CN107491201A

CN107491201A - 传感器和具有该传感器的显示装置

Info

Publication number: CN107491201A
Application number: CN201710433406.2A
Authority: CN
Inventors: 洪元基; 徐荣奭; 洪钟昊
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2016-06-10
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2017-12-19
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: US20170357344A1; CN107491201B; KR20170140460A; US10139974B2; KR102543477B1

Abstract

提供了一种传感器和具有该传感器的显示装置。所述显示装置包括：显示面板，被构造为显示图像；传感器，设置在显示面板的至少一个表面上，并被构造为感测触摸位置和触摸压力。所述传感器包括：感测单元，具有形成在同一层上的感测电极，感测电极的电容根据触摸而变化；电阻元件，设置在感测单元上，电阻元件的电阻根据触摸的压力而变化。因此，可以感测触摸和触摸强度两者。

Description

传感器和具有该传感器的显示装置

本申请要求于2016年6月10日提交的第10-2016-0072327号韩国专利申请的优先权和权益，出于所有目的，该韩国专利申请通过引用包含于此，就像在这里被充分地阐述一样。

技术领域

示例性实施例涉及一种传感器和具有该传感器的显示装置。

背景技术

由于为了访问信息和媒体而增加了便携式装置的使用，所以被这些便携式装置使用的显示装置已经变得更加重要。

近来的显示装置配备有图像显示功能和用于接收用户触摸的输入的触摸传感器两者。因此，用户已经变得能够通过触摸传感器更方便地与显示装置交互。

另外，近来已经致力于不仅使用触摸感测而且使用压力或力感测向用户提供各种功能。

该背景技术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，它可以包含不形成对本领域中普通技术人员来说在本国已知的现有技术的信息。

发明内容

示例性实施例提供了一种用于识别触摸的强度的传感器。

示例性实施例也提供了一种用于在同一时间复杂地识别触摸点和触摸的强度的传感器。

示例性实施例还提供了一种配备有前述传感器和/或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进行阐述，并且部分地，通过公开将是明显的，或者可以通过发明构思的实践来获知。

示例性实施例公开了一种显示装置，所述显示装置包括：显示面板，被构造为显示图像；传感器，设置在显示面板的至少一个表面上并被构造为感测触摸位置和触摸压力。所述传感器包括：感测单元，具有形成在同一层上的感测电极，所述感测电极的电容根据触摸而变化；电阻元件，设置在感测单元上，所述电阻元件的电阻根据触摸的压力而变化。

示例性实施例也公开了一种触摸传感器，所述触摸感器包括：基底；感测单元，包括形成在基底上的同一层上的感测电极，所述感测电极的电容根据触摸而变化；电阻元件，设置在感测单元上，所述电阻元件的电阻根据触摸的压力而变化。

上述的总体描述和随后的详细描述是示例性的和解释性的，并意图提供对要求保护的主题的进一步解释。

附图说明

附图示出了发明构思的示例性实施例，并与描述一起用来解释发明构思的原理，其中，包括附图以提供发明构思的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。

在附图中，为了清楚地说明，可以夸大尺寸。将理解的是，当元件被称作“在”两个元件“之间”时，仅一个元件位于所述两个元件之间，或者也可以存在一个或更多个中间元件。同样的附图标记始终表示同样的元件。

图1是示出根据示例性实施例的传感器的平面图。

图2是沿图1的线I-I’截取的剖视图。

图3是示出根据示例性实施例的传感器的视图。

图4A和图4B是示出根据示例性实施例的传感器的操作的视图，图4A示出不从外部施加压力时的传感器，图4B示出从外部施加压力时的传感器。

图5是示出根据示例性实施例的通过用户的触摸压力引起的传感器内部的电阻的变化率的曲线图。

图6A和图6B是弯曲时的传感器的剖视图。

图7A和图7B是均示出根据示例性实施例的传感器中的电极的形状的平面图。

图8A、图8B和图8C是均示出根据示例性实施例的传感器的视图。

图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F和图9G是示出根据示例性实施例的电阻元件的布置结构的视图。

图10是示出根据示例性实施例的传感器的剖视图。

图11是示出根据示例性实施例的传感器的剖视图。

图12、图13、图14和图15是示出采用根据示例性实施例的传感器的显示装置的剖视图。

具体实施方式

在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体的细节，以提供对多各种示例性实施例的彻底的理解。然而，明显的是，各种示例性实施例可以在没有这些具体细节或者具有一个或更多个等同布置的情况下实施。在其它情况下，为了避免不必要地使各种示例性实施例不清楚，以框图的形式示出公知的结构和装置。

在附图中，为了清楚和描述性的目的，可以夸大层、膜、面板、区域等的尺寸和相对尺寸。另外，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，该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。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，不存在中间元件或层。出于本公开的目的，“X、Y和Z中的至少一个(种、者)”和“从由X、Y和Z组成的组中选择的至少一个(种、者)”可以被解释为只有X、只有Y、只有Z，或者X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合，诸如以XYZ、XYY、YZ和ZZ为例。同样的附图标记始终表示同样的元件。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和所有组合。

