CN108292180A - 触控屏幕装置 - Google Patents

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CN108292180A
CN108292180A CN201680070113.6A CN201680070113A CN108292180A CN 108292180 A CN108292180 A CN 108292180A CN 201680070113 A CN201680070113 A CN 201680070113A CN 108292180 A CN108292180 A CN 108292180A
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朴城撤
金永述
李釉珩
朴完
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    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators

Abstract

本发明揭示一种触控屏幕装置，所述触控屏幕装置包括：框架；触控屏幕面板，设置于所述框架内；以及压电振动构件，设置于所述框架与所述触控屏幕面板之间，其中所述压电振动构件在所述触控屏幕的水平方向上振动。

Description

触控屏幕装置
技术领域
本发明涉及一种触控屏幕装置，尤其涉及一种其中可能存在触觉反馈(hapticfeedback)的触控屏幕装置。
背景技术
液晶显示器(liquid crystal display，LCD)通常一直用于各种信息的传输及影音(Audio Video，AV)系统。另外，触控屏幕已被应用至液晶显示器以方便与驱动器介接。触控屏幕被设计成使得当通过使用手指或触控笔触摸屏幕时，在检测到发生触摸的部分或游标(cursor)移动的位置之后能执行指令。
此外，振动产生设备被应用至触控屏幕且藉此，使得使用者能够瞬时地感测针对使用者的触摸输入的反馈振动。也即，设置于触控屏幕装置中的振动产生装置可被用作通过振动而对使用者的触摸作出触觉反馈的手段。触觉反馈指代当使用者触摸物体时可经由使用者的指尖(指尖或尖笔(stylus pen))感测到的触觉感觉(haptic sense)。在某个人触摸虚拟物体(例如，触控屏幕中的按钮标志)时可以与在触摸真实物体(真实按钮)的情形中的反应性相似的反应性来恢复动态特性(在通过手指、操作声音等按动按钮时传递至手指的振动及触觉感觉)的触觉反馈手段可被称为最理想的。因此，振动产生装置需要提供足以使人经由触觉感觉感测振动的振动力。
振动马达、线性马达等可被用作应用至触控屏幕装置的振动产生装置。因此，在用于触觉反馈的触控屏幕装置中，透明的触控屏幕面板被安置成与用于显示影像的影像显示装置(例如液晶显示器)紧密接触，且当使用者在经由触控屏幕面板观看显示于影像显示装置上的影像的同时按压触控屏幕面板时，振动可通过振动马达或线性马达而产生于触控屏幕面板中并传递至使用者。此处，所述振动产生装置安装于设置于触控屏幕面板内并被触控屏幕面板覆盖的板(board)上。因此，由于因所述振动产生装置而产生的振动力在相对于触控屏幕面板而言的上下(up-down)方向上传递，因此存在传递至使用者的手指的振动力微弱的问题。另外，由于触控屏幕面板的振动是在上下方向上产生，因此在触控屏幕面板上产生具有微弱振动力的死区(dead zone)，且存在对于触控屏幕面板上的每一位置均会产生振动偏差的问题。也即，距振动产生装置的位置越远，所述位置处的振动力便越微弱，且在每一位置处产生振动偏差。
与此同时，压电(piezoelectric)振动装置可用作振动产生装置。在压电振动装置中，振动板(vibration plate)耦合至位于板的上表面中的耦合凹槽，且所述振动板直接贴合至触控屏幕面板以藉此在触控屏幕面板的上下方向上振动。然而，在相关技术中该种方法具有的问题在于振动力在整个触控屏幕面板上并不均匀。此外，由于因在整合于板中的模块的数目增大的同时触控屏幕面板的面积减小的趋势而使压电振动装置的安装空间减小，因此压电振动装置的大小及数目减小，且因此振动可能为微弱的。另外，由于压电振动装置直接贴合至触控屏幕面板并在垂直方向上振动，因此，可增大不合意的触觉感觉。
(现有技术文件)
第2014-0133658号韩国专利申请公开案
发明内容
技术问题
本发明提供一种能够增大传递至使用者的振动力并设置有能够在整个触控屏幕面板上提供均匀振动力的压电振动装置的触控屏幕装置。
本发明也提供一种能够通过在触控屏幕面板的水平方向上提供振动力而增大振动力并设置有能够提供均匀振动力的压电振动装置的触控屏幕装置。
技术解决方案
根据示例性实施例，一种触控屏幕装置包括：框架；触控屏幕面板，设置于所述框架内；以及压电振动构件，设置于所述框架与所述触控屏幕面板之间，其中所述压电振动构件在所述触控屏幕的水平方向上振动。
所述框架可具有具有至少开口的上部及闭合的侧表面的形状，其中在所述框架的内侧表面上可形成有台阶状端部。
所述框架可在所述台阶状端部上方所述框架的内侧表面中还包括凹槽，所述凹槽被形成用于容纳所述压电振动构件。
