CN118113167A - 显示设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种显示设备,该显示设备包括:显示构件,显示构件包括配置为显示图像的多个像素;以及振动装置,振动装置配置为基于触觉驱动信号使显示构件振动。触觉驱动信号包括纹理信号和超声波信号。因此,显示设备可给用户提供包括虚拟纹理的触感反馈。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2022年11月30日提交的韩国专利申请第10-2022-0164970号的权益和优先权,为了所有目的,通过引用将该专利申请整体并入本文,如同在此完全阐述一样。
技术领域
本公开内容涉及一种显示设备。
背景技术
随着我们的信息导向社会的发展,对用于显示图像的显示设备的需求各种各样地增加。
为了方便用户输入,使用显示设备作为显示屏的电子装置提供触摸屏类型的用户界面。能够进行触摸界面处理的显示设备正在发展以提供更多各种功能。
此外,能够进行基于触摸笔(或触控笔)的触摸感测以及基于手指的手指触摸感测的包括触摸面板的显示设备或集成有触摸屏的显示设备被广泛使用。
近来,正在开发当用户触摸显示设备的屏幕时给用户提供触觉反馈的触觉技术。应用了触觉技术的显示设备产生用于刺激人体的触觉感受器的刺激力,并且通过使用刺激力刺激用户的触感,从而使用户能够识别触摸以及触摸的纹理(texture)。
发明内容
本公开内容的发明人已执行各种研究和实验以用于当存在用户的触摸时给用户提供足够的用户体验,诸如触感反馈等。基于各种研究和实验,发明人发明了一种给用户提供包括虚拟纹理的触感反馈的新的改进的显示设备。
本公开内容的一个或多个方面旨在提供一种可给用户提供包括虚拟纹理的触感反馈的显示设备。
本公开内容的一个或多个方面旨在提供一种可给用户提供包括该用户所期望的触摸纹理的触感反馈的显示设备。
本公开内容的一个或多个方面旨在提供一种可给用户同时提供虚拟纹理和与虚拟纹理对应的声音的显示设备。
本公开内容的附加特征、优点和方面被在本公开内容中阐述,并且根据本公开内容也将是显而易见的,或可通过实践在此提供的发明构思来学习。本公开内容的其他特征、优点和方面可通过在本公开内容中特别指出或可从本公开内容导出的结构以及权利要求和附图来实现和获得。
为了实现本公开内容的这些以及其他优点和方面,如在此体现和广泛描述的,在一个或多个方面,一种显示设备可包括:显示构件,所述显示构件包括配置为显示图像的多个像素;以及振动装置,所述振动装置配置为基于触觉驱动信号使所述显示构件振动。所述触觉驱动信号可包括纹理信号和超声波信号。
根据本公开内容的一个或多个实施方式的显示设备可给用户提供包括虚拟纹理的触感反馈。
根据本公开内容的一个或多个实施方式的显示设备可给用户提供包括该用户所期望的触摸纹理的触感反馈。
根据本公开内容的一个或多个实施方式的显示设备可给用户同时提供虚拟纹理和与虚拟纹理对应的声音。
在领悟本文的附图和详细描述时,其他系统、方法、特征和优点对本领域技术人员将是显而易见的或将变得显而易见。旨在将所有这种附加系统、方法、特征和优点包括在本说明书内,在本公开内容的范围内,并且由所附权利要求保护。本部分不应作为对权利要求的限制。下面结合本公开内容的方面来讨论进一步的方面和优点。
应当理解,本公开内容的上述描述和以下描述是示例性和说明性的,并且旨在提供对所要求保护的本公开内容的进一步解释。
附图说明
被包括以提供对本公开内容的进一步理解且并入本公开内容并构成本公开内容的一部分的附图图解了本公开内容的各方面和实施方式,并且与说明书一起用于解释本公开内容的原理。
图1是图解根据本公开内容一实施方式的显示设备的透视图。
图2是沿图1中所示的线I-I’截取的显示设备的剖面图。
图3图解了根据本公开内容一实施方式的用于传送纹理信号的纹理模拟装置。
图4A图解了在XYZ坐标系中,包括纸材料的纹理对象的相对于X轴方向的基于频率的振动加速度。
图4B图解了在XYZ坐标系中,包括纸材料的纹理对象的相对于Y轴方向的基于频率的振动加速度。
图4C图解了在XYZ坐标系中,包括纸材料的纹理对象的相对于Z轴方向的基于频率的振动加速度。
图5图解了根据本公开内容一实施方式的触觉驱动信号。
图6图解了根据本公开内容一实施方式的显示设备的驱动电路部。
图7是沿图1中所示的线I-I’截取的显示设备的另一剖面图。
图8图解了根据本公开内容另一实施方式的显示设备的驱动电路部。
图9图解了根据本公开内容另一实施方式的显示设备。
图10图解了根据本公开内容另一实施方式的显示设备。
图11图解了根据本公开内容一实施方式的振动装置。
图12是沿图11中所示的线II-II’截取的振动装置的剖面图。
图13是沿图11中所示的线III-III’截取的振动装置的剖面图。
图14图解了根据本公开内容另一实施方式的振动层。
图15图解了根据本公开内容另一实施方式的振动层。
图16图解了根据本公开内容另一实施方式的显示设备。
图17图解了图16中所示的显示设备中的振动装置。
图18是图解当用户笔触摸被施加到根据本公开内容的实施方式的显示设备时,通过针对虚拟纹理测量基于频率的振动加速度而获得的结果的曲线图。
在整个附图和详细描述中,除非另有描述,否则相同的附图标记应被理解为指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、例示和/或方便,可夸大层、区域和元件的尺寸、长度和厚度及其描述。
具体实施方式
现在详细参照本公开内容的实施方式,本公开内容的示例可在附图中示出。在下面的描述中,当公知方法、功能、结构或配置的详细描述可能会不必要地模糊本公开内容的各方面时,为了简洁起见,可省略它们的详细描述。此外,为了简洁起见,可省略重复的描述。所描述的处理步骤和/或操作的进行是非限制性示例。
除必须以特定次序发生的步骤和/或操作之外,步骤和/或操作的顺序不限于本文的阐述并且可改变为以与本文描述的次序不同的次序发生。在一个或多个示例中,连续的两个操作可大致同时执行,或者根据涉及的功能或操作,两个操作可以以相反的次序或不同的次序执行。
除非另有规定,否则相同的附图标记始终可表示相同的元件,即使当它们被示出在不同的附图中时。在一个或多个方面中,除非另有说明,否则不同附图中的相同元件(或具有相同名称的元件)可具有相同或大致相同的功能和特性。在以下说明中使用的各个元件的名称仅为了方便而选择,因此可与实际产品中使用的名称不同。
通过参照附图描述的实施方式阐明了本公开内容的优点和特征及其实现方法。然而,本公开内容可以以不同的形式实现并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。而是,这些实施方式是示例并且被提供为使得本公开内容可以是透彻和完整的,以帮助本领域技术人员理解发明构思,而不限制本公开内容的保护范围。
包括附图中所示出的本文公开的形状、维度(例如,尺寸、长度、宽度、高度、厚度、位置、半径、直径和面积)、比率、角度、数量、元件的数量等仅是示例,因此本公开内容不限于所示出的细节。然而,应注意,附图中示出的部件的相对维度是本公开内容的一部分。
当针对一个或多个元件使用术语如“包括”、“具有”、“包含”、“含有”、“构成”、“组成”、“形成”等时,除非使用了诸如“仅”等的术语,否则可添加一个或多个其他元件。本公开内容中使用的术语仅用于描述特定示例实施方式,并不旨在限制本公开内容的范围。除非上下文另有明确指示,否则单数形式的术语可包括复数形式。
词语“示例性”用于指充当示例或举例说明,除非另外指明。实施方式是示例实施方式。方面是示例方面。“实施方式”、“示例”、“方面”等不应解释为比其他实现更优选或有利。除非另外指出,否则实施方式、示例、示例实施方式、方面等可指一个或多个实施方式、一个或多个示例、一个或多个示例实施方式、一个或多个方面等。此外,术语“可”涵盖术语“能”的所有含义。
在一个或多个方面,除非另外明确说明,元件、特征或相应信息(例如,级别、范围、维度、尺寸等)被解释为包括误差或容差范围,即使在没有提供对这种误差或容差范围的明确描述的情况下。误差或容差范围可由各种因素(例如,工艺因素、内部或外部影响、噪声等)引起。在解释数值时,该值被解释为包括误差范围,除非另外明确说明。
当描述两个部分(例如,层、膜、区域、部件、部分等)之间的位置关系时,例如,使用“上”、“上面”、“顶部”、“上方”、“下方”、“之上”、“下”、“之下”、“靠近”、“邻近”、“旁边”、“紧挨着”、“在一侧”等,一个或多个其他部分可位于这两个部分之间,除非使用更多限制性术语,诸如“立即”、“直接”或“紧密”。例如,当结构被描述为定位成另一结构的“上”、“上面”、“顶部”、“上方”、“下方”、“之上”、“下”、“之下”、“靠近”、“邻近”、“旁边”、“紧挨着”、“在一侧”时,该描述应被解释为包括结构彼此接触的情况以及其中一个或多个另外的结构设置或插置在它们之间的情况。此外,术语“前”、“后”、“背”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“向下”、“向上”、“上部”、“下部”、“上”、“下”、“列”、“行”、“垂直”、“水平”等是指任意的参考系。
如附图中所示,诸如“下方”、“之下”、“下部”、“上”、“之上”、“上部”等的空间相对术语可用于描述各种元件(例如,层、膜、区域、部件、部分等)之间的相关性。空间相对术语应被理解为包括除附图中描绘的定向之外在使用中或在操作中的元件的不同定向的术语。例如,如果附图中示出的元件被翻转,则被描述为在其他元件“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件“之上”。因此,作为示例术语的术语“之下”可包括“之上”和“之下”的所有方向。同样,示例性术语“之上”或“上”可包括“之上”和“之下”两个方向。
在描述时间关系中,当时间次序被描述为,例如,“之后”、“后面”、“下一个”、“之前”、“在前”、“先于”等时,可包括不连续或不顺续的情况,因此可在之间发生一个或多个其他事件,除非使用更加限制性的术语,诸如“刚好”、“立即”、“或“直接”。
应理解的是,尽管可在本文中使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件(例如,层、膜、区域、部件、部分等),但是这些元件不应受这些术语限制,例如,受任何特定的次序、顺序、优先级、或元件的数量的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如,在不背离本公开内容的范围的情况下,第一元件可以是第二元件,类似地,第二元件可以是第一元件。此外,在不背离本公开内容的范围的情况下,根据本领域技术人员的便利性,可任意命名第一元件、第二元件等。为了清楚起见,这些元件(例如,第一元件、第二元件等)的功能或结构不受元件前面的序号或元件名称的限制。此外,第一元件可包括一个或多个第一元件。类似地,第二元件等可包括一个或多个第二元件等。
在描述本公开内容的元件中,可使用术语“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等。这些术语旨在从其他元件识别对应的元件,并且这些术语不用于限定元件的本质、基础、次序或数量。
对于一元件(例如,层、膜、区域、部件、部分等)“连接”、“结合”、“附接”、“粘附”等至另一元件的表述,该一元件不仅可直接连接、结合、附接、粘附等至该另一元件,而且可在这些元件之间设置或插置有一个或多个中间元件的情况下间接连接、结合、附接、粘附等至该另一元件,除非另外指明。
对于一元件(例如,层、膜、区域、部件、部分等)与另一元件“接触”、“重叠”等的表述,该一元件不仅可与该另一元件直接接触、重叠等,而且可在这些元件之间设置或插置有一个或多个中间元件的情况下与该另一元件间接接触、重叠等,除非另外指明。
一元件(例如,层、膜、区域、部件、部分等)“提供”、“设置”等在另一元件中的短语可被理解为该一元件的至少一部分提供、设置等在该另一元件中,或者该一元件的整体提供、设置等在该另一元件中。一元件(例如,层、膜、区域、部件、部分等)与另一元件“接触”、“重叠”等的短语可被理解为该一元件的至少一部分与该另一元件的至少一部分接触、重叠等,该一元件的整体与该另一元件的至少一部分接触、重叠等,或者该一元件的至少一部分与该另一元件的整体接触、重叠等。
诸如“线”或“方向”之类的术语不应仅基于其中相应的线或方向彼此平行或垂直的几何关系进行解释,并且可指在本公开内容的部件能够在功能上操作的范围内具有更宽方向性的更宽范围的线或方向。例如,术语“第一方向”、“第二方向”等(诸如,平行于或垂直于“x轴”、“y轴”或“z轴”的方向)不应仅基于各个方向彼此平行或垂直的几何关系进行解释,并且可指在本公开内容的部件能够在功能上操作的范围内具有更宽方向性的方向。
