CN112336304A - 传感器单元、包括其的显示装置和使用其测量水分的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种传感器单元、包括其的显示装置和使用其测量水分的方法。所述传感器单元包括：驱动电极和感测电极；驱动线，连接到驱动电极；感测线，连接到感测电极；驱动信号输出单元，被配置为在第一驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线；以及检测器，被配置为在第一驱动模式下从每Q条感测线接收检测信号，其中，P和Q是正整数。

Description

传感器单元、包括其的显示装置和使用其测量水分的方法
技术领域
发明的示例性实施例总体上涉及一种传感器单元、一种包括该传感器单元的显示装置以及一种用于使用该传感器单元测量水分的方法。
背景技术
随着信息化社会的发展，对显示装置的各种需求正在增加。例如，显示装置正在被用于各种电子装置中，诸如智能电话、数码相机、膝上型计算机、导航装置和智能电视。
随着显示装置被用于各种电子装置中，显示装置可以配备有各种特征。例如，最近已经使用了许多能够测量人的皮肤水分的皮肤水分仪。然而，由于皮肤水分仪包括与用户的皮肤接触的暴露电极，因此难以将皮肤水分仪直接应用于显示装置。
该背景技术部分中公开的上述信息仅用于对发明构思的背景的理解，因此，它可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
根据发明的示例性实施例构造的显示装置包括能够测量人的皮肤水分的传感器单元。
示例性实施例还提供了一种包括能够测量皮肤水分的传感器单元的显示装置和一种通过该传感器单元测量水分的方法。
发明构思的附加特征将在下面的描述中被阐述，并且部分地将通过描述而明显，或者可以通过发明构思的实践而获知。
根据示例性实施例的传感器单元包括：驱动电极和感测电极；驱动线，连接到驱动电极；感测线，连接到感测电极；驱动信号输出单元，被配置为在第一驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线，其中，P是正整数；以及检测器，被配置为在第一驱动模式下从每Q条感测线接收检测信号，其中，Q是正整数。
P可以大于Q。
P可以等于Q。
在第一驱动模式下，驱动信号输出单元可以被配置为将驱动信号同时施加到P条驱动线中的每条。
在第一驱动模式下，驱动信号输出单元可以被配置为重复地将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线1秒至1.5秒。
在第一驱动模式下，检测器可以被配置为将检测信号转换为数字检测数据，并且输出数字检测数据。
在第一驱动模式下，驱动信号的频率可以在约50kHz至约500kHz的范围内。
驱动信号输出单元可以被配置为在第二驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每R条驱动线，其中，R是小于P的正整数；并且检测器可以被配置为在第二驱动模式下从S条感测线接收检测信号，其中，S是小于Q的正整数。
R可以小于P，并且S可以小于Q。
在第一驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线所历经的时间段可以比在第二驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每R条驱动线所历经的时间段长。
第一驱动模式下的驱动信号的频率可以与第二驱动模式下的驱动信号的频率不同。
第一驱动模式下的驱动信号的频率可以等于第二驱动模式下的驱动信号的频率，第一驱动模式可以是水分测量模式，并且第二驱动模式可以是触摸感测模式。
根据另一示例性实施例的显示装置包括：显示面板，包括被配置为显示图像的显示单元以及被配置为测量皮肤水分含量的传感器单元，传感器单元包括：传感器电极，包括驱动电极和感测电极；驱动线，连接到驱动电极；感测线，连接到感测电极；驱动信号输出单元，被配置为在第一驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线，其中，P是正整数；以及检测器，被配置为在第一驱动模式下从每Q条感测线接收检测信号，其中，Q是正整数。
显示装置还可以包括主处理器，其中，检测器可以被配置为在第一驱动模式下将检测信号转换为数字检测数据且输出数字检测数据；并且主处理器可以被配置为基于数字检测数据来计算皮肤水分含量。
主处理器可以被配置为根据数字检测数据输出包括皮肤水分含量信息的皮肤水分数据。
主处理器可以被配置为在根据数字检测数据计算皮肤水分含量之前校正数字检测数据。
主处理器可以被配置为当温度不在预定温度范围内和湿度不在预定湿度范围内中的至少一个情况发生时校正数字检测数据。
当温度低于预定温度范围的下限时，校正后的数字检测数据可以具有大于数字检测数据的值，并且当温度高于预定温度范围的上限时，校正后的数字检测数据可以具有低于数字检测数据的值。
主处理器可以被配置为当保护膜设置在显示面板上时增大数字检测数据。
主处理器可以被配置为在确定显示面板为静止时增大数字检测数据。
根据另一示例性实施例的由传感器单元测量水分的方法包括如下步骤：将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线，并且从每Q条感测线接收检测信号，其中，P和Q是正整数；将检测信号转换为数字检测数据；以及基于数字检测数据计算皮肤水分含量，其中，皮肤水分含量随着数字检测数据的增大而增大。
所述步骤还可以包括当温度不在预定温度范围内和湿度不在预定湿度范围内中的至少一个情况发生时校正数字检测数据。
当温度低于预定温度范围的下限时，可以将数字检测数据校正为具有更大的值，并且当温度高于预定温度范围的上限时，可以将数字检测数据校正为具有更小的值。
所述步骤还可以包括当在显示面板上设置保护膜时增大数字检测数据。
所述步骤还可以包括如果确定显示面板由诸如地面和物体的基体块支撑，则增大数字检测数据。
将理解的是，前面的总体描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，并且旨在提供对如所要求的发明的进一步解释。
附图说明
附图示出了发明的示例性实施例，并且与描述一起用于解释发明构思，其中，附图被包括以提供对发明的进一步理解，并且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是根据示例性实施例的显示装置的透视图。
图2是根据示例性实施例的显示装置的分解透视图。
图3是示出根据示例性实施例的显示面板的平面图。
图4和图5是示出根据示例性实施例的显示装置的剖视图。
图6是沿图3的线I-I'截取的剖视图。
图7是根据示例性实施例的图6的显示单元的平面图。
图8是根据示例性实施例的图6的传感器单元的平面图。
图9是示出图8的传感器单元的框图。
图10是根据示例性实施例的用于互电容感测的第一驱动电极、第一感测电极、驱动信号输出单元和检测器的图。
图11是根据示例性实施例的图8的区域A的放大平面图。
图12是根据示例性实施例的图11的区域A-1的放大平面图。
图13是沿图12的线II-II'截取的剖视图。
图14是用于示出根据示例性实施例的在第二驱动模式下传感器单元的触摸感测方案的流程图。
图15是示出根据示例性实施例的在第二驱动模式下施加到驱动线的驱动信号的图。
图16是用于示出根据示例性实施例的在第一驱动模式下传感器单元的触摸感测方案的流程图。
图17是示出根据示例性实施例的在第一驱动模式下施加到驱动线的驱动信号的图。
图18是示出在第一驱动模式下总互电容的变化量根据驱动信号的频率的曲线图。
图19是示出在第一驱动模式下不同实验者的总互电容的变化量随时间的曲线图。
图20是示出皮肤水分含量相对于总互电容的电容的曲线图。
图21是人类皮肤结构的示例性图。
图22是图21中所示的角质层的放大图。
图23是用于示出根据示例性实施例的在第一驱动模式下传感器单元的触摸感测方案的流程图。
图24是示出根据示例性实施例的图23的步骤S303的流程图。
图25是示出根据另一示例性实施例的图23的步骤S303的流程图。
图26是示出根据又一示例性实施例的图23的步骤S303的流程图。
具体实施方式
在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的彻底的理解。如这里使用的“实施例”和“实施方式”是作为采用这里公开的发明构思中的一个或更多个的装置或方法的非限制性示例的可互换的词语。然而，明显的是，可以在没有这些具体细节或者具有一个或更多个等同布置的情况下来实施各种示例性实施例。在其他情况下，为了避免使各种示例性实施例不必要地模糊，以框图形式示出了公知的结构和装置。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，示例性实施例的具体形状、构造和特性可以在另一示例性实施例中使用或实现。
除非另有说明，否则示出的示例性实施例将被理解为提供可以在实践中实现发明构思的一些方式的不同细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离发明构思的情况下，可以对各种实施例的特征、组件、模块、层、膜、面板、区域和/或方面等(在下文中，单独地或共同地称作“元件”或“多个元件”)进行另外组合、分离、互换和/或重新布置。
通常提供附图中的交叉影线和/或阴影的使用来使相邻元件之间的边界清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否都不传达或表示对元件的特定材料、材料性质、尺寸、比例、示出的元件之间的共性和/或任何其他特性、属性、性质等的任何偏好或需求。此外，在附图中，出于清楚和/或描述的目的，可以夸大元件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以不同于所描述的顺序来执行特定的工艺顺序。例如，可以基本上同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的元件。
当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”、“连接到”或者“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、直接连接到或者直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。然而，当元件或层被称作“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。为此，术语“连接”可以指具有或不具有中间元件的物理连接、电连接和/或流体连接。此外，D1轴、D2轴和D3轴不限于直角坐标系的三个轴(诸如x轴、y轴和z轴)，并且可以以更广泛的意义来解释。例如，D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个(者/种)”和“从由X、Y和Z构成的组中选择的至少一个(者/种)”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z或者X、Y和Z中的两个(者/种)或更多个(者/种)的任何组合，诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。如这里使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和全部组合。
虽然这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件，但是这些元件不应该受这些术语限制。这些术语用来将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离公开的教导的情况下，可以将下面讨论的第一元件命名为第二元件。
