CN107887407B - 有机发光显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种有机发光显示装置,包括:显示层、盖窗以及触摸感测层,所述显示层包括:基板;在该基板上的像素阵列层,该像素阵列层包括多个像素,所述多个像素中的每一个都包括薄膜晶体管(TFT)和有机发光二极管;和覆盖所述像素阵列层的封装层。所述触摸感测层直接设置在所述显示层上,该触摸感测层设置在所述显示层和所述盖窗之间,该触摸感测层包括:直接位于所述显示层上的第一触摸电极层;在所述第一触摸电极层和所述盖窗之间的第二触摸电极层;和位于所述第一触摸电极层和所述第二触摸电极层之间的压力反应部件,所述压力反应部件的电特性根据施加到所述压力反应部件的力而变化。

Description

有机发光显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月30日提交的韩国专利申请No.10-2016-0127165的权益,在此通过参考将其并入本文,如在本文中全部列出一样。
技术领域
本文公开的一个或多个实施方式涉及包括触摸面板的有机发光显示装置。
背景技术
触摸面板是一种输入装置,其用于图像显示装置比如液晶显示(LCD)装置、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)、电泳显示器(EPD)、有机发光显示装置等,且使得用户能在观看图像显示装置的屏幕的同时通过用手指、笔等直接触摸屏幕来输入信息。
近来,除了便携式电子装置比如电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、超级移动个人电脑(UMPC)、移动电话、智能电话、智能手表、平板个人电脑(PC)、手表电话、移动通信终端等之外,触摸面板还用作各种产品比如电视(TV)、笔记本电脑、监控器等的输入装置。
近来,由于建立了用户界面环境比如需要关于力触摸的触摸信息的应用,正在研究和开发用于感测力触摸的有机发光显示装置。例如,WO2010/026515公开了一种有机发光二极管(OLED)装置,包括电容接近感测装置,其通过经由设置在OLED部件和安装结构之间的机械元件感测由用户触摸引起的电容变化来感测用户的力触摸。但是,在相关技术的OLED装置中,由于在OLED部件和安装结构之间设置了机械元件,引起厚度增加。
发明内容
本文公开的一种有机发光显示装置基本避免了由于相关技术的限制和不足导致的一个或多个问题。
有利地,有机发光显示装置包括触摸面板且具有薄的厚度。
此外,集成有触摸面板的有机发光显示装置感测触摸位置和触摸力。
在下文的描述中将部分列出本发明的附加优势和特征,且一旦查阅了下文这些优势和特征的一部分对于所属领域技术人员将变得显而易见,或者可通过实践本发明获知。可通过所撰写的说明书和权利要求书及附图中具体指出的结构实现或获得本发明的目的和其他优势。
在一个或多个实施方式中,一种有机发光显示装置包括:覆盖设置在基板上的像素阵列层的封装层和连接至触摸感测层的盖窗,其中触摸感测层包括设置在封装层上的第一触摸电极层、设置在第一触摸电极层上的第二触摸电极层、和在第一触摸电极层和第二触摸电极层之间的压力反应部件(pressure reaction member),压力反应部件的电特性根据施加至压力反应部件的力而改变。压力反应部件可包括压电材料或者压阻材料。
在一个或多个实施方式中,一种有机发光显示装置包括:显示层、盖窗以及触摸感测层,显示层包括:基板;在基板上的像素阵列层,像素阵列层包括多个像素,多个像素中的每一个都包括薄膜晶体管(TFT)和有机发光二极管;和覆盖像素阵列层的封装层。触摸感测层直接设置在显示层上,触摸感测层设置在显示层和盖窗之间,触摸感测层可包括:直接位于显示层上的第一触摸电极层;在第一触摸电极层和盖窗之间的第二触摸电极层;和位于第一触摸电极层和第二触摸电极层之间的压力反应部件,压力反应部件的电特性根据施加到压力反应部件的力而变化。
在一个或多个实施方式中,有机发光显示装置还包括触摸驱动电路,用于根据与触摸相关的压力反应部件的电特性变化确定盖窗上的触摸力。
在一个或多个实施方式中,压力反应部件包括压电材料或压阻材料。压电材料可包括锆钛酸铅(PZT)、BaTiO3、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚对二甲苯-C中的至少一种。压阻材料可包括聚合物和导电填料。导电填料可包括镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、铁(Fe)、氧化钒(V2O3)、氧化钛(TiO)、炭黑、石墨、石墨烯和碳纳米管(CNT)中的至少一种。
将理解,本发明的前面的大体性描述和下文的具体描述都是示范性和说明性的,意在对所要求保护的本发明提供进一步解释。
附图说明
包括附图以提供本发明的进一步理解,且附图结合到本申请中且构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施方式,且与说明书一起用于解释本发明的原理,附图中:
图1是用于描述根据一实施方式的有机发光显示装置的截面图;
图2是用于描述图1中所示触摸感测层的结构的图;
图3是沿着图2中示出的线I-I'取得的截面图;
图4是用于描述由施加到图2中所示的压力反应部件的压力引起的电阻变化的图表;
图5A和5B是用于描述根据一实施方式的有机发光显示装置的驱动方法的截面图;
图6是示出在根据一实施方式的有机发光显示装置中触摸感测层的改型实例的图;
图7是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图;
图8是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图;
图9是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图;
图10是用于描述图9中示出的触摸感测层的图;
图11是用于描述根据一实施方式的有机发光显示装置的截面图;
图12是用于描述图11中示出的触摸感测层的结构的图;
图13是沿着图12中所示的线II-II'取得的截面图;
图14A和14B是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的驱动方法的截面图;
图15是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图;
图16是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图;
图17是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图;以及
图18是用于描述通过根据一实施方式的有机发光显示装置执行的触摸感测方法的流程图。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的示范性实施方式进行描述,其中的一些实例在附图中示出。尽可能地在整个附图中使用相同的参考数字表示相同或相似部件。
通过参考附图描述的以下实施方式阐明本发明的优势和特征以及其实施方法。但是,本发明可体现为不同形式且不应认为其限于本文列出的实施方式。而是,提供这些实施方式是为了使得本公开内容详尽且完整,并且将本发明的范围充分传达给所属领域技术人员。而且,本发明仅由权利要求书的范围限定。
用于描述本发明实施方式的图中公开的形状、尺寸、比率、角度和数量仅仅是实例,且由此,本发明不限于示出的细节。贯穿全文,相似参考数字表示相似元件。在以下描述中,当确定对相关已知功能或结构的具体描述会不必要地模糊本发明的重点时,将省略此具体描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下,可增加另一部件,除非使用了“仅”。
在解释要素时,要素被解释为包括一误差范围,尽管没有明确的描述。
在描述位置关系时,例如,当两个部件之间的位置关系被描述为“上”、“上方”、“下方”和“之后”时,一个或多个其他部件可被设置在这两个部件之间,除非使用了“正好”或者“直接”。
在描述时间关系时,例如当将时间顺序描述为“之后”、“随后”、“接下来”和“之前”时,可包括不连续的情况,除非使用了“正好”或者“直接”。
将理解,尽管本文中术语“第一”、“第二”等可用于描述各种元件,但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,第一元件可称作第二元件,且,相似地,第二元件可称作第一元件。
不应认为第一水平轴方向、第二水平轴方向和垂直轴方向仅是其间关系为严格垂直的几何关系,且可表示在本发明的元件在功能上可操作的范围内具有更宽的方向性。
术语“至少一个”应理解为包括所列相关项中一个或多个的任意和所有组合。例如,“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的含义表示由第一项、第二项和第三项中的两个或更多个中提出的所有项的组合以及第一项、第二项或第三项。
本发明各实施方式的特征可彼此部分地或整体地连接或组合,且如所属领域技术人员可充分理解的,可在技术上进行各种彼此交互操作和驱动。本发明的实施方式可彼此独立实施,或者可以以相互依赖的关系一起实施。
以下,将参照附图具体描述根据本发明的有机发光显示装置的示范性实施方式。在说明书中,在每个附图中添加元件的参考数字时,应注意,对于各元件,尽可能地使用已经在其他附图中用于表示相似元件的相似参考数字。在以下描述中,当确定对相关已知功能或结构的具体描述会不必要地模糊本发明的要点时,则将省略此具体描述。
图1是用于描述根据一实施方式的有机发光显示装置的截面图。图2是用于描述图1中示出的触摸感测层的结构的图。图3是沿着图2中的线I-I'取得的截面图。
参照图1至3,根据一实施方式的有机发光显示装置可包括:(i)具有基板10、像素阵列层100和封装层300的显示层110A;(ii)触摸感测层500;(iii)盖窗(cover window)700;和(iv)触摸驱动电路900。
基板10作为基础基板(base substrate)可包括塑料材料或者玻璃材料。根据一实施方式的基板10可由柔性塑料材料例如不透光的或者着色的聚酰亚胺(PI)形成。可通过固化聚酰亚胺树脂制造根据一实施方式的基板10,聚酰亚胺树脂涂覆在位于相对较厚载体基板(carrier substrate)上的释放层(release layer)的顶部上以具有一定厚度。此处,可通过经由激光释放工艺释放释放层来将载体基板与基板10分离。
此外,根据一实施方式的有机发光显示装置可进一步包括关于垂直轴方向Z(或者基板的厚度方向)连接至基板10底部的背板。背板可保持基板10处于平面状态。根据一实施方式的背板可包括塑料材料,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。背板可叠置在与载体基板分离的基板10的底部上,从而保持基板10处于平面状态。
像素阵列层100可包括被设置在基板10上以显示图像的多个像素SP。
多个像素SP可分别被设置在由多条栅极线、多条数据线和多条像素驱动电源线限定的多个像素区中。多个像素SP中的每一个都可以是与实际发光的最小单元对应的区域,且可被限定为子像素。至少三个相邻像素SP可构成一个单元像素(unit pixel),用于显示颜色。例如,一个单元像素可包括彼此相邻的红色像素、绿色像素和蓝色像素,且可进一步包括白色像素以便增强亮度。每个像素可包括薄膜晶体管(TFT)和有机发光二极管。
根据一实施方式的多个像素SP的每一个都可包括像素电路PC、平坦化层PL、阳极AE、堤层BL、有机发光装置ED和阴极CE。
