CN105426013A - 智能手机 - Google Patents

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Abstract

根据本发明实施形态的智能手机包括：覆盖层；LCD板，其位于所述覆盖层的下部，包括第一玻璃层、第二玻璃层及位于所述第一玻璃层与所述第二玻璃层之间的液晶层；触摸感测板，其包括多个驱动电极与多个接收电极；以及背光单元，其位于所述LCD板的下部，包括光学膜、光源、反射片及外壳，其中，所述背光单元还包括在所述反射片与所述外壳之间附着于所述外壳上的压力传感器，所述驱动电极被施加驱动信号，从所述接收电极输出的感测信号能够检测触摸位置，能够根据从所述压力传感器输出的电容的变化量检测触摸压力的大小。本发明的智能手机能够检测触摸屏上的触摸位置及触摸压力的大小。

Description

智能手机
技术领域
本发明涉及智能手机，尤其涉及一种能够在显示模块检测触摸位置及/或触摸压力的智能手机。
背景技术
为了操作计算系统而利用多种类型的输入装置。例如，按键(button)、键(key)、操纵杆(joystick)及触摸屏等输入装置。其中，触摸屏简单容易操作，因此触摸屏在计算系统操作方面的利用率上升。
触摸屏可以构成触摸输入装置的触摸表面，触摸输入装置包括可以是具有触摸-感应表面(touch-sensitivesurface)的透明板的触摸感测板(touchsensorpanel)。这种触摸感测板可以附着在显示屏的前面，触摸-感应表面盖住显示屏中看得见的面。用户用手指等对触摸屏单纯触摸即可操作计算系统。通常，触摸屏识别触摸屏上的触摸及触摸位置，计算系统解析该触摸，能够相应地执行运算。
此处，需要一种在不降低显示模块性能的同时能够检测触摸屏上受到触摸时的触摸位置及触摸压力大小的触摸输入装置。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种包括能够检测触摸屏上的触摸位置及触摸压力大小的显示模块的智能手机。
本发明的另一目的在于提供一种包括能够检测触摸位置及触摸压力大小且不降低显示板清晰度(visibility)及透光率的显示模块的智能手机。
本发明的又一目的在于提供一种包括无须另外制成气隙(airgap)，能够利用通过制造过程已经存在的气隙检测触摸位置及触摸压力大小的显示模块的智能手机。
本发明的又一目的在于提供一种背光单元内具有用于检测触摸压力的压力传感器的智能手机。
技术方案
根据实施形态的智能手机包括：覆盖层；LCD板，其位于所述覆盖层的下部，包括第一玻璃层、第二玻璃层及位于所述第一玻璃层与所述第二玻璃层之间的液晶层；触摸感测板，其包括多个驱动电极与多个接收电极；以及背光单元，其位于所述LCD板的下部，包括光学膜、光源、反射片及外壳，其中，所述背光单元还包括在所述反射片与所述外壳之间附着于所述外壳上的压力传感器，所述驱动电极被施加驱动信号，从所述接收电极输出的感测信号能够检测触摸位置，能够根据从所述压力传感器输出的电容的变化量检测触摸压力的大小。
技术效果
根据本发明可以提供一种包括能够检测触摸屏上的触摸位置及触摸压力大小的显示模块的智能手机。
并且，本发明可以提供一种包括能够检测触摸位置及触摸压力大小且不降低显示板清晰度(visibility)及透光率的显示模块的智能手机。
并且，本发明可以提供一种包括无须另外制成气隙(airgap)，能够利用通过制造过程已经存在的气隙检测触摸位置及触摸压力大小的显示模块的智能手机。
并且，本发明能够提供一种背光单元内具有用于检测触摸压力的压力传感器的智能手机。
附图说明
图1为本发明实施例的电容式触摸感测板及用于执行其动作的构成的简要图；
图2a至图2e为显示本发明实施例的触摸输入装置中显示板与触摸感测板的相对位置的概念图；
图3为根据本发明实施例的能够检测触摸位置及触摸压力的触摸输入装置的剖面图；
图4显示本发明实施例的触摸输入装置中背光单元的光学层；
图5a显示包含于图3所示触摸输入装置的根据第一例的压力传感器与基准电位层之间的相对距离；
图5b显示图5a所示结构受到压力的情况；
图5c显示包含于图3所示触摸输入装置的根据第二例的压力传感器与基准电位层之间的相对距离；
图5d显示图5c所示结构受到压力的情况；
图6a至图6e显示构成本发明的压力传感器的电极的第一例至第五例的图案；
图7显示本发明实施例的压力传感器的附着结构。
附图标记说明
1000：触摸输入装置100：触摸感测板
120：驱动部110：感测部
130：控制部200：显示板
450、460：电极
具体实施方式
以下参照示出本发明特定实施例的附图具体说明本发明以确保能够实施本发明。通过具体说明这些实施例使得本领域普通技术人员足以实施本发明。本发明的多种实施例虽各不相同，但并非相互排斥。例如，实施例中记载的特定形状、结构及特性在不超出本发明技术方案及范围的前提下可以通过其他实施例实现。另外，公开的各实施例中的个别构成要素的位置或配置在不超出本发明技术方案及范围的前提下可以变更实施。因此，以下具体说明并非以限定为目的，若能够适当解释，本发明的范围仅限于与技术方案所记载范围等同的所有范围。附图中类似的附图标记在各方面表示相同或类似的功能。
