CN108021274B - 触摸敏感元件和包括该触摸敏感元件的显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了触摸敏感元件和包括该触摸敏感元件的显示装置。本发明提供了一种触摸敏感元件，该触摸敏感元件包括电活性层和设置在电活性层的至少一个表面上的电极。电活性层包括具有第一厚度的第一部分和具有不同于第一厚度的第二厚度并且在第一部分的外侧与第一部分接触的第二部分。

Description

触摸敏感元件和包括该触摸敏感元件的显示装置
技术领域
本公开涉及触摸敏感元件和包括该触摸敏感元件的显示装置，更具体地，涉及降低故障率并且以低驱动电压产生高振动的触摸敏感元件和包括该触摸敏感元件的显示装置。
背景技术
触摸元件是感测用户的诸如对显示装置的屏幕触摸之类的触摸输入的装置，并且除了用于诸如智能电话或平板便携式计算机(PC)之类的便携式显示装置之外，还被广泛用于公共设施的显示装置和诸如智能电视(TV)之类的大尺寸显示装置。触摸元件的操作类型可以包括电阻型、电容型、光学类型和电磁(EM)型。
然而，最近，除了感测用户的触摸输入之外，正在执行对作为用户触摸输入的反馈而发送用户的手指或用户的铁笔感测到的触觉反馈的触觉装置的研究。
使用如下触觉装置，诸如应用偏心旋转质量(ERM)的触觉装置、应用线性谐振致动器(LRA)的触觉装置和应用压电陶瓷致动器的触觉装置。然而，以上提到的触觉装置是用不透明材料配置的，没有使显示装置的特定部分振动，而是使整个显示装置振动。另外，以上提到的触觉装置没有提供各种振动感觉，并且由于耐久性低而容易因外部冲击而破损。
发明内容
本公开的一个目的是提供一种显著降低由于电活性层的厚度较小而导致的短路缺陷的触摸敏感元件和包括该触摸敏感元件的显示装置。
本公开的另一个目的是提供具有优异振动强度的触摸敏感元件和包括该触摸敏感元件的显示装置。
本公开的目的不限于以上提到的目的，本领域的技术人员可以根据以下描述而清楚地理解以上没有提到的其它目的。
根据本公开的一方面，提供了一种触摸敏感元件，该触摸敏感元件包括：电活性层，该电活性层包括第一厚度的第一部分和第二厚度的第二部分，第二厚度比所述第一厚度更大；第一电极，该第一电极与所述电活性层的表面电联接；以及第二电极，该第二电极电联接至所述电活性层的与所述第一电极相同的表面或不同的表面，所述电活性层被配置为响应于在所述第二电极和所述第一电极之间施加电压差而振动。因此，可以增大施加到第一部分的电场的强度并且可以增大第二部分的介电击穿电压。因此，能够同时提高触摸敏感元件的振动强度并且使由于介电击穿而导致的布线短路故障最小化。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括：结构体；触摸敏感元件，该触摸敏感元件在所述结构体上方，并且所述触摸敏感元件包括：电活性层，该电活性层包括第一厚度的第一部分和第二厚度的第二部分，第二厚度比所述第一厚度更大；第一电极，该第一电极与所述电活性层的表面电联接；以及第二电极，该第二电极电联接至所述电活性层的与所述第一电极相同的表面或不同的表面，所述电活性层被配置为响应于在所述第二电极和所述第一电极之间施加电压差而振动；以及触摸元件，该触摸元件在所述触摸敏感元件上方，所述触摸元件被配置为感测触摸并且包括多个触摸电极。因此，施加到电活性层的第一部分的电场的强度增加，并且第一部分的垂直振动可在第一部分和结构体之间的空间中进一步放大。结果，显示装置可向用户传递优异的触觉反馈。
根据本公开的另一方面，一种显示装置包括：显示面板；覆盖窗，该覆盖窗在所述显示面板上方；以及触摸敏感元件，该触摸敏感元件在所述覆盖窗下方，所述触摸敏感元件包括：电活性层，该电活性层被配置为响应于向所述电活性层施加电场而振动，所述电活性层包括具有第一厚度的第一部分和具有第二厚度的第二部分，第二厚度比所述第一厚度更大。
示例性实施方式的其它详细内容被包括在具体实施方式和附图中。
根据本公开，使用包括具有不同厚度的第一部分和第二部分的电活性层来减少由于布线和电极的接触点处的电活性层的介电击穿而产生的布线短路缺陷。
根据本公开，使用在设置有电极的区域中具有较小厚度的电活性层来提高电活性层的振动强度，并且沿着电活性层的向下方向形成间隙，以使沿着向上方向的振动强度最大化。
根据本公开的效果不限于以上示例的内容，并且在本说明书中包括更多种效果。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解本公开的以上和其它方面、特征和其它优点，在附图中：
图1是根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图；
图2是根据本公开的示例性实施方式的沿着图1的线II-II’截取的截面图；
图3是根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图；
图4是根据本公开的示例性实施方式的沿着图3的线IV-IV’截取的截面图；
图5A、图5B和图5C是根据本公开的各种示例性实施方式的电活性层的平面图；
图6是根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图；
图7是根据本公开的示例性实施方式的沿着图6的线VII-VII’截取的截面图；
图8是根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图；
图9是根据本公开的示例性实施方式的沿着图8的线IX-IX’截取的截面图；
图10A和图10B是用于说明根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件的减少的故障率和提高的振动强度的电活性层的平面图；
图11是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的截面图；
图12是根据本公开的另一个实施方式的显示装置的截面图；以及
图13是根据本公开的另一个示例性实施方式的显示装置的截面图。
具体实施方式
通过以下连同附图一起详细描述的示例性实施方式，本公开的优点和特性和实现这些优点和特性的方法将是清楚的。然而，本公开不限于本文中公开的示例性实施方式，而是将按各种形式来实现。示例性实施方式只作为示例提供，使得本领域的普通技术人员能够完全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书的范围限定。
附图中为了描述本公开的示例性实施方式而例示的形状、大小、比率、角度、数目等仅仅是示例，本公开不限于此。另外，在以下对本公开的描述中，可省略对已知相关技术的详细说明，以避免不必要地混淆本公开的主题。本文中使用的诸如“包括”、“具有”和“包含”的术语通常旨在允许添加其它组件，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。
即使未明确说明，但组件被解释为包括一般误差范围。
当使用诸如“上”、“上方”、“下方”和“旁边”的术语来描述两个部件之间的位置关系时，一个或更多个部件除非与术语“直接地”或“恰好地”一起使用，否则可位于这两个部件之间。
当元件或层设置在另一个元件或层“上”时，其它层或其它元件可直接置于该另一个元件上或被插入其间。
虽然使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但这些组件不应该受这些术语约束。这些术语仅仅用来将一个组件与其它组件区分开。因此，在本公开的技术构思中，下面将提到的第一组件可以是第二组件。
在通篇说明书中，类似的附图标记通常表示类似的元件。
为了方便描述，例示了附图中所示的每个组件的尺寸和厚度，但本公开不限于所例示组件的尺寸和厚度。
