CN107015693A - 电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电子装置，包括：包括多个触摸电极的显示模块；覆盖所述显示模块的前表面的盖窗；外壳，所述外壳包括导电外壳板和外壳侧壁，导电外壳板设置在所述显示模块的后表面下方，外壳侧壁围绕所述显示模块的至少一部分侧表面或支撑所述显示模块；和驱动电路，所述驱动电路感测由于一个或多个所述触摸电极与所述外壳板之间的距离变化导致的所述一个或多个触摸电极与所述外壳板之间的电容变化。

Description

电子装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月31日提交的韩国专利申请No.10-2015-0191783和2016年12月21日提交的韩国专利申请No.10-2016-0176017的权益，在此援引这些专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种具有压力触控功能的电子装置。

背景技术

触摸屏装置是这样一种输入装置，其中通过触摸显示装置的屏幕来输入信息，而无需在多种电子装置中的单独的输入装置。除了诸如电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、超移动个人电脑(UMPC)、移动电话、智能电话、智能手表、平板个人电脑(PC)、腕表电话、移动通讯终端等之类的移动电子装置外，触摸屏装置还正被用作诸如电视(TV)、笔记本电脑、显示器等之类的各种产品的输入装置。

近来，随着诸如要求与压力触控有关的触摸信息的应用之类的用户界面环境被创建，正在研究和开发具有感测压力触控的压力触控功能的电子装置。

例如，韩国专利公开No.10-2014-0026934公开了一种触摸显示装置，该触摸显示装置通过使用由压阻材料形成的多个感测电极来感测压力触控，所述压阻材料的电阻值根据施加的触摸力而变化。

然而，因为相关技术的触摸显示装置通过使用压阻材料的电阻变化来感测压力触控，所以当触摸压力等于或大于一阈值时，相关技术的触摸显示装置不能感测压力触控。此外，在相关技术的触摸显示装置中，因为触摸处理器以一一对应的关系连接至感测电极，所以电极通道的数量增加，由于该原因，触摸数据处理需要更长的时间。此外，在相关技术的触摸显示装置中，因为触摸屏面板设置在显示面板上，所以触摸屏面板可被外部冲击损坏。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种电子装置，其基本上克服由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题。

本发明的一个方面旨在提供一种电子装置，其基于由压力触控导致的电容变化来感测所述压力触控。

本发明的另一个方面旨在提供一种电子装置，其通过使用金属器械与显示面板中设置的触摸电极之间的电容变化来感测压力触控而无需力感测面板。

在下面的描述中将部分列出本发明的附加优点和特征，这些优点和特征的一部分根据下面的解释对于本领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点并根据本发明实施方式的意图，如在此具体化和概括描述的，提供了一种电子装置，包括：包括多个触摸电极的显示模块；覆盖显示模块的前表面的盖窗；包括导电外壳板和外壳侧壁的外壳，导电外壳板设置在显示模块的后表面下方，外壳侧壁围绕显示模块的侧表面的至少一部分或支撑显示模块；和驱动电路，所述驱动电路感测由于一个或多个触摸电极与外壳板之间的距离变化导致的所述一个或多个触摸电极与所述外壳板之间的电容变化。

在根据一实施方式的电子装置中，显示模块可包括：下基板，所述下基板包括栅极线、数据线和所述触摸电极，所述触摸电极在显示模式期间用作公共电极；结合至下基板的上基板；和下基板与上基板之间的液晶层。在根据一实施方式的电子装置中，显示模块可进一步包括设置在下基板的后表面上的透明导电层。

根据一实施方式的电子装置可进一步包括缓冲部件，所述缓冲部件设置在外壳板中并且与显示模块的后表面分隔开，缓冲部件定位成不与显示模块的后边缘重叠。

根据一实施方式的电子装置可进一步包括模块支撑部件，所述模块支撑部件垂直设置在显示模块的后边缘与外壳板之间。

应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

附图提供对本发明的进一步理解并合并入本申请构成本申请的一部分，附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是图解根据一实施方式的电子装置的透视图；

图2是沿图1中所示的线I-I’和线II-II’截取的剖面图；

图3是图2中所示的A部分的放大图；

图4是用于描述图2中所示的显示面板的示图；

图5是用于描述在根据一实施方式的电子装置中由触摸压力导致的电容变化的示图；

图6是根据一实施方式的电子装置的驱动波形图；

图7是用于描述在根据一实施方式的电子装置中由触摸力导致的触摸原始数据的变化的示图；

图8是用于描述图2中所示的缓冲部件的平面图；

图9是用于描述图8中所示的缓冲部件的一个示例的平面图；

图10是用于描述图8中所示的缓冲部件的另一个示例的平面图；

图11A和11B是用于描述在根据一实施方式的电子装置中通过基于触摸压力对触摸灵敏度进行实验所获得的模拟结果的示图；

图12A和12B是用于描述在本发明的实施方式和比较例中通过对触摸灵敏度进行实验所获得的模拟结果的示图；

图13是沿图1中所示的线I-I’截取的另一剖面图；

图14A和14B是用于描述在根据一实施方式的电子装置中通过基于触摸压力对触摸灵敏度进行实验所获得的模拟结果的示图；

图15是沿图1中所示的线I-I’截取的另一剖面图；

图16是图15中所示的电子装置的驱动波形图；

图17是图15中所示的电子装置的另一驱动波形图；

图18是用于描述图15中所示的压力触控电极的变形例的示图；

图19是沿图1中所示的线I-I’和线II-II’截取的另一剖面图；

图20是图解根据一实施方式的电子装置的透视图；

图21是沿图20中所示的线III-III’截取的剖面图；

图22是图解根据一实施方式的电子装置的透视图

图23是沿图22中所示的线IV-IV’截取的剖面图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的典型实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。只要可能，将在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。

本申请中描述的术语应当如下理解。

如在此使用的，单数形式“一”和“所述”旨在还包括复数形式，除非上下文有明确指示。术语“第一”和“第二”是用来彼此区分要素，这些要素不受这些术语限制。还将进一步理解到，当在此使用术语“包括”、“具有”和“包含”时，其指明存在所述的特征、整体、步骤、操作、要素和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、要素、组件和/或它们的组合。术语“至少一个”应当理解为包括一个或多个相关所列项目中的任意和所有的组合。例如，“第一项目、第二项目和第三项目中的至少一个”的含义表示选自第一项目、第二项目和第三项目中的两个或更多个项目的所有项目的组合、以及第一项目、第二项目或第三项目。术语“在……上”应解释为包括一个要素形成在另一个要素的顶部上的情形以及在这些要素之间插入第三要素的情形。

下文中，将参照附图详细描述根据本发明的电子装置的典型实施方式。在本申请中，在给每个图中的要素添加参考标记时，应当注意，只要可能，针对要素使用已在其他图中表示相同要素的参考标记。在下面的描述中，当确定相关已知功能或构造的详细描述会不必要地使本发明的重点模糊不清时，将省略该详细描述。

图1是图解根据一实施方式的电子装置的透视图。图2是沿图1中所示的线I-I’和线II-II’截取的剖面图。图3是图2中所示的A部分的放大图。图4是用于描述图2中所示的显示面板的示图。

参照图1到4，根据一实施方式的电子装置可包括显示模块100、盖窗(coverwindow)300、外壳500、缓冲部件700和驱动电路单元900。

显示模块100可根据驱动电路单元900的控制而被驱动为显示模式或触摸感测模式。就是说，在显示模式中，显示模块100可显示与从驱动电路单元900提供的图像信号对应的图像。此外，在触摸感测模式中，显示模块100可包括触摸传感器，所述触摸传感器根据驱动电路单元900的控制，基于用户触摸感测触摸位置和触摸力中的至少一个。

根据一实施方式的显示模块100可包括显示面板110、背光单元130和引导框架150。

显示面板110可以是液晶显示面板，液晶显示面板根据液晶分子的驱动显示图像，并且显示面板110可包括在之间存在液晶层(未示出)而彼此相对结合的下基板111和上基板113。显示面板110可通过使用从背光单元130照射的光显示图像。

下基板111是薄膜晶体管(TFT)阵列基板并且可包括多个子像素SP，所述多个子像素分别设置在通过多条栅极线GL和多条数据线DL的交叉而界定的多个像素区域中。多个子像素SP的每一个可包括连接至栅极线和数据线的TFT、连接至TFT的像素电极、以及与像素电极相邻设置并且被提供公共电压的公共电极。

连接至多条信号线中的每一条信号线的焊盘部(未示出)可设置在下基板111的下边缘中并且可连接至驱动电路单元900。此外，用于驱动显示面板110的栅极线的内置栅极驱动电路(未示出)可设置在下基板111的左边缘和/或右边缘中。内置栅极驱动电路可连接至栅极线GL并且可与制造每个像素的TFT的工艺同时被制造。内置栅极驱动电路可根据从驱动电路单元900提供的栅极控制信号产生顺序移位的栅极信号并且可将栅极信号提供至相应的栅极线GL。