术语“至少一个”应理解为包括相关联的列出项中的一个或多个的任意和所有组合。例如,短语“第一项、第二项或第三项中的至少一个”以及“第一项、第二项和第三项中的至少一个”中的每一个可表示(i)由第一项、第二项和第三项中两个以上所提供的项的组合;或(ii)仅第一项、第二项或第三项中的一个。
第一元件、第二元件“和/或”第三元件的表述应理解为第一、第二和第三元件中的一个,或者第一、第二和第三元件的任意或所有组合。例如,A、B和/或C可指仅A;仅B;仅C;A、B和C中的任意组合(例如,A、B、或C);A、B和C中的一些组合(例如,A和B、A和C、或B和C);或者所有A、B和C。此外,表述“A/B”可理解为A和/或B。例如,表述“A/B”可指仅A;仅B;A或B;或者A和B。
在一个或多个方面,为了方便,术语“之间”和“之中”可简单地互换使用,除非另有说明。例如,表述“多个元件之间”可理解为在多个元件之中。在另一个示例中,表述“多个元件之中”可理解为多个元件之间。在一个或多个示例中,元件的数量可以是两个。在一个或多个示例中,元件的数量可多于两个。此外,当一元件(例如,层、膜、区域、部件、部分等)被称为在至少两个元件“之间”时,该一元件可以是该至少两个元件之间的唯一元件,或者还可存在一个或多个中间元件。
在一个或多个方面,为了方便,短语“彼此”和“相互”可简单地互换使用,除非另有说明。例如,表述“彼此不同”可理解为相互不同。在另一个示例中,表述“相互不同”可理解为彼此不同。在一个或多个示例中,前述表述中涉及的元件的数量可以是两个。在一个或多个示例中,前述表述中涉及的元件的数量可多于两个。
在一个或多个方面,为了方便,短语“之中的一个或多个”和“中的一个或多个”可简单地互换使用,除非另有说明。
术语“或”是指“包括性的或”而不是“排除性的或”。就是说,除非另外说明或从上下文明白,“x使用a或b”的表述是指自然包括性的排列中的任意一种。例如,“a或b”可指“a”、“b”、或“a和b”。例如,“a、b或c”可指“a”、“b”、“c”、“a和b”、“b和c”、“a和c”或“a、b和c”。
本公开内容的各种实施方式的特征可部分地或整体地彼此结合或组合,可彼此技术地相关联,并且可以以各种方式一起进行各种操作、链接或驱动。本公开内容的实施方式可彼此独立地实现或实施,或者可以以共同依赖或相关的关系一起实现或实施。在一个或多个方面中,根据本公开内容的各种实施方式的每个设备和装置的部件可操作地结合和配置。
除非另外定义,在此使用的术语(包括技术术语和科学术语)具有与示例实施方式所属领域的普通技术人员的通常理解相同的含义。进一步理解,除非本文中另外明确定义,否则诸如通常使用的词典中所定义的那些术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且不应被解释为理想化或过于正式的意义。
本文使用的术语已被选择为在相关技术领域中是通用的;然而,根据技术的发展和/或改变、惯例、技术人员的偏好等,可存在其他术语。因此,本文使用的术语不应理解为限制技术构思,而是应被理解为用于描述示例性实施方式的术语的示例。
此外,在特定情况下,申请人可任意选择术语,在这种情况下,本文对其详细含义进行描述。因此,本文使用的术语不仅应基于术语的名称,而且应基于术语的含义及其内容来理解。
在下面的描述中,参照附图详细描述本公开内容的各种示例性实施方式。对于每个附图中的元件的附图标记,相同的元件可在其他附图中示出,并且相同的附图标记可表示相同的元件,除非另有说明。即使相同或相似的元件在不同的附图中示出,它们也可由相同的附图标记表示。此外,为了便于描述,在附图中示出的每个元件的比例、维度、尺寸和厚度可与实际的比例、维度、尺寸和厚度不同。因此,本公开内容的实施方式不限于在附图中示出的比例、维度、尺寸或厚度。
图1是图解根据本公开内容一实施方式的显示设备的透视图。图2是沿图1中所示的线I-I’截取的显示设备的剖面图。
参照图1和图2,根据本公开内容一实施方式(或第一实施方式)的显示设备可配置为感测基于手指的手指触摸以及基于触摸笔(或触控笔)的触摸中的一个或多个。例如,根据本公开内容一实施方式的显示设备可以是添加触摸面板的显示设备或者集成有触摸屏的显示设备。例如,根据本公开内容一实施方式的显示设备可用作诸如移动电话、智能电话、智能手表、平板个人电脑(PC)或者手表电话之类的移动电子装置、智能电视、电子白板、双向信息传递透明显示器、双向数字标牌或冰箱的显示设备。
根据本公开内容一实施方式的显示设备可包括显示构件100、触摸面板200、支撑构件300、以及振动装置500。
显示构件100可配置为显示图像,并且可配置为基于振动装置500的振动来输出声音和触觉反馈(或触觉振动)中的一个或多个。显示构件100可用作振动装置500的振动板。
显示构件100可包括显示图像的显示面板110。图像可包括电子图像、数字图像、静止图像或视频图像等。例如,显示面板110可以是包括实现黑/白或彩色图像的多个像素的有机发光显示面板,但是显示面板的类型不限于此。例如,显示面板110可包括液晶显示面板、电泳显示面板、微型发光二极管显示面板、电润湿显示面板或量子点发光显示面板等。下文中,将描述显示面板110是有机发光显示面板的示例,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容一实施方式的显示面板110可包括基底基板111、显示部113、以及板构件115。
基底基板111可配置为玻璃材料和塑料材料中的一种或多种。例如,基底基板111可配置为聚酰亚胺材料。例如,基底基板111可包括玻璃层和塑料层的堆叠结构。例如,基底基板111可以是第一基板、显示基板、前基板、前构件、或外部基板,但是本公开内容的实施方式不限于此。
显示部113可设置在基底基板111的第一表面上并且可配置为显示图像。
显示部113可包括配置为基于提供到设置在基底基板111的第一表面的信号线的信号来显示图像的多个像素。例如,显示部113可包括设置在由多条栅极线和/或多条数据线提供的像素区域处的像素阵列部。像素阵列部可包括配置为基于提供到信号线的信号来显示图像的多个像素。信号线可包括栅极线、数据线、以及像素驱动电源线等,但是本公开内容的实施方式不限于此。
多个像素中的每一个可配置为以诸如底部发光型的类型显示图像,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,多个像素中的每一个可配置为以诸如顶部发光类型之类的类型显示图像。从基于底部发光类型的像素产生的光可穿过基底基板111并且可在显示面板110的正向FD上发射(或输出)。从基于顶部发光类型的像素产生的光可穿过板构件115并且可在显示面板110的正向FD上发射(或输出)。
多个像素中的每一个可包括像素电路层,像素电路层包括设置在包括多条栅极线和/或多条数据线的像素区域处的驱动薄膜晶体管(TFT)、电连接至驱动TFT的阳极电极、形成在阳极电极上的发光器件、以及电连接至发光装置的阴极电极。
根据本公开内容的实施方式的发光装置可包括形成在阳极电极上的有机发光器件层。有机发光器件层可实现为使得每个像素发射相同颜色的光(例如,白色光,或红色光、绿色光和蓝色光中的一种),或者可实现为使得像素发射不同颜色的光(例如,红色光、绿色光和蓝色光中的一种)。
根据本公开内容的实施方式的显示面板110还可包括设置在基底基板111上的显示部113的外围的非显示部中的扫描驱动电路(或栅极驱动电路)。扫描驱动电路可基于栅极控制信号产生扫描脉冲,并且可将扫描脉冲提供到栅极线。根据本公开内容的实施方式的扫描驱动电路可配置有移位寄存器,移位寄存器包括设置在基底基板111上的非显示部分处的晶体管。该晶体管可通过用于提供像素的TFT的同一TFT工艺的一部分来提供。
板构件115可配置为覆盖显示部113。板构件115可通过粘合剂构件114附接在显示部113上。粘合剂构件114可设置在基底基板111上以围绕或部分围绕显示部113。例如,粘合剂构件114可设置在基底基板111与板构件115之间,以围绕或部分围绕显示部113。板构件115可保护显示部113或显示面板110免受外部冲击,并且可防止外部水分或湿气渗透到发光器件或有机发光器件层中。板构件115可补偿显示面板110的刚性。例如,板构件115可以是板、金属板、散热构件、散热板、散热基板、封装基板、封装板、刚性板、第二基板、后基板、后构件、后板、内部基板或内部板,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的板构件115可包括金属材料。例如,板构件115可包括铁和镍的合金、不锈钢、铝(Al)、镁(Mg)、Mg合金、镁-锂(Mg-Li)合金、以及Al合金中的一种或者多种材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的显示面板110还可包括封装层。封装层可设置在显示部113与粘合剂构件114之间以直接围绕或部分围绕显示部113。封装层可配置为防止外部水分或湿气渗透到发光器件或有机发光器件层中。封装层可以是无机材料层或有机材料层或包括无机材料层或有机材料层,或者可以是无机材料层和有机材料层交替堆叠的多层结构或包括无机材料层和有机材料层交替堆叠的多层结构。例如,基于显示面板110的结构,封装层可被省略。
根据本公开内容的实施方式的显示面板110还可包括功能膜117。
功能膜117可设置在第二表面(或外表面或光提取表面)处,第二表面与基底基板111的第一表面相对。根据本公开内容的实施方式的功能膜117可包括抗反射层(或抗反射膜)、阻挡层(或阻挡膜)和光路控制层(或光路控制膜)中的一个或多个,但是本公开内容的实施方式不限于此。
抗反射层可以是用于阻挡在显示部113处被TFT和/或信号线反射并且再次传播到外部的光的偏振层(或偏振膜)。例如,抗反射层可包括圆偏振层(或圆偏振膜)。阻挡层可包括聚合物材料或者低水分透过率的材料,因此可防止水分或氧从外部渗透。光路控制层可包括高折射层和低折射层交替堆叠的堆叠结构,并且可改变从每个像素P入射的光的路径以使基于视角的色偏移最小化。
根据本公开内容的实施方式的显示构件100还可包括连接至显示面板110的前部构件130。前部构件130可以是显示设备的最前部结构并且可保护显示面板110的屏幕。前部构件130可设置在显示面板110的前表面处。例如,前部构件130可覆盖显示面板110的前表面,因此可保护显示面板110免受外部冲击。根据本公开内容的实施方式的前部构件130可包括透明塑料材料、玻璃材料或者强化玻璃材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,前部构件130可包括前部结构、前部窗、盖窗、玻璃窗、盖屏幕、屏幕盖、窗玻璃等,但是本公开内容的实施方式不限于此。
触摸面板200可配置为感测施加至显示构件100的用户的触摸。例如,触摸面板200可配置为感测基于触摸笔10或手指的用户的触摸。然而,用户的触摸可基于能够提供触摸或接触、接近或间接接触等的任意其他对象或项目。
根据本公开内容一实施方式的触摸面板200可配置为连接至显示构件100的显示面板110。例如,触摸面板200可插置或设置在显示构件100的显示面板110与前部构件130之间。例如,触摸面板200的第一表面(或前表面)可通过透明粘合剂构件连接至或附接在前部构件130的后表面上。触摸面板200的第二表面(或后表面)可通过透明粘合剂构件连接至或附接在显示面板110的前表面上。例如,触摸面板200的第二表面可连接至或附接在显示面板110的基底基板111上,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,当显示面板110还包括功能膜117时,触摸面板200的第二表面可连接至或附接在显示面板110的功能膜117上。
根据本公开内容另一实施方式的触摸面板200可内置于显示面板110中。例如,触摸面板200可插置在基底基板111与功能膜117之间。