像素电路PC可被设置在被限定在相应的像素SP中的电路区中,且可连接到与其相邻的栅极线、数据线和像素驱动电源线。根据响应于经由栅极线提供的扫描脉冲而经由数据线提供的数据信号,基于经由像素驱动电源线提供的像素驱动电力,像素电路PC可控制有机发光装置ED中流动的电流。根据一实施方式的像素电路PC可包括开关薄膜晶体管(TFT)、驱动TFT和电容器。
TFT的每一个都可包括栅极、栅极绝缘层、半导体层、源极和漏极。此处,每个TFT都可以是非晶硅(a-Si)TFT、多晶硅(poly-Si)TFT、氧化物TFT、有机TFT等。
开关TFT可包括连接至栅极线的栅极、连接至数据线的第一电极和连接至驱动TFT的栅极的第二电极。此处,依赖于电流方向,开关TFT的第一和第二电极中的每一个可以是源极或漏极。根据经由栅极线提供的扫描脉冲,开关TFT可以导通,以将经由数据线提供的数据信号提供至驱动TFT。
通过经由开关TFT提供的电压和/或电容器的电压,驱动TFT可导通,以控制自像素驱动电源线流动到有机发光装置ED的电流量。为此,根据一实施方式的驱动TFT可包括连接至开关TFT的第二电极的栅极、连接至像素驱动电源线的漏极、和连接至有机发光装置ED的源极。基于经由开关TFT提供的数据信号,驱动TFT可控制从像素驱动电源线流动到有机发光装置ED的数据电流,且由此,有机发光装置ED可发出亮度与数据信号成正比的光。
可将电容器设置在驱动TFT的栅极和源极之间的交叠区域中。电容器可存储与提供至驱动TFT的栅极的数据信号对应的电压,且可通过存储的电压导通驱动TFT。
此外,根据一实施方式的有机发光显示装置可进一步包括设置在非显示区中的扫描驱动电路。扫描驱动电路可根据被输入的栅极控制信号产生扫描脉冲并可将扫描脉冲提供至栅极线。根据一实施方式的扫描驱动电路可被设置在与像素SP的TFT一起设置在基板10上的非显示区中的、使得扫描脉冲能提供至栅极线的任意非显示区中。
平坦化层PL可被设置在基板10上以覆盖像素电路PC且可将平坦化表面设置在具有TFT的基板10上。
可将阳极AE以图案形式设置在与被限定于每个像素区中的开口区交叠的平坦化层PL上。阳极AE可经由设置在平坦化层PL中的接触孔连接至位于像素电路PC中的驱动TFT的源极。阳极AE可由高反射性的金属材料形成,且例如可包括诸如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、镁(Mg)等之类的材料,或者可包括其合金。但是本实施方式不限于此。
堤层BL可被设置在平坦化层PL上以覆盖阳极AE和像素电路PC的边缘从而限定每个像素区的开口区。根据一实施方式的堤层BL可包括有机材料比如苯并环丁烯(BCB)、压克力(acryl)、聚酰亚胺等。此外,堤层BL可由含有黑色颜料的光敏材料形成。这种情况下,堤层BL可用作光阻挡部件(或黑矩阵)。
有机发光装置ED可被设置在由堤层BL限定的开口区中的阳极AE上。有机发光装置ED可被设置为顺序叠置了空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层的结构。此处,可省略空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的一个或多个。根据一实施方式的有机发光层可被设置为在每个像素中发出不同颜色(例如,红色、绿色和蓝色)的光。根据另一实施方式,有机发光层可被形成为在每个像素中发出相同颜色(例如白色)的光,且这种情况下,有机发光装置ED可包括至少两个有机发光层。
阴极CE可被设置为覆盖有机发光装置ED和堤层BL且可共同连接至每个像素区中的有机发光装置ED。阴极CE可由光透射性高的透明金属材料形成。根据一实施方式的阴极CE可包括诸如透明导电氧化物(TCO)等之类的透明导电材料(例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锌锡(IZTO)、氧化铟铯(ICO)、氧化铟钨(IWO)等)。可选地,在本实施方式中,阴极CE可由非晶透明导电材料形成,用于最小化由于形成阴极CE时的工艺温度引起的有机发光装置ED的损坏。
封装层300可被形成为覆盖像素阵列层100,用于通过防止水渗入到每个像素SP,保护易于受外部水或氧影响的有机发光装置ED。也就是,封装层300可被设置在基板10上以覆盖阴极CE。根据一实施方式的封装层300可由无机材料层或者有机材料层形成,或者可被形成为多层结构,在多层结构中交替叠置了无机材料层和有机材料层。
根据一实施方式的封装层300可包括被设置为覆盖阴极CE的第一无机材料层310、覆盖第一无机材料层310的有机材料层330和覆盖有机材料层330的第二无机材料层350。
第一无机材料层310可被设置成与有机发光装置ED相邻,且可由能够在低温下沉积的无机绝缘材料比如硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、硅氮氧化物(SiON)、氧化铝(Al2O3)等形成。在这种情况下,由于有机发光层易于受高温影响,因此第一无机材料层310可通过低温工艺在低温气氛例如100℃或以下形成。因此,在本实施方式中,在形成第一无机材料层310时防止通过施加到工艺腔室的高温气氛损坏有机发光装置ED。
有机材料层330可被设置在基板10上以覆盖第一无机材料层310的整个顶部。有机材料层330可释放由弯曲有机发光显示装置引起的多个层之间的应力。根据一实施方式的有机材料层330可包括有机材料比如BCB、压克力、聚酰亚胺、氧碳化硅(SiOC)等。
第二无机材料层350可被设置在基板10上以覆盖有机材料层330的整个顶部且覆盖第一无机材料层310的每个侧表面。第二无机材料层350主要防止水或氧从有机发光显示装置外部渗入到有机材料层330和第一无机材料层310中。根据一实施方式的第二无机材料层350可由能够以低温沉积的无机绝缘材料比如SiNx、SiOx、SiON、Al2O3等形成。
基板10、像素阵列层100和封装层300可构成有机发光显示面板。
触摸感测层500可感测在盖窗700上用户触摸的位置和触摸力,且可直接被设置在有机发光显示面板的封装层300上。也就是,触摸感测层500可以不被分离地制造或者可以不通过分离的光粘合剂被间接连接到封装层300的顶部,且可被直接地形成在封装层300的顶部上以便减小有机发光显示装置的厚度。
根据一实施方式的触摸感测层500可包括设置在封装层300上的第一触摸电极层510、设置在第一触摸电极层510上的第二触摸电极层530、和设置在第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间的压力反应部件550。
第一触摸电极层510可包括多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2,二者都被直接连接到封装层300的顶部。
多个第一触摸电极TE1可被直接形成在封装层300的顶部上,且每一个都可用作第一触摸驱动电极,用于基于用户触摸感测触摸位置。多个第一触摸电极TE1可沿着基板10的第一水平轴方向X彼此间隔一定间距,且可与基板10的第二水平轴方向Y平行地直接形成在封装层300的顶部上。
根据一实施方式的多个第一触摸电极TE1中的每一个都可包括沿着基板10的第二水平轴方向Y以一定间距布置的多个第一触摸电极图案TE1a,和在第二水平轴方向Y上电连接彼此相邻的第一触摸电极图案TE1a的多个连接图案TE1b。
多个第一触摸电极图案TE1a和多个连接图案TE1b都可被直接形成在封装层300的顶部上。多个第一触摸电极图案TE1a中的每一个都可具有矩形形状、八角形状、圆形形状、菱形形状等,且多个连接图案TE1b中的每一个都可具有条形形状。
多个第一触摸电极TE1中的每一个都可经由设置在基板10上的多条第一路由线RL1当中的相应的第一路由线连接至触摸驱动电路900。在第一触摸感测时段(或者触摸位置感测时段)期间,多个第一触摸电极TE1可接收自触摸驱动电路900提供的第一触摸驱动脉冲。在第二触摸感测时段(或触摸力感测时段)期间,通过触摸驱动电路900可电浮置多个第一触摸电极TE1。此处,多条第一路由线RL1可经由第一柔性印刷电路膜连接至触摸驱动电路900。
多个第二触摸电极TE2可被直接形成在封装层300的顶部上,且每一个都可用作触摸感测电极,用于基于用户触摸感测触摸。多个第二触摸电极TE2可与基板10的第一水平轴方向X平行地直接形成在封装层300的顶部上,且可沿着基板10的第二水平轴方向Y以一定间距布置。
根据一实施方式的多个第二触摸电极TE2中的每一个都可包括沿着基板10的第一水平轴方向X以一定间距布置的多个第二触摸电极图案TE2a,和在第一水平轴方向X上电连接彼此相邻的第二触摸电极图案TE2a的多个桥图案TE2b。
多个第二触摸电极图案TE2a可被直接形成在封装层300的顶部上,并与第二水平轴方向Y上彼此相邻的第一触摸电极图案TE1a之间的部分对应。多个第二触摸电极图案TE2a中的每一个都可具有与第一触摸电极图案TE1a相同的形状。
多个桥图案TE2b可被设置在与第二触摸电极图案TE2a不同的层上,且可电连接彼此相邻且通过第一触摸电极TE1的连接图案TE1b彼此分开的两个第二触摸电极图案TE2a。这种情况下,多个桥图案TE2b中的每一个和第一触摸电极TE1的连接图案TE1b可通过触摸绝缘层511彼此电断开。
触摸绝缘层511可被设置在封装层300上以覆盖多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极图案TE2a,且可具有厚度
Figure BDA0001194247230000101
至5μm。触摸绝缘层511可由有机材料或无机材料形成。如果触摸绝缘层511由有机材料形成,则可通过在封装层300上涂覆有机材料的涂覆工艺和在100℃或以下的温度下固化涂覆的有机材料的固化工艺设置触摸绝缘层511。如果触摸绝缘层511由无机材料形成,则可经由交替执行两次或以上的低温化学沉积工艺和清洗工艺,由在封装层300上沉积的无机材料设置触摸绝缘层511。
多个桥图案TE2b中每一个的两个边缘都可经由设置在触摸绝缘层511中的接触孔CH连接到与第一触摸电极TE1的连接图案TE1b相邻的第二触摸电极图案TE2a,以与相邻的第二触摸电极图案TE2a的边缘交叠。因此,多个第二触摸电极图案TE2a(其通过其间的第一触摸电极TE1的连接图案TE1b彼此间隔开)可通过多个桥图案TE2b彼此电连接,以构造一个第二触摸电极TE2。根据一实施方式的多个桥图案TE2b可由诸如TCO等之类的透明导电材料(例如ITO、IZO、IZTO、ICO、IWO等)形成,或者可由金属材料形成,这种金属材料具有强的抗腐蚀性和抗酸性,比如Al、钛(Ti)、铜(Cu)、Mo等。多个桥图案TE2b可通过物理沉积工艺(比如室温溅射)或者化学沉积工艺(比如低温化学气相沉积)和图案化工艺提供,图案化工艺包括光刻工艺和蚀刻工艺。
多个第二触摸电极TE2中的每一个都可经由设置在基板10上的多条第二路由线RL2当中的相应的第二路由线连接至触摸驱动电路900。多个第二触摸电极TE2可用作公共触摸感测电极,用于基于用户触摸感测触摸位置和触摸力。此处,多条第二路由线RL2可经由第一柔性印刷电路膜连接至触摸驱动电路900。
根据本实施方式的多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2可由非晶透明导电材料例如非晶ITO形成。例如,多个第一和第二触摸电极TE1和TE2可通过工艺温度为100℃以下的低温沉积工艺由非晶透明导电材料形成,用于防止或者最小化由形成第一和第二触摸电极TE1和TE2的工艺温度引起的像素阵列层100的损坏。也就是,如果第一和第二触摸电极TE1和TE2由结晶透明导电材料形成,则会存在像素阵列层100被为了确保低阻值执行的高温热处理工艺损坏的问题。为了解决这个问题,在本实施方式中,第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2可通过低温金属沉积工艺由非晶透明导电材料形成。
