触敏元件及包括该触敏元件的显示装置的制作方法

文档序号:14624593发布日期:2018-06-08 07:29阅读:116来源:国知局

本申请主张于2016年11月29日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0160812号的优先权,通过引用将上述专利申请的公开内容结合在此。

技术领域

本公开内容涉及一种触敏元件和一种包括该触敏元件的显示装置。更具体而言,本公开内容涉及一种具有改进的模量和振动强度的触敏元件和一种包括该触敏元件的显示装置。



背景技术:

应用户的需求,触摸显示装置以输入信息的触摸型显示装置已被开发并广泛用于包括液晶显示装置和有机发光显示装置在内的各种显示装置。因此,对利用触觉装置以向用户提供直接和多样的触觉反馈的研究还在继续。

根据现有技术,诸如偏心旋转质量执行器(eccentric rotating mass,ERM)或共振线性执行器(LRA)之类的振动电机被作为触觉装置用于显示装置。振动电机配置为振动整个显示装置。然而,由于各种问题,振动电机不适合用于柔性显示装置。一个问题在于,为了增加振动强度,需要增加质量的大小,所以很难调节频率以调整振动级。另一个问题在于振动电机的响应速度非常慢。

为了解决上述问题,已经开发了形状记忆合金(SMA)和电活性陶瓷(EAC)作为触觉装置的材料。然而,因为形状记忆合金(SMA)具有响应速度慢、寿命短且不透明的性质,因此很难将形状记忆合金和电活性陶瓷应用于显示装置(例如,柔性显示装置)。而且,电活性陶瓷(EAC)是易碎的。

因此,使用电活性聚合物(EAP)的触觉装置近来受到关注。电活性聚合物是一种可以通过电刺激而变形并且可以由于电刺激而反复地膨胀、收缩和弯曲的聚合物。在各种类型的电活性聚合物中,主要使用铁电聚合物和介电弹性体。例如,铁电聚合物包括聚偏二氟乙烯(PVDF),介电弹性体包括硅基聚合物、尿烷基聚合物、丙烯酸基聚合物等。

然而,作为铁电聚合物代表的PVDF具有相对优异的模量。但是,PVDF涉及使用4KV或更高的高电压的极化工艺(poling process)。照此,因工艺特性之故,PVDF是危险的。介电弹性体具有优异的透光率和光学性质,但介电常数与铁电聚合物相比相对较低。因此,由于介电弹性体的驱动电压高,所以难以将介电弹性体用于电压相对低的显示装置,例如移动显示器。

因此,需要研究不仅满足工艺稳定性、介电常数和透光率特性,而且还改进触觉装置的模量和振动强度的电活性聚合物。



技术实现要素:

本公开内容的一个目的在于提供一种模量和振动强度都得以改进的触敏元件以及一种包括该触敏元件的显示装置。

本公开内容的目的并不局限于上述目的,本领域的技术人员可从以下描述中清楚地理解上面没有提及的其他目的。

根据本公开内容的一个方面,提供一种触敏元件,所述触敏元件包括由氟基三元聚合物和由以下化学式1表示的聚合物形成的电活性膜。

[化学式1]

在化学式1中,R为甲基或乙基,n是1或更大的整数。

根据本公开内容的另一方面,提供一种触敏元件,所述触敏元件包括:由氟基三元聚合物和具有磺酰基的丙烯酸酯基聚合物形成的电活性膜。

根据本公开内容的又一方面,提供一种显示装置,所述显示装置包括:显示面板、触摸面板和触敏元件。所述触敏元件包括由氟基三元聚合物和由以下化学式1表示的聚合物形成的电活性膜。

[化学式1]

在化学式1中,R为甲基或乙基,n是1或更大的整数。

示例性实施方式的其他详细事项包括在详细描述和附图中。

根据本公开内容,添加具有高偶极矩、高玻璃化转变温度Tg和高介电常数的新型聚合物,以构成具有优异的模量和振动强度的电活性膜。新型聚合物的添加提供了其中模量和振动强度均得到改进的触敏元件。