上基板113可包括像素界定图案和滤色器，像素界定图案界定与设置在下基板111中的每个像素区域重叠的开口区域，滤色器设置在开口区域中。上基板113可通过密封剂相对结合至下基板111且在上基板113与下基板111之间存在液晶层，并且上基板113可覆盖除下基板111的焊盘部以外的下基板111的其他整个部分。

下基板111和上基板113中的至少一个可包括用于调整液晶的预倾角的取向层(未示出)。液晶层可设置在下基板111与上基板113之间并且可包括由液晶分子构成的液晶，所述液晶分子根据在多个子像素SP中的每一个子像素SP中由施加至像素电极的数据电压和公共电压产生的横向电场而在水平方向上取向。

具有第一偏振轴的下偏振部件115可附接至下基板111的后表面，并且具有与第一偏振轴交叉的第二偏振轴的上偏振部件117可附接至上基板113的前表面。

在显示面板110中，触摸传感器可以是触摸电极TE，触摸电极TE在显示模式中用作公共电极；而在显示模式中，触摸传感器可被提供公共电压，因而可与像素电极一起用作液晶驱动电极。就是说，显示面板110可以是内嵌触摸型(in-cell touch type)液晶显示面板，更详细地说，显示面板110可以是自电容内嵌触摸型液晶显示面板。

根据一实施方式的触摸电极TE可以以多个相邻子像素SP为单位被构图，因而可与至少一条栅极线GL和至少一条数据线DL重叠。像素电极和触摸电极TE可由诸如氧化铟锡(ITO)或类似物之类的透明导电材料形成。触摸电极TE可通过触摸布线TL连接至驱动电路单元900。

一个触摸电极TE可具有与多个子像素SP对应的区域。例如，一个触摸电极TE可具有在平行于栅极线GL的纵向方向的水平方向上与四十个像素对应并且在平行于数据线DL的纵向方向的垂直方向上与十二个像素对应的区域。在该情形中，一个触摸电极TE可具有与480个像素对应的区域。然而，本实施方式不限于此，可基于显示面板110的尺寸(或分辨率)和触摸分辨率调整触摸电极TE的尺寸。此外，多个触摸电极TE可以以格子型布置在显示面板110中。在该情形中，多个触摸电极TE可不具有相同的尺寸，设置在显示面板110的边缘中的多个第二触摸电极在尺寸上可小于设置在显示面板110的中心的多个第一触摸电极。在该情形中，触摸灵敏度在显示面板110的中心与边缘之间是均匀的。

背光单元130可设置在显示面板110下方并且可将光照射到显示面板110上。根据一实施方式的背光单元130可包括导光板131、光源单元(未示出)、反射片133和光学片部135。

导光板131可包括至少设置在一侧上的入光部。导光板131可在向着顶部(即，向着显示面板110)的方向上引导通过入光部入射的光。

光源单元可设置成面对导光板131的入光部并且可将光照射到导光板131的入光部上。根据一实施方式的光源单元可包括与导光板131的入光部相邻设置的印刷电路板(PCB)以及安装在PCB上的多个发光二极管(LED)。

反射片133可设置在外壳500中并且可覆盖导光板131的后表面。反射片133可向着导光板131的内部反射通过导光板131的底部入射的光，由此将光的损耗最小化。

光学片部135可设置在导光板131上，以提高从导光板131照射的光的亮度特性。例如，光学片部135可包括扩散片、棱镜片和双增亮膜，但不限于此。在其他实施方式中，光学片部135可包括选自扩散片、棱镜片、双增亮膜和透镜片中的两个或更多个元件的层叠组合。

此外，显示模块100可进一步包括设置在显示面板110与光学片部135之间的视角控制膜。视角控制膜可设置成与多个子像素SP中的每一个重叠并且可限制每个子像素SP的光照射角度，由此将显示面板110的视角限制在预定范围。

引导框架150可设置成四角条带形状并且可附接至显示面板150的后边缘。此外，引导框架150可包围背光单元130的每个侧表面，由此将背光单元130的移动最小化。根据一实施方式的引导框架150可包括片支撑部151和面板支撑部153。

片支撑部151可设置成四角条带形状，以与背光单元130，即光学片部135的边缘重叠并且可支撑光学片部135的边缘。片支撑部151的底部可通过粘合部件150a附接至反射片133的延伸区域。

此外，片支撑部151可进一步包括导光板支撑部，导光板支撑部从片支撑部151的内表面突出，以与导光板131重叠。导光板支撑部可支撑导光板131的底部边缘。

面板支撑部153可以以四角条带形状从片支撑部151的顶部边缘突出并且可通过面板粘合部件160附接至显示面板110的后边缘。在此，面板粘合部件160可包括双面胶带、热固化树脂、光固化树脂、双面粘合泡沫垫或类似物。

引导框架150可附接至显示面板110，以支撑背光单元130，因而背光单元130可悬挂在显示面板110的后表面上。

盖窗300可附接至显示面板110的整个前表面并且可被外壳500支撑。在该情形中，盖窗300被外壳500可移动地支撑，并且可根据用户的触摸压力而向着外壳500内凹地变形。

盖窗300可由透明粘合部件200附接至显示面板110(更详细地说，上偏振部件117)的整个前表面并且可支撑显示面板110，由此保护显示面板110免于外部冲击。在此，透明粘合部件200可包括光学透明粘合剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)或类似物。

根据一实施方式的盖窗300可由钢化玻璃、透明塑料、透明膜或类似物形成。例如，盖窗300可包括蓝宝石玻璃和金刚玻璃至少之一。作为另一个示例，盖窗300可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚砜(PES)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和polynorborneen(PNB)至少之一。考虑到划伤性和透明性，盖窗300可由钢化玻璃形成。

外壳500可容纳显示模块100并且可支撑盖窗300。就是说，外壳500可直接围绕附接至盖窗300的显示模块100的侧表面和后表面。

根据一实施方式的外壳500可包括由外壳板510和外壳侧壁530界定的容纳空间。外壳500可具有顶部开口的盒子形状。外壳500可由导电材料、金属材料和/或类似物形成。在此，外壳500可由铝(Al)、因瓦合金(invar)、镁(Mg)和/或类似物形成。根据一实施方式的外壳500可电连接至电源电路并且可由电源电路提供具有特定电压电平的直流(DC)电压或交流(AC)电压，或者可电性接地(GND)。假设外壳500电性接地，给出下面的描述。

外壳板510可以是容纳空间的底面并且可覆盖背光单元130的后表面。

在外壳板510的后表面中可设置有至少一个系统容纳空间500s。电子装置的用于提供驱动电力的电池800、通讯模块(未示出)、电源电路(未示出)、存储器(未示出)、驱动电路单元900和/或类似物可容纳在系统容纳空间500s中。系统容纳空间500s可被后盖600覆盖。后盖600可耦接至外壳500的后表面，从而为了更换电池800而打开或关闭，但不限于此。在其他实施方式中，当电子装置使用嵌入型电池时，后盖600可耦接至外壳500的后表面，从而不被用户打开或关闭。

外壳侧壁530可设置成垂直于外壳板510的每个侧表面。外壳侧壁530可支撑盖窗300，以直接围绕悬挂在盖窗300上的显示模块100的每个侧表面。在该情形中，外壳侧壁530的上部可直接围绕盖窗300的每个侧表面。

外壳侧壁530可具有比显示模块100的总高度(或厚度)高的高度，并且可将悬挂在盖窗300上方的显示模块100与外壳板510分离。因此，根据一实施方式的电子装置可包括设置在外壳板510与悬挂在盖窗300上方的显示模块100之间的空气间隙AG。

空气间隙AG可定义为，基于外壳侧壁530的高度，外壳板510与和外壳板510分离的显示模块100的后表面之间的分离空间。因此，空气间隙AG可提供由于用户的触摸压力而使显示模块100能够沿上下方向Z移动的空间，因而盖窗300和显示模块100可根据用户的触摸压力而变形为弧形形状。

外壳侧壁530可包括设置在其上部内表面中的凹槽550，弹性部件570可安装在凹槽550中。

弹性部件570可附接至凹槽550并且可设置在盖窗300的后边缘与凹槽500的底面之间，由此使盖窗300能够根据用户的触摸压力而沿上下方向Z移动。根据一实施方式的弹性部件570可包括具有弹性恢复力的弹性垫、双面粘合泡沫垫或弹簧。以这种方式，盖窗300可耦接至设置在外壳侧壁530的凹槽550中的弹性部件570，以覆盖显示模块100和外壳侧壁530与显示模块100的整个前表面之间的空间，由此保护显示模块100免于冲击并且防止异物渗透到显示模块100与外壳侧壁530之间的空间中。