根据本公开内容另一实施方式的触摸面板200可配置在显示面板110的显示部113与板构件115之间,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,触摸面板200可设置在显示面板110的封装层上,或者可设置在像素阵列部或像素阵列部的后表面中。在这种情况下,触摸面板200可以是盒内型触摸面板、触摸电极层或触摸传感器层,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的触摸面板200可包括触摸电极层,触摸电极层包括用于感测施加至显示构件100的用户的手指触摸或笔触摸的触摸电极。触摸电极层可配置为基于用户触摸来感测触摸电极的电容变化。例如,触摸电极层可包括对应于互电容型或自电容型的电极结构,互电容型配置为使得多个触摸驱动电极和多个触摸感应电极彼此交叉,自电容型仅配置有多个触摸感测电极。
支撑构件300可提供(或配置)为覆盖或围绕显示构件100的后表面。支撑构件300可包括覆盖显示构件100的后表面的内部空间300s。例如,支撑构件300可具有其中内部空间300s的一侧(或一部分或上侧或上部)开放的盒形状。
根据本公开内容的实施方式的支撑构件300可包括第一支撑部310和第二支撑部330。
第一支撑部310可设置(或配置)为覆盖显示构件100的后表面。例如,第一支撑部310可以是底部、底板、支撑板、壳体板、壳体底部等,但是本公开内容的实施方式不限于此。
第二支撑部330可连接至第一支撑部310的边缘部分(或外围部分)。例如,第二支撑部330可包括其中第一支撑部310的边缘部分被弯曲的结构。例如,第二支撑部330可以是侧部、侧壁、支撑侧壁、壳体侧表面或者壳体侧壁,但是本公开内容的实施方式不限于此。
第二支撑部330可集成到第一支撑部310中。例如,第一支撑部310和第二支撑部330可一体设置(或集成),因此,由第二支撑部330包围的内部空间300s可设置在第一支撑部310上。因此,支撑构件300可包括其中一侧(或一部分或上侧或上部)通过第一支撑部310和第二支撑部330开放的盒形状(或“U形”)。换句话说,支撑构件300可不包括与第一支撑部310相对的部分或结构。相反,前部构件130和/或显示面板110可设置为与第一支撑部310相对。
根据本公开内容一实施方式的显示设备可进一步包括在显示构件100与支撑构件300之间的结合构件400。
支撑构件300可通过结合构件400结合或连接至显示构件100。支撑构件300可通过结合构件400结合或连接至显示构件100。支撑构件300可通过结合构件400连接或结合至显示构件100的后边缘部分(或后外围部分)。例如,支撑构件300可通过结合构件400连接或结合至前部构件130的后边缘部分(或后外围部分),但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式,可省略显示构件100的前部构件130。在这种情况下,支撑构件300可设置(或配置为)围绕显示面板110的侧表面。例如,支撑构件300的第二支撑部330可设置(或配置)为围绕显示面板110的侧表面。当省略前部构件130时,结合构件400可设置在显示面板110与支撑构件300之间。例如,结合构件400可设置在显示面板110的后边缘部分(或后外围部分)与第一支撑部310的前边缘部分(或第一外围部分)之间。
振动装置500可配置为使显示构件100振动。振动装置500可基于从驱动电路部施加的驱动信号振动以使显示构件100振动,因此可输出声音和触觉反馈(或触觉振动)中的一个或多个。例如,振动装置500可使显示构件100振动以给用户提供包括虚拟纹理的触感反馈。例如,振动装置500可使显示构件100振动,以给用户提供包括虚拟纹理和虚拟声音纹理的触感反馈。例如,虚拟纹理可实现为与当用户用手指或触摸笔10触摸显示构件100的表面(或屏幕)时由用户通过手指或触摸笔10识别的显示构件100的表面纹理不同的纹理。例如,虚拟声音纹理可实现为与虚拟纹理对应的声学纹理,即,虚拟声音纹理可实现为与当用户用手指或触摸笔10触摸显示构件100的表面(或屏幕)时产生的声音不同的声音。例如,虚拟纹理可以是触摸纹理、触觉(haptic)纹理或触感(tactile)纹理。例如,虚拟声音纹理可以是声音触摸纹理、声音触觉纹理或声音触感纹理。例如,用户的手指或者触摸笔10可以是触觉对象。在下面的描述中,触觉对象可以是用户的手指或者触摸笔10。换句话说,虚拟纹理可被描述为模拟或复制与显示构件100的表面不同的材料的纹理,即,模拟或复制当例如使用具有笔尖的笔在该不同的材料上书写时产生的振动。虚拟纹理可被提供给用户以模拟或复制用户在该不同的材料上书写时所经历的纹理或振动或摩擦。类似地,虚拟声音纹理可被描述为模拟或复制当例如使用具有笔尖的笔在与显示构件100的表面不同的材料上书写时产生的振动或声音。虚拟声音纹理可被提供给用户以模拟或复制当用户在该不同的材料上书写时所听到的振动或声音。
振动装置500可基于触觉驱动信号振动以输出超声波,因此可给触觉对象提供虚拟纹理。例如,振动装置500可基于包括纹理信号(或纹理图案)的触觉驱动信号使显示构件100振动,因此可配置为输出超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动)。例如,来自振动装置500的超声波输出可产生挤压膜效果以给触觉对象提供触感反馈。挤压膜效果可被称为表面超声波润滑,并且表面超声波润滑可通过改变显示构件100的表面的摩擦系数来改变触觉对象与显示构件100之间的摩擦系数(或摩擦力),以实现用户可识别的精细纹理或粗糙度。因此,当存在用户的触摸时,振动装置500可产生与触觉驱动信号对应的超声波以改变(或控制)显示构件100的表面的摩擦系数(或摩擦力),因此可给触觉对象提供虚拟纹理效果,从而给用户提供与实际纹理相同或相似的虚拟纹理。
根据本公开内容的实施方式的触觉驱动信号可包括超声波信号和纹理信号。例如,触觉驱动信号可以是超声波信号和纹理信号的合成信号。换句话说,触觉驱动信号可包括超声波信号和纹理信号的合成或组合或叠加。
根据本公开内容的实施方式的触觉驱动信号可具有20kHz或更高的频率。例如,超声波信号可具有比振动装置500的谐振频率高的频率,以产生超声波谐振。例如,超声波信号可具有27kHz或更高的频率,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的触觉驱动信号的纹理信号可包括或提供对用户来说,与实际纹理相同或相似的虚拟纹理或虚拟触觉纹理。例如,纹理信号可以是虚拟纹理信号、虚拟触觉信号、纹理形状信号、纹理图案信号、触觉纹理信号、触觉纹理图案信号、表面粗糙度信号或低频信号。
根据本公开内容的实施方式的纹理信号可对应于基于触摸笔10的笔尖材料的纹理,或者可对应于基于触摸对象的材料的纹理(或表面粗糙度)。根据本公开内容的实施方式,触摸笔10的笔尖可包括塑料、橡胶、织物、石墨、木材和蜡中的一种或多种材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,触摸笔10的笔尖可与钢笔、圆点笔、铅笔、彩色铅笔、记号笔、永久性记号笔、荧光笔等的笔尖材料相同。例如,触摸对象可包括纸、塑料、橡胶、织物、玻璃、木材和金属中的一种或多种材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。换句话说,纹理信号可被描述为模拟或复制与显示构件100的表面不同的材料的纹理,即,模拟或复制当例如使用具有笔尖的笔在该不同的材料上书写时产生的振动。纹理信号可被作为触觉驱动信号的一部分提供给用户,以模拟或复制用户在该不同的材料上书写时所经历的纹理或振动。
根据本公开内容的实施方式的纹理信号可基于在与触摸对象对应的触觉对象的书写(或绘制)时发生的表面摩擦(或振动加速度或摩擦振动加速度)从纹理信息(或纹理模拟信息)产生。纹理信息可通过分析和量化(或数据化)在与触摸对象对应的触觉对象的书写(或绘制)中发生的表面摩擦的纹理模拟方法来产生。例如,纹理信号包括基于纸、塑料、橡胶、织物、玻璃、木材和金属中的一种或多种材料的纹理信息,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的纹理信号可具有低频带。例如,纹理信号可具有600Hz或更小的频带以使用户能够识别触觉纹理。例如,纹理信号或触觉驱动信号可具有多个低频率。例如,纹理信号或触觉驱动信号可具有在50Hz至600Hz的频带中的多个低频率。例如,纹理信号或触觉驱动信号可具有与50Hz至600Hz的频带中的触觉纹理(或虚拟纹理或超声波触觉纹理)对应的多个峰值。例如,触觉驱动信号可具有分别与多个峰值对应的多个低频率,该多个峰值与50Hz至600Hz的频带中的触觉纹理对应。
振动装置500可包括具有压电特性的压电材料或电活性材料。振动装置500可基于施加至压电材料的振动驱动信号或触觉驱动信号基于压电材料的振动(或位移)而自主地振动(或位移或驱动),或者可使显示构件100振动(或位移或驱动)。振动装置500可基于压电效应(或压电特性)交替地重复收缩和/或扩展以振动(或位移或驱动)。例如,随着因逆压电效应而交替地重复收缩和/或膨胀,振动装置500可在垂直方向(或厚度方向)Z上振动(或位移或驱动)。例如,振动装置500可以是主动振动构件、振动发生器、振动器、振动产生装置、振动产生元件、致动器、激振器、超声波发生器、超声波致动器等,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的振动装置500可配置为能够实现相对较高的振动的基于陶瓷的压电材料,或者可配置为具有基于钙钛矿的晶体结构的压电陶瓷。
振动装置500可通过连接构件600连接或结合至显示构件100。例如,振动装置500可通过连接构件600连接至显示构件100的后表面或由显示构件100的后表面支撑,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,振动装置500可通过连接构件600连接至显示构件100的显示面板110的后表面。例如,振动装置500可通过连接构件600连接至显示面板110的板构件115。振动装置500可使板构件115振动以使显示构件100振动,因此可在显示构件100的表面产生超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动)。例如,在显示构件100的表面产生的超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动)可在显示构件100的表面产生压缩空气图案,因此可改变触觉对象与显示构件100之间的摩擦系数(或摩擦力)以实现用户可识别的精细纹理或粗糙度。因而,当触觉对象与显示构件100之间的摩擦系数(或摩擦力)改变时,用户可识别与超声波中包括的低频带的触觉纹理对应的虚拟纹理,而不是显示构件100的纹理。
图3图解了根据本公开内容一实施方式的用于传送纹理信号的纹理模拟装置。
参照图3,根据本公开内容一实施方式的纹理模拟装置可包括纹理对象5、触摸笔(或模拟触摸笔)1、设置在触摸笔1处的振动加速度传感器2、以及连接至振动加速度传感器2的信号分析装置3。
纹理对象5可包括纸、塑料、橡胶、织物、玻璃、木材、金属等中的一种或多种材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。触摸笔1可包括笔尖,笔尖配置为或包括纸、塑料、橡胶、织物、玻璃、木材、金属等的材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,触摸笔1可以是钢笔、圆点笔、铅笔、彩色铅笔、记号笔、永久性记号笔、荧光笔等,但是本公开内容的实施方式不限于此。
振动加速度传感器2可配置为输出与在接触纹理对象5的同时滑动(或绘制)的触摸笔1的振动对应的信号。例如,振动加速度传感器2可基于纹理对象5的表面粗糙度(或表面纹理)输出与触摸笔1的摩擦振动对应的感测原始信号(或摩擦振动加速度信号)。
信号分析装置3可接收并存储从振动加速度传感器2输出的感测原始信号。信号分析装置3可分析存储的感测原始信号的基于频率的强度,以产生关于纹理对象5的纹理信息。例如,信号分析装置3可对感测原始信号执行快速傅里叶变换(FFT)以分析基于频率的强度,因此可产生关于纹理对象5的纹理信息。
图4A图解了在XYZ坐标系中,包括纸材料的纹理对象的相对于X轴方向的基于频率的振动加速度。图4B图解了在XYZ坐标系中,包括纸材料的纹理对象的相对于Y轴方向的基于频率的振动加速度。图4C图解了在XYZ坐标系中,包括纸材料的纹理对象的相对于Z轴方向的基于频率的振动加速度。图4A至图4C图解了通过基于如图3中所示的触摸笔的滑动对振动加速度传感器的感测原始信号执行的FFT而获得的相对于X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的基于频率的振动加速度。如本文所使用的,基于频率的振动加速度可仅被称为加速度,或作为频率的函数的加速度。
