CN110249296A - 触摸输入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及触摸输入装置，上述触摸输入装置的特征为包括触摸屏，包括至少一个区域；以及处理器，接收与在上述至少一个区域包含的第一区域有关的第一触摸信息来确定是否变更在上述第一区域包含的图标的状态信息，以上述确定为基础，变更在上述第一区域包含的图标的状态信息或在上述触摸屏中的第二区域包含的图标的状态信息，上述第一区域与上述第二区域不相同。

Description

触摸输入装置
技术领域
本发明涉及触摸输入装置，更详细地，涉及如下的触摸输入装置，即，通过在触摸屏上呈现基于用户的触摸工作的界面来提高可视性的触摸输入装置。
背景技术
为了计算系统的操作而利用多种输入装置。例如，使用如按钮(button)、键(key)、操纵杆(joystick)及触摸屏的输入装置。因触摸屏的简便操作，当操作计算系统时，增加触摸屏的利用。
触摸屏可构成包括具有触敏表面(touch-sensitive surface)的透明板的触摸传感器(touch sensor panel)的触摸输入装置的触摸表面。这种触摸传感器附着于显示屏的前部面，使触敏表面可覆盖显示屏的可视面。用户通过手指等简单对触摸屏进行触摸来操作计算系统。通常，计算系统识别触摸屏上的触摸及触摸位置并解析这种触摸，由此可执行计算。
在此情况下，存在如下必要性，即可将用户的触摸工作通过视觉显示，来向触摸屏有效提供基于用户的触摸工作的界面。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于，提供触摸输入装置，即，上述触摸输入装置包括可检测触摸屏上的触摸位置和压力大小的显示模块。
本发明的另一目的在于，可通过用户需要的触摸屏显示来提高显示模块的可视性(visibility)，尤其，与执行图标的情况相比，会更加轻松地进行操作。
解决问题的方案
本发明实施形态的触摸输入装置可以是如下触摸输入装置，
即包括：触摸屏，包括至少一个区域；以及处理器，接收与在上述至少一个区域包含的第一区域有关的第一触摸信息来确定是否变更在上述第一区域包含的图标的状态信息，以上述确定为基础，变更在上述第一区域包含的图标的状态信息及在上述触摸屏中的第二区域包含的图标的状态信息中的至少一个，上述第一区域与上述第二区域不相同。
发明的效果
根据本发明，本发明可提供触摸输入装置，上述触摸输入装置包括可检测触摸屏上的触摸位置和触摸压力大小的显示模块。
并且，根据本发明，可通过用户需要的触摸屏显示来提高显示模块的可视性(visibility)，尤其，与执行图标的情况相比，会更加轻松地进行操作。
附图说明
图1为本发明实施例的触摸输入装置1000的框图。
图2a及图2b为用于实施例的电容方式的触摸传感器及其的工作的结构的简图。
图2c例示用于控制在包括显示板的触摸输入装置中的触摸位置、触摸压力及显示工作的控制块。
图3a至图3f为例示实施例的触摸输入装置中，对于显示板的触摸传感器及压力传感器的相对位置的示意图。
图4a至图4f例示在本发明实施例的触摸输入装置附着以电极板形态构成的压力传感器的例。
图5例示本发明实施例的电极板的剖面。
图6a至图6c例示在本发明实施例的触摸压力装置直接形成压力传感器的例。
图7a至图7d为例示在本发明实施例的触摸输入装置包含的电极的形态的图。
图8为本发明实施例的触摸输入方法的流程图。
图9为在用于记述本发明实施例的触摸输入方法的流程的触摸屏1001显示的界面的图。
图10为用于记述本发明实施例的触摸压力和基于触摸压力的触摸的类型的图。
图11为本发明实施例的触摸屏1001的分解例。
图12至图13为用于记述使用本发明实施例的触摸传感器的触摸压力检测的图。
具体实施方式
后述的对于本发明的详细说明参照以可实施本发明的特定实施例为例示来示出的附图。以下详细说明这些实施例，以使本发明所属技术领域的普通技术人员可以实施本发明。应理解为，虽然本发明的多种实施例互不相同，但是相互没有排他性。例如，在此记载的特定形状、结构及特性可在不超出本发明的思想及范围的情况下从一实施例变更为其他实施例。并且，应理解为，各个揭示的实施例的个别结构要素的位置或配置也可以在不超出本发明的思想及范围的情况下变更。因此，后述的详细说明并非用于限定本发明，本发明的范围应理解为，包括与权利要求书所主张的等同的所有范围的情况下被附加的权利要求书限定。图中，相似的附图标记在多个方面执行相同或相似的功能。
以下，参照附图，说明本发明实施例的触摸输入装置。以下，例示电容方式的触摸传感器板100’及压力检测模块400，但可适用能够通过任意方式检测触摸位置和/或触摸压力的触摸传感器板100’及压力检测模块400。
图1a为本发明实施例的触摸输入装置1000的框图。
如图1a所示，本发明实施例的触摸输入装置1000可包括触摸屏1001、通信部1002、处理器1500、其他单元1004、界面1006-1、1006-2、存储器1005。
本发明实施形态的触摸输入装置1000可以为如笔记本电脑、个人数据助理及智能手机的便携式电子装置。并且，本发明实施形态的触摸输入装置1000可以为如台式(desktop)计算机、智能电视(smart television)等非移动式电子装置。
本发明实施形态的触摸屏1001中，用户可通过如手指的客体接触(触摸)屏，由此，用户可操作计算系统。通常，触摸屏1001识别屏上的接触，计算系统解析这种接触来执行计算。
并且，本发明实施形态的触摸屏1001包含用于从用户接收触摸输入的至少一个区域，通过触摸屏1001接收的触摸输入可通过通信部1002向处理器1500输入。而且，处理器1500接收上述触摸输入来执行基于触摸输入的指令，通过通信部1002，向触摸屏1001输入指令执行结果。
本发明实施例的触摸屏1001可包括显示板200A及压力传感器450、460。
压力传感器450、460可利用基于如通过触摸屏1001的手指的客体的触摸输入的电容变化量来检测触摸压力，可利用电阻变化来检测压力或力。具体地，可检测基于利用图3的压力传感器或图4至图6的压力传感器450、460的电容变化量的触摸压力，或者，可利用图12以下的压力传感器450的电阻值变化来检测触摸压力或触摸力。可通过显示板200A输出基于上述检测的触摸压力的触摸信息。
本发明实施例的处理器1500可控制从存储器1005、通信部1002及触摸屏1001的指令收发及用于执行对应指令的处理器。而且，通过包括至少一个区域的触摸屏1001接收用户触摸输入来确定是否变更在第一区域包含的图标的状态信息，以上述确定为基础，可变更在上述第一区域包含的图标的状态信息或在上述触摸屏中与上述第一区域不同的第二区域包含的图标的状态信息，可适用图3至图7中记述的压力检测方式的所有例来驱动上述处理器1500。
通信部1002从触摸屏1001接收触摸输入来向处理器1500传送，界面1006-1、1006-2为处理器1500、其他单元1004、存储器1005之间的数据收发介质。
存储器1005存储通过与处理器1500的数据收发的指令，根据本发明，在预先确定触摸屏1001上的图标的数量的情况下，对应内容可存储于存储器1005。并且，也可存储是否变更触摸屏所包含的区域有关的状态信息的设定信息。
其他单元1004可包括：供电部1004-1，用于提供使执行本发明的触摸输入装置1000的基本功能并维持性能的各个结构进行工作的电源；音频部1004-2，参与语音及声音的输入输出；传感部，包含陀螺仪传感器、加速度传感器、振动传感器、接近传感器、磁铁传感器等；以及计时器1004-4，用于确定通话时间或触摸持续时间等。
只是，根据需要，可省略上述结构或者可以交替上述结构，也可以追加其他结构。
图2a为用于本发明实施例的触摸输入装置所包括的电容方式的触摸传感器10及其的工作的结构的简图。参照图2a，触摸传感器10包括多个驱动电极(TX1至TXn)以及多个接收电极(RX1至RXm)，触摸传感器板100’可包括：驱动部12，为了上述触摸传感器10的启动而向多个驱动电极(TX1至TXn)施加驱动信号；以及感测部11，从多个接收电极(RX1至RXm)接收包含根据对触摸表面的触摸而变化的电容变化量相关的信息的感测信号来检测触摸及触摸位置。
如图2a所示，触摸传感器10可包括多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)。图2a中示出触摸传感器10的多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)构成正交阵列，但本发明并不局限于此，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可具有包括对角线、同心圆及三维随机排列等的任意多维及其的应用排列。其中，n及m为正整数，可具有相同或不相同的值，其大小可根据实施例变化。
多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)分别可按照相互交叉的方式排列。驱动电极TX包括沿着第一轴方向延伸的多个驱动电极(TX1至TXn)，接收电极RX可包括沿着与第一轴方向交叉的第二轴方向延伸的多个接收电极(RX1至RXm)。
如图7a及图7b所示，本发明实施例的触摸传感器10中，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可形成于相同层。例如，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可形成于后述的显示模块200的上部面。
