CN110413146A - 输入感测装置和包括该输入感测装置的显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种输入感测装置和包括该输入感测显示装置的显示装置。所述输入感测装置包括第一基体层、多个第一感测电极、多个第二感测电极，多个第三感测电极以及多个第四感测电极。第一感测电极沿第一方向布置在第一基体层上。第二感测电极布置在第一基体层上并位于与第一感测电极不同的行中。第三感测电极沿与第一方向不同的第二方向布置在第二感测电极上。第三感测电极与第二感测电极叠置。第四感测电极与第三感测电极布置在同一层上并与第一感测电极叠置。在触摸压力感测操作期间，恒定电压被施加到第三感测电极。

Description

输入感测装置和包括该输入感测装置的显示装置
本申请要求于2018年4月27日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0049172号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种输入感测装置和包括该输入感测装置的显示装置。
背景技术
常用的显示装置的类型包括液晶显示(LCD)装置和有机发光二极管(OLED)显示装置。
LCD装置是最广泛使用的类型的平板显示装置之一。LCD装置包括两个基底，两个基底包括诸如像素电极和共电极的电场产生电极以及设置在电场产生电极之间的液晶层。在LCD装置中，电压被施加到电场产生电极以在液晶层中形成电场。因此，确定液晶层中液晶分子的取向，并控制入射光的偏振，从而显示图像。
OLED显示装置使用通过电子和空穴的复合而产生光的有机发光元件来显示图像。OLED显示装置具有诸如以高响应速度、高亮度、宽视角和低功耗为例的有利的特性。
发明内容
本发明的示例性实施例提供一种能够通过单个模块检测触摸位置和触摸压力的输入感测装置，以及包括该输入感测装置的显示装置。
本发明的示例性实施例提供一种能够通过电阻感测方法和电容方法检测触摸压力的输入感测装置，以及包括该输入感测装置的显示装置。
根据本发明的示例性实施例，输入感测装置包括第一基体层、多个第一感测电极、多个第二感测电极、多个第三感测电极以及多个第四感测电极。多个第一感测电极沿第一方向布置在第一基体层上。多个第二感测电极布置在第一基体层上(例如，与多个第一感测电极布置在同一层上)，并且布置在与多个第一感测电极不同的行中。多个第三感测电极沿与第一方向不同的第二方向布置在多个第二感测电极上。多个第三感测电极与多个第二感测电极叠置。多个第四感测电极与多个第三感测电极布置在同一层上，并且与多个第一感测电极叠置。在触摸压力感测操作期间，恒定电压被施加到多个第三感测电极。
根据本发明的示例性实施例，显示装置包括显示面板和设置在显示面板上方的输入感测面板。输入感测面板包括多个第一感测电极、多个第二感测电极、多个第三感测电极和多个第四感测电极。多个第一感测电极沿第一方向布置。多个第二感测电极与多个第一感测电极布置在同一层上，并且布置在与多个第一感测电极不同的行中。多个第三感测电极沿与第一方向不同的第二方向布置在多个第二感测电极上，并且与多个第二感测电极叠置。多个第四感测电极与多个第三感测电极布置在同一层上，并且与多个第一感测电极叠置。在触摸压力感测操作期间，恒定电压被施加到多个第三感测电极。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它特征将变得更加清楚。
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的剖视图。
图2是示意性地示出图1中所示的输入感测面板的第一基底的平面图。
图3是示意性地示出图1中所示的输入感测面板的第二基底的平面图。
图4是示出与图2中所示的第一显示区域和图3中所示的第二显示区域叠置的区域对应的触摸区域的平面图。
图5A是根据本发明的示例性实施例的沿图4中的线I1-I1'截取的剖视图。
图5B至图5D是示出根据本发明的示例性实施例的图5A中所示的感测电极和信号线的不同布置关系的剖视图。
图6是用于描述根据本发明的示例性实施例的感测显示装置中的触摸位置的方法的剖视图。
图7是用于描述根据本发明的示例性实施例的感测显示装置中的触摸压力的方法的视图。
图8是用于描述根据本发明的示例性实施例的感测触摸位置和触摸压力的时序的视图。
图9是示出来自图1中所示的输入感测面板的组件之中的第一基底的示例性实施例的平面图。
图10是用于描述通过包括图9中所示的第一基底的输入感测面板的电阻变化来感测触摸压力的方法的视图。
图11是用于描述通过包括图9中所示的第一基底的输入感测面板的电阻变化来感测触摸压力的方法的示例性实施例的视图。
图12是示出根据本发明的示例性实施例的输入感测面板的与图4中所示的触摸区域对应的触摸区域的示例性实施例的平面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图更充分地描述本发明的示例性实施例。在整个附图中，同样的附图标记可以指同样的元件。
如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种/者)”和“该(所述)”也意图包括复数形式。
将理解的是，当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上、直接连接到或结合到另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。另外，还将理解的是，当元件或层被称为“在”两个元件或层“之间”时，该元件或层可以是所述两个元件或层之间的唯一的元件或层，或者也可以存在一个或更多个中间元件或中间层。
尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不受这些术语所限制。这些术语可以用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离一个或更多个示例性实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被命名为第二元件。作为“第一”元件的元件的描述可以不要求或暗示存在第二元件或其它元件。这里也可以使用术语“第一”、“第二”等来区分不同的类别或元件组。
