CN102972100B - 显示器的电路板及具有显示器及电路板的显示器模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示器电路板，其包括经配置为柔性电路板的至少一个区段，其中所述显示器电路板的所述至少一个柔性区段包括可与电容性传感器装置耦合的至少一个电极。进一步来说，显示器模块具有显示器及根据本发明的显示器电路板。另外，提供一种制造显示器模块的方法，其中以这样一种方式将所述显示器电路板与所述显示器一起插入模块外壳，使得所述柔性区段至少部分布置在所述显示器的侧壁与所述模块外壳的侧壁之间。最后，例如手机或类似物的电子手持装置具有根据本发明的显示器模块。

Description

显示器的电路板及具有显示器及电路板的显示器模块
技术领域
本发明涉及一种用于显示器(例如LCD显示器、TFT显示器或OLED显示器)的显示器电路板。进一步来说，本发明涉及一种具有根据本发明的显示器及显示器电路板的显示器模块以及一种用于制造根据本发明的显示器模块的方法。进一步来说，本发明涉及一种具有根据本发明的显示器模块的电子手持装置。
背景技术
发明内容
本发明是基于提供解决方案以便简单地设计具有电容性传感器装置的电子手持装置(例如手机)，例如用于逼近检测、触摸检测及/或手势检测的问题。
根据本发明，此目的是通过根据独立权利要求的显示器电路板、显示器模块及电子手持装置而实现。在相应的从属权利要求中提及本发明的有利实施例。
根据本发明，一种显示器电路板包括经配置为柔性电路板的至少一个区段，其特征为所述显示器电路板的所述至少一个柔性区段包括可与电容性传感器装置耦合的至少一个电极。
这样，电容性传感器装置的电极的制造可以特别简单的方式集成到显示器电路板的制造工艺中，使得所述电极可与待制造于显示器电路板上的其它电结构一起制造。因此避免了电容性传感器装置的电极的单独制造。电极的连接，例如到电子手持装置的主电路板的连接可通过任何情况下在显示器电路板上提供的显示器电路板连接而建立，如此就不需要电极与电子手持装置的主电路板的复杂连接，举例来说通过焊接。
电容性传感器装置包括至少一个电路，其经配置以确定电极上的电容或电极中流动的电流。电路可替代地或另外地经配置以施加交替电信号到电极。电容性传感器装置也可集成进显示器电路板上的显示器驱动器的电路中。电容性传感器装置可配置为集成电路。
应了解，显示器电路板的至少一个边沿部分经配置为显示器电路板的柔性区段。这样，当将显示器电路板插入进显示器模块的外壳中时，电容性传感器装置的个别电极可被置于显示器模块外壳中的边沿部分中，这对于在显示器模块集成进手持装置的情况下检测用一只手紧握手持装置特别有利。
已证明当显示器电路板的柔性区段的包括电极的至少所述部分凸出超过所述显示器的边沿部分且所述显示器布置在显示器电路板上时是有利的。
显示器电路板及布置在显示器电路板上的显示器可以一方式插入到显示器模块的外壳中以使得凸出超过所述显示器的所述显示器电路板的柔性区段抵压所述显示器的显示器框架，此是有利的。
应了解，电容性传感器装置布置在显示器电路板上。如此，可有利地将用于电容变化的检测及分析的全部电子元件集成在显示器电路板上的电极处。分析的结果可提供到在任何情况下提供到显示器电路板处的显示器电路板连接，或经由显示器电路板连接供应到电子手持装置的主电路板。进一步来说，可有利地提供一个已经包括电容性传感器装置及电容性传感器装置的电极的完整显示器模块。
可配置至少一个电极作为显示器电路板的导电轨迹。如此，可使用现有的制造结构来制造显示器电路板上的电极。或者，可使用其它导电结构(例如薄金属片或导电涂料)开发或制造电极。
可电屏蔽至少一个电极。这确保当将显示器电路板集成在显示器模块的外壳中时，没有到外壳中的其它元件或外壳本身的电连接或者由外壳发射的场到达或耦合到电极中，此将导致电极表面的非预期增加。