所述触控屏幕面板可被设置成具有较其其他区厚的边缘，其中所述边缘可与所述台阶状端部间隔开预定距离。
所述触控屏幕装置可还包括设置于所述台阶状端部与所述触控屏幕面板的所述边缘的下侧之间的至少某些区中的粘合剂。
所述触控屏幕装置可还包括自所述台阶状端部的外侧向上延伸的延伸部，其中所述压电振动构件可设置于所述延伸部的侧表面上。
所述触控屏幕装置可还包括缓冲构件，所述缓冲构件包括设置于所述框架与所述触控屏幕面板之间的弹簧。
所述压电振动构件可包括：振动板，具有至少一个其中形成有孔的区；压电元件，以及阻尼器，其中所述振动板可固定至所述框架，且所述阻尼器可接触所述触控屏幕面板。
所述触控屏幕装置可还包括形成于所述压电振动构件的至少一部分上的防水层。
所述振动板可通过螺钉、粘合剂或耦合销(coupling pin)中的至少一者固定至所述框架。
所述触控屏幕装置可还包括容纳所述压电振动构件的壳体。
所述触控屏幕装置可还包括设置于所述壳体的一个表面上的挠性印刷电路板(flexible printed circuit board，FPCB)。
所述触控屏幕装置可还包括与所述壳体内的所述压电振动构件接触的重量构件。
有利效果
根据示例性实施例，触控屏幕装置被设置成在框架的内侧表面上具有压电振动构件且所述压电振动构件被设置成与触控屏幕面板的侧表面接触。所述压电振动构件在相对于所述触控屏幕面板的平面表面为水平的方向上振动，且因此，振动力在所述触控屏幕面板的水平方向上传递。因此，相较于现有技术中在垂直方向上的振动，振动力可增大，且所述触控屏幕面板中的所有区可接收到均匀的振动力。
此外，由于所述压电振动构件设置于框架的内侧表面上，因此空间利用较现有技术中的空间利用受到较少的限制。另外，由于振动是在触控屏幕面板的侧表面上的水平方向上产生，因此会较少的产生不合意的触觉感觉，且由于所述触控屏幕面板的边缘被形成为大的厚度且藉此，压电振动构件可接触所述触控屏幕面板的整个侧表面，且所述振动力可增大。
附图说明
图1是根据示例性实施例的触控屏幕装置的分解立体图。
图2是根据示例性实施例的经组装的触控屏幕装置的立体图。
图3是沿图2所示的线A-A及B-B截取的剖视图。
图4是根据本发明实施例的应用至触控屏幕装置的压电振动构件的示意图。
图5至图7是根据其他示例性实施例的触控屏幕装置的剖视图。
图8及图9是根据另一示例性实施例的应用至触控屏幕装置的压电振动模块的分解立体图及平面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更详细地阐述各实施例。然而，本发明可以不同的形式实施且不应视为仅限于本文中提出的各实施例。确切而言，提供该些实施例是为了使此揭示内容将透彻及完整且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。
图1是根据示例性实施例的触控屏幕装置的分解立体图，图2是经组装的立体图，且图3是经组装的剖视图。另外，图4是在触控屏幕装置中使用的压电振动构件的立体图。此处，图3(a)及图3(b)是分别沿图2所示的线A-A及B-B截取的剖视图。
参照图1至图3，根据示例性实施例的触控屏幕装置可包括：提供预定空间的框架(100)；设置于框架(100)中的上侧处的触控屏幕面板(200)；以及设置于框架(100)的内侧表面上的预定区中的压电振动构件(300)，所述压电振动构件(300)接触触控屏幕面板(200)以藉此经由触控屏幕面板(200)提供振动力。此处，压电振动构件(300)的其中一个表面被固定至框架(100)的内侧表面上的预定区且另一表面面对所述一个表面并接触触控屏幕面板(200)的侧表面，且压电振动构件(300)向触控屏幕面板(200)提供水平方向上(也即，触控屏幕面板(200)的平面方向上)的振动。也即，压电振动构件(300)设置于框架(100)的内侧表面与触控屏幕面板(200)的外表面之间并在触控屏幕面板(200)的平面方向上产生振动。此种触控屏幕装置可被应用至例如平板电脑(tablet)或智能电话等移动电子装置，且也可安装于车辆(vehicle)内。举例而言，所述触控屏幕装置可根据车辆的内部设计而安装于中控仪表盘(center fascia)上，且在示例性实施例中，阐述了其中将触控屏幕装置应用至车辆的情形。
框架(100)中具有预定空间，且触控屏幕面板(200)设置于框架(100)的内侧上部中。框架(100)可被设置成具有开口的上部及下部以及闭合的侧表面的形状。此外，框架(100)可被设置成具有开口的上部以及闭合的下表面及侧表面的形状。框架(100)可安装于车辆的中控仪表盘中的预定区上。也即，框架(100)可具有其中框架(100)的侧表面接触车辆的中控仪表盘、框架(100)中容纳有或安装有用于运作音频、导航等的预定组件以及框架(100)的上部上设置有触控屏幕面板(200)的形状。当然，当被应用至例如平板电脑、智能电话等电子装置时，框架(100)可被设置成电子装置的形状，且预定组件可容纳于框架(100)内。框架(100)具有近似矩形框架形状且可根据所应用的产品作出各种修改。举例而言，如在图1中所示，框架(100)可包括第一侧表面(111)、在上下方向上彼此面对的第二侧表面(112)以及分别设置于第一侧表面(111)与第二侧表面(112)的两个边缘之间以彼此面对的第三表面(113)与第四表面(114)。