CN108874245B - 触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置。所述触摸传感器包括：第一绝缘层，设置在基底上；多个第一触摸感测单元，设置在第一绝缘层上并且在第一方向上通过第一连接图案彼此连接；多个第二触摸感测单元，设置在第一绝缘层上并且在第二方向上通过第二连接图案彼此连接；第二绝缘层，设置在第一触摸感测单元和第二触摸感测单元上。第一绝缘层和第二绝缘层中的至少一者包括压电材料。

Description

触摸传感器以及包括触摸传感器的显示装置
本申请要求在2017年5月16日提交的第10-2017-0060693号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开的各种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使用便携式信息媒介的需求的日益增长，对显示装置的研究及其商业化已经迅速发展。
除了图像显示功能之外，最近的显示装置还包括配置为接收来自用户的触摸的触摸传感器，从而允许用户更方便和交互地使用显示装置。
触摸传感器不仅可以提供触摸的位置，而且可以提供由触摸产生的压力。由触摸传感器获得的位置和压力信息可以为用户提供各种功能。
发明内容
本公开的各种实施例涉及一种能够综合地确定触摸的位置和大小的触摸传感器以及一种包括该触摸传感器的显示装置。
本公开的各种实施例涉及一种具有薄结构和柔性特性的触摸传感器以及一种包括该触摸传感器的显示装置。
本公开的各种实施例涉及降低触摸传感器和包括该触摸传感器的显示装置的制造成本。
本公开的实施例可以提供一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：第一绝缘层，设置在基底上；多个第一触摸感测单元，设置在第一绝缘层上并且在第一方向上通过第一连接图案彼此连接；多个第二触摸感测单元，设置在第一绝缘层上并且在第二方向上通过第二连接图案彼此连接；第二绝缘层，设置在第一触摸感测单元和第二触摸感测单元上。第一绝缘层和第二绝缘层中的至少一者可以包括压电材料。
在实施例中，压电材料可以包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
在实施例中，第二连接图案可以设置在第一绝缘层下面，并且通过形成在第一绝缘层中的接触孔连接到第二触摸感测单元。
在实施例中，第二绝缘层可以包括压电材料。当具有预定大小或更大的触摸施加到触摸传感器时，可以由第二绝缘层对应于触摸来产生压电信号。
在实施例中，第一绝缘层可以包括压电材料。当具有预定大小或更大的触摸施加到触摸传感器时，可以由第一绝缘层对应于触摸来产生压电信号。
在实施例中，当将触摸输入到触摸传感器时，第一触摸感测单元与第二触摸感测单元之间的与触摸对应的电容可被改变。
在实施例中，触摸传感器还可以包括：触摸控制器，被配置为利用第一触摸感测单元的输出信号来感测输入到触摸传感器的触摸的位置和大小。输出信号中的每个可以包括与电容的变化对应的电压变化和与由压电材料产生的压电信号对应的电压变化中的至少一种。
在实施例中，第一触摸感测单元和第二触摸感测单元可以具有网格结构。
本公开的实施例可以提供一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：多个第一触摸电极，包括第一连接图案和在第一方向上通过第一连接图案彼此连接的第一触摸感测单元；多个第二触摸电极，包括第二连接图案和在第二方向上通过第二连接图案彼此连接的第二触摸感测单元；压电层，设置在第一触摸感测单元和第二触摸感测单元上。第二连接图案可以设置在压电层上，并且通过形成在压电层中的接触孔连接到第二触摸感测单元。
在实施例中，触摸传感器还可以包括设置在第二连接图案和压电层上的绝缘层。
在实施例中，压电层可以包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
在实施例中，当将具有预定大小或更大的触摸施加到触摸传感器时，可以由压电层对应于触摸来产生压电信号。
在实施例中，触摸传感器还可以包括：触摸控制器，被配置为利用第一触摸感测单元的输出信号来感测输入到触摸传感器的触摸的位置和大小。输出信号中的每个可以包括与第一触摸电极和第二触摸电极之间的电容的变化对应的电压变化以及与压电信号对应的电压变化中的至少一种。
本公开的实施例可以提供一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：第一触摸电极和被构造为与第一触摸电极形成电容的第二触摸电极；绝缘层，设置在第一触摸电极和第二触摸电极上；第三触摸电极和第四触摸电极，设置在绝缘层上；压电层，设置在第三触摸电极和第四触摸电极上。压电层可以对应于外力来产生压电信号。
在实施例中，压电层可以包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
在实施例中，触摸传感器还可以包括：触摸控制器，被配置为参考包括在第一触摸电极的输出信号中的与电容的变化有关的信息和包括在第三触摸电极的输出信号中的与压电信号有关的信息中的至少一个来计算触摸的位置或大小。
