CN107015694A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种显示装置。该显示装置包括：触摸感应元件，其包括电活性层和设置在电活性层的顶表面和底表面中的至少一个上的多个电极；在触摸感应元件上的屏蔽层；在屏蔽层上的显示面板；以及触摸传感器，其集成在显示面板中并且包括多个第一触摸电极和与多个第一触摸电极间隔开的多个第二触摸电极，并且屏蔽层与多个第一触摸电极或多个第二触摸电极电连接。

Description

显示装置
技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.10-2015-0190910的优先权，其公开内容通过引用并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
本公开涉及一种显示装置，包括可以减轻当将触摸感应元件应用于其中集成有触摸传感器的显示面板时可能发生的图像质量劣化和触摸噪声问题的显示装置。
背景技术
除了应用于包括智能手机、平板PC等的便携式显示装置之外，检测用户的触摸输入(诸如用于显示装置的屏幕触摸或手势)的触摸传感器还广泛地用于显示装置公共设施和大型显示装置(包括智能电视等)。
可以根据触摸传感器设置在显示装置中的位置对触摸传感器进行分类。触摸传感器可以分类为：in-cell型触摸传感器，其中触摸传感器嵌入在显示面板中；on-cell型触摸传感器，其中所述触摸传感器位于所述显示面板的顶部；外挂型(add-on type)触摸传感器，其中分开制造的触摸传感器分开设置在显示面板的顶部；以及混合型触摸传感器，其中不同类型的触摸传感器被组合。在各种类型的触摸传感器中，外挂型传感器的缺点在于：由于需要将分开的触摸传感器附接到显示装置的顶部，因此增加了显示装置的厚度和相应的制造成本。另外，难以将外挂型触摸传感器附接到柔性显示装置。因此，近年来，日益关注通过使用in-cell型触摸传感器将触摸传感器集成在显示装置中来提供轻薄的显示装置。
同时，近年来投入了对如下触觉装置的研究：该触觉装置不仅检测用户的触摸输入，而且传送用户的手指或用户的触笔可以感觉到的触觉反馈作为对用户的触摸输入的反馈。
作为触觉装置，已经使用了采用偏心旋转质量(ERM)、线性谐振致动器(LRA)、压电陶瓷致动器等的触觉装置。然而，这种触觉装置的问题在于：由不透明材料制成；使整个显示装置而不是装置的特定部分振动；不能提供各种振动感觉；以及由于低耐久性而可能容易被外部冲击破坏。
此外，当向用户传送触觉反馈所需的触觉装置的驱动电压低时，触摸可能无法被识别，或者由于因高驱动电压而产生的噪声，图像可能无法正常显示，这也是有问题的。
因此，需要将通过解决这些问题所获得的触觉装置应用到其中集成有触摸传感器的显示装置。
发明内容
本公开的创新方面是一种能够去除显示面板中的电噪声的装置。
本公开的目的不限于上述目的，并且对于本领域普通技术人员而言，上面未提及的其他目的从以下描述中将是显而易见的。
本公开的示例性实施方式涉及一种显示装置，其包括：触摸感应元件，包括电活性层和设置在电活性层的顶表面和底表面中的至少一个上的多个电极；在触摸感应元件上的屏蔽层；在屏蔽层上的显示面板；以及触摸传感器，其集成在显示面板中并且包括多个第一触摸电极和与多个第一触摸电极间隔开的多个第二触摸电极，其中，屏蔽层与多个第一触摸电极或多个第二触摸电极电连接。
在另一示例性实施方式中，多个第一触摸电极是驱动电极，多个第二触摸电极是感测电极，并且屏蔽层与多个第二触摸电极电连接。
在另一示例性实施方式中，显示装置包括：第一柔性印刷电路板，包括设置在屏蔽层上并与屏蔽层电连接的线；第二柔性印刷电路板，包括设置在显示面板上并与多个第二触摸电极电连接的线；以及第一印刷电路板，包括与第一柔性印刷电路板的线连接的第一线和与第二柔性印刷电路板的线电连接的第二线，其中，屏蔽层和多个第二触摸电极通过第一线和第二线在第一印刷电路板中彼此电连接。
在另一示例性实施方式中，显示装置包括：第二印刷电路板，其上安装有用于驱动显示装置的中央处理单元(CPU)；以及柔性电缆，其电连接第一印刷电路板和第二印刷电路板，其中，第一印刷电路板还包括柔性电缆插入其中的连接器，与第二线电连接并驱动触摸传感器的触摸集成电路(IC)，以及与触摸IC电连接并传送与第二线传送的信号相同的信号的第三线，并且第一线和第三线与连接器的接地引脚电连接。
在另一示例性实施方式中，第一柔性印刷电路板还包括与触摸感应元件的多个第一电极和多个第二电极电连接的多条线。
在另一示例性实施方式中，屏蔽层包括由透明导电材料制成的透明导电层。
在另一示例性实施方式中，触摸感应元件的多个电极包括设置在电活性层的顶表面上的多个第一电极和设置在电活性层的底表面上并与多个第一电极交叉的多个第二电极。
在另一示例性实施方式中，当第一电压施加到多个第一电极之一时，多个第二电极之一接地并且剩余的第二电极浮置。
在另一示例性实施方式中，电活性层由电活性聚合物制成，并且触摸感应元件的多个电极由透明导电材料制成。
在另一示例性实施方式中，显示装置包括设置在触摸感应元件下方的背光单元，其中显示面板是液晶显示面板。