出于描述的目的，在这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下面”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”、“侧”(例如，如在“侧壁”中)等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其他元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包括上方和下方两种方位。此外，设备可以被另外定位(例如，旋转90度或者在其他方位处)，如此相应地解释这里使用的空间相对描述语。
这里使用的术语是出于描述特定实施例的目的，而不意图进行限制。如这里使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个(种/者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但是不排除存在或附加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。还注意的是，如这里所使用的，术语“基本上”、“约(大约)”和其他类似术语用作近似术语而不用作程度术语，并且如此用于解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供值的固有偏差。
这里参照作为理想化的示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图和/或分解图来描述各种示例性实施例。如此，将预料到例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，这里公开的示例性实施例应不必被解释为局限于区域的具体示出的形状，而是将包括由例如制造导致的形状的偏差。以这样的方式，附图中示出的区域本质上可以是示意性的，这些区域的形状可不反映装置的区域的实际形状，如此，不必意图进行限制。
如本领域中惯常的，用功能块、单元和/或模块，一些示例性实施例被描述并在附图中示出。本领域技术人员将理解的是，这些块、单元和/或模块通过诸如逻辑电路的电子(或光学)电路、离散组件、微处理器、硬线电路、存储元件、布线连接等物理地实施，其可以利用基于半导体的制造技术或其他制造技术来形成。在通过微处理器或其他类似的硬件来实施块、单元和/或模块的情况下，可以利用软件(例如，微代码)对它们进行编程和控制，以执行在此所讨论的各种功能，并且可以可选地通过固件和/或软件来驱动它们。还想到的是，每个块、单元和/或模块可以通过专用硬件实施，或者作为执行某些功能的专用硬件和执行其他功能的处理器(例如，一个或更多个编程的微处理器和相关电路)的组合来实施。此外，在不脱离发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例的每个块、单元和/或模块可以物理地分离成两个或更多个交互的且离散的块、单元和/或模块。此外，在不脱离发明构思的范围的情况下，一些示例性实施例的块、单元和/或模块可以物理地组合成更复杂的块、单元和/或模块。
除非另有定义，否则这里所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。术语(诸如通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与其在相关领域的背景中的含义一致的含义，并且不应该以理想化或过于形式化的含义来解释，除非这里清楚地如此定义。
图1是根据示例性实施例的显示装置的透视图。图2是根据示例性实施例的显示装置的分解透视图。
参照图1至图2，根据示例性实施例的显示装置10可以显示运动图像或静止图像。显示装置10可以用作便携式电子装置的显示屏幕(诸如移动电话、智能电话、平板PC、智能手表、手表电话、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置和超移动PC(UMPC))，以及各种产品的显示屏幕(诸如电视机、笔记本、监视器、广告牌和物联网)。
根据示例性实施例的显示装置10包括覆盖窗100、显示面板300、显示电路板310、显示驱动电路320、传感器驱动器330、支架600、主电路板700、电池790和底盖900。
如在这里所使用的，术语“上侧”指显示面板300在Z轴方向上设置有覆盖窗100的一侧，而术语“下侧”指显示面板300在Z轴方向上设置有支架600的相对侧。如在这里所使用的，术语“左”、“右”、“上”和“下”侧指当从顶部观看显示面板300时的相对位置。例如，“左侧”指X轴的箭头所指示的相反方向，“右侧”指X轴的箭头所指示的方向，“上侧”指Y轴的箭头所指示的方向，“下侧”指Y轴的箭头所指示的相反方向。
当从顶部观看时，显示装置10可以具有大致矩形形状。例如，如图1和图2中所示，当从顶部观看时，显示装置10可以具有具备在第一方向(例如，X轴方向)上的较短边和在第二方向(例如，Y轴方向)上的较长边的大致矩形形状。在第一方向(例如，X轴方向)上的较短边与在第二方向(例如，Y轴方向)上的较长边交汇的每个拐角可以以预定曲率被倒圆或者可以为直角。然而，发明构思不限于当从顶部观看时显示装置10的特定形状，并且在一些示例性实施例中，显示装置可以具有另一多边形形状、圆形形状或椭圆形状。
显示装置10可以包括形成为平坦的第一区域DR1以及从第一区域DR1的右侧和左侧延伸的第二区域DR2。第二区域DR2可以形成为平坦的或者可以是弯曲的。当第二区域DR2形成为平坦的时，由第一区域DR1和第二区域DR2形成的角可以是钝角。当第二区域DR2形成为弯曲表面时，该表面可以具有恒定曲率或变化的曲率。
尽管在图1中第二区域DR2被描述为从第一区域DR1的左侧和右侧延伸，然而，发明构思不限于此。具体地，第二区域DR2可以仅从第一区域DR1的右侧和左侧中的一侧延伸。可选地，第二区域DR2可以从第一区域DR1的上侧和下侧以及左侧和右侧中的至少一侧延伸。在下文中，根据示例性实施例，第二区域DR2将被描述为分别设置在显示装置10的左边缘和右边缘处。
覆盖窗100可以设置在显示面板300上以覆盖显示面板300的上表面。因此，覆盖窗100可以保护显示面板300的上表面。
覆盖窗100可以包括对应于显示面板300的透射部分DA100和对应于除显示面板300之外的区域的非透射部分NDA100。覆盖窗100可以设置在第一区域DR1和第二区域DR2中。透射部分DA100可以设置在第一区域DR1的一部分和第二区域DR2中的每个的一部分中。非透射部分NDA100可以是不透明的。可选地，非透射部分NDA100可以形成为具有图案的装饰层，在不显示图像时可以向用户显示该图案。
显示面板300可以设置在覆盖窗100下面。显示面板300可以设置为与覆盖窗100的透射部分DA100叠置。显示面板300可以设置在第一区域DR1和第二区域DR2中。因此，不仅在第一区域DR1中而且在第二区域DR2中可以看到显示面板300上的图像。
显示面板300可以是包括发光元件的发光显示面板。例如，显示面板300可以是使用包括有机发射层的有机发光二极管的有机发光显示面板、使用微型LED的微型发光二极管显示面板、包括具有量子点发射层的量子点发光二极管的量子点发光显示面板或使用包括无机半导体的无机发光元件的无机发光显示面板。在下文中，根据示例性实施例，将参照有机发光显示面板来描述显示面板300。
显示电路板310和显示驱动电路320可以附着到显示面板300的一侧。显示电路板310的一侧可以使用各向异性导电膜等附着到设置在显示面板300的一侧上的垫(pad，或称为“焊盘”)。显示电路板310可以是能够弯曲的柔性印刷电路板(FPCB)、刚性且不可弯曲的刚性印刷电路板(PCB)或者包括刚性印刷电路板和柔性印刷电路板的混合印刷电路板。
显示驱动电路320通过显示电路板310接收控制信号和电源电压，并输出用于驱动显示面板300的信号和电压。显示驱动电路320可以被实现为集成电路(IC)。显示驱动电路320可以设置在显示面板300上。例如，显示驱动电路320可以通过玻璃上芯片(COG)技术、塑料上芯片(COP)技术或超声结合附着到显示面板300。可选地，显示驱动电路320可以设置在显示电路板310上。
传感器驱动器330可以设置在显示电路板310上。传感器驱动器330可以被实现为集成电路。传感器驱动器330可以附着在显示电路板310上。传感器驱动器330可以通过显示电路板310电连接到显示面板300的传感器电极层的传感器电极。传感器驱动器330可以将驱动信号施加到传感器电极之中的驱动电极，并且通过传感器电极之中的感测电极感测驱动电极与感测电极之间的互电容的变化量(在下文中，称为“互电容”)。以这种方式，可以确定用户是否触摸显示面板，以及测量用户的皮肤水分。用户的触摸可以包括物理接触和邻近接近。用户的物理接触指当诸如用户的手指或笔的物体与显示装置10的设置在传感器电极层上的覆盖窗100接触时的情况。邻近接近指当诸如用户的手指或笔的物体靠近显示装置10的表面但与显示装置10的表面间隔开时的情况，诸如悬停在显示装置10之上。
在显示电路板310上，可以进一步设置用于供应驱动电压的电源，该驱动电压用于驱动显示面板300的像素P、扫描驱动器340(见图7)和显示驱动电路320。可选地，电源可以与显示驱动电路320集成，在这种情况下，显示驱动电路320和电源可以被实现为单个集成电路。
支架600可以设置在显示面板300下面。支架600可以包括塑料、金属或者塑料和金属两者。在支架600中，可以形成其中***有相机器件720的第一相机孔CMH1、其中设置有电池790的电池孔BH以及连接到显示电路板310的电缆314穿过其的电缆孔CAH。
主电路板700和电池790可以设置在支架600下面。主电路板700可以是印刷电路板或柔性印刷电路板。
主电路板700可以包括主处理器710、相机器件720、主连接器730、加速度传感器740、陀螺仪传感器750等。主处理器710、加速度传感器740和陀螺仪传感器750可以被实现为集成电路。在一些示例性实施例中，加速度传感器740和陀螺仪传感器750可以被实现为单个集成电路。
相机器件720可以设置在主电路板700的上表面和下表面两者上。主处理器710、加速度传感器740和陀螺仪传感器750可以设置在主电路板700的上表面上，主连接器730可以设置在主电路板700的下表面上。
主处理器710可以控制显示装置10的功能。例如，主处理器710可以通过显示电路板310向显示驱动电路320输出数字视频数据，使得显示面板300显示图像。此外，主处理器710从传感器驱动器330接收检测数据。主处理器710可以在触摸感测模式下基于检测数据确定是否存在用户的触摸，并且可以执行与用户的物理接触或用户的邻近接近相关联的操作。例如，主处理器710可以通过在触摸感测模式下分析检测数据来计算用户的触摸坐标，然后可以运行由用户触摸的图标指示的应用或执行操作。主处理器710可以通过在水分测量模式下分析检测数据来计算用户的皮肤水分。
在下文中，水分测量模式也可以被称为第一驱动模式，并且触摸感测模式也可以被称为第二驱动模式。
主处理器710可以是应用处理器、中央处理单元或被实现为集成电路的***芯片。
相机器件720处理图像帧(诸如在相机模式下由图像传感器获得的静止图像和视频)，并且将它们输出到主处理器710。
已经穿过支架600的电缆孔CAH的电缆314可以连接到主连接器730。因此，主电路板700可以电连接到显示电路板310。
加速度传感器740可以检测在第一方向(例如，X轴方向)、第二方向(例如，Y轴方向)和第三方向(例如，Z轴方向)上的加速度。加速度传感器740可以将包括在第一方向(例如，X轴方向)、第二方向(例如，Y轴方向)和第三方向(例如，Z轴方向)上的加速度信息的加速度数据输出到主处理器710。