在图4A至4C中,可以看出,相对于X轴方向、Y轴方向和Z轴方向中的每一个,对应于纸材料的基于频率的振动加速度在100Hz至600Hz的频带中具有大约0.5g。例如,人可通过手指的触觉感受器识别振动并且可识别2Hz至600Hz的频带的振动。因此,纹理信息可具有2Hz至600Hz的频带。例如,可基于相对于X轴方向、Y轴方向和Z轴方向中的一个方向的基于频率的振动加速度产生纹理信息。例如,可基于其中基于频率的振动加速度相对较高的、纹理对象的相对于Z轴方向的基于频率的振动加速度产生纹理信息。
图5图解了根据本公开内容一实施方式的触觉驱动信号。
参照图5,触觉驱动信号HDS可包括纹理信号TS和超声波信号US。例如,可通过基于纹理信号TS的超声波信号US的振幅调制来产生触觉驱动信号HDS。
可基于关于纹理对象的纹理信息产生纹理信号TS。纹理信号TS可具有低频带。例如,纹理信号TS可具有用于使得用户能够识别触觉纹理的600Hz或更小的频带。例如,纹理信号TS可包括50Hz至600Hz的频带之中的多个频率的合成信号(或组合信号或叠加信号)。
可基于纹理信息中的100Hz至600Hz的频带中的多个峰值来产生纹理信号TS。例如,在与相对较大的、纹理对象的相对于Z轴方向的基于频率的振动加速度对应的纹理信息中,可基于100Hz至600Hz的频带中的多个峰值中的每一个来产生纹理信号TS。例如,参照图4C,可基于100Hz至600Hz的频带中的多个峰值P1至P10之中的振动加速度为基准值(例如,0.05g)或更大的多个上峰值P1至P9产生纹理信号TS,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,可基于100Hz至600Hz的频带中的多个峰值P1至P10之中的对应于上50%的多个上峰值P1至P5产生纹理信号TS,但是本公开内容的实施方式不限于此。换句话说,对于在频带中标识的多个峰值,多个上峰值可被选择为多个峰值的子集。多个上峰值可以是多个峰值之中的具有最大振幅(即,最大振幅)的峰值。多个上峰值可被选择为包括多个峰值的限定百分比或可被选择为包括超过限定振幅(加速度)值的多个峰值的全部。
根据本公开内容的实施方式的纹理信号TS可以是(或使用)基于纹理信息的多个低频信号LFS1、LFS2、……、LFSn的合成信号(或组合信号或叠加信号)。
多个低频信号LFS1至LFSn可具有不同的频率。例如,多个低频信号LFS1至LFSn可具有100Hz至600Hz的频带中的不同频率。多个低频信号LFS1至LFSn中的每一个可具有与纹理信息中的100Hz至600Hz的频带中的多个上峰值中的相应上峰值对应的频率,该纹理信息与纹理对象的基于频率的振动加速度对应。
例如,如图4C中所示,在纹理对象的相对于Z轴方向的基于频率的振动加速度中,纹理信号TS可以是分别与100Hz至600Hz的频带中的多个上峰值P1至P5对应的多个低频信号的合成信号(或组合信号或叠加信号)。例如,如图4C中所示,纹理信号TS可以是分别与第一至第五上峰值P1至P5对应的第一至第五低频信号(或频率合成信号)的合成信号。
与第一上峰值P1对应的第一低频信号LFS1可具有65Hz的频率,与第二上峰值P2对应的第二低频信号LFS2可具有82.5Hz的频率,与第三上峰值P3对应的第三低频信号可具有90Hz的频率,与第四上峰值P4对应的第四低频信号可具有100Hz的频率,与第五上峰值P5对应的第五低频信号可具有75Hz的频率。因此,纹理信号TS可通过65Hz的第一低频信号LFS1、82.5Hz的第二低频信号、90Hz的第三低频信号、100Hz的第四低频信号和75Hz的第五低频信号的频率合成来产生。因此,在基于纹理信息的纹理对象的基于频率的振动加速度中,可基于多个上峰值中的每一个的频率来产生纹理信号TS,因此,可具有与纹理对象的纹理相同或相似的基于频率的振动加速度。
超声波信号US可具有20kHz或更高的频率。例如,超声波信号US可具有比振动装置500的共振频率高的频率,以便产生超声波共振。例如,超声波信号US可具有27kHz或更高的频率,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的触觉驱动信号HDS还可包括纹理信号TS和超声波信号US。例如,可通过基于纹理信号TS的超声波信号US的振幅调制来产生触觉驱动信号HDS。根据本公开内容的实施方式的触觉驱动信号HDS可通过模数转换转换成触觉纹理数据,并且可具有数据的形式或可存储在数据库中。因此,触觉纹理数据可包括关于纹理信号TS的频率信息和关于超声波信号US的频率信息。例如,触觉纹理数据可以是纹理图案数据、触觉纹理图案数据、虚拟纹理数据、虚拟触觉数据或纹理形状数据,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容另一实施方式,触觉驱动信号HDS还可包括触觉声音信号HSS。
触觉声音信号HSS可包括关于通过上述纹理模拟装置中包括的麦克风收集的纹理对象的触觉声音信息。例如,麦克风可设置在触摸笔1中或者可设置在纹理对象的外围,并且可配置为收集当触摸笔1滑动(或绘制)时产生的摩擦声音(或触觉声音)。
根据本公开内容另一实施方式的触觉驱动信号HDS可包括纹理信号TS、超声波信号US和触觉声音信号HSS。作为本公开内容的实施方式,触觉驱动信号HDS可包括触觉声音信号HSS和通过基于纹理信号TS的超声波信号US的振幅调制产生的超声波放大信号的合成。例如,可通过触觉声音信号HSS和超声波放大信号的频率合成来产生触觉驱动信号HDS。作为本公开内容另一实施方式,可基于触觉声音信号HSS和纹理信号TS的频率合成的、超声波信号US的振幅调制来产生触觉驱动信号HDS。
根据本公开内容另一实施方式的触觉驱动信号HDS可通过模数转换被转换成触觉纹理数据并且可具有数据的形式或可存储在数据库中。因此,触觉纹理数据可包括纹理信号TS的频率信息、超声波信号US的频率信息和触觉声音信号HSS的频率信息。例如,包括触觉声音信号HSS的触觉驱动信号HDS或触觉纹理数据可以是纹理/声音图案数据、触觉纹理/声音图案数据、虚拟纹理/声音数据、虚拟触觉/声音数据或纹理形状/声音数据。
根据本公开内容的实施方式,触觉纹理数据可以以查找表的形式存储在存储装置中。触觉纹理数据可基于或根据不同的纹理对象被映射、布置或分类。换句话说,不同纹理对象的触觉纹理数据可被存储在存储装置的不同部分中并且可从存储装置的不同部分访问。例如,可对具有不同材料(或纹理)的各种纹理对象中的每一个通过纹理模拟方法为纹理对象产生触觉纹理数据,并且每个纹理对象的触觉纹理数据可以以查找表的形式存储在存储装置中。作为本公开内容一实施方式,存储触觉纹理数据的存储装置可配置或设置在显示设备的驱动电路部。作为本公开内容另一实施方式,触觉纹理数据可配置或设置在显示设备的驱动电路部的存储装置,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,触觉纹理数据可存储在用于驱动振动装置的振动驱动器的存储电路中,或者可存储在显示设备的主机控制器的存储电路中。
图6图解了根据本公开内容一实施方式的显示设备的驱动电路部。
参照图6,根据本公开内容一实施方式的显示设备的驱动电路部700可电连接至显示面板110、触摸面板200和振动装置500中的每一个。
驱动电路部700可配置为在显示面板110上显示图像。驱动电路部700可通过使用触摸面板200感测用户的触摸以检测触摸位置(或触摸位置信息)并且可执行与触摸位置信息对应的应用。此外,驱动电路部700可配置为给振动装置500提供用于给用户提供触摸区域的虚拟纹理的触觉驱动信号HDS。
根据本公开内容一实施方式的驱动电路部700可包括显示驱动器710、振动驱动器730、主机控制器750和存储装置740。
显示驱动器710可配置为基于主机控制器750的控制在显示面板110上显示图像。显示驱动器710可接收从主机控制器750提供的视频数据和时序同步信号,并且可基于时序同步信号将对应于视频数据的图像显示在显示面板110的显示部上。例如,显示驱动器710可包括数据驱动器、触摸驱动器和时序控制器。
数据驱动器可配置为电连接至显示面板110中的数据线。数据驱动器可配置为将与从时序控制器提供的像素数据对应的数据信号输出至数据线。
触摸驱动器可电连接至触摸面板200中的触摸电极。响应于从时序控制器提供的触摸同步信号,触摸驱动器可基于通过触觉对象的用户触摸产生触摸原始数据,并且可将产生的触摸原始数据提供给主机控制器750,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,触摸驱动器可分析触摸原始数据以产生触摸坐标数据,并且可配置为将触摸坐标数据提供给主机控制器750。
时序控制器可配置为控制数据驱动器和触摸驱动器中的每一个。时序控制器可接收从主机控制器750提供的视频数据和时序同步信号,将视频数据转换为像素数据,将像素数据提供给数据驱动器,并且基于时序同步信号控制数据驱动器和触摸驱动器中的每一个的驱动时序。时序控制器可基于时序同步信号控制显示面板110中的扫描驱动电路的驱动时序。
振动驱动器730可配置为使振动装置500振动。振动驱动器730可产生与从主机控制器750提供的触觉纹理数据HTD对应的触觉驱动信号HDS,并且可将触觉驱动信号HDS提供给振动装置500。
根据本公开内容的实施方式的振动驱动器730可包括:数模转换器和放大电路部,数模转换器对触觉纹理数据HTD进行数模转换并输出,放大电路部对数模转换器的输出信号放大以产生触觉驱动信号HDS。放大电路部可包括前置放大器和主放大器,前置放大器首先放大数模转换器的输出信号,主放大器另外放大前置放大器的放大信号以产生触觉驱动信号HDS,并且将产生的触觉驱动信号HDS提供至振动装置500。
根据本公开内容一实施方式的振动装置500可基于触觉驱动信号HDS振动以使包括显示面板110的显示构件100振动,因此可在显示构件100的表面处产生超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动)。因此,振动装置500可改变显示构件100和在显示构件100上滑动(或绘制)的触觉对象之间的摩擦系数(或摩擦力),从而给用户提供与实际纹理相同或相似的虚拟纹理。因而,当触觉对象和显示构件100之间的摩擦系数(或摩擦力)改变时,用户可识别不同的纹理(例如,纸纹理),而不是显示构件100的纹理。换句话说,触觉驱动信号可配置为当触觉对象在显示构件100上滑动时引起振动,该振动引起触觉对象以不同频率和/或振幅振动为其将经历的在未被施加触觉驱动信号的情况下基于触觉对象和显示构件100之间的摩擦的振动或摩擦。在由触觉驱动信号引起的触觉对象处的振动或摩擦的改变可改变在触觉对象处经历的纹理,例如如同被用户感觉到的。改变的纹理可模拟或复制与显示部件100的纹理不同的纹理,例如可模拟在纸上书写的笔的纹理。
根据本公开内容另一实施方式的振动装置500可基于包括触觉声音信号HSS的触觉驱动信号HDS振动以使包括显示面板110的显示构件100振动,因此可在显示构件100的表面产生超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动)。另外,振动装置500可产生触觉声音并且可改变显示构件100和在显示构件100中滑动(或绘制)的触觉对象之间的摩擦系数(或摩擦力),因此,振动装置500可给用户提供与实际纹理相同或相似的虚拟纹理并且同时可提供与虚拟纹理对应的声音(或触觉声音或低频触觉声音)。因此,当触觉对象和显示构件100之间的摩擦系数(或摩擦力)改变时,用户可同时识别不同的纹理(例如,纸纹理和与纸纹理对应的笔声音),而不是显示构件100的表面纹理。
主机控制器750可配置为给显示驱动器710提供视频数据和时序同步信号。主机控制器750可执行与从显示驱动器710提供的触摸原始数据或触摸坐标信息对应的应用,同时可向振动驱动器730提供给触觉对象提供虚拟纹理的触觉纹理数据HTD。
主机控制器750可在存储在存储装置740中的查找表中选择由用户调节或与用户所期望的触觉纹理对应的触觉纹理数据HTD,并且可将触觉纹理数据HTD提供给振动驱动器730。
根据本公开内容一实施方式的显示设备的驱动电路部700可基于用户的触摸并且基于触觉对象将触觉驱动信号HDS提供给振动装置500,以使振动装置500振动,因此,可基于根据振动装置500的振动的显示构件100的振动在显示构件100的表面处产生超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动),并且可给用户提供与显示构件100的表面的纹理不同的虚拟纹理和/或触觉声音(或低频触觉声音)。