本公开的实施例可以提供一种显示装置，所述显示装置包括：多个发光元件；封装层，设置在发光元件上；第一绝缘层，设置在封装层上；多个第一触摸感测单元，设置在第一绝缘层上并且在第一方向上通过第一连接图案彼此连接；多个第二触摸感测单元，设置在第一绝缘层上并且在第二方向上通过第二连接图案彼此连接；第二绝缘层，设置在第一触摸感测单元和第二触摸感测单元上。第一绝缘层和第二绝缘层中的至少一者可以包括压电材料。
在实施例中，当将具有预定大小或更大的触摸施加到显示装置时，可以由压电材料对应于触摸来产生压电信号。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的构造的图。
图2是沿着图1的线A-A'截取的剖视图。
图3是沿着图1的线B-B'截取的剖视图。
图4至图6是沿着图1的线C-C'截取的剖视图。
图7和图8是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的结构的图。
图9是示出根据本公开的实施例的触摸电极的图。
图10A至图10C是图9的剖视图。
图11是根据本公开的实施例的触摸传感器的简化框图。
图12是示出从第一触摸电极输出的输出信号的示例波形的图。
图13和图14是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的构造的图。
图15是示出根据本公开的实施例的显示装置的图。
图16是示出图15的显示装置的一部分的剖视图。
具体实施方式
在详细描述和附图中描述了本公开的各种实施例的细节。
另外，参照在此描述的实施例以及附图，将清楚地理解本公开的优点和各种特征及其实现方法。然而，要注意的是，本公开不限于在此描述的实施例，而是可以以各种其它方式来实施。在本公开中，“连接/结合”指一个组件不仅直接与另一组件结合，而且还通过一个或更多个中间组件与另一组件间接地结合。此外，在附图中，可以省略与本公开无关的部分，以使本公开的描述清晰，并且在全部的不同附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的组件。
在本公开中，为了描述方便，显示图像的方向是指“向上”或“向前”，而相反方向是指“向下”或“向后”。
在下文中，将参照附图描述根据本公开的各种实施例的触摸传感器和包括该触摸传感器的显示装置。
图1是示出根据本公开的实施例的触摸传感器10的构造的图。
参照图1，触摸传感器10可以包括第一触摸电极110和第二触摸电极120。
第一触摸电极110和第二触摸电极120可以设置在基底100上。
基底100可以由诸如玻璃或树脂的绝缘材料制成。此外，基底100可以由具有柔性的材料制成以是可弯曲的或可折叠的。基底100可以具有单层或多层结构。
例如，基底100可以包括如下中的至少一种：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。
然而，制成基底100的材料可以以各种方式进行改变。例如，基底100也可以由纤维增强塑料(FRP)等制成。
第一触摸电极110可以在第一方向(例如，X轴方向)上延伸，并且布置在与第一方向交叉的第二方向(例如，Y轴方向)上。
第二触摸电极120可以在第二方向(例如，Y轴方向)上延伸，并且布置在第一方向(例如，X轴方向)上。
第一触摸电极110和第二触摸电极120可以设置成彼此交叉。第一触摸电极110和第二触摸电极120可以共同形成电容式触摸传感器。
例如，在第一触摸电极110与第二触摸电极120之间形成电容。当将触摸输入到触摸传感器10时，可以改变输入触摸的位置处或在输入触摸的位置附近的电容。可以通过感测触摸传感器10的电容的变化来检测触摸的位置。
第一触摸电极110中的每个可以包括第一触摸感测单元111。多个第一触摸感测单元111可以以预定间隔在第一方向(例如，X轴方向)上布置，并且多个第一连接图案112可被构造为将相邻的第一触摸感测单元111彼此电连接。
第二触摸电极120中的每个可以包括第二触摸感测单元121。多个第二触摸感测单元121可以以预定间隔在第二方向(例如，Y轴方向)上布置，并且多个第二连接图案122可被构造为将相邻的第二触摸感测单元121彼此电连接。
这里，第一触摸感测单元111可以分布并设置在相邻的第二触摸感测单元121之间，第二触摸感测单元121可以分布并设置在相邻的第一触摸感测单元111之间。第一触摸感测单元111和第二触摸感测单元121可以彼此不叠置。
参照图1，第一触摸感测单元111和第二触摸感测单元121中的每个具有多边形形状。然而，第一触摸感测单元111和第二触摸感测单元121的形状可以以各种方式进行改变。
触摸传感器10还可以包括多个焊盘140、多条第一线131和多条第二线132。第一线131可以连接在第一触摸电极110与焊盘140之间。第二线132可以连接在第二触摸电极120与焊盘140之间。
第一线131和第二线132可以通过焊盘140连接到外部触摸控制器(未示出)。
例如，触摸控制器可以将驱动信号供应到第一触摸电极110，并且利用从第二触摸电极120输出的感测信号来检测触摸的位置。