压力反应部件550可被设置在封装层300上以覆盖第一触摸电极层510。也就是,压力反应部件550可被直接设置在提供有第一触摸电极层510的封装层300上,且可覆盖第一触摸电极层510。根据一实施方式的压力反应部件550可具有基于用户触摸力(或者触摸压力)而变化的电特性,且由此,可用作用于感测用户触摸力的压力反应传感器。
根据一实施方式的压力反应部件550可包括具有压电效应的压电材料。此处,压电效应可指通过施加的力使得晶体结构变形或扭曲的现象,由此,正(+)离子和负(-)离子的相对位置变化,且由于介电偏振(dielectricpolarization)导致例如在第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间发生电位差。在压力反应部件550包括压电材料的实施方式中,压力反应部件550的电特性在于由于电位差引起的第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间的压力反应部件550的电容。通过测量压力反应部件550的电容变化,能确定盖窗700上的触摸力的量。
根据一实施方式的压电材料可包括聚偏二氟乙烯(PVDF)、锆钛酸铅(PZT)、BaTiO3、和聚对二甲苯-C中的一种,但是可包括其他具有压电效应的材料,而不限于此。例如,PVDF是半结晶的铁电聚合物,具有高弹性系数和良好柔性。此处,PVDF可具有300和2000MPa之间的弹性系数。PVDF的柔性可随着弹性系数降低而增加。
PVDF易于被制造成膜,且轻便和具有柔性。此外,PVDF能抵抗大的碰撞。因此,根据一实施方式的压力反应部件550可包括PVDF。
根据一实施方式,压力反应部件550可包括具有压阻效应的压阻材料。此处,压阻效应可指通过施加的压力或力产生传导能量的现象,由此,电荷移动到导带,材料的电阻(或电阻率)改变。压阻效应引起电阻改变,且由此与会引起电位改变的压电效应不同。在压力反应部件550包括压阻材料的实施方式中,压力反应部件550的电特性在于第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间的压力反应部件550的电阻。通过测量电阻变化,能确定盖窗700上的触摸力的量。
具有压阻效应的材料可以是金属、半导体、导电聚合物、导电复合物(composite)等。橡胶较其他材料具有较低的杨氏模量,且由此,如果橡胶用作复合物基板,则该复合物能实现高柔性。因此,橡胶可充分用作感测触摸力的材料且可具有恢复到原始形状的弹性,尽管重复变形也不会有大的变形。而且,在导电复合物中的硅树脂橡胶的抗热性、抗冷性、耐气候性和防水性良好。如果硅树脂橡胶包括导电填料,则硅树脂橡胶可具有压阻效应。此处,硅树脂橡胶可具有1和10MPa之间的弹性系数。
根据一实施方式的压阻材料可包括聚合物和导电填料。根据一实施方式的聚合物可包括橡胶或硅橡胶。根据一实施方式的导电填料可包括金属、半导体金属氧化物和碳基材料中的一种。例如,金属可以是镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、铁(Fe)等。半导体金属氧化物可以氧化钒(V2O3)、氧化钛(TiO)等。碳基材料可以是炭黑、石墨、石墨烯、碳纳米管(CNT)等。
根据一实施方式,如图4中所示,可看出随着施加的压力增加,压阻材料的电阻值逐渐降低。
第二触摸电极层530可被直接设置在压力反应部件550的顶部上。也就是,第二触摸电极层530可包括多个第三触摸电极TE3,其被直接设置在压力反应部件550的顶部上,以与多个第二触摸电极TE2交叉。
多个第三触摸电极TE3可直接接触压力反应部件550且每一个都可用作第二触摸驱动电极,用于基于用户触摸感测触摸力。多个第三触摸电极TE3可被直接形成在压力反应部件550的顶部上,且可沿着基板10的第一水平轴方向X,与基板10的第二水平轴方向Y平行地以一定间距布置。根据一实施方式的多个第三触摸电极TE3的每一个都可被图案化为条形形状、八角形状、圆形或者棱形,以分别与多个第二触摸电极TE2交叠,但是不限于此。在其他实施方式中,多个第三触摸电极TE3的每一个可被图案化为与多个第二触摸电极TE2中的每一个相同的形状。这种情况下,多个第三触摸电极TE3中的每一个都可包括与多个第二触摸电极TE2交叠的多个第三触摸电极图案和电连接在第二水平轴方向Y上彼此相邻的第三触摸电极图案的多个连接图案。
多个第三触摸电极TE3中的每一个都可经由设置在基板10上的多条第三路由线RL3当中的相应的第三路由线连接到触摸驱动电路900。在第一触摸感测时段期间可通过触摸驱动电路900电浮置多个第三触摸电极TE3。在第二触摸感测时段期间,多个第三触摸电极TE3可接收自触摸驱动电路900提供的第二触摸驱动脉冲。此处,多条第三路由线RL3可经由第二柔性印刷电路膜连接至触摸驱动电路900。
由于根据本实施方式的多个第三触摸电极TE3被直接设置在压力反应部件550的顶部上,因此,基于与多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2相同的原因,多个第三触摸电极TE3可由非晶透明导电材料(例如非晶ITO)形成。
根据本实施方式的第二触摸电极530可包括多个辅助电极SE1和SE2,其与多个第三触摸电极TE3一起设置且被设置成与多个第三触摸电极TE3中每一个的一侧TE3a和另一侧TE3b的至少之一相邻。也就是,根据一实施方式的第二触摸电极层530可包括被设置成与第三触摸电极TE3中每一个的一侧TE3a相邻且平行的多个第一辅助电极SE1,和被设置成与第三触摸电极TE3中每一个的另一侧TE3b相邻且平行的多个第二辅助电极SE2。多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个都可具有与第三触摸电极TE3中的每一个相同的形状。
多个第一辅助电极SE1中的每一个都可经由多条第一辅助路由线SRL1当中的相应的第一辅助路由线连接至触摸驱动电路900,且多个第二辅助电极SE2中的每一个都可经由多条第二辅助路由线SRL2当中的相应的第二辅助路由线连接至触摸驱动电路900。多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个都可通过触摸驱动电路900被浮置,或者可被电连接至与其相邻的第三路由线RL3。更具体地,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2在第一触摸感测时段期间可被电浮置。另一方面,在第二触摸感测时段期间,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2可电连接至与其相邻的第三触摸电极TE3,且可接收自触摸驱动电路900提供的第二触摸驱动脉冲,且由此,在第二触摸电极TE2和第三触摸电极TE3之间的交叠面积增加,从而提高了触摸力感测的效率。此处,多条第一辅助路由线SRL1和多条第二辅助路由线SRL2可经由第二柔性印刷电路膜连接至触摸驱动电路900。
多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2可用作用于感测触摸力的触摸力感测电极,且可用作能感测触摸位置的浮置电极。
此外,图2中,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2中的每一个都示出为具有条形形状,但不限于此。在其他实施方式中,为了增加自每个像素SP发出的光的透射率,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2中的每一个可被形成为彼此电连接的多个线结构、网格结构或者梯形结构,或者可包括以一定间距布置的狭槽或格子形式的多个开口。
压力反应部件550可被设置在第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间,以及在多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2上。因此,触摸传感器TS可被设置在相邻的第一和第二触摸电极TE1和TE2之间,且力传感器FS可被设置在相邻的第二和第三触摸电极TE2和TE3之间。
根据一实施方式的触摸传感器TS可被限定为被设置在相邻的第一和第二触摸电极TE1和TE2之间的压力反应部件550中的互电容。
根据一实施方式的力传感器FS可以是在相邻的第二和第三触摸电极TE2和TE3之间的压电传感器或者压阻传感器。此处,例如,如果压力反应部件550包括压电材料,则力传感器FS可用作压电传感器。作为另一实例,如果压力反应部件550包括压阻材料,则力传感器FS可用作压阻传感器。
根据施加到第一触摸电极TE1的第一触摸驱动脉冲,电荷可充入到触摸传感器TS的互电容中,且根据是否进行了用户触摸,充入的电荷会变化。因此,基于用户触摸,通过使用模拟设置在触摸传感器TS中的互电容的减小的触摸位置计算算法可感测触摸位置。
根据一实施方式的力传感器FS的电压根据压电效应基于由用户触摸力引起的压力反应部件550的弹性变化会变化。这种情况下,随着基于用户触摸力的压力变得越来越大,力传感器FS的电压可增加,且由此,基于用于触摸力,可通过使用模拟力传感器FS电压增加速率的触摸力等级计算算法能感测触摸力等级。
根据另一实施方式,力传感器FS的电阻根据压电效应基于由用户触摸力引起的压力反应部件550的弹性变化可变化。这种情况下,随着基于用户触摸力的压力变得越来越大,力传感器FS的电阻可降低,且由此,基于用户触摸力,通过使用模拟相对于力传感器FS的电阻降低速率的电压变化速率的触摸力等级计算算法,可感测触摸力等级。也就是,在本实施方式中,可通过感测由用户触摸力引起的力传感器FS的电压变化计算力传感器FS的电阻变化,且通过使用查找表可计算与变化的电阻值对应的触摸力等级。
再次参照图1至3,盖窗700可连接至触摸感测层500的顶部。也就是,盖窗700可通过光学粘附部件600连接至压力反应部件550的顶部(这里,提供了多个第三触摸电极TE3)。此处,光学粘附部件600可包括光学透明的粘附剂(OCA)、光学透明的树脂(OCR)等。盖窗700可覆盖触摸感测层500以保护像素阵列层100以及触摸感测层500,且可用作用于用户触摸的触摸表面。
根据一实施方式的盖窗700可由钢化玻璃、透明塑料、透明膜等形成。例如,盖窗700可包括蓝宝石玻璃和大猩猩玻璃(gorilla glass)中的至少一种。作为另一实例,盖窗700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)、聚酰亚胺(PI)和聚降冰片烯(PNB)中的至少一种。根据划痕和透明性,盖窗700可包括钢化玻璃。
触摸驱动电路900可连接至多个第一触摸电极TE1,多个第二触摸电极TE2和多个第三触摸电极TE3。也就是,通过设置在基板10上的多条第一至第三路由线RL1、RL2和RL3,触摸驱动电路900可以一一对应的关系连接至多个第一触摸电极TE1,多个第二触摸电极TE2和多个第三触摸电极TE3,且可通过设置在基板10上的多条第一和第二辅助路由线SRL1和SRL2以一一对应的关系连接至多个第一和第二辅助电极SE1和SE2。
根据一实施方式的触摸驱动电路900可响应于自主控制电路(hostcontrolcircuit)提供的触摸模式信号,在第一触摸感测时段和第二触摸感测时段时分地驱动触摸感测层500,并且在第一触摸感测时段和第二触摸感测时段中的每一个中,当发生触摸事件时,触摸驱动电路900可以触觉模式(haptic mode)驱动触摸感测层500。此处,第一触摸感测时段被限定为触摸位置感测时段,用于感测用户的触摸事件和触摸位置;第二触摸感测时段被限定为触摸力感测时段,用于感测触摸力;触觉模式可被限定为触觉反馈时段,其中,响应于触摸事件提供触觉效应。这种情况下,在第二触摸感测时段中,可在第一触摸感测时段的触摸事件区中感测触摸力,用于缩短触摸力感测时间。也就是,触摸驱动电路900可通过全局触摸感测或者分组(group)触摸感测主要进行触摸位置感测,以检测触摸事件区,其次,通过局部力触摸感测仅对触摸事件区上进行触摸力感测。
