TWI574190B

TWI574190B - 觸控感測裝置及包含該觸控感測裝置的顯示裝置

Info

Publication number: TWI574190B
Application number: TW104142698A
Authority: TW
Inventors: 金泰憲; 崔秀石; 咸龍洙; 李用雨; 林明眞; 崔胜吉
Original assignee: Ｌｇ顯示器股份有限公司
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2017-03-11
Also published as: JP6401695B2; JP2016129015A; TW201624230A

Description

觸控感測裝置及包含該觸控感測裝置的顯示裝置

本發明係關於一種觸控感測裝置及包含該觸控感測裝置的顯示裝置，尤其是關於一種由電活性聚合物(Electro Active Polymer,EAP)製成具有低驅動電壓和高穿透率的觸控感測裝置及包含該觸控感測裝置的顯示裝置。

觸控面板是一個使用者通過例如於螢幕上觸控或手勢的輸入的觸控感測裝置，被廣泛用於例如在公共設施的顯示裝置和包括便攜式顯示裝置例如智慧型電話和平板PC的智慧型電視等大型顯示裝置。觸控面板被分為電阻式、電容式、超音波式、和紅外線式等等。

然而，不僅使用者輸入的觸控感測的研究存在，還有提供觸控感測反饋的觸控感測裝置的研究都正在執行，其中使用者可以經由手指或指示筆的感覺來作為使用者觸控輸入的反饋。

使用偏心旋轉質量(Eccentric Rotating Mass,ERM)的觸控感測裝置的顯示裝置可作為一個例子。ERM是一個振動馬達，使用當電機由附加質量給馬達的轉子的一部分的操作時產生的偏心力來產生機械式振動。然而，ERMs由不透明材料製成，所以它們不應該被設置在顯示裝置的顯示面板的前表面上，而在後表面上。另外，由於ERMs經由馬達產生振動，不能只有部分的顯示裝置振動，而是整個顯示裝置振動。因此，ERM的顯示裝置具有無法僅傳遞由使用者所觸控的部分作為觸控感測反饋的問題。另外，由於ERMs是通過馬達產生的機械振動，響應速度是低的，因此它們難以作為觸控感測裝置的振動源。

另外，有一種使用線性諧振致動器(Linear Resonant Actuator,LRA)的觸控感測裝置的顯示裝置作為觸控感測裝置的另一個例子。LRA 通過彈簧的振動和由螺線管的永久磁鐵的往復運動產生的不銹鋼振盪器來提供觸控感測的反饋。然而，類似於ERMs，LRA由不透明材料製成，並且振動整個顯示裝置，因此LRA具有ERMs同樣的問題。此外，LRA須使用一諧振頻率，諧振頻率是固定於150Hz至200Hz之間。因此，配備有LRA的觸控感測裝置難以產生各種振動。

配備壓電陶瓷致動器的觸控感測裝置已被用來解決這些問題。壓電陶瓷致動器具有幾個微秒的高響應速度和大範圍的振動頻率，可以實現讓人真正感覺所有頻率範圍之內的振動。然而，壓電陶瓷致動器被形成為陶瓷板的形狀，由於對外部衝擊的耐久性低使得它們可以通過一個外部的衝擊而很容易地斷裂。此外，壓電陶瓷致動器具有一個像ERMs和LRA的問題，即它們是不透明，並且難以薄型製成。另外，因為被設置在顯示裝置的後表面上，所以壓電陶瓷致動器振動整個顯示裝置。

本發明人認為，由電活性聚合物製成的觸控感測裝置可以用作產生觸控感測裝置振動的一個振動源。更詳細地，由電活性聚合物製成的觸控感測裝置可以使用藉由將電壓施加到設置在由電活性聚合物製成的電活性層的上下的電極所產生的電活性層的振動來提供觸控感測的反饋給使用者。觸控感測裝置可以由透明材料製成，因此它可以被設置在顯示裝置的前表面上。

但是，相對於如上所述的振動源，由電活性聚合物製成的觸控感測裝置的驅動電壓非常高，有幾千伏。因此，存在一種附加升壓電路的需要以用於增加從顯示裝置中使用的功率的電壓，但它難以使升壓電路夠小以使得它們能夠用於例如智慧型電話和平板電腦的個人便攜式顯示裝置。因此，存在降低電活性層的厚度以降低驅動電壓的方法。但是當電活性層的厚度減小，電活性層的位移通過觸控感測裝置所振動的物體的重量，即顯示裝置的重量，來抑制，所以振動很弱或不產生。

此外，即使觸控感測裝置的部件由透明材料製成，當其設置在一個電活性層上下的電極，穿透率會降低。

因此，本發明已經考慮現有觸控感測裝置和驅動電壓的問題和電活性聚合物製作的觸控感測裝置所引起的穿透率的問題。因而設計了一種能夠解決這些問題的新型觸控感測裝置、一種驅動該觸控感測裝置的方法、以及一種包含該觸控感測裝置的顯示裝置。

因此，本發明的一個目的是提供一種觸控感測裝置，其中可以藉由在電活性層的表面上形成用於施加電壓到電活性層的電極，使得穿透率最大化、以及一種包含該觸控感測裝置的顯示裝置。

本發明的另一個目的是提供一種觸控感測裝置，其藉由減少在用於施加電壓到電活性層的電極中的空隙，即使使用低的驅動電壓也可被驅動、以及一種包含該觸控感測裝置的顯示裝置。

本發明的另一個目的是提供一種觸控感測裝置，其藉由改變在用於施加電壓到電活性層的電極中的間隙和藉由施加具有根據電極間隙的頻率的電壓可傳遞各種觸覺反饋給使用者、以及一種包含該觸控感測裝置的顯示裝置。

本發明的另一個目的是提供一種驅動觸控感測裝置的方法，藉由設置電活性層於複數個電極的一個表面上和施加電壓到各彼此不同的電極上可實現不同材料的紋理和一個結構振動所產生的觸控感測。

應注意的是，本發明之目的不限於上述目的，從以下描述可知，本發明所屬技術領域具有通常知識者將顯而易見其它目的。

根據本發明實現上述目的的一個態樣，提供了一種觸控感測裝置，包括：含有一電活性聚合物的一電活性層；以及一或多個第一電極和一或多個第二電極，僅設置在該電活性層的一個表面上，其中該等第一電極和第二電極包括一導電材料。該電活性層可包括複數個單元，並且該等第一電極和第二電極可設置在每個單元中。該第一電極可具有自設置在同一單元中該第二電極上的一第一間隙隔開的一部份和自該第二電極上的一第二間隙隔開的一部份。每個第一電極和第二電極可具有一第一子電極和複數個從該第一子電極延伸的第二子電極，並且該第一電極的該複數個第二子電極和該第二電極的該複數個第二子電極可以交替設置。設置在該等單元的一第一單元的該等第一電極和第二電極可以由一第一間隙隔開，並且設置在該等單元的一第二單元的該等第一電極和第二電極可以由一第二間隙間隔開。該等第一電極和第二電極之間的間隙可以比該電活性層的厚度小。每個第一電極和每個第二電極可以具有一螺旋形結構或一雙環結構。該等第一電極和第二電極可包括一透明導電材料。如果將電壓施加到該等第一電極和第二電極，該電活性層可由於該電活性層上所產生的電場來振動。

根據本發明實現上述目的的另一個態樣，提供了一種觸控感測裝置，包括一或多個第一電極，設置在包含一電活性聚合物和包含一導電材料的一電活性層的一個表面上的複數個單元中，其中一第一電壓施加到該第一電極；以及一或多個第二電極，設置在包含一電活性聚合物和包含一導電材料的該電活性層的該表面上的該等單元中，其中一第二電壓施加到該第二電極，其中該第一電壓和該第二電壓根據該第一電極和該第二電極之間的間隙具有對應於一諧振頻率的頻率。具有該諧振頻率的該第一電壓可施加到該等第一電極，並且該等第二電極可接地。該第一電極具有自該第二電極由設置在相同單元中的一第一間隙隔開的一部分以及自該第二電極由一第二間隙隔開的一部分。具有對應於該第一間隙的一諧振頻率或對應於該第二間隙的一諧振頻率的該第一電壓可施加到該第一電極，並且該第二電極可接地。設置在該等單元的一第一單元的該等第一電極及第二電極由一第一間隙隔開，設置在該等單元的一第二單元的該等第一電極和第二電極由一第二間隙隔開。具有對應於該第一間隙的一諧振頻率的該第一電壓可施加到設置在該第一單元中的該第一電極或者具有對應於該第二間隙的一諧振頻率的該第一電壓可施加到設置在該第二單元中的該第一電極。此外，設置在該第一單元的該第二電極或設置在該第二單元中的該第二電極可接地。

根據本發明的另一個態樣，提供了一種顯示裝置包括：一觸控面板；一觸控感測裝置，包含設置在該觸控面板上或下的一電活性層和包含一電活性聚合物以及僅設置在該電活性層的一個表面的一或多個第一電極和一個或多個第二電極；以及覆蓋該觸控面板和該觸控感測裝置的一蓋板，其中該等第一電極和第二電極包括一導電材料。該顯示裝置進一步可包括一顯示面板，以及該等第一電極和第二電極可以面對該顯示面板。該顯示裝置還可以包括其中具有該觸控面板的一顯示面板，其中該顯示面板可以設置在該蓋板與該觸控感測裝置之間或在該觸控感測裝置下面。該觸控感測裝置的單元的區域和觸控面板的像素的區域可以是相同的。

根據本發明的另一個態樣，提供了一種驅動觸控感測裝置的方法。在該驅動觸控感測裝置的方法中，提供一觸控感測裝置，包括含有一電活性聚合物的一電活性層、僅設置在該電活性層的一個表面上的第一電極、以及設置在鄰近該等第一電極的第二電極。不同的電壓施加到該等第一電極和第二電極以使得該觸控感測裝置振動，並且將相同的電壓施加到所有的該等第一電極和第二電極，來產生該觸控感測裝置上的橫向摩擦，以從振動來改變。

