DE102016125907A1

DE102016125907A1 - Elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102016125907A1
Application number: DE102016125907.1A
Authority: DE
Inventors: JungHan LEE; InHyuk SONG; Sungho Kim
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2017-07-06
Also published as: US20170192596A1; US10209819B2

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung weist auf: ein Anzeigemodul (100), welches eine Mehrzahl von Berührungselektroden (TE) aufweist, ein Abdeckfenster (300), welches eine vordere Fläche des Anzeigemoduls (100) abdeckt, ein Gehäuse (500), welches eine elektrisch leitfähige Gehäuseplatte (510), die unter einer hinteren Fläche des Anzeigemoduls (100) angeordnet ist, und eine Gehäuseseitenwand, die wenigstens einen Abschnitt einer Seitenfläche des Anzeigemoduls (100) umgibt oder das Anzeigemodul (100) trägt, aufweist, und eine Treiberschaltung (900), welche eine durch eine Änderung eines Abstands zwischen der einen oder den mehreren Berührungselektroden (TE) und der Gehäuseplatte (510) verursachte Änderung einer Kapazität zwischen der einen oder den mehreren der Berührungselektroden (TE) und der Gehäuseplatte (510) detektiert.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der koreanischen Patentanmeldungen 10-2015-0191783 , die am 31. Dezember 2015 eingereicht wurde, und 10-2016-0176017 , die am 21. Dezember 2016 eingereicht wurde.
Hintergrund
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Vorrichtung, welche eine Kraftberührungsfunktion aufweist.
Diskussion der verwandten Technik
Touchscreen-Vorrichtungen sind eine Art von Eingabevorrichtungen, bei welchen Informationen durch Berühren eines Bildschirms einer Anzeigevorrichtung ohne eine separate Eingabevorrichtung in zahlreichen Arten von elektronischen Vorrichtungen eingegeben werden. Die Touchscreen-Vorrichtungen werden als Eingabevorrichtungen zahlreicher Produkte, wie etwa von Fernsehern (TVs), Notebook-Computern, Monitoren usw., zusätzlich zu mobilen elektronischen Vorrichtungen, wie etwa elektronischen Notebooks, E-Books, tragbaren Multimedia-Playern (PMPs), Navigationsvorrichtungen, Ultramobile Personal Computer (UMPCs), Handys, Smartphones, Smart-Uhren, Tablet-Personal Computer (PCs), Uhrtelefonen, mobilen Kommunikationsterminals usw., verwendet.
In letzter Zeit werden, da sich eine Benutzerschnittstellenumgebung, wie etwa Anwendungen, welche Berührungsinformationen über eine Kraftberührung erfordern, etabliert hat, elektronische Vorrichtungen, welche eine Kraftberührungsfunktion zum Detektieren der Kraftberührung aufweisen, untersucht und entwickelt.
Beispielsweise offenbart die koreanische Patentveröffentlichung mit der Nummer 10-2014-0026934 eine Berührungsanzeigevorrichtung, welche eine Kraftberührung unter Verwendung einer Mehrzahl von Detektionselektroden detektiert, welche aus einem piezoresistiven Material hergestellt sind, dessen Widerstandswert sich gemäß einer ausgeübten Berührungskraft ändert.
Da jedoch eine Berührungsanzeigevorrichtung der verwandten Technik eine Kraftberührung unter Verwendung einer Änderung eines Widerstandes eines piezoresistiven Materials detektiert, kann die Berührungsanzeigevorrichtung der verwandten Technik die Kraftberührung nicht detektieren, wenn ein Berührungsdruck gleich einem oder größer als ein Schwellwert ist. In einer Berührungsanzeigevorrichtung gemäß der verwandten Technik nimmt zudem die Anzahl von Elektrodenkanälen zu, da ein Berührungsprozessor mit den Detektionselektroden in einer Eins-Zu-Eins-Beziehung verbunden ist, und aus diesem Grund dauert eine Berührungsdatenverarbeitung länger. Zudem kann in der Berührungsanzeigevorrichtung der verwandten Technik das Touchscreenpanel durch eine äußere Einwirkung beschädigt werden, da ein Touchscreenpanel auf einem Anzeigepanel angeordnet ist.
Inhalt
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung auf eine Bereitstellung einer elektronischen Vorrichtung gerichtet, welche ein oder mehrere Probleme aufgrund von Beschränkungen und Nachteilen der verwandten Technik im Wesentlichen verhindert.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Bereitstellung einer elektronischen Vorrichtung gerichtet, welche eine Kraftberührung basierend auf einer durch die Kraftberührung bedingten Kapazitätsänderung detektiert.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Bereitstellung einer elektronischen Vorrichtung gerichtet, welche eine Kraftberührung unter Verwendung einer Kapazitätsänderung zwischen einem Metallinstrument und einer in einem Anzeigepanel bereitgestellten Berührungselektrode ohne ein Kraftdetektionspanel detektiert.
Zusätzliche Vorteile und Merkmale der Erfindung werden teilweise in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt werden und werden teilweise dem Fachmann bei der Überprüfung des Folgenden oder beim Umsetzen der Erfindung in die Praxis ersichtlich werden. Die Aufgaben und andere Vorteile der Erfindung können durch die Struktur realisiert und erzielt werden, welche insbesondere in der Beschreibung, den Ansprüchen hiervon sowie den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
Um diese und andere Vorteile gemäß dem Zweck der Erfindung, welche hier verkörpert und breit beschrieben ist, zu erzielen, ist eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, welche aufweist: ein Anzeigemodul, welches eine Mehrzahl von Berührungselektroden aufweist, ein Abdeckfenster, welches eine vordere Fläche des Anzeigemoduls abdeckt, ein Gehäuse, welches eine unterhalb einer hinteren Fläche des Anzeigemoduls angeordnete elektrisch-leitfähige Gehäuseplatte und eine wenigstens einen Abschnitt einer Seitenfläche des Anzeigemoduls umgebende oder das Anzeigemodul tragende Gehäuseseitenwand aufweist, und eine Treiberschaltung, welche eine Änderung einer Kapazität zwischen einer oder mehreren der Berührungselektroden und der Gehäuseplatte detektiert, die durch eine Änderung eines Abstandes zwischen der einen oder den mehreren der Berührungselektroden und der Gehäuseplatte verursacht wird.
In der elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kann das Anzeigemodul aufweisen: ein unteres Substrat, welches Gate-Leitungen, Datenleitungen und die Berührungselektroden aufweist, welche als eine gemeinsame Elektrode während eines Anzeigemodus dienen, ein mit dem unteren Substrat verbundenes oberes Substrat und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem oberen Substrat und dem unteren Substrat. In der elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kann das Anzeigemodul ferner eine durchsichtige leitfähige Schicht aufweisen, welche an einer hinteren Fläche des unteren Substrats bereitgestellt ist.
Die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kann ferner ein Pufferelement aufweisen, welches in der Gehäuseplatte angeordnet und von der hinteren Fläche des Anzeigemoduls beabstandet ist, wobei das Pufferelement derart überlappend positioniert ist, dass es einen hinteren Rand des Anzeigemoduls nicht überlappt.
Die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kann ferner ein Modultrageelement aufweisen, welches vertikal zwischen einem hinteren Rand des Anzeigemoduls und der Gehäuseplatte bereitgestellt ist.
Zahlreiche Ausführungsformen stellen eine elektronische Vorrichtung bereit, welche aufweist: ein Anzeigemodul, welches eine Mehrzahl von Berührungselektroden aufweist, ein Abdeckfenster, welches eine vordere Fläche des Anzeigemoduls abdeckt, ein Gehäuse, welches aufweist: eine unterhalb einer hinteren Fläche des Anzeigemoduls angeordnete elektrisch leitfähige Gehäuseplatte und eine wenigstens einen Abschnitt einer Seitenfläche des Anzeigemoduls umgebende oder das Anzeigemodul tragende Gehäuseseitenwand, und eine Treiberschaltung, welche eine Änderung einer Kapazität zwischen einer oder mehreren der Berührungselektroden und der Gehäuseplatte detektiert, die durch eine Änderung eines Abstands zwischen der einen oder den mehreren der Berührungselektroden und der Gehäuseplatte bedingt ist.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Anzeigemodul auf: ein unteres Substrat, welches Gate-Leitungen, Datenleitungen und die Berührungselektroden aufweist, wobei die Berührungselektroden als gemeinsame Elektroden während eines Anzeigemodus verwendet werden, ein mit dem unteren Substrat verbundenes oberes Substrat und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem unteren Substrat und dem oberen Substrat.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die Treiberschaltung auf: eine Berührungstreiberschaltung zum Anlegen eines Berührungstreibersignals an die eine oder die mehreren der Berührungselektroden und zum Detektieren einer Änderung einer Kapazität zwischen der einen oder den mehreren der Berührungselektroden und der Gehäuseplatte, um Berührungsrohdaten während eines Berührungsdetektionsmodus zu erzeugen, und eine Host-Steuerungseinheitsschaltung zum Berechnen einer Berührungsposition basierend auf den Berührungsrohdaten, welche kleiner als Referenzrohdaten sind, und eines Berührungskraftniveaus basierend auf den Berührungsrohdaten, welche die Referenzrohdaten übersteigen.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Anzeigemodul ferner eine an einer hinteren Fläche des unteren Substrats bereitgestellte durchsichtige leitfähige Schicht auf.
In einer oder mehreren Ausführungsformen ist die durchsichtige leitfähige Schicht elektrisch potentialfrei.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die Treiberschaltung auf: eine Berührungstreiberschaltung zum Anlegen eines Berührungstreibersignals an die eine oder die mehreren der Berührungselektroden und zum Detektieren einer Änderung einer Eigenkapazität der einen oder der mehreren der Berührungselektroden, um Berührungsrohdaten während einer ersten Berührungsdetektionszeitdauer eines Berührungsdetektionsmodus zu erzeugen, eine Kraftberührungstreiberschaltung zum Anlegen eines Kraftberührungstreibersignals an die durchsichtige leitfähige Schicht und zum Detektieren einer Änderung einer Kapazität zwischen der durchsichtigen leitfähigen Schicht und der Gehäuseplatte, um Kraftberührungsrohdaten während einer zweiten Berührungsdetektionszeitdauer eines Berührungsdetektionsmodus zu erzeugen, und eine Host-Steuerungseinheitsschaltung zum Berechnen einer Berührungsposition basierend auf den Berührungsrohdaten und zum Berechnen eines Berührungskraftniveaus basierend auf den Kraftberührungsrohdaten.
In einer oder mehreren Ausführungsformen wird während des Anzeigemodus eine gemeinsame Spannung an die Berührungselektroden angelegt, wobei die durchsichtige leitfähige Schicht elektrisch potentialfrei ist.
In einer oder mehreren Ausführungsformen wird während des Anzeigemodus eine gemeinsame Spannung den Berührungselektroden zugeführt, welche während der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer elektrisch potentialfrei sind, wobei die durchsichtige leitfähige Schicht elektrisch potentialfrei während des Anzeigemodus und elektrisch potentialfrei während der ersten Berührungsdetektionszeitdauer ist.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die elektronische Vorrichtung ferner ein Pufferelement auf, welches auf der Gehäuseplatte bereitgestellt und von der hinteren Fläche des Anzeigemoduls beabstandet ist, wobei das Pufferelement derart angeordnet ist, dass es einen hinteren Rand des Anzeigemoduls nicht überlappt.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Pufferelement eine kreisförmige Querschnittsgestalt auf, welche um eine Mitte des Anzeigemoduls zentriert ist.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Pufferelement eine tetragonale Querschnittsgestalt auf, welche um eine Mitte des Anzeigemoduls zentriert ist.
In einer oder mehreren Ausführungsformen sind eine oder mehrere Ecken der tetragonalen Querschnittsgestalt des Pufferelements abgerundet.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Pufferelement Polyurethan auf.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die Gehäuseseitenwand eine Nut in einer Innenfläche davon und ein elastisches Element zwischen einem hinteren Rand des Abdeckfensters und einer Nutunterseite auf, wobei das Abdeckfenster eine gesamte Fläche des Anzeigemoduls und einen Raum zwischen dem Anzeigemodul und der Gehäuseseitenwand abdeckt.
In einer oder mehreren Ausführungsformen trägt die Gehäuseseitenwand einen hinteren Rand des Anzeigemoduls mit einem Trageelement zwischen der Gehäuseseitenwand und dem Anzeigemodul.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Trageelement ein elastisches Pad oder ein Haftmittelschaumpad auf.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die elektronische Vorrichtung ferner ein Seitendichtungselement auf, welches eine äußere Seitenfläche des Anzeigemoduls abdeckt.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist das Seitendichtungselement ein Dichtungsmittel auf, das auf Ultraviolett-(UV)-Härtung basiert.
In einer oder mehreren Ausführungsformen deckt wenigstens ein Teil des Anzeigemoduls eine vordere Fläche des Seitendichtungselements ab.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die elektronische Vorrichtung ferner ein Modultrageelement auf, welches vertikal zwischen einem hinteren Rand des Anzeigemoduls und einem vorderen Rand der Gehäuseplatte bereitgestellt ist, um einen Luftzwischenraum zwischen der hinteren Fläche des Anzeigemoduls und der Gehäuseplatte zu bilden.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die elektronische Vorrichtung ferner auf: eine Leiterplatte, auf welcher die Treiberschaltung angeordnet ist, wobei die Leiterplatte unter der Gehäuseplatte angeordnet ist, und eine flexible Schaltungsschicht, welche die Leiterplatte mit einem Teil des Anzeigemoduls elektrisch (zum Beispiel elektronisch) verbindet, wobei sich die flexible Schaltungsschicht von der Leiterplatte zu dem Teil des Anzeigemoduls durch eine Schichtdurchgangsöffnung in der Gehäuseplatte hindurch erstreckt.
In einer oder mehreren Ausführungsformen weist die elektronische Vorrichtung ferner ein leitfähiges Verbindungselement auf, welches die Leiterplatte mit der Gehäuseplatte elektrisch verbindet, wobei die Gehäuseplatte durch das leitfähige Verbindungselement auf Masse gelegt ist.
Es ist verständlich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erklärend und dazu vorgesehen sind, eine weitere Erklärung der beanspruchten Erfindung bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen, welche aufgenommen sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und welche beigefügt sind und einen Teil dieser Anmeldung darstellen, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen ist bzw. sind:
1 eine Perspektivansicht, welche eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht,
2 eine Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I' und einer Linie II-II',
3 eine vergrößerte Ansicht eines in 2 gezeigten Abschnitts A,
4 eine Darstellung zum Beschreiben eines in 2 gezeigten Anzeigepanels,
5 eine Darstellung zum Beschreiben einer durch einen Berührungsdruck in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform verursachten Kapazitätsänderung,
6 eine Darstellung einer Treiberwellenform einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform,
7 eine Darstellung zum Beschreiben einer durch eine Berührungskraft in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform verursachten Änderung von Berührungsrohdaten,
8 eine Draufsicht zum Beschreiben eines in 2 dargestellten Pufferelements,
9 eine Draufsicht zum Beschreiben eines Beispiels des in 8 dargestellten Pufferelements,
10 eine Draufsicht zum Beschreiben eines anderen Beispiels des in 8 dargestellten Pufferelements,
11A und 11B Darstellungen zum Beschreiben eines durch Experimentieren an einer Berührungssensitivität basierend auf einem Berührungsdruck in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform erhaltenen Simulationsergebnisses,
12A und 12B Darstellungen zum Beschreiben eines durch Experimentieren an einer Berührungssensitivität in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einem Vergleichsbeispiel erhaltenen Simulationsergebnisses,
13 eine andere Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I',
14A und 14B Darstellungen zum Beschreiben eines durch Experimentieren an einer Berührungssensitivität basierend auf einem Berührungsdruck in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform erhaltenen Simulationsergebnisses,
15 eine andere Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I',
16 eine Darstellung einer Treiberwellenform einer in 15 gezeigten elektronischen Vorrichtung,
17 eine Darstellung einer anderen Treiberwellenform einer in 15 gezeigten elektronischen Vorrichtung,
18 eine Darstellung zum Beschreiben eines abgewandelten Beispiels einer in 15 gezeigten Kraftberührungselektrode,
19 eine andere Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I' und einer Linie II-II',
20 eine Perspektivansicht, welche eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt,
21 eine Querschnittsansicht entlang einer in 20 gezeigten Linie III-III',
22 eine Perspektivansicht, welche eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt, und
23 eine Querschnittsansicht entlang einer in 22 gezeigten Linie IV-IV'.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Nun wird im Detail auf die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind. Wo immer es möglich ist, werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, um auf die gleichen oder auf ähnliche Teile Bezug zu nehmen.
Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe sollen wie folgt verstanden werden.
Die in der Beschreibung verwendeten Begriffe sollen wie folgt verstanden werden. Die hier verwendeten Singularformen „ein”, „eine” und „der/die/das” sind dazu vorgesehen, ebenso die Pluralformen einzuschließen, sofern sich aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt. Die Begriffe „erster/erste/erstes” und „zweiter/zweite/zweites” sind dazu vorgesehen, ein Element von dem anderen Element zu unterscheiden, wobei diese Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollen. Es ist ferner verständlich, dass die Begriffe „umfasst”, „umfassend”, „aufweist”, „aufweisen”, „einschließt” oder/und „einschließend”, sofern hier verwendet, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Größen, Schritte, Operationen, Elemente oder/und Komponenten spezifizieren, nicht jedoch die Anwesenheit oder den Zusatz von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Größen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten oder/und Gruppen davon ausschließen. Der Begriff „wenigstens ein/eine” sollte dahingehend verstanden werden, als schließe er eine oder alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Elemente ein. Beispielsweise gibt die Bedeutung von „wenigstens ein von einem ersten Element, einem zweiten Element und einem dritten Element” die Kombination von allen Elementen, welche aus zwei oder mehreren von dem ersten Element, dem zweiten Element und dem dritten Element, ebenso wie dem ersten Element, dem zweiten Element oder dem dritten Element vorgeschlagen sind. Der Begriff „auf” sollte dahingehend ausgelegt werden, als schließe er einen Fall ein, in welchem ein Element auf der Oberseite eines anderen Elements gebildet ist und darüber hinaus einen Fall ein, in welchem ein drittes Element dazwischen angeordnet ist.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail durch Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In der Beschreibung ist zu den in jeder Zeichnung den Elementen hinzugefügten Bezugszeichen anzumerken, dass gleiche Bezugszeichen, welche bereits verwendet wurden, um gleiche Elemente in anderen Zeichnungen zu bezeichnen, sofern möglich, für gleiche Elemente verwendet werden. In der nachfolgenden Beschreibung wird, wenn festgestellt wird, dass die detaillierte Beschreibung der relevanten bekannten Funktionen oder Konfigurationen den wichtigen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung unklar erscheinen lässt, die detaillierte Beschreibung weggelassen werden.
1 ist eine Perspektivansicht, welche eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I' und einer Linie II-II'. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines in 2 gezeigten Abschnitts A. 4 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines in 2 dargestellten Anzeigepanels.
Bezugnehmend auf die 1 bis 4 kann die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform ein Anzeigemodul 100, ein Abdeckfenster 300, ein Gehäuse 500, ein Pufferelement 700 und eine Treiberschaltungseinheit 900 aufweisen.
Das Anzeigemodul 100 kann in einem Anzeigemodus oder einem Berührungsdetektionsmodus gemäß einer Steuerung durch die Treiberschaltungseinheit 900 betrieben werden. Das bedeutet, dass in dem Anzeigemodus das Anzeigemodul 100 ein Bild darstellen kann, welches zu einem von der Treiberschaltungseinheit 900 zugeführten Bildsignal korrespondiert. Ebenso kann das Anzeigemodul 100 einen Berührungssensor zum Detektieren wenigstens einer Berührungsposition und einer Berührungskraft basierend auf einer Benutzerberührung gemäß einer Steuerung durch die Treiberschaltungseinheit 900 in dem Berührungsdetektionsmodus aufweisen.
Das Anzeigemodul 100 gemäß einer Ausführungsform kann ein Anzeigepanel 110, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 und einen Führungsrahmen 150 aufweisen.
Das Anzeigepanel 110 kann ein Flüssigkristallanzeigepanel sein, welches ein Bild gemäß einer Ansteuerung von Flüssigkristallmolekülen anzeigt, und kann ein unteres Substrat 111 und ein oberes Substrat 113 aufweisen, welche einander gegenüberliegend miteinander mit einer Flüssigkristallschicht (nicht gezeigt) dazwischen verbunden sind. Das Anzeigepanel 110 kann ein Bild unter Verwendung von von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 eingestrahltem Licht anzeigen.
Das untere Substrat 111 kann ein Dünnschichttransistor-(TFT)-Array-Substrat sein und kann eine Mehrzahl von Subpixeln SP aufweisen, welche jeweils in einer Mehrzahl von Pixelbereichen bereitgestellt sind, welche durch Kreuzungspunkte einer Mehrzahl von Gate-Leitungen GL und einer Mehrzahl von Datenleitungen DL definiert sind. Jedes aus der Mehrzahl von Subpixeln SP kann einen mit einer Gate-Leitung und einer Datenleitung verbundenen TFT, eine mit dem TFT verbundene Pixelelektrode und eine gemeinsame Elektrode aufweisen, welche benachbart der Pixelelektrode angeordnet ist und welcher eine gemeinsame Spannung zugeführt wird.
Ein mit jeder aus einer Mehrzahl von Signalleitungen verbundenes Padteil (nicht gezeigt) kann in einem unteren Rand des unteren Substrats 111 bereitgestellt sein und kann mit der Treiberschaltungseinheit 900 verbunden sein. Ebenso kann eine eingebaute Gate-Treiberschaltung (nicht gezeigt) zum Ansteuern der Gate-Leitungen des Anzeigepanels 110 in einem linken Rand und/oder einem rechten Rand des unteren Substrats 111 bereitgestellt sein. Die eingebaute Gate-Treiberschaltung kann mit den Gate-Leitungen GL verbunden sein und kann gleichzeitig mit einem Prozess zum Herstellen des TFT jedes Pixels hergestellt werden. Die eingebaute Gate-Treiberschaltung kann ein sequentiell versetztes Gate-Signal erzeugen und kann das Gate-Signal einer korrespondierenden Gate-Leitung GL gemäß einem von der Treiberschaltungseinheit 900 zugeführten Gate-Steuerungssignal zuführen.
Das obere Substrat 113 kann ein pixeldefinierendes Muster, welches einen Öffnungsbereich definiert, welcher sich mit jedem in dem unteren Substrat 111 bereitgestellten Pixelbereich überlappt, und einen in dem Öffnungsbereich bereitgestellten Farbfilter aufweisen. Das obere Substrat 113 kann mit dem unteren Substrat 111 durch ein Dichtungsmittel mit der Flüssigkristallschicht dazwischen gegenüberliegend verbunden sein und kann den anderen gesamten Abschnitt des unteren Substrats 111 mit Ausnahme des Padteils des unteren Substrats 111 abdecken.
Wenigstens eines von dem unteren Substrat 111 und dem oberen Substrat 113 kann eine Ausrichtungsschicht (nicht gezeigt) zum Einstellen eines Anfangsneigungswinkels eines Flüssigkristalls aufweisen. Die Flüssigkristallschicht kann zwischen dem unteren Substrat 111 und dem oberen Substrat 113 angeordnet sein und kann Flüssigkristall aufweisen, welcher aus Flüssigkristallmolekülen besteht, welche in einer horizontalen Richtung gemäß einem durch eine Datenspannung erzeugten seitlichen elektrischen Feld, das an die Pixelelektrode und die gemeinsame Elektrode in jedem aus der Mehrzahl von Subpixeln SP angelegt ist, ausgerichtet sind.
Ein unteres Polarisationselement 115, welches eine erste Polarisationsachse aufweist, kann an einer hinteren Fläche des unteren Substrats 111 angebracht sein und ein oberes Polarisationselement 117, welches eine die erste Polarisationsachse kreuzende zweite Polarisationsachse aufweist, kann an einer vorderen Fläche des oberen Substrats 113 angebracht sein.
In dem Anzeigepanel 110 kann der Berührungssensor eine Berührungselektrode TE sein, welche als die gemeinsame Elektrode in dem Berührungsdetektionsmodus verwendet wird, wobei in dem Anzeigemodus der Berührungssensor mit der gemeinsamen Spannung versorgt werden kann und daher als eine Flüssigkristalltreiberelektrode zusammen mit der Pixelelektrode verwendet werden kann. Das bedeutet, dass das Anzeigepanel 110 ein Flüssigkristallanzeigepanel vom In-Cell-Berührungstyp sein kann, wobei das Anzeigepanel 110 genauer gesagt ein Flüssigkristallanzeigepanel vom Eigenkapazität-In-Cell-Berührungstyp sein kann.
Die Berührungselektrode TE gemäß einer Ausführungsform kann in Einheiten einer Mehrzahl von benachbarten Subpixeln SP strukturiert sein und kann wenigstens eine Gate-Leitung GL und wenigstens eine Datenleitung DL daher überlappen. Die Pixelelektrode und die Berührungselektrode TE können aus einem durchsichtigen leitfähigen Material, wie etwa Indium-Zinnoxid (ITO) oder dergleichen, gebildet sein. Die Berührungselektrode TE kann mit der Treiberschaltungseinheit 900 durch eine Berührungsroutingleitung TL verbunden sein.
Eine Berührungselektrode TE kann eine Fläche aufweisen, welche zu einer Mehrzahl von Subpixeln SP korrespondiert. Beispielsweise kann die eine Berührungselektrode TE eine Fläche aufweisen, welche zu vierzig Pixeln in einer horizontalen Richtung parallel zu einer Längsrichtung der Gate-Leitung GL korrespondiert und zu zwölf Pixeln in einer vertikalen Richtung parallel zu einer Längsrichtung der Datenleitung DL korrespondiert. In diesem Fall kann die eine Berührungselektrode TE eine Fläche aufweisen, welche zu 480 Pixeln korrespondiert. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt und eine Größe der Berührungselektrode TE kann basierend auf einer Größe (oder einer Auflösung) und einer Berührungsauflösung des Anzeigepanels 110 eingestellt werden. Ebenso kann eine Mehrzahl von Berührungselektroden TE gitterartig in dem Anzeigepanel 110 angeordnet sein. In diesem Fall kann die Mehrzahl von Berührungselektroden TE nicht die gleiche Größe aufweisen und eine Mehrzahl von zweiten Berührungselektroden, welche in einem Rand des Anzeigepanels 110 angeordnet sind, kann eine geringere Größe als eine Mehrzahl von ersten Berührungselektroden aufweisen, welche in einer Mitte des Anzeigepanels 110 angeordnet sind. In diesem Fall ist eine Berührungssensitivität zwischen der Mitte und dem Rand des Anzeigepanels 110 gleichmäßig.
Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 kann unter dem Anzeigepanel 110 angeordnet sein und kann Licht auf das Anzeigepanel 110 strahlen. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 gemäß einer Ausführungsform kann eine Lichtleiterplatte 131, eine Lichtquelleneinheit (nicht gezeigt), eine reflektierende Folie 133 und ein optisches Folienteil 135 aufweisen.
Die Lichtleiterplatte 131 kann ein Lichteinfallsteil aufweisen, welches wenigstens auf einer Seite bereitgestellt ist. Die Lichtleiterplatte 131 kann durch das Lichteinfallsteil einfallendes Licht in Richtung einer Oberseite (das heißt in Richtung des Anzeigepanels 110) leiten.
Die Lichtquelleneinheit kann derart angeordnet sein, dass sie zu dem Lichteinfallsteil der Lichtleiterplatte 131 weist, und kann Licht auf das Lichteinfallsteil der Lichtleiterplatte 131 einstrahlen. Die Lichtquelleneinheit gemäß einer Ausführungsform kann eine Leiterplatte (PCB), welche benachbart zu dem Lichteinfallsteil der Lichtleiterplatte 131 angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Leuchtdioden (LEDs), welche auf der Leiterplatte montiert sind, aufweisen.
Die reflektierende Folie 133 kann in dem Gehäuse 500 angeordnet sein und kann eine hintere Fläche der Lichtleiterplatte 131 abdecken. Die reflektierende Folie 133 kann Licht, welches durch eine Unterseite der Lichtleiterplatte 131 tritt, in Richtung der Innenseite der Lichtleiterplatte 131 reflektieren, wodurch der Verlust des Lichts minimiert wird.
Das optische Folienteil 135 kann auf der Lichtleiterplatte 131 angeordnet sein, um die Leuchtcharakteristik von von der Lichtleiterplatte 131 eingestrahltem Licht zu erhöhen. Beispielsweise kann das optische Folienteil 135 eine diffuse Folie, eine Prismen-Folie und eine Dual-Brightness-Enhancement-Schicht aufweisen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. In anderen Ausführungsformen kann das optische Folienteil 135 eine gestapelte Kombination zweier oder mehrerer Elemente aufweisen, welche ausgewählt sind aus: einer diffusen Folie, einer Prismen-Folie, einer Dual-Brightness-Enhancement-Schicht und einer Linsenfolie.
Zudem kann das Anzeigemodul 100 ferner eine Sichtwinkelsteuerungsschicht aufweisen, welche zwischen dem Anzeigepanel 110 und dem optischem Folienteil 135 angeordnet ist. Die Sichtwinkelsteuerungsschicht kann derart bereitgestellt sein, dass sie jedes von der Mehrzahl von Subpixeln SP überlappt und einen Lichtabstrahlungswinkel jedes Subpixels SP begrenzen kann, wodurch ein Sichtwinkel des Anzeigepanels 110 auf einen vorgegebenen Bereich begrenzt wird.
Der Führungsrahmen 150 kann mit einer tetragonalen Bandform bereitgestellt sein und kann an einem hinteren Rand des Anzeigepanels 150 angebracht sein. Ebenso kann der Führungsrahmen 150 jede von Seitenflächen der Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 umgeben, wodurch eine Bewegung der Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 minimiert wird. Der Führungsrahmen 150 gemäß einer Ausführungsform kann ein Folientrageteil 151 und ein Paneltrageteil 153 aufweisen.
Das Folientrageteil 151 kann mit einer tetragonalen Bandform bereitgestellt sein, um die Hintergrundbeleuchtungseinheit 130, nämlich einen Rand des optischen Folienteils 135, zu überlappen, und kann den Rand des optischen Folienteils 135 tragen. Eine Unterseite des Folientrageteils 151 kann an einem Verlängerungsbereich der reflektierenden Folie 133 durch ein Haftmittelelement 150a angebracht sein.
Zudem kann das Folientrageteil 151 ferner ein Lichtleiterplattentrageteil aufweisen, welches von einer Innenfläche des Folientrageteils 151 vorsteht, um die Lichtleiterplatte 131 zu überlappen. Das Lichtleiterplattentrageteil kann einen unteren Rand der Lichtleiterplatte 131 tragen.
Das Paneltrageteil 153 kann von einem oberen Rand des Folientrageteils 151 mit einer tetragonalen Bandform vorstehen und kann an einem hinteren Rand des Anzeigepanels 110 durch ein Panelhaftmittelelement 160 angebracht sein. Das Panelhaftmittelelement 160 kann hier ein doppelseitiges Band, ein wärmeaushärtbares Harz, ein fotoaushärtbares Harz, ein doppelseitiges Haftmittelschaumpad oder dergleichen aufweisen.
Der Führungsrahmen 150 kann an dem Anzeigepanel 110 angebracht sein, um die Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 zu tragen, und die Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 kann daher an einer hinteren Fläche des Anzeigepanels 110 hängen.
Das Abdeckfenster 300 kann an der gesamten vorderen Fläche des Anzeigepanels 110 angebracht sein und kann von dem Gehäuse 500 getragen sein. In diesem Fall kann das Abdeckfenster 300 von dem Gehäuse 500 beweglich getragen sein und kann konkav in Richtung des Gehäuses 500 gemäß einem Berührungsdruck eines Benutzers verformt werden.
Das Abdeckfenster 300 kann an der gesamten vorderen Fläche des Anzeigepanels 110 (genauer gesagt eines oberen Polarisationselements 117) durch ein durchsichtiges Haftmittelelement 200 angebracht sein und kann das Anzeigepanel 110 tragen, wodurch das Anzeigepanel 110 vor einer äußeren Einwirkung geschützt wird. Das durchsichtige Haftmittelelement 200 kann hier ein optisch durchsichtiges Haftmittel (OCA), ein optisch durchsichtiges Harz (OCR) oder dergleichen aufweisen.