陀螺仪传感器750可以检测在第一方向(例如，X轴方向)、第二方向(例如，Y轴方向)和第三方向(例如，Z轴方向)上的角速度。陀螺仪传感器750可以将包括在第一方向(例如X轴方向)、第二方向(例如，Y轴方向)和第三方向(例如，Z轴方向)上的角速度信息的角速度数据输出到主处理器710。
主处理器710可以基于来自加速度传感器740的加速度数据和来自陀螺仪传感器750的角速度数据来确定显示装置10的倾斜度和显示装置10的旋转方向。如此，主处理器710可以基于加速度数据和角速度数据来确定显示装置10是否静止。
电池790可以设置为在第三方向(例如，Z轴方向)上不与主电路板700叠置。电池790可以与支架600的电池孔BH叠置。
在一些示例性实施例中，能够通过移动通信网络向/从基站、外部终端和服务器中的至少一个发送/接收无线电信号的移动通信模块可以进一步安装在主电路板700上。无线信号可以根据语音信号、视频呼叫信号或文本/多媒体消息的发送/接收包括各种类型的数据。
底盖900可以设置在主电路板700和电池790下面。底盖900可以被紧固并固定到支架600。底盖900可以形成显示装置10的下表面的外侧。底盖900可以包括塑料、金属或者塑料和金属。
第二相机孔CMH2可以形成在底盖900中，相机器件720的下表面通过第二相机孔CMH2暴露。相机器件720以及与相机器件720对准的第一相机孔CMH1和第二相机孔CMH2的位置不限于图2中所示的那些。
图3是根据示例性实施例的显示面板的平面图。图4和图5是根据示例性实施例的显示装置的剖视图。
参照图3至图5，根据示例性实施例的显示面板300可以是有机发光显示面板、液晶显示面板、等离子体显示面板、场发射显示面板、电泳显示面板、电润湿显示面板、量子点发光显示面板、无机发光显示面板以及微型LED显示面板中的一种。在下文中，将参照有机发光显示面板来描述显示面板300。然而，发明构思不限于此。
显示面板300可以包括主区域MA和从主区域MA的一侧突出的突出区域PA。
主区域MA可以形成为矩形平面，该矩形平面具有在第一方向(例如，X轴方向)上的较短边和在与第一方向(例如，X轴方向)交叉的第二方向(例如，Y轴方向)上的较长边。在第一方向(例如，X轴方向)上的较短边与在第二方向(例如，Y轴方向)上的较长边交汇的每个拐角可以以预定曲率被倒圆或者可以为直角。在一些示例性实施例中，当从顶部观看时显示装置10的形状不限于四边形形状，而是可以形成为另一多边形形状、圆形形状或椭圆形状。主区域MA可以但不限于形成为平坦的。主区域MA可以包括形成在其左端和右端处的弯曲部分。弯曲部分可以具有恒定曲率或变化的曲率。
主区域MA可以包括其中形成像素以显示图像的显示区域DA以及在显示区域DA周围的非显示区域NDA。
除了像素之外，连接到像素的扫描线、数据线和电源线可以设置在显示区域DA中。当主区域MA包括弯曲部分时，显示区域DA可以设置在弯曲部分上。在这种情况下，也可以在弯曲部分上看到显示面板300的图像。
非显示区域NDA可以被定义为从显示区域DA的外侧到显示面板300的边缘的区域。在非显示区域NDA中，可以设置用于向扫描线施加扫描信号的扫描驱动器以及将数据线与显示驱动电路320连接的连接线。
突出区域PA可以从主区域MA的一侧突出。例如，突出区域PA可以如图3中所示从主区域MA的下侧突出。突出区域PA在第一方向(例如，X轴方向)上的长度可以小于主区域MA在第一方向(例如，X轴方向)上的长度。
突出区域PA可以包括弯曲区域BA和垫区域PDA。在这种情况下，垫区域PDA可以设置在弯曲区域BA的一侧上，并且主区域MA可以设置在弯曲区域BA的相对侧上。例如，垫区域PDA可以设置在弯曲区域BA的下侧上，并且主区域MA可以设置在弯曲区域BA的上侧上。
显示面板300可以形成为柔性的，以弯折、弯曲、折叠或卷曲。如此，显示面板300可以在厚度方向上在弯曲区域BA处弯曲。如图4中所示，显示面板300的垫区域PDA的一个表面可以在显示面板300弯曲之前面向上。如图5中所示，显示面板300的垫区域PDA的所述一个表面可以在显示面板300弯曲之后面向下。在这种情况下，由于垫区域PDA设置在主区域MA下面，所以垫区域PDA可以与主区域MA叠置。
电连接到显示驱动电路320和显示电路板310的垫可以设置在显示面板300的垫区域PDA中。
覆盖面板片301可以设置在显示面板300下面。覆盖面板片301可以通过粘合构件等附着到显示面板300的下表面。粘合构件可以是压敏粘合剂(PSA)。
覆盖面板片301可以包括用于吸收从外部入射的光的光吸收构件、用于吸收外部冲击的缓冲构件以及用于有效地排放来自显示面板300的热的散热构件。
光吸收构件可以设置在显示面板300下面。光吸收构件阻挡光的透射以防止从显示面板300上方看到设置在其下方的元件(诸如显示电路板310)。光吸收构件可以包括光吸收材料，诸如黑色颜料和黑色染料。
缓冲构件可以设置在光吸收构件下面。缓冲构件吸收外部冲击以防止显示面板300被损坏。缓冲构件可以具有单层结构或多层结构。例如，缓冲构件可以由诸如聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯和聚乙烯的聚合物树脂形成，或者可以由具有弹性的材料形成，诸如橡胶和通过使氨基甲酸乙酯类材料或丙烯酸类材料发泡而获得的海绵。缓冲构件可以是垫层。
散热构件可以设置在缓冲构件下面。散热构件可以包括：第一散热层，包括石墨或碳纳米管；以及第二散热层，由诸如铜、镍、铁素体和银的薄金属膜形成，该薄金属膜可以阻挡电磁波并且具有高导热系数。
为了使显示面板300易于弯曲，如图4中所示，覆盖面板片301可以不设置在显示面板300的弯曲区域BA中。由于显示面板300在弯曲区域BA中弯曲，使得垫区域PDA设置在主区域MA下面，所以垫区域PDA可以与主区域MA叠置。因此，设置在显示面板300的主区域MA中的覆盖面板片301和设置在显示面板300的垫区域PDA中的覆盖面板片301可以通过粘合构件302附着在一起。粘合构件302可以是压敏粘合剂。
显示驱动电路320输出用于驱动显示面板300的信号和电压。例如，显示驱动电路320可以向数据线施加数据电压。另外，显示驱动电路320可以向电源线施加电源电压，并且可以向扫描驱动器施加扫描控制信号。显示驱动电路320可以被实现为集成电路(IC)，并且可以通过玻璃上芯片(COG)技术、塑料上芯片(COP)技术或超声结合在垫区域PDA中附着到显示面板300。可选地，显示驱动电路320可以安装在显示电路板310上。
垫可以包括电连接到显示驱动电路320的显示垫和电连接到传感器线的传感器垫。
显示电路板310可以使用各向异性导电膜等附着在垫上。以这种方式，显示电路板310的引线可以电连接到垫。显示电路板310可以是柔性印刷电路板、印刷电路板或柔性膜(诸如膜上芯片)。
传感器驱动器330可以连接到显示面板300的传感器电极层SEL(参照图6)的传感器电极。传感器驱动器330将驱动信号施加到传感器电极层SEL的传感器电极，并且测量传感器电极的互电容。驱动信号可以具有驱动脉冲。传感器驱动器330可以基于互电容来确定是否存在用户的触摸或邻近接近。如上所述，用户的触摸可以指当诸如用户的手指或笔的物体与显示装置10的设置在传感器电极层SEL上的表面接触时的情况，并且用户的邻近接近可以指诸如用户的手指和笔的物体悬停在显示装置10的表面之上时的情况。
传感器驱动器330可以设置在显示电路板310上。传感器驱动器330可以被实现为集成电路(IC)，并且可以安装在显示电路板310上。
图6是沿图3的线I-I'截取的剖视图。参照图6，显示面板300可以包括显示单元DU和传感器单元SU。显示单元DU可以具有基底SUB、设置在基底SUB上的薄膜晶体管层TFTL、发射材料层(也称为发光元件层)EML和薄膜封装层TFEL。传感器单元SU可以具有传感器电极层SEL。
基底SUB可以由诸如玻璃、石英和聚合物树脂的绝缘材料制成。聚合物材料可以包括聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PA)、聚芳酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚烯丙基(化物)、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纤维素(CAT)、乙酸丙酸纤维素(CAP)或其组合。可选地，基底SUB可以包括金属材料。
基底SUB可以是刚性基底或能够弯曲、折叠、卷曲等的柔性基底。当基底SUB是柔性基底时，基底SUB可以包括聚酰亚胺(PI)，但不限于此。
薄膜晶体管层TFTL可以设置在基底SUB上。在薄膜晶体管层TFTL中，可以形成扫描线、数据线、电源线、扫描控制线、将垫与数据线连接的布线以及像素中的薄膜晶体管。每个薄膜晶体管可以包括栅电极、半导体层、源电极和漏电极。当如图7中所示在显示面板300的非显示区域NDA中形成扫描驱动器340时，扫描驱动器340可以包括薄膜晶体管。
薄膜晶体管层TFTL可以设置在显示区域DA和非显示区域NDA中。更具体地，薄膜晶体管层TFTL中的像素中的薄膜晶体管、扫描线、数据线和电源线可以设置在显示区域DA中。薄膜晶体管层TFTL中的扫描控制线和连接线可以设置在非显示区域NDA中。
发射材料层EML可以设置在薄膜晶体管层TFTL上。发光元件层EML可以包括像素，像素包括第一电极、发射层、第二电极和像素限定层。发射层可以是包括有机材料的有机发射层。发射层可以包括空穴传输层、有机发光层和电子传输层。当向第一电极施加电压，并且通过设置在薄膜晶体管层TFTL中的薄膜晶体管向第二电极施加阴极电压时，空穴和电子分别通过空穴传输层和电子传输层移动到有机发光层，并在有机发光层中结合以发光。发光元件层EML上的像素可以设置在显示区域DA中。
薄膜封装层TFEL可以设置在发光元件层EML上。薄膜封装层TFEL可以防止氧或湿气渗透到发光元件层EML中。如此，薄膜封装层TFEL可以包括至少一个无机层。无机层可以是但不限于氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层。此外，薄膜封装层TFEL保护发光元件层EML免受异物(诸如灰尘)的影响。为此，薄膜封装层TFEL可以包括至少一个有机层。有机层可以由但不限于丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂形成。
薄膜封装层TFEL可以设置在显示区域DA以及非显示区域NDA中。更具体地，薄膜封装层TFEL可以覆盖显示区域DA和发射材料层EML，并且可以覆盖非显示区域NDA中的薄膜晶体管层TFTL。
传感器电极层SEL可以设置在薄膜封装层TFEL上。由于传感器电极层SEL直接设置在薄膜封装层TFEL上，所以与当将传感器电极层SEL设置在单独的触摸面板上以附着在薄膜封装层TFEL上时相比，可以减小显示装置10的厚度。
传感器电极层SEL可以包括用于电容感测的传感器电极以及将传感器垫与传感器电极连接的传感器线。如图8中所示，传感器电极层SEL的传感器电极可以设置在与显示区域DA叠置的传感器区域TSA中。如图8中所示，传感器电极层SEL的传感器线可以设置在与非显示区域NDA叠置的传感器***区域TPA中。
偏振膜可以设置在传感器电极层SEL上。偏振膜可以包括线性偏振器和相位延迟膜(诸如λ/4(四分之一波长)板)。在这种情况下，相位延迟膜可以设置在传感器电极层SEL上，并且线性偏振器可以设置在相位延迟膜上。此外，覆盖窗100可以设置在偏振膜上。覆盖窗100可以通过诸如光学透明粘合(OCA)膜的透明粘合构件附着到偏振膜上。
图7是根据示例性实施例的图6的显示单元的平面图。
图7仅示例性地示出了显示单元DU的像素P、扫描线SL、数据线DL、扫描控制线SCL、扇出线DLL、扫描驱动器340、显示驱动电路320和显示垫DP。
参照图7，扫描线SL、数据线DL和像素P设置在显示区域DA中。扫描线SL可以布置在第一方向(例如，X轴方向)上，而数据线DL可以布置在与第一方向(例如，X轴方向)交叉的第二方向(例如，Y轴方向)上。
