CN110442256B - 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

提供了输入感测装置和包括该输入感测装置的显示装置。所述输入感测装置包括：多个第一感测电极，具有在第一方向上延伸的多个第一传感器单元；多个第二感测电极，具有在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个第二传感器单元；以及第一应变计，包括位于多个第一感测电极的第一电极附近的第一力电极、位于多个第一感测电极的第二电极附近的第二力电极以及连接到第一力电极和第二力电极两者的第一连接电极。

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5月2日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0050430号韩国专利申请的优先权，该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
本公开涉及显示装置，更具体地说，涉及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
如今，各种类型的显示装置被广泛使用。常用的显示装置的示例包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器等。
在各种类型的显示装置之中，LCD是最广泛使用的平板显示装置之一。LCD包括其上形成有电场产生电极(诸如，像素电极、公共电极等)的两个基底以及置于所述两个基底之间的液晶层。LCD通过将电压施加到电场产生电极而在液晶层内产生电场，从而确定液晶层中的液晶分子的取向，并控制入射光的偏振来显示图像。
OLED显示器使用OLED显示图像。OLED通过在发射层中将电子与空穴复合而产生光。OLED显示器具有高响应速度、高亮度和宽视角，并且比相似尺寸的LCD功耗更低。
发明内容
输入感测装置包括：多个第一感测电极，具有在第一方向上延伸的多个第一传感器单元；多个第二感测电极，具有在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个第二传感器单元；以及第一应变计，包括位于多个第一感测电极的第一电极附近的第一力电极、位于多个第一感测电极的第二电极附近的第二力电极以及连接到第一力电极和第二力电极两者的第一连接电极。
显示装置包括显示面板和设置在显示面板上的输入感测面板。输入感测面板包括：多个第一感测电极，包括设置在第一方向上的多个第一传感器单元；多个第二感测电极，包括在与第一方向不同的第二方向上延伸的多个第二传感器单元；以及第一应变计，与多个第一传感器单元和多个第二传感器单元设置在同一层上。第一应变计包括位于多个第一感测电极中的一个第一感测电极附近的第一力电极。
附图说明
通过参照附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的以上和其它方面以及特征将变得更加清楚，在附图中：
图1是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的剖视图；
图2是示出图1中示出的输入感测面板的示意性平面图；
图3是沿图2中示出的线I1-I1′截取的剖视图；
图4是沿图2中示出的线I2-I2′截取的剖视图；
图5是沿图2中示出的线I3-I3′截取的剖视图；
图6是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的剖视图；
图7是示出根据本公开的示例性实施例的感测显示装置中的触摸压力的方法的示意图；
图8是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的输入感测面板的平面图；
图9是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的输入感测面板的平面图；
图10是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的输入感测面板的平面图；
图11是示出根据本公开的示例性实施例的输入感测面板的一部分的平面图；
图12是图11中示出的部分A的放大图；
图13是沿图12中示出的线II1-II1′截取的剖视图；
图14是沿图12中示出的线II2-II2′截取的剖视图；
图15是沿图12中示出的线II3-II3′截取的剖视图；以及
图16是沿图12中示出的线II4-II4′截取的剖视图。
具体实施方式
通过参照示例性实施例和附图的以下详细描述，可以更容易地理解发明构思的特征和实现该发明构思的特征的方法。然而，发明构思可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把发明构思的原理充分地传达给本领域技术人员。在整个说明书和附图中，同样的附图标记可以表示同样的元件。
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所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。
将理解的是，虽然在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
在整个说明书和附图中，相同的附图标记可以被用于表示相同或相似的组件。
在下文中，将参照附图来描述本公开的示例性实施例。
图1是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的剖视图。