Das Abdeckfenster 300 gemäß einer Ausführungsform kann aus gehärtetem Glas, durchsichtigem Kunststoff, einer durchsichtigen Schicht oder dergleichen gebildet sein. Das Abdeckfenster 300 kann beispielsweise wenigstens eines aus Saphirglas und Gorilla-Glas aufweisen. Als ein anderes Beispiel kann das Abdeckfenster 300 wenigstens eines aus Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonat (PC), Polyethersulfon (PES),
Polyethylennaphthalat (PEN), und Polynorbornen (PNB) aufweisen. Das Abdeckfenster 300 kann aus basierend auf Kratzfestigkeit und Durchsichtigkeit gehärtetem Glas gebildet sein.
Das Gehäuse 500 kann das Anzeigemodul 100 aufnehmen und das Abdeckfenster 300 tragen. Das bedeutet, dass das Gehäuse 500 direkt Seitenflächen und eine hintere Fläche des Anzeigemoduls 100, welches an dem Abdeckfenster 300 angebracht ist, umgeben kann.
Das Gehäuse 500 gemäß einer Ausführungsform kann einen Aufnahmeraum aufweisen, welcher durch eine Gehäuseplatte 510 und eine Gehäuseseitenwand 530 definiert ist. Das Gehäuse 500 kann eine Kastenform mit einer offenen Oberseite aufweisen. Das Gehäuse 500 kann aus einem leitfähigen Material, einem Metallmaterial oder dergleichen gebildet sein. Das Gehäuse 500 kann hier aus Aluminium (Al), Invar, Magnesium (Mg) und/oder dergleichen gebildet sein. Das Gehäuse 500 gemäß einer Ausführungsform kann mit einer Leistungszufuhrschaltung elektrisch verbunden sein und kann mit einer Gleichstrom-(DC)-Spannung oder einer Wechselstrom-(AC)-Spannung versorgt werden, welche ein bestimmtes Spannungsniveau von der Leistungszufuhrschaltung aufweisen kann, oder kann elektrisch auf Masse liegen (GND). Die nachfolgende Beschreibung basiert auf der Annahme, dass das Gehäuse 500 elektrisch auf Masse liegt.
Die Gehäuseplatte 510 kann ein Boden des Aufnahmeraums sein und kann eine hintere Fläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit 130 abdecken.
Wenigstens ein Systemaufnahmeraum 500s kann in einer hinteren Fläche der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt sein. Eine Batterie 800 zum Zuführen einer Treiberleistung, ein Kommunikationsmodul (nicht gezeigt), eine Leistungsschaltung (nicht gezeigt), ein Speicher (nicht gezeigt), die Treiberschaltungseinheit 900 der elektrischen Vorrichtung und/oder dergleichen können in dem Systemaufnahmeraum 500s aufgenommen sein. Der Systemaufnahmeraum 500s kann durch eine hintere Abdeckung 600 abgedeckt sein. Die hintere Abdeckung 600 kann an eine hintere Fläche des Gehäuses gekoppelt sein, um zum Austausch der Batterie 800 geöffnet oder geschlossen zu werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt. In anderen Ausführungsformen kann die hintere Abdeckung 600 an die hintere Fläche des Gehäuses 500 gekoppelt sein, um nicht von einem Benutzer geöffnet oder geschlossen zu werden, wenn die elektronische Vorrichtung eine Batterie vom eingebetteten Typ verwendet.
Die Gehäuseseitenwand 530 kann vertikal an jeder von Seitenflächen der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt sein. Die Gehäuseseitenwand 530 kann das Abdeckfenster 300 tragen, um jede von Seitenflächen des an dem Abdeckfenster 300 hängenden Anzeigemoduls 100 direkt zu umgeben. In diesem Fall kann ein oberer Abschnitt der Gehäuseseitenwand 530 direkt jede von Seitenflächen des Abdeckfensters 300 umgeben.
Die Gehäuseseitenwand 530 kann eine Höhe aufweisen, welche höher als eine gesamte Höhe (oder Dicke) des Anzeigemoduls 100 ist, und kann das Anzeigemodul 100, welches an dem Abdeckfenster 300 hängt, von der Gehäuseplatte 510 trennen. Die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kann daher einen zwischen der Gehäuseplatte 510 und dem Anzeigemodul 100, welches an dem Abdeckfenster 300 hängt, bereitgestellten Luftzwischenraum AG aufweisen.
Der Luftzwischenraum AG kann als ein Trennraum zwischen der Gehäuseplatte 510 und einer hinteren Fläche des von der Gehäuseplatte 510 getrennten Anzeigemoduls 100 basierend auf einer Höhe der Gehäuseseitenwand 530 definiert sein. Daher kann der Luftzwischenraum AG einen Raum bereitstellen, welcher es dem Anzeigemodul 100 ermöglicht, sich in einer Aufwärts-Abwärtsrichtung Z durch einen Berührungsdruck eines Benutzers zu bewegen, wodurch das Abdeckfenster 300 und das Anzeigemodul 100 in eine gekrümmte Gestalt gemäß dem Berührungsdruck des Benutzers verformt werden können.
Die Gehäuseseitenwand 530 kann eine in einer oberen Innenfläche davon bereitgestellte Nut 550 aufweisen und ein elastisches Element 570 kann in der Nut 550 eingebaut sein.
Das elastische Element 570 kann an der Nut 550 angebracht sein und kann zwischen einem hinteren Rand des Abdeckfensters 300 und einer Unterseite der Nut 500 angeordnet sein, wodurch dem Abdeckfenster 300 ermöglicht wird, sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung Z gemäß dem Berührungsdruck des Benutzers zu bewegen. Das elastische Element 570 gemäß einer Ausführungsform kann ein eine elastische Rückstellkraft aufweisendes elastisches Pad, ein doppelseitiges Haftmittelschaumpad oder eine Feder aufweisen. Auf diese Weise kann das Abdeckfenster 300 an das elastische Element 570 gekoppelt sein, welches in der Nut 550 der Gehäuseseitenwand 530 angeordnet ist, um einen Raum zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseseitenwand 530 sowie die gesamte vordere Fläche des Anzeigemoduls 100 abzudecken, wodurch das Anzeigemodul 100 vor einer Einwirkung geschützt wird, und wodurch verhindert wird, dass Fremdkörper in den Raum zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseseitenwand 530 eindringen.
Da das Gehäuse 500 ein leitfähiges Material aufweisen kann, kann ein Berührungssensor (das heißt ein Kondensator Cm) zum Detektieren der Kraftberührung des Benutzers zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt sein. Der in 5 gezeigte Kondensator Cm kann mit abnehmendem Abstand D zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 linear zunehmen. Das heißt, dass, da eine Änderung einer Kapazität des Kondensators Cm umgekehrt proportional zu einer Änderung eines Abstands D' ist, wenn sich das Anzeigepanel 110 gemäß einem auf das Abdeckfenster 300 ausgeübten Berührungsdrucks TP durchbiegt und näher an die Gehäuseplatte 510 gelangt, ein Abstand D' zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 verringert werden kann, wodurch eine Änderung der Kapazität des Kondensators Cm zunehmen kann. Um eine Detektionssensitivität einer Kraftberührung zu erhöhen, kann daher ein Trennungsabstand zwischen der hinteren Fläche des Anzeigemoduls 100 und der Gehäuseplatte 510 auf wenigstens 500 μm oder mehr in einem Zustand eingestellt werden, in welchem der Berührungsdruck TP nicht auf das Abdeckfenster 300 ausgeübt wird. In einem Fall, in welchem der Trennungsabstand zwischen der hinteren Fläche des Anzeigemoduls 100 und der Gehäuseplatte 510 geringer als 500 μm ist, ist hier, da die Änderung der Kapazität des Kondensators Cm bei Änderungen des Berührungsdrucks TP sehr klein ist, die Änderung der Kapazität des Kondensators Cm sehr klein, wenn der Berührungsdruck TP relativ stark ist, so dass es aus diesem Grund schwierig ist, den Berührungsdruck TP zu unterscheiden, was zu einer Verringerung einer Detektionssensitivität einer Kraftberührung führt.
Das Pufferelement 700 kann in der Gehäuseplatte 510 angeordnet sein und kann von der hinteren Fläche des Anzeigemoduls 100 beabstandet sein. Das bedeutet, dass das Pufferelement 700 an einer vorderen Fläche der Gehäuseplatte 510 angebracht sein kann und der hinteren Fläche des Anzeigemoduls 100 mit dem Luftzwischenraum AG dazwischen gegenüberliegen kann. Wenn das Anzeigemodul 100 verformt wird, verhindert das Pufferelement 700, dass die hintere Fläche des Anzeigemoduls 100 durch einen physischen Kontakt zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseplatte 510 beschädigt wird. Mit anderen Worten kann das Pufferelement 700 eine von der Gehäuseplatte 510 auf die hintere Fläche des Anzeigemoduls ausgeübte Einwirkung absorbieren, wodurch eine Beschädigung des Anzeigemoduls 100 verhindert wird. Zu diesem Zweck kann das Pufferelement 700 gemäß einer Ausführungsform ein weiches Material, beispielsweise Polyurethan (PU), aufweisen.
Die Treiberschaltungseinheit 900 kann mit dem an dem unteren Substrat 113 bereitgestelltem Padteil verbunden sein und kann das Anzeigepanel 100 in dem Anzeigemodus und dem Berührungsdetektionsmodus im Zeitmultiplexverfahren betreiben. In dem Anzeigemodus kann die Treiberschaltungseinheit 900 ein Bild auf dem Anzeigepanel 110 anzeigen. Ebenso kann die Treiberschaltungseinheit 900 in dem Berührungsdetektionsmodus eine Benutzerberührung und/oder eine Kraftberührung durch die Berührungselektrode TE detektieren, um wenigstens eines aus einer Berührungsposition und einem Berührungskraftniveau zu berechnen, und kann eine Anwendung ausführen, welche zu der berechneten Berührungsposition und/oder dem berechneten Berührungskraftniveau korrespondiert. Beispielsweise kann die Treiberschaltungseinheit 900 eine Änderung einer Kapazität der Berührungselektrode TE detektieren, welche durch eine Benutzerberührung, die durch einen Finger eines Benutzers oder ein leitfähiges Objekt durchgeführt wird, verursacht wird, um wenigstens eines von einer Berührungsposition und einem Berührungskraftniveau zu berechnen. Als ein anderes Beispiel kann die Treiberschaltungseinheit 900 eine Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen der Berührungselektrode TE und dem Gehäuse 500 detektieren, welche durch eine durch einen Benutzerfinger oder ein leitfähiges Objekt durchgeführte Benutzerberührung verursacht wird, um ein Berührungskraftniveau zu berechnen, oder kann zusätzlich eine Berührungsposition aus einer Position der Berührungselektrode TE berechnen, welche zu dem Berührungskraftniveau korrespondiert.
Die Treiberschaltungseinheit 900 gemäß einer Ausführungsform kann eine Host-Steuerungseinheit 910, einen Berührungstreiber 930, einen Lastfrei-Signal-Generator 950 und einen Paneltreiber 970 aufweisen.
Die Host-Steuerungseinheit 910 kann eine Mikrocontrollereinheit (MCU) sein und die Host-Steuerungseinheit 910 kann, wie in 6 gezeigt, das Anzeigepanel 110 in einem Anzeigemodus DM und in einem Berührungsdetektionsmodus TM betreiben. Das bedeutet, dass die Host-Steuerungseinheit 910 ein einen ersten Logikzustand aufweisendes Modus-Signal MS zum Betreiben des Anzeigepanels 110 in dem Anzeigemodus DM und ein einen zweiten Logik-Zustand aufweisendes Modus-Signal MS zum Betreiben des Anzeigepanels 110 in dem Berührungsdetektionsmodus TM erzeugen kann. Beispielsweise kann die Host-Steuerungseinheit 910 jeden Frame des Anzeigepanels 110 in wenigstens einen Sub-Frame basierend auf einem Frame-Synchronisationssignal (oder einem vertikalen Synchronisationssignal) des Anzeigepanels 110 zeitlich aufteilen und kann das Modus-Signal zum Ansteuern des Sub-Frames in dem Anzeigemodus DM und dem Berührungsdetektionsmodus TM erzeugen. In diesem Fall kann ein zu einem Frame korrespondierendes Bild derart aufgeteilt werden, dass es zu der Anzahl von Sub-Frames korrespondiert, und kann teilweise auf wenigstens einem Sub-Frame angezeigt werden. Ebenso kann während des Berührungsdetektionsmodus jedes Sub-Frames eine Berührungsdetektion an wenigstens einer Berührungselektrode TE basierend auf der Anzahl von Sub-Frames durchgeführt werden oder eine Berührungsdetektion kann an allen Berührungselektroden TE durchgeführt werden.
In dem Anzeigemodus DM kann die Host-Steuerungseinheit 910 ein den ersten Logikzustand aufweisendes Modus-Steuerungssignal MS, digitale Bilddaten und ein Timing-Synchronisationssignal erzeugen, um das Modus-Steuerungssignal MS, die digitalen Bilddaten und das Timing-Synchronisationssignal dem Berührungstreiber 930, dem Lastfrei-Signal-Generator 950 und dem Paneltreiber 970 zuzuführen.
In dem Berührungsdetektionsmodus TM kann die Host-Steuerungseinheit 910 ein den zweiten Logikzustand aufweisendes Modus-Steuerungssignal MS erzeugen, um das Modus-Steuerungssignal MS dem Berührungstreiber 930, dem Lastfrei-Signal-Generator 950 und dem Paneltreiber 970 zuzuführen.
In dem Berührungsdetektionsmodus TM kann die Host-Steuerungseinheit 910 wenigstens eines aus einer Berührungsposition und einem Berührungskraftniveau basierend auf Berührungsrohdaten berechnen, welche von dem Berührungstreiber 930 zugeführt werden, und kann eine Anwendung ausführen, welche zu wenigstens einem aus der Berührungsposition und dem Berührungskraftniveau korrespondiert. Die Anwendung kann hier ein berührungspositionsbasiertes Anwendungsprogramm und ein berührungskraftbasiertes Anwendungsprogramm aufweisen, welche in der Elektrodenvorrichtung installiert sind. Das berührungspositionsbasierte Anwendungsprogramm kann ein Anwendungsprogramm sein, welches zu einem Programm-Icon korrespondiert, welches an einer Berührungsposition angezeigt wird. Das berührungskraftbasierte Anwendungsprogramm kann ein Sicherheitsanwendungsprogramm zum Durchführen einer Verriegelungsfunktion oder einer Entriegelungsfunktion oder ein Anwendungsprogram sein, welches zu einem Kraftniveau korrespondiert, welches in dem an der Berührungsposition angezeigten Programm-Icon eingestellt ist.
Detail kann die Host-Steuerungseinheit 910 in dem Berührungsdetektionsmodus TM Referenzrohdaten mit Berührungsrohdaten vergleichen, welche von dem Berührungstreiber 930 zugeführt werden, um eine Berührungsposition zu berechnen oder um die Berührungsposition und ein Berührungskraftniveau zu berechnen.