图7是沿图1中所示的线I-I’截取的显示设备的另一剖面图。图8图解了根据本公开内容另一实施方式的显示设备的驱动电路部。特别是,图7图解了其中在根据上面参照图1至图6描述的本公开内容一实施方式的显示设备中额外设置力感测构件的实施方式。根据本公开内容另一实施方式的显示设备还可包括力感测构件。下文中,在描述根据本公开内容另一实施方式的显示设备时,将主要描述与根据本公开内容一实施方式的显示设备的元件不同的元件。上面参照图1至图6描述的根据本公开内容一实施方式的显示设备的描述可被包括在根据本公开内容另一实施方式的显示设备的描述中。
参照图7和图8,根据本公开内容另一实施方式(或第二实施方式)的显示设备还可包括力感测构件800。
力感测构件800可配置为感测使用触觉对象的用户的触摸强度(或触摸力或笔压力)。力感测构件800可配置或设置在显示构件100处或显示构件100上。力感测构件800可配置为感测基于用户的触摸的显示构件100的弯曲。力感测构件800可连接至或附接在显示面板110的后表面上。例如,力感测构件800可连接至或附接在显示面板110的后边缘部分(或后外围部分)上。力感测构件800可连接至或附接在前部构件130的后表面上。例如,力感测构件800可连接至或附接在前部构件130的后边缘部分(或后外围部分)上。
根据本公开内容的实施方式的力感测构件800可包括或配置有压电装置,但是本公开内容的实施方式不限于此。力感测构件800的压电装置可基于压电效应输出电信号。因此,压电装置可输出与当显示构件100因用户的触摸而弯曲(或变形)时产生的电信号对应的力感测原始信号FSS。
在根据本公开内容另一实施方式的显示设备中,驱动电路部700可接收从力感测构件800提供的力感测原始信号FSS,并且可基于力感测原始信号FSS产生与用户的触摸强度对应的力电平信号FLS。例如,力电平信号FLS可由驱动电路部700的主机控制器750产生,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,可从振动驱动器730提供力感测原始信号FSS,并且振动驱动器730可基于力感测原始信号FSS产生与用户的触摸强度对应的力电平信号FLS。
根据本公开内容的实施方式,当用户的触摸强度高时,力电平信号FLS可具有相对较高的电压电平,当用户的触摸强度低时,力电平信号FLS可具有相对较低的电压电平,但是本公开内容的实施方式不限于此。
振动驱动器730可配置为基于力电平信号FLS调节触觉驱动信号HDS的强度。例如,振动驱动器730中包括的前置放大器或主放大器可配置为基于力电平信号FLS调节触觉驱动信号HDS的强度。例如,可基于力电平信号FLS通过调节前置放大器或主放大器的增益值来调节触觉驱动信号HDS的强度。例如,当力电平信号FLS具有相对较高的电压电平时,触觉驱动信号HDS的强度可增加,当力电平信号FLS具有相对较低的电压电平时,触觉驱动信号HDS的强度可减小。
根据本公开内容另一实施方式(或第二实施方式)的显示设备可提供与根据本公开内容一实施方式(或第一实施方式)的显示设备相同的效果。此外,根据本公开内容另一实施方式的显示设备还可包括力感测构件800,因此,可调节与用户的触摸强度对应的虚拟纹理强度。
图9图解了根据本公开内容另一实施方式(或第三实施方式)的显示设备。更具体地,图9图解了通过修改上面参照图1至图8描述的根据本公开内容第一实施方式和第二实施方式的显示设备的振动装置实现的实施方式。因此,在下面的描述中,除振动装置之外的其他元件由相同的附图标记表示,并且省略其重复描述。上面参照图1至图8描述的根据本公开内容第一实施方式和第二实施方式的显示设备的描述可包括在根据本公开内容第三实施方式的显示设备的描述中。
参照图9,在根据本公开内容第三实施方式的显示设备中,振动装置500可包括多个超声波发生器500-1。
多个超声波发生器500-1可彼此分隔开地设置在显示构件100的后表面110r或连接至显示构件100的后表面110r。多个超声波发生器500-1可彼此分隔开地设置在显示面板110的后表面110r或连接至显示面板110的后表面110r。例如,多个超声波发生器500-1可通过连接构件600(见图2)彼此分隔开设置在在显示面板110的后表面110r或者连接至显示面板110的后表面110r。
多个超声波发生器500-1中的每一个可基于从上面参照图6或图8描述的驱动电路部700的振动驱动器730提供的触觉驱动信号振动,以使显示构件100振动,因此可在显示构件100的表面处产生触觉声音(或低频触觉声音)和/或超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动)。
显示构件100或显示面板110可包括多个触觉区域(或超声波产生区域),这些触觉区域分别对应于多个超声波发生器500-1或与多个超声波发生器500-1重叠。
多个超声波发生器500-1中的每一个可被同时驱动,或可被单独地驱动,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,可基于用户的触摸区域同时驱动多个超声波发生器500-1中的一个或多个。例如,可同时驱动多个超声波发生器500-1中的与用户的触摸区域重叠或设置在用户的触摸区域的外围的两个或更多个超声波发生器500-1,因此,可在用户的触摸区域及其外围中产生均匀的超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动),从而连续地给用户提供无缝(或不间断或不断开)的虚拟纹理。
根据本公开内容第三实施方式的显示设备可提供与根据本公开内容第二实施方式的显示设备相同的效果。此外,根据本公开内容第三实施方式的显示设备可相对于显示构件100的表面通过多个超声波发生器500-1在整个区域中给用户提供虚拟纹理,而没有死区。
图10图解了根据本公开内容另一实施方式(或第四实施方式)的显示设备。在此,图10图解了通过修改上面参照图1至图9描述的根据本公开内容第一实施方式至第三实施方式的显示设备的振动装置实现的实施方式。因此,在下面的描述中,除振动装置之外的其他元件由相同的附图标记表示,并且省略其重复描述。上面参照图1至图9描述的根据本公开内容第一实施方式至第三实施方式的显示设备的描述可包括在根据本公开内容第四实施方式的显示设备的描述中。
参照图10,在根据本公开内容第四实施方式的显示设备中,振动装置500可包括多个声音发生器500-2。
多个声音发生器500-2可与多个超声波发生器500-1分隔开,并且可彼此分隔开地设置在显示构件100的后表面110r或连接至显示构件100的后表面110r。多个声音发生器500-2可彼此分隔开地设置在显示面板110的后表面110r或连接至显示面板110的后表面110r。例如,多个声音发生器500-2可设置在多个超声波发生器500-1之间。例如,多个声音发生器500-2可在显示构件100的后表面110r处彼此分隔开或者通过连接构件连接至显示构件100的后表面110r。
根据本发明的实施方式,振动装置500可包括第一和第二声音发生器500-2。
第一和第二声音发生器500-2中的一个声音发生器可设置在显示面板110的后表面110r的第一后区域(或第一区域或左区域),并且可设置在第一后区域处的多个超声波发生器500-1的超声波发生器500-1之间。例如,第一声音发生器500-2和第二声音发生器500-2中的一个声音发生器可设置在第一后区域的中央部分,或者可设置为与第一后区域的中央部分分隔开。
第一和第二声音发生器500-2中的另一个声音发生器可设置在显示面板110的后表面110r的第二后区域(或第二区域或右区域),并且可设置在第二后区域处的多个超声波发生器500-1的超声波发生器500-1之间。例如,第一声音发生器500-2和第二声音发生器500-2中的另一个声音发生器可设置在第二后部域的中央部分,或者可设置为与第二后区域的中央部分分隔开。
第一和第二声音发生器500-2可相对于显示面板110的后表面110r的中央部分布置(或设置)为水平对称结构或水平非对称结构。
根据本公开内容第四实施方式的显示设备可提供与根据本公开内容第一至第三实施方式的显示设备相同的效果。此外,根据本公开内容第四实施方式的显示设备可在显示构件100的向前方向FD上输出基于根据多个声音发生器500-2中的每一个的振动的显示构件100的振动产生的声音。
图11图解了根据本公开内容一实施方式的振动装置。图12是沿图11中所示的线II-II’截取的振动装置的剖面图。图13是沿图11中所示的线III-III’截取的振动装置的另一剖面图。图11至图13示出以上参照图1至图8描述的振动装置、以上参照图9描述的多个超声波发生器以及以上参照图10描述的多个声音发生器。
参照图11至13,根据本公开内容一实施方式的振动装置500、多个超声波发生器500-1和多个声音发生器500-2中的每一个可包括振动器件510。
振动器件510可包括压电材料。振动装置500或多个超声波发生器500-1中的每一个的振动器件510可配置为基于从上面参照图6或图8所述的振动驱动器提供的触觉驱动信号振动。多个声音发生器500-2中的每一个的振动器件510可配置为基于从图6或图8中所示的振动驱动器提供的振动驱动信号(或声音信号或语音信号)振动。例如,振动器件510可以是振动产生器件、振动膜、振动产生膜、振动器、振动发生器、主动振动器、主动振动发生器或主动振动构件,但是本公开内容的实施方式不限于此。在下面的描述中,“驱动信号”可以是触觉驱动信号或振动驱动信号。
根据本发明一实施方式的振动器件510可包括振动部511。振动部511可配置为基于驱动信号通过压电效应振动。振动部511可包括压电无机材料和压电有机材料中的至少一种。例如,振动部511可以是压电器件、压电器件部、压电器件层、压电结构、压电振动部或压电振动层,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的振动器件510或振动部511可包括振动层511a、第一电极层511b和第二电极层511c。
振动层511a可包括压电材料或表现出压电效应的电活性材料。例如,压电材料可具有这样的特性:当通过外力将压力或扭曲现象施加至晶体结构时,由于正(+)离子和负(-)离子的相对位置改变引起的介电极化而产生电位差,并且通过基于被施加的逆电压(reverse voltage)的电场产生振动。例如,振动层511a可以是压电层、压电材料层、电活性层、压电复合层、压电复合物或压电陶瓷复合物等,但是本公开内容的实施方式不限于此。
振动层511a可配置为用于实现相对较高的振动的陶瓷基材料,或者可配置为具有钙钛矿基的晶体结构的压电陶瓷。钙钛矿晶体结构可具有或表现出压电效应和/或逆压电效应,并且可以是具有取向的板形结构。
压电陶瓷可配置为具有晶体结构的单晶陶瓷,或者可配置为具有多晶结构的陶瓷材料或多晶陶瓷。单晶陶瓷的压电材料可包括α-AlPO4、α-SiO2、LiNbO3、Tb2(MoO4)3、Li2B4O7或ZnO,但是本公开内容的实施方式不限于此。多晶陶瓷的压电材料可包括锆钛酸铅(PZT)基材料,包括铅(Pb)、锆(Zr)和钛(Ti),或者可包括锆镍铌酸铅(PZNN)基材料,包括铅(Pb)、锆(Zr)、镍(Ni)和铌(Nb),但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,振动层511a可包括钛酸钙(CaTiO3)、钛酸钡(BaTiO3)或钛酸锶(SrTiO3)中的至少一种,而没有铅(Pb),但是本公开内容的实施方式不限于此。
振动装置500以及多个超声波发生器500-1中的每一个的振动层511a可配置为具有第一厚度。多个声音发生器500-2中的每一个的振动层511a可配置为具有等于或不同于第一厚度的第二厚度。例如,振动装置500和多个超声波发生器500-1中的每一个的振动层511a可具有比声音发生器500-2的振动层511a的第二厚度厚的第一厚度以产生超声波,但是本公开内容的实施方式不限于此。
第一电极层511b可设置在振动层511a的第一表面(或上表面或前表面)511s1。第一电极层511b可具有与振动层511a的尺寸相同的尺寸,或者可具有小于振动层511a的尺寸。