如本领域中的普通技术人员能够充分理解的，本公开的各个实施方式的特征可以部分地或全部地彼此结合或彼此组合，并且可以以技术上的各种方式连结和操作，并且可以彼此独立或关联地执行实施方式。
下文中，将参照附图来详细地描述本公开的各种示例性实施方式。
图1是根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图。图2是根据本公开的示例性实施方式的沿着图1的线II-II’截取的截面图。参照图1和图2，触摸敏感元件100包括电活性层120、第一电极110、第二电极130、第一布线141和第二布线143。在图1和图2中，触摸敏感元件100的上部和下部被例示为反转，以使得清楚地示出了根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件100的特性。也就是说，在图1和图2中，例示了第一电极110设置在电活性层120的上表面上而第二电极130设置在电活性层120的下表面上。然而，在其它实施方式中，第一电极110设置在电活性层120的下表面上而第二电极130设置在电活性层120的上表面上。下文中，第一电极110的设置方向被称为向上方向，第二电极130的设置方向被称为向下方向。
第一电极110和第二电极130设置在电活性层120的至少一个表面上。例如，第一电极110设置在电活性层120的上表面上，而第二电极130设置在电活性层120的下表面上。第一电极110和第二电极130是向电活性层120施加电压并且由导电材料形成的电极。另外，为了确保触摸敏感元件100的透光率，第一电极110和第二电极130可由透明导电材料形成。例如，第一电极110和第二电极130可由诸如铟锡氧化物(ITO)、掺杂铝的锌氧化物(AZO)、氟锡氧化物(FTO)或银纳米线(AgNW)之类的透明导电材料形成。另外，第一电极110和第二电极130可由金属网构成。也就是说，第一电极110和第二电极130由其中金属材料以网状形式设置的金属网构成，以使得第一电极110和第二电极130可基本上用作透明电极。然而，第一电极110和第二电极130的组件不限于上述示例，而是可使用各种透明导电材料作为第一电极110和第二电极130的组件。第一电极110和第二电极130可由相同的材料形成，或者可由不同的材料形成。
第一布线141和第二布线143分别电连接到第一电极110和第二电极130，并且将电信号传输到第一电极110和第二电极130。第一布线141和第二布线143可由具有低电阻的金属形成，以便精确地传输电信号。例如，第一布线141和第二布线143也可由具有低电阻的铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)及其合金形成。
第一布线141和第二布线143分别与电活性层120的边缘区(EA)中的第一电极110和第二电极130接触。第一电极110和第二电极130基于从第一布线141和第二布线143传输的电信号来形成电场，并且使电活性层120振动。
电活性层120是由电活性聚合物形成的板状膜，电活性聚合物是因电刺激而变形的聚合物材料。例如，电活性层120可由诸如基于硅、基于氨基甲酸酯或基于丙烯酸之类的介电弹性体，诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))或聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯(PVDF-TrFE-CFE))之类的铁电聚合物，或压电陶瓷元件形成。当电活性层120由介电弹性体形成时，介电弹性体因随着向电活性层120施加电压而产生的静电吸引(库仑力)而收缩或膨胀，以使得触摸敏感元件100可以振动。当电活性层120由铁电聚合物形成时，电活性层120中的偶极子的取向方向随着向电活性层120施加电压而改变，以使得触摸敏感元件可以振动。由于膜型电活性层120的透射率优异，因此触摸敏感元件100附着在显示面板的前表面上，以便容易地应用于显示装置。
电活性层120包括核心区CA和边缘区EA。电活性层120的核心区CA是指其中设置有第一电极110和第二电极130的区域，电活性层120的边缘区EA是核心区CA的外部区域，是指其中设置有第一布线141和第二布线143的区域。
电活性层120含有具有第一厚度t1的第一部分121和具有第二厚度t2的第二部分123。第一部分121对应于核心区CA，第二部分123对应于边缘区EA。第二部分123与第一部分121在核心区CA和边缘区EA之间的边界处接触。例如，如图1中例示的，第二部分123包围第一部分121。第一部分121和第二部分123是一个相连层并且具有不同的厚度。换句话说，电活性层120是由电活性聚合物形成的一个膜，并且被划分成具有不同厚度的部分121和123。
第一电极110和第二电极130与电活性层120的第一部分121接触。例如，如图2中例示的，第一电极110与第一部分121的上表面接触，第二电极130与第一部分121的下表面接触。第一布线141和第二布线143与第二部分123接触。例如，第一布线141与第二部分123的上表面接触，第二布线143与第二部分123的下表面接触。第一电极110与第一布线141在第二部分123的上表面上接触，第二电极130与第二布线143在第二部分123的下表面上接触。
电活性层120的第一部分121的第一厚度t1小于第二部分123的第二厚度t2。因此，其中设置有第一电极110和第二电极130的核心区CA的厚度小于其中设置有第一布线141和第二布线143的边缘区EA的厚度。第一布线141和第二布线143与第一电极110和第二电极130在对应于边缘区(EA)的电活性层120的第二部分中接触。
电活性层120的第一部分121的第一厚度t1小于第二部分123的第二厚度t2。第一厚度t1可等于或小于35μm，第二厚度t2可等于或大于50μm。然而，第一厚度t1和第二厚度t2的范围不限于此。
由于电活性层120的第一部分121具有小于第二部分100的第一厚度t1，因此触摸敏感元件100的振动强度可提高。如以上提到的，电活性层120被配置为在第一电极110和第二电极130之间的电场的作用下振动。由于电场的强度与距离成反比，因此第一电极110和第二电极130之间的距离越近，施加到电活性层120的电场的强度越大。进一步地，可增加电活性层120的振动强度。例如，当第一部分121的第一厚度t1等于或小于35μm时，可使第一电极110和第二电极130之间的电场最大化。
另外，由于电活性层120的第二部分123具有大于第一部分121的第二厚度t2，因此触摸敏感元件100的故障率会降低。也就是说，根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件100包括在核心区CA和边缘区EA中具有不同厚度的电活性层120。因此，可在提高振动强度的同时，降低触摸敏感元件100的故障率。
具体地，如以上提到的，电活性层的厚度越小，施加到电活性层的电场的强度越大。因此，电活性层可以以低驱动电压来产生高振动。然而，电活性层的小厚度可使电活性层的电耐久性降低。例如，由于电活性层的厚度小，导致在电活性层中会容易发生介电击穿。介电击穿是指以下现象：当高电场瞬时施加到绝缘体时，在绝缘体的电阻减小的同时有电流流动。电活性层的介电击穿可由各种原因产生。例如，当在电活性层中存在微小孔或诸如异物的之类缺陷并且强电场瞬时施加到缺陷部分时，电荷瞬时聚集在该缺陷部分中，造成介电击穿。当电活性层的厚度足够大时，即使电荷聚集在缺陷部分中，聚集的电荷也需要移动相对长的距离，以使得几乎不发生电活性层的介电击穿。然而，当电活性层的厚度小时，聚集在该缺陷部分中的电荷会移动相对短的距离，以使得会容易发生介电击穿。