Beispielsweise kann mit zunehmendem Berührungsdruck eine Kapazität des zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellten Kondensators Cm linear zunehmen und daher können Berührungsrohdaten, wenn eine Kraftberührung eines Benutzers vorgenommen wird, einen Wert aufweisen, welcher höher als ein Wert ist, der erzeugt wird, wenn eine einfache Berührung des Benutzers vorgenommen wird. Daher kann die Host-Steuerungseinheit 910 eine Berührungsposition und ein Berührungskraftniveau unter Verwendung der Berührungsrohdaten basierend auf den Referenzrohdaten unterscheiden und berechnen. Beispielsweise kann die Host-Steuerungseinheit 910 Berührungsrohdaten, welche kleiner als die Referenzrohdaten sind, als Berührungspositionsdetektionsberührungsrohdaten klassifizieren und kann Berührungsrohdaten, welche höher als die Referenzrohdaten sind, als Berührungskraftdetektionsberührungsrohdaten basierend auf den Referenzrohdaten klassifizieren. Daher kann die Host-Steuerungseinheit 910 gemäß einer Ausführungsform eine Berührungsposition basierend auf den Berührungsrohdaten, welche kleiner als die Referenzrohdaten sind, berechnen und die Host-Steuerungseinheit 910 kann in diesem Fall die Berührungsposition (oder eine zweidimensionale (2D-)Berührungsinformation) unter Verwendung einer Position einer Berührungselektrode berechnen, welche die Berührungsrohdaten aufweist, die kleiner als die Referenzrohdaten sind. Ebenso kann die Host-Steuerungseinheit 910 ein Berührungskraftniveau oder/und eine Berührungsposition basierend auf den Berührungsrohdaten berechnen, welche größer als die Referenzrohdaten sind, und die Host-Steuerungseinheit 910 kann in diesem Fall das Berührungskraftniveau berechnen, welches zu den Berührungsrohdaten korrespondiert, welche größer als die Referenzrohdaten sind, oder kann das Berührungskraftniveau und dreidimensionale (3D-)Berührungsinformationen, welche die Berührungsposition einschließen, unter Verwendung einer Position einer Berührungselektrode berechnen, welche die Berührungsrohdaten aufweist, die größer als die Referenzrohdaten sind.
In anderen Ausführungsformen kann die Host-Steuerungseinheit 910 eine Berührungsposition und ein Berührungskraftniveau unter Verwendung von Berührungsrohdaten berechnen, ohne die Referenzrohdaten zu verwenden. Um jedoch einen Energieverbrauch zu verhindern, welcher durch eine unerwünschte Operation eines Berechnens eines Berührungskraftniveaus in einer einfachen Positionsberührung anstelle einer Kraftberührung basierend auf einem Berührungsdruck, welcher unabsichtlich von einem Benutzer ausgeübt wird, zu vermeiden, kann die Host-Steuerungseinheit 910 die einfache Positionsberührung und die Kraftberührung unter Verwendung der Referenzrohdaten unterscheiden und kann die Berührungsposition und das Berührungskraftniveau berechnen.
Der Berührungstreiber 930 kann eine gemeinsame Spannung Vcom an eine Mehrzahl von Berührungselektroden TE durch eine Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL während des Anzeigemodus DM als Antwort auf das den ersten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, zuführen. Das heißt, dass, damit jede von der Mehrzahl von Berührungselektroden TE als die gemeinsame Elektrode verwendet werden kann, der Berührungstreiber 930 die gemeinsame Spannung Vcom an jede von der Mehrzahl von Berührungselektroden TE während des Anzeigemodus DM basierend auf dem den ersten Logikzustand aufweisenden Modus-Signal MS zuführen kann.
Der Berührungstreiber 930 kann ein Berührungstreibersignal TDS individuell an die Mehrzahl von Berührungselektroden TE durch die Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL während des Berührungsdetektionsmodus TM als Antwort auf das den zweiten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, zuführen, kann eine Kapazitätsänderung detektieren, welche durch eine Berührung von Berührungselektroden TE durch einen Benutzer verursacht wird, an welche das Berührungstreibersignal TDS durch jede von der Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL angelegt wurde, um Berührungsrohdaten zu erzeugen, und kann die Berührungsrohdaten der Host-Steuerungseinheit 910 zuführen. Der Berührungstreiber 930 kann hier eine Änderung einer Eigenkapazität der Berührungselektrode TE durch eine kapazitative Detektionsschaltung detektieren, um die Berührungsrohdaten zu erzeugen.
Die Berührungsrohdaten können einen großen Datenwert aufweisen, wenn ein Berührungsdruck gemäß einer Kapazitätsänderung des zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellten Kondensators Cm zusätzlich zu einer Eigenkapazitätsänderung, welche in der Berührungselektrode TE auftritt, zunimmt, wenn ein Berührungsdruck eines Benutzers durch einen Finger des Benutzers oder ein separates Berührungsinstrument ausgeübt wird. Der Berührungstreiber 930 kann beispielsweise Berührungsrohdaten erzeugen, welche zu einer Eigenkapazitätsänderung der Berührungselektrode TE korrespondieren, die durch eine Benutzerberührung verursacht wird, welche durch den Finger eines Benutzers oder ein leitfähiges Objekt durchgeführt wird. Als anderes Beispiel kann der Berührungstreiber 930 Berührungsrohdaten, welche zu der Änderung der Kapazität des zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellten Kondensators Cm korrespondieren, zusätzlich zu einer Eigenkapazitätsänderung erzeugen, welche in der Berührungselektrode TE auftritt, wenn die Benutzerberührung durch den Benutzerfinger oder ein nicht-leitfähiges Objekt durchgeführt wird.
Das Berührungstreibersignal TDS kann aus einer Wechselstrom-(AC)-Treiberwellenform, einer Gleichstrom-(DC)-Treiberspannung und einer Massespannung basierend auf einer Ladungsmenge, einer Schaltungskonfiguration, einer Verbrauchsleistung und/oder dergleichen ausgewählt sein. Die AC-Treiberwellenform kann hier eine Pulswelle, eine Sinuswelle, eine Dämpfungssinuswelle, eine Quadratwelle, eine Rechteckwelle, eine Sägezahnwellenform, eine Dreieckswelle oder eine Stufenwelle aufweisen.
Der Berührungstreiber 930 kann eine durch eine Benutzerberührung verursachte Eigenkapazitätsänderung der Berührungselektrode TE detektieren. Bei der Eigenkapazitätsberührungsdetektion kann der Berührungstreiber 930 das Berührungstreibersignal TDS an die Berührungselektrode TE durch die Berührungsroutingleitung TL anlegen und kann dann die Eigenkapazitätsänderung der Berührungselektrode TE erneut detektieren, an welche das Berührungstreibersignal TDS durch die Berührungsroutingleitung TL angelegt wurde, und in diesem Fall kann, da die Berührungselektrode TE die Gate-Leitung GL und die Datenleitung DL überlappt, eine parasitäre Kapazität zwischen der Berührungselektrode TE und der Gate-Leitung GL oder der Datenleitung DL erzeugt werden und kann als eine große Last bei der Berührungsansteuerung wirken, wodurch eine Genauigkeit einer Berührungsdetektion verringert wird oder wodurch ein Durchführen einer Berührungsdetektion nicht gestattet wird. Um ein derartiges Problem zu lösen, kann in dem Berührungsdetektionsmodus TM der Lastfrei-Signal-Generator 950 eine Mehrzahl von Lastfrei-Signalen LFS1 und LFS2 als Antwort auf das von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführte, den zweiten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS erzeugen, welche dieselbe Phase und Potentialdifferenz wie diejenigen des Berührungstreibersignals TDS aufweisen, und kann die Lastfrei-Signale LFS1 und LFS2 dem Paneltreiber 970 zuführen. Das bedeutet, dass der Lastrei-Signal-Generator 950 die Lastfrei-Signale LFS1 und LFS2, welche dieselbe Phase und Potentialdifferenz wie diejenigen des Berührungstreibersignals TDS aufweisen, erzeugen und die Lastfrei-Signale LFS1 und LFS2 den Gate-Leitungen GL1 bis GLm und den Datenleitungen DL1 bis DLn gleichzeitig zuführen kann, wodurch eine Last der Berührungselektrode TE verringert wird, welche durch die parasitäre Kapazität zwischen der Berührungselektrode TE und der Gate-Leitung GL oder der Datenleitung DL verursacht wird. Auf diese Weise tritt keine Potentialdifferenz zwischen der Berührungselektrode TE und den Gate-Leitungen GL1 bis GLm oder den Datenleitungen DL1 bis DLn auf, wenn die Lastfrei-Signale LFS1 und LFS2 gleichzeitig an die Berührungselektrode TE, die Gate-Leitung GL und die Datenleitung DL angelegt werden, wodurch keine parasitäre Kapazität zwischen der Berührungselektrode TE und den Gate-Leitungen GL1 bis GLm oder den Datenleitungen DL1 bis DLn erzeugt wird. Dementsprechend sind in der vorliegenden Ausführungsform eine Sensitivität einer Berührungspositionsdetektion und eine Sensitivität einer Kraftberührungsdetektion erhöht.
Der Lastfrei-Signal-Generator 950 gemäß einer Ausführungsform kann ein erstes Lastfrei-Signal LFS1 und ein zweites Lastfrei-Signal LFS2 erzeugen, welche dieselbe Phase wie diejenige des Berührungstreibersignals TDS aufweisen, und eine Spannungsschwingungsbreite aufweisen, welche basierend auf derselben Spannungsdifferenz schwingt, und kann das erste Lastfrei-Signal LFS1 und das zweite Lastfrei-Signal LFS2 dem Paneltreiber 970 zuführen. Das erste Lastfrei-Signal LFS1 kann der Datenleitung DL durch den Paneltreiber 970 zugeführt werden und das zweite Lastfrei-Signal LFS2 kann der Gate-Leitung GL durch den Paneltreiber 970 zugeführt werden.
Das erste Lastfrei-Signal LFS1 gemäß einer Ausführungsform kann eine erste Spannungsschwingungsbreite zwischen einer ersten hohen Spannung und einer ersten niedrigen Spannung aufweisen.
Das zweite Lastfrei-Signal LFS2 gemäß einer Ausführungsform kann dieselbe Phase wie diejenige des ersten Lastfrei-Signals LFS1 aufweisen und kann die erste Spannungsschwingungsbreite zwischen einer zweiten hohen Spannung und einer zweiten niedrigen Spannung aufweisen. In diesem Fall kann die erste hohe Spannung größer als die zweite hohe Spannung eingestellt sein und die erste niedrige Spannung kann größer als die zweite niedrige Spannung eingestellt sein. Insbesondere kann die zweite hohe Spannung des zweiten Lastfrei-Signals LFS2 auf ein Spannungsniveau eingestellt sein, welches niedriger als eine Gate-Hoch-Spannung eines Gate-Signals ist, welches der Gate-Leitung GL zugeführt wird, um einen TFT in dem Anzeigemodus einzuschalten. Dies ist zum Verhindern, dass der TFT durch das zweite Lastfrei-Signal LFS2 eingeschaltet wird, welches der Gate-Leitung GL in dem Berührungsdetektionsmodus zugeführt wird. Ebenso kann die zweite niedrige Spannung des zweiten Lastfrei-Signals LFS2 auf ein Spannungsniveau eingestellt sein, welches die erste Spannungsschwingungsbreite ist, die niedriger als die zweite hohe Spannung ist, wodurch das zweite Lastfrei-Signal LFS2 dieselbe Phase und Spannungsschwingungsbreite wie diejenigen des ersten Lastfrei-Signals LFS1 aufweisen kann.
Der Paneltreiber 970 kann ein Gate-Signal GS während eines Anzeigemodus DM erzeugen, um das Gate-Signal GS einer korrespondierende Gate-Leitung GL basierend auf dem den ersten Logikzustand aufweisenden Modus-Signal MS, den digitalen Bilddaten und dem von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführten Timing-Synchronisationssignal zuzuführen, und kann die zu jedem Subpixel korrespondierenden Bilddaten digital zu analog wandeln, um ein analoges Datenspannungssignal Vdata zu erzeugen und kann das Datenspannungssignal Vdata an eine korrespondierende Datenleitung DL synchron mit der Zufuhr des Gate-Signals GS zuführen, wodurch der Flüssigkristall unter Verwendung eines von dem Datensignal und der gemeinsamen Spannung Vcom erzeugten elektrischen Feldes angesteuert wird, um ein Bild auf dem Anzeigepanel 110 anzuzeigen. In einem Fall, in welchem eine eingebaute Gate-Treiberschaltungseinheit auf dem unteren Substrat 111 des Anzeigepanels 110 bereitgestellt ist, kann hier der Paneltreiber 970 das Gate-Steuerungssignal erzeugen, um das Gate-Steuerungssignal der eingebauten Gate-Treiberschaltungseinheit basierend auf dem Timing-Synchronisationssignal zuzuführen, wobei die eingebaute Gate-Treiberschaltungseinheit das Gate-Signal GS erzeugen kann, um das Gate-Signal GS den Gate-Leitungen GL1 bis GLm gemäß dem Gate-Steuerungssignal zuzuführen.
Der Paneltreiber 970 kann das erste Lastfrei-Signal LFS1 und das zweite Lastfrei-Signal LFS2, welche von dem Lastfrei-Signal-Generator 950 zugeführt werden, dem Anzeigepanel 110 gemäß dem von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführten, den zweiten Logikzustand aufweisenden Modus-Signal MS zuführen, wodurch eine Last der Berührungselektrode TE verringert wird. Das bedeutet, dass der Paneltreiber 970 das erste Lastfrei-Signal LFS1 und das zweite Lastfrei-Signal LFS2, welche von dem Lastfrei-Signal-Generator 950 zugeführt werden, empfangen, das erste Lastfrei-Signal LFS1 den Datenleitungen DL1 bis DLn zuführen und das zweite Lastfrei-Signal LFS2 den Gate-Leitungen GL1 bis GLm synchron mit der Zufuhr des ersten Lastfrei-Signals LFS1 zuführen kann. In einem Fall, in welchem die eingebaute Gate-Treiberschaltungseinheit auf dem unteren Substrat 111 des Anzeigepanels bereitgestellt ist, kann hier das zweite Lastfrei-Signal LFS2 der eingebauten Gate-Treiberschaltungseinheit durch den Paneltreiber 970 zugeführt werden oder kann direkt von dem Lastfrei-Signal-Generator 950 der eingebauten Gate-Treiberschaltungseinheit zugeführt werden. In diesem Fall kann die eingebaute Gate-Treiberschaltungseinheit das zweite Lastfrei-Signal LFS2, welches von dem Paneltreiber 970 überfragen wird oder von dem Lastfrei-Signal-Generator 950 direkt zugeführt wird, den Gate-Leitungen GL1 bis GLm zuführen.
In der Treiberschaltungseinheit 900 gemäß einer Ausführungsform kann jedes von der Host-Steuerungseinheit 910, dem Berührungstreiber 930, dem Lastfrei-Signal-Generator 950 und dem Paneltreiber 970 als ein separater integrierter Schaltkreis (IC) implementiert sein. Ebenso können die Host-Steuerungseinheit 910, der Berührungstreiber 930 und der Paneltreiber 970 als ein IC implementiert sein. Ebenso können der Berührungstreiber 930 und der Paneltreiber 970 als ein IC implementiert sein. Ebenso kann der Berührungstreiber 930 in der Host-Steuerungseinheit 910 eingebaut sein. Ebenso kann der Lastfrei-Signal-Generator 950 in einem von der Host-Steuerungseinheit 910, dem Berührungstreiber 930 und dem Paneltreiber 970 eingebaut sein.
7 ist eine Darstellung zum Beschreiben einer durch eine Berührungskraft verursachten Änderung von Berührungsrohdaten in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
Bezugnehmend auf die 3, 5 und 7 kann die Gehäuseplatte 510 des Gehäuses 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform elektrisch auf Masse (GND) gelegt sein und daher kann der Kondensator Cm zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt sein, wenn ein Berührungsdruck (oder eine Berührungskraft) eines Benutzers ausgeübt wird. Mit zunehmendem Druck kann der Abstand zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 verringert werden, wodurch eine elektrische Ladung des Kondensators Cm linear zunehmen kann.
Wie in 7 zu sehen ist, kann mit zunehmendem Berührungsdruck ein Wert von durch den Berührungstreiber 930 erzeugten Berührungsrohdaten linear zunehmen, wodurch, wie aus 5 ersichtlich, der Abstand D' zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 mit zunehmendem Berührungsdruck verringert wird, wodurch sich eine Kapazität des zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellten Kondensators Cm in starkem Ausmaß ändert.
Die Host-Steuerungseinheit 910 kann daher ein Berührungskraftniveau basierend auf einem Wert von Berührungsrohdaten basierend auf einem berührungsdruckbasierten Berührungskraftniveau berechnen, welches inkrementell gemäß einem Niveau des Berührungsdrucks eingestellt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Gehäuse 500 aus einem leitfähigem Material gebildet und elektrisch auf Masse gelegt (GND) sein. Wenn eine Benutzerberührung durchgeführt wird, können eine Berührungsposition und/oder eine Berührungskraft aus einem Änderungsbetrag der Kapazität Cm basierend auf einer Änderung des Abstands D' zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 detektiert werden und kann insbesondere eine Kraftberührung eines Benutzers unter Verwendung der Gehäuseplatte 510 und der Berührungselektrode TE für eine Berührungspositionsdetektion sogar ohne ein separates Kraftdetektionspanel detektiert werden.