尽管这里可以使用术语第一、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/或部分不应被这些术语限制。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、组件、区域、层和/或部分可以被命名为第二元件、组件、区域、层和/或部分。

为了描述性的目的，在这里可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下面的”、“在……上方”、“上面的”等的空间相对术语来描述图中所示出的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。除了图中描绘的方位之外，空间相对术语意图包含装置在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含上方和下方两种方位。另外，装置可以被另外定位(例如，旋转90度或在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不是意图成为限制。如这里使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该(所述)”也意图包括复数形式。另外，当术语“包括”和/或“包含”用在本说明书中时，说明存在陈述的特征、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。

在这里参照作为理想的示例性实施例和/或中间结构的示意图的剖视图来描述各种示例性实施例。如此，预计出现例如由制造技术和/或公差引起的图示的形状的变化。因此，这里公开的示例性实施例不应被理解为局限于区域的具体示出的形状，而将包括例如由制造引起的形状偏差。因此，图中示出的区域实际上是示意性的，它们的形状不意图示出装置的区域的实际形状，也不意图成为限制。

除非另有定义，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开是其一部分的领域的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。除非在这里明确这样定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应被解释为具有与相关领域的上下文中的它们的含义相一致的含义，并且将不会以理想化或过于形式化的含义来进行解释。

图1是示出根据示例性实施例的传感器的平面图。图2是沿图1的线I-I’截取的剖视图。

参照图1和图2，根据示例性实施例的传感器TS包括基底SUB、设置在基底SUB上的感测单元SU和电阻元件RM。

传感器TS的至少一部分可以是柔性的，传感器TS的所述至少一部分可以变形为各种形状，诸如被弯曲、折叠或卷曲等。为此，形成传感器TS的元件的至少一部分可以是柔性的。例如，基底SUB、设置在基底SUB上的感测单元SU和电阻元件RM的至少一部分可以是柔性的。

基底SUB可以由诸如玻璃、有机聚合物和晶体等的绝缘材料制成。另外，基底SUB可以由柔性材料制成，使得其可以被弯曲或折叠，基底SUB可以具有单层结构或多层结构。

基底SUB可以包含聚苯乙烯、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、三乙酸纤维素和乙酸丙酸纤维素中的至少一种。然而，其它各种材料可以用来形成基底SUB，诸如玻璃纤维增强塑料(FRP)等。

感测单元SU可以包括根据用户的触摸而改变电容的感测电极。传感器TS可以感测感测电极的电容的变化，从而提供与是否存在用户的触摸有关的信息。

感测电极可以设置在基底SUB上，并包括彼此分隔开的第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2。

第一感测电极SEL1可以包含导电材料。导电材料可以包含金属或其合金。金属的示例包括金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、钼(Mo)、铬(Cr)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和铂(Pt)等。第一感测电极SEL1可以由透明导电材料制成。透明导电材料的示例包括银纳米线(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)、碳纳米管和石墨烯等。

第二感测电极SEL2可以与第一感测电极SEL1分隔开，并包含导电材料。导电材料可以选自于可形成第一感测电极SEL1的材料，并可以由与第一感测电极SEL1的材料相同的材料或与第一感测电极SEL1的材料不同的材料制成。

第一感测电极SEL1可以具有彼此分隔开的多个第一分支BR1。第一分支BR1可以沿一个方向(例如，第一方向D1)延伸，并可以沿与第一方向D1相交的方向(例如，第二方向D2)布置。第一分支BR1的至少一部分可以连接到相邻的分支。

第二感测电极SEL2可以具有彼此分隔开的多个第二分支BR2。第二分支BR2可以沿一个方向(例如，第一方向D1)延伸，并可以沿第二方向D2布置。第二分支BR2的至少一部分可以连接到相邻的分支。

第一感测电极SEL1的第一分支BR1和第二感测电极SEL2的第二分支BR2可以彼此交替地布置。当第一分支BR1和第二分支BR2彼此交替地布置时，第一分支BR1与第二分支BR2之间的距离可以变得更短，彼此面对的面积可以增大。因此，可以增大第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间的电容，并可以容易地感测电容的变化量。

然而，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2的形状不限于前面提及的，因此，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2可以具有各种形状。例如，第一感测电极SEL1的第一分支BR1和第二感测电极SEL2的第二分支BR2的形状或延伸方向可以进行不同地设定。

感测电极可以通过单个工艺形成。第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2可以形成为通过使用一个掩模进行一次光刻或通过涂覆来对它们进行图案化。因此，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2可以包含相同的材料，并可以以单层形式设置。在此情况下，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2共享同一个下部膜。换言之，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2可以设置在同一层和/或同一平面上。

