觸摸屏面板及包括該觸摸屏面板的電子裝置的制造方法
【專利摘要】觸摸屏面板及包括該觸摸屏面板的電子裝置。所述觸摸屏面板包括：面板；壓電振動部，設置在面板的一側，以產生電力和振動；觸摸感測部，設置在壓電振動部的一個表面上，所述一個表面與壓電振動部的面向面板的另一表面相對；基板，設置在觸摸感測部的一側。
【專利說明】觸摸屏面板及包括該觸摸屏面板的電子裝置
[0001]本申請要求于2014年10月17日提交到韓國知識產權局的第10-號韓國專利申請的優先權和權益，該申請的公開內容通過引用包含于此。
技術領域
[0002]本發明構思涉及觸摸屏面板及包括該觸摸屏面板的電子裝置。
【背景技術】
[0003]根據計算機的使用逐漸擴展的趨勢，僅使用鍵盤和鼠標(通常用作用戶接口裝置的裝置)與計算機進行有效地接口連接已存在局限性。
[0004]因此作為故障率低、能夠被大多數用戶直觀地使用的相對簡單的用戶接口設備，觸摸屏面板已經被開發出來。
[0005]然而，由于觸摸屏面板普遍采用的方案是用戶通過使用手指等(而不使用單獨的按鈕)觸摸觸摸屏面板來與計算機接口連接，所以在與這樣的觸摸屏交互時難以向用戶提供反饋。
[0006]因此，為了在用戶使用觸摸屏面板與計算機進行接口連接的情況下提供反饋，利用由壓電致動器產生的振動的觸覺功能已被添加到電子裝置中。
[0007]然而，這樣的壓電致動器一直有些問題:會因此消耗電子裝置的大量電池電量。

【發明內容】

[0008]本發明構思的一方面可提供一種能夠產生電力和振動的觸摸屏面板，以及包括該觸摸屏面板的電子裝置。
[0009]根據本發明構思的一方面，一種觸摸屏面板可包括:面板；壓電振動部，設置在面板的一側，用于產生電力和振動；觸摸感測部，設置在壓電振動部的一個表面上，所述一個表面與壓電振動部的面向面板的另一表面相對；基板，設置在觸摸感測部的一側。
[0010]所述壓電振動部可包括:壓電獲取部，由面板的振動而產生電力；壓電致動部，利用由壓電獲取部產生的電力來產生振動。
[0011]因此，壓電致動部可利用由壓電獲取部產生的電力產生振動，而無需使用單獨由電池供應的電力。
[0012]根據本發明構思的另一方面，一種電子裝置可包括:如上所述的觸摸屏面板；殼體，觸摸屏面板容納在殼體中。
【附圖說明】
[0013]通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發明構思的上述及其它方面、特征和其它優點將會被更清楚地理解，其中:
[0014]圖1是根據本發明構思的示例性實施例的電子裝置的透視圖；
[0015]圖2是沿著圖1的線A-A’截取的示意性截面圖；
[0016]圖3是根據本發明構思的示例性實施例的壓電振動單元的局部平面圖；
[0017]圖4是示出根據本發明構思的示例性實施例的壓電振動單元的變型示例的局部平面圖；
[0018]圖5是示出根據本發明構思的示例性實施例的壓電振動單元的另一變型示例的局部平面圖；
[0019]圖6是根據本發明構思的另一示例性實施例的電子裝置的示意性截面圖。
【具體實施方式】
[0020]現在將參照附圖詳細描述本發明構思的示例性實施例。
[0021]然而，本發明構思可以以許多不同的形式實施，并且不應該被解釋為局限于在此所闡述的特定實施例。更確切地說，提供這些實施例是為了使本公開將是徹底的和完整的，并將本發明構思的范圍充分地傳達給本領域的技術人員。
[0022]在附圖中，為清楚起見，可能夸大元件的形狀和尺寸，并且相同的標號將始終用于表示相同或相似的元件。
[0023]圖1是根據本發明構思的示例性實施例的電子裝置的透視圖；圖2是沿著圖1的線A-A’截取的示意性截面圖。
[0024]參照圖1和圖2，根據本發明構思的示例性實施例的電子裝置500可包括觸摸屏面板100和殼體200，觸摸屏面板100安裝在殼體200上。
[0025]殼體200可以是形成電子裝置500的整體外觀的構件，觸摸屏面板100和驅動電子裝置500所必需的各種其它電子元件安裝在殼體200中。
[0026]也就是說，殼體200可用于保護觸摸屏面板100和所述電子元件。
[0027]在此使用的根據本示例性實施例的電子裝置500指的是諸如蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、導航裝置、筆記本電腦等需要觸覺功能的各種電子裝置。