8 ist eine Draufsicht zum Beschreiben des in 2 gezeigten Pufferelements 700.
Bezugnehmend auf die 2 und 8 kann das Pufferelement 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bereitgestellt sein, um einen von dem hinteren Rand des Anzeigemoduls 100 verschiedenen Abschnitt zu überlappen. Das bedeutet, dass das Pufferelement 700 eine tetragonale Querschnittsfläche aufweisen kann, welche dieselbe wie diejenige der Gehäuseplatte 510 ist, dass es bereitgestellt sein kann, um eine Größe aufzuweisen, welche kleiner als diejenige der Gehäuseplatte 510 ist, und dass es an einem von einem Rand der Gehäuseplatte 510 verschiedenen Abschnitt angebracht sein kann. Das Pufferelement 700 weist hier eine tetragonale Querschnittsgestalt auf, welche um eine Mitte des Anzeigemoduls 100 zentriert ist. Daher kann jede von Seitenflächen des Pufferelements 700 von der Gehäuseseitenwand 530 des Gehäuses 500 beabstandet sein und daher kann der Rand der Gehäuseplatte 510 dem hinteren Rand des Anzeigemoduls 100 direkt gegenüberliegen, ohne von dem Pufferelement 700 abgedeckt zu sein. Beispielsweise kann das Pufferelement 700 eine Größe aufweisen, welche eine Unterseite des das Anzeigepanel 110 tragenden Führungsrahmens 150 nicht überlappt.
Das Pufferelement 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verhindert, dass das Anzeigemodul 100 durch einen physischen Kontakt zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseplatte 510 beschädigt wird, und erhöht eine Berührungssensitivität, welche zu dem Rand des Anzeigemoduls 100 korrespondiert.
Im Detail kann das Anzeigemodul 100 zu einer konkaven Gestalt durch einen Berührungsdruck eines Benutzers verformt werden und in diesem Fall kann eine Verformungsrate des Anzeigemoduls 100 in einer Richtung von dem Rand zu einem mittleren Abschnitt des Anzeigemoduls 100 zunehmen, welcher von der Gehäuseseitenwand 530 getragen ist. Das bedeutet, dass der mittlere Abschnitt des Anzeigemoduls 100 von der Gehäuseseitenwand 530 beabstandet sein kann und dass dieser daher einen ersten Verformungsabstand aufweisen kann, welcher dazu in der Lage ist, das Pufferelement 700 gemäß einem Berührungsdruck zu kontaktieren. Andererseits kann der Rand des Anzeigemoduls 100 der Gehäuseseitenwand 530 benachbart sein und kann daher einen zweiten Verformungsabstand aufweisen, welcher kleiner als der erste Verformungsabstand des mittleren Abschnitts ist, wenn derselbe Berührungsdruck ausgeübt wird. Wenn derselbe Berührungsdruck auf den Rand und auf den mittleren Abschnitt des Anzeigemoduls 100 ausgeübt wird, tritt eine Berührungssensitivitätsabweichung aufgrund einer Abweichung zwischen dem ersten Verformungsabstand und dem zweiten Verformungsabstand auf. Um die Berührungssensitivitätsabweichung zu kompensieren, kann das Pufferelement 700 in der vorliegenden Ausführungsform derart angeordnet sein, dass es einen von dem hinteren Rand des Anzeigemoduls 100 verschiedenen Abschnitt überlappt und daher kann der zweite Verformungsabstand des Randes des Anzeigemoduls 100 um eine Dicke des Pufferelements 700 zunehmen, wodurch eine Verringerung einer Berührungssensitivität kompensiert wird, welche zu dem Rand des Anzeigemoduls 100 korrespondiert.
Zudem können, wie in 9 gezeigt, eine oder mehrere Ecken der tetragonalen Querschnittsgestalt des Pufferelements 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform abgerundet (RP) mit einer gekrümmten Gestalt sein. Das bedeutet, dass jede von Ecken des Randes des Anzeigemoduls 100 durch einen Benutzerberührungsdruck am geringsten verformt wird und daher kann jede Ecke des Pufferelements 700 abgerundet (RP) mit einer gekrümmten Gestalt sein, um zusätzlich eine Verringerung einer Berührungssensitivität, welche zu einer Ecke des Anzeigemoduls 100 korrespondiert, zu kompensieren.
Wie ebenso in 10 gezeigt, kann das Pufferelement 700 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen. Ein mittlerer Abschnitt des Pufferelements 700, welches eine kreisförmige Gestalt aufweist, kann den mittleren Abschnitt des Anzeigemoduls 100 überlappen. Das Pufferelement 700 weist hier eine kreisförmige Querschnittsgestalt auf, welche um eine Mitte des Anzeigemoduls 100 zentriert ist. Das Pufferelement 700, welches eine kreisförmige Gestalt aufweist, kann den zweiten Verformungsabstand des Randes des Anzeigemoduls 100 um eine Dicke des Pufferelements 700 erhöhen, wodurch eine Verringerung einer Berührungssensitivität, welche zu dem Rand des Anzeigemoduls 100 korrespondiert, kompensiert wird und insbesondere zusätzlich eine Verringerung einer Verringerung einer Berührungssensitivität, welche zu der Ecke des Anzeigemoduls 100 korrespondiert, kompensiert wird.
11A und 11B sind Darstellungen zum Beschreiben eines durch Experimentieren an einer Berührungssensitivität basierend auf einem Berührungsdruck in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform erhaltenen Simulationsergebnisses. Das Simulationsergebnis zeigt Berührungsrohdaten basierend auf einer einfachen Positionsberührung, welche durch ein leitfähiges Objekt oder eine leitfähige Spitze vorgenommen wird, die einen Durchmesser von 2 mm aufweist, wobei die Berührungsrohdaten auf einer Kraftberührung basieren.
Wie in 11A gezeigt, sind Berührungsrohdaten als „105” gemessen worden, wenn ein Druck nicht durch das leitfähige Objekt (zum Beispiel eine sanfte Berührung) ausgeübt wird. Andererseits sind, wie in 11B gezeigt, die Berührungsrohdaten als „210” gemessen worden, wenn ein Druck durch das leitfähige Objekt (zum Beispiel eine harte Berührung) ausgeübt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Kraftberührung daher aus den Berührungsrohdaten basierend auf dem Berührungsdruck detektiert werden.
12A und 12B sind Darstellungen zum Beschreiben eines durch Experimentieren an einer Berührungssensitivität in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einem Vergleichsbeispiel erhaltenen Simulationsergebnisses. Das Simulationsergebnis zeigt Berührungsrohdaten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Berührungsrohdaten gemäß dem Vergleichsbeispiel, wenn eine Berührungskraft auf die Ecke des Anzeigemoduls unter Verwendung eines Fingers ausgeübt wird.
12A zeigt das Vergleichsbeispiel, in welchem das Pufferelement auf der gesamten Gehäuseplatte 510 bereitgestellt ist, und in diesem Fall zeigt 12A durch Ausüben einer Berührungskraft TF auf eine Ecke B des Anzeigemoduls von 9 mit einem Finger gemessene Berührungsrohdaten. 12B zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Pufferelement ist in einem von dem Rand der Gehäuseplatte 510 verschiedenen Abschnitt bereitgestellt und in diesem Fall zeigt 12B durch Ausüben der Berührungskraft TF auf die Ecke B des Anzeigemoduls von 9 mit einem Finger gemessene Berührungsrohdaten.
Wie in 12A gezeigt, sind Berührungsrohdaten gemäß dem Vergleichsbeispiel als „527” gemessen worden. Andererseits sind, wie in 12B gezeigt, die Berührungsrohdaten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als „582” gemessen worden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Verringerung einer Berührungssensitivität in der Ecke B des Anzeigemodus daher durch Entfernen des Randes des Pufferelements, welches in dem Rand der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt ist, minimiert.
13 ist eine andere Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I' und zeigt eine durchsichtige leitfähige Schicht, welche zusätzlich in dem in den 2 bis 10 gezeigten Anzeigepanel bereitgestellt ist. Nachfolgend werden die durchsichtige leitfähige Schicht und für diese relevante Elemente daher beschrieben werden und eine Beschreibung der anderen Elemente wird nicht wiederholt.
Bezugnehmend auf 13 kann das Anzeigepanel 110 gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine durchsichtige leitfähige Schicht 119 aufweisen.
Die durchsichtige leitfähige Schicht 119 kann zwischen dem unteren Polarisationselement 115 und dem unteren Substrat 111 des Anzeigepanels 110 bereitgestellt sein. Das bedeutet, dass die durchsichtige leitfähige Schicht 119 auf einer gesamten hinteren Fläche des unteren Substrats 111 bereitgestellt sein kann, welche zu der Gehäuseplatte 510 weist. Die durchsichtige leitfähige Schicht 119 kann elektrisch potentialfrei sein. Da die durchsichtige leitfähige Schicht 119 elektrisch potentialfrei ist, kann die durchsichtige leitfähige Schicht 119 als eine Berührungselektrode zum Detektieren einer Kraftberührung zusammen mit der Berührungselektrode TE dienen. Daher kann der Abstand zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 aufgrund der durchsichtigen leitfähigen Schicht 119 verringert werden und daher kann eine relativ hohe Kapazität der Kapazität Cm zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 erzeugt werden. Daher kann in der vorliegenden Ausführungsform der Abstand zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 aufgrund der durchsichtigen leitfähigen Schicht 119 weiter verringert werden, wenn derselbe Berührungsdruck ausgeübt wird und daher kann eine elektrische Ladung der Kapazität Cm weiter erhöht werden. Dementsprechend wird ein Berührungskraftniveau effizient basierend auf dem Berührungsdruck klassifiziert und daher wird eine Kraftberührungssensitivität erhöht.
Zudem kann die durchsichtige leitfähige Schicht 119 zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 angeordnet und elektrisch potentialfrei sein und daher kann ein in der Nähe der Berührungselektrode TE erzeugtes Randfeld durch eine durch einen Benutzerfinger oder ein leitfähiges Objekt vorgenommene Berührung ein Offset aufweisen, wodurch eine Änderung der Kapazität Cm, welche zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt ist, effektiv detektiert wird. Ebenso kann die durchsichtige, leitfähige Schicht 119 als eine Rauschen blockierende Schicht dienen, welche verhindert, dass statische Elektrizität oder Frequenzrauschen, welche in der in dem Gehäuse 500 aufgenommenen Treiberschaltungseinheit 900 auftreten, in das Anzeigepanel 110 fließen.
14A und 14B sind Darstellungen zum Beschreiben eines durch Experimentieren an einer Berührungssensitivität basierend auf einem Berührungsdruck in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform, die die durchsichtige leitfähige Schicht 119 verwendet, erhaltenen Simulationsergebnisses. Das Simulationsergebnis zeigt Berührungsrohdaten basierend auf einer einfachen Positionsberührung, welche durch ein leitfähiges Objekt oder eine leitfähige Spitze vorgenommen wird, die einen Durchmesser von 2 mm aufweist, wobei die Berührungsrohdaten auf einer Kraftberührung basieren.
Wie in 14A gezeigt, sind Berührungsrohdaten als „115” gemessen worden, wenn Druck nicht durch das leitfähige Objekt (zum Beispiel eine sanfte Berührung) ausgeübt wird. Andererseits sind, wie in 14B gezeigt, die Berührungsrohdaten als „357” gemessen worden, wenn Druck durch das leitfähige Objekt (zum Beispiel eine harte Berührung) ausgeübt wird. Daher ist in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkennbar, dass der Abstand zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 aufgrund der durchsichtigen leitfähigen Schicht 119, die sich elektrisch potentialfrei zwischen der Berührungselektrode TE und der Gehäuseplatte 510 befindet, weiter verringert werden kann, und daher nimmt ein Wert der Berührungsrohdaten um das Dreifache zu.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform, da die durchsichtige leitfähige Schicht 119 ferner bereitgestellt ist, ein Berührungskraftniveau effizient basierend auf dem Berührungsdruck klassifiziert und daher wird eine Kraftberührungssensitivität erhöht.
15 ist eine andere Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I' und 16 ist eine Darstellung einer Treiberwellenform einer in 15 gezeigten elektronischen Vorrichtung. Die Zeichnungen zeigen eine Konfiguration, in welcher die durchsichtige leitfähige Schicht des in 13 gezeigten Anzeigepanels mit dem Paneltreiber verbunden ist. Nachfolgend wird daher die mit der durchsichtigen leitfähigen Schicht verbundene Treiberschaltungseinheit beschrieben werden und eine Beschreibung anderer Elemente wird nicht wiederholt.
Bezugnehmend auf die 15 und 16 kann in einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein in einem Anzeigemodul 100 bereitgestellter Berührungssensor eine Berührungselektrode TE, welche in dem Anzeigepanel 110 eingebaut ist und als gemeinsame Elektrode verwendet wird, und eine Kraftberührungselektrode FTE, welche eine in dem Anzeigepanel 110 bereitgestellte durchsichtige leitfähige Schicht 119 aufweist, aufweisen. Die durchsichtige leitfähige Schicht 119, die in dem Anzeigepanel 110 bereitgestellt ist, kann hier mit einer Treiberschaltungseinheit 900 verbunden sein und kann daher als die Kraftberührungselektrode FTE verwendet werden. Die Treiberschaltungseinheit 900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann daher eine Kraftberührung basierend auf einer Benutzerberührung unter Verwendung der durchsichtigen leitfähigen Schicht 119 detektieren, die in dem Anzeigemodul 100, nämlich auf der hinteren Fläche des Anzeigepanels 110, bereitgestellt ist. Nachfolgend kann daher die durchsichtige leitfähige Schicht 119, die auf der hinteren Fläche des Anzeigepanels 110 bereitgestellt ist, als die Kraftberührungselektrode FTE definiert sein.
Die Treiberschaltungseinheit 900 gemäß einer Ausführungsform kann eine Berührungsposition eines Benutzers durch die Berührungselektrode TE in dem Berührungsdetektionsmodus TM zwischen benachbarten Anzeigemoden DM detektieren und kann gleichzeitig eine Kraftberührung des Benutzers durch die Kraftberührungselektrode FTE detektieren. In dem Berührungsdetektionsmodus TM kann die Treiberschaltungseinheit 900 gemäß einer Ausführungsform eine Änderung einer Kapazität der Berührungselektrode TE detektieren, wenn eine Benutzerberührung durch einen Benutzerfinger oder ein leitfähiges Objekt vorgenommen wird, um eine Berührungsposition zu berechnen und kann gleichzeitig eine Änderung einer Kapazität eines Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und einem Gehäuse 500 detektieren, um ein Berührungskraftniveau zu berechnen.
Die Treiberschaltungseinheit 900 gemäß einer Ausführungsform kann eine Host-Steuerungseinheit 910, einen Berührungstreiber 930, einen Lastfrei-Signal-Generator 950, einen Paneltreiber 970 und einen Kraftberührungstreiber 990 aufweisen. Mit Ausnahme, dass die Treiberschaltungseinheit 900, die eine derartige Konfiguration aufweist, darüber hinaus den Kraftberührungstreiber 990 aufweist, ist die Treiberschaltungseinheit 900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dieselbe wie die in 13 gezeigte Treiberschaltungseinheit. Nachfolgend wird daher der Kraftberührungstreiber 990 im Detail beschrieben werden und Elemente die für den Berührungstreiber 990 relevant sind, werden kurz beschrieben werden.
Die Host-Steuerungseinheit 910 kann eine MCU sein und kann das Anzeigepanel 110 in dem Anzeigemodus DM und dem Berührungsdetektionsmodus TM betreiben. Das bedeutet, dass die Host-Steuerungseinheit 910 ein einen ersten Logikzustand aufweisendes Modus-Signal MS erzeugen kann, um das Anzeigepanel 110 in dem Anzeigemodus DM zu betreiben, und ein einen zweiten Logikzustand aufweisendes Modus-Signal MS erzeugen kann, um das Anzeigepanel 110 in dem Berührungsdetektionsmodus TM zu betreiben.