为了易于描述，这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……下面”、“在……上方”、“上面的”等的空间相对术语来描述附图中示出的一个元件或特征与另一个或更多个元件或特征的关系。将理解的是，空间相对术语意图包括除了在附图中描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件随后将被定位“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”和“在……下面”可以包括上方和下方两种方位。
图1是根据本发明的示例性实施例的显示装置的剖视图。
参照图1，在示例性实施例中，显示装置包括显示面板100、输入感测面板200、防反射面板300和窗面板400。这里输入感测面板200也可以被称为压力感测面板。这里，通过粘合构件与另一组件结合的构造将由“面板”来表示。此外，通过连续工艺与另一组件结合的构造将由“层”来表示。面板包括提供基体表面的基体层。相比之下，在示例性实施例中，所述层不包括基体层。也就是说，表述“层”指设置在由另一组件提供的基体表面上的结构。在示例性实施例中，基体层可以包括例如合成树脂膜、复合材料膜、玻璃基底等。
显示面板100被定义为用于显示图像的面板。在示例性实施例中，显示面板100可以是例如有机发光显示面板、液晶显示面板、量子点显示面板等。
在示例性实施例中，输入感测面板200设置在显示面板100上方。在示例性实施例中，显示面板100和输入感测面板200通过第一粘合构件510彼此结合。输入感测面板200可以感测例如用户的手指或触摸笔的位置和压力。也就是说，如下面进一步详细描述的，输入感测面板200可以感测触摸的位置和压力两者。输入感测面板200在其附着到显示面板100之前可以被称为输入感测装置。
在示例性实施例中，防反射面板300设置在输入感测面板200上方。在示例性实施例中，防反射面板300和输入感测面板200通过第二粘合构件520彼此结合。防反射面板300可以降低从窗面板400上方入射的外部光的反射率。在示例性实施例中，防反射面板300可以包括延迟器和偏振器。此外，防反射面板300可以包括黑矩阵和滤色器。此外，在示例性实施例中，可以省略防反射面板300。
在示例性实施例中，窗面板400设置在防反射面板300上方。在示例性实施例中，窗面板400和防反射面板300通过第三粘合构件530彼此结合。窗面板400可以保护显示面板100和/或输入感测面板200免受诸如以外部划痕为例的损坏。
在示例性实施例中，第一粘合构件510至第三粘合构件530中的每个可以是压敏粘合剂(PSA)构件、光学透明粘合剂(OCA)构件或光学透明树脂(OCR)膜。与上述不同，在示例性实施例中，输入感测面板200、防反射面板300和窗面板400中的至少一个可以以具有将另一组件的上表面作为基体层的“层”形式来形成。例如，输入感测面板200可以形成为具有将显示面板100的上表面作为基体表面的输入感测层。也就是说，输入感测层可以通过连续工艺与显示面板100一起形成。
在下文中，将更详细地描述输入感测面板200。
图2是示意性地示出图1中所示的输入感测面板的第一基底的平面图。图3是示意性地示出图1中所示的输入感测面板的第二基底的平面图。图4是示出与图2中所示的第一显示区域和图3中所示的第二显示区域叠置的区域对应的触摸区域的平面图。图5A是沿图4中的线I1-I1'截取的剖视图。为了便于说明，尽管在图4中示出了设置在第二基底220中的感测电极的尺寸比设置在第一基底210中的感测电极的尺寸小，但根据本发明的示例性实施例的感测电极的尺寸不限于此。
参照图2至图5A，在示例性实施例中，输入感测面板200包括第一基底210和第二基底220。
在下文中，首先将参照图1、图2和图5A来描述第一基底210。
在示例性实施例中，第一基底210设置在显示面板100上，并且通过第一粘合构件510(参照图1)结合到显示面板100的上表面。在示例性实施例中，第一基底210包括第一基体层211、多个第一感测电极IE1-1至IE1-6、多个第二感测电极IE2-1至IE2-6、多条第一信号线IL1-1至IL1-6、多条第二信号线IL2-1至IL2-6、第一触摸垫(pad，又称为“焊盘”或“焊垫”)单元DP1和第一绝缘层212。多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第二感测电极IE2-1至IE2-6的附图标记基于它们设置在其中的行来表示。
第一基体层211为多个第一感测电极IE1-1至IE1-6、多个第二感测电极IE2-1至IE2-6、多条第一信号线IL1-1至IL1-6以及多条第二信号线IL2-1至IL2-6提供基体表面。例如，在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6、多个第二感测电极IE2-1至IE2-6、多条第一信号线IL1-1至IL1-6以及多条第二信号线IL2-1至IL2-6形成在同一层(例如，第一基体层211)上。在示例性实施例中，第一基体层211可以是合成树脂膜、玻璃基底、有机/无机复合材料基底等。第一基体层211不限于单层，并且可以具有多个层通过例如粘合构件彼此附着的形式。在示例性实施例中，输入感测面板200是直接形成在显示面板100上的输入感测层，并且省略第一基体层211。
在示例性实施例中，第一基体层211被划分为第一显示区域TP1和第一非显示区域NTP1。第一显示区域TP1被限定为与显示面板100中显示图像的区域叠置的区域(参照图1)。此外，第一非显示区域NTP1被限定为设置在第一显示区域TP1的外周边并与显示面板100中不显示图像的区域叠置的区域。为了便于说明，布置在第一非显示区域NTP1中的多条线在图中以“线”的形式示出。
在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6布置在第一基体层211上，并且沿第一方向d1布置在第一显示区域TP1中。参照图2，在示例性实施例中，第一感测电极IE1-1至IE1-6彼此分隔开并布置在不同的行中。在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6中的每个包括多个第一感测单元SE1和多个第一连接单元cp1。在示例性实施例中，第一感测单元SE1沿与第一方向d1相交的第二方向d2布置，并且通过多个第一连接单元cp1彼此连接。也就是说，多个第一连接单元cp1设置在多个第一感测单元SE1之间，以将多个相邻的第一感测单元SE1彼此电连接且物理连接。参照图2，第一方向d1被例示为列方向，第二方向d2被例示为行方向。
