多个触敏区域；以及
多个压电元件，所述多个压电元件被设置成沿着所述显示模块的防护玻璃罩的外围，其中，所述压电元件的激活向用户提供触觉反馈，确认触敏LCD模块的一部分被用户激活。
2.如权利要求1所述的移动通信终端，其中，所述触敏LCD模块还包括LCD玻璃。
3.如权利要求2所述的移动通信终端，其中，所述LCD玻璃还包括前显示防护玻璃罩表面和后防护玻璃罩表面，并且所述多个压电元件沿着LCD活动区域的一组外部边缘被设置在所述后表面上。
4.如权利要求3所述的移动通信终端，还包括多个透明薄膜布线，所述多个透明薄膜布线被设置在所述后表面上，将所述多个压电元件连接到驱动器。
5.如权利要求3所述的移动通信终端，包括多个柔性电路板，所述多个柔性电路板将所述多个压电元件连接到驱动器。
6.如权利要求1所述的移动通信终端，还包括控制器，所述控制器检测所述触敏显示器的一部分的激活，并作为响应，激活所述多个压电元件中的至少一些。
7.如权利要求5所述的移动通信终端，还包括驱动信号，所述驱动信号被施加到所述压电元件中的至少一些。
8.如权利要求6所述的移动通信终端，其中，所述驱动信号还包括在所述触敏显示器的一部分的激活之后开始的0.001到0.5秒的时间长度。
9.一种移动通信终端，包括：
液晶显示器(LCD)；
触敏面板，所述触敏面板具有多个分立的、不重叠的触敏区域，所述触敏面板被设置在所述LCD的观看表面上方；以及
多个压电元件，所述多个压电元件被设置成沿着所述LCD的后表面的外围。
10.如权利要求8所述的移动通信终端，还包括触摸面板处理器，所述触摸面板处理器检测所述多个触敏区域中的触敏区域的激活。
11.如权利要求9所述的移动通信终端，还包括驱动器，所述驱动器被耦合到所述触摸面板处理器，所述所述触摸面板处理器响应所述触敏区域激活的检测来激活所述多个压电元件中的至少一些。
12.如权利要求10所述的移动通信终端，还包括信号，所述信号在检测到所述触敏区域时被施加到所述至少一些压电元件。
13.如权利要求11所述的移动通信终端，其中，300Hz信号还包括在检测触敏区域的激活之后开始的0.001到0.5秒的持续时间。
14.如权利要求12所述的移动通信终端，还包括多个薄膜布线，所述多个薄膜布线被设置在所述后表面上，将所述多个压电元件连接到所述信号的驱动器。
15.如权利要求8所述的移动通信终端，还包括蜂窝电话。
16.如权利要求14所述的移动通信终端，其中，所述蜂窝电话还包括外壳和柔性底座，其中，所述柔性底座将所述外壳与来自所述LCD显示器的振动相隔离。
17.一种移动通信终端，包括：
液晶显示器(LCD)，所述液晶显示器(LCD)具有上观看防护玻璃罩和下防护玻璃罩；
触敏构件，所述触敏构件被设置在所述LCD的所述上观看防护玻璃罩上；以及
多个压电元件，所述多个压电元件被设置在所述下防护玻璃罩的外围周围和所述LCD的观看区域之外。
18.如权利要求16所述的移动通信终端，还包括具有柔性底座的外壳，其中所述LCD浮置在所述外壳内、在所述柔性底座上。
19.如权利要求16所述的移动通信终端，其中，所述触敏区域还包括多个触敏区域。
20.如权利要求18所述的移动通信终端，还包括触摸面板处理器，所述触摸面板处理器检测所述多个触敏区域中的触敏区域的激活。
21.如权利要求9所述的移动通信终端，还包括驱动器，所述驱动器耦合到所述触摸面板处理器，所述触摸面板处理器响应由所述触摸面板处理器对所述触敏区域激活的检测来激活具有变化电压信号的多个压电元件中的至少一些。
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