太阳城集团

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力量感测电子装置.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201610015309.7

申请日:

2016.01.11

公开号:

太阳城集团CN106257375A

公开日:

2016.12.28

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 1/16申请日:20160111|||公开
IPC分类号: G06F1/16; G01L1/18 主分类号: G06F1/16
申请人: 和硕联合科技股份有限公司
发明人: 郭毓峰
地址: 中国台湾台北市
优先权: 2015.06.17 TW 104119574
专利代理机构: 隆天知识产权代理有限公司 72003 代理人: 李昕巍;郑泰强
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610015309.7

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2017.01.25|||2016.12.28

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明公开一种力量感测电子装置,包含一保护盖、一显示面板、一支撑框、一外框以及一力量感测器。保护盖包含一内表面。显示面板设置于内表面。支撑框围绕显示面板,且支撑框包含设置于相反侧的一第一表面及一第二表面以及一延伸壁。延伸壁凸出于第二表面。第一表面叠合于保护盖的内表面。外框具有一容置空间及一开口,显示面板与支撑框容置于容置空间。保护盖对应开口设置并遮蔽至少部分支撑框与至少部分显示面板。延伸壁与外框相隔一距离。力量感测器设置于支撑框的第二表面。

权利要求书

1.一种力量感测电子装置,包含:
一保护盖,包含一内表面;
一显示面板,设置于该内表面;
一支撑框,围绕该显示面板,且该支撑框包含设置于相反侧的一第一表面及一第二表
面以及一延伸壁,该延伸壁凸出于该第二表面,该第一表面叠合于该保护盖的该内表面;
一外框,具有一容置空间及一开口,该显示面板与该支撑框容置于该容置空间,该保护
盖对应该开口设置并遮蔽至少部分该支撑框与至少部分该显示面板,其中该延伸壁与该外
框相隔一距离;以及
一力量感测器,设置于该支撑框的该第二表面。
2.如权利要求1所述的力量感测电子装置,还包含一振动装置,对应该显示面板设置,
用以在该力量感测器感测到的力量大于一预设值时,振动该保护盖。
3.如权利要求2所述的力量感测电子装置,还包含一基座,该显示面板设置于该基座
上,其中该振动装置包含:
一第一磁性元件,设置于该基座;以及
一第二磁性元件,设置于该显示面板,其中该第一磁性元件的磁场或该第二磁性元件
的磁场是可变的,使得该第一磁性元件与该第二磁性元件相对往复运动。
4.如权利要求1所述的力量感测电子装置,其中该力量感测电子装置还包含一基座,该
延伸壁连接于该基座,且使该延伸壁弯曲的最小力量低于使该延伸壁脱离该基座的最小力
量。
5.如权利要求4所述的力量感测电子装置,其中该延伸壁包含至少一可弯曲片体、多个
开槽以及多个固定片体,所述多个开槽位于该可弯曲片体的相对两侧,并隔开该可弯曲片
体与所述多个固定片体,该可弯曲片体连接于该基座。
6.如权利要求5所述的力量感测电子装置,其中该至少一可弯曲片体的数量为多个,所
述多个可弯曲片体是沿着一排列方向所排列的,该排列方向横跨该支撑框。
7.如权利要求5所述的力量感测电子装置,还包含一锁附件,且该可弯曲片体具有一贯
穿孔,该可弯曲片体与该基座定义一间隙,该锁附件穿过该贯穿孔与该间隙而锁附于该基
座。
8.如权利要求7所述的力量感测电子装置,其中该可弯曲片体包含:
一第一子片体,由该支撑框的该第二表面沿着一第一方向所延伸;以及
一第二子片体,由该第一子片体沿着一第二方向所延伸,其中该第一方向与该第二方
向相交,且该第二方向平行于该保护盖的该内表面,且该贯穿孔开设于该第二子片体。
9.如权利要求1所述的力量感测电子装置,其中该力量感测器位于该延伸壁朝向该显
示面板的一侧。
10.如权利要求1所述的力量感测电子装置,还包含一力量传递体,其中该力量感测器
包含一主表面,该主表面具有一感测区域以及一非感测区域,该力量传递体夹设于该感测
区域与该第二表面之间,且该非感测区域与该第二表面是分离的。
11.如权利要求1所述的力量感测电子装置,其中该力量感测器为一环状结构并围绕该
显示面板。