可选地，触摸控制器可以将驱动信号供应到第二触摸电极120，并且利用从第一触摸电极110输出的感测信号来检测触摸的位置。
尽管图1示出了第一线131形成第一线131仅连接到一行第一触摸电极110的一端的单布线结构，第二线132形成第二线132仅连接到一行第二触摸电极120的一端的单布线结构，但是本公开不限于此。
例如，第一线131和第二线132中的至少一条可以具有双布线结构。具有双布线结构的触摸传感器10可以具有改善的触摸灵敏度。
换言之，第一线131可以具有第一线131连接到一行第一触摸电极110的相应的相对端的双布线结构。第二线132也可以具有第二线132连接到一行第二触摸电极120的相应的相对端的双布线结构。
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可以包括金属或者金属的合金。金属的示例包括但不限于金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和铂(Pt)。
第一触摸电极110和第二触摸电极120可以由透明导电材料形成。透明导电材料的示例包括但不限于银纳米线(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)、碳纳米管和石墨烯。第一触摸电极110和第二触摸电极120中的每个可以具有单层或多层结构。
第一触摸电极110和第二触摸电极120可以由相同或不同的材料形成。
图2是沿着图1的线A-A'截取的剖视图，图3是沿着图1的线B-B'截取的剖视图，图4至图6是沿着图1的线C-C'截取的剖视图。
参照图2至图4，第一触摸感测单元111和第二触摸感测单元121可以设置在第一绝缘层101上。
第一连接图案112可以设置在第一绝缘层101上，第二连接图案122可以设置在基底100上并且在第一绝缘层101下面。第一绝缘层101可以在第一连接图案112与第二连接图案122之间提供电绝缘。
第一连接图案112可以连接相邻的第一触摸感测单元111。第二连接图案122可以通过形成在第一绝缘层101中的接触孔CH连接相邻的第二触摸感测单元121。
第一绝缘层101可以包括单层或多层结构。第一绝缘层101可以包括诸如氧化硅、氮化硅和氮氧化硅的无机材料。
第一绝缘层101可以是由有机绝缘材料形成的有机绝缘层。有机绝缘材料的示例包括但不限于聚丙烯酸类化合物、聚酰亚胺类化合物、诸如特氟龙(Teflon)的碳氟化合物和苯并环丁烯化合物。
第二绝缘层102可以设置在第一绝缘层101上以覆盖第一触摸感测单元111、第一连接图案112和第二触摸感测单元121。
第二绝缘层102可以是由无机材料形成的无机绝缘层或由有机材料形成的有机绝缘层。特别地，第二绝缘层102可以由具有压电特性的无机或有机压电材料来形成。
无机压电材料的示例包括但不限于ZnO、BaTiO3和PZT。有机压电材料的示例包括但不限于PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)。
第二绝缘层102可以包括上述压电材料中的至少一种。
由压电材料形成的第二绝缘层102可以对应于施加到触摸传感器10的外部压力来产生压电信号。
例如，当将外部压力施加到第二绝缘层102时，可以重新排列彼此相邻的第一触摸感测单元111与第二触摸感测单元121之间的偶极子，或者可以改变偶极矩的方向，从而可以产生压电信号。因此，第一触摸感测单元111可以输出与所产生的压电信号对应的信号。
图2至图4示出了第二绝缘层102由压电材料形成的不同实施例。然而，要注意的是，本公开不限于图2至图4的示例。
参照图5，第一绝缘层101可以由具有压电特性的压电材料形成。第一绝缘层101可以包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
第二绝缘层102可以是由有机材料形成的有机绝缘层。有机材料的示例包括但不限于聚丙烯酸类化合物、聚酰亚胺类化合物、诸如特氟龙(Teflon)的碳氟化合物或苯并环丁烯化合物。
参照图6，第一绝缘层101和第二绝缘层102两者可以由具有压电特性的压电材料形成。
换言之，第一绝缘层101和第二绝缘层102中的每个可以包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
第一绝缘层101和第二绝缘层102可以由相同的压电材料或不同的压电材料形成。
图7和图8是示出根据本公开的实施例的触摸传感器的结构的图。在下面的描述中，可以省略与图1至图6的部件相同的部件的详细描述，并且将强调与图1至图6的实施例的不同。
根据图7和图8中示出的实施例的触摸传感器在平面图中看起来可以与图1中的触摸传感器10相同。
然而，与图1的实施例不同，第二连接图案122可以设置在第一触摸感测单元111、第一连接图案112和第二触摸感测单元121上。
参照图7和图8，第一触摸感测单元111、第二触摸感测单元121和第一连接图案112可以设置在基底100上。第一绝缘层101可以设置在第一触摸感测单元111、第二触摸感测单元121和第一连接图案112上。
第二连接图案122可以设置在第一绝缘层101上。第一绝缘层101可以在第一连接图案112与第二连接图案122之间提供电绝缘。