根据本公开内容,提供一种包括触敏元件的显示装置,其中模量和振动强度均得以改进。因此,显示装置的触觉感知效果得到改善。

根据本公开内容的效果并不局限于上面列举的内容,本说明书中还包括其他多种效果。

附图说明

从下面结合附图的详细描述将更加清楚地理解本公开内容的上述和其他方面、特征和其他优点,其中:

图1是根据本公开内容的一示例性实施方式的触敏元件的示意性截面图;

图2是图示根据用于本公开内容的一实施方式的电活性膜的PVDF-TrFE-CTFE聚合物的电场的极化行为的曲线图;

图3是图示根据本公开内容的另一实施方式构成的PMSEEA的外观的扫描电子显微镜(SEM)的照片;

图4是图示根据本公开内容的另一实施方式的电活性膜的GPEC测试结果的曲线图;

图5是图示根据本公开内容的一实施方式的电活性膜的1H-NMR分析的谱图;

图6是包括根据本公开内容的一示例性实施方式的触敏元件的显示装置的示意性分解透视图;

图7是图示根据本公开内容的第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的电活性膜在每一电压下的振动加速度特性的曲线图;和

图8是图示2根据本公开内容的第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的电活性膜的重量阻力特性(weight resistance characteristic)的曲线图。

具体实施方式

通过参照下面结合附图的详细描述的示例性实施方式,本公开内容的优点和特征及实现这些优点和特征的方法将清楚明了。然而,本公开内容不限于在此所公开的示例性实施方式,而是将以各种形式实现。通过举例方式提供这些示例性实施方式仅仅是为了使本领域的普通技术人员能够充分地理解本公开的内容和本公开内容的范围。因此,本公开内容将仅由所附权利要求书的范围限定。

在附图中示出的用于描述本公开内容示例性实施方式的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅仅是示例,本公开内容并不局限于此。进一步地,在本公开内容的以下描述中,可能省略对已知相关技术的详细解释,以避免不必要地使本公开内容的主题模糊不清。本文中使用的诸如“包括”和“具有”之类的术语通常意指允许添加其他部件,除非这些术语与术语“仅”一起使用。任何对单数的引用可包括复数,除非另有明确说明。

各组件被解释为包括一般的误差范围,即使没有明确说明。

当使用诸如“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“靠近”之类的术语来描述两个部件之间的位置关系时,可在这两个部件之间设置一个或多个部件,除非这些术语与术语“紧接”或“直接”一起使用。

当一个元件或层设置在其他元件或层“上”时,另一个层或另一元件可直接插入在该其他元件或层上或者插入在二者之间。

尽管使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件,但这些组件不受这些术语的限制。这些术语仅仅是用来将一个组件与其他组件区分开。因此,根据本公开内容的一实施方式,以下提到的第一组件可以是第二组件。

在整个说明书中,相同的参考标记通常表示相同的元件。

附图中图示出的各个组件的尺寸和厚度是为了便于描述而图示的。本公开内容并不局限于所图示的部件的尺寸和厚度。

本公开内容的各种实施方式的特征可彼此部分地或整体地组合,并且可在技术上以本领域技术人员所理解的各种方式进行互锁和操作。实施方式能够独立地实施或彼此相互关联地实施。

下文中,将参照附图详细地描述本公开内容的各个示例性实施方式。

图1是根据本公开内容的一示例性实施方式的触敏元件的示意性截面图。图2是图解根据用于本公开内容的电活性膜的PVDF-TrFE-CTFE聚合物的电场的极化行为的曲线图。

参照图1,根据本公开内容的一示例性实施方式的触敏元件100包括电活性膜110、设置在电活性膜110下方的第一电极120和设置在电活性膜110上的第二电极130。

电活性膜110插置在第一电极120和第二电极130之间以通过电刺激引起振动或弯曲。

根据本示例性实施方式的电活性膜110由氟基三元聚合物和由以下化学式1表示的聚合物形成。

[化学式1]