说明书

力量感测电子装置

技术领域

本发明涉及一种力量感测装置,尤其涉及一种具有力量感测功能的显示屏幕。

背景技术

由于触控显示面板可供使用者通过接触屏幕的方式来操作电子装置,大幅提升电
子装置的操作便利性,因此,凡智能手机、平板电脑或智能手表等电子装置,均广泛使用触
控显示面板做为操作介面。

目前许多电子装置采用电容式触控面板来感测使用者的接触位置。然而,由于电
容式触控面板较为灵敏,当使用者误触此触控面板时,会导致电子装置的误动作。因此,部
分厂商在电容式触控面板下方额外设置力量感测器,以感测使用者的按压力量,并在使用
者按压力量大于特定值时,再命令电子装置执行对应的程序,如此便能够防止使用者误触
所导致的电子装置的误动作。

目前的力量感测器均直接黏合于触控面板的玻璃基板内表面的周边区域,可能造
成玻璃基板与基座黏贴面积减少进而提高剥落风险,而玻璃基板直接黏贴在基座上也会减
低振动装置回馈的力道。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种力量感测电子装置,其不仅可感测保护盖所承受的
力量,还可提供触控屏幕稳定支撑与振动时所需的弹性结构。

为了达到上述目的,依据本发明的一实施方式,一种力量感测电子装置包含一保
护盖、一显示面板、一支撑框、外框以及一力量感测器。保护盖包含一内表面。显示面板设置
于内表面。支撑框围绕显示面板,且支撑框包含设置于相对侧的一第一表面及一第二表面
以及一延伸壁。延伸壁凸出于第二表面。第一表面叠合于保护盖的内表面。外框具有一容置
空间及一开口,显示面板与支撑框容置于容置空间。保护盖对应开口设置并遮蔽至少部分
支撑框与至少部分显示面板,其中延伸壁与外框相隔一距离。力量感测器设置于支撑框的
第二表面。

借由上述实施方式,支撑框可围绕显示面板,并叠合在保护盖的内表面,从而支撑
保护盖。此外,力量感测器可设置在支撑框上,借此,当使用者触碰保护盖时,保护盖所承受
的力量可借由支撑框传递至力量感测器,故力量感测器可感测到保护盖所承受的力量。因
此,上述力量感测电子装置不仅可感测保护盖所承受的力量,还可在保护盖周边装设支撑
框以支撑保护盖,从而防止保护盖承受过大的力量而变形。

以上所述仅用以阐述本发明所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的
功效等等,本发明的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说
明如下:

图1绘示依据本发明一实施方式的力量感测电子装置的立体图;

图2绘示图1的力量感测电子装置沿着A-A’线的剖面图;

图3绘示图2的局部区域R去掉基座的放大图;

图4绘示2图的力量感测电子装置不具有基座时由视角V1观之的下视图;

图5绘示依据本发明另一实施方式的力量感测电子装置的立体图;

图6绘示图5所示的力量感测电子装置不具基座时由视角V2观之的下视图;

图7绘示依据本发明另一实施方式的力量感测电子装置的立体图;

图8绘示图7所示的力量感测电子装置不具基座时由视角V3观之的下视图;

图9绘示依据本发明另一实施方式的力量感测电子装置的立体图;

图10绘示图9所示力量感测电子装置沿着B-B’线的剖面图;

图11绘示图10的力量感测电子装置不具外框时,由视角V4观之的侧视图;以及

图12绘示图9的力量感测电子装置沿着C-C’线的剖面图。

其中,附图标记说明如下:

10 力量感测电子装置

10a 力量感测电子装置

10b 力量感测电子装置

10c 力量感测电子装置

100 保护盖

110 内表面

120 外表面

200 显示面板

300 支撑框

310 第一表面

320 第二表面

400 力量感测器

400a 力量感测器

400b 力量感测器

410 主表面

411 感测区域

412 非感测区域

500 延伸壁

500a 延伸壁

510 可弯曲片体

511 第一子片体

512 第二子片体

513 贯穿孔

520 固定片体

530 开槽

600 力量传递体

700 振动装置

710 第一磁性元件

711 螺旋管

712 磁芯

720 第二磁性元件

800 基座

900 锁附件

1000 缓冲结构

1100 外框

1110 顶框体

1120 侧框体

A 排列方向

D1 第一方向

D2 第二方向

G 间隙

L 长度方向

O 开口

R 局部区域

S 容置空间

V1 视角

V2 视角

V3 视角

V4 视角

具体实施方式

以下将以附图说明本发明的多个实施方式,为明确说明起见,许多实务上的细节
将在以下叙述中一并说明。然而,本领域技术人员应当了解到,在本发明部分实施方式中,
这些实务上的细节并非必要的,因此不应用以限制本发明。此外,为简化附图起见,一些现
有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。另外,为了便于读者观看,附图中
各元件的尺寸并非依实际比例绘示。

图1绘示依据本发明一实施方式的力量感测电子装置10的立体图。图2绘示图1的
力量感测电子装置10沿着A-A’线的剖面图。如图1及图2所示,于本实施方式中,力量感测电
子装置10包含保护盖100、显示面板200、支撑框300、外框1100以及力量感测器400。保护盖
100包含内表面110以及外表面120。内表面110以及外表面120是相对的。于本实施方式中,
内表面110实质上平行于外表面120。显示面板200与支撑框300设置于保护盖100的内表面
110。换句话说,显示面板200与支撑框300均固定于(如黏着于)保护盖100的内表面110。支
撑框300围绕显示面板200。支撑框300包含第一表面310、第二表面320以及延伸壁500。第一
表面310与第二表面320设置于相对侧。于本实施方式中,第一表面310实质上平行于第二表
面320。延伸壁500凸出于第二表面320。支撑框300的第一表面310叠合于保护盖100的内表
面110。外框1100具有容置空间S及开口O。显示面板200与支撑框300容置于容置空间S。保护
盖100对应开口O设置并遮蔽开口O下方的至少部分支撑框300与至少部分显示面板200。延
伸壁500与外框1100相隔一距离。力量感测器400设置于支撑框300的第二表面320。换句话
说,保护盖100、支撑框300与力量感测器400依序相互设置。

于上述实施方式中,支撑框300设置于保护盖100的内表面110并围绕显示面板
200。换句话说,支撑框300设置于内表面110的周边区域,而可支撑保护盖100。此外,力量感
测器400设置于支撑框300,借此,当使用者触碰保护盖100的外表面120时,保护盖100所承
受的力量可借由支撑框300传递至力量感测器400,故力量感测器400可感测到保护盖100所
承受的力量。因此,上述力量感测电子装置10兼具了感测保护盖100受力的效果以及支撑保
护盖100的效果。

于部分实施方式中,如图2所示,力量感测器400位于延伸壁500朝向显示面板200
的一侧。换句话说,力量感测器400位于延伸壁500的内侧,而可被延伸壁500所保护,避免受
到侧向外力的影响。进一步来说,支撑框300与延伸壁500的截面共同构成L形结构,而力量
感测器400位于此L形结构的缺口内,并可被支撑框300与延伸壁500所保护。于本实施方式
中,支撑框300与延伸壁500是一体成型的,以增加支撑框300与延伸壁500的结构强度。于其
他实施方式中,支撑框300与延伸壁500亦可为两个板体,且这两个板体是相互接合或黏着
的。