第二电极层511c可设置在与振动层511a的第一表面511s1相对或不同的第二表面(或下表面或后表面)511s2。第二电极层511c可具有与振动层511a的尺寸相同的尺寸,或者可具有小于振动层511a的尺寸。例如,第二电极层511c可具有与振动层511a的形状相同的形状,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式,为了防止第一电极层511b与第二电极层511c之间的电短路,第一电极层511b和第二电极层511c中的每一个可形成在振动层511a的其他部分(或中央部分)处,而不在外围部分处。例如,第一电极层511b可形成在振动层511a的除边缘部分(或外围部分)之外的整个第一表面511s1处。例如,第二电极层511c可形成在振动层511a的除边缘部分(或外围部分)之外的整个第二表面511s2处。例如,第一电极层511b和第二电极层511c中的每一个的侧表面(或侧壁)与振动层511a的侧表面(或侧壁)之间的距离可以是至少0.5mm或更大。例如,第一电极层511b和第二电极层511c中的每一个的侧表面与振动层511a的侧表面之间的距离可以是至少1mm或更大,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的第一电极层511b和第二电极层511c中的一个或多个可由透明导电材料、半透明导电材料或不透明导电材料形成。例如,透明导电材料或半透明导电材料可包括氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO),但是本公开内容的实施方式不限于此。不透明导电材料可包括金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、钼(Mo)、镁(Mg)、碳、或包括玻璃料的银(Ag)等,或者可由它们的合金制成,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,为了增强振动层511a的电特性和/或振动特性,第一电极层511b和第二电极层511c中的每一个可包括具有低电阻率的银(Ag)。例如,碳可以是炭黑、科琴黑、碳纳米管、以及包括石墨的碳材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。
振动层511a可在特定温度环境中或者可从高温改变到室温的温度环境中被施加至第一电极层511b和第二电极层511c的特定电压偏振(或极化),但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,形成在振动层511a中的偏振方向(或极化方向)可形成或对准(或布置)为从第一电极层511b至第二电极层511c,但不限于此,并且形成在振动层511a中的偏振方向(或极化方向)可形成或对准(或布置)为从第二电极层511c至第一电极层511b。
振动层511a可根据从外部施加至第一电极层511b和第二电极层511c的驱动信号基于逆压电效应交替且重复地收缩和/或膨胀以振动。例如,振动层511a可响应于施加至第一电极层511b和第二电极层511c的信号在垂直方向(或厚度方向)和平面方向上振动。振动层511a可通过平面方向上的收缩和/或膨胀位移(或振动或驱动),从而提高振动部511的声音特性和/或声压级特性。
根据本公开内容的实施方式的振动装置500、多个超声波发生器500-1和多个声音发生器500-2还可包括第一覆盖构件513和第二覆盖构件515。
第一覆盖构件513可设置在振动部511的第一表面。例如,第一覆盖构件513可配置为覆盖振动部511的第一电极层511b。例如,第一覆盖构件513可配置为具有比振动部511大的尺寸。第一覆盖构件513可配置为保护振动部511的第一表面和第一电极层511b。
第二覆盖构件515可设置在振动部511的第二表面。例如,第二覆盖构件515可配置为覆盖振动部511的第二电极层511c。例如,第二覆盖构件515可配置为具有比振动部511大的尺寸。第二覆盖构件515可配置为保护振动部511的第二表面和第二电极层511c。
据本公开内容的实施方式的第一覆盖构件513和第二覆盖构件515中的每一个可包括塑料、纤维、布、纸、皮革、碳和木材中的一种或多种材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,第一覆盖构件513和第二覆盖构件515中的每一个可包括相同的材料或不同的材料。例如,第一覆盖构件513和第二覆盖构件515中的每一个可以是聚酰亚胺膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的第一覆盖构件513和第二覆盖构件515中的每一个可包括一个或多个粘合剂构件。例如,第一覆盖构件513和第二覆盖构件515中的一个或多个可包括粘合剂构件和保护构件(或剥离构件),粘合剂构件结合或附接至振动部511,保护构件覆盖或保护粘合剂构件。例如,粘合剂构件可包括具有粘合特性并且能够压缩和解压缩的电绝缘材料。例如,第一覆盖构件513可包括结合或附接至振动部511的粘合剂构件、以及覆盖或保护粘合剂构件的保护构件(或剥离构件或脱层构件)。
第一覆盖构件513可通过第一粘合剂层517连接或结合至振动部511的第一表面或第一电极层511b。例如,第一覆盖构件513可通过第一粘合剂层517的膜层压工艺连接或结合至振动部511的第一表面或第一电极层511b。
第二覆盖构件515可通过第二粘合剂层519连接或结合至振动部511的第二表面或第二电极层511c。例如,第二覆盖构件515可通过第二粘合剂层519的膜层压工艺连接或结合至振动部511的第二表面或第二电极层511c。
根据本公开内容的实施方式的第一粘合剂层517和第二粘合剂层519中的每一个可包括具有粘合性并且能够压缩和解压缩的电绝缘材料。例如,第一粘合剂层517和第二粘合剂层519中的每一个可包括环氧树脂、丙烯酸树脂、硅树脂、或者聚氨酯树脂,但是本公开内容的实施方式不限于此。
第一粘合剂层517和第二粘合剂层519可配置在第一覆盖构件513与第二覆盖构件515之间以围绕振动部511。例如,第一粘合剂层517和第二粘合剂层519中的一个或多个可配置为围绕振动部511。
根据本公开内容的实施方式的振动装置500、多个超声波发生器500-1和多个声音发生器500-2中的每一个还可包括信号提供构件550。
信号提供构件550可配置为将从驱动电路部提供的驱动信号提供到振动器件510。信号提供构件550可配置为在振动器件510的一侧(或一部分)电连接至振动器件510。信号提供构件550可配置为电连接至振动部511的第一电极层511b和第二电极层511c。
信号提供构件550的一部分可容纳(或插入)在第一覆盖构件513与第二覆盖构件515之间。信号提供构件550的端部(或末端部)可设置或插入(或容纳)在第一覆盖构件513的边缘部分(或外围部分)和第二覆盖构件515的边缘部分(或外围部分)之间。第一覆盖构件513的一个边缘部分和第二覆盖构件515的一个边缘部分可容纳或垂直覆盖信号提供构件550的端部(或末端部或一侧)。因此,信号提供构件550可与振动器件510一体设置(或集成)。例如,信号提供构件550可配置为信号线缆、柔性线缆、柔性印刷电路线缆、柔性扁平线缆、单面柔性印刷电路、单面柔性印刷电路板、柔性多层印刷电路板、或柔性多层印刷电路板,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式的信号提供构件550可包括基底构件551和多条信号线553a和553b。例如,信号提供构件550可包括基底构件551、第一信号线553a和第二信号线553b。
基底构件551可包括透明或不透明的塑料材料,但是本公开内容的实施方式不限于此。基底构件551可具有在第一方向X上的一定宽度并且可沿与第一方向X交叉的第二方向Y长形地(或纵向地)延伸。
第一信号线553a和第二信号线553b可与第二方向Y平行地设置在基底构件551的第一表面,并且可在第一方向X上彼此分隔开或彼此电分离。第一信号线553a和第二信号线553b可设置为在基底构件551的第一表面彼此平行。例如,通过对形成或沉积在基底构件551的第一表面的金属层(或导电层)图案化,第一信号线553a和第二信号线553b可实现为线形。
第一信号线553a和第二信号线553b的端部(或末端部或一侧)可彼此分离,因此可单独地变弯或弯曲。
第一信号线553a的端部(或末端部或一侧或一部分)可电连接至振动部511的第一电极层511b。例如,第一信号线553a的端部可在第一覆盖构件513的一个边缘部分(或一个外围部分)电连接至振动部511的第一电极层511b的至少一部分。例如,第一信号线553a的端部(或末端部或一侧)可电连接并直接连接至振动部511的第一电极层511b。例如,第一信号线553a的端部(或末端部或一侧)可电连接至或直接接触振动部511的第一电极层511b。例如,第一信号线553a的端部可通过导电双面胶带电连接至第一电极层511b。因此,第一信号线553a可将从振动驱动器提供的第一驱动信号传送至振动部511的第一电极层511b。
第二信号线553b的端部(或末端部或一侧或一部分)可电连接至振动部511的第二电极层511c。例如,第二信号线553b的端部可在第二覆盖构件515的一个边缘部分(或一个外围部分)电连接至振动部511的第二电极层511c的至少一部分。例如,第二信号线553b的端部可电连接并直接连接至振动部511的第二电极层511c的至少一部分。例如,第二信号线553b的端部可电连接至或直接接触振动部511的第二电极层511c。例如,第二信号线553b的端部可通过导电双面胶带电连接至第二电极层511c。因此,第二信号线553b可将从振动驱动器提供的第二驱动信号传送至振动部511的第二电极层511c。
根据本公开内容的实施方式的信号提供构件550还可包括绝缘层555。
绝缘层555可设置在基底构件551的第一表面,以覆盖除信号提供构件550的端部(或一侧或一部分)以外的第一信号线553a和第二信号线553b中的每一个。
包括基底构件551的端部(或一侧或一部分)和绝缘层555的端部(或一侧或一部分)555a的信号提供构件550的端部(或一侧或一部分)可插入(或容纳)在振动部511的第一表面与第一覆盖构件513之间,并且可通过第一粘合剂层517插入或固定在振动部511的第一表面与第一覆盖构件513之间。例如,插入(或容纳)在振动部511的第一表面与第一覆盖构件513之间的信号提供构件550的端部(或一侧或一部分)可通过使用第一粘合剂层517和/或第二粘合剂层519的膜层压工艺来插入(或容纳)或固定在振动部511的第一表面与第一覆盖构件513之间。因此,第一信号线553a的端部(或一侧或一部分)可被保持为电连接至振动部511的第一电极层511b,并且第二信号线553b的端部(或一侧)可被保持为电连接至振动部511的第二电极层511c。此外,信号提供构件550的端部(或一侧或一部分)可插入(或容纳)并固定在振动部511与第一覆盖构件513之间,因此,可防止由信号提供构件550的移动引起的振动器件510与信号提供构件550之间的接触缺陷(或连接不良)。
在根据本公开内容的实施方式的信号提供构件550中,基底构件551的端部(或一侧或一部分)和绝缘层555的端部(或一侧或一部分)555a中的每一个可被去除。例如,第一信号线553a的端部和第二信号线553b的端部中的每一个可暴露在外部,而不被基底构件551的端部(或一侧或一部分)和绝缘层555的端部(或一侧或一部分)555a中的每一个支撑或覆盖。例如,第一信号线553a和第二信号线553b中的每一个的端部可从基底构件551的端部551e或绝缘层555的端部555e突出(或延伸)为具有特定长度。因此,第一信号线553a和第二信号线553b中的每一个的各自的端部(或末端部或一侧或一部分)可单独地或独立地变弯(或弯曲)。
第一信号线553a的不被基底构件551的端部(或一侧)和绝缘层555的端部555a支撑的端部(或一侧)可直接连接至或直接接触振动部511的第一电极层511b。第二信号线553b的不被基底构件551的端部(或一侧)和绝缘层555的端部(或一侧)555a支撑的端部可直接连接至或直接接触振动部511的第二电极层511c。
根据本公开内容的实施方式,信号提供构件550的一部分(或基底构件551的一部分)可设置或插入(或容纳)在第一覆盖构件513和第二覆盖构件515之间,因此,信号提供构件550可与振动器件510一体设置(或集成)。因此,振动器件510和信号提供构件550可设置为一个部分(或一个部件),因此,可获得单一实体化(uni-materialization)的效果。
根据本公开内容的实施方式,信号提供构件550的第一信号线553a和第二信号线553b可与振动器件510一体设置(或基成),因此,可不需要用于振动器件510与信号提供构件550之间的电连接的焊接工艺。因此,可简化振动装置500的制造工艺和结构,因此,可减少危险工艺。