該橫向摩擦可通過該觸控感測裝置上手指的平面移動來產生。

不同的電壓施加到該等第一電極和第二電極或相同的電壓的施加到所有的該等第一電極和第二電極可以僅在該觸控感測裝置的部分區域上進行。

在下面的詳細描述和附圖中包括其它實施例的細節。

根據本發明的實施例，由於該等第一電極和第二電極上的電活性層形成於該電活性層的同一表面上，由電活性聚合物製成的該觸控感測裝置的穿透率可以得到改善。

此外，根據本發明，與第一電極和第二電極設置在電活性層的不同表面上的情況相比，可以藉由在該電活性層的同一表面上設置該等第一電極和第二電極來減少該觸控感測裝置的驅動電壓。

此外，根據本發明，能夠藉由調節該等第一電極和第二電極之間的間隙傳遞各種觸覺反饋給使用者。

此外，根據本發明，由於材料的振動和紋理是由具有兩個不同的驅動方法的一個集成結構來實現，也能夠提供逼真的感覺，例如更詳細的紋理和動態輸入反饋。

本發明的效果不限於上述效果，其他各種效果也包括在本說明書中。

10‧‧‧電活性層

20‧‧‧第一電極

60‧‧‧第二電極

100‧‧‧觸控感測裝置

110‧‧‧電活性層

CE‧‧‧單元

AA‧‧‧活性區

120‧‧‧第一電極

160‧‧‧第二電極

131‧‧‧第一導線

132‧‧‧第二導線

140‧‧‧FPCB

141‧‧‧電路

121‧‧‧第一子電極

161‧‧‧第一子電極

122‧‧‧第二子電極

162‧‧‧第二子電極

400‧‧‧觸控感測裝置

500‧‧‧觸控感測裝置

420‧‧‧第一電極

520‧‧‧第一電極

460‧‧‧第二電極

560‧‧‧第二電極

600‧‧‧觸控感測裝置

620‧‧‧第一電極

660‧‧‧第二電極

CE1‧‧‧第一單元

CE2‧‧‧第二單元

800‧‧‧觸控感測裝置

820A‧‧‧第一電極

860A‧‧‧第二電極

820B‧‧‧第一電極

860B‧‧‧第二電極

900‧‧‧觸控感測裝置

920‧‧‧第一電極

960‧‧‧第二電極

922A‧‧‧第二子電極

922B‧‧‧第二子電極

961‧‧‧第一子電極

962A‧‧‧第二子電極

962B‧‧‧第二子電極

1000‧‧‧觸控感測裝置

1020‧‧‧第一電極

1020A‧‧‧第一電極

1020B‧‧‧第一電極

1060A‧‧‧第二電極

1060B‧‧‧第二電極

1200‧‧‧顯示裝置

1210‧‧‧顯示面板

1220‧‧‧觸控面板

1230‧‧‧蓋板

1300‧‧‧顯示裝置

1310‧‧‧顯示面板

1400‧‧‧顯示裝置

1410‧‧‧觸控感測裝置

1420‧‧‧觸控感測裝置驅動器

1430‧‧‧觸控面板

1440‧‧‧觸控電路

1450‧‧‧顯示面板

1460‧‧‧定時控制器

1470‧‧‧處理器

1480‧‧‧上蓋板

1490‧‧‧下蓋板

1412‧‧‧電活性層

1414‧‧‧電極

1414a‧‧‧第一電極

1414b‧‧‧第二電極

1416‧‧‧導線

2400‧‧‧移動裝置

2500‧‧‧汽車導航系統

2600‧‧‧顯示單元

2700‧‧‧室外廣告牌

2800‧‧‧遊戲系統

2900‧‧‧電子黑板

本發明的上述和其它態樣、特徵、以及其他優點將從結合圖式的以下詳細描述而更清楚地理解，其中：第1A圖係說明根據本發明一實施例之觸控感測裝置的平面示意圖；第1B圖係說明根據本發明一實施例之觸控感測裝置的平面放大示意圖；第1C圖係說明沿著第1B圖的Ic-Ic’線所取的觸控感測裝置的示意剖視圖；第2圖係說明根據本發明一實施例之觸控感測裝置的穿透率的示意剖視圖；第3圖係說明根據本發明一實施例之觸控感測裝置的驅動電壓的示意剖視圖；第4圖至第6圖係說明根據本發明各實施例之觸控感測裝置的平面放大示意圖；第7A圖至第7C圖係說明根據本發明一實施例在驅動觸控感測裝置的方法中根據電極間隙的諧振頻率與振動強度的圖；第8A圖和第8B圖係說明根據本發明其它實施例之觸控感測裝置的平面放大示意圖；第9圖和第10圖係說明根據本發明各實施例之觸控感測裝置的平面放大示意圖；第11圖係說明根據本發明另一實施例在驅動觸控感測裝置的方法中根據電極間隙的諧振頻率與振動強度的圖；第12圖係說明根據本發明一實施例之顯示裝置的示意剖視圖；第13圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的示意剖視圖；第14圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的方塊圖；第15圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的分解透視圖；第16圖係說明根據本發明另一實施例之觸控感測裝置的立體圖；第17A圖和第18A圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作和使用者觸控的感覺的示意剖視圖；第17B圖和第18B圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的示意圖；第17C圖和第18C圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的示意圖；第19圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的轉換的示意圖；第20圖係說明根據本發明另一實施例之驅動觸控感測裝置的方法的流程圖；以及第21圖係說明使用根據本發明各實施例之顯示裝置的實際有利的範例示意圖。

本發明的優點和特徵以及其達成之方法可從以下結合圖式的實施例的說明更為明顯。然而，本發明並不限於這些實施例，可以各種不同形式實現。這些實施例係提供用以充分說明本發明及完整傳達本發明的範圍給本發明所屬技術領域具有通常知識者，要注意的是本發明的範圍僅係由申請專利範圍所界定。

在圖式中用以敘述本發明實施例之形狀、尺寸、比例、角度、數目等僅僅是說明性的，並非用以限制本發明。相同的元件編號在整份說明書中是指相同的元件。在以下說明中，當相關技術的具體描述被確定為可能不需要地使本發明標的產生混淆時，其詳細描述將被省略。若說明書中使用術語「包括」、「具有」、「含有」時，除非術語「僅僅」被使用，否則未提及的部分可額外地被包括在內。除非上下文另外明確指出，否則單數形式也意指包括複數形式。

在解釋一個元件時，雖然沒有明確敘述，元件應被解釋為包括誤差範圍。

在描述位置關係時，例如，當兩個部件之間的位置關係被描述為“在...上”、“在...上方”、“在...之下”和“相鄰於...”，除非使用“正好”或“直接”，否則一或多個其他部件可設置在兩個部件之間。

如本文所用，語句“一個元件A在一個元件B上”指的是元件A可以直接地設置在元件B上和/或A元件可經由另一元件C間接地設置在元件B上。

術語“第一”、“第二”用於將這些術語描述元件的任意區分和這些術語之間不一定旨在指示這些元件的時間或其他優先順序。這些術語僅用於從其他部件區分一個部件。因此，下面提到的第一部件被可以是本發明技術思想的第二部件。

類似的參考數字表示整個描述的相同的元件。

附圖不是按比例，附圖中各種元件的尺寸是相對示意性地說明和未必要按比例。

本發明各種實施例的特徵可部分地或整體地彼此結合或組合，並且彼此之間的各種操作和技術性驅動可為本領域技術人員能夠充分理解。本發明實施例可以彼此獨立地實施、或者以依附關係而一起實施。

本發明的電活性層是可以藉由隨著電壓的施加而改變其形狀來提供振動。

本發明的觸控感測裝置是一種可以提供對應於觸控感測裝置上使用者的觸控之觸覺給使用者的裝置。

在下文中，參考附圖將本發明的各種實施例進行詳細描述。

第1A圖係說明根據本發明一實施例之觸控感測裝置的平面示意圖。參考第1A圖及第1B圖，觸控感測裝置100包括電活性層110、單元CE、設置在單元CE的第一電極120和第二電極160、第一導線131、第二導線132、以及FPCB 140。

電活性層110是由電刺激變形之電活性聚合物製程的板狀薄膜。例如，電活性層110可以由基於矽、氨基甲酸乙酯、和如PVDF或P(VDF-TrFE)，或壓電陶瓷元件等鐵電聚合物的丙烯酸的一介電彈性體製成。當電活性層110由介電彈性體製成時，介電彈性體通過施加到電活性層110上的電壓所產生的庫侖力而收縮和膨脹，因此，觸控感測裝置100可以振動。當電活性層110由鐵電聚合物製成和當電壓施加到電活性層110時，在電活性層110的偶極子的排列方向改變，所以觸控感測裝置100可以振動。

電活性層110被配置以具有活性區AA。電活性層110的活性區AA是用於提供觸覺反饋給使用者的區域，包含第一電極120和第二電極160設置在其中的複數個單元CE。在這種情況下，單元CE是能夠傳遞觸覺反饋給使用者的最小單元，並且可以單獨地傳遞觸覺反饋。

電活性層110的單元CE的區域可以藉由考慮正常人的手指的大小來確定。觸控感測裝置100傳遞觸控感測反饋以響應使用者的觸控輸入並且能夠將觸覺反饋給使用者的最小單位區域的單元CE可以藉由考慮使用者觸控的區域來確定。在這種情況下，使用者觸控面積取決於正常人的手指的大小，所以電活性層100的單元CE的區域也可以藉由考慮正常人的手指的大小來確定。

