显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2020年12月28日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0185160号韩国专利申请的优先权，该申请的公开内容通过引用而被并入本文中。

技术领域

本公开涉及一种显示装置，更具体地说，涉及一种提供包括按压触觉的触觉反馈的显示装置。

背景技术

触摸面板是一种被配置成感知用户的触摸输入(例如在显示装置的屏幕上的触摸)或手势的装置。除了包括智能电话、平板电脑等的便携式显示装置之外，触摸面板已被广泛用于大尺寸的显示装置，如公共设施的显示装置和智能电视。触摸面板的操作模式可包括电阻模式、电容模式、光学模式、电磁(EM)模式等。

然而，最近已经研究出一种能够感测用户的触摸输入并提供触觉效果的致动器，该致动器允许用户用他/她的手指或手写笔感受各种触觉，作为用户触摸输入的反馈。一般来说，在致动器整体或局部振动时产生触觉反馈，而无论触摸输入区域如何。

发明内容

本公开要实现的一个目的是提供一种具有用于提供相应的触觉反馈的按压结构的显示装置。

本公开要实现的另一个目的是提供一种传递对其施加触摸压力的每个触觉单元的触觉反馈的显示装置。

本公开要实现的又一个目的是提供一种通过按压触觉传递触觉反馈的显示装置。

本公开的目的不限于上述目的，本领域的技术人员可以根据以下描述清楚地理解未在上面提及的其他目的。

根据本公开的一个方面，该显示装置包括显示面板。该显示装置还包括被设置在显示面板下方的支撑基板。支撑基板包括被设置成提供多个相应的触觉反馈的多个按压结构。因此，可以实现一种提供每个触摸输入区域的触觉反馈的显示装置。

示例性实施例的其他详细事项被包括在详细描述和附图中。

根据本公开，可以提供一种具有用于提供相应的触觉反馈的按压结构的显示装置。

另外，根据本公开，可以实现一种传递对其施加触摸压力的每个触觉单元的触觉反馈的显示装置。

此外，根据本公开，可以实现一种提供对其施加触摸压力的每个触觉单元的按压触觉的显示装置。

此外，根据本公开，可以在非折叠区域内使用柔性显示面板。

根据本公开的效果不限于上述举例的内容，更多的各种效果被包括在本说明书中。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征和其他优点将得到更清楚的理解，其中：

图1是根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置的示意性透视图；

图2是根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置的非折叠区域的分解透视图；

图3是根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置的第一支撑基板的示意性平面图；

图4是沿图2的IV-IV'线截取的示意性剖面图；

图5是根据本公开的第二示例性实施例的第二显示装置的第二支撑基板的示意性平面图；

图6是根据本公开的第三示例性实施例的第三显示装置的非折叠区域的分解透视图；

图7是沿图6的VII-VII'线截取的示意性剖面图；

图8是根据本公开的第四示例性实施例的第四显示装置的非折叠区域的分解透视图；以及

图9是沿图8的IX-IX'线截取的示意性剖面图。

具体实施方式

通过参考以下详细描述的示例性实施例并结合附图，本公开的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将变得清楚。然而，本公开不限于在此公开的示例性实施例，而是将以各种形式实施。所提供的示例性实施例仅为举例，以使本领域技术人员能够充分理解本公开的公开内容和本公开的范围。因此，本公开将仅由所附权利要求的范围限定。

附图中示出的用于描述本公开的示例性实施例的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅是示例，本公开不限于此。在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。此外，在本公开的以下描述中，可以省略对已知相关技术的详细解释以避免不必要地模糊本公开的主题。本文使用的诸如“包括”、“具有”和“包含”之类的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则任何对单数的引用可包括复数。

即使没有明确说明，组分也被解释为包括普通的误差范围。

当使用诸如“上”、“上方”、“下方”和“邻”等术语来描述两个部件之间的位置关系时，除非这些术语与术语“紧接”或“直接”一起使用，否则一个或多个部件可以位于这两个部件之间。

