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CN111384117B - 显示装置 - Google Patents

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CN111384117B
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李用雨
柳轻烈
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LG Display Co Ltd
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Abstract

显示装置包括：触摸面板；在触摸面板下方并显示图像的显示面板；压电元件，该压电元件在触摸面板下方并包括上电极、下电极和压电层；以及连接到压电元件的整流电路。

Description

显示装置
技术领域
本公开涉及显示装置，并且更具体地涉及具有压电元件的显示装置。
背景技术
电致发光显示装置可以是平板显示装置。与液晶显示装置相比，电致发光显示装置具有宽的视角，因为它是自发光的、薄的、重量轻的、功耗低的(因为不需要背光单元)。另外，电致发光显示装置由直流(DC)的低电压驱动并且具有快速的响应时间。电致发光显示装置还耐外部冲击，并且可以在宽温度范围内使用，因为其成分为固体。电致发光显示装置也可以低成本制造。
电致发光显示装置已经被应用于各种装置。特别地，电致发光显示装置已被广泛应用于诸如智能电话、多媒体装置或台式PC之类的便携式装置。顺便提及，由于这些便携式装置通过电池被提供有电源，因此在提供电源方面存在限制。
发明内容
因此，本公开涉及一种基本消除了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的显示装置。
本公开的一个目的是提供一种能够提高电源效率的显示装置。
本公开的附加特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地从描述中将变得显而易见，或者可以通过本公开的实践而获知。本公开的目的和其它优点将通过在书面描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
为了实现这些和其它优点，并且根据本公开的目的，如在本文中所实施和广泛描述的，提供了一种显示装置，其包括：触摸面板；显示面板，其在触摸面板下方并显示图像；压电元件，其在触摸面板下方并包括上电极、下电极和压电层；以及整流电路，其与压电元件连接。
应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述二者都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本公开的进一步理解并且并入并构成本申请的一部分，示出了本公开的示例实施方式，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：
图1是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的显示装置的截面图；
图2是根据本公开的实施方式的整流电路的电路图；
图3是根据本公开的实施方式的整流电路的示意性平面图；
图4是示意性例示根据本公开的第一实施方式的显示装置的平面图；
图5是根据本公开的第一实施方式的包括压电元件的显示装置的示意性截面图并且对应于图4的线V-V'；
图6和图7是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的压电元件的电极结构的平面图；
图8是示意性地例示根据本公开的第二实施方式的显示装置的截面图；
图9是示意性地例示根据本公开的第三实施方式的显示装置的截面图；以及
图10是示意性地例示根据本公开的第四实施方式的显示装置的截面图。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中示出的本公开的示例实施方式。
<第一实施方式>
图1是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的显示装置的截面图。
在图1中，根据本公开的第一实施方式的显示装置包括显示面板100、压电元件200、触摸面板300、偏振片400和盖窗500。
这里，显示面板100可以是电致发光显示面板。更具体地，显示面板100可以包括在基板110上的发光二极管De和在发光二极管De上的封装层190。发光二极管De包括第一电极160、第二电极180以及在第一电极160与第二电极180之间的发光层180。
然而，本公开不限于此，并且显示面板100可以是包括液晶电容器的液晶显示面板。