因为外壳500可包括导电材料，所以可在触摸电极TE与外壳板510之间提供用于感测用户的压力触控的触摸传感器(即，电容器Cm)。如图5中所示，电容器Cm可随着触摸电极TE与外壳板510之间的距离D减小而线性增加。就是说，因为电容器Cm的电容变化与距离变化D’成反比，所以随着显示面板110根据施加至盖窗300的触摸压力TP而弯曲并且变为靠近外壳板510，触摸电极TE与外壳板510之间的距离D’减小，因而电容器Cm的电容变化增加。因此，为了提高压力触控的触摸灵敏度，显示模块100的后表面与外壳板510之间的分离距离在未给盖窗300施加触摸压力TP的状态下可被调整为至少500μm或更大。在此，在显示模块100的后表面与外壳板510之间的分离距离小于500μm的情形中，因为随触摸压力TP的变化，电容器Cm的电容变化非常小，所以当触摸压力TP相对较强时，电容器Cm的电容变化非常小，由于该原因，很难区分触摸压力TP，导致压力触控的感测灵敏度降低。

缓冲部件700可设置在外壳板510中并且可与显示模块100的后表面分隔开。就是说，缓冲部件700可附接至外壳板510的前表面并且可与显示模块100的后表面相对，在缓冲部件700与显示模块100之间具有空气间隙AG。当显示模块100变形时，缓冲部件700防止显示模块100的后表面由于显示模块100与外壳板510之间的物理接触而损坏。换句话说，缓冲部件700可吸收从外壳板510施加给显示模块100的后表面的冲击，由此防止显示模块100的损坏。为此，根据一实施方式的缓冲部件700可包括软材料，例如聚氨酯(PU)。

驱动电路单元900可连接至设置在下基板111上的焊盘部并且时分驱动显示面板110为显示模式和触摸感测模式。在显示模式中，驱动电路单元900可在显示面板110上显示图像。此外，在触摸感测模式中，驱动电路单元900可通过触摸电极TE感测用户触摸和/或压力触控，以计算触摸位置和触摸力水平中的至少一个，并且可执行与计算的触摸位置和/或触摸力水平对应的应用程序。例如，驱动电路单元900可感测由用户手指或导电物体执行的用户触摸所导致的触摸电极TE的电容变化，以计算触摸位置和触摸力水平中的至少一个。作为另一示例，驱动电路单元900可感测由用户手指或导电物体执行的用户触摸所导致的触摸电极TE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以计算触摸力水平，或者可从与该触摸力水平对应的触摸电极TE的位置额外计算触摸位置。

根据一实施方式的驱动电路单元900可包括主机控制器910、触摸驱动器930、无负载信号发生器950和面板驱动器970。

主机控制器910可以是微控制器单元(MCU)，如图6中所示，主机控制器910可将显示面板110驱动为显示模式DM和触摸感测模式TM。就是说，主机控制器910可产生具有第一逻辑状态的模式信号MS用于驱动显示面板110为显示模式DM并且产生具有第二逻辑状态的模式信号MS用于驱动显示面板110为触摸感测模式TM。例如，主机控制器910可基于显示面板110的帧同步信号(或垂直同步信号)将显示面板110的每个帧时分为至少一个子帧，并且可产生用于在显示模式DM和触摸感测模式TM中驱动子帧的模式信号。在该情形中，对应于一帧的图像可与子帧的数量对应地被分割并且可在至少一个子帧上分开地进行显示。此外，在每个子帧的触摸感测模式期间，可基于子帧的数量对至少一个触摸电极TE执行触摸感测，或者可对所有的触摸电极TE执行触摸感测。

在显示模式DM中，主机控制器910可产生具有第一逻辑状态的模式控制信号MS、数字图像数据和时序同步信号，以将模式控制信号MS、数字图像数据和时序同步信号提供至触摸驱动器930、无负载信号发生器950和面板驱动器970。

在触摸感测模式TM中，主机控制器910可产生具有第二逻辑状态的模式控制信号MS，以将模式控制信号MS提供至触摸驱动器930、无负载信号发生器950和面板驱动器970。

在触摸感测模式TM中，主机控制器910可基于从触摸驱动器930提供的触摸原始数据计算触摸位置和触摸力水平中的至少一个，并且可执行与触摸位置和触摸力水平中的至少一个对应的应用程序。在此，应用程序可包括安装在电子装置中的基于触摸位置的应用程序和基于触摸力的应用程序。基于触摸位置的应用程序可以是与触摸位置处显示的程序图标对应的应用程序。基于触摸力的应用程序可以是用于执行锁定功能或解锁功能的安全应用程序或者是与触摸位置处显示的程序图标中设定的力水平对应的应用程序。

详细地说，在触摸感测模式TM中，主机控制器910可比较基准原始数据与从触摸驱动器930提供的触摸原始数据，以计算触摸位置或计算触摸位置和触摸力水平。

例如，随着触摸压力增加，设置在触摸电极TE与外壳板510之间的电容器Cm的电容可线性增加，因而当进行用户的压力触控时，触摸原始数据的值可比当进行用户的简单触摸时产生的值高。因此，主机控制器910可基于基准原始数据，通过使用触摸原始数据区分并计算触摸位置和触摸力水平。例如，主机控制器910可基于基准原始数据，将小于基准原始数据的触摸原始数据分类为触摸位置感测触摸原始数据并且可将超过基准原始数据的触摸原始数据分类为触摸力感测触摸原始数据。因此，根据一实施方式的主机控制器910可基于小于基准原始数据的触摸原始数据计算触摸位置，在该情形中，主机控制器910可通过使用具有小于基准原始数据的触摸原始数据的触摸电极的位置计算触摸位置(或二维(2D)触摸信息)。此外，主机控制器910可基于超过基准原始数据的触摸原始数据计算触摸力水平和/或触摸位置，在该情形中，主机控制器910可计算与超过基准原始数据的触摸原始数据对应的触摸力水平，或者可通过使用具有超过基准原始数据的触摸原始数据的触摸电极的位置计算触摸力水平和包括触摸位置在内的三维(3D)触摸信息。

在其他实施方式中，主机控制器910可通过使用触摸原始数据而不使用基准原始数据来计算触摸位置和触摸力水平。然而，为了防止在简单的位置触摸(而不是基于用户有意施加的触摸力的压力触控)中由不希望的计算触摸力水平的操作导致的功耗，主机控制器910可通过使用基准原始数据区分简单的位置触摸和压力触控并且可计算触摸位置和触摸力水平。

触摸驱动器930可响应于从主机控制器910提供的具有第一逻辑状态的模式信号MS，在显示模式DM期间通过多条触摸布线TL给多个触摸电极TE提供公共电压Vcom。就是说，为了使多个触摸电极TE中的每一个用作公共电极，触摸驱动器930可基于具有第一逻辑状态的模式信号MS在显示模式DM期间给多个触摸电极TE中的每一个提供公共电压Vcom。

触摸驱动器930可响应于从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS，在触摸感测模式TM期间通过多条触摸布线TL给多个触摸电极TE单独提供触摸驱动信号TDS，通过多条触摸布线TL中的每一条触摸布线TL感测由被施加触摸驱动信号TDS的触摸电极TE的用户触摸所导致的电容变化，以产生触摸原始数据，并且将触摸原始数据提供至主机控制器910。在此，触摸驱动器930可通过电容感测电路感测触摸电极TE的自电容变化，以产生触摸原始数据。

当由用户手指或单独的触摸工具施加用户的触摸压力时，触摸原始数据随着触摸压力增加而具有较大的数据值，其除对应于发生在触摸电极TE中的自电容的变化以外，还对应于设置在触摸电极TE与外壳板510之间的电容器Cm的电容变化。例如，触摸驱动器930可产生与由用户手指或导电物体进行的用户触摸所导致的触摸电极TE的自电容变化对应的触摸原始数据。作为另一示例，当由用户手指或导电物体进行用户触摸时，触摸驱动器930产生的触摸原始数据除与发生在触摸电极TE中的自电容的变化对应以外，还与设置在触摸电极TE与外壳板510之间的电容器Cm的电容变化对应。

基于充电量、电路构造、功耗和/或类似物，触摸驱动信号TDS可选自交流(AC)驱动波形、直流(DC)驱动电压和地电压。在此，AC驱动波形可包括脉冲波、正弦波、衰减正弦波、方波、矩形波、锯齿波形、三角波或阶梯波。

