CN107291285B - 触摸显示装置及其背光单元 - Google Patents

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Abstract

触摸显示装置及其背光单元。一种能够感测用户触摸的触摸位置以及用户触摸力的量的触摸显示装置。包括在所述触摸显示装置中的背光单元的底盖或布置在该背光单元下方的壳体被用作触摸力感测电极，由此能够在无需添加单独的电极的情况下感测用户触摸力。当所述壳体被用作所述电极时，间隙由所述背光单元的所述底盖中的开口区域形成，由此能够在不增加所述触摸显示装置的厚度的情况下感测用户触摸力。

Description

触摸显示装置及其背光单元
技术领域
本公开涉及触摸显示装置以及包括在其中的背光单元。
背景技术
响应于信息社会的发展，对于用于显示图像的各种显示装置的需求在增加。在这方面，使用了一系列显示装置，诸如液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示装置。
在这些显示装置当中，移动显示装置(诸如智能电话和平板)中使用的小型显示装置以及中等大小或较大的显示装置(诸如智能TV)根据各种装置特性来提供用于用户方便的基于触摸的用户接口。
提供基于触摸的用户接口的这些显示装置在发展以提供更广泛的功能，并且用户需求也在变得越发多样化。
然而，当前可用的基于触摸的用户接口被仅设计来检测由用户触摸的点(触摸坐标)并且在所感测的触摸位置处执行输入处理。当前的触摸型用户接口在必须按照一系列类型和形状提供大量功能并且必须满足大量用户需求的当前情况下受限制。
发明内容
本公开的各个方面提供一种不仅能够感测用户触摸(即，由用户做出的触摸)的触摸位置(触摸坐标)而且能够感测用户触摸力的量(即，用户用来按压屏幕以做出所述触摸的触摸力的量)、由此能够按照一系列类型和形状提供基于触摸的用户接口的大量功能的触摸显示装置。
还提供了一种触摸显示装置及其背光单元，该触摸显示装置能够感测与用户用来按压屏幕以做出触摸的力的量对应的用户触摸力的量。
还提供了一种能够均匀地感测显示面板上的相应位置中的用户触摸力的量的触摸显示装置，该用户触摸力与用户用来按压屏幕以做出触摸的力的量对应。
还提供了一种背光单元以及一种包括该背光单元的触摸显示装置，该背光单元被配置为减小感测触摸力的量的所述触摸显示装置的厚度。
根据本公开的一个方面，一种触摸显示装置能够不仅感测用户触摸的触摸位置(触摸坐标)而且能够感测用户触摸力的量，即，用户用来按压屏幕以做出所述触摸的触摸力的量。
所述触摸显示装置可以包括被布置在显示面板内的多个第一电极以及被布置在所述显示面板外部的第二电极。
所述触摸显示装置可以被配置为使得间隙存在于所述多个第一电极与所述第二电极之间，该间隙的大小能够根据触摸力的量而改变。
这里，所述触摸显示装置可以包括布置在多个第一电极与布置在所述显示面板下方的结构之间的间隙结构单元，使得所述间隙可以存在于在其中布置有所述多个第一电极的所述显示面板的底面与布置在所述显示面板下方的结构的顶面之间。
另选地，所述触摸显示装置可以包括布置在第二电极与布置在所述显示面板下方的所述结构之间的间隙结构单元，使得所述间隙可以存在于被布置在所述显示面板下方的所述结构的底面与所述第二电极的顶面之间。
当所述间隙存在于被布置在所述显示面板下方的所述结构的所述底面与所述第二电极的所述顶面之间时，所述间隙可以通过容纳所述结构并且位于所述结构与所述第二电极之间的底盖的开口区域而形成。
具体地，由于所述开口区域形成在所述底盖的与所述结构的所述底面对应的所述部分中，与所述底盖的厚度对应的所述间隙形成在所述结构的所述底面与所述第二电极的所述顶面之间以存在于所述多个第一电极与所述第二电极之间。
另外，所述底盖的所述开口区域可以是形成在所述底盖的与所述结构的所述底面对应的所述部分中的多个开口区域。例如，所述多个开口区域可以具有相同的形状(例如，圆、矩形等)和相同的大小，并且可以被布置在彼此相距预定的距离处。
可以将所述第二电极实现为所述底盖或者布置在所述底盖下方的壳体。在力驱动周期中，接地电压信号被施加到所述底盖或者与所述第二电极对应的所述壳体，由此能够感测用户触摸力的量。
另外，所述显示面板和所述底盖可以借助于布置在所述显示面板的外边缘和所述底盖的外边缘上的接合材料彼此连接。
这里，接合至所述显示面板的所述外边缘和所述底盖的所述外边缘的所述接合材料的部分中的一些可以是阶梯状的。