根据本公开的示例性实施例的显示装置可以包括显示面板100、输入感测面板200、抗反射面板300和窗面板400。使用粘合剂结合到另一组件的组件在此可以被称为“面板”。此外，在形成另一组件之后通过后续工艺形成的组件在此可以被称为“层”。如在此所使用的，面板可以包括基体基底，而层可以设置在基体基底上。基体基底可以包括合成树脂膜、复合材料膜、玻璃等。
显示面板100是被构造为显示图像的面板。在本公开的示例性实施例中，显示面板100可以是有机发光显示面板、液晶显示面板、量子点显示面板等。在下文中，将根据有机发光显示面板来描述显示面板100，但将理解的是，可以使用其它类型的显示面板。
输入感测面板200可以设置在显示面板100上。在本公开的示例性实施例中，显示面板100和输入感测面板200可以通过第一粘合构件510彼此结合。输入感测面板200可以被构造为感测触摸的位置和压力两者。触摸可以是用户的手或触笔的触摸。例如，输入感测面板200可以感测触摸位置和触摸压力两者。输入感测面板200可以被称为输入感测装置，并且该输入感测装置可以被实现为独立对象，该独立对象是与显示面板100、窗面板400等分离的组件。
抗反射面板300可以设置在输入感测面板200上。在本公开的示例性实施例中，抗反射面板300和输入感测面板200可以通过第二粘合构件520彼此结合。抗反射面板300可以降低从窗面板400的上侧入射的外部光的反射率。在本公开的示例性实施例中，抗反射面板300可以包括延迟器和偏振器两者。此外，抗反射面板300可以包括黑色矩阵和滤色器两者。也可以省略抗反射面板300。
窗面板400可以设置在抗反射面板300上。在本公开的示例性实施例中，窗面板400和抗反射面板300可以通过第三粘合构件530彼此结合。窗面板400可以保护显示面板100或输入感测面板200免受刮擦等。
在本公开的示例性实施例中，第一粘合构件510、第二粘合构件520和第三粘合构件530可以均为压敏粘合(PSA)构件、光学透明粘合(OCA)构件或光学透明树脂(OCR)膜。此外，输入感测面板200、抗反射面板300和窗面板400中的至少一个可以形成为层叠在另一组件上的层，并且不包括其自身的基体基底。例如，输入感测面板200可以形成为使用显示面板100的上表面作为其基体表面的输入感测层。例如，输入感测层可以在形成显示面板100的工艺之后通过后续工艺形成。
在下文中，将更详细地描述输入感测面板200。
图2是示出图1中示出的输入感测面板的示意性平面图。
参照图2，输入感测面板200可以包括基体层210、多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4、第一应变计ST1、第二应变计ST2、多个虚设电极DE、多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a、多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b以及多条第三信号线SL3-1至SL3-4。
基体层210可以设置在显示面板100上，并且可以通过第一粘合构件510(见图1)结合到显示面板100的上表面。在本公开的示例性实施例中，基体层210可以是合成树脂膜、玻璃基底、有机/无机复合材料基底等。基体层210不限于仅具有单层，并且可以包括通过粘合构件等彼此结合的多个层。在本公开的示例性实施例中，当输入感测面板200是直接形成在显示面板100上的输入感测层时，可以省略基体层210。
基体层210可以被划分为显示区域DD-DA和非显示区域DD-NDA。这里，显示区域DD-DA被限定为与显示面板100(见图1)上显示图像的区域叠置的区域。此外，非显示区域DD-NDA被限定为位于显示区域DD-DA外部并且与显示面板100上不显示图像的区域(例如，不包括像素的区域)叠置的区域。
多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4、第一应变计ST1、第二应变计ST2以及多个虚设电极DE可以设置在显示区域DD-DA中。此外，多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a、多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b以及多条第三信号线SL3-1至SL3-4可以设置在非显示区域DD-NDA中。
多个第一感测电极IE1-1至IE1-5中的每个可以包括多个第一传感器单元SP1和多个第一连接单元CP1。多个第一传感器单元SP1可以设置在第一方向d1上，并利用多个第一连接单元CP1彼此连接。例如，多个第一连接单元CP1可以设置在多个第一传感器单元SP1中的成对的第一传感器单元SP1之间，第一连接单元CP1可以使多个相邻的第一传感器单元SP1彼此电连接且物理连接。
多个第一感测电极IE1-1至IE1-5中的每个可以沿第二方向d2设置在显示区域DD-DA中。根据本公开的示例性实施例，第一方向d1可以与第二方向d2交叉。参照图2，第一方向d1为行方向，第二方向d2为列方向。例如，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5可以彼此间隔开，并设置在不同的行上。
多个第一感测电极IE1-1至IE1-5可以分别连接到多条第一信号线SL1-1至SL1-5。例如，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5的第一端可以分别直接连接到多条第一信号线SL1-1至SL1-5的第一端。多条第一信号线SL1-1至SL1-5的第二端可以分别直接连接到包括在垫(pad，也可以被称为“焊盘”)区域NDA-PD中的多个第一信号垫单元SL-P。
