CN108227978B - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子装置。该电子装置可以包括：设置在衬底上的像素阵列层，像素阵列层包括多个像素，该多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和有机发光器件；覆盖像素阵列层的封装层；设置在封装层上的屏蔽层；以及设置在屏蔽层上以感测触摸输入的坐标的触摸感测层，其中触摸感测层包括用于感测触摸输入的触摸力的压力响应构件。

Description

电子装置
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月9日在韩国提交的韩国专利申请第10-2016-0167768号的优先权权益，该专利申请通过引用合并于此，如同在此完全阐述一样。
技术领域
本公开内容的实施方式涉及具有触摸屏的电子装置。
背景技术
触摸屏是一种输入装置，其被应用于诸如液晶显示(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图像显示装置，并且使用户在观看图像显示装置的屏幕的同时能够通过用手指、笔等直接触摸屏幕来输入信息。
触摸屏通常用作各种产品比如电视、笔记本电脑、监视器、以及便携式电子装置比如电子笔记本、电子书(e-book)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航仪、超移动PC(UMPC)、移动电话、智能电话、智能手表、平板个人电脑(平板PC)、手表电话和移动通信终端的输入装置。
近来，随着诸如需要根据触摸力水平的三维(3D)触摸信息以及根据触摸位置的二维(2D)触摸信息的应用的用户界面环境的建立，已经开发并研究了具有力触摸功能的有机发光显示装置和包括该有机发光显示装置的电子装置(例如，智能电话)。
现有技术中的具有力触摸功能的电子装置通过感测设置在有机发光显示面板上的触摸面板的触摸电极中的电容变化来根据触摸位置生成二维触摸信息，并且通过感测壳体与附接到有机发光显示面板的后表面的力传感器之间的间隙变化来根据触摸力生成三维触摸信息。
然而，由于力传感器的厚度以及力传感器与壳体之间的间隙，现有技术中的电子装置非常厚且笨重。
发明内容
因此，本公开内容的实施方式旨在提供基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的电子装置。
本公开内容的实施方式的一方面旨在提供一种能够感测触摸位置和触摸力二者的具有小的厚度的电子装置。
本公开内容的实施方式的另一方面旨在提供一种能够感测触摸位置和触摸力二者而不受噪声影响的电子装置。
本发明的实施方式的其他优点和特征将在下面的描述中被部分地阐述，并且在对以下内容进行审查时，本发明的实施方式的其他优点和特征对于本领域的普通技术人员而言将部分地变得明显，或者可以从本发明的实施方式的实践中得到。本发明的实施方式的目的和其他优点可以通过在撰写的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其他优点，并根据本发明的实施方式的目的，如在此实施和广泛描述的，提供了一种电子装置，该电子装置可以包括：具有容纳空间的壳体；容纳在容纳空间中的显示模块；由壳体支承以覆盖显示模块的覆盖窗，其中显示模块可以包括包括多个像素的像素阵列层，其中像素阵列层被制备在衬底上，并且每个像素包括薄膜晶体管和有机发光器件；用于覆盖像素阵列层的封装层；在封装层上制备的屏蔽层；以及在屏蔽层上制备的触摸感测层。
另外，屏蔽层可以包括透明导电层和在透明导电层上制备的金属图案层。
此外，金属图案层可以包括在透明导电层的一个表面上制备的多个同心图案或多个同心多边形图案。
此外，触摸感测层可以包括：在屏蔽层上制备的压力响应构件；在压力响应构件的面向/面对屏蔽层的第一表面上制备的第一触摸电极；以及在压力响应构件的第二表面上制备的第二触摸电极，其中压力响应构件的第二表面与压力响应构件的第一表面相对。
此外，压力响应构件可以包括压电材料或压阻材料。
另外，压电材料可以包括PVDF(聚偏二氟乙烯)、PZT(锆钛酸铅)、PLLA(聚L-丙交酯)、尼龙和聚对二甲苯-C中的任何一种。
此外，压阻材料可以包括聚合物和导电填料，其中导电填料可以包括镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)、铁(Fe)、氧化钒(V2O3)、氧化钛(TiO)、碳黑、石墨、石墨烯和碳纳米管(CNT)。
屏蔽层可以包括透明导电层以及在该透明导电层上制备的线图案，其中线图案可以与第二触摸电极交叠，同时与第二触摸电极平行。
该电子装置还可以包括与屏蔽层和触摸感测层连接的触摸驱动电路，其中触摸驱动电路通过包括第一触摸感测时段和第一触摸感测时段的时分方法来驱动触摸感测层，并且其中触摸驱动电路在第一触摸感测时段内向第一触摸电极和第二触摸电极中的至少一个提供触摸驱动信号并且通过第一触摸电极和第二触摸电极中的剩余触摸电极来感测触摸感测数据，并且触摸驱动电路在第二触摸感测时段内向第一触摸电极和屏蔽层中的任一个提供力驱动电压并且通过第一触摸电极和屏蔽层中的剩余一个来感测力感测数据。
另外，根据本公开内容的一种实施方式，可以在第一触摸感测时段内通过触摸驱动电路将屏蔽层电浮置或电接地，并且可以在第二触摸感测时段期间通过触摸驱动电路将第二触摸电极电浮置或电接地。
根据本公开内容的一种实施方式，力驱动电压可以是接地电压。
本公开内容的实施方式的以上概述和下面的详细描述均是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入并构成本申请的一部分的附图示出了本发明的实施方式并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出了根据本公开内容的一种实施方式的电子装置的立体图；
图2是根据本公开内容的实施方式的沿图1中的线I-I'所截取的截面图；
图3是图2所示的部分“A”的展开图；
图4是示出了图2所示的触摸感测层和屏蔽层的立体图；
图5A和图5B是示出了根据本公开内容的一种实施方式的驱动触摸感测层的方法的截面图；
图6是根据本公开内容的实施方式的沿图1中的线I-I'所截取的截面图；
图7A和图7B是示出了根据本公开内容的实施方式的图2或图6所示的屏蔽层的金属图案层的平面图；
图8是根据本公开内容的实施方式的沿图1中的线I-I'所截取的截面图；
图9是示出了根据本公开内容的另一实施方式的电子装置的立体图；
图10是沿图9中的线II-II'所截取的截面图；
图11是示出了图9所示的部分“B”的展开图；
图12是沿图9中的线III-III'所截取的截面图；
图13是示出了图12所示的部分“C”的展开图；
图14是示出了根据本公开内容的一种实施方式的电子装置的触摸感测方法的流程图；
图15是根据本公开内容的实施方式的沿图1中的线I-I'所截取的截面图；
图16和图17示出了图15所示的第二触摸感测部的修改例；
图18是示出了根据本公开内容的一种实施方式的电阻随施加到压力响应构件的压力的变化的曲线图；
图19是根据本公开内容的实施方式的沿图1中的线I-I'所截取的截面图；以及
图20A、图20B和图20C是示出了驱动图19所示的触摸感测层的方法的截面图。
具体实施方式
现在将详细参考本公开内容的示例性实施方式，其示例在附图中示出。只要可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。将借助以下参照附图描述的实施方式来阐明本公开内容的优点和特征及其实现方法。然而，本公开内容可以以不同的形式来实施，并且不应当被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相比之下，提供这些实施方式是为了使本公开内容透彻和完整，并且将本公开内容的范围充分地传达给本领域技术人员。此外，本公开内容仅由权利要求的范围来限定。
示出本公开内容的实施方式的附图中所公开的形状、尺寸、比例、角度和数字仅是示例，因此，本公开内容不限于所示出的细节。相同的附图标记始终指代相同的元件。在以下描述中，当确定对相关的已知功能或配置的详细描述不必要地使本公开内容的重点模糊时，将省略该详细描述。
当在本说明书中使用“包括”、“具有”和“包含”时，可以添加其他部分，除非使用“仅”进行描述。单数形式的术语可以包括复数形式，除非有相反的说明。
在解释元件时，元件被解释为包括误差范围，尽管没有明确的描述。
在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在......上”、“在......上方”、“在......下方”和“在……下”时，可以包括不接触的情形，除非使用“正好”或“直接”进行描述。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时，可以包括不连续的情形，除非使用“正好”或“直接”进行描述。
应当理解，虽然在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和其他元件。例如，在不背离本公开内容的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。
另外，“第一横轴方向”、“第二横轴方向”和“纵轴方向”不限于正交的几何构型。也就是说，“第一横轴方向”、“第二横轴方向”和“纵轴方向”可以包括可适用的宽范围的功能构型。
另外，应当理解，术语“至少一个”包括与任何一个项有关的所有组合。例如，“第一元件、第二元件和第三元件中的至少一个”可以包括从第一元件、第二元件和第三元件中选择的两个或更多个元件的所有组合以及第一元件、第二元件和第三元件中的每个元件。
如本领域技术人员能够充分理解的，本公开内容的各种实施方式的特征可以部分地或整体地彼此结合或组合，并且可以在多方面彼此交互操作并且可以在多方面从技术上驱动。本公开内容的实施方式可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。
在下文中，将参照附图来详细描述根据本公开内容的实施方式的电子装置。只要可能，在附图中自始至终将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
图1是示出了根据本公开内容的一种实施方式的电子装置的立体图，图2是沿着图1中的线I-I'所截取的截面图，以及图3是图2所示的部分“A”的展开图。
参照图1至图3，电子装置可以包括壳体100、显示模块300、覆盖窗500和驱动电路700。
壳体100在其中容纳显示模块300，并且支承覆盖窗500。也就是说，壳体100覆盖显示模块300和覆盖窗500的每个侧表面。
根据本公开内容的一种实施方式的壳体100可以具有由壳体板110和壳体侧壁130限定的容纳空间，在其中壳体100可以形成为前表面敞开的壳体形状。壳体100可以包括金属材料或塑料材料。例如，壳体100可以包括铝(Al)材料、殷钢材料或镁(Mg)材料。
与容纳空间的底表面对应的壳体板110支承显示模块300，并且覆盖显示模块300的后表面。
壳体板110的后表面用作系统容纳空间110s。系统容纳空间110s可以容纳驱动电路700、用于提供驱动电力的电池、通信模块、电力电路、安全模块、扬声器模块、相机模块和存储器。系统容纳空间110s被后盖150覆盖。为了更换电池，后盖150可以可拆卸地与壳体100的后表面连接，但不限于该结构。如果电子装置使用嵌入式电池，则后盖150和壳体100形成为一体。