当一个元件或层被设置在另一元件或层“上”时，其它层或其它元件可直接插置在该另一元件上或它们之间。

尽管术语“第一”、“第二”等用于描述各种部件，但是这些部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个部件与其他部件区分开来。因此，下面要提到的第一部件可以是本公开的技术构思中的第二部件。

在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。

附图中所示的每个部件的尺寸和厚度是为了便于描述而示出的，并且本公开不限于所示部件的尺寸和厚度。

本公开的各个实施例的特征可以部分或全部地彼此依附或组合，并且可以在技术上以多种方式互锁和操作，并且实施例可以彼此独立或彼此关联地被执行。

下面，将参照附图详细描述根据本公开的示例性实施例的显示装置。

图1是根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置的示意性透视图。图2是根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置的非折叠区域的分解透视图。为了描述的方便，图2仅示出了非折叠区域。

根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置100可以包括显示面板110和第一支撑基板120。

参考图1，根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置100可以被折叠成笔记本电脑形式或展开成平板电脑形式。第一显示装置100包括显示区域DA和非显示区域NDA。在显示区域DA中，设置有多个像素并显示图像。非显示区域NDA围绕着显示区域DA。在非显示区域NDA中，不显示图像，并且设置有用于驱动被设置在显示区域DA中的像素的和驱动电路的各种线、驱动器IC、印刷电路板等。例如，在非显示区域NDA中，可以设置例如栅极驱动器IC和数据驱动器IC的各种IC、VSS线等。

参考图1，根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置100包括至少一个折叠区域FA和两个或更多个非折叠区域NFA。在第一显示装置100被折叠时折叠区域FA被折叠。折叠区域FA可以以特定的曲率半径围绕折叠轴线被折叠。在第一显示装置100被折叠时非折叠区域NFA不被折叠。也就是说，在第一显示装置100被折叠时非折叠区域NFA保持平坦状态。非折叠区域NFA可以位于折叠区域FA的一侧或两侧。例如，如果折叠区域FA的折叠轴线沿着Y轴方向形成，则非折叠区域NFA被定义为沿着垂直于折叠轴线的X轴方向从折叠区域FA延伸。

图1和图2示出了第一显示装置包括折叠区域FA和位于折叠区域FA两侧的两个非折叠区域NFA。折叠区域FA和非折叠区域NFA的数量和位置可以以不同的方式改变，但不限于此。例如，第一显示装置可以不包括折叠区域FA。也就是说，第一显示装置可以不是可折叠的。

参考图2，第一显示面板110是在其上实现图像的面板。在显示面板110中，可以设置有用于实现图像的显示元件、用于驱动显示元件的电路单元等。例如，如果第一显示装置100是有机发光显示装置，则显示元件可以包括有机发光元件。

在下文中，为了描述的方便，假定根据本公开的各种示例性实施例的显示装置是包括有机发光元件的可折叠的有机发光显示装置。然而，本公开并不限于此。

电路单元可包括各种薄膜晶体管、电容器、线和用于驱动有机发光元件的驱动器IC。例如，电路单元可以包括诸如驱动薄膜晶体管、开关薄膜晶体管、存储电容器、栅极线、数据线、栅极驱动器IC和数据驱动器IC的各种部件，但不限于此。

第一支撑基板120被设置在显示面板110的下方。第一支撑基板120可以由金属材料制成，例如不锈钢(SUS)(SUS含有另一种金属如镍(Ni))、因瓦合金(Invar)、铁(Fe)、铝(Al)或镁(Mg)。例如，第一支撑基板120可以由SUS制成，且SUS具有高恢复力和高刚性。因此，即使在第一支撑基板120的厚度减少时，也可以保持一定程度的刚性。