并且，如图7c所示，多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可形成于不同的层。例如，在多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)中的一个形成于显示模块200的上部面，剩余一个可形成于后述的盖的下部面或者显示模块200的内部。
多个驱动电极(TX1至TXn)和多个接收电极(RX1至RXm)可由透明导电性物质(例如，由氧化锡(SnO2)及氧化铟(In2O3)等形成的铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)或锑锡氧化物(ATO，Antimony Tin Oxide))等形成。但是，这仅是例示，驱动电极TX及接收电极RX可由其他透明导电性物质或不透明导电性物质形成。例如，驱动电极TX及接收电极RX可包含银墨水(silver ink)、铜(copper)、纳米银(nano silver)及碳纳米管(CNT，CarbonNanotube)中的至少一种。并且，驱动电极TX及接收电极RX可体现为金属网(metal mesh)。
本发明实施例的驱动部12可向驱动电极(TX1至TXn)施加驱动信号。在本发明的实施例中，驱动信号可按照从第一驱动电极TX1至第n驱动电极TXn的顺序，一次性对一个驱动电极施加。这种驱动信号的施加可重复进行。这仅是例示，根据实施例，也可向多个驱动电极同时施加驱动信号。
感测部11通过接收电极(RX1至RXm)接收检测信号，该检测信号包含与在施加驱动信号的驱动电极(TX1至TXn)与接收电极(RX1至RXm)之间生成的电容(Cm：14)相关的信息的检测信号，由此，可检测触摸与否及触摸位置。例如，检测信号可以是向驱动电极TX施加的驱动信号通过在驱动电极TX与接收电极RX之间生成的电容(Cm：14)耦合的信号。如上所述，通过接收电极(RX1至RXm)检测从第一驱动电极TX1至第n驱动电极TXn施加的驱动信号的过程可被称为扫描(scan)触摸传感器10。
例如，感测部11可按照包括通过各个接收电极(RX1至RXm)与开关相连接的接收器(未图示)的方式构成。上述开关在检测相应接收电极RX的信号的时间段被开启(on)，从而从接收电极RX在接收器检测检测信号。接收器可按照包括放大器(未图示)及与放大器的负(-)输入端与放大器的输出端之间，即，反馈路径相结合的反馈电容器。此时，放大器的正(+)输入端可以与接地(ground)相连接。并且，接收器还可包括与反馈电容器并联的重置开关。重置开关可重置通过接收器执行的电流向电压的转换。放大器的负输入端与对应的接收电极RX相连接，在接收包含与电容(Cm：14)相关的信息的电流信号之后进行积分来变换成电压。感测部11还可包括将通过接收器积分的数据变换为数字数据的模数转换器(未图示)(ADC，analog to digital converter)。之后，数字数据向处理器(未图示)输入来获取与触摸传感器10相关的触摸信息。感测部11可包括接收器、模数转换器及处理器。
控制部13可执行控制驱动部12和感测部11的工作的功能。例如，控制部13在生成驱动控制信号之后向驱动部12传递，以此在规定时间向预先设定的驱动电极TX施加驱动信号。并且，控制部13在生成检测控制信号之后向感测部11传递，使感测部11在规定时间内从预先设定的接收电极RX接收检测信号来执行预先设定的功能。
图2a中，驱动部12及感测部11可构成能够检测与触摸传感器10相关的触摸与否及触摸位置的触摸检测装置(未图示)。触摸检测装置还可包括控制部13。触摸检测装置可在包括触摸传感器10的触摸输入装置中，在作为触摸感测电路的触摸感测集成电路(touchsensing Integrated Circuit)上集成来体现。例如，形成于触摸传感器10的驱动电极TX及接收电极RX通过导电迹线(conductive trace)和/或印刷在电路板的导电图案(conductive pattern)等与形成于触摸感测集成电路的驱动部12及感测部11相连接。触摸感测集成电路可位于印刷有导电图案的电路板，例如，第一印刷电路板(以下，称之为第一PCB)上。根据实施例，触摸感测集成电路可安装于用于使触摸输入装置进行工作的主板上。
如上所述，在驱动电极TX和接收电极RX的每个交叉点生成规定值的电容Cm，在如手指的客体接近触摸传感器10的情况下，这种电容值可以改变。图2a中，上述电容可呈现出互电容(Cm，mutual capacitance)。感测部11检测到这种电特性来检测与触摸传感器10相关的触摸与否和/或触摸位置。例如，可检测与由第一轴和第二轴形成的二维平面形成的触摸传感器10的表面相关的触摸与否和/或其位置。
更具体地，当发生对于触摸传感器10的触摸时，可通过检测施加驱动信号的驱动电极TX来检测触摸的第二轴方向的位置。同样，当发生对于触摸传感器10的触摸时，从通过接收电极RX接收的接收信号来检测电容变化，由此可检测触摸的第一轴方向的位置。
以上，以驱动电极TX与接收电极RX之间的互电容变化量为基础，说明了检测触摸位置的触摸传感器10的工作方式，本发明并不局限于此。即，如图1b所示，还能够以自电容(self capacitance)的变化量为基础来检测触摸位置。
图2b为用于说明本发明另一实施例的触摸输入装置所包括的其他电容方式的触摸传感器10及其的工作的简图。在图2b所示的触摸传感器板10设置多个触摸电极30。如图7d所示，多个触摸电极30隔着规定间隔以格子形状配置，但并不局限于此。
通过控制部13生成的驱动控制信号向驱动部12传递，驱动部12以驱动控制信号为基础在规定时间内向预先设定的触摸电极30施加驱动信号。并且，通过控制部13生成的检测控制信号向感测部11传递，感测部11以检测控制信号为基础在规定时间内从预先设定的触摸电极30接收检测信号。此时，检测信号可以为与形成于触摸电极30的自电容变化量相关的信号。
此时，通过感测部11所检测的检测信号，检测与触摸传感器板10相关的触摸与否和/或触摸位置。例如，已知触摸电极30的坐标，因此，可检测与触摸传感器10的表面相关的客体的触摸与否和/或其位置。
以上，为了方便，对以将驱动部12和感测部11分成单独的模块来进行工作的情况进行了说明，但是，向触摸电极30施加驱动信号并从触摸电极30接收检测信号的工作可以在一个驱动及感测部中执行。
图2c例示例示用于控制在包括显示板的触摸输入装置中的触摸位置、触摸压力及显示工作的控制块。在除了显示功能及触摸位置检测之外，还可检测触摸压力的触摸输入装置1000中的控制块可包括：触摸传感控制器1100，用于检测触摸位置；显示控制器1200，用于驱动显示板；以及压力传感控制器1300，用于检测压力。显示控制器1200可包括控制电路，该控制电路接受作为用于触摸输入装置1000的工作的主板(main board)上的中央处理单元的中央处理器(CPU，central processing unit)或应用处理器(AP，applicationprocessor)等的输入，从而在显示板200A显示所需的内容。这种控制电路可包括用于显示板控制集成电路、图像控制集成电路(graphic controller IC)及其他显示板200A工作的电路。
通过压力传感器检测压力的压力传感控制器1300的结构与触摸传感控制器1100的结构类似，从而可与触摸传感控制器1100类似地工作。
根据实施例，触摸传感控制器1100、显示控制器1200及压力传感控制器1300可作为不同的结构要素设置于触摸输入装置1000。例如，触摸传感控制器1100、显示控制器1200及压力传感控制器1300分别可由不同的芯片(chip)构成。此时，触摸输入装置1000的处理器1500可具有作为对于触摸传感控制器1100、显示控制器1200及压力传感控制器1300的主(host)处理器的功能。
本发明实施例的触摸输入装置1000可包括如手机(cell phone)、个人数据助理(PDA，Personal Data Assistant)、智能手机(smartphone)、平板电脑(tablet PersonalComputer)、MP3播放器、笔记本电脑(notebook)等的包括显示画面和/或触摸屏的电子装置。
如上所述，为使上述触摸输入装置1000薄(slim)且轻量(light weight)，根据实施例，单独构成的触摸传感控制器1100、显示控制器1200及压力传感控制器1300可合并为一个以上的结构。此外，处理器1500也可以与这些控制器合并。与此同时，根据实施例，显示板200A可以与触摸传感器10和/或压力传感器合并。
实施例的触摸输入装置1000中，用于检测触摸位置的触摸传感器10可位于显示板200A的外部或内部。实施例的触摸输入装置1000的显示板200A可以为设置于液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)、等离子显示屏(PDP，Plasma Display Panel)及有机发光显示装置(Organic Light Emitting Diode，OLED)等的显示板。由此，用户可通过视觉确定显示在显示板的画面并对触摸表面进行触摸来执行输入行为。
图3a至图3f为例示实施例的触摸输入装置1000中，对于显示板200A的显示电极的相对位置的示意图。首先，参照图3a至图3c，说明利用液晶显示板的显示板200A的结构。