壳体侧壁130被制备成与壳体板110的每个侧面垂直。壳体侧壁130支承覆盖窗500，并且覆盖显示模块300的每个侧表面和覆盖窗500的每个侧表面。
选择性地，在高度方向(Z，纵轴方向)上，壳体侧壁130包括在其上部内表面中制备的凹槽131。在此，弹性构件170设置在壳体侧壁130的凹槽131中。弹性构件170附接至凹槽131并且设置在覆盖窗500的后边缘部分与壳体侧壁130之间，从而吸收施加到覆盖窗500的外部冲击，并且还使覆盖窗500通过用户的力触摸而平滑地弯曲。根据本公开内容的一种实施方式的弹性构件170可以包括具有弹性恢复力的弹性垫、双面附接泡沫垫或弹簧。
根据本公开内容的一种实施方式的显示模块300显示与从驱动电路700提供的数据信号对应的图像，并且还用作用于根据用户对覆盖窗500的触摸屏的触摸来感测触摸位置和/或触摸力水平的触摸面板。显示模块300可以包括衬底310、像素阵列层320、封装层330、屏蔽层340和触摸感测层350。
衬底310是基底衬底，其中衬底310包括塑料材料或玻璃材料。如果衬底310包括塑料材料，则衬底310可以包括不透明材料或聚酰亚胺材料。例如，在衬底310包括聚酰亚胺材料的情况下，通过将聚酰亚胺树脂以恒定厚度涂覆在于相对较厚的载体衬底上制备的脱模层的前表面上并且使涂覆的聚酰亚胺树脂固化来获得该衬底。在此情况下，通过利用激光释放过程释放脱模层，将载体玻璃衬底与衬底310分离。
另外，如果衬底310包括塑料材料，则根据本公开内容的实施方式的显示模块300还可以包括在厚度方向(Z，纵轴方向)上与衬底310的下表面连接的背板380。背板380被设置以保持衬底310的平面状态。背板380可以包括塑料材料，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。背板380层叠在与载体玻璃衬底分离的衬底310的下表面上，从而保持衬底310的平面状态。
像素阵列层320被制备在衬底310上，其中像素阵列层320包括多个像素(SP)。
多个像素(SP)中的每个像素被制备在由多个栅极线、多个数据线和多个像素驱动电力线限定的每个像素区中。多个像素(SP)中的每个像素对应于可以由子像素限定的发射虚拟光的最小单位。至少三个相邻像素(SP)可以构成用于显示彩色图像的单位像素。例如，单位像素可以包括相邻的红色像素、绿色像素和蓝色像素。为了提高亮度，单位像素还可以包括白色像素。
根据本公开内容的一种实施方式的多个像素(SP)中的每个像素可以包括像素电路(PC)、平坦化层(PL)、第一电极(E1)、堤坝层(BL)发光器件层(EDL)和第二电极(E2)。
像素电路(PC)被制备在像素(SP)中限定的电路区域中，并且与邻接的栅极线、数据线和像素驱动电力线连接。响应于来自栅极线的基于从像素驱动电力线提供的像素驱动电力的扫描脉冲，像素电路(PC)根据从数据线提供的数据信号来控制在发光器件层(EDL)中流动的电流。像素电路(PC)可包括开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管和存储电容器。
薄膜晶体管可以包括在衬底310上制备的栅电极、栅极绝缘膜、半导体层、源电极和漏电极。在此情况下，薄膜晶体管可以是非晶硅TFT、多晶硅TFT、氧化物TFT或有机TFT。另外，薄膜晶体管可以具有上栅极结构、下栅极结构或具有包括下栅极和上栅极的双栅极结构。
开关薄膜晶体管可以包括与栅极线连接的栅电极、与数据线连接的源电极以及与驱动薄膜晶体管的栅电极连接的漏电极。开关薄膜晶体管的源电极和漏电极可以根据电流方向来互相调换。开关薄膜晶体管通过提供给栅极线的扫描脉冲来导通，并且导通的开关薄膜晶体管将提供给数据线的数据信号提供给驱动薄膜晶体管。
驱动薄膜晶体管通过从开关薄膜晶体管提供的电压和/或电容器电压来导通，并且导通的驱动薄膜晶体管控制从像素驱动电力线流到发光器件层(EDL)的电流量。因此，根据本公开内容的一种实施方式的驱动薄膜晶体管可以包括与开关薄膜晶体管的漏电极连接的栅电极、与像素驱动电力线连接的漏电极以及与发光器件层(EDL)连接的源电极(即，第一电极(E1))。驱动薄膜晶体管基于从开关薄膜晶体管提供的数据信号来控制从像素驱动电力线流到发光器件层(EDL)的数据电流，从而使发光器件层(EDL)发射亮度与数据信号成比例的光。
存储电容器被制备在驱动薄膜晶体管的栅电极与源电极之间的交叠区域中。存储电容器存储与从驱动薄膜晶体管的栅电极提供的数据信号对应的电压，并且通过使用所存储的电压来将驱动薄膜晶体管导通。
另外，根据本公开内容的实施方式的显示模块300还可以包括在衬底310的非显示区中制备的扫描驱动电路。该扫描驱动电路根据从驱动电路700提供的扫描控制信号来生成扫描脉冲，并且将所生成的扫描脉冲按照预设顺序提供给相应的栅极线。根据本公开内容的一种实施方式的扫描驱动电路被制备在能够将扫描脉冲提供给衬底310的非显示区中的栅极线的预定部处。
平坦化层(PL)被制备在衬底310上，其中平坦化层(PL)覆盖像素电路(PC)。平坦化层(PL)在具有薄膜晶体管的衬底310上提供平面表面。
第一电极(E1)对应于阳极电极。第一电极(E1)被图案化在与每个像素区中限定的开口区域交叠的平坦化层(PL)上。第一电极(E1)经由在平坦化层(PL)中制备的接触孔与在像素电路(PC)中制备的驱动薄膜晶体管的源电极电连接，从而使得第一电极(E1)接收从驱动薄膜晶体管提供的数据电流。第一电极(E1)可以由具有高反射率的金属材料形成，例如，金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、镁(Mg)或它们的合金，但不限于这些材料。
覆盖第一电极(E1)的边缘部分和像素电路(PC)的堤坝层(BL)被制备在平坦化层(PL)上，从而限定每个像素区的开口区域。堤坝层(BL)可以包括有机材料，例如，苯并环丁二烯、丙烯酸或聚酰亚胺。另外，堤坝层(BL)可以由含有黑色素的光致抗蚀剂形成。在此情况下，堤坝层(BL)用作遮光构件(或黑矩阵)。
发光器件层(EDL)被制备在由堤坝层(BL)限定的开口区域的第一电极(E1)上。也就是说，发光器件层(EDL)包括置于第一电极(E1)与第二电极(E2)之间的发光层，其中发光器件层(EDL)可以是有机发光器件。
发光器件层(EDL)可以包括在厚度方向(Z)上依次沉积在第一电极(E1)上的空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层。在此情况下，可以省略空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的一层或两层。此外，发光器件层(EDL)还可以包括控制注入到有机发光层中的电子和/或空穴的至少一个功能层。
根据本公开内容的一种实施方式的有机发光层可以被制备成通过每个像素发射不同颜色的光，例如，红光、绿光或蓝光。
覆盖发光器件层(EDL)和堤坝层(BL)的第二电极(E2)被制备在衬底310上，并且第二电极(E2)与每个像素(SP)的发光器件层(EDL)共同连接。可以根据发光器件层(EDL)中电流流动的方向将第二电极(E2)限定为阴极电极或公共电极。第二电极(E2)接收从驱动电路700提供的阴极电力。在此情况下，阴极电力可以是具有预定水平的接地电压或DC电压。
第二电极(E2)可以由具有高透射率的透明金属材料形成。例如，第二电极(E2)可以包括诸如TCO(透明导电氧化物)的透明导电材料，例如，ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、ICO(铟铯氧化物)或IWO(铟钨氧化物)。为了使用于制造第二电极(E2)的处理温度对发光器件层(EDL)的损坏最小，选择性地，第二电极(E2)可以由无定形导电材料通过以低于100℃的处理温度进行的低温金属沉积过程形成。也就是说，如果第二电极(E2)由晶态透明导电材料形成，则发光器件层(EDL)会被高温热处理过程损坏，执行该高温热处理过程是为了确保第二电极(E2)中的低电阻值。优选地，第二电极(E2)由无定形导电材料通过低温金属沉积过程形成。
封装层330被设置以覆盖像素阵列层320，从而防止湿气渗透到每个像素(SP)中，并且还保护发光器件层(EDL)以免受外部湿气或氧气的影响。也就是说，封装层330被制备在衬底310上以覆盖第二电极(E2)。根据本公开内容的一种实施方式的封装层330可以形成为无机层或有机层的单层结构，或者可以形成为无机层和有机层交替沉积的双层结构。
封装层330可以包括在衬底310上制备以覆盖第二电极(E2)的第一无机层330a、覆盖第一无机层330a的有机层330b以及覆盖有机层330b的第二无机层330c。
第一无机层330a与发光器件层(EDL)相邻设置。第一无机层330a由在低温下沉积的无机绝缘材料形成，例如，硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、硅氧氮化物(SiON)或铝氧化物(AlxOy)。在此情况下，由于发光器件层(EDL)容易受到高温的影响，因此，第一无机层330a例如通过低于100℃的低温过程在低温环境下制造。因此，可以防止在制造第一无机层330a的过程中施加到处理室的高温环境对发光器件层(EDL)的损坏。
有机层330b被制备在衬底310上以覆盖第一无机层330a的整个表面。当显示模块300弯曲时，有机层330b吸收每层之间的应力，并且还增强平坦化功能。根据本公开内容的一种实施方式的有机层330b可以包括有机绝缘材料，例如，苯并环丁二烯、丙烯酸或聚酰亚胺。
第二无机层330c设置在衬底310上，其中第二无机层330c覆盖有机层330b的整个表面，并且还覆盖第一无机层330a的每个侧表面。第二无机层330c首先防止湿气或氧气渗透到有机层330b和第一无机层330a中。第二无机层330c可以由能够在低温下沉积的无机绝缘材料形成，例如，硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、硅氧氮化物(SiON)或铝氧化物(AlxOy)，或者可以由与第一无机层330a的材料相同的材料形成。
衬底310、像素阵列层320和封装层330构成显示面板，并且更具体地为有机发光显示面板。
屏蔽层340被制备在显示面板上，也就是说，被制备在封装层330上。由于屏蔽层340电浮置或电接地，因此，可以防止由显示面板中出现的显示噪声和触摸噪声引起的图片质量和/或触摸灵敏度的劣化。屏蔽层340可以包括透明导电层341和金属图案层343。
透明导电层341可以由诸如TCO(透明导电氧化物)的透明导电材料形成，透明导电层341被直接沉积在封装层330的上表面上。在此情况下，透明导电层341可以是在封装层330的整个上表面上形成为一体的屏蔽电极。例如，透明导电层341可以包括透明导电材料，例如，ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、IZTO(铟锌锡氧化物)、ICO(铟铯氧化物)或IWO(铟钨氧化物)。由于透明导电层341电浮置或电接地，因此，可以防止由显示面板中出现的显示噪声和触摸噪声引起的图片质量和/或触摸灵敏度的劣化。