压电元件200设置在显示面板100上。压电元件200包括第一缓冲层210、下电极220、压电层230、上电极240和第二缓冲层250。
第一缓冲层210和第二缓冲层250可以由透明绝缘材料形成。例如，第一缓冲层210和第二缓冲层250可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成。另选地，第一缓冲层210和第二缓冲层250可以由诸如光亚克力之类的有机绝缘材料形成，但不限于此。
下电极220和上电极240可以由透明导电材料形成。例如，下电极220和上电极240可以由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)形成，但不限于此。
压电层230可以由压电材料形成，该压电材料通过由于外部机械能引起的材料变形而产生电能。压电材料可以是透明的压电聚合物。
例如，压电聚合物可以是PVDF(聚偏二氟乙烯)、P(VDF-TrFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CTFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物)、掺杂有碳纳米管的PVDF、或磷腈基聚合物，但不限于此。这里，聚双(三氟乙氧基)磷腈可用作磷腈基聚合物。
接下来，触摸面板300设置在压电元件200上。触摸面板300可以是独立地形成发送线和接收线并且根据触摸来检测发送线和接收线之间的电容变化的互电容类型。然而，本公开不限于此。
偏振片400可以设置在触摸面板300上。触摸面板300可以是圆偏振片，该圆偏振片包括线性偏振器和四分之一波片并且将线性偏振光改变成圆偏振光并将圆偏振光改变成线偏振光。偏振片400可以通过阻挡外部光在显示面板100处反射之后被输出来提高对比度。
盖窗500设置在偏振片400上。盖窗500保护显示面板100免受外部冲击。盖窗500可以通过粘合层(未示出)附接到显示面板100的上部，更具体地，附接到偏振片400。盖窗500可以由玻璃或塑料形成，但不限于此。
如上所述，在根据本公开的第一实施方式的显示装置中，可以通过在显示面板100和触摸面板300之间设置压电元件200、根据触摸从外部力中产生电能、并用所产生的电能对电池进行充电来实现用于再生能量的能量收集元件。
优选地，压电元件200靠近盖窗500设置，以提高能量收集效率。
此时，在压电元件200中，需要整流电路以将产生的电能存储到电池中。整流电路在图2和图3中例示。
图2是根据本公开的实施方式的整流电路的电路图，图3是根据本公开的实施方式的整流电路的示意性平面图。
在图2和图3中，根据本公开的实施方式的整流电路可以是连接四个二极管的桥式电路。这里，输入端子连接到压电元件200，输出端子连接到电池，由此将压电元件200的交流输入改变为直流输出。
在整流电路中，可以通过与显示面板100的半导体层相同的工艺来形成二极管的P型半导体和/或N型半导体，并且可以通过与显示面板100的选通线或数据线相同的工艺来形成二极管的阳极和阴极。
图4是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的显示装置的平面图。将参考图1和图4进行描述。
在图1和图4中，在显示面板100的基板110上限定了显示图像的显示区域A1和围绕显示区域A1的非显示区域A2。
在基板110上的显示区域A1中，沿着第一方向形成选通线GL，并且沿着与第一方向交叉的第二方向形成数据线DL。另外，尽管未在图中示出，但是在基板110上的显示区域A1的每个像素区域中形成一个或更多个薄膜晶体管、一个或更多个电容器和发光二极管De，并且密封层190被形成为覆盖它们。
此外，在基板110上的非显示区域A2的第一部分中设置有选通驱动器610。选通线GL连接到选通驱动器610并接收扫描信号。选通驱动器610可以被配置为面板内选通(GIP)型，其中它的组件通过与显示区域A1的元件相同的工艺形成。
此外，数据驱动器630附接到基板110上的非显示区域A2的第二部分。数据线DL连接到数据驱动器630并接收数据信号。
然后，压电元件200被设置在显示面板100上。压电元件200包括下电极220、上电极240、以及在下电极220和上电极240之间的压电层230。
这里，压电层230可以具有与下电极220或上电极240相对应的区域。
下电极220和上电极240具有基本相同的面积，并且下电极220和上电极240中的每一个的面积大于显示区域A1。因此，下电极220和上电极240不仅设置在显示区域A1中，而且部分地设置在非显示区域A2中。下电极220和上电极240中的每个可以在非显示区域A2中具有突起。下电极220的突起和上电极240的突起彼此间隔开，并连接到形成在非显示区域A2中的整流电路260。整流电路260具有图2和图3的配置。
这里，尽管整流电路260被例示为形成在与基板110的左上角相对应的非显示区域A2中，但是整流电路260的位置不限于此。整流电路260可以形成在非显示区域A2的任何位置中。例如，整流电路260可以形成在基板110的与非显示区域A2相对应的右上角、右下角或左下角。