根据本公开的另一方面，一种背光单元可以使得触摸显示装置能够感测用户触摸力的量。
所述背光单元可以包括光源以及将从该光源入射的光导向显示面板的导光板。此外，所述背光单元可以包括间隙结构单元。
所述背光单元可以包括容纳所述光源和所述导光板的底盖，其中，所述底盖可以具有开口区域。另选地，所述背光单元可以包括容纳所述光源和所述间隙结构单元的底盖。
所述底盖的所述开口区域可以在所述光源或所述导光板的所述底面与布置在所述底盖下方的第二电极的顶面之间形成间隙。另选地，所述间隙结构单元可以形成在所述显示面板的底面与所述光源的顶面之间或者在所述底盖的顶面与所述光源的底面之间的间隙。
如以上所阐述的，根据本公开，所述触摸显示装置能够不仅感测用户触摸的触摸位置(触摸坐标)而且能够感测用户触摸力的量，即，用户用来按压屏幕以做出所述触摸的触摸力的量，由此能够按照一系列类型和形状提供基于触摸的用户接口的大量功能。
另外，根据本公开，所述触摸显示装置及其背光单元能够感测与用户用来按压屏幕以做出触摸的力的量对应的用户触摸力的量。
此外，根据本公开，容纳被布置在所述显示面板下方的结构的所述底盖的所述开口区域防止所述底盖变弯，从而防止触摸力感测的均匀性由于所述底盖的变弯而减小。
另外，根据本公开，所述底盖的所述开口区域在所述多个第一电极与所述第二电极之间形成间隙，从而防止用于触摸力感测的所述间隙增加所述触摸显示装置的厚度。
附图说明
根据当结合附图进行时的以下详细描述，将更清楚地理解本公开的上述及其它目的、特征和优点，附图中：
图1和图2示意性地例示了根据示例性实施方式的触摸显示装置的配置；
图3是根据示例性实施方式的触摸显示装置的截面图；
图4例示了在根据示例性实施方式的触摸显示装置中改变间隙的情况；
图5和图6是根据示例性实施方式的其中底盖被用作触摸力感测电极的触摸显示装置的截面图；
图7和图8是例示了根据示例性实施方式的其中底盖被用作触摸力感测电极的触摸显示装置中的间隙的改变的截面图；
图9是根据示例性实施方式的其中壳体被用作触摸力感测电极的触摸显示装置的截面图；
图10是例示了图9所示的触摸显示装置的结构的立体图；
图11是根据本发明的实施方式的另一触摸显示装置100的截面图；以及
图12是例示了在图11中所示的触摸显示装置100的结构的立体图。
具体实施方式
在下文中，将详细地参照本公开的实施方式，其示例被例示在附图中。遍及本文献，应该参照附图，在附图中相同的附图标记和符号将用于标明相同或同样的组件。在本公开的以下描述中，因此在可能致使本公开的主题不清楚的情况下，将省略本文并入的已知功能和组件的详细描述。
还应当理解，虽然诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”的术语可以在本文中用于描述各种元件，但是这些术语仅用于区分一个元件和另一元件。这些元件的实质、顺序、次序或数量不受这些术语限制。应当理解，当元件被称为“连接至”、“耦接至”或者“固定至”另一元件时，它不仅能够“直接连接或者耦接至”另一元件，它还能够经由“中间”元件“间接连接、耦接或者固定至”另一元件。
图1和图2示意性地例示了根据示例性实施方式的触摸显示装置100的配置。
参照图1，根据目前实施方式的触摸显示装置100包括：多个第一电极E1，该多个第一电极E1感测用户触摸(即，已由用户做出的触摸)和触摸位置(触摸坐标)；第二电极E2，该第二电极E2感测用户触摸力，即，用户已用来做出触摸的触摸力的量；显示面板110，该显示面板110具有布置在其中的多个第一电极E1；驱动器电路120，该驱动器电路120驱动多个第一电极E1和第二电极E2；以及间隙结构单元130，该间隙结构单元130维持多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙。
根据目前实施方式的触摸显示装置100可以在用于显示图像的显示模式下或者在用于感测用户触摸(例如，是否已由用户做出触摸、触摸位置以及触摸力的量)的触摸模式下操作。
当触摸显示装置100在显示模式下操作时，触摸显示装置100通过驱动布置在显示面板110上的数据线和选通线来显示图像。
这里，用于显示图像的显示驱动电压被施加到布置在显示面板110内的多个第一电极E1。也就是说，多个第一电极E1在显示模式周期中作为显示驱动电极操作。