第一连接图案112可以连接相邻的第一触摸感测单元111。第二连接图案122可以通过形成在第一绝缘层101中的接触孔CH连接相邻的第二触摸感测单元121。
第一绝缘层101可以是由无机材料形成的无机绝缘层或由有机材料形成的有机绝缘层。第一绝缘层101可以由具有压电特性的无机或有机压电材料形成。
无机压电材料的示例包括但不限于ZnO、BaTiO3和PZT。有机压电材料的示例包括但不限于PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)。
第一绝缘层101可以包括上述压电材料中的至少一种。
第二绝缘层102可以设置在第一绝缘层101上以覆盖第二连接图案122和第一绝缘层101。
第二绝缘层102可以是由有机绝缘材料形成的有机绝缘层。有机绝缘材料的示例包括但不限于聚丙烯酸类化合物、聚酰亚胺类化合物、诸如特氟龙(Teflon)的碳氟化合物和苯并环丁烯化合物。
可选地，第二绝缘层102可以以与第一绝缘层101的方式相同的方式由压电材料形成。
在本实施例中，包括上述压电材料的第一绝缘层101或第二绝缘层102可以对应于压电层。
图9是示出根据本公开的实施例的触摸电极的图。
具体地，图9示出了一对第一触摸感测单元111、被配置为将所述一对第一触摸感测单元111彼此连接的第一连接图案112、一对第二触摸感测单元121以及被配置为将所述一对第二触摸感测单元121彼此连接的第二连接图案122。
参照图9，第一触摸感测单元111可以具有包括开口114的网格结构。
例如，第一触摸感测单元111可以包括限定开口114的导线113。
第一连接图案112可以设置在相邻的第一触摸感测单元111之间。第一连接图案112可以以与第一触摸感测单元111的方式相同的方式具有包括开口114的网格结构。
例如，第一连接图案112可以包括限定开口114的导线113。
设置在相邻的第二触摸感测单元121之间的第二连接图案122也可以具有包括开口114的网格结构。
例如，第二触摸感测单元121和第二连接图案122中的每个可以包括限定开口114的导线113。
第一触摸感测单元111和第二触摸感测单元121以及第一连接图案112和第二连接图案122的形状和结构可以以各种方式进行改变。
图10A至图10C是图9的剖视图。图10A是沿着图9的线D-D'截取的剖视图，图10B是沿着图9的线E-E'截取的剖视图，图10C是沿着图9的线F-F'截取的剖视图。
在图10A至图10C中，第一触摸感测单元111的导线由“113a”表示，第一连接图案112的导线由“113b”表示，第二触摸感测单元121的导线由“113c”表示，第二连接图案122的导线由“113d”表示。
参照图10A，第一触摸感测单元111可以设置在第一绝缘层101上。
第一触摸感测单元111的导线113a可以设置在第一绝缘层101上。
参照图10B，第一绝缘层101可以设置在第一连接图案112与第二连接图案122之间。第一绝缘层101可以在第一连接图案112与第二连接图案122之间提供电绝缘。
例如，第一连接图案112可以设置在第一绝缘层101上，第二连接图案122可以设置在第一绝缘层101下面。
第一连接图案112的导线113b可以设置在第一绝缘层101上，第二连接图案122的导线113d可以设置在第一绝缘层101下面。
参照图10C，第二触摸感测单元121可以以与第一触摸感测单元111的方式相同的方式设置在第一绝缘层101上。
第二触摸感测单元121的导线113c可以设置在第一绝缘层101上。
第一绝缘层101可以设置在第二触摸感测单元121与第二连接图案122之间。第二触摸感测单元121和第二连接图案122可以通过形成在第一绝缘层101中的接触孔118来彼此连接。
第二连接图案122的导线113d可以通过形成在第一绝缘层101中的接触孔118来电连接到第二触摸感测单元121的导线113c。
在图10A至图10C中示出的实施例中，第二绝缘层102可以由压电材料形成。在其它实施例中，第一绝缘层101可以由压电材料形成，或者第一绝缘层101和第二绝缘层102两者可以由压电材料形成。
图11是根据本公开的实施例的触摸传感器10的简化框图。图12是示出从第一触摸电极110输出的输出信号的示例波形的图。
具体地，图12示出了当没有触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx1的波形、当通过简单接触将触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx2的波形以及当将具有预定大小或更大的触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx3的波形。
参照图11，触摸传感器10可以包括触摸控制器150。
触摸控制器150可以利用第一触摸电极110和第二触摸电极120来检测触摸的位置和大小。
触摸控制器150可以将驱动信号Tx供应到第二触摸电极120以驱动触摸传感器10。例如，触摸控制器150可以将驱动信号Tx顺序地供应到第二触摸电极120，或者将驱动信号Tx同时供应到至少两个或更多个第二触摸电极120。
驱动信号Tx可以通过第二线132传输到第二触摸电极120。