以下参照附图说明本发明实施例的触摸输入装置。以下说明电容方式的触摸感测板100及压力传感器450、460，但根据实施例，也可以适用通过其他方式检测触摸位置及/或触摸压力的方法。
图1为本发明实施例的电容式触摸感测板100及用于执行其动作的构成的简要图。参照图1，根据本发明实施例的触摸感测板100包括多个驱动电极TX1至TXn及多个接收电极RX1至RXm，可包括驱动部120及感测部110，其中驱动部120为了所述触摸感测板100的动作而向所述多个驱动电极TX1至TXn施加驱动信号，感测部110接收包括关于触摸感测板100的触摸表面受到触摸时发生变化的电容变化量的信息的感测信号并以此检测触摸与否及/或触摸位置。
如图1所示，触摸感测板100可包括多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm。图1显示触摸感测板100的多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm构成正交阵列，但本发明不限于此，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可以构成对角线、同心圆及三维随机排列等任意维排列及其应用排列。其中n及m是正整数，两者的值可以相同或不同，并且大小也可以因实施例而异。
如图1所示，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可排列成分别相互交叉。驱动电极TX包括向第一轴方向延长的多个驱动电极TX1至TXn，接收电极RX可包括向交叉于第一轴方向的第二轴方向延长的多个接收电极RX1至RXm。
本发明实施例的触摸感测板100中，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可形成于相同的层。例如，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可形成于绝缘膜(未示出)的同一面上。并且，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm也可以形成于不同的层。例如，多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm也可以分别形成于一个绝缘膜(未示出)的两面，或者，多个驱动电极TX1至TXn形成于第一绝缘膜(未示出)的一面，多个接收电极RX1至RXm可以形成于不同于所述第一绝缘膜的第二绝缘膜(未示出)的一面上。
多个驱动电极TX1至TXn与多个接收电极RX1至RXm可以由透明导电物质(例如，由二氧化锡(SnO2)及氧化铟(In2O3)等构成的铟锡氧化物(IndiumTinOxide；ITO)或氧化锑锡(AntimonyTinOxide；ATO))等形成。但这只是举例而已，驱动电极TX及接收电极RX也可以由其他透明导电物质或非透明导电物质形成。例如，驱动电极TX及接收电极RX可以由包括银墨(silverink)、铜(copper)及碳纳米管(CarbonNanotube；CNT)中至少一种的物质构成。并且，驱动电极TX及接收电极RX可以采用金属网(金属mesh)或由纳米银(nanosilver)物质构成。
本发明实施例的驱动部120可以向驱动电极TX1至TXn施加驱动信号。根据本发明的实施例，可以向第一驱动电极TX1至第n驱动电极TXn按顺序一次向一个驱动电极施加驱动信号。上述施加驱动信号的过程可以再次重复进行。但这只是举例而已，其他实施例可以同时向多个驱动电极施加驱动信号。
感测部110可以通过接收电极RX1至RXm接收包括关于被施加驱动信号的驱动电极TX1至TXn与接收电极RX1至RXm之间生成的电容(Cm)101的信息的感测信号，并以此检测是否受到触摸及触摸位置。例如，感测信号可以是施加到驱动电极TX的驱动信号通过驱动电极TX与接收电极RX之间生成的电容(Cm)101耦合的信号。如上，可以将通过接收电极RX1至RXm感测施加到第一驱动电极TX1至第n驱动电极TXn的驱动信号的过程称为扫描(scan)触摸感测板100。
例如，感测部110可包括与各接收电极RX1至RXm通过开关连接的接收器(未示出)。所述开关在感测相应接收电极RX的信号的时间区间开启(on)使得接收器能够从接收电极RX感测到感测信号。接收器可包括放大器(未示出)及结合于放大器的负(-)输入端与放大器的输出端之间即反馈路径的反馈电容器。此处，放大器的正(+)输入端可连接接地(ground)或基准电压。并且，接收器还可以包括与反馈电容器并联的复位开关。复位开关可以对接收器执行的从电流到电压的转换进行复位。放大器的负输入端连接于相应接收电极RX，可以接收包括关于电容(Cm)101的信息的电流信号后通过积分转换为电压。感测部110还可以包括将通过接收器积分的数据转换为数字数据的模数转换器(未示出：analogtodigitalconverter；ADC)。数字数据随后输入到处理器(未示出)，被处理成能够获取关于触摸感测板100受到的触摸的信息。感测部110包括接收器的同时还可以包括ADC及处理器。