如图3a至图3c所示，液晶显示板可包括：液晶层250，包括液晶晶胞(liquidcrystal cell)；第一基板层261和第二基板层262，包括形成于液晶层250的两端的电极，并且，包括沿着与上述液晶层250相向的方向设置于上述第一基板层261的一面的第一偏光层271和设置于上述第二基板层262的一面的第二偏光层272。此时，第一基板层261可以为彩色滤光玻璃(color filter glass)，第二基板层262可以为薄膜晶体管玻璃(TFT glass)。并且，根据实施例，第一基板层261及第二基板层262中的至少一个可由如塑料的可弯曲物质形成。图3a至图3c中，第二基板层262可由包括数据线(data line)、栅极线(gate line)、薄膜晶体管、共同电极(Vcom，common electrode)及像素电极(pixel electrode)等的多种层形成。这些电结构要素可如下工作，即生成被控制的电场使位于液晶层250的液晶取向。
接着，参照图3d至图3f，说明利用有机发光显示板的显示板200A的结构。
如图3d至图3f所示，有机发光显示板可包括：有机物层280，包括有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)；第一基板层281和第二基板层283，包括形成于有机物层280的两端的电极；以及第一偏光层282，沿着与上述有机物层280相向的方向，设置于上述第一基板层281的一面。此时，第一基板层281可以为封装玻璃(Encapsulationglass)，第二基板层283可以为薄膜晶体管玻璃。并且，根据实施例，在第一基板层281及第二基板层283中的至少一个可由如塑料的可弯曲(bending)物质形成。在图3d至图3f所示的有机发光显示板的情况下，可包括栅极线、数据线、第一电源线(ELVDD)、第二电源线(ELVSS)等的用于显示板200A的驱动的电极。有机发光二极管板为利用若在荧光或磷光有机物薄膜导电，则电子和空穴在有机物层相结合并产生光的原理的自身发光型显示板，构成发光层的有机物质确定光的颜色。
具体地，有机发光二极管利用如下原理，即若在玻璃或塑料涂敷有机物来导电，则有机物发出光的原理。也就是说，若向有机物的阳极和阴极分别注入空穴和电子来与发光层再次结合，则形成能量相对高的状态的激子(excitation)，在激子能量降低的过程中释放能量来生成特定波长的光的原理。此时，光的颜色根据发光层的有机物而不同。
有机发光二极管根据构成像素矩阵的像素的工作特性包括线驱动方式的无源矩阵有机发光二极管(PM-OLED，Passive-matrix Organic Light-Emitting Diode)和个别驱动方式的有源矩阵有机发光二极管(AM-OLED，Active-matrix Organic Light-EmittingDiode)。两者均不需要背光源，因此，具有如下优点，即能够以非常薄的方式实现显示模块，各角度的对比度恒定，基于温度的颜色再现性优秀。并且，未驱动像素在不消耗电力的方面存在经济性。
在工作方面，无源矩阵有机发光二极管(PM-OLED)通过高电流仅在扫描时间(scanning time)内进行发光，有源矩阵有机发光二极管(AM-OLED)通过低电流，在帧周期(frame time)内继续维持发光状态。因此，与无源矩阵有机发光二极管相比，有源矩阵有机发光二极管的分辨率优秀，有利于大面积显示板驱动，电力消耗少。并且，内置有薄膜晶体管，可单独控制各个元件，因此，容易体现精致的画面。
对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，液晶显示板或有机发光显示板为了执行显示功能而还可包括其他结构或可进行变更是显而易见的。
图3a及图3d示出在触摸输入装置1000中，触摸传感器10配置于显示板200A的外部。在显示板200A的上部可配置触摸传感器板，第三电极610及第四电极611可设置于触摸传感器板。对于触摸输入装置1000的触摸表面可以为触摸传感器板的表面。并且，第一电极620及第二电极621可配置于第二基板层262、283的上部。
在图3b、图3c、图3e及图3f示出在触摸输入装置1000中，触摸传感器10配置于显示板200A的内部。
图3b及图3e中，第三电极610及第四电极611配置于第一基板层261、281与第一偏光层271、282之间。此时，对于触摸输入装置1000的触摸表面为显示板200A的外部，在图3b及图3e中，可成为上部面或下部面。并且，第一电极620及第二电极621可配置于第二基板层262、283的上部。
在图3c及图3f中，第一电极620及第二电极621可配置于第二基板层262、283的上部。
对于图3a至图3f所示的触摸输入装置1000的触摸表面为显示板200A的外部面，可成为显示板200A的上部面或下部面。此时，图3a至图3f中，成为触摸表面的显示板200A的上部面或下部面为了保护显示板200A可被盖层(未图示)所覆盖。
并且，在第一电极620及第二电极621中的至少一个可以为用于驱动显示板200A的电极，具体地，在显示板200A为液晶显示板的情况下，在第一电极620及第二电极621中的至少一个可包括数据线(data line)、栅极线(gate line)、薄膜晶体管、共同电极(Vcom：common electrode)及像素电极(pixel electrode)中的至少一个，在显示板200A为有机发光显示板的情况下，在第一电极620及第二电极621中的至少一个可包括数据线、栅极线、第一电源线(ELVDD)及第二电源线(ELVSS)中的至少一个。并且，图3a至图3f中示出第一电极620及第二电极621配置于第二基板层262、283的上部，但并不局限于此，第一电极620及第二电极621也可以配置于第一基板层261、281的下部，在第一电极620及第二电极621中的一个配置于第二基板层262、283的上部且另一个配置于第一基板层261、281的下部。
并且，根据实施例，触摸传感器10中的至少一部分位于显示板200A的内部，触摸传感器中的至少剩余一部分位于显示板200A的外部。例如，在构成触摸传感器板的驱动电极TX和接收电极RX中的一个电极可位于显示板200A的外部，另一个电极可位于显示板200A的内部。在显示板200A的内部配置触摸传感器10的情况下，可追加配置用于触摸传感器工作的电极，位于显示板200A的内部的多种结构和/或电极可用作用于触摸感测的触摸传感器10。并且，根据实施例，在触摸传感器10中的至少一部分位于设置于显示板200A的第一基板层261、281与第二基板层262、283之间。此时，在触摸传感器中的除上述至少一部分之外的剩余部分可配置于在显示板200A的内部，并非为第一基板层261、281与第二基板层262、283之间的位置。
接着，说明利用图3a至图3f所示的第一电极620、第二电极621、第三电极610及第四电极611中的一部分来检测触摸位置的方法。
图3a、图3b、图3d及图3e所示的触摸输入装置1000的触摸传感器10可由第三电极610和第四电极611构成。具体地，第三电极610及第四电极611利用在图2a中说明的驱动电极及接收电极进行工作，以此根据第三电极610与第四电极611之间的互电容来检测触摸位置。并且，第三电极610及第四电极611利用在图2b中说明的单一电极30进行工作，以此根据第三电极610及第四电极611各个的自电容来检测触摸位置。
并且，图3b及图3e所示的触摸输入装置1000的触摸传感器10可由第三电极610和第一电极620构成。具体地，第三电极610及第一电极620利用在图2a中说明的驱动电极及接收电极进行工作，以此根据第三电极610与第一电极620之间的互电容检测触摸位置。此时，在第一电极620为用于显示板200A的驱动的电极的情况下，在第一时间段驱动显示板200A，在与第一时间段不同的第二时间段可检测触摸位置。
图3c及图3f所示的触摸输入装置1000的触摸传感器10可由第一电极620和第二电极621构成。具体地，第一电极620及第二电极621利用在图2a中说明的驱动电极及接收电极进行工作，以此根据第一电极620与第二电极621之间的互电容来检测触摸位置。并且，第一电极620及第二电极621利用在图2b中说明的单一电极30进行工作，以此根据第一电极620及第二电极621各个的自电容来检测触摸位置。此时，在第一电极620和/或第二电极621为用于显示板200A的驱动的电极的情况下，在第一时间段驱动显示板200A，在与第一时间段不相同的第二时间驱动检测触摸位置。
接着，说明利用图3a至图3f所示的第一电极620、第二电极621、第三电极610及第四电极611中的一部分来检测触摸压力的方法。
图3a、图3b、图3d及图3e所示的触摸输入装置1000的压力传感器可由第三电极610和第四电极611构成。具体地，若向触摸表面施加压力，则与压力传感器隔开，位于显示板200A的上部、下部或内部的基准电位层(未图示)与压力传感器之间的距离发生变化，随着压力传感器与基准电位层之间的距离发生变化，第三电极610与第四电极611之间的互电容可发生变化。如上所述，可根据第三电极610与第四电极611之间的互电容检测触摸压力。此时，在触摸传感器10由第三电极610和第四电极611构成的情况下，可同时检测触摸位置和触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置、在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。并且，在用于显示板200A的驱动的第一电极620和/或第二电极621配置于作为压力传感器的第三电极610及第四电极611与基准电位层之间的情况下，为了检测基于压力传感器与基准电位层之间的距离变化的电容变化，在检测触摸压力的时间段内，第一电极620和/或第二电极621可被浮动(floating)。
