CN106325496A - 具有力触摸功能的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有力触摸功能的电子装置，能够使画面质量的劣化最小化。所述电子装置可包括：具有由底表面和侧壁限定的容置空间的壳体、设置在所述容置空间中的图像显示模块、和设置在所述壳体的底表面与所述图像显示模块之间的力感测面板，所述电子装置能够通过力感测面板感测用户的力触摸并能够使由于热量导致的画面质量的劣化最小化。

Description

具有力触摸功能的电子装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年6月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0093848的优先权，在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及一种具有力触摸功能的电子装置。在本公开内容中，具有力触摸功能的装置可以是可操作用来感测用户的触摸力的装置。
背景技术
触摸屏装置是一种在电子装置中允许用户通过显示装置的屏幕接触而不用额外的输入装置来输入信息的输入装置。触摸屏装置一般用作诸如电视、笔记本电脑和显示器之类的各种产品以及诸如电子笔记本、电子书(e-book)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航仪、UMPC(超级移动PC)、移动电话、智能电话、智能手表、平板PC(平板个人电脑)、腕表电话和移动通讯终端之类的便携式电子装置的输入装置。
近来，随着用户界面环境的创建，比如需要对于力触摸的触摸信息的应用，已开发和研究了具有用于感测触摸力的力触摸功能的电子装置。
图1图解了相关技术的具有力触摸功能的电子装置。
参照图1，相关技术的具有力触摸功能的电子装置可包括：具有容置空间的支撑盖10、被容置在容置空间中的背光单元20、设置在背光单元20上的液晶显示面板30、以及设置在液晶显示面板30上的力感测面板40。
背光单元20可包括：设置在液晶显示面板30的后表面处的导光板21；光源23，光源23用于将光发射到被制备在导光板21的侧面处的光入射部；反射片25，反射片25设置在导光板21的后表面与支撑盖10的底表面之间；以及设置在导光板21上的光学片27。
液晶显示面板30根据基于液晶取向的光透射特性，通过使用从背光单元20发射的光显示图像。液晶显示面板30可包括形成用于液晶取向的电场的像素电极和公共电极。在此情形中，公共电极在触摸感测模式中被用作用于感测用户的触摸位置的触摸电极，并且在显示模式中还被用作液晶驱动电极。此液晶显示面板30可以是内嵌触摸型液晶显示面板。
力感测面板40可包括用于感测关于用户触摸的触摸力的力感测电极。
相关技术的具有力触摸功能的电子装置响应于用户的触摸感测触摸位置和触摸力，并执行与感测的触摸位置和/或触摸力对应的应用程序。
在相关技术的具有力触摸功能的电子装置中，根据光源23，例如发光二极管阵列的驱动而产生热量，然后产生的热量经由反射片25向着金属材料的支撑盖10辐射。然而，从光源23产生的热量残留在电子装置内部，而不是向着支撑盖10顺利辐射，由此由于通过残留的热量导致的光学片27的褶皱以及由于残留的热量导致的液晶的劣化，画面质量会劣化。
对相关技术的上述描述是本申请的发明人掌握的技术信息。这并不是在本申请的优先权日之前向一般公众公开的现有技术。
发明内容
在所附独立权利要求中限定了发明的各个主要方面。
提供了一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的具有力触摸功能的电子装置。
提供了一种能够使由热量导致的画面质量的劣化最小化的具有力触摸功能的电子装置。
提供了一种能够提高热辐射效率，以防止图像显示模块被外部震动损坏的具有力触摸功能的电子装置。
在下面的描述中将部分列出在此公开的实施方式的附加优点和特征，这些优点和特征的一部分根据下面的解释对于所属领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过在此公开的实施方式的实践领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得在此公开的实施方式的这些目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点并根据在此宽泛描述的实施方式的目的，提供了一种具有力触摸功能的电子装置，可包括：具有由底表面和侧壁限定的容置空间的壳体、设置在所述容置空间中的图像显示模块、和设置在所述壳体的底表面与所述图像显示模块之间的力感测面板。
此时，具有力触摸功能的电子装置可进一步包括设置在所述壳体的底表面与所述力感测面板之间的辐射部件。
应当理解，实施方式的前述大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并且并入本申请组成本申请一部分的附图图解了实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1图解了相关技术的具有力触摸功能的电子装置；