多个开口(未示出)被设置在第一支撑基板120的折叠区域FA中。可以通过调节多个开口(未示出)的数量和尺寸来调节折叠性能。通过使用多个开口(未示出)，可以保持第一支撑基板120的耐久性，并且可以减少在折叠期间产生的外部应力。而且，可以通过调节曲率半径来改善折叠性能。开口(未示出)的形状可以是椭圆形状或矩形形状，但不限于此，并且可以根据需要选择性地改变。

多个按压结构PS被设置在第一支撑基板120的非折叠区域NFA中。一般来说，在电活性层整体或局部振动时产生触觉反馈，而无论触摸输入区域如何。然而，在根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置100的第一支撑基板120中，按压结构PS被设置成提供相应的触觉反馈。因此，可以提供每个触摸输入区域的振动和按压触觉。例如，按压结构PS以键盘排列方式被设置在第一支撑基板120中，以便对应于相应的按键区域。因此，第一显示装置100的显示区域DA可以将触觉反馈传递给用户，该触觉反馈可以像用户按压键盘一样被感觉到。将参考图3更详细地描述按压结构PS。

图3是示出根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置的第一支撑基板的上表面的示意性平面图。图4是沿图2的IV-IV'线截取的示意性剖面图。为了描述的方便，图3和图4仅示出了第一显示装置100的非折叠区域NFA或第一支撑基板120。

参考图3，第一支撑基板120包括多个按压结构PS。多个按压结构PS中的每一个都包括第一平面部分121和第一孔122，当对其施加触摸压力时第一平面部分121可向下移动，第一孔122围绕第一平面部分121的一部分。当从第一支撑基板120的上表面观看时，第一孔122可以具有围绕第一平面部分121的螺旋形状。如图3所示，螺旋形状的第一孔122可以是具有矩形螺旋形状的孔。第一平面部分121的中心部分可以根据矩形螺旋形状的第一孔122而具有类似于矩形的形状。然而，具有曲线结构的螺旋形状的第一孔122和第一平面部分121的中心部分可以具有圆形形状，但本公开不限于此。

参考图4，当向与按压结构PS重叠的显示面板110施加触摸压力时，螺旋形状的第一平面部分121被向下移动，从而形成凹陷。然后，当消除触摸压力时，通过图案的弹性使图案恢复到其原始状态。因此，可以通过按压触觉向用户传递触觉反馈。

因此，在根据本公开的第一示例性实施例的第一显示装置100中，包括按压结构PS的第一支撑基板120被设置在显示面板110的下方。因此，当用户对按压结构PS进行触摸输入时，可通过按压触觉来传递触觉反馈。常规上仅其折叠区域已经被使用的柔性显示面板110也可用于非折叠区域NFA的显示区域DA。而且，常规的显示装置将触觉反馈传递到显示区域的全部或一部分，而无论触摸输入区域如何。同时，根据本公开的显示装置可以将触觉反馈传递到对其施加触摸压力的每个区域。

图5是示出根据本公开的第二示例性实施例的第二显示装置的第二支撑基板的上表面的示意性平面图。图5中所示的第二显示装置200具有与图3中所示的第一显示装置100基本相同的配置，除了第二支撑基板220中的按压结构PS之外。因此，将省略重复的描述。

参考图5，多个第二平面部分221中的每一个和多个第二孔222中的每一个被设置成对应于多个按压结构PS中的每一个。当从第二支撑基板220的上表面观看时，每个第二孔222可包括围绕第二平面部分221的之字形状。由之字形状形成的第二平面部分221起到连接器的作用，以便将第二平面部分221的被设置在中心处的中心部分连接到第二平面部分221的外部部分，同时使第二平面部分221能够向下移动。如图5所示，每个按压结构PS中的第二平面部分221的中心部分可以具有类似于六边形状的形状，并且之字形的第二孔222可以被设置在第二平面部分221的中心部分的相应的拐角处。第二平面部分221的形状和第二孔222的数量可以根据需要而选择性地改变。

