CN106502447B - 内嵌式触摸型显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开内容提供了一种内嵌式触摸型显示装置，包括：内置于显示面板中的多个第一电极；至少一个第二电极，所述至少一个第二电极位于所述显示面板外部；和触摸力感测间隙，触摸力感测间隙存在于所述多个第一电极与所述至少一个第二电极之间，使得在所述多个第一电极与所述至少一个第二电极之间形成电容器。

Description

内嵌式触摸型显示装置
本申请要求享有于2015年9月8日提交的韩国专利申请第10-2015-0127300号的优先权，为了所有目的通过参考将该专利申请结合在此，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种内嵌式触摸型显示装置。
背景技术
信息导向社会的发展增大了对显示装置的各种需求，已使用各种显示装置，诸如液晶显示装置、等离子显示装置和有机发光显示装置。
此外，在这些显示装置中，诸如智能电话和平板之类的移动装置以及诸如智能电视之类的中/大尺寸装置按照用户便利性、装置特性等提供了触摸型输入处理。
能够进行这种触摸输入处理的显示装置正发展成提供更加多样化的功能，并且用户需求也正变得更加多样化。
然而，目前在市场上可获得的各种触摸型显示装置通过处理来自被感测触摸位置的相关输入仅感测用户的触摸位置(触摸坐标)。此外，触摸型显示装置在提供一些各种各样的功能和各种用户需求的满意度方面存在限制。
发明内容
实施方式涉及一种内嵌式触摸型显示装置，包括：多个第一电极、至少一个第二电极、以及间隙结构单元。所述多个第一电极内置于显示面板中。所述至少一个第二电极位于所述显示面板外部并且与每一个第一电极电容耦合。所述间隙结构单元响应于施加在所述显示面板的表面上的触摸力改变第一电极与至少一个第二电极之间的电容。
在一个实施方式中，第一电极与至少一个第二电极之间的电容变化是通过第一电极与第二电极之间的距离变化引起。
在一个实施方式中，所述间隙结构单元包括：下部结构，所述下部结构位于其上安装有第一电极的基板与所述至少一个第二电极之间；基底板，所述基底板配置成安装所述至少一个第二电极；和弹性支撑构件，所述弹性支撑构件位于所述下部结构与所述基底板之间。
在一个实施方式中，所述弹性支撑构件包括弹性间隔体图案，所述弹性间隔体图案具有弹性柱并且至少位于所述基底板和所述下部结构的边缘之间。
在一个实施方式中，所述弹性支撑构件包括弹性片，所述弹性片位于所述至少一个第二电极与所述下部结构之间。
在一个实施方式中，所述下部结构是用于所述显示面板的背光单元。
在一个实施方式中，所述间隙结构单元包括：上部膜，所述上部膜位于所述下部结构的后表面上；下部膜，所述下部膜面对所述上部膜；和粘合剂，所述粘合剂将所述上部膜的后表面的边缘粘结到所述下部膜的上表面的边缘，以在所述上部膜与所述下部膜之间形成空间。第二电极组件设置在所述空间中。
在一个实施方式中，所述内嵌式触摸型显示装置进一步包括弹性膜，所述弹性膜位于下部结构与所述至少一个第二电极之间。
在一个实施方式中，所述间隙结构单元包括形成有内部图案的下部结构。
在一个实施方式中，所述至少一个第二电极包括多个第二电极。每一个第二电极与所述多个第一电极中的一组第一电极电容耦合。
在一个实施方式中，所述内嵌式触摸型显示装置进一步包括触摸电路，所述触摸电路耦接至第一电极和至少一个第二电极。所述触摸电路给每一个第一电极施加第一电压信号，给至少一个第二电极施加第二电压信号，并且响应于施加所述第一电压信号和所述第二电压信号，通过处理感测信号来检测所述显示面板上的触摸力，所述感测信号表示每一个第一电极处的电压电平。
在一个实施方式中，第一电极在帧周期的显示驱动时段期间被施加公共电压。
实施方式涉及一种操作内嵌式触摸型显示装置的方法，所述方法包括：在显示面板上接收具有力的触摸；响应于接收所述触摸，改变内置于所述显示面板中的第一电极与至少一个第二电极之间的电容，所述至少一个第二电极与每一个第一电极电容耦合；以及通过处理响应于电容的改变而从每一个第一电极接收的感测信号来检测所述触摸的力，所述感测信号表示每一个第一电极处的电压电平。
在一个实施方式中，改变第一电极与至少一个第二电极之间的所述电容包括改变第一电极与第二电极之间的距离。
在一个实施方式中，所述方法进一步包括：给每一个第一电极施加第一电压信号；给所述至少一个第二电极施加第二电压信号，所述感测信号是响应于施加所述第一电压信号和所述第二电压信号而产生的。
在一个实施方式中，通过使弹性支撑构件变形来改变所述距离，所述弹性支撑构件位于下部结构与至少一个第二电极之间，所述下部结构位于第一电极和至少一个第二电极之间。
在一个实施方式中，所述弹性支撑构件包括弹性间隔体图案，所述弹性间隔体图案具有弹性柱并且至少位于所述下部结构与其上附接有所述至少一个第二电极的基底板的边缘之间。
在一个实施方式中，所述弹性支撑构件是弹性片，所述弹性片位于所述至少一个第二电极与所述下部结构之间。
在一个实施方式中，所述下部结构是用于所述显示面板的背光单元。
在一个实施方式中，所述弹性支撑构件是粘合剂，所述粘合剂将上部膜的后表面的边缘粘结到下部膜的上表面的边缘，以形成设置所述至少一个第二电极的空间。
在一个实施方式中，所述弹性支撑构件包括弹性膜，所述弹性膜位于所述下部结构与所述至少一个第二电极之间。
在一个实施方式中，通过使形成有内部图案的所述下部结构变形来改变所述距离。
附图说明
图1是图解根据一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置的触摸系统的示意性构造的概念图；
图2是图解根据一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置的驱动周期的时序图；
图3是图解根据一个实施方式的触摸系统的结构的示图；
图4是图解根据一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置在给电极提供驱动信号时的等效电路图的示图；
图5是图解根据一个实施方式的用于驱动触摸系统中的第一电极和第二电极的信号之间的关系的时序图；
图6是图解根据另一个实施方式的用于驱动触摸系统中的第一电极和第二电极的信号之间的关系的时序图；
图7是图解根据一个实施方式的用于给电极提供电压信号并感测电极中的电荷的触摸电路的一个示例的电路图；
图8是图解根据一个实施方式的基于力触摸接收的信号的幅度的示图；
图9A是图解根据一个实施方式的基于软触摸接收的信号的幅度分布的图表；
图9B是图解根据一个实施方式的基于硬触摸接收的信号的幅度分布的图表；
图10是根据一个实施方式的触摸系统的示意性分解图；
图11是根据一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置的示意性分解图；
图12是根据另一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置的剖面图；
图13到图17是图解根据实施方式的触摸系统的间隙结构单元的剖面图；
图18是根据一个实施方式的触摸电路的框图；
图19到图21是图解根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置和触摸电路的平面图；
图22是根据一个实施方式的显示驱动器的框图；
图23是图解根据一个实施方式使用数据线将显示驱动器中的数据驱动电路与第一电极连接的示图；
图24是图解根据一个实施方式给电极施加电压信号的概念图；
图25是根据一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置的驱动方法的流程图；
图26和图27是图解根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置中的第一电极和第二电极的布置示例的示图。
具体实施方式