触摸驱动器930可感测由用户触摸导致的触摸电极TE的自电容变化。在自电容触摸感测中，触摸驱动器930可通过触摸布线TL给触摸电极TE施加触摸驱动信号TDS，然后再次通过触摸布线TL感测被施加触摸驱动信号TDS的触摸电极TE的自电容变化，在该情形中，由于触摸电极TE与栅极线GL和数据线DL重叠，所以在触摸电极TE与栅极线GL或数据线DL之间可产生寄生电容，寄生电容在触摸驱动中可充当较大负载，由此降低触摸感测的精度或者不允许执行触摸感测。为了解决该问题，在触摸感测模式TM中，无负载信号发生器950可响应于从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS产生具有与触摸驱动信号TDS相同的相位和电位差的多个无负载信号LFS1和LFS2，并且可将无负载信号LFS1和LFS2提供至面板驱动器970。就是说，无负载信号发生器950可产生具有与触摸驱动信号TDS相同的相位和电位差的无负载信号LFS1和LFS2并且可同时将无负载信号LFS1和LFS2提供至栅极线GL1到GLm和数据线DL1到DLn，由此降低由触摸电极TE与栅极线GL或数据线DL之间的寄生电容导致的触摸电极TE的负载。以这种方式，当无负载信号LFS1和LFS2同时施加至触摸电极TE、栅极线GL和数据线DL时，在触摸电极TE与栅极线GL1到GLm或数据线DL1到DLn之间不发生电位差，因而在触摸电极TE与栅极线GL1到GLm或数据线DL1到DLn之间不产生寄生电容。因此，在本实施方式中，提高了触摸位置感测的灵敏度和压力触控感测的灵敏度。

根据一实施方式的无负载信号发生器950可产生第一无负载信号LFS1和第二无负载信号LFS2，并且可将第一无负载信号LFS1和第二无负载信号LFS2提供至面板驱动器970，所述第一无负载信号LFS1和第二无负载信号LFS2的相位与触摸驱动信号TDS的相位相同且电压摆动宽度基于相同的电压差而摆动。第一无负载信号LFS1可通过面板驱动器970提供至数据线DL，第二无负载信号LFS2可通过面板驱动器970提供至栅极线GL。

根据一实施方式的第一无负载信号LFS1可具有在第一高电压与第一低电压之间的第一电压摆动宽度。

根据一实施方式的第二无负载信号LFS2可具有与第一无负载信号LFS1相同的相位并且可具有在第二高电压与第二低电压之间的第一电压摆动宽度。在该情形中，第一高电压可被调整为高于第二高电压，并且第一低电压可被调整为高于第二低电压。特别是，第二无负载信号LFS2的第二高电压可被调整为比在显示模式中提供至栅极线GL的、用于导通TFT的栅极信号的栅极高电压低的电压电平。这是为了防止TFT在触摸感测模式中被提供至栅极线GL的第二无负载信号LFS2导通。此外，第二无负载信号LFS2的第二低电压可被调整为一电压电平，该电压电平比第二高电压低第一电压摆动宽度，因而第二无负载信号LFS2可具有与第一无负载信号LFS1相同的相位和电压摆动宽度。

面板驱动器970可基于从主机控制器910提供的具有第一逻辑状态的模式信号MS、数字图像数据和时序同步信号，在显示模式DM期间产生栅极信号GS，以将栅极信号GS提供至相应栅极线GL，并且面板驱动器970可将对应于每个子像素的数字图像数据进行数模转换，以产生模拟数据电压信号Vdata并且与栅极信号GS的提供同步地将数据电压信号Vdata提供至相应数据线DL，由此通过使用从数据信号和公共电压Vcom产生的电场驱动液晶，以在显示面板110上显示图像。在此，在其中在显示面板110的下基板111上设置内置栅极驱动电路单元的情形中，面板驱动器970可基于时序同步信号产生栅极控制信号，以将栅极控制信号提供至内置栅极驱动电路单元，并且内置栅极驱动电路单元可根据栅极控制信号产生栅极信号GS，以将栅极信号GS提供至栅极线GL1到GLm。

面板驱动器970可根据从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS将从无负载信号发生器950提供的第一无负载信号LFS1和第二无负载信号LFS2提供至显示面板110，从而降低触摸电极TE的负载。就是说，面板驱动器970可接收从无负载信号发生器950提供的第一无负载信号LFS1和第二无负载信号LFS2，将第一无负载信号LFS1提供至数据线DL1到DLn，并且与第一无负载信号LFS1的提供同步地将第二无负载信号LFS2提供至栅极线GL1到GLm。在此，在内置栅极驱动电路单元设置在显示面板110的下基板111上的情形中，第二无负载信号LFS2可通过面板驱动器970提供至内置栅极驱动电路单元或者可从无负载信号发生器950直接提供至内置栅极驱动电路单元。在该情形中，内置栅极驱动电路单元可将从面板驱动器970传递的或者从无负载信号发生器950直接提供的第二无负载信号LFS2提供至栅极线GL1到GLm。

在根据一实施方式的驱动电路单元900中，主机控制器910、触摸驱动器930、无负载信号发生器950和面板驱动器970中的每一个可实施为单独的集成电路(IC)。此外，主机控制器910、触摸驱动器930和面板驱动器970可实施为一个IC。此外，触摸驱动器930和面板驱动器970可实施为一个IC。此外，触摸驱动器930可内置到主机控制器910中。此外，无负载信号发生器950可内置到主机控制器910、触摸驱动器930和面板驱动器970之一中。

图7是用于描述在根据一实施方式的电子装置中由触摸力导致的触摸原始数据的变化的示图。

参照图3、5和7，根据本实施方式的外壳500的外壳板510可电性接地(GND)，因而当施加用户的触摸压力(或触摸力)时，可在触摸电极TE与外壳板510之间提供电容器Cm。随着触摸压力增加，触摸电极TE与外壳板510之间的距离D可减小，因而电容器Cm的电荷可线性增加。

如图7中所示，随着触摸压力增加，由触摸驱动器930产生的触摸原始数据的值可线性增加，因而如图5中，能够看出随着触摸压力增加，触摸电极TE与外壳板510之间的距离D’减小，因而触摸电极TE与外壳板510之间的电容器Cm的电容较大地变化。

因此，主机控制器910可基于按照触摸压力的水平递增设定的基于触摸压力的触摸力水平，计算基于触摸原始数据的值的触摸力水平。

在本实施方式中，外壳500由导电材料形成并且可电性接地(GND)。当施加用户触摸时，可从基于触摸电极TE与外壳板510之间的距离变化D’的电容Cm的变化量感测触摸位置和/或触摸力，特别是，即使没有单独的力感测面板，仍可通过使用外壳板510和用于触摸位置感测的触摸电极TE来感测用户的压力触控。

图8是用于描述图2中所示的缓冲部件700的平面图。

参照图2和8，根据本实施方式的缓冲部件700可设置成与显示模块100的除后边缘以外的其他部分重叠。就是说，缓冲部件700可具有与外壳板510相同的四角形剖面，可设置成具有小于外壳板510的尺寸，并且可附接至外壳板510的除边缘以外的其他部分。在此，缓冲部件700包括以显示模块100的中心为中心的四角形剖面形状。因此，缓冲部件700的每个侧表面可与外壳500的外壳侧壁530分隔开，因而外壳板510的边缘可与显示模块100的后边缘直接相对而不被缓冲部件700覆盖。例如，缓冲部件700可具有不与支撑显示面板110的引导框架150的底部重叠的尺寸。

根据本实施方式的缓冲部件700防止显示模块100由于显示模块100与外壳板510之间的物理接触而损坏并且增加与显示模块100的边缘对应的触摸灵敏度。

详细地说，显示模块100可通过用户的触摸压力而变形为内凹形状，在该情形中，在从被外壳侧壁530支撑的显示模块100的边缘到中心部分的方向上，显示模块100的变形率可增加。就是说，显示模块100的中心部分可与外壳侧壁530分隔开，因而根据触摸压力可具有能够接触缓冲部件700的第一变形距离。另一方面，显示模块100的边缘可与外壳侧壁530相邻，因而当施加相同的触摸压力时可具有比中心部分的第一变形距离小的第二变形距离。当给显示模块100的边缘和中心部分施加相同的触摸压力时，由于第一变形距离与第二变形距离之间的偏差，发生触摸灵敏度偏差。为了补偿触摸灵敏度偏差，在本实施方式中，缓冲部件700可设置成与显示模块100的除后边缘以外的其他部分重叠，因而显示模块100的边缘的第二变形距离增加了缓冲部件700的厚度，由此补偿与显示模块100的边缘对应的触摸灵敏度的降低。

此外，如图9中所示，根据本实施方式的缓冲部件700的四角形剖面形状的一个或多个角部可被圆化(RP)成弧形形状。就是说，显示模块100的边缘的每个角部通过用户触摸压力可能变形最小，因而为了额外补偿与显示模块100的角部对应的触摸灵敏度的降低，缓冲部件700的每个角部可被圆化(RP)成弧形形状。

此外，如图10中所示，根据本实施方式的缓冲部件700可具有圆形剖面表面。具有圆形形状的缓冲部件700的中心部分可与显示模块100的中心部分重叠。在此，缓冲部件700包括以显示模块100的中心为中心的圆形剖面形状。具有圆形形状的缓冲部件700可将显示模块100的边缘的第二变形距离增加缓冲部件700的厚度，由此补偿与显示模块100的边缘对应的触摸灵敏度的降低，特别是额外补偿与显示模块100的角部对应的触摸灵敏度的降低。