另一方面，至少一个电极可以这样的方式配置，使得它建立到显示器模块的外壳的连接或到针对显示器模块的剩余外壳经电屏蔽的外壳部件的连接，例如到外壳的个别侧壁的连接。对此，可以足够大的耦合容量来配置电极。如此，可有意地增加电极表面。
本发明也提供一种具有显示器及显示器电路板的显示器模块，其中显示器电路板的至少一个区段被配置为柔性电路板，且其中显示器电路板的至少一个柔性区段包括可与电容性传感器装置耦合的至少一个电极。
在显示器电路板上布置电容性传感器装置的电极很大程度地简化具有电容性传感器装置的电子手持装置的制造工艺，这是由于电容性传感器装置所需要的电极不必再个别地布置在电子手持装置的外壳中，而是已经集成在显示器模块中，所述显示器模块也插入到电子手持装置的外壳中。
显示器模块可包括模块外壳，显示器及显示器电路板布置于所述模块外壳中，其中显示器电路板的至少一个柔性区段的包括电极的至少那个部分邻接模块外壳的侧壁的内侧。在模块外壳的侧壁上布置电极特别有利于在显示器模块集成在电子手持装置中的情况下检测以一只手紧握电子手持装置。
优选地，模块外壳由塑料制成的。
显示器模块可包括模块外壳，显示器及显示器电路板布置于所述模块外壳中，其中显示器电路板的至少一个柔性区段的包括电极的至少那个部分被引出模块外壳。可以这样的方式将显示器模块插入电子手持装置的外壳中，使得被引出模块外壳的显示器电路板的柔性区段布置在电子手持装置的外壳的侧壁与模块外壳的侧壁之间。模块外壳可由金属制造。
显示器电路板连接可被引出模块外壳。可配置显示器电路板连接作为柔性电路板。可通过显示器电路板连接将电极与电子手持装置的主电路板耦合。
当电容性传感器装置布置在显示器电路板上时是特别有利的，其中电容性传感器装置的传感器信号可分接于显示器电路板连接处。如此，可提供一种显示器模块，除了显示器操作所需的电子组件之外，其也包括用于逼近检测、触摸检测及/或手势检测所需的电子组件。也可将电容性传感器装置集成到经配置为显示器电路板上的集成电路的显示器驱动器的电路中。
显示器电路板可包括四个电极，其中第一电极、第二电极及第三电极用于触摸检测且第四电极与第一电极及/或第二电极及/或第三电极一起用于逼近检测。如此，可实行触摸检测及逼近检测，其中一旦检测到对电子手持装置的触摸，就激活逼近检测。
根据本发明，电子手持装置也具有根据显示器模块的显示器模块。
进一步来说，本发明提供一种用于制造显示器模块的方法，所述显示器模块包括：
-显示器，其至少部分布置在显示器电路板上，所述显示器电路板包括经配置为柔性电路板的至少一个区段，其中所述显示器电路板的所述至少一个柔性区段包括可与电容性传感器装置耦合的至少一个电极，且其中所述至少一个柔性区段凸出超过显示器的边沿部分；及
-模块外壳。
根据根据本发明的方法，以这样一种方式将显示器电路板与显示器一起插入模块外壳，使得所述至少一个柔性区段至少部分布置在显示器的侧壁与模块外壳的侧壁之间。
有利的是将所述柔性区段的包括所述电极的至少所述部分布置在显示器的侧壁与模块外壳的侧壁之间。
如此，通过插入显示器或显示器电路板进模块外壳，即根据电容性传感器装置的应用需要布置电极的所在处，来自动正确地布置电极。
在描述、图及权利要求书中可发现本发明的进一步的优点及优选实施例。
附图说明
图展示本发明的示意性简化实施例，在随附下列的描述中将其进一步具体化：
图1根据本发明的显示器电路板，其中电容性传感器装置布置在主电路板上；
图2根据本发明的显示器电路板的第二实施例，其中电容性分析装置布置在显示器电路板上；
图3根据本发明的显示器电路板，其布置在显示器的底侧；
图4a根据本发明的布置在显示器的底侧的显示器电路板，其中抵着显示器的边沿折叠显示器电路板的电极或柔性区段；
图4b具有所施加电极的显示器框架；
图5a根据本发明的没有模块外壳的显示器模块；
图5b根据本发明的具有模块外壳的显示器模块；及
图6a根据本发明的显示器模块，其中显示器电路板的柔性区段从模块外壳引出；
图6b根据本发明的显示器模块，其布置在电子手持装置的外壳中；及
图7根据本发明的显示器电路板的实施例，其特别适合逼近检测及触摸检测。
具体实施方式