第一缓冲层210形成在下电极220下方，第二缓冲层250形成在上电极240上。第二缓冲层250可具有比下电极220和上电极240中的每个更大的面积。另外，第一缓冲层210可以具有与第二缓冲层250相同的面积。
接下来，触摸面板300设置在压电元件200上。触摸面板300包括形成在显示区域A1中的发送线和接收线。这里，发送线和接收线彼此交叉以形成互电容器。每条发送线包括在第一方向上彼此连接的多个发送电极332，并且每条接收线包括在第二方向上彼此连接的多个接收电极334。每个发送电极332和每个接收电极可以具有菱形形状，但不限于此。
另外，触摸面板300包括形成在非显示区域A2中的第一路由线331和第二路由线333。第一路由线331连接到发送线，第二路由线333连接到接收线。
第一路由线331和第二路由线333连接到触摸驱动器640，该触摸驱动器640附接到基板110上的非显示区域A2的第三部分。因此，第一路由线331将触摸驱动电压从触摸驱动器640传送到发送线，第二路由线333将触摸感测电压从接收线传送到触摸驱动器640。
此外，偏振片400和盖窗500可以设置在触摸面板300上。
在根据本公开的第一实施方式的显示装置中，当执行用户的触摸时，互电容器的电容改变，并且触摸感测电压改变。触摸驱动器640分析触摸感测电压并检测触摸点。
此外，通过用户的触摸将力施加到压电元件200。因此，由于压电材料的机械波动而导致发生极化变化，并且这引起电势差以产生电能。电能通过整流电路260存储在电池(未示出)中。因此，通过将触摸的机械能改变为电能并使用它，可以提高显示装置的电源效率。
将参照图5更详细地描述根据本公开的第一实施方式的包括压电元件的显示装置的配置。
图5是根据本公开的第一实施方式的包括压电元件的显示装置的示意性截面图，并且对应于图4的线V-V'。这里，使用电致发光显示面板作为显示面板的示例，但本公开不限于此。
在图5中，根据本公开的第一实施方式的显示装置包括显示面板100、压电元件200、触摸面板300、偏振片400和盖窗500。
更具体地，在显示面板100的基板110上限定了包括多个像素区域并显示图像的显示区域A以及围绕显示区域A1的非显示区域A2。
半导体层122形成在基板110上的显示区域A1中，并且被图案化以对应于每个像素区域。基板110可以是玻璃基板或塑料基板。例如，聚酰亚胺可以用于塑料基板，但不限于此。
半导体层122可以由多晶硅形成，并且在这种情况下，半导体层122的两端可以掺杂有杂质。
此外，还可以在基板110和半导体层122之间形成缓冲层(未示出)。缓冲层可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成，并且可以是单层或多层。
绝缘材料的栅极绝缘层130基本在整个基板110上方形成在半导体层122上。栅极绝缘层130可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成。
诸如金属之类的导电材料的栅极132形成在与半导体层122的中央相对应的栅极绝缘层130上。此外，选通线(未示出)和第一电容器电极(未示出)可以形成在栅极绝缘层130上。选通线沿第一方向延伸，并且第一电容器电极连接到栅极132。
此外，在本公开的第一实施方式中，尽管栅极绝缘层130基本形成在整个基板110上方，但是栅极绝缘层130可以被图案化为具有与栅极132相同的形状。
绝缘材料的层间绝缘层140基本在整个基板110上方形成在栅极132上。层间绝缘层140可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料或者诸如光亚克力或苯并环丁烯之类的有机绝缘材料形成。
层间绝缘层140具有使半导体层122的两端的顶表面露出的第一接触孔140a和第二接触孔140b。第一接触孔140a和第二接触孔140b设置在栅极132的两侧，并且与栅极132间隔开。这里，第一接触孔140a和第二接触孔140b形成在栅极绝缘层130中。另选地，当栅极绝缘层130被图案化为具有与栅极132相同的形状时，第一接触孔140a和第二接触孔140b仅形成在层间绝缘层140中。
在层间绝缘层140上形成诸如金属之类的导电材料的源极142和漏极144。此外，数据线(未示出)、电力线(未示出)和第二电容器电极(未示出)可以在层间绝缘层140上形成。
源极142和漏极144利用设置在其间的栅极132彼此间隔开。源极142和漏极144分别通过第一接触孔140a和第二接触孔140b接触半导体层122的两端。尽管未在图中示出，但是数据线沿第二方向延伸并且与选通线交叉以限定每个像素区域。用于提供高电位电压的电力线与数据线间隔开。第二电容器电极连接到漏极144，并且与第一电容器交叠以形成存储电容器，并且其间的层间绝缘层140用作电介质。另选地，第一电容器电极可以连接到漏极144，第二电容器电极可以连接到栅极132。
