CN108227982A - 触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置。该触摸传感器包括：基底；多个第一触摸电极，位于基底上，所述多个第一触摸电极均包括第一感测单元和连接在第一感测单元之间的第一连接图案；多个第二触摸电极，在与第一触摸电极交叉的同时位于基底上，所述多个第二触摸电极均包括第二感测单元和连接在第二感测单元之间的第二连接图案；以及绝缘构件，位于第一连接图案和第二连接图案之间，绝缘构件具有弹性。基底的弹性模量等于或大于绝缘构件的弹性模量。

Description

触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置

本申请要求于2016年12月14日提交的第10-2016-0170139号韩国专利申请的优先权和权益，出于所有目的，通过引用将上述申请包含于此，如同在这里充分阐述一样。

技术领域

示例性实施例涉及一种触摸传感器以及包括该触摸传感器的显示装置。

背景技术

随着对信息显示器的兴趣和对便携式信息媒介的需求增大，已经对显示装置进行了研究和商业化。

除了图像显示功能以外，显示装置的最近的发展还包括用于接收用户的触摸输入的触摸传感器。因此，用户可以通过触摸传感器更便利地使用显示装置。

近来，使用因触摸而产生的压力以提供信息以及触摸位置，来向用户提供各种功能。

在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对发明构思的背景的理解，因此它可能包含不构成对本领域普通技术人员而言在本国已知的现有技术的信息。

发明内容

示例性实施例提供一种能够识别触摸压力的触摸传感器以及包括该触摸传感器的显示装置。

另外的方面将在随后的详细描述中被阐述，并且部分地，将通过公开变得清楚，或者可以通过发明构思的实践而被获知。

本发明的示例性实施例公开了一种触摸传感器，该触摸传感器包括：基底；多个第一触摸电极，位于基底上，所述多个第一触摸电极均包括第一感测单元和连接在第一感测单元之间的第一连接图案；多个第二触摸电极，在与第一触摸电极交叉的同时位于基底上，所述多个第二触摸电极均包括第二感测单元和连接在第二感测单元之间的第二连接图案；以及绝缘构件，位于第一连接图案和第二连接图案之间，该绝缘构件具有弹性，其中，基底的弹性模量等于或大于绝缘构件的弹性模量。

第一连接图案与第二连接图案可以彼此交叉。

绝缘构件可以包括位于彼此交叉的第一连接图案和第二连接图案之间的多个绝缘体，所述多个绝缘体彼此分开。

第一感测单元和第二感测单元可以位于同一层中。

绝缘构件可以以位于第一连接图案与第二连接图案之间的单个层来形成。

绝缘构件可以位于第一触摸电极与第二触摸电极之间。

第一感测单元和第二感测单元可以位于不同的层中。

每个第一连接图案可以包括连接在相邻的第一感测单元之间的第一连接部以及从第一连接部突出的至少一个第一突出部。

第一突出部可以与相邻的第二连接图案叠置。

每个第二连接图案可以包括连接在相邻的第二感测单元之间的第二连接部以及从第二连接部突出的至少一个第二突出部。

第二突出部可以与相邻的第一连接图案叠置。

与第二突出部对应的凹槽可以形成在与第二突出部相邻的至少一个第一感测单元中。

第一连接图案可以位于绝缘体上方。第二连接图案可以位于绝缘体下方。

第一连接图案可以通过形成在绝缘体中的接触孔而连接第一感测单元。

第一连接图案可以位于绝缘体下方。第二连接图案可以位于绝缘体上方。

第一连接图案可以通过形成在绝缘体中的接触孔而连接第一感测单元。

触摸传感器还可以包括位于第一触摸电极与第二触摸电极之间的附加绝缘层。

第一感测单元和第二感测单元可以位于不同的层中。

触摸传感器还可以包括向第一触摸电极供应驱动信号的触摸控制器，触摸控制器使用第二触摸电极的输出信号来识别触摸。

触摸控制器可以通过从输出信号计算出的电容的改变来检测触摸的位置和触摸的压力中的至少一个。

触摸控制器可以通过识别电容的减量来检测触摸的位置。

触摸控制器可以通过识别电容的增量来检测触摸的压力。

触摸控制器可以通过电容的增量来计算压力的水平。

施加了触摸的压力的第一连接图案与第二连接图案之间的距离可以减小。

基底可以具有柔性。

绝缘构件可以包括聚二甲基硅氧烷。

基底可以由与绝缘构件相同的材料形成。

根据本公开的方面，提供了一种包括上述触摸传感器的显示装置。

前面的总体描述和下面的详细描述是示例性的和说明性的，并意图提供对要求保护的主题的进一步解释。

附图说明

包括附图以提供对发明构思的进一步的理解，附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了发明构思的示例性实施例，并和描述一起用于解释发明构思的原理。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的触摸传感器的视图。