本公开的另一示例性实施方式提供了一种显示装置，包括：显示面板，包括多个像素电极和多个公共电极；触摸感应元件，设置在显示面板下方，并且包括电活性层和设置在电活性层的顶表面和底表面中的至少一个上的多个电极；以及屏蔽层，介于触摸感应元件和显示面板之间并且包括透明导电层，其中，多个公共电极用作触摸电极，并且多个公共电极中的一些公共电极具有与透明导电层相同的电位。
在另一示例性实施方式中，显示装置还包括：第一柔性印刷电路板，接触屏蔽层的一个表面并与透明导电层电连接；第二柔性印刷电路板，接触显示面板的一个表面并与多个公共电极电连接；以及与第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板电连接的第一印刷电路板，其中，透明导电层和多个公共电极中的一些公共电极均通过第一柔性印刷电路板和第二柔性印刷电路板电连接至第一印刷电路板的同一点。
在另一示例性实施方式中，第一印刷电路板包括电缆连接连接器，并且透明导电层和多个公共电极中的一些公共电极电连接至连接器的接地引脚。
在另一示例性实施方式中，触摸感应元件连接至透明导电层。
在另一示例性实施方式中，触摸感应元件和透明导电层包括相同的材料。
在另一示例性实施方式中，电活性层的厚度为约80μm，第一电极和第二电极的厚度为约50μm。
其它示例性实施方式包括在以下详细描述和附图中。
根据本公开，可以抑制显示面板的图像质量的劣化，并且降低由触摸感应元件的高驱动电压产生的噪声。
此外，可以使由于在具有in-cell型触摸传感器的显示装置中的触摸感应元件的高驱动电压而发生的对触摸输入的误识别或触摸输入的重影现象(ghost phenomenon)最小化。
本公开的效果不限于上述效果，并且各种其他效果包括在本说明书中，这对于本领域普通技术人员将是明显的。
附图说明
结合附图，根据下面的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述及其他方面、特征和其他优点，其中：
图1是示出根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示意性分解透视图；
图2是沿图1所示的显示装置的线II-II'的截面图；
图3是示出根据本公开的示例性实施方式的显示装置的截面图；
图4是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示意性平面图；
图5是根据比较示例的显示装置中的触摸电极产生的波形；以及
图6是根据本公开的示例性实施方式的显示装置中的触摸电极产生的波形。
具体实施方式
根据以下参考附图描述的示例性实施方式，将更清楚地理解本公开的优点和特征以及用于实现本公开的方法。然而，本公开不限于以下示例性实施方式，而是可以以各种不同的方式实现。提供示例性实施方式仅仅是为了完成对本公开的描述并且为本公开所属领域的普通技术人员充分地提供本公开的类别。本文所述的发明将由所附权利要求中的任意权利要求及其组合来限定。
在用于描述本公开的示例性实施方式的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例，本公开不限于此。在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。此外，在以下描述中，可以省略对已知相关技术的详细说明，以避免不必要地模糊本公开的主题。本文使用的诸如“包括”，“具有”和“由...组成”的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则对单数的任何引用可以包括复数。
即使没有明确说明，部件被解释为包括普通误差范围。
当使用诸如“上”，“上方”，“下方”和“邻近”的术语描述两个部分之间的位置关系时，一个或多个部分可以位于这两个部分之间，除非这些术语与术语“紧接地”或“直接地”一起使用。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，其可以直接在另一元件或层上，或者可以存在中间元件或层，除非术语与术语“紧接地”或“直接地”一起使用。
虽然使用术语“第一”，“第二”等来描述各种部件，但是这些部件不被这些术语限制。这些术语仅用于将一个部件与其他部件区分开。因此，本公开的技术概念中，第一部件可以是第二部件。
在附图中示出的每个部件的尺寸和厚度是为了方便说明而表示的，并且不一定按比例的。
本公开的各种实施方式的特征可以部分地或完全地彼此结合或彼此组合，并且可以以各种技术方式互锁和操作，并且各种实施方式可以彼此独立或相关联地执行。
在下文中，将参考附图详细描述本公开的各种示例性实施方式，但是本公开不限于此。
图1是示出根据本公开的示例性实施方式的显示装置的示意性分解透视图，并且图2是沿图1所示的显示装置的II-II'线的截面图。参照图1和图2，显示装置100包括背光单元110、显示面板120、触摸感应元件130、屏蔽层140和触摸传感器160。为了便于描述，在图1中未示出第一接合层171和第二接合层172，并且在图2中未示出背光单元110的底板111。