同时，半导体层122、栅极132以及源极142和漏极144构成薄膜晶体管T。这里，薄膜晶体管T可具有共面结构，其中栅极132与源极142和漏极144设置在半导体层122的一侧(即，半导体层122上方)，但不限于此。
薄膜晶体管T对应于驱动薄膜晶体管。具有与驱动薄膜晶体管T相同结构的开关薄膜晶体管(未示出)还可以形成在基板110上的每个像素区域中。此时，驱动薄膜晶体管T的栅极132可以连接到开关薄膜晶体管的漏极(未示出)，并且驱动薄膜晶体管T的源极142可连接到电力线(未示出)。另外，开关薄膜晶体管的栅极(未示出)和源极(未示出)可以分别连接到选通线和数据线。
此外，还可以在基板110上的每个像素区域中形成具有与驱动薄膜晶体管T相同的结构的一个或更多个感测薄膜晶体管，但不限于此。
绝缘材料的外覆层150基本在整个基板110上方形成在源极142和漏极144上。外覆层150可以由诸如光亚克力或苯并环丁烯之类的有机绝缘材料形成。外覆层150可以具有平坦的顶表面。
同时，还可以在外覆层150下方形成绝缘层。绝缘层可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成。
外覆层150具有使漏极144露出的漏极接触孔150a。这里，漏极接触孔150a可以与第二接触孔140b间隔开。另选地，漏极接触孔150a可以直接形成在第二接触孔140b上方。
具有较高功函数的导电材料的第一电极160形成在外覆层150上。第一电极160形成在每个像素区域中，并通过漏极接触孔150a与漏极144接触。例如，第一电极160可以由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)之类的透明导电材料形成，但不限于此。
此外，根据本公开的第一实施方式的显示装置的电致发光显示装置100可以是顶部发光型，其中发光二极管的光朝着与基板110相反的方向输出。因此，第一电极160还可以在透明导电材料层下方包括由具有高反射率的金属材料形成的反射电极或反射层。例如，反射电极或反射层可以由铝-钯-铜(APC)合金或银(Ag)形成。此时，第一电极160可以具有ITO/APC/ITO或ITO/Ag/ITO的三层结构，但不限于此。
在第一电极160上形成绝缘材料的堤部162。堤部162与第一电极160的边缘交叠，覆盖第一电极160的边缘，并露出第一电极160的中央部分。堤部162可以由具有疏水特性的有机绝缘材料形成。另选地，堤部162可以由具有亲水特性的有机绝缘材料形成并且可以被处理为具有疏水特性。然而，本公开不限于此。此外，还可以在堤部162下方形成具有亲水特性的堤部。
接下来，在由堤部162露出的第一电极160上形成发光层170。
尽管未在图中示出，但是发光层170可以包括依次设置在第一电极160上的第一电荷辅助层、发光材料层和第二电荷辅助层。发光材料可以由红色、绿色和蓝色发光材料中的任何一种形成，但不限于此。发光材料可以是诸如磷光化合物或荧光化合物之类的有机发光材料，或者可以是诸如量子点之类的无机发光材料。
第一电荷辅助层可以是空穴辅助层，并且空穴辅助层可以包括空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)中的至少一个。另外，第二电荷辅助层可以是电子辅助层，并且电子辅助层可以包括电子注入层(EIL)和电子传输层(ETL)中的至少一个。然而，本公开不限于此，并且其它变型是可能的。
这里，发光层170可以通过溶液工艺形成。因此，可以简化工艺，并且可以提供具有大尺寸和高分辨率的显示装置。旋涂法、喷墨印刷法或丝网印刷法可以用作溶液工艺，但是本公开不限于此，并且其它变型是可能的。当溶液被干燥时，与堤部162相邻的区域中的溶剂的干燥速度与其它区域中的干燥速度不同。因此，发光层170在邻近堤部162的区域中的高度可以随着它靠近堤部162而上升。
另选地，可以通过真空蒸发工艺来形成发光层170，但不限于此。
具有相对较低的功函的导电材料的第二电极180基本在整个显示区域A1上方形成在发光层170上。第二电极180可以由铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)或其合金形成。第二电极180可以具有相对薄的厚度，使得来自发光层170的光可以透射穿过第二电极。另选地，第二电极180可以由诸如铟镓氧化物(IGO)之类的透明导电材料形成，但不限于此。
第一电极160、发光层170和第二电极180构成发光二极管De。第一电极160可以用作阳极，第二电极180可以用作阴极，但不限于此。
如上所述，根据本公开的第一实施方式的电致发光显示装置100可以是顶部发光型，其中来自发光二极管De的发光层170的光朝向与基板110相反的方向输出，也就是说，穿过第二电极180输出到外部。顶部发光型显示装置可具有比相同尺寸的底部发光型显示装置更宽的发光面积，由此提高亮度并降低功耗。
