CN108760111B - 压力传感器和制备方法、压力感应方法以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了压力传感器和制备方法、压力感应方法以及显示装置。该压力传感器包括：衬底；第一电极；多个支撑部，多个支撑部设置在第一电极远离衬底的一侧，且覆盖第一电极的部分表面；弹性复合电极，弹性复合电极设置在支撑部远离第一电极的一侧，弹性复合电极、多个支撑部以及第一电极之间限定出可压缩空间，弹性复合电极以及第一电极之间通过支撑部以及可压缩空间绝缘；第二电极，第二电极设置在弹性复合电极远离第一电极的一侧；以及有机发光层，有机发光层设置在第一电极以及第二电极之间，并与第一电极以及第二电极之中的一个相接触。由此，该压力传感器具有功耗低、响应快、灵敏度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，具体地，涉及压力传感器和制备方法、压力感应方法以及显示装置。
背景技术
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。
然而，目前的压力传感器及压力感应方法仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：
目前，压力传感器多为力学传感器，例如：压阻式压力传感器、电容式压力传感器。上述压力传感器通过将压力信号转换为电信号，来实现对压力大小的检测。本发明旨在提出一种新型的压力传感器，将有机电致发光器件与弹性复合电极结合，利用有机电致发光器件的发光情况与受力的关系，实现压力的检测，并利用弹性复合电极中弹性层的恢复，可以重复利用，达到传感的作用。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种压力传感器。该压力传感器包括：衬底；第一电极；多个支撑部，所述多个支撑部设置在所述第一电极远离所述衬底的一侧，且覆盖所述第一电极的部分表面；弹性复合电极，所述弹性复合电极设置在所述支撑部远离所述第一电极的一侧，所述弹性复合电极、多个所述支撑部以及所述第一电极之间限定出可压缩空间，所述弹性复合电极以及所述第一电极之间通过所述支撑部以及所述可压缩空间绝缘；第二电极，所述第二电极设置在所述弹性复合电极远离所述第一电极的一侧；以及有机发光层，所述有机发光层设置在所述第一电极以及所述第二电极之间，并与所述第一电极以及所述第二电极之中的一个相接触。由此，该压力传感器具有功耗低、响应快、灵敏度高等优点。
根据本发明的实施例，所述弹性复合电极包括：导电亚层，所述导电亚层设置在所述支撑部远离所述衬底的一侧；导电弹性亚层，所述导电弹性亚层设置在所述导电亚层远离所述支撑部的一侧，所述导电弹性亚层为面状结构。导电亚层可以增强弹性复合电极的导电性，导电弹性亚层在一定变形情况下导电性能不会发生显著变化，可以增强压力传感器的可变形程度，保证压力传感器发生变形之后可以回弹至未受压的状态，保证压力传感器可以重复利用。
根据本发明的实施例，所述导电弹性亚层在所述衬底上的正投影，覆盖所述衬底上与所述可压缩空间相对应的区域。由此，可以实现压力传感检测。
根据本发明的实施例，所述有机发光层在所述衬底上的正投影，与所述衬底上与所述可压缩空间相对应的区域之间具有交叠区域。由此，可以实现压力传感检测。
根据本发明的实施例，所述支撑部所在的区域与所述导电亚层所在的区域一一对应。由此，可以简便的在支撑部上形成导电亚层。
根据本发明的实施例，所述导电亚层在所述衬底上的正投影位于所述支撑部在所述衬底上的正投影区域之内。导电亚层设置在支撑部之内，由此，可以利用支撑部支撑导电亚层，为弹性复合电极变形提供更大的可压缩空间。
根据本发明的实施例，所述导电亚层进一步包括：第一金属层，所述第一金属层靠近所述支撑部设置；第二金属层，所述第二金属层设置在所述第一金属层远离所述支撑部的一侧。由此，可以保证导电亚层具有良好的导电性能。
根据本发明的实施例，所述导电弹性亚层包括：层叠设置的弹性层以及金属层，所述弹性层中添加有导电组分。由此，可以保证导电弹性亚层具有良好的弹性以及导电性能，使弹性复合电极受压后能够发生变形，并且在解除压力后能够恢复原状。
根据本发明的实施例，所述弹性层包括导电橡胶、添加有导电粒子的弹性聚合物的至少之一；所述金属层包括银纳米线。由此，可以使导电弹性亚层具有良好的弹性以及导电性能。
根据本发明的实施例，所述有机发光层包括多个阵列排布的子发光层。由此，可以根据子发光层的发光情况，确定该压力传感器受力的压力值，实现对压力的检测。