图2是图1中示出的触摸电极中的一些的放大图。

图3是示出沿着图2的线I-I'截取的截面的视图。

图4A和图4B是示出根据本公开的示例性实施例的检测触摸位置的操作的视图。

图5A、图5B和图5C是示出根据本公开的示例性实施例的检测触摸压力的操作的视图。

图6A、图6B和图6C是示出根据本公开的示例性实施例的触摸电极的截面的视图。

图7是示出根据本公开的示例性实施例的一些触摸电极的视图。

图8A是示出沿着图7的线II-II'截取的截面的视图。

图8B是示出沿着图7的线III-III'截取的截面的视图。

图9是示出根据本公开的示例性实施例的一些触摸电极的视图。

图10A是示出沿着图9的线IV-IV'截取的截面的视图，图10B是示出沿着图9的线V-V'截取的截面的视图。

图11A、图11B、图11C、图11D、图11E和图11F是示出绝缘体的各种示例性实施例的视图。

图12A和图12B是示出第二连接图案的各种示例性实施例的视图。

图13A、图13B和图13C是示出第一连接图案的各种示例性实施例的视图。

图14是示出感测单元的另一示例性实施例的视图。

图15是示出根据本公开的示例性实施例的触摸控制器的视图。

图16A和图16B是示出根据本公开的示例性实施例的触摸控制器的操作的视图。

图17A和图17B是示出根据本公开的示例性实施例的绝缘体的形状的视图。

图18是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的视图。

具体实施方式

在下面的描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以提供对各种示例性实施例的彻底理解。然而，显而易见的是，各种示例性实施例可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。在其它情况下，公知的结构和装置以框图的形式示出以避免使各种示例性实施例不必要地模糊。

在附图中，为了清晰和描述的目的，可夸大层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸。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“结合到”另一元件或层时，该元件或层可直接在其它元件或层上、直接连接到或结合到其它元件或层，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“直接结合到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。为了本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个(种/者)”以及“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个(种/者)”可被理解为仅X、仅Y、仅Z，或者X、Y和Z中的两个(种/者)或更多个(种/者)的任意组合，诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。同样的标号始终表示同样的元件。如这里所用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出项的任意和全部组合。

虽然在这里可使用术语第一、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/或部分不应该受这些术语限制。这些术语用来将一个元件、组件、区域、层和/或部分与另一个元件、组件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离本公开的教导的情况下，下面讨论的第一元件、第一组件、第一区域、第一层和/或第一部分可被称为第二元件、第二组件、第二区域、第二层和/或第二部分。

为了描述的目的，在这里可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面”、“在……上方”、“上面”等的空间相对术语，并由此来描述如图中所示的一个元件或特征与另一(其他)元件或特征的关系。除了附图中绘出的方位之外，空间相对术语还意图包括在使用、运行和/或制造中的设备的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将随后被定位为在所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可包含上方和下方这两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位)，并如此相应地解释这里使用的空间相对描述符。

这里使用的术语是出于描述具体实施例的目的，并非意图限制。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式的“一个(种/者)”和“该/所述”也意图包括复数形式。此外，当术语“包含”、“包括”和/或它们的变型在本说明书中使用时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

图1是示出根据本公开的示例性实施例的触摸传感器的视图。

参照图1，根据本公开的示例性实施例的触摸传感器10可以包括基底100、第一触摸电极110、第二触摸电极120以及触摸控制器150。

第一触摸电极110和第二触摸电极120可以位于基底100上。

第一触摸电极110形成为在第一方向(例如，X轴方向)上延伸，并且可以沿着与第一方向交叉的第二方向(例如，Y轴方向)布置为多个。

第二触摸电极120形成为在第二方向(例如，Y轴方向)上延伸，并且可以沿着第一方向(例如，X轴方向)布置多个。

因为第一触摸电极110与第二触摸电极120彼此交叉，所以第一触摸电极110与第二触摸电极120可以操作为电容式触摸传感器。

即，在第一触摸电极110与第二触摸电极120的交叉部分处存在互电容，并且当在触摸传感器10中产生触摸时，在与触摸相关的位置处的互电容改变。可以通过检测电容的改变来检测触摸位置。

每个第一触摸电极110可以包括沿着第一方向(例如，X轴方向)以预定距离布置的多个第一感测单元111以及将第一感测单元111彼此电连接的多个第一连接图案112。

此外，每个第二触摸电极120可以包括沿着第二方向(例如，Y轴方向)以预定距离布置的多个第二感测单元121以及将第二感测单元121彼此电连接的多个第二连接图案122。

在这种情况下，第二感测单元121可以被分散并布置在第一感测单元111之间，以不与第一感测单元111叠置。

此外，第一连接图案112和第二连接图案122可以彼此交叉。

尽管在图1中示出了第一感测单元111和第二感测单元121具有多边形形状(例如，菱形)的情况，但是第一感测单元111和第二感测单元121的形状不限于此，并且可以以各种方式被修改。

第一触摸电极110和第二触摸电极120可以包括导电材料。例如，第一触摸电极110和第二触摸电极120可以包括金属或者包含金属的合金。金属可以为金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)、铂(Pt)等。