为了使用于制造透明导电层341的处理温度对发光器件层(EDL)的损坏最小，选择性地，透明导电层341可以由无定形导电材料通过以低于100℃的处理温度进行的低温金属沉积过程形成。也就是说，如果透明导电层341由晶态透明导电材料形成，则发光器件层(EDL)会被高温热处理过程损坏，执行该高温热处理过程是为了确保透明导电层341中的低电阻值。因此，透明导电层341由无定形导电材料通过低温金属沉积过程形成，使得能够防止发光器件层(EDL)在制造透明导电层341的过程中被损坏。
金属图案层343被沉积在透明导电层341的上表面上，其中金属图案层343使透明导电层341的表面电阻降低。根据本公开内容的一种实施方式的金属图案层343可以形成为低电阻金属材料(例如，Al、Ti、Cu、Mo、Ag、Mg、Ag:Mg、Ni、Cu、CNT、Au、Ta和W或其合金)的单层结构或双层结构。如图4所示，金属图案层343可以包括多个线图案。
多个线图案可以具有沿着与衬底310的第一长度方向平行的第一横轴方向(X)以固定间隔设置并且沿着与衬底310的第二长度方向平行的第二横轴方向(Y)延伸以具有恒定宽度和厚度的线形状。在此情况下，衬底310的第一横轴方向(X)可以是与衬底310的短边方向平行的方向，并且衬底310的第二横轴方向(Y)可以是与衬底310的长边方向平行的方向。以与透明导电层341相同的方式，多个线图案可以由无定形金属材料通过以低于100℃的处理温度进行的低温金属沉积过程形成，从而使对发光器件层(EDL)的损坏最小。例如，所述多个线图案中的每个线图案可以形成为Al、Ti、Cu、Mo、Ag、Mg、Ag:Mg、Ni、Cu、CNT、Au、Ta和W中的任何一种材料的单层结构，或者可以形成为Ti/Al/Ti或Mo/Al/Mo的三层结构。
选择性地，屏蔽层340还可以包括绝缘层345，绝缘层345被设置在封装层330上以覆盖金属图案层343和透明导电层341。绝缘层345被设置以将金属图案层343和透明导电层341彼此隔离。绝缘层345可以包括能够在低温下沉积的无机绝缘材料或有机绝缘材料。在此情况下，无机绝缘材料可以由硅氮化物(SiNx)、硅氧化物(SiOx)、硅氧氮化物(SiON)或铝氧化物(AlxOy)形成，但不限于这些材料。有机绝缘材料可以由苯并环丁二烯、丙烯酸或聚酰亚胺形成，但不限于这些材料。
再次参照图1至图4，触摸感测层350被制备在屏蔽层340上。触摸感测层350用作用于根据触摸输入对象对覆盖窗500的触摸顺序地感测触摸位置和触摸力水平的触摸屏或触摸传感器。在此情况下，触摸输入对象可以是用户的身体，包括手指或触摸笔。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸感测层350通过使用第一透明粘合构件361附接到屏蔽层340的上表面。也就是说，触摸感测层350可以附接到屏蔽层340，即，通过使用第一透明粘合构件361附接到绝缘层345的上表面。如果第一透明粘合构件361具有电绝缘特性，则可以在屏蔽层340中省略绝缘层345。在此情况下，第一透明粘合构件361附接到透明导电层341的上表面以覆盖金属图案层343。第一透明粘合构件361可以包括OCA(光学透明粘合剂)或OCR(光学透明树脂)。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸感测层350包括压力响应构件351、第一触摸电极层353和第二触摸电极层355。
压力响应构件351与封装层330交叠，并且压力响应构件351支承第一触摸电极层353和第二触摸电极层355。由于压力响应构件351的电特性根据触摸输入对象的触摸而改变，因此，压力响应构件351用作用于感测触摸输入对象的触摸力的压力响应传感器。
压力响应构件351可以包括具有压电效应的透明压电材料。在此情况下，当晶态结构被以施加的力按压或扭转时，压电效应指示随着正(+)离子和负(-)离子的相对位置变化发生的介电极化引起的电势差。
压电材料可以包括PVDF(聚偏二氟乙烯)、PZT(锆钛酸铅)、PLLA(聚L-丙交酯)、尼龙和聚对二甲苯-C中的任何一种，但不限于这些材料。压电材料可以由具有压电效应的任何透明材料形成。例如，在上述压电材料中，PVDF是一种半晶态铁电聚合物，具有弹性常数高、柔韧性好、制膜过程简单、轻便、柔韧性和耐久性增强(在不被破坏的情况下非常柔软)、耐冲击性的优点。优选地，压力响应构件351包括PVDF。
第一触摸电极层353包括在压力响应构件351的面向/面对屏蔽层340的第一表面(或后表面)上制备的第一触摸电极(TE1)中的至少一个。根据本公开内容的一种实施方式的第一触摸电极层353包括多个第一触摸电极(TE1)。在此情况下，多个第一触摸电极(TE1)可以具有沿着第二横轴方向(Y)以固定间隔设置并且沿着第一横轴方向(X)延伸以具有恒定宽度和厚度的线形状。第一触摸电极(TE1)用作用于触摸感测的触摸驱动电极(或触摸感测电极)。
第二触摸电极层355包括在压力响应构件351的面对覆盖窗500的第二表面(或前表面)上制备的第二触摸电极(TE2)中的至少一个。根据本公开内容的一种实施方式的第二触摸电极层355包括多个第二触摸电极(TE2)。在此情况下，多个第二触摸电极(TE2)可以具有沿着第一横轴方向(X)以固定间隔设置并且沿着第二横轴方向(Y)延伸以具有恒定宽度和厚度的线形状。也就是说，多个第二触摸电极(TE2)与在屏蔽层340中制备的多个线图案平行。第二触摸电极(TE2)用作用于触摸感测的触摸感测电极(或触摸驱动电极)。
多个第二触摸电极(TE2)可以与多个线图案交叠，或者可以不与多个线图案交叠。在此情况下，如果根据本公开内容的一种实施方式的多个第二触摸电极(TE2)与多个线图案交叠，则可以通过屏蔽层340中的多个线图案有效地防止可能由多个第二触摸电极(TE2)引起的触摸噪声的影响。如果根据本公开内容的一种实施方式的多个第二触摸电极(TE2)不与多个线图案交叠，则可以使光均匀地传输到屏蔽层340和触摸感测层350中。
由于压力响应构件351置于第一触摸电极层353与第二触摸电极层355之间，因此可以如图5A所示的在第一触摸电极(TE1)与第二触摸电极(TE2)之间形成触摸传感器(TS)，或者如图5B所示的在第一触摸电极(TE1)与第二触摸电极(TE2)之间形成力传感器(FS)。
触摸传感器(TS)可以由在压力响应构件351中形成的第一触摸电极(TE1)与第二触摸电极(TE2)之间的电容来限定。在触摸传感器(TS)的电容的情况下，电荷根据施加到触摸驱动电极的触摸驱动信号(TDS)进行充电，并且电荷量根据触摸输入对象的触摸而改变。因此，可以通过触摸位置计算算法来感测触摸位置，该算法对触摸传感器(TS)中形成的电容的电荷量的根据触摸输入对象的触摸的减少进行建模。在此情况下，触摸驱动信号(TDS)可以是包括至少两个驱动脉冲的脉宽调制信号。
根据本公开内容的一种实施方式的力传感器(FS)可以是在压力响应构件351中制备的在第一触摸电极(TE1)与第二触摸电极(TE2)之间的压电传感器。在此情况下，如果压力响应构件351包括压电材料，则力传感器(FS)用作其输出电压根据所施加的触摸力(或触摸压力)而改变的压电传感器。基于施加到触摸驱动电极的力驱动电压(FDV)，力传感器(FS)的电压通过压电效应随着压力响应构件351的由于触摸输入对象的触摸力引起的形变而变化。基于触摸输入对象的触摸力，力传感器(FS)的电压随着压力的增加而增大。因此，可以通过触摸力水平计算算法来感测触摸力水平，该算法对力传感器(FS)中的电压的根据触摸输入对象的触摸力的增加进行建模。在此情况下，力驱动电压(FDV)可以是具有接地电压水平或恒定电压水平的DC电压信号。
再次参照图1至图3，根据本公开内容的一种实施方式的显示模块300还可以包括偏振层370。
偏振层370被制备在触摸感测层350上，其中偏振层370使从每个像素(SP)前进到覆盖窗500的光偏振。偏振层370可以是通过使用第二透明粘合构件363附接到触摸感测层350的上表面的偏振膜。例如，偏振层370可以是包括圆偏振器的圆偏振膜。在此情况下，偏振层370通过在像素阵列层320和触摸感测层350中的每一个中制备的金属层来防止外部光的反射。第二透明粘合构件363可以包括OCA(光学透明粘合剂)或OCR(光学透明树脂)。
选择性地，显示模块300还可以包括置于封装层330与触摸感测层350之间的阻挡膜。
阻挡膜可以通过在有机绝缘膜上涂覆无机绝缘膜来获得。阻挡膜被设置以首先防止外部湿气或氧气渗透到每个像素(SP)中，其中阻挡膜可以由具有低透湿性的材料形成。由于阻挡膜用作用于支承触摸感测层350的下表面(或后表面)的支承件，因此，基于触摸输入对象的触摸的触摸力被施加到压力响应构件351。另外，阻挡层根据触摸输入对象的触摸力吸收施加到像素阵列层320的冲击，从而防止发光器件层(EDL)由于冲击而被损坏。
覆盖窗500被设置在显示模块300的前表面上并且由壳体100支承。在此情况下，覆盖窗500由壳体100支承并且其形状可以改变。也就是说，当触摸输入对象对覆盖窗施加触摸时，由壳体100支承的覆盖窗500变成朝向壳体100的壳体板110凹入。
根据本公开内容的一种实施方式的覆盖窗500通过使用第三透明粘合构件365附接到显示模块300的前表面，并且更具体地，附接到偏振层370的前表面，从而支承显示模块300并且保护显示模块300以免受外部冲击的影响。第三透明粘合构件365可以是OCA(光学透明粘合剂)或OCR(光学透明树脂)。
覆盖窗500可以由钢化玻璃、透明塑料或透明膜形成。考虑到划痕或透明性，优选地，根据本公开内容的一种实施方式的覆盖窗500包括钢化玻璃。例如，覆盖窗500可以包括蓝宝石玻璃和大猩猩玻璃中的至少一种。
选择性地，覆盖窗500不附接到显示模块300，而是以距显示模块300的预定间隔来提供以覆盖显示模块300的整个表面，从而保护显示模块300以免受外部冲击的影响。因此，在覆盖窗500与显示模块300之间形成气隙。在此情况下，如果覆盖窗500由于外部冲击而被损坏，则可以使对显示模块300的损坏最小。
驱动电路700在显示模块300上显示图像，通过显示模块300根据触摸输入对象的触摸对触摸位置和触摸力进行感测来计算触摸位置坐标和/或触摸力水平，并且执行与所计算的触摸位置坐标和/或触摸力水平对应的应用程序或应用功能。
驱动电路700可以包括电路板710、第一柔性印刷电路线缆720、第二柔性印刷电路线缆730、显示驱动电路740、触摸驱动电路750、触摸控制电路760和系统控制器770。
电路板710被容纳在壳体110的系统容纳空间110s中，并且电路板710支承触摸控制电路760和系统控制器770。
第一柔性印刷电路线缆720与在电路板710中制备的第一连接器连接，并且与在显示模块300的衬底310中制备的显示垫部110a连接。
第二柔性印刷电路线缆730与在电路板710中制备的第二连接器连接，并且与在显示模块300的触摸感测层350中制备的第一触摸垫部350a和第二触摸垫部350b连接。根据本公开内容的一种实施方式的第二柔性印刷电路线缆730可以包括与在触摸感测层350中制备的多个第一触摸电极(TE1)连接的第一触摸电极连接部和与多个第二触摸电极(TE2)连接的第二触摸电极连接部。