此时，每个像素区域的发光二极管De可以具有与发出的光的波长相对应的元件厚度以用于微腔效应，由此提高了光效率。
接下来，可以基本在整个基板110上方在第二电极180上形成封装层190，以阻挡从外部引入的湿气或氧气，由此保护发光二极管De。封装层190可以由UV密封剂或玻璃料密封剂形成。另选地，封装层190可以包括交替层叠的无机层和有机层。
此外，在基板110上的非显示区域A2中形成整流电路260。整流电路260包括半导体图案262、阳极264和阴极266。这里，阴极266可以露出到外部并且连接到电池(未示出)。另选地，阳极264可以露出到外部并且连接到电池。
半导体图案262包括P型半导体区域262a和N型半导体区域262b，并且P型半导体区域262a和N型半导体区域262b中的一者可以通过与显示区域A1的半导体层122相同的工艺由相同的材料形成。例如，P型半导体区域262a可以通过与半导体层122相同的工艺由相同的材料形成，但不限于此。
另外，阳极264和阴极266可以通过与显示区域A1的栅极132相同的工艺由相同的材料形成。在这种情况下，栅极绝缘层130可以具有使P型半导体区域262a和N型半导体区域262b露出的接触孔，并且阳极264和阴极266可以分别通过接触孔接触P型半导体区域262a和N型半导体区域262b。
另选地，阳极264和阴极266可以通过与显示区域A1的源极142和漏极144相同的工艺由相同的材料形成。在这种情况下，层间绝缘层140可以具有使P型半导体区域262a和N型半导体区域262b露出的接触孔，并且阳极264和阴极266可以分别通过接触孔接触P型半导体区域262a和N型半导体区域262b。
然而，本公开不限于此。例如，阳极264和阴极266可以形成在与栅极122或源极142和漏极144不同的层中，并且可以形成在彼此不同的层中。
另外，P型半导体区域262a和N型半导体区域262b可以通过与图4的选通驱动器610的元件相同的工艺由相同的材料形成，并且可以通过附加工艺形成。
接下来，在封装层190上形成压电元件200。压电元件200包括第一缓冲层210和第二缓冲层250、下电极220、上电极240和压电层230。
更具体地，第一缓冲层210基本在整个基板110上方形成在密封层190上。第一缓冲层210可以由透明绝缘材料形成。例如，第一缓冲层210可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成。另选地，第一缓冲层210可以由诸如光亚克力之类的有机绝缘材料形成，但不限于此。
第一缓冲层210具有使非显示区域A2中的阳极264露出的接触孔。此时，接触孔也形成在封装层190、外覆层150和层间绝缘层140中。另外，尽管未在图中示出，但是第一缓冲层210可以具有使另一阴极或另一阳极露出的接触孔。
下电极220基本在整个基板110上方形成在第一缓冲层210上。下电极220通过非显示区域A2中的第一缓冲层210的接触孔接触阳极264。下电极220可以由透明导电材料形成。例如，下电极220可以由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)形成，但不限于此。
压电层230基本在整个基板110上方形成在下电极220上。压电层230优选地由透明压电聚合物形成。
上电极240基本在整个基板110上方形成在压电层230上。上电极240可以由透明导电材料形成。例如，上电极240可以由铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)形成，但不限于此。
尽管在图中未示出，但是上电极240可以通过第一缓冲层210中的使非显示区域A2中的另一阴极或另一阳极露出的接触孔来接触另一阴极或另一阳极。
接下来，第二缓冲层250基本在整个基板110上方形成在上电极240上。第二缓冲层250可以由透明绝缘材料形成。例如，第二缓冲层250可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成。另选地，第二缓冲层250可以由诸如光亚克力之类的有机绝缘材料形成，但不限于此。
第二缓冲层250可以覆盖下电极220、压电层230和上电极240的侧表面，并且可以在非显示区域A2中接触第一缓冲层210。
接下来，将触摸面板300设置在压电元件200上。触摸面板300可以包括发送电极332、接收电极334和桥接部312。
更具体地，桥接部312在显示区域A1中形成在压电元件200上，并且第一绝缘层320基本在整个基板110上方形成在桥接部312上。桥接部312可以由诸如金属之类的导电材料形成。另选地，桥接部312可以由透明导电材料形成，但不限于此。
第一绝缘层320可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成。第一绝缘层320具有使每个桥接部312在显示区域A1中的两端露出的第一触摸接触孔320a和第二触摸接触孔320b。