多个第二感测电极IE2-1至IE2-4中的每个可以包括多个第二传感器单元SP2和多个第二连接单元CP2。多个第二传感器单元SP2可以设置在第二方向d2上，并利用多个第二连接单元CP2彼此连接。例如，多个第二连接单元CP2可以设置在多个第二传感器单元SP2之间，并且可以使多个相邻的第二传感器单元SP2彼此电连接且物理连接。
多个第二感测电极IE2-1至IE2-4中的每个可以沿第一方向d1设置在显示区域DD-DA中。例如，多个第二感测电极IE2-1至IE2-4可以彼此间隔开，并设置在不同的列中。多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的多个第二传感器单元SP2可以与多个第一感测电极IE1-1至IE1-5设置在同一层上。可选地，多个第二连接单元CP2可以设置在多个第一感测电极IE1-1至IE1-5和多个第二传感器单元SP2上。
多个第二感测电极IE2-1至IE2-4可以分别连接到多条第二信号线(包括多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a和多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b)。例如，多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的第一端可以分别直接连接到多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a的第一端。此外，多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的第二端可以分别直接连接到多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b的第一端。多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a的第二端和多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b的第二端可以直接连接到包括在垫区域NDA-PD中的多个第一信号垫单元SL-P。
例如，多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的两端可以通过多条第二信号线连接到多个第一信号垫单元SL-P。因此，可以通过防止驱动信号的电压降来保持感测灵敏度，其中，会在具有比多个第一感测电极IE1-1至IE1-5的长度相对更长的长度的多个第二感测电极IE2-1至IE2-4中产生所述驱动信号的电压降。
在本公开的示例性实施例中，多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的仅第一端连接到多个第一信号垫单元SL-P。此外，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5的两端也可以连接到多个第一信号垫单元SL-P。
在本公开的示例性实施例中，多个第一传感器单元SP1和多个第二传感器单元SP2中的每个可以具有正方形形状、钻石形状或菱形形状。考虑到工艺条件等，正方形形状、钻石形状或菱形形状可以可选地是接近于正方形形状、钻石形状或菱形形状的另一种多边形形状。然而，本公开不限于此，多个第一传感器单元SP1和多个第二传感器单元SP2可以具有任意的多边形形状，或者可以具有其它形状(例如，条形形状)。此外，第一应变计ST1、第二应变计ST2和多个虚设电极DE可以设置在多个第一传感器单元SP1与多个第二传感器单元SP2之间的边界处，因此，第一应变计ST1、第二应变计ST2和多个虚设电极DE的形状和布置结构可以根据多个传感器单元的形状而不同。此外，多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a和多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b的布置结构不限于图2中示出的布置结构。
在本公开的示例性实施例中，多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a以及多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b中的全部可以在平面图中设置在同一侧上。
在本公开的示例性实施例中，多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a和多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b可以由单独制造和结合的电路板等代替。
多个第一感测电极IE1-1至IE1-5和多个第二感测电极IE2-1至IE2-4可以交替地设置。多个第一感测电极IE1-1至IE1-5中的每个以及多个第二感测电极IE2-1至IE2-4中的每个可以用作驱动电极(Tx)或感测电极(Rx)，并且感测外部触摸输入。
在本公开的示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5和多个第二感测电极IE2-1至IE2-4可以通过互电容方法和/或自电容方法来感测外部触摸输入。
在本公开的示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5和多个第二感测电极IE2-1至IE2-4可以通过互电容方法计算在第一间隔期间外部触摸输入的坐标，然后通过自电容方法重新计算在第二间隔期间外部触摸输入的坐标。
在显示区域DD-DA中，多个虚设电极DE可以与多个第一感测电极IE1-1至IE1-5和多个第二感测电极IE2-1至IE2-4设置在同一层上。例如，多个虚设电极DE可以设置在多个第一感测电极IE1-1至IE1-5与多个第二感测电极IE2-1至IE2-4之间的边界处。因此，多个虚设电极DE可以防止否则会由多个感测电极等的可见图案引起的光学可视性特性的劣化。