此处，第二侧表面(112)的长度可较第一侧表面(111)的长度小，且因此，第三表面(113)及第四表面(114)可与第一侧表面(111)形成锐角(acuteangle)且可与第二侧表面(112)形成钝角(dull angle)。当然，此种形状可根据其中应用有框架(100)的产品的形状而作出各种修改。举例而言，框架(100)的形状可根据车辆中的中控仪表盘的结构或欲安装至所述中控仪表盘上的形状而作出各种修改。与此同时，至少一个压电振动构件(300)可固定至至少一个区(例如，固定至第一侧表面(111)内侧及第二侧表面(112)内侧)，且压电振动构件(300)所固定至的区可被形成为较其余区的厚度小的厚度。也即，压电振动构件(300)可被容置于设置于第一侧表面(111)及第二侧表面(112)的预定区中的固定凹槽中。另外，在框架(100)的内侧表面上的预定区中，可设置有自框架(100)的侧表面向内延伸的台阶状端部(110)。也即，台阶状端部(110)可被形成为自框架(100)的内侧表面朝框架(100)内突出预定宽度。形成有台阶状端部(110)的位置可根据触控屏幕面板(200)的厚度来确定。也即，当触控屏幕面板(200)在台阶状端部(110)上被定位成与台阶状端部(110)间隔开预定距离时，触控屏幕面板(200)的上表面可与框架(100)的上表面共面。台阶状端部(110)可被形成于例如具有框架(100)的高度的近似1/10高度至近似1/5高度的位置处。台阶状端部(110)可被设置成通过粘合剂(图中未示出)支撑触控屏幕面板(200)的边缘。也即，触控屏幕面板(200)可通过台阶状端部(110)利用粘合剂等进行贴合来支撑，而非直接接触台阶状端部(110)。所述粘合剂可被设置于台阶状端部(110)与触控屏幕面板(200)之间的至少某些部分中。也即，所述黏合剂可被设置于台阶状端部(110)与触控屏幕面板(200)之间的所有区中或也可设置于至少两个区中。当然，台阶状端部(110)与触控屏幕面板(200)可彼此间隔开预定距离而在其之间不设置有粘合剂。也即，触控屏幕面板(200)也可与台阶状端部(110)向上间隔开预定距离。如此一来，当台阶状端部(110)与触控屏幕面板(200)维持预定距离时，来自压电构件(300)的振动力可得到更强的传送。另外，可移除在其中设置有压电振动构件(300)的区中的台阶状端部(110)的至少一部分。举例而言，当压电振动构件(300)的大小较触控屏幕面板(200)的厚度大时，可自其中设置有压电振动构件(300)的区移除台阶状端部(110)。此外，当压电振动构件(300)的大小与触控屏幕面板(200)的厚度相等或较触控屏幕面板(200)的厚度小时，可部分地移除台阶状端部(110)。可经由台阶状端部(110)的被移除的区来连接用于驱动压电振动构件(300)的信号线。
触控屏幕面板(200)设置于框架(100)内且也容许使用者触摸触控屏幕面板(200)的表面。此处，触控屏幕面板(200)可不直接接触框架(100)。也即，触控屏幕面板(200)可不直接接触框架(100)，乃因触控屏幕面板(200)被设置成与框架(100)间隔开，或者在触控屏幕(200)与框架(100)之间设置有粘合剂等。触控屏幕面板(200)可被设置成具有透明的及可熔的材料。因此，触控屏幕面板(200)被安置成与例如显示影像的液晶显示器等显示器(图中未示出)紧密接触，且藉此容许使用者在经由触控屏幕面板(200)观看在显示器上显示的影像的同时操作对应的电子装置。也即，触控屏幕面板(200)是自电子装置接收压力的部分以及通常经由使用者的手指或专用笔自外界接收信号输入的外表面。另外，可在触控屏幕面板(200)下面在框架(100)内设置有显示器、检测对在显示器上显示的导航或音频的操作选单的按动的感测器(图中未示出)、覆盖所述感测器的保护膜(图中未示出)以及控制所述显示器以使得导航或音频的操作选单显示于显示器上并因应于由所述感测器检测到的信号而操作所述导航或所述音频的控制器(图中未示出)。也即，导航或音频的操作选单通过所述控制器而显示于显示器上。当触摸在显示器上显示的操作选单时，所述感测器检测所述触摸并向控制器传送信号，且所述控制器可基于所述信号来控制导航或音频的运作。此处，当感测器检测触摸时，所述控制器也驱动压电振动构件(300)以藉此振动触控屏幕面板(200)，且因此使用者可检测到所述振动。与此同时，容纳于触控屏幕面板(200)下面的框架(100)内的上述设备是广泛用于诸多领域中的众所周知的技术，且将不再对其予以赘述。此外，触控屏幕面板(200)可被设置成具有框架(100)的内侧的形状且框架(100)与触控屏幕面板(200)之间的距离在所有区中可为相同的。此处，压电振动构件(300)的厚度可与框架(100)与触控屏幕面板(200)之间的距离相等。也即，当压电振动构件(300)具有与框架(100)与触控屏幕面板(200)之间的距离相等的厚度时，触控屏幕面板(200)可具有较框架(100)内的面积小的面积，以在所有区中具有距框架(100)的内侧表面相同的距离。然而，其中在框架(100)与触控屏幕面板(200)之间设置有压电振动构件(300)的区距框架(100)的距离可较其他区距框架(100)的距离大。