[0028]觸摸屏面板100可包括面板10、壓電振動部20、觸摸感測部30和基板40。
[0029]面板10可設置在觸摸屏面板100的最上側，以接收來自觸摸物體(例如，用戶的手指、觸摸筆等)的觸摸輸入。
[0030]另外，面板10可具有透明性，使得用戶可識別從顯示器提供的圖像。
[0031]也就是說，面板10可由玻璃或鋼化玻璃形成，但是面板10的類型不必局限于此。例如，也可使用具有透明性的材料(例如，透明塑料)形成面板10。
[0032]另外，邊框(bezel)部11可繞著面板10的底表面的邊緣形成，其中，邊框部11被設置為覆蓋觸摸感測部30的電極布線(electrode wiring)。
[0033]同時，壓電振動部20可設置在面板10的一側。即，壓電振動部20可設置在面板10的下方，以通過從面板10施加的壓力產生電力并提供觸覺功能。
[0034]更具體地講，壓電振動部20可包括:壓電獲取部21，從由面板10施加的振動性壓力產生電力；壓電致動部22，利用由壓電獲取部21產生的電力產生振動；壓電振動部基板23，壓電獲取部21和壓電致動部22設置在壓電振動部基板23上。
[0035]被設置為產生電力的壓電獲取部21可利用在用戶用手指、觸摸筆等對面板10施加壓力的情況下由于面板10發生變形而施加的壓力來產生電力。
[0036]也就是說，壓電獲取部21會由于面板10的變形而變形，并且不僅可主要由能夠產生大量電力的陶瓷壓電材料形成，還可由具有良好的物理柔韌性的聚合物或者聚合物與陶瓷混合的混合壓電材料形成。
[0037]這里，壓電材料的類型可包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、鈦酸鋇(BaT13)和鋯鈦酸鉛(PZT)。另外，壓電材料的類型還可包括諸如NKN基、BZT-BCT基、BNT基、BSNN、BNBN基等的無鉛壓電材料、PLZT, P(VDF-TrFE)、晶體、電氣石、羅謝爾鹽、BaT13、磷酸二氫銨(ADP)、酒石酸、乙二胺(EDA)等。
[0038]然而，壓電材料的類型和特性不限于通過示例的方式在此提供的示例性實施例，也可使用其它類型和特性的壓電材料，只要該壓電材料通過外部能量源產生足量的電力即可。
[0039]另外，壓電獲取部21可安裝在壓電振動部基板23上，其中，壓電獲取部21可被設置為與壓電致動部22相鄰。
[0040]下面將更詳細地描述壓電獲取部21和壓電致動部22的布置結構。
[0041]同時，壓電獲取部21可電連接到單獨的能量儲存單元(未示出)。
[0042]能量儲存單元可被設置為用于儲存由壓電獲取部21產生的電力的儲存介質，其中，上述能量儲存單元可被設置為(例如)超級電容器、鋰離子二次電池、固體薄膜電池等。
[0043]也就是說，由壓電獲取部21產生的電力可儲存在能量儲存單元，并可在需要驅動壓電致動部22的情況下被供應到壓電致動部22。
[0044]另外，壓電獲取部21和壓電致動部22可成對設置。S卩，壓電振動部20可包括成對設置的單個壓電獲取部21和與所述單個壓電獲取部21相鄰的單個壓電致動部22，其中，成對的壓電獲取部21和壓電致動部22包括可設置在壓電振動部基板23上彼此間隔的多對壓電獲取部21和壓電致動部22。
[0045]然而，還可通過將壓電振動部基板23分為多個部分來將壓電獲取部21和壓電致動部22安裝在壓電振動部基板23上，其中，壓電獲取部21和壓電致動部22分別布置所述多個部分中。
[0046]也就是說，不限制壓電獲取部21和壓電致動部22安裝在壓電振動部基板23上的形狀。
[0047]被設置為運行觸覺功能的壓電致動部22可在將電力施加到壓電致動部22的情況下使電子裝置500振動，并可由聚合物材料或PZT材料形成。
[0048]為此，壓電致動部22可電連接到能量儲存單元，以從能量儲存單元接收電力。
[0049]也就是說，可使用由壓電獲取部21產生的電力來使根據本發明構思的示例性實施例的壓電致動部22動作。
[0050]這里，由于需要電力來驅動壓電致動部22，因此根據現有技術，通常使用包括在電子裝置中的電池的電力來驅動壓電致動部22。
[0051]結果，由于電力被用于驅動壓電致動部22而使電池相對快速地放電并需要相對頻繁地充電。