在触摸模式下，触摸显示装置100能够感测用户触摸的触摸位置(触摸坐标)并且能够感测用户触摸力的量，即，用户做出触摸的触摸力的量。
在感测用户的触摸位置(触摸坐标)的情况下(即，在触摸驱动周期中)，驱动器电路120通过对多个第一电极E1顺序地施加第一电极驱动信号DS1来感测用户的触摸位置(触摸坐标)。
在感测用户触摸力的情况下(即，在力驱动周期中)，驱动器电路120通过对多个第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1并且对第二电极E2施加第二电极驱动信号来感测用户触摸力。
当由用户在显示面板110上形成垂直负载时，根据目前实施方式的触摸显示装置100使用多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙的改变来感测用户触摸力。
因此，间隙必须存在于布置在显示面板110中的多个第一电极E1与布置在显示面板110外部的第二电极E2之间，并且间隙结构单元130被布置在多个第一电极E1与第二电极E2之间以维持所述间隙。
间隙结构单元130使得多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙的大小能够响应于用户触摸而改变。基于间隙的大小的改变，不仅能够感测用户的触摸位置(触摸坐标)，而且能够感测用户触摸力。
在下文中，将参照图2描述根据目前实施方式的触摸显示装置100的更详细结构。
参照图2，根据目前实施方式的触摸显示装置100的触摸显示面板110包括上面布置有薄膜晶体管(TFT)等的第一基板111以及上面布置有滤色器(CF)等的第二基板112。
驱动器芯片140可以被安装、接合或者连接至第一基板111的边缘(即，非有源区域)。
驱动器芯片140可以是具体实现驱动器电路120的全体或一部分的芯片，可以是数据驱动器芯片，或者可以是具体实现驱动器电路120的全体或部分以及数据驱动器芯片的显示驱动器芯片。
下部结构131可以被布置在显示面板110下方，并且第二电极E2可以被布置在下部结构131下方或其中。
下部结构131例如可以是液晶显示(LCD)装置的背光单元。
在这种情况下，第二电极E2可以被设置在背光单元下方。因此，可以设置第二电极E2而不中断背光单元的发光功能。
间隙结构单元130可以被设置在下部结构131下方或者在下部结构131的侧面上。另外，第二电极E2可以被设置在间隙结构单元130下方或者在间隙结构单元130内。
如上所述，能够通过不同地设计第二电极E2的位置、间隙结构单元130的位置等来实现适合于显示面板110和触摸显示装置100的结构设计的触摸力感测结构。
在下文中，将参照图3和图4描述根据目前实施方式的触摸显示装置100感测触摸位置(触摸坐标)和用户触摸力的量的过程。为了清楚起见，根据目前实施方式的触摸显示装置100将被例示为LCD装置。
图3是根据目前实施方式的触摸显示装置100的截面图，并且图4例示了响应于对触摸显示装置100做出的用户触摸在多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙的改变。
参照图3，触摸显示装置100的显示面板110包括第一偏光板310、第一基板111、多个第一电极E1、第二基板112、第二偏光板320等。
接合层330和顶盖340被布置在显示面板110上。
触摸显示装置100在触摸模式的驱动周期当中的感测到用户的触摸位置的触摸驱动周期中对多个第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1。
当由用户做出触摸时，通过导电指点体(诸如用户的手指)与多个第一电极E1之间的第一电容C1的改变来感测用户的触摸位置(触摸坐标)。
触摸显示装置100在触摸模式的驱动周期当中的感测到用户触摸力的力驱动周期中对多个第一电极E1施加第一电极驱动信号DS1并且对第二电极E2施加第二电极驱动信号DS2。
施加到第二电极E2的第二电极信号DS2可以是接地电压信号。
另外，当响应于用户触摸而形成垂直负载时，通过响应于多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G的改变而感测到第二电容C2的改变来感测用户触摸力的量。
当触摸已由用户做出时，通过感测第一电容C1的改变来感测触摸位置(触摸坐标)，然后基于感测第二电容C2的改变的结果来感测触摸力。间隙G存在于多个第一电极E1与第二电极E2之间，以使得能够感测第二电容C2的改变。