下文中，将参照示例性附图详细描述本发明的实施方式。在用参考标记表示附图的要素时，尽管显示在不同的附图中，但将通过相同的参考标记表示相同的要素。此外，在本发明下面的描述中，当本发明中涉及的已知功能和构造的详细描述反而会使本发明的主旨模糊不清时，将省略其详细描述。
此外，当描述发明的部件时可能在此使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等之类的术语。这些术语每一个不用于限定相应部件的本质、顺序或次序，而是仅用于将该相应部件与其他部件区分开。在描述一特定结构元件与另一结构元件“连接”、“耦接”或“接触”的情况下，应当解释为另一结构元件可与该特定结构元件以及其他结构元件“连接”、“耦接”或“接触”。
图1是图解根据一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置的触摸系统100的示意性构造的示图。参照图1，内嵌式触摸型显示装置包括触摸系统100，触摸系统100用于感测诸如手指或笔之类的指示物的触摸。触摸系统100不仅感测是否发生了触摸和触摸的坐标，而且还感测在触摸期间由指示物施加的触摸的力(下文称为“触摸力”)。
触摸系统100可包括用于检测触摸坐标的多个第一电极E1、用于感测触摸的触摸力的第二电极E2、以及触摸电路120。触摸电路120给第二电极E2和多个第一电极E1发送驱动信号，并且还感测触摸的发生、触摸坐标以及触摸力的大小。
多个第一电极E1与用于确定是否发生了触摸并且获得触摸坐标的触摸传感器对应，多个第一电极E1可布置在与显示面板110分离的触摸屏面板上或者可内嵌布置于显示面板110中。
当多个第一电极E1如上所述内置布置于显示面板110中时，显示面板110可称为其中内置有多个第一电极E1的“触摸屏面板集成式显示面板”。内嵌式触摸型显示装置包括“内嵌型触摸屏面板”。
另一方面，用于感测触摸力的第二电极E2位于显示面板110外部(例如，下部、上部或侧表面)。
可在同一处理过程中对用于感测触摸并检测触摸坐标的多个第一电极E1施加驱动信号并且对用于感测触摸的触摸力的第二电极E2施加驱动信号。具体地说，触摸系统100的触摸电路120可在单个触摸驱动时段期间按顺序给多个第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1并且还给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。就是说，第二电极E2和多个第一电极E1在单个触摸驱动时段期间被同时驱动。
触摸系统100、内置于显示面板110中的多个第一电极E1、以及位于显示面板110外部的第二电极E2可统称为“力传感器”。此外，内置于显示面板110中的多个第一电极E1可称为“触摸传感器”或“触摸电极”。
如上所述，触摸系统100在同一触摸驱动处理(触摸驱动时段)中执行第一电极驱动和第二电极驱动；因此，与在不同的触摸驱动时段中分开执行第一电极驱动和第二电极驱动的情形相比，可在较短的时间段内执行与触摸的发生和触摸坐标有关的感测以及触摸力感测。
另一方面，根据实施方式的触摸系统100可进一步包括第二电极驱动信号发生单元130，第二电极驱动信号发生单元130用于产生与第一电极驱动信号DS1对应的第二电极驱动信号DS2。
第二电极驱动信号发生单元130可包括在触摸电路120外部或者可包括在触摸电路120内部。
第二电极驱动信号发生单元130可以以各种电路实现，例如可实现为包括电平转换器，或者在一些情形中可包括相位变换器。
第二电极驱动信号发生单元130可通过改变与由触摸电路120或者不同的装置产生的第一电极驱动信号DS1有关的电压电平来产生第二电极驱动信号DS2。例如，可通过改变第一电极驱动信号DS1的相位产生第二电极驱动信号DS2。
其中同时进行第一电极驱动和第二电极驱动的触摸驱动时段可与用于图像显示的显示驱动时段同时进行，或者触摸驱动时段可与显示驱动时段时分并且处于各个显示驱动时段之间。
图2图解了根据一个实施方式显示驱动时段中的显示驱动和触摸驱动时段中的触摸驱动的时分操作。参照图2，根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置可将一个帧周期时分为显示驱动时段和触摸驱动时段。一个帧周期是指在显示面板上显示一帧图像的周期。在触摸驱动时段期间，可执行第一电极驱动和第二电极驱动二者。
因此，在触摸驱动时段期间，第一电极驱动信号DS1可施加至多个第一电极E1并且第二电极驱动信号DS2可施加至第二电极E2。
另一方面，内置布置于显示面板110中的多个第一电极E1可以是触摸感测专用电极，或者可以是还用于在显示面板110上显示图像的显示驱动电极。在一个实施方式中，多个第一电极E1可以是内置布置于显示面板110中的用于在显示驱动时段期间接收公共电压Vcom的公共电压电极。在该实施方式中，在显示驱动期间可给所有多个第一电极E1施加作为显示驱动电压的公共电压，并且在触摸驱动期间可按顺序给多个第一电极E1每一个施加第一电极驱动信号DS1。
如上所述，多个第一电极E1是也可用作显示驱动电极的模式共享电极，使得不必在显示面板110上分开地形成用于两个不同用途(即，显示和触摸感测)的电极。这可使面板设计变得容易并使面板结构简化。
下文中将更详细地描述通过根据实施方式的触摸系统100感测触摸坐标和触摸力的结构以及触摸驱动方法。
图3是图解根据一个实施方式的触摸系统100的结构的示意图。参照图3，触摸系统100不使用像现有压力感测触摸传感器的情形中一样的用于压力感测的压力专用传感器，而是使用与内置于显示面板110中的多个第一电极E1配合来感测触摸力的位于显示面板110外部的第二电极E2。多个第一电极E1还用于发送触摸坐标。
就是说，可通过一起驱动第二电极E2和多个第一电极E1来执行触摸力的感测。
参照图3，在触摸驱动时段期间，给第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1。如果给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，则在指示物(例如，手指)与第一电极E1之间形成第一电容C1，同时在第一电极E1与第二电极E2之间形成第二电容C2。
触摸电路120例如可基于第一电容C1和第二电容C2的变化计算触摸坐标并感测触摸力。
参照图3，第二电容C2形成在第一电极E1与第二电极E2之间。第二电容C2是第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G(触摸力感测间隙G，下文中简称为间隙)的函数。第一电极E1与第二电极E2之间存在的间隙G可根据显示面板110的上部上的触摸力的大小而变化。
间隙G的变化可根据位置而不同。就是说，在给第二电极E2的中心点施加触摸力时所述间隙G的变化可大于在第二电极E2和多个第一电极E1的边缘点处施加触摸力时所述间隙G的变化。当第二电极E2的边缘部分被贴附或接合至外围结构时，这尤其明显。
当作为触摸力的结果而发生间隙G的变化时，第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2相应地变化，可基于第二电容C2的变化程度感测触摸力。
在这种实施方式中，可通过使用同一结构有效地执行两种感测(即，触摸位置感测和触摸力感测)。
多个第一电极E1与第二电极E2之间存在的上述间隙G可以是空气间隙或者可以是在中间具有介电物质的间隙。
图4是根据一个实施方式的触摸系统100的结构的示意图。参照图4，在触摸驱动时段期间，给第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1。如果在施加第一电极驱动信号DS1的同时给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，则在指示物(例如，手指)与第一电极E1之间形成第一电容C1，同时在第一电极E1与第二电极E2之间形成第二电容C2。