在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6分别通过多条第一信号线IL1-1至IL1-6连接到第一触摸垫单元DP1。第一触摸垫单元DP1通过第一柔性基底电连接到触摸驱动电路T-IC。多个第一感测电极IE1-1至IE1-6可以通过连接到多条第一信号线IL1-1至IL1-6的第一触摸垫单元DP1从触摸驱动电路T-IC接收驱动信号。
在示例性实施例中，多个第二感测电极IE2-1至IE2-6布置在第一基体层211上，并且沿第一方向d1布置在第一显示区域TP1中。也就是说，多个第二感测电极IE2-1至IE2-6与多个第一感测电极IE1-1至IE1-6布置在同一层上，并且彼此绝缘。在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第二感测电极IE2-1至IE2-6沿第一方向d1交错。例如，在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第二感测电极IE2-1至IE2-6布置在彼此不同的行中。
在示例性实施例中，多个第二感测电极IE2-1至IE2-6中的每个包括多个第二感测单元SE2和多个第二连接单元cp2。在示例性实施例中，第二感测单元SE2沿第二方向d2布置，并且通过多个第二连接单元cp2彼此连接。例如，多个第二连接单元cp2设置在多个第二感测单元SE2之间，以将多个相邻的第二感测单元SE2彼此电连接且物理连接。
在示例性实施例中，多个第二感测电极IE2-1至IE2-6分别通过多条第二信号线IL2-1至IL2-6连接到第一触摸垫单元DP1。第一触摸垫单元DP1通过第一柔性基底电连接到触摸驱动电路T-IC。多个第二感测电极IE2-1至IE2-6可以通过连接到多条第二信号线IL2-1至IL2-6的第一触摸垫单元DP1从触摸驱动电路T-IC接收驱动信号。
在示例性实施例中，多个第一感测单元SE1和多个第二感测单元SE2中的每个具有例如菱形形状。根据示例性实施例，考虑到例如工艺条件，菱形形状不仅包括基本菱形形状，还包括接近菱形的多边形形状。然而，本发明不限于此。例如，根据示例性实施例，多个第一感测单元SE1和多个第二感测单元SE2中的每个可以具有例如多边形形状，或者可以具有例如不区分感测单元和连接单元的形状(例如，条形状)。
在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第二感测电极IE2-1至IE2-6可以由透明或半透明导电材料形成。透明或半透明导电材料可以包括例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(AZO)中的至少一种。
在示例性实施例中，多条第一信号线IL1-1至IL1-6和多条第二信号线IL2-1至IL2-6布置在第一非显示区域NTP1中。在示例性实施例中，多条第一信号线IL1-1至IL1-6中的每条第一信号线的一端连接到多个第一感测电极IE1-1至IE1-6的一端或另一端。在示例性实施例中，多条第一信号线IL1-1至IL1-6中的每条的另一端连接到设置在第一触摸垫单元DP1上的多个垫部分。在示例性实施例中，多条第二信号线IL2-1至IL2-6中的每条第二信号线的一端连接到多个第二感测电极IE2-1至IE2-6的一端或另一端。在示例性实施例中，多条第二信号线IL2-1至IL2-6中的每条第二信号线的另一端连接到设置在第一触摸垫单元DP1上的多个垫部分。
与图2中所示的示例性实施例不同，在示例性实施例中，多条第一信号线IL1-1至IL1-6和多条第二信号线IL2-1至IL2-6中的全部还可以布置在第一非显示区域NTP1中的同一侧表面上。此外，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第二感测电极IE2-1至IE2-6中的至少一个在其两端处连接到多条信号线，以从第一触摸垫单元DP1接收驱动信号。在这种情况下，可以防止感测灵敏度由于通过第一触摸垫单元DP1提供的驱动信号的电压降而降低。
在示例性实施例中，多条第一信号线IL1-1至IL1-6和多条第二信号线IL2-1至IL2-6中的每条可以由从铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、钼钨(MoW)、钛钼(TiMo)和铜/钛钼(Cu/TiMo)中选择的一种导电金属制成的单层膜、从上面这些材料中选择的两种导电金属制成的双层膜或者从上面这些材料中选择的三种导电金属制成的三层膜形成。然而，本发明不限于此，并且多条第一信号线IL1-1至IL1-6和多条第二信号线IL2-1至IL2-6可以由各种金属或其它导体制成。
在示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第二感测电极IE2-1至IE2-6布置在与多条第一信号线IL1-1至IL1-6和多条第二信号线IL2-1至IL2-6不同的层上。因此，可以另外提供用于将设置在不同层上的两个感测电极与信号线电连接的接触孔。在示例性实施例中，多条第一信号线IL1-1至IL1-6和多条第二信号线IL2-1至IL2-6可以由例如单独形成并结合的电路板代替。
第一触摸垫单元DP1可以通过单独的第一柔性基底电连接到触摸驱动电路T-IC。因此，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6可以通过多条第一信号线IL1-1至IL1-6和第一触摸垫单元DP1从触摸驱动电路T-IC接收驱动信号，并且多个第二感测电极IE2-1至IE2-6可以通过多条第二信号线IL2-1至IL2-6和第一触摸垫单元DP1从触摸驱动电路T-IC接收驱动信号。