根据本发明的实施例，所述有机发光层设置在所述弹性复合电极以及所述第二电极之间；或者所述有机发光层设置在所述第一电极朝向所述可压缩空间的一侧。将有机发光层设置在弹性复合电极的顶部或者底部，均可实现对压力的检测。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备前面所述的压力传感器的方法。弹性复合电极包括层叠设置的导电亚层以及导电弹性亚层，所述导电亚层设置在所述支撑部远离所述衬底的一侧，所述导电弹性亚层为面状结构，所述方法包括：在基板上形成所述导电弹性亚层，并将所述导电弹性亚层剥离转印至所述导电亚层上。由此，可以简便地获得上述压力传感器。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的压力传感器，由此，该显示装置具有前面所述的压力传感器的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置可以具有压力传感的功能。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种压力感应的方法。根据本发明的实施例，该方法利用前面所述的压力传感器进行压力感应，该方法包括：向所述第一电极以及所述第二电极施加电性相反的电信号；检测所述有机发光层在受到压力情况下的发光情况；以及根据所述发光情况，确定所述压力的压力值。由此，利用该压力传感器可以简单的检测出其受到的压力的大小。
根据本发明的实施例，所述发光情况包括由所述第一电极、所述第二电极以及所述有机发光层构成的发光器件的发光效率。由此，可以根据发光器件的发光效率确定压力的压力值。
根据本发明的实施例，根据所述发光情况，确定所述压力的压力值是通过以下步骤确定的：向所述压力传感器施加压力值已知的压力，并检测已知压力下所述发光器件的发光效率；多次向所述压力传感器施加数值不同的压力值已知的压力，并获得多个所述发光器件的发光效率，并绘制标准压力曲线；根据所述有机发光层在受到未知压力情况下获得的所述发光效率，并基于所述标准压力曲线确定所述未知压力的压力值。由此，可以根据发光器件的发光效率并对照标准压力曲线确定未知压力的压力值。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的压力传感器的结构示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的压力传感器的部分结构示意图；
图3显示了根据本发明一个实施例的压力传感器的结构示意图；
图4显示了根据本发明另一个实施例的压力传感器的结构示意图；
图5显示了根据本发明另一个实施例的压力传感器的结构示意图；
图6显示了根据本发明一个实施例的压力传感器的部分结构示意图；
图7显示了根据本发明另一个实施例的压力传感器的部分结构示意图；
图8显示了根据本发明一个实施例的压力传感器的结构示意图；
图9显示了根据本发明另一个实施例的压力传感器的结构示意图；
图10显示了根据本发明一个实施例的利用压力传感器进行压力感应的方法的流程示意图；以及
图11显示了根据本发明另一个实施例的利用压力传感器进行压力感应的方法的流程示意图。
附图标记说明：
100：衬底；200：第一电极；300：支撑部；400：弹性复合电极；410：导电亚层；411：导电性金属层；412：第二金属层；420：导电弹性亚层；421：弹性层；422：金属层；500：第二电极；600：有机发光层；10：可压缩空间。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种压力传感器。根据本发明的实施例，参考图1，该压力传感器包括：衬底100、第一电极200、多个支撑部300、弹性复合电极400、第二电极500以及有机发光层600。其中，支撑部300设置在第一电极200远离衬底100的一侧，且覆盖第一电极200的部分表面，弹性复合电极400设置在支撑部300远离第一电极200的一侧，弹性复合电极400、多个支撑部300以及第一电极200之间限定出可压缩空间10，弹性复合电极400以及第一电极200之间通过支撑部300以及可压缩空间10绝缘，第二电极500设置在弹性复合电极400远离第一电极200的一侧，有机发光层600设置在第一电极200以及第二电极500之间，并与第一电极200以及第二电极500之中的一个相接触。由此，该压力传感器具有功耗低、响应快、灵敏度高等优点。