也即，当压电振动构件(300)具有较框架(100)与触控屏幕面板(200)之间的距离大的厚度时，在接触触控屏幕面板(200)的压电振动构件(300)的区中形成有预定的凹槽，且压电振动构件(300)可容纳于所述凹槽中。此外，触控屏幕面板(200)可具有较其其他区厚的边缘。也即，触控屏幕面板(200)设置有突出部(210)，突出部(210)具有与框架(100)的台阶状端部(110)对应的向下延伸区。突出部(210)可自触控屏幕面板(200)的边缘向下突出且藉此面对台阶状端部(110)，且突出部(210)的宽度可与台阶状端部(110)的宽度相等。当然，突出部(210)的宽度可较台阶状端部(110)的宽度大或者较台阶状端部(110)的宽度小，且当突出部(210)的宽度较台阶状端部(110)的宽度大时，触控区减小。因此，突出部(210)的宽度有利地较台阶状端部(110)的宽度小或与台阶状端部(110)的宽度相等。突出部(210)与台阶状端部(110)可彼此向上地间隔开，且可在突出部(210)与台阶状端部(110)之间的至少某些区中设置有例如双面胶带(double-sidedtape)等粘合剂，且因此，触控屏幕面板(200)可经由所述粘合剂固定至框架(100)上。
压电振动构件(300)固定至框架(100)的内侧表面及触控屏幕面板(200)的外侧表面。压电振动构件(300)可被设置成多个，例如，两个压电振动构件(300)可被设置成在框架(100)的第一侧表面(111)上彼此间隔开，且两个压电振动构件(300)可被设置成在框架(100)的第二侧表面(112)上彼此间隔开，第二侧表面(112)面对第一侧表面(111)。如图4中所示，压电振动构件(300)可包括压电元件(310)、振动板(320)及阻尼器(330)。也即，振动板(320)、压电元件(310)及阻尼器(330)自框架(100)的内侧表面而设置，进而使得振动板(320)可接触并固定至框架(100)的内侧表面且可经由阻尼器(330)接触触控屏幕面板(200)。此处，振动板(320)可通过使用螺钉而紧固至框架(100)的内侧表面或可通过使用粘合剂而贴合至框架(100)的内侧表面。即使在由强烈振动或碰撞造成冲击或由高温造成热冲击的情况下，振动板(320)也可通过形成于其中的紧固孔(321)而牢固地固定并通过使用螺钉而紧固。此外，振动板(320)可通过耦合销(coupling pin)而耦合至框架(100)的内侧表面。举例而言，凹槽形成于框架(100)的预定区中，突出部设置于振动板(320)的与所述凹槽对应的预定区中。因此，振动板(320)的突出部插入框架(100)的凹槽中，以藉此紧固至所述凹槽。此处，在振动板(320)的突出的端中形成具有较大宽度的区，且可藉此防止在突出部插入所述凹槽中之后振动板(320)松开。与此同时，振动板(320)设置于触控屏幕面板(200)的侧面上，且阻尼器(330)可设置于触控屏幕面板(200)与振动板(320)之间。在此种情形中，压电元件(310)可通过使用粘合剂而贴合至框架(100)的内侧表面或可被固定成使得压电元件(310)的至少一个区通过螺钉而紧固。压电振动构件(300)可在相对于框架(100)的内侧表面为水平的方向(也即，在触控屏幕面板(200)的平面的方向上)上施加振动，且可藉此提供大的振动力。也即，当压电振动构件(300)垂直地接触触控屏幕面板(200)的表面，例如，接触台阶状端部(110)时，在与触控屏幕面板(200)的表面垂直的方向上提供振动力。在此种情形中，由于局部地施加振动力，因此距压电振动构件(300)越远，所传送的振动力便越小，且传送至触控屏幕面板(200)的中心部分的振动力最小。然而，在示例性实施例中，由于压电振动构件(300)在触控屏幕面板(200)的平面的水平方向上施加振动力，因此触控屏幕面板(200)的所有区且具体而言，即使距压电振动构件(300)的距离最远的区也可接收到强烈的振动力。
压电振动构件(300)包括压电元件(310)及振动板(320)，且藉此通过其中因所施加电压而产生弯折应力的逆压电效应(inverse piezoelectric effect)来产生振动。也即，压电元件(310)根据所施加的电压而在触控屏幕面板(200)的平面的方向上执行延伸及收缩运动，且振动板(320)将所述运动转变成弯折变形以藉此产生振动。压电元件(310)包括基板及压电层，在所述压电层的至少一个表面上形成有基板。举例而言，压电元件(310)可被形成为其中压电层形成于所述基板的两个表面上的双压电晶片(bimorph)型且也可形成为其中压电层形成于所述基板的一个表面上的单压电晶片(unimorph)型。所述压电层可被形成为使至少一个层层叠，且多个压电层可有利地层叠。此外，可分别在所述压电层的上部及下部中形成电极。此外，为了增大位移及振动力并达成低电压驱动，可对多个压电层进行层叠且所述多个压电层也形成为单压电晶片型。此处，可通过利用例如Pb、Zr或Ti(PZT)、Na、K及Nb(NKN)、Bi、Na及Ti(BNT)系材料等压电材料来形成所述压电层。另外，可通过使用例如金属、塑胶等材料来形成所述基板，所述材料具有能够在维持其中压电层进行层叠的结构的同时而产生振动的性质。