参照图4，当响应于用户触摸而形成垂直负载时，顶盖340、显示面板110等可以稍微向下下垂。
这因此导致存在于多个第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G(诸如气隙或介质间隙)的大小的改变。
如图4所例示，当间隙G在已经通过用户触摸做出垂直负载之前是G1而在已经通过用户触摸做出垂直负载之后是G2时，G2通过垂直负载被减小为比G1小。
随着第一电极E1与第二电极E2之间的间隙G响应于通过用户触摸形成的垂直负载而从G1减小为G2，在第二电容C2中存在改变，由此能够感测用户触摸力的量。
尽管用于感测用户触摸力的第二电极E2可以是添加到触摸显示装置100以感测触摸力的组件，然而可以使用触摸显示装置100的现有组件来实现第二电极E2。
例如，包括在LCD装置的背光单元中的底盖可以被用作第二电极E2以感测用户触摸力。
图5和图6是根据目前实施方式的底盖540被用作第二电极E2的触摸显示装置100的截面图。
参照图5，根据目前实施方式的显示面板110的触摸显示装置100包括第一偏光板310、第一基板111、多个第一电极E1、第二基板112和第二偏光板320。
背光单元可以被布置在显示面板110的下方。背光单元包括光源(未示出)、将从该光源入射的光导向显示面板110的导光板510、布置在导光板510上方的光学片520、布置在导光板510下方以改进光效率的反射器530以及容纳光源、导光板510、光学片520和反射器530的底盖540。
包括被容纳在底盖540内的光源、导光板510等的组件也被称为“被容纳在底盖540内的结构”或“背光单元的内部结构”。
显示面板110可以借助于接合材料550连接至背光单元的底盖540。
例如，如图5所例示，显示面板110的外表面可以借助于接合材料550连接至底盖540的外表面。
因为显示面板110和底盖540经由布置在其边缘上的接合材料550彼此连接，所以能够减小触摸显示面板100的总体厚度。
另外，如图5所例示，将显示面板110和底盖540彼此连接的接合材料550可以被配置为使得其接合至显示面板110和底盖540的边缘的部分中的一些是阶梯状的。
此配置能够减小边框的宽度并且增加显示面板110的视角。
根据目前实施方式的触摸显示装置100可以将布置在显示面板110下方的背光单元的底盖540用作第二电极E2以感测用户触摸力。
因此，在触摸显示装置100感测用户触摸力的周期中，第一电极驱动信号DS1被施加到多个第一电极E1，并且第二电极驱动信号DS2被施加到作为第二电极E2的底盖540。
这里，施加到底盖540的第二电极驱动信号DS2可以是接地电压信号。
因为要求间隙存在于多个第一电极E1与第二电极E2之间以感测用户触摸力，所以间隙必须存在于其中布置有多个第一电极E1的显示面板110与背光单元的与第二电极E2对应的底盖540之间。
图5例示了间隙G存在于显示面板110与背光单元之间的示例。
参照图5，间隙构件560被布置在显示面板110的底面结合背光单元的底盖540的一部分上，从而在显示面板110与背光单元之间形成间隙G。这里，间隙构件560可以是挡光带。
因为间隙G形成在显示面板110的底面与背光单元的顶面之间，所以间隙G的大小可以响应于通过用户触摸形成的垂直负载而变化。
在第一电极驱动信号DS1被施加到多个第一电极E1并且第二电极驱动信号DS2被施加到与第二电极E2对应的底盖540的状态下，能够通过响应于间隙G的大小的改变而感测到第二电容C2的改变来感测用户触摸力。
因此，触摸显示装置100的现有组件被用作如上所述的第二电极E2。因此能够不仅感测由用户触摸的触摸位置(触摸坐标)，而且能够感测由用户使用现有组件施加的触摸力。
图6例示了背光单元的底盖540被用作第二电极E2的另一示例。间隙G存在于背光单元的底盖540与被容纳在底盖540中的结构之间。
参照图6，具有预定厚度的间隙构件570被布置在背光单元的反射器530的底面与底盖540之间，使得具有预定大小的间隙G存在于背光单元的内部结构与底盖540之间。间隙构件570可以由绝缘材料形成。
由于间隙G存在于背光单元的反射器530与底盖540之间，当通过用户触摸形成了垂直负载时，能够响应于间隙G的改变而感测到第二电容C2的改变，从而感测到用户触摸力的量。