在这种触摸驱动期间在指示物与第一电极E1之间的电容器中的电荷Q1由第一电容C1和第一电极驱动信号DS1的电压V1决定。
此外，将第一电极E1与第二电极E2之间的电容器充电的电荷Q2可由第二电容C2、第一电极驱动信号DS1的电压V1、以及第二电极驱动信号DS2的电压V2决定。
特别是，在触摸驱动期间将指示物与第一电极E1之间的电容器充电的电荷Q1的量和将第一电极E1与第二电极E2之间的电容器充电的电荷Q2的量可由下面的方程式(1)表示
Q1＝C1×V1；Q2＝C2×(V1–V2) 方程式(1)
下文中描述在上述触摸驱动(第一电极驱动和第二电极驱动)期间使用的信号DS1和DS2的特性。
图5是图解根据一个实施方式的与触摸系统100有关的用于第一电极驱动的第一电极驱动信号DS1和用于第二电极驱动的第二电极驱动信号DS2的时序图。图6是图解根据另一个实施方式的与触摸系统100有关的用于第一电极驱动的第一电极驱动信号DS1和用于第二电极驱动的第二电极驱动信号DS2的时序图。
如图5中所示，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有相同的相位。在该情形中，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有等相位(相同相位)关系。
通过使用具有相同相位的第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1，可执行有效的触摸驱动(第二电极驱动和第一电极驱动)和有效的感测(触摸力感测和触摸坐标感测)。此外，可很容易产生用于触摸驱动的两种信号，即第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1。
另一方面，参照图5，第二电极驱动信号DS2可具有比第一电极驱动信号DS1的电压高的电压电平。就是说，第二电极驱动信号DS2的电压V2可高于第一电极驱动信号DS1的电压V1。当第二电极驱动信号DS2的电压V2高于第一电极驱动信号DS1的电压V1时，第一电极E1与第二电极E2之间的电容器中的电荷Q2具有负(-)值。
在这点上，从第一电极E1接收的信号是与电荷的组合量Q1+Q2对应的信号。因为电荷Q2具有负(-)值，所以Q1+Q2变为小于Q1；结果，从第一电极E1接收的感测信号的电压电平降低。
因此，如果(i)第二电极驱动信号DS2的电压V2高于第一电极驱动信号DS1的电压V1并且(ii)第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1具有等相位关系，则从第一电极E1接收的信号的电压电平相对于基准线变为负(-)，这样能够实现软触摸(即，当不存在按压力或者按压力等于或小于预定级别时)与力触摸(即，当存在按压力或者按压力超过所述预定级别时)之间的精确区分。
如图6中所示，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有180度的相位差。在该实施方式中，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1具有反相位关系。
当使用如参照图6所述的具有反相位关系的第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1时，第一电极驱动信号DS1的电压V1与第二电极驱动信号DS2的电压V2之间的电压差(V1-V2)增大至正值(+)。当实现适当的感测方案时，使用具有反相位关系的第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可能是有效的。
下文中将描述触摸电路120的内部电路构造的示例，所述触摸电路120被配置用于上述触摸驱动和触摸坐标及其触摸力的感测。
图7是图解根据一个实施方式的触摸电路120的一个示例的电路图。如图7中所示，触摸电路120可包括第一电极驱动信号供给单元710，第一电极驱动信号供给单元710配置成通过导通或关断两个开关SW1和SW10提供第一电极驱动信号DS1，第一电极驱动信号DS1为具有高电压电平V1和低电压电平V0的调制信号。第二电极驱动信号供给单元720通过导通或关断两个开关SW2和SW20提供第二电极驱动信号DS2，第二电极驱动信号DS2为具有高电压电平V2和低电压电平V0的调制信号。触摸电路还包括：积分器730，积分器730具有运算放大器OP-AMP、电容器C和电阻器R；模拟-数字转换器ADC，模拟-数字转换器ADC配置成将来自积分器730的输出值转换为数字值；以及处理器740，处理器740基于从模拟-数字转换器ADC输出的数字值执行触摸坐标计算、触摸力识别等。
在其他实施方式中，模拟-数字转换器ADC和处理器740中的至少一个可位于触摸电路120外部。
图7中所示的触摸电路120的电路构造仅仅是为了便于描述的一个示例，其可以以各种其他形式实现。例如，为了简明而在此省略了位于触摸电路120与多个第一电极E1之间的用于按顺序处理来自第一电极E1的信号的多路复用器。
如图7中所示，触摸电路120可按顺序给多个第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1，给第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2，并且基于从每一个第一电极E1接收的信号来感测在触摸驱动期间由于多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的尺寸变化而导致的电荷(或电压电平)的量，从而识别触摸力。
当指示物由非导电材料制成时，触摸电路120可基于从多个第一电极E1接收的信号仅感测触摸力。然而，当指示物由导电材料制成时，触摸电路120可基于从多个第一电极E1接收的信号额外地检测触摸坐标。
从多个第一电极E1之一接收的信号对应于组合的电荷Q1+Q2。组合的电荷Q1+Q2用于将积分器730内部的电容器C充电并且作为感测电压值Vsen从积分器730输出。
模拟-数字转换器ADC将感测电压值Vsen转换为数字值。
随着多路复用器(未示出)按顺序将每一个第一电极E1耦接至积分器730，从积分器730获得针对每一个第一电极E1的Vsen值，然后Vsen值被转换为数字值。处理器740存储数字格式的Vsen值。基于数字格式的Vsen值的分布，处理器740可计算触摸坐标并且还可确定触摸力的大小。就是说，处理器740使用同一信号执行触摸坐标计算和力触摸检测。这能够快速且有效地执行两种感测(触摸感测和触摸力感测)。
当检测了触摸力时，可在安装有触摸屏的电子装置上执行对应于该触摸力的应用程序或功能。触摸电路120还可感测由多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的尺寸变化所导致的电荷(或电压)，并根据该电荷(或电压电平)确定触摸力的强度。根据上面的描述，不仅可确定在触摸驱动期间是否施加了力，而且还可确定用户施加的触摸力的强度。
在这点上，当确定了触摸力的大小时，可区分并执行已被预定成与所掌握的触摸力的大小对应的应用程序或功能。
下文中描述根据触摸是软触摸还是力触摸而在触摸系统100处不同地产生的接收信号的特性。
图8是图解与根据一个实施方式的触摸系统100有关的由软触摸导致的接收信号的幅度以及由力触摸导致的接收信号的幅度的示图。图9A和9B是图解根据一个实施方式的由软触摸导致的接收信号的幅度分布以及由力触摸导致的接收信号的幅度分布的示图。
参照图8，可根据从模拟-数字转换器ADC输出的数字值确认从第一电极E1接收的信号的信号幅度。