在第一触摸感测时段期间,如图5A中所示,触摸驱动电路900可电浮置多个第三触摸电极TE3和多个第一和第二辅助电极SE1和SE2,将第一触摸驱动脉冲TDP1施加到多个第一触摸电极TE1中的至少一个,且经由多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸引起的触摸传感器TS的互电容变化,以产生第一触摸感测信号。例如,在第一触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可将第一触摸驱动脉冲TDP1顺序提供至多个第一触摸电极TE1且可经由多个第二触摸电极TE2感测触摸传感器TS的互电容变化,该触摸传感器TS被设置在被施加第一触摸驱动脉冲TDP1的第一触摸电极TE1和与其相邻的第二触摸电极TE2之间,以产生第一触摸感测信号。
在第二触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可电浮置多个第一触摸电极TE1,将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至多个第三触摸电极TE3中的至少一个,且经由多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸力引起的力传感器FS的电压变化,以产生第二触摸感测信号。例如,在第二触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可顺序施加第二触摸驱动脉冲TDP2至多个第三触摸电极TE3,且可经由多个第二触摸电极TE2感测力传感器FS的电压变化(或者电阻变化),该力传感器FS被设置在被施加第二触摸驱动脉冲TDP2的第三触摸电极TE3和与第三触摸电极TE3交叠的第二触摸电极TE2之间,以产生第二触摸感测信号。
此外,触摸驱动电路900可确定触摸事件的存在,以基于经由第一触摸感测时段期间的感测产生的第一触摸感测信号计算触摸事件区,在第二触摸感测时段期间将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至设置在触摸事件区中的至少一个第三触摸电极TE3,并且经由多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸力引起的压力反应部件550的力传感器FS的电压变化,以产生第二触摸感测信号。随后,基于第二触摸感测信号,触摸驱动电路900可计算触摸位置坐标,以将触摸位置坐标输出至主控制电路,或者可计算触摸力等级和触摸位置坐标,以输出触摸力等级和触摸位置坐标至主控制电路。也就是,在本实施方式中,在第二触摸感测时段期间,可对经由第一触摸感测时段中的感测计算的触摸事件区局部进行触摸力感测,从而缩短感测用户触摸力的触摸力感测时间。
根据另一实施方式,如图5B中所示,在第二触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可电浮置多个第一触摸电极TE1,电连接多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个至与其相邻的第三触摸电极TE3,将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至多个第三触摸电极TE3中的至少一个,并且经由多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸力引起的压力反应部件550的力传感器FS的电压变化(或者电阻变化),以产生第二触摸感测信号。这种情况下,分别与多个第二触摸电极TE2交叠的多个第三触摸电极TE3中的每一个可电连接至与其相邻的第一和第二辅助电极SE1和SE2,且由此,第三触摸电极TE3和第二触摸电极TE2之间的交叠面积增加了第一和第二辅助电极SE1和SE2的面积。因此,通过连接至第三触摸电极TE3的第一和第二辅助电极SE1和SE2的面积,可进一步改变在力传感器FS中产生的电压(或电阻),且由此,在本实施方式中,更容易感测由用户触摸力引起的力传感器FS的电压变化(或者电阻变化)。
此外,由于将压力反应部件550设置在第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间,因此压力反应部件550可用作触觉输出装置。也就是,通过使用压力反应部件550,根据本实施方式的有机发光显示装置可实现触觉模式。根据一实施方式的触觉模式可包括基于压力反应部件550的振动的振动触觉模式和基于压力反应部件550的静电力的静电触觉模式。
在根据一实施方式的振动触觉模式中,触摸驱动电路900可将第一触觉驱动信号提供至多个第一触摸电极TE1,且可将第二触觉驱动信号提供至多个第三触摸电极TE3。此处,第一触觉驱动信号可以是具有恒定频率的第一交流(AC)信号,第二触觉驱动信号可以是具有恒定电压电平的直流(DC)电压。在振动触觉模式中,压力反应部件550可通过压电效应基于施加到多个第一触摸电极TE1的第一AC信号和施加到多个第三触摸电极TE3的DC电压重复膨胀和收缩,以引起振动,从而提供振动触觉效应。振动强度可根据第一AC信号的频率和/或幅度改变。这种情况下,压力反应部件550可用作激励器,其根据施加至第一触摸电极TE1和第三触摸电极TE3中每一个的触觉驱动信号振动。
在根据一实施方式的静电触觉模式中,触摸驱动电路900可将第一触觉驱动信号提供至多个第一触摸电极TE1且将第三触觉驱动信号提供至多个第三触摸电极TE3。此处,第一触觉驱动信号可以是具有恒定频率的第一AC信号,第三触觉驱动信号可以是具有与第一AC信号相同或不同频率的第二AC信号。在静电触觉模式中,由于压力反应部件550用作绝缘层,因此根据第一AC信号和第二AC信号,在电极和用户手指之间发生静电力。由此,压力反应部件550可通过静电力提供静电触觉效应。静电力的强度可根据第一和第二AC信号中每一个的频率和/或幅度变化。
基于振动触觉模式的振动触觉效应可以是机械振动,甚至当发生相对较短的触摸时,振动触觉效应也能使用户意识到相对较短的触摸。但是,在基于静电触觉模式的静电触觉效应中,当发生相对较短触摸时,用户难以意识到相对较短的触摸。因此,基于触摸持续时间(touch duration),触觉模式可被设置成振动触觉模式和静电触觉模式。如果触摸持续时间等于或大于参考值,则根据一实施方式的触觉模式可被设置成静电触觉模式;如果触摸持续时间低于参考值,则触觉模式可被设置成振动触觉模式。例如,如果用户触摸是与点击或者双击对应的临时触摸事件,则触觉模式可被设置成振动触觉模式。此外,如果用户触摸是与触摸和拖拽对应的持续触摸事件,则触觉模式可被设置成静电触觉模式。
此外,触摸驱动电路900可基于经由第一触摸感测时段期间的感测产生的第一触摸感测信号确定触摸事件的存在,且可执行与触摸事件对应的触觉模式。例如,根据在第一触摸感测时段期间感测的触摸事件,触摸驱动电路900可将触觉驱动信号施加到设置在用户触摸区中的第一和第三触摸电极TE1和TE3,从而基于振动触觉效应向用户提供振动反馈或者基于用户触摸区中的静电触觉效应提供触觉(tactile)反馈。
如上所述,由于触摸感测层500被直接设置在有机发光显示面板中,因此根据一实施方式的有机发光显示面板具有薄的厚度,尽管其包括触摸面板。有机发光显示装置可感测由用户触摸引起的互电容变化,以感测用户的触摸位置,且可感测由用户触摸力引起的压力反应部件550的电压或电阻变化,以感测用户的触摸力。而且,在根据一实施方式的有机发光显示装置中,当感测到用户触摸力时,第一和第二辅助电极SE1和SE2可连接至第三触摸电极TE3,且由此,与第二触摸电极TE2交叠的第三触摸电极TE3的区域增加了,由此提高了触摸力感测的效率。
图6是示出在根据一实施方式的有机发光显示装置中触摸感测层的改型实例的图,其通过电连接图2中所示的第一和第二辅助电极来构造。因此,将仅描述第一和第二辅助电极和与其相关的元件。
通过连接辅助电极SE3,第一和第二辅助电极SE1和SE2中每一个的一侧可彼此电连接。
连接辅助电极SE3可与第三触摸电极TE3的一端(例如,一个短侧或短边TE3c)间隔开并且面对,且可将其设置为与这一个短侧TE3c平行,此外,连接辅助电极SE3还可电连接彼此平行的第一和第二辅助电极SE1和SE2的相应一端(其间具有相邻的第三触摸电极TE3)。因此,连接辅助电极SE3可连接与第三触摸电极TE3的一侧TE3a和另一侧TE3b相邻的第一和第二辅助电极SE1和SE2的相应一端。也就是,多个第一辅助电极SE1中的每一个可被设置成与相应第三触摸电极TE3一侧相邻。连接辅助电极SE3可被设置成多个。多个连接辅助电极SE3中的每一个都可自与其相邻的第三触摸电极TE3的一个短侧TE3c间隔开,可与一个短侧TE3c平行,且可自相应第一辅助电极SE1的一端延伸。而且,多个第二辅助电极SE2中的每一个都可与相应第三触摸电极TE3的另一侧相邻,且可自相应连接辅助电极SE3的端部延伸。因此,包括多个第一辅助电极SE1、多个连接辅助电极SE3和多个第二辅助电极SE2的多个辅助电极可彼此电连接,可被设置在相同层上,且可具有
Figure BDA0001194247230000201
形状或者
Figure BDA0001194247230000202
形状,从而包围除了第三触摸电极TE3的另一短侧之外的第三触摸电极TE3的多侧。此处,第三触摸电极TE3的另一短侧可被限定为连接至辅助路由线SRL的部分。
由于第一和第二辅助电极SE1和SE2的相应一端通过连接辅助电极SE3彼此连接,因此多条第一和第二辅助路由线SRL1和SRL3中的一些可省略。这种情况下,根据本实施方式,设置了路由线的基板10的边缘的宽度减小了,且由此,减小了有机发光显示装置的边框宽度。
图7是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图,其通过将功能层添加至图1至5B中示出的有机发光显示装置来构造。因此,将仅描述功能层和与其相关的元件。
参照图7,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,显示层110B附加包括在封装层300上的功能层520。功能层520可被设置在封装层300和第一触摸电极层510之间。功能层520附加地防止有机发光装置ED被外部水或氧损坏。而且,功能层520增强了自多个像素SP中每一个发出的光的亮度特性。
根据一个或多个实施方式的功能层520可包括被设置在封装层300和第一触摸电极层510之间的阻挡膜522。
通过第一透明粘附剂521,根据一实施方式的阻挡膜522可被粘附到封装层300的整个顶部上,以覆盖封装层300的整个顶部。在这种情况下,相对于垂直轴方向Z(或者阻挡膜522的厚度方向),阻挡膜522的底部可通过第一透明粘附剂521连接至封装层300,阻挡膜522的顶部可直接连接到第一触摸电极层510的底部。
根据一个或多个实施方式,功能层520可包括被设置在封装层300和第一触摸电极层510之间的阻挡膜522,以及被设置在阻挡膜522和第一触摸电极层510之间的光控制膜524。
阻挡膜522可被设置在封装层300和光控制膜524之间。也就是,通过第一透明粘附剂521,阻挡膜522可粘附到封装层300的整个顶部,以覆盖封装层300。这种情况下,通过第一透明粘附剂521,阻挡膜522的底部可粘附到封装层300,且通过第二透明粘附剂523,阻挡膜522的顶部可直接连接到光控制膜524的底部。
通过第二透明粘附剂523,光控制膜524可被贴附到阻挡膜522的顶部,以覆盖阻挡膜522的整个顶部。这种情况下,通过第二透明粘附剂523,光控制膜524的底部可被粘附到阻挡膜522的顶部,且光控制膜524的顶部可直接连接至第一触摸电极层510的底部。而且,光控制膜524增强了自每个像素SP发出的光的亮度特性。例如,光控制膜524可以是使得自每个像素SP发出的光偏振的偏振膜,但也可以是用于增强自每个像素SP发出的光的亮度特性的其他光学膜,不限于此。