触摸控制器150可以利用从第一触摸电极110输出的输出信号Rx来检测触摸的位置和大小。
参照图12，当没有触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx1可以具有在高电平与低电平之间周期性振荡的时钟信号的形式。
如果将触摸输入到触摸传感器10，那么可以改变与触摸的位置对应的第一触摸电极110与第二触摸电极120之间的电容，从而改变由触摸控制器150接收的输出信号Rx。
参照图12，输出信号Rx2的幅值可以在输入触摸的时段期间由于已改变的电容而改变。
如果将具有预定大小或更大的触摸输入到触摸传感器10，那么输出信号Rx的电压可以被由触摸的压力产生的压电信号改变。压电信号可以通过第一触摸感测单元111与第二触摸感测单元121之间的偶极子的重新排列或者通过改变偶极矩的方向来产生。
参照图12，输出信号Rx3的幅值可以在输入触摸的时段期间被压电信号改变。例如，当没有触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx1的幅值为3mV的情况下，由压电信号改变的输出信号Rx3的幅值可以是约1V。
参照图12，当通过简单触摸将触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx2与当将具有预定大小或更大的触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx3不同。此外，当将简单触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx2的变化与当具有预定大小或更大的触摸施加到触摸传感器10时产生的输出信号Rx3的变化不同。换言之，与电容的变化和压电信号有关的输出信号Rx的变化可以在特性上彼此不同。例如，输出信号Rx2的幅值由于电容的变化而减小，而输出信号Rx3的幅值被压电信号增大。
随着触摸的大小增大，被压电信号改变的输出信号Rx3的幅值可增大。触摸控制器150可以参考输出信号Rx3的变化来计算触摸的大小。
触摸控制器150可以检测关于输出信号的电压的变化的信息，并利用检测到的信息识别触摸的位置和大小。
虽然没有明确地示出，但是触摸控制器150可以包括单独的处理器，所述单独的处理器包括被配置为处理反映与电容变化有关的信息的输出信号的处理器和被配置为处理反映与压电信号有关的信息的输出信号的处理器。
可选地，触摸控制器150可以以分时方式来操作。例如，触摸控制器150可以在第一时段期间处理反映与电容变化有关的信息的输出信号，并且在第二时段期间处理反映与压电信号有关的信息的输出信号。第一时段和第二时段可以交替重复。
根据本公开的实施例，触摸的位置和大小可以由通过触摸产生的电容的变化和压电信号来综合地确定。
具体地，因为用于使触摸电极绝缘的绝缘层中的至少一个由压电材料形成，所以触摸传感器10可以具有薄的结构。因此，触摸传感器10可以具有弯曲或可折叠的特性。
此外，触摸传感器10可以集成电容式触摸传感器和压电式压力传感器而不需要电极结构的改变或包括单独的压力传感器。因此，可以降低触摸传感器10的生产成本。
图13和图14是示出根据本公开的实施例的触摸传感器10'的构造的图。具体地，图14是沿着图13的线G-G'截取的剖视图。
在图13和图14中，相同的附图标记被用于表示与参照图1至图8描述的部件相同的部件。可以省略与图1至图8的部件相同的部件的详细描述，并且将强调与图1至图8的实施例的不同。
参照图13和图14，除了诸如第一触摸电极110、第一线131、第二触摸电极120、第二线132、第一绝缘层101和第二绝缘层102的上述组件之外，触摸传感器10'还可以包括单独的压力传感器。
压力传感器可以包括多个第三触摸电极210和多个第四触摸电极220。
第三触摸电极210和第四触摸电极220可以设置在第二绝缘层102上。
第三触摸电极210可以在第一方向(例如，X轴方向)上延伸，并且布置在与第一方向交叉的第二方向(例如，Y轴方向)上。
第四触摸电极220可以在第二方向(例如，Y轴方向)上延伸，并且布置在第一方向(例如，X轴方向)上。
第三触摸电极210中的每个可以包括第三触摸感测单元211。多个第三触摸感测单元211可以以预定间隔在第一方向(例如，X轴方向)上布置，并且多个第三连接图案212可被构造为将相邻的第三触摸感测单元211彼此电连接。
第四触摸电极220中的每个可以包括第四触摸感测单元221。多个第四触摸感测单元221可以以预定间隔在第二方向(例如，Y轴方向)上布置，并且多个第四连接图案222可被构造为将相邻的第四触摸感测单元221彼此电连接。
这里，第三触摸感测单元211可以分布并设置在相邻的第四触摸感测单元221之间，第四触摸感测单元221可以分布并设置在相邻的第三触摸感测单元211之间。第三触摸感测单元211和第四触摸感测单元221可以彼此不叠置。
尽管未示出，但是绝缘构件可以在第三连接图案212和第四连接图案222的交叉点处设置在第三连接图案212和第四连接图案222之间以使第三连接图案212和第四连接图案222电分离。