图2是图解根据一个实施方式的具有力触摸功能的电子装置的透视图；
图3是沿图2的线I-I’的剖面图；
图4是图解图3中所示的力感测面板的剖面图；
图5图解了图3的力感测面板中的支撑盖和电路连接器；
图6图解了根据一个实施方式的电子装置中的力触摸感测过程；
图7图解了根据一个实施方式的电子装置中的经由力感测面板的热辐射；
图8图解了根据一个实施方式的具有力触摸功能的电子装置；以及
图9图解了根据一个实施方式的电子装置中的经由力感测面板的热辐射。
具体实施方式
现在将详细描述典型实施方式，附图中图解了这些实施方式的例子。尽可能地在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。
本说明书中公开的术语应当如下理解。
诸如“第一”和“第二”之类的术语仅是用于区分一个要素与其他要素。因而，权利要求书的范围不受这些术语限制。此外，应当理解，诸如“包括”或“具有”之类的术语不排除一个或多个特征、数量、步骤、操作、要素、部件或它们组合的存在或可能性。应当理解，术语“至少一个”包括与任何一个项目相关的所有组合。例如，“第一要素、第二要素和第三要素中的至少一个”可包括选自第一要素、第二要素和第三要素的两个或更多个要素的所有组合以及第一要素、第二要素和第三要素的每一个。此外，如果提到第一要素位于第二要素“上或上方”，则应当理解，第一要素和第二要素可彼此接触，或者在第一要素和第二要素之间可插入第三要素。术语“制备”和“提供”可用来指代“设置”、“位于”或“形成”的含义。例如，术语“在……上制备”、“在……中制备”或“在……上提供”可用来指代“设置在……上”、“位于……上”、“形成在……中”或“形成在……上”的含义；术语“在……之间制备”可用来指代“设置在……之间”、“位于……之间”或“形成在……之间”的含义；术语“沿……制备”可用来指代“沿……设置”、“沿……定位”或“沿……形成”的含义。
下文中，将参照附图详细描述根据实施方式的具有力触摸功能(force touchfunction)的电子装置。尽可能在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。此外，在下面的描述中，如果对关于本发明已知的要素或功能的详细描述被确定为会不必要地使本发明的主题模糊不清，则将省略该详细描述。
图2是图解根据一个实施方式的具有力触摸功能的电子装置(下文中称为“电子装置”)的透视图，图3是沿图2的线I-I’的剖面图。
参照图2和3，根据一个实施方式的电子装置可包括壳体100、支撑盖200、图像显示模块300和力感测面板400。
壳体100具有由底表面110和壳体侧壁130限定的容置空间。就是说，壳体100可以形成为上表面开口的盒形状。壳体100可由金属材料或塑料材料形成。例如，壳体100可包含镁(Mg)材料、铝(Al)材料或不胀钢(invar)材料的金属材料。
容置空间被制备于壳体100的底表面110上。支撑盖200、力感测面板400和图像显示模块300被容置在容置空间中。
可在壳体100的后表面中制备至少一个系统容置空间。在系统容置空间中，具有电子装置的系统驱动电路150、用于提供驱动电力的电池170、通讯模块(未示出)、电源电路(未示出)和存储器(未示出)。壳体100的该后表面被后盖190覆盖。为了更换电池170，后盖190可拆卸地与壳体100的后表面连接，但不限于此结构。如果使用具有内置式电池170的电子装置，则后盖190可固定地与壳体100的后表面连接。
支撑盖200具有由支撑板210和侧壁230限定的支撑空间。形成为上表面开口的盒形状的支撑盖200支撑力感测面板400和图像显示模块300。支撑盖200发射经由力感测面板400传递的热辐射。为此，支撑盖200可包含用于快速辐射图像显示模块300中产生的热量的金属材料，例如铝(Al)材料、不胀钢材料或镁(Mg)材料。
图像显示模块300显示与从系统驱动电路150提供的视频信号对应的图像，或者感测对于用户触摸的触摸位置。对于显示模式，图像显示模块300显示与从系统驱动电路150提供的视频信号对应的图像。对于触摸感测模式，图像显示模块300感测对于用户触摸的触摸位置，并且将感测的触摸位置提供给系统驱动电路150。
根据一示例的图像显示模块300可包括背光单元310、引导框架330、液晶显示面板350和盖窗(cover window)370。
背光单元310可包括导光板311、光源313、反射片315和光学片317。
导光板311形成为四边形板形状，导光板311包括制备在其至少任一个侧面处的光入射部。导光板311包括光学图案(未示出)，该光学图案将入射在光入射部上的光向着向上的方向，即向着液晶显示面板350传播。