在示例性实施例中，第一绝缘层212设置在多个第一感测电极IE1-1至IE1-6、多个第二感测电极IE2-1至IE2-6、多条第一信号线IL1-1至IL1-6以及多条第二信号线IL2-1至IL2-6上。在示例性实施例中，第一绝缘层212可以是单层结构或多层结构。第一绝缘层212可以由具有高介电常数同时具有弹力的材料形成。在示例性实施例中，第一绝缘层212可以由例如亚克力、聚氨酯或聚二甲基硅氧烷(PDMS)形成。
在示例性实施例中，第一绝缘层212可以由具有高介电常数同时具有弹力的另一种材料形成。此外，第一绝缘层212可以由具有粘性的材料形成。在这种情况下，第一基底210和第二基底220可以通过第一绝缘层212彼此结合。在示例性实施例中，单独的粘合层可以形成在第一基底210与第二基底220之间。
接下来，将参照图1、图3和图5A描述第二基底220。
在示例性实施例中，第二基底220包括第二基体层221、多个第三感测电极IE3-1至IE3-5、多个第四感测电极IE4-1至IE4-5、多条第三信号线IL3-1至IL3-5、第二触摸垫单元DP2和第二绝缘层222。多个第三感测电极IE3-1至IE3-5和多个第四感测电极IE4-1至IE4-5的附图标记基于将设置在其中的列来表示。
第二基体层221为多个第三感测电极IE3-1至IE3-5、多个第四感测电极IE4-1至IE4-5以及多条第三信号线IL3-1至IL3-5提供基体表面。在示例性实施例中，第二基体层221可以由与第一基体层211的材料相同的材料形成。在示例性实施例中，第二基体层221设置在第一绝缘层212上。如上所述，在示例性实施例中，当第一绝缘层212具有粘合剂成分时，第二基体层221可以直接结合到第一绝缘层212。在示例性实施例中，当第二基体层221与第一绝缘层212之间存在单独的粘合层时，第二基体层221可以设置在单独的粘合层上。
在示例性实施例中，第二基体层221被划分为第二显示区域TP2和第二非显示区域NTP2。第二显示区域TP2与上述第一显示区域TP1叠置，并且还与通过显示面板100显示图像的显示区域叠置。第二非显示区域NTP2被限定为设置在第二显示区域TP2的外周边上并且与显示面板100中不显示图像的区域叠置的区域。第二显示区域TP2的面积可以与第一显示区域TP1的面积相同或不同。
在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5沿第二方向d2布置在第二基体层221上。例如，在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5布置在不同的列中。在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5中的每个包括多个第三感测单元SE3和多个第三连接单元cp3。第三感测单元SE3沿第一方向d1布置，并且通过多个第三连接单元cp3彼此连接。例如，多个第三连接单元cp3设置在多个第三感测单元SE3之间，以将多个相邻的第三感测单元SE3彼此电连接且物理连接。
在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5分别通过多条第三信号线IL3-1至IL3-5连接到第二触摸垫单元DP2。在示例性实施例中，第二触摸垫单元DP2包括沿第二方向d2布置的多个垫单元。多个垫单元可以分别连接到多条第三信号线IL3-1至IL3-5。第二触摸垫单元DP2可以通过第二柔性基底从触摸驱动电路T-IC接收驱动信号。例如，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5可以通过第三信号线IL3-1至IL3-5和第二触摸垫单元DP2从触摸驱动电路T-IC接收驱动信号。
在示例性实施例中，多个第四感测电极IE4-1至IE4-5沿第一方向d1布置在第二基体层221上。多个第四感测电极IE4-1至IE4-5与多个第三感测电极IE3-1至IE3-5绝缘。在示例性实施例中，多个第四感测电极IE4-1至IE4-5分别包括多个第四感测单元SE4。然而，多个第四感测电极IE4-1至IE4-5不包括用于将第四感测单元SE4彼此连接的连接单元。例如，多个第四感测单元SE4中的每个具有其中多个第四感测单元SE4彼此不连接的岛形状。因此，多个第四感测单元SE4中的至少一个可以处于浮置状态，并且在一些示例性实施例中，多个第四感测单元SE4中的全部可以处于浮置状态。
在示例性实施例中，多个第三感测单元SE3和多个第四感测单元SE4中的每个具有菱形形状。根据示例性实施例，考虑到例如工艺条件，菱形形状不仅包括基本菱形形状，还包括接近菱形的多边形形状。然而，本发明不限于此。例如，根据示例性实施例，第一感测单元SE1至第四感测单元SE4可以在形状上彼此不同，并且还可以在尺寸上彼此不同。
在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5和多个第四感测电极IE4-1至IE4-5可以由透明或半透明导电材料形成。透明或半透明导电材料可以包括例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化铟镓(IGO)和氧化铝锌(AZO)中的至少一种。
在示例性实施例中，多条第三信号线IL3-1至IL3-5布置在第二非显示区域NTP2中。第三信号线IL3-1至IL3-5中的每条的一端可以连接到多个第三感测电极IE3-1至IE3-5的一端或另一端。多条第三信号线IL3-1至IL3-5中的每条的另一端可以连接到设置在第二触摸垫单元DP2上的多个垫部分。与图3中所示的示例性实施例不同，在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5的一端和另一端连接到多条信号线以接收驱动信号。
在示例性实施例中，多条第三信号线IL3-1至IL3-5中的每条可以由从例如铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、钼钨(MoW)、钛钼(TiMo)和铜/钛钼(Cu/TiMo)中选择的一种导电金属制成的单层膜、从上面这些材料中选择的两种导电金属制成的双层膜或者从上面这些材料中选择的三种导电金属制成的三层膜形成。然而，本发明不限于此，并且多条第三信号线IL3-1至IL3-5可以由各种金属或其它导体制成。