图11A和11B是用于描述在根据一实施方式的电子装置中通过基于触摸压力对触摸灵敏度进行实验所获得的模拟结果的示图。模拟结果显示了基于由具有2mm直径的导电物体或导电尖端进行的简单位置触摸的触摸原始数据、以及基于压力触控的触摸原始数据。

如图11A中所示，当导电物体未施加压力(例如，软触摸)时，触摸原始数据测得为“105”。另一方面，如图11B中所示，当导电物体施加压力(例如，硬触摸)时，触摸原始数据测得为“210”。

因此，在本实施方式中，可从基于触摸压力的触摸原始数据感测压力触控。

图12A和12B是用于描述在本发明的实施方式和比较例中通过对触摸灵敏度进行实验所获得的模拟结果的示图。模拟结果显示了当通过使用手指对显示模块的角部施加触摸力时，根据本发明实施方式的触摸原始数据和根据比较例的触摸原始数据。

图12A显示了遍布外壳板510设置缓冲部件的比较例，在该情形中，图12A显示了通过利用手指对图9的显示模块的角部B施加触摸力TF所测量的触摸原始数据。图12B显示了本发明的实施方式。缓冲部件设置在外壳板510的除边缘以外的其他部分中，在该情形中，图12B显示了通过利用手指对图9的显示模块的角部B施加触摸力TF所测量的触摸原始数据。

如图12A中所示，根据比较例的触摸原始数据测得为“527”。另一方面，如图12B中所示，根据本发明实施方式的触摸原始数据测得为“582”。

因此，在本实施方式中，通过去除设置在外壳板510的边缘中的缓冲部件的边缘，显示模块的角部B中的触摸灵敏度的降低被最小化。

图13是沿图1中所示的线I-I’截取的另一剖面图，其图解了额外设置在图2到10中所示的显示面板中的透明导电层。因此，下文中，将描述透明导电层和与之相关的元件，不再重复其他元件的描述。

参照图13，根据本实施方式的显示面板110可进一步包括透明导电层119。

透明导电层119可设置在显示面板110的下偏振部件115与下基板111之间。就是说，透明导电层119可遍布与外壳板510面对的下基板111的后表面设置。透明导电层119可电性浮置。因为透明导电层119电性浮置，所以透明导电层119可充当用于与触摸电极TE一起感测压力触控的触摸电极。因此，由于透明导电层119，触摸电极TE与外壳板510之间的距离可减小，因而在触摸电极TE与外壳板510之间可产生相对较高的电容器Cm的电容。因此，在本实施方式中，当施加相同的触摸压力时，由于透明导电层119，触摸电极TE与外壳板510之间的距离可进一步减小，因而电容器Cm的电荷可进一步增加。因此，可基于触摸压力有效地对触摸力水平进行分类，因而提高了压力触控灵敏度。

此外，透明导电层119可设置在触摸电极TE与外壳板510之间并且可电性浮置，因而在触摸电极TE附近产生的边缘场(fringing field)可被由用户手指或导电物体执行的触摸抵消，由此有效地感测设置在触摸电极TE与外壳板510之间的电容器Cm的电容变化。此外，透明导电层119可充当噪声阻挡层，其防止在容纳到外壳500中的驱动电路单元900中发生的静电或频率噪声流入显示面板110中。

图14A和14B是用于描述在根据一实施方式的采用透明导电层119的电子装置中通过基于触摸压力对触摸灵敏度进行实验所获得的模拟结果的示图。模拟结果显示了基于由具有2mm直径的导电物体或导电尖端进行的简单位置触摸的触摸原始数据、以及基于压力触控的触摸原始数据。

如图14A中所示，当导电物体未施加压力(例如，软触摸)时，触摸原始数据测得为“115”。另一方面，如图14B中所示，当导电物体施加压力(例如，硬触摸)时，触摸原始数据测得为“357”。因此，在本发明的实施方式中，能够看出，由于电性浮置在触摸电极TE与外壳板510之间的透明导电层119，触摸电极TE与外壳板510之间的距离可进一步减小，因而触摸原始数据的值增大三倍。

因此，在本实施方式中，因为进一步设置了透明导电层119，所以可基于触摸压力有效地对触摸力水平进行分类，因而提高了压力触控灵敏度。

图15是沿图1中所示的线I-I’截取的另一剖面图，图16是图15中所示的电子装置的驱动波形图。这些图图解了其中图13中所示的显示面板的透明导电层连接至面板驱动器的构造。因此，下文中，将描述连接至透明导电层的驱动电路单元，不再重复其他元件的描述。

参照图15和16，在根据本实施方式的电子装置中，设置在显示模块100中的触摸传感器可包括触摸电极TE和压力触控电极FTE，其中触摸电极TE内置在显示面板110中并且用作公共电极，压力触控电极FTE包括设置在显示面板110中的透明导电层119。在此，设置在显示面板110中的透明导电层119可连接至驱动电路单元900，因而可用作压力触控电极FTE。因此，根据本实施方式的驱动电路单元900可通过使用设置在显示模块100中，即设置在显示面板110的后表面上的透明导电层119感测基于用户触摸的压力触控。因此，下文中，设置在显示面板110的后表面上的透明导电层119可定义为压力触控电极FTE。

根据一实施方式的驱动电路单元900可在相邻显示模式DM之间的触摸感测模式TM中通过触摸电极TE感测用户的触摸位置，并且同时可通过压力触控电极FTE感测用户的压力触控。在触摸感测模式TM中，当由用户手指或导电物体进行用户触摸时，根据一实施方式的驱动电路单元900可感测触摸电极TE的电容变化，以计算触摸位置，并且同时可感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以计算触摸力水平。

根据一实施方式的驱动电路单元900可包括主机控制器910、触摸驱动器930、无负载信号发生器950、面板驱动器970和压力触控驱动器990。除了具有这种构造的驱动电路单元900进一步包括压力触控驱动器990以外，根据本实施方式的驱动电路单元900与图13中所示的驱动电路单元相同。因此，下文中，将详细描述压力触控驱动器990，并将简要描述与压力触控驱动器990相关的元件。

主机控制器910可以是MCU，并且可驱动显示面板110为显示模式DM和触摸感测模式TM。就是说，主机控制器910可产生具有第一逻辑状态的模式信号MS用于驱动显示面板110为显示模式DM并且产生具有第二逻辑状态的模式信号MS用于驱动显示面板110为触摸感测模式TM。

在触摸感测模式TM中，主机控制器910可基于从触摸驱动器930提供的触摸原始数据计算触摸位置，基于从压力触控驱动器990提供的力原始数据计算触摸力水平，并且可执行与触摸位置和触摸力水平中的至少一个对应的应用程序。

详细地说，在触摸感测模式TM中，主机控制器910可接收从触摸驱动器930提供的触摸原始数据并且可比较基准原始数据与接收的触摸原始数据，以计算触摸位置。例如，主机控制器910可基于超过基准原始数据的触摸原始数据来计算触摸位置，在该情形中，主机控制器910可通过使用具有超过基准原始数据的触摸原始数据的触摸电极的位置来计算触摸位置(或2D触摸信息)。同时，主机控制器910可接收从压力触控驱动器990提供的力原始数据并且可比较基准原始数据与接收的力原始数据，以计算触摸力水平。例如，主机控制器910可基于按照触摸压力的水平递增设定的基于触摸压力的触摸力水平，计算基于力原始数据的值的触摸力水平。此外，主机控制器910可执行与计算的触摸位置和触摸力水平中的至少一个对应的应用程序。

触摸驱动器930可响应于从主机控制器910提供的具有第一逻辑状态的模式信号MS，在显示模式DM期间通过多条触摸布线TL给多个触摸电极TE提供公共电压Vcom。

触摸驱动器930可响应于从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS在触摸感测模式TM期间通过多条触摸布线TL给多个触摸电极TE单独提供触摸驱动信号TDS，通过多条触摸布线TL中的每一条触摸布线TL感测由用户触摸导致的触摸电极TE的自电容变化，以产生触摸原始数据，并且将触摸原始数据提供至主机控制器910。

在触摸感测模式TM中，无负载信号发生器950可响应于从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS产生具有与触摸驱动信号TDS相同的相位和电位差的第一无负载信号LFS1和第二无负载信号LFS2。此外，无负载信号发生器950可将第一无负载信号LFS1提供至数据线DL，并且同时可将第二无负载信号LFS2提供至栅极线GL。

面板驱动器970可基于从主机控制器910提供的具有第一逻辑状态的模式信号MS、数字图像数据和时序同步信号，在显示模式DM期间产生栅极信号GS，以将栅极信号GS提供至相应栅极线GL，并且面板驱动器970可将对应于每个子像素的数字图像数据进行数模转换，以产生模拟数据电压信号Vdata并且与栅极信号GS的提供同步地将数据信号Vdata提供至相应数据线DL，由此通过使用从数据信号和公共电压Vcom产生的电场驱动液晶，以在显示面板110上显示图像。