因此，在根据本公开的第二示例性实施例的第二显示装置200中，包括按压结构PS的第二支撑基板220被设置在显示面板110的下方。因此，当用户对按压结构PS进行触摸输入时，可通过按压触觉来传递触觉反馈。常规上仅其折叠区域已经被使用的柔性显示面板110也可用于非折叠区域NFA的显示区域DA中。另外，常规的显示装置将触觉反馈传递到显示区域的全部或一部分，而无论触摸输入区域如何。同时，根据本公开的显示装置可以将触觉反馈传递到对其施加触摸压力的每个区域。

图6是根据本公开的第三示例性实施例的第三显示装置的非折叠区域的分解透视图。图6中所示的第三显示装置300具有与图2中所示的第一显示装置100基本相同的配置，除了触摸面板TP和第一致动器A1之外。因此，将省略重复的描述。

参考图6，在根据本公开的第三示例性实施例的第三显示装置300中，触摸面板TP被设置在显示面板110上。而且，第一支撑基板120被设置在显示面板110的下方，并且粘合剂层AD被设置在第一支撑基板120的下方。替代性地，第一支撑基板120可以用第二支撑基板220来代替。进一步地，第一致动器A1被设置在粘合剂层AD的下方。

触摸面板TP被设置在显示面板110上。触摸面板TP是接收用户对显示装置的触摸输入的面板。例如，可以使用电容式触摸面板、电阻式触摸面板、超声波式触摸面板或红外线式触摸面板作为触摸面板TP。优选的是，电容式触摸板TP可被用作触摸板TP。尽管图6示出了触摸面板TP被设置在显示面板110上，但触摸面板TP也可以被设置在显示面板110的下方。替代性地，触摸面板TP可以与显示面板110形成为一体。

第一致动器A1包括电活性层340、第一电极350和第二电极330。电活性层340是由电活性聚合物制成的平坦膜，电活性聚合物是通过电刺激改性的聚合物材料。例如，电活性层340可以由电介质弹性体制成，如硅(Si)基、聚氨酯(PU)基和丙烯酸基弹性体，或由弛豫型铁电聚合物制成，如PVDF-TrFE-CFE和PVDF-TrFE-CTFE。当电活性层340由电介质弹性体制成时，由于在第一电极350和第二电极330上施加电压时产生的作用于电活性层340上的库仑力，电介质弹性体收缩和膨胀。因此，致动器A1振动。而且，当电活性层340由弛豫型铁电聚合物制成时，当电压施加到电活性层340时，电活性层340中的偶极子的对齐方向发生变化。因此，电活性层340收缩和膨胀，使得致动器A1振动。

多个电极被设置在电活性层340的两个表面上。该多个电极包括第一电极350和第二电极330。第一电极350和第二电极330被设置成给电活性层340施加电压，且由导电材料制成。此外，为了保证致动器A1的高透光率，第一电极350和第二电极330可以由透明导电材料制成。例如，第一电极350和第二电极330可以由诸如氧化铟锡(ITO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、氧化氟锡(FTO)或银纳米线(AgNW)的透明导电材料制成。替代性地，第一电极350和第二电极330可以由金属网制成。也就是说，第一电极350和第二电极330可以由其中金属材料被设置成网格形式的金属网制成。因此，第一电极350和第二电极330可以用在透明电极。然而，第一电极350和第二电极330的组成材料并不限于上述的示例。各种透明导电材料可以被用作第一电极350和第二电极330的组成材料。第一电极350和第二电极330可以由相同的材料或不同的材料制成。

第一电极350被设置在电活性层340的一个表面上，而第二电极330被设置在电活性层340的另一个表面上。例如，第一电极350可以被设置在电活性层340的下表面上，而第二电极330可以被设置在电活性层340的上表面上。如图6所示，第二电极330可以被图案化为多个第二图案电极。