下面根据本发明的具体实施例，对该压力传感器的各个结构进行详细说明：
根据本发明的实施例，支撑部300设置在第一电极200远离衬底100的一侧，且覆盖第一电极200的部分表面。关于支撑部的具体形状不受特别限制，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。例如，根据本发明的一些优选实施例，参考图2，支撑部300可以为条形结构，并设置在衬底100两个相对的边缘，覆盖第一电极200的部分表面。由此，可以利用支撑部300在第一电极200和弹性复合电极400之间架设出可压缩空间。
根据本发明的实施例，有机发光层600设置在第一电极200以及第二电极500之间，并与第一电极200以及第二电极500之中的一个相接触。关于有机发光层的具体位置不受特别限制，只要满足上述条件即可，本领域技术人员可以根据具体情况进行选择。例如，根据本发明的一些优选实施例，有机发光层600可以设置在弹性复合电极400与第二电极500之间(如图1所示出的结构)。由此，可以构成顶部压力传感器。或者，根据本发明的另一些实施例，有机发光层600还可以设置在第一电极200朝向可压缩空间10的一侧(如图3所示出的结构)。由此，可以构成底部压力传感器。
根据本发明的实施例，参考图4以及图5，弹性复合电极400包括：导电亚层410以及导电弹性亚层420，导电亚层410设置在支撑部300远离衬底100的一侧，导电弹性亚层420设置在导电亚层410远离支撑部300的一侧，且导电弹性亚层420为面状结构。导电亚层可以增强弹性复合电极的导电性，导电弹性亚层在一定变形情况下导电性能不会发生显著变化，可以增强压力传感器的可变形程度，保证压力传感器发生变形之后可以回弹至未受压的状态，保证压力传感器可以重复利用。
根据本发明的实施例，导电弹性亚层420在衬底100上的正投影，覆盖衬底100上与可压缩空间10相对应的区域，且有机发光层600在衬底100上的正投影，和衬底100上与可压缩空间10相对应的区域之间具有重叠。根据本发明的一些实施例，导电弹性亚层420在衬底上的投影，和有机发光层600的投影均覆盖可压缩空间，由此，可以实现压力传感检测。具体的，根据本发明的实施例，参考图4，顶部压力传感器中有机发光层600设置在第二电极500与弹性复合电极400之间，有机发光层600在衬底100上的正投影，覆盖衬底100上与可压缩空间10相对应的区域。根据本发明的实施例，参考图5，底部压力传感器中有机发光层600设置在第一电极200朝向可压缩空间10的一侧，有机发光层600在衬底100上的正投影，覆盖衬底100上与可压缩空间10相对应的区域。由此，可以令可压缩空间中的区域均可以实现压力传感，有利于提高压力感应的效果。
根据本发明的实施例，支撑部300是由绝缘材料构成的，且支撑部300的数量与导电亚层410的数量相等。由此，导电亚层和支撑部一一对应。根据本发明的实施例，导电亚层410在衬底100上的正投影位于支撑部300在衬底100上的正投影区域之内。由此，可以利用支撑部支撑导电亚层，为弹性复合电极变形提供更大的可压缩空间。具体的，根据本发明的实施例，支撑部300覆盖第一电极200的部分表面，导电亚层410在第一电极200上的正投影也覆盖第一电极200的部分表面，且导电亚层410与支撑部300一一对应设置(如图4以及图5中所示出的导电亚层)。由此，可以为弹性复合电极变形提供更大的可压缩空间，提高压力传感器的灵敏度。
根据本发明的实施例，参考图6，顶部压力传感器的结构，导电亚层410设置在支撑部300远离第一电极200的一侧，导电亚层410在第一电极200上的正投影与支撑部300在第一电极200上的正投影重合，且导电亚层410与支撑部300一一对应，导电弹性亚层420设置在导电亚层410远离支撑部300的一侧，有机发光层600设置在导电弹性亚层420远离导电亚层410的一侧，第二电极500设置在有机发光层600远离导电弹性亚层420的一侧。关于底部压力传感器的结构与顶部压力传感器的结构相似，只是有机发光层600设置在第一电极200朝向可压缩空间10的一侧，其他结构均与顶部压力传感器的结构相同，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，参考图7，有机发光层600包括多个阵列排布的子发光层610。由此，可以根据子发光层的发光情况，确定该压力传感器受力的压力值，实现对压力的检测。本领域技术人员能够理解的是，为了提高有机发光层600的发光效率，该压力传感器还可以进一步包括诸如空穴注入层、电子传输层、载流子阻挡层等结构，其中，空穴注入层可以是由PEDOT：PSS形成的。上述结构的具体组成和设置位置均不受特别限制，本领域技术人员可以根据发光层的具体情况，选择熟悉的材料以及位置，形成上述结构。