参照图13，第三触摸感测单元211和第四触摸感测单元221被示出为具有与第一触摸感测单元111和第二触摸感测单元121的形状相同的形状。然而，本公开不限于此。第三触摸感测单元211和第四触摸感测单元221的形状可以以各种方式进行改变。
触摸传感器10'还可以包括多个焊盘240、多条第三线231以及多条第四线232。第三线231可以连接在第三触摸电极210与焊盘240之间。第四线232可以连接在第四触摸电极220与焊盘240之间。
第三线231和第四线232可以通过焊盘240连接到图11中示出的外部触摸控制器150。
虽然在图13中，第三线231和第四线232被示出为连接到焊盘240，但是第三线231和第四线232可以通过形成在第二绝缘层102中的接触孔(未示出)连接到焊盘240。
触摸控制器150可以将驱动信号提供到第三触摸电极210和第四触摸电极220中的一个，并且利用从第三触摸电极210和第四触摸电极220中的另一个输出的信号来检测触摸的位置和大小。
第三触摸电极210和第四触摸电极220可以包括从上述制成第一触摸电极110和第二触摸电极120的材料中选择的导电材料。
第三触摸电极210和第四触摸电极220中的每个可以具有单层或多层结构。
第三触摸电极210和第四触摸电极220可以由相同或不同的材料制成。
参照图14，第三绝缘层103可以设置在第三触摸电极210、第四触摸电极220和第二绝缘层102上。
第三绝缘层103可以是由无机材料形成的无机绝缘层或由有机材料形成的有机绝缘层。具体地，第三绝缘层103可以由具有压电特性的无机或有机压电材料形成。
无机压电材料的示例包括但不限于ZnO、BaTiO3和PZT。有机压电材料的示例包括但不限于PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)。
在本实施例中，包括压电材料的第三绝缘层103可以对应于压电层。
第三触摸电极210、第四触摸电极220和第三绝缘层103可以形成压电压力传感器。
当外力施加到第三绝缘层103时，可以重新排列彼此相邻的第三触摸感测单元211与第四触摸感测单元221之间的偶极子，或者可以改变偶极矩的方向，从而可以产生压电信号。第三触摸电极210和第四触摸电极220中的至少一个可以输出与所产生的压电信号对应的输出信号。
第一绝缘层101和第二绝缘层102可以具有包括诸如氧化硅、氮化硅和氮氧化硅的无机材料的单层或多层结构。
可选地，第一绝缘层101和第二绝缘层102可以由有机绝缘材料制成的有机绝缘层形成。有机绝缘材料的示例包括但不限于聚丙烯酸类化合物、聚酰亚胺类化合物、诸如特氟龙(Teflon)的碳氟化合物或苯并环丁烯化合物。
压电材料可以仅包括在第三绝缘层103中，而不包括在第一绝缘层101或第二绝缘层102中。
图15是示出根据本公开的实施例的显示装置的图。
参照图15，根据本公开的实施例的触摸传感器10(或10')可以设置在显示面板300上。
设置在显示面板300上的触摸传感器10(或10')能够检测输入到显示面板300的触摸。
显示面板300可以包括基底310、多个像素320和封装层330。
像素320可以设置在基底310上。封装层330可以设置在像素320和基底310上。
例如，基底310可以由诸如玻璃或树脂的绝缘材料制成。此外，基底310可以由具有柔性的材料制成以是可弯曲的或可折叠的。基底310可以具有单层或多层结构。
例如，基底310可以包括从能够制成上述基底100的材料中选择的材料。
像素320可以基于从显示驱动器(未示出)接收的控制信号来发光。封装层330可以保护像素320并使显示面板300的表面平坦化。
显示驱动器可以响应于外部输入信号(例如，垂直同步信号和水平同步信号)产生控制信号，并将产生的控制信号供应到显示面板300的对应的像素320以控制显示面板300的图像显示操作。
例如，封装层330可以防止水、氧等渗入到像素320中。
封装层330可以包括玻璃、有机绝缘材料和无机绝缘材料中的至少一种。封装层330可以具有单层或多层结构。
例如，封装层330可以具有包括至少一层有机层和至少一层无机层的多层结构。
在实施例中，有机绝缘材料的示例包括但不限于聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、诸如特氟龙(Teflon)的碳氟化合物、聚环氧树脂和苯并环丁烯。无机绝缘材料的示例包括但不限于聚硅氧烷、氮化硅、氧化硅以及包括氧化铝的金属氧化物。
在实施例中，触摸传感器10(或10')可以设置在显示面板300的封装层330上。
例如，触摸传感器10(或10')可以设置在置于封装层330上的单独的基底(未示出)上，或者直接地设置在封装层330上。
图16是示出图15的显示装置的一部分的剖视图。
参照图16，有机发光二极管OLED可以包括阳极电极730、发射层720和阴极电极710。
发射层720可以设置在阳极电极730与阴极电极710之间。
例如，发射层720可以包括用于自发射的有机发射层。
发射层720可以具有堆叠有空穴传输层、有机发射层和电子传输层的结构。发射层720还可以包括空穴注入层和电子注入层。
在上述结构中，从阳极电极730注入的空穴和从阴极电极710注入的电子可以在有机发射层中彼此复合，从而产生激子。可以基于来自产生的激子的能级从每个发射层720产生具有特定波长的光。