具体地，电活性层的介电击穿可频繁发生在电极和布线彼此接触的接触点中。具体地，电极表面和布线表面在接触点处彼此接触。然而，由于电极表面和布线表面不是完全平坦的，因此电极表面和布线表面是局部彼此不接触的。另外，在电极和布线的接触区域中可存在异物，这可使电极和布线的接触中断。当向布线施加电压时，电荷会相对好地聚集在电极表面和布线表面彼此不接触或者异物处于其中的区域处。另外，当电极表面和布线表面彼此不接触或异物在其间流动时，可增大电极和布线之间的接触电阻。在这种情况下，由于电极和布线之间的高接触电阻，可在电极和布线的接触点处产生热量。当接触点的温度由于所产生的热量而升高时，由于热量造成传导性增加，导致电荷增加，以使得更有效地引起介电击穿。结果，由于电荷聚集在电极和布线的接触点中的比其它部分多，因此电活性层更有效地介电破损，使得电活性层在电极和布线的接触点处频繁发生介电破损。
当电活性层发生介电破损时，电流流过电活性层。因此，设置在电活性层的至少一个表面上的布线彼此短路。在这种情况下，电极之间没有完全形成电场，以使得电活性层不振动，从而可造成触摸敏感元件的故障。
如以上提到的，随着电活性层的厚度减小，触摸敏感元件的振动强度提高，但是由于电活性层的介电击穿而导致的触摸敏感元件的故障率增加。也就是说，根据电活性层的厚度的振动强度和介电击穿电压彼此处于权衡关系。例如，如下表1中表示的，根据由PVDF-TrFE-CFE形成的电活性层的厚度的振动加速度和介电击穿电压被测量。这里，振动加速度是指当将400V的AC电压以100Hz施加到电活性层时的振动加速度。
[表1]
电活性层的厚度 介电击穿电压 振动加速度
20μm 0.55kV 1.5G
30μm 0.85kV 1.6G
40μm 0.95kV 1.3G
50μm 1.35kV 1.0G
60μm 1.55kV 0.7G
70μm 1.95kV 0.6G
80μm 2.00kV 0.4G
90μm 2.10kV 0.4G
100μm 2.45kV 0.3G
150μm 3.00kV或更高 0.1G或更低
200μm 3.00kV或更高 0.1G或更低
如表1中例示的，为了实现1.5G或更高的优异振动强度，需要将电活性层的厚度保持于35μm或更小。然而，当电活性层的厚度小于35μm时，电活性层的介电击穿电压降至1kV或更低。因此，会容易引起电活性层的介电击穿，并且会容易产生触摸敏感元件的故障。
正常的触摸敏感元件包括具有均匀厚度的电活性层并且其中设置有电极的核心区的厚度和其中设置有布线的边缘区的厚度是一致的。为了提高振动强度，当电活性层被形成为具有较小厚度时，在电极和布线的接触点处造成介电击穿，以使得会频繁产生布线短路的故障。另外，为了减少短路故障，当电活性层被形成为具有较大厚度时，电极之间的电场的强度减弱，以使得会降低振动强度。因此，包括具有一致厚度的电活性层的正常触摸敏感元件会在提高振动强度的同时降低故障率方面存在限制。根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件100包括电活性层120，电活性层120包括具有较小的第一厚度t1的第一部分121和具有较大的第二厚度t2的第二部分123。因此，能够提高触摸敏感元件100的振动强度并且有效降低触摸敏感元件100的故障率。
具体地，第一部分121对应于其中设置有第一电极110和第二电极130的核心区CA，并且具有小的第一厚度t1。在这种情况下，可增加在相同驱动电压下施加到第一部分121的电场的强度，并且可提高根据相同驱动电压的触摸敏感元件100的振动强度。例如，如果第一部分121的厚度等于或小于35μm，则当400V、100Hz的驱动电压施加到第一电极110和第二电极130的两端时，第一部分121的振动加速度可等于或大于大致1.5G。相比之下，第二部分123对应于其中设置有第一布线141和第二布线143的边缘区CA，并且具有大的第二厚度t2。即使第一电极110和第二电极130可占据边缘区EA的一部分，第一电极110和第二电极130也没有设置在边缘区EA的大部分中。因此，电活性层120的第二部分123几乎不振动。也就是说，即使第二部分123的第二厚度t2大，它也几乎不影响触摸敏感元件100的振动强度。同时，在第二部分123上，第一电极110和第一布线141彼此接触，第二电极130和第二布线143彼此接触。如以上提到的，在电极和布线彼此接触的接触点处可容易产生介电击穿。然而，第一电极110和第二电极130分别与第一布线141和第二布线142在具有大的第二厚度t2的第二部分123上接触。因此，电活性层120的介电击穿电压增加，并且由于电活性层120的介电击穿而导致的触摸敏感元件100的故障率会降低。例如，当第二部分123的第二厚度t2等于或大于50μm时，第二部分123的介质击穿电压可等于或高于1.35kV。因此，可使第二部分123的介电击穿最小化，并且可使触摸敏感元件100的故障率降低。因此，根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件100同时提高了振动强度并且降低了在电极和布线的接触点处容易产生的短路故障率。
图3是根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图。图4是根据本公开的示例性实施方式的沿着图3的线IV-IV’截取的截面图。除了电活性层320的第一部分321的第一厚度t1向着第一部分321的边缘逐渐增大之外，图3和图4中例示的触摸敏感元件300与图1和图2中例示的触摸敏感元件100相同。因此，将省略冗余描述。
参照图3和图4，电活性层320的第一部分321的第一厚度t1从第一部分321的中心向着第一部分321和第二部分323彼此接触的边界逐渐增大。因此，与核心区CA对应的电活性层120的下表面具有凹形。由于第一部分321的第一厚度t1等于或小于第二部分323的第二厚度t2，因此在相同驱动电压下作用于第一部分321的电场的强度可高于第二部分323。因此，可使第一部分321的振动加速度增大，并且可使触摸敏感元件300的振动强度提高。
相比之下，电活性层320的第二部分323具有一致的第二厚度t2。由于第一电极310和第二电极330很少设置在第二部323中，因此电活性层320的第二部分323几乎不振动。同时，在第二部分323中，第一电极310和第二电极330与第一布线341和第二布线343接触，并且第二部分323的第二厚度t2大于第一部分321的第一厚度t1。因此，可增加第二部分323的介电击穿电压。因此，在第一电极310和第一布线341的接触点以及第二电极330和第二布线343的接触点处，几乎不会产生介电击穿。因此，可降低触摸敏感元件300的故障率。
具体地，根据另一个示例性实施方式的触摸敏感元件300包括具有第一部分321的电活性层320，第一部分321具有朝向位于核心区CA和边缘区EA之间的第一部分321的边缘逐渐增大至第二厚度t2的第一厚度t1。因此，在第一部分321和第二部分323之间不会形成台阶，而在第一部分321和第二部分323之间可形成平缓的斜面。因此，有利的是进一步降低电活性层320的发生电气故障的概率。
具体地，电活性层320的第一部分321和第二部分323没有形成尖锐的角，而是形成平缓的斜面。通常，由于电场聚集在尖锐的角处，因此当在第一部分和第二部分之间形成角时，电场聚集在角部分，使得电荷会聚集。在这种情况下，会由于聚集在角部分处的电荷，相对容易地产生电活性层的介电击穿。然而，在根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件300的电活性层320中，在第一部分321和第二部分323之间没有形成角。因此，能够抑制电荷聚集，从而能够更有效地抑制电活性层320的介电击穿。