在一些實施方案中，電活性層110的單元CE的區域可以取決於與電活性層110使用的觸控面板的像素的區域。觸控感測裝置100傳遞觸控感測反饋以響應使用者感測的觸控輸入到使用者。因此，例如，當觸控感測裝置100的單元CE具有如通過觸控感測使用者輸入的觸控面板的像素的相同面積時，觸控面板的像素和觸控感測裝置100的單元CE可以具有一對一的對應，所以觸控感測裝置100可以更容易地驅動。

以下參考第1B圖和第1C圖，更詳細說明單元CE和設置在單元CE中的第一電極120和第二電極160。

第1B圖係說明根據本發明一實施例之觸控感測裝置的平面放大示意圖；第1C圖係說明沿著第1B圖的Ic-Ic’線所取之觸控感測裝置的示意剖視圖。第1B圖說明觸控感測裝置100的僅一個單元CE並且以與第1B圖所示之單元CE相同方式配置觸控感測裝置100之所有的單元CE。

用於將電壓施加到電活性層110的電極的第一電極120和第二電極160由導電材料製成。此外，第一電極120和第二電極160可以由透明導電材料製成，以確保觸控感測裝置100的穿透率。例如，在第一電極120和第二電極160可以由例如銦錫氧化物(ITO)、PEDOT：PSS、以及鈉鎢銀線(AgNW)透明材料製成。此外，第一電極120和第二電極160可以是金屬網格。也就是說，第一電極120和第二電極160可以是一個網格形狀的金屬製作，並且實際上可以作為透明電極的金屬網格。然而，第一電極120和第二電極160的材料不限於此，並且各種透明導電材料可以用作第一電極120和第二電極160的材料。第一電極120和第二電極160的材料可以由相同的材料或不同材料製成。

參考第1B圖和第1C圖，第一電極120和第二電極160僅被設置在一個單元CE的電活性層110的一個表面上。即第一電極120和第二電極160設置在電活性層110的同一表面上並且都設置在一個單元CE中。例如，第一電極120和第二電極160可以不在底面上形成，而只在電活性層110的頂表面上(例如，最接近於使用者的一側)形成。

雖然在第一電極120和第二電極160由透明導電材料製成，一些光行進到第一電極120和第二電極160可被反射或吸收。因此，如果光傳播到第一電極120和第二電極160，但不能穿過它們，觸控感測裝置100的穿透率可由第一電極120和第二電極160劣化。因此，根據本發明實施例的觸控感測裝置100，由透明導電材料製成的第一電極120和第二電極160設置在電活性層110的一個表面上。因此，與其中第一電極120和第二電極160設置在電活性層110的不同表面上的情況相比(例如，光將需要傳遞通過第一電極120和第二電極160)，通過光穿過觸控感測裝置100的電極數量降低，使得觸控感測裝置100的穿透率可以改善。以下將參考第2圖詳細說明與根據本發明實施例之觸控感測裝置100的穿透率相關的效果。

第一電極120和第二電極160可以各種方式形成在電活性層110的一個表面上。第一電極120和第二電極160可以形成在電活性層110的頂表面上，例如通過濺射、印刷和狹縫塗佈。特別是當第一電極120和第二電極160由相同的材料製成時，它們可以同時形成。

參考第1C圖，第一電極120和第二電極160之間的間隙G小於電活性層110的厚度T。當將電壓施加到第一電極120和第二電極160時，第一電極120和第二電極160之間產生的電場是與其間距離成反比的(例如，電極的距離越近，電場更強)。即，當第一電極120和第二電極160之間的電位差，也就是驅動電壓是相同時，隨著第一電極120和第二電極160之間的距離增加，第一電極120和第二電極160之間的電場減小。然而，當第一電極120和第二電極160之間的距離降低時，第一電極120和第二電極160之間的電場增加。因此，與一個電極被設置在電活性層的頂表面上和一個電極被設置在電活性層的底表面上的觸控感測裝置相比，在根據本發明一實施例的觸控感測裝置100中，藉由使第一電極120和第二電極160之間的間隙G比電活性層110的厚度T小，當施加相同的驅動電壓時也能夠提高施加到電活性層110的電場的大小。此外，與一個電極被設置在電活性層110的頂表面上和一個電極設置在電活性層110的底表面上的觸控感測裝置相比，在根據本發明一實施例的觸控感測裝置100中，藉由使第一電極120和第二電極160之間的間隙G比電活性層110的厚度T小，可以減小用於實現具有相同幅度的電場的驅動電壓。以下將參考第3圖詳細說明與根據本發明一實施例之觸控感測裝置100的驅動電壓相關的效果。

參考第1B圖所示，第一電極120和第二電極160由第一子電極121和161、以及分別由第一子電極121和161延伸的複數個第二子電極122和162所組成。更詳細地，第一電極120具有在單元CE的上部區域橫向延伸的第一子電極121和從第一子電極121縱向延伸的複數個第二子電極122。而且，第二電極160具有在單元CE的下部區域橫向延伸的第一子電極161和從第一子電極161縱向延伸的複數個第二子電極162。因而，第一電極120的第一子電極121和第二電極160的第一子電極161可稱為桿電極，而第一電極120的第二子電極122和第二電極160的第二子電極162可稱為分支電極。

參考第1B圖所示，第一電極120的複數個第二子電極122和第二電極160的複數個第二子電極162交替地設置在單元CE。換句話說，第二電極160的複數個第二子電極162設置在第一電極120的複數個第二子電極122之間，而第一電極120的複數個第二子電極122設置在第二電極160的複數個第二子電極162之間。因此，第一電極120的第一子電極121和複數個第二子電極122包圍第二電極160的複數個第二子電極162，而第二電極160的第一子電極161和複數個第二子電極162包圍第一電極120的複數個第一子電極122。根據本發明一實施例的觸控感測裝置100，由於第一電極120的複數個第二子電極122和第二電極160的複數個第二子電極162交替設置，在第一電極120和第二電極160鄰近於彼此的部分可以增加，因此施加電壓到第一電極120和第二電極160時，電活性層110的電場的大小可以增加。此外，也可以藉由調整第一電極120的複數個第一子電極122的寬度W1、第二電極160的複數個第二子電極162的寬度W2、第一電極120的複數個第一子電極122的長度L1、以及第二電極160的複數個第二子電極162的長度L2，來最大化第一電極120和第二電極160彼此相鄰的部分。

再次參考第1A圖，在電活性層110上之單元CE中，第一導線 131和第二導線132分別與第一電極120和第二電極160電性連接。更詳細地，在單元CE中第一導線131與第一電極120電性連接並且在單元CE中第二導線132與第二電極160電性連接。第一導線131和第二導線132可以由與第一電極120和第二電極160相同或不同的材料製成，當第一導線131和第二導線132由與第一電極120和第二電極160相同的材料製成，第一導線131和第二導線132可以與第一電極120和第二電極160同時形成。

可撓性印刷電路板(Flexible Printed Circits Board,FPCB)140設置在電活性層110的表面上。FPCB 140是與第一導線131和第二導線132及例如驅動積體電路(IC)的電路141電性連接，用於經由可設置在FPCB 140上的第一導線131和第二導線132將電壓施加到第一電極120和第二電極160。雖然第1A圖中例如驅動積體電路的電路141被設置在FPCB 140上，但不限於此，並且可以COF(Chip On Film)的類型來實現。

根據本發明一實施例的觸控感測裝置100可被驅動如下。例如，為了通過電活性層110的一個單元CE傳遞觸控感測反饋，第一電壓通過與第一電極120電性連接的第一導線131施加到第一電極120，而第二電壓通過與第二電極160電性連接的第二導線132施加到第二電極160。例如，正電壓施加到第一電極120而第二電極160接地，因此可能會產生第一電極120和第二電極160之間的電位差。此電位差在對應於觸控感測裝置100的單元CE的電活性層110上的區域產生電場。因此，電活性層110振動和使用者可以感覺到觸覺反饋。雖然在上述說明中將正電壓施加到第一電極120而第二電極160接地，與此相反，第一電極120可以接地，而正電壓可施加到第二電極160。

此外，根據本發明一實施例之觸控感測裝置100之施加到第一電極120和第二電極160的第一電壓和第二電壓可以是具有預定頻率的交流電壓。此外，觸控感測裝置100可以依據第一電壓和第二電壓的頻率來傳遞各種觸覺反饋給使用者。以下將參考第7A圖至第7C圖和第14圖至第20圖說明驅動上述之觸控感測裝置的方法。

在根據本發明一實施例的觸控感測裝置100中，第一電極120和第二電極160僅設置在電活性層110的一個表面上。因此，當第一電極120和第二電極160由相同材料製成時，它們可以只通過一個製程來形成。因此，與第一電極120和第二電極160其中一個形成在電活性層110的頂表面上和另外一個形成在電活性層110的底表面上的情況相比，在根據本發明一實施例的觸控感測裝置100製造期間，不需要進行對準第一電極120和第二電極160的處理。因此，製造根據本發明一實施例的觸控感測裝置100的過程可以進一步簡化，這將產生製造效益。

此外，由於第一電極120和第二電極160僅形成在電活性層110的一個表面上，具有低的楊氏模組的介電彈性體可用於形成電活性層110(例如，可利用更可撓性的材料)。當第一電極120和第二電極160其中一個形成在電活性層110的頂表面上而另外一個形成在電活性層110的底表面上時，一介電彈性體可附接到一支撐基材，然後沉積和濺射以形成第一電極120。然後，該介電彈性體從支撐基材上釋放出，以形成第二電極160。但是介電彈性體具有低的楊氏模量，所以第一電極120可能在支撐基材釋放介電彈性體的過程中被損壞(例如，在底部的撓性電極可以黏到支撐基材)。然而，根據本發明一實施例的觸控感測裝置100，由於第一電極120和第二電極160在電活性層110的同一表面上形成，就沒有必要進行介電彈性體從支撐基材上釋放出的過程。因此，觸控感測裝置100在形成第一電極120和第二電極160的過程可以不被損壞。