In dem Berührungsdetektionsmodus TM kann die Host-Steuerungseinheit 910 eine Berührungsposition basierend auf den von dem Berührungstreiber 930 zugeführten Berührungsrohdaten berechnen, kann ein Berührungskraftniveau basierend auf von dem Kraftberührungstreiber 990 zugeführten Kraftrohdaten berechnen und kann eine Anwendung ausführen, die zu wenigstens einem aus der Berührungsposition und dem Berührungskraftniveau korrespondiert.
Im Detail kann die Host-Steuerungseinheit 910 in dem Berührungsdetektionsmodus TM die von dem Berührungstreiber 930 zugeführten Berührungsrohdaten empfangen und kann Referenzrohdaten mit den empfangenen Berührungsrohdaten vergleichen, um eine Berührungsposition zu berechnen. Beispielsweise kann die Host-Steuerungseinheit 910 eine Berührungsposition basierend auf den Berührungsrohdaten, die größer als die Referenzrohdaten sind, berechnen und die Host-Steuerungseinheit 910 kann in diesem Fall die Berührungsposition (oder eine 2D-Berührungsinformation) unter Verwendung einer Position einer Berührungselektrode, die die Berührungsrohdaten, die größer als die Referenzrohdaten sind, aufweist, berechnen. Gleichzeitig kann die Host-Steuerungseinheit 910 die von dem Kraftberührungstreiber 990 zugeführten Kraftrohdaten empfangen und kann Referenzrohdaten mit den empfangenen Kraftrohdaten vergleichen, um ein Berührungskraftniveau zu berechnen. Beispielsweise kann die Host-Steuerungseinheit 910 ein Berührungskraftniveau, das auf einem Wert der Berührungsrohdaten basiert, basierend auf einem berührungsdruckbasierten Berührungskraftniveau berechnen, welches inkrementell gemäß einem Niveau eines Berührungsdrucks eingestellt ist. Die Host-Steuerungseinheit 910 kann ebenso eine Anwendung ausführen, die zu wenigstens einem aus der berechneten Berührungsposition und einem Berührungskraftniveau korrespondiert.
Der Berührungstreiber 930 kann eine gemeinsame Spannung Vcom an eine Mehrzahl von Berührungselektroden TE durch eine Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL während des Anzeigemodus DM als Antwort auf das den ersten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, zuführen.
Der Berührungstreiber 930 kann ein Berührungstreibersignal TDS an die Mehrzahl von Berührungselektroden TE durch die Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL während des Berührungsdetektionsmodus TM als Antwort auf das den zweiten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, individuell zuführen, kann eine durch eine Benutzerberührung verursachte Eigenkapazitätsänderung einer Berührungselektrode durch jede von der Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL detektieren, um Berührungsrohdaten zu erzeugen, und kann die Berührungsrohdaten der Host-Steuerungseinheit 910 zuführen.
In dem Berührungsdetektionsmodus TM kann der Lastfrei-Signal-Generator 950 ein erstes Lastfrei-Signal LFS1 und ein zweites Lastfrei-Signal LFS2, die dieselbe Phase und Potentialdifferenz wie diejenigen des Berührungstreibersignals TDS aufweisen, als Antwort auf das den zweiten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS erzeugen, welches von der Host-Steuerungseinheit zugeführt wird. Ebenso kann der Lastrei-Signal-Generator 950 das erste Lastfrei-Signal LFS1 einer Datenleitung DL zuführen und kann gleichzeitig das zweite Lastfrei-Signal LFS2 einer Gate-Leitung GL zuführen.
Der Paneltreiber 970 kann ein Gate-Signal GS während eines Anzeigemodus DM basierend auf dem den ersten Logikzustand aufweisenden Modus-Signal MS, digitalen Bilddaten und einem von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführten Timing-Synchronisationssignal erzeugen, um das Gate-Signal GS einer korrespondierenden Gate-Leitung GL zuzuführen, und kann die digitalen Bilddaten, die zu jedem Subpixel korrespondieren, digital zu analog wandeln, um ein analoges Datenspannungssignal Vdata zu erzeugen, und kann das Datensignal Vdata einer korrespondierenden Datenleitung synchron mit der Zuführung des Gate-Signals GS zuführen, wodurch der Flüssigkristall unter Verwendung eines von dem Datensignal und der gemeinsamen Spannung Vcom erzeugten elektrischen Felds angesteuert wird, um ein Bild auf dem Anzeigepanel 110 anzuzeigen.
Während des Berührungsdetektionsmodus TM kann der Paneltreiber 970 basierend auf dem den zweiten Logikzustand aufweisenden Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, das erste Lastfrei-Signal LFS1 und das zweite Lastfrei-Signal LFS2, die von dem Lastfrei-Signal-Generator 950 zugeführt werden, empfangen, kann das erste Lastfrei-Signal LFS1 den Datenleitungen DL1 bis DLn zuführen und kann das zweite Lastfrei-Signal LFS2 den Gate-Leitungen GL1 bis GLm synchron mit der Zuführung des ersten Lastfrei-Signals LFS1 zuführen.
Als Antwort auf das von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführte Modus-Signal MS kann der Kraftberührungstreiber 990 die Kraftberührungselektrode FTE elektrisch in einen Zustand mit hoher Impedanz während des Anzeigemodus DM ändern und die Host-Steuerungseinheit 910 kann während des Berührungsdetektionsmodus TM eine Änderung einer Kapazität des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 detektieren, um Kraftrohdaten zu erzeugen, und kann die Kraftrohdaten der Host-Steuerungseinheit 910 zuführen.
Als Antwort auf das den ersten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, kann der Kraftberührungstreiber 990 die Kraftberührungselektrode FTE elektrisch in den Zustand mit hoher Impedanz durch eine Kraftroutingleitung FL während des Anzeigemodus DM ändern. Das bedeutet, dass der Kraftberührungstreiber 990 die Kraftberührungselektrode FTE während des Anzeigemodus DM in einen elektrisch schwebenden Zustand bringen kann. Die Kraftberührungselektrode FTE kann daher elektrisch potentialfrei sein und kann daher als eine Rauschen blockierende Schicht dienen, die verhindert, dass statische Elektrizität oder Frequenzrauschen, welche in der in dem Gehäuse 500 aufgenommenen Treiberschaltungseinheit 900 auftreten, das Anzeigepanel 110 beeinflussen.
Als Antwort auf das den zweiten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, das von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, kann der Kraftberührungstreiber 990 während des Berührungsdetektionsmodus TM eine Änderung einer Kapazität des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 detektieren, um Kraftrohdaten zu erzeugen und kann die Kraftrohdaten der Host-Steuerungseinheit 910 zuführen. Das bedeutet, dass der Kraftberührungstreiber 990 das Krafttreibersignal TDS der Kraftberührungselektrode FTE durch die Kraftroutingleitung FL während des Berührungsdetektionsmodus TM zuführen kann, die Änderung der Kapazität des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 durch die Kraftroutingleitung FL erneut detektieren kann, um die Kraftrohdaten zu erzeugen, und die Kraftrohdaten der Host-Steuerungseinheit 910 zuführen kann. In diesem Fall wird ein in der Nähe der Berührungselektrode TE erzeugtes Randfeld in einer Richtung von der Berührungselektrode TE zu der Gehäuseplatte 510 abgeschwächt, welche auf Masse (GND) gelegt ist und das an die Kraftberührungselektrode FTE angelegte Berührungstreibersignal TDS als Offset aufweist, wenn eine Kraftberührung eines Benutzers vorgenommen wird, wodurch die Kapazitätsänderung des zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 des bereitgestellten Kondensators Cm nicht beeinflusst wird. In einer Ausführungsform kann das von dem Kraftberührungstreiber 990 an die Kraftberührungselektrode FTE bereitgestellte Berührungstreibersignal TDS gleich dem Berührungstreibersignal TDS sein, das von dem Berührungstreiber 930 an die Berührungselektroden TE bereitgestellt wird. In anderen Ausführungsformen kann der Kraftberührungstreiber 990 ein Kraftberührungstreibersignal anlegen, das von dem von dem Berührungstreiber 930 an die Berührungselektroden TE bereitgestellten Berührungstreibersignal TDS verschieden ist.
Während des Berührungsdetektionsmodus TM kann die elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Eigenkapazitätsänderung der in dem Anzeigepanel 110 bereitgestellten Berührungselektrode TE detektieren, um eine Berührungsposition zu berechnen, und kann gleichzeitig die Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen dem Gehäuse 500 und der an einer hinteren Fläche des Anzeigepanels 110 bereitgestellten Kraftberührungselektrode FTE detektieren, um ein Berührungskraftniveau zu berechnen, und die elektronische Vorrichtung kann daher separat eine Berührungspositionsdetektion basierend auf der Berührungselektrode TE und eine Kraftberührungsdetektion basierend auf der Kraftberührungselektrode FTE durchführen, wodurch eine Datenverarbeitungsdauer verkürzt wird.
Die elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann insbesondere, da die Berührungselektrode TE für eine Berührungspositionsdetektion von der Kraftberührungselektrode FTE für eine Kraftberührungsdetektion getrennt ist, eine Kraftberührung selbst dann detektieren, wenn ein Berührungsdruck ausgeübt wird, welcher gleich oder größer als ein Schwellwert ist. Beispielsweise kann beim Berührungspositionsdetektieren und beim Berührungskraftdetektieren basierend auf derselben Berührungselektrode TE, da Berührungsrohdaten basierend auf einer Benutzerberührung einen hohen Wert aufweisen, welcher durch die Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen dem Gehäuse 500 und der Kraftberührungselektrode FTE weiter zugenommen hat, die Berührungsrohdaten basierend auf dem Berührungsdruck, welcher gleich oder größer als der Schwellwert ist, bei einem bestimmten Wert gesättigt sein und kann daher in diesem Fall nicht in der Lage sein, den Berührungsdruck, welcher gleich oder größer als der Schwellwert ist, zu unterscheiden. Andererseits kann in der vorliegenden Ausführungsform, da eine Kraftberührung eines Benutzers durch die Kraftberührungselektrode FTE anstatt der Berührungselektrode TE detektiert wird, die Kraftberührung selbst dann detektiert werden, wenn der Berührungsdruck, welcher gleich oder größer als der Schwellwert ist, ausgeübt wird.
17 ist eine andere Darstellung einer Treiberwellenform einer in 15 gezeigten elektronischen Vorrichtung. Nachfolgend wird daher lediglich eine Treiberschaltungseinheit beschrieben werden, die relevant für den Berührungsdetektionsmodus ist.
Bezugnehmend auf die 15 und 17 kann in der elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Treiberschaltungseinheit 900 den Berührungsdetektionsmodus TM zwischen benachbarten Anzeigemoden DM in eine erste Berührungsdetektionszeitdauer P1 und eine zweite Berührungsdetektionszeitdauer P2 zeitlich aufteilen, um den Berührungsdetektionsmodus TM in einem Zeitmultiplexverfahren in der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 und der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 anzusteuern, wodurch eine Berührungsposition und eine Kraftberührung detektiert werden. Die erste Berührungsdetektionszeitdauer P1 kann hier als eine Zeitdauer der Zeitdauern des Berührungsdetektionsmodus TM definiert sein und die zweite Berührungsdetektionszeitdauer P2 kann als eine Zeitdauer definiert sein, die von der einen Zeitdauer der Zeitdauern des Berührungsdetektionsmodus TM verschieden ist. Beispielsweise können die erste Berührungsdetektionszeitdauer P1 und die zweite Berührungsdetektionszeitdauer P2 in dem Berührungsdetektionsmodus TM dieselbe Dauer oder verschiedene Dauern aufweisen. Für die erste Berührungsdetektionszeitdauer P1 und die zweite Berührungsdetektionszeitdauer P2 kann die Host-Steuerungseinheit 910 der Treiberschaltungseinheit 900 das den zweiten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS zeitlich aufteilen, um ein Berührungsdetektionszeitdauersignal TSPS und ein Kraftdetektionszeitdauersignal FSPS zu erzeugen.
Das Berührungsdetektionszeitdauersignal TSPS kann die erste Berührungsdetektionszeitdauer P1 des Berührungsdetektionsmodus TM definieren und kann den ersten Logikzustand in lediglich der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 aufweisen. Das Kraftdetektionszeitdauersignal FSPS kann die zweite Berührungsdetektionszeitdauer P2 des Berührungsdetektionsmodus TM definieren und kann den ersten Logikzustand in lediglich der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 aufweisen.
Während der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 des Berührungsdetektionsmodus TM kann die Treiberschaltungseinheit 900, wenn eine Benutzerberührung durch einen Benutzerfinger oder ein leitfähiges Objekt vorgenommen wird, eine Änderung einer Eigenkapazität der Berührungselektrode TE detektieren, um eine Berührungsposition zu berechnen. Das bedeutet, dass die Treiberschaltungseinheit 900 individuell das Berührungstreibersignal TDS der Mehrzahl von Berührungselektroden TE durch die Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL zuführen kann und eine durch die Benutzerberührung verursachte Eigenkapazitätsänderung einer Berührungselektrode TE durch jede von der Mehrzahl von Berührungsroutingleitungen TL detektieren kann, um die Berührungsposition zu berechnen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Treiberschaltungseinheit 900 die Kraftberührungselektrode FTE während der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 des Berührungsdetektionsmodus TM in einen elektrisch schwebenden Zustand bringen, wodurch verhindert wird, dass statische Elektrizität oder Frequenzrauschen, welche in der in dem Gehäuse 500 aufgenommenen Treiberschaltungseinheit 900 auftreten, in die Berührungselektrode TE fließen. Der Berührungstreiber 930 kann hier eine Änderung der Eigenkapazität der Berührungselektrode TE gemäß dem Berührungsdetektionszeitdauersignal TSPS detektieren, welches in dem Berührungsdetektionsmodus TM erzeugt wird, und die Host-Steuerungseinheit 910 kann die Berührungsposition berechnen. Daher wird eine wiederholte hierzu relevante Beschreibung weggelassen.
Während der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 des Berührungsdetektionsmodus TM kann die Treiberschaltungseinheit 900, wenn eine Benutzerberührung vorgenommen wird, eine Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 detektieren, um ein Berührungskraftniveau zu berechnen. Das bedeutet, dass die Treiberschaltungseinheit 900 das Berührungstreibersignal TDS an die Kraftberührungselektrode FTE durch die Kraftroutingleitung FL zuführen kann und dass sie durch die Kraftroutingleitung FL erneut die durch die Benutzerberührung verursachte Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 detektieren kann, um das Berührungskraftniveau zu berechnen. Zu diesem Zeitpunkt kann die Treiberschaltungseinheit 900 während der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 des Berührungsdetektionsmodus TM die Berührungselektrode TE in einen elektrisch schwebenden Zustand bringen, um ein Randfeld, welches in der Nähe der Berührungselektrode TE gemäß der Benutzerberührung erzeugt wird, mit einem Offset zu versehen, wodurch eine effektive Detektion der Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 ermöglicht wird. Der Kraftberührungstreiber 990 kann hier die Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 gemäß dem Kraftdetektionszeitdauersignal FSPS detektieren, welches in dem Berührungsdetektionsmodus TM erzeugt wird, und die Host-Steuerungseinheit 910 kann das Berührungskraftniveau berechnen. Daher wird eine wiederholte hierzu relevante Beschreibung weggelassen.
Optional kann die Treiberschaltungseinheit 900 während der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 des Berührungsdetektionsmodus TM eine Eigenkapazitätsänderung der Berührungselektrode TE detektieren, um Berührungsrohdaten zu erzeugen, und kann basierend auf den Berührungsrohdaten eine Berührungsposition berechnen, wobei anschließend, wenn die zu der berechneten Berührungsposition korrespondierenden Berührungsrohdaten gleich oder größer als ein Kraftberührungsreferenzwert sind, die Treiberschaltungseinheit 900 während der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 des Berührungsdetektionsmodus TM eine Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen der Kraftberührungselektrode FTE und dem Gehäuse 500 detektieren kann, um ein Berührungskraftniveau zu berechnen. Das bedeutet, dass die Treiberschaltungseinheit 900 basierend auf den Berührungsrohdaten, welche während der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 detektiert werden, ermitteln kann, ob eine Kraftberührung eine von dem Benutzer gewünschte Kraftberührung ist. Lediglich wenn ermittelt wird, dass die Kraftberührung, die von dem Benutzer gewünschte Kraftberührung ist, kann die Treiberschaltungseinheit 900 die Kraftberührung während der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 detektieren.