在根据各实施方式的功能层520中,阻挡膜522可通过在有机绝缘膜上涂覆无机绝缘材料形成。阻挡膜522主要用于防止水或氧渗入到每个像素SP中且可由水气透过速率较低的材料形成。此外,阻挡膜522可用作支撑体,其支撑第一触摸电极层510的底部,以便于用户触摸力施加到压力反应部件550。而且,阻挡膜522可释放由于用户的触摸力施加到有机发光显示装置的碰撞,从而防止有机发光装置ED损坏。
而且,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,第二触摸电极层530可具有与图6中示出的第二触摸电极层相同的结构。
由于根据本实施方式的有机覆盖显示装置包括阻挡膜522,因此根据本实施方式的有机发光显示装置具有与图1至7中的有机发光显示装置相同的效果,另外,能更稳定地防止有机发光装置ED被撞击以及水或氧损坏。
图8是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图,其通过改变图7中示出的有机发光显示装置中的功能层的位置来构造。因此,将仅描述功能层和与其相关的元件。
参照图8,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,除了功能层520不包括在显示层110C中而是被设置在触摸感测层500和盖窗700之间以便附加地防止触摸感测层500被外部水或氧损坏之外,根据本实施方式的功能层520具有与图7中示出的功能层520相同的结构。因此,将仅描述功能层520的构造和布置结构。
根据一个或多个实施方式的功能层520可包括设置在触摸感测层500和盖窗700之间的阻挡膜522。
根据一实施方式的阻挡膜522可通过第一透明粘附剂521粘附到触摸感测层500的整个顶部,以覆盖触摸感测层500的整个顶部。这种情况下,阻挡膜522的底部可通过第一透明粘附剂521连接至触摸感测层500的第二触摸电极层530,阻挡膜522的顶部可通过光学粘附部件600连接至盖窗700。
根据一个或多个实施方式,功能层520可包括被设置在触摸感测层500和盖窗700之间的阻挡膜522,以及被设置在阻挡膜522和盖窗700之间的光控制膜524。
阻挡膜522可被设置在触摸感测层500和光控制膜524之间。也就是,通过第一透明粘附剂521,阻挡膜522可粘附到触摸感测层500的整个顶部,以覆盖触摸感测层500的整个顶部。这种情况下,阻挡膜522的底部可通过第一透明粘附剂521连接至触摸感测层500的第二触摸电极层530,阻挡膜522的顶部可通过第二透明粘附剂523直接连接至光控制膜524的底部。
光控制膜524可通过第二透明粘附剂524粘附至阻挡膜522的顶部,以覆盖阻挡膜522的整个顶部。这种情况下,光控制膜524的底部可通过第二透明粘附剂524粘附到阻挡膜522的顶部,光控制膜524的顶部可通过光学粘附部件600连接至盖窗700的底部。而且,光控制膜524增强了自每个像素SP发出的光的亮度特性。例如,光控制膜524可以是使得自每个像素SP发出的光偏振的偏振膜。
在根据各实施方式的功能层520中,可通过在有机绝缘膜上涂覆无机绝缘材料形成阻挡膜522。阻挡膜522主要用于防止水或氧渗入到每个像素SP中且可由水气透过速率较低的材料形成。而且,阻挡膜522可释放由于用户触摸力施加到有机发光显示装置的碰撞,从而防止有机发光装置ED被碰撞损坏且附加地防止触摸感测层500被水或氧损坏。
而且,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,第二触摸电极层530可具有与图6中示出的第二触摸电极层相同的结构。
由于根据本实施方式的有机发光显示装置包括阻挡膜522,根据本实施方式的有机发光显示装置具有与图1至6中所示的有机发光显示装置相同的效果,且另外,可附加地防止第一触摸电极层510被水或氧损坏。
图9是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图,图10是用于描述图9中示出的触摸感测层的图。图中示出了通过改变图1中示出的触摸感测层中的第一和第二触摸电极层的位置构造的有机发光显示装置。与图1中示出的实施方式中的显示层110A相似,图9中示出的实施方式中的显示层110D包括基板10、像素阵列层100、和封装层300。因此,将仅描述触摸感测层。
参照图9和10,根据本实施方式的有机发光显示装置的触摸感测层500可包括被设置在封装层300上的第一触摸电极层530、被设置在第一触摸电极层530上的第二触摸电极层510和被设置在第一触摸电极层530与第二触摸电极层510之间的压力反应部件550。
第二触摸电极层510可包括多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2,其直接连接到压力反应部件550的顶部。第二触摸电极层510对应于图1至3中示出的第一触摸电极层。除了多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2被直接设置在压力反应部件550的顶部上之外,根据本实施方式的第二触摸电极层510具有与图1至3中所示的第一触摸电极层相同的结构,且由此,不再提供其具体描述。
根据一实施方式的第一触摸电极层530可包括被直接连接至封装层300的顶部且被设置为与多个第二触摸电极TE2和多个第一触摸电极TE1交叠的一个触摸电极TE3。第一触摸电极层530对应于图1至3中示出的第二触摸电极层。除了第一触摸电极层530包括一个触摸电极TE3且被直接设置在封装层300的顶部上之外,根据本实施方式的第一触摸电极层530具有与图1至3中示出的第二触摸电极层相同的结构,且由此,不再提供其具体描述。
在一个实施方式中,由于第一触摸电极层530包括单个的第三触摸电极TE3,而不是多个第三触摸电极TE3,因此可感测单个触摸力。也就是,在有机发光显示装置包括多个第三触摸电极TE3的实施方式中,对于两个或更多个不同触摸区域中的每一个可同时感测触摸力和触摸位置。在单个第三触摸电极TE3包括在第一触摸电极层530中的实施方式中,可通过第二触摸电极层510的第一和第二触摸电极TE1和TE2感测多个触摸位置,通过单个的第三触摸电极TE3和第二触摸电极TE2感测单个触摸力,因此能减少触摸力感测时间。
此外,根据本实施方式的第一触摸电极层530可包括至少一个第三触摸电极TE3,如在图1至9中示出的有机发光显示装置一样,用于感测多个触摸力。而且,第一触摸电极层530可进一步包括上述连接辅助电极,用于在感测触摸力时,扩大多个第三触摸电极TE3中的每一个和第二触摸电极TE2之间的交叠区域。
根据本实施方式的有机覆盖显示装置还可包括图7或8中示出的功能层520。
在根据本实施方式的有机发光显示装置中,第一触摸电极层510可被设置成比第二触摸电极层530更接近触摸表面,且由此能增强触摸位置感测的灵敏度。
图11是用于描述根据一实施方式的有机发光显示装置的截面图。图12是用于描述图11中所示触摸感测层的结构的图。图13是沿着图12中示出的线II-II'取得的截面图。通过改变图1中示出的第一触摸电极层来构造根据本实施方式的有机发光显示装置。与图1中所示实施方式中的显示层110A相似,图11中示出的实施方式中的显示层110E包括基板10,像素阵列层100和封装层300。因此,将仅描述第一触摸电极层和与其相关的元件。
参照图11至13,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,第一触摸电极层510可包括直接连接至封装层300顶部的多个第一触摸电极TE1,被设置在封装层300上以覆盖多个第一触摸电极TE1的电极绝缘层515,和多个第二触摸电极TE2,其被直接连接至电极绝缘层515顶部且与多个第一触摸电极TE1交叉。
多个第一触摸电极TE1可被直接形成在封装层的300顶部上,且每一个都可用作第一触摸驱动电极,用于基于用户触摸感测触摸位置。多个第一触摸电极TE1可沿着基板10的第二水平轴方向Y以一定间距彼此间隔开,且可与基板10的第一水平轴方向X平行地直接形成在封装层300顶部上。根据一实施方式的多个第一触摸电极TE1中的每一个都可被设置成条形形状,其沿着第一水平轴方向X延伸。
多个第一触摸电极TE1中的每一个都可经由被设置在基板10上的多条第一路由线RL1当中的相应的第一路由线连接至触摸驱动电路900。在第一触摸感测时段期间,多个第一触摸电极TE1可接收自触摸驱动电路900提供的第一触摸驱动脉冲。在第二触摸感测时段期间,可通过触摸驱动电路900电浮置多个第一触摸电极TE1。
电极绝缘层515可被设置在封装层300上以覆盖多个第一触摸电极TE1。
多个第二触摸电极TE2可被直接形成在电极绝缘层515顶部上,且每一个都可用作触摸感测电极,用于基于用户触摸感测触摸。多个第二触摸电极TE2可被直接设置在电极绝缘层515顶部上且可沿着基板10的第一水平轴方向X,与基板10的第二水平轴方向Y平行地以一定间距布置。也就是,多个第二触摸电极TE2中的每一个都被设置为条形形状,其沿着基板10的第二水平轴方向Y延伸以与多个第一触摸电极TE1中的每一个交叉。
多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2可彼此交叉,其间具有电极绝缘层515,且由此,包括互电容的触摸传感器TS可被设置在电极绝缘层515中以及在多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2的每个交叉部分处。根据施加到第一触摸电极TE1的第一触摸驱动脉冲,电荷可充入到触摸传感器TS的互电容中,且充入的电荷可根据是否进行了用户触摸而改变。因此,通过使用模拟触摸传感器TS中包括的互电容的减小的触摸位置计算算法,可基于用户触摸来感测触摸位置。
可选地,多个第一触摸电极TE1和多个第三触摸电极TE3在其设置位置方面可互换。也就是,与图9相似,多个第三触摸电极TE3可被直接设置在封装层300顶部上,且多个第一触摸电极TE1可被直接设置在压力反应部件550顶部上。
压力反应部件550可被设置在第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间,且可由与图2中所示的压力反应部件相同的材料形成。
压力反应部件550可被设置在多个第二触摸电极TE2和多个第三触摸电极TE3之间,从而将力传感器FS设置在第二触摸电极TE2和第三触摸电极TE3之间。
根据一实施方式的力传感器FS根据压电效应,基于由用户触摸力引起的压力反应部件550的弹性变化,可具有一电压。这种情况下,随着基于用户触摸力的压力变大,力传感器FS的电压会增加,且由此,通过使用模拟力传感器FS的电压增加速率的触摸力等级计算算法,可基于用户触摸力感测触摸力等级。
根据另一实施方式,力传感器FS根据压阻效应,基于由用户触摸力引起的压力反应部件550的弹性变化,可具有一电阻值。这种情况下,随着基于用户触摸力的压力变大,力传感器FS的电阻可减小,且由此,通过使用模拟相对于力传感器FS的电阻减小速率的电压变化速率的触摸力等级计算算法,可基于用户触摸力,感测触摸力等级。
压力反应部件550可用作触觉模式下的触觉输出装置。也就是,如上文所述,根据一实施方式的触觉模式可包括基于压力反应部件550的振动的振动触觉模式和基于压力反应部件550的静电力的静电触觉模式。
根据本实施方式的第一触摸电极层510可包括多个辅助电极SE1和SE2,其与多个第二触摸电极TE2一起设置且被设置成与多个第二触摸电极TE2中每一个的一侧TE2a和另一侧TE2b的至少之一相邻。