其中,R为甲基或乙基,n是1或更大的整数。

具体而言,氟基三元聚合物是由三种单体形成的氟基聚合物并且是当施加电压时在其中产生振动的电活性聚合物(EAP)。举例来说,氟基三元聚合物可以是聚偏二氟乙烯(以下,称之为“PVDF”)基三元聚合物。PVDF基三元聚合物具有比诸如PVDF-TfFE之类的共聚物更低的模量,但是具有高的介电常数(高k)且不涉及在高电压下进行的危险的极化工艺。极化工艺是向聚合物施加高DC电压以将具有比电荷的原子沿一个方向排列的工艺。

例如,PVDF基三元聚合物可以使用聚偏二氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯(以下,称之为“PVDF-TrFE-CTFE”)。PVDF-TrFE-CTFE是驰豫铁电(驰豫铁电体)型,其根据图2所示出的电场表现出极化行为,并且具有在0.04GPa到0.15GPa范围内的模量特性。

具体而言,由化学式1表示的聚合物是一种当与氟基三元聚合物混合时可以确保相容性的新型丙烯酸酯基聚合物。而且,由化学式1表示的聚合物是玻璃状的并且具有57%至67%的极化率。进一步地,由化学式1表示的聚合物具有185℃至195℃的玻璃化转变温度(Tg)。上述特性对于由化学式1表示的聚合物的材料是固有的。数值是在已考虑加入到所述聚合物中的副产物之后而获得的。

根据Havriliak-Negami理论,由化学式1表示的聚合物可以因磺酰基(-SO2-)的高偶极矩(4.25德拜)之故根据所施加频率的变化而单轴地排列,以便发生链旋转。

也就是说,由化学式1表示的聚合物利用具有高偶极矩的碳链的排列和弛豫,从而改进介电常数。因此,高介电常数(高k)特性得以实现。

在化学式1中,R是乙基或甲基。但是,R并不必须受限于此。当碳链更长时,玻璃化转变温度Tg过度地升高。因此,化学式1中的R理想地为甲基或乙基。

在这种情况下,由化学式1表示的聚合物可以是由以下化学式2表示的聚乙基丙烯酸甲基磺酰基乙酯(PMSEEA)、或由以下化学式3表示的聚甲基丙烯酸甲基磺酰基乙酯(PMSEMA)。

[化学式2]

在化学式2中,n是1或者更大的整数。

[化学式3]

在化学式3中,n是1或者更大的整数。

由化学式1表示的聚合物可以用作添加剂以改进电活性膜110的模量和振动强度。

一般而言,在触敏元件中,可被人类识别的振动感会被按压力减弱。因此,为了改进振动强度,必须增加阻挡力,所述阻挡力是一种抵抗按压力的力。为了提高重量阻力,需要增加模量。如在以下方程式1和2中所示,重量阻力与材料的强度和模量成比例。然而,以下方程式1的强度等于杨氏模量(kA=Y)。

<材料的强度(kA)>

[方程式1]

(在此,kA是材料的强度,Fmax是当施加载荷时压电执行器的最大阻力(最大重量阻力),△L0是初始位移。)

<重量阻力(F)>

[方程式2]

(在此,F是重量阻力,N是层叠的执行器的数量,S是执行器的截面,L是执行器的长度,Y是杨氏模量,d33是压电常数,V是所施加的电压。)

根据方程式2,由于重量阻力与模量和压电常数成比例,因此模量和压电常数都必须增加以提高重量阻力。但是,如在以下方程式3中所示,压电常数与极化强度和介电常数成比例。

<压电常数(d33)>

[方程式3]

d33∝2εP

(在此,d33是压电常数,ε是介电常数,P是极化强度。)

通常,聚合物的高偶极矩被已知为减少聚合物的晶粒并增加极化和模量。

因此,通过添加由化学式1表示的具有高偶极矩的聚合物,电活性膜110的极化和模量同时得到改进。而且,基于上述Havriliak-Negami理论,介电常数也得以改进。

进一步地,由化学式1表示的聚合物包括具有高偶极矩的磺酰基,使得玻璃化转变温度Tg升至185℃或更高。在这种情况下,玻璃化转变温度Tg的上升意味着模量的增加,从而电活性膜110的模量得以进一步改进。