在触摸感测模式TM中，基于从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS，面板驱动器970可接收从无负载信号发生器950提供的第一无负载信号LFS1和第二无负载信号LFS2，将第一无负载信号LFS1提供至数据线DL1到DLn，并且与第一无负载信号LFS1的提供同步地将第二无负载信号LFS2提供至栅极线GL1到GLm。

响应于从主机控制器910提供的模式信号MS，压力触控驱动器990可在显示模式DM期间将压力触控电极FTE电性地变为高阻抗状态，并且在触摸感测模式TM期间，主机控制器910可感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以产生力原始数据并且可将力原始数据提供至主机控制器910。

响应于从主机控制器910提供的具有第一逻辑状态的模式信号MS，压力触控驱动器990可在显示模式DM期间通过力布线FL将压力触控电极FTE电性地变为高阻抗状态。就是说，压力触控驱动器990可在显示模式DM期间将压力触控电极FTE电性浮置。因此，压力触控电极FTE可电性浮置，因而可充当噪声阻挡层，其防止在容纳到外壳500中的驱动电路单元900中发生的静电或频率噪声影响显示面板110。

响应于从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS，在触摸感测模式TM期间，压力触控驱动器990可感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以产生力原始数据并且可将力原始数据提供至主机控制器910。就是说，压力触控驱动器990可在触摸感测模式TM期间通过力布线FL给压力触控电极FTE提供触摸驱动信号TDS，再次通过力布线FL感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以产生力原始数据并且可将力原始数据提供至主机控制器910。在该情形中，当进行用户的压力触控时，触摸电极TE附近产生的边缘场在从触摸电极TE到接地(GND)的外壳板510的方向上被削弱并且被施加至压力触控电极FTE的触摸驱动信号TDS抵消，因而不会影响设置在压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化。在一个实施方式中，由压力触控驱动器990提供给压力触控电极FTE的触摸驱动信号TDS可与由触摸驱动器930提供给触摸电极TE的触摸驱动信号TDS相同。在其他实施方式中，压力触控驱动器990可施加与由触摸驱动器930提供给触摸电极TE的触摸驱动信号TDS不同的压力触控驱动信号。

在触摸感测模式TM期间，根据本实施方式的电子装置可感测设置在显示面板110中的触摸电极TE的自电容变化，以计算触摸位置，并且同时可感测外壳500与设置在显示面板110的后表面上的压力触控电极FTE之间的电容器Cm的电容变化，以计算触摸力水平，因而电子装置可分离地执行基于触摸电极TE的触摸位置感测和基于压力触控电极FTE的压力触控感测，由此缩短数据处理持续时间。

特别地，因为用于触摸位置感测的触摸电极TE与用于压力触控感测的压力触控电极FTE分离，所以即使当施加等于或超过阈值的触摸压力时，根据本实施方式的电子装置可仍感测压力触控。例如，在基于相同触摸电极TE的触摸位置感测和触摸力感测中，因为基于用户触摸的触摸原始数据具有由于外壳500与压力触控电极FTE之间的电容器Cm的电容变化而进一步增加的较高值，所以基于等于或超过阈值的触摸压力的触摸原始数据可饱和为一特定值，在该情形中，不能对等于或超过阈值的触摸压力进行区分。另一方面，在本实施方式中，因为通过压力触控电极FTE而不是触摸电极TE来感测用户的压力触控，所以即使当施加等于或超过阈值的触摸压力时，仍可感测压力触控。

图17是图15中所示的电子装置的另一驱动波形图。因此，下文中，将仅描述与触摸感测模式相关的驱动电路单元。

参照图15和17，在根据本实施方式的电子装置中，驱动电路单元900可将相邻显示模式DM之间的触摸感测模式TM时分为第一触摸感测时段P1和第二触摸感测时段P2，以在第一触摸感测时段P1和第二触摸感测时段P2中时分地驱动触摸感测模式TM，由此感测触摸位置和压力触控。在此，第一触摸感测时段P1可定义为触摸感测模式TM的时段中的一个时段，第二触摸感测时段P2可定义为触摸感测模式TM的时段中的除所述一个时段以外的其他时段。例如，在触摸感测模式TM中，第一触摸感测时段P1和第二触摸感测时段P2可具有相同的持续时间或不同的持续时间。针对第一触摸感测时段P1和第二触摸感测时段P2，驱动电路单元900的主机控制器910可将具有第二逻辑状态的模式信号MS时分，以产生触摸感测时段信号TSPS和力感测时段信号FSPS。

触摸感测时段信号TSPS可定义触摸感测模式TM的第一触摸感测时段P1并且可仅在第一触摸感测时段P1中具有第一逻辑状态。力感测时段信号FSPS可定义触摸感测模式TM的第二触摸感测时段P2并且可仅在第二触摸感测时段P2中具有第一逻辑状态。

在触摸感测模式TM的第一触摸感测时段P1期间，当由用户手指或导电物体进行用户触摸时，驱动电路单元900可感测触摸电极TE的自电容变化，以计算触摸位置。就是说，驱动电路单元900可通过多条触摸布线TL给多个触摸电极TE单独提供触摸驱动信号TDS，并且可通过多条触摸布线TL中的每一条触摸布线TL感测由用户触摸导致的触摸电极TE的自电容变化，以计算触摸位置。此时，驱动电路单元900可在触摸感测模式TM的第一触摸感测时段P1期间将压力触控电极FTE电性浮置，由此防止在容纳到外壳500中的驱动电路单元900中发生的静电或频率噪声流入触摸电极TE中。在此，触摸驱动器930可根据在触摸感测模式TM中产生的触摸感测时段信号TSPS感测触摸电极TE的自电容变化，并且主机控制器910可计算触摸位置。因而，省略与之相关的重复描述。

在触摸感测模式TM的第二触摸感测时段P2期间，当进行用户触摸时，驱动电路单元900可感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以计算触摸力水平。就是说，驱动电路单元900可通过力布线FL给压力触控电极FTE提供触摸驱动信号TDS，并且可再次通过力布线FL感测由用户触摸导致的压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以计算触摸力水平。此时，在触摸感测模式TM的第二触摸感测时段P2期间，驱动电路单元900可将触摸电极TE电性浮置，以抵消根据用户触摸而在触摸电极TE附近产生的边缘场，由此能够有效感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化。在此，压力触控驱动器990可根据在触摸感测模式TM中产生的力感测时段信号FSPS感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，并且主机控制器910可计算触摸力水平。因而，省略与之相关的重复描述。

可选地，在触摸感测模式TM的第一触摸感测时段P1期间，驱动电路单元900可感测触摸电极TE的自电容变化，以产生触摸原始数据，并且可基于触摸原始数据计算触摸位置，然后，当与计算的触摸位置对应的触摸原始数据等于或超过压力触控基准值时，在触摸感测模式TM的第二触摸感测时段P2期间，驱动电路单元900可感测压力触控电极FTE与外壳500之间的电容器Cm的电容变化，以计算触摸力水平。就是说，驱动电路单元900可基于在第一触摸感测时段P1期间感测的触摸原始数据判定压力触控是否是用户希望的压力触控。只有当判定压力触控是用户希望的压力触控时，驱动电路单元900才在第二触摸感测时段P2期间感测压力触控。

在触摸感测模式TM期间，根据本实施方式的电子装置可通过时分驱动感测设置在显示面板110中的触摸电极TE的自电容变化，以计算触摸位置，并且同时可感测外壳500与设置在显示面板110的后表面上的压力触控电极FTE之间的电容器Cm的电容变化，以计算触摸力水平，由此缩短执行基于触摸电极TE的触摸位置感测和基于压力触控电极FTE的压力触控感测的数据处理持续时间。

此外，因为压力触控电极FTE在触摸位置感测中电性浮置并且触摸驱动信号TDS在触摸力感测中施加给压力触控电极FTE，所以根据本实施方式的电子装置可感测触摸位置和压力触控，而不受在容纳到外壳500中的驱动电路单元900中发生的静电或频率噪声影响。

图18是用于描述图15中所示的压力触控电极的变形例的示图。

连同图15到17一起参照图18，在根据本实施方式的电子装置中，压力触控电极FTE可包括多个力电极图案FEP1到FEP4。

多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个力电极图案可彼此分隔开并且可以以格子型设置在显示面板110中(即，设置在下基板111的后表面上)，以与外壳板510重叠。因此，可在多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个力电极图案与外壳板510之间设置多个电容器。在该情形中，多个电容器的每一个的电容可基于相应力电极图案与外壳板510之间的距离变化而变化。多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个力电极图案可用于在触摸感测模式TM中感测多个压力触控。