[0052]然而，根據本發明構思的示例性實施例的壓電振動部20可包括單獨被設置為驅動壓電致動部22的壓電獲取部21。
[0053]因此，由于使用由壓電獲取部21產生的電力來操作壓電致動部22，所以壓電致動部22可能不需要為驅動壓電振動部20而額外從電池供應的電力，并可供應自產的電力。
[0054]在下文中，將簡要描述在根據本發明構思的示例性實施例的觸摸屏面板100中運行觸覺功能的過程。在用戶觸摸面板10的情況下，面板10可能變形。
[0055]這樣，在面板10變形的情況下，面板10可導致設置在面板10下方的壓電獲取部21變形。
[0056]因此，壓電獲取部21可接收從面板10施加的壓力，以產生電力。
[0057]另外，產生的電力可儲存在連接到壓電獲取部21的單獨的能量儲存單元中，在操作觸覺功能時，能量儲存單元可將電力供應到壓電致動部22。
[0058]同時，如上所述，該對壓電致動部22和壓電獲取部21可安裝在壓電振動部基板23上，該多對壓電致動部22和壓電獲取部21可安裝在壓電振動部基板23上。
[0059]在下文中，將描述壓電獲取部21和壓電致動部22安裝在壓電振動部基板23上的各種形狀。
[0060]圖3是根據本發明構思的示例性實施例的壓電振動單元的局部平面圖；圖4是示出根據本發明構思的示例性實施例的壓電振動單元的變型示例的局部平面圖；圖5是示出根據本發明構思的示例性實施例的壓電振動單元的另一變型示例的局部平面圖；圖6是根據本發明構思的另一示例性實施例的電子裝置的示意性截面圖。
[0061]參照圖3，壓電獲取部21和壓電致動部22均可設置為四邊形形狀，壓電獲取部21的一側和壓電致動部22的一側可被設置為彼此相鄰，使得一對壓電獲取部21和壓電致動部22可安裝在壓電振動部基板23上，以在結合時整體具有四邊形形狀。
[0062]另外，參照圖4，壓電獲取部21和壓電致動部22均可設置為半圓形形狀，并且壓電獲取部21和壓電致動部22的分別對應于半圓形的直徑的直線部分被設置為彼此相鄰，使得一對壓電獲取部21和壓電致動部22可安裝在壓電振動部基板23上，以在結合時整體具有圓形形狀。
[0063]另外，參照圖5，壓電致動部22可被設置為圍繞著壓電獲取部21的邊緣包圍壓電獲取部21。
[0064]另外，參照圖6，壓電獲取部21可設置在壓電致動部22的上方。
[0065]在這種情況下，壓電獲取部21和壓電致動部22可被設置為分別安裝在不同的基板上。
[0066]即，壓電振動部基板23可包括:第一壓電振動部基板23a，壓電獲取部21安裝在第一壓電振動部基板23a上；第二壓電振動部基板23b，壓電致動部22安裝在第二壓電振動部基板23b上。
[0067]另外，第一壓電振動部基板23a和第二壓電振動部基板23b可通過第四結合層54彼此結合。
[0068]參照圖1和圖2，第一結合層51可置于面板10和壓電振動部20之間。即，壓電振動部20可通過粘合劑結合到面板10的下部。
[0069]同時，其中形成有電極圖案(未示出)和電極布線(未示出)的觸摸感測部30可設置在壓電振動部20的下部，其中，電極布線圍繞觸摸感測部30的邊緣設置，該邊緣面向面板10的邊緣。
[0070]因此，電極布線可通過設置在面板10的底表面上的邊框部11而在視覺上被遮擋。
[0071]觸摸感測部30可設置有電極圖案和電極布線形成在其中的區域，并可通過第二結合層52而設置在壓電振動部20的下部。
[0072]S卩，第二結合層52可置于壓電振動部20和觸摸感測部30之間，以將壓電振動部20和觸摸感測部30彼此結合。
[0073]形成在觸摸感測部30中的電極圖案可在用戶用手指等觸摸電極圖案的情況下產生信號，以允許控制器識別觸摸坐標。
[0074]這里，設置在觸摸感測部30中的電極圖案可由諸如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、氧化鋅(ZnO)、碳納米管(CNT)、石墨烯、或聚(3，4_乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸(PED0T/PSS)等導電聚合物形成，并可使用銅(Cu)、鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鈀(Pd)、鉻(Cr)或其組合按照網狀圖案形成。