根据本发明的实施例，参考图8，导电亚层410包括：第一金属层411以及第二金属层412，第一金属层411靠近支撑部300设置，第二金属层412设置在第一金属层411远离支撑部300的一侧。第一金属层411可以为实现导电性能、电阻率较小的金属形成，第二金属层412可以由延展性较好且在发生形变时，电阻率变化不明显的金属形成的。即：第二金属层412仅需满足压力传感电极的要求即可，第一金属层411作为外延电极使用，由此，利用第一金属层以及第二金属层可以保证导电亚层具有良好的导电性能。关于第一金属层以及第二金属层的具体材料不受特别限制，只要满足导电性以及延展性即可，本领域技术人员可以根据具体情况进行设计。例如，根据本发明的一些优选实施例，第一金属层411可以是由Cu、Al构成的，第二金属层412可以是由Ag构成的。
根据本发明的实施例，导电性亚层420包括：层叠设置的弹性层421以及金属层422，弹性层421中添加有导电组分。由此，可以保证导电弹性亚层具有良好的弹性以及导电性能，使弹性复合电极受压后能够发生变形，并且在解除压力后能够恢复原状。关于弹性层以及金属层的具体位置不受限制，例如，弹性层421设置在第二金属层412远离第一金属层411的一侧，金属层422设置在弹性层421远离第二金属层412的一侧(如图8所示的结构)。或者，金属层422设置在第二金属层412远离第一金属层411的一侧，弹性层421设置在金属层422远离第二金属层412的一侧(如图9所示的结构)。
关于弹性层以及金属层的具体材料不受特别限制，只要弹性层具有良好的弹性导电性能以及金属层具有良好的导电性能即可。例如，根据本发明的一些优选实施例，弹性层421包括导电橡胶、添加有导电粒子的弹性聚合物的至少之一。具体的，弹性层421可以为聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、导电橡胶。金属层422包括银纳米线。由此，可以使导电弹性亚层具有良好的弹性以及导电性能。
为了便于理解，下面对该压力传感器的工作原理进行简单说明：
该压力传感器由第一电极、第二电极、有机发光层以及弹性复合电极构成，其中，第一电极、第二电极以及有机发光层构成发光器件。在没有压力的情况下，该发光器件的第一电极和第二电极之间断开，发光器件不发光，整个电路为断路。当该压力传感器受到压力时，发光器件中的部分子发光层对应的第一电极和第二电极，通过弹性复合电极联通，此时受压部分的子发光层点亮。点亮的子发光层的数目与压力传感器受到的压力有关，因此，可以通过测试发光器件的电流效率或者电流密度等参数，得到压力的变化值。
根据本发明的实施例，顶部压力传感器受到压力时，导电弹性亚层发生变形挤压可压缩空间，与第一电极接触，从而可以导通第一电极以及第二电极，点亮对应部分的子发光层。底部压力传感器受到压力时，导电弹性亚层过发生变形挤压可压缩空间，与发光层接触，从而可以导通第一电极以及第二电极，点亮对应部分的子发光层。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备压力传感器的方法。根据本发明的实施例，该方法制备的压力传感器可以为前面所述的压力传感器。即该方法获得的压力传感器可以就有如前所述的压力传感器所具备的全部特征以及优点，在此不再赘述。
下面对该压力传感器的制备方法的具体步骤进行简单说明：
首先在衬底上设置第一电极，随后在第一电极远离衬底的一侧设置支撑部。第一电极的形成方式不受特别限制，例如可以是通过包括但不限于溅射金属等方式而形成的。支撑部可以是通过在第一电极上涂覆可用于支撑的材料，如胶墙等，再利用构图工艺，形成如前所述的支撑部。
随后，制备弹性复合电极，在弹性复合电极远离第一电极的一侧设置有机发光层，以及在有机发光层远离弹性复合电极的一侧设置第二电极。有机发光层喝第二电极的形成方式均不受特别限制，例如，本领域技术人员可以采用熟悉的方式形成有机发光层，然后在有机发光层上形成第二电极。第二电极的形成方式可以与形成第一电极的方式相同，也可以不相同，只要可以形成导电性能能够满足有机发光器件要求的电极，且不影响有机发光层的功能即可。