多个虚设电极DE中的每个可以是具有岛状形状的浮置电极。此外，多个虚设电极DE可以具有不同的形状。多个虚设电极DE可以形成为具有不同的形状，因此可以减小这些结构对用户的可视性，从而可以提高光学可视性特性。
在本公开的示例性实施例中，第一应变计ST1可以与多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4和多个虚设电极DE设置在同一层上。第一应变计ST1、多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4和多个虚设电极DE设置在显示区域DD-DA中。第一应变计ST1中的每个具有其中多个虚设电极DE彼此连接的形状。在下文中，将更详细地描述第一应变计ST1。
第一应变计ST1可以具有基本在第一方向d1上延伸的形状。第一应变计ST1可以具有其中第一力电极IE3-1、第二力电极IE3-2和第一连接电极CE1彼此结合的形状。
第一力电极IE3-1可以基本在第一方向d1上延伸，并且可以包括至少一个弯曲部分。此外，第一力电极IE3-1可以沿第一感测电极IE1-4的一侧(例如，如图2中所示，沿第一感测电极IE1-4的下部分的外周)延伸。
第二力电极IE3-2可以基本在第一方向d1上延伸，并且可以包括至少一个弯曲部分。此外，第二力电极IE3-2可以沿第一感测电极IE1-5的一侧(例如，如图2中所示，沿第一感测电极IE1-5的上部分的外周)延伸。在本公开的示例性实施例中，第一力电极IE3-1和第二力电极IE3-2可以相对于第二传感器单元SP2彼此对称。第一力电极IE3-1和第二力电极IE3-2也可以呈Z字形形状。
第一连接电极CE1可以设置在第一力电极IE3-1的一侧和第二力电极IE3-2的一侧处，以使第一力电极IE3-1连接到第二力电极IE3-2。因此，第一应变计ST1可以具有沿设置在同一行上的多个第二传感器单元SP2中的每个第二传感器单元SP2的外周延伸的环形形状。
第二应变计ST2可以如图2中所示设置在第一应变计ST1上方。然而，第一应变计ST1和第二应变计ST2的布置位置不限于图2中示出的布置位置。第二应变计ST2可以具有基本在第一方向d1上延伸的形状。第二应变计ST2可以具有其中第三力电极IE3-3、第四力电极IE3-4和第二连接电极CE2彼此结合的形状。
第三力电极IE3-3和第四力电极IE3-4中的每个可以基本在第一方向d1上延伸，并且可以包括至少一个弯曲部分。第三力电极IE3-3可以沿第一感测电极IE1-3的一侧(例如，如图2中所示，沿第一感测电极IE1-3的下部分的外周)延伸。第四力电极IE3-4可以沿第一感测电极IE1-4的一侧(例如，如图2中所示，沿第一感测电极IE1-4的上部分的外周)延伸。在本公开的示例性实施例中，第三力电极IE3-3和第四力电极IE3-4可以相对于第二传感器单元SP2彼此对称。第三力电极IE3-3和第四力电极IE3-4也可以以Z字形形状来表示。
第二连接电极CE2可以设置在第三力电极IE3-3的另一侧和第四力电极IE3-4的另一侧，以使第三力电极IE3-3连接到第四力电极IE3-4。第二应变计ST2可以具有沿设置在同一行上的多个第二传感器单元SP2中的每个第二传感器单元SP2的外周延伸的环形形状。
在图2中，第二连接电极CE2被示出为设置在与第一连接电极CE1不同的侧处，但本公开不限于此。第一连接电极CE1和第二连接电极CE2可以设置在同一侧处。
第一应变计ST1和第二应变计ST2可以通过多条第三信号线SL3-1至SL3-4连接到第二信号垫单元RP1至RP4(这将在下面进行描述)。在根据本公开的实施例的显示装置中，可以通过第二信号垫单元RP1至RP4和多条第三信号线SL3-1至SL3-4来测量第一应变计ST1和第二应变计ST2的电阻的变化量，因此，可以感测用户的触摸压力。这将在下面进行描述。
不同于附图中示出的那样，第一应变计ST1和第二应变计ST2可以具有不同的形状。此外，第一应变计ST1和第二应变计ST2的形状可以根据多个第一感测电极IE1-1至IE1-5的形状和多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的形状而改变。
在本公开的示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4、第一应变计ST1、第二应变计ST2以及多个虚设电极DE可以由透明或半透明导电材料形成。这里，透明或半透明导电材料可以包括从由氧化铟锡(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)构成的组中选择的至少一个。
在本公开的示例性实施例中，多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a、多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b以及多条第三信号线SL3-1至SL3-4中的每一条可以形成为包括导电材料(诸如，铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、钨(W)、钼钨(MoW)、钼钛(MoTi)和铜/钼钛(Cu/MoTi))的单层膜，形成为包括上述导电材料的双层膜，或者形成为包括上述导电材料的三层膜。然而，本公开不限于此，多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a、多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b以及多条第三信号线SL3-1至SL3-4可以由各种金属或其它导体制成。