除存在于背光单元的反射器530与底盖540之间的间隙G之外，具有预定大小的间隙也可以存在于背光单元的顶面与显示面板110的底面之间。
此配置能够防止背光单元的光学片520由于显示面板110响应于通过用户触摸形成的垂直负载的变弯而损坏。
如上所述，在根据目前实施方式的触摸显示装置100中，间隙G存在于显示面板110与背光单元之间或者存在于背光单元的内部结构与底盖540之间，并且背光单元的底盖540能够被用作第二电极E2。
由于此配置，触摸显示装置100能够在无需向其添加单独的第二电极的情况下不仅感测用户的触摸位置(触摸坐标)而且感测用户触摸力。
当背光单元的底盖540变弯时，多个第一电极E1与和第二电极E2对应的底盖540之间的间隙可能变得不均匀，从而减小感测用户触摸力的均匀性，这是有问题的。
图7和图8例示了当底盖540被用作触摸显示装置100的第二电极E2时背光单元的底盖540变弯的示例。
图7例示了当间隙存在于显示面板110与触摸显示面板100的背光单元之间时底盖540变弯的示例，如在图5所例示的示例中一样。
参照图7，当背光单元的底盖540变弯时，不同的间隙G3和G4可以形成在显示面板110与和第二电极E2对应的底盖540之间的不同位置中。
在这种情况下，根据垂直负载通过用户触摸而形成的位置，多个第一电极E1与和第二电极E2对应的底盖540之间的间隙的改变是不均匀的，感测用户触摸力的均匀性可能减小。
图8例示了当间隙存在于背光单元的内部结构与触摸显示装置100的底盖540之间时底盖540变弯的示例，如在图6所例示的示例中一样。
参照图8，当背光单元的底盖540变弯时，不同间隙G5和G6可以形成在背光单元的内部结构与底盖540之间的不同位置中。
在这种情况下，如在图7所例示的示例中一样，根据垂直负载通过用户触摸而形成的位置，间隙的改变是不均匀的，感测用户触摸力的均匀性可能减小。
在根据目前实施方式的触摸显示装置100中，能够不仅感测由用户使用现有组件施加的触摸力的量，而且能够使用触摸显示装置100的现有组件来改进触摸力感测的均匀性。
另外，能够形成用于感测触摸力的间隙而不增加触摸显示装置100的厚度，从而提供用于减小能够感测触摸力的触摸显示装置100的厚度的结构。
图9是根据示例性实施方式的触摸显示装置100的截面图，其中，间隙G由背光单元的底盖540的结构形成，并且设置在背光单元下方的壳体910被用作用于感测触摸力的量的第二电极E2。
参照图9，根据目前实施方式的触摸显示装置100包括显示面板110、布置在显示面板110下方的背光单元、布置在背光单元下方以作为第二电极E2来感测触摸力的量的壳体910等。
显示面板110包括第一偏光板310、第一基板111、多个第一电极E1、第二基板112、第二偏光板320等。
被布置在显示面板110下方的背光单元包括光源(未示出)、将从该光源入射的光导向显示面板110的导光板510、布置在导光板510上方的光学片520、布置在导光板510下方的反射器530以及容纳光源、导光板510等的底盖540。
这里，背光单元的底盖540可以具有形成在其底部中的开口区域。
例如，底盖540可以被配置为使得其底部的与被容纳在其中的结构的底面对应的一部分被打开。因此，底盖540的底部具有开口区域。
在这种情况下，底盖540可以沿着被容纳在其中的结构的边缘加以布置以支承该结构。
另选地，底盖540可以在其与被容纳在其中的结构的底面对应的部分中包括多个开口区域。所述多个开口区域可以被布置在彼此相距预定的距离处，使得底盖540的底部具有光栅结构。
包括至少一个开口区域的底盖540的结构能够在维持触摸力感测的均匀性的同时防止由于底盖540的变弯而导致的间隙的位置差。
另外，底盖540的开口区域可以在多个第一电极E1与和第二电极E2对应的壳体910之间形成间隙。
具体地，如图9所例示，布置在背光单元下方的壳体910被用作第二电极E2，并且至少一个开口区域形成在背光单元的底盖540中，使得间隙G形成在背光单元的内部结构与和第二电极E2对应的壳体910之间。
这里，间隙G的大小可以与底盖540的厚度对应。
当触摸显示装置100是移动装置时，壳体910例如可以是电话机框。
壳体910可以是诸如SUS的导电材料，因为用于触摸力感测的第二电极驱动信号DS2必须被施加到壳体910。
因此，根据目标实施方式，在触摸显示装置100感测触摸力的量的力驱动周期中，第一电极驱动信号DS1被施加到布置在显示面板110内的多个第一电极E1，并且第二电极驱动信号DS2被施加到与第二电极E2对应的壳体910。