与此同时，可在所述基板的至少一个端部上设置电极端子。压电元件(310)通过使用粘合剂等而贴合至振动板(320)的一个表面。此处，压电元件(310)可贴合至振动板(320)的中心部分，进而使得振动板(320)的两侧保持相同的长度。此外，压电元件(310)可贴合至振动板(320)的一个表面，也可贴合至振动板(320)的另一表面，且也可贴合至振动板(320)的上表面及下表面二者。也即，在本实施例的说明中，压电元件(310)贴合至振动板(320)的一个表面，但压电元件(310)也可贴合至振动板(320)的另一表面，且也可贴合至振动板(320)的一个表面和另一表面。此处，压电元件(310)及振动板(320)除贴合之外也可通过各种方法而固定。举例而言，振动板(320)与压电元件(310)通过使用粘合剂而粘住，且振动板(320)的侧表面与压电元件(310)的侧表面通过使用贴合剂而贴合，藉此振动板(320)与压电元件(310)也可固定。与此同时，可通过使用金属、塑胶等来制造振动板(320)，且可使用其中层叠有不同种类的材料的双重结构。举例而言，振动板(320)可由例如不锈钢或铁与镍的合金(63.5Fe、36Ni及0.5Mn)等合金形成。此外，振动板(320)可具有近似1.97×104千克/平方厘米至0.72×106千克/平方厘米的弹性模量。压电元件(310)及振动板(320)可被制造成近似矩形板形状。也即，压电元件(310)及振动板(320)可分别被制造成具有预定长度、宽度及厚度且具有彼此面对的一个表面与另一表面的形状。举例而言，振动板(320)可被设置成近似10毫米(mm)至近似80毫米的长度及近似0.05毫米至近似0.5毫米的厚度。另外，压电元件(310)可被制造成长度较振动板(320)短。在压电振动构件(300)中，振动板(320)的一个表面贴合至压电元件(310)的一个表面，且振动板(320)的另一表面耦合至框架(100)的内侧表面。另外，当压电元件(310)贴合至振动板(320)的另一表面时，压电元件(310)可与框架(100)耦合。此外，除贴合有压电元件(310)的区之外，振动板(320)可具有弯曲地形成的预定区。也即，位于贴合有压电元件(310)的区的外侧处的振动板(320)可具有预定曲率，举例而言，可具有向下弯折且接着再次向上弯折的形状。另外，在所述弯曲区外可再次形成平坦区，且所述平坦区可接触框架(100)的内侧表面。换言之，振动板(320)可被制造成使接触压电元件(310)的第一区及接触框架(100)的第二区设置成板形状，且弯曲的第三区设置于第一区与第二区之间。当然，振动板(320)可被制造成使振动板(320)的所有区具有相同的形状，也即，制造成板形状。也即，振动板(320)可被制造成平坦的板形状，且振动板(320)的边缘可接触框架(100)。阻尼器(330)设置于压电振动构件(300)与触控屏幕面板(200)之间。阻尼器(330)可固定至压电振动构件(300)且可不贴合至触控屏幕面板(200)。然而，为了稳定地支撑触控屏幕面板(200)，阻尼器(330)也可贴合至触控屏幕面板(200)。为了将阻尼器(330)贴合至压电振动构件(300)及触控屏幕面板(200)，可使用例如双面胶带等粘合剂，且此时，例如双面胶带等粘合剂可被设置成近似0.05毫米至近似1.0毫米的厚度。当然，阻尼器(330)可由例如橡胶或硅酮(silicone)等粘合剂材料形成且可藉此自身贴合至压电振动构件(300)及触控屏幕面板(200)。可使用聚胺基甲酸酯(polyurethane)、聚碳酸酯(polycarbonate)、橡胶、硅酮、PORON等来提供阻尼器(330)。当产品跌落或受到冲击时，可通过如上所述设置阻尼器(330)而防止对所述产品造成损坏。另外，通过集中压电振动构件(300)的振动，振动力可无损耗的进行传送。
与此同时，压电振动构件(300)可还具有在压电振动构件(300)的至少一部分中形成的防水层(图中未示出)。可通过使用例如聚对二甲苯(parylene)等防水材料对所述防水层进行涂布。聚对二甲苯可在压电板(310)贴合于振动板(320)上的同时形成于压电板(310)的上表面及侧表面上以及振动板(320)的被压电板(310)暴露出的上表面及侧表面上。也即，聚对二甲苯可形成于压电板(310)的及振动板(320)的上表面及侧表面上。另外，聚对二甲苯可在压电板(310)贴合于振动板(320)上的同时形成于压电板(310)的上表面及侧表面上以及振动板(320)的上表面、侧表面及下表面上。也即，聚对二甲苯可形成于压电板(310)的上表面、侧表面及下表面上以及振动板(320)的上表面、侧表面及下表面上。由于聚对二甲苯形成于压电板(310)的及振动板(320)的至少一个表面上，因此可防止水份穿透至压电振动构件(300)中及压电振动构件(300)发生氧化。此外，通过增大振动板(320)的硬度也可提高回应速度。另外，可根据聚对二甲苯的涂布厚度调节共振频率(resonantfrequency)。当然，聚对二甲苯可仅施用至压电板(310)上、可施用至压电板(310)的上表面、侧表面及下表面上以及可施用至例如挠性印刷电路板等电源线上以通过连接至压电板(310)而向压电板(310)供应电源。