在本公开的示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4、第一应变计ST1、第二应变计ST2可以设置在与多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a、多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b以及多条第三信号线SL3-1至SL3-4的层不同的层上。因此，会额外需要用于使设置在不同的层上的两个导体电连接的接触孔和连接电极。
垫区域NDA-PD被限定为其中设置有多个垫单元的区域。垫区域NDA-PD可以包括第一信号垫单元SL-P和第二信号垫单元RP1至RP4。垫区域NDA-PD可以通过单独的柔性基底电连接到触摸驱动电路。
第一信号垫单元SL-P可以连接到多条第一信号线SL1-1至SL1-5、多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a以及多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b。因此，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5可以通过与多条第一信号线SL1-1至SL1-5连接的第一信号垫单元SL-P从触摸驱动电路接收驱动信号。此外，多个第二感测电极IE2-1至IE2-4可以通过与多条初级第二信号线SL2-1a至SL2-4a以及多条次级第二信号线SL2-1b至SL2-4b连接的第一信号垫单元SL-P从触摸驱动电路接收驱动信号。
第二信号垫单元RP1至RP4可以通过多条第三信号线SL3-1至SL3-4连接到第一应变计ST1和第二应变计ST2。第二信号垫单元RP1至RP4可以连接到第一应变计ST1、第二应变计ST2和将在下面进行描述的惠斯通电桥电路单元(Wheatstone bridge circuit unit)。惠斯通电桥电路单元可以被构造为通过第一应变计ST1和第二应变计ST2的电阻的变化来测量触摸压力。这将在下面进行描述。
在下文中，将描述包括在输入感测面板200中的组件之间的布置关系。
图3是沿图2中示出的线I1-I1′截取的剖视图。图4是沿图2中示出的线I2-I2′截取的剖视图。图5是沿图2中示出的线I3-I3′截取的剖视图。
参照图2至图5，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的多个第二传感器单元SP2、第一应变计ST1以及第二应变计ST2可以设置在基体层210上，并且可以设置在同一层上。在本公开的示例性实施例中，多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的多个第二传感器单元SP2、第一应变计ST1和第二应变计ST2可以在涉及单个掩模的单个工艺期间同时形成。
第一绝缘层220可以设置在多个第一感测电极IE1-1至IE1-5、多个第二感测电极IE2-1至IE2-4的多个第二传感器单元SP2、第一应变计ST1以及第二应变计ST2上。第一接触孔CNT1可以形成在第一绝缘层220中以暴露多个第二传感器单元SP2中的每个的至少一部分。在本公开的示例性实施例中，第一绝缘层220可以具有单层结构或多层结构。在本公开的示例性实施例中，第一绝缘层220可以包括无机材料、有机材料或复合材料。这里，无机材料可以包括氧化铝、氧化钛、氧化硅、氮氧化硅、氧化锆和/或氧化铪。此外，有机材料可以包括丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚异戊二烯、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂、硅氧烷树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂和/或苝树脂。在本公开的示例性实施例中，第一绝缘层220可以由具有高介电常数的弹性材料形成。
多个第二连接单元CP2可以设置在第一绝缘层220上。多个第二连接单元CP2可以在第一绝缘层220上与多个第二传感器单元SP2直接接触，所述多个第二传感器单元SP2被第一接触孔CNT1暴露。因此，多个第二连接单元CP2可以使多个相邻的第二传感器单元SP2彼此电连接。
第二绝缘层230可以设置在多个第二连接单元CP2上。第二绝缘层230可以用作用于保护多个第二连接单元CP2等的保护层。在本公开的示例性实施例中，第二绝缘层230可以包括无机材料、有机材料或复合材料。在本公开的示例性实施例中，第二绝缘层230可以由粘合材料形成。在这种情况下，可以省略图1中示出的第二粘合构件520，并且抗反射面板300和输入感测面板200可以通过第二绝缘层230彼此结合。
在本公开的示例性实施例中，第一应变计ST1的第一力电极IE3-1可以具有相同的第一宽度w1。这里，第一宽度w1可以在大约30μm至大约140μm的范围内。此外，在本公开的示例性实施例中，第一力电极IE3-1与第一传感器单元SP1之间的距离l1以及第一力电极IE3-1与第二传感器单元SP2之间的距离l2可以彼此相同或不同。在本公开的示例性实施例中，距离l1和l2可以在大约20μm至大约30μm的范围内。
在本公开的示例性实施例中，第二应变计ST2的第四力电极IE3-4可以具有相同的第二宽度w2。这里，第二宽度w2可以满足大约30μm至大约140μm的值。第一宽度w1和第二宽度w2可以相同或可以彼此不同。此外，在本公开的示例性实施例中，第四力电极IE3-4与第二传感器单元SP2之间的距离l3、第四力电极IE3-4与第一连接单元CP1之间的距离l4、第一力电极IE3-1与第一连接单元CP1之间的距离l5以及第一力电极IE3-1与第二传感器单元SP2之间的距离l6可以相同或可以彼此不同。在本公开的示例性实施例中，距离l3、l4、l5和l6可以在大约20μm至大约30μm的范围内。