Während des Berührungsdetektionsmodus TM kann die elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Eigenkapazitätsänderung der in dem Anzeigepanel 110 bereitgestellten Berührungselektrode TE durch ein Zeitmultiplex-Ansteuern detektieren, um eine Berührungsposition zu berechnen, und kann gleichzeitig die Kapazitätsänderung des Kondensators Cm zwischen dem Gehäuse 500 und der an einer hinteren Fläche des Anzeigepanels 110 bereitgestellten Kraftberührungselektrode FTE detektieren, um ein Berührungskraftniveau zu berechnen, wodurch eine Datenverarbeitungsdauer verkürzt wird, für welche eine Berührungspositionsdetektion basierend auf der Berührungselektrode TE und eine Kraftberührungsdetektion basierend auf der Kraftberührungselektrode FTE durchgeführt werden.
Darüber hinaus kann die elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Kraftberührungselektrode FTE beim Berührungspositionsdetektieren potentialfrei ist und das Berührungstreibersignal TDS an die Kraftberührungselektrode FTE beim Berührungskraftdetektieren angelegt ist, eine Berührungsposition und eine Kraftberührung unabhängig von statischer Elektrizität oder Frequenzrauschen, welches in der in dem Gehäuse 500 aufgenommenen Treiberschaltungseinheit 900 auftritt, detektieren.
18 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines abgewandelten Beispiels der in 15 gezeigten Kraftberührungselektrode.
Bezugnehmend auf die 18 zusammen mit den 15 bis 17 kann eine Kraftberührungselektrode FTE in einer elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 aufweisen.
Alle aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 können voneinander beabstandet sein und können in einer Gitterart in dem Anzeigepanel 110 (das heißt auf der hinteren Fläche des unteren Substrats 111) bereitgestellt sein, um die Gehäuseplatte 510 zu überlappen. Daher kann eine Mehrzahl von Kondensatoren zwischen jedem aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann sich eine Kapazität von jedem aus der Mehrzahl von Kondensatoren basierend auf einer Abstandsänderung zwischen einem korrespondierenden Kraftelektrodenmuster und der Gehäuseplatte 510 ändern. Jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 kann verwendet werden, um eine Mehrfachkraftberührung in dem Berührungsdetektionsmodus TM zu detektieren.
Jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 kann individuell mit der Treiberschaltungseinheit 900 (das heißt dem Kraftberührungstreiber 990) durch eine Mehrzahl von Kraftroutingleitungen verbunden sein.
Als Antwort auf das den ersten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, kann der Kraftberührungstreiber 990, wie in 16 gezeigt, gemäß einer Ausführungsform jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 elektrisch in den Zustand mit einer hohen Impedanz während des Anzeigemodus DM ändern. Daher kann jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4, da jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 elektrisch in den Zustand mit hoher Impedanz (das heißt elektrisch potentialfrei) während des Anzeigemodus DM verändert ist, als eine Rauschen blockierende Schicht dienen, welche verhindert, dass statische Elektrizität oder Frequenzrauschen, welche in der in dem Gehäuse 500 aufgenommenen Treiberschaltungseinheit 900 auftreten, in das Anzeigepanel 110 fließen.
Darüber hinaus kann der Kraftberührungstreiber 990 gemäß einer Ausführungsform, wie in 16 gezeigt, als Antwort auf das den zweiten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, während des Berührungsdetektionsmodus TM das Berührungstreibersignal TDS an jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 durch die Mehrzahl von Kraftroutingleitungen anlegen, kann eine Kapazitätsänderung zwischen jedem aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 und dem Gehäuse 500 durch die Mehrzahl von Kraftroutingleitungen detektieren, um sequentiell Teile von Kraftrohdaten zu erzeugen, und kann die Teile von Kraftrohdaten der Host-Steuerungseinheit 910 zuführen.
Als Antwort auf das den ersten Logikzustand aufweisende Modus-Signal MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, kann der Kraftberührungstreiber 990 gemäß einer Ausführungsform, wie in 17 gezeigt, jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 elektrisch in einen Zustand mit hoher Impedanz durch die Mehrzahl von Kraftroutingleitungen während des Anzeigemodus TM ändern (das heißt, in einen elektrisch schwebenden Zustand bringen). Daher kann, da jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 elektrisch potentialfrei während des Anzeigemodus DM ist, jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 als eine Rauschen blockierende Schicht wirken, welche verhindert, dass statische Elektrizität oder Frequenzrauschen, die in der in dem Gehäuse 500 aufgenommenen Treiberschaltungseinheit 900 auftreten, in das Anzeigepanel 110 fließen.
Wie in 17 gezeigt, kann der Kraftberührungstreiber 990 gemäß einer Ausführungsform jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 durch die Mehrzahl von Kraftroutingleitungen während der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 gemäß der Berührungsdetektionszeitdauer TSPS oder der ersten Berührungsdetektionszeitdauer P1 des den zweiten Logikzustand aufweisenden Modus-Signals MS, das von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, in einen elektrisch schwebenden Zustand bringen, wodurch verhindert wird, dass statische Elektrizität oder Frequenzrauschen, die in der in dem Gehäuse 500 aufgenommenen Treiberschaltungseinheit 900 auftreten, in die Berührungselektrode TE fließen.
Darüber hinaus kann der Kraftberührungstreiber 990 gemäß einer Ausführungsform, wie in 17 gezeigt, das Berührungstreibersignal TDS jedem aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 durch die Mehrzahl von Kraftroutingleitungen während der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 gemäß der Berührungsdetektionszeitdauer TSPS oder der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer P2 des den zweiten Logikzustand aufweisenden Modus-Signals MS, welches von der Host-Steuerungseinheit 910 zugeführt wird, zuführen, kann eine Kapazitätsänderung zwischen jedem aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 und dem Gehäuse 500 durch die Mehrzahl von Kraftroutingleitungen detektieren, um sequentiell Teile von Kraftrohdaten zu erzeugen, und kann die Teile von Kraftrohdaten der Host-Steuerungseinheit 910 zuführen.
Die elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann individuell eine Berührungskraft durch jedes aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 detektieren, um eine Mehrfachkraftberührung zu detektieren, eine Position einer Kraftberührung und eine positionsbasierte Berührungskraft berechnen und zahlreiche Anwendungen ausführen, die dazu korrespondieren. In der vorliegenden Ausführungsform kann insbesondere eine positionsbasierte Berührungskraft, die zu jedem aus der Mehrzahl von Kraftelektrodenmustern FEP1 bis FEP4 korrespondiert, unterteilt werden und eine auf einer Kraftberührung basierende Sicherheitsanwendung kann angewendet werden, wodurch eine Sicherheit der elektronischen Vorrichtung erhöht wird. Die Sicherheitsanwendung kann hier eine Anwendung zum Durchführen einer Verriegelungsfunktion oder einer Entriegelungsfunktion der elektronischen Vorrichtung sein.
19 ist eine andere Querschnittsansicht entlang einer in 1 gezeigten Linie I-I' und einer Linie II-II' und zeigt eine Konfiguration, in welcher ein Modultrageelement 250 zusätzlich in der in 2 gezeigten elektronischen Vorrichtung bereitgestellt ist.
Bezugnehmend auf die 19 zusammen mit der 1 kann das Modultrageelement 250 der elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform vertikal zwischen einem hinteren Rand des Anzeigemoduls 100 und einem vorderen Rand der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt sein, um eine bestimmte Höhe aufzuweisen, und kann einen Luftzwischenraum AG zwischen der hinteren Fläche des Anzeigemoduls 100 und der Gehäuseplatte 510 bereitstellen. Das bedeutet, dass das Modultrageelement 250 zwischen dem hinteren Rand des Anzeigemoduls 100 und dem vorderen Rand der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt sein kann und dass das Modultrageelement 250 unter Verwendung des vorderen Randes der Gehäuseplatte 510 als Träger die reflektierende Folie 133 des Anzeigemoduls 100 von einer vorderen Fläche der Gehäuseplatte 510 um einen bestimmten Abstand trennen kann, wodurch der Luftzwischenraum AG zwischen der hinteren Fläche des Anzeigemoduls 100 und der Gehäuseplatte 510 bereitgestellt wird.
Der Luftzwischenraum AG kann als ein Trennungsraum zwischen der hinteren Fläche des Anzeigemoduls 100 und der Gehäuseplatte 510 definiert sein. Der Luftzwischenraum AG kann einen Raum bereitstellen, welcher es dem Anzeigemodul 100 ermöglicht, sich in der Aufwärts-Abwärts-Richtung Z durch einen Berührungsdruck eines Benutzers zu bewegen, so dass das Abdeckfenster 300 und das Anzeigemodul 100 zu einer gekrümmten Gestalt gemäß dem Berührungsdruck des Benutzers verformt werden können.
Das Modultrageelement 250 kann ein elastisches Pad, das eine elastische Rückstellkraft aufweist, ein doppelseitiges Haftmittelschaumpad oder eine Feder aufweisen. Das Modultrageelement 250 kann das Anzeigemodul 100 elastisch tragen und kann das Anzeigemodul 100 an der Gehäuseplatte 510 anbringen.
Zudem kann in der vorliegenden Ausführungsform das Abdeckfenster 300 getragen werden, ohne an der gesamten vorderen Fläche des Anzeigepanels 110 durch ein durchsichtiges Haftmittelelement angebracht zu sein, und kann von dem Gehäuse 500 getragen sein. Beispielsweise kann das Abdeckfenster 300 an das elastische Element 570 gekoppelt sein, das in der Nut 550 der Gehäuseseitenwand 530 angeordnet ist. Das Abdeckfenster 300 kann daher die gesamte vordere Fläche des Anzeigepanels 110 und einen Raum zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseseitenwand 530 abdecken, wodurch das Anzeigemodul 100 vor Einwirkungen geschützt wird und wodurch verhindert wird, dass Fremdmaterial in den Raum zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseseitenwand 530 eindringt.
In der elektronischen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Modultrageelement 250 zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseplatte 510 angeordnet sein, um den Luftzwischenraum AG zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseplatte 510 bereitzustellen, so dass es daher nicht erforderlich ist, das Anzeigemodul 100 an das Abdeckfenster 300 anzubringen, um den Luftzwischenraum AG bereitzustellen. Daher kann in der vorliegenden Ausführungsform das optische Haftmittelelement 200 wie in der in 2 gezeigten elektronischen Vorrichtung weggelassen werden.
Das Modultrageelement 250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseplatte 510 der in den 13 bis 15 gezeigten elektronischen Vorrichtung bereitgestellt sein, um den Luftzwischenraum AG zwischen dem Anzeigemodul 100 und der Gehäuseplatte 510 bereitzustellen. In diesem Fall kann das optische Haftmittelelement 200 weggelassen werden und das Abdeckfenster 300 kann getragen werden, ohne dass es an der gesamten vorderen Fläche des Anzeigepanels 110 angebracht ist, und kann von dem Gehäuse 500 getragen werden.
20 ist eine Perspektivansicht, welche eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt, und 21 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 20 gezeigten Linie III-III'. Die elektronische Vorrichtung kann durch Abwandeln einer Tragestruktur eines Anzeigemoduls implementiert werden. Nachfolgend sind daher Elemente, die von den der Tragestruktur des Anzeigemoduls zugeordneten Elementen verschieden sind, dieselben wie diejenigen in den 1 bis 19, so dass eine wiederholte Beschreibung derselben Elemente weggelassen wird.
Bezugnehmend auf die 20 und 21 kann ein Anzeigemodul 100 in der elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform direkt an einer Gehäuseseitenwand eines Gehäuses 500 getragen sein. Das bedeutet, dass die Gehäuseseitenwand 530 das Anzeigemodul 100, genauer gesagt einen hinteren Rand des Anzeigepanels 110, ohne jede von Seitenwänden des Anzeigepanels 110 zu umgeben, tragen kann. Eine äußerste Fläche der Gehäuseseitenwand 530 kann auf derselben vertikalen Linie VL wie eine äußerste Fläche des Anzeigepanels 110 angeordnet sein, kann angeordnet sein, um geringfügig weiter nach außen als die vertikale Linie VL vorzustehen, oder kann weiter nach innen als die vertikale Linie VL angeordnet sein. Dementsprechend kann die Gehäuseseitenwand 530 von dem Anzeigepanel 110 bei Betrachtung von der Vorderseite des Anzeigepanels 110, auf welcher sich ein Benutzer (oder ein Betrachter) befindet, nahezu abgedeckt sein.
Die Gehäuseseitenwand 530 gemäß einer Ausführungsform kann das Anzeigepanel 110 tragen, genauer gesagt, kann einen hinteren Rand eines unteren Polarisationselements 115 tragen. In diesem Fall kann das untere Polarisationselement 115 eine auf das Anzeigepanel 110 ausgeübte Einwirkung aufnehmen.
Die Gehäuseseitenwand 530 gemäß einer Ausführungsform kann einen hinteren Rand eines unteren Substrats 111 direkt tragen, so dass zu diesem Zweck ein Rand des unteren Polarisationselements 115 entfernt werden kann. In diesem Fall kann die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform um eine Größe eines Bereichs verkleinert werden, welcher durch Entfernen des unteren Polarisationselements 115 sichergestellt wird.
Die Gehäuseseitenwand 530 kann einen hinteren Rand des Anzeigepanels 110 unter Verwendung eines Trageelements 580 tragen. Das Trageelement 580 gemäß einer Ausführungsform kann ein elastisches Pad, welches eine elastische Rückstellkraft aufweist, ein doppelseitiges Haftmittelschaumpad oder dergleichen aufweisen. Das Trageelement 580 verhindert einen direkten Kontakt zwischen dem Anzeigepanel 110 und der Gehäuseseitenwand 530 und verhindert, dass Fremdmaterial in einen Raum zwischen dem Anzeigepanel 110 und der Gehäuseseitenwand 530 eindringt.
Optional kann das Anzeigemodul 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ferner ein Seitendichtungselement 170 aufweisen, welches jede von äußeren Flächen des Anzeigepanels 110 abdeckt.
Das Seitendichtungselement 170 kann derart bereitgestellt sein, dass es das untere Polarisationselement 115 und eine äußerste Fläche von jedem von dem unteren Substrat 111 und einem oberen Substrat 113 abdeckt. Das Seitendichtungselement 170 verhindert die Seitenlichtleckage des Anzeigepanels 110, nämlich die Seitenlichtleckage von Licht, welches sich von dem Inneren der äußersten Fläche des oberen Substrats 113 ausbreitet.
Das Seitendichtungselement 170 kann aus einem Dichtungsmittel (oder Harz), das auf Silizium basiert oder auf Ultraviolett-(UV)-Härtung basiert, gebildet sein, jedoch kann unter Berücksichtigung einer Prozesshaftzeit das Seitendichtungselement 170 aus dem Dichtungsmittel, das auf UV-Härtung basiert, gebildet sein. Das Seitendichtungselement 170 kann zudem eine Farbe (zum Beispiel blau, rot, blaugrün oder schwarz) aufweisen, kann aber aus einem gefärbten Harz oder aus einem lichtblockierenden Harz gebildet sein, um eine Seitenlichtleckage zu verhindern, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Ein Abschnitt einer oberen Seite des Seitendichtungselements 170 kann von einem oberen Polarisationselement 117 abgedeckt sein. Zu diesem Zweck kann das obere Polarisationselement 117 einen Verlängerungsabschnitt 117a aufweisen, welcher sich derart erstreckt, dass er einen Abschnitt einer vorderen Fläche des Seitendichtungselements 170 abdeckt, und mit dem Abschnitt der vorderen Fläche des Seitendichtungselements 170 haftend verbunden ist. Daher kann eine Verbindungsfläche zwischen dem Seitendichtungselement 170 und dem Anzeigepanel 110 durch den Verlängerungsabschnitt 117a des oberen Polarisationselements 117 abgedeckt sein.
Zudem kann das Seitendichtungselement 170 derart bereitgestellt sein, dass es eine Seitenfläche von jedem von dem oberen Polarisationselement 117 und dem Abdeckfenster 300 zusätzlich zu dem unteren Polarisationselement 115 und der äußersten Fläche von jedem von dem unteren Substrat 111 und dem oberen Substrat 113 abdeckt. In diesem Fall verhindert das Seitendichtungselement 170 die Seitenlichtleckage von Licht, welches sich von dem Inneren der äußersten Fläche des oberen Substrats 113 ausbreitet.