背光单元110包括用于向显示面板120提供光的部件。背光单元110包括光源组件116、导光板114、反射板112、光学片115和底板111。
光源组件116包括光源和驱动光源的驱动电路。在图1中，示出了边缘型光源组件116，但是光源组件116可以是直接照射型组件。
导光板114扩散或会聚从光源组件116发射的光，并且将扩散或会聚的光辐射到显示面板120。如图1所示，导光板114可以具有板形形状或楔形形状，但不限于此。
反射板112设置在导光板114下方。反射板112反射从光源组件116辐射的光以入射到导光板114的底部。反射板112可以由具有优良反射率的金属材料制成，但不限于此。
光学片115设置在导光板114上。光学片115可以改善从光源组件116产生的光的亮度特性。光学片115可以包括例如包括扩散片和棱镜片的多个片。
底板111容纳光学片115、导光板114、反射板112和光源组件116。如图1所示，底板111具有顶部敞开的盒形状，并且光学片115、导光板114、反射板112和光源组件116可以设置在底板111中。
显示面板120是用于在显示装置100中实现图像的面板。显示面板120调节从背光单元110发射的光的透射率以显示图像。如图1和图2所示，显示面板120包括第一基板121、多个像素电极(为了便于说明而未示出)、多个公共电极122、液晶层123和第二基板124。
第一基板121支承薄膜晶体管以及包括在显示面板120中的各种部件，多个像素电极与薄膜晶体管电连接，并且与多个像素电极形成电场的多个公共电极122设置在第一基板121上。因此，第一基板可以称为薄膜晶体管基板。
第二基板124面向第一基板121。第二基板124支承滤色器层，并且可以被称为滤色器基板。滤色器层选择性地透射具有特定波长的光。通过滤色器层显示全色图像。虽然在图1中滤色器层设置在第二基板124上，但是本公开不限于此，滤色器层可以设置在第一基板121上。
液晶层123设置在第一基板121和第二基板124之间。在液晶层123中，液晶可以沿预定方向取向。液晶的取向可以基于多个像素电极与公共电极122之间的电场而改变。从背光单元110发射的光的透射率可以通过改变液晶层123中的液晶的取向来控制。在穿过液晶层123的光穿过第二基板124的滤色器层时，图像被实现。
触摸传感器160是被配置为与显示面板120集成的in-cell型触摸传感器。也就是说，触摸传感器160设置在显示面板120中。触摸传感器160包括多个第一触摸电极161和与多个第一触摸电极161间隔开的多个第二触摸电极161。多个第一触摸电极161和多个第二触摸电极162全部与公共电极122一体地形成。换句话说，显示面板120的公共电极122也用作触摸电极161和162，因此，一个电极可以用作公共电极122以及触摸电极161和162两者。因此，显示面板120被时分地驱动，从而，可以通过在图像显示时段期间将公共电压施加到公共电极122来显示图像，并且可以在触摸感测时段期间通过用作触摸电极161和162的公共电极122从用户检测触摸输入。
触摸传感器160可以是互电容型触摸传感器。在触摸传感器160是互电容型触摸传感器的情况下，多个第一触摸电极161和多个第二触摸电极162中的一方可以是驱动电极，另一方可以是感测电极。当为了便于描述假定多个第一触摸电极161是驱动电极并且多个第二触摸电极162是感测电极时，多个第一触摸电极161和多个第二触摸电极162彼此相邻地交替设置在同一平面中。当驱动电压被顺序地施加到作为驱动电极的多个第一触摸电极161时，在多个第一触摸电极161和作为感测电极的多个第二触摸电极162之间形成电场，并且在驱动电极和感测电极之间产生电容。当用户使用手指执行触摸输入时，用户的手指用作接地源，因此，在用户的手指和感测电极之间形成触摸电容，并且电场在驱动电极和感应电极之间改变。因此，驱动电极和感测电极之间的电容值也改变。因此，当驱动电压被施加到用作驱动电极的多个第一触摸电极161时，感测信号被输出到用作感测电极的多个第二触摸电极162，其中，感测信号的大小与触摸期间的电容的变化和驱动电压的大小成比例。然而，本公开不限于此，并且触摸传感器160可以实现为自电容型触摸传感器。
如图1中进一步所示，在显示面板120上设置有第二柔性印刷电路板152。在第二柔性印刷电路板152中可以设置有用于将用于驱动显示面板120和触摸传感器160的各种信号发送至显示面板120以及将来自触摸传感器160的感测信号发送至触摸集成电路(IC)的各种线。将参照图2和图3更详细地描述第二柔性印刷电路板152。
此外，在显示面板120和背光单元110之间设置有触摸感应元件130。触摸感应元件130具有电活性层133和分别设置在电活性层133的顶表面和底表面上的多个电极131和132。在本说明书中，触摸感应元件是可以响应于用户对触摸感应元件的触摸而将触觉反馈传递给用户的元件，并且电活性层是在施加电压的情况下改变其形状以传递振动的层。