面对导光板311的光入射部的光源313设置在导光板311的侧面处。光源313将光发射到导光板311的光入射部。根据一实施方式的光源313可包括具有多个发光二极管封装的发光二极管阵列。发光二极管阵列可包括设置成靠近导光板311的光入射部的印刷电路板、以及安装在印刷电路板上的多个发光二极管封装。在此情形中，印刷电路板是柔性电路板，并且印刷电路板包括用于给多个发光二极管封装提供驱动电力的电源线。多个发光二极管封装的每一个可包括发光二极管芯片、以及用于覆盖发光二极管芯片的波长转换层。多个发光二极管封装将白色光传输至导光板311，其中白色光是通过将第一颜色光与第二颜色光混合而获得的，其中根据经由电源线提供的驱动电力而从发光二极管芯片发射的第一颜色光，第二颜色光的波长是通过波长转换层从第一颜色光转换而来的。
反射片315设置成覆盖导光板313的后表面。就是说，反射片315插入在导光板313与支撑盖200的支撑板210之间。更详细地说，反射片315设置在导光板313与力感测面板400之间。反射片315将经由导光板311的下表面入射的光反射到导光板311的内部，由此使光损耗最小化。此外，反射片315将由于驱动光源313所产生的热量和光而在导光板311中产生的热辐射向着支撑盖200发射。
光学片317设置在导光板311上，其中光学片317提高由导光板311引导的光的亮度特性。例如，光学片317可包括下扩散片、棱镜片和上扩散片，但不限于此结构。可以以选自扩散片、棱镜片、双亮度增强膜和透镜片(lenticular sheet)中的两个或更多元件的沉积结构形成光学片317。
引导框架330形成为矩形条带形状，引导框架330设置在支撑盖200的支撑板210中。引导框架330支撑液晶显示面板350的后表面的边缘。引导框架330包围背光单元330的每个侧表面。由此使背光单元310的移动最小化。在此，引导框架330的侧面被支撑盖200的侧壁230包围。
引导框架330通过面板粘结部件340与液晶显示面板350的后表面的边缘物理地连接。在此情形中，面板粘结部件340可以是双面胶带、热固化树脂、光固化树脂或双面粘结泡沫垫。
液晶显示面板350可包括下基板351、上基板353和插入下基板351与上基板353之间的液晶层。液晶显示面板350通过使用从背光单元310发射的光显示预定图像。
下基板351是薄膜晶体管阵列基板。下基板351可包括设置在通过多条栅极线(未示出)和多条数据线(未示出)的交叉而限定的每一像素区域中的多个像素(未示出)。每个像素可包括与栅极线和数据线连接的薄膜晶体管(未示出)、与薄膜晶体管连接的像素电极、以及设置成靠近像素电极并且被提供公共电压的公共电极。
在下基板351的下边缘中制备有与每条信号线连接的焊盘(未示出)。焊盘与面板驱动电路360连接。此外，可在下基板351的左边缘和/或右边缘中制备用于给液晶显示面板350的栅极线提供栅极信号的栅极驱动电路(未示出)。在此情形中，栅极驱动电路与每条栅极线连接，并且在形成每个像素的薄膜晶体管的工艺中制造栅极驱动电路。
上基板353可包括：像素限定图案，像素限定图案用于限定与下基板351的每个像素区域重叠的开口区域；以及设置在开口区域中的滤色器。与下基板351面对的上基板353通过使用密封剂结合至下基板351，其中液晶层插入在下基板351与上基板353之间。因此，除焊盘之外的下基板351的整个区域被上基板353覆盖。
在下基板351和上基板353的至少任意一个上设置有用于使液晶的预倾角取向的取向膜(未示出)。液晶层插入在下基板351与上基板353之间。液晶层包括液晶分子，液晶分子在通过施加至每一像素的像素电极的公共电压和数据电压所形成的共平面模式电场中水平地取向。
具有第一偏振轴的下偏振部件355贴附至下基板351的后表面，并且具有与第一偏振轴垂直的第二偏振轴的上偏振部件357贴附至上基板353的前表面。
对于触摸感测模式，在液晶显示面板350中公共电极被用作触摸感测电极。对于显示模式，在液晶显示面板350中公共电极与像素电极一起被用作液晶驱动电极。就是说，液晶显示面板350可以是内嵌触摸型液晶显示面板，更特别地，可以是自电容内嵌触摸型液晶显示面板。例如，内嵌触摸型液晶显示面板可以是具有触摸传感器的液晶显示装置中的液晶显示面板，其公开在韩国专利公开号P10-2013-0015584中，但并不限于此类型。
根据面板驱动电路360与下基板351的焊盘的连接，液晶显示面板350的每个像素被驱动，使得在液晶显示面板350上显示预定颜色的图像。根据本发明一个示例的面板驱动电路360可包括柔性电路膜361和显示驱动集成电路363。
柔性电路膜361与下基板351的焊盘连接并还与系统驱动电路150连接。柔性电路膜361中继在显示驱动集成电路363与系统驱动电路150之间的接口，并且将从显示驱动集成电路363输出的信号传输至焊盘。
对于显示模式，显示驱动集成电路363通过使用从系统驱动电路150提供的控制信号和视频数据驱动每个像素。对于触摸感测模式，显示驱动集成电路363经由触摸驱动线给公共电极提供触摸驱动脉冲，经由触摸驱动线感测基于用户触摸的公共电极的电容变化，基于感测的电容变化产生触摸位置数据，并且将产生的触摸位置数据提供至系统驱动电路150。
此外，液晶显示面板350可进一步包括与栅极线和/或数据线重叠并且与公共电极重叠的负载抵消(load offset)配线。负载抵消配线经由焊盘与显示驱动集成电路363连接。对于触摸感测模式，显示驱动集成电路363经由触摸驱动线给公共电极施加触摸驱动脉冲，并且同步地给负载抵消配线提供与触摸驱动脉冲对应的负载抵消脉冲。因此，可减小基于公共电极的电容变化的、触摸位置感测时间的噪声，因而提高触摸位置感测的灵敏度。