图1展示根据本发明的显示器电路板10，其通过显示器连接70与电子手持装置(例如手机)的主电路板80连接。主电路板包括用于电子手持装置操作所需要的电组件。
为了更好的理解，图1展示显示器50，可将其至少部分布置在显示器电路板10上。例如，显示器可为LED显示器、OLED显示器、LCD显示器或TFT显示器。为了控制显示器，显示器50与显示器电路板10接触。取决于显示器50的实施例或设计，显示器电路板10可实质上具有与显示器50相同的尺寸。显示器电路板10也可为条纹状形式，以便被布置在显示器底侧的边沿部分以使显示器与显示器电路板接触。
在图1展示的实例中，显示器电路板10具有与显示器50几乎相同的尺寸。其上布置显示器50的显示器电路板10的那些区段可配置为刚性或稳定电路板区段。显示器电路板10包括配置为柔性电路板的两个区段20。在显示器50布置在显示器电路板10上之后，所述两个柔性区段20凸出超过显示器50的边沿部分(请参阅图3)。
在每个柔性区段20提供电极30，其中通过显示器连接70将电极耦合到主电路板80上的电容性传感器装置60。可配置显示器连接70作为扁平电缆或作为柔性电路板。
布置在显示器电路板10的柔性区段20上的电容性传感器装置60与电极30例如可用于对电子手持装置的逼近的检测，只要主电路板80与显示器电路板10连同显示器50一起集成在电子手持装置中。柔性边沿区段20可分别包括几个电极30。可取决于相应的应用选择电极30的数目及类型。
根据本发明的实施例，也可以这样的方式配置电路板10，不是布置在显示器50的底侧，而是仅提供用于显示器50连接到例如主电路板80。根据此实施例，例如，电路板10可布置在显示器50的边沿部分处，其中电路板10的布置在边沿部分的至少一个区段经配置为包括电容性传感器系统的至少一个电极的柔性区段20。根据本发明的此实施例，可通过已知显示器连接设置电路板10，其中显示器连接为电极30提供额外柔性区段20。
图2展示根据图1的根据本发明的显示器电路板10。进一步来说，电容性传感器装置60也以这样一种方式布置在显示器电路板10上，电容性传感器系统的全部传感器电子元件集成在显示器电路板10上。这样的优点是检测及分析(例如对电极30的逼近的检测及分析)可通过电容性传感器装置60在显示器电路板10上执行。
通过显示器连接70可提供分析的结果给电子手持装置的主电路板80。取决于分析的结果，例如主电路板80然后可关掉显示器或设置电子手持装置到睡眠模式。通过控制线以已知的方式可关掉显示器50，所述控制线被提供在显示器连接70中以控制显示器50。
根据图2的显示器电路板10的实施例提供完整显示器模块，其不但包括用于控制显示器50所需要的电子组件，而且包括完整电容性传感器系统。参考图5a及5b详细描述这样的显示器模块。
根据图2的显示器电路板10的区段20经配置为柔性区段或柔性电路板且以这样的方式布置，在将显示器50布置在显示器电路板10上之后它们凸出超过显示器50的边沿部分。
图3展示根据本发明的显示器电路板10，其包括显示器50。凸出超过显示器50的边沿部分的显示器电路板10的柔性区段20清晰可见。被布置在主电路板80上的电容性传感器装置60的一个电极30被分别布置在每个区段20处，所述区段20凸出超过显示器50的边沿部分。由于凸出超过显示器50的边沿部分的区段20被配置为柔性电路板，因此可将它们抵着显示器50的边沿折叠，如参考图4详细描述。
也凸出超过显示器50的边沿部分的显示器电路板连接40可经配置为柔性电路板。或者，也可将显示器电路板连接40配置为刚性或稳定电路板。
图4a展示根据本发明的显示器电路板10(其包括显示器50)，及显示器电路板10与显示器50的剖面。
抵着显示器50的边沿折叠显示器电路板10的柔性区段20，使得电极30分别沿着显示器50的边缘侧布置。