并且，图3a、图3b、图3d及图3e所示的触摸输入装置1000的压力传感器可由在第三电极610和第四电极611中的至少一个构成。具体地，若向触摸表面施加压力，则与压力传感器隔开，位于显示板200A的上部、下部或内部的基准电位层(未图示)与压力传感器之间的距离发生变化，随着压力传感器与基准电位层之间的距离发生变化，第三电极610与基准电位层之间的电容，即，第三电极610的自电容和/或第四电极611与基准电位层之间的电容，即，第四电极611的自电容发生变化。如上所述，可根据第三电极610和/或第四电极611的自电容变化检测触摸压力。此时，在触摸传感器10由第三电极610和第四电极611构成的情况下，可同时检测触摸位置和触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置且在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。并且，在用于显示板200A的驱动的第一电极620和/或第二电极621配置于作为压力传感器的第三电极610和/或第四电极611与基准电位层之间的情况下，为了检测基于压力传感器与基准电位层之间的距离变化的电容变化，在检测触摸压力的时间段内，第一电极620和/或第二电极621可被浮动。
图3b及图3e所示的触摸输入装置1000的压力传感器可由第三电极610和第一电极620构成。具体地，若向触摸表面施加压力，则与压力传感器隔开，位于显示板200A的上部、下部或内部的基准电位层(未图示)与压力传感器之间的距离发生变化，随着压力传感器与基准电位层之间的距离发生变化，第三电极610与第一电极620之间的互电容可发生变化。如上所述，可根据第三电极610与第一电极620之间的互电容来检测触摸压力。此时，在触摸传感器10包括第三电极610和第四电极611中的至少一个的情况下，可同时检测触摸位置和触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置且在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。此时，在用于显示板200A的驱动的电极包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，可在驱动显示板200A的同时检测触摸压力。并且，可在第一时间段驱动显示板200A且在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。此时，在触摸传感器10包括第三电极610和第四电极611中的至少一个，用于显示板200A的驱动的电极包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，在驱动显示板200A的同时可检测触摸位置及触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置，在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力、在与第一时间段及第二时间段不相同的第三时间段驱动显示板200A。并且，在用于驱动显示板200A的第二电极621配置于作为压力传感器的第三电极610与基准电位层之间的情况下，为了检测基于压力传感器与基准电位层之间的距离变化的电容变化，在检测触摸压力的时间段内，第二电极621可被浮动。
图3a至图3f所示的触摸输入装置1000的压力传感器可由第一电极620和第二电极621构成。具体地，若向触摸表面施加压力，则与压力传感器隔开，位于显示板200A的上部、下部或内部的基准电位层(未图示)与压力传感器之间的距离发生变化，随着压力传感器与基准电位层之间的距离发生变化，第一电极620与第二电极621之间的互电容发生变化。如上所述，根据第一电极620与第二电极621之间的互电容可检测触摸压力。此时，在用于显示板200A的驱动的电极包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，可在驱动显示板200A的同时检测触摸压力。并且，可在第一时间段驱动显示板200A，在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。此时，在触摸传感器10包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，可同时检测触摸位置和触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置，在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。此时，在触摸传感器10包括第一电极620和第二电极621中的至少一个且用于显示板200A的驱动的电极包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，可在驱动显示板200A的同时检测触摸位置及触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置，在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力，在与第一时间段及第二时间段不相同的第三时间段驱动显示板200A。
并且，图3a至图3f所示的触摸输入装置1000的压力传感器可由第一电极620和第二电极621中的至少一个构成。具体地，若向触摸表面施加压力，则与压力传感器隔开，位于显示板200A的上部、下部或内部的基准电位层(未图示)与压力传感器之间的距离发生变化，随着压力传感器与基准电位层之间的距离发生变化，第一电极620与基准电位层之间的电容，即，第一电极620的自电容和/或第二电极621与基准电位层之间的电容，即，第二电极621的自电容可发生变化。如上所述，可根据第一电极620和/或第二电极621的自电容检测触摸压力。此时，在用于显示板200A的驱动的电极包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，可在驱动显示板200A的同时检测触摸压力。并且，可在第一时间段驱动显示板200A，在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。此时，在触摸传感器10包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，可同时检测触摸位置和触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置，在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力。此时，在触摸传感器10包括第一电极620和第二电极621中的至少一个，用于显示板200A的驱动的电极包括第一电极620和第二电极621中的至少一个的情况下，可驱动显示板200A的同时检测触摸位置及触摸压力。并且，可在第一时间段检测触摸位置，在与第一时间段不相同的第二时间段检测触摸压力，在与第一时间段及第二时间段不相同的第三时间段驱动显示板200A。
此时，基准电位层可配置于显示板200A的上部。具体地，基准电位层配置于显示板200A和显示板200A的上部，并可配置于实施保护显示板200A的功能的盖层之间。更具体地，基准电位层可形成于盖层的下部面。并且，当向触摸输入装置1000施加压力时，基准电位层与压力传感器之间的距离需要发生变化，因此，在基准电位层与压力传感器之间可配置间隔层。在图3a及图3d所示的触摸输入装置1000中，在压力传感器不包括第一电极620或第二电极621的情况下，基准电位层可配置于压力传感器与显示板200A之间，并可配置于压力传感器的上部。
根据实施例，间隔层可以为气隙(air gap)。根据实施例，间隔层可由冲击吸收体构成。间隔层可被介电材料(dielectric material)填充。根据实施例，间隔层可由随着压力的施加而收缩并解除压力时恢复原状的具有恢复力的物质形成。根据实施例，间隔层可由弹性泡沫(elastic foam)形成。并且，间隔层配置于显示板200A的上部，因此可以是透明的物质。
并且，基准电位层可配置于显示板200A的下部。具体地，基准电位层可形成于在显示板200A的下部配置的后述的基板，或者基板自身可起到基准电位层作用。并且，基准电位层配置于基板上部，并配置于显示板200A的下部，形成于实施保护显示板200A的功能的盖，或者盖自身起到基准电位层作用。当向触摸输入装置1000施加压力时，显示板200A会弯曲，随着显示板200A的弯曲，基准电位层与压力传感器之间的距离可发生变化。并且，在基准电位层与压力传感器之间还可配置间隔层。具体地，在配置有显示板200A与基准电位层的基板之间或配置显示板200A与基准电位层的盖之间可配置间隔层。并且，在图3a及图3d所示的触摸输入装置1000中，在压力传感器不包括第一电极620或第二电极621的情况下，间隔层也可配置于显示板200A上部。
同样，根据实施例，间隔层可以为气隙(air gap)。根据实施例，间隔层可由冲击吸收体形成。根据实施例，间隔层可被介电材料(dielectric material)填充。根据实施例，间隔层可由随着压力的施加而收缩并解除压力时恢复原状的具有恢复力的物质形成。根据实施例，间隔层可由弹性泡沫(elastic foam)形成。并且，间隔层配置于显示板200A的下部，因此可以是透明或不透明的物质。