例如,由化学式1表示的聚合物可以相对于电活性膜的总重量的7.3重量%至10重量%的量加入以提高模量。当聚合物的添加量少于7.3重量%或多于10重量%时,氟基三元聚合物藉由具有化学式1的结构的聚合物的特性会损失,从而效果会不足。因此,可以在上述范围内添加由化学式1表示的聚合物。

由化学式1表示的聚合物的重均分子量理想地是在500至1000的范围内,以在与氟基三元聚合物混合时确保相容性,但并不必须受限于此。

具有上述配置的电活性膜110的模量得到改进。而且,通过添加由化学式1表示的具有高偶极矩、高玻璃化转变温度Tg和高介电常数的聚合物,具有上述配置的电活性膜110导致极化和介电常数的提高。最终,振动强度可通过重量阻力的改进而得到改进。电活性膜110可满足以下特性:在频率为156Hz下的重量阻力为0.2G至0.6G、模量为0.6GPa至0.8GPa、介电常数为5.0至9.0和极化率为57%至67%。

当电活性膜110的重量阻力和模量满足上述范围时,触敏元件100的振动强度和模量可同时得到改进。

进一步地,当电活性膜110的介电常数满足上述范围时,触敏元件100的驱动电压可以降低。

在以上描述中,当重量阻力小于0.2G时,振动强度可能会降低。与之相反,当重量阻力超过0.6G时,由于模量过高而不合需求。这导致电活性膜110硬化,这限制了由化学式1表示的聚合物的振动位移。进一步地,当模量小于0.6GPa时,重量阻力可能会降低。与之相反,当模量超过0.8GPa时,由于电活性膜110硬化而限制了由化学式1表示的聚合物的振动位移,所以是不合需求的。在考虑了添加到聚合物中的副产物之后,由化学式1表示的聚合物形成的材料的固有特性是电活性膜110的介电常数和极化率。

进一步地,电活性膜110可满足75%或更高的透光率的特性,这将由以下第一和第二示例性实施方式所鉴定。也就是说,电活性膜110的模量和振动强度可在没有显著降低透光率的情况下得到改进。

本示例性实施方式的PMSEEA的单体(MSEEA)的构成方法由以下反应式1图示,并且根据反应式1的构成方法的示例如下。

[反应式1]

首先,将4.52g(0.036mol)2-(甲基磺酰基)乙醇、40ml二氯甲烷(DCM)和5.12g(0.056mol)三乙胺Et3N滴加到100ml三口烧瓶中,然后进行混合以生成混合物。接着,在0℃以下进行N2吹扫的同时搅拌混合物30分钟。接着,将该搅拌的混合物缓慢地滴加到乙基丙烯酰氯中,并将温度缓慢地升至室温(25℃)。然后,反应在室温(25℃)下进行24小时。反应之后,通过过滤器除去三乙胺盐酸盐,并通过真空蒸馏除去残留溶剂。接着,将反应产物重新溶解于DCM中,然后在乙醚中再析出。将这一溶解-再析出重复三次。最后,将生成的单体(MSEEA)在室温真空烘箱中干燥两天。

图3是图示根据本公开内容的一实施方式构成的PMSEEA的外观的扫描电子显微镜(SEM)的照片。PMSEEA被认为是不透明、玻璃状和浅黄色的。

下面将描述示例性实施方式的电活性膜110的制造方法的示例。首先,将预定的诸如PVDF基三元聚合物之类的氟基三元聚合物和由化学式1表示的聚合物置于诸如二甲亚砜(DMSO)或二甲基甲酰胺(DMF)之类的可溶性溶剂中,然后进行混合以生成混合物。之后,利用旋涂法将混合物涂布在第一电极120上以形成涂膜。接着,涂膜在50℃至100℃的温度下硬化5分钟至30分钟,在80℃至150℃的温度下干燥10分钟至30分钟,然后在100℃至150℃的温度下热处理20分钟至30分钟。然而,可溶性溶剂、硬化条件、干燥条件、热处理条件和涂布方法并不限于此。可以采用本领域已知的任何适当的条件。

例如,当将由化学式1表示的聚合物添加到电活性膜110中时,藉由原子分析、GPEC测试和NMR分析来验证PMSEEA(≈C8H12O4S),如下表1以及图4和图5所示。