根据本发明的具体实施例，弹性复合电极的制备过程可以如下：首先，在支撑部远离第一电极的一侧制备第一金属层，随后在第一金属层远离支撑部的一侧设置第二金属层，以便形成导电亚层。随后，将弹性层贴附于刚性基板上，并在弹性层远离刚性基板的一侧涂覆一层金属层，并进行干燥，以便形成导电弹性亚层。最后，将弹性层以及金属层剥离转印至第二金属层上。由此，可以简便地将弹性复合电极转印至导电亚层(包括第一金属层和第二金属层)上，进而简便地获得上述压力传感器。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面描述的压力传感器，由此，该显示装置具有前面描述的压力传感器的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置可以具有压力传感的功能。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种压力感应的方法。根据本发明的实施例，该方法利用前面描述的压力传感器进行压力感应，参考图10，该方法包括：
S100：向第一电极以及第二电极施加电性相反的电信号
根据本发明的实施例，在该步骤中，向第一电极以及第二电极施加电性相反的电信号。根据本发明的实施例，向第一电极以及第二电极施加电信号，以便后续步骤中向压力传感器施加压力后，使第一电极以及第二电极导通。
S200：检测有机发光层在受到压力情况下的发光情况
根据本发明的实施例，在该步骤中，检测有机发光层在受到压力情况下的发光情况。根据本发明的实施例，发光情况包括由第一电极、第二电极以及有机发光层构成的发光器件的发光效率。由此，可以根据发光器件的发光效率确定压力的压力值。需要说明的是，“发光效率”是指向第一电极以及第二电极施加恒定的电压或者电流时，该发光器件发光的子发光层的数目与总的子发光层数目的比值。
如前所述，在不同压力下，发光层可点亮的子发光层的数目不同，压力越大，点亮的子发光层越多。因此，该压力传感器所受到的压力，与点亮的子发光层的个数成正比。发光层中阵列排布有多个相同的子发光层，且点亮单个子发光层时，发光器件(包括第一电极、第二电极以及点亮的子发光层)的发光参数为已知的。因此，通过检测整个有机发光器件(此时包括第一电极、第二电极以及发光层中的多个子发光层)的发光参数，既可以确定在该压力作用下点亮的子发光层个数。上述整个有机发光器件的发光参数可以包括如电流密度、电流效率、发光效率等一切在诸如有机发光显示器件在测试IVL参数时可测的参数。
S300：根据发光情况，确定压力的压力值
根据本发明的实施例，在该步骤中，根据发光情况，确定压力的压力值。下面对通过检测发光器件的发光效率确定压力传感器受到的压力值的原理进行简单说明：
根据本发明的实施例，第一电极以及第二电极之间通过支撑部以及可压缩空间绝缘，当压力传感器受到压力时，弹性复合电极发生变形与第一电极接触，从而使第一电极以及第二电极导通，使有机发光层发光。根据本发明的实施例，当压力传感器受到压力时，弹性复合电极只有部分与第一电极接触，对应上述部分处的子发光层点亮，从而可以获得发光器件在该压力下的发光效率。根据本发明的实施例，该压力传感器在受到压力时会对应一个电阻值，由于施加在第一电极以及第二电极之间的电压为恒定值，由此，可以通过检测发光器件的电流密度或者电流效率等电学参数的变化，来获得压力传感器的电阻值的变化，进而可以得到压力传感器受到的压力的变化。根据本发明的实施例，子发光层点亮的个数对应发光器件的发光效率，发光器件的发光效率对应发光器件的电流密度或电流效率等电学参数，发光器件的上述电学参数对应压力传感器受到的压力值。因此，可以通过发光器件的发光效率确定压力的压力值。
根据本发明的实施例，参考图11，根据发光情况确定压力的压力值是通过以下步骤实现的：
S10：向压力传感器施加压力值已知的压力，并检测已知压力下发光器件的发光效率
根据本发明的实施例，在该步骤中，向压力传感器施加压力值已知的压力，并检测已知压力下发光器件的发光效率。由此，可以得到该已知压力作用在压力传感器上时，发光器件呈现的发光效率。
S20：多次向压力传感器施加数值不同的压力值已知的压力，并获得多个发光器件的发光效率，并绘制标准压力曲线
根据本发明的实施例，在该步骤中，多次向压力传感器施加数值不同的压力值已知的压力，并获得多个发光器件的发光效率，并绘制标准压力曲线。由此，可以得到压力与发光效率的关系，并且可以依据该标准压力曲线获得未知压力的压力值。
S30：根据有机发光层在受到未知压力情况下获得的发光效率，并基于标准压力曲线确定未知压力的压力值