在这种情况下，其中第一部分321的第一厚度t1逐渐增大的区域的斜面的倾斜度θ可等于或小于0.1°。这里，斜面的倾斜度θ是指斜面的切线TL的倾斜度。当斜面的倾斜度θ大于0.1°时，会存在的问题是，电荷聚集在斜面上并且电活性层320的介电击穿电压会增大。
电活性层320的第一部分321的第一厚度t1与第二部分323的第二厚度t2之比可以是1:1.75至1:3.5。当第一部分321的第一厚度t1与第二部分323的第二厚度t2之比低于1:1.75时，第一部分321的第一厚度t1可与第二部分321的第二厚度t2几乎相同。因此，在大幅降低触摸敏感元件300的故障率的同时，不能提高触摸敏感元件300的振动强度。另外，当第一部分321的第一厚度t1与第二部分323的第二厚度t2之比超过1:3.5时，第一部分321的第一厚度t1和第二部分321的第二厚度t2之差过大。因此，斜率θ的倾斜度增大，因此电荷会聚集在斜面上。
图5A至图5C是根据本公开的各种示例性实施方式的电活性层的平面图。参照图5A至5C，根据本公开的各种示例性实施方式的触摸敏感元件的电活性层可包括具有各种形状的第一部分和第二部分。为了便于描述，在图5A至图5C中，未示出除了电活性层以外的其它组件，并且用阴影的聚集度来表示电活性层的厚度。具体地，通过相对暗的阴影例示了小的厚度，并且用相对浅的阴影例示了大的厚度。
参照图5A，电活性层520A包括具有四边形形状的第一部分521A和第二部分523A。也就是说，第二部分523A包围第一部分521A，并且第二部分523A和第一部分521A的边界线是四边形。从第一部分521A的中心向着第一部分521A的外侧，第一部分521A的第一厚度逐渐增大，并且其中第一部分521A的第一厚度逐渐增大的区域的斜面可具有0.1°或更小角度的平缓倾斜度。
参照图5A，电活性层520B包括具有圆形形状的第一部分521B和第二部分523B。也就是说，第二部分523B包围第一部分521B，并且第二部分523B和第一部分521A的边界线是圆形。从第一部分521B的中心向着第一部分521B的外侧，第一部分521B的第一厚度逐渐增大，并且其中第一部分521B的第一厚度逐渐增大的区域的斜面可具有0.1°或更小角度的平缓倾斜度。
参照图5C，电活性层520C包括四边形的第一部分521C和与第一部分521C的外侧接触的四边形的第二部分520C。也就是说，第二部分523C与第一部分521C的两侧接触，并且第二部分523C和第一部分521C之间的边界线是直线。从第一部分521C的中心向着第一部分521C的两侧，第一部分521C的第一厚度逐渐增大，并且其中第一部分521C的第一厚度逐渐增大的区域的斜面可具有0.1°或更小角度的平缓倾斜度。
如图5A至5C中所示，根据本公开的各种示例性实施方式的触摸敏感元件包括具有各种形状的第一部分和第二部分的电活性层，以使得可实现具有各种结构的触摸敏感元件。例如，如图5B中所示，当电极的形状被实现为具有圆形形状时，电活性层520B的第一部分521A和第二部分523A彼此接触所处的边界线被配置为具有圆形形状。因此，可提供具有圆形电极结构的触摸敏感元件。另外，当与电极接触的布线仅设置在电活性层520C的两侧时，如图5C中所示，电活性层520C的第一部分521C和第二部分523C彼此接触所处的边界线被配置为直线。因此，可使触摸敏感元件300的振动强度最大化。
图6是根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图。图7是沿着图6的线VII-VII’截取的截面图。图6和图7中例示的触摸敏感元件600与图3和图4中例示的触摸敏感元件300相同，不同的是，提供了包括多个图案化电极的第二电极630。因此，将省略冗余描述。
参照图6和图7，第二电极630包括多个图案化电极。在这种情况下，其中设置有多个图案化电极中的每一个的区域被定义为一个触觉单元。这里，触觉单元是向用户发送触觉反馈的最小单位，并且触觉单元可独立地发送触觉反馈。具体地，驱动电压可施加到多个图案化电极之中的任一个图案化电极。在这种情况下，在被施加驱动电压的图案化电极和第一电极610之间，产生电场，并且设置在被施加驱动电压的图案化电极和第一电极610之间的电活性层610的部分振动，使得可产生触觉反馈。在这种情况下，多个图案化电极与多条第二布线643连接，并且通过第二布线643被独立地提供以驱动电压。
同时，与第二电极630不同，第一电极610没有被图案化并且被配置为单个电极。在这种情况下，经由第一布线641将公共电压施加到第一电极610，并且电活性层620基于由于施加到第一电极610的公共电压和施加到第二电极630的驱动电压之间的电势差而产生的电场而振动。在一些示例性实施方式中，第一电极610可通过第一布线641连接到地。
同时，可在考虑一般人的手指尺寸的情况下确定触觉单元的面积，即，多个图案化电极中的每个的面积。触摸敏感元件600发送针对用户触摸输入的触觉反馈，使得可在考虑到其中产生用户触摸输入的面积的情况下，确定作为向用户发送触觉反馈的最小单位区域的触觉单元。在这种情况下，根据一般人的手指尺寸来确定其中产生用户触摸输入的面积，使得也基于一般人的手指尺寸来确定触觉单元的面积。
在一些示例性实施方式中，也可在考虑到可与触摸敏感元件600一起使用的触摸元件的触摸单元的面积的情况下，确定触觉单元的面积。这里，触摸元件的触摸单元是指可感测用户触摸输入的最小单元。当在考虑到触摸元件的触摸单元的面积的情况下确定触觉单元的面积时，触觉单元可一个对一个地对应于触摸元件的触摸单元。在这种情况下，触摸敏感元件600可向被施加用户触摸输入的精确点提供触觉反馈。
第二布线643与第二电极630的多个图案化电极一一对应地连接。如以上提到的，多个图案化电极中的每个可通过第二布线643被施加驱动电压，并且使电活性层620部分振动。第二布线643与多个图案化电极在电活性层620的第二部分623上接触。例如，第二布线643沿着边缘区EA延伸到第二电极630的两侧，并且在边缘区EA中与多个图案化电极的角部接触。当触摸敏感元件600应用于显示装置时，第二布线643在其中延伸的边缘区EA可对应于显示装置的边框区。在这种情况下，可使由于由金属形成的第二布线643而导致的显示装置的可视性降低最小化。
根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件600包括第二电极630，第二电极630包括多个图案化电极，使得可向用户提供更细微的触觉反馈。也就是说，不同的电压或具有不同频率的电压可施加到多个图案化电极，并且与多个图案化电极对应的触觉单元产生不同的振动，以向用户提供细微的触觉反馈。
同时，与其中设置有第一电极610和第二电极630的核心区CA对应的电活性层620的第一部分621的厚度小于与其中设置有第一布线641和第二布线643的边缘区EA对应的第二部分623的厚度。因此，可在相同驱动电压下提高第一部分621的振动强度。同时，与其中第一布线641与第一电极610接触并且第二布线643与第二电极630接触的边缘区EA对应的第二部分623的第二厚度t2大于第一部分621的第一厚度t1。因此，可在第一布线641和第一电极610的接触点和第二布线643和第二电极630的接触点处产生的介电击穿可被最小化。
图8是根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件的分解立体图。图9是沿着图8的线IX-IX’截取的截面图。除了第一电极810和第二电极830设置在电活性层820的同一表面上之外，图8和图9中例示的触摸敏感元件800与图3和图4中例示的触摸敏感元件300相同。因此，将省略冗余描述。