参照图8和9A，与根本不存在触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值(基准线)相比，当不存在按压力或者按压力等于或小于一预定级别时，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值具有正(+)值。在图9A中，X轴和Y轴表示第一电极E1的坐标，而Z轴代表在电极E1的X，Y坐标处从ADC输出的数字值。如图9A中所示，在发生了软触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值在与相应第一电极E1的发生了软触摸的位置对应的区域中具有峰值。
参照图8，假设第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1具有等相位关系，与根本不存在触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值(基准线)相比，当存在按压力或者按压力超过一预定级别时，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值具有负(-)值。如图9B中所示，第二电极E2在显示面板110外部具有大块板的形状，使得在发生力触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值的大小(信号幅度)具有下述分布，所述分布相对于基准线具有在负方向(-)上增大的整体信号幅度。
触摸力变得越强，多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的尺寸变化越大；因此，相对于根本不存在触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值(基准线)，从模拟-数字转换器ADC输出的数字值在负(-)方向上进一步降低。就是说，数字格式的Vsen的绝对幅度与力触摸的幅度成比例增加。
简言之，相对于不存在触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号，在触摸是软触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号以及在触摸是力触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号可以是相反方向上的信号。
就是说，在触摸是软触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号的幅度大于不存在触摸时产生的基准线信号的幅度；在触摸是力触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号的信号幅度小于基准线信号的信号幅度。
假设第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1具有等相位关系，在触摸是力触摸时感测到的充电量Q1+Q2(Q2≠0)或者与之对应的电压可小于在触摸是软触摸时感测到的充电量Q1+Q2＝Q1(Q2＝0)或者与之对应的电压。在这点上，Q1和Q2可以是累积的电荷量或者累积的电荷量的变化量。
此外，假设第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1具有等相位关系，在触摸是力触摸时感测到的电荷或电压可小于在不存在触摸时感测到的基准充电量或基准电压。
如上所述，相对于不存在触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号，在触摸是软触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号是在正(+)方向(或负(-)方向)上的信号；在触摸是力触摸时分别从多个第一电极E1接收的信号是在负(-)方向(或正(+)方向)上的信号；在触摸是力触摸时感测到的充电量Q1+Q2或者与之对应的电压小于在触摸是软触摸时感测到的充电量Q1或者与之对应的电压(Q1+Q2<Q1)；因此，可在软触摸(即，不存在按压力或者按压力等于或小于一预定级别)与力触摸(即，存在按压力或者按压力超过所述预定级别)之间进行精确的区分。
参照图8，假设第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1具有反相位关系，相对于根本不存在触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值(基准线)，在存在按压力或者按压力超过一预定级别时，即在发生了力触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值具有在正(+)方向上的值，并且该值大于在不存在按压力或者按压力等于或小于所述预定级别时，即在发生了软触摸时从模拟-数字转换器ADC输出的数字值。
假设第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1具有反相位关系，在触摸是力触摸时感测到的电荷Q1+Q2(Q2>0)或者与之对应的电压可大于在触摸是软触摸时感测到的充电量Q1+Q2＝Q1(Q2＝0)或者与之对应的电压。
在使用具有反相位关系的第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1执行触摸驱动(第二电极驱动和第一电极驱动)的情形中，使用上述关系可有效地在软触摸与力触摸之间进行区分。
另一方面，触摸系统100具有能够实现触摸力感测的结构，下文中将描述用于触摸力感测的所述结构的一个示例。
图10是示意性图解根据实施方式的触摸系统100的示图。参照图10，触摸系统100包括布置于显示面板110上的多个第一电极E1、位于显示面板110外部的第二电极E2等。
为了感测触摸力，在第二电极E2与多个第一电极E1之间设置可根据力触摸进行变化的间隙G。
触摸系统100可包括间隙结构单元1000，间隙结构单元1000使得在第二电极E2与多个第一电极E1之间形成间隙G并且能够实现间隙G的尺寸按照触摸力进行变化。这种间隙结构单元1000能够实现触摸力的感测。
图11是图解根据一个实施方式的内嵌式触摸型显示装置的示图。参照图11，与根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置有关，显示面板110可包括：其上布置有TFT(薄膜晶体管)等的第一基板1110、以及其上布置有CF(滤色器)等的第二基板1120。此外，第一基板1110可具有安装、焊接或连接至其边缘部分(非有源区域)的驱动芯片1130。
驱动芯片1130可以是实现触摸电路120的芯片或者是数据驱动芯片，在一些情形中驱动芯片1130还可以是包括触摸电路120、数据驱动电路等的显示驱动芯片。
参照图11，下部结构1100可位于显示面板110下方。间隙结构单元1000可位于下部结构1100下方或者下部结构1100内部。第二电极E2可包括在间隙结构单元1000下方或者间隙结构单元1000内部。因此，第二电极E2可位于显示面板110的下部结构1100下方或者下部结构1100内部。
如上所述的对于第二电极E2的位置、间隙结构单元1000的位置等的各种设计可实现与显示面板110和内嵌式触摸型显示装置的设计结构相适应的触摸系统。
下文中，将假设根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置是液晶显示装置，描述可应用于液晶显示装置的各种间隙结构单元1000。在这点上，现在将简要描述液晶显示装置中包括的第一电极E1和第二电极E2的位置。
图12是图解根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置的不同结构的示图。图12中图解了多个第一电极E1、第二电极E2以及下部结构1100的垂直位置。显示面板110包括第一偏振片1210、第一基板1110、多个第一电极E1、第二基板1120、第二偏振片1220等。粘结层1230和上盖1240设置在显示面板110上。下部结构1100位于显示面板110下方。