根据本发明的实施例，在该步骤中，根据有机发光层在受到未知压力情况下获得的发光效率，并基于标准压力曲线确定未知压力的压力值。根据本发明的实施例，首先，向第一电极以及第二电极施加电性相反的电信号，且该电信号与上述步骤中绘制标准压力曲线时施加的电信号相同。随后，向压力传感器施加未知压力，观察发光器件的发光情况，并获得发光器件的发光效率。最后，根据该发光效率，对照标准压力曲线获得在该发光效率下的压力的数值。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (15)
1.一种压力传感器，其特征在于，包括：
衬底；
第一电极；
多个支撑部，所述支撑部设置在所述第一电极远离所述衬底的一侧，且覆盖所述第一电极的部分表面；
弹性复合电极，所述弹性复合电极设置在所述支撑部远离所述第一电极的一侧，所述弹性复合电极、多个所述支撑部以及所述第一电极之间限定出可压缩空间，所述弹性复合电极以及所述第一电极之间通过所述支撑部以及所述可压缩空间绝缘，所述弹性复合电极包括导电亚层以及导电弹性亚层，所述导电亚层设置在所述支撑部远离所述衬底的一侧，所述导电弹性亚层设置在所述导电亚层远离所述支撑部的一侧，所述导电弹性亚层为面状结构；
第二电极，所述第二电极设置在所述弹性复合电极远离所述第一电极的一侧；以及
有机发光层，所述有机发光层设置在所述第一电极以及所述第二电极之间，并与所述第一电极以及所述第二电极之中的一个相接触。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述导电弹性亚层在所述衬底上的正投影，覆盖所述衬底上与所述可压缩空间相对应的区域。
3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述有机发光层在所述衬底上的正投影，与所述衬底上与所述可压缩空间相对应的区域之间具有交叠区域。
4.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述支撑部所在的区域与所述导电亚层所在的区域一一对应。
5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述导电亚层在所述衬底上的正投影位于所述支撑部在所述衬底上的正投影区域之内。
6.根据权利要求1-5任一项所述的压力传感器，其特征在于，所述导电亚层进一步包括：
第一金属层，所述第一金属层靠近所述支撑部设置；
第二金属层，所述第二金属层设置在所述第一金属层远离所述支撑部的一侧。
7.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述导电弹性亚层包括：
层叠设置的弹性层以及金属层，所述弹性层中添加有导电组分。
8.根据权利要求7所述的压力传感器，其特征在于，所述弹性层包括导电橡胶、添加有导电粒子的弹性聚合物的至少之一；
所述金属层包括银纳米线。
9.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述有机发光层包括多个阵列排布的子发光层。
10.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述有机发光层设置在所述弹性复合电极以及所述第二电极之间；或者
所述有机发光层设置在所述第一电极朝向所述可压缩空间的一侧。
11.一种制备权利要求1-10任一项所述的压力传感器的方法，其特征在于，所述弹性复合电极包括层叠设置的导电亚层以及导电弹性亚层，所述导电亚层设置在所述支撑部远离所述衬底的一侧，所述导电弹性亚层为面状结构，所述方法包括：
在基板上形成所述导电弹性亚层，并将所述导电弹性亚层剥离转印至所述导电亚层上。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的压力传感器。
13.一种利用权利要求1-10任一项所述的压力传感器进行压力感应的方法，其特征在于，包括：
向所述第一电极以及所述第二电极施加电性相反的电信号；
检测所述有机发光层在受到压力情况下的发光情况；以及
根据所述发光情况，确定所述压力的压力值。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述发光情况包括由所述第一电极、所述第二电极以及所述有机发光层构成的发光器件的发光效率。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，根据所述发光情况，确定所述压力的压力值是通过以下步骤确定的：