根据本实施方式的第一触摸电极层510可包括被设置成与每个第二触摸电极TE2的一侧TE2a相邻且平行的多个第一辅助电极SE1,和被设置成与每个第二触摸电极TE2的另一侧TE2b相邻且平行的多个第二辅助电极SE2。多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个都可具有与每个第二触摸电极TE2相同的形状。
多个第一辅助电极SE1中的每一个都可经由多条第一辅助路由线SRL1当中的相应的第一辅助路由线连接到触摸驱动电路900,多个第二辅助电极SE2中的每一个都可经由多条第二辅助路由线SRL2当中的相应的第二辅助路由线连接到触摸驱动电路900。多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个都可通过触摸驱动电路900浮置或者可电连接至与其相邻的第二触摸电极TE2或者第二路由线RL2。
具体地,在彼此交叉的第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2之间提供有绝缘层515的触摸传感器TS的互电容可随着与第一触摸电极TE1交叠的第二触摸电极TE2的面积扩大而减小,且由此,难以感测用户触摸位置。因此,在第一触摸感测时段期间,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2可减小与第一触摸电极TE1交叠的第二触摸电极TE2的面积,且由此,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2可电浮置以有效提供触摸传感器TS的互电容。
另一方面,对于相同压力,设置在彼此交叉的第三触摸电极TE3和第二触摸电极TE2之间的压力反应部件550中的力传感器FS的电压或电阻会随着第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2之间的交叠面积扩大而增加。因此,在第二触摸感测时段期间,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2可电连接至与其相邻的第二触摸电极TE,且由此,第二触摸电极TE2和第三触摸电极TE3之间的交叠面积会扩大,从而提高触摸力感测的效率。
多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2可用作用于感测触摸力的触摸力感测电极,且可用作能感测触摸位置的浮置电极。
而且,第一和第二辅助电极SE1和SE2中每一个的一侧都可通过连接辅助电极SE3彼此电连接。
连接辅助电极SE3可与第二触摸电极TE2的一端(例如一个短侧TE2c)间隔开并且面对,且可被设置成与这一个短侧TE2c平行,且此外,连接辅助电极SE2可电连接彼此平行的第一和第二辅助电极SE1和SE2的相应一端,其间具有相邻的第二触摸电极TE2。因此,连接辅助电极SE3可连接与第二触摸电极TE2的一侧TE2a和另一侧TE2b相邻的第一和第二辅助电极SE1和SE2的相应一端。也就是,多个第一辅助电极SE1中的每一个可被设置成与相应第二触摸电极TE2的一侧相邻。连接辅助电极SE3可被设置成多个。多个连接辅助电极SE3中的每一个可与相邻的第二触摸电极TE2的一个短侧TE2c间隔开,可与这一个短侧TE2c平行,且可自相应的第一辅助电极SE1的一端延伸。而且,多个第二辅助电极SE2中的每一个可与相应第二触摸电极TE2的另一侧相邻且可自相应连接辅助电极SE3的一端延伸。因此,包括多个第一辅助电极SE1、多个连接辅助电极SE3、和多个第二辅助电极SE2的多个辅助电极可彼此电连接,可被设置在相同层上,且可具有
Figure BDA0001194247230000282
形状或
Figure BDA0001194247230000281
形状,从而包围除了第二触摸电极TE2的另一个短侧之外的第二触摸电极TE2的多侧。这里,第二触摸电极TE2的另一个短侧可被限定为连接至辅助路由线SRL的部分。
此外,在图12中,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2中的每一个都被示出为具有条形形状,但是不限于此。在其他实施方式中,为了增加自每个像素SP发出的光的透射率,多个第一辅助电极SE1和多个第二辅助电极SE2中的每一个都可被形成为彼此电连接的多个线结构、网格结构或者梯形结构,或者可包括以一定间距布置的狭槽或者格子形式的多个开口。
在根据本实施方式的有机发光显示装置,触摸驱动电路900可连接至多个第一触摸电极TE1、多个第二触摸电极TE2和多个第三触摸电极TE3。也就是,触摸驱动电路900可经由设置在基板10上的多条第一至第三路由线RL1、RL2和RL3以一一对应关系连接至多个第一触摸电极TE1、多个第二触摸电极TE2和多个触摸电极TE3,且可经由设置在基板10上的多条第一和第二辅助路由线SRL1和SRL2以一一对应关系连接至多个第一和第二辅助电极SE1和SE2。
根据本实施方式的触摸驱动电路900可响应于自主控制电路提供的触摸模式信号,在第一触摸感测时段和第二触摸感测时段中时分地驱动触摸感测层500,且在第一触摸感测时段和第二触摸感测时段中的每一个中,当发生触摸事件时,触摸驱动电路900可在触觉模式下驱动触摸感测层500。
在第一触摸感测时段期间,如图14A中所示,触摸驱动电路900可电浮置多个第三触摸电极TE3和多个第一和第二辅助电极SE1和SE2,将第一触摸驱动脉冲TEP1施加至多个第一触摸电极TE1中的至少一个,且通过多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸引起的第一和第二触摸电极TE1和TE2之间的互电容变化,以产生第一触摸感测信号。例如,在第一触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可顺序施加第一触摸驱动脉冲TDP1至多个第一触摸电极TE1,并可经由多个第二触摸电极TE2,感测设置在被施加第一触摸驱动脉冲TDP1的第一触摸电极TE1和与第一触摸电极TE1交叠的第二触摸电极TE2之间的触摸传感器TS的互电容变化,以产生第一触摸感测信号。
在第二触摸感测时段期间,如图14B中所示,触摸驱动电路900可电浮置多个第一触摸电极TE1,将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至多个第三触摸电极TE3中的至少一个,且经由多个第二触摸电极TE2、多个第一辅助电极SE1、多个第二辅助电极SE2感测由用户触摸引起的力传感器FS的电压变化,以产生第二触摸感测信号。例如,在第二触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可顺序施加第二触摸驱动脉冲TDP2至多个第三触摸电极TE3,并可经由多个第二触摸电极TE2感测设置在被施加第二触摸驱动脉冲TDP2的第三触摸电极TE3和与第三触摸电极TE3交叠的第二触摸电极TE2之间的力传感器FS的电压变化(或者电阻变化),以产生第二触摸感测信号。
此外,基于通过在第一触摸感测时段期间的感测产生的第一触摸感测信号,触摸驱动电路900可确定触摸事件的存在,以计算触摸事件区;在第二触摸感测时段期间将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至被设置在触摸事件区中的至少一个第三触摸电极TE3;并通过多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸力引起的压力反应部件550的力传感器FS的电压变化(或电阻变化),以产生第二触摸感测信号。随后,基于第二触摸感测信号,触摸驱动电路900可计算触摸位置坐标,以输出触摸位置坐标至主控制电路,或者可计算触摸力等级和触摸位置坐标以输出触摸力等级和触摸位置坐标至主控制电路。也就是,在本实施方式中,在第二触摸感测时段期间,对通过第一触摸感测时段中的感测计算的触摸事件区局部执行触摸力感测,从而缩短了感测用户触摸力的触摸力感测时间。
根据另一实施方式,如图14B中所示,在第二触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可电浮置多个第一触摸电极TE1,连接多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个至与其相邻的第二触摸电极TE2,将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至多个第三触摸电极TE3中的至少一个,并通过多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸力引起的压力反应部件550的力传感器FS的电压变化(或电阻变化),以产生第二触摸感测信号。在这种情况下,分别与多个第三触摸电极TE3交叠的多个第二触摸电极TE2中的每一个都可电连接至与其相邻的第一和第二辅助电极SE1和SE2,且由此,第三触摸电极TE3和第二触摸电极TE2的交叠面积增加了第一和第二辅助电极SE1和SE2的面积。因此,在力传感器FS中产生的电压(或电阻)可通过连接至第二触摸电极TE2的第一和第二辅助电极SE1和SE2的面积发生进一步变化,且由此,在本实施方式中,更容易感测在力传感器FS中发生的电压变化(或电阻变化)。
此外,由于将压力反应部件550设置在第一触摸电极层510和第二触摸电极层530之间,因此,压力反应部件550可用作触觉输出装置。也就是,通过使用压力反应部件550,根据本实施方式的有机发光显示装置可实现触觉模式。根据一实施方式的触觉模式可包括基于压力反应部件550的振动的振动触觉模式和基于压力反应部件550的静电力的静电触觉模式。触觉模式如上所述,且由此,不再重复其具体描述。
如上所述,由于将触摸感测层500直接设置在有机发光显示面板中,因此根据一实施方式的有机发光显示装置具有薄的厚度,尽管包括了触摸面板。有机发光显示装置可感测由用户触摸引起的电容变化以感测用户触摸位置,且可感测由用户触摸力引起的压力反应部件550的电压或电阻变化以感测用户触摸力。而且,在根据一实施方式的有机发光显示装置中,当感测用户触摸力时,第一和第二辅助电极SE1和SE2可连接至第二触摸电极TE2,且由此,与第三触摸电极TE3交叠的第二触摸电极TE2的面积增加,从而提高了触摸力感测的效率。
可选地,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,多个第一触摸电极TE1和多个第三触摸电极TE3在其设置位置方面可互换。这种情况下,与图9相似,被直接设置在封装层300顶部上的多个第三触摸电极TE3可被配置成一个第三触摸电极TE3。
图15是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图,其通过添加功能层至图11中所示的有机发光显示装置来构造。与图1中示出的实施方式中的显示层110A相似,在图15中示出的实施方式中的显示层110F包括基板10、像素阵列层100和封装层300。因此,将仅描述功能层和与其相关的元件。
参照图15,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,功能层520可被设置在触摸感测层500和盖窗700之间。功能层520用于防止有机发光装置ED以及第一触摸电极层510被外部水或氧损坏,且可具有与图8中示出的功能层520相同的结构。因此将仅描述功能层520的构造和布置结构。
根据一个或多个实施方式的功能层520可包括被设置在触摸感测层500和盖窗700之间的阻挡膜522。
通过第一透明粘附剂521,根据一实施方式的阻挡膜522可粘附到触摸感测层500的整个顶部,以覆盖触摸感测层500的整个顶部。这种情况下,通过第一透明粘附剂521,阻挡膜522的底部可连接至触摸感测层500的第二触摸电极层530,阻挡膜522的顶部可通过光学粘附部件600连接至盖窗700。