由于聚对二甲苯形成于压电板(310)上，因此可防止水份穿透至压电板(310)，且可防止压电板(310)发生氧化。此外，可通过调节聚对二甲苯的形成厚度来调节共振频率。此种聚对二甲苯可根据压电板(310)或振动板(320)的材料及特性而以不同的厚度施用，且可被形成为较压电板(310)或振动板(320)的厚度小的厚度，例如，被形成为近似0.1微米(μm)至近似10微米的厚度。为了如上所述以聚对二甲苯进行涂布，例如，首先在汽化器(vaporizer)中将聚对二甲苯加热以汽化成朦胧状态，其次接着将聚对二甲苯加热至热分解成单体状态，然后使聚对二甲苯冷却以转变成聚合物状态，且可因此将聚对二甲苯施用至压电振动构件(300)的至少一个表面上。与此同时，也可将例如聚对二甲苯等防水层形成于压电振动构件(300)的阻尼器(330)上。
另外，尽管图中未示出，但压电振动构件(300)也可容纳于预定壳体中。举例而言，提供C形壳体，接着压电元件(310)容纳于所述壳体内，且接着，可将振动板(320)固定至所述壳体的开口区。也即，压电元件(310)可容纳于所述C形壳体中，且振动板(320)可覆盖所述壳体的所述开口区。此处，在振动板(320)中，阻尼器(330)可设置于上面未贴合有压电元件(310)的另一表面上。所述壳体可由例如铝或塑胶等金属材料形成，且挠性印刷电路板可贴合于一个表面上。也即，所述挠性印刷电路板可贴合于面对被振动板(320)覆盖的一个表面的表面上。如此一来，由于所述壳体被设置成容纳压电振动板(300)的至少一部分，因此所述壳体可保护压电振动板(300)及挠性印刷电路板端子。
如上所述，在根据示例性实施例的触控屏幕装置中，压电振动构件(300)设置于框架(100)的内侧表面上，进而使得触控屏幕面板(200)的侧表面接触压电振动构件(300)。因此，压电振动构件(300)在相对于触控屏幕面板(200)的平面为水平的方向上振动，且藉此在触控屏幕面板(200)的水平方向上提供振动力。因此，相较于在现有技术中在垂直于触控屏幕面板的方向上的振动，振动力可增大，且触控屏幕面板中的所有区可接收到均匀的振动力。
此外，由于压电振动构件(300)设置于框架(100)的内侧表面上，因此空间利用较现有技术中的空间利用受到较少的限制。另外，由于振动是在触控屏幕面板(200)的侧表面上的水平方向上产生，因此会较少地产生不合意的触感。此外，触控屏幕面板(200)的边缘被形成为大的厚度且压电振动构件(300)可藉此接触触控屏幕面板(200)的整个侧表面。因此，振动力可增大。
图5至图7是根据各种示例性实施例的触控屏幕装置的剖视图。
参照图5，在根据第二示例性实施例的触控屏幕装置中，延伸部(120)被设置成自台阶状端部(110)的内侧向上延伸，且压电振动构件(300)可固定于延伸部(120)的内侧表面上。延伸部(120)可被设置成较触控屏幕面板(200)的边缘的厚度小的高度，且在延伸部(120)的上表面与触控屏幕面板(200)之间可维持预定距离。此处，触控屏幕面板(200)的边缘可被设置于框架(100)与延伸部(120)之间的区中，且例如弹簧(400)等缓冲构件可被设置于框架(100)与触控屏幕面板(200)之间。也即，例如弹簧(400)等缓冲构件可被设置于框架(100)与触控屏幕面板(200)之间，且压电振动构件(300)可被设置于触控屏幕面板(200)与延伸部(120)之间。例如弹簧(400)等缓冲构件可在框架(100)与触控屏幕面板(200)之间延伸，以藉此固定框架(100)及触控屏幕面板(200)。此外，触控屏幕面板(200)与台阶状端部(110)可彼此间隔开预定距离，且粘合剂(图中未示出)可设置于触控屏幕面板(200)与台阶状端部(110)之间的至少某些区中。在根据第二示例性实施例的触控屏幕装置中，压电振动构件(300)在触控屏幕面板(200)的水平方向上提供振动力，且因此，触控屏幕面板(200)在其平面方向上振动。
参照图6，在根据第三示例性实施例的触控屏幕装置中，触控屏幕面板(200)的边缘的预定宽度被形成为较在向上及向下方向上的其他区的预定宽度大。也即，所述边缘被形成为具有较向上及向下方向上的其他区的厚度大的厚度。因此，触控屏幕面板(200)的触控区被形成为较触控屏幕面板(200)的边缘低。此处，所述边缘的宽度可被形成为与框架(100)的台阶状端部的宽度相等，且所述边缘的上表面可与框架(100)的上表面共面。
参照图7，根据第三示例性实施例的触控屏幕装置包括压电振动模块(500)。也即，压电振动模块(500)设置于框架(100)与触控屏幕面板(200)之间。如图8中所示，压电振动模块(500)可包括：下部壳体(510)及上部壳体(520)，耦合于一起以在其中提供预定空间；压电振动构件(300)，设置于下部壳体(510)与上部壳体(520)之间的内侧空间中；以及重量构件(530)，设置于下部壳体(510)与上部壳体(520)之间的内侧空间中且耦合至压电振动构件(300)的一部分以藉此放大压电振动构件(300)的振动。将利用图8及图9更详细地阐述压电振动模块(500)的构型。此外，触控屏幕面板(200)可被设置成使触控屏幕面板(200)的所有区具有相同的厚度。也即，在第一示例性实施例至第三示例性实施例中，边缘被设置成具有较其他区大的厚度，但在第四示例性实施例中，触控屏幕面板(200)可被设置成在触控屏幕面板(200)的所有区中具有相同的厚度。当然，也在第四示例性实施例中，触控屏幕面板(200)的边缘也可具有较触控屏幕面板(200)的其他区大的厚度。