剖面图详细展示在折叠显示器电路板10的柔性区段20之后电极30相对于显示器50的布置。显示器50被由塑料或金属制造的显示器框架90围绕。在折叠显示器电路板10的柔性区段20之后，电极30实质上搁置在显示器框架90上。可在显示器框架90与电极30之间布置额外的绝缘层，以便避免在导电显示器框架90与电极30之间的电连接，其可能导致电极表面的非预期增加。
在本发明未展示的实施例中，也可使用导电显示器框架90作为电容性传感器装置的电极。可提供布置在显示器电路板的柔性区段20处的电极30以耦合导电显示器框架90与电容性传感器装置60。在这种情况下，也可分割显示器框架90使得框架90提供几个电极，可经由对应的电极30将其耦合到电容性传感器装置。
使用显示器框架90作为电容性传感器装置的一个电极或几个电极具有这样的优点，即显示器电路板的柔性区段20可非常小，这是由于其只需要小电极30或用于接触(即，用于将显示器框架或显示器框架的区段与电容性传感器装置连接)的导电区段。
包括导电区域30a作为电容性传感器装置的电极的绝缘层110也可涂覆到金属化或导电显示器框架90上。例如，可通过导电涂料或漆制造这些电极30a。图4b展示这样一个实施例。
在非导电显示器框架中不需要绝缘层110。可将电极30a直接涂覆在显示器框架上，例如通过导电涂料。
图5a展示根据本发明的显示器模块100的剖面图。电容性传感器装置60布置在显示器电路板10上。配置为柔性电路板的柔性边沿区段20包括电极30，其连接到电容性传感器装置60。电极30包括一个薄绝缘层，此处不对其做说明。图5a也展示显示器电路板连接40，其是显示器电路板10的部分。根据在图4b中说明的实施例，不需要此绝缘层。
显示器50布置在显示器电路板10上。显示器50包括围绕着显示器50的边沿部分的显示器框架90。所述显示器框架90是由金属制成的。额外绝缘层110涂覆在显示器框架90的所述区段上，在折叠柔性区段20之后电极30搁置在其上，以便更好地将电极30与显示器框架90绝缘开来。
图5b展示根据本发明的集成进模块外壳120中的完整显示器模块100。优选地，模块外壳120由非导电材料例如塑料制成。此说明展示显示器电路板连接40凸出超过模块外壳120的边沿部分，以便能够连接显示器模块到电子手持装置的主电路板。当插入显示器电路板10与布置于其上的显示器50时，通过模块外壳120的边沿外壳壁折叠显示器电路板10的柔性区段20。
在将显示器电路板10及显示器50完全插入模块外壳120内之后，电极30及柔性区段20实质上布置在模块外壳120的侧壁与显示器50或显示器框架90的侧壁之间。以这样一种方式设计显示器模块的外壳120，使得在将显示器电路板及显示器插入进模块外壳120内之后，电极30由模块外壳120的侧壁抵压显示器框架90。
显示器模块100包括已知显示器电路板连接40，电容性传感器装置60的控制线及信号线也引向外。此说明展示将电容性传感器装置的电极30完全集成进模块外壳120中。当将根据本发明的显示器模块100集成进电子手持装置(例如手机)中时，对于手机的外壳中的电容性传感器装置不需要布置额外的电极，其显著地简化手机的制造。
图6a展示根据本发明的显示器模块，其中显示器电路板的柔性区段凸出超过模块外壳。显示器电路板10及布置在显示器电路板10上的显示器50插入进模块外壳120中。模块外壳120包括边沿部分处的开口，通过其将显示器电路板的柔性区段20引向外面。优先地，将柔性区段20的包括电极30的这些部分引向外面，使得电极30完全处于模块外壳120的外面。当模块外壳120由导电材料(例如金属)制成时，将柔性区段20引出模块外壳120特别有利。在导电模块外壳120的情况中，可确保由电极30发射的交替电场不直接耦合到模块外壳120中且因此不到达模块外壳120外侧的区域同时电极30布置在模块外壳120的内侧，如参考图5b所示。
图6b展示根据本发明的显示器模块100，其布置在电子手持装置(例如手机)的外壳130中。当将显示器模块插入外壳130(此处是手机的底部外壳)时，柔性区段20通过底部外壳的侧壁折叠且抵压模块外壳120的侧壁的外侧或抵压底部外壳130的侧壁的内侧。当模块外壳120由导电材料制成时，为了避免电极30由于导电模块外壳120而带来的无意增加，可在电极30与模块外壳120之间提供额外绝缘层。