覆盖液晶显示面板350的整个前表面的盖窗370被壳体100的壳体侧壁130支撑。在此情形中，盖窗370通过使用透明粘合剂380，例如OCA(光学透明粘合剂)或OCR(光学透明树脂)物理地贴附至液晶显示面板350的整个前表面，由此保护液晶显示面板350免于外部撞击的影响。盖窗370可由钢化玻璃、透明塑料、或透明膜形成。根据一示例，盖窗370可包括蓝宝石玻璃和Gorilla玻璃中的至少任意一种。根据另一示例，盖窗370可包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC(聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和PNB(聚降冰片烯)中的任意一种。考虑到刮擦和透明性，盖窗370可优选包含钢化玻璃。
力感测面板400插入在支撑盖200的支撑板210与背光单元310的反射片315之间，其中力感测面板400感测对于用户力触摸的触摸力。此外，力感测面板400充当用于将背光单元310的光源313中产生的热量传递至支撑盖200的热传递媒介，使得可散发残留在电子装置内部的残余热量，由此克服了由于光源313中产生的热量导致的较差画面质量的问题。在此情形中，反射片315的热量可沿着经由与反射片315和支撑盖200物理接触的力感测面板400的接触部的热传递路径向着支撑盖200辐射，并且同时反射片315的热量可通过力感测面板400的热辐射向着支撑盖200辐射。
根据本发明一个示例的力感测面板400可包括力传感器，力传感器的电阻值根据用户的力触摸而变化，其中力传感器可设置在彼此面对的第一电极与第二电极之间。如图4中所示，根据本发明一个示例的力感测面板400可包括第一基板410、第二基板420、弹性电阻部件430和基板贴附部件440。
第一基板410设置在背光单元310的反射片315下方，其中第一基板410包括以固定间隔平行布置的多个第一电极(Tx)。作为一种可能，以将多个第一电极(Tx)设置在第一基板410上的方式将多个第一电极(Tx)承载(carry)在第一基板410上。第一基板410将来自反射片315的热量向着支撑盖200传递。
第二基板420设置在第一基板410下方，其中第二基板420包括以固定间隔平行布置并且设置成与多个第一电极(Tx)交叉的多个第二电极(Rx)。作为一种可能，以将多个第二电极(Rx)设置在第二基板420上的方式将多个第二电极(Rx)承载在第二基板420上。
第一基板410和第二基板420可由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料形成。
第一基板410可包括电路连接器411，其中电路连接器411可设置在第一基板410的一侧处。具有预定宽度和长度的电路连接器411从第一基板410的一侧延伸。在电路连接器411中制备有力触摸焊盘。力触摸焊盘可包括多个第一焊盘和多个第二焊盘，多个第一焊盘通过第一布线(未示出)与多个第一电极(Tx)一一对应连接，多个第二焊盘通过第二布线(未示出)与多个第二电极(Rx)一一对应连接。如图3和5中所示，电路连接器411经过支撑盖200的侧壁230向着壳体100的后表面弯曲，然后与系统驱动电路150电连接。在此情形中，支撑盖200可包括制备在侧壁230处的侧壁切口部250，其中力感测面板400的电路连接器411可穿过侧壁230的侧壁切口部250。
再一次参照图3和4，弹性电阻部件430制备在第一电极和第二电极(Tx，Rx)的每个交叉部分之间。力传感器制备在彼此面对的、之间插入有弹性电阻部件430的第一电极和第二电极(Tx，Rx)之间。因而，力传感器的电阻值根据用户的力触摸而变化，由此感测用户的力触摸。因此弹性电阻部件430起着力传感器的作用。
根据第一示例的弹性电阻部件430可制备在面对第二基板420的第一基板410的后表面中，由此覆盖多个第一电极(Tx)。
根据第二示例的弹性电阻部件430可制备在面对第一基板410的第二基板420的前表面中，由此覆盖多个第二电极(Rx)。
根据第一示例和第二示例的弹性电阻部件430可形成为一体，这适于感测单个力触摸。
根据第三示例的弹性电阻部件430可包括多个第一弹性电阻图案432和多个第二弹性电阻图案434。
多个第一弹性电阻图案432可制备在第一基板410的后表面中，其中多个第一弹性电阻图案432可一一对应地覆盖多个第一电极(Tx)。就是说，第一弹性电阻图案432中的一个第一弹性电阻图案在第一基板410的后表面中被图案化成覆盖第一电极(Tx)中的一个第一电极。
多个第二弹性电阻图案434可制备在第二基板420的前表面中，其中多个第二弹性电阻图案434可一一对应地覆盖多个第二电极(Rx)。就是说，第二弹性电阻图案434中的一个第二弹性电阻图案在第二基板420的前表面中被图案化成覆盖第二电极(Rx)中的一个第二电极。
在根据第三示例的弹性电阻部件430的情形中，多个第一弹性电阻图案432彼此分开，并且多个第二弹性电阻图案434彼此分开，这适于感测多个力触摸。