第二电极330的面积与触觉单元的面积相对应。每个触觉单元的面积可以在考虑到普通人的手指的大小的情况下确定。由于第一致动器A1在用户的触摸输入区域上传递触觉反馈，所以作为向用户传递触觉反馈的最小单位面积的触觉单元可以在考虑到产生用户的触摸输入的区域的情况下确定。在这种情况下，由于产生用户的触摸输入的区域是根据普通人的手指的大小来确定的，所以触觉单元的面积也可以根据普通人的手指的大小来确定。

在一些示例性实施例中，触觉单元的面积也可以在考虑到可与第一致动器A1一起使用的触摸面板TP的触摸单元的面积的情况下来确定。这里，触摸面板TP的触摸单元是指感测用户的触摸输入的最小单位。当触摸元件的触觉单元的面积是在考虑了触摸单元的面积的情况下确定的时，触觉单元可以与触摸面板TP的触摸单元以一对一的对应关系对应。在这种情况下，第一致动器A1可以在对其施加用户的触摸输入的准确触摸点处提供触觉反馈。

第一电极350由单个电极组成。在这种情况下，可以对第一电极350施加参考电压。例如，第二电极330可以被接地。在这种情况下，根据第一电极350和第二电极330的第二图案电极之间的电位差，给电活性层340施加电场。然而，本公开不限于此。第一电极350可以包括与第二电极330的第二图案电极对应的多个第一图案电极。在这种情况下，致动器A1的触觉单元可以产生各种频率的振动。具体来说，可以在第二图案电极和与其对应的第一图案电极之间施加具有彼此不同的频率的电压。在这种情况下，对应于第一图案电极和第二图案电极的触觉单元可以分别产生不同频率的振动。

粘合剂层AD可以覆盖电活性层340的一个表面，并且在电活性层340中产生的振动可以通过粘合剂层AD传递。也就是说，粘合剂层AD被用作振动传递层，其传递在电活性层340中产生的振动。具体而言，粘合剂层AD被配置成传递电活性层340中产生的振动中的垂直于电活性层340的一个表面的方向上的振动分量，而吸收电活性层340中产生的振动中的平行于电活性层340的该一个表面的方向上的振动分量。这将在后面参照图7进行描述。

下面，也将参考图7详细描述在接收触摸输入的触觉单元中响应于触摸输入传递触觉反馈的过程。

图7是沿图6的VII-VII'线截取的示意性剖面图。

参考图7，当用户的触摸输入做出时，触摸面板TP可以感测触摸输入的位置。因此，驱动电压可被施加到对应于由触摸面板TP感测到的触摸输入的位置设置的第一电极350和第二电极330。因此，在与被施加电压的第一电极350和第二电极330重叠的特定触觉单元中产生振动。在电活性层340中产生的振动通过第二电极330被传递到上部。

在根据本公开的第三示例性实施例的第三显示装置300中，触觉反馈可以通过包括被设置在非折叠区域中的多个按压结构PS的第一支撑基板120的按压触觉以及第一致动器A1的振动来传递。尤其是，触觉反馈可以仅被传递到对应于做出触摸输入的特定触觉单元的触摸面板TP。而且，常规上仅其折叠区域已经被使用的柔性显示面板110也可用于非折叠区域NFA的显示区域DA中。

图8是根据本公开的第四示例性实施例的第四显示装置的非折叠区域的分解透视图。图8中所示的第四显示装置400具有与图6中所示的第三显示装置300基本相同的配置，除了间隔件460和第二致动器A2之外。因此，将省略重复的描述。

参考图8，在根据本公开的第四示例性实施例的第四显示装置400中，第二致动器A2可以包括第一电极350、电活性层340和作为第二电极的第一支撑基板120。也就是说，第一支撑基板120可以作为第二电极而不使用额外的第二电极。因此，间隔件460被设置成使电活性层340和第一支撑基板120可以彼此间隔开。