向所述压力传感器施加压力值已知的压力，并检测已知压力下所述发光器件的发光效率；
多次向所述压力传感器施加数值不同的压力值已知的压力，并获得多个所述发光器件的发光效率，并绘制标准压力曲线；
根据所述有机发光层在受到未知压力情况下获得的所述发光效率，并基于所述标准压力曲线，确定所述未知压力的压力值。
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| DE202019005869U1 (de) * | 2018-12-13 | 2022-11-18 | Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. | Analoge Eingabe-Vorrichtung, Rechensystem und Computer-Analoge-Eingabe-Vorrichtung |
| CN112568878A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-30 | 魏培企 | 基于视觉的压力传感器、设备及应用方法 |
| CN112857636B (zh) * | 2021-02-04 | 2024-06-07 | 王明秋 | 压力传感器 |
| CN115863242B (zh) * | 2023-03-02 | 2023-05-09 | 惠科股份有限公司 | 暂态基板和发光芯片的转移方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4914416A (en) * | 1988-09-01 | 1990-04-03 | Takahiro Kunikane | Pressure sensing electric conductor and its manufacturing method |
| CN1582461A (zh) * | 2001-09-07 | 2005-02-16 | 松下电器产业株式会社 | 显示装置及其制造方法 |
| CN101297606A (zh) * | 2005-10-21 | 2008-10-29 | 法国圣-戈班玻璃公司 | 包括至少一个发光二极管的发光结构、其制造及其应用 |
| CN105675178A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-15 | 联想(北京)有限公司 | 一种具有压力检测功能的电子设备以及压力检测方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0641890B2 (ja) * | 1986-01-22 | 1994-06-01 | 三ツ星ベルト株式会社 | 応力分布検出センサ− |
| JP5116004B2 (ja) | 2006-08-03 | 2013-01-09 | 日東電工株式会社 | 透明導電性積層体及びそれを備えたタッチパネル |
| US8739390B2 (en) * | 2008-12-16 | 2014-06-03 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for microcontact printing of MEMS |
| KR101089873B1 (ko) * | 2009-10-01 | 2011-12-05 | 삼성전기주식회사 | 터치 스크린의 입력장치 및 그 제조방법 |
| CN102769109B (zh) * | 2012-07-05 | 2015-05-13 | 青岛海信电器股份有限公司 | 柔性显示器的制作方法以及制作柔性显示器的基板 |
| CN103713761A (zh) * | 2012-10-09 | 2014-04-09 | 联胜（中国）科技有限公司 | 触控板以及触控显示装置 |
| US20150062066A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Tianjin Funayuanchuang Technology Co.,Ltd. | Touch sensitive device |
| CN104679359A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 天津富纳源创科技有限公司 | 触控装置 |