弹性电阻部件430可由压阻(piezo-resistive)基材料或基于QTC(量子隧道效应复合物)、EAP(电活性聚合物)和压克力中的任意一种的压敏粘结材料、以及橡胶基溶剂形成。在此情形中，压敏粘结材料的电阻根据面积而变化。在压阻基材料的情形中，如果外部压力施加至硅半导体晶体，则产生传导能量(conduction energy)，电荷传输至导带，由此可通过电阻率的变化具有压阻效应。电阻率根据压力的大小而较大地变化。弹性电阻部件430可通过印刷工艺被涂布到第一基板410和/或第二基板420上，或者可通过使用粘合剂的贴附工艺贴附到第一基板410和/或第二基板420。
通过基板贴附部件440，在第一基板410与第二基板420之间制备间隙空间GS，并且将彼此面对的第一基板410和第二基板420彼此结合。基板贴附部件440可以是缓冲材料的粘合剂。基板贴附部件440在结构上起支撑第一基板410和第二基板420的支撑体的作用，并且在功能上通过吸收来自第一基板410的强烈撞击而防止图像显示模块300损坏。
此外，可在与基板贴附部件440的上表面接触的第一基板410的接触部中设置上绝缘层441。此外，可在与基板贴附部件440的下表面接触的第二基板420的接触部中设置下绝缘层443。上绝缘层441和下绝缘层443将第一布线和第二布线彼此电性绝缘。
力触摸驱动集成电路450可安装在电路连接器411中。力触摸驱动集成电路450通过力触摸焊盘和第一布线与多个第一电极(Tx)连接，并且力触摸驱动集成电路450还通过力触摸焊盘和第二布线与多个第二电极(Rx)连接。力触摸驱动集成电路450通过产生力感测驱动脉冲、将产生的力感测驱动脉冲依次提供给多个第一电极(Tx)并且通过多个第二电极(Rx)感测基于用户的力触摸的力传感器中的电阻值变化来产生触摸力，产生与感测到的触摸力对应的触摸力数据，并且将产生的触摸力数据提供至系统驱动电路150。
同时，可在电路连接器411中不安装力触摸驱动集成电路450。力触摸驱动集成电路450可由系统驱动电路150的MCU(微控制器单元)代替。
根据本发明的力感测面板400可进一步包括间隔体460。
间隔体460插入彼此面对的第一和第二电极(Tx，Rx)之间，由此保持第一基板410与第二基板420之间的间隙空间(GS)，或者将被用户的力触摸按压的第一基板410恢复至其初始状态。就是说，间隔体460在结构上起支撑第一基板410和第二基板420的支撑体的作用，并且在功能上通过吸收来自第一基板410的强烈撞击而防止图像显示模块300损坏。因此，力感测面板400通过间隔体460和基板贴附部件440吸收施加至图像显示模块300的撞击，由此使撞击导致的图像显示模块300的损坏最小化。
力感测面板400设置在图像显示模块300与支撑盖200之间。力感测面板400感测图像显示模块300上的用户的力，起着将背光单元310的光源313中产生的热量向着支撑盖200传递的热传递媒介的作用，并且同时还吸收施加至图像显示模块300的撞击。
此外，根据本发明的电子装置可进一步包括辐射部件470，辐射部件470用于提高经由力感测面板400的辐射效率。
根据一个示例的辐射部件470可设置在支撑盖200的支撑板210与力感测面板400之间。为了反射片315的有效热辐射，根据一个示例的辐射部件470可贴附至支撑盖200的支撑板210和力感测面板400。就是说，辐射部件470的后表面通过第一透明粘合剂472贴附至支撑盖200的支撑板210，并且辐射部件470的前表面通过第二透明粘合剂474贴附至力感测面板400的第二基板420。在此情形中，第一透明粘合剂472和第二透明粘合剂474可以是OCA(光学透明粘合剂)或OCR(光学透明树脂)。根据一个示例的辐射部件470可以是辐射片，辐射片包含耐热和热辐射优良的材料，例如碳纤维、压克力弹性体(acrylic elastomer)、石墨或硅树脂/陶瓷，更优选石墨。
根据另一个示例的辐射部件470可涂布到与支撑盖200的支撑板210面对的力感测面板400的第二基板420上。为了反射片315的有效热辐射，根据另一个示例的辐射部件470可贴附至支撑盖200的支撑板210。就是说，根据另一个示例的辐射部件470可涂布到力感测面板400的第二基板420的后表面上，并且通过透明粘合剂472贴附至支撑盖200的支撑板210。根据另一个示例的辐射部件470可包含碳纤维、压克力弹性体、石墨或硅树脂/陶瓷，并且辐射部件470的厚度可与第二基板420的厚度的一半相同或者小于第二基板420的厚度的一半。
图6图解了根据一个实施方式的电子装置中的力触摸感测过程。
将参照图6详细描述力触摸感测过程。
首先，如果施加至图像显示模块300的用户的力触摸(FT)大于等于基准压力水平，则力感测面板400被按压，使得覆盖第一电极(Tx)的第一弹性电阻图案432物理地与覆盖第二电极(Rx)的第二弹性电阻图案434接触。在基于用户的力触摸(FT)，第一弹性电阻图案432与第二弹性电阻图案434之间接触的时间点处，根据第一电极(Tx)和第二电极(Rx)通过弹性电阻部件430处于导通状态，电流在导通状态的第一电极(Tx)和第二电极(Rx)之间流动，在力传感器(FS)中形成电流流动，由此发生力触摸事件。就是说，如果第一弹性电阻图案432和第二弹性电阻图案434彼此接触，则彼此面对的第一电极(Tx)和第二电极(Rx)通过弹性电阻部件430彼此电连接，由此在第一电极(Tx)与第二电极(Rx)之间形成电阻(Rm)，因而发生了力触摸事件。