施加到与第二电极E2对应的壳体910的第二电极驱动信号DS2可以是接地电压信号。
因为间隙G由于具有至少一个开口区域的底盖540的结构而存在于被容纳在底盖540中的结构与和第二电极E2对应的壳体910之间，所以通过用户触摸形成的垂直负载改变被容纳在底盖540中的结构与和第二结构E2对应的壳体910之间的间隙的大小。
这因此导致多个第一电极E1与和第二电极E2对应的壳体910之间的第二电容C2的改变。从而能够通过感测第二电容C2的改变来感测用户触摸力的量。
也就是说，至少一个开口区域形成在背光单元的底盖540中，使得间隙G存在于背光单元的内部结构与布置在底盖540下方的壳体910之间。从而能够使用多个第一电极E1与和第二电极E2对应的壳体910之间的间隙G的改变来感测用户触摸力。
图10是例示了图9所示的触摸显示装置100的结构的立体图。
参照图10，根据目前实施方式的触摸显示装置100包括：其中布置有多个第一电极E1的显示面板110；布置在显示面板110下方的背光单元；以及布置在背光单元下方的壳体910。
当显示面板110在显示模式下操作时，显示驱动电压被施加到布置在显示面板110内的多个第一电极E1。当显示面板110在触摸模式下操作时，第一电极驱动信号DS1被施加到多个第一电极E1。
另外，布置在背光单元下方的壳体910被用作用于触摸力感测的第二电极E2，并且第二电极驱动信号DS2在触摸模式的力驱动周期中被施加到壳体910。
布置在显示面板110下方的背光单元包括光源(未示出)、将从该光源入射的光导向显示面板110的导光板510、布置在导光板510上方的光学片520、布置在导光板510下方的反射器530以及容纳光源、导光板510等的底盖540。
底盖540具有形成在其与背光单元的内部结构的底面对应的一部分中的开口区域。
例如，底盖540被配置为支承被容纳在其中的背光单元的内部结构的边缘。除支承背光单元的内部结构的部分以外的底盖540的底部的部分可以被打开以形成开口区域。
因为开口区域形成在支承背光单元的内部结构的底盖540的底部中，所以间隙形成在背光单元的内部结构的底面与布置在底盖540下方的壳体910之间。
由于此配置，间隙存在于布置在显示面板110内的多个第一电极E1与和第二电极E2对应的壳体910之间。从而能够在力驱动周期中通过感测多个第一电极E1与壳体910之间的间隙的改变来感测用户触摸力。
根据目前实施方式，用于触摸力感测的间隙(或触摸力感测间隙)形成在触摸显示装置100中，所述触摸显示装置100包括被施加有用于触摸力感测的第二电极驱动信号DS2的第二电极E2，使得触摸显示装置100能够不仅感测用户的触摸位置(触摸坐标)而且感测触摸力的量。
另外，触摸显示装置100的现有组件(诸如背光单元的底盖540)被用作第二电极E2，使得该触摸显示装置能够感测用户触摸力的量，而无需添加单独的结构或构件作为第二电极。
此外，布置在背光单元下方的壳体910被用作第二电极E2，并且开口区域形成在底盖540中。从而能够减小触摸显示装置100的重量以及通过防止由于底盖540的变弯而导致的间隙的位置差，来防止感测用户触摸力的量的均匀性减小。
另外，因为触摸力感测间隙由底盖540的开口区域形成，所以不需要用于在触摸显示装置100中形成触摸力感测间隙的附加结构。从而能够在不增加触摸显示装置100的厚度的情况下感测用户触摸力的量。
图11是根据本发明的实施方式的另一触摸显示装置100的截面图，其中，间隙G由背光单元的底盖540的结构形成。如同在图9和图10的触摸显示装置100中，壳体910位于背光单元下方。触摸显示装置100还包括诸如导电板912这样的导电层，作为用于感测触摸力的量的第二电极E2。导电板912位于形成在底盖540的底部中的开口区域内。
底盖540可以布置为沿着容纳在其中的该结构的边缘，以支承该结构。
另选地，底盖540可以包括在与其中所容纳的该结构的底面相对应的的部分中的开口区域。多个开口区域可以被布置在距离彼此预定距离处，使得底盖540的底部具有格栅结构。导电板912可以位于开口区域内。
包括至少一个开口区域的底盖540的结构可以在保持触摸力感测的一致性的同时防止在间隙中由于底盖540的翘曲而导致的位置差异。
此外，底盖540的开口区域可以在电极E1和与第二电极E2相对应的导电板912之间形成间隙。