此外，第一触摸电极110和第二触摸电极120可以由透明导电材料制成。透明导电材料可以包括银纳米线(AgNW)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锑锌(AZO)、氧化铟锡锌(ITZO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)、碳纳米管、石墨烯等。第一触摸电极110和第二触摸电极120中的每个可以以单层或多层形成。

第一感测单元111和第一连接图案112可以由相同的材料或不同的材料制成。

此外，第二感测单元121和第二连接图案122可以由相同的材料或不同的材料制成。

第一感测单元111和第二感测单元121可以由相同的材料或不同的材料制成。

此外，第一连接图案112和第二连接图案122可以由相同的材料或不同的材料制成。

第一感测单元111和第二感测单元121可以位于同一层上。

在这种情况下，为了防止第一连接图案112与第二连接图案122之间的接触，绝缘构件(未示出)可以位于第一连接图案112与第二连接图案122的交叉部分处。

第一感测单元111和第二感测单元121可以位于不同的层上。

此外，第一感测单元111和第二感测单元121可以具有金属网状结构。

基底100可以由诸如玻璃或树脂的绝缘材料制成。另外，基底100可以由具有柔性或弹性的材料制成，以便可弯曲或可折叠。基底100可以具有单层结构或多层结构。

例如，基底100可以包括聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚醚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯、三醋酸纤维素和醋酸丙酸纤维素中的至少一种。

然而，构成基底100的材料可以进行各种改变，并且基底100可以由玻璃纤维增强塑料(FRP)等制成。

基底100可以被实现为单独的基底或具有被包括在显示装置中的各种组件。

第一线131可以连接在第一触摸电极110和焊盘140之间。另外，第二线132连接在第二触摸电极120和焊盘140之间。

焊盘140可以位于基底100的其中不存在触摸电极110和120的一个区域中。

线131和132可以通过焊盘140连接到外部触摸控制器150。

为了提高触摸灵敏度，第一线131和第二线132中的至少一者可以具有双布线结构。

在图1中，已经将连接到第二触摸电极120的第二线132以双布线结构形成的情况示出为示例。

也就是说，第二线132可以分别连接到第二触摸电极120的两端。

此外，如图1所示，第一线131可以具有第一线131仅连接到每个第一触摸电极110的一端的单布线结构。

然而，第一线131和第二线132的布线结构可以进行各种修改。

例如，第一线131和第二线132两者可以具有单布线结构或双布线结构。可选择地，第一线131可以具有双布线结构，第二线132可以具有单布线结构。

触摸控制器150可以通过诸如连接构件160的单独组件连接到焊盘140。

例如，连接构件160可以包括膜、柔性印刷电路板等。

因此，触摸控制器150可以通过第一线131与第二线132电连接到第一触摸电极110与第二触摸电极120。

触摸控制器150可以通过第一线131将驱动信号Sd供应至第一触摸电极110，并且通过第二线132从第二触摸电极120接收输出信号So。

然而，本公开不限于此。相反地，触摸控制器150可通过第二线132将驱动信号Sd供应至第二触摸电极120，并通过第一线131从第一触摸电极110接收输出信号So。

可以利用包括玻璃上芯片、塑料上芯片、载带封装、膜上芯片等的各种方法来安装触摸控制器150。

图2是图1中示出的触摸电极中的一些的放大图。图3是示出沿着图2的线I-I'截取的截面的视图。

参照图2，根据本公开的示例性实施例的触摸传感器10还可以包括绝缘构件200。

绝缘构件200可以位于彼此交叉的第一连接图案112与第二连接图案122之间。因此，可以防止第一连接图案112与第二连接图案122之间的接触。

另外，绝缘构件200可以具有弹性以响应于外部压力而可变形。

例如，如图2所示，绝缘构件200可以包括分别位于第一连接图案112与第二连接图案122的交叉部分处的多个绝缘体210，多个绝缘体210彼此分开。

第一感测单元111、第二感测单元121和第二连接图案122可以位于同一层(例如，基底100)上，并且绝缘体210可以分别位于第二连接图案122上。此外，第一连接图案112可以分别位于绝缘体210上。