阴极电极710可以包括导电材料。例如，导电材料可以包括金属、金属的合金、导电聚合物或透明导电材料。
例如，阴极电极710可以包括从上述制成第一触摸电极110和第二触摸电极120的材料中选择的材料。
多个像素320可以设置在基底310上。每个像素320可以由有机发光二极管OLED以及包括被配置为控制流到有机发光二极管OLED的电流的驱动晶体管Tr的像素电路(未示出)来形成。
在图16中，仅驱动晶体管Tr被示出为连接到有机发光二极管OLED。然而，除了驱动晶体管Tr之外，像素电路(未示出)还可以包括电容器、其它晶体管等以控制有机发光二极管OLED的发射。
驱动晶体管Tr可以设置在基底310上，每个驱动晶体管Tr可以对应于相关联的有机发光二极管OLED。
驱动晶体管Tr可以包括栅电极610、栅极绝缘层620、半导体层630以及源电极640a和漏电极640b。
栅电极610可以设置在基底310上。
栅极绝缘层620可以设置在栅电极610和基底310上。例如，栅极绝缘层620可以由诸如氧化硅(SiOx)和氮化硅(SiNx)的绝缘材料形成。
半导体层630可以设置在栅极绝缘层620上。例如，半导体层630可以由通过使用激光等使非晶硅结晶的多晶硅来制成。
此外，除了多晶硅之外，半导体层630也可以由非晶硅、氧化物半导体等来制成。
源电极640a和漏电极640b在剖视图中可以设置在半导体层630的相对侧上。
保护层650可以设置在驱动晶体管Tr上，并且具有通过其暴露源电极640a或漏电极640b的接触孔660。在图16中，漏电极640b示出为通过接触孔660来暴露。
栅电极610以及源电极640a和漏电极640b可以由诸如钼(Mo)、钨(W)、钛(Ti)、铝(Al)的金属或这些金属的合金来制成。栅电极610可以包括堆叠材料。然而，本公开不限于此。
阳极电极730可以设置在保护层650上。阳极电极730可以通过接触孔660连接到源电极640a或漏电极640b。在图16中，阳极电极730被示出为通过接触孔660连接到漏电极640b。
例如，保护层650可以由诸如氧化硅和氮化硅的绝缘材料制成。
像素限定层670可以设置在保护层650上。此外，像素限定层670可以至少暴露阳极电极730的某个区域。
例如，像素限定层670可以由包括但不限于聚丙烯酸类有机化合物、聚酰胺和聚酰亚胺的有机绝缘材料中的一种制成。各种绝缘材料可被用作像素限定层670的材料。
封装层330可以设置在有机发光二极管OLED上。具体地，封装层330可以设置在阴极电极710上。
封装层330可以具有多层堆叠的结构。例如，封装层330可以包括至少一层有机层331和至少一层无机层332。
参照图16，封装层330被示出为包括单层有机层331和单层无机层332。然而，封装层330可以包括多层有机层331和/或多层无机层332。有机层331和无机层332可以交替堆叠。
封装层330可以用作参照图1至图10C描述的触摸传感器10的基底100。换言之，基底100可被省略，并且第一绝缘层101可以设置在封装层330上。
尽管在图15中未示出，但是如果封装层330用作触摸传感器10的基底，那么缓冲层(未示出)还可以设置在封装层330与第一绝缘层101之间。可以设置缓冲层以在形成触摸传感器10的元件时使对封装层330和有机发光二极管OLED的损害最小化。
缓冲层可以包括无机绝缘材料并且可以包括单层或多层结构。
如上所述，本公开的各种实施例涉及一种能够综合地确定触摸的位置和大小的触摸传感器以及一种包括该触摸传感器的显示装置。
本公开的各种实施例涉及一种具有薄结构和柔性特性的触摸传感器以及一种包括该触摸传感器的显示装置。
本公开的各种实施例可以降低触摸传感器和包括该触摸传感器的显示装置的制造成本。
这里已经公开了示例实施例。尽管采用了特定术语，但是仅以一般的和描述性的含义来使用它们并对它们进行解释，而不是为了限制的目的。在一些情形下，如本领域的普通技术人员将清楚的，除非另外明确指出，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或者与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求中阐述的本公开的精神和范围的情况下，可以做出形式上和细节上的各种变化。

Claims (18)

1.一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：
第一绝缘层，设置在基底上；
多个第一触摸感测单元，设置在所述第一绝缘层上并且在第一方向上通过第一连接图案彼此连接；
多个第二触摸感测单元，设置在所述第一绝缘层上并且在第二方向上通过第二连接图案彼此连接；以及
第二绝缘层，设置在所述第一触摸感测单元和所述第二触摸感测单元上，
其中，所述多个第一触摸感测单元和所述多个第二触摸感测单元设置在所述第一绝缘层的同一表面上并且与所述第一绝缘层和所述第二绝缘层接触，并且
其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的至少一者包括压电材料。