将利用图8及图9对压电振动模块(500)阐述如下。压电振动模块(500)可包括：下部壳体(510)及上部壳体(520)；压电振动构件(300)，设置于下部壳体(510)与上部壳体(520)之间的内侧空间中；以及重量构件(530)，设置于下部壳体(510)与上部壳体(520)之间的内侧空间中且耦合至压电振动构件(300)的一部分。
下部壳体(510)设置于压电振动模块(500)下面，下部壳体(510)耦合至上部壳体(520)以藉此在其中提供预定空间，且下部壳体(510)形成压电振动模块(500)的外部形状。下部壳体(510)可被设置成其中例如在长度方向上彼此面对的两侧是长的，且在垂直于长度方向的宽度方向上彼此面对的两侧是短的形状，进而使得沿压电振动构件(300)及重量构件(530)的形状设置内侧空间。下部壳体(510)可包括：平面表面部(511)，自压电振动构件(300)间隔开预定距离且可藉此覆盖压电振动构件(300)的下侧；以及四个侧表面部(512)，自平面表面部(511)的边缘向上延伸。与此同时，可进一步形成水平部(513)，水平部(513)在自平面表面部(511)的短侧的边缘延伸的侧表面部(512)之上朝与平面表面部(511)面对的外部延伸。也即，下部壳体(510)的平面表面部(511)被设置成具有较重量构件(530)的长度短的长度，且在自平面表面部(511)的短侧的边缘延伸的侧表面部(512)之上朝与平面表面部(511)面对的外部延伸的水平部(513)可被进一步形成为与重量构件(530)的长度相等或较重量构件(530)的长度大的长度。另外，在预定区中(也即，在平面表面部(511)的外侧中)形成其中插入有振动板(320)的孔(514)。孔(514)可被形成为与振动板(320)的一个区的厚度相等的直径，以接触振动板(320)的一个区。
上部壳体(520)耦合至下部壳体(510)，以藉此在其中提供预定空间。上部壳体(520)设置于重量构件(530)之上且在其中容纳重量构件(530)及在其中容纳压电振动构件(300)的至少一部分。也即，重量构件(530)可设置于上部壳体(520)中，且压电振动构件(300)可设置于下部壳体(510)与上部壳体(520)之间的空间中。上部壳体(520)可被设置成其中彼此面对的两侧是长的且在垂直于所述两侧的方向上彼此面对的两侧是短的形状，进而使得沿压电振动构件(300)及重量构件(530)的形状提供内侧空间。也即，上部壳体(520)可包括平坦表面部及在朝向下部壳体(510)的方向上自所述平面表面部的边缘延伸的四个侧表面部，且所述平面表面部可具有在重量构件(530)的长度方向上的两个长的侧以及在重量构件(530)的宽度方向上的两个短的侧。另外，上部壳体(520)的侧表面部也可自所述平面表面部的边缘的所有区向下延伸且也可自所述边缘的至少一部分向下延伸。也即，所述侧表面部可自所述平面表面部的边缘部分地延伸。此处，上部壳体(520)的侧表面部可被设置成自其外侧环绕下部壳体(510)的侧表面部(512)。也即，压电振动模块(500)可被达成为使压电振动构件(300)及重量构件(540)容纳于其中且上部壳体(520)的侧表面部与下部框架(510)的侧表面部(512)耦合。另外，上部壳体(520)可被制造成侧表面部的长度、高度及宽度较重量构件(530)的长度、高度及宽度大，以在其中容纳重量构件(530)。也即，上部壳体(520)可被设置成使重量构件(530)可自上部壳体(520)的内侧空间中的上部壳体(520)的平面表面部及侧表面部间隔开预定距离。
压电振动构件(300)包括压电元件(310)及振动板(320)，压电元件(310)贴合至振动板(320)的一个表面，且振动板(320)的另一表面接触重量构件(530)。另外，振动板(320)被设置成具有较压电元件(310)大的长度，且振动板(320)的边缘插入于下部壳体(510)的孔(514)中。由于压电振动构件(300)的压电元件(310)及振动板(320)与示例性实施例中的压电元件(310)及振动板(320)相同，因此将不再对其予以赘述。
重量构件(530)具有具有预定长度、宽度及厚度的近似六面体的形状。此处，在宽度方向上彼此面对的两个表面可较在厚度方向上彼此面对的两个表面宽。另外，重量构件(530)具有在压电振动构件(300)的侧面中形成的接触部(531)且接触部(531)接触压电振动构件(300)。也即，接触部(531)可设置于在重量构件(530)的面对压电振动构件(300)的一个表面的厚度方向上的一个表面的中心部分中，且可藉此接触压电振动构件(300)的中心部分。此处，其中水平地设置有接触部(531)的重量构件(530)的一个表面，接触部(531)被设置成自重量构件(530)的中心部分突出，且所述中心部分的最高部分充当接触部(531)且可接触压电振动构件(300)。此处，接触部(531)及压电振动构件(300)可通过使用粘合剂等进行贴合来固定。因此，接触部(531)可接触压电振动构件(300)，且重量构件(530)的其余区可自压电振动构件(300)间隔开。