参考图4b描述的显示器框架90的分段类似地应用到模块外壳120。对此，模块外壳120的区段可配置为非导电区段。可通过折叠的电极30将模块外壳120的导电区段耦合到电容性传感器装置60。在模块外壳120完全由导电材料制成的情况中，模块外壳120的区段可具有绝缘层。所述绝缘层可包括电极，通过折叠的电极30将所述电极耦合到电容性传感器装置60。如此，电容性传感器装置需要的电极表面可容易地增加。显示器电路板10的电极30或柔性区段20可以是特别小，因为只需要电极30用于接触或耦合模块外壳120的导电区段与电容性传感器装置60。
图7展示根据本发明的显示器电路板的特别实施例，其特别适合在集成到例如手机中之后用以检测手机的紧握及/或对手机的逼近。
显示器电路板10形状上大体为矩形。显示器电路板10包括柔性区段20，分别在其两个长侧及一个宽侧处。以这样一种方式配置三个柔性区段20，即其凸出超过显示器50的边沿部分而显示器50布置在显示器电路板10上。
左柔性区段20包括电极30，其可操作为用于触摸检测的发射电极，即此电极发射交替电场。
左柔性区段20包括两个电极30，其中一个电极30操作为接收电极且另一电极30操作为补偿电极。补偿电极也发射交替电场，其比起通过发射电极发射的交替电场优选地具有更小的振幅。补偿电极也发射交替电场，其优选地具有不同于通过发射电极发射的交替电场的相位。将发射电极的交替电场及补偿电极的交替电场的所得交替电场耦合进接收电极中。
布置在显示器电路板10上的电容性传感器装置施加一个电信号分别到发射电极及补偿电极，以便产生相应的交替电场。同时，配置电容性传感器装置60以从发射电极及补偿电极发射的交替电场以及耦合进接收电极的交替电场检测例如对手机的触摸。
图7中展示的发射电极及接收电极或补偿电极的布置特别适合于可靠地检测一只手紧握手持装置。
进一步来说，在已检测到紧握后，配置电容性传感器装置60以额外地检测对电子手持装置的逼近。对此，可分析分接于上部电极30处的电信号，其随着在左电极与上部电极之间的电容性耦合变化而改变。
也可操作接收电极作为用于逼近检测的发射电极，即，为了检测逼近，接收电极也在操作模式中发射交替电场，所述交替电场在逼近的物体充分逼近电极的情况下耦合到上部电极中。
在图7展示的显示器电路板10与显示器50一起集成在模块外壳中之后，如参考图5b所示，分别沿着模块外壳120的左或右侧壁布置左电极及两个右电极。沿着模块外壳120的上侧壁布置上部电极。
可通过显示器电路板连接40将电容性传感器装置60提供的分析结果供应到手机的主电路板。例如，主电路板可包括微处理器，其处理电容性传感器装置的分析结果且然后，例如依照结果，当手机被带到离耳朵较近时设置手机到睡眠模式或关掉手机显示器。
当将显示器电路板10集成在模块外壳中时，优选地当模块外壳由非导电材料制成时，可将图7中展示柔性区段20布置在相应侧壁的内侧。
当模块外壳由导电材料制成时，将柔性区段20引向模块外壳外面是有利的。当将显示器模块集成在电子手持装置的外壳中时，然后以这样的方式折叠柔性区段20，使得它们实质上布置在显示器模块的侧壁的外侧与电子手持装置的外壳壁的内侧之间。
电子手持装置可为手机、迷你计算机(个人数字助理，PDA)、平板PC、遥控器或任意具有显示器的电子手持装置。
元件符号列表
10 显示器电路板
20 显示器电路板的柔性区段
30 电极
30b 显示器框架上的电极
40 显示器电路板连接
50 显示器
60 用于逼近检测、触摸检测及/或手势检测的电容性传感器装置
70 显示器连接(扁平电缆或柔性电路板)
80 主电路板，例如电子手持装置的主电路板
90 显示器框架
100 显示器模块
110 绝缘层
120 显示器模块的外壳
130 电子手持装置的外壳

Claims (18)