如图3所示，彼此相邻的两个第一感测单元111可以通过在绝缘体210上方经过的第一连接图案112而电连接。

例如，第一连接图案112的一端可以连接到位于左侧的第一感测单元111，而第一连接图案112的另一端可以连接到位于右侧的第一感测单元111。

此外，两个彼此相邻的第二感测单元121可以通过在绝缘体210下方经过的第二连接图案122而电连接。

图4A和图4B是示出根据本公开的示例性实施例的对触摸位置进行检测的操作的视图。具体地，图4B的X轴和Y轴分别表示时间和电容的变化(ΔC)。

参照图4A，可以通过用户的手指400或导体(未示出)产生触摸。具体地，已经在图4A中示出了不伴随着大量的压力的触摸事件。

在这种情况下，如图4B所示，第一触摸电极110和第二触摸电极120之间的电容通过手指400的触摸而减小。

因此，当从第二触摸电极120的输出信号So计算的电容在负(-)方向上改变时，触摸控制器150可以识别已经产生了触摸。

例如，可以通过将从输出信号So计算出的电容值与预设触摸参考值进行比较来检测电容的改变。因此，触摸控制器150可以识别已经在负方向上产生了电容的改变。

此外，仅当从输出信号So计算出的电容值与触摸参考值之差等于或大于阈值时，触摸控制器150可以将其识别为实际触摸。

如上所述，触摸控制器150可以通过从输出信号So计算出的电容的改变来检测触摸位置。

图5A、图5B和图5C是示出根据本公开的示例性实施例的检测触摸压力的操作的视图。具体地，图5B表示伴随压力改变(X轴)的电容变化(ΔC)(Y轴)，图5C表示伴随时间(X轴)的电容变化(ΔC)(Y轴)。

参照图5A，可以通过用户的手指400、导体(未示出)、非导体(未示出)等产生触摸。具体地，在图5A中示出了伴随着压力P的触摸事件。此外，在图5B中示出了使用非导体施加压力的情况，在图5C中已经示出了使用手指400或导体施加压力的情况。

在这种情况下，第一连接图案112和第二连接图案122之间的距离d通过触摸压力P而减小。这是因为具有弹性的绝缘体210的厚度通过触摸压力P而减小。

因此，第一连接图案112与第二连接图案122之间的电容增大。

结果，如图5B所示，第一连接图案112与第二连接图案122之间的电容随着触摸压力P的增大而增大。

然而，由于绝缘体210的厚度的改变是有限的，所以当触摸压力P超过特定值时，第一连接图案112与第二连接图案122之间的电容会不再增大。

因此，当从第二触摸电极120的输出信号So计算的电容在正(+)方向上改变时，触摸控制器150可以识别已经产生了触摸。

例如，触摸控制器150可以通过将从输出信号So计算的电容值与预设压力参考值进行比较来检测电容的改变。因此，触摸控制器150可以识别已经在正方向上产生了电容的改变。

另外，触摸控制器150可以通过检测电容的变化(例如，增量)来计算触摸压力P的水平。

例如，触摸控制器150可以确定触摸压力P的水平随着电容的变化的增大而增大。

当通过用户的手指400或导体(未示出)施加触摸压力P时，第一触摸电极110与第二触摸电极120之间的电容可以如图5C所示地改变。

即，电容在用户的手指400与触摸传感器10接触的时刻减小(产生第一负峰)，然后随着通过手指400施加触摸压力P而增大(产生正峰)。也就是说，由于通过触摸压力而产生的电容的增量大于通过手指400的接触而产生的电容的减量，因此电容净增大。

随后，由于在手指400与触摸传感器10分开的过程中使触摸压力P减小，所以电容再次逐渐减小。之后，由于再次产生手指400与触摸传感器10接触而不伴随压力P的时刻，所以产生第二负峰。

之后，如果手指400与触摸传感器10完全分开，则电容返回到原始状态。

同时，将基底100的弹性模量设定为等于或大于绝缘构件200的弹性模量。

弹性模量表示当向弹性材料施加应力时发生的变形的程度。变形可以随着弹性模量增大而减小，并且随着弹性模量减小而增大。

例如，当基底100的弹性模量小于绝缘构件200的弹性模量时，当将外部压力P施加到触摸传感器10时绝缘构件200的厚度不改变或者可以与基底100相比微小地改变。

在这种情况下，第一连接图案112与第二连接图案122之间的距离不改变或者可以微小地改变，这导致难以感测压力。

换句话说，将基底100的刚性设定为等于或大于绝缘构件200的刚性。

因此，当施加相同的压力P时，基底100可以具有等于或小于绝缘构件200的变形的变形。

例如，绝缘构件200可以包括聚二甲基硅氧烷、硅、聚对苯二甲酸乙二醇酯，丙烯酰类树脂和环氧类树脂中的至少一者。

另外，绝缘构件200可以包括公知的弹性材料，诸如，聚烯烃类、PVC类、聚苯乙烯类、聚酯类，聚氨酯类和聚酰胺类材料。

绝缘构件200可以由具有弹性和介电常数的材料形成。构成绝缘构件200的材料不限于此，并且可以进行各种改变。

另外，绝缘构件200可以由与基底100相同的材料形成。

图6A、图6B和图6C是示出根据本公开的示例性实施例的触摸电极的截面的视图。

图6A示出了其中第一连接图案112位于绝缘体210上方并且第二连接图案122位于绝缘体210下方的结构。

该结构类似于与图3有关的示例性实施例的结构。然而，在该示例性实施例中，第一连接图案112可以通过形成在绝缘体210中的接触孔310a和310b连接到相邻的第一感测单元111。

例如，第一连接图案112的一端可以通过第一接触孔310a连接到位于左侧的第一感测单元111，第一连接图案112的另一端可以通过第二接触孔310b连接到位于右侧的第一感测单元111。