第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2可以都形成在基底SUB上。当另一层设置在基底SUB上时，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2都可以设置在所述另一层上。

电阻元件RM可以设置在感测单元SU的第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2上，并可以与感测单元SU一起成为力传感器。电阻元件RM的电阻可以根据用户的触摸而改变，电阻元件RM可以感测电阻的变化，从而提供与用户的触摸的压力或力(即，触摸的强度)有关的信息。

电阻元件RM可以设置在第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2上使得电阻元件RM与第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2叠置。

电阻元件RM可以是电学特性根据其变形程度而改变的元件。具体地，电阻元件RM可以包含其电阻根据第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间的压力而改变的材料。电阻元件RM可以包含被称作力敏感材料的材料或力敏感电阻器。

在本公开的示例性实施例中，电阻元件RM包括导电纳米颗粒。

纳米颗粒可以提供为纳米管、纳米柱、纳米棒、纳米孔或纳米线等。纳米颗粒可以包含碳、石墨、准金属、金属、准金属或金属的导电氧化物或者准金属或金属的导电氮化物的颗粒，或者涂覆有所述颗粒的绝缘珠(bead)的核壳结构的颗粒，或者它们的组合。准金属可以含有锑(Sb)、锗(Ge)、砷(As)及其合金中的任何一种。金属可以含有锌(Zn)、铝(Al)、钪(Sc)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铟(In)、锡(Sn)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、钼(Mo)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、锶(Sr)、钨(W)、镉(Cd)、钽(Ta)、钛(Ti)或其合金。导电氧化物可以包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、掺杂有铝的氧化锌(AZO)、氧化镓铟锌(GIZO)、氧化锌或其混合的化合物。

电阻元件RM还可以包含基质，基质具有分布在其内部的所述纳米颗粒并具有弹性。基质具有弹性，使得其可以通过外部压力(例如，由用户的手或触笔产生的压力)而变形，一旦去除来自外部的压力，基质可以恢复到其原始状态。基质可以提供为多孔聚合物，使得其具有弹性。基质可以以诸如海绵的泡沫的形式提供。基质可以包含例如热塑性弹性体、聚苯乙烯、聚烯烃、聚氨酯热塑性弹性体、聚酰胺、合成橡胶、聚二甲基硅氧烷、聚丁二烯、聚异丁烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚氨酯、聚氯丁二烯、聚乙烯、聚硅氧烷和它们的组合，但是没有限制。在本公开的示例性实施例中，纳米颗粒可以以色素沉积等方法设置在基质的多孔表面上，但是没有限制。

根据现有技术的发明，已知的是使用两次或更多次光刻并使用单独的掩模来形成第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2，但是根据本公开的示例性实施例，使用单个掩模且仅使用一次光刻就能够形成第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2。因此，可以简化制造工艺并降低制造成本。

在根据示例性实施例的传感器TS中，可以以单层结构制造感测单元SU，可以以薄膜形式制造电阻元件RM，从而得到超薄膜传感器。感测单元SU和电阻元件RM的厚度可以为大约1微米或小于大约1微米。

图3是示出根据示例性实施例的包括传感器控制器SCP的传感器TS的视图。图4A和图4B是示出根据示例性实施例的传感器TS的操作的视图。图4A示出不从外部施加压力时的传感器TS的外观，图4B示出从外部施加压力时的传感器TS的外观。

参照图3，根据示例性实施例的传感器TS还可以包括传感器控制器SCP。

传感器控制器SCP可以通过感测存在于第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间的电容的变化ΔC以及电阻元件RM的电阻的变化ΔR来检测是否存在触摸和触摸压力。

为此，传感器控制器SCP可以连接到第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2，并通过第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2连接到电阻元件RM。

可以将驱动信号从传感器控制器SCP施加到第一感测电极SEL1，传感器控制器SCP可以获得反映电容的变化ΔC和/或电阻的变化ΔR的感测信号。例如，传感器控制器SCP可以通过感测流向第二感测电极SEL2的电流的改变量来检测电容的变化ΔC的量，并通过感测电阻元件RM的电压来检测电阻的变化ΔR。在不脱离发明构思的范围的情况下，可以存在用于检测电容的变化ΔC和/或电阻的变化ΔR的各种额外的方法。

参照图3、图4A和图4B，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2可以设置在同一平面上。假设由第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2形成的平面与X-Y平面(即，X轴和Y轴的彼此相交的平面)平行并且与X-Y平面垂直的方向表示Z轴，基于该假设，用户的触摸可以存在于X-Y平面上，触摸的位置可以由X坐标和Y坐标表示。Z坐标可以根据触摸的压力而改变，因此，触摸的压力可以由Z坐标或与Z坐标相关的函数表示。这里，压力不是简单地表示垂直于X-Y平面，而是压力也可以包括对X-Y平面倾斜地施加的压力。即，如果压力具有Z轴方向的矢量，则压力的强度可以由Z坐标值表示。