| EP2889596B1 (en) * | 2013-12-24 | 2020-07-22 | Honeywell Romania S.R.L. | Dynamic strain sensor and method |
| KR20160145236A (ko) * | 2015-06-09 | 2016-12-20 | (주)이미지스테크놀로지 | 오엘이디 기반의 디스플레이 패널을 사용하는 장치에서의 압력 감지 터치 시스템 |
| CN204808275U (zh) * | 2015-06-10 | 2015-11-25 | 宸鸿科技(厦门)有限公司 | 压力感测装置 |
| DE102015113694B4 (de) * | 2015-08-19 | 2021-09-09 | Preh Gmbh | Kapazitives Bedienelement mit verbesserter Störunanfälligkeit |
| CN205038626U (zh) * | 2015-10-26 | 2016-02-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种内嵌式触摸屏及显示装置 |
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| CN206249279U (zh) * | 2016-08-30 | 2017-06-13 | 上海天马微电子有限公司 | 阵列基板、柔性显示面板及显示装置 |
| CN106129098B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-03-22 | 上海天马微电子有限公司 | 有机发光显示面板及包含其的显示装置 |
| CN107290084B (zh) * | 2017-06-28 | 2019-08-30 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种压力传感器及其制作方法、电子器件 |
| CN107421681B (zh) * | 2017-07-31 | 2019-10-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种压力传感器及其制作方法 |
| CN107394052B (zh) * | 2017-08-31 | 2024-01-09 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种有机发光二极管器件及其制备方法、显示装置 |
| CN108760111B (zh) * | 2018-05-22 | 2020-02-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 压力传感器和制备方法、压力感应方法以及显示装置 |
| CN112414595A (zh) * | 2020-09-25 | 2021-02-26 | 河北大学 | 基于摩擦电致发光的自供电可视化柔性压力传感器 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4914416A (en) * | 1988-09-01 | 1990-04-03 | Takahiro Kunikane | Pressure sensing electric conductor and its manufacturing method |
| CN1582461A (zh) * | 2001-09-07 | 2005-02-16 | 松下电器产业株式会社 | 显示装置及其制造方法 |
| CN101297606A (zh) * | 2005-10-21 | 2008-10-29 | 法国圣-戈班玻璃公司 | 包括至少一个发光二极管的发光结构、其制造及其应用 |
| CN105675178A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-15 | 联想(北京)有限公司 | 一种具有压力检测功能的电子设备以及压力检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "有机功能材料薄膜与器件";胡文平、刘云圻、朱道本;《世界科技研究与发展》;20040630(第03期);全文 * |
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