显示驱动电路740被设置以在显示模块300的每个像素(SP)中显示图像，其中显示驱动电路740可以是通过玻璃上芯片方法安装在衬底310的芯片安装区域上的驱动集成电路。显示驱动电路740与在衬底310的第一边缘处制备的显示垫部110a连接，以一一对应的方式与多个数据线连接，并且与扫描驱动电路连接。显示驱动电路740通过第一柔性印刷电路线缆720和显示垫部110a从系统控制器770接收数字视频数据、定时同步信号、驱动电力和阴极电力。例如，显示驱动电路740通过根据多个像素(SP)中的排列结构调整数字视频数据来为每个像素生成像素数据，将像素数据转换成每个像素的数据信号，通过相应数据线将数据信号提供到相应像素，并且将阴极电力提供给与每个像素(SP)共同连接的第二电极(E2)。同时，显示驱动电路740根据定时同步信号生成扫描控制信号，并且将所生成的扫描控制信号提供给扫描驱动电路。
选择性地，显示驱动电路740可以被安装在第一柔性印刷电路线缆720上。在此情况下，显示驱动电路740通过第一柔性印刷电路线缆720从系统控制器770接收数字视频数据、定时同步信号、驱动电力和阴极电力，通过显示垫部110a将每个像素的数据信号提供给相应数据线，将阴极电力提供给第二电极(E2)，并且将扫描控制信号提供给扫描驱动电路。
触摸驱动电路750被安装在第二柔性印刷电路线缆730上。触摸驱动电路750通过第二柔性印刷电路线缆730与安装在电路板710上的触摸控制电路760连接，通过第一触摸垫部350a以一一对应的方式与多个第一触摸电极(TE1)连接，并且通过第二触摸垫部350b以一一对应的方式与多个第二触摸电极(TE2)连接。
响应于从触摸控制电路760提供的触摸同步信号，根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750通过时分方法来驱动显示模块300的触摸感测层350，该时分方法包括第一触摸感测时段和第二触摸感测时段。在此情况下，第一触摸感测时段可以被限定为用于感测触摸事件和触摸输入对象的触摸位置的触摸位置感测时段，并且第二触摸感测时段可以被限定为用于感测触摸输入对象的触摸力的触摸力感测时段。例如，第一触摸感测时段可以是与触摸同步信号的第一逻辑状态对应的时段，并且第二触摸感测时段可以是与触摸同步信号的第二逻辑状态对应的时段。
在第一触摸感测时段内，如图5A所示，触摸驱动电路750向多个触摸驱动电极中的至少一个施加触摸驱动信号(TDS)，并且通过多个触摸感测电极来感测在触摸感测层350的压力响应构件351中形成的触摸传感器(TS)的电容根据触摸输入对象的触摸的变化，从而生成触摸感测数据。例如，在第一触摸感测时段内，触摸驱动电路750顺序地向多个第一触摸电极(TE1)施加触摸驱动信号(TDS)，并且通过多个第二触摸电极(TE2)来感测触摸传感器(TS)中的电容的变化，从而生成触摸感测数据。
在第二触摸感测时段内，如图5B所示，触摸驱动电路750向多个触摸驱动电极中的至少一个施加力驱动电压(FDV)，并且通过多个触摸感测电极来感测在触摸感测层350的压力响应构件351中形成的力传感器(FS)中的电压根据触摸输入对象的触摸力的变化，从而生成力感测数据。例如，在第二触摸感测时段内，触摸驱动电路750顺序地向多个第一触摸电极(TE1)施加力驱动电压(FDV)，并且通过多个第二触摸电极(TE2)来感测力传感器(FS)中的电压的变化，从而生成力感测数据。
为了缩短第二触摸感测时段和/或减少第二触摸感测时段的功耗，选择性地，触摸驱动电路750仅针对第一触摸感测时段的触摸事件区域感测触摸力。也就是说，触摸驱动电路750首先在触摸控制电路760的控制下通过全局触摸感测或组触摸感测执行触摸位置感测，然后在触摸控制电路760的控制下通过局部力触摸感测仅针对触摸事件区域执行触摸力感测。例如，触摸驱动电路750在第二触摸感测时段内向包括在触摸事件区域中的至少一个触摸驱动电极施加力驱动电压(FDV)，并且通过包括在触摸事件区域中的至少一个触摸感测电极来感测在触摸感测层350的压力响应构件351中形成的力传感器(FS)的电压根据触摸输入对象的力触摸的变化，从而生成力感测数据。在此情况下，针对在第一触摸感测时段内感测到的触摸事件区域局部地执行触摸力感测，使得可以缩短第二触摸感测时段并且降低第二触摸感测时段的功耗。
另外，根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750通过连接端子340a与屏蔽层340电连接，从而使得屏蔽层340电浮置或电接地。例如，触摸驱动电路750通过连接端子340a和第二柔性印刷电路线缆730或另外提供的第三柔性印刷电路线缆与屏蔽层340电连接，从而使得屏蔽层340的透明导电层341电浮置或电接地。
选择性地，屏蔽层340可以电接地。在此情况下，屏蔽层340不与触摸驱动电路750连接。相比之下，屏蔽层340通过与连接端子340a电连接的附加接地带与金属材料的壳体100电连接。
触摸控制电路760被安装在电路板710上，并且通过第二柔性印制电路线缆730与触摸驱动电路750连接。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸控制电路760生成触摸同步信号，并且控制触摸驱动电路750的驱动。根据本公开内容的一种实施方式的触摸控制电路760生成具有第一触摸感测时段和第二触摸感测时段的触摸同步信号，并且控制触摸驱动电路750的时分驱动。触摸控制电路760基于从触摸驱动电路750提供的触摸感测数据生成触摸位置坐标(或者2D触摸信息)，基于力感测数据生成触摸力水平(或3D触摸信息)，并且将生成的触摸位置坐标和触摸力水平提供给系统控制器770。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸控制电路760根据触摸感测电极和触摸驱动电极的位置来计算与在触摸感测数据的触摸阈值之上的触摸感测数据的最大值对应的触摸位置坐标，将触摸位置坐标临时存储在存储器中，计算与在力感测数据的力阈值之上的力感测数据的最大值对应的触摸力水平，并且将触摸力水平临时存储在存储器中。然后，触摸控制电路760将包括临时存储在存储器中的触摸位置坐标和触摸力水平的触摸信息提供给系统控制器770。
选择性地，根据本公开内容的一种实施方式的触摸控制电路760基于临时存储在存储器中的触摸坐标信息来检查是否存在触摸事件，基于检查结果来计算触摸事件区域，并且基于触摸事件区域控制触摸驱动电路750处于局部力触摸感测模式。因此，触摸驱动电路750根据局部力触摸感测模式向包括在触摸事件区域中的至少一个触摸驱动电极施加力驱动电压(FDV)，通过包括在触摸事件区域中的至少一个触摸感测电极对在压力响应构件351中形成的力传感器(FS)的电压根据触摸输入对象的力触摸的变化进行感测来生成力感测数据，并且将力感测数据提供给触摸控制电路760。
选择性地，触摸控制电路760和触摸驱动电路750可以由一个触摸集成电路构成。在此情况下，该触摸集成电路可以被安装在第二柔性印刷电路线缆730或电路板710上。此外，触摸控制电路760可以设置在系统控制器770的内部。
对应于MCU(微控制器单元)的系统控制器770被安装在电路板710上，从而控制电子装置的整个操作。也就是说，系统控制器770根据从视频处理模块提供的源图像来生成要在显示模块300上显示的定时同步信号和数据信号，并且将所生成的定时同步信号和数据信号提供给显示驱动电路740。另外，系统控制器770执行从触摸控制电路760提供的2D触摸信息和/或3D触摸信息，例如，与程序的快捷方式图标对应的应用程序或应用程序功能。在此情况下，应用程序可以是基于电子装置的触摸位置或触摸力的应用程序。
在根据本公开内容的实施方式的电子装置的情况下，触摸感测层350被设置在显示模块300中，使得可以感测触摸位置和触摸力，并且还可以实现电子装置的薄型化。另外，根据本公开内容的实施方式的电子装置被设置有置于触摸感测层350与像素阵列层320之间的屏蔽层340，使得可以防止由显示面板中出现的显示噪声和触摸噪声引起的图片质量和/或触摸灵敏度的劣化。在根据本公开内容的实施方式的电子装置中，包括第一触摸电极(TE1)和第二触摸电极(TE2)以及置于第一触摸电极(TE1)与第二触摸电极(TE2)之间的压力响应构件351的触摸感测层350以时分方式被驱动，使得可以通过使用触摸感测层350来感测触摸位置和触摸力水平。
图6是沿图1中的线I-I'所截取的截面图，这是通过改变显示模块的结构而获得的。在下文中，将仅对显示模块的结构进行详细描述。
参照图6，显示模块300可以包括像素阵列层320、封装层330、屏蔽层340、第一透明粘合构件361、偏振层370、第二透明粘合构件363和触摸感测层350。除了偏振层370的位置以外，图6中的显示模块300与图2和图3所示的显示模块相同，因而将省略对相同部分的详细描述。
根据本公开内容的一种实施方式的偏振层370被置于屏蔽层340与触摸感测层350之间。也就是说，偏振层370的第一表面通过使用第一透明粘合构件361而附接到屏蔽层340，并且偏振层370的第二表面通过使用第二透明粘合构件363而附接到触摸感测层350的下表面。
触摸感测层350可以直接面向/面对覆盖窗500的下表面，或者可以通过使用第三透明粘合构件365而附接到覆盖窗500的下表面。
触摸感测层350被设置成与覆盖窗500邻近，也就是说，与触摸输入对象的触摸表面邻近，从而提高触摸灵敏度。另外，设置在触摸感测层350下方的偏振层370被用作触摸感测层350的支承件，使得可以根据触摸输入对象的触摸力来提高触摸感测层350的压力响应构件351中的响应速度。
图7A和图7B是示出了图2或图6所示的屏蔽层的金属图案层的平面图。
参照图7A，屏蔽层340的金属图案层343可以包括在透明导电层341的上表面上彼此垂直的多个第一图案线343a和多个第二图案线343b。
多个第一图案线343a沿着第一横轴方向(X)延伸以具有恒定宽度和厚度，沿着第二横轴方向(Y)以固定间隔设置，并且被制备在透明导电层341的上表面上。
多个第二图案线343b沿着第二横轴方向(Y)延伸以具有恒定宽度和厚度，沿着第一横轴方向(X)以固定间隔设置，并且被制备在透明导电层341的上表面上。
根据本公开内容的一种实施方式的屏蔽层340的金属图案层343通过在透明导电层341的上表面上彼此垂直的多个第一图案线和多个第二图案线而具有网格形状，也就是说，在同一平面表面上。
参照图7B，根据本公开内容的一种实施方式的屏蔽层340的金属图案层343可以包括在透明导电层341的上表面上的多个闭环图案343a至343d。
多个闭环图案343a至343d中的每一个被制备成闭环形状以具有恒定宽度和厚度。在此情况下，多个闭环图案343a至343d被设置成使得多个闭环图案343a至343d中的每一个的边长从透明导电层341的边缘逐渐减小到透明导电层341的中心。也就是说，多个闭环图案343a至343d可以具有同心矩形形状。
由于根据本公开内容的一种实施方式的屏蔽层340的金属图案层343可以具有网格形状或者可以具有多个闭环形状并且被直接制备在透明导电层341的上表面上，因此，可以降低透明导电层341的表面电阻。
图8是沿图1中的线I-I'所截取的截面图，这是通过对图1所示的电子装置的显示模块另外提供黑矩阵、滤色器层和缓冲层而获得的。在下文中，将仅对显示模块的附加结构进行描述。更详细地，将省略对相同部分的详细描述。
除了在每个像素中制备的发光器件层发射白光以外，图8所示的显示模块300的像素阵列层320与上述显示模块中的相同，因而将省略对相同部分的详细描述。