具体地，如图11所例示的，布置在背光单元下方的导电板912可以用做第二电极E2，并且至少一个开口区域形成在背光单元的底盖540中，使得间隙G形成在背光单元的内部结构与对应于第二电极E2的导电板912之间。
这里，间隙G的尺寸可以对应于底盖540的除了导电板912的厚度以外的厚度。
壳体910可以是诸如SUS不锈钢这样的导电材料，或者可以是诸如铝或其合金这样的具有高强度和高刚度的另一材料。导电板912是诸如SUS不锈钢这样的导电材料，因为用于触摸力感测的第二电极驱动信号DS2被施加至导电板912。
这样，根据本发明的实施方式，在其中触摸显示装置100感测触摸力的量的力驱动周期中，第一电极驱动信号DS1被施加至布置在显示面板110内的第一电极E1，并且第二电极驱动信号DS2被施加至对应于第二电极E2的导电板912。
施加至对应于第二电极E2的电极图案层912的第二电极驱动信号DS2可以是地电压信号。
因为间隙G由于具有至少一个开口区域的底盖540的结构而存在于容纳在底盖540中的结构和对应于第二电极E2的导电板912之间，所以由用户触摸形成的垂直载荷改变在容纳在底盖540的结构和对应于第二电极E2的导电板912之间的间隙的尺寸。
这因此导致在第一电极E1和对应于第二电极E2的导电板912之间的第二电容C2的改变。因此，可以通过感测第二电容C2的改变来感测用户触摸力的量。
也就是说，至少一个开口区域形成在背光单元的底盖540中，使得间隙G存在于背光单元的内部结构和布置在底盖540下方的导电板912之间。因而，可以利用在第一电极E1和对应于第二电极E2的导电板912之间的间隙G中的改变来感测用户触摸力。
图12是例示了在图11中所示的触摸显示装置100的结构的立体图。
参照图12，根据本发明的实施方式的触摸显示装置100包括：其中布置有第一电极E1的显示面板110；布置在显示面板110下方的背光单元；以及布置在背光单元下方的壳体910。
当显示面板110工作在显示模式时，显示驱动电压被施加至布置在显示面板110内的多个第一电极E1。当显示面板110工作在触摸模式时，第一电极驱动信号DS1被施加至第一电极E1。
此外，布置在形成在底盖的底部的开口区域内的导电板912被用作用于触摸力感测的第二电极E2，并且在触摸模式的力驱动周期中，第二电极驱动信号DS2被施加至导电板912。
实现背光单元的结构被布置在显示面板110下方，并且包括：光源；导光板510，其将从光源入射的光引导至显示面板110；光学片520，其布置在导光板510上方；反射器530，其布置在导光板510下方；以及底盖540。底盖容纳反射器530、导光板510和光学片520。
底盖540的开口区域形成在其与背光单元的内部结构的底面相对应的部分中。
例如，底盖540被配置为支承其所容纳的背光单元的内部结构的边缘。底盖540的底部的除了支承背光单元的内部结构的部分以外的部分可以被开口，以形成开口区域。
因为开口区域被形成在支承背光单元的内部结构的底盖540的底部，所以间隙形成在背光单元的内部结构的底面和布置在底盖540的开口区域内的导电板912之间。
由于该配置，间隙存在于布置在显示面板110中的第一电极E1和对应于第二电极E2的导电板912之间。从而可以在力驱动周期中通过感测在第一电极E1和导电板912之间的间隙的改变来感测用户触摸力。
根据本发明的实施方式，用于触摸力感测的间隙(或触摸力感测间隙)形成在触摸显示装置100中，触摸显示装置100包括施加有用于触摸力感测的第二电极驱动信号DS2的第二电极E2，使得触摸显示装置100不仅可以感测用户的触摸位置(触摸的坐标)，而且可以感测触摸力的量。
此外，导电板912可以用于提供特定的功能。例如，导电板912中的电极的图案可以对应于第一电极E1的布置。当在第一电极E1感测到触摸的量时，与电极图案层912中的对应的电极E2相对应的功能可以关于特定类型的基于触摸的用户接口的功能。通过在底盖540的开口区域内放置导电板912，不会增大触摸显示装置100的厚度。
此外，布置在背光单元下方的导电板912被用作第二电极E2，并且开口区域形成在底盖540中。因而，可以减小触摸显示装置100的重量，并且通过防止间隙由于底盖540的翘曲而导致的位置差异来防止降低感测用户触摸力的量的一致性。
此外，因为通过底盖540的开口区域形成了触摸力感测间隙，所以无需附加的结构以在触摸显示装置100中形成触摸力感测间隙。因而，可以感测用户触摸力的量而不会增大触摸显示装置100的厚度。