电活性层133是由电活性聚合物制成的板型膜，该电活性聚合物是通过电刺激而改变的聚合物材料。例如，电活性层133可以由如下材料制成：介电弹性体，诸如硅基聚合物，聚氨酯基聚合物或丙烯酸基聚合物；铁电聚合物，诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚(偏二氟乙烯-共-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))；或压电陶瓷元件。当电活性层133由介电弹性体制成时，介电弹性体由于通过向电活性层133施加电压而产生的静电吸引力(库仑力)而膨胀和收缩，由此使触摸感应元件130振动。或者，当电活性层133由铁电聚合物制成时，电活性层133中的偶极子的取向方向通过向电活性层133施加电压而改变，从而使触摸感应元件130振动。
触摸感应元件130包括设置在电活性层133的顶表面上的多个第一电极131和设置在电活性层133的底表面上的多个第二电极132。然而，本公开不限于此，多个第一电极131和多个第二电极132可以形成在电活性层133的顶表面和底表面中的仅任一个表面上。
多个第一电极131和多个第二电极132向电活性层133施加电压，并且由导电材料制成。此外，为了确保触摸感应元件130的透射率，多个第一电极131和多个第二电极132可以由透明导电材料制成。例如，多个第一电极131和多个第二电极132可以由诸如氧化铟锡(ITO)，PEDOT：PSS，银纳米线(AgNW)等的透明导电材料制成。或者，多个第一电极131和第二电极132可以由金属材料以网格图案设置的金属网构成，因此，多个第一电极131和多个第二电极132可以基本上用作透明电极。然而，多个第一电极131和多个第二电极132的材料不限于上述示例，而是可以使用各种透明导电材料。第一电极131和第二电极132可以由相同的材料或不同的材料制成。
第一电极131和第二电极132可以通过各种方法形成。例如，可以通过使用包括溅射、印刷、狭缝涂布等的方法在电活性层133上形成第一电极131和第二电极132。
如上所述，由电活性聚合物制成的触摸感应元件130可以通过电活性层133的振动将触觉反馈传递给用户，该振动是通过向分别设置在电活性层133的顶表面和底表面上的第一电极131和第二电极132施加电压而产生的。此外，如上所述，触摸感应元件130具有高透射率，原因是触摸感应元件130可以由诸如透明电活性聚合物和透明导电材料的透明材料制成。
通常，在触摸感应元件设置在触摸传感器上的情况下，存在的问题在于，当高电压施加到触摸感应元件时，触摸传感器可能无法感测到随着用户的触摸输入可能发生的电容变化。为了解决这个问题，触摸感应元件设置在触摸传感器下方，并且在触摸传感器嵌入在显示面板中的情况下，触摸感应元件设置在显示面板和触摸传感器两者的下面。然而，当触摸感应元件设置在显示面板下方时，由于触摸感应元件位于离触摸输入部分一定距离处，因此难以向用户传递直接和强烈的振动。因此，诸如现有技术中使用的ERM或LRA的元件可以设置在背光单元和显示面板之间。然而，不能将元件设置在背光单元上，这是因为这些元件由不透明材料制成。
相比之下，因为触摸感应元件130包括由透明电活性聚合物制成的电活性层133和由透明导电材料制成的多个电极131和132，所以显示装置100的触摸感应元件130具有高透射率。因此，在显示装置100中，触摸感应元件130可以设置在显示面板120和背光单元110之间，而不是在背光单元100下方，并且从背光单元110发射的光可以穿过触摸感应元件130到显示面板120。或者，触摸感应元件130可以设置在背光单元110上方，以减小用户的手指和触摸感应元件130之间的距离，使得可以向用户提供更强的振动。
在图1和图2中示出的触摸感应元件130可以通过无源矩阵方法驱动。也就是说，分别设置在触摸感应元件130的顶表面和底表面上的多个第一电极131和多个第二电极132形成为条形，并且多个第一电极131沿第一方向例如Y轴方向延伸，并且多个第二电极132沿第二方向例如X轴方向延伸。因此，多个第一电极131和多个第二电极132彼此交替地且垂直地设置。触摸感应元件130向多个第一电极131中的一个施加驱动电压，使多个第二电极132中的一个接地，并且使多个第二电极中的剩余电极浮置。因此，可以驱动触摸感应元件130在施加了驱动电压的第一电极131和接地的第二电极132彼此交叉的点处振动。然而，本公开不限于此，并且可以相反地向多个第一电极131和多个第二电极132施加电压。
在包括电活性层的触摸感应元件中，需要施加几百V到几kV的驱动电压以通过电活性层产生振动。此外，需要在被分成细小单元(minute unit)的情况下来驱动触摸感应元件，以便传送真实的触觉反馈，并且需要当前开发的或商业化的电路部件中的能够分配数百V到数kV的高电压的多个元件以及电压放大元件，诸如多个细小单元。因此，难以使驱动触摸感应元件的驱动电路小型化。
在显示装置100中，多个第一电极131和多个第二电极132如上所述设置，以解决与实现向触摸感应元件130提供高驱动电压的驱动电路相关联的困难。因此，用于放大驱动电压的放大元件的数量可以显著减少。