下部结构1100可以是内嵌式触摸型显示装置中已存在的结构，或者是单独为第二电极E2设置的结构。下部结构1100例如可以是液晶显示装置的背光单元、后盖等。此外，任何结构都是可以接受的，只要其不干扰从第一电极E1产生的电场，使得可在第一电极E1与第二电极E2之间形成电容器即可。
如上所述，将第二电极E2定位在对应于背光单元的下部结构1100下方或下部结构1100内部能够实现用于液晶显示装置的触摸系统100。
另一方面，在液晶显示装置的情形中，诸如银(Ag)之类的材料层、反射片、透明电极层等不去形成第一电极E1与第二电极E2之间的第二电容C2。
下文中将描述间隙结构单元1000的各个示例。图13到图17是图解根据实施方式的触摸系统100的间隙结构单元1000的示例的示图。
参照图13，间隙结构单元1000可包括由基板或膜制成的基底板1310、弹性间隔体图案1320等，弹性间隔体图案1320位于设置在基底板1310上的第二电极E2的上表面边缘与下部结构1100的后表面边缘之间。
弹性间隔体图案1320可贴附、粘结或涂布在下部结构1100的后表面上。弹性间隔体图案1320由弹性材料制成。
参照图13，当发生力触摸时，上盖1240、显示面板110、下部结构1100等接收向下的力。因此，触摸力可改变第二电极E2的上表面的非边缘部分与下部结构1100的后表面的非边缘部分之间的间隙G的尺寸。
特别是，力触摸发生之前的间隙G为G1，且力触摸发生之后的间隙G为G2，G2小于G1。
力触摸发生前后间隙G从G1到G2的这种减小改变了第二电容C2并且能够实现力触摸的识别。
图13的间隙结构单元1000可增加间隙变化并且不需要修改现有结构，诸如显示面板110和下部结构1100，使得可很容易实现能够进行有效力触摸感测的触摸系统100。
参照图14，间隙结构单元1000可包括由基板或膜制成的基底板1310、弹性片1400等，弹性片1400位于设置在基底板1310上的第二电极E2的上表面与下部结构1100的后表面之间。
弹性片1400可贴附、粘结或涂布在下部结构1100的后表面上。
参照图14，当发生力触摸时，上盖1240、显示面板110、下部结构1100等接收向下的力。因此，触摸的触摸力改变了弹性片的厚度，并且作为其结果，第二电极E2的上表面与下部结构1100的后表面之间的间隙G的尺寸可改变。
特别是，力触摸发生之前的间隙G为G1，且力触摸发生之后的间隙G为G2，G2小于G1。
力触摸发生前后间隙G从G1到G2的这种减小改变了第二电容C2并且能够实现力触摸的识别。
图14的间隙结构单元1000可做得较薄，并且不需要修改现有结构，诸如显示面板110和下部结构1100，使得可很容易实现能够进行有效力触摸感测的触摸系统100，而内嵌式触摸型显示装置的尺寸没有显著变化。
参照图15，间隙结构单元1000可包括位于下部结构1100的后表面上的上部膜1520、与上部膜1520面对的下部膜1510、粘合剂1530等，粘合剂1530粘结到上部膜1520的后表面边缘并且粘结到下部膜1510的上表面边缘。
参照图15，第二电极E2可位于通过在上部膜1520的后表面的非边缘部分与下部膜1510的上表面的非边缘部分之间留出间隔而提供的内部空间中。
参照图15，在第二电极E2的上表面上可存在间隔体1540。当发生力触摸时，上盖1240、显示面板110、下部结构1100等接收向下的力。因此，第二电极E2的上表面与上部膜1520的后表面之间的间隙G的尺寸可根据触摸的触摸力而变化。
特别是，力触摸发生之前的间隙G为G1，且力触摸发生之后的间隙G为G2，G2小于G1。力触摸发生前后间隙G从G1到G2的这种减小改变了第二电容C2并且能够实现力触摸的识别。
间隔体1540可由有弹性的材料制成，以便在透过上部膜1520向下按压间隔体1540时能够使间隔体1540变形，和在上部膜1520不再施加力到间隔体1540上时使间隔体1540能够恢复形状。即便在透过上盖1240施加外力时，间隔体1540也能防止上部膜1520(或下部结构1100)与第二电极E2直接接触和防止第二电极E2变形。间隔体1540可以由导电或非导电材料制成。
图15的间隙结构单元1000是以模块型实现的，使得模块型间隙结构单元1000可贴附在下部结构1100下方，而不用修改现有结构，诸如显示面板110、下部结构1100等。这优点在于间隙结构单元1000可包括在内嵌式触摸型显示装置中。
参照图16，间隙结构单元1000可包括弹性膜1600等，弹性膜1600位于第二电极E2的上表面与下部结构1100的后表面之间。当发生力触摸时，上盖1240、显示面板110、下部结构1100等接收向下的力。因此，触摸的触摸力改变了弹性膜的厚度，并且作为其结果，第二电极E2的上表面与下部结构1100的后表面之间的间隙G的尺寸可改变。
特别是，力触摸发生之前的间隙G为G1，且力触摸发生之后的间隙G为G2，G2小于G1。力触摸发生前后间隙G从G1到G2的这种减小改变了第二电容C2并且能够实现力触摸的识别。
图16的间隙结构单元1000具有较小的厚度，因此可实现能够进行力触摸感测的触摸系统100，而不增加内嵌式触摸型显示装置的尺寸。
参照图17，间隙结构单元1000可包括内置在下部结构1100中的内部图案1700。当发生力触摸时，上盖1240、显示面板110、下部结构1100等接收向下的力。因此，位于下部结构1100内部的内部图案1700也接收所述力，触摸的触摸力可改变位于下部结构1100下方的第二电极E2的上表面与所述内部图案之间的间隙G的尺寸。
内部图案1700可由有弹性的材料制成，以便在向下按压时能够使内部图案1700变形和在不再施加外力时能够使内部图案1700恢复形状。内部图案1700防止外力传递到第二电极E2且因此防止第二电极E2由于外力而变形。内部图案1700可以由导电或非导电材料制成。
特别是，力触摸发生之前的内部图案1700中的间隙G为G1，且力触摸发生之后的内部图案1700中的间隙G为G2，G2小于G1。力触摸发生前后间隙G从G1到G2的这种减小改变了第二电容C2并且能够实现力触摸的识别。
图17的间隙结构单元1000包括在下部结构1100内部，因此可实现能够进行力触摸感测的触摸系统100，而不改变内嵌式触摸型显示装置的尺寸。
图18是根据实施方式的触摸电路120的框图。参照图18，根据实施方式的触摸电路120可包括：第一电极驱动单元1810，第一电极驱动单元1810配置成在触摸驱动期间输出要按顺序施加至多个第一电极E1每一个的第一电极驱动信号DS1；第二电极驱动单元1820，第二电极驱动单元1820配置成在触摸驱动期间输出要施加至第二电极E2的第二电极驱动信号DS2；等等。
根据实施方式的触摸电路120的使用能够在同一触摸驱动处理中执行第一电极驱动和第二电极驱动；结果，可在较短的时间段内执行与是否发生触摸有关以及与触摸坐标有关的感测和触摸力感测。
第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有相同的相位。就是说，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有等相位关系。
第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有180度的相位差。就是说，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有反相位关系。
第二电极驱动信号DS2可具有比第一电极驱动信号DS1的幅度大的幅度。
另一方面，参照图18，根据实施方式的触摸电路120可进一步包括感测单元1830，感测单元1830配置成使得在触摸驱动期间，第一电极驱动信号DS1相继地施加至多个第一电极E1，第二电极驱动信号DS2施加至第二电极E2，并且感测单元1830基于分别从多个第一电极E1接收的信号来感测触摸。