并且，基准电位层可配置于显示板200A的内部。具体地，基准电位层可配置于显示板200A的第一基板层261、281的上部面或下部面，或第二基板层262、283的上部面或下部面。更具体地，基准电位层也可包括第一电极620及第二电极621中的至少一个。当向触摸输入装置1000施加压力时，显示板200A弯曲，随着显示板200A的弯曲，基准电位层与压力传感器之间的距离可发生变化。并且，在基准电位层与压力传感器之间还可配置间隔层。在图3a及图3d所示的触摸输入装置1000中，在压力传感器不包括第一电极620或第二电极621的情况下，间隔层也可配置于显示板200A的上部或内部，在图3b、图3c、图3e、图3f所示的触摸输入装置1000的情况下，间隔层可配置于显示板200A的内部。
同样，根据实施例，间隔层可以为气隙(air gap)。根据实施例，间隔层可由冲击吸收体形成。根据实施例，间隔层可被介电材料(dielectric material)填充。根据实施例，间隔层可由随着压力的施加而收缩并解除压力时恢复原状的具有恢复力的物质形成。根据实施例，间隔层可由弹性泡沫(elastic foam)形成。并且，间隔层配置于显示板200A的上部或内部，因此可以是透明的物质。
根据实施例，在间隔层配置于显示板200A内部的情况下，间隔层可以为当制造显示板200A和/或背光源单元时所形成的气隙。在显示板200A和/或背光源单元包括一个气隙的情况下，对应的一个气隙起到间隔层的功能，在包括多个气隙的情况下，对应的多个气隙可综合执行间隔层的功能。
在触摸传感器10和/或压力传感器包括第一电极620或第二电极621的情况下，在显示板200A为液晶显示板的情况下，数据线、栅极线、共同电极及像素电极中的至少一个可用作触摸传感器10和/或压力传感器。并且，在显示板200A为有机发光显示板的情况下，栅极线、数据线、第一电源线(ELVDD)、第二电源线(ELVSS)中的至少一个可用作触摸传感器10和/或压力传感器。并且，根据实施例，除在此明示的电极之外，在设置于显示器的电极中的至少一个可用作触摸传感器10和/或压力传感器。
以上，说明了利用用于检测触摸位置的电极和/或用于驱动显示器的电极来检测触摸压力的触摸输入装置。以下，举例详细说明在本发明实施例的触摸输入装置中，为了检测触摸压力而配置与用于检测触摸位置的电极及用于驱动显示器的电极不相同的额外的电极的情况。
本发明的触摸输入装置1000中，用于检测电容变化量的压力传感器450、460呈电极板的形态，可附着于包括显示模块200及基板300的触摸输入装置1000。本发明的触摸输入装置1000的显示模块200可包括显示板200A及用于驱动显示板200A的结构。具体地，在显示板200A为液晶显示板的情况下，显示模块200可包括液晶显示板及背光源单元(未图示，backlight unit)，还可包括用于使液晶显示板进行工作的显示板控制集成电路、图像控制集成电路及其他电路。
图4a至图4f例示适用于触摸输入装置的本发明实施例的电极板的例。
本发明的触摸输入装置1000中，形成有用于检测触摸位置的触摸传感器的盖层100与显示模块200之间可通过如光学透明胶粘剂(OCA，Optically Clear Adhesive)的粘结剂被层压。由此，可通过触摸传感器的触摸表面来确认的显示模块200的显示颜色清晰度、可视性及透光性得到提高。
在参照图4a至图4f的说明中，如图3a及图3d所示，例示了作为本发明实施例的触摸输入装置1000的形成有触摸传感器的盖层100通过粘结剂层压在显示模块200上的情况，如图3b及图3e所示，也包括本发明实施例的触摸输入装置1000中触摸传感器10配置于显示模块200的内部的情况。更具体地，在图4a及图4b中示出形成有触摸传感器的盖层100覆盖显示模块200的情况下，但触摸传感器10位于显示模块200的内部，显示模块200被如玻璃的盖层100覆盖的触摸输入装置1000可作为本发明的实施例来利用。
可适用本发明实施例的电极板的触摸输入装置1000可包括如手机(cell phone)、掌上电脑(PDA，Personal Data Assistant)、智能手机(smartphone)、平板电脑(tabletPersonal Computer)、MP3播放器、笔记本电脑(notebook)等具有触摸屏的电子装置。
可适用本发明实施例的电极板的触摸输入装置1000中，例如，基板300可执行如下功能，即与作为触摸输入装置1000的最外围机构的外罩320一同覆盖触摸输入装置1000的工作用电路板和/或电池所在的安装空间310等。此时，在触摸输入装置1000的工作用电路板上可安装有作为主板(main board)的中央处理单元的中央处理器(CPU，centralprocessing unit)或应用处理器(AP，application processor)等。通过基板300，将显示模块200与触摸输入装置1000的工作用电路板和/或电池进行隔开，阻隔在显示模块200中产生的电噪音。
触摸输入装置1000中，触摸传感器10或盖层100可以大于显示模块200、基板300及安装空间310的方式形成，由此，外罩320以能够与触摸传感器10一同包围显示模块200、基板300及电路板的方式形成。
本发明实施例的触摸输入装置1000可通过触摸传感器10检测触摸位置，在显示模块200与基板300之间配置电极板440来检测触摸压力。此时，触摸传感器10可位于显示模块200的内部或外部。
以下，将包括电极板440的用于压力检测的结构统称为压力检测模块400。例如，在实施例中，压力检测模块400可包括电极板440和/或间隔层420。
如上所述，例如，压力检测模块400以包括由气隙(air gap)形成的间隔层420的方式构成，对此，参照图4b至图4f进行详细说明。根据实施例，间隔层420可由冲击吸收体形成。根据实施例，间隔层420可被介电材料(dielectric material)填充。
图4b为本发明实施例的触摸输入装置1000的立体图。如图4b所示，本发明的第一例中，在触摸输入装置1000中，电极板440可配置于显示模块200与基板300之间。此时，触摸输入装置1000为了配置电极板440而可包括配置于触摸输入装置1000的显示模块200与基板300之间的间隔层。
以下，为了与触摸传感器10中的电极明确区分，将用于检测压力的电极(450及460)称为压力传感器450、460。此时，压力传感器450、460配置于显示板的后部面，而并非配置于前部面，因此，可以由透明或不透明物质形成。
此时，为了支持配置电极板440的间隔层420而可沿着基板300的上部边缘形成具有规定高度的框架330。此时，框架330可通过粘结带(未图示)粘结在盖层100。图4b中，图示了框架330形成于基板300的所有边缘(例如，四边形的4个面)的情况，但框架330可仅形成于基板300的边缘中的至少一部分(例如，四边形的3个面)。根据实施例，框架330可以在基板300的上部面与基板300形成为一体。本发明的实施例中，框架330可由无弹性物质形成。本发明的实施例中，在通过盖层100向显示模块200施加压力的情况下，显示模块200可与盖层100一同弯曲，因此，即使框架330受到压力之后并未发生形体的变形，也可以检测触摸压力大小。
图4c为包括本发明实施例的电极板的压力传感器的触摸输入装置的剖视图。图4c及以下的一部分图中，隔开压力传感器450、460与电极板440来示出，但这仅是为了说明的便利，压力传感器450、460也可以包括在电极板440。如图4c所示，包括本发明实施例的压力传感器450、460的电极板440可配置于间隔层420内的基板300上。
用于检测压力的压力传感器可包括第一电极450和第二电极460。此时，在第一电极450和第二电极460中的一个可以为驱动电极，剩余一个可以为接收电极。向驱动电极施加驱动信号，并通过接收电极获取检测信号。若施加电压，则在第一电极450与第二电极460之间可生成互电容。
图4d为在示于图4c的触摸输入装置1000施加压力的情况下的剖视图。显示模块200的下部面为了遮蔽噪音而可以具有接地(ground)电位。在通过客体500向盖层100的表面施加压力的情况下，盖层100及显示模块200可弯曲或被按压。由此，接地电位面与压力传感器450、460之间的距离d可缩小为d'。在这种情况下，随着上述距离d的缩小，向显示模块200的下部面吸收边缘电容，因此，第一电极450与第二电极460之间的互电容可以减少。因此，在从通过接收电极获取的检测信号中获取互电容的减少量来计算触摸压力的大小。
图4d中，说明了显示模块200的下部面为接地电位，即，基准电位层的情况，但基准电位层可配置于显示模块200的内部。此时，在通过客体500向盖层100的表面施加压力的情况下，盖层100及显示模块200可弯曲或被按压。由此，配置于显示模块200内部的基准电位层与压力传感器450、460之间的距离发生变化，由此，在通过接收电极获取的信号中获取电容变化量来计算触摸压力的大小。
在适用本发明实施例的电极板440的触摸输入装置1000中，显示模块200因施加压力的触摸而弯曲或被按压。显示模块200能够以根据触摸而发生变形的方式歪曲或被按压。根据实施例，当显示模块200弯曲或被按压时，呈现最大变形的位置可与上述触摸位置不一致，但是显示模块200至少可以在上述触摸位置上显示弯曲。例如，在触摸位置接近显示模块200的边缘及边角等的情况下，显示模块200弯曲或被按压程度最大的位置可以与触摸位置不相同，但是，显示模块200至少可在上述触摸位置中弯曲或被按压。