参照图8和图9，第一电极810和第二电极830设置在电活性层820的同一表面上。另外，与第一电极810接触的第一布线841和与第二电极830接触的第二布线843设置在电活性层820的同一表面上。在这种情况下，可基于第一电极810和第二电极830之间的电势差，在第一电极810和第二电极830之间产生水平电场。电活性层820可基于第一电极810和第二电极830之间的水平电场而振动。
根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件800包括形成在电活性层820的同一表面上的第一电极810和第二电极830。因此，触摸敏感元件800可提供优异的可视性。如以上提到的，第一电极810和第二电极830可由透明导电材料形成。即使第一电极810和第二电极830由透明导电材料形成，光中的入射到第一电极810和第二电极830上的一部分可被第一电极810和第二电极830反射或吸收。因此，由于在入射到第一电极810和第二电极830的光之中存在没有穿过第一电极810和第二电极830的光，因此触摸敏感元件800的透射率会由于第一电极810和第二电极830而降低。具体地，当第一电极810和第二电极830设置在电活性层820的两个表面上时，由于第一电极810和第二电极830，导致透射率会进一步降低。然而，在根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件800中，由透明导电材料形成的第一电极810和第二电极830设置在电活性层820的一个表面上。因此，入射到触摸敏感元件800上的光所通过的电极的数量减少，使得与第一电极810和第二电极830设置在电活性层820的不同表面上相比，可提高触摸敏感元件800的透射率。
同时，与其中设置有第一电极810和第二电极830的核心区CA对应的电活性层820的第一部分821的厚度小于与边缘区EA对应的第二部分823的厚度。因此，可在相同驱动电压下提高第一部分821的振动强度。另外，与其中第一布线841与第一电极810接触并且第二布线843与第二电极830接触的边缘区EA对应的第二部分823的第二厚度t2大于第一部分821的第一厚度t1。因此，可在第一布线841和第一电极810的接触点和第二布线843和第二电极830的接触点处产生的介电击穿可被最小化。
图10A和图10B是用于说明根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件的减少的故障率和提高的振动强度的电活性层的平面图。具体地，图10A是根据本公开的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的触摸敏感元件的电活性层320的平面图，图10B是根据比较实施方式的触摸敏感元件的电活性层1020的平面图。
根据本公开的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的触摸敏感元件具有与已经参照图3和图4描述的根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件300相同的结构。具体地，根据本公开的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的触摸敏感元件的电活性层320包括具有第一厚度的第一部分321和具有比第一厚度大的第二厚度的第二部分323。从第一部分321的中心向着第一部分321的外侧，第一部分321的第一厚度逐渐增大。电活性层320是通过将氰基低聚物加入PVDF-TrFE-CFE中而形成的，并且电活性层320的第一宽度w1和第二宽度w2均为100mm。然而，第二部分323的被定义为从第二部分323的外边界到第二部分323与第一部分321接触所处的边界线的距离包括20mm的水平宽度W4和20mm的垂直宽度W3。根据本公开的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的触摸敏感元件的第一电极和第二电极均由ITO材料形成。
然而，根据第一示例性实施方式的触摸敏感元件的第一部分321的第一厚度不同于根据第二示例性实施方式的触摸敏感元件的第一部分321的第一厚度。
具体地，根据第一示例性实施方式的触摸敏感元件的第一部分321的第一厚度在第一部分321的中心处为30μm，并且向着第一部分321的外侧逐渐从30μm增至70μm。此外，第二部分323的第二厚度为70μm。
相比之下，根据第二示例性实施方式的触摸敏感元件的第一部分321的第一厚度在第一部分321的中心处为40μm，并且向着第一部分321的外侧逐渐从40μm增至70μm。此外，第二部分323的第二厚度为70μm。
根据比较实施方式的触摸敏感元件是用来与根据第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的触摸敏感元件进行比较的触摸敏感元件。根据比较实施方式的触摸敏感元件具有与根据第一示例性实施方式的触摸敏感元件相同的构造，不同的是，它包括在所有区域中都具有相同厚度的电活性层1020。也就是说，根据比较实施方式的触摸敏感元件的电活性层1020是通过将氰基低聚物加入PVDF-TrFE-CFE中而形成的，电活性层1020的第一宽度w1和第二宽度w2均为100mm。根据比较实施方式的触摸敏感元件的电活性层1020可具有40μm的一致厚度。
为了确定根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件的降低的故障率和提高的振动强度，测量根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和比较实施方式的触摸敏感元件中的每个的介电击穿电压、故障率和振动加速度。
通过向根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和比较实施方式的触摸敏感元件的第一电极和第二电极的两端施加以50V为间隔增大的电压20秒以测量电活性层发生介电击穿的瞬时电压来测量介电击穿电压。
通过以下步骤来获得故障率：在单独制造了根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和比较实施方式的触摸敏感元件之后，对因用100Hz、400V的驱动电压驱动根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和比较实施方式的触摸敏感元件而在其中产生布线短路的元件的数量进行计数。
通过用100Hz、400V的驱动电压驱动根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和比较实施方式的触摸敏感元件来测量振动加速度。
在以下的表2中展示了针对根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式和比较实施方式的触摸敏感元件进行实验得到的介电击穿电压、故障率和振动加速度。
[表2]
Figure BDA0001449699870000161
如表2中展示的，可理解，与包括厚度没有变化的电活性层的根据比较实施方式的触摸敏感元件相比，包括厚度变化的电活性层的根据第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的触摸敏感元件的故障率显著降低。具体地，根据比较实施方式的触摸敏感元件具有0.95kV的低介电击穿电压，并且在十个元件之中有六个元件中产生布线短路故障。相比之下，根据第一示例性实施方式的触摸敏感元件具有1.70kV的高介电击穿电压，并且在十个元件之中的四个元件中产生布线短路故障。另外，根据第二示例性实施方式的触摸敏感元件具有1.70kV的高介电击穿电压，并且在十个元件之中的两个元件中产生布线短路故障。