此外，還能夠提高根據本發明一實施例之觸控感測裝置100的穿透率和降低其驅動電壓。將參考第2圖詳細描述觸控感測裝置的穿透率的改進。

第2圖係說明根據本發明一實施例之觸控感測裝置的穿透率的示意剖視圖。為描述方便，在各種部件中，只有電活性層10和110、第一電極20和120、和第二電極60和160說明於第2圖中。

第2圖(a)係說明觸控感測裝置的比較例，其中第一電極20設置在電活性層10的頂表面上和第二電極60設置在電活性層10的底表面上。第2圖(b)係說明參照第1A圖至第1C圖所描述的觸控感測裝置100的一實施例。假設在比較例的電活性層10和本發明實施例的電活性層110由具有相同厚度之相同介電彈性體製成，如此它們具有相同的穿透率。更詳細地，假設比較例的電活性層10和本發明實施例的電活性層110的穿透率是85.4%。此外，可以假設比較例的第一電極20和第二電極60及本發明實施例的第一電極120和第二電極160都是由ITO製成的，並有89%的穿透率。此外，假設在本發明實施例中，第一電極120和第二電極160佔據電活性層110的頂面的40%。

首先參考第2圖(a)，在比較例中，當光A1行進到電活性層10的底表面上的第二電極60時，光A2行進穿過電活性層10的頂面的第一電極20對輸入光A1的比率是比較例的觸控感測裝置的穿透率(A2/A1)，它可以如下確定。

(公式1)A2/A1=第二電極60的穿透率×電活性層10的穿透率×第一電極20的穿透率=0.89 x 0.854 x 0.89=0.676

如通過公式1所計算，比較例的觸控感測裝置的穿透率(A2/A1)僅有67.6%。

接下來，參考第2圖(b)，在本發明實施例中，當光A1行進到電活性層110的底表面時，光A3行進出來並穿過電活性層110的頂表面上的第一電極120和第二電極160對輸入光A1的比率是實施例的觸控感測裝置穿透率(A3/A1)，它可以如下確定。

(公式2)A3/A1=電活性層110的穿透率x(電活性層110的頂表面上不設置第一電極120和第二電極160的面積比率+(電活性層110的頂表面上設置第一電極120和第二電極160的面積比率×第二電極120和第二電極160的穿透率))=0.854×(0.6+(0.4×0.89))=0.816

如通過公式2所計算，本發明實施例的觸控感測裝置的穿透率(A3/A1)為81.6%，這是約為比較例的觸控感測裝置的穿透率(A2/A1)的1.2倍。因此可以看出，與第一電極120和第二電極160其中一個形成在電活性層110的頂表面上和另外一個形成在電活性層110的底表面上的情況相比，根據本發明一實施例的觸控感測裝置100的穿透率提高。

以下將參考第3圖詳細描述觸控感測裝置的驅動電壓的改進。

第3圖係說明根據本發明一實施例的觸控感測裝置的驅動電壓的示意剖視圖。為描述方便，在各種部件中，只有電活性層10和110、第一電極20和120、和第二電極60和160說明於第3圖中。

第3圖(a)係說明觸控感測裝置的比較例，其中第一電極20設置在電活性層10的頂表面上和第二電極60設置在電活性層10的底表面上。另外，其中將正電壓施加到第一電極20而第二電極60接地。第3圖(b)說明參考第1A圖~第1C圖所描述的觸控感測裝置100的一實施例。其中正電壓施加到第一電極120而第二電極160接地。假設比較例的電活性層10和本發明實施例的電活性層110由具有相同厚度的的相同介電彈性體製成。另外，在實施例中，假設第一電極120和第二電極160之間的間隙G比電活性層110的厚度T小。進一步假設在比較例中施加到第一電極20的正電壓的幅度和在實施例中施加到第一電極120的正電壓的幅度是相同的。

兩個電極之間的電場幅度由以下公式3計算。

(公式3)E=V/d在公式3中，E是電場幅度，d為兩個電極之間的距離，而V是兩個電極之間的電位差。

參考公式3，施加到比較例第3圖(a)和實施例第3圖(b)的電活性層10和110的電場幅度與第一電極20和120之間的電位差成正比。此外，電場幅度與第一電極20和120以及第二電極60和160之間的距離成反比。如上所述，由於施加到比較例中第一電極20的正電壓的幅度和施加到實施例的第一電極120的幅度是相同的。如果電極之間的距離是相同的，在比較例中第一電極20和第二電極60之間的電位差與實施例中第一電極120和第二電極160之間的電位差將是相同的。因此，比較例中施加電活性層10的電場幅度取決於第一電極20和的第二電極60之間的距離。此外，實施例中施加電活性層110的電場幅度取決於第一電極120和第二電極160之間的距離。

此外，第一電極20和第二電極60之間的距離是相同於比較例中電活性層10的厚度T而第一電極120和第二電極160之間的距離是相同於實施例中的間隙G。在這種情況下，如上所述，由於比較例中的電活性層10的厚度T比實施例中第一電極120和第二電極160之間的間隙G大，實施例中施加到電活性層110的電場幅度是比比較例中施加到電活性層10 的電場幅度大。此外，由於第一電極120和第二電極160之間的距離更短，在實施例中需要用於產生具有相同電場幅度的驅動電壓的幅度比比較例的驅動電壓的幅度低。

此外，也可以考慮減小比較例中電活性層10的厚度，即第一電極20第二電極60之間的距離，以降低驅動電壓。然而，當電活性層10的厚度T減小時，電活性層10不能抗拒通過電活性層10產生振動的物體重量，因此，可能難以產生振動。因而，減少電活性層10的厚度T可限制驅動電壓的降低。

當比較例中第一電極20和第二電極60分別在電活性層10頂表面和底表面上形成時，用於獲得在根據本發明一實施例的觸控感測裝置100中相同振動大小所需的驅動電壓的幅度可以減小。因此可以施加足夠用於驅動觸控感測裝置100的驅動電壓而不需使用特定的升壓電路。此外，在根據本發明實施例的觸控感測裝置100中，由於只有第一電極120和第二電極160的位置變動而不降低電活性層110的厚度T，驅動電壓的幅度可以減小而不降低振動強度或犧牲電活性層110的剛度。

第4圖至第6圖係說明根據本發明各實施例之觸控感測裝置的平面放大示意圖。第4圖和第5圖僅說明分別設置在觸控感測裝置400和500的單元CE中之第一電極420和520及第二電極460和560。另外，第6圖係說明設置在觸控感測裝置600的電活性層110的活性區AA中之第一電極620和第二電極660。與第1A圖至第1C圖說明的觸控感測裝置100相比，在第4圖至第6圖所示的觸控感測裝置400、500和600僅在第一電極420、520和620以及第二電極460、560和660的形狀是不同的，而其它部件基本上是一樣的，所以不再重複說明。

首先，參考第4圖和第5圖，第一電極420和520及第二電極460和560可以具有最大化彼此相鄰的部分的結構。例如，如第4圖所示，第一電極420和第二電極460可以形成為螺旋形狀。在另一個例子中，如第5圖所示，第一電極520和第二電極560可以形成為雙環流形狀。然而，第一電極420和520及第二電極460和560的形狀並不限定於如第4圖和第5圖所示。

接下來，參考第6圖，第一電極620和第二電極660可在整個電活性層110的活性區AA上形成。例如第6圖所示，第一電極620可以在電活性層110的活性區AA中橫向延伸而第二電極660可以在電活性層110的活性區區AA中縱向延伸。在這種情況下，一具體的絕緣層可設置在第一電極620和第二電極660之間而至少在第一電極620和第二電極660的交叉處進行電性連接。為了描述的方便，雖然第一電極620和第二電極660形成在第6圖所示之菱形中，它們不限於此。

第7A圖至第7C圖係說明根據本發明一實施例在驅動觸控感測裝置的方法中根據電極間隙的諧振頻率與振動強度的圖。在第7A圖至第7C圖中，觸控感測裝置100被形成使得第一電極120和第二電極160之間的間隙G各自為第1A圖至第1C圖中觸控感測裝置100所示的700μm、200μm、和50μm。然後如圖中所示，藉由依序施加具有頻率從0Hz~500Hz的電壓到觸控感測裝置100來測量振動強度(振動加速度)。在更詳細地，第一電極120和第二電極160被形成使得第一電極120的寬度W1和第二電極160的寬度W2為2毫米，第一電極120的第二子電極122的長度L1和第二電極160的第二子電極162的長度L2為15毫米，而第一電極120和第二電極160的厚度為250毫米。在這種情況下，一具有厚度為80μm的PVDF薄膜被用於電活性層110。此外，第二電極160接地，一750伏的方波的第一電壓施加到第一電極120，第一電壓的頻率從0Hz~500Hz變動而振動強度在此條件下被測量。

首先參考第7A圖所示，當第一電極120和第二電極160之間的間隙G為700μm和施加具有85Hz頻率的第一電壓時，所測量的最大振動強度為0.66 G。此外，當電極間隙G為700μm時，所測量的諧振頻率為85Hz。接下來參考第7B圖所示，當第一電極120和第二電極160之間的間隙G為200μm和施加具有220Hz頻率的第一電壓時，所測量的最大振動強度為0.67 G。此外，當電極間隙G為200μm，所測量的諧振頻率為220Hz。最後，參考第7C圖所示，當第一電極120和第二電極160之間的間隙G為50μm和施加具有480Hz頻率的第一電壓時，所測量的最大振動強度為0.65 G。此外，當電極間隙G為50μm，所測量的諧振頻率為480Hz。根據上述之電極間隙G於諧振頻率與振動強度之間的關係如下。

(表1)