已经呈现了前面的描述和附图以便说明本公开的特定原理。本公开涉及的本领域的技术人员能够在不脱离本公开的原理的情况下通过组合、划分、取代或者改变元件来做出许多修改和变化。本文所公开的前面的实施方式将被解释为仅例示性的，而不被解释为限制本公开的原理和范围。应该理解，本公开的范围应该由所附权利要求来限定，并且其所有等同物落入本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年4月4日提交的韩国专利申请第10-2016-0040780号的优先权，在此通过引用将其并入以用于所有目的，如同在本文中充分阐述一样。

Claims (12)

1.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
显示面板，该显示面板具有布置在其中的多个电极；
结构，该结构被布置在所述显示面板下方；
底盖，该底盖被布置在所述结构的侧面上且在所述结构下方以容纳所述结构；以及
壳体，该壳体被布置在所述底盖下方，
其中，所述底盖在其与所述结构的底面对应的底部部分中具有开口区域，
其中，所述底盖的所述开口区域在所述结构的所述底面与所述壳体的顶面之间形成间隙，
其中，在所述触摸显示装置的触摸驱动时段期间，仅第一电极驱动信号被施加到布置在所述显示面板内的所述多个电极，并且通过导电指点体与所述多个电极之间的电容的改变来感测触摸位置，并且
其中，在所述触摸显示装置的力驱动时段期间，所述第一电极驱动信号被施加到所述多个电极并且第二电极驱动信号被施加到布置在所述底盖下方的所述壳体，并且通过响应于所述多个电极与所述壳体之间的间隙的改变的电容的改变来感测触摸力。
2.根据权利要求1所述的触摸显示装置，其中，施加到布置在所述底盖下方的所述壳体的所述第二电极驱动信号包括接地电压信号。
3.根据权利要求1所述的触摸显示装置，该触摸显示装置还包括布置在所述显示面板的外边缘和所述底盖的外边缘上以将所述显示面板和所述底盖彼此连接的接合材料。
4.根据权利要求3所述的触摸显示装置，其中，接合至所述显示面板的所述外边缘和所述底盖的所述外边缘的所述接合材料的一些部分是阶梯状的。
5.一种触摸显示装置，该触摸显示装置包括：
多个第一电极，所述多个第一电极被布置在显示面板中；
结构，该结构被布置在所述显示面板下方；
第二电极，该第二电极被布置在所述显示面板外部并且与所述多个第一电极间隔开；以及
间隙结构单元，该间隙结构单元被布置在所述多个第一电极和所述第二电极之间，
其中，所述第二电极作为底盖，以容纳布置在所述显示面板下方的所述结构，并且
其中，在所述触摸显示装置的触摸驱动时段期间，仅第一电极驱动信号被施加到所述多个第一电极，并且通过导电指点体与所述多个第一电极之间的电容的改变来感测触摸位置，并且
其中，在所述触摸显示装置的力驱动时段期间，所述第一电极驱动信号被施加到所述多个第一电极并且第二电极驱动信号被施加到所述第二电极，并且通过响应于所述多个第一电极与所述第二电极之间的间隙的改变的电容的改变来感测触摸力。
6.根据权利要求5所述的触摸显示装置，其中，所述间隙结构单元被布置在所述多个第一电极与布置在所述显示面板下方的所述结构之间，使得在所述显示面板的底面与布置在所述显示面板下方的所述结构的顶面之间存在间隙。
7.根据权利要求5所述的触摸显示装置，其中，所述间隙结构单元被布置在所述底盖与布置在所述显示面板下方的所述结构之间，使得在所述底盖的顶面与布置在所述显示面板下方的所述结构的底面之间存在间隙。
8.根据权利要求5所述的触摸显示装置，该触摸显示装置还包括布置在所述显示面板的外边缘和底盖的外边缘上以将所述显示面板和所述底盖彼此连接的接合材料。
9.根据权利要求8所述的触摸显示装置，其中，接合至所述显示面板的所述外边缘和所述底盖的所述外边缘的所述接合材料的一些部分是阶梯状的。
10.根据权利要求5所述的触摸显示装置，其中，施加到所述第二电极的所述第二电极驱动信号包括接地电压信号。
11.根据权利要求5所述的触摸显示装置，所述触摸显示装置还包括布置在底盖下方的壳体，其中，所述第二电极包括布置在所述壳体上并且位于形成在所述底盖的底部中的开口区域内的导电层。
12.根据权利要求11所述的触摸显示装置，其中，所述底盖的所述开口区域在布置在所述显示面板下方的所述结构的底面与所述导电层的顶面之间形成间隙。
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