如图1和图2进一步所示，屏蔽层140介于显示面板120和触摸感应元件130之间。屏蔽层140是用于去除由触摸感应元件130的高驱动电压产生的噪声的部件。屏蔽层140包括绝缘层141和设置在绝缘层141的一个表面上的透明导电层142。屏蔽层140通过第一接合层171与触摸感应元件130接合，并通过第二接合层172与显示面板120接合。第一接合层171和第二接合层172可以由透明粘合材料制成。第一接合层171和第二接合层172可以是例如光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR)，但不限于此。
屏蔽层140的绝缘层141可以由绝缘材料制成，包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)等的透明绝缘材料，但是本公开不限于此。透明导电层142是用于去除由触摸感应元件130的高驱动电压产生的噪声的导电层。透明导电层142可以由包括ITO等的透明导电材料制成。透明导电层142可以使用包括溅射等的各种方法而形成在绝缘层141上。如图1和图2所示，透明导电层142可以设置在绝缘层141上，并且包括透明导电层142和绝缘层141的屏蔽层140可以通过第一接合层171和第二接合层172接合到触摸感应元件130和显示面板120，但是本公开不限于此。屏蔽层140可以仅由透明导电层142构成，透明导电层142可以直接形成在显示面板120的背面上，省略了对绝缘层141的要求。由于屏蔽层140的透明导电层142和绝缘层141两者均由透明材料制成，所以屏蔽层140也可以设置在显示面板120和背光单元110之间。
第一柔性印刷电路板151设置在屏蔽层140和触摸感应元件130之间。将参照图3和图4更详细地描述第一柔性印刷电路板151和屏蔽层140的连接关系。
图3是显示装置100的左侧视图，即图1所示的显示装置的沿着X轴方向观察时的侧视图。图4是图3所示的第一柔性印刷电路板151、第二柔性印刷电路板152和第一印刷电路板180的平面图。图4仅示出了第一柔性印刷电路板151和第二柔性印刷电路板152的局部区域。
如图3和图4所示，第一柔性印刷电路板151包括设置在屏蔽层140上的第一部分151A和设置在触摸感应元件130中的第二部分151B。第一柔性印刷电路板151的第一部分151A设置为接触绝缘层141的一个表面并具有与屏蔽层140的透明导电层142电连接的线。第一柔性印刷电路板151的第二部分151B设置在触摸感应元件130的电活性层133上，并且具有与触摸感应元件130的多个第一电极131和多个第二电极132电连接的多条线。第一柔性印刷电路板151的第一部分151A和第二部分151B彼此连接以设置在第一印刷电路板180的一个表面上。也就是说，第一柔性印刷电路板151通过第一部分151A将屏蔽层140的透明导电层142与第一印刷电路板180的线184电连接，并通过第二部分151B将触摸感应元件130的多个第一电极131和多个第二电极132与印刷电路板的线182电连接。因此，触摸感应元件130和屏蔽层140两者均可以连接至一个柔性印刷电路板151。
如图3和图4所示，第二柔性印刷电路板152的一端设置在显示面板120上，另一端设置在第一印刷电路板180上。第二柔性印刷电路板152的一端设置为与显示面板120的第一基板121的顶表面接触，并且第二柔性印刷电路板152具有与触摸传感器160的多个第一触摸电极161和多个第二触摸电极162电连接的线。此外，第二柔性印刷电路板152具有与多个像素电极电连接的线。第二柔性印刷电路板152的另一端设置在第一印刷电路板180的一个表面上。也就是说，第二柔性印刷电路板152将显示面板120的多个像素电极与第一印刷电路板180的线186电连接，并且将触摸传感器160的多个第一触摸电极161和多个第二触摸电极162(即，显示面板120的公共电极122)与第一印刷电路板180的线186电连接。
此外，如图4所示，第一印刷电路板180包括多条线182、183、184、185、186、187和188，多个IC 191、192和193以及连接器181。例如，第一IC 191是用于驱动触摸感应元件130的触觉IC，第二IC 192是用于驱动触摸传感器160的触摸IC，并且第三IC 193是用于驱动显示面板120的显示IC。尽管如图4所示，第一印刷电路板180包括多个IC 191、192和193，但是本公开不限于此，并且第一IC 191、第二IC 192和第三IC 193可以实现为一个IC以及被配置成分成更多的IC。
第一印刷电路板180连接至第二印刷电路板190，在第二印刷电路板190上安装有控制显示面板120、触摸传感器160和触摸感应元件130的CPU以驱动显示装置100。第一印刷电路板180可以通过柔性电缆199与第二印刷电路板190电连接，并且第一印刷电路板180和第二印刷电路板190分别包括插入有柔性电缆199的电缆连接连接器181和195。各个连接器181和195具有多个引脚，并且特别地，插入到第一印刷电路板180中的连接器181的多个引脚与第一印刷电路板180的多条线182、183、187和188电连接。