參考表1，當僅施加到第一電極120的第一電壓的頻率改變時，同時保持第一電壓的幅度，按照第一電極120與第二電極160之間的間隙G，諧振頻率是不同的，即較大的電極間隙G，諧振頻率較小，而較小的電極間隙G，諧振頻率較大。因此，較小的電極間隙G，在更高的頻率振動強度較大，而較大的電極間隙G，在較低頻率振動強度較大。

因此，在根據本發明一實施例的驅動觸控感測裝置的方法中，施加到第一電極120第一電壓和施加到第二電極160的第二電壓可具有根據第一電極120和第二電極160之間的間隙G所定的諧振頻率。例如，當第一電極120和第二電極160之間的間隙G為700μm，第一電壓具有85Hz的頻率，這是施加到第一電極120的諧振頻率。並且施加到第二電極160的第二電壓是一接地電壓GND，第二電極160可接地。即，在根據本發明實施例之驅動觸控感測裝置的方法中，當觸控感測裝置100驅動時，觸控感測裝置的振動強度可以藉由將具有被設定至能夠產生具有電極間隙G之最大振動強度的諧振頻率的頻率的電壓施加到觸控感測裝置來改善。另外，在根據本發明一實施例的驅動觸控感測裝置的方法中，由於具有根據電極間隙G對應於諧振頻率的頻率的電壓施加到觸控感測裝置100，可需要更小的驅動電壓，以獲得相同於未考慮電極間隙G而施加某一特定頻率的驅動電壓到觸控感測裝置的振動強度。因此，在根據本發明一實施例之驅動觸控感測裝置方法中，在不犧牲振動強度下，也可以降低驅動電壓和減小功率消耗。

根據上述取決於電極間隙的諧振頻率和振動強度，具有各種結構的感測觸控裝置可被設計，且可實現驅動這些觸控感測裝置的各種方法。下文描述具有基於上述取決於電極間隙之諧振頻率與振動強度的各種結構的觸控感測裝置及其驅動方法。

第8A圖和第8B圖係說明根據本發明其它實施例的觸控感測裝置。第8A圖和第8B圖分別說明僅在觸控感測裝置800使用的第一單元CE1和第二單元CE2。此外，與第1A圖至第1C圖所示之觸控感測裝置100相比，第8A圖和第8B圖所示之觸控感測裝置800的第一電極820A和820B和第二電極860A和860B之間的間隙G1和G2不同。然而，其他部件的設置基本上是一樣，所以不重複說明。此後，假設間隙G1小於間隙G2。

不同的觸控感測的反饋可以按照驅動電壓的頻率施加到觸控感測裝置800傳遞到使用者。例如，當低頻驅動電壓施加到觸控感測裝置800時，粗略觸控的感測反饋例如觸控礫石或玻璃珠可提供給使用者。此外，當高頻驅動電壓施加到觸控感測裝置800時，如觸控絲之光滑的感測反饋可以提供給使用者。因此，能夠藉由分別調節設置在觸控感測裝置800的單元的第一電極820A和820B和第二電極860A和860B之間的間隙G1和G2來傳遞各種具有較小驅動電壓的觸覺反饋。

例如，當觸控感測裝置800被配置以提供一光滑的觸控感測反饋給使用者時，觸控感測裝置800可以包括具有第一電極820A和第二電極860A之間的小間隙G1的第一單元CE1，如第8A圖所示。如上所述，參考第7A圖至第7C圖，較小的電極間隙G1，在高頻振動強度較大，而越大的電極間隙G1，在低頻振動強度較大。也就是說，為了提供一光滑的觸控感測反饋給使用者，需要施加高頻的驅動電壓到觸控感測性裝置800。因此，與第8B圖所示之電極間隙G2較大的情況相比，如第8A圖所示，電極間隙G1較小，就可以實現在高頻較大的振動強度。因此，在用於傳遞平滑的觸控感測反饋給使用者的觸控感測裝置800中，較佳第一電極820A和第二電極860A間的電極間隙G1是小的，並且具有對應於第一電極820A和第二電極860A之間的間隙G1的諧振頻率的驅動電壓可施加在驅動觸控感測裝置800的過程中。例如，當電極間隙G1為50μm時，可以施加480Hz諧振頻率的第一電壓到第一電極820A而第二電極860A可以接地。

此外，當觸控感測裝置800被配置以將一粗略的觸控感測反饋傳遞給使用者(例如，模擬粗糙紋理)時，觸控感測裝置800可以包括具有在第一電極820B和第二電極860B間一小的間隙G2的第二單元CE2，如第8B圖所示。如上所述，參考第7A圖至第7C圖，較小的電極間隙G2，在高頻振動強度較大，而越大電極間隙G2，在低頻率振動強度較大。例如，為了提供一粗略的觸控感測反饋給使用者，需要施加低頻的驅動電壓到觸控感測裝置800。因此，與第8A圖所示之電極間隙G2較小的情況相比，如第8B圖所示，當電極間隙G1較大時，就可以實現在低頻較大的振動強度。因此，在用於傳遞粗略的觸控感測反饋給使用者的觸控感測裝置800中，較佳第一電極820A和第二電極860A的電極間隙G2是大的，並且具有對應於取決於第一電極820A和第二電極860A之間的間隙G2的諧振頻率的驅動電壓可施加在驅動觸控感測裝置800的過程中。例如，當電極間隙G2為700μm時，可以施加85Hz諧振頻率的第一電壓到第一電極820A而第二電極860A可以接地。

在一些實施例中，觸控感測裝置800可以被配置以傳遞各種觸覺反饋。在這些情況下，觸控感測裝置800可以包括如第8A圖所示之第一單元CE1和如第8B圖所示之第二單元CE2。也就是說，一些觸控感測裝置800的單元可以是第一單元CE1和其他單元可以是第二單元CE2。因此，為了傳遞一光滑的觸控感測反饋給使用者，有可能藉由施加一高頻驅動電壓到觸控感測裝置800的第一單元CE1來有效地傳遞一光滑的觸控感測反饋。另外，為了傳遞一個粗略的觸控感測反饋給使用者，有可能藉由施加一低頻驅動電壓到觸控感測裝置800的第二單元CE2來有效地提供一粗略的觸控感測反饋。

當觸控感測裝置800包括如第8A圖所示之第一單元CE1和如第8B圖所示之第二單元CE2時，觸控感測裝置800可以使用一差拍現象，以更大的振動強度傳遞觸覺反饋給使用者。例如，當具有第一頻率f1的一sin(2πf1t)振動波形的電壓施加到第一單元CE1的第一電極820A，而具有第二頻率f2的一sin(2πf2t)振動波形的電壓施加到第二單元CE2的第一電極820B、以及第一單元CE1的第二電極860A和第二單元CE2的第二電極860B接地時，在觸控感測裝置800產生的差拍波形可以如下的公式1表示。

sin(2πf1t)+sin(2πf2t)=2 cos[2π(f1-f2)t/2]sin[2π(f1-f2)t/2]

從理論上說，當具有相同幅度的兩種振動波形彼此相遇時，差拍波形的振幅可以加倍，差拍波形的包絡線基本上具有頻率| f1-f2 |(例如，建設性的干擾)。因此，當第一頻率f1設定為對應於電極間隙G1，第二頻率f2被設並為對應於電極間隙G2，且一驅動電壓同時施加到第一單元CE1和第二單元CE2，具有較大的振動強度的一觸控感測反饋可以通過一差拍現象傳遞給使用者。

參考第8A圖和第8B圖，設置在觸控感測裝置800的單元中的第一電極820A和820B和第二電極860A和860B之間的間隙G1和G2在每個單元中是不同的。例如，在複數個單元中，在第8A圖所示之第一單元CE1的第一電極820A和第二電極860A之間的間隙G1和在第8B圖所示之第二單元CE2的第一電極820B和第二電極860B之間的間隙G2可以是不同的。此後，假設間隙G1小於間隙G2描述觸控感測裝置800。

參考第8A圖和第8B圖，雖然觸控感測裝置800有兩個具有不同的電極間隙G1和G2的單元CE1和CE2，觸控感測裝置800可以包括具有不同的電極間隙的三個或更多個單元。在這種情況下，有可能分別藉由施加具有取決於電極間隙的諧振頻率的電壓到單元，以傳遞各種較大的振動強度的觸控感測反饋給使用者。此外，用於傳遞相同振動強度的觸控感測反饋的觸控感測裝置800的驅動電壓可以降低。

第9圖和第10圖係說明根據本發明各實施例之觸控感測裝置的平面放大示意圖。與第1A圖至第1C圖所示的觸控感測裝置100相比，分別在第9圖和第10圖所示之觸控感測裝置900和1000中的第一電極920、1020A、和1020B及第二電極960、1060A、和1060B之間的間隙G1和G2以及第一電極920、1020A、和1020B與第二電極960、1060A、和1060B的形狀是不同的，然而，其他部件基本上是相同的，因此不提供重複的描述。此後假設間隙G1小於間隙G2。

首先，參考第9圖，在相同的單元CE中，第一電極920具有自第二電極960由第一間隙G1隔開的一部分和由第二間隙G2隔開的一部分。更詳細地，第一電極920的第二子電極922A是自第一子電極961和第二電極960的第二子電極962A由第一間隙G1隔開。此外，第一電極920的第二子電極922B是自第一子電極961和第二電極960的第二子電極962B 由第一間隙G2隔開。為了實現如上所述的電極結構，第一電極920的第二子電極922A的長度L1a比第一電極920的第二子電極922B的長度L1b大。此外，第二電極960的第二子電極962A的長度L2a比第二電極960的第二子電極962B的長度L2b大。由於第一電極920具有自設置在同一單元CE2中之第二電極960由第一間隙G1隔開的一部分和由第二間隙G2隔開的一部分，觸控感測裝置900可以通過一個單元CE傳遞各種觸覺反饋給使用者。