完全形成的第一绝缘层220可以被绝缘图案240(见图6)代替，绝缘图案240仅设置在基体层210的一部分上。这将参照图6进行更详细地描述。
图6是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的剖视图。这里，图6对应于沿图2中示出的线I2-I2′截取的剖视图。
参照图6，绝缘图案240可以设置在多个第一连接单元CP1上，并且可以位于其中多个第一连接单元CP1和多个第二连接单元CP2′彼此交叉的区域中。在本公开的示例性实施例中，绝缘图案240可以包括光敏材料，诸如，二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、氮化硅、氮化铝和/或氧化钽。在本公开的示例性实施例中，绝缘图案240可以包括有机材料或无机材料。
多个第二连接单元CP2′可以设置在绝缘图案240上，并且可以与多个相邻的第二传感器单元SP2直接连接。因此，多个相邻的第二传感器单元SP2可以彼此电连接。
第三绝缘层250可以设置在多个第二连接单元CP2′上。由于第三绝缘层250由与上述第二绝缘层230的材料相同的材料形成，因此将省略其描述。
接下来，将参照图7描述通过第一应变计ST1和第二应变计ST2的电阻的变化来感测触摸压力的方法。
图7是示出根据本公开的示例性实施例的感测显示装置中的触摸压力的方法的图。
参照图7，第一应变计ST1和第二应变计ST2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，第一应变计ST1可以构成第一惠斯通电桥电路单元WS1的第一电阻器R1，第二应变计ST2可以构成第一惠斯通电桥电路单元WS1的第四电阻器R4。在本公开的示例性实施例中，第二电阻器R2可以是可变电阻器。此外，在本公开的示例性实施例中，第三电阻器R3可以具有固定值。
作为第二电阻器R2的第三应变计ST3和作为第三电阻器R3的第四应变计ST4可以包括在第一惠斯通电桥电路单元WS1中。第一惠斯通电桥电路单元WS1的第一电源P1和第二电源P2中的每个可以接收外部电压。这里，在本公开的示例性实施例中，第二电源P2可以接收接地(GND)电压。
第一电阻器R1的第一端可以连接到第一电源P1，第一电阻器R1的第二端可以连接到第二端子N2。第二电阻器R2的第一端可以连接到第一电源P1，第二电阻器R2的第二端可以连接到第一端子N1。第三电阻器R3的第一端可以连接到第二端子N2，第三电阻器R3的第二端可以连接到第二电源P2。此外，第四电阻器R4的第一端可以连接到第一端子N1，第四电阻器R4的第二端可以连接到第二电源P2。这里，通过调节作为可变电阻器的第二电阻器R2的值，可以使第一端子N1与第二端子N2之间的电位差为零。因此，在第一端子N1与第二端子N2之间没有电流流动。
此后，当用户向输入感测面板200，并且例如向其中设置有第一应变计ST1和第二应变计ST2的区域的至少一部分施加触摸压力时，使与第一应变计ST1和第二应变计ST2分别对应的第一电阻器R1和第四电阻器R4中的至少一个改变。例如，第一应变计ST1和第二应变计ST2的长度可以通过外部触摸压力而增加，并且相应的电阻值可以因此改变。第一应变计ST1和第二应变计ST2可以具有不同的长度。
由于电阻改变，在第一端子N1与第二端子N2之间产生电压差，并且流过与该电压差对应的电流。可以通过测量电压差或流过的电流的量来感测用户的触摸压力。在本公开的示例性实施例中，触摸驱动电路可以测量电压差或电流的量，并基于测量的结果来感测用户的触摸压力。
第一惠斯通电桥电路单元WS1的位置不受具体地限制。在本公开的示例性实施例中，第一惠斯通电桥电路单元WS1可以通过在非显示区域DD-NDA中适当地布置包括第一应变计ST1和第二应变计ST2的互连来形成。在本公开的示例性实施例中，第一惠斯通电桥电路单元WS1可以形成在电连接到垫区域NDA-PD的柔性基底上。
例如，输入感测面板200可以通过应变计的电阻的变化来感测用户的触摸压力。此外，第一应变计ST1和第二应变计ST2可以设置在多个第一感测电极IE1-1至IE1-5与多个第二感测电极IE2-1至IE2-4之间的边界处，因此，可以防止由于多个感测电极等的可视图案引起的光学可视性特性的劣化。
在根据本公开的示例性实施例的显示装置中，可以通过多个第一感测电极IE1-1至IE1-5与多个第二感测电极IE2-1至IE2-4之间的电容变化来感测用户的触摸位置，并且可以通过位于相应区域中的应变计之间的电阻变化来感测用户的触摸压力。例如，根据本公开的示例性实施例的显示装置可以包括感测用户的触摸位置和触摸压力两者的输入感测面板200，因此可以不包括用于检测触摸压力的单独的传感器模块。因此，可以减小输入感测面板200的总厚度。
不同于图7中示出的布置，输入感测面板200可以形成多个惠斯通电桥电路单元。例如，惠斯通电桥电路单元的数量、构成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。
这将参照图8至图16进行更详细地描述。然而，将省略与图1至图7的描述相同的描述。
图8是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的输入感测面板的平面图。
参照图8，输入感测面板200_2还可以包括第三应变计ST3和第四应变计ST4。
第三应变计ST3可以具有基本在第一方向d1上延伸的形状，并且可以设置在行中的仅一些区域上。第三应变计ST3可以具有其中第五力电极IE3-5、第六力电极IE3-6和第三连接电极CE3彼此结合的形状。