同时，要理解，与包括厚度没有变化的电活性层的根据比较实施方式的触摸敏感元件相比，包括厚度变化的电活性层的根据第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的触摸敏感元件具有优异的振动强度。具体地，根据比较实施方式的触摸敏感元件的振动强度为1.3G，但是根据第一示例性实施方式的触摸敏感元件的振动强度为1.6G。同时，根据第二示例性实施按时的触摸敏感元件的振动强度为1.3G，与根据比较实施方式的触摸敏感元件的振动强度相同。因此，与根据比较实施方式的触摸敏感元件相比，根据第二示例性实施按时的触摸敏感元件即使在振动强度方面没有优点，在故障率方面也有优点。
图11是根据本公开的示例性实施方式的显示装置的截面图。图11的显示装置1100中包括的触摸敏感元件300与已经参照图3和图4描述的根据本公开的另一个示例性实施方式的触摸敏感元件300相同。因此，将省略对触摸敏感元件300的冗余描述。
参照图11，显示装置1100包括显示面板1140、触摸敏感元件300、触摸元件1150，覆盖窗1170和结构体1160。在图11中，将省略对触摸元件1150、显示面板1140和结构体1160的组件的具体例示。
显示面板1140是指其中设置有显示装置1100中的用于显示图像的显示元件的面板。例如，可使用诸如有机发光显示面板、液晶显示面板和电泳显示面板的各种显示面板作为显示面板1140。
触摸元件1150是指感测用户对显示装置1100的触摸输入的面板。例如，可使用电容型、电阻型、表面超声波型或红外线型作为触摸元件1150，但是也可使用电容型触摸元件作为触摸元件1150。
覆盖窗1170被配置为覆盖触摸元件1150、触摸敏感元件300、显示面板1140和结构体1160，并且保护以上组件免受外部冲击、异物或湿气的影响。例如，覆盖窗1170可由能热变形并且具有良好可加工型的、刚性或塑性良好的材料(诸如玻璃)形成。
结构体1160可设置在显示面板1140下方，并且可根据显示面板1140的类型包括各种组件。例如，当显示面板1140是含有液晶的液晶显示面板时，结构体1160可包括向显示面板1140提供光的背光单元。另外，当显示面板1140是包括有机发光二极管的有机发光显示面板时，结构体1160可包括散热片、压力传感器和后盖中的任一个。散热片是将显示面板1140的热从显示面板1140的下部向外部排出的片材，并且可由导热性优异的金属形成。压力传感器是可测量用户触摸输入强度的传感器，并且可被实现为电容型。例如，压力传感器可由两个对向电极和设置在这两个电极之间的弹性绝缘构件构成。这两个电极之间的间隔根据用户的触摸输入而变化，使得测量由此产生的电容变化来测量触摸压力的强度。后盖是保护显示面板1140的下部并且由金属或塑料形成的构件。
在一些示例性实施方式中，显示面板1140可包括柔性基板。在这种情况下，显示面板1140具有小的厚度和柔性，并且显示装置1100可被实现为柔性显示装置。在这种情况下，结构体1160可包括在显示面板1140的下部支撑显示面板1140的背板。背板可由塑料膜构成，其能够抑制显示面板1140的柔性基板扭曲或开裂。
触摸敏感元件300设置在触摸元件1150和显示面板1140之间，并且包括第一电极310、电活性层320和第二电极330。电活性层320的第一部分321和显示面板1140之间的间隔ta不同于第二部分323和显示面板1140之间的间隔。具体地，第一部分321和显示面板1140之间的间隔ta大于第二部分323和显示面板1140之间的间隔。第一部分321和显示面板1140彼此分隔，使得在电活性层320和显示面板1140之间形成空气间隙AG。
电活性层320的第二部分323和显示面板1140彼此粘附。尽管在图11中未例示，但是也可在电活性层320的第二部分323和显示面板1140之间设置粘合剂层，并且第二部分323和显示面板1140可通过粘合剂层彼此粘附。
如图11中例示的，从第一部分321的中心向着第一部分321和第二部分323的边界线，第一部分321和显示面板1140之间的间隔ta逐渐减小。因此，在第一部分321和第二部分323之间，形成斜面。第一部分321和显示面板1140之间的间隔ta的最大值可等于或大于15μm。如以上提到的，电活性层320的第一部分321的厚度小于第二部分323的厚度，使得可减小第一部分321中的第一电极310和第二电极330之间的间隔。因此，可使作用于第一部分321的电场的强度增大，并且可使第一部分321的振动强度提高。另外，其中与第一电极310接触的第一布线和与第二电极330接触的第二布线的第二部分323的厚度大于第一部分321的厚度。因此，能够有效减少可在第一电极310和第一布线的接触点以及第二电极330和第二布线343的接触点处产生的介电击穿。当第一部分321和显示面板1140之间的间隔ta的最大值小于15μm时，第一部分321和第二部分323之间的厚度差非常小。因此，难以在提高触摸敏感元件300的振动强度的同时有效地降低发生介电击穿的可能性。也就是说，当第一部分321和显示面板1140之间的间隔ta的最大值小于15μm时，第一部分321的厚度大，使得难以增加电活性层的振动强度320，或者第二部分323的厚度小，使得会增加发生介电击穿的可能性。
同时，在电活性层320和显示面板1140之间形成空间，使得可进一步提高电活性层320的振动强度。如以上提到的，电活性层320在第一电极310和第二电极330之间的电场的作用下振动。电活性层320的第一部分321的厚度小于第二部分323的厚度，使得作用于第一部分321的电场的强度增加，并且第一部分321的振动强度提高。另外，第一部分321与显示面板1140分隔开，并且在第一部分321和显示面板1140之间形成空气间隙AG，使得第一部分321可在空气间隙AG的空间中上下大幅振动。因此，可进一步提高触摸敏感元件300的振动强度。
另外，如图11中例示的，电活性层320的一个表面是平坦的。也就是说，其上设置有第二电极330的电活性层320的一个表面是平坦的，并且第一电极310沿着电活性层320的第一部分321的弯曲表面弯曲。因此，触摸敏感元件300的一个表面是平坦的，并且与一个表面对向的另一个表面弯曲。触摸敏感元件300的一个平坦表面与设置在触摸敏感元件300上方的触摸元件1150接触，而另一个弯曲表面与设置在触摸敏感元件300下方的显示面板1140接触。在这种情况下，电活性层320的振动通过这个平坦表面传递到与这个表面垂直的方向，并且触摸敏感元件300的沿着向上方向的振动强度可大于沿着向下方向的振动强度。具体地，用户通过显示装置1100的覆盖窗1170观看显示面板1140的图像，并且向覆盖窗1170的上表面施加触摸输入。另外，触摸敏感元件300可响应于用户的触摸输入而提供触觉反馈。也就是说，触敏元件300的振动通过覆盖窗1170传递到用户。触摸敏感元件300的向上振动越强，提供给用户的触觉反馈越大。因此，需要使触摸敏感元件300的向上振动强度最大化。
根据本公开的示例性实施方式的显示装置1100包括其中一个表面是平坦的而另一个表面是弯曲表面的电活性层320。电活性层320的第一部分321与显示面板1140分隔开，形成空气间隙AG。第一电极330和第二电极310形成垂直电场，电活性层320可基于垂直电场而垂直振动。在这种情况下，由于空气间隙AG沿着电活性层320的下方方向形成，因此电活性层320的向下振动不会传递到显示面板1140。相比之下，电活性层320的向上振动可通过电活性层320的一个平坦表面大部分传递到触摸元件1150，使得电活性层320的向上振动可令人满意地传递到触摸元件1150。因此，可使触摸敏感元件300的向上振动强度最大化，并且可将最大化的触觉反馈传递给用户。