控制部130可以执行控制驱动部120与感测部110动作的功能。例如，控制部130可以生成驱动控制信号后发送给驱动部120使得驱动信号在预定时间施加到预先设定的驱动电极TX。并且，控制部130可以生成感测控制信号后发送给感测部110使得感测部110在预定时间从预先设定的接收电极RX接收感测信号并执行预先设定的功能。
图1中的驱动部120及感测部110可以构成能够感测本发明实施例的触摸感测板100是否受到触摸及/或触摸位置的触摸检测装置(未标出)。本发明实施例的触摸检测装置还可以包括控制部130。本发明实施例的触摸检测装置可以集成于包括触摸感测板100的触摸输入装置1000中作为触摸感测电路的触摸感测IC(touchsensingIntegratedCircuit)上。触摸感测板100中的驱动电极TX及接收电极RX例如可以通过导电线路(conductivetrace)及/或印刷于电路板上的导电图案(conductivepattern)等连接到包含于触摸感测IC的驱动部120及感测部110。触摸感测IC可以位于印刷有导电图案的印刷电路板上。根据实施例，触摸感测IC可以安装在用于触摸输入装置1000工作的主板上。
如上所述，驱动电极TX与接收电极RX的每个交叉点都生成预定值的电容(C)，手指之类的客体靠近触摸感测板100时这种电容的值可以发生变化。图1中所述电容可以表示互电容(Cm)。感测部110可以通过感测这种电学特性感测触摸感测板100是否受到触摸及/或触摸位置。例如，可以感测由第一轴与第二轴构成的二维平面构成的触摸感测板100的表面是否受到触摸及/或其位置。
进一步来讲，触摸感测板100受到触摸时可以通过检测被施加驱动信号的驱动电极TX检测触摸的第二轴方向的位置。同样，触摸感测板100受到触摸时可以从通过接收电极RX接收的接收信号检测电容变化，以此检测触摸的第一轴方向的位置。
以上具体说明的触摸感测板100为互电容式的触摸感测板，但根据本发明实施例的触摸输入装置1000中，用于检测是否受到触摸及触摸位置的触摸感测板100除上述方法以外还可以采用自电容方式、表面电容方式、投射(projected)电容方式、电阻膜方式、表面弹性波方式(surfaceacousticwave；SAW)、红外线(infrared)方式、光学成像方式(opticalimaging)、分散信号方式(dispersivesignaltechnology)及声学脉冲识别(acousticpulserecognition)方式等任意的触摸感测方式。
以下可以将相当于用于检测触摸与否及/或触摸位置的驱动电极TX及接收电极RX的构成称为触摸传感器(touchsensor)。
根据本发明实施例的触摸输入装置1000中，用于检测触摸位置的触摸感测板100可位于显示板200的外部或内部。
根据本发明实施例的触摸输入装置1000的显示板200可以是包含于液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay；LCD)、等离子显示板(PlasmaDisplayPanel；PDP)、有机发光显示装置(OrganicLightEmittingDiode；OLED)等的显示板。因此，用户可以一边从视觉上确认显示板显示的画面一边对触摸表面进行触摸以执行输入行为。此处，显示板200可包括控制电路，该控制电路使得从用于触摸输入装置1000工作的主板(mainboard)上的中央处理单元即CPU(centralprocessingunit)或应用处理器(applicationprocessor；AP)等接收输入并在显示板上显示所需内容。此处，用于显示板200工作的控制电路可包括显示板控制IC、图形控制IC(graphiccontrollerIC)及其他显示板200工作所需的电路。
图2a至图2e为显示本发明实施例的触摸输入装置中显示板200与触摸感测板100的相对位置的概念图。
首先参照图2a至图2c说明利用LCD板的显示板200与触摸感测板100的相对位置。
如图2a至图2c所示，LCD板可包括具有液晶元件(liquidcrystalcell)的液晶层250、液晶层250两端的包括电极的第一玻璃层261与第二玻璃层262、在与所述液晶层250相对的方向上位于所述第一玻璃层261的一面的第一偏光层271及位于所述第二玻璃层262的一面的第二偏光层272。此处，第一玻璃层261可以是滤色玻璃(colorfilterglass)，第二玻璃层262可以是薄膜晶体管玻璃(TFTglass，以下简称“TFT玻璃”)。
为执行显示功能，LCD板还可以包括其他构成且可以变形，这是本领域技术人员的公知常识。
图2a显示触摸输入装置1000中的触摸感测板100配置于显示板200外部的情况。触摸输入装置1000的触摸表面可以是触摸感测板100的表面。图2a中触摸感测板100的上部面能够作为触摸表面。并且根据实施例，触摸输入装置1000的触摸表面可以是显示板200的外面。图2a中，能够作为触摸表面的显示板200的外面可以是显示板200中第二偏光层272的下部面。此处，为保护显示板200，可以用玻璃之类的覆盖层(未示出)盖住显示板200的下部面。