此时，为了遮蔽噪音，基板300的上部面也可设置接地电位。图5例示本发明实施例的电极板的剖面。参照图5的(a)进行说明，包括压力传感器450、460的电极板440附着于基板300或显示模块200的情况下的剖面。此时，在电极板440中，压力传感器450、460位于第一绝缘层470与第二绝缘层471之间，因此，可防止压力传感器450、460与基板300或显示模块200发生短路。并且，根据触摸输入装置1000的种类和/或体现方式，压力传感器450、460所附着的基板300或显示模块200不呈现出接地电位或者呈现微弱的接地电位。在这种情况下，本发明实施例的触摸输入装置1000中，在基板300或显示模块200与绝缘层470之间还可包括接地电极(未图示)。根据实施例，在接地电极与基板300或显示模块200之间还可包括其它绝缘层(未图示)。此时，接地电极(未图示)可防止作为压力传感器的在第一电极450与第二电极460之间生成的电容的大小变得过大。
图4e例示包括本发明实施例的压力传感器450、460的电极板440形成于显示模块200的下部面的情况。此时，基板300可具有接地电位。因此，随着触摸盖层100的触摸表面，基板300与压力传感器450、460之间的距离d减少，结果，导致第一电极450与第二电极460之间的互电容发生变化。
在第一电极450和第二电极460形成于相同的层的情况下，如图7a所示，图5所示的第一电极450和第二电极460可由菱形形状的多个电极构成。其中，多个第一电极450呈沿着第一轴方向相连接的形状，多个第二电极460呈沿着与第一方向正交的第二方向相连接的形状，第一电极450及第二电极460中的至少一个呈多个菱形形状的电极通过桥相连接，从而使第一电极450与第二电极460相互绝缘的形态。并且，此时，图5所示的第一电极450和第二电极460可由图7b所示形状的电极构成。
根据实施例，第一电极450和第二电极460形成于不同的层来构成电极层也无妨。图5的(b)例示第一电极450和第二电极460形成于不同的层的情况下的剖面。如图5的(b)所示，第一电极450可形成于第一绝缘层470上，第二电极460可形成于位于第一电极450上的第二绝缘层471上。根据实施例，第二电极460可被第三绝缘层472覆盖。即，电极板440可以包括第一绝缘层470至第三绝缘层472、第一电极450及第二电极460的方式构成。此时，第一电极450和第二电极460位于不同的层，因此，能够以相互重叠(overlap)的方式实现。例如，如图7c所示，第一电极450和第二电极460与能够以MXN结构排列的驱动电极TX和接收电极RX的图案类似的方式形成。此时，M及N可以为1以上的自然数。或者，如图7a所示，菱形形态的第一电极450和第二电极460可分别位于不同的层。
以上，例示从第一电极450与第二电极460之间的互电容的变化检测触摸压力的情况。但是，电极板440能够以仅包括第一电极450和第二电极460中的任一个压力传感器的方式构成，在这种情况下，可通过检测一个压力传感器与接地层(配置于显示模块200、基板300或显示模块200内部的基准电位层)之间的电容，即，自电容的变化，从而检测触摸压力的大小。此时，驱动信号施加于上述一个压力传感器，可从上述压力传感器检测压力传感器与接地层之间的自电容变化。
例如，图4c中，设置于电极板440的压力传感器能够以仅包括第一电极450的方式构成，此时，可从随着显示模块200与第一电极450之间的距离变化而引起的第一电极450与显示模块200之间的电容变化来检测触摸压力的大小。随着触摸压力的增加，距离d会减少，因此，随着触摸压力的增加，显示模块200与第一电极450之间的电容可增加。这也可以相同适用于与图4e相关的实施例。此时，压力传感器无需为了提高互电容变化量的检测精密度而呈现梳齿形或三叉戟形，第一电极450及第二电极460中的任一个可呈一个板(例如，四角板)形状，如图7d所示，另一个可呈电极隔着规定间隔以格子形状配置的形状。
图5的(c)部分例示电极板440仅包括第一电极450的情况下的剖面。如图5的(c)部分所例示，包括第一电极450的电极板440可配置于基板300或显示模块200上。
图4f例示压力传感器450、460形成于在间隔层420的内部的基板300的上部面及显示模块200的下部面的情况。电极板可由包括第一电极450的第一电极板440-1和包括第二电极460的第二电极板440-2构成。此时，在第一电极450和第二电极460中的一个形成于基板300上，另一个形成于显示模块200的下部面上。图4f中，第一电极450形成于基板300上，第二电极460形成于显示模块200的下部面上。
在通过客体500向盖层100的表面施加压力的情况下，盖层100及显示模块200可弯曲或被按压。由此，第一电极450与第二电极460之间的距离d可减少。在这种情况下，随着上述距离d的减少，第一电极450与第二电极460之间的互电容可增加。因此，可以从通过接收电极获取的检测信号中获取互电容的增加量来计算触摸压力的大小。此时，图4f中，第一电极450和第二电极460形成于不同的层，因此，第一电极450及第二电极460无需呈梳齿形或三叉戟形，可分别呈一个板(例如，四角板)形状，如图7d所示，多个第一电极450及多个第二电极460可呈以规定间隔以格子形状配置的形状。
图5的(d)例示包括第一电极450的第一电极板440-1附着于基板300且包括第二电极460的第二电极板440-2附着于显示模块200的情况下的剖面。如图5的(d)所例示，包括第一电极450的第一电极板440-1可配置于基板300上。并且，包括第二电极460的第二电极板440-2可配置于显示模块200的下部面上。
与图5的(a)相关说明相同地，在压力传感器450、460所附着的基板300或显示模块200不呈现出接地电位或者呈现微弱的接地电位的情况下，在图5的(a)部分至(d)部分中，电极板440在基板300或显示模块200与第一绝缘层470、470-1、470-2之间还可包括接地电极(未图示)。此时，电极板440在接地电极(未图示)与基板300或显示模块200之间还可包括追加的绝缘层(未图示)。
本发明的触摸输入装置1000中，用于检测电容变化量的压力传感器450、460可直接形成于显示板200A。图6a至图6c为示出直接形成于多种显示板200A的压力传感器450、460的实施例。
首先，图6a示出形成于利用液晶显示板的显示板200A的压力传感器450、460。具体地，如图6a所示，压力传感器450、460可形成于第二基板层262的下部面。此时，图6a中省略了第二偏光层272，但第二偏光层272可配置于压力传感器450、460与背光源单元275(backlight unit)之间或压力传感器450、460与第二基板层262之间。若向触摸输入装置1000施加压力，则在以互电容变化量为基础来检测触摸压力的情况下，向驱动电极450施加驱动信号，并从接收电极460接收电信号，该电信号包含与随着与压力传感器450、460隔开的基准电位层300与压力传感器450、460的距离变化而发生变化的电容相关的信息。在以自电容变化量为基础来检测触摸压力的情况下，向压力传感器450、460施加驱动信号，并从压力传感器450、460接收电信号，该电信号包含与随着与压力传感器450、460隔开的基准电位层300与压力传感器450、460的距离变化而发生变化的电容相关的信息。
接着，图6b示出形成于利用有机发光显示板(尤其是，有源有机发光显示板)的显示板200A的下部面的压力传感器450、460。具体地，压力传感器450、460可形成于第二基板层283的下部面。此时，检测压力的方式与图6a中说明的方法相同。
接着，图6c示出形成于利用有机发光显示板的显示板200A的内部的压力传感器450、460。具体地，压力传感器450、460可形成于第二基板层283的上部面。此时，检测压力的方式与图6a中说明的方法相同。
并且，图6c中，举例说明了利用有机发光显示板的显示板200A，在利用液晶显示板的显示板200A的第二基板层272的上部面也可以形成压力传感器450、460。
并且，图6a至图6中，说明了压力传感器450、460形成于第二基板层272、283的上部面或下部面的情况，但压力传感器450、460也可以形成于第一基板层261、281的上部面或下部面。
本发明的触摸输入装置1000中，用于检测电容变化量的压力传感器450、460可由直接形成于显示板200A的第一电极450及呈电极板形状的第二电极460构成。具体地，如图6a至图6c所示，第一电极450直接形成于显示板200A，如图4至图5所示，第二电极460能够以呈电极板的形状，附着于触摸输入装置1000。
至今，记述了对于本发明实施例的触摸输入装置的硬件结构要素，以下，将记述本发明实施例的触摸输入方法。
图8为本发明实施例的触摸输入方法的流程图。
如图8所示，根据本发明实施例的触摸输入方法，处理器1500在触摸屏1001可以排列至少一个图标。根据实施例。当电源开启(on)时，对应图标可以自动排列(步骤S801)。
本发明实施例的触摸屏1001可包括至少一个区域，处理器1500可确定是否接收与在至少一个区域包含的第一区域有关的第一触摸信息(步骤S802)。
本发明实施例的第一区域可以为接收触摸输入来执行与上述触摸输入相对应的工作的区域，相反，后述的第二区域为与第一区域不相同的区域，可以为在触摸屏1001中除第一区域之外的剩余区域。并且，本发明实施例的第一区域或第二区域中的至少一个区域可包括规定的图标。