于部分实施方式中,如图2所示,力量感测电子装置10包含基座800。显示面板200
设置于基座800上。外框1100包含相连接的顶框体1110以及侧框体1120。顶框体1110覆盖支
撑框300,侧框体1120覆盖延伸壁500,故支撑框300与延伸壁500遮蔽于外框1100内侧,而不
会外露。于本实施方式中,外框1100与保护盖100是接触的,以遮蔽下方的支撑框300与延伸
壁500。于其他实施方式中,外框1100与保护盖100是分离的,但两者之间可夹有缓冲结构
(如海绵或橡胶等等),以遮蔽下方的支撑框300与延伸壁500。

于一实施方式中,保护盖100可为触控面板。举例来说,保护盖100可为电容式触控
面板、电阻式触控面板或光学式触控面板,但本发明并不以此为限。举例来说,保护盖100可
包含透明导电图案(未示于图中)于其中,当使用者触碰保护盖100的外表面120时,触控IC
(未示于图中)可借由透明导电图案的电容值变化或电阻值变化来得到使用者的触碰位置。
因此,力量感测电子装置10不仅可借由力量感测器400来感测使用者的触碰力量,还可借由
保护盖100中的透明导电图案来感测使用者的触碰位置。于部分实施方式中,保护盖100亦
可不为触控面板,举例来说,保护盖100可为玻璃盖板。

如图2所示,只要保护盖100所承受的力量可传递至力量感测器400,力量感测器
400可接触第二表面320,亦可借由另一物体设置于第二表面320上。举例来说,力量感测电
子装置10还包含力量传递体600。力量传递体600夹设于支撑框300的第二表面320与力量感
测器400之间,以利力量感测器400感测到保护盖100所承受的力量。

进一步来说,可参阅图3,本图绘示图2的局部区域R去掉基座800的放大图。如图3
所示,力量感测器400包含主表面410。主表面410朝向支撑框300的第二表面320,且力量传
递体600夹设于第二表面320与主表面410的局部区域之间。具体来说,主表面410具有感测
区域411以及非感测区域412。感测区域411邻接于非感测区域412。感测区域411可感测力
量,而非感测区域412无法感测力量。力量传递体600夹设于感测区域411与第二表面320之
间,且非感测区域412与第二表面320及力量传递体600均是分离的。

如此一来,力量传递体600可将力量集中地传递至感测区域411,而不将力量传递
至非感测区域412,从而利于力量感测器400有效地感测保护盖100所承受的力量。

于部分实施方式中,感测区域411可包含力敏电阻(Force-Sensing Resistor),力
敏电阻的电阻值随着其承受力量而改变,故可从力敏电阻的电阻值变化来计算出力量感测
器400所承受的力量。非感测区域412可包含连接力敏电阻的走线,但不包含力敏电阻。因
此,感测区域411可感测力量,而非感测区域412无法感测力量。当力量传递体600夹设于感
测区域411与第二表面320之间,且非感测区域412与第二表面320相隔一间隙时,力量传递
体600可将力量集中地传递至感测区域411的力敏电阻,从而利于力量感测器400有效地感
测保护盖100所承受的力量。于部分实施方式中。力量传递体600可为塑胶垫片,但本发明不
以此为限。

图4绘示2图的力量感测电子装置10不具基座800时由视角V1观之的下视图。如图4
所示,于本实施方式中,力量感测器400可为两条状的感测结构,这两个条状的感测结构可
分别位于显示面板200的相对两侧。

图5绘示依据本发明另一实施方式的力量感测电子装置10a的立体图。图6绘示图5
所示的力量感测电子装置10a不具基座时由视角V2观之的下视图。如图5及图6所示,力量感
测电子装置10a与前述力量感测电子装置10之间的主要差异在于:本实施方式的力量感测
器400a为多个扁平圆柱形的感测结构。

图7绘示依据本发明另一实施方式的力量感测电子装置10b的立体图。图8绘示图7
所示的力量感测电子装置10b不具基座时由视角V3观之的下视图。如图7及图8图所示,力量
感测电子装置10b与前述力量感测电子装置10之间的主要差异在于:力量感测器400b的数
量为一个,且力量感测器400b为一环状结构,并围绕显示面板200。