在根据示例性实施例的传感器TS中，第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2彼此分隔开，电阻元件RM设置在第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间。当施加由传感器TS上的触摸引起的压力时，可以改变与施加有压力的区域对应的电阻元件RM内部的纳米颗粒之间的距离。当纳米颗粒之间的距离改变时，传感器TS的电学特性(例如，电阻)改变。即，假如不存在外部压力时的电阻为第一电阻R1而存在外部压力时的电阻为第二电阻R2，则电阻随着纳米颗粒之间的距离的改变而改变。例如，当距离的变化为负时，电阻也可以减小，因此电阻ΔR的变化也可以为负。由纳米颗粒之间的距离的变化引起的电学特性的变化可以是因为纳米颗粒之间的隧道效应造成的，或者是因为由纳米颗粒之间的直接接触而引起的载流效应(current carrying effect)所造成的。

第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2可以通过单独的线连接到传感器控制器SCP。传感器控制器SCP可以通过感测由第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间的距离的变化引起的电阻的变化ΔR来感测触摸压力的强度。

在示例性实施例中，外部触摸改变第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间的电容。即，假如不存在外部触摸时的电容为第一电容C1，存在外部触摸时的电容为第二电容C2，则当存在用户的触摸时，电容变化。

传感器控制器SCP可以通过感测第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间的电容的变化ΔC来感测是否存在外部触摸。

传感器TS可以同时地或者根据预定的顺序来感测电阻的变化和电容的变化。因此，可以容易地感测触摸位置和压力尺寸，也可以改善感测的灵敏度。另外，由于传感器TS能够一起检测电容的变化和电阻的变化，因此即使在仅能够感测电容的变化和电阻的变化中的一个的情况下也能够感测触摸。例如，在没有与传感器TS接触的悬停的情况下，可以通过感测电容的变化来感测触摸。

在感测电容的变化中，传感器控制器SCP可以连接到第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2中的每个，并可以感测互电容。

由于根据本公开的实施例的传感器TS能够同时地或顺序地感测电阻的变化ΔR和电容的变化ΔC，因此能够容易地获得与是否存在来自外部的触摸和触摸压力的强度有关的信息。

在传感器TS中，可以根据压力的强度以各种方式解释是否存在触摸和触摸压力。传感器TS的传感器控制器SCP可以指定预定标准，然后将压力的强度与预定标准比较，以控制是否根据压力输入信息。例如，传感器控制器SCP可以确定仅在压力的尺寸为预定标准或大于预定标准时存在触摸，并确定在压力的尺寸小于预定标准时不存在触摸。在另一示例中，传感器控制器SCP可以根据压力的尺寸来不同地识别与输入有关的信息，即，当压力的尺寸超过预定标准时，传感器控制器SCP可以将输入确定为按钮双击，当压力的尺寸小于预定标准时，传感器控制器SCP可以将输入确定为单击。

图5是示出根据示例性实施例的由用户的触摸压力引起的传感器内部的电阻的变化率的曲线图。参照图5，在将银沉积在基底上以形成第一感测电极和第二感测电极，然后在第一感测电极和第二感测电极上形成ITO纳米颗粒的层，然后使用由聚硅氧烷(silicone)材料制成的尖端从纳米颗粒层的顶部向底部加压，之后测量所述变化率。

参照图5中的曲线，随着施加到纳米颗粒层的压力增大，纳米颗粒层的变化率增大。因此，在示例性实施例中，能够通过感测电阻的变化来测量用户的触摸压力。

根据示例性实施例的传感器TS甚至可以感测传感器TS自身弯曲的方向。图6A和图6B是示出弯曲时的传感器TS的外观的剖视图。

在根据本公开的实施例的传感器TS中，假如基底SUB的形成有感测单元SU的表面为第一表面S1，与第一表面S1背对的表面为第二表面S2，则图6A示出第一表面S1凸起地弯曲的情况，图6B示出第一表面S1凹陷地弯曲的情况。

参照图6A，在第一表面S1凸起地弯曲的情况下，向外方向的力(即，拉伸力TSF)可以施加到电阻元件RM，电阻元件RM内部的纳米颗粒之间的距离可以增加。因此，纳米颗粒之间的距离的变化量变为正，电阻增大。

另一方面，参照图6B，在第一表面S1凹陷地弯曲的情况下，向内方向的力(即，压缩力CPF)可以施加到电阻元件RM，电阻元件RM内部的纳米颗粒之间的距离可以减小。因此，纳米颗粒之间的距离的变化量变为负，电阻减小。

如上所述，根据示例性实施例，能够通过测量电阻元件RM的电阻值来找出传感器TS弯曲的方向。因此，当传感器TS与另一元件(例如，显示面板PNL等)一起使用时，根据本公开的实施例的传感器TS可以用来测量所述另一元件弯曲的方向。