1.一种显示器电路板，其包括：配置为柔性电路板的至少一个柔性区段，其特征为所述显示器电路板的所述至少一个柔性区段包括电容性传感器装置的至少一个电极，其中所述至少一个电极被布置在所述至少一个柔性区段上，且所述电容性传感器装置被布置在所述显示器电路板上，且其中所述显示器电路板的至少一个边沿部分经配置为所述显示器电路板的柔性区段。
2.根据前述权利要求中任一权利要求所述的显示器电路板，其中所述显示器电路板的所述柔性区段的包括所述电极的至少一部分凸出超过显示器的边沿部分而所述显示器布置在所述显示器电路板上。
3.根据权利要求1所述的显示器电路板，其中所述至少一个电极经配置为所述显示器电路板的导电轨迹。
4.根据权利要求1所述的显示器电路板，其中所述至少一个电极是经电屏蔽的。
5.根据权利要求1所述的显示器电路板，其中所述电容性传感器装置包括至少一个电路，所述至少一个电路经配置以确定所述至少一个电极处的电容。
6.根据权利要求5所述的显示器电路板，其中所述电路经配置以施加交替电信号到所述电极。
7.根据权利要求5所述的显示器电路板，其中所述电容性传感器装置经集成在所述显示器电路板上的显示器驱动器的电路中。
8.根据权利要求1所述的显示器电路板，其中所述至少一个电极经配置以建立显示模块外壳的导电区段与所述电容性传感器装置之间的电容性耦合。
9.一种具有显示器及根据前述权利要求中任一权利要求所述的显示器电路板的显示器模块。
10.根据权利要求9所述的显示器模块，其中所述显示器模块包括模块外壳，所述显示器及所述显示器电路板布置于所述模块外壳中，其中所述显示器电路板的至少一个柔性区段的至少一部分邻接所述模块外壳的侧壁的内侧，其中所述电极被布置在所述至少一个柔性区段的所述部分上。
11.根据权利要求9所述的显示器模块，其中所述显示器模块包括模块外壳，所述显示器及所述显示器电路板布置于所述模块外壳中，其中所述显示器电路板的所述至少一个柔性区段的包括所述电极的至少那部分被引出所述模块外壳，其中所述电极被布置在所述至少一个柔性区段的所述部分上。
12.根据权利要求10或11所述的显示器模块，其中显示器电路板连接被引出所述模块外壳，经配置为柔性电路板。
13.根据权利要求12所述的显示器模块，其中电容性传感器装置布置在所述显示器电路板上，且其中所述电容性传感器装置的传感器信号可经由所述显示器电路板连接处从所述显示器模块传递出来。
14.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的显示器模块，其中所述显示器电路板包括四个电极，其中第一电极、第二电极及第三电极经提供用于触摸检测且第四电极与所述第一电极及/或所述第二电极及/或所述第三电极一起经提供用于逼近检测。
15.根据权利要求10到11中任一权利要求所述的显示器模块，其中所述模块外壳由塑料制成。
16.一种具有根据权利要求9到15中任一权利要求所述的显示器模块的电子手持装置。
17.一种用于制造显示器模块的方法，所述显示器模块包括：
显示器，其至少部分布置在显示器电路板上，所述显示器电路板包括经配置为柔性电路板的至少一个柔性区段，其中所述显示器电路板的所述至少一个柔性区段包括电容性传感器装置的至少一个电极，其中所述至少一个电极被布置在所述至少一个柔性区段上，且所述电容性传感器装置被布置在所述显示器电路板上；其中所述至少一个柔性区段凸出超过所述显示器的边沿部分；且其中所述显示器电路板的至少一个边沿部分经配置为所述显示器电路板的柔性区段；及
模块外壳，
所述方法包括下列步骤：
将所述显示器电路板与所述显示器一起插入所述模块外壳，使得所述至少一个柔性区段至少部分布置在所述显示器的侧壁与所述模块外壳的侧壁之间。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述柔性区段的包括所述电极的至少所述部分布置在所述显示器的所述侧壁与所述模块外壳的所述侧壁之间。
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