感测单元1830可基于分别从多个第一电极E1接收的信号计算触摸的坐标，并且可感测由多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的尺寸变化(G1→G2)所产生的充电量或电压，由此识别触摸的触摸力。
在基于电容的感测方式之中，感测单元1830可以以基于自电容的感测方式感测触摸坐标和触摸力。
参照图18，根据实施方式的触摸电路120可进一步包括第二电极驱动信号发生单元130，第二电极驱动信号发生单元130配置成产生与第一电极驱动信号DS1对应的第二电极驱动信号DS2。
如上所述，触摸电路120包括第二电极驱动信号发生单元130，使得触摸电路120例如通过诸如产生第一电极驱动信号DS1并改变与第一电极驱动信号DS1有关的电平或者反转相位之类的处理，可容易且有效地产生第二电极驱动信号DS2。
图19到图21是图解根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置和触摸电路120的实现方案的示例的示图。如图19中所示，触摸电路120可包括在数据驱动器1900外部。如图20中所示，触摸电路120可包括在以芯片型实现的数据驱动器1900内部。如图21中所示，触摸电路120可与数据驱动器1900一起包括在芯片型显示驱动器2100中。
如上所述，可以以各种方式实现各种触摸电路120。特别是，当通过将触摸电路120包括在芯片型数据驱动器1900或显示驱动器2100中来实现触摸电路120时，可减少安装或连接至显示面板110的芯片数量。
下文中将简要描述包括触摸电路120和数据驱动器1900并且以芯片型实现的显示驱动器2100。
图22是根据实施方式的显示驱动器2100的框图。图23是图解根据实施方式的显示驱动器2100中包括的数据驱动电路2210进行的数据驱动的示图。图24是图解根据实施方式的显示驱动器2100中包括的触摸电路120进行的触摸驱动(第一电极驱动和第二电极驱动)的示图。
参照图22，根据实施方式的显示驱动器2100包括：数据驱动电路2210，数据驱动电路2210配置成在显示驱动期间给多条数据线输出数据电压；触摸电路120，触摸电路120配置成在触摸驱动期间输出要相继施加至布置于显示面板110上的多个第一电极E1的第一电极驱动信号DS1并且配置成输出要施加至布置在显示面板110外部的第二电极E2的第二电极驱动信号DS2；等等。
如上所述包括数据驱动电路2210和触摸电路120的一个芯片型显示驱动器2100的使用可减少安装或连接至显示面板110的芯片数量。
参照图22，根据实施方式的显示驱动器2100可进一步包括第二电极驱动信号发生单元130，第二电极驱动信号发生单元130配置成产生与第一电极驱动信号DS1对应的第二电极驱动信号DS2。
如上所述，显示驱动器2100包括第二电极驱动信号发生单元130，使得例如通过诸如产生第一电极驱动信号DS1并改变与第一电极驱动信号DS1有关的电平或者反转相位之类的处理，可容易且有效地产生第二电极驱动信号DS2。
参照图23，数据驱动电路2210可在显示驱动模式时段中的显示驱动期间给布置于显示面板110上的多条数据线DL提供用于图像显示的数据电压。
数据驱动电路2210对应于数据驱动器1900。
参照图24，信号线SL可布置于显示面板110上，从而分别将多个第一电极E1连接至触摸电路120。
触摸电路120在触摸模式时段中的触摸驱动期间相继地给多个第一电极E1提供第一电极驱动信号DS1。
为此，可在显示驱动器2100内部或外部设置一个或多个多路复用器(未示出)，从而将多条信号线SL中的至少一条电连接至触摸电路120。
因此，在特定时间点处，第一电极驱动信号DS1被施加到至少一个第一电极E1。
在第一电极驱动信号DS1被相继施加到多个第一电极E1的同时，第二电极驱动信号DS2可施加到第二电极E2。
参照图24，第二电极驱动信号发生单元130可基于从触摸电路120产生并输出的第一电极驱动信号DS1产生第二电极驱动信号DS2。
在触摸驱动期间施加的两种信号，即第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有相同的相位。即，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有等相位关系。
第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有180度的相位差。就是说，第二电极驱动信号DS2和第一电极驱动信号DS1可具有反相位关系。
第二电极驱动信号DS2可具有比第一电极驱动信号DS1的幅度大的幅度。
显示驱动器2100中包括的触摸电路120可配置成使得在触摸驱动期间，第一电极驱动信号DS1相继地施加至多个第一电极E1，第二电极驱动信号DS2施加至第二电极E2，并且触摸电路120基于分别从多个第一电极E1接收的信号来感测触摸。
触摸电路120可基于分别从多个第一电极E1接收的信号计算触摸的坐标，并且可感测由多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的尺寸变化所导致的充电量或电压，由此识别触摸的触摸力。
因此，可提供一种通过其不仅能够进行用于图像显示的数据驱动，而且还能够实现触摸坐标感测和力感测的显示驱动器2100。
另一方面，多个第一电极E1可以是在显示驱动模式中能够被用作显示驱动电极的模式共享电极。
因此，显示驱动器2100可进一步包括多路复用器(未示出)，多路复用器配置成在显示驱动期间输出要施加至多个第一电极E1的公共电压并且配置成在触摸驱动期间输出要相继施加至多个第一电极E1的第一电极驱动信号DS1。
现在将简要描述如上所述的根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置的驱动方法。
图25是根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置的驱动方法的流程图。
参照图25，根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置的驱动方法包括：在触摸驱动期间，相继给内置于显示面板110中的多个第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1并且给位于显示面板110外部的第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2(步骤S2510)；基于分别从多个第一电极E1接收的信号感测触摸(步骤S2520)；等等。
在上述步骤S2520中，可基于分别从多个第一电极E1接收的信号计算触摸坐标，并且可感测由多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的尺寸变化所导致的充电量或电压，由此识别触摸的触摸力。
当采用根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置的上述驱动方法时，可在同一触摸驱动处理中进行第一电极驱动和第二电极驱动，因此与通过不同的驱动处理分开地进行第一电极驱动和第二电极驱动的情形相比，可在较短的时间段内执行与是否发生了触摸以及触摸坐标相关的感测和触摸力感测。
另一方面，第二电极E2的数量可以是一个或者数量可以是两个或更多个。
下文中将针对一个第二电极E2的情形以及两个或更多个第二电极E2的情形描述电极布置的示例。
图26和图27是图解根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置中的电极布置的示例的示图。
图26和图27图解了其中六十四个第一电极E1内置于显示面板110中的示例。
参照图26，当第二电极E2是单个块电极时，第二电极E2可定位成面对六十四个第一电极E1。