第一印刷电路板180的多条线182、183、184、185、186、187和188是用于电连接设置在第一印刷电路板180上的连接器181、第一柔性印刷电路板151、第二柔性印刷电路板152以及多个IC 191、192和193的线。例如，第一线184电连接第一柔性印刷电路板151的线和连接器181的引脚，第二线185电连接第二柔性印刷电路板152的线和第二IC 192，包括多条线188A和188B的多条第三线188电连接第二IC 192和连接器181的引脚，第四线182电连接第一柔性印刷电路板151的线和第一IC 191，第五线183电连接第一IC 191和连接器181的引脚，第六线186电连接第一柔性印刷电路板151的线和第三IC913，并且第七线187电连接第三IC193和连接器181的引脚。然而，本公开不限于此，并且可以在第一印刷电路板180上设置另外的线。
触摸感应元件130的多个第一电极131和多个第二电极132与设置在电活性层133上的第一柔性印刷电路板151的第一部分151A的线电连接，并且第一柔性印刷电路板151的第一部分151A的线与第一印刷电路板180的第四线182电连接。第一印刷电路板180的第四线182电连接至第一IC 191，第一IC 191是用于驱动触摸感应元件130的IC。第一印刷电路板180的第五线185电连接第一印刷电路板180的第一IC 191和连接器181。
屏蔽层140与触摸传感器160的多个第一触摸电极161或多个第二触摸电极162电连接。如上所述，在多个第二触摸电极162是触摸传感器160的感测电极的情况下，屏蔽层140的透明导电层142可以与触摸传感器160的多个第二触摸电极162电连接。
参照图3和图4更详细地描述透明导电层142与触摸传感器160的多个第二触摸电极162的电连接。透明导电层142与设置在屏蔽层140上的第一柔性印刷电路板151的第二部分151B的线电连接，并且第二部分151B的线与第一印刷电路板180的第一线184电连接。第一印刷电路板180的第一线184与第一印刷电路板180中的连接器181的引脚电连接。在本文中，与第一印刷电路板180的第一线184连接的连接器181的引脚可以是接地引脚。
多个像素电极和公共电极122通过设置在显示面板120的第一基板121上的第二柔性印刷电路板152的线和第一印刷电路板180的第六线186与第三IC 193电连接，第三IC193是用于驱动显示面板120的IC。第一印刷电路板180的第七线187将第一印刷电路板180的第三IC 193与连接器181电连接。
触摸传感器160的多个第一触摸电极161和多个第二触摸电极162与设置在显示面板120的第一基板121上的第二柔性印刷电路板152的线电连接，并且第二柔性印刷电路板152的线与第一印刷电路板180的第二线185电连接。第一印刷电路板180的第二线185电连接至第一印刷电路板180中的作为触摸IC的第二IC192。第一印刷电路板180的第三线188电连接第二IC 192和第一印刷电路板180的连接器181的引脚。特别地，第三线188包括多条线188A和188B，使得多条线188B与多个第一触摸电极161电连接且多条线188A与多个第二触摸电极162电连接。也就是说，多条线188A与多条第二线185中的与多个第二触摸电极162连接的线传送相同的信号。
根据如上所述的线路布局结构，屏蔽层140和多个第二触摸电极162在第一印刷电路板180中彼此电连接。第一印刷电路板180的多条第一线184(其通过多条第二线185经由连接器181的引脚与透明导电层142电连接)和多条线188A与多个第二触摸电极162电连接。虽然在图4中为了便于说明，第一印刷电路板180的多条第一线184和多条线188A被示出为在连接器181外部彼此电连接，但是本公开不限于此，并且多条第一线184和多条线188A可以彼此电连接，使得它们在连接器181下方接触连接器181的引脚。因此，屏蔽层140的透明导电层142和多个第二触摸电极162(即显示面板120的一些公共电极122)可以通过第一柔性印刷电路板151和第二柔性印刷电路板152在第一印刷电路板180的同一点处(例如，连接器181的引脚)彼此电连接。基于这种电路配置，屏蔽层140的透明导电层142可以具有与多个第二触摸电极162相同的电位。
在显示装置100中，作为多个公共电极122中的一些公共电极和感测电极的多个第二触摸电极162与屏蔽层140电连接，以具有与屏蔽层140的透明导电层142相同的电位。因此，可以通过包括屏蔽层140来减少由于当触摸感应元件130被驱动时产生的电场而在显示面板120和触摸传感器160中发生的干扰现象。
显示装置100的触摸感应元件130可以通过无源矩阵方法驱动。例如，当驱动电压施加到在电活性层133的顶表面上沿第一方向延伸的多个第一电极131中的任一个第一电极，在电活性层133的底表面上沿第二方向延伸的多个第二电极132中的任一第二电极接地，并且任意其他电极浮置时，在施加了驱动电压的第一电极131和接地的第二电极132彼此交叉的点处发生振动。然而，由于施加到第一电极131的驱动电压是几百V到几kV的高电压，并且未接地的另一个第二电极132浮置，所以该另一个第二电极132可以被充电成具有与施加到第一电极131的驱动电压类似的电位。然后将充电的第二电极132的电位施加到显示面板120和触摸传感器160，导致产生电噪声，并且显示面板120和触摸传感器160可能会产生故障。