例如，如图9A所示，第一区域91可接收用户手指触摸输入来执行与上述手指触摸输入相对应的工作。在此情况下，第一区域91可包含规定的图标A。
图9A示出第一区域91包括一个图标的情况，但根据实施例，可包括多个图标，第二区域92也可以包括一个或多个图标。
另一方面，在第一区域91包括图标A的情况下，当处理器1500检测用户的触摸输入时，即使触摸上述图标A的一部分，也可以接收与第一区域有关的第一触摸信息。
例如，如图9B所示，第一区域91可包括：部分a，位于图标A的边缘内部；部分b，与图标A的边缘两侧相邻；以及临界值部分c，通过与图标A有关的触摸输入进行检测。具体地，部分a可以为包含图标A的中央部分的部分，部分b可以为与图标A的边缘两侧相邻来隔开规定距离的部分，部分c可以为无法通过与第二区域92有关的触摸压力来识别的第一区域91的临界值部分。
当接收第一区域91的各个部分a、b、c的触摸输入时，可执行与和图标A有关的触摸输入相应的工作。
根据本发明的另一实施例，处理器1500可根据上述各个部分a、b、c的触摸输入执行不同工作。例如，当a部分的触摸输入时，可执行与和第一区域91有关的触摸输入相应的工作，当b或c部分的触摸输入时，可执行与第二区域92相应的工作。
在触摸输入用户不需要的区域，即，除a、b、c之外的区域的情况下，如图9(E)所示，可输出错误消息。
本发明实施例的第一触摸信息和/或第二触摸信息可包含压力信息、面积信息、时间信息中的一个。本发明的情况下，通过第一触摸信息和/或第二触摸信息记述了施加压力的例示，但对于面积、时间也可以相同、类似地适用。
另一方面，第一触摸信息可包含施加规定大小以上的压力的第一压力触摸信息，后述的第二触摸信息也可包含施加规定大小以上的压力的第二压力触摸信息。第二压力触摸信息可以为比第一压力触摸信息更大的压力信息。例如，可将经过图10所示的规定时间t1而达到第一压力的大小信息定义为第一压力触摸信息，可将经过规定的时间t2而到达的第二压力的大小信息定义为第二压力触摸信息。在此情况下，第二压力触摸信息可以为比第一压力触摸信息更大的压力信息。
根据本发明的实施例，图10中示出在达到第一压力的大小信息之前的一般触摸压力(标签触摸(tab touch)或长时间触摸a(long touch))、达到第一压力的大小信息但大于第一压力的大小信息且小于第二压力的大小信息的第一压力触摸信息b、第二压力的大小以上的压力触摸信息c。
本发明第二压力触摸信息为比第一压力触摸信息更高大小的压力信息，可以为用于与规定的图标有关的图标执行的压力触摸信息，当接收第二压力触摸信息时，处理器1500可执行固定的图标。在规定的时间(t1至t2)内持续输入大于第一压力的大小信息且小于第二压力的大小信息的第一压力触摸信息b的情况下，处理器1500可进行如下控制，即在第一区域91的状态信息变更的状态下，使触摸屏1001的状态再次变更为排列初期图标的状态。也就是说，可在图9A的b状态下再次变更为a状态。
上述例中，通过第一触摸信息和/或第二触摸信息例示了第一压力触摸信息和/或第二压力触摸信息，但触摸压力的大小相同，在变更触摸面积(或时间)的情况下，可以相同、类似地适用。即，在施加任意的触摸输入操作的情况下，在利用形状(shape)不变更的触摸客体(例如，笔)来施加触摸输入操作的情况下，在维持相同的触摸压力的大小的状态下，扩大、增加或缩小、减少触摸面积(或时间)，从而可进行如下控制，即执行图标的状态信息变更和/或与图标相对应的指令。例如，通过第一时间触摸信息变更图标的状态信息，通过第二时间触摸信息执行与图标相对应的指令。其中，与第一时间触摸信息相比，第二时间触摸信息可以为进一步增加的时间信息。
本说明书中，第一触摸信息或第二触摸信息包含第一压力触摸信息或第二压力触摸信息，但本发明并不局限于此，第一触摸信息或第二触摸信息可包括触摸振动次数等。例如，第一触摸信息可包含单数的振动信息，第二触摸信息可包含复数的振动信息。
接着，在处理器1500确定接收与在至少一个区域包含的第一区域有关的第一触摸信息的情况下，处理器1500可进行如下控制，即变更在第一区域包含的图标的状态信息或在与上述第一区域不同的第二区域包含的图标的状态信息(步骤S803-步骤S805)。在此情况下，可在存储器1005存储与是否变更在第一区域包含的图标的状态信息有关的设定信息，处理器1500以上述设定信息为基础可进行如下控制，即自动变更在上述第一区域或第二区域包含的图标的状态信息。
在本发明的情况下，在第一区域包含的图标的状态信息或在第二区域包含的图标的状态信息可以选择性地变更，但根据另一实施例，在第一区域包含的图标的状态信息和在第二区域包含的图标的状态信息可以一同(together)/同时(at the same time)变更。例如，当接收第一触摸信息时，在图9a的第一区域91包含的图标扩大，在图9d的第二区域92包含的图标的排列状态可以变更。
并且，本发明的触摸屏1001可包括至少一个以上的窗，处理器1500在各个窗可控制如下，即以不同方式变更在上述第一区域包含的图标的状态信或在第二区域包含的图标的状态信息。这种设定信息可存储于上述存储器1005。
例如，如图11所示，本发明的触摸屏1001可包括4个分割的窗a-d(window)，可设置为第一窗a的状态信息和第二窗b的状态信息不相同。即，第一窗a可接收触摸输入来变更在用于执行与触摸输入相对应的工作的第一区域包含的图标的状态信息，第二窗b可变更在触摸屏1001中，除第一区域之外的第二区域中的状态信息。
第一区域可以为接收触摸输入来执行与上述触摸输入相对应的工作的区域，相反，后述的第二区域为与第一区域不相同的区域，可以为在触摸屏1001上，除第一区域之外的剩余区域。
如上所述，本发明的触摸屏1001的第一区域或第二区域可包括规定图标，处理器1500可进行如下控制，即变更在规定的图标的数量、大小、透明度、颜色、形状或排列中的至少一个来变更在上述第一区域或第二区域包含的图标的状态信息。
本发明一实施例的处理器1500可进行如下控制，即在接收上述第一触摸信息的第一区域变更上述图标的大小，在上述第二区域变更上述图标的排列。
例如，如图9A所示，处理器1500可进行如下控制，即在接收上述第一触摸信息的第一区域91变更上述图标的大小。本发明可控制为使在第一区域91中的图标的大小扩大，但根据实例，也可控制为在第一区域91中的图标的大小缩小。此外，如图9C所示，也可控制为变更在第一区域或第二区域包含的图标的形状。
根据本发明，通过设置为随着变更图标的大小，用户需要的触摸图标的大小变更，从而，当执行图标时，可以更加轻松地进行操作。
并且，例如，如图9D所示，处理器1500即使确定接收与上述第一区域有关的第一触摸信息，也可设置成在与上述第一触摸区域91不同的第二区域92中变更图标的排列。第二区域92为与第一区域91不同的区域，可以为在触摸屏1001上，除第一区域91之外的剩余区域。即，如图9D所示，在第二区域92包含的多个图标可以被显示成向从在第一区域91包含的图标A远离的方向分散的形状。在此情况下，当在第二区域92包含的多个图标分散时，处理器1500可进行如下控制，即可以使各个图标按相同速度分散，也可以使各个图标按不同速度分散。
根据本发明的实施例，在触摸屏1001上，可根据上述图标的大小预先设定上述图标的数量，对应内容可存储于存储器1005。在此情况下，可预先设定第一区域91和第二区域92中的图标的数量不相同。
另一方面，处理器1500变更在第一区域或第二区域包含的图标的状态信息之后，可判断是否维持触摸压力(步骤S806)。
在判断为维持触摸压力的情况下，处理器1500可进行如下控制，即还接收与第一区域有关的第二触摸信息(步骤S807)。在此情况下，在经过规定时间之后，还可接收与第一区域有关的第二触摸信息，第二触摸信息可以为第二压力触摸信息，上述第二压力触摸信息可以为比第一压力触摸信息更大的压力信息。接收第二触摸信息的处理器1500接收图10所示的c状态的第二压力触摸信息来执行在图9A所示的第一区域包含的对应图标(步骤S808)。
相反，在判断为解除触摸输入的情况下，可根据实施例，处理器1500终止对应处理。
另一方面，以上，记述了使用为了检测本发明实施例的触摸压力而利用电容方式的压力传感器的实施例，以下，记述使用为了检测触摸压力或力而利用电阻变化(例如，应变量)的压力传感器的实施例。
作为一实施例，本发明实施例的触摸输入装置可包括形成有用于检测压力的压力传感器的显示板200A，以压力传感器的电阻值的变化为基础来检测触摸力。
图12a为包括本发明实施例的压力传感器的触摸输入装置的剖视图。如图12a所示，本发明实施例的压力传感器450可形成于显示板200A的下部面。
图12b为向图12a所示的触摸输入装置1000施加力的情况下的剖视图。基板300的上部面为了遮蔽噪音而具有接地(ground)电位。在通过客体500向盖层100的表面施加力的情况下，盖层100及显示板200A可以弯曲或被按压。随着显示板200A的弯曲，形成于显示板200A的压力传感器450变形，由此，压力传感器450的电阻值有可能发生变化。可从这种电阻值的变化来检测触摸力的大小。
本发明实施例的触摸输入装置1000中，显示板200A可根据施加力的触摸而弯曲或被按压。显示板200A以根据触摸发生变形的方式弯曲或被按压。根据实施例，当显示板200A弯曲或被按压时，发生最大变形的位置有可能与上述触摸位置不一致，显示板200A可至少在上述触摸位置中弯曲。例如，在触摸位置接近显示板200A的周边部及边缘等的情况下，显示板200A弯曲或被按压的程度最大的位置有可能与触摸位置不相同，但显示板200A可至少在上述触摸位置弯曲或被按压。