发送电极332和接收电极334在显示区域A1中形成在第一绝缘层320上。发送电极332和接收电极334可以由透明导电材料形成。这里，发送电极332通过第一触摸接触孔320a和第二触摸接触孔320b接触桥接部312。因此，相邻的发送电极332通过桥接部312在第一方向上彼此连接以形成发送线。
此外，尽管未在图中示出，但是接收电极334可以连接到与其相邻的另一接收电极334，并且可以形成为一体。接收电极334在第二方向上彼此连接以形成接收线。然而，本公开不限于此。
另选地，相邻的接收电极334可以通过桥接部彼此连接，并且相邻的发送电极332可以形成为一体。
第二绝缘层340基本在整个基板110上方形成在发送电极332和接收电极334上。第二绝缘层340可以由诸如氧化硅(SiO2)或硅氮化物(SiNx)之类的无机绝缘材料形成。
接下来，将偏振片400设置在触摸面板300上。偏振片400可以是包括线性偏振片和四分之一波片并且将线性偏振光改变为圆偏振光以及将圆偏振光改变为线性偏振光的圆偏振片。偏振片400可以通过阻挡外部光在显示面板100处反射之后被输出而提高对比度。
盖窗500设置在偏振片400上。盖窗500保护显示面板100免受外部冲击。盖窗500可以由玻璃或塑料形成，但不限于此。
如上所述，在根据本公开的第一实施方式的显示装置中，通过在显示面板100和触摸面板300之间设置压电元件200，触摸的机械能被改变为电能并被使用。
图6和图7是示意性地例示根据本公开的第一实施方式的压电元件的电极结构的平面图。
在图6中，压电元件的下电极220和上电极240以及压电层230中的每一个可以被配置为相对于基板110的整个表面的一个图案，并且一个整流电路260可以是设置在基板110的一侧。
另选地，在图7中，压电元件的下电极220和上电极240中的每一个可以被分成第一图案、第二图案、第三图案和第四图案222、224、226、228、242、244、246和248，压电层230可以被配置为相对于基板110的整个表面为一个图案。另外，第一整流电路260a、第二整流电路260b、第三整流电路260c和第四整流电路260d可以设置在基板110的四个角部，并且可以分别连接到第一图案、第二图案、第三图案和第四图案222、224、226、228、242、244、246和248。与图6的配置相比，图7的配置可以减小发生触摸的区域与整流电路之间的距离，并且可以提高能量收集效率。应当注意的是，下电极220和上电极240中的每一者中的分开的图案的数量也可以是两个、三个、五个或更多个，并且本公开不限于此。此外，可以存在两个、三个、五个或更多个整流电路，这些整流电路可以设置在除了角部之外的任何其它位置，且本公开不限于此。
此时，压电层230可以被分成四个，但不限于此。
<第二实施方式>
图8是示意性地例示根据本公开的第二实施方式的显示装置的截面图。除了压电元件的位置以外，第二实施方式具有与第一实施方式相同的配置。与第一实施方式相同的部件将由相同的附图标记表示，并且将省略或省略对相同部件的说明。
在图8中，根据本公开的第二实施方式的显示装置包括显示面板100、在显示面板100上的偏振片400、在偏振片400上的压电元件200、在压电元件200上的触摸板300和在触摸面板300上的盖窗500。
根据本公开的第二实施方式的压电元件200可以直接形成在偏振片400的上表面上，或者可以直接形成在触摸板300的下表面上。有益地，压电元件200可以由透明的压电聚合物形成。
例如，压电聚合物可以是PVDF(聚偏二氟乙烯)、P(VDF-TrFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CTFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物)、掺杂有碳纳米管的PVDF、或磷腈基聚合物，但不限于此。聚双(三氟乙氧基)磷腈可用作磷腈基聚合物。
虽然在本公开的第一实施方式中将偏振片400设置在触摸面板300和盖窗500之间，但是在第二实施方式中，偏振片400设置在显示面板100和压电元件200之间。
在根据第二实施方式的显示装置中，由于压电元件200被设置为比第一实施方式更靠近盖窗500，所以可以进一步发生由于触摸导致的形变，由此提高能量收集效率。
<第三实施方式>
图9是示意性地例示根据本公开的第三实施方式的显示装置的截面图。除了压电元件的位置以外，第三实施方式具有与第一实施方式相同的配置。与第一实施方式相同的部件将由相同的附图标记表示，并且将省略或省略对相同部件的说明。
在图9中，根据本公开的第三实施方式的显示装置包括显示面板100、在显示面板100上的触摸面板300、在触摸面板300上的偏振片400、和在偏振片400上的盖窗500。另外，显示装置还包括在显示面板100下方的压电元件200。