第四应变计ST4可以具有基本在第一方向d1上延伸的形状，并且可以设置在行中的仅一些区域上。第四应变计ST4可以具有其中第七力电极IE3-7、第八力电极IE3-8和第四连接电极CE4彼此结合的形状。
第三应变计ST3和第四应变计ST4可以具有不同的长度。此外，第三应变计ST3和第四应变计ST4的长度可以比第一应变计ST1和第二应变计ST2的长度短。因此，输入感测面板200_2可以感测行中的仅一些区域上的触摸压力而不是行的所有区域上的触摸压力。
可以通过第三应变计ST3和第四应变计ST4在多个区域中感测触摸压力。例如，可以通过使用开关元件等将多个应变计选择性地连接到第一惠斯通电桥电路单元WS1中的每个的方法来感测用户的多触摸压力中的每个触摸压力。
然而，本公开不限于图8中所示出的，并且可以根据需要检测用户的触摸压力的区域来调整应变计的数量、长度和位置。此外，在附图中，形成应变计的两个力电极被示出为以行为单位形成环形结构，但本公开不限于此。例如，所述两个力电极可以进一步彼此间隔开以形成以多个行为单位的环形结构。
图9是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的输入感测面板的平面图。
参照图9，输入感测面板200_3还可以包括初级第五力电极IE3-5a和次级第五力电极IE3-5b。这里，初级第五力电极IE3-5a和次级第五力电极IE3-5b可以不具有环形结构，并且可以并联连接。例如，初级第五力电极IE3-5a中的每个初级第五力电极IE3-5a的一端和次级第五力电极IE3-5b中的每个次级第五力电极IE3-5b的一端可以连接到同一条信号线。此外，初级第五力电极IE3-5a中的每个初级第五力电极IE3-5a的另一端和次级第五力电极IE3-5b中的每个次级第五力电极IE3-5b的另一端可以连接到同一条信号线。初级第五力电极IE3-5a和次级第五力电极IE3-5b可以连接到惠斯通电桥电路单元以具有并联结构，因此初级第五力电极IE3-5a和次级第五力电极IE3-5b的电阻值可以减小到第一应变计ST1和第二应变计ST2的电阻值的一半。
图10是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的输入感测面板的平面图。
参照图10，输入感测面板200_4可以包括连接到第二惠斯通电桥电路单元WS2的第一应变计ST1至第四应变计ST4。
如上所述，可以利用分别与第四电阻器R4和第一电阻器R1对应的第一应变计ST1和第四应变计ST4的电阻的变化来检测用户的触摸压力。可以利用与第二电阻器R2对应的第三应变计ST3和与第三电阻器R3对应的第二应变计ST2的电阻的变化来执行温度补偿。
例如，当由于外部温度的变化或内部温度的升高而改变显示装置的温度时，可以改变构成第二惠斯通电桥电路单元WS2的电阻器的值。第二惠斯通电桥电路单元WS2可以被构造为添加第二应变计ST2和第三应变计ST3，并且第二应变计ST2和第三应变计ST3可以与第一应变计ST1和第四应变计ST4相邻设置，因此可以补偿外部温度的变化。在本公开的示例性实施例中，可以通过预先存储第二应变计ST2和第三应变计ST3之间的电阻值的变化与它们之间的温度的变化之间的关系，然后根据上述关系将偏离值应用于第一应变计ST1和第四应变计ST4之间的电阻的变化的量来测量触摸压力的值。
由于作为一个示例给出了构成第二惠斯通电桥电路单元WS2的电阻器与第一应变计ST1至第四应变计ST4之间的关系，所以构成第二惠斯通电桥电路单元WS2的电阻器的值可以根据第一应变计ST1至第四应变计ST4的位置等而变化。
图11是示出根据本公开的示例性实施例的输入感测面板的一部分的平面图。图12是图11中示出的部分A的放大图。图13是沿图12中示出的线II1-II1′截取的剖视图。图14是沿图12中示出的线II2-II2′截取的剖视图。图15是沿图12中示出的线II3-II3′截取的剖视图。图16是沿图12中示出的线II4-II4′截取的剖视图。
参照图11至图16，多个第一传感器单元SP1和多个第二传感器单元SP2可以具有接近于正方形形状、钻石形状或菱形形状的多边形形状。此外，多个相邻的第二传感器单元SP2可以通过两个第二连接单元CP2a和CP2b彼此电连接。所述两个第二连接单元CP2a和CP2b可以分别设置在绝缘图案240a和240b上。
当从上方观察时，所述两个第二连接单元CP2a和CP2b以及构成应变计的力电极可以保持预定的间隔。例如，所述预定的间隔可以是大约75μm或更大。因此，可以防止由未对准引起的两个电极(例如，连接单元和力电极)之间的短路，其中，所述未对准会发生在形成绝缘图案240a和240b以及两个第二连接单元CP2a和CP2b的工艺中。
由于多个第一传感器单元SP1和多个第二传感器单元SP2具有接近于正方形形状、钻石形状或菱形形状的多边形形状，所以沿传感器单元中的每个传感器单元的外周延伸的第一应变计ST1_2的第一力电极IE3-1_2的宽度s1、s2、s4和s5也可以根据其位置而变化。例如，第一力电极IE3-1_2的宽度s1、s2、s4和s5可以彼此不同。这里，第一力电极IE3-1_2的宽度s1、s2、s4和s5可以满足大约30μm至大约140μm的值。此外，在本公开的示例性实施例中，第一力电极IE3-1_2与第一传感器单元SP1之间的距离t1以及第一力电极IE3-1_2与第二传感器单元SP2之间的距离t3可以相同或者可以彼此不同。在本公开的示例性实施例中，距离t1和距离t3可以在大约20μm至大约30μm的范围内。此外，第一连接电极CE1_2可以设置在第一力电极IE3-1_2的一侧和第二力电极IE3-2_2的一侧处，以使第一力电极IE3-1_2连接到第二力电极IE3-2_2。