图2b及2c显示触摸输入装置1000中的触摸感测板100配置于显示板200内部。此处，图2b中用于检测触摸位置的触摸感测板100配置于第一玻璃层261与第一偏光层271之间。此处，触摸输入装置1000的触摸表面是显示板200的外面，在图2b中可以是上部面或下部面。图2c显示用于检测触摸位置的触摸感测板100包含于液晶层250的情况。此处，触摸输入装置1000的触摸表面是显示板200的外面，在图2c中可以是上部面或下部面。图2b及图2c中，可以用玻璃之类的覆盖层(未示出)盖住能够作为触摸表面的显示板200的上部面或下部面。
以下参照图2d及图2e说明利用OLED板的显示板200与触摸感测板100的相对位置。图2d中，触摸感测板100位于偏光层282与第一玻璃层281之间，图2e中触摸感测板100位于有机物层280与第二玻璃层283之间。
其中，第一玻璃层281可以由封装玻璃(Encapsulationglass)构成，第二玻璃层283可以由TFT玻璃(TFTglass)构成。由于以上对感测触摸进行了说明，因此此处只对其余构成进行简要说明。
OLED板是利用向荧光或磷光有机物薄膜导通电流时电子与空穴在有机物层结合而发光的原理的自发光型显示板，构成发光层的有机物决定光的颜色。
具体来讲，OLED利用的是在玻璃或塑料上涂布有机物并导通电流时有机物发光的原理。即，利用分别向有机物的阳极与阴极注入空穴与电子使得在发光层再结合时，形成高能量状态的励磁(excitation)，励磁降到低能量状态时放出能量并生成特定波长的光的原理。此处，光的颜色因发光层的有机物而异。
根据构成像素矩阵的像素工作特性，OLED具有线驱动方式的无源矩阵OLED(Passive-matrixOrganicLight-EmittingDiode；PM-OLED)与独立驱动方式的主动矩阵OLED(Active-matrixOrganicLight-EmittingDiode；AM-OLED)。由于两者都不需要背光，因此能够实现非常薄的显示模块，根据角度具有一定的明暗比，基于温度的颜色再现性强，具有如上优点。并且，未驱动的像素不消耗电能，因此能够产生经济效益。
在工作方面，PM-OLED仅在扫描时间(scanningtime)期间通过高电流发光，AM-OLED在帧时间(frametime)期间通过低电流保持持续发光的状态。因此，AM-OLED具有分辨率高于PM-OLED、能够驱动大面积显示板、电能消耗小的优点。并且，由于内置有薄膜晶体管(TFT)，能够分别控制各元件，因此能够得到精致画面。
如图2d及图2e所示，基本来讲，OLED(尤其，AM-OLED)板包括偏光层282、第一玻璃层281、有机物层280及第二玻璃层283。其中，第一玻璃层281可以是封装玻璃，第二玻璃层283可以是TFT玻璃，但并不受限于此。
并且，有机物层280可包括空穴注入层(HoleInjectionLayer；HIL)、空穴输送层(HoleTransferLayer；HTL)、电子注入层(EmissionMaterialLayer；EIL)、电子输送层(ElectronTransferLayer；ETL)及发光层(ElectronInjectionLayer；EML)。
以下对各层进行简单说明。HIL的功能为注入空穴，利用CuPc等物质。HTL的功能是移动注入的空穴，主要利用空穴移动性(holemobility)良好的物质。HTL可以采用芳基胺(arylamine)、TPD等。EIL与ETL是用于注入和输送电子的层，注入的电子与空穴在EML结合并发光。EML是显示发光颜色的元件，由决定有机物寿命的主体(host)与决定色感与效率的掺杂物(dopant)构成。以上只是说明了包含于OLED板的有机物层280的基本构成，本发明不受有机物层280的层结构或元件等限制。
有机物层280插入到阳极(Anode)(未示出)与阴极(Cathode)(未示出)之间，在TFT为开(On)状态时向阳极施加驱动电流以注入空穴，向阴极注入电子，从而空穴与电子向有机物层280移动进行发光。
并且根据实施例，可以使触摸传感器中至少一部分位于显示板200内，触摸传感器中至少其余一部分位于显示板200外部。例如，可以使构成触摸感测板100的驱动电极TX与接收电极RX中任意一个电极位于显示板200外部，其余电极位于显示板200内部。触摸传感器配置在显示板200内部的情况下，可以再配置用于触摸传感器工作的电极，但也可以将位于显示板200内部的多种构成及/或电极作为用于感测触摸的触摸传感器。
第二玻璃层262可以由包括数据线(dataline)、栅极线(gateline)、TFT、共用电极(commonelectrode)及像素电极等的多种层构成。这些电子构成要素生成受控制的电场使得位于液晶层250的液晶配向。可以使包含于第二玻璃层262的数据线、栅极线、共用电极及像素电极中任意一个用作触摸传感器。
以上说明了通过本发明实施例的触摸感测板100检测触摸位置，但也可以利用本发明一个实施例的触摸感测板100检测是否受到触摸及/或位置的同时检测触摸压力的大小。并且，也可以再包括独立于触摸感测板100检测触摸压力的压力传感器，以此检测触摸压力的大小。以下对压力传感器及包括该压力传感器的触摸输入装置进行具体说明。