例如，当在显示面板120中产生电噪声时，诸如设置在显示面板120的第一基板121上的薄膜晶体管的驱动元件可能被损坏，并且显示面板120可能无法正常驱动。此外，第二电极132的电位可能产生附加电场，并且液晶层123的液晶不能如常地被定向，从而降低图像质量和/或使显示屏关闭。
为了解决上述缺点，在显示装置100中，由触摸感应元件130产生的电噪声可以由设置在触摸感应元件130和显示面板120之间的屏蔽层140去除。此外，屏蔽层140的透明导电层142电连接至第一印刷电路板180的连接器181的接地引脚，并且具有与触摸传感器160的多个第二触摸电极162(即，一些公共电极122)相同的电位，因此，保持了显示质量和/或显示面板120可以继续以施加到触摸感应元件130的高驱动电压进行操作。
另外，当触摸感应元件130的高驱动电压作为电噪声施加到触摸传感器160时，可能不能准确地感测由用户的触摸输入引起的电容变化，并且用户的触摸输入无法被识别或被误识别。此外，可能发生重影现象，在该重影现象中，在用户没有执行触摸输入的区域处，电容被触摸感应元件130的高驱动电压产生的电噪声改变，并且触摸传感器160将触摸输入识别为发生在没有发生用户的触摸输入的位置。
因此，在显示装置100中，可能由触摸感应元件130产生的电噪声可以由设置在触摸感应元件130和触摸传感器160之间的屏蔽层140去除。此外，屏蔽层140的透明导电层142电连接至第一印刷电路板180的接地引脚，而且还具有与触摸传感器160的多个第二触摸电极162相同的电位，以使在施加到触摸感应元件130的高驱动电压下可能发生的对触摸的无法识别或误识别最小化。
在下文中，将参照图5和图6描述可能传送到触摸传感器160的电噪声被显示装置100的屏蔽层140中断的效果。
图5是根据比较示例的显示装置中的触摸电极产生的波形，并且图6是根据本公开的示例性实施方式的显示装置中的触摸电极产生的波形。
图5和图6是绘出作为时间的函数的、根据在图1至图4所示的显示装置100中触摸感应元件130是否被驱动以及屏蔽层140是否电连接的、触摸传感器160的多个第二触摸电极162(即，感测电极)中的的电压值的曲线图。图5的比较示例表示当触摸感应元件130被驱动但是屏蔽层140浮置时第二触摸电极162中的电压值，并且图6的示例性实施方式表示当触摸感应元件130被驱动并且屏蔽层140的透明导电层142被连接以具有与第二触摸电极162相同的电位时第二触摸电极162中的电压值。本示例性实施方式的触摸感应元件130的电活性层133由PVDF制成，并且第一电极131和第二电极132由ITO制成。此外，电活性层133的厚度为80μm，第一电极和第二电极132的厚度为50μm。屏蔽层140包括由PET制成的绝缘层141和由ITO制成的透明导电层142，绝缘层141的厚度为100μm，并且透明导电层142的厚度为50μm。
参照图5和图6，当触摸感应元件130未被驱动时，即当触摸感应元件130没有产生电噪声时，作为触摸传感器160的感测电极的第二触摸电极162的电压值具有基本上接近0V的值和小于0.5V的幅度。
参照图5的比较示例，由于屏蔽层140的透明导电层142未与第二触摸电极162连接，所以产生的电噪声影响触摸传感器160。因此，第二触摸电极162的电压值在约1.5V和约-2V之间以大偏差显著地振荡。
相比之下，参考图6的示例性实施方式，虽然驱动触摸感应元件130产生电噪声，但是屏蔽层140的透明导电层142被连接从而具有与第二触摸电极162相同的电位，并且类似于关于参考示例所观察到的值，第二触摸电极162的电压值具有基本上接近0V的值，并且振荡的幅度也小得多，约为0.5V或更小。
因此，在根据本公开的示例性实施方式的显示装置100中，屏蔽层140的透明导电层142具有与触摸传感器160的多个第二触摸电极162相同的电位，因此，使得触摸无法识别或误识别最小化。
尽管已经参照附图详细描述了本公开的示例性实施方式，但是本公开不限于此，并且可以在不脱离本公开的技术构思的情况下以许多不同的形式实施。因此，提供本公开的示例性实施方式仅是为了说明的目的，而不是要限制本公开的技术构思。应当理解，上述示例性实施方式在所有方面都是示例性的，而不限制本公开。本公开的保护范围应当基于任何所附权利要求及其组合来解释，并且在其等同范围内的所有技术构思应当被解释为落入本公开的范围内。

Claims (19)

1.一种显示装置，包括：
触摸感应元件，包括电活性层和多个电极，所述多个电极设置在所述电活性层的顶表面和底表面中的至少一个上；
在所述触摸感应元件上的屏蔽层；
在所述屏蔽层上的显示面板；以及
触摸传感器，其集成在所述显示面板中并且包括多个第一触摸电极和与所述多个第一触摸电极间隔开的多个第二触摸电极，
其中，所述屏蔽层与所述多个第一触摸电极或所述多个第二触摸电极电连接。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中：