在示例性实施例中，传感器的电极可以以各种形式提供。即，传感器的电极可以变形为各种形状，以容易地感测彼此相邻的电极之间的电容的变化和电阻元件的电阻的变化。

图7A和图7B是示出根据示例性实施例的传感器中的电极的形状的平面图。

参照图7A，感测单元SU包括第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2。第一感测电极SEL1可以包括第一分支BR1，第二感测电极SEL2可以包括第二分支BR2。

在本示例性实施例中，第一分支BR1包括从第一分支BR1中的每个突起的第一突起PR1。第一突起PR1可以在与第一分支BR1的延伸方向不同的方向上突起。例如，在第一分支BR1在第一方向D1上延伸的情况下，第一突起PR1可以在与第一方向D1相交的第二方向D2上延伸。

在本示例性实施例中，第二分支BR2也包括从第二分支BR2中的每个突起的第二突起PR2。第二突起PR2可以在与第二分支BR2的延伸方向不同的方向上突起。例如，在第二分支BR2在第一方向D1上延伸的情况下，第二突起PR2可以在与第一方向D1相交的第二方向D2方向上延伸。

参照图7B，传感器包括如图7A中示出的第一感测电极SEL1和第二感测电极SEL2。第一感测电极SEL1可以包括第一分支BR1，第二感测电极SEL2可以包括第二分支BR2。另外，第一分支BR1可以包括第一突起PR1，第二分支BR2可以包括第二突起PR2。

另外，第一分支BR1还可以包括从第一突起PR1突起的第一子突起SPR1。第一子突起SPR1可以在与第一突起PR1突起的方向不同的第三方向(未示出)上突起。例如，第一子突起SPR1可以在与第二方向D2相交的方向上突起，在该情况下，第三方向可以基本上与第一方向D1相同。

第二分支BR2还可以包括从第二突起PR2突起的第二子突起SPR2。第二子突起SPR2可以在与第二突起PR2突起的方向不同的第三方向上突起。例如，第二子突起SPR2可以在与第二方向D2相交的方向上突起，在该情况下，第三方向可以基本上与第一方向D1相同。

在前述示例性实施例中，第一分支BR1和第二分支BR2布置为彼此交替交叉，同时它们被形成为具有从第一分支BR1和第二分支BR2突起的突起和子突起，因此第一分支BR1与第二分支BR2之间的距离变得更短，彼此面对的面积变得更大。因此，第一感测电极SEL1与第二感测电极SEL2之间的电容可以增大，可以容易地感测电容的变化。

图8A、图8B和图8C是示出根据示例性实施例的触摸传感器TS的平面图。在图8A、图8B和图8C中，感测单元SU和电阻元件在基底SUB上布置为多个，但是为了便于解释，省略了电阻元件。电阻元件可以布置在整个感测单元SU上或布置在感测单元SU的一部分上。

参照图8A，根据示例性实施例的传感器TS可以包括形成在基底SUB上的多个感测单元SU。

根据示例性实施例，多个感测单元SU中的每个可以感测是否存在触摸和触摸压力，因此，传感器TS可以感测多个触摸。

感测单元SU可以以具有多条线和多个行的矩阵形式设置。感测单元SU可以仅在列方向和行方向中的一个方向上规则地布置，而在列方向和行方向中的另一方向上不规则地布置，或者感测单元SU可以在列方向和行方向两者上不规则地布置。在本示例性实施例中，为了便于解释，感测单元SU示出为具有矩阵形式。

线部可以连接到每个感测单元SU。线部可以包括连接到每个感测单元SU的一侧的第一线CL1、连接到每个感测单元SU的另一侧的第二线CL2以及连接到第一线CL1和第二线CL2的一端的焊盘PD。因此，第一线CL1的一端可以连接到焊盘PD，第一线CL1的另一端可以连接到感测单元SU的一侧。第二线CL2的一端可以连接到感测单元SU的另一侧，第二线CL2的另一端可以连接到焊盘PD。

第一线CL1和第二线CL2可以通过焊盘PD连接到传感器控制器SCP(见图3)。焊盘PD可以通过单独的线、柔性印刷电路板、带载封装件、连接件、膜上芯片等连接到传感器控制器。

第一线CL1可以将驱动信号从传感器控制器SCP提供到感测单元SU。在示例性实施例中，第一线CL1可以将驱动信号提供到感测单元SU之中的第一感测电极SEL1(参照图1)。

第二线CL2可以输出将电容的变化和/或电阻的变化从感测单元SU发送到传感器控制器SCP的感测信号。在本公开的实施例中，第二线CL2可以从感测单元SU之中的第二感测电极SEL2(见图1)接收感测信号的输出。