图3为根据本发明实施例的能够检测触摸位置及触摸压力的触摸输入装置的剖面图。如图3所示，本发明实施例的触摸输入装置1000可包括显示板200、配置于显示板200下部的背光单元300及配置于显示板200上部的覆盖层500。本发明实施例的触摸输入装置1000中，压力传感器450、460可形成于外壳340上。本说明书中可以将显示板200及背光单元300合起来称为显示模块。本说明书公开压力传感器450、460附着于外壳340上的实施例，但根据实施例，也可以附着到触摸输入装置1000中功能相同及/或近似于外壳340的构件上。
本发明实施例的触摸输入装置1000可包括手机(cellphone)、个人数字助理(PersonalDataAssistant；PDA)、智能手机(smartphone)、平板电脑(tabletPersonalComputer)、MP3播放器、笔记本电脑(notebook)等具有触摸屏的电子装置。
本发明实施例的触摸输入装置1000中，显示板200可以是触摸传感器中至少一部分包含于显示板200内部的显示板。并且根据实施例，用于感测触摸的驱动电极及接收电极可包含于显示板200内部。
本发明实施例的覆覆盖层500可以由保护显示板200的前面且形成触摸表面的封装玻璃(coverglass)构成。如图3所示，覆盖层500可以宽于显示板200。
本发明实施例的LCD板之类的显示板200本身不发光，只是起到阻断或使光透过的功能，因此可能需要背光单元(backlightunit)300。例如，背光单元300位于显示板200的下部且包括光源，其向显示板200照射光使得画面上显示明亮、阴暗及包括多种颜色的信息。显示板200是无源元件，自身不能发光，因此需要在背面设置亮度均匀分布的光源。
本发明实施例的背光单元300可包括用于向显示板200照射光的光学层320。以下参照图4对光学层320进行具体说明。
本发明实施例的背光单元300可包括外壳340。外壳340可以是由金属(metal)构成的盖。从外部通过触摸输入装置1000的覆盖层500施加压力的情况下，覆盖层500及显示板200等能够发生弯曲。此处，弯曲时压力传感器450、460与位于显示模块内部的基准电位层之间的距离发生变化，因此可通过压力传感器450、460检测随这种距离变化产生的电容变化，以此检测压力大小。此处，为精确检测压力大小，应该使得向覆盖层500施加压力时压力传感器450、460的位置不发生变化而是保持固定。因此，外壳340能够起到即使受到压力也不发生弯曲，而是能够固定压力传感器的支撑部作用。根据实施例，外壳340可以与背光单元300独立制成，并在制作显示模块时一并组装。
本发明实施例的触摸输入装置1000中，显示板200与背光单元300之间可包括第一气隙(airgap)310。其作用是保护显示板200及/或背光单元300使得免受来自外部的冲击。可以使第一气隙310包含于背光单元300。
可以使包含于背光单元300的光学层320与外壳340之间相隔。光学层320与外壳340之间可以由第二气隙330构成。为了保障配置于外壳340上的压力传感器450、460与光学层320之间不接触，以及即使覆盖层500受到外部压力而光学层320、显示板200及覆盖层500弯曲的情况下，防止光学层320与压力传感器450、460接触而导致的光学层320性能下降，可能需要第二气隙330。
本发明实施例的触摸输入装置1000还可以包括能够使显示板200、背光单元300及覆盖层500保持结合及固定状态的支撑部351、352。根据实施例，外壳340可以与支撑部351、352一体形成。根据实施例，支撑部351、352可形成背光单元300的一部分。
LCD板及背光单元300的结构及功能是公知技术，因此以下只作简单说明。背光单元300可包括数个光学部件(opticalpart)。
图4显示本发明实施例的触摸输入装置中背光单元300的光学层320。图4显示采用LCD板作为显示板200的情况的光学层320。
如图4所示，背光单元300的光学层320可包括反射片321、导光板322、扩散片323及棱镜片324。此处，背光单元300还可以包括以线光源(linearlightsource)或点光源(pointlightsource)等形式配置在导光板322背面及/或侧面的光源(未示出)。
导光板(lightguideplate)322一般可以起到将线光源或点光源形式的光源(未示出)发出的光转换为面光源形式并射向LCD板的功能。
从导光板322射出的光中部分光可能向LCD板的相反侧射出而损失。反射片321位于导光板322下部且可以由反射率高的物质构成，以使这些损失的光能够重新入射到导光板322。
扩散片(diffusersheet)323起到扩散从导光板322入射的光的作用。例如，被导光板322的图案(pattern)散射的光直接进入眼睛，因此导光板322的图案能够如实映射出来。这种图案甚至在装配LCD板后也仍能够明显显现出来，因此扩散片323能够起到抵消导光板322的图案的作用。
光在经过扩散片323后亮度急剧下降。因此可以包括使光重新聚焦(focus)以提高光亮度的棱镜片(prismsheet)324。棱镜片324例如可以包括水平棱镜片与垂直棱镜片。