通过根据力触摸事件感测力传感器(FS)中形成的电阻值(Rm)的变化，产生触摸力数据。就是说，在发生力触摸事件的情形中，通过第二电极(Rx)放大基于力传感器(FS)的电阻值变化的感测电压，产生模拟力感测信号，然后将模拟力感测信号转换为数字信号，由此产生触摸力数据。在此情形中，可通过反相放大器放大感测电压。
在根据一个实施方式的电子装置的情形中，施加至图像显示模块300的撞击被设置在图像显示模块300与支撑盖200之间的力感测面板400吸收，使得可将由于撞击导致的图像显示模块300的损坏最小化。尤其是，在根据一个实施方式的电子装置的情形中，如图7中所示，背光单元310的光源313中产生的热量(H)经由反射片315和力感测面板400向着支撑盖200辐射，使得可将由于液晶的劣化和光学片317中的褶皱导致的画面质量的劣化最小化。
图8图解了根据另一个实施方式的具有力触摸功能的电子装置(下文中称为“电子装置”)，其是沿图2的线I-I’的另一个剖面图。
参照图8，根据另一个实施方式的电子装置是通过从根据一个实施方式的电子装置省略支撑盖而获得的。下文中，将仅详细描述与支撑盖的省略相关的反射片和力感测面板的结构。尽可能地在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分，并将省略对相同部分的详细描述。
在根据另一个实施方式的电子装置中，引导框架530被背光单元310的反射片515支撑，使得可省略用于支撑引导框架530的支撑盖，由此实现轻重量。根据金属材料的支撑盖的省略，壳体100可包含用于辐射背光单元310的光源313中产生的热量的金属材料，例如铝(Al)、不胀钢或镁(Mg)材料。
反射片515包括扩展区域，扩展区域用于支撑与液晶显示面板350的后边缘连接的引导框架530的下表面。从反射片515的每个侧面扩展的反射片515的扩展区域与引导框架530的下表面重叠并且通过使用粘合剂342与引导框架530的下表面连接。因而，即使省略支撑盖，引导框架530仍与反射片515的扩展区域连接，由此引导框架530固定地设置在壳体100内部。
力感测面板600设置在壳体100的底表面110与图像显示模块300之间。更详细地说，力感测面板600插入在壳体100的底表面110与背光单元310的反射片515之间。力感测面板600感测电子装置上的用户的力触摸。
力感测面板600充当用于将背光单元310的光源313中产生的热量传递至壳体100的热传递媒介。因而，力感测面板600散发残留在电子装置内部的残余热量，使得可防止画面质量由于光源313中产生的热量而劣化。在此情形中，反射片515的热量可沿着经由与反射片515和壳体100物理接触的力感测面板600的接触部的热传递路径向着壳体100辐射，并且同时反射片515的热量可通过力感测面板600的热辐射向着壳体100辐射。除了力感测面板600设置在壳体100与反射片515之间以外，图8中所示的力感测面板600的结构与图3和4中所示的力感测面板400的结构相同，由此将省略对相同部分的详细描述。
如果省略了支撑盖，PU(聚氨酯)材料的撞击吸收片可贴附至壳体100的底表面110，从而吸收施加至图像显示模块300的撞击。然而，在根据另一个实施方式的电子装置的情形中，力感测面板600设置在壳体100的底表面110与反射片515之间，由此可吸收施加至图像显示模块300的撞击。就是说，不需要撞击吸收片。
根据另一个实施方式的电子装置可进一步包括辐射部件470，辐射部件470用于提高经由力感测面板600的辐射效率。
根据一个示例的辐射部件470可设置在壳体100的底表面110与力感测面板600之间。为了反射片515的有效热辐射，根据一个示例的辐射部件470可贴附至壳体100的底表面110和力感测面板600。就是说，辐射部件470的后表面通过第一透明粘合剂472贴附至壳体100的底表面110，并且辐射部件470的前表面通过第二透明粘合剂474贴附至力感测面板600的第二基板420。在此情形中，第一透明粘合剂472和第二透明粘合剂474可以是OCA(光学透明粘合剂)或OCR(光学透明树脂)。根据一个示例的辐射部件470可以是辐射片，辐射片包含耐热和热辐射优良的材料，例如碳纤维、压克力弹性体、石墨或硅树脂/陶瓷，更优选石墨。
根据另一个示例的辐射部件470可涂布到面对壳体100的底表面110的力感测面板600的第二基板420上。为了反射片515的有效热辐射，根据另一个示例的辐射部件470可贴附至壳体100的底表面110。就是说，根据另一个示例的辐射部件470可涂布到力感测面板600的第二基板420的后表面上，然后通过透明粘合剂472贴附至壳体100的底表面110。根据另一个示例的辐射部件470可包含碳纤维、压克力弹性体、石墨或硅树脂/陶瓷，并且辐射部件470的厚度可与第二基板420的厚度的一半相同或者小于第二基板420的厚度的一半。