图6B示出其中第一连接图案112位于绝缘体210下方并且第二连接图案122位于绝缘体210上的结构。

在这种情况下，第一感测单元111、第二感测单元121和第一连接图案112可以位于同一层(例如，基底100)上，并且绝缘体210可以分别位于第一连接图案112上。此外，第二连接图案122可以分别位于绝缘体210上。

因此，彼此相邻的两个第一感测单元111可以通过在绝缘体210下方经过的第一连接图案112而电连接。

此外，彼此相邻的两个第二感测单元121可以通过在绝缘体210上方经过的第二连接图案122而电连接。

图6C中示出的结构类似于图6B的结构。然而，在该示例性实施例中，第一连接图案112可以通过形成在绝缘体210中的接触孔311a和311b而连接到相邻的第一感测单元111。

在这种情况下，第一感测单元111可以分别与第一连接图案112的两端部分地叠置，并且绝缘体210可以位于第一感测单元111与第一连接图案112的叠置部分处。

此时，接触孔311a和311b可以形成在绝缘体210中，因此，第一连接图案112可以电连接到第一感测单元111。

例如，第一连接图案112的一端可以通过第一接触孔311a连接到位于左侧的第一感测单元111，第一连接图案112的另一端可以通过第二接触孔311b连接到位于右侧的第一感测单元111。

图7是示出根据本公开的示例性实施例的一些触摸电极的视图。图8A是示出沿着图7的线II-II'截取的截面的视图。图8B是示出沿着图7的线III-III'截取的截面的视图。

参照图7、图8A和图8B，根据本公开的示例性实施例的触摸传感器10还可以包括附加绝缘层410。

附加绝缘层410可以位于第一触摸电极110与第二触摸电极120之间。因此，第一触摸电极110和第二触摸电极120可以位于不同的层中。

例如，第一感测单元111和第一连接图案112可以位于基底100上，第二感测单元121和第二连接图案122可以位于附加绝缘层410上。

在此示例性实施例中，为了执行如上述示例性实施例中的压力感测，绝缘体210可以分别位于第一连接图案112与第二连接图案122之间。

例如，如图8A和8B所示，绝缘体210可以位于第一连接图案112上，附加绝缘层410可以位于第二连接图案122与绝缘体210之间。

虽然没有单独示出，但是绝缘体210和附加绝缘层410的位置可以彼此交换。

例如，附加绝缘层410可以位于第一连接图案112上，并且绝缘体210可以位于第二连接图案122与附加绝缘层410之间。

图9是示出根据本公开的示例性实施例的一些触摸电极的视图。图10A是示出沿着图9的线IV-IV'截取的截面的视图，图10B是示出沿着图9的线V-V'截取的截面的视图。

参照图9、图10A和图10B，根据本公开的示例性实施例的绝缘构件200'可以以单层形成。

即，与包括多个绝缘体210的绝缘构件200不同，此示例性实施例的绝缘构件200'可以整体地形成在第一触摸电极110与第二触摸电极120之间。

因此，第一触摸电极110和第二触摸电极120可以位于不同的层中。

例如，第一感测单元111和第一连接图案112可以位于基底100上，第二感测单元121和第二连接图案122可以位于绝缘构件200'上。

当施加外部压力时，绝缘构件200'产生在第一连接图案112与第二连接图案122之间的距离的改变，因此在该示例性实施例中也可以执行压力感测。

图11A、图11B、图11C、图11D、图11E和图11F是示出绝缘体的各种示例性实施例的视图。这里，为了便于描述，省略了第一连接图案112的图示。

参照图11A、图11B和图11C，绝缘体210可以具有多边形形状。

例如，绝缘体210可以具有如图11A所示的四边形形状或者如图11B所示的菱形形状。

此外，如图11C所示，绝缘体210可以具有形成为在一个方向上延伸的条形状。

参照图11D，绝缘体210可以具有十字(+)形状。例如，绝缘体210可以包括分别在顶部方向、底部方向、左侧方向和右侧方向上突出的四个突出部510a、510b、510c和510d。

参照图11E，绝缘体210可以具有X形状。例如，绝缘体210可以包括分别沿倾斜方向突出的四个突出部511a、511b、511c和511d。

参照图11F，绝缘体210可以具有Y形状。例如，绝缘体210可以包括从其一端以Y形状突出的两个突出部512a和512b以及从其另一端以Y形状突出的两个突出部512c和512d。