接下來，參考第10圖，在相同的單元CE中，第一電極1020具有自第二電極1060由第一間隙G1隔開的一部分和由第二間隙G2隔開的一部分。更詳細地，第一電極1020A自第二電極1060A由第一間隙G1隔開而第一電極1020B自第二電極1060B由第二間隙G2隔開。因此，觸控感測裝置1000可以通過一單元CE傳遞各種觸覺反饋給使用者。

第11圖亦表示詳細描述驅動觸控感測裝置的方法，用以通過第9圖和第10圖所示的觸控感測裝置900和1000來傳遞各種觸覺反饋給使用者。

第11圖係說明在根據本發明另一實施例之驅動觸控感測裝置的方法中諧振頻率與振動強度的圖。第11圖表示在第9圖所示之觸控感測裝置900中藉由依序施加從0Hz到500Hz的頻率的電壓到觸控感測裝置900，在形成觸控感測裝置900的電極間隙G1是200μm和電極間隙G2是700μm之後所測量的振動強度(振動加速度)曲線圖。更詳細地，第一電極920和第二電極960被形成以使得第一電極920和第二電極960之間的寬度W1為2毫米，第一電極920的第二子電極922A的長度L1a和第二電極960的第二子電極962A的長度L2a為15毫米，第一電極920的第二子電極922B的長度L1b和第二電極960的第二子電極962B的長度L2b為14.3毫米，而在第一電極920和第二電極960的厚度是250納米。在這種情況下，具有厚度為80μm的一PVDF薄膜被用於電活性層110。另外，第二電極960接地，750V方波電壓的第一電壓施加到第一電極920中，第一電壓的頻率從0~500Hz被改變，而此條件下觸控感測裝置900進行振動強度測定。

參考第7A圖所示，當第一電極120和第二電極160之間的間隙G2都是700μm和施加具有85Hz的頻率的第一電壓時，所測得的最大振動強度為0.66G。另外，參考第7B圖所示，當第一電極120和第二電極160 之間的間隙G1都是200μm和施加220Hz的頻率的第一電壓時，所測得的最大振動強度為0.67 G。

第9圖所示之觸控感測裝置900的第一電極中920具有自設置在同一單元CE中之第二電極由第一間隙G1 200μm隔開一的部分和由第二間隙G2 700μm隔開的一部分。因此，當施加頻率從0~500Hz改變的第一電壓到第一電極920時，測定振動強度的峰值在212Hz，接近220Hz，其是對應於第一間隙G1的諧振頻率、以及在88Hz，接近85Hz，其是對應於第二間隙G2的諧振頻率。即，當88Hz的第一電壓施加到第一電極920時，其中第一電極920和第二電極960被第一間隙G間隔的電活性層110的一部分進行最大振動強度的振動。此外，當212Hz的第一電壓施加到第一電極920時，其中第一電極920和第二電極960被第二間隙G2隔開的電活性層110的一部分進行最大振動強度的振動。上述之電極的諧振頻率和振動強度之間的關被列於以下表2。

因此，在根據本發明另一個實施例之驅動觸控感測裝置的方法中，第二電極960可以接地，而具有對應於第一間隙G1的諧振頻率的第一電壓可施加到第一電極920，以傳遞平滑的觸覺反饋給使用者，同時第二電極960可以接地，而具有對應於第二間隙G2的諧振頻率的第一電壓施加到第一電極920，以傳遞一粗糙的觸覺反饋給使用者。因此，在根據本發明另一實施例之驅動觸控感測裝置的方法中，使用其中在一個單元中由間隙G1和G2隔開的第一電極920和第二電極960的觸控感元件900，有可能藉由僅調整施加到一個單元CE的驅動電壓的頻率，以提供不同的觸覺反饋給使用者。此外，本實施例所施加的驅動電壓的頻率是對應於電極間隙G1和G2的諧振頻率，所以需要用於傳遞特定振動強度的驅動電壓的大小可被減小。

此外，第11圖的諧振頻率的振動強度係減少到第7A圖和第7B圖中諧振頻率的振動強度的一半。這是當施加對應於第一間隙G1的諧振頻率和對應於第二間隙G2的諧振頻率時，導致用具有自同一單元CE中第二電極960由第一間隙G1隔開和第二間隙G2隔開的兩部分的第一電極920來振動的電活性層110的區域減少。因此，有可能通過一個單元CE中調節對應於電極的間隙G1和G2中的區域，以增加在一個單元CE中的振動強度。此外如第9圖所示，當觸控感測裝置900具有複數個單元CE時，觸控感測裝置900的振動強度可以增加。因此，即使在一個單元CE中設置複數個電極間隙G1和G2時，觸控感測裝置900可以提供足夠振動強度的觸控感測的反饋。

儘管上面的描述是參考第9圖，也可以在第10圖所示之觸控感測裝置1000中，第一電極1020A由第一間隙G1遠離第二電極1060A而第一電極1020B由第二間隙G2遠離第二電極1060B。因此，可以應用上述驅動觸控感測裝置的方法。

在一些實施方案中，可以在上述觸控感測裝置100、400、500、600、800和900應用垂直電極結構。即可以不僅在電活性層110的頂表面上，且在電活性層110的底表面上形成一個電極。在這種情況下，藉由以各種方式施加電壓於電活性層110的上表面和底表面上的電極，也有可能施加除了一水平電場外的一垂直電場至電活性層110，所以電活性層110更強烈地振動。因此，有更強的觸控感測反饋可以傳遞給使用者。

第12圖係說明根據本發明一實施例之顯示裝置的示意剖視圖。參考第12圖，顯示裝置1200包括顯示面板1210、由電活性聚合物製成的觸控感測裝置100、觸控面板1220、以及蓋板1230。

參考第12圖，顯示面板1210設置在顯示裝置1200的顯示面板1210中的下部，顯示面板1210是用於顯示在顯示裝置1200中的影像而具有顯示像素的面板。各種顯示面板1210，例如可以使用有機發光顯示面板、液晶顯示面板、以及電泳顯示面板。

由電活性聚合物製成的觸控感測裝置100設置在顯示面板1210上。雖然第12圖所示之觸控感測裝置100是第1A圖至第1C圖所示之觸控感測裝置100，可以使用參考第4圖至第6圖，第8A圖和第8B圖以及第9 圖和第10圖所述的觸控感測裝置400、500、600、800、900和1000任一種作為顯示裝置1200。在以下描述中，假設第12圖所示的觸控感測裝置是第1A圖至第1C圖所示之觸控感測裝置100。更詳細地，第一電極120和第二電極160形成在電活性層110的一個表面上。參考第12圖，觸控感測裝置100設置成與第一電極120和第二電極160面對顯示面板1210。也就是說，設置第一電極120和第二電極160的電活性層110的表面面對顯示面板1210的頂表面。

觸控面板1220被設置在觸控感測裝置100之上。觸控面板1220是使用者在顯示裝置1200上感測觸控輸入的面板。作為觸控面板1220，例如電容式、電阻式、超音波式、和紅外線式都可以被使用，但較佳，可用電容型觸控面板作為觸控面板1220。

如上所述，電活性層110的單元CE的區域可以依據與電活性層110使用的觸控面板1220的像素的區域。例如，當觸控感測裝置100的單元CE具有如感測使用者觸控輸入的觸控面板1220的像素的相同面積，觸控面板1220的像素和觸控感測裝置100的單元CE可具有一對一的對應關係，所以觸控感測裝置100可以更容易地驅動。

蓋板1230設置在觸控面板1220之上。蓋板1230被提供用於保護外部衝擊的顯示裝置1200。蓋板1230可以由透明絕緣材料製成。

如第12圖所示，可以使用接合層黏接顯示面板1210、觸控感測裝置100、觸控面板1220、和蓋板1230。接合層可以由例如一光學透明的黏合劑(Optical Clear Adhesive,OCA)或光學透明樹脂(Optical Clear Resin,OCR)製成，但並不限於此。

當第一電極120及第二電極160其中之一形成在電活性層110的頂表面上而另一個形成在電活性層110的底表面上時，第一電極120或第二電極160必須設置在電活性層110與觸控面板1220之間。如上所述，由於設置第一電極120或第二電極160靠近觸控面板1220，可能由第一電極120或第二電極160造成觸控面板1220識別出在使用者實際上不觸控的位置上有一觸控的重影現象。特別地，可以施加幾千伏的高電壓作為驅動電壓用於驅動觸控感測裝置100。通過施加高電壓到第一電極120或第二電極160，觸控面板1220的重影現象可能變得更壞。因此，為了防止噪聲信號的高電壓從觸控感測裝置100傳遞到觸控面板1220，一接地的透明導電薄膜可被設置，作為觸控板1220和觸控感測裝置100之間的一屏蔽層。

然而，在根據本發明一實施例的顯示裝置1200的觸控感測裝置100中，用於施加電場到電活性層110的第一電極120和第二電極160僅形成在電活性層110的一個表面上。此外，觸控感測裝置100設置在顯示面板1210與觸控面板1220之間而第一電極120和第二電極160面對顯示面板1210。因此，第一電極120和第二間電極160沒有形成在鄰近於觸控面板1220的電活性層110的頂表面上。此外，電活性層110設置在第一電極120和第二電極160與觸控面板1220之間，並且可以作為一屏蔽層的功能。因此，在根據本發明一實施例的顯示裝置1200中，第一電極120和第二電極160形成在電活性層110的同一表面上並且面對顯示面板1210。因此，沒有必要設置一特定屏蔽層，並且通過施加到第一電極120和第二電極160的電壓而產生之觸控面板1220的重影現象可以得到抑制。

第13圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的示意剖視圖。與第12圖所示的顯示裝置1200比較，第13圖所示的顯示裝置1300僅在顯示面板1310的功能和位置不同。此外，其他部件基本上設置是一樣的，所以不重複的說明。