在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5和多个第四感测电极IE4-1至IE4-5布置在与多条第三信号线IL3-1至IL3-5不同的层上。因此，根据示例性实施例，可以另外提供用于将设置在不同层上的两个感测电极与信号线电连接的接触孔。在示例性实施例中，多条第三信号线IL3-1至IL3-5可以由例如单独形成并结合的电路板代替。
第二触摸垫单元DP2可以通过单独的第二柔性基底电连接到触摸驱动电路T-IC。因此，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5可以通过多条第三信号线IL3-1至IL3-5和第二触摸垫单元DP2从触摸驱动电路T-IC接收驱动信号。
在示例性实施例中，第二绝缘层222设置在多个第三感测电极IE3-1至IE3-5、多个第四感测电极IE4-1至IE4-5以及多条第三信号线IL3-1至IL3-5上。第二绝缘层222可以是例如单层结构或多层结构。在示例性实施例中，第二绝缘层222可以由例如无机材料、有机材料或复合材料形成。在示例性实施例中，第二粘合构件520设置在第二绝缘层222上。在示例性实施例中，第二绝缘层222由与第一绝缘层212相同的材料形成。在示例性实施例中，可以省略第二粘合构件520。例如，在第二绝缘层222包括粘合材料的示例性实施例中，可以省略第二粘合构件520。
接下来，将描述感测电极之间的叠置关系。这里，术语“叠置”可以表示两个组件在竖直方向上彼此叠置。
在示例性实施例中，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5与多个第二感测电极IE2-1至IE2-6叠置，多个第四感测电极IE4-1至IE4-5与多个第一感测电极IE1-1至IE1-6叠置。
这里，将参照图5A描述示例。第一感测单元SE1a和第一感测单元SE1b示出了来自多个第一感测电极IE1-1至IE1-6之中的彼此相邻的两个感测单元。第二感测单元SE2a和第二感测单元SE2b示出了来自多个第二感测电极IE2-1至IE2-6之中的彼此相邻的两个感测单元。此外，第三感测单元SE3a和第三感测单元SE3b示出了来自多个第三感测电极IE3-1至IE3-5之中的彼此相邻的两个感测单元，第四感测单元SE4a和第四感测单元SE4b示出了来自多个第四感测电极IE4-1至IE4-5之中的两个相邻的感测单元。
第一感测单元SE1a和第一感测单元SE1b分别与第四感测单元SE4a和第四感测单元SE4b叠置。此外，第二感测单元SE2a和第二感测单元SE2b分别与第三感测单元SE3a和第三感测单元SE3b叠置。
根据示例性实施例，每个感测单元的尺寸不受具体限制。例如，在示例性实施例中，第三感测单元SE3a、第三感测单元SE3b、第四感测单元SE4a和第四感测单元SE4b的尺寸比第一感测单元SE1a、第一感测单元SE1b、第二感测单元SE2a和第二感测单元SE2b的尺寸大。因此，根据示例性实施例，可以增大位于相对较高位置的感测单元的尺寸以确保预定的公差。因此，可以减少当第一基底210和第二基底220附着在一起时可能发生的未对准。
将理解的是，如下面参照图5B至图5D所描述的，每个感测电极和每条信号线的布置关系不限于图5A中所示的布置关系。
图5B至图5D是示出根据本发明的示例性实施例的图5A中所示的感测电极和信号线的不同布置关系的剖视图。为了便于说明，可以省略先前参照图5A描述的元件的进一步描述。
参照图5B，在示例性实施例中，输入感测面板200_2与图5A中所示的输入感测面板200相比不包括第二基体层221。因此，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5、多个第四感测电极IE4-1至IE4-5以及多条第三信号线IL3-1至IL3-5可以直接形成在第一绝缘层212上。
参照图5C，在示例性实施例中，输入感测面板200_3与图5A中所示的输入感测面板200相比不包括第一基体层211。因此，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6、多个第二感测电极IE2-1至IE2-6、多条第一信号线IL1-1至IL1-6以及多条第二信号线IL2-1至IL2-6可以直接形成在显示面板100(参照图1)的上表面上。在这种情况下，可以省略已经参照图1描述的第一粘合构件510。在图5C中，第二基底220_3包括第一绝缘层212、第二基体层221和第二绝缘层222。
参照图5D，在示例性实施例中，输入感测面板200_4与图5A中所示的输入感测面板200相比不包括第一基体层211和第二基体层221。因此，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6、多个第二感测电极IE2-1至IE2-6、多条第一信号线IL1-1至IL1-6以及多条第二信号线IL2-1至IL2-6可以直接形成在显示面板100(参照图1)的上表面上。在图5D中，第二基底220_4包括第一绝缘层212和第二绝缘层222。
在下文中，将参照图6至图8描述根据本发明的示例性实施例的感测显示装置中的触摸位置和触摸压力的方法。
首先，将参照图6描述感测触摸位置的方法。
图6是用于描述根据本发明的示例性实施例的感测显示装置中的触摸位置的方法的剖视图。为了便于说明，在图6中，将参照沿图4中所示的线I1-I1'截取的剖面来描述该方法。
当感测例如用户的手指fg的触摸位置时，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6可以作为接收电极操作，并且当感测触摸位置时，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5可以作为驱动电极操作。除了用户的手指fg之外，接收电极还可以感测例如触摸笔的触摸位置。参照图6，当感测触摸位置时，第一感测单元SE1a和第一感测单元SE1b可以作为接收电极来操作，第三感测单元SE3a和第三感测单元SE3b可以作为驱动电极来操作。
此外，当感测触摸位置时，多个第四感测电极IE4-1至IE4-5可以作为浮置电极来操作。然而，多个第二感测电极IE2-1至IE2-6不用于感测触摸位置。也就是说，当感测触摸位置时，第四感测单元SE4a和第四感测单元SE4b作为浮置电极来操作，而第二感测单元SE2a和第二感测单元SE2b不用于感测触摸位置。包括第二感测单元SE2a和第二感测单元SE2b的多个第二感测电极IE2-1至IE2-6作为不用于感测触摸位置的虚设电极来操作。也就是说，多个第二感测电极IE2-1至IE2-6可以在感测触摸位置时处于不提供驱动信号的浮置状态。