此外，壳体100可以是电子装置的中框(central frame)，中框可支撑图像显示模块300。在此情形中，根据另一个实施方式的电子装置可进一步包括后框(未示出)，后框用于覆盖设置在壳体100的后方空间中的各种电路，后框的后表面可被前述后盖190覆盖。
在根据另一个实施方式的电子装置的情形中，施加至图像显示模块300的撞击被设置在图像显示模块300与壳体100之间的力感测面板600吸收，使得可将由于撞击导致的图像显示模块300的损坏最小化。尤其是，在根据另一个实施方式的电子装置的情形中，如图9中所示，背光单元310的光源313中产生的热量(H)经由反射片515和力感测面板600向着壳体100辐射，使得可将由于液晶的劣化和光学片317中的褶皱导致的画面质量的劣化最小化。
在根据本发明的具有力触摸功能的电子装置中，图像显示模块300包括前述的背光单元和液晶显示面板，但不限于此结构。前述的图像显示模块可包括有机发光显示面板。在此情形中，前述的力感测面板设置在有机发光显示面板与支撑盖之间，或者设置在有机发光显示面板与壳体之间，使得设置在有机发光显示面板的每个像素中的有机发光装置中产生的热量向着支撑盖或壳体辐射。
如上所述，根据本发明的具有力触摸功能的电子装置不限于移动终端，即智能电话。根据实施方式的具有力触摸功能的电子装置可以是具有与用户的触摸力对应的应用的任何移动装置和移动通讯终端，例如电子笔记本、电子书、PMP(便携式多媒体播放器)、导航仪、UMPC(超级移动PC)、移动电话、智能电话、智能手表、平板PC(个人电脑)、腕表电话和游戏控制台。
根据本发明，设置在图像显示模块下方的力感测面板被用作热传递媒介，使得可提高光源中产生的热量的辐射效率。因而，可将由于液晶的劣化和光学片中的褶皱导致的画面质量的劣化最小化。
此外，撞击被力感测面板吸收，使得可防止图像显示模块被撞击损坏。
此外，在力感测面板中设置辐射部件，由此提高了辐射效率。
在不背离本发明的范围的情况下，可对在此公开的实施方式进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的修改和变化。

Claims (25)

1.一种可操作用来感测用户的触摸力的电子装置，所述电子装置包括：
壳体(100)，所述壳体(100)具有由底表面(110)和侧壁(130)限定的容置空间；
设置在所述容置空间中的图像显示模块(300)；和
力感测面板(400，600)，所述力感测面板(400)设置在所述壳体(100)的底表面(110)与所述图像显示模块(300)之间。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述力感测面板(400)包括力传感器，所述力传感器的电阻值被设置成根据用户的触摸力而变化，其中所述力传感器设置在彼此面对的多个第一电极(Tx)与多个第二电极(Rx)之间。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述力感测面板(400)包括：
第一基板(410)，在所述第一基板(410)上设置有所述第一电极(Tx)；
第二基板(420)，在所述第二基板(420)上设置有所述第二电极(Rx)；
弹性电阻部件(430)，所述弹性电阻部件(430)用于覆盖所述第一电极(Tx)和所述第二电极(Rx)的至少之一；和
基板贴附部件(440)，所述基板贴附部件(440)用于将所述第一基板(410)和所述第二基板(420)彼此贴附，并且在所述第一基板(410)与所述第二基板(420)之间设置有间隙空间(GS)，
其中所述力传感器包括设置在所述第一电极(Tx)与所述第二电极(Rx)之间的弹性电阻部件(430)。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其中所述弹性电阻部件(430)包括多个第一弹性电阻图案(432)和多个第二弹性电阻图案(434)，其中所述多个第一弹性电阻图案(432)设置在所述第一基板(410)的后表面中并且一一对应地覆盖所述多个第一电极(Tx)；所述多个第二弹性电阻图案(434)设置在所述第二基板(420)的前表面中并且一一对应地覆盖所述多个第二电极(Rx)。
5.根据权利要求3所述的电子装置，其中在与所述基板贴附部件(440)的上表面接触的第一基板(410)的接触部中设置有上绝缘层(441)，并且在与所述基板贴附部件(440)的下表面接触的第二基板(420)的接触部中设置有下绝缘层(443)。
6.根据权利要求3所述的电子装置，还包括辐射部件(470)，所述辐射部件(470)设置在所述壳体(100)的底表面(110)与所述力感测面板(400)之间。
7.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述辐射部件(470)的后表面贴附至所述壳体(100)的底表面(110)并且所述辐射部件(470)的前表面贴附至所述第二基板(420)的后表面。
