[發明專利]觸敏裝置以及包括該觸敏裝置的顯示裝置

有效

• 申請號: 201511035903.4
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105718106B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 金泰憲;崔秀石;咸龍洙;李用雨;林明真;崔勝吉
• 申請（專利權）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044;G06F3/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉久亮

觸敏裝置以及包括該觸敏裝置的顯示裝置。討論了一種觸敏裝置、包括該觸敏裝置的顯示裝置及其驅動方法。該觸敏裝置可包括：電活性層，其包括電活性聚合物；以及一個或更多個第一電極和一個或更多個第二電極，它們被設置在電活性層的僅一個表面上，其中，所述第一電極和所述第二電極包括導電材料。觸敏裝置的所述第一電極和所述第二電極可僅被設置在電活性層的一個表面上，觸敏裝置的驅動電壓可減小并且透射率可被改進。

技術領域

本公開涉及觸敏裝置以及包括該觸敏裝置的顯示裝置，更具體地講，涉及一種由具有低驅動電壓和高透射率的EAP(電活性聚合物)制成的觸敏裝置以及包括該觸敏裝置的顯示裝置。

背景技術

觸摸面板，一種感測用戶所輸入的觸摸(例如，在顯示裝置的屏幕上的觸摸或手勢)的裝置被廣泛用在諸如公共設施和智能TV中的顯示裝置的大顯示裝置中(包括諸如智能電話和平板PC的便攜式顯示裝置)。觸摸面板被分成電阻型、電容型、超聲型、紅外型等。

然而，不僅正在研究感測用戶所輸入的觸摸，而且在研究作為用戶所輸入的觸摸的反饋，傳送用戶可利用手指或手寫筆感覺到的觸感反饋的觸覺裝置。

作為一個示例，觸覺裝置可使用具有顯示裝置的ERM(偏心旋轉質量)。ERM是利用偏心力生成機械振動的振動電機，當通過將質量附接到電機的轉子的一部分來操作電機時生成所述偏心力。然而，ERM由不透明材料制成，因此它們不應被設置在顯示裝置中的顯示面板的前表面上，而是設置在后表面上。另外，由于ERM通過電機來生成振動，所以不是顯示裝置的特定部分振動，而是整個顯示裝置振動。因此，在具有ERM的顯示裝置中，產生無法僅向用戶所觸摸的部分傳送觸感反饋的問題。另外，由于ERM通過電機生成機械振動，所以響應速度慢，因此它們難以用作觸覺裝置中的振動源。

另外，作為觸覺裝置的另一示例，存在使用具有顯示裝置的LRA(線性諧振致動器)的觸覺裝置。LRA通過由螺線管中的永磁體的往復運動生成的彈簧和不銹鋼振蕩器的振動來傳送觸感反饋。然而，類似于ERM，LRA也由不透明材料制成并且使整個顯示裝置振動，因此LRA具有與ERM相同的問題。另外，LRA應該使用諧振頻率，因此諧振頻率固定在150Hz至200Hz之間。因此，配備有LRA的觸覺裝置難以生成各種振動。

配備有壓電陶瓷致動器的觸覺裝置已用于解決這些問題。壓電陶瓷致動器具有幾微秒的高響應速度和大的振動頻率范圍，因此它們可在人可實際感覺到的所有頻率范圍內實現振動。然而，壓電陶瓷致動器按照陶瓷板的形狀形成，由于對外部沖擊的低耐久性，導致它們容易由于外部沖擊而斷裂。另外，壓電陶瓷致動器具有像ERM和LRA一樣不透明的問題，并且難以制得較薄。另外，壓電陶瓷致動器因為設置在顯示裝置的后表面上而使得整個顯示裝置振動。

發明內容

發明人已認識到，由電活性聚合物制成的觸敏裝置可用作在觸覺裝置中生成振動的振動源。更詳細地講，由電活性聚合物制成的觸敏裝置可利用通過對設置在由電活性聚合物制成的電活性層上面和下面的電極施加電壓而生成的電活性層的振動來將觸感反饋傳送給用戶。觸敏裝置可由透明材料制成，因此它可被設置在顯示裝置的前表面上。

然而，與如上所述的傳統振動源相比，由電活性聚合物制成的觸敏裝置的驅動電壓非常高(幾千伏特)。因此，需要附加的升壓電路來增大來自顯示裝置中所用的電源的電壓，但是難以使升壓電路較小以使得它們可用于諸如智能電話和平板PC的個人便攜式顯示裝置。因此，存在一種減小電活性層的厚度以降低驅動電壓的方法，但是當電活性層的厚度減小時，電活性層的位移由于要通過觸敏裝置振動的對象的重量(即，顯示裝置的重量)而被抑制，因此振動非常弱或者沒有生成振動。

另外，即使觸敏裝置的組件由透明材料制成，由于電極被設置在電活性層上面和下面，透射率減小。

因此，發明人已認識到現有觸覺裝置和驅動電壓的問題以及由電活性聚合物制成的觸敏裝置所導致的透射率的問題。他們設計出一種能夠解決那些問題的新型的觸敏裝置、該觸敏裝置的驅動方法以及包括該觸敏裝置的顯示裝置。