多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个力电极图案可通过多条力布线单独连接至驱动电路单元900(即，压力触控驱动器990)。

如图16中所示，响应于从主机控制器910提供的具有第一逻辑状态的模式信号MS，根据一实施方式的压力触控驱动器990可在显示模式DM期间将多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个电性地变为高阻抗状态。因此，因为多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个在显示模式DM期间电性地变为高阻抗状态(即，电性浮置)，所以多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个可充当噪声阻挡层，其防止在容纳到外壳500中的驱动电路单元900中发生的静电或频率噪声流入显示面板110中。

此外，如图16中所示，响应于从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS，在触摸感测模式TM期间，根据一实施方式的压力触控驱动器990可通过多条力布线给力多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个力电极图案施加触摸驱动信号TDS，通过多条力布线感测多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个与外壳500之间的电容变化，以顺序产生多条力原始数据，并且将所述多条力原始数据提供至主机控制器910。

如图17中所示，响应于从主机控制器910提供的具有第一逻辑状态的模式信号MS，根据一实施方式的压力触控驱动器990可在显示模式DM期间通过多条力布线将多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个电性地变为高阻抗状态(即，电性浮置)。因此，因为多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个在显示模式DM期间电性浮置，所以多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个可充当噪声阻挡层，其防止在容纳到外壳500中的驱动电路单元900中发生的静电或频率噪声流入显示面板110中。

如图17中所示，根据一实施方式的压力触控驱动器990可根据从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS的触摸感测时段TSPS或第一触摸感测时段P1，在第一触摸感测时段P1期间通过多条力布线将多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个电性浮置，由此防止在容纳到外壳500中的驱动电路单元900中发生的静电或频率噪声流入触摸电极TE中。

此外，如图17中所示，根据一实施方式的压力触控驱动器990可根据从主机控制器910提供的具有第二逻辑状态的模式信号MS的力感测时段FSPS或第二触摸感测时段P2，在第二触摸感测时段P2期间通过多条力布线给多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个提供触摸驱动信号TDS，通过多条力布线感测多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个与外壳500之间的电容变化，以顺序产生多条力原始数据，并且将所述多条力原始数据提供至主机控制器910。

根据本实施方式的电子装置可通过多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个单独感测触摸力，以感测多个压力触控，计算压力触控的位置以及基于位置的触摸力，并且执行与之对应的各种应用程序。特别是，在本实施方式中，与多个力电极图案FEP1到FEP4中的每一个对应的基于位置的触摸力可被细分，并且可应用基于压力触控的安全应用程序，由此提高电子装置的安全性。在此，安全应用程序可以是用于执行电子装置的锁定功能或解锁功能的应用程序。

图19是沿图1中所示的线I-I’和线II-II’截取的另一剖面图，其图解了其中在图2中所示的电子装置中额外设置模块支撑部件250的构造。

连同图1一起参照图19，根据本实施方式的电子装置的模块支撑部件250可在显示模块100的后边缘与外壳板510的前边缘之间垂直设置成具有一定高度，并且可在显示模块100的后表面与外壳板510之间提供空气间隙AG。就是说，模块支撑部件250可设置在显示模块100的后边缘与外壳板510的前边缘之间，并且通过使用外壳板510的前边缘作为支撑体，模块支撑部件250可将显示模块100的反射片133与外壳板510的前表面分离一定间隔，由此在显示模块100的后表面与外壳板510之间提供空气间隙AG。

空气间隙AG可定义为显示模块100的后表面与外壳板510之间的分离空间。空气间隙AG可提供由于用户的触摸压力而使显示模块100能够沿上下方向Z移动的空间，因而盖窗300和显示模块100可根据用户的触摸压力而变形为弧形形状。

模块支撑部件250可包括具有弹性恢复力的弹性垫、双面粘合泡沫垫或弹簧。模块支撑部件250可弹性地支撑显示模块100并且可将显示模块100附接至外壳板510。

此外，在本实施方式中，盖窗300可在不通过透明粘合部件附接至显示面板110的整个前表面的情况下被支撑，盖窗300可被外壳500支撑。例如，盖窗300可耦接至设置在外壳侧壁530的凹槽550中的弹性部件570。因此，盖窗300可覆盖显示面板110的整个前表面以及显示模块100与外壳侧壁530之间的空间，由此保护显示模块100免于冲击并且防止异物渗透到显示模块100与外壳侧壁530之间的空间中。

在根据本实施方式的电子装置中，模块支撑部件250可设置在显示模块100与外壳板510之间，以在显示模块100与外壳板510之间提供空气间隙AG，因而不再需要为了提供空气间隙AG而将显示模块100附接至盖窗300。因此，在本实施方式中，像图2中所示的电子装置，可省略光学粘合部件200。

根据本实施方式的模块支撑部件250可设置在图13到15中所示的电子装置的显示模块100与外壳板510之间，以在显示模块100与外壳板510之间提供空气间隙AG。在该情形中，可省略光学粘合部件200，盖窗300可在不附接至显示面板110的整个前表面的情况下被支撑，盖窗300可被外壳500支撑。

图20是图解根据一实施方式的电子装置的透视图，图21是沿图20中所示的线III-III’截取的剖面图。可通过修改显示模块的支撑结构实现该电子装置。因此，下文中，与显示模块的支撑结构相关的元件以外的其他元件与图1到19的那些相同，因而将省略对相同元件的重复描述。

参照图20和21，在根据一实施方式的电子装置中，显示模块100可直接支撑至外壳500的外壳侧壁。就是说，外壳侧壁530可支撑显示模块100，更详细地说，可支撑显示面板110的后边缘而不围绕显示面板110的每个侧壁。外壳侧壁530的最外侧表面可设置在与显示面板110的最外侧表面相同的垂直线VL上，可设置成比垂直线VL稍微向外突出，或者可设置成比垂直线VL更向内。因此，当从用户(或观看者)所处的显示面板110的前方看时，外壳侧壁530可几乎被显示面板110覆盖。

根据一实施方式的外壳侧壁530可支撑显示面板110，更详细地说，可支撑下偏振部件115的后边缘。在该情形中，下偏振部件115可减轻施加至显示面板110的冲击。

根据一实施方式的外壳侧壁530可直接支撑下基板111的后边缘，为此，可去除下偏振部件115的边缘。在该情形中，根据一实施方式的电子装置可被减薄一尺寸，该尺寸是通过去除下偏振部件115而得到的区域的尺寸。

外壳侧壁530可通过使用支撑部件580支撑显示面板110的后边缘。根据一实施方式的支撑部件580可包括具有弹性恢复力的弹性垫、双面粘合泡沫垫或类似物。支撑部件580防止显示面板110与外壳侧壁530之间的直接接触并且防止异物渗透到显示面板110与外壳侧壁530之间的空间中。

可选地，根据本实施方式的显示模块100可进一步包括覆盖显示面板110的每个外表面的侧面密封部件170。

侧面密封部件170可设置成覆盖下偏振部件115、下基板111和上基板113的每一个的最外侧表面。侧面密封部件170防止显示面板110的侧面光泄露，即防止从内部传播到上基板113的最外侧表面的光的侧面光泄露。

侧面密封部件170可由硅基或基于紫外(UV)固化的密封剂(或树脂)形成，但考虑到工艺粘性时间，侧面密封部件170可由基于UV固化的密封剂形成。此外，侧面密封部件170可具有颜色(例如，蓝色、红色、蓝绿色或黑色)，但可由用于防止侧面光泄露的有色树脂或遮光树脂形成，但不限于此。

侧面密封部件170的部分顶部可被上偏振部件117覆盖。为此，上偏振部件117可包括延伸部117a，延伸部117a延伸以覆盖侧面密封部件170的部分前表面并且附接至侧面密封部件170的前表面的该部分。因此，侧面密封部件170与显示面板110之间的接合表面可被上偏振部件117的延伸部117a覆盖。

此外，除下偏振部件115、下基板111和上基板113的每一个的最外侧表面以外，侧面密封部件170还可设置成覆盖上偏振部件117和盖窗300各自的侧表面。在该情形中，侧面密封部件170防止从内部传播到上基板113的最外侧表面的光的侧面光泄露。

如上所述，在本实施方式中，因为外壳侧壁530支撑显示面板110的后表面，所以可去除由于外壳侧壁530导致的电子装置的边框宽度，由此实现零边框显示器。

图22是图解根据一实施方式的电子装置的透视图，图23是沿图22中所示的线IV-IV’截取的剖面图。这些图是用于描述外壳的电连接结构。因此，下文中，与外壳的电连接结构相关的元件以外的其他元件与图1到21的那些相同，因而将省略对相同元件的重复描述。