像素P中的每个可以连接到扫描线SL中的至少一条和数据线DL中的至少一条。每个像素P可以包括包含驱动晶体管和至少一个开关晶体管的薄膜晶体管、发光元件和电容器。当从扫描线SL施加扫描信号时，每个像素P接收数据线DL的数据电压，并且根据施加到栅电极的数据电压将驱动电流供应到发光元件以引起发光。尽管参照包括第一电极、有机发射层和第二电极的有机发光元件描述了发光元件，然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，发光元件可以实现为包括第一电极、量子点发射层和第二电极的量子点发光元件，实现为包括第一电极、具有无机半导体的无机发射层和第二电极的无机发光元件，或者实现为包括微型发光二极管的微型发光元件。
扫描驱动器340通过多条扫描控制线SCL连接到显示驱动电路320。因此，扫描驱动器340可以接收显示驱动电路320的扫描控制信号。扫描驱动器340根据扫描控制信号产生扫描信号，并将扫描信号供应到扫描线SL。
尽管如图7中所示扫描驱动器340被示为形成在显示区域DA的左侧上的非显示区域NDA中，然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，扫描驱动器340可以形成在显示区域DA的左侧上的非显示区域NDA中以及显示区域DA的右侧上的非显示区域NDA中。
显示驱动电路320连接到显示垫DP，并且接收数字视频数据和时序信号。显示驱动电路320将数字视频数据转换成模拟正/负数据电压，并且通过扇出线DLL将模拟正/负数据电压供应到数据线DL。另外，显示驱动电路320产生用于控制扫描驱动器340的扫描控制信号，并且通过扫描控制线SCL供应用于控制扫描驱动器340的扫描控制信号。通过扫描驱动器340的扫描信号选择供应数据电压的像素P，并且将数据电压供应到所选择的像素P。显示驱动电路320可以被实现为集成电路(IC)，并且可以通过玻璃上芯片(COG)技术、塑料上芯片(COP)技术或超声结合附着到基底SUB。然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，显示驱动电路320可以安装在显示电路板310上。
如图7中所示，显示面板300可以包括电连接到显示驱动电路320的显示垫DP以及电连接到传感器线的传感器垫TP1和TP2。其中设置有显示垫DP的显示垫区域DPA可以设置在其中设置有第一传感器垫TP1的第一传感器垫区域TPA1与其中设置有第二传感器垫TP2的第二传感器垫区域TPA2之间。如图7中所示，显示垫区域DPA可以设置在突出区域PA的一端的中心处，第一传感器垫区域TPA1可以设置在突出区域PA的所述一端的左侧处，并且第二传感器垫区域TPA2可以设置在突出区域PA的所述一端的右侧上。
显示电路板310可以使用各向异性导电膜等附着到显示垫DP以及传感器垫TP1和TP2。因此，显示电路板310的引线可以电连接到显示垫DP以及传感器垫TP1和TP2。显示电路板310可以是柔性印刷电路板、印刷电路板或柔性膜(诸如膜上芯片)。
传感器驱动器330可以连接到显示面板300的传感器单元的传感器电极。传感器驱动器330将驱动信号施加到传感器电极，并且感测传感器电极的互电容。驱动信号可以具有驱动脉冲。传感器驱动器330可以设置在显示电路板310上。传感器驱动器330可以实现为集成电路，并且可以安装在显示电路板310上。
图8是示出根据示例性实施例的图6的传感器单元的平面图。
参照图8，根据示例性实施例的传感器单元SU的传感器电极包括两种电极，例如，分别通过连接部BE1和BE2(参见图11)连接的驱动电极TE和感测电极RE。传感器单元SU可以形成为两层，并且通过将驱动信号施加到驱动电极TE，然后通过感测电极RE感测互电容的变化量来执行电容感测。然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，传感器单元SU的传感器电极TE和RE可以包括驱动电极TE和感测电极RE而没有连接部BE1和BE2，并且可以形成为用于电容感测的一个层。可选地，传感器单元SU可以以用于自电容感测的一个层来驱动，自电容感测使用一种电极来感测自电容的变化量。
图8仅示例性地示出了传感器电极TE和RE、导电图案DE、传感器线TL和RL、传感器垫TP1和TP2、防护线GL1至GL5以及接地线GRL1至GRL3。
参照图8，传感器单元SU包括用于感测用户的触摸的传感器区域TSA以及设置在传感器区域TSA周围的传感器***区域TPA。传感器区域TSA可以与显示面板300的显示区域DA叠置，并且传感器***区域TPA可以与显示面板300的非显示区域NDA叠置。
传感器电极TE和RE可以包括第一传感器电极TE和第二传感器电极RE。在图8中示出的所示的示例性实施例中，第一传感器电极是驱动电极TE，并且第二传感器电极是感测电极RE。在图8中，当从顶部观看时，驱动电极TE、感测电极RE和导电图案DE均具有菱形形状，但是发明构思不限于此。
感测电极RE可以布置在第一方向(例如，X轴方向)上并且彼此电连接。驱动电极TE可以布置在与第一方向(例如，X轴方向)交叉的第二方向(例如，Y轴方向)上，并且可以彼此电连接。驱动电极TE可以与感测电极RE电分离。驱动电极TE可以与感测电极RE间隔开。驱动电极TE可以在第二方向(例如，Y轴方向)上平行地布置。为了将感测电极RE与驱动电极TE在它们的交叉点处电分离，如图11中所示，在第二方向(例如Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE可以通过第一连接部BE1连接，并且在第一方向(例如，X轴方向)上彼此相邻的感测电极RE可以通过第二连接部BE2连接。
导电图案DE可以与驱动电极TE和感测电极RE电分离。驱动电极TE、感测电极RE和导电图案DE可以彼此分开设置。导电图案DE可以分别被驱动电极TE和感测电极RE围绕。发射材料层EML的第二电极与驱动电极TE或感测电极RE之间的寄生电容可以由于导电图案DE而减小。当寄生电容减小时，可以更快地对驱动电极TE与感测电极RE之间的互电容进行充电。然而，当由于导电图案DE而减小了驱动电极TE和感测电极RE的面积时，驱动电极TE与感测电极RE之间的互电容会减小，并且可能会变得更易受噪声影响。如此，可以考虑寄生电容与互电容之间的权衡来确定导电图案DE的面积。
传感器线TL和RL可以设置在传感器***区域TPA中。传感器线TL和RL可以包括连接到感测电极RE的感测线RL以及连接到驱动电极TE的第一组驱动线GTL1和第二组驱动线GTL2。
设置在传感器区域TSA的一侧上的感测电极RE可以连接到感测线RL。例如，如图8中所示，在第一方向(例如，X轴方向)上电连接的感测电极RE中的设置在右端处的一些感测电极RE可以连接到感测线RL。感测线RL可以连接到第二传感器垫TP2。如此，传感器驱动器330可以电连接到感测电极RE。
设置在传感器区域TSA的一侧附近的驱动电极TE可以连接到第一组驱动线GTLl，并且设置在传感器区域TSA的另一侧附近的驱动电极TE可以连接到第二组驱动线GTL2。例如，如图8中所示，在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此电连接的驱动电极TE中的在最下侧的一些驱动电极TE可以连接到第一组驱动线GTL1，而驱动电极TE中的设置在最上侧上的一些驱动电极TE可以连接到第二组驱动线GTL2。第二组驱动线GTL2可以经由传感器区域TSA的左外侧连接到传感器区域TSA的上侧上的驱动电极TE。第一组驱动线GTL1和第二组驱动线GTL2可以连接到第一传感器垫TP1。如此，传感器驱动器330可以电连接到驱动电极TE。
第一防护线GL1可以设置在感测线RL中的最外面一条的外侧上。另外，第一接地线GRL1可以设置在第一防护线GL1的外侧上。如图8中所示，第一防护线GL1可以设置在感测线RL中的最右一条的右侧上，并且第一接地线GRL1可以设置在第一防护线GL1的右侧上。
第二防护线GL2可以设置在感测线RL中的最内侧一条与第一组驱动线GTL1中的最右侧一条之间。如图8中所示，感测线RL中的最内侧一条可以是感测线RL中的最左侧一条。另外，第二防护线GL2可以设置在第一组驱动线GTL1中的最右侧一条与第二接地线GRL2之间。
第三防护线GL3可以设置在感测线RL中的最内侧一条与第二接地线GRL2之间。第二接地线GRL2可以连接到第一传感器垫TP1中的最右侧一个和第二传感器垫TP2中的最左侧一个。
第四防护线GL4可以设置在第二组驱动线GTL2中的最外侧一条的外侧上。如图8中所示，第四防护线GL4可以设置在第二组驱动线GTL2中的最左侧一条的左侧上。
另外，第三接地线GRL3可以设置在第四防护线GL4的外侧上。如图8中所示，第四防护线GL4可以设置在第二组驱动线GTL2中的最左侧且最上侧一条的左侧和上侧上，并且第三接地线GRL3可以设置在第四防护线GL4的左侧和上侧上。
第五防护线GL5可以设置在第二组驱动线GTL2中的最内侧一条的内侧上。如图8中所示，第五防护线GL5可以设置在第二组驱动线GTL2中的最右侧一条与感测电极RE之间。
可以向第一接地线GRL1、第二接地线GRL2和第三接地线GRL3施加地电压。另外，可以向第一防护线GL1、第二防护线GL2、第三防护线GL3、第四防护线GL4和第五防护线GL5施加地电压。
根据图8中示出的所示的示例性实施例，在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE彼此电连接，而在第一方向(例如，X轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE彼此电绝缘。另外，在第一方向(例如，X轴方向)上彼此相邻的感测电极RE彼此电连接，而在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的感测电极RE彼此电绝缘。以这种方式，互电容可以形成在驱动电极TE和感测电极RE的交叉点处。
另外，根据图8中示出的所示的示例性实施例，第一防护线GL1设置在感测线RL中的最外侧一条与第一接地线GRL1之间，使得可以减小第一接地线GRL1的电压变化对感测线RL中的最外侧一条的影响。第二防护线GL2设置在感测线RL中的最内侧一条与第一组驱动线GTL1中的最外侧一条之间。以这种方式，第二防护线GL2可以减小电压变化对感测线RL中的最内侧一条和第一组驱动线GTL1中的最外侧一条的影响。第三防护线GL3设置在感测线RL中的最内侧一条与第二接地线GRL2之间，使得可以减小第二接地线GRL2的电压变化对感测线RL中的最内侧一条的影响。第四防护线GL4设置在第二组驱动线GTL2中的最外侧一条与第三接地线GRL3之间，使得可以减小第三接地线GRL3的电压变化对第二组驱动线GTL2的影响。第五防护线GL5设置在第二组驱动线GTL2中的最内侧一条与传感器电极TE和RE之间，以抑制第二组驱动线GTL2中的最内侧一条与传感器电极TE和RE之间的相互影响。
图9是根据示例性实施例的图8的传感器单元的框图。图9仅示例性地示出了传感器区域TSA和传感器驱动器330。传感器驱动器330可以包括驱动信号输出单元331、检测器332和传感器控制器333。
另外，在图9、图15和图17中，第k驱动线TLk指第二组驱动线GTL2中的与设置在图8的传感器区域TSA的第k列中的驱动电极连接的一条或第一组驱动线GTL1中的与设置在图8的传感器区域TSA的第k列中的驱动电极连接的一条，其中，1≤k≤n。例如，在图9、图15和图17中，第一驱动线TL1指第二组驱动线GTL2中的与设置在图8的传感器区域TSA的第一列中的驱动电极连接的一条或第一组驱动线GTL1中的与设置在图8的传感器区域TSA的第一列中的驱动电极连接的一条。在图9中，第n驱动线TLn指第二组驱动线GTL2中的与设置在图8的传感器区域TSA的第n列中的驱动电极连接的一条或第一组驱动线GTL1中的与设置在图8的传感器区域TSA的第n列中的驱动电极连接的一条。布置在传感器区域TSA的第一列中的驱动电极可以是布置在传感器区域TSA的最左列中的驱动电极，并且布置在传感器区域TSA的第n列中的驱动电极可以是布置在传感器区域TSA的最右列中的驱动电极。