图12是根据本公开的另一个实施方式的显示装置的截面图。除了显示面板1240包括多个触摸电极1243并且省略了触摸元件之外，图12的显示装置1200与图11的显示装置1100相同，，使得将省略冗余描述。在图12中，未例示除了多个触摸电极1243之外的显示面板1240的配置。
参照图12，根据本公开的另一个示例性实施方式的显示装置1200包括含有多个触摸电极1243的触摸元件集成显示面板1240。具体地，显示面板1240包括第一基板1241、多个触摸电极1243和第二基板1245。触摸元件集成显示面板1240可以是包括多个触摸电极1243的液晶显示面板。多个触摸电极1243可用作液晶显示面板的像素电极或公共电极。在这种情况下，在图像显示在显示面板1240上的显示间隔期间，向多个触摸电极1243施加公共电压或像素电压，并且在感测触摸输入的触摸感测间隔期间，向多个触摸电极1243施加触摸电压。然而，本公开不限于此，显示面板1240可以是包括多个触摸电极1243的有机发光显示面板1240。在这种情况下，多个触摸电极1243可设置在第二基板1245下方或者设置在封装层上方，封装层封装第一基板1241上的有机发光二极管。
触摸敏感元件300可设置在显示面板1240的下方。也就是说，由于显示面板1240包括多个触摸电极1243，因此显示面板1240可设置在覆盖窗1270的下方，以精确地感测触摸输入。另外，触摸敏感元件300设置在显示面板1240下方。
结构体1260设置在触摸敏感元件300下方并且粘附于电活性层320的第二部分323。结构体1260和电活性层320的第一部分321彼此分隔开，并且在结构体1260和第一部分321之间形成空气间隙AG。
结构体1260可包括各种组件。当显示面板1240被实现为触摸元件集成液晶显示面板1240时，结构体1260可包括背光单元。
在根据本公开的另一个示例性实施方式的显示装置1200中，由于在显示面板1240上设置多个触摸电极1243，因此能够省略单独的触摸元件。因此，能够减少显示装置1200的整体厚度，并且能够设置薄且轻的显示装置1200。即使触摸敏感元件300设置在显示面板1240的下方，触摸敏感元件300也包括电活性层320，电活性层320包括具有较小厚度的第一部分321和具有较大厚度的第二部分323，使得可传递具有优异振动强度的触觉反馈。具体地，空气间隙AG形成在触摸敏感元件300与结构体1260之间，并且触摸敏感元件300的平坦上表面与显示面板1240接触。因此，相比于向下方向，触摸敏感元件300的垂直振动可更多地朝向上方向传递。因此，可使触摸敏感元件300的向上振动强度最大化，并且可将大的触觉反馈传递给用户。
图13是根据本公开的另一个示例性实施方式的显示装置的截面图。除了显示装置1300包括设置在显示面板1340下方的触摸敏感元件300之外，图13的显示装置1300与图11的显示装置1100相同，使得将省略冗余描述。在图13中，未例示触摸元件1350和显示面板1340的详细配置。
参照图13，触摸敏感元件300设置在显示面板1340下方，并且结构体1360设置在触摸敏感元件300下方。触摸敏感元件300的振动通过显示面板1340和触摸元件1350传递到覆盖窗1370，并且可通过覆盖窗1370向用户提供触觉反馈。
在根据本公开的另一个示例性实施方式的显示装置中，显示装置1340和触摸元件1350设置在触摸敏感元件300上方。然而，由于触摸敏感元件300具有优异的振动强度，因此可有效地将触摸敏感元件300中产生的触觉反馈传递给用户。也就是说，触摸敏感元件300包括电活性层320，在电活性层320中，设置有第一电极310和第二电极330的部分的厚度小。因此，能够增加第一电极310和第二电极330之间的电场强度并且提高电活性层320的振动强度。另外，电活性层320的第一部分321和结构体1360彼此分隔开，以使得在第一部分321和结构体1360之间形成空气间隙AG。因此，通过空气间隙AG使向下传递的电活性层320的振动最小化，并且可使向上传递的振动最大化。因此，即使显示面板1340和触摸元件1350设置在触摸敏感元件300上方，触摸敏感元件300也可向用户传递优异的触觉反馈。
同时，当显示面板1340是包括柔性基板的柔性显示面板时，触摸敏感元件300可用作在显示面板1340下方支撑显示面板1340的背板。在这种情况下，能够省略抑制柔性基板扭曲或开裂的单独背板，以使得能够减小显示装置1300的厚度。
当显示面板1340是包括柔性基板的柔性显示面板时，结构体1360可包括散热片。也就是说，柔性显示面板具有小的厚度，使得可产生大量的热并且可降低显示装置1300的各种组件的可靠性。结构体1360可设置在触摸敏感元件300下方，用作将显示装置1300中产生的热排出到外部并且由具有优异导热性的金属膜形成的散热片。
本公开的示例性实施方式还可如下地描述：
根据本公开的一方面，一种触摸敏感元件包括电活性层和电活性层的至少一个表面上的电极。电活性层包括具有第一厚度的第一部分和具有不同于第一厚度的第二厚度并且在第一部分的外侧与第一部分接触的第二部分。根据本公开的示例性实施方式的触摸敏感元件包括电活性层，电活性层包括具有第一厚度的第一部分和具有不同于第一厚度的第二厚度的第二部分。因此，可增加施加到第一部分的电场的强度，并且可增加第二部分的介电击穿电压。因此，能够同时提高触摸敏感元件的振动强度，并且使由于介电击穿而导致的布线短路故障最小化。
电活性层的第一部分可与电极交叠，并且第一部分的第一厚度可小于第二部分的第二厚度。
触摸敏感元件还可包括在电活性层的第二部分中与电极连接的布线。
第一部分和第二部分彼此接触所处的边界线可以是直线、四边形或圆形。
第一部分的第一厚度可从第一部分的中心向着第二部分和第一部分彼此接触所处的边界线逐渐增大。
其中第一部分321的第一厚度逐渐增大的区域的斜面的倾斜度可等于或小于0.1°。
第一部分的第一厚度可等于或小于35μm，第二部分的第二厚度可等于或大于50μm。
第一部分的第一厚度与第二部分的第二厚度之比可以是1:1.75至1:3.5。
电极可包括：第一电极，该第一电极设置在电活性层的上表面上；以及第二电极，该第二电极设置在电活性层的下表面上，并且第一电极和第二电极可由多个图案化电极构成。
电活性层的一个表面可以是平坦的，并且电活性层的振动可通过这个表面沿着与这个表面垂直的方向传递。
根据本公开的一方面，一种显示装置包括触摸元件、触摸敏感元件和结构体。触摸元件包括多个触摸电极。触摸敏感元件可位于触摸元件下方并且具有电活性层和电极，电活性层具有第一部分和在外侧与第一部分接触的第二部分，电极设置在电活性层的至少一个表面上。结构体可位于触摸敏感元件下方。电活性层的第一部分和结构体之间的间隔不同于电活性层的第二部分和结构体之间的间隔。根据本公开的示例性实施方式的显示装置包括电活性层和结构体，并且电活性层的第一部分和结构体之间的间隔不同于第二部分和结构体之间的间隔。因此，施加到电活性层的第一部分的电场的强度增加，并且第一部分的垂直振动会在第一部分和结构体之间的空间中进一步放大。结果，显示装置可向用户传递优异的触觉反馈。
显示装置还可包括显示图像的显示面板，并且触摸元件可设置在显示面板上方。
显示面板可以是有机发光显示面板，结构体可包括散热片、压力传感器和后盖中的至少一个。
显示装置还可包括显示图像的显示面板。多个触摸电极可位于显示面板中。
显示面板可以是液晶显示面板，并且结构体可包括背光单元。
结构体可包括显示图像的显示面板。
显示面板可以是有机发光显示面板或液晶显示面板。
电活性层的第一部分可与结构体分隔开，并且电活性层的第二部分可粘附于结构体。
第一部分和结构体之间的间隔可从第一部分的中心向着第一部分和第二部分彼此接触所处的边界线逐渐减小，并且第一部分和结构体之间的间隔的最大值可以是15μm或更大。