第二应变计ST2的第四力电极IE3-4_2的宽度s2以及第一力电极IE3-1_2的宽度s1、s2、s4和s5可以相同。因此，第二应变计ST2的第四力电极IE3-4_2的宽度s2可以满足大约30μm至大约140μm的值。然而，本公开不限于此，并且第四力电极IE3-4_2和第一力电极IE3-1_2可以具有不同的宽度。在本公开的示例性实施例中，第一连接单元CP1的宽度s3可以大于第四力电极IE3-4_2和第一力电极IE3-1_2的宽度。例如，第一连接单元CP1的宽度s3可以为大约130μm。
此外，在本公开的示例性实施例中，第一连接单元CP1和第四力电极IE3-4_2之间的距离t2与第一力电极IE3-1_2和第一连接单元CP1之间的距离t2可以相同，或者可以根据传感器单元在相应位置处的形状而彼此不同。在本公开的示例性实施例中，距离t2可以在大约20μm至大约30μm的范围内。
根据本公开的示例性实施例，可以使用单个输入感测面板来感测触摸位置和触摸压力两者。
此外，由于不包括单独的输入感测模块，因此可以减小输入感测面板的厚度和包括输入感测面板的显示装置的厚度。
这里描述的示例性实施例是说明性的，并且在不脱离本公开的精神或所附权利要求的范围的情况下可以引入许多变型。例如，在本公开和所附权利要求的范围内，不同示例性实施例的元件和/或特征可以彼此组合并且/或者彼此替换。

Claims (14)

1.一种输入感测装置，所述输入感测装置包括：
多个第一感测电极，包括在第一方向上延伸的多个第一传感器单元；
多个第二感测电极，包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个第二传感器单元；以及
第一应变计，包括：第一力电极，位于所述多个第一感测电极的第一电极附近；第二力电极，位于所述多个第一感测电极的第二电极附近；以及第一连接电极，连接到所述第一力电极和所述第二力电极两者，
其中，所述第一力电极沿所述多个第一感测电极的所述第一电极的外周延伸，
其中，所述第二力电极沿所述多个第一感测电极的所述第二电极的外周延伸，并且
其中，所述第一应变计与所述多个第一传感器单元和所述多个第二传感器单元设置在同一层上。
2.根据权利要求1所述的输入感测装置，其中，所述第一力电极和所述第二力电极均设置在所述多个第一传感器单元与所述多个第二传感器单元之间的边界处。
3.根据权利要求1所述的输入感测装置，其中，所述第一力电极和/或所述第二力电极包括弯曲部分。
4.根据权利要求1所述的输入感测装置，其中，所述第一力电极与所述第二力电极关于所述第二传感器单元对称，所述第二传感器单元与所述第一力电极设置在同一行上。
5.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还包括使所述多个第一传感器单元彼此连接的多个第一连接单元；
所述多个第二感测电极还包括使所述多个第二传感器单元彼此连接的多个第二连接单元；并且
所述多个第二连接单元设置在所述第一应变计上。
6.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包含力电极的第二应变计，所述第二应变计设置在所述多个第一传感器单元与所述多个第二传感器单元之间的边界处。
7.根据权利要求6所述的输入感测装置，其中，所述第一应变计和所述第二应变计具有不同的长度。
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，
其中，所述输入感测面板包括：多个第一感测电极，包括设置在第一方向上的多个第一传感器单元；多个第二感测电极，包括在与所述第一方向不同的第二方向上延伸的多个第二传感器单元；以及第一应变计，与所述多个第一传感器单元和所述多个第二传感器单元设置在同一层上，
其中，所述第一应变计包括位于所述多个第一感测电极中的一个第一感测电极附近的第一力电极，并且
其中，所述第一力电极沿所述多个第一感测电极中的所述一个第一感测电极的外周延伸。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中：
所述第一应变计还包括：第二力电极，沿所述多个第一感测电极中的另一个第一感测电极的外周延伸；以及第一连接电极，连接到所述第一力电极和所述第二力电极中的每者。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述第一力电极和所述第二力电极设置在所述多个第一传感器单元与所述多个第二传感器单元之间的边界处。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述输入感测面板还包括包含力电极的第二应变计，所述力电极设置在所述多个第一传感器单元与所述多个第二传感器单元之间的边界处，并且
其中，所述第一应变计和所述第二应变计具有不同的长度。
12.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述第一力电极和/或所述第二力电极包括弯曲部分。
13.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述第一力电极与所述第二力电极关于所述第二传感器单元对称，所述第二传感器单元与所述第一力电极设置在同一行上。
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还包括使所述多个第一传感器单元彼此连接的多个第一连接单元；
所述多个第二感测电极还包括使所述多个第二传感器单元彼此连接的多个第二连接单元；并且
所述多个第二连接单元与所述第一应变计设置在不同的层上。
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