参照图9，驱动信号输出单元331在传感器控制器333的控制下将驱动信号输出到驱动线TL1至TLn。驱动信号输出单元331可以从驱动线TL1至TLn中选择用于输出驱动信号的驱动线，并且可以将驱动信号输出到所选择的驱动线。
在第二驱动模式下，驱动信号输出单元331将驱动信号施加到第一R条驱动线，然后施加到第二R条驱动线，以此类推，其中，R是小于P的正整数。在R个驱动电极和S个感测电极的(多个)相交点处形成的(多个)互电容可以被定义为第一单元传感器，其中，S是小于Q的正整数。
例如，如图15中所示，在第二驱动模式下，驱动信号输出单元331可以将驱动信号一一(或一个一个地)顺序施加到驱动线。驱动信号输出单元331可以将驱动信号施加到第一驱动线TL1，然后将驱动信号施加到第二驱动线TL2，然后将驱动信号施加到第三驱动线TL3，然后将驱动信号施加到第四驱动线TL4。在这种情况下，单元传感器可以包括形成在一条驱动线和一条感测线的交叉点处的一个互电容。在一个驱动电极和一个感测电极的交叉点处形成的一个互电容可以被定义为“第一单元传感器”。
在第一驱动模式下，驱动信号输出单元331将驱动信号施加到第一P条驱动线，然后施加到第二P条驱动线，以此类推，其中，P是正整数。在P个驱动电极和Q个感测电极的(多个)交叉点处形成的(多个)互电容可以被定义为第二单元传感器。P可以等于或不等于Q，例如，P可以大于Q。
例如，如图17中所示，在第一驱动模式下，驱动信号输出单元331可以将驱动信号两两(或两个两个地)顺序施加到驱动线。驱动信号输出单元331可以将驱动信号同时施加到第一驱动线TL1和第二驱动线TL2，然后可以将驱动信号同时施加到第三驱动线TL3和第四驱动线TL4。在这种情况下，单元传感器可以包括在两条驱动线和两条感测线的交叉点处形成的四个互电容。在两个驱动电极和两个感测电极的交叉点处形成的四个互电容可以被定义为“第二单元传感器”。
在传感器控制器333的控制下，检测器332通过感测线接收充入传感器电极的互电容的电压。检测器332将通过感测线接收的充入传感器电极的互电容的电压转换成作为数字数据的检测数据DD。检测器332可以将检测数据DD输出到主处理器710。
传感器控制器333可以将用于设定要向其输出驱动信号的第一驱动线TL1和第二驱动线TL2的驱动信号控制信号VCS输出到驱动信号输出单元331。传感器控制器333可以将感测控制信号DCS输出到检测器332，以通知传感器电极的互电容的变化量的接收时间。
主处理器710从检测器332接收检测数据DD。主处理器710可以分析检测数据DD，并且计算第二驱动模式下的互电容的变化。主处理器710可以根据电容的变化量来计算用户的触摸坐标，然后执行由用户触摸的图标指示的应用或执行操作。例如，当第一单元传感器的互电容的变化量大于第一阈值时，主处理器710将在第二驱动模式下的第一单元传感器的坐标设定为用户触摸的坐标。例如，主处理器710可以控制显示装置10，使得执行与在触摸坐标上显示的图标对应的应用。
主处理器710从检测器332接收检测数据DD。主处理器710可以通过在第一驱动模式下分析检测数据DD来确定用户的皮肤水分。例如，主处理器710可以根据检测数据DD来计算第二单元传感器的互电容的变化量。主处理器710可以计算通过将第二单元传感器的互电容的变化量相加而获得的代表值。主处理器710可以包括存储水分数据的第一查找表，该水分数据包括与代表值相关的关于用户皮肤水分的信息。当主处理器710向第一查找表输出代表值时，主处理器710可以从第一查找表接收与代表值相关的水分数据。主处理器710可以控制显示装置10，使得根据水分数据显示关于用户皮肤水分的信息。
图10是根据示例性实施例的用于互电容感测的第一驱动电极、第一感测电极、驱动信号输出单元和检测器的电路图。图10仅示例性地示出了形成在连接到驱动线的驱动电极TE中的一个与连接到感测线的感测电极RE中的一个之间的一个互电容Cm。
参照图10，传感器驱动器330可以包括驱动信号输出单元331和检测器332。检测器332可以包括电压检测器3321和模数转换器3322。
驱动信号输出单元331通过驱动线向驱动电极输出驱动信号。驱动信号可以包括多个脉冲。
电压检测器3321通过感测线检测充入互电容的电压。电压检测器3321可以包括运算放大器OA1、反馈电容器Cfb1和复位开关RSW1。运算放大器OA1可以包括第一输入端子(-)、第二输入端子(+)和输出端子(out)。运算放大器OA1的第一输入端子(-)可以连接到第一感测线RL1，第二输入端子(+)可以连接到从其供应初始化电压的初始化电压线VREFL，并且输出端子(out)可以连接到存储电容器Cs1。存储电容器Cs1连接在输出端子(out)与接地之间以存储来自运算放大器OA1的输出电压Vout1。反馈电容器Cfb1和复位开关RSW1可以并联连接在运算放大器OA1的第一输入端子(-)与输出端子(out)之间。复位开关RSW1控制反馈电容器Cfb1的两个端部之间的连接。当开启复位开关RSW1使得反馈电容器Cfb1的两个端部连接时，反馈电容器Cfb1可以复位。
来自运算放大器OA1的输出电压Vout1可以如以下公式1中定义：
[公式1]
Figure BDA0002622457120000241
在这种情况下，Vout1表示来自运算放大器OA1的输出电压，Vcm表示互电容，Cfb1表示反馈电容器Cfb1的电容，并且Vt1表示充入互电容Cm的电压。
模数转换器3322可以通过开关SW1连接到存储电容器Cs1。开关SW1控制模数转换器3322与存储电容器Cs1之间的连接。由于当开关SW1开启时模数转换器3322连接到存储电容器Cs1，所以模数转换器3322可以将存储在存储电容器Cs1中的输出电压Vout1转换成数字数据，并且输出数字数据。
图11是根据示例性实施例的图8的区域A的放大平面图。
参照图11，感测电极RE可以布置在第一方向(例如，X轴方向)上，并且彼此电连接。驱动电极TE可以布置在第二方向(例如，Y轴方向)上，并且彼此电连接。导电图案DE可以分别被驱动电极TE和感测电极RE围绕。
驱动电极TE、感测电极RE和导电图案DE可以彼此电分离。驱动电极TE、感测电极RE和导电图案DE可以彼此分开设置。
如图11中所示，驱动电极TE和感测电极RE可以具有基本上相同的尺寸。驱动电极TE的尺寸可以大于导电图案DE的尺寸。感测电极RE的尺寸可以大于导电图案DE的尺寸。虽然在图11中当从顶部观看时，驱动电极TE、感测电极RE和导电图案DE中的每个具有菱形形状，然而，发明构思不限于此，并且驱动电极TE、感测电极RE和导电图案DE中的每个的形状可以改变。
为了使感测电极RE与驱动电极TE在它们的交叉点处电分离，在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE可以通过第一连接部BE1连接，并且在第一方向(例如，X轴方向)上彼此相邻的感测电极RE可以通过第二连接部BE2连接。
第一连接部BE1可以与驱动电极TE形成在不同的层上，并且可以通过第一接触孔CNT1连接到驱动电极TE。例如，第一连接部BE1可以如图13中所示形成在第一传感器电极层TSL1中，并且驱动电极TE可以如图13中所示形成在第二传感器电极层TSL2中。第二传感器电极层TSL2可以设置在第一传感器电极层TSL1上。
第一连接部BE1中的每个可以弯曲至少一次。在图11中，第一连接部BE1弯曲成“<”或“>”的形状，但是第一连接部BE1的形状不限于此。另外，由于在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE通过多个第一连接部BE1连接，所以即使第一连接部BE1中的任一个断开，驱动电极TE仍然可以彼此稳定地连接。虽然在图11中两个相邻的驱动电极TE被示出为通过两个第一连接部BE1连接，然而，发明构思不限于此，并且相邻驱动电极TE之间的第一连接部BE1的数量可以改变。
第二连接部BE2与感测电极RE形成在同一层上，并且可以具有从感测电极RE延伸的形状。感测电极RE和第二连接部BE2可以由基本上相同的材料形成。例如，如图13中所示，感测电极RE和第二连接部BE2可以形成在第二传感器电极层TSL2中。
根据图11中示出的所示的示例性实施例，连接在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE的第一连接部BE1可以形成在第一传感器电极层TSL1中，而驱动电极TE、感测电极RE、导电图案DE和第二连接部BE2可以形成在不同于第一传感器电极层TSL1的第二传感器电极层TSL2中。如此，驱动电极TE和感测电极RE可以在它们的交叉点处彼此电分离，同时感测电极RE可以在第一方向(例如，X轴方向)上彼此电连接，并且驱动电极TE可以在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此电连接。
图12是根据示例性实施例的图11的区域A-1的放大平面图。
参照图12，驱动电极TE、感测电极RE、第一连接部BE1和第二连接部BE2可以形成为网格图案。导电图案DE也可以形成为网格图案。当包括驱动电极TE和感测电极RE的传感器电极层SEL如图6中所示直接形成在薄膜封装层TFEL上时，发射材料层EML的第二电极与传感器电极层SEL的驱动电极TE和感测电极RE中的每个之间的距离可以变得接近。如此，因为寄生电容同发射材料层EML的第二电极与传感器电极层SEL的驱动电极TE和感测电极RE中的每个叠置的面积成比例，所以在发射材料层EML的第二电极与传感器电极层SEL的驱动电极TE和感测电极RE之间会形成非常大的寄生电容。如此，为了减小寄生电容，驱动电极TE和感测电极RE中的每个可以形成为网格图案。
驱动电极TE、感测电极RE、导电图案DE和第二连接部BE2形成在同一层上并且可以彼此间隔开。在驱动电极TE与感测电极RE之间，在驱动电极TE与第二连接部BE2之间，在驱动电极TE与导电图案DE之间以及在感测电极RE与导电图案DE之间可以存在间隙。在图12中，用虚线表示驱动电极TE与感测电极RE之间的边界以及驱动电极TE与第二连接部BE2之间的边界。
第一连接部BE1可以分别通过第一接触孔CNT1连接到驱动电极TE。每个第一连接部BE1的一端可以通过第1-1接触孔CNT1-1连接到在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE中的一个。每个第一连接部BE1的另一端可以通过第1-2接触孔CNT1-2连接到在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE中的另一个。第一连接部BE1可以与驱动电极TE和感测电极RE叠置。可选地，第一连接部BE1可以与第二连接部BE2叠置而不与感测电极RE叠置。又可选地，第一连接部BE1可以与感测电极RE以及第二连接部BE2叠置。由于第一连接部BE1与驱动电极TE、感测电极RE和第二连接部BE2形成在不同的层上，所以即使当第一连接部BE1与感测电极RE和/或第二连接部BE2叠置时，也可以防止在感测电极RE和/或第二连接部BE2中发生短路。
第二连接部BE2可以设置在感测电极RE之间。第二连接部BE2与感测电极RE形成在同一层上，并且可以从每个感测电极RE延伸。如此，第二连接部BE2可以连接到感测电极RE而无需单独的接触孔。