用于发射白光的发光器件层包括至少两个有机发光层。根据本公开内容的一种实施方式的发光器件层可以具有包括蓝色有机发光层和黄绿色有机发光层的双层层叠结构。根据本公开内容的另一实施方式的发光器件层可以具有包括第一蓝色有机发光层、黄绿色有机发光层和第二蓝色有机发光层的三层层叠结构。具有该双层层叠结构的发光器件层可以包括韩国专利申请第10-2013-0070771号或第10-2014-0055968号中所公开的有机发光器件。具有该三层层叠结构的发光器件层可以包括韩国专利申请第10-2015-0113308号、第10-2015-0025727号或第10-2015-0015647号中所公开的有机发光器件。
黑矩阵(BM)和滤色器层(CFL)被直接制备在封装层330的上表面上。
黑矩阵(BM)限定在衬底310中制备的每个像素的开口区域。也就是说，黑矩阵(BM)被直接设置在封装层330上，其与除了和每个像素的发光器件层交叠的开口区域以外的其余区域交叠，使得可以防止相邻开口区域的混色。根据本公开内容的一种实施方式的黑矩阵(BM)可以包括：覆盖多个栅极线和每个像素的像素电路的多个第一遮光图案；覆盖多个数据线和多个像素驱动电力线的多个第二遮光图案；以及覆盖封装层330的边界的第三遮光图案。
滤色器层(CFL)被直接设置在与由黑矩阵(BM)限定的开口区域交叠的封装层330的上表面上。滤色器层(CFL)可以包括与在各个像素中限定的颜色相对应的红滤色器、绿滤色器和蓝滤色器。滤色器层(CFL)仅透射从像素发射的白光中的具有针对相应像素颜色的波长的光。
缓冲层(BFL)被制备以覆盖黑矩阵(BM)和滤色器层(CFL)。缓冲层(BFL)在黑矩阵(BM)和滤色器层(CFL)上提供平坦的表面。另外，缓冲层(BFL)支承屏蔽层340，并且保护滤色器层(CFL)以免受屏蔽层340的制造过程的影响。
缓冲层(BFL)防止用于屏蔽层340的制造过程的外部湿气或液态化学物质(显影溶液或蚀刻溶液)渗透到发光器件层中，并且还防止发光器件层被外部湿气或液态化学物质损坏。优选地，为了防止易受高温影响的发光器件层被损坏，缓冲层(BFL)在低于100℃的低温下制造，并且由具有1至3的低介电常数的有机绝缘材料形成。例如，缓冲层(BFL)可以由丙烯酸类材料、环氧类材料或硅氧烷类材料形成。
屏蔽层340、触摸感测层350和偏振层370被顺序地制备在缓冲层(BFL)上。除了屏蔽层340、触摸感测层350和偏振层370被顺序地制备在缓冲层(BFL)的上表面上以外，图8中的显示模块与图1所示的显示模块相同，因而将省略对相同部分的详细描述。
选择性地，屏蔽层340、偏振层370和触摸感测层350可以被顺序地制备在缓冲层(BFL)上。除了屏蔽层340、偏振层370和触摸感测层350被顺序地制备在缓冲层(BFL)上以外，该显示模块与图6所示的显示模块相同，因而将省略对相同部分的详细描述。
根据本公开内容的实施方式的电子装置提供与图1至图7所示的电子装置相同的效果，并且各个像素的发光器件层具有相同的结构，因而可以简化发光器件层的制造过程并且通过使用用于保护的缓冲层(BFL)来防止发光器件层在屏蔽层340的制造过程期间被损坏。
图9是示出了根据本公开内容的另一实施方式的电子装置的立体图，图10是沿图9中的线II-II'所截取的截面图，图11是示出了图9中的部分“B”的展开图，图12是沿图9中的线III-III'所截取的截面图，以及图13是示出了图12中的部分“C”的展开图，这是通过根据变化的制造过程来改变图1至图8所示的电子装置中的显示模块的结构而获得的。在下文中，将仅对显示模块进行描述。更详细地，将省略对除了显示模块以外的其余元件的详细描述。
参照图9至图13，根据本公开内容的另一实施方式的显示模块300可以包括衬底310、像素阵列层320、封装层330、屏蔽层340、触摸感测层350和偏振层370。
像素阵列层320和封装层330与前述实施方式中的相同，因而将省略对像素阵列层320和封装层330的详细描述。
屏蔽层340被直接沉积在封装层330的上表面上。由于屏蔽层340电浮置或电接地，因此，可以防止由显示面板中出现的显示噪声和触摸噪声引起的图片质量和/或触摸灵敏度的劣化。根据本公开内容的一种实施方式的屏蔽层340可以包括透明导电层341、金属图案层343、绝缘层345和连接端子340a。
透明导电层341被直接沉积在封装层330的上表面上。在此情况下，透明导电层341由诸如TCO(透明导电氧化物)的透明导电材料形成。透明导电层341在封装层330的整个上表面上形成为一体。以与上述实施方式相同的方式，透明导电层341可以由无定形导电材料形成。
金属图案层343被直接沉积在透明导电层341的上表面上，从而减小透明导电层341的表面电阻。金属图案层343可包括图4所示的多个线图案、图7A所示的网格图案、或者图7B所示的多个闭环图案343a至343d。
绝缘层345被设置以使金属图案层343和透明导电层341彼此电绝缘。绝缘层345可以包括能够在低温下沉积的有机绝缘材料或无机绝缘材料。绝缘层345被制备以覆盖金属图案层345、透明导电层341和封装层330的每个侧表面。
连接端子340a可以包括在衬底310的第二侧边(EA2)处制备的至少一个连接垫。至少一个连接垫与从透明导电层341的第一侧边沿着绝缘层345的侧表面延伸到衬底310的第一非显示区(IA1)的至少一个延伸线电连接。根据本公开内容的一种实施方式的连接端子340a通过第二柔性印刷电路线缆730与触摸驱动电路750连接，并且连接端子340a通过触摸驱动电路750电浮置或电接地。根据本公开内容的另一实施方式的连接端子340a与另外的接地带连接，然后通过接地带与金属材料的壳体100连接，因而连接端子340a可以电接地。
至少一个延伸线被绝缘层345覆盖，并且被绝缘层345电绝缘。
直接设置在屏蔽层340的上表面上的触摸感测层350用作用于根据触摸输入对象对覆盖窗500的触摸来感测触摸位置和触摸力水平的触摸屏或触摸传感器。在此情况下，触摸输入对象可以是用户的身体，包括手指或触摸笔。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸感测层350可以包括第一触摸电极层353、压力响应构件351、第二触摸电极层355、第一触摸垫部350a和第二触摸垫部350b。
第一触摸电极层353被直接沉积在屏蔽层340上，也就是说，被沉积在绝缘层345的上表面上。也就是说，第一触摸电极层353通过金属沉积过程被直接设置在绝缘层345的上表面上，而不需要另外使用第一透明粘合构件。如图4所示，根据本公开内容的一种实施方式的第一触摸电极层353可以包括多个第一触摸电极(TE1)。在此情况下，多个第一触摸电极(TE1)可以具有沿着第二横轴方向(Y)以固定间隔设置并且沿着第一横轴方向(X)延伸以具有恒定宽度和厚度的线形状。第一触摸电极(TE1)用作用于触摸感测的触摸驱动电极(或触摸感测电极)。
在封装层330上制备的压力响应构件351覆盖第一触摸电极层353。也就是说，压力响应构件351被直接设置在设置有第一触摸电极层353的封装层330上，从而覆盖第一触摸电极层353。由于压力响应构件351的电特性根据触摸输入对象的触摸而改变，因此，压力响应构件351用作用于感测触摸输入对象的触摸力的压力响应传感器。
根据本公开内容的一种实施方式的压力响应构件351可以以恒定厚度设置在封装层330上，以通过使用具有压电效应的压电材料的溶液进行涂覆和固化过程来覆盖第一触摸电极层353。除了压力响应构件351被直接设置在封装层330上以覆盖第一触摸电极层353以外，压力响应构件351由与上述实施方式中的材料相同的材料形成。
第二触摸电极层355被直接沉积在压力响应构件351的上表面上。也就是说，第二触摸电极层355通过金属沉积过程被直接设置在压力响应构件351的上表面上。如图4所示，第二触摸电极层355可以包括多个第二触摸电极(TE2)。在此情况下，多个第二触摸电极(TE2)可以具有沿着第一横轴方向(X)以固定间隔设置并且沿着第二横轴方向(Y)延伸以具有恒定宽度和厚度的线形状。第二触摸电极TE2用作用于触摸感测的触摸感测电极(或触摸驱动电极)。
第一触摸垫部350a包括在衬底310的第三侧边(EA3)处制备的多个第一触摸垫电极。多个第一触摸垫电极通过多个第一触摸布线以一一对应的方式与多个第一触摸电极(TE1)连接。另外，衬底310的第三侧边(EA3)可以被限定为衬底310的非显示区，同时与衬底310的第二侧边(EA2)平行。例如，衬底310的第三侧边(EA3)可以被限定为衬底的非显示区，同时与衬底310的一个长边相邻。第一触摸垫部350a通过第二柔性印刷电路线缆730或另外提供用于触摸的另一第一柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
多个第一触摸布线从多个第一触摸电极(TE1)中的每一个的一端沿着绝缘层345的侧表面延伸到衬底310的第三侧边(EA3)，然后以一一对应的方式与多个第一触摸垫电极连接。
第二触摸垫部350b包括在衬底310的第四侧边(EA4)处制备的多个第二触摸垫电极。多个第二触摸垫电极通过多个第二触摸布线以一一对应的方式与多个第二触摸电极(TE2)连接。另外，衬底310的第四侧边(EA4)可以被限定为衬底310的非显示区，同时与衬底310的第一侧边(EA1)平行。例如，衬底310的第四侧边(EA4)可以被限定为衬底310的非显示区，同时与衬底310的另一短边相邻。第二触摸垫部350b通过第二柔性印刷电路线缆730或另外提供用于触摸的另一第二柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
多个第二触摸布线从多个第二触摸电极(TE2)中的每一个的一端沿着绝缘层345的侧表面延伸到衬底310的第四侧边(EA4)，然后以一一对应的方式与多个第二触摸垫电极连接。
选择性地，第二触摸垫部350b可以与屏蔽层340的连接端子340a一起被制备在衬底310的第二侧边处。
偏振层370通过使用第二透明粘合构件363而附接到触摸感测层350的上表面。这与上述实施方式相同，因而将省略对偏振层370的详细描述。
除了第一触摸垫部350a和第二触摸垫部350b以外，第二透明粘合构件363覆盖在触摸感测层350的每个侧表面处制备的多个第一触摸布线和多个第二触摸布线(例如，图12)。
选择性地，根据本公开内容的实施方式的显示模块300还可以包括置于封装层330与触摸感测层350之间的阻挡膜。该阻挡膜与前述实施方式中的相同，因而将省略对阻挡膜的详细描述。
另外，根据本公开内容的实施方式的显示模块300还可以包括图8所示的黑矩阵(BM)、滤色器层(CFL)和缓冲层(BFL)。在此情况下，屏蔽层340被制备在缓冲层(BFL)的上表面上。
黑矩阵(BM)、滤色器层(CFL)和缓冲层(BFL)与前述实施方式中的相同，因而将省略对黑矩阵(BM)、滤色器层(CFL)和缓冲层(BFL)的详细描述。除了在像素阵列层320的每个像素中制备的发光器件层发射白光以外，像素阵列层320与前述实施方式中的相同，因此将省略对像素阵列层320的详细描述。
在根据本公开内容的实施方式的电子装置中，触摸感测层350被直接设置在屏蔽层340的上表面上，并且触摸感测层350通过感测触摸输入对象的触摸而生成2D触摸信息和/或3D触摸信息，从而可以提供与图1至图8所示的电子装置相同的效果，并且由于触摸感测层350被直接设置在屏蔽层340的上表面上而实现了薄型化并且简化了制造过程。
图14是示出了根据本公开内容的实施方式的电子装置的触摸感测方法的流程图。
将参照图14并结合图1至图13来描述电子装置的触摸感测方法。