参照图27，例如假设存在四个第二电极E2a、E2b、E2c和E2d，四个第二电极E2a、E2b、E2c和E2d每一个可定位成面对六十四个第一电极E1之中的八个第一电极。第二电极E2a可定位成面对在第一电极E1之中具有相应位置的一组八个第一电极(组A)。第二电极E2b可定位成面对在第一电极E1之中具有相应位置的一组八个第一电极(组B)。第二电极E2c可定位成面对在第一电极E1之中具有相应位置的一组八个第一电极(组C)。第二电极E2d可定位成面对在第一电极E1之中具有相应位置的一组八个第一电极(组D)。
当如图27的情形中一样存在两个或更多个第二电极E2时，可针对每个第二电极E2进行触摸力感测。
当如图26的情形中一样第二电极E2为单个块电极时，其可有利地应用于小型显示装置，诸如移动显示装置。
如图27的情形中一样具有两个或更多个第二电极E2的结构可应用于大面积显示装置、公共显示装置等，并可与各种应用技术组合。
如上所述，根据实施方式的内嵌式触摸型显示装置可包括内置于显示面板110中的多个第一电极E1、位于显示面板110外部(例如，下方)的第二电极E2、触摸力感测电路等，触摸力感测电路配置成在一个触摸驱动时段期间同时驱动内置于显示面板110中的多个第一电极E1以及位于显示面板110外部的第二电极E2，并且触摸力感测电路配置成感测施加至显示面板110的触摸力。
在这点上，触摸力感测电路例如可以是触摸电路120或显示驱动器2100。
如上所述，实施方式可提供一种内嵌式触摸型显示装置结构，使得其不仅可感测由用户产生的触摸的坐标(位置)，而且还可感测在触摸期间用户按压屏幕的触摸力，以便以多种方式提供多种功能。
实施方式可提供一种内嵌式触摸型显示装置，所述内嵌式触摸型显示装置提供了一结构和一驱动方法，所述结构和驱动方法可使用现有的触摸结构感测在触摸期间用户按压屏幕的触摸力，而无需任何单独的压力传感器或类似物。
实施方式可提供一种内嵌式触摸型显示装置，所述内嵌式触摸型显示装置提供了一结构和一驱动方法，所述结构和驱动方法能够在触摸驱动处理期间同时进行用于感测触摸坐标的驱动以及用于感测触摸力的驱动。
实施方式可提供一种内嵌式触摸型显示装置，所述内嵌式触摸型显示装置提供了一结构和一驱动方法，所述结构和驱动方法可在触摸驱动期间通过同时进行第一电极驱动和第二电极驱动来识别触摸力，即用户按压屏幕的力的发生位置。
实施方式可提供一种内嵌式触摸型显示装置，所述内嵌式触摸型显示装置提供了一结构和一驱动方法，所述结构和驱动方法可在软触摸(即，不存在用户的触摸按压屏幕的力或者所述力等于或小于一预定级别)与力触摸(即，存在用户的触摸按压屏幕的力或者所述力超过所述预定级别)之间进行精确的区分。
实施方式可提供一种内嵌式触摸型显示装置，所述内嵌式触摸型显示装置提供了一结构和一驱动方法，所述结构和驱动方法通过与第二电极E2一起同时使用设置用来感测触摸坐标的第一电极E1，能够实现触摸力的感测。
上面的描述和附图仅仅为了举例说明的目的提供了本发明的技术构思的示例。本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不背离本发明的实质特征的情况下，在形式上的各种修改和变化，诸如构造的组合、分离、替换和变化是可能的。因此，本发明中公开的实施方式旨在举例说明本发明的技术构思的范围，本发明的范围不限于这些实施方式。应当基于所附权利要求以下述方式解释本发明的范围，即与权利要求等同的范围内包括的所有技术构思均属于本发明。

Claims (22)

1.一种内嵌式触摸型显示装置，包括：
内置于显示面板中的多个第一电极；
至少一个第二电极，所述至少一个第二电极位于所述显示面板外部并且与每一个第一电极电容耦合；和
间隙结构单元，所述间隙结构单元配置成响应于施加在所述显示面板的表面上的触摸力改变第一电极与至少一个第二电极之间的电容，
其中在帧周期的触摸驱动时段期间，所述多个第一电极被施加第一电压信号并且所述至少一个第二电极被施加第二电压信号，并且
其中所述第一电压信号和所述第二电压信号具有相同的相位且所述第二电压信号的电压高于所述第一电压信号的电压、或者所述第一电压信号和所述第二电压信号具有反相位关系。
2.根据权利要求1所述的内嵌式触摸型显示装置，其中第一电极与至少一个第二电极之间的电容变化是通过第一电极与第二电极之间的距离变化引起。
3.根据权利要求2所述的内嵌式触摸型显示装置，其中所述间隙结构单元包括：
下部结构，所述下部结构位于其上安装有所述第一电极的基板与所述至少一个第二电极之间；
基底板，所述基底板配置成安装所述至少一个第二电极；和
弹性支撑构件，所述弹性支撑构件位于所述下部结构与所述基底板之间。
4.根据权利要求3所述的内嵌式触摸型显示装置，其中所述弹性支撑构件包括弹性间隔体图案，所述弹性间隔体图案具有弹性柱并且至少位于所述基底板和所述下部结构的边缘之间。
5.根据权利要求3所述的内嵌式触摸型显示装置，其中所述弹性支撑构件包括弹性片，所述弹性片位于所述至少一个第二电极与所述下部结构之间。
6.根据权利要求3所述的内嵌式触摸型显示装置，其中所述下部结构是用于所述显示面板的背光单元。
7.根据权利要求1所述的内嵌式触摸型显示装置，其中所述间隙结构单元包括：
上部膜，所述上部膜位于下部结构的后表面上；
下部膜，所述下部膜面对所述上部膜；和
粘合剂，所述粘合剂将所述上部膜的后表面的边缘粘结到所述下部膜的上表面的边缘，以在所述上部膜与所述下部膜之间形成空间，所述至少一个第二电极设置在所述空间中。
8.根据权利要求2所述的内嵌式触摸型显示装置，进一步包括弹性膜，所述弹性膜位于下部结构与所述至少一个第二电极之间。
9.根据权利要求1所述的内嵌式触摸型显示装置，其中所述间隙结构单元包括形成有内部图案的下部结构。
10.根据权利要求1所述的内嵌式触摸型显示装置，其中所述至少一个第二电极包括多个第二电极，每一个第二电极与所述多个第一电极中的一组第一电极电容耦合。
11.根据权利要求1所述的内嵌式触摸型显示装置，进一步包括触摸电路，所述触摸电路耦接至第一电极和至少一个第二电极，所述触摸电路配置成：
给每一个第一电极施加所述第一电压信号，
给至少一个第二电极施加所述第二电压信号，并且
响应于施加所述第一电压信号和所述第二电压信号，通过处理感测信号来检测所述显示面板上的触摸力，所述感测信号表示每一个第一电极处的电压电平。
12.根据权利要求1所述的内嵌式触摸型显示装置，其中第一电极在所述帧周期的显示驱动时段期间被施加公共电压。
13.一种操作内嵌式触摸型显示装置的方法，所述方法包括：
在显示面板上接收具有力的触摸；
响应于接收所述触摸，改变内置于所述显示面板中的第一电极与至少一个第二电极之间的电容，所述至少一个第二电极与每一个第一电极电容耦合；以及
通过处理响应于电容的改变而从每一个第一电极接收的感测信号来检测所述触摸的力，所述感测信号表示每一个第一电极处的电压电平，
其中在帧周期的触摸驱动时段期间，每一个第一电极被施加第一电压信号并且所述至少一个第二电极被施加第二电压信号，并且
其中所述第一电压信号和所述第二电压信号具有相同的相位且所述第二电压信号的电压高于所述第一电压信号的电压、或者所述第一电压信号和所述第二电压信号具有反相位关系。
14.根据权利要求13所述的方法，其中改变第一电极与至少一个第二电极之间的所述电容包括改变第一电极与第二电极之间的距离。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述感测信号是响应于施加所述第一电压信号和所述第二电压信号而产生的。
16.根据权利要求14所述的方法，其中通过使弹性支撑构件变形来改变所述距离，所述弹性支撑构件位于下部结构与至少一个第二电极之间，所述下部结构位于第一电极和至少一个第二电极之间。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述弹性支撑构件包括弹性间隔体图案，所述弹性间隔体图案具有弹性柱并且至少位于所述下部结构与其上附接有所述至少一个第二电极的基底板的边缘之间。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述弹性支撑构件是弹性片，所述弹性片位于所述至少一个第二电极与所述下部结构之间。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述下部结构是用于所述显示面板的背光单元。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述弹性支撑构件是粘合剂，所述粘合剂将上部膜的后表面的边缘粘结到下部膜的上表面的边缘，以形成设置所述至少一个第二电极的空间。