参照图22和23，根据一实施方式的电子装置可进一步包括印刷电路板(PCB)980、电源电路990、柔性电路膜991和导电连接部件993。

PCB 980可容纳到外壳500的系统容纳空间500s中，以支撑电源电路990，并且例如可支撑根据本实施方式的上述驱动电路单元900。

电源电路990可基于从外部电源或电池提供的输入电力产生并输出地电压和驱动电压，驱动电压包括在显示面板110上显示图像所必需的DC电压和AC电压。

柔性电路膜991可将PCB 980连接至设置在显示面板110的下基板111上的焊盘部PP。柔性电路膜991的一端可通过设置在外壳板510中的膜通孔500h电连接至焊盘部PP。此外，柔性电路膜991的另一端电连接至PCB 980。柔性电路膜991可通过焊盘部PP将从驱动电路单元900输出的信号提供至设置在下基板111上的信号线。

可选择地，驱动电路单元900中包括的面板驱动器970可安装在柔性电路膜991上并且可通过焊盘部PP电连接至设置在下基板111上的信号线。此外，面板驱动器970可设置在设置于下基板111上的电路安装区域中，电连接至焊盘部PP并且电连接至设置在下基板111上的信号线。

导电连接部件993可将从电源电路990提供的地电压或具有特定电压电平的AC或DC电压提供至外壳500，由此使外壳500电性接地(GND)或保持在特定电压电平。

根据一实施方式的导电连接部件993可将外壳侧壁530和与外壳侧壁530平行设置在柔性电路膜991上的电源垫991a电连接。导电连接部件993的一侧可电连接至设置在柔性电路膜991上的电源垫991a，导电连接部件993的另一侧可电连接至外壳侧壁530的内壁。在该情形中，导电连接部件993可通过使用导电粘合剂电连接至电源垫991a和外壳侧壁530的每一个。因此，导电连接部件993可将从电源电路990提供至电源垫991a的地电压或具有特定电压电平的AC或DC电压施加至外壳侧壁530。在该情形中，导电连接部件993可以是导电线、导电胶带、导电胶或类似物。

根据一实施方式的导电连接部件993可将外壳板510和设置在PCB 980上的电源垫981电连接，而不将外壳侧壁530和设置在柔性电路膜991上的电源垫991a电连接。就是说，导电连接部件993的一侧可电连接至设置在与外壳板510面对的PCB 980的第一表面或者与第一表面相对的第二表面上的电源垫981，导电连接部件993的另一侧可电连接至与PCB980面对的外壳板510的后表面。在该情形中，导电连接部件993可通过使用导电粘合剂将电源垫981电连接至外壳板510的后表面。因此，导电连接部件993可将从电源电路990提供至电源垫981的地电压或具有特定电压电平的AC或DC电压施加至外壳板510。在该情形中，导电连接部件993可以是导电线、导电胶带或类似物。

如上所述，在本实施方式中，因为地电压或具有特定电压电平的AC或DC电压通过导电连接部件993提供至外壳500，所以基于提供至外壳500的电压很容易感测由于外壳板510与触摸电极TE之间的距离变化导致的电容变化。

此外，在图1中，根据一实施方式的电子装置被图示为智能电话，但本实施方式不限于此。本实施方式的实施方式可同样应用于各自包括包含自电容内嵌式触摸面板的显示模块、以及包括金属材料并容纳显示模块的外壳的所有电子装置。在此，电子装置可以是下述之一：诸如电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、超移动个人电脑(UMPC)、移动电话、平板电脑、智能手表、腕表电话、可穿戴装置、移动通讯终端等之类的便携式电子装置；以及诸如电视(TV)、笔记本电脑、监视器、便携式摄像机、显示器等之类的电器。此外，除包括液晶层的液晶面板以外，根据本实施方式的实施方式的电子装置还可同样应用于有机发光显示装置，有机发光显示装置各自包括有机发光显示模块和外壳，其中有机发光显示模块包括包含有机发光装置的内嵌式触摸面板，外壳包括金属材料并容纳有机发光显示模块。

根据本发明的实施方式，当施加用户触摸时，可基于由于触摸传感器与外壳板之间的距离变化导致的电容变化率来感测触摸位置和触摸力，特别是，即使没有单独的力感测面板，仍可感测用户的压力触控。

在不背离本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明中进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明旨在覆盖落入所附权利要求范围及其等同范围内的本发明的修改和变化。

Claims (22)

1.一种电子装置，包括：

显示模块，其包括多个触摸电极；

盖窗，其覆盖所述显示模块的前表面；

外壳，其包括导电的外壳板和外壳侧壁，所述外壳板设置在所述显示模块的后表面的下方，所述外壳侧壁围绕所述显示模块的侧表面的至少一部分或支撑所述显示模块；和

驱动电路，所述驱动电路感测由于所述触摸电极中的一个或多个与所述外壳板之间的距离变化而导致的所述触摸电极中的所述一个或多个与所述外壳板之间的电容变化。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述显示模块包括：

下基板，所述下基板包括栅极线、数据线和所述触摸电极，所述触摸电极在显示模式期间用作公共电极；

上基板，其结合至所述下基板；和

液晶层，其设置于所述下基板与所述上基板之间。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述驱动电路包括：

触摸驱动器电路，所述触摸驱动器电路在触摸感测模式期间给所述触摸电极中的所述一个或多个施加触摸驱动信号并且感测所述触摸电极中的所述一个或多个与所述外壳板之间的电容变化，以产生触摸原始数据；和

主机控制器电路，所述主机控制器电路基于小于基准原始数据的触摸原始数据计算触摸位置并且基于超过所述基准原始数据的触摸原始数据计算触摸力水平。

4.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述显示模块进一步包括设置在所述下基板的后表面上的透明导电层。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其中所述透明导电层电性浮置。

6.根据权利要求4所述的电子装置，其中所述驱动电路包括：

触摸驱动器电路，所述触摸驱动器电路在触摸感测模式的第一触摸感测时段期间给所述触摸电极中的所述一个或多个施加触摸驱动信号并且感测所述触摸电极中的所述一个或多个的自电容变化，以产生触摸原始数据；

压力触控驱动器电路，所述压力触控驱动器电路在触摸感测模式的第二触摸感测时段期间给所述透明导电层施加压力触控驱动信号并且感测所述透明导电层与所述外壳板之间的电容变化，以产生压力触控原始数据；和

主机控制器电路，所述主机控制器电路基于所述触摸原始数据计算触摸位置并且基于所述压力触控原始数据计算触摸力水平。

7.根据权利要求6所述的电子装置，其中在所述显示模式期间，所述触摸电极被提供公共电压，并且所述透明导电层电性浮置。

8.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述触摸电极在所述显示模式期间被提供公共电压并且在所述第二触摸感测时段期间电性浮置，并且

其中所述透明导电层在所述显示模式期间电性浮置并且在所述第一触摸感测时段期间电性浮置。

9.根据权利要求1所述的电子装置，进一步包括缓冲部件，所述缓冲部件设置在所述外壳板上并且与所述显示模块的后表面分隔开，所述缓冲部件定位成不与所述显示模块的后边缘重叠。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述缓冲部件包括以所述显示模块的中心为中心的圆形剖面形状。

11.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述缓冲部件包括以所述显示模块的中心为中心的四角形剖面形状。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述缓冲部件的所述四角形剖面形状的一个或多个角部被圆化。

13.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述缓冲部件包括聚氨酯。

14.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述外壳侧壁包括位于其内表面中的凹槽、以及位于所述盖窗的后边缘与所述凹槽的底面之间的弹性部件，所述盖窗覆盖所述显示模块的整个表面以及所述显示模块与所述外壳侧壁之间的空间。

15.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述外壳侧壁利用位于所述外壳侧壁与所述显示模块之间的支撑部件支撑所述显示模块的后边缘。

16.根据权利要求15所述的电子装置，其中所述支撑部件由弹性垫或粘合泡沫垫构成。

17.根据权利要求1所述的电子装置，进一步包括覆盖所述显示模块的外侧表面的侧面密封部件。

18.根据权利要求17所述的电子装置，其中所述侧面密封部件由基于紫外(UV)固化的密封剂构成。

19.根据权利要求17所述的电子装置，其中所述显示模块的至少一部分覆盖所述侧面密封部件的前表面。

20.根据权利要求1所述的电子装置，进一步包括模块支撑部件，所述模块支撑部件垂直设置在所述显示模块的后边缘与所述外壳板的前边缘之间，以在所述显示模块的后表面与所述外壳板之间产生空气间隙。

21.根据权利要求1所述的电子装置，进一步包括：

印刷电路板，在其上放置所述驱动电路，所述印刷电路板设置在所述外壳板下方；和

柔性电路膜，其将所述印刷电路板与所述显示模块的一部分电连接，所述柔性电路膜通过所述外壳板中的膜通孔从所述印刷电路板延伸至所述显示模块的所述一部分。

22.根据权利要求21所述的电子装置，进一步包括导电连接部件，所述导电连接部件将所述印刷电路板与所述外壳板电连接，所述外壳板通过所述导电连接部件接地。