子像素R、G和B可以包括发射第一颜色的光的第一子像素(红色子像素)R、发射第二颜色的光的第二子像素(绿色子像素)G和发射第三颜色的光的第三子像素(蓝色子像素)B。虽然在图12中第一子像素R被示出为红色子像素，第二子像素G被示出为绿色子像素，并且第三子像素B被示出为蓝色子像素，然而，发明构思不限于此。另外，虽然在图12中当从顶部观看时第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B被示出为具有六边形形状，但是发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，当从顶部观看时，第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B可以具有除六边形形状之外的多边形形状、或圆形形状或者椭圆形状。另外，虽然第一子像素R、第二子像素G和第三子像素B中的每个在图12中被示出为具有基本上相同的尺寸，然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，第三子像素B可以具有最大的尺寸，并且第二子像素G可以具有最小的尺寸。可选地，第一子像素R的尺寸可以基本上等于第三子像素B的尺寸，并且第二子像素G的尺寸可以小于第一子像素R和第三子像素B中的每个的尺寸。
像素P指能够表示灰度的子像素的组。在图12的所示的示例性实施例中，像素P包括一个第一子像素R、两个第二子像素G和一个第三子像素B。然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，像素P可以包括一个第一子像素R、一个第二子像素G和一个第三子像素B。
由于驱动电极TE、感测电极RE、导电图案DE、第一连接部BE1和第二连接部BE2形成为网格图案，所以子像素R、G和B可以不与驱动电极TE、感测电极RE、导电图案DE、第一连接部BE1和第二连接部BE2叠置。因此，可以防止从子像素R、G和B输出的光的路径被驱动电极TE、感测电极RE、导电图案DE、第一连接部BE1和第二连接部BE2覆盖，这会减小光的亮度。
图11中所示的区域A-2与区域A-1基本上对称，因此，将省略对区域A-2的重复描述。
图13是沿图12的线II-II'截取的剖视图。
参照图13，薄膜晶体管层TFTL形成在基底SUB上。薄膜晶体管层TFTL包括薄膜晶体管120、栅极绝缘层130、层间介电层140、保护层150和平坦化层160。
缓冲膜BF可以形成在基底SUB的表面上。缓冲膜BF可以形成在基底SUB的一个表面上，以保护薄膜晶体管120和发光元件层EML的有机发射层172免受湿气的影响，湿气可能穿透基底SUB。缓冲膜BF可以由彼此堆叠的多个无机层形成。例如，缓冲膜BF可以包括一个或更多个无机层，诸如彼此交替地堆叠的氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层和氧化铝层。在一些示例性实施例中，可以省略缓冲膜BF。
薄膜晶体管120设置在缓冲膜BF上。薄膜晶体管120中的每个包括有源层121、栅电极122、源电极123和漏电极124。在图14中，薄膜晶体管120被实现为其中栅电极122位于有源层121上方的顶栅晶体管。然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，薄膜晶体管120可以被实现为其中栅电极122位于有源层121下方的底栅晶体管，或者被实现为其中栅电极122设置在有源层121上方和下方的双栅晶体管。
有源层121形成在缓冲膜BF上。有源层121可以包括多晶硅、单晶硅、低温多晶硅、非晶硅或氧化物半导体。例如，氧化物半导体可以包括包含铟、锌、镓、锡、钛、铝、铪(Hf)、锆(Zr)、镁(Mg)等的二元化合物(ABx)、三元化合物(ABxCy)和四元化合物(ABxCyDz)。例如，有源层121可以包括包含铟、锡和锌的氧化物(ITZO)或者包含铟、镓和锌的氧化物(IGZO)。在一些示例性实施例中，可以在缓冲膜BF与有源层121之间形成用于阻挡入射在有源层121上的外部光的阻光层。
栅极绝缘层130可以形成在有源层121上。栅极绝缘层130可以由无机层形成，例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层。在图13中，栅极绝缘层130被示为形成在整个缓冲膜BF上，而与栅电极122无关，然而，发明构思不限于此。例如，在一些示例性实施例中，栅极绝缘层130可以仅遍及栅电极122而形成。
栅电极122和栅极线可以形成在栅极绝缘层130上。栅电极122和栅极线可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或其合金的单层或多层组成。
层间介电层140可以形成在栅电极122和栅极线之上。层间介电层140可以由无机层形成，例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层。
源电极123和漏电极124可以形成在层间介电层140上。源电极123和漏电极124中的每个可以通过穿透栅极绝缘层130和层间介电层140的接触孔连接到有源层121。源电极123和漏电极124可以由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)和铜(Cu)中的一种或其合金的单层或多层组成。
保护层150可以形成在源电极123和漏电极124上，以使薄膜晶体管120绝缘。保护层150可以由无机层形成，例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层。
平坦化层160可以形成在保护层150上，以针对薄膜晶体管120的台阶差提供平坦的表面。平坦化层160可以由有机层形成，诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂。
发射材料层EML形成在薄膜晶体管层TFTL上。发射材料层EML包括发光元件170和坝层180。
发光元件170和坝层180形成在平坦化层160上。每个发光元件170可以包括第一电极171、有机发射层172和第二电极173。
第一电极171可以形成在平坦化层160上。虽然在图13中第一电极171被示出为通过穿透保护层150和平坦化层160的接触孔连接到薄膜晶体管120的漏电极124，然而，发明构思不限于此。第一电极171可以通过穿透保护层150和平坦化层160的接触孔连接到薄膜晶体管120的源电极123。
在从有机发射层172朝向第二电极173发光的顶发射有机发光二极管中，第一电极171可以由具有高反射率的金属材料制成，诸如铝和钛的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)。APC合金可以是银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金。
在从有机发射层172朝向第一电极171发光的底发射有机发光二极管中，第一电极171可以由透明导电材料(TCP)(诸如可以透射光的ITO和IZO)或者半透射导电材料(诸如镁(Mg)、银(Ag)以及镁(Mg)与银(Ag)的合金)形成。在这种情况下，当第一电极171由半透射金属材料制成时，可以通过使用微腔来增大光提取效率。
为了限定子像素R、G和B，可以形成坝层180以在平坦化层160上使第一电极171彼此分开。坝层180可以形成为覆盖第一电极171的边缘。坝层180可以由有机层形成，诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂。
在子像素R、G和B中的每个中，第一电极171、有机发射层172和第二电极173彼此顺序地堆叠，使得来自第一电极171的空穴和来自第二电极173的电子可以在有机发射层172中彼此结合以发射光。第二子像素G和第三子像素B可以形成为与图13中所示的第一子像素R基本相同。
有机发射层172形成在第一电极171和坝层180上。有机发射层172可以包括有机材料，并且发射特定颜色的光。例如，有机发射层172可以包括空穴传输层、有机材料层和电子传输层。在这种情况下，红色子像素R的有机发射层172可以发射红光，绿色子像素G的有机发射层172可以发射绿光，蓝色子像素B的有机发射层172可以发射蓝光。
可选地，子像素R、G和B的有机发射层172可以形成为发射白色光、紫外光或蓝色光的单层。在这种情况下，红色子像素R可以与透射红光的红色滤色器层叠置，绿色子像素G可以与透射绿光的绿色滤色器层叠置，并且蓝色子像素B可以与透射蓝光的蓝色滤色器层叠置。红色滤色器层、绿色滤色器层和蓝色滤色器层可以设置在薄膜封装层TFEL上。另外，在其他示例性实施例中，红色子像素R可以与将紫外光或蓝色光转换为红色光的红色波长转换层叠置，绿色子像素G可以与将紫外光或蓝色光转换为绿色光的绿色波长转换层叠置，并且蓝色子像素B可以与将紫外光或蓝色光转换为蓝色光的蓝色波长转换层叠置。红色波长转换层、绿色波长转换层和蓝色波长转换层可以设置在薄膜封装层TFEL上。例如，红色波长转换层可以设置在薄膜封装层TFEL与红色滤色器层之间，绿色波长转换层可以设置在薄膜封装层TFEL与绿色滤色器层之间，并且蓝色波长转换层可以设置在薄膜封装层TFEL与蓝色滤色器层之间。
第二电极173形成在有机发射层172上。第二电极173可以形成为覆盖有机发射层172。第二电极173可以是跨像素P形成的公共层。盖层可以形成在第二电极173上。
在顶发射有机发光二极管中，第二电极173可以由透明导电材料(TCP)(诸如可以透射光的ITO和IZO)或者半透射导电材料(诸如镁(Mg)、银(Ag)以及镁(Mg)与银(Ag)的合金)形成。当第二电极173由半透射金属材料形成时，可以通过使用微腔来增大光提取效率。
在底发射有机发光二极管中，第二电极173可以由具有高反射率的金属材料制成，诸如铝和钛的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)。如上所述，APC合金可以是银(Ag)、钯(Pd)和铜(Cu)的合金。
薄膜封装层TFEL形成在发光元件层EML上。薄膜封装层TFEL设置在第二电极173上。薄膜封装层TFEL可以包括至少一个无机层以防止氧或湿气渗透到有机发射层172和第二电极173中。另外，薄膜封装层TFEL可以包括至少一个有机层以保护发射材料层EML免受颗粒(诸如灰尘)的影响。例如，薄膜封装层TFEL可以包括设置在第二电极173上的第一无机层、设置在第一无机层上的有机层和设置在有机层上的第二无机层。第一无机层和第二无机层可以由但不限于氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层形成。有机层可以由但不限于丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂形成。
传感器电极层SEL形成在薄膜封装层TFEL上。还可以在薄膜封装层TFEL与传感器电极层SEL之间形成缓冲层。传感器电极层SEL可以包括第一传感器电极层TSL1和第二传感器电极层TSL2。图13仅示出了传感器电极层SEL的驱动电极TE、感测电极RE和第一连接部BE1。
第一传感器电极层TSL1形成在薄膜封装层TFEL上。第一传感器电极层TSL1可以包括第一连接部BE1。第一传感器电极层TSL1可以由但不限于铝和钛的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)形成。
第一触摸绝缘层TINS1形成在第一传感器电极层TSL1上。第一触摸绝缘层TINS1可以由无机层形成，例如，氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、氧化钛层或氧化铝层。可选地，第一触摸绝缘层TINS1可以由有机层形成，诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂。
第二传感器电极层TSL2形成在第一触摸绝缘层TINS1上。第二传感器电极层TSL2可以包括驱动电极TE、感测电极RE、导电图案DE、第二连接部BE2以及第一组驱动线GTL1、第二组驱动线GTL2、感测线RL、防护线GL1、GL2、GL3、GL4和GL5以及接地线GRL1、GRL2和GRL3。第二传感器电极层TSL2可以由但不限于铝和钛的堆叠结构(Ti/Al/Ti)、铝和ITO的堆叠结构(ITO/Al/ITO)、APC合金以及APC合金和ITO的堆叠结构(ITO/APC/ITO)组成。