21.根据权利要求16所述的方法，所述弹性支撑构件包括弹性膜，所述弹性膜位于所述下部结构与所述至少一个第二电极之间。
22.根据权利要求16所述的方法，其中通过使形成有内部图案的所述下部结构变形来改变所述距离。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI607361B (zh) * 2015-12-17 2017-12-01 敦泰電子有限公司 內嵌式觸控顯示裝置的壓力檢測方法以及使用其之行動裝置
KR102412366B1 (ko) * 2015-12-30 2022-06-24 엘지디스플레이 주식회사 포스 센서 구조를 갖는 디스플레이 장치
TWI609303B (zh) * 2016-01-18 2017-12-21 速博思股份有限公司 整合觸控與壓力感測之裝置及其方法
CN206848977U (zh) * 2016-02-19 2018-01-05 苹果公司 一种电子设备以及用于电子设备的电容式力传感器
CN105786251B (zh) * 2016-02-26 2019-11-22 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其驱动方法和显示装置
TWI584185B (zh) * 2016-04-01 2017-05-21 速博思股份有限公司 整合觸控與壓力感測之裝置及其方法
JP7481789B2 (ja) * 2020-07-01 2024-05-13 パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社 表示装置、制御装置および制御方法
KR102364056B1 (ko) * 2020-12-31 2022-02-18 주식회사 다모아텍 터치 및 터치 포스를 감지하는 하이브리드 센서 및 그 동작 방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11275405B2 (en) 2005-03-04 2022-03-15 Apple Inc. Multi-functional hand-held device
US7812827B2 (en) * 2007-01-03 2010-10-12 Apple Inc. Simultaneous sensing arrangement
KR101382557B1 (ko) * 2007-06-28 2014-04-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
TWI410702B (zh) * 2010-02-10 2013-10-01 Au Optronics Corp 觸控顯示面板
JP5382658B2 (ja) * 2010-02-26 2014-01-08 株式会社ジャパンディスプレイ タッチセンサ付き表示装置、タッチパネル、タッチパネルの駆動方法、および電子機器
CN101957510B (zh) * 2010-09-30 2013-01-30 友达光电股份有限公司 触碰感测装置与触碰感测方法
US20140085247A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Apple Inc. Force Sensing Using Dual-Layer Cover Glass with Gel Adhesive and Capacitive Sensing
US10817096B2 (en) * 2014-02-06 2020-10-27 Apple Inc. Force sensor incorporated into display
US9195354B2 (en) 2013-03-12 2015-11-24 Synaptics Incorporated Device and method for localized force and proximity sensing
KR102038883B1 (ko) 2013-05-22 2019-10-31 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
US10282014B2 (en) * 2013-09-30 2019-05-07 Apple Inc. Operating multiple functions in a display of an electronic device
WO2015080696A1 (en) * 2013-11-26 2015-06-04 Rinand Solutions Llc Self-calibration of force sensors and inertial compensation
KR101686539B1 (ko) * 2013-12-09 2016-12-16 주식회사 하이딥 터치 입력 장치
WO2015123322A1 (en) 2014-02-12 2015-08-20 Apple Inc. Force determination employing sheet sensor and capacitive array
CN203933865U (zh) * 2014-05-30 2014-11-05 詹瀚明 触摸式遥控器及触摸式遥控系统
TWI726843B (zh) * 2014-05-30 2021-05-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 觸控面板
JP6309378B2 (ja) 2014-07-04 2018-04-11 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US9779676B2 (en) * 2014-09-30 2017-10-03 Apple Inc. Integrated touch sensor and force sensor for an electronic device
US9933903B2 (en) * 2014-10-02 2018-04-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Input device and input/output device
CN104461154B (zh) 2014-12-23 2017-08-29 京东方科技集团股份有限公司 触控显示基板、触控显示面板和触控显示装置
US10006937B2 (en) 2015-03-06 2018-06-26 Apple Inc. Capacitive sensors for electronic devices and methods of forming the same
US10067583B2 (en) 2015-03-31 2018-09-04 Sony Corporation Virtual borderless display
US9965118B2 (en) 2015-05-12 2018-05-08 Synaptics Incorporated Sensing force using transcapacitance with dedicated force receiver electrodes

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