这里将描述示例。在示例性实施例中，第一电容器C1形成在作为接收电极操作的第一感测单元SE1a与作为浮置电极操作的第四感测单元SE4a之间。此外，第二电容器C2形成在第一感测单元SE1a与第三感测单元SE3a之间，第三电容器C3形成在第一感测单元SE1a与第三感测单元SE3b之间。
第一电容器C1至第三电容器C3的电容可以根据诸如以用户的手指fg或电容式触摸笔的触摸为例的导电物体的触摸而改变。例如，第三感测单元SE3a与第一感测单元SE1a之间的距离以及第四感测单元SE4a与第一感测单元SE1a之间的距离可以通过用户的手指fg的触摸而改变。第一电容器C1至第三电容器C3的电容通过距离改变而改变。根据本发明的示例性实施例的显示装置可通过检测电容改变量来感测用户的触摸的位置。
多个第二感测电极IE2-1至IE2-6与多个第三感测电极IE3-1至IE3-5叠置，多个第四感测电极IE4-1至IE4-5与多个第一感测电极IE1-1至IE1-6叠置。因此，当感测触摸位置时，多个第三感测电极IE3-1至IE3-5和多个第四感测电极IE4-1至IE4-5可以防止多个第一感测电极IE1-1至IE1-6的图案形状和多个第二感测电极IE2-1至IE2-6的图案形状被视觉地识别到。
接下来，将参照图3和图7描述感测触摸压力的方法。这里，执行触摸压力感测的过程可以被称为触摸压力感测操作，执行触摸位置感测的过程可以被称为触摸位置感测操作。
图7是用于描述根据本发明的示例性实施例的感测显示装置中的触摸压力的方法的视图。
如下面更详细描述的，根据本发明的示例性实施例的显示装置可以通过电阻感测方法来测量用户的触摸压力F。
多个第二感测电极IE2-1至IE2-6和多个第三感测电极IE3-1至IE3-5可以在检测用户的触摸压力F时作为压力电极来操作。例如，用于检测触摸压力的驱动信号可以传输到多个第二感测电极IE2-1到IE2-6，并且恒定电压(例如，接地(GND)电压)可以施加到多个第三感测电极IE3-1到IE3-5。
因此，在示例性实施例中，第四电容器C4形成在多个第二感测电极IE2-1至IE2-6与多个第三感测电极IE3-1至IE3-5之间。当施加用户的触摸压力F时，第四电容器C4的电容改变。例如，根据示例性实施例的显示装置通过测量第四电容器C4的电容的变化来检测用户的触摸压力F。可以通过例如用户的手指fg或触摸笔来施加用户的触摸压力F。
多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第四感测电极IE4-1至IE4-5不用于检测用户的触摸压力F。也就是说，多个第一感测电极IE1-1至IE1-6和多个第四感测电极IE4-1至IE4-5作为不用于感测触摸压力的虚设电极来操作。
接下来，将参照图8描述感测触摸位置和触摸压力的时序。
图8是用于描述根据本发明的示例性实施例的感测触摸位置和触摸压力的时序的视图。为了便于说明，用于触摸位置感测的驱动信号被称为Tx1至Txn(n为等于或大于2的自然数)，用于触摸压力感测的驱动信号被称为Fx1至Fxm(m为等于或大于2的自然数)。
参照图8，在示例性实施例中，用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn可以在感测触摸位置时被提供到作为驱动电极操作的多个第三感测电极IE3-1至IE3-5。此外，用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm可以在感测触摸压力时被提供到多个第二感测电极IE2-1至IE2-6。如上所述，接地电压可以在感测触摸压力时提供到多个第三感测电极IE3-1至IE3-5。
即，在示例性实施例中，用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn与用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm在时间上分开。在示例性实施例中，首先提供用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn，然后提供用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm。也就是说，用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn和用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm在时间上彼此分开，从而使相互噪声最小化，并防止感测灵敏度的劣化。由于触摸位置感测的准确度通常比触摸压力感测的准确度更重要，因此用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm的驱动频率可以比用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn的驱动频率低。因此，可以减小用于提供驱动信号的触摸驱动电路T-IC的负载。
在示例性实施例中，可以从彼此不同的触摸垫提供用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn和用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm。例如，用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn可以通过第二触摸垫单元DP2提供到多个第三感测电极IE3-1至IE3-5，用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm可以通过第一触摸垫单元DP1提供到多个第二感测电极IE2-1至IE2-6。