根据一个或多个实施方式中,功能层520可包括设置在触摸感测层500和盖窗700之间的阻挡膜522,和设置在阻挡膜522和盖窗700之间的光控制膜524。
阻挡膜522可被设置在触摸感测层500和光控制膜524之间。也就是,阻挡膜522可通过第一透明粘附剂521粘附到触摸感测层500的整个顶部以覆盖触摸感测层500的整个顶部。这种情况下,阻挡膜522的底部可通过第一透明粘附剂521粘附到触摸感测层500的第二触摸电极层530,阻挡膜522的顶部可通过第二透明粘附剂523直接连接到光控制膜524的底部。
光控制膜524可通过第二透明粘附剂523粘附至阻挡膜522的顶部,以覆盖阻挡膜522的整个顶部。这种情况下,光控制膜524的底部可通过第二透明粘附剂523粘附至阻挡膜522的顶部,光控制膜524的顶部可通过光学粘附部件600连接至盖窗700。而且,光控制膜524增强了自每个像素SP发出的光的亮度特性。例如,光控制膜524可以是使得自每个像素SP发出的光偏振的偏振膜。
在根据各实施方式的功能层520中,可通过在有机绝缘膜上涂覆无机绝缘材料形成阻挡膜522。阻挡膜522主要用于防止水或氧渗入到每个像素SP中,且可由水气透过速率较低的材料形成。而且,阻挡膜522可用作支撑压力反应部件550底部的支撑体,以便基于用户触摸力修改压力反应部件550的厚度。而且,阻挡膜522可释放由于用户触摸力施加到有机发光显示装置上的碰撞,从而防止有机发光装置ED被撞击损坏,且可附加地防止触摸感测层500被水或氧损坏。
由于根据本实施方式的有机发光显示装置包括阻挡膜522,根据本实施方式的有机发光显示装置具有与图11中所示的有机发光显示装置相同的效果,且此外,可附加地防止有机发光装置ED以及触摸感测层500被碰撞以及水或氧损坏。
可选地,在根据本实施方式的有机发光显示装置中,多个第一触摸电极TE1和多个第三触摸电极TE3在其设置位置方面可互换。在这种情况下,与图9相似,被直接设置在封装层300顶部上的多个第三触摸电极TE3可被构造成一个第三触摸电极TE3。
图16是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图,其通过添加黑矩阵、滤色器层和缓冲层至图1中示出的有机发光显示装置来构造。
参照图16,根据本实施方式的有机发光显示装置可包括:(i)显示层110G,包括基板10、像素阵列层100、封装层300、黑矩阵410、滤色器层430和缓冲层450;(ii)触摸感测层500;(iii)光学粘附部件600;(iv)盖窗700;和(v)触摸驱动电路。
除了设置在像素阵列层100中的每个像素SP的有机发光装置ED在图16中示出的有机发光显示装置中发出白光之外,基板10、像素阵列层100和封装层300与图1中的图示相同,且由此,不再重复其具体描述。
黑矩阵410可限定设置在基板10上的每个像素SP中的开口区。也就是,黑矩阵410可被直接设置在与除了与每个像素SP的有机发光装置ED交叠的开口区之外的光阻挡区交叠的封装层300上,从而防止相邻开口区之间的混色。根据一实施方式的黑矩阵410可包括覆盖多条栅极线和每个像素SP的像素电路PC的多个第一光阻挡图案,覆盖多条数据线和多条像素驱动电源线的多个第二光阻挡图案,和覆盖封装层300的边缘的第三阻挡图案。
滤色器层430可被直接设置在与由黑矩阵410限定的开口区交叠的封装层300的顶部上,且可包括分别对应于分别限定在多个像素SP中的颜色的红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。在自某一像素SP发出的白光中,滤色器层430可仅透射具有对应某一像素SP的颜色的波长的光。
缓冲层450可覆盖黑矩阵410和滤色器层430。缓冲层450可提供黑矩阵410和滤色器层430上的平坦表面。
除了包括在第一触摸电极层510中的多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2直接连接到缓冲层450顶部上之外,触摸感测层500可具有与图1至3中所示的触摸感测层相同的结构,且由此,不再重复其具体描述。
此外,在制造触摸感测层500的工艺中,缓冲层450可支撑触摸感测层500且可保护滤色器层430。根据一实施方式的缓冲层450可被形成为具有
Figure BDA0001194247230000331
和5μm之间的厚度,且可保持阴极CE与触摸感测层500的第一触摸电极层510的电极TE1和TE2中的每一个之间的间隔距离最小值为5μm。因此,在本实施方式中,在阴极CE与第一触摸电极层510的电极TE1和TE2中每一个之间产生的寄生电容最小化,从而防止由阴极CE与第一触摸电极层510的电极TE1和TE2中每一个之间的耦合引起的相互影响。如果阴极CE与第一触摸电极层510的电极TE1和TE2中每一个之间的间隔距离小于5μm,则由于耦合引起的相互影响会降低触摸性能。
而且,缓冲层450防止了在制造触摸感测层500的工艺中使用的化学溶液(显影溶液、蚀刻溶液等)、外部的水等渗入到有机发光装置ED中,从而防止有机发光装置ED损坏。缓冲层450可在100℃或以下的低温下形成以防止易于受高温影响的有机发光装置ED损坏,且其可由具有1至3的低介电常数的有机绝缘材料形成。例如,缓冲层450可包括丙烯基材料、环氧树脂基材料或者硅氧烷基材料。包括有机绝缘材料的缓冲层450可具有平坦化功能,从而当弯曲有机发光显示装置时防止触摸感测层500的电极和封装层300发生破裂。
除了包括在第一触摸电极层510中的多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2直接连接至缓冲层450顶部之外,触摸感测层500具有与图1至3中示出的触摸感测层相同的结构,且由此,不再提供其具体描述。
通过光学粘附部件600,盖窗700可连接至触摸感测层500的顶部。盖窗700与图1至3中示出的盖窗相同,且由此,不再重复其具体描述。
触摸驱动电路可连接至多个第一触摸电极TE1、多个第二触摸电极TE2和多个第三触摸电极TE3。也就是,触摸驱动电路具有与图2中示出的触摸驱动电路900相同的结构,且由此不再重复其具体描述。
此外,根据本实施方式的有机发光显示装置还可进一步包括设置在触摸感测层500和盖窗700之间的功能层。功能层具有与图8中示出的功能层520相同的结构,且由此,不再重复其具体描述。
可选地,第一触摸电极层510和第二触摸电极层530中的每一个都可被设置为多个,且多个第一触摸电极层510和第二触摸电极层530在其设置位置方面可互换。也就是,第一触摸电极层510可包括被直接设置在缓冲层450顶部上的多个第三触摸电极TE3,第二触摸电极层530可包括被直接设置在压力反应部件550顶部上的多个第一触摸电极TE1和多个第二触摸电极TE2。此处,与图9中相似,被直接设置在缓冲层450顶部上的多个第三触摸电极TE3可被配置成一个第三触摸电极TE3。
根据本实施方式的有机发光显示装置提供与图1至5B中所示有机发光显示装置相同的效果,且各像素SP的有机发光装置ED可被配置为相同结构。因此,简化了制造工艺,在触摸感测层500的制造工艺中通过缓冲层450防止了有机发光装置ED被损坏。
图17是用于描述根据另一实施方式的有机发光显示装置的截面图,其通过添加黑矩阵、滤色器层和缓冲层至图11中示出的有机发光显示装置来构造。
参照图17,根据本实施方式的有机发光显示装置可包括:(i)显示层110H,包括基板10、像素阵列层100、封装层300、黑矩阵410、滤色器层430和缓冲层450;(ii)触摸感测层500;(iii)光学粘附部件600;(iv)盖窗700;和(v)触摸驱动电路。
除了设置在像素阵列层100中的每个像素SP的有机发光装置ED在图17中所示的有机发光显示装置中发出白光之外,基板10、像素阵列层100和封装层300与图12中的图示相同,且由此,不再重复其具体描述。
可将黑矩阵410、滤色器层430和缓冲层450设置在封装层300和触摸感测层500之间且与图16中的图示相同,且由此,不再重复其具体描述。
触摸感测层500可被直接设置在缓冲层450顶部上。除了触摸感测层500被直接设置在缓冲层450顶部上之外,触摸感测层500可具有与图11至13中所述触摸感测层相同的结构,且由此,不再重复其具体描述。
盖窗700可通过光学粘附部件600连接至触摸感测层500顶部,且可包括触摸感测层500的第二触摸电极层530。盖窗700与图1至3中示出的盖窗相同,且由此不再重复其具体描述。
触摸驱动电路900可连接至多个第一触摸电极TE1,多个第二触摸电极TE2和多个第三触摸电极TE3。也就是,触摸驱动电路900具有与图2中示出的触摸驱动电路相同的结构,且由此,不再重复其具体描述。
此外,根据本实施方式的有机发光显示装置还可包括被设置在触摸感测层500和盖窗700之间的功能层。功能层具有与图15中示出的功能层520相同的结构,且由此,不再重复其具体描述。
可选地,多个第一触摸电极TE1和多个第三触摸电极TE3在其设置位置方面可互换。这种情况下,与图9相似,被设置在缓冲层450顶部上的多个第三触摸电极TE3可被构造成一个第三触摸电极TE3。
图18是用于描述通过根据一实施方式的有机发光显示装置执行的触摸感测方法的流程图。
将参照图18和1至8具体描述通过根据一实施方式的有机发光显示装置执行的触摸感测方法。
由此,在操作S100中,在第一触摸感测时段期间触摸驱动电路900可执行触摸位置感测。具体地,在第一触摸感测时段期间,如图5A中所示,触摸驱动电路900可电浮置多个第三触摸电极TE3和多个第一和第二辅助电极SE1和SE2,将第一触摸驱动脉冲TDP1施加至多个第一触摸电极TE1中的至少一个,并通过多个第二触摸电极TE2,感测由用户触摸引起的、设置在第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2之间的压力反应部件550中的触摸传感器TS的互电容变化,以产生第一触摸感测信号。
随后,在操作S200中,触摸驱动电路900可基于经由第一触摸感测时段期间的感测产生的第一触摸感测信号确定是否发生触摸事件。
当在操作S200中没有发生触摸事件(S200处为“否”)时,触摸驱动电路900再次执行操作S100中的触摸位置感测。
当在操作S200中发生触摸事件(S200处为“是”)时,在操作S300中,触摸驱动电路900可基于第一触摸感测信号计算触摸事件区,且在第二触摸感测时段期间,基于触摸事件区执行触摸力局部感测。具体地,如图5B中所示,在第二触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可电浮置多个第一触摸电极TE1,电连接多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个至与其相邻的第三触摸电极TE3,将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至设置在触摸事件区中的至少一个第三触摸电极TE3,且通过多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸力引起的、设置在第二触摸电极TE2和第三触摸电极TE3之间的压力反应部件550中的力传感器FS的电压变化(或电阻变化),以产生第二触摸感测信号。
随后,在操作S400中,触摸驱动电路900可基于通过第二触摸感测时段期间的感测产生的第二触摸感测信号,确定是否感测了触摸力。
当在操作S400中在触摸事件区中感测到触摸力(在S400处为“是”)时,在操作S500中,触摸驱动电路900可基于第二触摸感测信号计算与触摸事件区对应的触摸位置坐标和触摸力等级,且可将触摸位置坐标和触摸力等级提供至主控制电路。因此,主控制电路可执行与自触摸驱动电路900提供的触摸位置坐标和触摸力等级对应的应用。