绝缘体210的形状不限于上述示例性实施例，并且可以被修改成诸如圆形形状的各种形状。

图12A和12B是示出第二连接图案的各种示例性实施例的视图。

参照图12A，根据本公开的示例性实施例的第二连接图案122可以包括第二连接部610和第二突出部611。

第二连接部610可以连接在两个相邻的第二感测单元121之间，第二突出部611可以形成为从第二连接部610突出。

例如，可以形成至少一个第二突出部611。在图12A中，已经将其中两个第二突出部611连接到第二连接部610的状态示出为示例。

在这种情况下，第二突出部611可以与相邻的第一连接图案112相叠置。因此，第一连接图案112与第二连接图案122的叠置区域可以增大。

结果，由于通过上述结构增大了第一连接图案112与第二连接图案122之间形成的电容，所以压力感测的灵敏度可以进一步增大。

为了防止第二突出部611与相邻的第一感测单元111之间的接触，可以在第一感测单元111中分别形成与第二突出部611对应的凹槽620。

参照图12B，第二突出部611可以具有其宽度随着其靠近相邻的第一感测单元111而减小的形状。例如，第二突出部611可以具有梯形形状。

在该结构中，第一连接图案112和第二连接图案122的叠置区域也可以增大。结果，压力感测的灵敏度可以增大。

第二突出部611的形状不限于上述示例性实施例，并且可以被修改为具有各种形状。

图13A、图13B和13C是示出第一连接图案的各种示例性实施例的视图。

参照图13A，根据本公开的示例性实施例的第一连接图案112可以包括第一连接部710和第一突出部711。

第一连接部710可以连接在两个相邻的第一感测单元111之间，并且第一突出部711可以形成为从第一连接部710突出。

在图13A中，已经将其中两个第一突出部711连接到第一连接部710的状态示出为示例。

在这种情况下，第一突出部711可与相邻的第二连接图案122叠置。因此，第一连接图案112与第二连接图案122的叠置区域可以增大。

结果，由于通过上述结构增大了在第一连接图案112与第二连接图案122之间形成的电容，所以压力感测的灵敏度可以进一步增大。

参照图13B，第一连接部710的至少一部分可以具有水平线和倾角。例如，第一连接部710可以具有如图13B中所示的弯曲形状。

在这种情况下，具有菱形形状的绝缘体210可以设置在第一连接图案112与第二连接图案122之间。

参照图13C，第一突出部711可以形成为沿着第二感测单元121的布置方向(例如，Y轴方向)长延伸。

因此，第一突出部711可以不仅与第二连接图案122部分地叠置，而且与相邻的第二感测单元121部分地叠置。

在这种情况下，具有条形形状的绝缘体210可以设置在第一连接图案112与第二连接图案122之间。

因此，可以增大与第一连接图案112相关的电容，并且也可以增大压力感测的灵敏度。

图14是示出感测单元的另一示例性实施例的视图。

参照图14，第一感测单元111与第二感测单元121之间的距离可以被设置为大于图2的第一感测单元111与第二感测单元121之间的距离。

为此，第一感测单元111可以具有沿其布置方向(例如，X轴方向)长延伸的六边形形状，第二感测单元121可以具有沿其布置方向(例如，Y轴方向)延伸的六边形形状。

因此，作为RC延迟增大的因素的第一感测单元111与第二感测单元121之间的电容可以减小，因此可以增大压力感测的灵敏度。

图15是示出根据本公开的示例性实施例的触摸控制器的视图。

参照图15，根据本公开的示例性实施例的触摸控制器150可以包括传感器驱动器810和触摸检测器820。

传感器驱动器810可以输出用于驱动触摸传感器10的驱动信号Sd。

例如，传感器驱动器810可以将驱动信号Sd顺序地供应给第一触摸电极110。

触摸检测器820可以接收用于触摸识别的输出信号So。

例如，触摸检测器820可以从第二触摸电极120接收输出信号So。

触摸检测器820可以使用接收到的输出信号So来计算与触摸传感器10的每个坐标有关的电容的改变，并使用计算出的电容的改变来识别触摸位置和触摸压力。

图16A和图16B是示出根据本公开的示例性实施例的触摸控制器的操作的视图。

图16A示出了用户使用用户的手指或导体执行触摸的情况，图16A的X轴和Y轴分别表示时间和从输出信号So计算出的电容C。

参照图16A，首先执行用于确定触摸参考值Rt的第一时间段P1。

在第一时间段P1期间，传感器驱动器810可以将驱动信号Sd顺序地供应给第一触摸电极110，并且触摸检测器820可以使用从第二触摸电极120接收的输出信号So来计算与触摸传感器的各个坐标有关的电容C1。

第一时间段P1意味着没有通过用户产生任何触摸的时间段，因此，计算出的电容C1可以被设定为各个坐标的触摸参考值Rt。

第二时间段P2意味着通过用户产生第一触摸的时间段。例如，第一触摸可以意味着不伴有大量的压力的相对轻的触摸。

在第二时间段P2期间，传感器驱动器810可以将驱动信号Sd顺序地供应给第一触摸电极110，触摸检测器820可以使用从第二触摸电极120接收的输出信号So来计算与触摸传感器10的各个坐标有关的电容C2。

在这种情况下，计算出的电容C2可以具有比触摸参考值Rt低的值。触摸检测器820可以将各个坐标的电容C2与触摸参考值Rt进行比较，并且检测与触摸参考值Rt的差值等于或大于阈值的一个或更多个坐标作为产生第一触摸的位置。