图9绘示依据本发明另一实施方式的力量感测电子装置10c的立体图。图10绘示图
9所示力量感测电子装置10c沿着B-B’线的剖面图。如图9及图10图所示,本实施方式与前述
实施方式之间的主要差异在于本实施方式的力量感测电子装置10c包含振动装置700,对应
显示面板200设置。振动装置700用以在力量感测器400感测到的力量大于一预设值时,振动
保护盖100。相对地,当力量感测器400感测到的力量小于或等于该预设值时,振动装置700
不会振动保护盖100。

如此一来,当使用者施加于保护盖100上的力量大于预设值时,振动装置700会使
保护盖100振动,而供使用者了解其已成功地输入指令给力量感测电子装置10c的控制IC
(未示于图中),此外,显示面板200可根据该指令控制显示画面。相对地,当使用者施加于保
护盖100上的力量小于或等于预设值时,力量感测电子装置10c的控制IC不会输入指令给显
示面板200,且振动装置700亦不会使保护盖100振动,从而防止力量感测电子装置10c的误
动作。上述预设值可由力量感测电子装置10c的控制IC所决定,举例来说,控制IC可根据人
类手指的正常按压力量,来决定上述预设值。

如图10所示,由于显示面板200可放置于基座800上,而不与基座800相固定,故显
示面板200可相对基座800移动,而可在基座800上振动。振动装置700包含第一磁性元件710
以及第二磁性元件720。第一磁性元件710设置于基座800。第二磁性元件720设置于显示面
板200。更具体地说,第一磁性元件710与基座800相固定,第二磁性元件720与显示面板200
相固定。第一磁性元件710的磁场或第二磁性元件720的磁场是可变的,使得第一磁性元件
710与第二磁性元件720相对往复运动。

如此一来,第二磁性元件720可带动显示面板200相对基座800做往复运动,而振动
显示面板200,且由于显示面板200固定于保护盖100的内表面110,故当显示面板200振动
时,保护盖100会与显示面板200共同振动,而供使用者了解其已成功地输入指令给力量感
测电子装置10c的控制IC。为了利于保护盖100振动,于本实施方式中,外框1100与保护盖
100可相隔一间隙,以提供空间给保护盖100振动。于其他实施方式中,外框1100与保护盖
100之间夹有缓冲结构(如海绵或橡胶等等),此缓冲结构是可变形的,以允许保护盖100振
动。

举例来说,第一磁性元件710可包含螺旋管711与磁芯712。螺旋管711缠绕于磁芯
712上。第二磁性元件720可为磁铁。在使用时,螺旋管711可被施加交流电,使得螺旋管711
所产生的磁场随着太阳城集团改变,而让第二磁性元件720相对第一磁性元件710往复运动。于部
分实施方式中,当螺旋管711尚未通电时,第一磁性元件710与第二磁性元件720可相隔一间
隙,以使螺旋管711通电时,第二磁性元件720能够被螺旋管711产生的磁场所吸引而朝第一
磁性元件710移动。于其他实施方式中,第一磁性元件710亦可不包含磁芯712。

于一实施方式中,如图10所示,延伸壁500a连接于基座800,借此,当显示面板200
带动保护盖100振动,使得保护盖100带动支撑框300与延伸壁500a共同振动时,延伸壁
500a、支撑框300、保护盖100与显示面板200不致于脱离于整个力量感测电子装置10c外。值
得注意的是,为了让与基座800相连接的延伸壁500a能够振动,于部分实施方式中,使延伸
壁500a弯曲的最小力量低于使延伸壁500a脱离基座800的最小力量。换句话说,延伸壁500a
可在不脱离基座800的情况下弯曲。更具体地说,当延伸壁500a受到一定程度的侧向应力
时,延伸壁500a会弯曲,但不会与基座800相分离。