当在操作S400中在触摸事件区没有感测到触摸力(在S400处为“否”)时,在操作S600中,触摸驱动电路900可计算与触摸事件区对应的触摸位置坐标,可将触摸位置坐标提供至主控制电路。因此,主控制电路可执行与自触摸驱动电路900提供的触摸位置坐标对应的应用。
将参照图18和11至17具体描述通过根据一实施方式的有机发光显示装置执行的触摸感测方法。
首先,在操作S100中,在第一触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可执行触摸位置感测。具体地,在第一触摸感测时段期间,如图14A中所示,触摸驱动电路900可电浮置多个第三触摸电极TE3和多个第一和第二辅助电极SE1和SE2,将第一触摸驱动脉冲TDP1施加至多个第一触摸电极TE1中的至少一个,且通过多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸引起的、设置在第一触摸电极TE1和第二触摸电极TE2之间的压力反应部件550中的触摸传感器TS的互电容变化,以产生第一触摸感测信号。
随后,在操作S200中,基于通过在第一触摸感测时段期间的感测产生的第一触摸感测信号,触摸驱动电路900可确定是否发生了触摸事件。
当在操作S200中没有发生触摸事件(S200处为“否”)时,触摸驱动电路900可再次执行操作S100中的触摸位置感测。
当在操作S200中发生触摸事件(S200处为“是”)时,在操作S300中,触摸驱动电路900可基于第一触摸感测信号计算触摸事件区,且在第二触摸感测时段期间,基于触摸事件区执行触摸力局部感测。具体地,如图14B中所示,在第二触摸感测时段期间,触摸驱动电路900可电浮置多个第一触摸电极TE1,连接多个第一和第二辅助电极SE1和SE2中的每一个至与其相邻的第二触摸电极TE2,将第二触摸驱动脉冲TDP2施加至设置在触摸事件区中的多个第三触摸电极TE3的至少一个,且通过多个第二触摸电极TE2感测由用户触摸力引起的、设置在第二触摸电极TE2和第三触摸电极TE3之间的压力反应部件550中的力传感器FS的电压变化(或电阻变化),以产生第二触摸感测信号。
随后,在操作S400中,触摸驱动电路900可使用基于通过第二触摸感测时段期间的感测产生的第二触摸感测信号的触摸位置计算算法,确定是否感测了触摸力。
当在操作S400中在触摸事件区中感测到触摸力(在S400处为“是”)时,在操作S500中,触摸驱动电路900可使用基于第二触摸感测信号的触摸力等级计算算法计算与触摸事件区对应的触摸位置坐标和触摸力等级,且可将触摸位置坐标和触摸力等级提供至主控制电路。因此,主控制电路可执行与自触摸驱动电路900提供的触摸位置坐标和触摸力等级对应的应用。
当在操作S400中在触摸事件区没有感测到触摸力(在S400处为“否”)时,在操作S600中,触摸驱动电路900可计算与触摸事件区对应的触摸位置坐标,可将触摸位置坐标提供至主控制电路。因此,主控制电路可执行与自触摸驱动电路900提供的触摸位置坐标对应的应用。
根据一实施方式的有机发光显示装置可用作电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、超级移动个人电脑(UMPC)、移动电话、智能手表、平板PC、手表电话、可穿戴装置、移动通信终端、电视(TV)、笔记本电脑和监控器之一的显示屏幕。
如上所述,根据实施方式的有机发光显示装置可包括触摸面板且可具有薄的厚度。而且,根据实施方式的有机发光显示装置可感测触摸位置和触摸力,从而提高了触摸力感测的效率。
对所属领域技术人员将很明显的是,对本发明可进行各种改进和变化而不脱离本发明的精神或范围。由此,本发明意在覆盖落在所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (19)

1.一种有机发光显示装置,包括:
显示层,所述显示层包括:基板;在该基板上的像素阵列层,该像素阵列层包括多个像素,所述多个像素中的每一个都包括薄膜晶体管(TFT)和有机发光二极管;和覆盖所述像素阵列层的封装层;
盖窗;
直接设置在所述显示层上的触摸感测层,该触摸感测层设置在所述显示层和所述盖窗之间,该触摸感测层包括:
直接位于所述显示层上的第一触摸电极层;
所述第一触摸电极层和所述盖窗之间的第二触摸电极层;和
位于所述第一触摸电极层和所述第二触摸电极层之间的压力反应部件,所述压力反应部件的电特性根据施加到所述压力反应部件的力而变化;以及
连接至所述第一触摸电极层和所述第二触摸电极层的触摸驱动电路,
其中所述第一触摸电极层包括设置在所述显示层上的多个第一触摸电极和多个第二触摸电极,
其中所述第二触摸电极层包括设置在所述压力反应部件上的多个第三触摸电极,并且
其中所述触摸驱动电路被配置为:
在触摸位置感测时段期间,使所述多个第三触摸电极电浮置,并且将第一触摸驱动脉冲施加到至少一个第一触摸电极,并且
在触摸力感测时段期间,使所述多个第一触摸电极电浮置,并且将第二触摸驱动脉冲施加到至少一个第三触摸电极。
2.如权利要求1所述的有机发光显示装置,其中,所述触摸驱动电路被配置为根据与触摸相关的所述压力反应部件的电特性变化来确定所述盖窗上的触摸力,其中所述压力反应部件的电特性变化是所述压力反应部件的电容变化或者所述压力反应部件的电阻变化。
3.如权利要求1所述的有机发光显示装置,其中所述压力反应部件包括压电材料或者压阻材料。
4.如权利要求3所述的有机发光显示装置,其中所述压电材料包括锆钛酸铅(PZT)、BaTiO3、聚偏二氟乙烯(PVDF)和聚对二甲苯-C中的至少一种。
5.如权利要求3所述的有机发光显示装置,其中所述压阻材料包括聚合物和导电填料。
6.如权利要求5所述的有机发光显示装置,其中所述导电填料包括镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、铁(Fe)、氧化钒(V2O3)、氧化钛(TiO)、炭黑、石墨、石墨烯和碳纳米管(CNT)中的至少一种。
7.如权利要求1所述的有机发光显示装置,
其中所述显示层还包括设置在所述封装层和所述第一触摸电极层之间的阻挡膜,并且
其中所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极直接位于所述阻挡膜上。
8.如权利要求1所述的有机发光显示装置,
其中所述显示层还包括光控制膜,所述光控制膜设置在所述封装层和所述第一触摸电极层之间,并且
其中所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极直接位于所述光控制膜上。
9.如权利要求1所述的有机发光显示装置,
其中所述显示层还包括:
直接位于所述封装层上的黑矩阵,所述黑矩阵限定所述多个像素中的每一个的开口区;
滤色器层,所述滤色器层设置在所述多个像素中的每一个的开口区中;和
缓冲层,所述缓冲层覆盖所述黑矩阵和所述滤色器层,并且
其中所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极直接位于所述缓冲层上。
10.如权利要求1所述的有机发光显示装置,
其中所述多个第一触摸电极和所述多个第二触摸电极直接位于所述显示层上。
11.如权利要求1所述的有机发光显示装置,其中所述多个第一触摸电极、多个第二触摸电极和多个第三触摸电极的每一个都包括非晶透明导电材料。
12.如权利要求1所述的有机发光显示装置,
其中所述第二触摸电极层还包括与所述多个第三触摸电极一起设置的多个第一辅助电极和多个第二辅助电极,所述多个第三触摸电极中的每一个都设置在相邻的一个第一辅助电极和相邻的一个第二辅助电极之间,
其中所述多个第三触摸电极、所述多个第一辅助电极和所述多个第二辅助电极在所述触摸位置感测时段期间电浮置,
其中在所述触摸力感测时段期间,所述多个第三触摸电极中的一个第三触摸电极电连接至所述相邻的一个第一辅助电极和所述相邻的一个第二辅助电极。
13.如权利要求12所述的有机发光显示装置,其中所述第二触摸电极层还包括多个连接电极,所述多个连接电极中的每一个面对相应一个第三触摸电极的一端,且将相应一个第一辅助电极的一端电连接至与所述相应一个第三触摸电极相邻的相应一个第二辅助电极的一端。
14.如权利要求1所述的有机发光显示装置,
其中,在所述触摸位置感测时段期间,所述触摸驱动电路将所述第一触摸驱动脉冲施加到至少一个第一触摸电极,通过所述多个第二触摸电极响应于所述第一触摸驱动脉冲感测第一触摸感测信号,并且根据所述第一触摸感测信号确定与所述盖窗上的触摸对应的触摸事件区,
其中,在所述触摸力感测时段期间,所述触摸驱动电路将所述第二触摸驱动脉冲施加到设置于所述触摸事件区中的至少一个第三触摸电极,通过所述多个第二触摸电极响应于所述第二触摸驱动脉冲感测第二触摸感测信号,并且根据所述第二触摸感测信号确定触摸的触摸力等级和触摸位置坐标。
15.如权利要求1所述的有机发光显示装置,
其中所述第一触摸电极层还包括设置在所述封装层上的电极绝缘层;
其中所述多个第一触摸电极直接位于所述封装层上,
其中所述电极绝缘层覆盖所述多个第一触摸电极,
其中所述多个第二触摸电极直接位于所述电极绝缘层上,所述多个第二触摸电极与所述多个第一触摸电极交叉,和
其中所述多个第三触摸电极直接设置在所述压力反应部件上。
16.如权利要求15所述的有机发光显示装置,
其中所述第一触摸电极层还包括与所述多个第二触摸电极一起设置的多个第一辅助电极和多个第二辅助电极,所述多个第二触摸电极中的每一个设置在相邻的一个第一辅助电极和相邻的一个第二辅助电极之间,
其中在触摸位置感测时段期间,所述多个第三触摸电极、所述多个第一辅助电极和所述多个第二辅助电极电浮置,
其中在触摸力感测时段期间,所述多个第二触摸电极中的一个第二触摸电极电连接至所述相邻的一个第一辅助电极和所述相邻的一个第二辅助电极。
17.如权利要求16所述的有机发光显示装置,其中所述第一触摸电极层还包括多个连接电极,所述多个连接电极中的每一个面对相应一个第二触摸电极的一端,且将相应一个第一辅助电极的一端电连接至与所述相应一个第二触摸电极相邻的相应一个第二辅助电极的一端。
18.如权利要求16所述的有机发光显示装置,
其中,在所述触摸位置感测时段期间,所述触摸驱动电路将所述第一触摸驱动脉冲施加至至少一个第一触摸电极,通过所述多个第二触摸电极响应于所述第一触摸驱动脉冲感测第一触摸感测信号,并且根据所述第一触摸感测信号确定与在所述盖窗上的触摸对应的触摸事件区,
其中,在所述触摸力感测时段期间,所述触摸驱动电路将所述第二触摸驱动脉冲施加至设置于所述触摸事件区中的至少一个第三触摸电极,通过所述多个第二触摸电极、所述第一辅助电极和所述第二辅助电极响应于所述第二触摸驱动脉冲感测第二触摸感测信号,并且根据所述第二触摸感测信号确定触摸的触摸力等级和触摸位置坐标。
19.一种有机发光显示装置,包括:
显示层,所述显示层包括:基板;在该基板上的像素阵列层,该像素阵列层包括多个像素,所述多个像素中的每一个都包括薄膜晶体管(TFT)和有机发光二极管;和覆盖所述像素阵列层的封装层;
盖窗;
直接设置在所述显示层上的触摸感测层,该触摸感测层设置在所述显示层和所述盖窗之间,该触摸感测层包括:
直接位于所述显示层上的第一触摸电极层;
所述第一触摸电极层和所述盖窗之间的第二触摸电极层;和
位于所述第一触摸电极层和所述第二触摸电极层之间的压力反应部件,所述压力反应部件的电特性根据施加到所述压力反应部件的力而变化;以及
连接至所述第一触摸电极层和所述第二触摸电极层的触摸驱动电路,
其中所述第二触摸电极层包括直接位于所述压力反应部件上的多个第一触摸电极和多个第二触摸电极,
其中所述第一触摸电极层包括直接位于所述显示层上的多个第三触摸电极,并且
其中所述触摸驱动电路被配置为:
在触摸位置感测时段期间,使所述多个第三触摸电极电浮置,并且将第一触摸驱动脉冲施加到至少一个第一触摸电极,并且
在触摸力感测时段期间,使所述多个第一触摸电极电浮置,并且将第二触摸驱动脉冲施加到至少一个第三触摸电极。
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