Wie vorangehend beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform, da die Gehäuseseitenwand 530 eine hintere Fläche des Anzeigepanels 110 trägt, eine Blendenbreite der elektronischen Vorrichtung aufgrund der Gehäuseseitenwand 530 entfernt werden, wodurch eine Anzeige ohne Blende realisiert werden kann.
22 ist eine Perspektivansicht, welche eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt, und 23 ist eine Querschnittsansicht entlang einer in 22 gezeigten Linie IV-IV'. Die Zeichnungen dienen einer Beschreibung einer elektrischen Verbindungsstruktur eines Gehäuses. Daher sind nachfolgend Elemente, welche von den der elektrischen Verbindungsstruktur des Gehäuses zugeordneten Elementen verschieden sind, dieselben wie diejenigen der 1 bis 21, so dass daher eine wiederholte Beschreibung derselben Elemente weggelassen wird.
Bezugnehmend auf die 22 und 23 kann die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform ferner eine Leiterplatte (PCB) 980, eine Leistungszufuhrschaltung 990, eine flexible Schaltungsschicht 991 und ein leitfähiges Verbindungselement 993 aufweisen.
Die PCB 980 kann in einem Systemaufnahmeraum 500s eines Gehäuses 500 aufgenommen sein, um die Leistungszufuhrschaltung 990 zu tragen, und kann beispielsweise die vorangehend beschriebene Treiberschaltungseinheit 900 gemäß der vorliegenden Ausführungsform tragen.
Die Leistungszufuhrschaltung 990 kann eine Massespannung und eine Treiberspannung, welche eine DC-Spannung und eine AC-Spannung aufweist, die für ein Darstellen eines Bildes auf einem Anzeigepanel 110 erforderlich sind, basierend auf einer eingegebenen Leistung, welche von einer externen Leistungsquelle oder einer Batterie zugeführt wird, erzeugen und ausgeben.
Die flexible Schaltungsschicht 991 kann die PCB 980 mit einem Padteil PP, welches auf einem unteren Substrat 111 des Anzeigepanels 110 bereitgestellt ist, verbinden. Ein Ende der flexiblen Schaltungsschicht 991 kann elektrisch mit dem Padteil PP durch ein in einer Gehäuseplatte 510 bereitgestelltes Schichtdurchgangsloch 500h elektrisch verbunden sein. Ebenso ist das andere Ende der flexiblen Schaltungsschicht 991 mit der PCB 980 elektrisch verbunden. Die flexible Schaltungsschicht 991 kann ein von der Treiberschaltungseinheit 900 ausgegebenes Signal durch das Padteil PP einer auf dem unteren Substrat 111 bereitgestellten Signalleitung zuführen.
Optional kann ein in der Treiberschaltungseinheit 900 enthaltener Paneltreiber 970 auf der flexiblen Schaltungsschicht 991 montiert sein und kann mit der auf dem unteren Substrat 111 bereitgestellten Signalleitung durch das Padteil PP elektrisch verbunden sein. Ebenso kann der Paneltreiber 970 in einem auf dem unteren Substrat 111 bereitgestellten Schaltungsmontagebereich angeordnet sein, mit dem Padteil PP elektrisch verbunden sein und mit der auf dem unteren Substrat 111 bereitgestellten Signalleitung elektrisch verbunden sein.
Das leitfähige Verbindungselement 993 kann die Massespannung oder eine AC- oder DC-Spannung, die ein bestimmtes Spannungsniveau aufweist, die von der Leistungszufuhrschaltung 990 zugeführt wird, dem Gehäuse 500 zuführen, wodurch dem Gehäuse 500 gestattet wird, elektrisch auf Masse (GND) gelegt zu sein oder auf einem bestimmten Spannungsniveau gehalten zu werden.
Das leitfähige Verbindungselement 993 gemäß einer Ausführungsform kann eine Gehäuseseitenwand 530 und ein auf der flexiblen Schaltungsschicht 991 bereitgestelltes Leistungspad 991a parallel zu der Gehäuseseitenwand 530 elektrisch verbinden. Eine Seite des leitfähigen Verbindungselements 993 kann elektrisch mit dem auf der flexiblen Schaltungsschicht 991 bereitgestellten Leistungspad 991a elektrisch verbunden sein und die andere Seite des leitfähigen Verbindungselements 993 kann mit einer Innenwand der Gehäuseseitenwand 530 elektrisch verbunden sein. In diesem Fall kann das leitfähige Verbindungselement 993 elektrisch mit jedem von dem Leistungspad 991a und der Gehäuseseitenwand 530 unter Verwendung eines leitfähigen Haftmittels elektrisch verbunden sein. Daher kann das leitfähige Verbindungselement 993 die Massespannung oder die AC- oder die DC-Spannung, die ein bestimmtes Spannungsniveau aufweist, die von der Leistungszufuhrschaltung 990 dem Leistungspad 991a zugeführt wird, an die Gehäuseseitenwand 530 anlegen. In diesem Fall kann das leitfähige Verbindungselement 993 ein leitfähiger Draht, ein leitfähiges Band, eine leitfähige Paste oder dergleichen sein.
Das leitfähige Verbindungselement 993 gemäß einer Ausführungsform kann eine Gehäuseplatte 510 und ein auf der PCB 980 bereitgestelltes Leistungspad 981 elektrisch verbinden, ohne die Gehäuseseitenwand 530 und das auf der flexiblen Schaltungsschicht 991 bereitgestellte Leistungspad 991a elektrisch zu verbinden. Das bedeutet, dass eine Seite des leitfähigen Verbindungselements 993 elektrisch mit dem Leistungspad 981 verbunden sein kann, welches auf einer ersten Fläche der PCB 980, die zu der Gehäuseplatte 510 weist, oder auf einer zweiten Fläche, welche der ersten Fläche gegenüberliegt, bereitgestellt ist, und dass die andere Seite des leitfähigen Verbindungselements 991 mit einer hinteren Fläche der Gehäuseplatte 510 elektrisch verbunden sein kann, die zu der PCB 980 weist. In diesem Fall kann das leitfähige Verbindungselement 993 das Leistungspad 991a mit einer hinteren Fläche der Gehäuseplatte 510 unter Verwendung eines leitfähigen Haftmittels elektrisch verbinden. Daher kann das leitfähige Verbindungselement 993 die Massespannung oder die ein bestimmtes Spannungsniveau aufweisende AC- oder DC-Spannung, welche von der Leistungszufuhrschaltung 990 dem Leistungspad 991a zugeführt wird, an die Gehäuseplatte 510 anlegen. In diesem Fall kann das leitfähige Verbindungselement 993 ein leitfähiger Draht, ein leitfähiges Band oder dergleichen sein.
Wie vorangehend beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform, da die Massespannung oder die ein bestimmtes Spannungsniveau aufweisende AC- oder DC-Spannung, die dem Gehäuse 500 durch das leitfähige Verbindungselement 993 zugeführt wird, eine durch eine Änderung eines Abstands zwischen der Gehäuseplatte 510 und einer Berührungselektrode TE verursachte Kapazitätsänderung einfach, basierend auf einer dem Gehäuse 500 zugeführten Spannung detektiert.
Zudem ist in 1 ein Smartphone als die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform dargestellt, die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Eine Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform kann auf identische Weise auf alle elektronischen Vorrichtungen angewendet werden, welche jeweils ein ein Eigenkapazität-In-Cell-Berührungspanel aufweisendes Anzeigemodul und ein Gehäuse aufweisen, welches ein Metallmaterial aufweist und das Anzeigemodul aufnimmt. Die elektronische Vorrichtung kann hier eine Vorrichtung aus tragbaren elektronischen Vorrichtungen, wie etwa elektronischen Notebooks, E-Books, tragbaren Multimediaplayern (PMPs), Navigationsvorrichtungen, Ultramobilen Personal Computern (UMPCs), Mobiltelefonen, Tablet-PCs, Smart-Uhren, Uhrentelefonen, tragbaren Vorrichtungen, mobilen Kommunikationsterminals usw., sowie aus Vorrichtungen, wie etwa Fernsehern (TVs), Notebook-Computern, Monitoren, Camcordern, Displays usw., sein. Ebenso kann die elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform auf identische Weise auf organische lichtemittierende Anzeigevorrichtungen angewendet werden, welche jeweils aufweisen: ein organisches lichtemittierendes Anzeigemodul, das ein eine organische lichtemittierende Vorrichtung aufweisendes In-Cell-Berührungspanel aufweist, und ein Gehäuse, welches ein Metallmaterial aufweist und das organische lichtemittierende Anzeigemodul zusätzlich zu einem eine Flüssigkristallschicht aufweisenden Anzeigepanel aufnimmt.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können, wenn eine Benutzerberührung ausgeübt wird, eine Berührungsposition und eine Berührungskraft basierend auf einer durch eine Abstandsänderung zwischen dem Berührungssensor und der Gehäuseplatte verursachten Kapazitätsänderungsrate detektiert werden und eine Kraftberührung des Benutzers kann insbesondere sogar ohne ein separates Kraftdetektionspanel detektiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 10-2015-0191783 [0001]
KR 10-2016-0176017 [0001]
KR 10-2014-0026934 [0005]

Claims

Elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Anzeigemodul (100), welches eine Mehrzahl von Berührungselektroden (TE) aufweist, ein Abdeckfenster (300), welches eine vordere Fläche des Anzeigemoduls (100) abdeckt, ein Gehäuse (500), welches aufweist: eine unterhalb einer hinteren Fläche des Anzeigemoduls (100) angeordnete elektrisch leitfähige Gehäuseplatte (510) und eine wenigstens einen Abschnitt einer Seitenfläche des Anzeigemoduls (100) umgebende oder das Anzeigemodul (100) tragende Gehäuseseitenwand (530) und eine Treiberschaltung (900), welche eine Änderung einer Kapazität zwischen einer oder mehreren der Berührungselektroden (TE) und der Gehäuseplatte (510) detektiert, die durch eine Änderung eines Abstands zwischen der einen oder den mehreren der Berührungselektroden (TE) und der Gehäuseplatte (510) verursacht wird.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Anzeigemodul (100) aufweist: ein unteres Substrat (111), welches Gate-Leitungen (GL), Datenleitungen (DL) und die Berührungselektroden (TE) aufweist, wobei die Berührungselektroden (TE) als gemeinsame Elektroden während eines Anzeigemodus verwendet werden, ein mit dem unteren Substrat (111) verbundenes oberes Substrat (113) und eine Flüssigkristallschicht zwischen dem unteren Substrat (111) und dem oberen Substrat (113).
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Treiberschaltung (900) aufweist: eine Berührungstreiberschaltung (930) zum Anlegen eines Berührungstreibersignals an die eine oder die mehreren der Berührungselektroden (TE) und zum Detektieren einer Änderung einer Kapazität zwischen der einen oder den mehreren der Berührungselektroden (TE) und der Gehäuseplatte (510), um Berührungsrohdaten während eines Berührungsdetektionsmodus zu erzeugen, und eine Host-Steuerungsschaltung (910) zum Berechnen einer Berührungsposition basierend auf den Berührungsrohdaten, die kleiner als Referenzrohdaten sind, und eines Berührungskraftniveaus basierend auf den Berührungsrohdaten, die die Referenzrohdaten übersteigen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Anzeigemodul (100) ferner eine auf einer hinteren Fläche des unteren Substrats (111) bereitgestellte durchsichtige leitfähige Schicht (119) aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die durchsichtige leitfähige Schicht (119) elektrisch potentialfrei ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Treiberschaltung (900) aufweist: eine Berührungstreiberschaltung (930) zum Anlegen eines Berührungstreibersignals an die eine oder die mehreren der Berührungselektroden (TE) und zum Detektieren einer Änderung einer Eigenkapazität der einen oder der mehreren der Berührungselektroden (TE), um Berührungsrohdaten während einer ersten Berührungsdetektionszeitdauer eines Berührungsdetektionsmodus zu erzeugen, eine Kraftberührungstreiberschaltung (990) zum Anlegen eines Kraftberührungstreibersignals an die durchsichtige leitfähige Schicht (119) und zum Detektieren einer Änderung einer Kapazität zwischen der durchsichtigen leitfähigen Schicht (119) und der Gehäuseplatte (510), um Kraftberührungsrohdaten während einer zweiten Berührungsdetektionszeitdauer eines Berührungsdetektionsmodus zu erzeugen, und eine Host-Steuerungseinheitsschaltung (910) zum Berechnen einer Berührungsposition basierend auf den Berührungsrohdaten und zum Berechnen eines Berührungskraftniveaus basierend auf den Kraftberührungsrohdaten.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei während des Anzeigemodus den Berührungselektroden (TE) eine gemeinsame Spannung zugeführt wird und die durchsichtige leitfähige Schicht (119) elektrisch potentialfrei ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Berührungselektroden (TE) mit einer gemeinsamen Spannung während des Anzeigemodus versorgt werden und elektrisch potentialfrei während der zweiten Berührungsdetektionszeitdauer sind und wobei die durchsichtige leitfähige Schicht (119) elektrisch potentialfrei während des Anzeigemodus und elektrisch potentialfrei während der ersten Berührungsdetektionszeitdauer ist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend ein Pufferelement (700), welches auf der Gehäuseplatte (510) angeordnet und von der hinteren Fläche des Anzeigemoduls (100) beabstandet ist, wobei das Pufferelement (700) derart angeordnet ist, dass es einen hinteren Rand des Anzeigemoduls (100) nicht überlappt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Pufferelement (700) eine kreisförmige Querschnittsform aufweist, die um eine Mitte des Anzeigemoduls (100) zentriert ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Pufferelement (700) eine tetragonale Querschnittsgestalt aufweist, die um eine Mitte des Anzeigemoduls (100) zentriert ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine oder mehrere Ecken der tetragonalen Querschnittsgestalt des Pufferelements (700) abgerundet sind.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Pufferelement (700) Polyurethan aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Gehäuseseitenwand (530) in einer Innenfläche davon eine Nut (550) und ein elastisches Element (570) zwischen einem hinteren Rand des Abdeckfensters (300) und einer Unterseite der Nut (550) aufweist, wobei das Abdeckfenster (300) eine gesamte Fläche des Anzeigemoduls (100) und einen Raum zwischen dem Anzeigemodul (100) und der Gehäuseseitenwand (530) abdeckt.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Gehäuseseitenwand (530) einen hinteren Rand des Anzeigemoduls (100) mit einem Trageelement (580) zwischen der Gehäuseseitenwand (530) und dem Anzeigemodul (100) trägt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Trageelement (580) ein elastisches Pad oder ein Haftmittelschaumpad aufweist.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner aufweisend ein Seitendichtungselement (170), welches eine äußere Seitenfläche des Anzeigemoduls (100) abdeckt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Seitendichtungselement (170) ein Dichtungsmittel aufweist, das auf Ultraviolett-(UV)-Härtung basiert.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, wobei wenigstens ein Teil des Anzeigemoduls (100) eine vordere Fläche des Seitendichtungselements (170) abdeckt.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, ferner aufweisend ein Modultrageelement (250), welches vertikal zwischen einem hinteren Rand des Anzeigemoduls (100) und einem vorderen Rand der Gehäuseplatte (510) bereitgestellt ist, um einen Luftzwischenraum zwischen der hinteren Fläche des Anzeigemoduls (100) und der Gehäuseplatte (510) zu bilden.
Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, ferner aufweisend: eine Leiterplatte (980), auf welcher die Treiberschaltung (900) angeordnet ist, wobei die Leiterplatte (980) unter der Gehäuseplatte (510) angeordnet ist, und eine flexible Schaltungsschicht (991), welche die Leiterplatte (980) mit einem Teil des Anzeigemoduls (100) elektrisch verbindet, wobei sich die flexible Schaltungsschicht (991) von der Leiterplatte (980) zu dem Teil des Anzeigemoduls (100) durch ein Schichtdurchgangsloch (500h) in der Gehäuseplatte (510) erstreckt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 21, ferner aufweisend ein leitfähiges Verbindungselement (993), welches die Leiterplatte (980) mit der Gehäuseplatte (510) elektrisch verbindet, wobei die Gehäuseplatte (510) durch das leitfähige Verbindungselement (993) auf Masse gelegt ist.