首先，通过触摸驱动电路750将在显示模块300中制备的屏蔽层340电浮置，或者通过触摸驱动电路750或附加接地带将屏蔽层340电接地。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750在第一触摸感测时段内执行触摸位置感测模式(S100)。也就是说，在第一触摸感测时段内，如图5A所示，触摸驱动电路750向多个触摸驱动电极中的至少一个施加触摸驱动信号(TDS)，并且通过多个触摸感测电极对在压力响应构件351中形成的触摸传感器(TS)中的第一触摸电极(TE1)与第二触摸电极(TE2)之间的电容的变化进行感测来生成触摸感测数据，并且将所生成的触摸感测数据提供给触摸控制电路760。
然后，触摸控制电路760基于第一触摸感测时段的触摸感测数据来检查是否存在触摸事件(S200)。
在步骤S200中，如果不存在触摸事件(S200中的“否”)，则触摸控制电路760控制触摸驱动电路750处于触摸位置感测模式。因此，触摸驱动电路750在触摸控制电路760的控制下重新执行触摸位置感测模式(S100)。
在步骤S200中，如果存在触摸事件(S200中的“是”)，则触摸控制电路760基于触摸感测数据来计算触摸事件区域，并且控制触摸驱动电路750处于局部力触摸感测模式。因此，触摸驱动电路750在第二触摸感测时段内执行局部力触摸感测模式(S300)。也就是说，在第二触摸感测时段内，如图5B所示，触摸驱动电路750向包括在触摸事件区域中的至少一个触摸驱动电极施加力驱动电压(FDV)，通过对在压力响应构件351中形成的力传感器(FS)中的第一触摸电极(TE1)与第二触摸电极(TE2)之间的电压根据触摸输入对象的触摸力的变化进行感测来生成触摸力数据，并且将触摸力数据提供给触摸控制电路760。
然后，触摸控制电路760基于第二触摸感测时段的力感测数据来检查是否感测到力触摸(S400)。
在步骤S400中，如果在触摸事件区域中感测到力触摸(S400中的“是”)，则触摸控制电路760基于力感测数据和与触摸事件区域对应的触摸位置坐标来计算触摸力水平，并且将触摸力水平提供给系统控制器770(S500)。因此，系统控制器770执行与从触摸控制电路760提供的触摸力水平和触摸位置坐标对应的应用。
在步骤S400中，如果在触摸事件区域中未感测到力触摸(S400中的“否”)，则触摸控制电路760计算与触摸事件区域对应的触摸位置坐标，并且提供计算的触摸位置坐标到系统控制器770(S600)。因此，系统控制器770执行与从触摸控制电路760提供的触摸位置坐标对应的应用。
在根据本公开内容的实施方式的电子装置的触摸感测方法中，即使在触摸位置感测模式下，也能够根据是否存在触摸来执行局部力触摸感测模式，使得可以缩短第二触摸感测时段和/或降低第二触摸感测时段的功耗。
图15是沿图1中的线I-I'所截取的截面图，这是通过改变触摸感测层的结构而获得的。在下文中，将仅对触摸感测层及其相关结构进行详细描述。
参照图15，根据本公开内容的实施方式的电子装置的触摸感测层350可以包括第一触摸感测部350-1和第二触摸感测部350-2。
第一触摸感测部350-1被制备在屏蔽层340的上表面上，其中第一触摸感测部350-1用作用于感测触摸输入对象的力触摸的力传感器。也就是说，第一触摸感测部350-1可以是通过使用第一透明粘合元件361附接到屏蔽层340的上表面的力感测面板。除了第一触摸感测部350-1用作力传感器以外，第一触摸感测部350-1与图1至图4所示的触摸感测层350具有相同的结构，因而将省略对第一触摸感测部350-1的详细描述。
第一触摸感测部350-1可以包括：压力响应构件351；在压力响应构件351的第一表面上制备的第一触摸电极层353；以及在压力响应构件351的第二表面上制备的具有多个第二触摸电极的第二触摸电极层355。
第一触摸电极层353可以包括：在压力响应构件351的第一表面上以固定间隔制备的多个第一触摸电极；以及在压力响应构件351的第一表面的边缘处制备并且以一一对应的方式与多个第一触摸电极连接的第一力垫部351a。多个第一触摸电极被用作力驱动电极(或力感测电极)。第一力垫部351a可以通过第二柔性印刷电路线缆730或另外的第三柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
第二触摸电极层355可以包括：在压力响应构件351的第二表面上以固定间隔制备并且与多个第一触摸电极垂直的多个第二触摸电极；以及在压力响应构件351的第二表面的边缘处制备并且以一一对应的方式与多个第二触摸电极连接的第二力垫部351b。多个第二触摸电极被用作力感测电极(或力驱动电极)。第二力垫部351b可以通过第二柔性印刷电路线缆730或另外的第三柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
第二触摸感测部350-2被制备在第一触摸感测部350-1的上表面上，其中第二触摸感测部350-2用作用于感测触摸输入对象的触摸位置的触摸传感器。也就是说，第二触摸感测部350-2可以是通过使用第二透明粘合构件363附接到第一触摸感测部350-1的上表面的触摸感测面板。
根据本公开内容的一种实施方式的第二触摸感测部350-2可以包括：基底构件357；在基底构件357的第一表面上制备的第三触摸电极层358；以及在基底构件357的第二表面上制备的第四触摸电极层359。
基底构件357由透明塑料材料形成。
第三触摸电极层358可以包括：在基底构件357的第一表面上以固定间隔制备的多个第三触摸电极；以及在基底构件357的第一表面的边缘处制备并且以一一对应的方式与多个第三触摸电极连接的第一触摸垫部357a。多个第三触摸电极被用作触摸驱动电极(或触摸感测电极)。第一触摸垫部357a可以通过第二柔性印刷电路线缆730或另外的第四柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
第四触摸电极层359可以包括：在基底构件357的第二表面上以固定间隔制备并且与多个第三触摸电极垂直的多个第四触摸电极；以及在基底构件357的第二表面的边缘处制备并且以一一对应的方式与多个第四触摸电极连接的第二触摸垫部357b。多个第四触摸电极被用作触摸感测电极(或触摸驱动电极)。第二触摸垫部357b可以通过第二柔性印刷电路线缆730或另外的第四柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
触摸感测层350的上表面与偏振层370连接。也就是说，通过使用第三透明粘合构件365将偏振层370附接到触摸感测层350的上表面。
同时，根据本公开内容的实施方式的触摸驱动电路750响应于从触摸控制电路760提供的触摸同步信号通过显示模块300的触摸感测层350来感测触摸输入对象的力触摸和触摸感测。
在第一触摸感测时段内，如图5A所示，根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750向多个触摸驱动电极中的至少一个施加触摸驱动信号(TDS)，并且通过多个触摸感测电极对在第二触摸感测部350-2中形成的触摸传感器(TS)中的电容根据触摸输入对象的触摸的变化进行感测来生成触摸感测数据。例如，在第一触摸感测时段内，触摸驱动电路750顺序地向多个第三触摸电极(TE3)施加触摸驱动信号(TDS)，通过多个第四触摸电极(TE4)对在第三触摸电极(TE3)与第四触摸电极(TE4)之间形成的触摸传感器(TS)中的电容的变化进行感测来生成触摸感测数据，并且将触摸感测数据提供给触摸控制电路760。
在第二触摸感测时段内，如图5B所示，同时，触摸驱动电路750向多个力驱动电极中的至少一个施加力驱动电压(FDV)，并且通过多个触摸感测电极对在第一触摸感测部350-1的压力响应构件351中形成的力传感器(FS)中的电压根据触摸输入对象的触摸力的变化进行感测来生成力感测数据。例如，在第二触摸感测时段内，触摸驱动电路750顺序地向多个第一触摸电极(TE1)施加力驱动电压(FDV)，通过多个第二触摸电极(TE2)对力传感器(FS)中的电压变化进行感测来生成力感测数据，并且将力感测数据提供给触摸控制电路760。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸控制电路760生成触摸同步信号，控制触摸驱动电路750的驱动，基于从触摸驱动电路750提供的触摸感测数据生成触摸位置坐标(或2D触摸信息)，基于力感测数据生成触摸力水平(或3D触摸信息)，并且将触摸位置坐标和触摸力水平提供给系统控制器770。因此，系统控制器770执行与从触摸控制电路760提供的2D触摸信息和/或3D触摸信息(例如，程序的快捷方式图标)对应的应用程序或应用程序功能。
图16示出了图15所示的第二触摸感测部的修改例。
参照图16，根据本公开内容的实施方式的第二触摸感测部350-2具有互电容式触摸电极结构。也就是说，根据本公开内容的实施方式的第二触摸感测部350-2可以包括基底构件357、多个第三触摸电极(TE3)、多个第四触摸电极(TE4)和触摸垫部357p。
基底构件357由透明塑料材料形成。基底构件357通过使用第一透明粘合构件附接到屏蔽层340的上表面。
多个第三触摸电极(TE3)被用作触摸驱动电极(或触摸感测电极)。多个第三触摸电极(TE3)被制备在基底构件357的前表面上，并且由透明导电材料形成。多个第三触摸电极(TE3)沿着第二横轴方向(Y)以固定间隔设置，同时与第一横轴方向(X)平行。
多个第三触摸电极(TE3)可以包括：沿着第一横轴方向(X)以固定间隔制备的多个第一电极图案(EP1)；以及用于将在第一横轴方向上相邻的第一电极图案(EP1)彼此电连接的多个连接图案(CP)。在此情况下，多个第一电极图案(EP1)中的每一个可以具有矩形形状、八边形形状、圆形形状或菱形形状，并且多个连接图案(CP)中的每一个可以具有条形形状。
多个第四触摸电极(TE4)中的每一个被用作触摸感测电极(或触摸驱动电极)。多个第四触摸电极(TE4)被制备在基底构件357的前表面上，并且由透明导电材料形成。多个第四触摸电极(TE4)沿着第一横轴方向(X)以固定间隔设置，同时与第二横轴方向(Y)平行。
多个第四触摸电极(TE4)可以包括：沿着第二横轴方向(Y)以固定间隔制备的多个第二电极图案(EP2)；以及用于将在第二横轴方向上相邻的第二电极图案(EP2)彼此电连接的多个桥接图案(BP)。
多个第二电极图案(EP2)被制备在基底构件357的与在第二横轴方向(Y)上相邻的第一电极图案(EP1)之间的部分对应的前表面上，其中第二电极图案(EP2)的形状与第一电极图案(EP1)的形状相同。在此情况下，多个第三触摸电极(TE3)中的每一个中的在多个第二电极图案(EP2)中的每一个之间制备的连接图案(CP)将沿着第二横轴方向(Y)相邻的第二电极图案(EP2)彼此分开。
多个第一电极图案(EP1)和多个第二电极图案(EP2)被制备在基底构件357的前表面的同一平面上，同时被布置成具有方格图案。
多个桥接图案(BP)和第二电极图案(EP2)被制备在不同的层上，并且被设置以利用第三触摸电极(TE3)的沿第二横轴方向(Y)设置在其间的连接图案(CP)将相邻的两个第二电极图案(EP2)彼此电连接。在此情况下，多个桥接图案(BP)通过触摸绝缘层与第三触摸电极(TE3)的连接图案(CP)电绝缘。在基底构件357的整个前表面上制备的触摸绝缘层覆盖多个第三触摸电极(TE3)和多个第二电极图案(EP2)。