可以随着技术的变化、发展及/或实施例，根据实施例的背光单元300可以包括与上述构成不同的构成，并且除上述构成之外还可以包括其他构成。并且，本发明实施例的背光单元300例如还可以包括位于棱镜片324上部且用于防止背光单元300的光学构件受到外部冲击或因进入异物而污染的保护片(protectionsheet)。并且根据实施例，背光单元300还可以包括用于最小化光源发出的光发生损失的灯罩(lampcover)。并且，背光单元300还可以包括使背光单元300中的导光板322、扩散片323、棱镜片324及灯(未示出)等主要构件按允许尺寸精确型合的维持形状的框架(frame)。并且，上述各构成可以分别由两个以上独立的部分构成。
根据实施例，可以使导光板322与反射片321之间包括另外的气隙。这种情况下，从导光板322到反射片321的光损失能够通过反射片321重新入射到导光板322。此处，为保持所述另外的气隙，导光板322与反射片321之间的边缘部分可包括两面粘接带(DoubleAdhesiveTape；DAT)。
如上所述，背光单元300及包括该背光单元300的显示模块本身可包括第一气隙310及/或第二气隙330等气隙。或者，可以使包含于光学层320的多个阵列之间包括气隙。以上说明了利用LCD板的情况，但其他显示板的情况下也可以在结构内包括气隙。
以下具体说明本发明实施例的触摸输入装置1000利用压力传感器450、460检测触摸压力大小的原理及结构。
图5a显示包含于图3所示触摸输入装置的根据第一例的压力传感器与基准电位层之间的相对距离。本发明实施例的触摸输入装置1000中，压力传感器450、460可附着在能够构成背光单元300的外壳340上。触摸输入装置1000中，压力传感器450、460与基准电位层600可配置成相隔距离d。
图5a中基准电位层600与压力传感器450、460之间可通过配置于两者之间的隔离层(未示出)相隔。此处，隔离层可以是参照图3及图4说明的制造显示模块及/或背光单元300时包含于其中的第一气隙310、第二气隙330及/或另外的气隙。显示模块及/或背光单元300包括一个气隙的情况下，该一个气隙可起到隔离层的功能，包括多个气隙的情况下该多个气隙可综合执行隔离层的功能。
本发明实施例的触摸输入装置1000中，隔离层可位于基准电位层600与压力传感器450、460之间。因此，对覆盖层500施加压力时基准电位层600发生弯曲，基准电位层600与压力传感器450、460之间的相对距离能够减小。
本发明实施例的触摸输入装置1000中，显示模块在施加压力的触摸下能够弯曲或下压。显示模块弯曲或下压时能够在触摸位置处发生最大变形。根据实施例，显示模块弯曲或下压时发生最大变形的位置与所述触摸位置可以不一致，但显示模块中至少所述触摸位置能够发生弯曲或下压。例如，触摸位置接近显示模块的轮廓及边缘等部位的情况下，显示模块弯曲或下压程度最大的位置可以不同于触摸位置，但显示模块中所述触摸位置至少能够发生弯曲或下压。
对根据实施例的触摸输入装置1000进行触摸时覆盖层500、显示板200，及/或背光单元300弯曲或下压，此时如图5b所示，通过隔离层能够减小位于隔离层下部的外壳340的弯曲或下压程度。图5b显示外壳340丝毫没有发生弯曲或下压，但这只是举例而已，实际上附着有压力传感器450、460的外壳340的最下部也能够发生弯曲或下压，但通过隔离层可缓解其程度。
根据实施例，隔离层可以是气隙(airgap)。根据实施例，隔离层可以由冲击吸收物质构成。并且根据实施例，隔离层可以用介电物质(dielectricmaterial)填充。
图5b显示图5a所示结构受到压力的情况。例如可以发现图3所示覆盖层500受到外部压力时基准电位层600与压力传感器450、460之间的相对距离能够从d减小到d’。因此，根据实施例的触摸输入装置1000，可以使受到外部压力时基准电位层600的弯曲程度大于附着有压力传感器450、460的外壳340，以此检测触摸压力的大小。
图3、图5a及图5b显示作为检测压力的压力传感器450、460包括第一电极450及第二电极460的情况。此处，第一电极450与第二电极460之间可生成互电容(mutualcapacitance)。此处，第一电极450与第二电极460中任意一个可以是驱动电极，另一个可以是接收电极。可通过向驱动电极施加驱动信号并通过接收电极获取感测信号。施加电压的同时，第一电极450与第二电极460之间可生成互电容。
基准电位层600可具有能够引起第一电极450与第二电极460之间生成的互电容发生变化的任意电位。例如，基准电位层600可以是具有接地(ground)电位的接地层。基准电位层600可以是包含于显示模块内的任意接地(ground)层。根据实施例，基准电位层600可以是制造触摸输入装置1000时自然地包含于其中的接地电位层。例如，可以使图2a至图2c所示显示板200中第一偏光层271与第一玻璃层261之间包括用于遮蔽噪声(noise)的电极(未示出)。这种用于遮蔽的电极可以由铟锡氧化物(ITO)构成，并且可以起到接地作用。并且根据实施例，包含于显示板200的多个共用电极可构成基准电位层600。此处，共用电极的电位可以是基准电位。
客体对覆盖层500进行触摸并施加压力的情况下，覆盖层500、显示板200及/或背光单元300的至少一部分发生弯曲，因此基准电位层600与第一电极450及第二电极460之间的相对距离能够从d缩短为d’。此处，随着基准电位层600与第一电极450及第二电极450之间的距离缩短，第一电极450与第二电极460之间的互电容值能够减小。其原因在于基准电位层600与第一电极450及第二电极460之间的距离从d减小到d’，因此上述互电容的边缘电容不仅被客体吸收，还会被基准电位层600吸收。触摸客体为非导体的情况下，互电容的变化可能单纯源于基准电位层600与电极450、460之间的距离变化d-d’。