图14图解了根据本公开内容另一实施方式的振动层。图14图解了上面参照图11至图13描述的振动层的另一实施方式。
参照图12和图14,根据本公开内容另一实施方式的振动层511a可包括多个第一部分511a1和多个第二部分511a2。例如,多个第一部分511a1和多个第二部分511a2可沿第一方向X(或第二方向Y)交替且重复地设置。例如,第一方向X可以是振动层511a的宽度方向(或水平方向),并且第二方向Y可以是与第一方向X交叉的振动层511a的长度方向(或垂直方向),但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,第一方向X可以是振动层511a的长度方向,并且第二方向Y可以是振动层511a的宽度方向(或水平方向)。
多个第一部分511a1中的每一个可包括表现出或具有压电效应(或压电特性)的无机材料。例如,多个第一部分511a1中的每一个可包括压电无机材料和压电有机材料中的至少一种。例如,多个第一部分511a1中的每一个可以是无机部分、无机材料部分、压电部分、压电材料部分或电活性部分,但是本公开内容的实施方式不限于此。
根据本公开内容的实施方式,多个第一部分511a1中的每一个可具有平行于第一方向X的第一宽度W1,并且可沿与第一方向X交叉的第二方向Y延伸。多个第一部分511a1中的每一个可包括可与上面参照图11至图13描述的振动层511a大致相同的材料,因此省略或简要讨论其重复描述。
振动装置500和多个超声波发生器500-1中的每一个中的多个第一部分511a1中的每一个可配置为具有第一厚度。多个声音发生器500-2中的每一个中的多个第一部分511a1中的每一个可配置为具有等于或不同于第一厚度的第二厚度。例如,振动装置500和多个超声波发生器500-1中的每一个中的多个第一部分511a1中的每一个可具有比多个声音发生器500-2中的每一个中的多个第一部分511a1中的每一个的第二厚度厚的第一厚度,以产生超声波,但是本公开内容的实施方式不限于此。
多个第二部分511a2中的每一个可设置在多个第一部分511a1之间。例如,多个第一部分511a1中的每一个可设置在多个第二部分511a2中的两个相邻的第二部分511a2之间。多个第二部分511a2中的每一个可具有平行于第一方向X(或第二方向Y)的第二宽度W2,并且可沿第二方向Y(或第一方向X)延伸。第一宽度W1可与第二宽度W2相同或不同。例如,第一宽度W1可大于第二宽度W2。例如,第一部分511a1和第二部分511a2可包括具有相同尺寸或不同尺寸的线形状或条带形状。
多个第二部分511a2中的每一个可配置为填充多个第一部分511a1中的两个相邻的第一部分511a1之间的间隙。多个第二部分511a2中的每一个可配置为填充多个第一部分511a1中的两个相邻的第一部分511a1之间的间隙,因此,多个第二部分511a2中的每一个可连接至或附接在与之相邻的第一部分511a1的侧表面上。根据本公开内容的实施方式,多个第一部分511a1和多个第二部分511a2中的每一个可彼此平行地设置(或布置)在相同的平面(或相同的层)上。因此,振动层511a可通过第一部分511a1和第二部分511a2的横向结合(或连接)而扩展至所期望的尺寸或长度。
根据本公开内容的实施方式,多个第二部分511a2中的每一个可吸收施加至第一部分511a1的冲击,因此可增强第一部分511a1的耐久性并且向振动层511a提供柔性。多个第二部分511a2中的每一个可包括具有延展特性的有机材料。例如,多个第二部分511a2中的每一个可包括环氧类聚合物、丙烯酸类聚合物和硅酮类聚合物中的一种或多种,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,多个第二部分511a2中的每一个可以是有机部分、有机材料部分、粘合剂部分、拉伸部分、弯曲部分、阻尼部分或延展部分,但是本公开内容的实施方式不限于此。
多个第一部分511a1和多个第二部分511a2中的每一个的第一表面可共同连接至第一电极层511b。多个第一部分511a1和多个第二部分511a2中的每一个的第二表面可共同连接至第二电极层511c。
多个第一部分511a1和多个第二部分511a2可设置在(或连接至)同一平面,因此,根据本公开内容另一实施方式的振动层511a可具有单一薄膜类型。因此,根据本公开内容另一实施方式的包括振动层511a的振动部511或振动器件510可通过具有振动特性的第一部分511a1在垂直(或上下)方向上振动,并且可通过具有柔性的第二部分511a2弯曲成曲形。
图15图解了根据本公开内容另一实施方式的振动层。图15图解了上面参照图11至图13描述的振动层的另一实施方式。
参照图12和图15,根据本公开内容另一实施方式的振动层511a可包括多个第一部分511a3和设置在多个第一部分511a3之间的第二部分511a4。
多个第一部分511a3中的每一个可设置为沿第一方向X和第二方向Y中的每一个彼此分隔开。例如,多个第一部分511a3中的每一个可具有相同尺寸的六面体形状并且可设置为格子形状,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,多个第一部分511a3中的每一个可具有彼此相同的尺寸的方形板、圆形板、椭圆形板或多边形板,但是本公开内容的实施方式不限于此。
多个第一部分511a3中的每一个可包括可与上面参照图14描述的第一部分511a1大致相同的材料,因此省略其重复描述。
第二部分511a4可沿第一方向X和第二方向Y中的每一个设置在多个第一部分511a3之间。第二部分511a4可设置为填充两个相邻的第一部分511a3之间的间隙,或者围绕多个第一部分511a3中的每一个,因此,第二部分511a4可连接至或附接在与之相邻的第一部分511a3上。第二部分511a4可包括与上面参照图14描述的第二部分511a2大致相同的材料,因此省略其重复描述。
多个第一部分511a3和第二部分511a4中的每一个的第一表面可共同连接至第一电极层511b。多个第一部分511a3和第二部分511a4中的每一个的第二表面可共同连接至第二电极层511c。
多个第一部分511a3和第二部分511a4可设置在(或连接至)同一平面,因此,根据本公开内容另一实施方式的振动层511a可具有单个薄膜类型。因此,根据本公开内容另一实施方式的包括振动层511a的振动部511或振动器件510可通过具有振动特性的第一部分511a3在垂直(或上下)方向上振动,并且可通过具有柔性的第二部分511a4弯曲成曲形。
图16图解了根据本公开内容另一实施方式(或第五实施方式)的显示设备。图17图解了图16中所示的显示设备的振动装置。特别是,图16和图17图解了通过修改上面参照图1至图8描述的根据本公开内容第一实施方式和第二实施方式的显示设备的振动装置实现的实施方式。因此,在下面的描述中,除了振动装置之外的其他元件由相同的附图标记指代,并且省略或简要讨论其重复描述。上面参照图1至图8描述的根据本公开内容第一实施方式和第二实施方式的显示设备的描述可包括在根据本公开内容第五实施方式的显示设备的描述中。
参照图16和图17,在根据本公开内容第五实施方式的显示设备中,振动装置500可包括多个超声波发生器500-1、多个声音发生器500-2和粘合剂构件503。
多个超声波发生器500-1中的每一个可与多个声音发生器500-2中的相应的声音发生器500-2重叠或堆叠。
根据本公开内容一实施方式,多个超声波发生器500-1可彼此分隔开地设置在显示面板110的后表面110r或者连接至显示面板110的后表面110r。例如,多个超声波发生器500-1可通过连接构件600(见图2)彼此分隔开地设置在显示面板110的后表面110r或者连接至显示面板110的后表面110r。多个声音发生器500-2中的每一个可连接至或设置在多个超声波发生器500-1中的相应的超声波发生器500-1的后表面,并且通过粘合剂构件503连接至或设置在多个超声波发生器500-1中的相应的超声波发生器500-1的后表面。例如,当超声波发生器500-1连接至显示面板110的后表面110r时,超声波发生器500-1可直接振动显示构件100,因此,可容易地在显示构件100的表面产生超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动)。
根据本公开内容另一实施方式,多个声音发生器500-2可彼此分隔开地设置在显示面板110的后表面110r或者连接至显示面板110的后表面110r。例如,多个声音发生器500-2可通过连接构件600(见图2)彼此分隔开地设置在显示面板110的后表面110r或者连接至显示面板110的后表面110r。多个超声波发生器500-1中的每一个可连接至或设置在多个声音发生器500-2中的相应的声音发生器500-2的后表面,并且通过粘合剂构件503连接至或设置在多个声音发生器500-2中的相应的声音发生器500-2的后表面。例如,当声音发生器500-2连接至显示面板110的后表面110r时,声音发生器500-2可直接振动显示构件100,因此,可容易地增加显示构件100的位移宽度(或振动宽度或驱动宽度)。例如,当声音发生器500-2未连接至显示面板110的后表面110r而是连接至超声波发生器500-1的后表面并且超声波发生器500-1具有相对较厚的厚度时,可在超声波发生器500-1中损失声音发生器500-2的振动,因此,可降低声音发生器500-2的振动效率或振动特性。
彼此重叠或通过粘合剂构件503彼此堆叠的一个超声波发生器500-1和一个声音发生器500-2可包括一个振动产生装置。因此,根据本公开内容第五实施方式的显示设备或振动装置500可包括彼此分隔开地设置在显示面板110的后表面110r或者连接至显示面板110的后表面110r的多个振动产生装置。
在多个振动产生装置的每一个中,可基于从振动驱动器提供的驱动信号单独或同时驱动彼此重叠或垂直堆叠的超声波发生器500-1和声音发生器500-2。例如,多个振动产生装置中的每一个可基于超声波发生器500-1的驱动使显示构件100振动以产生触觉声音(或低频触觉声音)和/或在显示构件100的表面产生虚拟纹理。例如,多个振动产生装置中的每一个可基于声音发生器500-2的驱动使显示构件100振动,以在显示构件100的向前方向FD上输出声音。例如,多个振动产生装置中的每一个可基于超声波发生器500-1的驱动来振动显示构件100,以在显示构件100的表面产生触觉声音(或低频触觉声音)和/或产生虚拟纹理,同时,可基于声音发生器500-2的驱动来振动显示构件100,以在显示构件100的向前方向FD上输出声音。
根据本公开内容另一实施方式,多个超声波发生器500-1和多个声音发生器500-2中的每一个可基于振动驱动信号在相同方向上同时位移(或振动或驱动)。例如,当没有用户触摸施加至显示构件100时,驱动电路部可基于声源产生振动驱动信号,并且可将振动驱动信号提供到多个超声波发生器500-1和多个声音发生器500-2中的每一个。例如,多个超声波发生器500-1可被驱动为仅在用户的触摸时段中产生超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动),并且可被驱动为在没有用户的触摸的时段中产生声音(或触觉声音)。
多个超声波发生器500-1和多个声音发生器500-2中的每一个可包括振动器件510和信号提供构件550。振动器件510和信号提供构件550可分别与上面参照图11至图15描述的振动器件510和信号提供构件550相同或大致相同,振动器件510和信号提供构件550由相同的附图标记表示,并且省略其重复描述。
多个超声波发生器500-1中的每一个中的多个第一部分和多个声音发生器500-2中的每一个中的多个第一部分可具有相同的尺寸。多个超声波发生器500-1中的每一个中的多个第二部分和多个声音发生器500-2中的每一个中的多个第二部分可具有相同的尺寸。多个超声波发生器500-1中的每一个中的多个第一部分和多个声音发生器500-2的每一个中的多个第一部分可大致重叠或堆叠而不交错。因此,多个超声波发生器500-1中的每一个中的多个第一部分和多个声音发生器500-2中的每一个中的多个第一部分可具有相同的尺寸,并且可设置成其中第一部分重叠而不交错的堆叠结构,并且可在相同的方向上位移(或振动或驱动)。在这种情况下,当基于多个超声波发生器500-1和多个声音发生器500-2中的每一个的振动产生声音时,可使显示构件100的位移量或振幅位移最大化或增加,因此,可增强低音调声带的声音特性和声压级特性。