多个桥接图案(BP)中的每一个的两端利用沿第二横轴方向(Y)设置在其间的连接图案(CP)通过在触摸绝缘层中制备的与相邻两个第二电极图案(EP2)中的每一个的边缘交叠的图案接触孔(PCH)将相邻的两个第二电极图案(EP2)电连接。因此，相邻两个第二电极图案(EP2)利用第三触摸电极(TE3)的沿第二横轴方向(Y)设置在其间的连接图案(CP)通过多个桥接图案(BP)彼此电连接，从而形成第四触摸电极(TE4)中的一个。
触摸垫部357p可以包括在基底构件357的一个边缘处制备的多个第一垫电极和多个第二垫电极。多个第一垫电极中的每一个以一一对应的方式与多个第三触摸布线(RL3)中的每一个的另一端连接。多个第二垫电极中的每一个以一一对应的方式与多个第四触摸布线(RL4)中的每一个的另一端连接。触摸垫部357p与触摸驱动电路750连接。
如图5A所示，在第一触摸感测时段内，根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750向多个触摸驱动电极中的至少一个施加触摸驱动信号(TDS)，并且通过多个触摸感测电极对在第二触摸感测部350-2中形成的触摸传感器(TS)中的电容根据触摸输入对象的触摸的变化进行感测来生成触摸感测数据。例如，在第一触摸感测时段内，触摸驱动电路750顺序地向多个第三触摸电极(TE3)施加触摸驱动信号(TDS)，通过多个第四触摸电极(TE4)对在第三触摸电极(TE3)与第四触摸电极(TE4)之间形成的触摸传感器(TS)的电容的变化进行感测来生成触摸感测数据，并且将触摸感测数据提供给触摸控制电路760。
在根据本公开内容的实施方式的包括第二触摸感测部350-2的电子装置中，多个第三触摸电极(TE3)和多个第四触摸电极(TE4)被设置在基底构件357的同一平面上，使得可以减小电子装置的厚度。
图17示出了图15所示的第二触摸感测部的另一修改例。
参照图17，根据本公开内容的实施方式的第二触摸感测部350-2具有自电容式触摸电极结构。也就是说，根据本公开内容的实施方式的第二触摸感测部350-2可以包括基底构件357、多个第三触摸电极(TE3)、绝缘层、多个触摸布线(RL)和触摸垫部(TPP)。
基底构件357由透明塑料材料形成。基底构件357通过使用第一透明粘合构件附接到屏蔽层340的上表面。
多个第三触摸电极(TE3)沿着第一横轴方向(Y)和第二横轴方向(Y)以固定间隔设置。多个第三触摸电极(TE3)被用作触摸驱动电极和触摸感测电极二者。
多个第三触摸电极(TE3)中的每一个可以与预设数量的像素(XP)交叠。在此情况下，多个第三触摸电极(TE3)中的每一个的尺寸可以根据显示面板的尺寸(或分辨率)和触摸分辨率来改变。另外，多个第三触摸电极(TE3)以栅格形状排列，其中多个第三触摸电极(TE3)的尺寸可以不同。例如，设置在基底构件357的边缘处的触摸电极的尺寸可以小于设置在基底构件357的中心处的触摸电极的尺寸。在此情况下，可以增强触摸灵敏度在第二触摸感测部350-2的中心与第二触摸感测部350-2的边缘之间的均匀性。
绝缘层覆盖基底构件357的包括多个第三触摸电极(TE3)的整个前表面。
多个触摸布线(RL)以一一对应的方式与多个第三触摸电极(TE3)连接，从而将多个触摸布线(RL)与触摸垫部(TPP)连接。
多个触摸布线(RL)被制备在绝缘层上，同时与设置在第二横轴方向(Y)上的第三触摸电极(TE3)中的至少一个交叠，并且多个触摸布线(RL)通过线接触孔(LCH)以一一对应的方式与设置在第二横轴方向(Y)上的多个第三触摸电极(TE3)连接。在此情况下，多个触摸布线(RL)中的每一个的一端与对应的第三触摸电极(TE3)电连接，并且多个触摸布线(RL)中的每一个的另一端与触摸垫部(TPP)电连接。
触摸垫部(TPP)可以包括在基底构件357的一个边缘处制备的多个垫电极。多个垫电极中的每一个以一一对应的方式与多个触摸布线(RL)中的每一个的另一端连接。触摸垫部(TPP)与触摸驱动电路750连接。
在第一触摸感测时段内，根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750生成触摸驱动信号，同时通过多个触摸布线(RL)向多个第三触摸电极(TE3)施加触摸驱动信号，通过多个触摸布线(RL)顺序地或同时地对多个第三触摸电极(TE3)中的电容的变化进行感测来生成触摸感测数据，并且将触摸感测数据提供给触摸控制电路760。
选择性地，多个触摸布线(RL)可以被制备在基底构件357上，并且多个触摸布线(RL)和第三触摸电极(TE3)可以被制备在同一层上。例如，在第一横轴方向(X)上，多个触摸布线(RL)被直接设置在基底构件357的上表面上，同时与多个第三触摸电极(TE3)相邻，并且多个触摸布线(RL)以一一对应的方式与多个第三触摸电极(TE3)连接。也就是说，多个触摸布线(RL)和多个第三触摸电极(TE3)同时被图案化，因而多个触摸布线(RL)和多个第三触摸电极(TE3)可以被制备在基底部件357上的同一层上。在此情况下，可以省略线接触孔(LCH)。
因此，根据本公开内容的实施方式的包括第二触摸感测部350-2的电子装置具有自电容式触摸电极结构，使得可以减小电子装置的厚度。
另外，以与图6的偏振层相同的方式，偏振层370可以被置于屏蔽层340与触摸感测层350之间。也就是说，偏振层370的第一表面通过使用透明粘合构件附接到屏蔽层340，并且偏振层370的第二表面通过使用透明粘合构件附接到触摸感测层350的第一触摸感测部350-1。
另外，根据本公开内容的实施方式的显示模块300还可以包括在封装层330与屏蔽层340之间制备的黑矩阵层、滤色器层和缓冲层。黑矩阵层、滤色器层和缓冲层与图8所示的相同，因而将省略对黑矩阵层、滤色器层和缓冲层的详细描述。
选择性地，根据本公开内容的实施方式的显示模块300的触摸感测层350不通过使用透明粘合构件进行的附接过程来附接到屏蔽层340。如图9至图13所示，触摸感测层350可以被直接设置在屏蔽层340的上表面上，而不需要使用透明粘合剂。
触摸感测层350的第一触摸感测部350-1可以包括：具有直接设置在屏蔽层340的绝缘层345上的多个第一触摸电极的第一触摸电极层353；被涂覆在屏蔽层340的绝缘层345上以覆盖第一触摸电极层353的压力响应构件351；具有直接设置在压力响应构件351的上表面上的多个第二触摸电极的第二触摸电极层355；以及覆盖压力响应构件351的包括第二触摸电极层355的整个上表面的触摸绝缘层。在此情况下，该触摸绝缘层和屏蔽层340的绝缘层可以由相同的绝缘材料形成。
触摸感测层350的第二触摸感测部350-2可以包括：具有直接设置在第一触摸感测部350-1的触摸绝缘层上的多个第三触摸电极的第三触摸电极层358；覆盖第三触摸电极层358的基底构件357；以及具有直接设置在基底构件357的上表面上的多个第四触摸电极的第四触摸电极层359。
在根据本公开内容的实施方式的电子装置中，触摸感测层350被设置在显示模块300中，使得可以同时地感测触摸位置和触摸力，并且还可以实现电子装置的薄型化。另外，屏蔽层340被设置在触摸感测层350与像素阵列层320之间，使得可以防止由显示面板中出现的显示噪声和触摸噪声引起的图片质量和/或触摸灵敏度的劣化。
同时，在图1至图17所示的电子装置的显示模块300中，触摸感测层350的压力响应构件351可以包括具有压阻效应的压阻材料，来代替具有压电效应的压电材料。
压阻效应指示由于施加的压力或力所产生的传导能量而导致材料的电阻(或电阻率)根据向导带的电荷转移而改变。这种仅导致电阻变化的压阻效应与导致电势变化的压电效应不同。
压阻材料可以是金属、半导体、导电聚合物或导电复合材料。如果使用与导电复合材料对应的橡胶，其中橡胶的杨氏模量比其它材料的杨氏模量相对更低，则由于橡胶的特性而表现出高柔性。因此，它可以被用作感测触摸力的材料。另外，由于橡胶具有高弹性，因此，即使在重复形变的情况下橡胶也能够恢复到其原来的形状。如果使用与导电复合材料对应的硅橡胶，则表现出耐热性、耐寒性、耐候性、耐水性的特性。因此，如果橡胶包含导电填料，则表现出压阻效应。
压阻材料可以包括聚合物和导电填料。聚合物可以包括橡胶或硅橡胶。
导电填料可以包括金属材料、半导体金属氧化物和碳基材料中的任何一种。例如，金属材料可以是镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、铝(Al)或铁(Fe)。半导体金属氧化物可以是氧化钒(V2O3)或氧化钛(TiO)。碳基材料可以是炭黑、石墨、石墨烯或碳纳米管(CNT)。
如图18所示，在压敏电阻材料的情况下，其电阻值随着施加的压力的增加而逐渐降低。因此，触摸感测层350的包括压敏电阻材料的压力响应构件351可以用作力传感器，其电阻值通过压阻效应根据触摸输入对象的触摸力(或触摸压力)而改变。在压力响应构件351中形成的力传感器的基于接触力的电阻随着接触力的增加而减小。因此，可以通过触摸力水平计算算法来感测触摸力水平，该算法对力传感器的电压基于触摸输入对象的力触摸随着电阻减小的变化进行建模。
图19是沿图1中的线I-I'所截取的截面图，这是通过改变触摸感测层的结构而获得的。在下文中，将仅详细描述触摸感测层及其相关结构。
参照图19，根据本公开内容的实施方式的电子装置中的触摸感测层350被制备在屏蔽层340上，其中触摸感测层350可以用作用于顺序地根据触摸输入对象对覆盖窗500的触摸来感测触摸位置和触摸力水平的触摸屏。
首先，屏蔽层340被制备在封装层330的上表面上，使得可以防止环境噪声以及显示面板中出现的显示噪声和触摸噪声流入触摸感测层350和/或者像素阵列层320中。屏蔽层340提供上述防噪声功能，并且屏蔽层340被用作用于根据触摸输入对象的触摸来感测触摸力的力驱动电极或力感测电极。
触摸感测层350可以包括压力响应构件351、基底构件352、第一触摸电极层354和第二触摸电极层356。
压力响应构件351覆盖屏蔽层340的上表面。压力响应构件351的电特性根据触摸输入对象的触摸力(或触摸压力)而改变，压力响应构件351被用作用于感测触摸输入对象的触摸力的压力响应传感器。
压力响应构件351可以通过使用具有压电效应的压电材料的溶液进行的涂覆和固化过程以恒定厚度制备在屏蔽层340的绝缘层345上。除了压力响应构件351被直接涂覆在屏蔽层340的上表面上以外，压力响应构件351由与上述实施方式中的压电材料相同的压电材料形成。
基底构件352由透明塑料材料形成，基底构件352支承第一触摸电极层354和第二触摸电极层356。
第一触摸电极层354可以包括：在基底构件352的第一表面上以固定间隔制备的多个第一触摸电极；以及在基底构件352的第一表面的边缘处制备并且以一一对应的方式与多个第一触摸电极连接的第一触摸垫部354a。多个第一触摸电极中的每一个被用作触摸驱动电极、力驱动电极或力感测电极。第一触摸垫部354a通过第二柔性印刷电路线缆730或另外的第三柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
第二触摸电极层356可以包括：在基底构件352的第二表面上以固定间隔制备并且与多个第一触摸电极垂直的多个第二触摸电极；以及在基底构件352的第二表面的边缘处制备并且以一一对应的方式与多个第二触摸电极连接的第二触摸垫部356a。多个第二触摸电极被用作触摸感测电极。第二触摸垫部356a可以通过第二柔性印刷电路线缆730或另外的第三柔性印刷电路线缆与触摸驱动电路750连接。