此外，触摸检测器820可以将在第二时间段P2期间检测到的电容C2设定为压力参考值Rp。在这种情况下，压力参考值Rp可以相对于触摸传感器10的所有坐标被相等地设定，或者针对各个坐标被不同地设定。

第三时间段P3意味着通过用户生成第二触摸的时间段。例如，第二触摸可以意味着伴随着压力的相对强的触摸。

在第三时间段P3期间，传感器驱动器810可以将驱动信号Sd顺序地供应给第一触摸电极110，触摸检测器820可以使用从第二触摸电极120接收的输出信号So来计算与各个坐标有关的电容C3。

在这种情况下，计算出的电容C3可以具有比压力参考值Rp高的值。触摸检测器820可以将各个坐标的电容C3与压力参考值Rp进行比较，并且检测与压力参考值Rp的差值Dc等于或大于阈值的坐标作为产生第二触摸的位置。

此外，触摸检测器820可以使用计算出的电容C3与压力参考值Rp之间的差值Dc来检测第二触摸的压力。也就是说，随着差值Dc变大，第二触摸的压力可以被检测为较高。

图16B示出用户使用非导体执行触摸的情况，图16B的X轴和Y轴分别表示时间和从输出信号So计算出的电容C。

参照图16B，首先执行用于确定压力参考值Rp的第一时间段P1。

在第一时间段P1期间，传感器驱动器810可以将驱动信号Sd顺序地供应给第一触摸电极110，并且触摸检测器820可以使用从第二触摸电极120接收的输出信号So来计算与各个坐标有关的电容C1。

第一时间段P1表示不通过用户产生任何触摸的时间段，因此，可以将计算出的电容C1设定为各个坐标的压力参考值。

在这种情况下，压力参考值Rp可以具有与上述触摸参考值Rt相同的值。

第二时间段P2意味着通过用户产生第二触摸的时间段。例如，第二触摸可以意味着伴随着压力的相对强的触摸。

当用户使用非导体执行触摸时，非导体的介电常数大于空气的介电常数，因此电容可以增大。此外，当压力伴随着触摸时，第一连接图案112与第二连接图案122之间的距离d减小，这会导致电容的增大。

在第二时间段P2期间，传感器驱动器810可以将驱动信号Sd顺序地供应给第一触摸电极110，并且触摸检测器820可以使用从第二触摸电极120接收的输出信号So来计算与触摸传感器10的各个坐标有关的电容C2。

在这种情况下，计算出的电容C2可具有比压力参考值Rp高的值。触摸检测器820可以将各个坐标的电容C2与压力参考值Rp进行比较，并且检测与压力参考值Rp的差值等于或大于阈值的一个或更多个坐标作为产生第二触摸的位置。

此外，触摸检测器820可以使用计算出的电容C2与压力参考值Rp之间的差值Dc来检测第二触摸的压力。即，随着差值Dc变大，第二触摸的压力可以被检测为较高。

图17A和17B是示出根据本公开的示例性实施例的绝缘体的形状的视图。在下文中，将描述当使用聚二甲基硅氧烷以半球形状(例如，半椭圆形状)形成绝缘体210时以及当使用聚二甲基硅氧烷以四边形形状(例如，矩形形状)形成绝缘体210时的仿真结果。

参照图17A，绝缘体210可以以半椭圆形状形成。由于聚二甲基硅氧烷的泊松比为0.5，所以即使在施加外部压力时，绝缘体210的体积也可以保持不变。聚二甲基硅氧烷的杨氏模量为360kPa至870kPa。

因此，如图17A所示，当施加外部压力时，绝缘体210的形状可以改变。

绝缘体210的厚度可以根据压力而减小。例如，绝缘体210具有14μm的初始厚度。绝缘体210的厚度可以根据外部压力而减小到8μm。

当绝缘体210以半椭圆形状形成时，如果施加压力，则绝缘体210的形状可以在保持其底侧的长度(例如，1350μm)的情况下改变为矩形形状。

如上所述，当绝缘体210的形状改变时，可以估计电容将增大约30％。

参照图17B，绝缘体210可以以矩形形状形成。当施加外部压力时，绝缘体210将向其两侧突出30μm或更多，使得绝缘体210的厚度基于14μm的初始厚度而减小1μm。在这种情况下，预计矩形绝缘体210的电容将增加约7％，这比半椭圆形绝缘体210的电容增量略低。