因此，传感器控制器SCP可以使用从第二感测电极SEL2输出的感测信号来检测触摸的位置和触摸压力。

第一线CL1和第二线CL2可以逐个地与感测单元SU对应，并连接到感测单元SU中的每个。然而，第一线CL1和第二线CL2可以以各种方法连接到感测单元SU。

感测单元SU中的一些可以共享如图8A中示出的第一线CL1，因此，感测单元SU中的一些可以并联地连接到第一线CL1。第二线CL2可以逐个地连接到每个感测单元SU。对于每个感测单元SU，可以通过共享的第一线CL1被施加以相同的驱动信号，可以沿第二线CL2从单独的感测单元SU获得感测信号。

所有的感测单元SU可以共享如图8B中示出的第一线CL1，因此，所有的感测单元SU可以并联地连接到第一线CL1。对于每个感测单元SU，通过第一线CL1施加相同的驱动信号，当沿第二线CL2从单独的感测单元SU获得感测信号时，可以检测是否存在触摸和触摸压力。

感测单元SU可以如图8C中示出的沿列方向和行方向串联地连接到第一线CL1和/或第二线CL2。感测单元SU之中的在列方向上的感测单元SU可以串联地连接到第一线CL1，感测单元SU之中的在行方向上的感测单元SU可以串联地连接到第二线CL2。对于感测单元SU之中的列方向的感测单元SU，通过对应的第一线CL1顺序地施加驱动信号，当通过对应的第二线CL2从感测单元SU之中的行方向的感测单元SU顺序地获得感测信号时，可以检测是否存在触摸和触摸压力。

根据示例性实施例，传感器的电阻元件可以以各种结构布置。图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F和图9G是示出根据示例性实施例的电阻元件的布置结构的视图。

在图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F和图9G中，多个电阻元件RM布置在基底SUB上。在图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图9F和图9G中，感测单元在基底SUB上布置为多个，但是为了便于解释，省略了感测单元。电阻元件RM可以布置在整个感测单元上或者布置在感测单元的一部分上。

电阻元件RM可以根据传感器的尺寸或用户预期的触摸频率以各种位置和/或每单位表面积的密度布置。例如，当存在频繁触摸的区域和不频繁触摸的区域时，可以在频繁触摸的区域中布置更多电阻元件RM以增大该区域的触摸灵敏度，并且可以在不频繁触摸的区域中布置较少的电阻元件RM。另外，考虑到可以使用少量电阻元件RM感测被强力触摸的区域中的触摸，在被强力触摸的区域中，可以布置比被弱力触摸的区域少的电阻元件RM。另外，例如，当在诸如显示装置的另一电子装置中采用传感器时，考虑到与另一电极装置的组合，可以以各种位置和/或单位表面积的密度来布置电阻元件RM。在显示装置的情况下，可以存在用于显示图像的区域和不显示图像的区域，因此电阻元件RM可以布置在不显示图像的区域中，同时少量的电阻元件RM或没有电阻元件RM布置在用于显示图像的区域中。另外，即使在用于显示图像的区域中，电阻元件RM也可以以与图像互锁的方式按各种位置和/或密度布置。

参照图9A和图9B，电阻元件RM可以沿基底SUB的边缘布置。参照图9C，电阻元件RM可以规则地布置在基底SUB上。例如，电阻元件RM可以均匀地布置，使得电阻元件RM之间的距离相同。

参照图9D，电阻元件RM可以不规则地布置在基底SUB上。例如，电阻元件RM可以随机地布置。

参照图9E，电阻元件RM可以布置在基底SUB上，以根据它们的位置具有不同的密度。例如，可以布置电阻元件RM，使得电阻元件RM距离基底SUB的中心越远，其布置得越密。另外，可以布置电阻元件RM，使得电阻元件RM越靠近基底SUB的中心，其布置得越密。

参照图9F，电阻元件RM可以沿弯曲路径Pc布置在基底SUB上。图9F示出螺旋状弯曲路径Pc作为示例，但是弯曲路径Pc可以具有各种形状。

参照图9G，可以根据电阻元件RM的位置不同地设定电阻元件RM的尺寸。例如，电阻元件RM距离基底SUB的中心越远，其尺寸可以越大。

传感器的电阻元件RM可以根据传感器的尺寸或用户的触摸状态以各种厚度布置。

图10示出电阻元件RM根据其位于一个感测单元SU内部的位置以不同的厚度设置的情况。在图10中，电阻元件RM根据位于一个感测单元SU内部的位置而具有不同的厚度，但是不限于此。因此，即使电阻元件RM在一个感测单元SU中具有相同的厚度，另一感测单元SU中的其对应的电阻元件RM也可以具有不同的厚度。

图11是根据示例性实施例的传感器的剖视图。传感器包括基底SUB、感测单元SU和电阻元件RM，因此，在图11中，为了便于解释，示出感测单元SU和电阻元件RM顺序地形成在基底SUB上。