触摸感测层350的上表面与偏振层370连接。也就是说，通过使用第一透明粘合构件361将偏振层370附接到触摸感测层350的上表面。
响应于从触摸控制电路760提供的触摸同步信号，根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750通过时分方法来驱动显示模块300的触摸感测层350，该时分方法包括第一触摸感测时段和第二触摸感测时段。在此情况下，第一触摸感测时段可以被限定为用于感测触摸事件和触摸输入对象的触摸位置的触摸位置感测时段，并且第二触摸感测时段可以被限定为用于感测触摸输入对象的触摸力的触摸力感测时段。例如，第一触摸感测时段可以是与触摸同步信号的第一逻辑状态对应的时段，并且第二触摸感测时段可以是与触摸同步信号的第二逻辑状态对应的时段。
在第一触摸感测时段内，如图20A所示，触摸驱动电路750向多个触摸驱动电极中的至少一个施加触摸驱动信号(TDS)，并且通过多个触摸感测电极来感测在第一触摸电极(TE1)与第二触摸驱动电极(TE2)之间形成的触摸传感器中的电容根据触摸输入对象的触摸的变化，从而生成触摸感测数据。例如，在第一触摸感测时段内，触摸驱动电路750顺序地向多个第一触摸电极(TE1)施加触摸驱动信号(TDS)，通过多个第二触摸电极(TE2)对触摸传感器(TS)中的电容的变化进行感测来生成触摸感测数据，并且将触摸感测数据提供给触摸控制电路760。在第一触摸感测时段内，触摸驱动电路750使屏蔽层340电浮置或电接地。
在第二触摸感测时段内，如图20B所示，根据本公开内容的一种实施方式的触摸驱动电路750向多个触摸驱动电极中的至少一个施加力驱动电压(FDV)，并且通过屏蔽层340来感测在触摸感测层350的压力响应构件351中形成的力传感器(FS)中的电压根据触摸输入对象的触摸力的变化，从而生成力感测数据。在此情况下，施加到触摸驱动电极的力驱动电压(FDV)和力传感器(FS)中的电压根据触摸输入对象的触摸力的变化被感应到屏蔽层340的透明导电层341，因而触摸驱动电路750感测被感应到屏蔽层340的透明导电层341的电压，从而生成力感测数据。例如，在第二触摸感测时段内，触摸驱动电路750顺序地向多个第一触摸电极(TE1)施加力驱动电压(FDV)，通过屏蔽层340对力传感器(FS)中的电压的变化进行感测来生成力感测数据，并且将力感测数据提供给触摸控制电路760。在第二触摸感测时段内，触摸驱动电路750使多个第二触摸电极(TE2)电浮置或电接地。
在第二触摸感测时段内，如图20C所示，根据本公开内容的另一实施方式的触摸驱动电路750向屏蔽层340施加力驱动电压(FDV)，并且通过多个第一触摸电极(TE1)对在触摸感测层350的压力响应构件351中形成的力传感器(FS)的电压根据触摸输入对象的触摸力的变化进行感测来生成力感测数据。在第二触摸感测时段内，触摸驱动电路750使多个第二触摸电极(TE2)电浮置或电接地。如果力驱动电压(FDV)被施加到屏蔽层340，则力驱动电压(FDV)被施加到一个力驱动电极，使得可以简化被提供力驱动电压(FDV)的触摸驱动电路750的结构。
为了缩短第二触摸感测时段和/或减少第二触摸感测时段的功耗，选择性地，触摸驱动电路750仅针对第一触摸感测时段的触摸事件区域感测触摸力。也就是说，触摸驱动电路750首先在触摸控制电路760的控制下通过全局触摸感测或组触摸感测执行触摸位置感测，然后在触摸控制电路760的控制下通过局部力触摸感测仅针对触摸事件区域执行触摸力感测。例如，触摸驱动电路750在第二触摸感测时段内向包括在触摸事件区域中的至少一个力驱动电极施加力驱动电压(FDV)，并且通过包括在触摸事件区域中的至少一个力感测电极来感测在触摸感测层350的压力响应构件351中形成的力传感器(FS)的电压根据触摸输入对象的力触摸的变化，从而生成力感测数据。在此情况下，针对在第一触摸感测时段内感测到的触摸事件区域局部地执行触摸力感测，使得可以缩短第二触摸感测时段并且降低第二触摸感测时段的功耗。
根据本公开内容的一种实施方式的触摸控制电路760生成触摸同步信号，控制触摸驱动电路750的驱动，基于从触摸驱动电路750提供的触摸感测数据生成触摸位置坐标(或2D触摸信息)，基于力感测数据生成触摸力水平(或3D触摸信息)，并且将触摸位置坐标和触摸力水平提供给系统控制器770。因此，系统控制器770执行与从触摸控制电路760提供的2D触摸信息和/或3D触摸信息(例如，程序或功能的快捷方式图标)对应的应用程序或应用程序功能。
另外，根据本公开内容的实施方式的显示模块300还可以包括在封装层330与屏蔽层340之间制备的黑矩阵层、滤色器层和缓冲层。黑矩阵层、滤色器层和缓冲层与图8所示的相同，因而将省略对黑矩阵层、滤色器层和缓冲层的详细描述。
根据本公开内容的实施方式的电子装置提供了与图1至图6所示的电子装置相同的效果，并且屏蔽层340被用作用于感测触摸输入对象的力触摸的电极，使得可以简化触摸感测层350的结构。
图1示出了根据本公开内容的实施方式的电子装置被应用于智能电话，但不限于这种类型。例如，根据本公开内容的实施方式的电子装置可以应用于包括电视、笔记本，监视器、相机、摄像机或具有显示器的家用电器的各种领域，以及包括电子笔记本、电子书、PMP(便携式多媒体播放器)，导航仪、移动电话、平板PC(个人计算机)、智能手表、手表电话、可穿戴设备和移动通信终端的移动装置。
根据本公开内容的实施方式，能够实现电子装置的薄型化，并且可以感测触摸位置和触摸力二者。另外，能够防止由显示面板中出现的显示噪声和触摸噪声引起的图片质量和/或触摸灵敏度的劣化。
对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本公开内容的实施方式进行各种修改和变型。因此，本公开内容旨在覆盖所提供的本发明的落入所附权利要求书及其等同方案的范围内的修改和变型。

Claims (11)

1.一种电子装置，包括：
设置在衬底上的像素阵列层，所述像素阵列层包括多个像素，所述多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和有机发光器件；
覆盖所述像素阵列层的封装层；
设置在所述封装层上的屏蔽层，其中，所述屏蔽层包括：设置在所述封装层的上表面上的透明导电层；设置在所述透明导电层上的金属图案层；以及设置在所述透明导电层上并且覆盖所述金属图案层的绝缘层；以及
设置在所述屏蔽层上的触摸感测层，所述触摸感测层被配置成感测触摸输入的坐标，
其中，所述触摸感测层包括用于感测所述触摸输入的触摸力的压力响应构件，
其中，所述触摸感测层包括：
设置在所述屏蔽层上的所述压力响应构件；
设置在所述压力响应构件的面对所述屏蔽层的第一表面上的第一触摸电极；
设置在所述压力响应构件的第二表面上的第二触摸电极，其中，所述压力响应构件的第二表面与所述压力响应构件的第一表面相对；
设置在所述压力响应构件上的基底构件；
设置在所述基底构件的第一表面上的第三触摸电极；以及
设置在所述基底构件的第二表面上的第四触摸电极，其中，所述基底构件的第二表面与所述基底构件的第一表面相对。
2.根据权利要求1所述的电子装置，还包括连接至所述触摸感测层的触摸驱动电路，所述触摸驱动电路被配置成：
向所述第三触摸电极和所述第四触摸电极中的一个提供触摸驱动信号，并且通过所述第三触摸电极和所述第四触摸电极中的另一个来感测触摸感测数据，并且
向所述第一触摸电极和所述第二触摸电极中的一个提供力驱动电压，并且通过所述第一触摸电极和所述第二触摸电极中的另一个来感测力感测数据。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其中，所述触摸感测数据和所述力感测数据被同时地感测或独立地感测。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述屏蔽层设置在所述触摸感测层与所述像素阵列层之间，并且所述屏蔽层包括用于屏蔽所述触摸感测层以免受来自所述像素阵列层的电噪声的影响、或者用于屏蔽所述像素阵列层以免受来自所述触摸感测层的电噪声的影响的导电材料。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述金属图案层包括网格图案、在所述透明导电层的一个表面上以固定间隔制备的多个线图案、或者多个同心闭环图案。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述绝缘层覆盖所述金属图案层的侧表面、所述透明导电层的侧表面和所述封装层的侧表面。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述屏蔽层电浮置或接地。
8.根据权利要求1所述的电子装置，还包括设置在所述触摸感测层上或者设置在所述屏蔽层与所述触摸感测层之间的偏振层。
9.一种电子装置，包括：
具有容纳空间的壳体；
设置在所述容纳空间中的显示模块；
由所述壳体支承并且覆盖所述显示模块的覆盖窗；
其中，所述显示模块包括：
设置在衬底上的像素阵列层，所述像素阵列层包括多个像素，所述多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和有机发光器件；
覆盖所述像素阵列层的封装层；
设置在所述封装层上的屏蔽层，其中，所述屏蔽层包括：设置在所述封装层的上表面上的透明导电层；设置在所述透明导电层上的金属图案层；以及设置在所述透明导电层上并且覆盖所述金属图案层的绝缘层；以及
设置在所述屏蔽层上的触摸感测层，其中，所述触摸感测层包括：设置在所述屏蔽层上的压力响应构件；设置在所述压力响应构件上的基底构件；设置在所述压力响应构件与所述基底构件之间的第一触摸电极；以及设置在所述基底构件上的第二触摸电极；以及
控制器，所述控制器被配置成：
在第一触摸感测时段期间向所述第一触摸电极和所述第二触摸电极中的一个提供触摸驱动信号，并且在所述第一触摸感测时段期间通过所述第一触摸电极和所述第二触摸电极中的另一个来感测触摸感测数据；以及
在第二触摸感测时段期间向所述第一触摸电极和所述屏蔽层中的一个提供力驱动电压，并且在所述第二触摸感测时段期间通过所述第一触摸电极和所述屏蔽层中的另一个来感测力感测数据。
10.一种电子装置，包括：
具有容纳空间的壳体；
设置在所述容纳空间中的显示模块；
由所述壳体支承并且覆盖所述显示模块的覆盖窗；
其中，所述显示模块包括：
设置在衬底上的像素阵列层，所述像素阵列层包括多个像素，所述多个像素中的每个像素包括薄膜晶体管和有机发光器件；
覆盖所述像素阵列层的封装层；
设置在所述封装层上的屏蔽层，其中，所述屏蔽层包括：设置在所述封装层的上表面上的透明导电层；设置在所述透明导电层上的金属图案层；以及设置在所述透明导电层上并且覆盖所述金属图案层的绝缘层；以及
设置在所述屏蔽层上的触摸感测层，所述触摸感测层包括设置在第一触摸电极与第二触摸电极之间的压力响应构件和设置在第三触摸电极与第四触摸电极之间的基底构件；以及
控制器，所述控制器被配置成：
向所述第三触摸电极提供触摸驱动信号并且通过所述第四触摸电极来感测触摸感测数据；并且
向所述第一触摸电极提供力驱动电压并且通过所述第二触摸电极来感测力感测数据。
11.根据权利要求10所述的电子装置，其中，所述触摸感测数据和所述力感测数据被同时地感测或独立地感测。
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