參考第13圖，顯示面板1310設置在蓋板1230和觸控感測裝置100之間。顯示面板1310是用於顯示在顯示裝置1300中的影像而具有顯示像素的面板。也就是說，顯示面板1310是觸控面板整合型的顯示面板1310，並且例如，一內嵌式觸控面板可被提供在顯示面板1310中。作為顯示面板1310，例如，可使用如有機發光顯示面板和液晶顯示面板等各種顯示面板。

由電活性聚合物製成的觸控感測裝置100設置在顯示面板1310下。在此情況下，如第13圖所示，第一電極120和第二電極160可以設置在電活性層110的底表面上。並且雖然在第13圖中未說明，第一電極120和第二電極160可以設置在電活性層110的頂表面上。然而，當第一電極120和第二電極160設置在電活性層110的底表面上時，如第13圖所示，能夠最大限度地提高在具有觸控面板的顯示面板1310和第一電極120與第二電極160之間的間隙。因此，它可以是更有利地抑制通過施加電壓到第一電極120或第二電極160所引起的重影現象(例如，顯示面板1310和觸控感測裝置100之間的噪聲干擾可以進一步減少)。

如上所述，當顯示面板1310是具有觸控面板的一觸控面板整合型的顯示面板1310時，一屏蔽層可以設置在第13圖中具有觸控面板的顯示面板1310與觸控感測裝置100之間。即，為了減少從觸控感測裝置100傳遞到具有觸控面板的顯示面板1310的噪聲信號，一屏蔽層例如接地透明導電薄膜可以設置在具有觸控面板與觸控感測裝置100的顯示面板1310之間。

在一些實施例中，觸控感測裝置100可以設置在具有觸控面板的顯示面板1310與蓋板1230之間。在這種情況下，第一電極120和第二電極160可以設置在電活性層110的頂表面或底表面上。此外，為了減少從觸控感測裝置100傳遞到具有觸控面板的顯示面板1310的噪聲信號，一屏蔽層可以設置在觸控感測裝置100與具有觸控面板的顯示面板1310之間。

此外，使用電活性層的結構可以容易地通過振動來提供觸控感測。但是，很難傳遞在顯示裝置上顯示的材料的紋理。為了傳遞在顯示裝置上顯示的材料的紋理，可以使用利用靜電吸引力的結構。更詳細地，一電極設置在該結構中的絕緣層的表面上。當將電壓施加到電極及手指觸控它時，在手指和絕緣層之間產生庫侖力(coulomb force)，即靜電引力。當手指在絕緣層上移動時，電性紋理由水平摩擦傳遞。然而，當手指在該結構停止時，觸控感測未送達。然而，根據本發明另一個實施例之包含觸控感測裝置的顯示裝置可以被配置成通過振動來觸控感測和通過靜電引力來紋理感測。將在後面詳細說明可以通過振動和靜電引力選擇性地提供觸控感測的顯示裝置。

第14圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的方塊圖。第15圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的分解透視圖。參考第14圖和第15圖，顯示裝置1400包括觸控感測裝置1410、觸控感測裝置驅動器1420、觸控面板1430、觸控電路1440、顯示面板1450、定時控制器1460、處理器1470、上蓋板1480、以及下蓋板1490。為簡潔起見，第15圖中未示出觸控感測裝置驅動器1420、觸控電路1440、定時控制器1460、以及處理器1470。

觸控感測裝置1410提供了藉由施加電壓到由電活性聚合物製成的電活性層1412的底表面上的複數個電極1414所產生的電活性層1412的振動，以及由使用者的手指和電極之間的靜電引力和通過由於手指的移動的摩擦力所產生的紋理。觸控感測裝置1410由透明材料製成。觸控感測裝置1410可以通過電極1414提供在預定區域內的觸控和紋理感測。參考第15圖，觸控感測裝置1410包括電活性層1412和電極1414。電極1414僅設置在電活性層1412的同一表面上。根據本發明另一實施例的顯示裝置可以包括參考第1A圖至第10圖所述之根據本發明各實施例的觸控感測裝置100、400、500、600、800、900和1000的任何其中之一。

觸控感測裝置驅動器1420控制用於驅動觸控感測裝置1410的電壓以響應接收到的振動驅動信號。觸控感測裝置驅動器1420提供了具有不同振幅和頻率的電壓。此外，觸控感測裝置1410可以產生各種電場以提供物件的紋理和振動。因此，觸控感測裝置驅動器1420可以分別施加不同的電壓到電極1414。觸控感測裝置驅動器1420可以響應處理器1470或觸控面板1430來改變施加電壓的方式。例如，觸控感測裝置驅動器1420可確定所施加的電壓以施加至觸控感測裝置1410的電極1414並將所施加的電壓傳送到電極1414。參考第16圖至第19圖，以下將詳細說明觸控感測裝置1410的結構和觸控感測裝置驅動器1420的操作。

上蓋板1480設置在觸控感測裝置1410上。上蓋板1480被設置用於保護從外部衝擊的顯示裝置1400。上蓋板1480可以由透明絕緣材料，例如塑料或玻璃製成。

觸控面板1430設置在觸控感測裝置1410下面。觸控電路1440從觸控板1430接收觸控輸入信號並輸出與觸控相關的各種觸控輸出信號。觸控電路1440可輸出觸控輸出信號到觸控感測裝置驅動器1420和處理器1470。但是，當觸控面板是電容式觸控面板時，觸控板1430可設置在觸控感測裝置1410上，以更容易地感測電容的變化(例如，觸控面板可以位於使用者和觸控感測裝置1410之間)。

顯示面板1450設置在觸控面板1430下面。作為顯示面板1450，可使用各種顯示面板，例如上述之有機發光顯示面板、液晶顯示面板、以及電泳顯示面板。顯示面板1450可以包括可撓性基板，並具有柔性。具有柔性的顯示面板可以通過各種方向和不同角度的外力而變形。定時控制器1460基於輸入影像使用一掃描控制信號和一資料控制信號來驅動顯示面板1450。

下蓋板1490設置在顯示面板1450下面，以覆蓋觸控感測裝置1410、觸控面板1430和顯示面板1450的下部。下蓋板1490可以保護顯示裝置1400中的部件免於外部、污物或水的衝擊。例如下蓋板1490可以具有高的硬度，或者可以但不限於是進行熱處理製成的玻璃，或具有高機械加工形成的塑料。另外，下蓋板1490可以與觸控感測裝置1410由靈活性和形狀變化的可變形材料製成。例如下蓋板1490可以由具有柔性的塑料製成，但並不限於此。在第15圖中，可使用黏接層用於黏接觸控感測裝置1410，觸控面板1430、顯示面板1450、上蓋板1480和下蓋板1490。

處理器1470係用於執行各種計算的部件，可以是如MAP(多媒體應用處理器)、MCU(微控制器)和ISP(影像信號處理器)的控制單元。處理器1470響應於從觸控電路1440的觸控輸出信號可以處理影像並輸出振動驅動信號給觸控感測裝置1410。

第16圖係說明根據本發明另一實施例之觸控感測裝置的立體圖。參考第16圖，觸控感測裝置1410包括一電活性層1412、複數個電極1414以及導線1416。

電活性層1412和電極1414基本上與參考第1A圖~第10圖所描述之電活性層以及第一電極和第二電極相同。因此不重複說明。參考第16圖，電極1414包括第一電極1414a和第二電極1414b。第一電極1414a和第二電極1414b設置在電活性層1412的底表面上而彼此鄰接。第一電極1414a和第二電極1414b分別連接到延伸至觸控感測裝置1410的一表面上的導線1416。導線1416例如通過在觸控感測裝置1410一表面的墊單元連接到可撓性電路板而可撓性電路板可以與觸控感測裝置1410的驅動單元電性連接。

第17A圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作和使用者觸控的感覺的示意剖視圖；第17B圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的示意圖；第17C圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的示意圖。為描述方便，觸控面板1430和顯示裝置1400的顯示面板1450未在第17A圖顯示。在第17A圖所示的顯示裝置1400的觸控感測裝置1410大致與第16圖所示的觸控感測裝置1410相同，所以不重複說明設置結構。在以下描述的附圖中，符號“+”表示一驅動電壓施加到電極，符號“-”表示0V的電壓施加到電極或電極接地。

參考第17A圖，例如第一電壓是施加到第一電極1414a的驅動電壓，而第二電壓，例如將0V施加到鄰近第一電極1414a的第二電極1414b或第二電極1414b接地。因此，電場在第一電極1414a和第二電極1414b之間的電活性層1412中產生。或者，當電活性層1412由介電彈性體製成時，觸控感測裝置1410經由介電彈性體的收縮和擴張來振動。另外，當電活性層1412由鐵電體聚合物製成時，電活性層1412通過電活性層1412中偶極子的排列方向的改變而振動。觸控感測裝置1410的振動被傳遞到上蓋板1480並且使用者可以通過在上蓋板1480上手指觸控之機械刺激受體來感覺到振動。換言之，僅直接在使用者的手指下方的觸控感測裝置1410的部分可以選擇性地振動。此外可應用具有不同頻率的電壓提供各種振動，其中提供各種振動而施加到複數個電極的電壓的頻率可以是，例如1至500Hz的範圍內。

第一電壓和第二電壓，分別或不同之具有電位的電壓可以施加到包含第一電極1414a和第二電極1414b的電極1414，並且振動是由相鄰的電極1414之間的電位差產生。第17B圖說明根據本發明另一實施例之施加到觸控感測裝置1410的顯示裝置1400的電極1414的電壓。如在第17B圖中，第一電壓和第二電壓交替施加到觸控感測裝置1410的電極1414，所以振動可被提供給使用者(即整個觸控感測裝置1410可以振動)。另外，局部振動也可藉由僅施加電壓到電極1414的一些相鄰電極(即只有一小部分被選擇性地振動)來提供。