根据本公开的第三实施方式的压电元件200可以直接形成在显示面板100的基板110的下表面上。由于压电元件200被设置在显示面板100的不显示图像的下方，所以压电元件200的压电层230可以由除了透明压电聚合物以外的不透明的压电陶瓷或不透明的有机-无机复合物形成。
例如，压电聚合物可以是PVDF(聚偏二氟乙烯)、P(VDF-TrFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CTFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物)、掺杂有碳纳米管的PVDF、或磷腈基聚合物，但不限于此。聚双(三氟乙氧基)磷腈可用作磷腈基聚合物。
另外，压电陶瓷可以是PbZrTiO3(PZT，锆钛酸铅)、Pb(MgNb)-PbZrTiO3、PNN-PT(Pb(NiNb)-PbTiO3)或PLZT(PbLaZrTiO3)。另选地，压电陶瓷可以是BaTiO3(BTO，钛酸钡)或KNaNbO3(KNN，铌酸钾钠)。
此外，有机-无机复合物可以包括上述压电陶瓷和聚合物。这里，聚合物可以是上述压电聚合物中的一种，或者可以是诸如环氧树脂、聚酰亚胺或聚氨酯之类的非压电聚合物。
在根据第三实施方式的显示装置中，由于压电元件200被设置在显示面板100下方，所以与第一实施方式和第二实施方式相比，显示装置的亮度可以被最大化，并且具有可以广泛地选择压电材料的优点。
<第四实施方式>
图10是示意性地例示根据本公开的第四实施方式的显示装置的截面图。除了压电元件的位置以外，第四实施方式具有与第一实施方式相同的配置。与第一实施方式相同的部件将由相同的附图标记表示，并且将省略或省略对相同部件的说明。
在图10中，根据本公开的第四实施方式的显示装置包括显示面板100、在显示面板100上的触摸面板300、在触摸面板300上的偏振片400和在偏振片400上的盖窗500。另外，显示装置还包括在显示面板100下方的压电元件200。
根据本公开的第四实施方式的压电元件200包括基膜270、第一缓冲层210、下电极220、压电层230、上电极240和第二缓冲层250。第一缓冲层210、下电极220、压电层230、上电极240和第二缓冲层250依次设置在基膜270的第一表面上。此外，在基膜270的第一表面上形成整流电路260。这里，整流电路260可以设置在第一缓冲层210上，并且第二缓冲层250可以覆盖整流电路260的一部分。
压电元件200可以被附接到显示面板100，使得基膜270的第二表面可以接触显示面板100的基板110的下表面。此时，基膜270可以是通过粘合剂附接到基板110的下表面。
此外，电池800可以设置在压电元件200下方。
由于压电元件200被设置在显示面板100的不显示图像的下方，因此压电元件200的压电层230可以由除了透明压电聚合物以外的不透明的压电陶瓷或不透明的有机-无机复合物形成。
例如，压电聚合物可以是PVDF(聚偏二氟乙烯)、P(VDF-TrFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物)、P(VDF-TrFE-CTFE)(偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物)、掺杂有碳纳米管的PVDF、或磷腈基聚合物，但不限于此。聚双(三氟乙氧基)磷腈可用作磷腈基聚合物。
另外，压电陶瓷可以是PbZrTiO3(PZT，钛酸铅锆)、Pb(MgNb)-PbZrTiO3、PNN-PT(Pb(NiNb)-PbTiO3)或PLZT(PbLaZrTiO3)。另选地，压电陶瓷可以是BaTiO3(BTO，钛酸钡)或KNaNbO3(KNN，铌酸钾钠)。
此外，有机-无机复合物可以包括上述压电陶瓷和聚合物。这里，聚合物可以是上述压电聚合物中的一种，或者可以是诸如环氧树脂、聚酰亚胺或聚氨酯之类的非压电聚合物。
通过将压电元件200实现为膜型，可以以各种方式应用根据第四实施方式的显示装置。由于整流电路260设置在压电元件200的基膜270上，因此容易将整流电路260和电池800连接。
在本公开中，通过将压电元件设置在触摸面板下方，机械能被改变为电能并被使用。因此，可以提高显示装置的电源效率。
此时，压电元件靠近盖窗，因此，可以进一步发生由于触摸导致的形变，由此提高了效率。
另外，压电元件设置在显示面板的不显示图像的下方，可以使显示装置的亮度最大化，并且可以广泛地选择压电材料。
此外，通过将压电元件实现为膜型，可以以各种方式应用显示装置。通过在压电元件的基膜上设置整流电路，可以有助于整流电路和电池的连接，并且可以提高效率。
对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离示例实施方式的精神或范围的情况下，可以对本公开的显示装置进行各种修改和变型。因此，本公开旨在覆盖本发明的修改和变型，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。