与图8中所示的示例性实施例不同，在示例性实施例中，可以提供用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm，然后可以随后提供用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn。可选择地，在示例性实施例中，用于触摸位置感测的驱动信号Tx1至Txn和用于触摸压力感测的驱动信号Fx1至Fxm可以至少彼此部分地叠置。
也就是说，根据本发明的示例性实施例的显示装置可以通过输入感测面板200检测用户的触摸位置和触摸压力两者。因此，在示例性实施例中，显示装置不包括单独的专用传感器模块来检测触摸压力。因此，根据本发明的示例性实施例可以减小输入感测面板200的厚度以及包括输入感测面板200的显示装置的整体厚度。
在下文中，将描述根据本发明的示例性实施例的显示装置。为了便于说明，可以省略先前参照图1至图8描述的元件的进一步描述。
图9是示出根据本发明的示例性实施例的来自图1中所示的输入感测面板的组件之中的第一基底210_1的示例性实施例的平面图。
在示例性实施例中，来自多个第二感测电极IE2-1至IE2-6中的至少两个感测电极通过连接电极彼此连接。在示例性实施例中，通过连接电极彼此连接的两个感测电极形成一个应变计(strain gauge)。
将描述示例。在示例性实施例中，设置在不同行中的第二感测电极IE2-1和第二感测电极IE2-2通过第一连接电极CE1彼此直接连接。第二感测电极IE2-1和第二感测电极IE2-2可以通过第一连接电极CE1直接连接以形成第一应变计。
此外，在示例性实施例中，第二感测电极IE2-3和第二感测电极IE2-4通过第二连接电极CE2彼此直接连接。第二感测电极IE2-3和第二感测电极IE2-4可以通过第二连接电极CE2直接连接以形成第二应变计。在示例性实施例中，第二感测电极IE2-5和第二感测电极IE2-6通过第三连接电极CE3彼此直接连接。第二感测电极IE2-5和第二感测电极IE2-6可以通过第三连接电极CE3直接连接以形成第三应变计。如下面进一步详细描述的，这些应变计可以连接为惠斯通电桥(Wheatstone bridge)。
连接电极的位置不受具体限制。例如，尽管在图9中示出了第一连接电极CE1和第二连接电极CE2设置在与第三连接电极CE3不同的侧表面上，但本发明的示例性实施例不限于此。此外，与图9中所示的示例性实施例不同，在示例性实施例中，彼此不相邻的第二感测电极可以彼此直接连接以形成应变计。在本说明书中，将描述相邻的第二感测电极彼此直接连接以形成应变计。
此外，尽管图9中示出了三个应变计，但本发明的示例性实施例不限于此。例如，在示例性实施例中，显示装置被构造为使得多个应变计布置在需要感测触摸压力的区域中，因此，可以感测触摸压力。将参照图10描述示例。
图10是用于描述根据本发明的示例性实施例的通过包括图9中所示的第一基底的输入感测面板的电阻变化来感测触摸压力的方法的视图。
参照图10，在示例性实施例中，输入感测面板200_5包括第一应变计ST1至第四应变计ST4。在示例性实施例中，第一应变计ST1和第二应变计ST2设置在第一基体层211_5的上侧，第三应变计ST3和第四应变计ST4设置在第一基体层211_5的下侧。第一应变计ST1至第四应变计ST4中的每个与构成第一惠斯通电桥电路单元WS1的一个电阻器对应。
例如，在示例性实施例中，用作第四电阻器R4的第一应变计ST1、用作第二电阻器R2的第二应变计ST2、用作第一电阻器R1的第三应变计ST3以及用作第三电阻器R3的第四应变计ST4构成第一惠斯通电桥电路单元WS1。此外，第一惠斯通电桥电路单元WS1的第一电源P1和第二电源P2中的每个可以从外部接收电压。在示例性实施例中，第二电源P2可以接收恒定电压。在示例性实施例中，恒定电压可以是诸如以接地电压为例的参考电压。
在示例性实施例中，第一电阻器R1的一端连接到第一电源P1，其另一端连接到第二端子N2。此外，第二电阻器R2的一端连接到第一电源P1，其另一端连接到第一端子N1。此外，第三电阻器R3的一端连接到第一端子N1，其另一端连接到第二电源P2。此外，第四电阻器R4的一端连接到第二电源P2，其另一端连接到第二端子N2。
可以调节施加到每个电阻元件以及第一电源P1和第二电源P2的电压电平，使得第一端子N1与第二端子N2之间的电势差为约0V。结果，第一端子N1与第二端子N2之间没有电流流动。
此后，当用户将触摸压力施加到其中布置有第一应变计ST1至第四应变计ST4的区域的一部分时，与第一应变计ST1至第四应变计ST4对应的电阻器R1至R4中的一些电阻器的电阻值改变。例如，来自第一应变计ST1至第四应变计ST4之中，施加有触摸压力的应变计的长度可以由于触摸压力而增加，因此，可以改变相应的电阻值。
由于电阻的变化，第一端子N1与第二端子N2之间产生电压差，因此，与电压差对应的电流流动。可以通过电压差或电流流动的量的测量来检测用户的触摸压力。在示例性实施例中，触摸驱动电路T-IC可以基于电压差或电流量的测量来检测用户的触摸压力。
第一惠斯通电桥电路单元WS1的位置不受具体限制。例如，在示例性实施例中，通过调整构成第一非显示区域NTP1中的每个电阻的线的布置位置来形成第一惠斯通电桥电路单元WS1。在示例性实施例中，第一惠斯通电桥电路单元WS1形成在电连接到第一触摸垫单元DP1的柔性基底上。
与图10中所示的示例性实施例不同，在输入感测面板200_5中，可以形成多个惠斯通电桥电路单元。例如，根据示例性实施例，惠斯通电桥电路单元的数量、构成每个惠斯通电桥电路单元的应变计的数量、应变计的位置、固定电阻器的数量等可以根据需要检测用户的触摸压力的区域而变化。
图11是用于描述根据本发明的示例性实施例的通过包括图9中所示的第一基底的输入感测面板的电阻变化来感测触摸压力的方法的示例性实施例的视图。
参照图11，在示例性实施例中，第三应变计ST3和第四应变计ST4中的每个与构成第二惠斯通电桥电路单元WS2的一个电阻器对应。
例如，在示例性实施例中，用作第一电阻器R1的第三应变计ST3和用作第三电阻器R3的第四应变计ST4构成第二惠斯通电桥电路单元WS2。此外，在示例性实施例中，第四电阻器R4具有固定的电阻值，第二电阻器R2形成为可变电阻器。可以调节第二电阻器R2的电阻值和施加到第一电源P1和第二电源P2的电压电平，使得第一端子N1与第二端子N2之间的电势差为约0V。因此，第一端子N1与第二端子N2之间没有电流流动。