图13a至图13e为可检测用于本发明的触摸输入装置的力的例示性力传感器的俯视图。在此情况下，力传感器可以为压力传感器(strain gauge)。压力传感器为与应变量成比例来改变电阻的装置，通常，可使用结合金属的压力传感器。
可用于压力传感器的材料可以为透明物质，可以使用导电性高分子(PEDOT，聚(3,4-乙烯二氧噻吩(polyethyleneioxythiophene))、氧化铟锡(ITO，indium tin oxide)、氧化锑锡(ATO，Antimony tin oxide)、碳纳米管(CNT，carbon nanotubes)、石墨烯(graphene)、氧化镓锌(gallium zinc oxide)、铟镓锌氧化物(IGZO，indium gallium zincoxide)、氧化锡(SnO2)、氧化铟(In2O3)、氧化锌(ZnO)、氧化镓(Ga2O3)、氧化镉(CdO)、其他掺杂的金属氧化物、压阻器件(piezoresistive element)、压阻半导体材料(piezoresistivesemiconductor materials)、压阻金属材料(piezoresistive metal material)、银纳米线(silver nanowire)、白金纳米线(platinum nanowire)、镍纳米线(nickel nanowire)、其他金属纳米线(metallic nanowires)等。不透明物质可以为银墨水(silver ink)、铜(copper)、纳米银(nano silver)、碳纳米管(CNT，carbon nanotube)、康铜合金(Constantan alloy)、卡玛合金(Karma alloys)、掺杂的多晶硅(polycrystallinesilicon)、掺杂的非晶硅(amorphous silicon)、掺杂的单晶硅(single crystalsilicon)、掺杂的其他半导体物质(semiconductor material)等。
如图13a所示，金属压力传感器可以由通过格子型方式排列的金属箔构成。格子型方式可将沿着平行方向轻松变形的金属线或箔的变化量极大化。在此情况下，图13a所示的压力传感器450的垂直方向格子剖面为了减少剪切应变率(shear strain)和泊松应变率(Poisson Strain)的效果而被最小化。
图13a的例中，压力传感器450可包括处于休止(at rest)状态的期间，即，在未被应变或变形的期间不会接触，但相邻配置的追踪器451(traces)。当没有应变或力时，压力传感器可具有如1.8KΩ±0.1％的标称电阻(nominal resistance)。作为压力传感器的基本参数，与变形率有关的灵敏度可被表现为灵敏系数(GF)。在此情况下，灵敏系数可以为与长度的变化(变形率)有关的电阻变化的比例，如下所述，通过应变ε的函数表现。
其中，R为压力传感器电阻的变化量，R为非变形(undeformed)压力传感器的电阻，GF为灵敏系数。
在此情况下，为了测定电阻的少量变化，在大部分情况下，压力传感器在具有电压驱动源的桥设定中使用。图13b及图13c示出可适用于本发明的触摸输入装置的例示性压力传感器。如图13b的例所示，压力传感器设置于包括四个不同电阻(图示为R1、R2、R3、R4)的惠斯通电桥3000(Wheatstone bridge)，从而可检测表示所施加的力(对于其他电阻器)的测量仪的电阻变化。桥3000与力传感器界面(未图示)相结合，从触摸控制器(未图示)接收驱动信号(电压VEX)来驱动压力传感器，可向触摸控制器发送表示为了进行处理而施加的力的监测信号(电压VO)。在此情况下，桥3000的输出电压VO可如下表示。
在上述等式中，在R1/R2＝R4/R3的情况下，输出电压VO变为0。在上述条件下，桥3000处于均衡状态。在此情况下，若变更在桥3000包含的电阻中的一个电阻值，则输出并非为0的输出电压VO。
在此情况下，如图13c所示，压力传感器450为RG，在RG变化的情况下，压力传感器450的电阻的变化会导致桥的不均衡，并生成并非为0的输出电压VO。当压力传感器450的标称电阻为RG时，可通过变形诱导的电阻的变化R通过上述灵敏系数等式，以ΔR＝RG×GF×ε表现。在此情况下，假设R1＝R2且R3＝RG时，将上述桥等式写成对于VO/VEX的应变ε的函数如下。
虽然，图13c的桥仅包括一个压力传感器450，图13b的桥所包括的图示为R1、R2、R3、R4的位置可使用四个压力传感器，在此情况下，测量仪的电阻变化可用于检测所施加的力。
如图12a及图12b所示，若向形成有压力传感器450的显示板200A施加力，则显示板200A弯曲，随着显示板200A的弯曲，追踪器451会延伸，追踪器451变得更长且更窄，从而压力传感器450的电阻会增加。随着所施加的力的增加，压力传感器450的电阻随之增加。因此，若压力传感控制器1300检测压力传感器450的电阻值的上升，则上述上升可通过向显示板200A施加的力来进行解释。
另一实施例中，桥3000可以与压力传感控制器1300合并，在此情况下，在电阻R1、R2、R3中的至少一个以上可被压力传感控制器1300内的电阻代替。例如，电阻R2、R3可被压力传感控制器1300内的电阻代替，可通过压力传感器450及电阻R1形成桥3000。由此，可减少桥3000所占据的空间。
图13a所示的压力传感器450，追踪器451沿着水平方向排列，因此，相对于水平方向变形，追踪器451的长度变化大，因此，对于水平方向的变形的灵敏度高，但是，对垂直方向的变形，追踪器451的长度变化相对小，因此，对于垂直方向的变形的灵敏度低。如图13d所示，压力传感器450可包括多个细部区域，可使各个细部区域包含的追踪器451的排列方向不相同。如上所述，构成包括排列方向不同的追踪器451的压力传感器450，由此，可减少对于变形方向的压力传感器450的灵敏度差异。
如图13a及图13d所示，本发明的触摸输入装置1000可在显示板200A的下部形成一个压力传感器450，从而可形成通过单一通道构成的力传感器。并且，如图13e所示，本发明的触摸输入装置1000可在显示板200A的下部形成多个压力传感器450，从而可形成通过多个通道构成的力传感器。利用通过多个通道构成的力传感器，可同时检测与多个触摸有关的多个力的大小。
以上，在实施例中说明的特征、结构、效果等包括在本发明的一个实施例，并不仅局限于一个实施例。进而，本发明所属技术领域的普通技术人员可对其他实施例进行组合或变形来实施各个实施例中例示的特征、结构、效果等。因此，应解释为本发明的范围包含与这种组合和变形相关的内容。
并且，以上，以实施例为中心进行了说明，但这仅是例示，本发明并不局限于此，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，在不超出本实施例的本质特性的范围内，可进行未在上述内容中例示的多种变形和应用。例如，在实施例中具体示出的各个结构要素可以变形实施。而且，应解释为，与这种变形和应用相关的差异包含在发明的权利要求书中限定的本发明的范围。
产业上的可利用性
根据本发明，可提供触摸输入装置，上述触摸输入装置包括可检测触摸屏上的触摸位置和触摸压力的大小的显示模块。
并且，根据本发明，可通过用户需要的触摸屏显示来提高显示模块的可视性(visibility)，尤其，与执行图标的情况相比，会更加轻松地进行操作。

Claims (8)

1.一种触摸输入装置，其特征在于，包括：
触摸屏，包括至少一个区域；以及
处理器，接收与在上述至少一个区域包含的第一区域有关的第一触摸信息来确定是否变更在上述第一区域包含的图标的状态信息，以上述确定为基础，变更在上述第一区域包含的图标的状态信息及在上述触摸屏中的第二区域包含的图标的状态信息中的至少一个，上述第一区域与上述第二区域不相同。
2.根据权利要求1所述的触摸输入装置，其特征在于，与上述第一区域有关的第一触摸信息包含压力信息、面积信息、时间信息中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的触摸输入装置，其特征在于，上述处理器通过变更上述图标的数量、大小、透明度、颜色、形状或排列中的至少一个来变更上述图标的状态信息。
4.根据权利要求3所述的触摸输入装置，其特征在于，上述处理器进行如下控制：在接收上述第一触摸信息的第一区域变更上述图标的大小，在上述第二区域变更上述图标的排列。
5.根据权利要求2所述的触摸输入装置，其特征在于，上述第一触摸信息包含对上述第一区域施加规定大小以上的压力的第一压力触摸信息；
上述处理器还进行如下控制：接收对上述第一区域施加比第一压力触摸信息更大的压力的第二压力触摸信息，来执行与在上述第一区域包含的上述图标相对应的指令。
6.一种触摸输入方法，其特征在于，包括：
接收与在至少一个区域包含的第一区域有关的第一触摸信息的步骤；
根据上述接收信息，确定是否变更在上述第一区域包含的图标的状态信息的步骤；
以上述确定为基础，变更在上述第一区域包含的图标的状态信息及在上述触摸屏中与上述第一区域不相同的第二区域包含的图标的状态信息中的至少一个的步骤。
7.根据权利要求6所述的触摸输入方法，其特征在于，与上述第一区域有关的第一触摸信息包含压力信息、面积信息、时间信息中的至少一个。
8.根据权利要求6所述的触摸输入方法，其特征在于，在上述图标的状态信息变更步骤中，通过变更上述图标的数量、大小、透明度、颜色、形状或排列中的至少一个来变更上述图标的状态信息。
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