表1表示添加到电活性膜110中的PMSEEA(≈C8H12O4S)的单一元素分析结果,从电活性膜110提取PMSEEA,然后单独地测量。

[表1]

如表1中的元素分析测试结果所示,由于测量元素的理论值和测量值之间没有显著的差异,所以测量结果可估计为PMSEEA(≈C8H12O4S)。使用这种测试,可以确认PMSEEA(≈C8H12O4S)被添加到电活性膜110。

图4是图示根据本公开内容的一实施方式的电活性膜的梯度聚合物洗脱色谱法(GPEC)测试的曲线图。在这种情况下,GPEC测试条件如下。

1)系统:带有30℃的柱加热器的Waters Alliance 2690分离模块

2)检测器1:Waters 996光电二极管阵列检测器

3)检测器2:具有LTA适配器的Alltech 500型ELSD(漂移管,40℃,氮气1.75升/分钟)

4)数据系统:Waters Millennium 32色谱管理器

5)柱:如图中所列,30℃

6)流速:1mL/min

7)样品:注入10μl至25μl到0.2%至0.5%样品

参照图4,PMSEEA的保留时间(RT)是在GPEC测试时的第19分钟左右。在GPEC测试时,RT指示材料的固有极性。RT约为19分钟的材料是PMSEEA。因此,借助于GPEC测试确认了PMSEEA被添加到电活性膜110。

图5是图示根据本公开内容的一实施方式的电活性膜的1H-NMR(核磁共振)分析的谱图。在使用DMSO-d6溶剂的提取条件下观察到样品的特征峰。

再次参照图1,第一电极120和第二电极130贴附在电活性膜110的两个表面上以供电。第一电极120和第二电极130可由导电材料形成,但不限于此。例如,第一电极120和第二电极130可由诸如金(Au)、铜(Cu)、钛(Ti)、铬(Cr)、钼(Mo)、铝(Al)、铝-铜合金(Al-Cu合金)之类的金属材料形成,或由导电聚合物形成。导电聚合物的实例包括PEDOT[聚(3,4-乙撑二氧噻吩)]:PSS[聚(4-苯乙烯磺酸)]、聚吡咯或聚苯胺。

此外,第一电极120和第二电极130可由软电极形成以便适合于顺利地重复驱动触敏元件100,所述软电极是通过将弹性体混合到碳导电润滑脂、炭黑或碳纳米管(CNT)中制成的。第一电极120和第二电极130可由相同的材料形成或由不同的材料形成。

当本公开内容的触敏元件100设置在显示面板上时,第一电极120和第二电极130可包括透明导电材料,以确保触敏元件的透明性。然而,第一电极120和第二电极130并不限于此,透明导电材料可是选自氧化铟锡(ITO)、石墨烯、金属纳米线和透明导电氧化物(TCO)中的一种。

第一电极120和第二电极130藉由各种方法设置在电活性膜110的两个表面上。例如,第一电极120和第二电极130可藉由诸如溅射法、印刷法和狭缝涂布法之类的方法设置在电活性膜110的两个表面上。具体地说,当第一电极120和第二电极130由相同的材料形成时,可同时设置第一电极120和第二电极130。

电压从外部施加至第一电极120和第二电极130以形成电场。在此,为了在电活性膜110中形成电场,可向第一电极120和第二电极130施加具有不同大小的电压或具有相反电学特性的电压。例如,当向第一电极120或第二电极130施加正电压时,可向剩下的电极施加负电压或者剩下的电极可以接地。

进一步地,施加至第一电极120和第二电极130的电压可以是AC电压或DC电压。当向第一电极120和第二电极130施加AC电压时,电活性膜110可周期性地移位,从而可实现振动效果。当向第一电极120和第二电极130施加DC电压时,电活性膜110可保持弯曲状态。

如上所述配置的触敏元件100使用了通过添加具有高偶极矩、高Tg和高介电常数的聚合物而具有优异的介电常数、模量和振动强度的电活性膜110,使得在降低驱动电压的同时可以改进模量和振动强度。