此后，当用户将触摸压力施加到布置有第三应变计ST3和第四应变计ST4的区域的一部分时，与第三应变计ST3和第四应变计ST4对应的电阻器R3和R4中的至少一些电阻器的电阻值改变。例如，第三应变计ST3和第四应变计ST4的长度可以由于外部触摸压力而增加，因此，可以改变相应的电阻值。
在示例性实施例中，第一应变计ST1和第二应变计ST2连接到单独的惠斯通电桥电路单元。因此，可以以多通道方式在一个输入感测面板200_6中形成压力传感器。
在示例性实施例中，第一应变计ST1和第二应变计ST2设置在第一基体层211_6的上侧，第三应变计ST3和第四应变计ST4设置在第一基体层211_6的下侧。
图12是示出根据本发明的示例性实施例的输入感测面板的与图4中所示的触摸区域对应的触摸区域的示例性实施例的平面图。
参照图12，在示例性实施例中，输入感测面板200_7与图10和图11中所示的输入感测面板200_5和200_6不同之处在于输入感测面板200_7不包括用于将第二感测电极IE2-1和第二感测电极IE2-2彼此连接的第一连接电极CE1。
因此，输入感测面板200_7可以通过设置有第二感测电极IE2-1和第二感测电极IE2-2的区域中的电容感测来测量触摸压力。相比之下，输入感测面板200_7可以通过设置有通过第三连接电极CE3连接的第二感测电极IE2-5和第二感测电极IE2-6的区域以及设置有通过第二连接电极CE2连接的第二感测电极IE2-3和第二感测电极IE2-4的区域中电阻变化来测量触摸压力。
也就是说，在示例性实施例中，输入感测面板200_7使用电容变化和电阻变化两者来测量触摸压力。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，可以通过输入感测装置的单个模块以及包括输入感测装置的显示器来检测触摸位置和触摸压力两者。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本发明的如权利要求限定的精神和范围的情况下，可以对其在形式和细节上进行各种改变。

Claims (15)

1.一种输入感测装置，所述输入感测装置包括：
第一基体层；
多个第一感测电极，沿第一方向布置在所述第一基体层上；
多个第二感测电极，布置在所述第一基体层上并位于与所述多个第一感测电极不同的行中；
多个第三感测电极，沿与所述第一方向不同的第二方向布置在所述多个第二感测电极上，其中，所述多个第三感测电极与所述多个第二感测电极叠置；以及
多个第四感测电极，其中，所述多个第四感测电极与所述多个第三感测电极布置在同一层上并且与所述多个第一感测电极叠置，
其中，在触摸压力感测操作期间，恒定电压被施加到所述多个第三感测电极。
2.根据权利要求1所述的输入感测装置，
其中，在触摸位置感测操作期间，所述多个第二感测电极中的至少一个处于浮置状态，并且
其中，在所述触摸位置感测操作期间，用于感测触摸位置的驱动信号被施加到所述多个第三感测电极。
3.根据权利要求1所述的输入感测装置，所述输入感测装置还包括：
触摸驱动电路，所述触摸驱动电路在所述触摸压力感测操作期间感测所述多个第二感测电极与所述多个第三感测电极之间的电容变化，并且
其中，所述触摸驱动电路在触摸位置感测操作期间感测所述多个第三感测电极中的至少一个与所述第一感测电极之间以及所述多个第四感测电极中的至少一个与所述第一感测电极之间的电容变化。
4.根据权利要求1所述的输入感测装置，
其中，所述多个第四感测电极中的至少一个是浮置电极。
5.根据权利要求1所述的输入感测装置，
其中，所述多个第二感测电极中的至少两个感测电极彼此直接连接，
其中，彼此直接连接的所述至少两个感测电极构成第一应变计，并且
所述输入感测装置还包括电连接到所述第一应变计的惠斯通电桥电路。
6.根据权利要求1所述的输入感测装置，
其中，所述多个第一感测电极和所述多个第二感测电极沿所述第一方向交替布置。
7.根据权利要求1所述的输入感测装置，所述输入感测装置还包括：
第二基体层，所述第二基体层上布置有所述多个第三感测电极和所述多个第四感测电极；以及
绝缘层，设置在所述第一基体层与所述第二基体层之间，并覆盖所述多个第一感测电极和所述多个第二感测电极。
8.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板；以及
输入感测面板，设置在所述显示面板上方，
其中，所述输入感测面板包括：多个第一感测电极，沿第一方向布置；多个第二感测电极，与所述多个第一感测电极布置在同一层上并布置在与所述多个第一感测电极不同的行中；多个第三感测电极，沿与所述第一方向不同的第二方向布置在所述多个第二感测电极上，其中，所述多个第三感测电极与所述多个第二感测电极叠置；以及多个第四感测电极，其中，所述多个第四感测电极与所述多个第三感测电极布置在同一层上并与所述多个第一感测电极叠置，
其中，在触摸压力感测操作期间，恒定电压被施加到所述多个第三感测电极。
9.根据权利要求8所述的显示装置，
其中，在触摸位置感测操作期间，用于感测触摸位置的驱动信号被提供到所述多个第三感测电极，并且
其中，所述显示装置还包括触摸驱动电路，所述触摸驱动电路在所述触摸位置感测操作期间感测所述多个第三感测电极中的每个与所述多个第一感测电极之间以及所述多个第四感测电极中的每个与所述多个第一感测电极之间的电容变化。
10.根据权利要求8所述的显示装置，所述显示装置还包括：
触摸驱动电路，所述触摸驱动电路在所述触摸压力感测操作期间感测所述多个第二感测电极与所述多个第三感测电极之间的电容变化。
11.根据权利要求8所述的显示装置，
其中，所述多个第四感测电极中的至少一个是浮置电极。
12.根据权利要求8所述的显示装置，
其中，在所述触摸压力感测操作期间，所述多个第一感测电极中的至少一个处于浮置状态。
13.根据权利要求8所述的显示装置，
其中，所述多个第二感测电极中的至少两个感测电极彼此直接连接，
其中，彼此直接连接的所述至少两个感测电极构成第一应变计，并且
所述输入感测面板还包括电连接到所述第一应变计的惠斯通电桥电路。
14.根据权利要求8所述的显示装置，
其中，所述多个第一感测电极和所述多个第二感测电极直接形成在所述显示面板的上表面上。
15.根据权利要求8所述的显示装置，
其中，所述多个第三感测电极的面积大于所述多个第二感测电极的面积。
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