粘合剂构件503可设置或连接在超声波发生器500-1与声音发生器500-2之间,超声波发生器500-1与声音发生器500-2垂直(或上下)堆叠或重叠。例如,粘合剂构件503可设置或连接在超声波发生器500-1的第二覆盖构件515与声音发生器500-2的第一覆盖构件513之间。
根据本公开内容的实施方式的粘合剂构件503可包括泡沫垫、双面胶带、双面泡沫胶带、双面泡沫垫、粘合剂等,但是本公开内容的实施方式不限于此。例如,粘合剂构件503的粘合剂层可包括环氧树脂、丙烯酸、硅树脂、或者聚氨酯,但是本公开内容的实施方式不限于此。粘合剂构件503的粘合剂层可包括具有相对于丙烯酸类材料来说相对大延展性的特性的聚氨酯类材料(或物质)。因此,由彼此重叠或垂直(或上下)堆叠的超声波发生器500-1和声音发生器500-2之间的位移干扰引起的振动损失可被最小化或减小,或者超声波发生器500-1和声音发生器500-2中的每一个可自由位移(或驱动或振动)。
图18是图解当用户笔触摸被施加至根据本公开内容的实施方式的显示设备时,通过针对虚拟纹理测量基于频率的振动加速度而获得的结果的曲线图。在图18的实验中,通过在基于触觉驱动信号使振动装置振动并且在包括玻璃材料的前部构件的表面上滑动(或绘制)触摸笔的同时,对设置在触摸笔中的振动加速度传感器的输出信号执行快速傅里叶变换(FFT)来分析基于频率的强度。
在图18中,可以看出,基于在包括玻璃材料的前部构件的表面上滑动(或绘制)的触摸笔的振动的基于频率的振动加速度的强度类似于在图4A中所示的对实际纹理对象模拟、测量或确定的基于频率的振动加速度的强度。
因此,响应于用户的触摸,根据本公开内容的实施方式的显示设备可基于触觉驱动信号使振动装置振动,以在显示构件的表面产生超声波(或触觉超声波或触觉纹理超声波或低频触觉或超声波振动),因此,可提供虚拟纹理(例如,纸纹理),而不是显示构件100的纹理或者与显示构件100的纹理不同。
下面将描述根据本公开内容的一个或多个实施方式的显示设备。
根据本公开内容的一个或多个实施方式的显示设备可包括:显示构件,所述显示构件包括配置为显示图像的多个像素;以及振动装置,所述振动装置配置为基于触觉驱动信号使所述显示构件振动。所述触觉驱动信号可包括纹理信号和超声波信号。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置可配置为基于所述触觉驱动信号使所述显示构件振动,从而在所述显示构件的表面产生超声波振动。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉驱动信号可基于所述纹理信号通过所述超声波信号的振幅调制而产生。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述纹理信号可包括每个在50Hz至600Hz的频带中的多个低频率。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述纹理信号可包括所述多个低频率的合成。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述纹理信号可包括50Hz至600Hz的频带之中的多个低频率。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉驱动信号可包括多个峰值,所述多个峰值与50Hz至600Hz的频带中的虚拟纹理对应。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉驱动信号可包括对应于多个峰值中的相应峰值的多个低频率,所述多个峰值与50Hz至600Hz的频带中的虚拟纹理对应。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置可包括振动器件,所述振动器件可包括:第一覆盖构件;第二覆盖构件;和振动部,所述振动部在所述第一覆盖构件与所述第二覆盖构件之间并且包括压电材料。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置可包括配置为基于所述触觉驱动信号使所述显示构件振动的多个超声波发生器。所述多个超声波发生器中的每一个可包括压电材料。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置还可包括振动器件,所述振动器件可包括:第一覆盖构件;第二覆盖构件;和振动部,所述振动部在所述第一覆盖构件与所述第二覆盖构件之间并且包括压电材料。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置还可包括多个声音发生器,所述多个声音发生器设置在所述多个超声波发生器之间并且彼此分隔开。所述多个声音发生器中的每一个可配置为基于所述触觉驱动信号或振动驱动信号使所述显示构件振动。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述多个声音发生器中的每一个可包括振动器件,所述振动器件包括压电材料。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置还可包括:多个声音发生器,所述多个声音发生器与所述多个超声波发生器中的每一个垂直地重叠;和粘合剂构件,所述粘合剂构件位于彼此垂直地重叠的所述多个超声波发生器中的一个与所述多个声音发生器中的一个之间。所述多个声音发生器中的每一个可包括振动器件,所述振动器件包括压电材料,并且所述振动器件配置为基于所述触觉驱动信号或振动驱动信号使所述显示构件振动。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置还可包括多个声音发生器,所述多个声音发生器垂直地设置在所述多个超声波发生器之间并且彼此分隔开。所述多个声音发生器中的每一个可在与所述多个超声波发生器中的相应的超声波发生器之间具有相应的粘合剂构件的情况下与所述相应的超声波发生器垂直地重叠。所述多个声音发生器中的每一个可包括振动器件,所述振动器件包括压电材料,并且所述振动器件配置为基于所述触觉驱动信号或振动驱动信号使所述显示构件振动。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动部可包括多个第一部分、以及在所述多个第一部分之间的一个或多个第二部分。所述多个第一部分中的每一个可包括压电无机材料和压电有机材料中的至少一种。所述一个或多个第二部分可包括有机材料。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述振动装置还可包括电连接至所述振动部的信号提供构件。所述信号提供构件的一部分可容纳在所述第一覆盖构件与所述第二覆盖构件之间。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述纹理信号可基于包括纸、塑料、橡胶、织物、玻璃、木材和金属中的一种或多种材料的纹理对象的纹理信息。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述纹理信息可通过测量所述纹理对象上的振动加速度传感器的基于频率的振动加速度来产生。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述显示设备还可包括电连接至所述显示构件和所述振动装置的驱动电路部。所述驱动电路部可配置为将存储在存储装置中的基于纹理对象的触觉纹理数据转换为所述触觉驱动信号,并且将所述触觉驱动信号提供给所述振动装置。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉纹理数据可包括所述纹理信号的频率信息和所述超声波信号的频率信息。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉驱动信号可包括与虚拟纹理对应的触觉声音信号。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉驱动信号可包括所述触觉声音信号和基于所述纹理信号通过所述超声波信号的振幅调制而产生的超声波放大信号的合成。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉纹理数据可包括所述纹理信号的频率信息、所述超声波信号的频率信息、和所述触觉声音信号的频率信息。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述显示构件还可包括:显示面板,所述显示面板包括所述多个像素;和触摸面板,所述触摸面板连接至所述显示面板。所述驱动电路部可配置为使用所述触摸面板检测用户的触摸位置并且将所述触觉驱动信号提供到所述振动装置。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述驱动电路部可配置为使用所述触摸面板检测所述用户的手指触摸或触摸笔的触摸。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述驱动电路部可包括连接至所述振动装置的振动驱动器。所述振动驱动器可配置为将基于纹理对象的触觉纹理数据转换为所述触觉驱动信号,并且将所述触觉驱动信号提供给所述振动装置。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述显示设备还可包括连接至所述显示构件的力感测构件。所述驱动电路部可配置为使用所述力感测构件检测用户的触摸强度并且基于所述触摸强度调节所述触觉驱动信号的强度。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述力感测构件可包括压电器件。
根据本公开内容的一个或多个实施方式,所述触觉驱动信号可具有20kHz或更高的频率。
对本领域技术人员将显而易见的是,在不背离本公开内容的范围的情况下,可对本公开内容做出各种修改和变化。因此,本公开内容旨在覆盖本公开内容的修改和变化,只要这些修改和变化在权利要求及其等同的范围内。
Claims (10)
1.一种显示设备,包括:
显示构件,所述显示构件包括配置为显示图像的多个像素;以及
振动装置,所述振动装置配置为基于触觉驱动信号使所述显示构件振动,其中所述触觉驱动信号包括纹理信号和超声波信号。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述振动装置配置为基于所述触觉驱动信号使所述显示构件振动,从而在所述显示构件的表面产生超声波振动。
3.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述触觉驱动信号基于所述纹理信号通过所述超声波信号的振幅调制而产生。
4.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述纹理信号包括每个在50Hz至600Hz的频带中的多个低频率。
5.根据权利要求4所述的显示设备,其中所述纹理信号包括所述多个低频率的合成。
6.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述纹理信号包括50Hz至600Hz的频带之中的多个低频率。
7.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述触觉驱动信号包括多个峰值,所述多个峰值与50Hz至600Hz的频带中的虚拟纹理对应。
8.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述触觉驱动信号包括对应于多个峰值中的相应峰值的多个低频率,所述多个峰值与50Hz至600Hz的频带中的虚拟纹理对应。
9.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述振动装置包括振动器件,
其中所述振动器件包括:
第一覆盖构件;
第二覆盖构件;和
振动部,所述振动部在所述第一覆盖构件与所述第二覆盖构件之间并且包括压电材料。
10.根据权利要求1所述的显示设备,其中所述振动装置包括配置为基于所述触觉驱动信号使所述显示构件振动的多个超声波发生器,并且
其中所述多个超声波发生器中的每一个包括压电材料。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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