[0075]另外，電極圖案可通過諸如濺射工藝的電鍍工藝或沉積工藝而形成。另外，在由銅(Cu)形成電極的情況下，電極圖案的表面可被黑色氧化處理。
[0076]通過如上所述執行黑色氧化處理的電極圖案，可防止光的反射。
[0077]同時，電極圖案可形成為本發明構思所涉及的領域中公知的各種圖案，諸如平面桿形圖案、菱形圖案、三角形圖案、圓形圖案等。
[0078]電極布線可連接到電極圖案，以用于將電信號發送到電極圖案或從電極圖案接收電信號。
[0079]另外，電極布線可連接到圍繞觸摸感測部30的邊緣的電極圖案，上述電極布線通常可由不透明金屬材料形成。因此，視覺上遮擋電極布線的邊框部11可被設置為圍繞面板10的面向電極布線的底表面的邊緣。
[0080]這里，邊框部11通常可形成為具有5至10微米(μπι)的厚度，其顏色可以為黑、白、金、紅、綠、黃、灰、紫羅蘭、褐、藍或它們的結合。
[0081]另外，封裝層Ila可設置在邊框部11的外表面上，以封裝邊框部11。詳細地講，封裝層Ila可設置在邊框部11的除了與面板10接觸的表面之外的表面上。
[0082]封裝層Ila可由紫外(UV)固化樹脂、熱固樹脂或樂泰膠水(1ctite)形成，并可通過諸如絲網印刷方案、狹縫涂覆方案、噴涂方案、分配方案等各種方案而施加到擋板部11上。
[0083]基板40可設置在觸摸感測部30的下部。即，基板40可設置在觸摸感測部30的不面向壓電振動部20的一個表面上。
[0084]這里，將基板40和觸摸感測部30彼此結合的第三結合層53可置于基板40和觸摸感測部30之間。
[0085]另外，基板40可以是抗反射(AR)膜或低反射(LR)膜。在這種情況下，AR膜可用于防止光的反射，LR膜可用于減少光的反射。
[0086]然而，基板40可不一定必需為AR膜或LF膜，而可以是提供圖像的顯示器。
[0087]如上所闡述的，根據本發明構思的示例性實施例，觸摸屏面板和包括該觸摸屏面板的電子裝置可產生電力和振動。
[0088]雖然以上已經示出和描述了示例性實施例，但是對于本領域技術人員來說將明顯的是，在不脫離由權利要求限定的發明的范圍的情況下，可做出修改和變型。
【主權項】
1.一種觸摸屏面板，包括: 面板； 壓電振動部，設置在所述面板的一側，用于產生電力和振動； 觸摸感測部，設置在所述壓電振動部的一個表面上，所述一個表面與壓電振動部的面向面板的另一表面相對； 基板，設置在所述觸摸感測部的一側。2.根據權利要求1所述的觸摸屏面板，其中，所述壓電振動部包括:壓電獲取部，通過面板的振動壓力而產生電力；壓電致動部，利用由壓電獲取部產生的電力產生振動。3.根據權利要求2所述的觸摸屏面板，其中，所述壓電獲取部和所述壓電致動部分別具有四邊形形狀。4.根據權利要求2所述的觸摸屏面板，其中，所述壓電獲取部和所述壓電致動部分別為半圓形形狀，并且壓電獲取部的一側和壓電致動部的一側彼此接觸，以在結合時整體形成圓形形狀。5.根據權利要求2所述的觸摸屏面板，其中，所述壓電致動部被設置為圍繞壓電獲取部的邊緣而包圍所述壓電獲取部。6.根據權利要求2所述的觸摸屏面板，其中，所述壓電獲取部設置在所述壓電致動部的上側。7.根據權利要求2所述的觸摸屏面板，其中，所述壓電獲取部電連接到能量儲存單元。8.根據權利要求7所述的觸摸屏面板，其中，所述壓電致動部利用儲存在能量儲存單元中的電力產生振動。9.根據權利要求7所述的觸摸屏面板，其中，所述能量儲存單元設置為超級電容器、鋰離子二次電池和固體薄膜電池中的任意一種。10.根據權利要求1所述的觸摸屏面板，其中，所述面板和所述壓電振動部二者之間設置有結合層。11.根據權利要求1所述的觸摸屏面板，其中，壓電振動部為多個。12.根據權利要求1所述的觸摸屏面板，其中，所述面板具有圍繞面板的底表面的邊緣設置的邊框部。13.—種電子裝置，包括: 如權利要求1所述的觸摸屏面板； 殼體，觸摸屏面板容納在殼體中。
【文檔編號】G06F3/041GK106033268SQ201510110280
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月13日
【發明人】鄭仁和, 樸鍾欽, 金學龍
【申請人】三星電機株式會社