如此一来,当第二磁性元件720带动显示面板200、保护盖100与支撑框300做往复
运动时,延伸壁500a可在不脱离基座800的情况下以弯曲的方式摆动。因此,保护盖100可在
不脱离整个力量感测电子装置10c外的情况下振动。

进一步来说,可参阅图11,本图绘示图10的力量感测电子装置10c不具外框1100
时,由视角V4观之的侧视图。如图11所示,延伸壁500a包含可弯曲片体510、多个固定片体
520以及多个开槽530。此些固定片体520与可弯曲片体510连接于基座800。两固定片体520
位于一可弯曲片体510的相对两侧,且两开槽530位于可弯曲片体510的相对两侧,并隔开可
弯曲片体510与其两侧的固定片体520。进一步来说,可弯曲片体510与其左右两侧的固定片
体520是相分离的,使得可弯曲片体510可不受其左右两侧的固定片体520限制,而能够前后
弯曲。如此一来,当保护盖100振动时,即使可弯曲片体510连接于基座800,亦可以弯曲的方
式前后摆动,而不会受到其左右两侧固定片体520的拘束。应了解到,本说明书全文所载的
“前”、“后”、“左”、“右”、“上”或“下”仅用以帮助读者了解本发明的元件的相对位置或作动
方向,而非限制本发明。

于一实施方式中,如图10所示,可弯曲片体510的数量为多个,这些可弯曲片体510
是沿着排列方向A所排列的,且排列方向A横跨支撑框300。换句话说,至少两可弯曲片体510
分别位于支撑框300的相对两侧。如此一来,位于支撑框300相对两侧的可弯曲片体510均可
以弯曲的方式沿着排列方向A摆动,而允许支撑框300、保护盖100与显示面板200能够受到
振动装置700的驱使而沿着排列方向A振动,且在振动时,支撑框300、保护盖100与显示面板
200不会脱离于整个力量感测电子装置10c。为了利于支撑框300与延伸壁500a振动,延伸壁
500a与外框1100相隔一距离,其可提供空间给支撑框300与延伸壁500a振动。

如图10所示,可弯曲片体510可锁附于基座800,并与基座800定义间隙G,以供使用
者按压保护盖100的外表面120时,保护盖100、支撑框300与延伸壁500a能够共同向下移动。
进一步来说,力量感测电子装置10c还包含锁附件900。可弯曲片体510具有贯穿孔513。锁附
件900穿过贯穿孔513与间隙G而锁附于基座800。锁附件900具有长度方向L。长度方向L实质
上垂直于保护盖100的外表面120。当保护盖100未受力时,可弯曲片体510与基座800保持着
间隙G。当使用者按压保护盖100的外表面120时,间隙G允许保护盖100、支撑框300与延伸壁
500共同沿着锁附件900的长度方向L向下移动。

如图10所示,可弯曲片体510可包含第一子片体511以及第二子片体512。第一子片
体511由支撑框300的第二表面320沿着第一方向D1所延伸。第二子片体512由第一子片体
511沿着第二方向D2所延伸。第一方向D1与第二方向D2相交。举例来说,第一方向D1与第二
方向D2可实质上垂直。第二方向D2实质上平行于保护盖100的内表面110与外表面120。贯穿
孔513开设于第二子片体512。进一步来说,第一方向D1实质上平行于锁附件900的长度方向
L,第二方向D2实质上平行于排列方向A。如此一来,第二子片体512可稳固地锁附于基座800
上,而第一子片体511可以弯曲的方式沿着排列方向A摆动,以利支撑框300与保护盖100沿
着排列方向A振动。

图12绘示图9的力量感测电子装置10c沿着C-C’线的剖面图。如图12所示,力量感
测电子装置10c还可包含缓冲结构1000。缓冲结构1000夹设于基座800与支撑框300之间,而
可提供一缓冲空间以避免力量感测器400误动作。

虽然本发明已以实施方式说明如上,然而其并非用以限定本发明,任何本领域技
术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范
围当视后附的权利要求书所界定的范围为准。

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力量 电子 装置
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