8.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述辐射部件(470)涂布到与所述壳体(100)的底表面(110)面对的所述第二基板(420)的后表面上，并且贴附至所述壳体(100)的底表面(110)。
9.根据权利要求3所述的电子装置，还包括容置在所述容置空间中的支撑盖(200)，
其中所述支撑盖(200)包括用于支撑所述力感测面板(400)的支撑板(210)。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述支撑盖(200)包含用于辐射所述图像显示模块(300)中产生的热量的金属材料。
11.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述支撑盖(200)包括设置在所述支撑盖(200)的侧壁(230)处的侧壁切口部(250)，所述第一基板(410)包括电路连接器(411)，所述电路连接器(411)经过所述支撑盖(200)的侧壁(230)向着所述壳体(100)的后表面弯曲，所述电路连接器(411)穿过所述侧壁切口部(250)。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其中在所述电路连接器(411)中安装有力触摸驱动集成电路(450)，所述力触摸驱动集成电路(450)通过力触摸焊盘和第一布线与所述多个第一电极(Tx)连接，并且所述力触摸驱动集成电路(450)还通过力触摸焊盘和第二布线与所述多个第二电极(Rx)连接。
13.根据权利要求9所述的电子装置，还包括辐射部件(470)，所述辐射部件(470)设置在所述支撑盖(200)的支撑板(210)与所述力感测面板(400)之间。
14.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述辐射部件(470)的后表面贴附至所述支撑盖(200)的支撑板(210)并且所述辐射部件(470)的前表面贴附至所述第二基板(420)的后表面。
15.根据权利要求13所述的电子装置，其中所述辐射部件(470)涂布到与所述支撑盖(200)的支撑板(210)面对的所述第二基板(420)的后表面上，并且贴附至所述支撑盖(200)的支撑板(210)。
16.根据权利要求6到8和13到15中任意一项所述的电子装置，其中所述辐射部件(470)包含石墨。
17.根据权利要求2到15中任意一项所述的电子装置，其中所述力感测面板(400)还包括设置在所述第一电极(Tx)与所述第二电极(Rx)之间的间隔体(460)。
18.根据权利要求3所述的电子装置，其中所述图像显示模块(300)包括：
设置在所述力感测面板(400)上的背光单元(310)；
设置在所述背光单元(310)上的液晶显示面板(350)；和
用于覆盖所述液晶显示面板(350)的盖窗(370)，所述盖窗(370)被所述壳体(100)的侧壁(130)支撑。
19.根据权利要求18所述的电子装置，其中所述背光单元(310)包括：
具有光入射部的导光板(311)；
用于将光发射到所述光入射部的光源(313)；
设置在所述导光板(311)与所述力感测面板(400,600)之间的反射片(315，515)；和
设置在所述导光板(311)上的光学片(317)。
20.根据权利要求18所述的电子装置，其中所述图像显示模块(300)还包括引导框架(330)，所述引导框架(330)支撑所述液晶显示面板(350)的后表面的边缘，并且所述引导框架(330)包围所述背光单元(310)的每个侧表面。
21.根据权利要求19所述的电子装置，其中所述图像显示模块(300)还包括引导框架(530)，所述引导框架(530)被所述背光单元(310)的反射片(515)支撑。
22.根据权利要求21所述的电子装置，其中所述反射片(515)包括扩展区域，所述扩展区域用于支撑所述引导框架(530)的下表面，从所述反射片(515)的每个侧面扩展的所述反射片(515)的扩展区域与所述引导框架(530)的下表面重叠并且与所述引导框架(530)的下表面连接。
23.根据权利要求19所述的电子装置，其中所述力感测面板(600)设置在所述壳体(100)的底表面(110)与所述反射片(515)之间。
24.根据权利要求19所述的电子装置，还包括容置在所述容置空间中的支撑盖(200)，其中所述支撑盖(200)包括用于支撑所述力感测面板(400)的支撑板(210)，所述力感测面板(400)插入在所述支撑板(210)与所述反射片(315)之间并且分别与所述反射片(315)和所述支撑盖(200)物理接触，所述力感测面板400用作将所述背光单元(310)的光源(313)中产生的热量传递至所述支撑盖(200)的热传递媒介。
25.根据权利要求19所述的电子装置，还包括容置在所述容置空间中的支撑盖(200)，其中所述第一基板(410)设置在所述背光单元(310)的反射片(315)的下方，所述第一基板(410)将来自所述反射片(315)的热量向着所述支撑盖(200)传递。
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