所述多个第一触摸电极是驱动电极；
所述多个第二触摸电极是感测电极；以及
所述屏蔽层与所述多个第二触摸电极电连接。
3.根据权利要求2所述的显示装置，还包括：
第一柔性印刷电路板，所述第一柔性印刷电路板包括设置在所述屏蔽层上并与所述屏蔽层电连接的线；
第二柔性印刷电路板，所述第二柔性印刷电路板包括设置在所述显示面板上并与所述多个第二触摸电极电连接的线；以及
第一印刷电路板，所述第一印刷电路板包括与所述第一柔性印刷电路板的所述线连接的第一线和与所述第二柔性印刷电路板的所述线电连接的第二线，
其中，所述屏蔽层和所述多个第二触摸电极通过所述第一线和所述第二线在所述第一印刷电路板中彼此电连接。
4.根据权利要求3所述的显示装置，还包括：
第二印刷电路板，其上安装有用于驱动所述显示装置的中央处理单元CPU；以及
柔性电缆，其将所述第一印刷电路板和所述第二印刷电路板电连接，
其中，所述第一印刷电路板还包括：连接器，所述柔性电缆插入所述连接器中；触摸集成电路，所述触摸集成电路与所述第二线电连接并驱动所述触摸传感器；以及第三线，所述第三线与所述触摸集成电路电连接并传送与所述第二线传送的信号相同的信号，以及
所述第一线和所述第三线与所述连接器的接地引脚电连接。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述触摸感应元件的所述多个电极包括设置在所述电活性层的顶表面上的多个第一电极和设置在所述电活性层的底表面上且与所述多个第一电极交叉的多个第二电极。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述第一柔性印刷电路板还包括与所述触摸感应元件的所述多个第一电极和所述多个第二电极电连接的多条线。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述屏蔽层包括由透明导电材料制成的透明导电层。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中，所述触摸感应元件连接至所述透明导电层。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述触摸感应元件和所述透明导电层包括相同的材料。
10.根据权利要求5所述的显示装置，其中，当第一电压被施加到所述多个第一电极之一时，所述多个第二电极之一接地并且剩余的第二电极浮置。
11.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述电活性层由电活性聚合物制成，以及
所述触摸感应元件的所述多个电极由透明导电材料制成。
12.根据权利要求11所述的显示装置，还包括：
设置在所述触摸感应元件下方的背光单元，
其中，所述显示面板是液晶显示面板。
13.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述电活性层的厚度为80μm，所述第一电极和所述第二电极的厚度为50μm。
14.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个像素电极和多个公共电极；
触摸感应元件，所述触摸感应元件设置在所述显示面板下方并且包括电活性层和多个电极，所述多个电极设置在所述电活性层的顶表面和底表面中的至少一个上；以及
屏蔽层，所述屏蔽层位于所述触摸感应元件和所述显示面板之间并且包括透明导电层，
其中，所述多个公共电极用作触摸电极，以及
所述多个公共电极中的一些公共电极具有与所述透明导电层相同的电位。
15.根据权利要求14所述的显示装置，还包括：
第一柔性印刷电路板，所述第一柔性印刷电路板接触所述屏蔽层的一个表面并与所述透明导电层电连接；
第二柔性印刷电路板，所述第二柔性印刷电路板接触所述显示面板的一个表面并与所述多个公共电极电连接；以及
第一印刷电路板，所述第一印刷电路板与所述第一柔性印刷电路板和所述第二柔性印刷电路板电连接，
其中，所述透明导电层和所述多个公共电极中的一些公共电极中均通过所述第一柔性印刷电路板和所述第二柔性印刷电路板电连接至所述第一印刷电路板的同一点。
16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述第一印刷电路板包括电缆连接连接器；以及
所述透明导电层和所述多个公共电极中的一些公共电极电连接至所述连接器的接地引脚。
17.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述触摸感应元件连接至所述透明导电层。
18.根据权利要求17所述的显示装置，其中，所述触摸感应元件和所述透明导电层包括相同的材料。
19.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述电活性层的厚度为80μm，所述多个电极的厚度为50μm。
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