本申请要求于2018年12月27日提交的韩国专利申请No.10-2018-0170856的优先权和权益，其通过引用完全合并于此，如同在本文中完全阐述一样。

Claims (17)

1.一种显示装置，该显示装置包括：
触摸面板；
显示面板，所述显示面板在所述触摸面板下方并显示图像，所述显示面板包括被配置为显示图像的显示区域和围绕所述显示区域的非显示区域；
压电元件，所述压电元件在所述触摸面板下方，并包括上电极、下电极和压电层；以及
整流电路，所述整流电路连接到所述压电元件，
其中，所述下电极和所述上电极中的每一个具有比所述触摸面板的与所述显示区域交叠的电极的总面积更大的面积。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述压电元件被设置在所述触摸面板和所述显示面板之间。
3.根据权利要求1所述的显示装置，该显示装置还包括偏振片，所述偏振片在所述触摸面板上或者在所述压电元件和所述显示面板之间。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述压电层包括压电聚合物。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述压电聚合物包括聚偏二氟乙烯PVDF、偏二氟乙烯-三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE)、偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE-CFE)、偏二氟乙烯-三氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物P(VDF-TrFE-CTFE)、掺杂有碳纳米管的PVDF、或磷腈基聚合物。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示面板包括：基板，在所述基板中限定有所述显示区域和所述非显示区域；以及在所述基板上的所述显示区域中形成的薄膜晶体管和发光二极管，并且
其中，所述整流电路形成在所述基板上的所述非显示区域中。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述上电极和所述下电极中的每一个在所述非显示区域中具有突起，并且所述下电极的突起和所述上电极的突起彼此间隔开并且电连接至形成在所述非显示区域中的所述整流电路。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述整流电路包括具有阳极、阴极、P型半导体和N型半导体的二极管，所述阳极和所述阴极由与所述薄膜晶体管的栅极或者源极和漏极相同的材料形成在相同的层中，并且所述P型半导体和所述N型半导体中的一个由与所述薄膜晶体管的半导体层相同的材料形成在相同的层中。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示面板被设置在所述触摸面板和所述压电元件之间。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述压电元件还包括在所述显示面板和所述下电极之间的基膜，并且所述整流电路形成在所述基膜上。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述压电层包括压电聚合物、压电陶瓷或包括压电陶瓷和聚合物的有机-无机复合物。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的显示装置，其中，所述压电元件还包括在所述下电极下方的第一缓冲层和在所述上电极上的第二缓冲层。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第二缓冲层具有比所述下电极和所述上电极中的每一个更大的面积。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述下电极和所述上电极中的每一个被配置为相对于所述显示面板的整个表面的一个或更多个图案。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其中，所述整流电路的数量对应于所述下电极和所述上电极中的每一个的图案的数量。
16.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述压电层被插置在所述下电极和所述上电极之间，并且所述下电极和所述上电极中的一者被设置在所述压电层和所述触摸面板之间。
17.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述下电极和所述上电极中的每一个被部分地设置在所述非显示区域中。
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