2.如权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述压电材料包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
3.如权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述第二连接图案设置在所述第一绝缘层下面，并且通过形成在所述第一绝缘层中的接触孔连接到所述第二触摸感测单元。
4.如权利要求3所述的触摸传感器，
其中，所述第二绝缘层包括所述压电材料，并且
其中，当将具有预定大小的触摸施加到所述触摸传感器时，由所述第二绝缘层对应于所述触摸来产生压电信号。
5.如权利要求3所述的触摸传感器，
其中，所述第一绝缘层包括所述压电材料，并且
其中，当将具有预定大小的触摸施加到所述触摸传感器时，由所述第一绝缘层对应于所述触摸来产生压电信号。
6.如权利要求1所述的触摸传感器，
其中，当将触摸输入到所述触摸传感器时，所述第一触摸感测单元与所述第二触摸感测单元之间的与所述触摸对应的电容被改变。
7.如权利要求6所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括：
触摸控制器，被配置为利用所述第一触摸感测单元的输出信号来感测输入到所述触摸传感器的所述触摸的位置和大小，
其中，所述输出信号中的每个包括与所述电容的变化对应的电压变化和与由所述压电材料产生的压电信号对应的电压变化中的至少一种。
8.如权利要求1所述的触摸传感器，其中，所述第一触摸感测单元和所述第二触摸感测单元具有网格结构。
9.一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：
多个第一触摸电极，包括第一连接图案和在第一方向上通过所述第一连接图案彼此连接的第一触摸感测单元；
多个第二触摸电极，包括第二连接图案和在第二方向上通过所述第二连接图案彼此连接的第二触摸感测单元；以及
压电层，设置在所述第一触摸感测单元和所述第二触摸感测单元上，
其中，所述第二连接图案设置在所述压电层上，并且通过形成在所述压电层中的接触孔连接到所述第二触摸感测单元。
10.如权利要求9所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括：
绝缘层，设置在所述第二连接图案和所述压电层上。
11.如权利要求9所述的触摸传感器，其中，所述压电层包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
12.如权利要求9所述的触摸传感器，其中，当将具有预定大小的触摸施加到所述触摸传感器时，由所述压电层对应于所述触摸来产生压电信号。
13.如权利要求12所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括：
触摸控制器，被配置为利用所述第一触摸感测单元的输出信号来感测输入到所述触摸传感器的所述触摸的位置和大小，
其中，所述输出信号中的每个包括与所述第一触摸电极和所述第二触摸电极之间的电容的变化对应的电压变化以及与所述压电信号对应的电压变化中的至少一种。
14.一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：
第一触摸电极和第二触摸电极，所述第二触摸电极被构造为与所述第一触摸电极形成电容；
绝缘层，设置在所述第一触摸电极和所述第二触摸电极上；
第三触摸电极和第四触摸电极，设置在所述绝缘层上；以及
压电层，设置在所述第三触摸电极和所述第四触摸电极上，
其中，所述压电层对应于外力来产生压电信号。
15.如权利要求14所述的触摸传感器，其中，所述压电层包括ZnO、BaTiO3、PZT、PVDF、P(VDF-TrFE)、P(VDF-TrFE-CTFE)、P(VDF-TrFE-CFE)和P(VDF-HFP)中的至少一种。
16.如权利要求14所述的触摸传感器，所述触摸传感器还包括：
触摸控制器，被配置为参考包括在所述第一触摸电极的输出信号中的与所述电容的变化有关的信息和包括在所述第三触摸电极的输出信号中的与所述压电信号有关的信息中的至少一个来计算触摸的位置或大小。
17.一种显示装置，所述显示装置包括：
多个发光元件；
封装层，设置在所述发光元件上；
第一绝缘层，设置在所述封装层上；
多个第一触摸感测单元，设置在所述第一绝缘层上并且在第一方向上通过第一连接图案彼此连接；
多个第二触摸感测单元，设置在所述第一绝缘层上并且在第二方向上通过第二连接图案彼此连接；以及
第二绝缘层，设置在所述第一触摸感测单元和所述第二触摸感测单元上，
其中，所述多个第一触摸感测单元和所述多个第二触摸感测单元设置在所述第一绝缘层的同一表面上并且与所述第一绝缘层和所述第二绝缘层接触，并且
其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层中的至少一者包括压电材料。
18.如权利要求17所述的显示装置，其中，当将具有预定大小的触摸施加到所述显示装置时，由所述压电材料对应于所述触摸来产生压电信号。
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