参照图11，用于覆盖电阻元件RM的覆盖件EC可以设置在电阻元件RM上。覆盖件EC可以包含光学透明树脂(OCR)或者光学透明粘合剂(OCA)。当覆盖件EC被用作光学透明粘合剂时，传感器可以容易地粘合到另一元件。覆盖件EC可以是柔性的和弹性的，因此，覆盖件EC可以变形并且随后容易恢复。

在示例性实施例中，当覆盖件EC包含光学透明树脂或者光学透明粘合剂(OCA)时，实现透明触摸传感器变得更容易。

图11示出覆盖件EC形成在整个基底SUB上，但是没有限制。即，覆盖件EC可以仅覆盖基底SUB的一部分，例如，仅覆盖形成有电阻元件RM的区域。

根据示例性实施例的传感器可以用于各种类型的电子装置中，特别是用于显示装置并且用作输入装置之一。这里，显示装置的至少一部分可以是柔性的，显示装置可以以其至少一部分被部分地弯曲、折叠或卷起地变形为各种形状。

图12、图13、图14和图15是示出采用根据示例性实施例的传感器的显示装置的视图。

参照图12，显示装置可以包括通过其前表面显示图像的显示面板PNL、设置在显示面板PNL的后表面上的传感器TS、设置在显示面板PNL的前表面上的偏振器POL以及窗口WD。

显示面板PNL可以包括多个像素，并向用户显示某些图像。

显示面板PNL可以从其至少一个表面显示图像。在本公开的示例性实施例中，为了便于解释，示出了可以从显示面板PNL的前表面显示图像。将要显示图像的前表面可以是不具有曲率的平坦的表面或具有一定曲率的弯曲表面。可选择地，将要显示图像的表面可以以暂时平坦的形式提供，但是可以在另一时间段弯曲或卷起。

显示面板PNL是用于显示图像的元件，但是不限于此。例如显示面板PNL可以是有机发光面板、液晶显示面板、电泳显示面板、电润湿显示面板、MEMS显示面板等。

传感器TS可以使用置于显示面板PNL的后表面与传感器TS之间的第一粘合剂ADH1附着到显示面板PNL。

当平面图中时，传感器TS的至少一部分可以与显示面板PNL叠置。在示例性实施例中，传感器TS可以基本上与将要显示图像的显示面板PNL的整个区域叠置。

感测单元SU可以布置为面对显示面板PNL。在感测单元SU的基底SUB中，基底SUB的感测单元SU位于其上的表面为第一表面，基底SUB的背对的表面为第二表面，基底SUB的第一表面可以面对显示面板PNL的后表面。

感测单元SU的基底SUB可以用作保护显示面板PNL的保护膜。

偏振器POL可以设置在显示面板PNL的前表面上，第二粘合剂ADH2设置在偏振器POL与显示面板PNL之间。

窗口WD可以设置在偏振器POL上，第三粘合剂ADH3设置在窗口WD与偏振器POL之间。窗口WD可以设置在显示面板PNL的前表面侧上，即，设置在将要显示图像的一侧上，并保护显示面板PNL。窗口WD可以设置在显示装置的上最外表面上，从而保护显示装置免受外部应力或冲击。

在必要时可以省略偏振器POL和窗口WD。

在传感器TS的下部上，还可以设置缓冲构件BM和导电构件CM。

缓冲构件BM可以具有弹性。缓冲构件BM可以包括彼此分离的多个缓冲构件。

缓冲构件BM可以提供减缓来自外部的冲击的功能，为此，缓冲构件BM可以具有弹性。例如，缓冲构件BM可以具有弹性，使得其可以通过外部压力而变形，一旦去除压力，其可以恢复到其原始状态。

缓冲构件BM可以设置为多孔聚合物使得其具有弹性。例如，缓冲构件BM可以以诸如海绵的泡沫的形式提供。

缓冲构件BM可以包含热塑性弹性体、聚苯乙烯、聚烯烃、聚氨酯热塑性弹性体、聚酰胺、合成橡胶、聚二甲基硅氧烷、聚丁二烯、聚异丁烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚氨酯、聚氯丁二烯、聚乙烯、聚硅氧烷和它们的组合，但是不限于此。

导电构件CM可以设置在缓冲构件BM上并可以防止显示装置中的电磁干扰(EMI)。导电构件CM可以提供为金属带(例如，铜带)，但是不限于此。因此，可以以任意的形式来设置导电构件CM，只要其可以防止电磁干扰即可。

传感器TS可以以其它方法布置在显示装置内，因此，参照图13，感测单元SU可以不设置为相对于基底SUB的位置面对显示面板PNL。在感测单元SU的基底SUB中，假如基底SUB的其上形成有感测单元SU的表面为第一表面，基底SUB的背对表面为第二表面，则基底SUB的第二表面面对显示面板PNL的表面。