第一接触孔CNT1可以形成为穿过第一触摸绝缘层TINS1，第一连接部BE1经由第一接触孔CNT1暴露。驱动电极TE可以通过第一接触孔CNT1连接到第一连接部BE1。
第二触摸绝缘层TINS2形成在第二传感器电极层TSL2上。第二触摸绝缘层TINS2可以针对由第一传感器电极层TSL1和第二传感器电极层TSL2产生的高度差提供平坦的表面。第二触摸绝缘层TINS2可以由有机层形成，诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂和聚酰亚胺树脂。
根据图13中示出的所示的示例性实施例，连接在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此相邻的驱动电极TE的第一连接部BE1可以形成在第一传感器电极层TSL1中，而驱动电极TE、感测电极RE和第二连接部BE2可以形成在与第一传感器电极层TSL1不同的第二传感器电极层TSL2中。如此，驱动电极TE和感测电极RE可以在它们的交叉点处彼此电分离，同时感测电极RE可以在第一方向(例如，X轴方向)上彼此电连接，驱动电极TE可以在第二方向(例如，Y轴方向)上彼此电连接。
图14是用于示出根据示例性实施例的在第二驱动模式下传感器单元的触摸感测方案的流程图。
参照图14，驱动信号输出单元331将驱动信号施加到第一R条驱动线，施加到第二R条驱动线等。检测器332通过感测线RL检测充入互电容的电压，并且将由第一S条感测线、第二S条感测线等感测的充入互电容的电压转换成作为数字数据的检测数据。如在这里所使用的，由检测器332检测的互电容的电压可以被称为检测信号(图14的步骤S101和步骤S102)。
驱动信号输出单元331在第二驱动模式下根据驱动信号控制信号VCS将驱动信号施加到第一R条驱动线、第二R条驱动线等。例如，如图15中所示，在第二驱动模式下，驱动信号输出单元331可以将驱动信号施加到第一驱动线TL1，然后将驱动信号施加到第二驱动线TL2，然后将驱动信号施加到第三驱动线TL3，然后将驱动信号施加到第四驱动线TL4。
检测器332在第二驱动模式下根据感测控制信号DCS来检测每S条感测线的互电容中充入的电压。检测器332将通过感测线接收的充入互电容中的检测电压转换成作为数字数据的检测数据DD。在这种情况下，在R个驱动电极和S个感测电极的交叉点处形成的互电容可以被定义为第一单元传感器。具体地，检测器332可以将第一单元传感器的R×S(多个)互电容中充入的(多个)电压计算为一个检测数据DD。
例如，如图15中所示，驱动信号输出单元331可以在第二驱动模式下将驱动信号一一顺序地施加到驱动线。检测器332可以在第二驱动模式下一一检测感测线的互电容中充入的电压。在这种情况下，在一个驱动电极和一个感测电极的交叉点处形成的互电容可以被定义为第一单元传感器。具体地，检测器332可以将第一单元传感器的一个互电容中充入的电压计算为一个检测数据DD。在图15中，第一互电容Cm1至第十六互电容Cm16中的每个可以被定义为一个单元传感器。
然后，分析检测数据DD以确定是否存在用户的触摸(图14的步骤S103)。
主处理器710从检测器332接收检测数据DD。主处理器710可以分析检测数据DD，并且计算在第二驱动模式下的互电容的变化。主处理器710可以根据互电容的变化量计算用户的触摸坐标，然后执行由用户触摸的图标指示的应用或执行操作。例如，当基于检测数据DD计算的第一单元传感器的互电容的变化量大于第一阈值时，主处理器710在第二驱动模式下将第一单元传感器的坐标设定为用户的触摸坐标。例如，主处理器710可以控制显示装置10，使得执行由在触摸坐标上显示的图标指示的应用。
图16是用于示出根据示例性实施例的在第一驱动模式下传感器单元的触摸感测方案的流程图。
参照图16，驱动信号输出单元331向每P条驱动线施加驱动信号。检测器332通过感测线RL检测每Q条感测线的互电容中充入的电压，并且将互电容中充入的电压转换成可以是数字数据的检测数据。如这里所使用的，由检测器332检测的互电容的电压可以被称为检测信号(图16的步骤S201和S202)。
驱动信号输出单元331在第一驱动模式下根据驱动信号控制信号VCS将驱动信号施加到每P条驱动线。例如，在第一驱动模式下，驱动信号输出单元331可以将驱动信号同时施加到第一驱动线TL1和第二驱动线TL2，然后可以将驱动信号同时施加到第三驱动线TL3和第四驱动线TL4。
检测器332在第一驱动模式下根据感测控制信号DCS来检测每Q条感测线的互电容中充入的电压。检测器332将通过感测线接收的被检测的互电容中充入的电压转换为可以是数字数据的检测数据DD。在这种情况下，在P个驱动电极和Q个感测电极的(多个)交叉点处形成的(多个)互电容可以被定义为第二单元传感器。具体地，检测器332可以将第二单元传感器的P×Q(多个)互电容的变化量计算为一个检测数据DD。
当第二单元传感器的互电容具有较大的值时，根据人的皮肤水分，第二单元传感器的互电容的变化量也可以具有较大的值。如此，第二单元传感器的互电容可以大于第一单元传感器的互电容。因此，由第二单元传感器的互电容计算的检测数据DD可以大于由第一单元传感器的互电容计算的检测数据DD。
例如，如图17中所示，驱动信号输出单元331可以在第一驱动模式下将驱动信号两两顺序地施加到驱动线。检测器332可以在第一驱动模式下接收每两条感测线的互电容的变化量。在这种情况下，在两个驱动电极和两个感测电极的交叉点处形成的互电容可以被定义为第二单元传感器。具体地，检测器332可以将第二单元传感器的四个互电容的变化量计算为一个检测数据DD。
然后，分析检测数据DD以计算用户的皮肤水分(图16的步骤S203)。
主处理器710从检测器332接收检测数据DD。主处理器710可以在第一驱动模式下通过分析检测数据DD来确定用户的皮肤水分。例如，主处理器710可以根据检测数据DD来计算第二单元传感器的互电容的变化量。主处理器710可以计算通过将第二单元传感器的互电容的变化量相加而获得的代表值。主处理器710可以包括存储水分数据的第一查找表，该水分数据包括与代表值相关的关于用户皮肤水分的信息。当主处理器710向第一查找表输出代表值时，主处理器710可以从第一查找表接收与代表值相关的水分数据。主处理器710可以控制显示装置10，使得根据水分数据显示关于用户皮肤水分的信息。
根据图16中示出的所示的示例性实施例，在第一驱动模式下的第二单元传感器的互电容的数量大于在第二驱动模式下的第一单元传感器的互电容的数量，使得第二单元传感器的互电容可以大于第一单元传感器的互电容。以这种方式，第二单元传感器的互电容的变化量之间的差可以根据人的皮肤水分而变得较大，使得可以测量皮肤水分。
图18是示出在第一驱动模式下总互电容的变化量根据驱动信号的频率的曲线图。
在图18中所示的曲线图中，x轴表示驱动信号的频率(kHz)，y轴表示基于检测数据DD计算的代表值ΔCap。代表值ΔCap与检测数据DD成正比。代表值可以是第二单元传感器的互电容的变化量的总和。
参照图18，当在第一驱动模式下驱动信号的频率在约50kHz至约500kHz的范围内时，干皮肤与湿皮肤之间的代表值ΔCap可能存在差异。另一方面，当驱动信号的频率大于约500kHz时，干皮肤与湿皮肤之间的代表值ΔCap几乎没有差异。如此，在第一驱动模式下从驱动信号输出单元331输出的驱动信号的频率的范围可以从约50kHz至约500kHz。
驱动信号输出单元331可以在第二驱动模式下以第一频率输出驱动信号，并且可以在第一驱动模式下以第二频率输出驱动信号。例如，第一频率可以为约200kHz，并且第二频率可以为约50kHz至约500kHz。
由于第一频率在第二频率的范围内，因此驱动信号输出单元331可以在第二驱动模式和第一驱动模式下以相同的频率输出驱动信号，以使驱动方法简化。
此外，当第二频率为约50kHz至约100kHz时，干皮肤与湿皮肤之间的代表值ΔCap的差大于当第二频率为约100kHz至约500kHz时干皮肤与湿皮肤之间的代表值ΔCap的差。如此，为了增加测量皮肤水分的准确度，驱动信号输出单元331可以在第一驱动模式下以约50kHz至约100kHz的频率输出驱动信号。在这种情况下，驱动信号输出单元331可以在第二驱动模式与第一驱动模式之间以不同的频率输出驱动信号。
图19是示出在第一驱动模式下不同实验者的总互电容的变化量随时间的曲线图。
在图19中所示的曲线图中，x轴表示驱动信号的频率(kHz)，y轴表示基于检测数据DD计算的代表值ΔCap。代表值可以是第二单元传感器的互电容的变化量的总和。
参照图19，根据人的皮肤，直到代表值ΔCap饱和为止的时间段可能会不同。例如，在实验者A中，代表值ΔCap几乎不改变，而对于实验者B和实验者C，代表值ΔCap可以在大约1,500ms(即约1.5秒)之后饱和。
直到代表值ΔCap达到90％饱和的时间段可以是大约1,000ms(即约1秒)。即使当代表值ΔCap为90％饱和时，也可以基于代表值ΔCap来计算皮肤水分。因此，在第一驱动模式下施加驱动信号所历经的时间段可以为大约1秒至1.5秒。因此，在第一驱动模式下，驱动信号输出单元331可以重复地将驱动信号顺序地施加到第一P条驱动线、第二P条驱动线等大约1秒或1.5秒。如此，在第一驱动模式下将驱动信号顺序地施加到第一P条驱动线、第二P条驱动线等所历经的时间段可以比在第二驱动模式下将驱动信号顺序地施加到第一R条驱动线、第二R条驱动线等所历经的时间段长。
图20是示出皮肤水分含量相对于总互电容的电容的曲线图。
在图20中所示的曲线图中，x轴表示代表值ΔCap，y轴表示皮肤水分含量(％)。皮肤水分含量可以表示为0至100％。代表值可以是第二单元传感器的互电容的变化量的总和。
参照图20，代表值ΔCap与皮肤水分含量成正比。具体地，代表值ΔCap越大，皮肤水分含量越高，反之亦然。由于代表值ΔCap与检测数据DD成正比，因此检测数据DD与皮肤水分含量成正比。
如图21中所示，人皮肤包括角质层、表皮和真皮。角质层暴露于外部。表皮位于角质层下面。真皮位于表皮下面。如图22中所示，角质层包括角质形成细胞和细胞间脂质。角质形成细胞可以包括天然保湿因子。细胞间脂质可以包括神经酰胺、脂肪酸、胆固醇等。角质层的水分含量可以根据天然保湿因子而变化。
由于水的介电常数大于胆固醇、神经酰胺等的介电常数，所以角质层的水分含量越高，人的电容值越大，反之亦然。因此，如图20中所示，人的电容值随着人的皮肤水分含量增加而增大，因此，代表值ΔCap可以增大。
根据图20中示出的所示的示例性实施例，可以基于在第一驱动模式下的检测数据DD来计算代表值ΔCap，并且可以基于代表值ΔCap来计算人的皮肤水分含量。
图23是用于示出根据示例性实施例的在第一驱动模式下传感器单元的触摸感测方案的流程图。
图23中所示的触摸感测方案与图16中所示的触摸感测方案的不同之处在于添加了步骤S303。由于图23的步骤S301、步骤S302和步骤S304与图16的步骤S201、步骤S202和步骤S203基本相同，因此将省略其重复描述。
参照图23，主处理器710可以在第一驱动模式下从检测器332接收检测数据DD，并且可以通过分析检测数据DD来确定用户的皮肤水分。这样做时，在步骤S303中根据显示装置10的使用环境校正检测数据DD之后，用户可以通过分析检测数据DD来确定用户的皮肤水分。例如，如图24中所示，主处理器710可以考虑温度和湿度来校正检测数据DD。可选地，如图25中所示，主处理器710可以基于是否存在保护膜来校正检测数据DD。又可选地，如图26中所示，主处理器710可以通过确定显示装置10是否与诸如地面和物体的基体块接触来校正检测数据DD。
图24是示出根据示例性实施例的图23的步骤S303的流程图。
参照图24，主处理器710可以获取温度信息和湿度信息。例如，当运行皮肤湿度测量应用程序时，可以通过利用全球定位***(GPS)的无线通信从气象局自动发送当前位置的温度信息和湿度信息。可选地，当运行皮肤湿度测量应用程序时，用户可以手动输入当前位置的温度信息和湿度信息(图24中的步骤S401)。