图3、图5a及图5b显示了作为压力传感器450、460的第一电极450与第二电极460形成于同一层的情况，而实际上可以根据工序或实施例，使第一电极450与第二电极460分别形成于不同的层。以下参照图7中(b)具体说明第一电极450与第二电极460形成于不同的层的情况。
以上说明了压力传感器450、460包括第一电极450与第二电极460，通过两者之间的互电容变化检测压力的情况。可以使压力传感器450、460只包括第一电极450与第二电极460中任意一个(例如，第一电极450)。
图5c显示包含于图3所示触摸输入装置的根据第二例的压力传感器与基准电位层之间的相对距离。图5d显示图5c所示结构受到压力的情况。此处，可通过检测第一电极450与基准电位层600之间的自电容(selfcapacitance)检测触摸压力的大小。此处，可以通过向第一电极450施加驱动信号并从第一电极450接收接收信号检测第一电极450与基准电位层600之间的自电容变化，以此检测触摸压力的大小。
例如，可通过随基准电位层600与第一电极450之间的距离变化引起的第一电极450与基准电位层600之间的电容变化检测触摸压力的大小。触摸压力增大时距离d减小，因此基准电位层600与第一电极450之间的电容可以随触摸压力的增大而增大。
根据实施例，触摸压力的大小足够大的情况下，基准电位层600与压力传感器450、460之间能够在预定位置达到距离无法再进一步减小的状态。以下将这种状态称为饱和状态。但在这种情况下触摸压力大小进一步增大的话，基准电位层600与压力传感器450、46之间的距离不再减小的处于饱和状态的面积可以增大。这种面积增大时第一电极450与第二电极460之间的互电容可以减小。以下说明通过随距离变化而变化的电容算出触摸压力大小的情况，但还可以包括通过饱和状态时的面积变化算出触摸压力大小的情况。
图3、图5a至图5d显示第一电极450及/或第二电极460的厚度相对厚且直接附着于外壳340，但这只是为了便于说明而已。根据实施例，第一电极450及/或第二电极460可以以片(sheet)之类的形状附着在外壳340上，其厚度可以相对较薄。
图6a至图6e显示构成本发明的压力传感器的电极的第一例至第五例的图案。
图6a显示通过第一电极450与第二电极460之间的互电容变化检测触摸压力的情况下根据第一例的压力电极的图案。通过第一电极450与第二电极460之间的互电容变化检测触摸压力的大小时，应该使形成的第一电极450与第二电极460的图案能够生成提高检测精确度所需的电容范围。彼此相对的第一电极450与第二电极460之间的相对面积越大或长度越长，生成的电容大小可能越大。因此，可以根据必要的电容范围调节设计第一电极450与第二电极460之间彼此相对的面积大小、长度及形状等。图6a显示加大了彼此相对的第一电极450与第二电极460的长度的梳齿状的压力电极图案。
图6a显示用于检测压力的第一电极450与第二电极460构成一个信道的情况，而图6b显示压力传感器构成两个信道的情况的图案。图6b显示构成第一信道的第一电极450-1及第二电极460-1与构成第二信道的第一电极450-2及第二电极460-2。图6c显示第一电极450-1、450-2构成两个信道，而第二电极460构成一个信道的情况。压力传感器能够通过第一信道与第二信道在不同位置检测触摸压力的大小，因此受到多点触摸的情况下也能够检测各触摸的触摸压力大小。此处根据实施例，可以使压力传感器450、460构成更多数量的信道。
图6d显示通过基准电位层600与第一电极450之间的自电容变化检测触摸压力大小的情况的电极图案。图6d显示具有梳齿状图案的第一电极450，但第一电极450还可以具有板形状(例如，四角板形状)。
图6e显示第一电极451至459分别构成九个信道的情况。即，图6d显示构成一个信道的情况，图6e显示构成九个信道的情况的压力传感器。因此，图6e的情况下，即使受到多点触摸也能够检测各触摸的触摸压力大小。此处，可以使压力传感器能够构成多个信道。
图7显示本发明实施例的压力传感器的附着结构。压力传感器450、460可通过两面粘接带(DAT)、光学胶(OpticallyClearAdhesive；OCA)及光学树脂(OpticalClearResin；OCR)等粘接物质附着在外壳340上。此处，压力传感器450、460可完全层压(fulllamination)于外壳340上。
如图7中(a)所示，为防止外壳340与压力传感器450、460发生短路(shortcircuit)，压力传感器450、460可形成于绝缘层470上。如图7中(a)所示，压力传感器450、460配置于外壳340上时第一绝缘层470可以配置在压力传感器450、460与外壳340之间。根据实施例，可以将形成有压力传感器450、460的第一绝缘层470附着在外壳340上。并且根据实施例，可以将具有对应于压力电极图案的贯通孔的掩模(mask)配置在第一绝缘层470上后喷射导电喷剂(spray)形成压力电极。如图7中(a)所示，可以用另外的第二绝缘层471盖住压力传感器450、460。并且根据实施例，可以用另外的第二绝缘层471盖住形成于第一绝缘层470上的压力电极450、460后以一体型附着到外壳340上。并且根据实施例，可以使第一绝缘层470本身由粘接物质形成。