第一电极350被设置在电活性层340的一个表面上，而第一支撑基板120被设置在电活性层340的另一个表面上。例如，第一电极350可以被设置在电活性层340的下表面上，而作为第二电极的第一支撑基板120可以被设置在电活性层340的上表面上。如图8所示，第一支撑基板120的按压结构PS可以被设置成多个单元，以便作为如上所述的多个第二图案电极。替代地或另外，第一电极350可以包括对应于第一支撑基板120的多个按压结构PS的多个第一图案电极。

第一支撑基板120的每个按压结构PS的面积对应于触觉单元的面积。每个触觉单元的面积可以在考虑到普通人的手指的尺寸的情况下确定。

当参考电压被施加到第一电极350时，第一支撑基板120可以被接地。在这种情况下，基于第一电极350和第一支撑基板120的按压结构PS之间的电势差将电场施加到电活性层340。

间隔件460由绝缘材料制成，以使第一支撑基板120和电活性层340在未做出触摸输入时没有被接地。间隔件460可以在第一支撑基板120的多个按压结构PS的周边处形成，但不限于此。

下面，也将参考图9详细描述在接收触摸输入的触觉单元中响应于触摸输入传递触觉反馈的过程。

图9是沿图8的IX-IX'线截取的示意性剖面图。

参考图9，当用户的触摸输入做出时，触摸面板TP可感测到触摸输入的位置。因此，可将驱动电压施加到对应于由触摸面板TP感测的触摸输入的位置设置的第一电极350和第一支撑基板120。因此，在与被施加电压的第一电极350和第一支撑基板120重叠的特定触觉单元中产生振动。在电活性层340中产生的振动通过第一支撑基板120被传递到上部。

在根据本公开的第四示例性实施例的第四显示装置400中，触觉反馈可以通过包括被设置在非折叠区域中的多个按压结构的第一支撑基板120的按压触觉和第二致动器A2的振动来传递。尤其是，触觉反馈可以仅被传递到与做出触摸输入的特定触觉单元相对应的触摸面板TP。另外，常规上仅其折叠区域已经被使用的柔性显示面板110也可以用于非折叠区域NFA的显示区域DA中。

本公开的示例性实施例还可以描述如下。

根据本公开的一个方面，提供了一种显示装置。该显示装置包括显示面板。该显示装置进一步包括被设置在显示面板下方的支撑基板。该支持基板包括被布置成提供相应的触觉反馈的多个按压结构。

多个按压结构中的每一个可以包括平面部分和围绕该平面部分的一部分的孔。

该孔可以具有围绕该平面部分的螺旋形状。

该孔可以包括围绕该平面部分的之字形状。

该显示装置还可包括被配置成接收用户的触摸输入的触摸面板。该显示装置还可包括被设置在支撑基板下方的致动器。该致动器可响应于用户的触摸输入传递触觉反馈。

致动器可包括电活性层。该致动器还包括被设置在电活性层下方的第一电极。该致动器还可包括被设置在电活性层上方和多个按压结构下分的第二电极。

第一电极和第二电极中的至少一个被图案化为多个图案电极。

该显示装置还可包括被设置在支撑基板下方的间隔件。该显示装置还可包括被设置在间隔件下方的电活性层。该显示装置还可包括被设置在电活性层下方的第一电极。

多个按压结构、电活性层和第一电极可以构成致动器。

显示面板包括折叠区域和位于折叠区域两侧的非折叠区域，多个开口被设置在折叠区域中，多个按压结构被设置在非折叠区域中。

尽管已经参照附图详细描述了本公开的示例性实施例，但本公开不限于此，并且可以在不脱离本公开的技术构思的情况下以许多不同的形式体现出来。因此，本公开的示例性实施例仅用于说明目的，而不是为了限制本公开的技术构思。本公开的技术构思的范围不限于此。因此，应理解的是，以上描述的示例性实施例在所有方面都是例示说明性的，并不限制本公开。本公开的保护范围应基于以下权利要求进行解释，其等同范围内的所有技术构思都应被解释为属于本公开的范围内。