图6是根据本公开内容的一示例性实施方式的包括触摸感测元件的显示装置的示意性分解透视图。

参照图6,根据本公开内容的一示例性实施方式的显示装置600包括下盖610、显示面板620、触敏元件100、触摸面板630和上盖640。

下盖610设置在显示面板620下方,以覆盖显示面板620、触敏元件100和触摸面板630的下部。下盖610保护显示装置600的内部组件免受外部冲击或者外来物质或湿气的渗透。例如,下盖610可由热成型且具有良好的加工性能的塑料形成。或者,下盖610可由根据显示装置600的形变而变形的材料形成,但并不限于此。

显示面板620是指其中设置有用于在显示装置600中显示图像的显示元件的面板。显示面板620可包括诸如有机发光显示面板、液晶显示面板和电泳显示面板之类的各种显示面板。优选地,显示面板620可以是包括有机发光显示装置的有机发光显示面板。有机发光显示装置是使电流流向有机发光层以使有机发光层发光的一种显示装置。有机发光显示装置利用有机发光层发射具有特定波长的光。有机发光显示装置至少包括阴极、有机发光层和阳极。

有机发光显示装置可被配置为具有延展性且为可变形的。也就是说,有机发光显示装置是具有延展性且包括柔性基板的柔性有机发光显示装置。柔性有机发光显示装置可藉由从外部施加的力而沿不同的方向和角度变形。

触敏元件100可设置在显示面板620上。触敏元件100可被设置成与显示面板620的上表面直接接触,或者利用粘合剂设置在显示面板620的上表面与触摸面板630的下表面之间。例如,作为粘合剂,可使用光学透明粘合剂(OCA)或光学透明树脂(OCR),但粘合剂并不限于此。

尽管在图6中图示了设置在显示面板620上的触敏元件100,但触敏元件100可根据需要设置在显示面板620下方。

图6中图示的触敏元件100包括第一电极120、第二电极130和电活性膜110。由于触敏元件100的具体组件与参照图1所描述的触敏元件100相同,因此将省略详细的描述。

触敏元件100可电连接至显示面板620。例如,设置在显示面板620上的柔性印刷电路板(FPCB)与触敏元件100的电极可通过布线而电连接至彼此。

触摸面板630设置在触敏元件100上。触摸面板630是指执行感应用户对显示装置600的触摸输入并提供触摸坐标的功能的面板。

触摸面板630可根据操作方法进行分类。例如,可使用电容型、电阻型、超声型、红外型或类似者。而且,电容型触摸面板可用作触摸面板630。

进一步地,触摸面板630可电连接至触敏元件100。具体而言,触摸面板630电连接至触敏元件100的电极以将从触摸面板630输入的各种触摸信号或电压传输至触敏元件100。

上盖640设置在触摸面板630上,以覆盖触敏元件100、显示面板620和触摸面板630的上部。上盖640可执行与下盖610相同的功能。此外,上盖640也由与下盖610相同的材料形成。

利用具有改进的模量和振动强度的电活性膜110,如上所述配置的显示装置600改进了显示装置600的模量和振动强度。这一构造改进了显示装置600的触觉感知效果。因此,通过反映出电活性膜110的特性,显示装置600可满足以下特性:在频率为156Hz时重量阻力为0.2G至0.6G和模量为0.6GPa至0.8GPa。

包括示例性实施方式的触敏元件100的显示装置600可以是诸如智能手机、移动电话、平板PC或PDA之类的移动显示装置,可以是汽车导航系统、TV、户外广告牌、自动贩卖机、电子白板或类似装置。

实施例

下文中,将通过示例性实施方式更详细地描述本公开内容的配置和功能。然而,这是作为本公开内容的示例性实施方式,并不可解释为在任何意义上限制本公开内容。

在此未描述的内容可由本领域的技术人员充分地且从技术上推导出来,因此将省略其描述。

1.制备试样

利用表2中所述的组合物来制备具有10cm宽度和10cm长度的根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的试样,其中层叠有厚度为的下层ITO、厚度为35μm的电活性膜和厚度为的上层ITO。

在这种情况下,电活性膜通过以下方式以这种顺序制备:将PVDF-TrFE-CTFE和PMSEEA混合在DMSO溶剂中,将该混合物在下层ITO上以300rpm旋涂15秒以形成涂膜,将涂膜在70℃的温度下硬化10分钟,将涂膜在100℃的温度下真空干燥15分钟,和将涂膜在115℃的温度下热处理30分钟。