并且，根据触摸输入装置1000的种类及/或实现方式，附着有压力传感器450、460的外壳340可以无接地电位或仅有弱接地电位。这种情况下，根据本发明实施例的触摸输入装置1000还可以包括设置于外壳340与绝缘层470之间的接地电极(groundelectrode：未示出)。根据实施例，接地电极与外壳340之间还可以包括其他绝缘层(未示出)。此处，接地电极(未示出)能够防止作为压力传感器的第一电极450与第二电极460之间生成的电容大小过大。
以上说明了第一电极450与第二电极460形成于同一层的情况，但根据实施例，第一电极450与第二电极460也可以形成于不同的层。图7中(b)显示第一电极450与第二电极460形成于不同层时的附着结构。如图7中(b)所示，可以使第一电极450形成于第一绝缘层470上，第二电极460形成于位于第一电极450上的第二绝缘层471上。根据实施例，可以用第三绝缘层472盖住第二电极460。此处，由于第一电极450与第二电极460位于不同的层，因此可以设置成相重叠(overlap)。例如，第一电极450与第二电极460可以形成近似于参照图1说明的触摸感测板100中排列成M×N结构的驱动电极TX与接收电极RX的图案。此处，M及N可以是1以上的自然数。
图7中(c)显示压力传感器只包括第一电极450的情况的附着结构。如图7中(c)所示，第一电极450配置于外壳340上时第一绝缘层470可以配置在第一电极450与外壳340之间。并且根据实施例，可以用第二绝缘层471盖住第一电极450。
图7中(a)至图7中(c)只对压力传感器构成一个信道的情况进行了说明，而实际上图7中(a)至图7中(c)的说明还可以适用于压力传感器构成多个信道的情况。
根据实施例，压力传感器450、460可以配置在绝缘层470、471、472之间，与绝缘层以一体的电极片形式附着在外壳340上。
本发明实施例的触摸输入装置1000不需要另外制成隔离层及/或基准电位层，可通过存在于显示板200及/或背光单元300内的气隙(airgap)及/或电位层检测触摸压力。
并且，本发明实施例的触摸输入装置1000中，用于检测压力的压力传感器450、460及气隙等配置在显示板200的背后，因此能够提高显示板的颜色鲜明度、清晰度及透光性。
以上以实施例为中心进行了说明，但这些不过是举例说明而已，并非对本发明进行限定，在不超出本实施例本质特性的范围内，本发明所属领域的普通技术人员还可以进行以上未记载的多种变形及应用。例如，实施例中具体出现的各构成要素可变形实施。并且，有关这些变形与应用的差异应视为包含于本发明的技术方案内。

Claims (9)

1.一种智能手机，其特征在于，包括：
覆盖层；
LCD板，其位于所述覆盖层的下部，包括第一玻璃层、第二玻璃层及位于所述第一玻璃层与所述第二玻璃层之间的液晶层；
触摸感测板，其包括多个驱动电极与多个接收电极；以及
背光单元，其位于所述LCD板的下部，包括光学膜、光源、反射片及外壳，
其中，所述背光单元还包括在所述反射片与所述外壳之间附着于所述外壳上的压力传感器，
所述驱动电极被施加驱动信号，从所述接收电极输出的感测信号能够检测触摸位置，
能够根据从所述压力传感器输出的电容的变化量检测触摸压力的大小。
2.根据权利要求1所述的智能手机，其特征在于：
所述LCD板的内部具有基准电位层，所述电容的变化量随所述压力传感器与所述基准电位层之间的距离变化。
3.根据权利要求2所述的智能手机，其特征在于：
所述基准电位层是所述LCD板内的共用电极中的电位层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的智能手机，其特征在于：
所述触摸感测板的至少一部分位于所述第一玻璃层与所述第二玻璃层之间。
5.根据权利要求4所述的智能手机，其特征在于：
所述LCD板还包括第一偏光层及第二偏光层，其中所述第一玻璃层、所述液晶层及所述第二玻璃层位于所述第一偏光层与所述第二偏光层之间，
所述触摸感测板中除所述至少一部分之外的其余一部分位于所述第一玻璃层与所述第一偏光层之间。
6.根据权利要求2或3所述的智能手机，其特征在于，还包括：
隔离层，其位于所述压力传感器与所述基准电位层之间。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的智能手机，其特征在于，还包括：
气隙，其位于所述LCD板与所述光学膜之间。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的智能手机，其特征在于：
所述压力传感器包括构成多个信道的多个电极。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的智能手机，其特征在于：
所述LCD板随所述触摸弯曲，
所述压力传感器输出的电容的变化量随所述LCD板的弯曲发生变化。
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