然后，主处理器710确定温度是否位于预定温度范围内。例如，预定温度范围可以为约5℃至约35℃，其为室温。当温度超出预定温度范围时，主处理器710校正感测的检测数据DD。例如，当温度低于预定温度范围的下限时，检测数据DD会小于温度包括在预定温度范围内时的检测数据DD，因此，主处理器710可以通过使其递增来校正检测数据DD。另外，当温度高于预定温度范围的上限时，检测数据DD会大于当温度包括在预定温度范围内时的检测数据DD，因此主处理器710可以通过减小检测数据DD来校正检测数据DD。
主处理器710可以包括第二查找表，该第二查找表存储基于温度和检测数据校正后的检测数据。主处理器710可以使用第二查找表校正感测的检测数据DD(图24的步骤S402和步骤S403)。
然后，主处理器710确定湿度是否位于预定湿度范围内。例如，预定湿度范围可以为约40％至约60％。当湿度超出预定湿度范围时，主处理器710校正检测数据DD。例如，当湿度低于预定湿度范围的下限时，检测数据DD会小于湿度包括在预定湿度范围内时的检测数据DD，因此，主处理器710可以通过增大检测数据DD来校正检测数据DD。另外，当湿度高于预定湿度范围的上限时，检测数据DD会大于湿度包括在预定湿度范围内时的检测数据DD，因此，主处理器710可以通过减小检测数据DD来校正检测数据DD。
主处理器710可以包括第三查找表，该第三查找表存储基于湿度和检测数据校正后的检测数据。主处理器710可以使用第三查找表校正检测数据DD(图24的步骤S404和步骤S405)。
根据图24中示出的所示的示例性实施例，通过根据用户的位置基于温度和湿度校正检测数据DD，可以更准确地确定用户的皮肤水分。
图25是示出根据另一示例性实施例的图23的步骤S303的流程图。
参照图25，主处理器710可以获取关于保护膜是否附着到覆盖窗100的信息。例如，当运行皮肤水分测量应用程序时，用户可以手动输入是否附着有保护膜(图25的步骤S501)。
如果保护膜附着到覆盖窗100，则主处理器710校正检测数据DD。例如，当保护膜附着到覆盖窗100时，用户的皮肤水分被保护膜阻挡，因此，检测数据DD可能小于未附着有保护膜时的检测数据DD。因此，当保护膜附着在覆盖窗100上时，主处理器710可以通过增大检测数据DD来校正检测数据DD。
主处理器710可以包括存储与检测数据相关的校正后的检测数据的第四查找表。主处理器710可以使用第四查找表来校正检测数据DD(图25的步骤S502)。
根据图25中示出的所示的示例性实施例，通过基于保护膜是否附着在覆盖窗100上来校正检测数据DD，可以更准确地确定用户的皮肤水分。
图26是示出根据另一示例性实施例的图23的步骤S303的流程图。
参照图26，主处理器710可以确定显示装置10是否与诸如地面和物体的基体块接触。主处理器710可以基于来自加速度传感器740的加速度数据和来自陀螺仪传感器750的角速度数据来确定显示装置10的倾斜度和显示装置10的旋转方向。因此，主处理器710可以基于加速度数据和角速度数据来确定显示装置10是否静止。当用户在显示装置10静止时测量皮肤水分时，主处理器710可以确定显示装置10由诸如地面和物体的基体块支撑(图26中的S601)。
然后，当确定显示装置10由诸如地面和物体的基体块支撑时，主处理器710校正检测数据DD。例如，当确定显示装置10由诸如地面和物体的基体块支撑时，传感器电极的电容受基体块影响。因此，检测数据DD会小于当显示装置10未被基体块支撑时的检测数据DD。如此，当显示装置10由基体块支撑时，主处理器710可以通过增大检测数据DD来校正检测数据DD。
主处理器710可以包括存储与检测数据相关的校正的检测数据的第五查找表。主处理器710可以使用第五查找表校正检测数据DD(图26的步骤S602)。
根据图26中示出的所示的示例性实施例，可以通过根据显示装置10是否被诸如地面或物体的基体块支撑来校正检测数据DD而更准确地确定用户的皮肤水分。
在传感器单元、包括该传感器单元的显示装置以及使用根据一个或更多个示例性实施例构造的传感器单元测量水分的方法中，在第一驱动模式下的第二单元传感器的互电容的数量可以大于在第二驱动模式下的第一单元传感器的互电容的数量，使得第二单元传感器的互电容的电容可以大于第一单元传感器的互电容的电容。以这种方式，第二单元传感器的互电容的变化量之间的差可以根据人的皮肤水分而变得较大，使得可以更准确地测量皮肤水分。
在传感器单元、包括该传感器单元的显示装置以及使用根据一个或更多个示例性实施例构造的传感器单元测量水分的方法中，驱动信号的频率被控制在约50kHz至约500kHz的范围内，使得在第一驱动模式下，针对干皮肤的第二单元传感器的互电容的变化量与针对湿皮肤的第二单元传感器的互电容的变化量之间的差可以变得较大。以这种方式，可以更准确地测量人的皮肤水分。
在传感器单元、包括该传感器单元的显示装置以及使用根据一个或更多个示例性实施例构造的传感器单元测量水分的方法中，在第一驱动模式下，重复地将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线大约1秒至1.5秒，使得针对不同的人的皮肤的第二单元传感器的互电容变化量之间的差可以变得较大。以这种方式，可以更准确地测量人的皮肤水分。
在传感器单元、包括该传感器单元的显示装置以及使用根据一个或更多个示例性实施例构造的传感器单元测量水分的方法中，可以通过根据用户的位置基于温度和湿度校正检测数据来更准确地确定用户的皮肤水分。
在传感器单元、包括该传感器单元的显示装置以及使用根据一个或更多个示例性实施例构造的传感器单元测量水分的方法中，可以通过基于保护膜是否附着在覆盖窗上来校正检测数据而更准确地确定用户的皮肤水分。
在传感器单元、包括该传感器单元的显示装置以及使用根据一个或更多个示例性实施例构造的传感器单元测量水分的方法中，可以通过基于显示装置是否被诸如地面和物体的基体块支撑来校正检测数据而更准确地确定用户的皮肤水分。
虽然这里已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是其他实施例和修改通过该描述将是明显的。因此，发明构思不限于这样的实施例，而是限于所附权利要求以及如对于本领域普通技术人员来说将明显的各种明显的修改和等同布置的更宽的范围。

Claims (24)

1.一种传感器单元，所述传感器单元包括：
驱动电极和感测电极；
驱动线，连接到所述驱动电极；
感测线，连接到所述感测电极；
驱动信号输出单元，被配置为在第一驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线，其中，P是正整数；以及
检测器，被配置为在所述第一驱动模式下从每Q条感测线接收检测信号，其中，Q是正整数，
其中，所述第一驱动模式用于计算皮肤水分含量。
2.根据权利要求1所述的传感器单元，其中，P大于Q。
3.根据权利要求1所述的传感器单元，其中，P等于Q。
4.根据权利要求1所述的传感器单元，其中，在所述第一驱动模式下，所述驱动信号输出单元被配置为将所述驱动信号同时施加到所述P条驱动线中的每条。
5.根据权利要求4所述的传感器单元，其中，在所述第一驱动模式下，所述驱动信号输出单元被配置为重复地将所述驱动信号顺序地施加到每P条驱动线1秒至1.5秒。
6.根据权利要求1所述的传感器单元，其中，在所述第一驱动模式下，所述检测器被配置为将所述检测信号转换为数字检测数据，并且输出所述数字检测数据。
7.根据权利要求1所述的传感器单元，其中，在所述第一驱动模式下，所述驱动信号的频率在50kHz至500kHz的范围内。
8.根据权利要求1所述的传感器单元，其中：
所述驱动信号输出单元被配置为在第二驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每R条驱动线，其中，R是小于P的正整数；并且
所述检测器被配置为在所述第二驱动模式下从S条感测线接收检测信号，其中，S是小于Q的正整数，
其中，所述第二驱动模式用于检测触摸。
9.根据权利要求8所述的传感器单元，其中，在所述第一驱动模式下将所述驱动信号顺序地施加到每P条驱动线所历经的时间段比在所述第二驱动模式下将所述驱动信号顺序地施加到每R条驱动线所历经的时间段长。
10.根据权利要求9所述的传感器单元，其中，所述第一驱动模式下的所述驱动信号的频率与所述第二驱动模式下的所述驱动信号的频率不同。
11.根据权利要求9所述的传感器单元，其中：
所述第一驱动模式下的所述驱动信号的频率等于所述第二驱动模式下的所述驱动信号的频率；
所述第一驱动模式包括水分测量模式；并且
所述第二驱动模式包括触摸感测模式。
12.一种显示装置，所述显示装置包括：
显示面板，包括被配置为显示图像的显示单元以及被配置为测量皮肤水分含量的传感器单元，所述传感器单元包括：
传感器电极，包括驱动电极和感测电极；
驱动线，连接到所述驱动电极；
感测线，连接到所述感测电极；
驱动信号输出单元，被配置为在第一驱动模式下将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线，其中，P是正整数；以及
检测器，被配置为在所述第一驱动模式下从每Q条感测线接收检测信号，其中，Q是正整数，
其中，所述第一驱动模式用于计算皮肤水分含量。
13.根据权利要求12所述的显示装置，所述显示装置还包括主处理器，其中：
所述检测器被配置为在所述第一驱动模式下将所述检测信号转换为数字检测数据，并且输出所述数字检测数据；并且
所述主处理器被配置为基于所述数字检测数据来计算皮肤水分含量。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述主处理器被配置为根据所述数字检测数据输出包括皮肤水分含量信息的皮肤水分数据。
15.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述主处理器被配置为在根据所述数字检测数据计算所述皮肤水分含量之前校正所述数字检测数据。
16.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述主处理器被配置为当温度不在预定温度范围内和湿度不在预定湿度范围内中的至少一个情况发生时校正所述数字检测数据。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中：
当所述温度低于所述预定温度范围的下限时，所述校正后的数字检测数据具有大于所述数字检测数据的值；并且
当所述温度高于所述预定温度范围的上限时，所述校正后的数字检测数据具有低于所述数字检测数据的值。
18.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述主处理器被配置为当保护膜设置在所述显示面板上时增大所述数字检测数据。
19.根据权利要求13所述的显示装置，其中，所述主处理器被配置为在确定所述显示面板为静止时增大所述数字检测数据。
20.一种由传感器单元测量水分的方法，所述方法包括：
将驱动信号顺序地施加到每P条驱动线，并且从每Q条感测线接收检测信号，其中，P和Q是正整数；
将所述检测信号转换为数字检测数据；以及
基于所述数字检测数据计算皮肤水分含量，
其中，所述皮肤水分含量随着所述数字检测数据的增大而增大。
21.根据权利要求20所述的方法，所述方法还包括当温度不在预定温度范围内和湿度不在预定湿度范围内中的至少一个情况发生时校正所述数字检测数据。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，当所述温度低于所述预定温度范围的下限时，增大所述数字检测数据，并且当所述温度高于所述预定温度范围的上限时，减小所述数字检测数据。
23.根据权利要求20所述的方法，所述方法还包括当在显示面板上设置保护膜时增大所述数字检测数据。
24.根据权利要求20所述的方法，所述方法还包括如果确定显示面板由基体块支撑，则增大所述数字检测数据，其中，所述基体块是地面或物体。
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