其中第一部分和结构体之间的间隔逐渐减小的区域的斜面的倾斜度可等于或小于0.1°。
根据本公开的另一方面，一种显示装置包括显示面板、覆盖窗和触摸敏感元件。覆盖窗设置在显示面板上方。触摸敏感元件设置在覆盖窗下方并且具有电活性层。电活性层具有第一部分和第二部分，第一部分具有第一厚度，第二部分与第一部分在第一部分的外侧接触并且具有与第一厚度不同的第二厚度。
触摸敏感元件可设置在显示面板上方，并且电活性层的第一部分可与显示面板分隔开，并且电活性层的第二部分可粘附于显示面板。
显示装置还可包括触摸元件，触摸元件设置在显示面板上方并且包括多个触摸电极，并且触摸敏感元件可设置在触摸元件下方。
显示装置还可包括设置在显示面板下方的结构体。触摸敏感元件可设置在显示面板和结构体之间，并且电活性层的第一部分可与结构体分隔开，并且第二部分可粘附于结构体。
显示面板可包含液晶，并且结构体可包括背光单元。
显示面板可包括有机发光二极管，结构体可包括散热片、压力传感器和后盖中的至少一个。
显示面板可包括柔性基板，并且触摸敏感元件可粘附于柔性基板以支撑柔性基板。
第一部分的厚度可等于或小于35μm，第二部分的厚度可等于或大于50μm。
虽然已经参考附图详细描述了本公开的示例性实施方式，但是本公开不限于此并且可在不脱离本公开的技术构思的情况下以许多不同形式来实施。因此，本公开的示例性实施方式仅是出于例示目的，而不旨在限制本公开的技术精神。本公开的技术精神的范围不限于此。因此，应当理解，上述示例性实施方式在所有方面都是例示性的，并不限制本公开。本公开的保护范围应基于所附权利要求书来解释，并且在其等同范围内的所有技术构思应被理解为落入本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年10月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0143740的优先权，该专利申请的公开的全部内容以引用方式并入本文中。

Claims (26)

1.一种触摸敏感元件，该触摸敏感元件包括：
电活性层，该电活性层包括第一厚度的第一部分和第二厚度的第二部分，所述第二厚度比所述第一厚度更大；
第一电极，该第一电极电联接至所述电活性层的所述第一部分的表面；
第二电极，该第二电极电联接至所述电活性层的所述第一部分的与所述第一电极相同的表面或不同的表面，所述第一电极和所述第二电极延伸至所述电活性层的所述第二部分的一部分；
第一布线，该第一布线在所述电活性层的所述第二部分的所述一部分处与所述第一电极连接；以及
第二布线，该第二布线在所述电活性层的所述第二部分的所述一部分处与所述第二电极连接，
其中，所述电活性层被配置为响应于经由所述第一布线和所述第二布线在所述第二电极和所述第一电极之间施加电压差而振动。
2.根据权利要求1所述的触摸敏感元件，其中，所述电活性层的所述第一部分与所述第一电极和所述第二电极交叠。
3.根据权利要求2所述的触摸敏感元件，其中，所述第一电极和所述第二电极中的每一个由其中金属材料以网状形式设置的金属网构成，从而使得所述第一电极和所述第二电极用作透明电极。
4.根据权利要求2所述的触摸敏感元件，其中，所述电活性层的所述第二部分至少部分包围所述电活性层的所述第一部分并且与所述第一部分接触，并且所述第二部分包括四边形形状或圆形形状。
5.根据权利要求2所述的触摸敏感元件，其中，所述第一部分的所述第一厚度从所述第一部分的中心向着所述第二部分逐渐增大。
6.根据权利要求5所述的触摸敏感元件，其中，所述第一部分中的从所述第一部分的中心向着所述第二部分逐渐增大的区域的斜率等于或小于0.1°。
7.根据权利要求1所述的触摸敏感元件，其中，所述第一部分的所述第一厚度等于或小于35μm并且所述第二部分的所述第二厚度等于或大于50μm。
8.根据权利要求1所述的触摸敏感元件，其中，所述第一部分的第一厚度与所述第二部分的所述第二厚度之比是1:1.75至1:3.5。
9.根据权利要求1所述的触摸敏感元件，其中，所述第一电极在所述电活性层的第一表面上并且所述第二电极在所述电活性层的与所述第一表面对向的第二表面上，并且
其中，所述第一电极或所述第二电极包括多个图案化电极。
10.根据权利要求1所述的触摸敏感元件，其中，所述电活性层的多个表面中的第一表面基本上是平坦的，并且所述电活性层的振动沿着与所述第一表面垂直的方向传递。
11.一种显示装置，该显示装置包括：
结构体；
根据权利要求1至10中的任一项所述的触摸敏感元件，该触摸敏感元件在所述结构体上方；以及
触摸元件，该触摸元件在所述触摸敏感元件上方，所述触摸元件被配置为感测触摸并且包括多个触摸电极。
12.根据权利要求11所述的显示装置，该显示装置还包括：
显示面板，该显示面板被配置为显示图像，
其中，所述触摸元件设置在所述显示面板上方。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述显示面板是有机发光显示面板，并且所述结构体包括散热片、压力传感器或后盖中的至少一个。
14.根据权利要求11所述的显示装置，该显示装置还包括：
显示面板，该显示面板被配置为显示图像，
其中，所述多个触摸电极位于所述显示面板中。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述显示面板是液晶显示面板，并且所述结构体包括背光单元。
16.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述结构体包括显示图像的显示面板。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述显示面板是有机发光显示面板或液晶显示面板。
18.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述电活性层的所述第一部分中的至少一部分没有与所述结构体接触，并且所述电活性层的所述第二部分与所述结构体接触。
19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述第一部分和所述结构体之间的空间从所述第一部分的中心向着所述第二部分逐渐减小，并且所述第一部分与所述结构体之间的空间的最大值大于或等于15μm。
20.一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板；
覆盖窗，该覆盖窗在所述显示面板上方；以及
根据权利要求1至10中的任一项所述的触摸敏感元件，该触摸敏感元件在所述覆盖窗下方。
21.根据权利要求20所述的显示装置，其中，所述触摸敏感元件在所述显示面板上方，并且所述电活性层的所述第一部分与所述显示面板分隔开并且所述电活性层的所述第二部分与所述显示面板接触。
22.根据权利要求21所述的显示装置，该显示装置还包括：
触摸元件，该触摸元件在所述显示面板上方并且包括多个触摸电极，
其中，所述触摸敏感元件设置在所述触摸元件下方。
23.根据权利要求20所述的显示装置，该显示装置还包括：
结构体，该结构体设置在所述显示面板下方，
其中，所述触摸敏感元件设置在所述显示面板和所述结构体之间，并且所述电活性层的所述第一部分没有与所述结构体接触，并且所述第二部分与所述结构体接触。
24.根据权利要求23所述的显示装置，其中，所述显示面板包括液晶，并且所述结构体包括背光单元。
25.根据权利要求23所述的显示装置，其中，所述显示面板包括有机发光二极管，并且所述结构体包括散热片、压力传感器和后盖中的至少一个。
26.根据权利要求23所述的显示装置，其中，所述显示面板包括柔性基板，并且所述触摸敏感元件与所述柔性基板连接以支撑所述柔性基板。
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