第17C圖說明根據本發明另一實施例之顯示裝置1400的顯示面板1450，以及由顯示面板1450顯示的影像。複數張卡牌被放置在影像中，並當使用者由手指選擇一張卡牌時，局部振動通過手指傳遞。選擇其中一張卡牌不伴隨手指的平面運動，所以在第17A圖和第17B圖的顯示裝置1400通過由觸控感測裝置1410的操作而振動來傳遞觸覺反饋。

此外，在根據本發明另一實施例的顯示裝置1400中，可以通過觸控感測裝置1410提供所顯示物件的紋理，而不是振動。物件的紋理可以參考第17A圖和第17B圖描述之不同方式來實現驅動觸控感測裝置1410。將在下文中說明用於實現物件的紋理之驅動觸控感應裝置1410的方法。

第18A圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作和使用者觸控的感覺的示意剖視圖；第18B圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的示意圖；第18C圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的示意圖。為描述方便，觸控面板1430和顯示裝置1400的顯示面板1450未在第18A圖顯示。在第18A圖所示的顯示裝置1400的觸控感測裝置1410與第16圖所示的觸控感測裝置1410大致相同，所以不重複說明設置結構。

參考第18A圖，第一電壓施加到所有的第一電極1414a和第二電極1414b。因此，在電極1414和手指之間產生電場，手指的平面移動產生水平摩擦，並且使用者可以通過第一電極1414a和第二電極1414b之間的摩擦感覺材料的紋理。

如上所述，第一電壓或第二電壓可以施加到包含第一電極1414a和第二電極1414b的所有電極1414。第18B圖說明根據本發明另一實施例的施加到顯示裝置1400的觸控感測裝置1410的電極1414的電壓。如在第18B圖中，第一電壓施加到觸控感測裝置1410的所有電極1414上，所以當使用者在平面上移動手指，紋理可提供給使用者。第18C圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置1400的顯示面板1450以及在顯示面板1450所顯示的影像。在線上購物商場的產品顯示在影像中，第一電壓施加到對應於產品的顯示區域SP上的電極1414。因此，當手指在產品顯示的區域SP上移動時，產品的紋理通過手指被傳遞(即使用者的手指只戳到顯示產品的區域)。此外，具有不同的頻率的電壓施加到顯示產品的區域SP，可以提供如平滑度或粗糙度的各種紋理。施加到電極1414的電壓的頻率以提供紋理可以例如是1Hz到1000Hz的範圍內。

一個產品的紋理是伴隨著手指的平面移動而不是由輸入振動，因此顯示裝置可以通過在第18A圖和第18B圖之觸控感測裝置1410的操作傳遞觸覺反饋和通過手指的水平摩擦傳遞紋理。

第19圖係說明根據本發明另一實施例之顯示裝置的操作的轉換。參考第19圖，複數張卡牌被放置在顯示面板1450中，其中第一電壓和第二電壓交替地分別施加到如第17B圖之觸控感測裝置1410的複數個電極的第一電極1414a和第二電極1414b。當使用者選擇其中一張卡牌，局部振動通過一個手指傳遞。

接著，顯示面板1450上的影像變動和在線上購物商場的產品被顯示。在這種情況下，第一電壓施加到所有觸控感測裝置1410的第一電極1414a和第二電極1414b，如第18B圖所示。因此，當使用者的手指在顯示產品的區域SP上移動時，產品的紋理通過手指傳遞。

也就是，藉由從第二電壓改變施加到第二電極1414b的電壓至相同於施加到第一電極1414a的電壓的第一電壓，由一電勢差產生的電場被移除，而使用者的手指和第一電極1414a與第二電極1414b之間產生電場。因此，在根據本發明實施例的顯示裝置1400中，依據觸控感測1410的操作可以選擇性地提供一個物件的振動和紋理。另外，由於可以通過一個觸控感測裝置1410實現兩種不同的觸覺感官，製造過程可以簡化，製造成本可以相應地減少。

製造了根據本發明另一個實施例之顯示裝置的觸控感測裝置及檢查其操作。一電活性層可使用包含聚二甲基矽氧烷和具有190μm厚度和89%穿透率的電活性聚合物薄膜。複數個電極藉由在具有182Ω/□表面電阻和900Å厚度的電活性層的底表面上濺射ITO來形成。接著，具有500和1000伏之間和100Hz頻率的正弦波的電壓用作驅動電壓。振動由振動加速度測定。如第17A圖和第17B圖所示，當0V和驅動電壓被施加到複數個相鄰電極時，測得的振動加速度為0.15 G。如第18A圖和第18B圖所示，當驅動電壓施加到所有的複數個相鄰電極和手指移動時，通過摩擦力的材料被察覺。

第20圖係說明根據本發明另一實施例之驅動觸控感測裝置的方法的流程圖。首先，第一電極和鄰近第一電極的第二電極設置在電活性層的一表面上(S10)。

接下來，判斷是否需要振動(S20)。例如，當所顯示的影像是需要振動的電子鍵盤、接收到呼叫或文本消息的影像、或需要輸入反饋的影像時，可能需要振動。當需要振動時，顯示裝置的致動器可以操作以提供振動。

為了通過電活性層以提供振動，第一電壓施加到第一電極而第二電壓施加到第二電極，使得觸控感測裝置振動(S30)。例如，驅動電壓可以施加到第一電極而第二電極可接地或施加0V的電壓。因此，電活性層收縮和膨脹，因而提供了振動。提供振動後，重複步驟S20。

當確定不需要振動，則確定是否需要物件的紋理(S40)。例如，當顯示的影像包括需要紋理的物件、或一個頁面滾動、或進行電子書寫時，可能需要紋理。當紋理是需要時，顯示裝置的致動器可以操作以提供紋理。

第一電壓施加到所有的第一電極和第二電極以在觸控感測裝置上產生水平摩擦，因而提供紋理(S50)。因此，當手指在顯示裝置上移動時，產生電性的水平摩擦和傳遞觸控感測給手指。提供紋理之後，重複步驟S20。即使不需要紋理，重複步驟S20。然而，第20圖所示之驅動顯示裝置的方法僅僅是一個例子，並且它不限於此，只要顯示裝置可以選擇地提供振動和紋理。此外，通過各種類型的算法能夠確定振動或紋理是否是需要的。用於測定的順序或方法可以與範例不同。此外，有可能藉由只對觸控感測裝置的一部分施加電壓，來提供使用者觸控或紋理的局部感測。

第21圖(a)至第21圖(f)係說明使用根據本發明各實施例之顯示裝置的實際有利範例的示意圖。

第21圖(a)係說明在移動裝置2400中使用根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300的情況。在第21圖(a)中，根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300包含在移動裝置2400中，其中移動裝置2400是一個小尺寸的裝置，例如智慧型電話、移動電話、平板電腦和PDA。當顯示裝置安裝在移動裝置2400上，使用其電池而沒有外部電源，所以顯示裝置1200和1300的部件應該被設計成適用於有限容量的電池。因此，如在根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300中，第一電極和第二電極形成在電活性層的同一平面上，所以顯示裝置1200和1300的觸控感測裝置的驅動電壓被降低，而顯示裝置1200和1300可以正常操作，甚至用有限容量的電池。此外，使用者在移動裝置2400上觸控以觀看視頻、玩遊戲、按下按鈕時可以感覺到振動，因此他/她可以接收更多的感測信息和反饋。

第21圖(b)係說明在汽車導航系統中使用根據本發明各實施例之顯示裝置1200和1300的情況。汽車導航系統2500可以包括顯示裝置1200和1300以及複數個操作部件並且可以通過車輛的處理器來控制。當顯示裝置1200和1300應用於汽車導航系統2500時，它們可以提供道路的高度、道路的狀態、和車輛的感官駕駛狀態。

第21圖(c)係說明使用根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300作為例如監視器和電視機的顯示單元2600的一範例。當根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300被使用為顯示單元2600時，使用者可以感覺到特定物件的材料和類似實際情況之談話者的狀況，因此他/她可以享受更真實的影像。

第21圖(d)係說明使用根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300用於戶外廣告牌2700的一範例。室外廣告牌2700可以包括顯示裝置1200和1300以及用於連接顯示裝置到地面的一支撐。當根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300被應用到室外廣告牌2700時，關於一個產品出售的資訊可以一起與感測資訊影像及/或語音直接傳遞至使用者，所以廣告效果可最大化。

第21圖(e)係說明在遊戲系統2800中使用根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300的一範例。遊戲系統2800可以包括顯示裝置1200和1300以及容納各種處理器的殼體。當根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300被應用到遊戲系統2800時，於使用者操作該用於玩遊戲的系統之時，可以提供各種觸覺反饋，所以使用者可以進一步專心玩遊戲。

第21圖(f)係說明使用根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300用於電子黑板2900的一範例。電子黑板2900可以包括顯示裝置1200和1300、揚聲器、以及用於保護來自外部衝擊的結構。當根據本發明各實施例的顯示裝置1200和1300被使用到電子黑板2900中時，演講者在輸入事項時，用觸筆或手指在顯示裝置1200和1300上進行通信，可以感覺好像直接寫在黑板上。此外，於學生觸控顯示在電子黑板2900上的影像，可以提供適合於影像的感測反饋給學生，所以教育效果可最大化。

然而，上述實施例僅例示性說明本發明之功效，而非用於限制本發明，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。此外，在上述該些實施例中之元件的數量僅為例示性說明，亦非用於限制本發明。因此本發明之權利保護範圍，應如以下之申請專利範圍所列。

本申請案主張2014年12月18日提交之韓國專利申請第10-2014-0183046號、2014年12月30日提交之韓國專利申請第10-2014-0193709號、2014年12月30日提交之韓國專利申請第10-2014-0193740號、2015年6月16日提交之韓國專利申請第10-2015-0085231號的優先權，其全部內容併入本文中作為參考。