[表2]

2.评估物理特性

测量根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的试样的电活性膜在156Hz的频率下、在每个电压下的振动加速度,以评估振动特性。测试结果图示在图7中。

进一步地,通过在156Hz的频率下向根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的试样的电活性膜施加400V的电压来测量重量阻力。测试结果图示在图8中。

进一步地,测量根据第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的试样的电活性膜的模量和透光率。测试结果列于下表3中。

图7是图示根据本公开内容的第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的电活性膜在每一电压下的振动加速度特性的曲线图。图8是图示根据本公开内容的第一示例性实施方式、第二示例性实施方式、第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的电活性膜的重量阻力特性的曲线图。

参照图7和图8,第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的电活性膜的振动加速度之间没有显著的差异。而且,第一比较性实施方式和第二比较性实施方式的电活性膜的振动加速度没有显著的差异。然而,仅在满足本公开内容中所述的添加剂目标值的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的电活性膜中,重量阻力得到改善。

[表3]

参照表3,第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的电活性膜二者均表现出以下特性:在156Hz的频率下模量为0.7GPa或更高且透光率为75%或更高。

具体而言,可以理解,相较于没有满足目标值的第一比较性实施方式和第二比较性实施方式,满足本公开内容中所建议的添加剂目标值的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的电活性膜的模量在没有显著降低透光率的情况下得以提高。

如以上实验结果所示,相较于没有满足目标值的第一比较性实施方式和第二比较性实施方式,满足本公开内容所述条件的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的电活性膜在没有显著降低透光率的情况下改进了重量阻力和模量。

本公开内容的示例性实施方式也可以描述如下:

根据本公开内容的一个方面,一种触敏元件包括由氟基三元聚合物和由以下化学式1表示的聚合物形成的电活性膜:

[化学式1]

在化学式1中,R为甲基或乙基,n是1或更大的整数。

由化学式1表示的聚合物的磺酰基可具有4.25德拜的偶极矩。

由化学式1表示的聚合物的添加量可以是相对于电活性膜的总重量的7.3重量%至10重量%。

由化学式1表示的聚合物的玻璃化转变温度Tg可以是185℃至195℃,且由化学式1表示的聚合物的极化率可以是57%至67%。

电活性膜的模量在156Hz的频率下可以是0.6GPa至0.8GPa,且电活性膜的重量阻力可以是0.2G至0.6G。

电活性膜的介电常数在156Hz的频率下可以是5.0至9.0。

电活性膜的透光率可以是75%或更高。

氟基三元聚合物可以是聚偏二氟乙烯(PVDF)基三元聚合物。

根据本公开内容的另一方面,一种触敏元件包括:由氟基三元聚合物和具有磺酰基的丙烯酸酯基聚合物形成的电活性膜。

电活性膜的模量在156Hz的频率下可以是0.6GPa至0.8GPa,且电活性膜的重量阻力可以是0.2G至0.6G。

根据本公开内容的一方面,一种显示装置包括:显示面板、触摸面板和触敏元件。所述触敏元件包括由氟基三元聚合物和由以下化学式1表示的聚合物形成的电活性膜:

[化学式1]

在化学式1中,R为甲基或乙基,n是1或更大的整数。

显示装置的模量在156Hz的频率下可以是0.6GPa至0.8GPa,且显示装置的重量阻力可以是0.2G至0.6G。

尽管已参照附图详细地描述了本公开内容的示例性实施方式,但本公开内容并不限于此,在不背离本公开内容的技术思想的条件下可以以多种不同的形式实现。因此,提供本公开内容的实施方式仅用于举例说明目的,而并不意在限制本公开内容的技术精神。本公开内容技术精神的范围并不限于此。因此,应当理解的是,上述示例性实施方式从各方面来说都是说明性的,并不限制本公开内容。本公开内容的保护范围应当基于以下权利要求进行解释,在权利要求等同范围内的所有技术思想应当被解读为落入本公开内容的范围内。

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