感测单元SU的基底SUB可以用作保护显示面板PNL的保护膜。

传感器TS可以以不同格局布置在显示装置内，因此，参照图14，传感器TS可以与偏振器POL一体地形成。

传感器TS可以包括形成在偏振器POL的一个表面上的感测单元SU和形成在感测单元SU上的电阻元件RM，并且传感器TS具有偏振器POL作为基底SUB。

参照图15，传感器TS可以与窗口WD一体地形成。

传感器TS可以包括形成在窗口WD的一个表面上的感测单元SU和形成在感测单元SU上的电阻元件RM，并且具有窗口WD作为基底SUB。

在具有偏振器POL或窗口WD作为基底SUB的情况下，不需要单独的基底SUB来形成感测单元SU或电阻元件RM，并且其能够同时提供偏振功能和传感器功能。

根据示例性实施例的显示装置可以用于各种类型的电子装置中。例如，显示装置可以用于TV、笔记本电脑、移动电话、智能电话、智能平板PD、PMP、PDA、导航和诸如智能手表等的各种类型的可穿戴装置中。

根据前述的示例性实施例，能够提供被构造为容易识别触摸的强度的传感器。

另外，根据前述的示例性实施例，能够提供被构造为同时进行复杂地识别触摸点和触摸的强度的触摸传感器。

另外，根据前述的示例性实施例，能够提供设置有力/压力传感器和/或触摸传感器的显示装置。

尽管在这里已经描述了特定的示例性实施例和实施方式，但是其它实施例和修改通过该描述将是明显的。因此，发明构思不限于这样的实施例，而是限于给出的权利要求的更宽的范围和各种明显的修改和等同布置。

Claims

1.一种显示装置，所述显示装置包括：

显示面板，被构造为显示图像；以及

传感器，设置在所述显示面板的至少一个表面上，并被构造为感测触摸位置和触摸压力，

其中，所述传感器包括感测单元和电阻元件，所述感测单元包括形成在同一层上的感测电极，所述感测电极的电容根据触摸而变化，所述电阻元件设置在所述感测单元上，所述电阻元件的电阻根据所述触摸的压力而变化。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述电阻元件包括纳米颗粒和力敏感电阻器中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述电阻元件包括从由碳、石墨、准金属、金属、准金属或金属的导电氧化物、准金属或金属的导电氮化物的颗粒、涂覆有所述颗粒的绝缘珠的核壳结构的颗粒以及它们的组合组成的组中选择的纳米颗粒。

4.权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括具有其上设置有所述感测单元和所述电阻元件的上表面的基底。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述电阻元件规则地布置在所述基底上。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述电阻元件不规则地布置在所述基底上。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述电阻元件根据其位置以不同的密度设置在所述基底上。

8.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括连接到所述感测单元的两侧的第一线和第二线。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述感测单元设置为多个，所述感测单元中的至少一些并联地连接到所述第一线。

10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述第二线设置为多个，所述第二线中的每条连接到所述感测单元中的每个。

11.根据权利要求8所述的显示装置，其中，所述感测单元以矩阵形式设置为多个，列方向的所述感测单元串联地连接到所述第一线，行方向的所述感测单元串联地连接到所述第二线。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测电极包括彼此分隔开的第一感测电极和第二感测电极。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一感测电极和所述第二感测电极包括相同的材料。

14.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一感测电极具有第一分支，所述第二感测电极具有第二分支，所述第一分支和所述第二分支交替地布置。

15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述第一分支和所述第二分支的至少一部分在第一方向上延伸。

16.根据权利要求15所述的显示装置，其中，所述第一分支包括在与所述第一方向不同的第二方向上突起的第一突起，所述第二分支包括在所述第二方向上突起的第二突起。

17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，所述第一分支还包括第一子突起，所述第一子突起从所述第一突起突起，并在与所述第二方向不同的第三方向上突起，所述第二分支还包括第二子突起，所述第二子突起从所述第二突起突起，并在所述第三方向上突起。

18.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：

基底，具有第一表面和第二表面；以及

粘合剂，设置在所述显示面板与所述基底之间，并被构造为将所述显示面板和所述基底彼此粘合，

其中，所述感测单元和所述电阻元件设置在所述基底的所述第一表面上。

19.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述显示面板的一个表面与所述基底的所述第一表面彼此面对。

20.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述显示面板的一个表面与所述基底的所述第二表面彼此面对。

21.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述基底是设置在所述显示面板的前表面上的偏振器。

22.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述基底是设置在所述显示面板的后表面上的保护膜。

23.根据权利要求18所述的显示装置，其中，所述基底是设置在所述显示面板的前表面上的窗口。

24.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述感测电极通过从同一层被图案化而形成。

25.一种触摸传感器，所述触摸传感器包括：

基底；

感测单元，包括形成在所述基底上的同一层上的感测电极，所述感测电极的电容根据触摸而变化；以及

电阻元件，设置在所述感测单元上，所述电阻元件的电阻根据所述触摸的压力而变化。