所述粘合剂可根据所述粘合剂的类型及其特性而以大的厚度施用，且根据所述粘合剂的施用厚度，压电振动构件(300)与重量构件(530)之间的距离可增大，且压电振动模块(500)的厚度可藉此而增大。因此，其中施用有粘合剂的区，也即，接触部(531)可具有根据所述粘合剂的施用厚度而向内凹陷的凹陷部。与此同时，接触部(531)可不位于重量构件(530)的中心部分处且可自所述中心部分移动近似10％或少于10％。因此，振动频率及位移可得到调节。在由于压电振动构件(300)的振动而与压电振动构件(300)一起振动的同时，如上所述耦合至压电振动构件(300)的重量构件(430)将其重量施加至所述振动。如此一来，当重量构件(530)耦合至压电振动构件(300)且重量构件(530)的重量得到承载时，振动体的重量因此而增大，且在振动力相较于其中压电振动构件(300)单独振动的情形而言得到加强的同时，共振频率减小。特别地，在交流驱动电压的特定频率下，所述振动力得到最大限度地放大。另外，当使用重量构件(530)时，由于在压电振动构件(300)中流动的电流小，因此耗电量可大大降低。与此同时，在重量构件(530)的长度方向上的两端处形成延伸部(532)。延伸部(532)被形成为较主体小的厚度，例如，形成为近似主体的厚度的1/2的厚度。延伸部(532)可设置于下部壳体(510)的水平部(513)上，以不接触下部壳体(510)的水平部(513)。
在[表1]中对实例与比较实例中的频率及振动加速度的特性进行了比较。此处，所述振动加速度是由触控屏幕面板在压电振动构件接触所述触控屏幕模板时接收到的振动力的强度。在所述实例中，所述压电振动构件在相对于所述触控屏幕面板为水平的方向上振动，且在所述比较实例中，所述压电振动构件在相对于所述触控屏幕面板为垂直的方向上振动。也即，在所述实例中，所述压电振动构件设置于框架的内侧表面与所述触控屏幕面板的外侧表面之间，且在所述比较实例中，所述压电振动构件设置于所述触控屏幕面板的下表面上。为了对所述实例与所述比较实例的特性进行比较，量测了位于所述触控屏幕模板上的相同位置处的五个位置。此时，输入电压被设定为近似150伏特，施加了近似10秒的正弦波(sine wave)，且频率自近似100赫兹至近似300赫兹变化。
[表1]
如[表1]中所示，可发现，相较于比较实例而言，根据实例的振动加速度增大。也即，相较于比较实例，所述实例中的振动加速度增加了近似27％至近似409％。另外，可发现，所述振动加速度的偏差(也即，在所述实例中的每一区的误差)较比较实例的偏差小。因此，在所述实例中，可接收到较所述比较实例中的振动力大的振动力且可在所述触控屏幕面板的所有区中接收实质上均匀的振动力。
然而，本发明可以不同的形式实施且不应视为仅限于本文中提出的各实施例。确切而言，提供所述各实施例是为了使此揭示内容将透彻及完整，且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。此外，本发明仅由权利要求的范围来界定。

Claims (13)

1.一种触控屏幕装置，包括：
框架；
触控屏幕面板，设置于所述框架内；以及
压电振动构件，设置于所述框架与所述触控屏幕面板之间，其中
所述压电振动构件在所述触控屏幕的水平方向上振动。
2.根据权利要求1所述的触控屏幕装置，其中
所述框架具有具有至少开口的上部及闭合的侧表面的形状，其中
在所述框架的内侧表面上形成有台阶状端部。
3.根据权利要求2所述的触控屏幕装置，其中所述框架还在所述台阶状端部上方所述框架的内侧表面中包括凹槽，所述凹槽被形成用于容纳所述压电振动构件。
4.根据权利要求2所述的触控屏幕装置，其中
所述触控屏幕面板被设置成具有较其其他区厚的边缘，其中
所述边缘与所述台阶状端部间隔开预定距离。
5.根据权利要求4所述的触控屏幕装置，还包括设置于所述台阶状端部与所述触控屏幕面板的所述边缘的下侧之间的至少某些区中的粘合剂。
6.根据权利要求2所述的触控屏幕装置，还包括自所述台阶状端部的所述外侧向上延伸的延伸部，其中
所述压电振动构件设置于所述延伸部的侧表面上。
7.根据权利要求1所述的触控屏幕装置，还包括缓冲构件，所述缓冲构件包括设置于所述框架与所述触控屏幕面板之间的弹簧。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的触控屏幕装置，其中所述压电振动构件包括：
振动板，具有至少一个其中形成有孔的区；
压电元件；以及
阻尼器，其中
所述振动板固定至所述框架，且所述阻尼器接触所述触控屏幕面板。
9.根据权利要求8所述的触控屏幕装置，还包括形成于所述压电振动构件的至少一部分上的防水层。
10.根据权利要求8所述的触控屏幕装置，其中所述振动板通过螺钉、粘合剂或耦合销中的至少一者固定至所述框架。
11.根据权利要求1所述的触控屏幕装置，还包括容纳所述压电振动构件的壳体。
12.根据权利要求11所述的触控屏幕装置，还包括设置于所述壳体的一个表面上的挠性印刷电路板。
13.根据权利要求11所述的触控屏幕装置，还包括与所述壳体内的所述压电振动构件接触的重量构件。
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