此外，可以看出，与半椭圆形绝缘体210的结构相比，矩形绝缘体210的结构略微不稳定。

图18是示出根据本公开的示例性实施例的显示装置的视图。

参照图18，根据本公开的示例性实施例的显示装置1可以包括触摸传感器10和显示面板11。

触摸传感器10可以识别输入到显示装置1的用户的触摸以及由用户的触摸所引起的压力。

已经详细描述了触摸传感器10的结构和操作，因此将省略其描述。

显示面板11是用于向用户提供图像的设备，并且可以通过多个像素来显示图像。

例如，显示面板11可以是包括有机发光装置的有机发光显示面板。

然而，本公开不限于此，可以对显示面板11的种类进行各种修改。

显示装置1可以是柔性显示装置。为此，包括在显示装置1中的每个组件(即，显示面板11和触摸传感器10)可以具有柔性。

可以不同地实现触摸传感器10和显示面板11的结合方法。例如，在触摸传感器10和显示面板11中的每个被单独制造之后，可以将触摸传感器10和显示面板11彼此附着。

此外，触摸传感器10和显示面板11可以通过内嵌(in-cell)方式、外挂(on-cell)方式等来一体化。

构成触摸传感器10的组件可以与构成显示面板11的组件一体化。例如，触摸电极110和120中的至少一些可以与显示面板11中的滤色器(未示出)和黑色矩阵(未示出)一体化。

根据本公开，可以提供能够识别触摸压力的触摸传感器以及包括该触摸传感器的显示装置。

虽然这里已经描述了某些示例性实施例和实施方式，但是其它实施例和修改通过本描述将是明显的。因此，发明构思不限于这样的实施例，而是由给出的权利要求的更广泛范围以及各种明显的修改和等同布置来限定。

Claims (28)

1.一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：

基底；

多个第一触摸电极，设置在基底上，所述多个第一触摸电极均包括第一感测单元和连接在第一感测单元之间的第一连接图案；

多个第二触摸电极，在与第一触摸电极交叉的同时设置在基底上，所述多个第二触摸电极均包括第二感测单元和连接在第二感测单元之间的第二连接图案；以及

绝缘构件，设置在第一连接图案和第二连接图案之间，所述绝缘构件具有弹性，

其中，基底的弹性模量等于或大于绝缘构件的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，第一连接图案与第二连接图案彼此交叉。

3.根据权利要求2所述的触摸传感器，其中，绝缘构件包括设置在彼此交叉的第一连接图案和第二连接图案之间的多个绝缘体，所述多个绝缘体彼此分开。

4.根据权利要求3所述的触摸传感器，其中，第一感测单元和第二感测单元设置在同一层中。

5.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，绝缘构件以设置在第一连接图案和第二连接图案之间的单个层来形成。

6.根据权利要求5所述的触摸传感器，其中，绝缘构件设置在第一触摸电极与第二触摸电极之间。

7.根据权利要求5所述的触摸传感器，其中，第一感测单元和第二感测单元设置在不同的层中。

8.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，每个第一连接图案包括连接在相邻的第一感测单元之间的第一连接部以及从第一连接部突出的至少一个第一突出部。

9.根据权利要求8所述的触摸传感器，其中，第一突出部与相邻的第二连接图案叠置。

10.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，每个第二连接图案包括连接在相邻的第二感测单元之间的第二连接部以及从第二连接部突出的至少一个第二突出部。

11.根据权利要求10所述的触摸传感器，其中，第二突出部与相邻的第一连接图案叠置。

12.根据权利要求10所述的触摸传感器，其中，与第二突出部对应的凹槽形成在与第二突出部相邻的至少一个第一感测单元中。

13.根据权利要求3所述的触摸传感器，其中：

第一连接图案设置在绝缘体上方；并且

第二连接图案设置在绝缘体下方。

14.根据权利要求13所述的触摸传感器，其中，第一连接图案通过形成在绝缘体中的接触孔而连接第一感测单元。

15.根据权利要求3所述的触摸传感器，其中：

第一连接图案设置在绝缘体下方；并且

第二连接图案设置在绝缘体上方。

16.根据权利要求15所述的触摸传感器，其中，第一连接图案通过形成在绝缘体中的接触孔而连接第一感测单元。

17.根据权利要求3所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括设置在第一触摸电极与第二触摸电极之间的附加绝缘层。

18.根据权利要求17所述的触摸传感器，其中，第一感测单元和第二感测单元设置在不同的层中。

19.根据权利要求1所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括被配置为向第一触摸电极供应驱动信号的触摸控制器，触摸控制器被配置为使用第二触摸电极的输出信号来识别触摸。

20.根据权利要求19所述的触摸传感器，其中，触摸控制器被配置为通过从输出信号计算出的电容的改变来检测触摸的位置和触摸的压力中的至少一个。

21.根据权利要求20所述的触摸传感器，其中，触摸控制器被配置为通过识别电容的减量来检测触摸的位置。

22.根据权利要求20所述的触摸传感器，其中，触摸控制器被配置为通过识别电容的增量来检测触摸的压力。

23.根据权利要求22所述的触摸传感器，其中，触摸控制器被配置为通过电容的增量来计算压力的水平。

24.根据权利要求23所述的触摸传感器，其中，施加了触摸的压力的第一连接图案与第二连接图案之间的距离减小。

25.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，基底具有柔性。

26.根据权利要求1所述的触摸传感器，其中，绝缘构件包括聚二甲基硅氧烷。

27.根据权利要求25所述的触摸传感器，其中，基底由与绝缘构件相同的材料形成。

28.一种显示装置，包括如权利要求1所述的触摸传感器。