CN105373248A - 触摸面板及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式涉及触摸面板及其操作方法。提供了一种在第一触觉模式和第二触觉模式中可操作的触摸面板。所述触摸面板包括第一电极和与第一电极交叉的第二电极。所述触摸面板还包括设置在第一电极与第二电极之间以将第一电极与第二电极分隔开的弹性介电构件。在第一触觉模式期间第一电极施加有第一电压。在第一触觉模式期间第二电极施加有参考电压。在第二触觉模式中第二电极的子集施加有第二电压以在第二电极的子集与用户的手指之间产生静电力。弹性介电构件响应于在第一触觉模式中施加至第一电极的第一电压而振动。

Description

触摸面板及其操作方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年8月26日提交的韩国专利申请第10-2014-0111849号的权益，通过引用将其如在本文中完全阐述的那样并入本文。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种触摸面板，更具体地，涉及一种用于驱动能够实现触觉功能的触摸面板的设备。
背景技术
触摸面板是一种输入装置，其包括在图像显示转置例如液晶显示器(LCD)、场致发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)、电致发光显示器(ELD)、电泳显示器(EPD)和有机发光装置(OLED)中，并且使得用户能够在用户观看图像显示装置的屏幕的同时通过用手指、笔等按压或触摸触摸屏幕的传感器来输入信息。
近来，触摸面板广泛用于便携式信息装置例如智能手表和桌面电脑(tablePC)的输入装置，并且还用于电子设备例如电脑显示器、监视器和电视的输入装置。
根据触摸感测方法，触摸面板可以分为电阻式、电容式和红外感测式。电容式触摸面板由于制造方法容易和良好灵敏性的优点受到了极大关注。电容式触摸面板可以分为互电容式和自电容式。与自电容式触摸面板相比，互电容式触摸面板在其能够实现多点触摸输入方面是有利的。
就常规触摸面板而言，可以通过使用手指或笔来感测触摸点。然而，难以感测到触摸力，即触摸压力。因此，2015年3月6日公开的美国专利申请公开第2014/0062933号(在下文中，称为“‘933专利文件”)公开了感测触摸力和触摸点两者的电容式触摸面板。
如图1所示，就‘933专利文件中公开的电容式触摸面板而言，通过电容(Cm1)根据彼此重叠且彼此平行的力感测电极12和力感测电极22对之间的距离的减小而产生的变化来感测触摸力，以及通过电容(Cm2)根据彼此不重叠而是彼此交错的点感测电极14和点感测电极24对之间的边缘场而产生的变化来感测触摸点。
然而，在‘933专利文件中公开的电容式触摸面板具有如下缺点。
首先，用于感测触摸力的力感测电极12和22与用于感测触摸点的点感测电极14和24分隔开，使得这导致了复杂的电极结构。此外，由于点感测电极14和24彼此交错，所以触摸分辨率降低。
另外，感测触摸力的效果正比于彼此面对的力感测电极12和22的面积。因而，如果为了提高触摸分辨率而使力感测电极12和22在尺寸上减小，则感测触摸力的效果降低。
为了提高触摸分辨率，如果使点感测电极14和24彼此重叠，则在不考虑导电体的触摸的情况下在点感测电极14和24之间形成的电容(Cm2)维持为不变值，由此使感测触摸点的效果降低。
另一方面，包括触摸面板的图像显示装置中的一些图像显示装置支持触觉功能。触觉功能可以通过用户在触摸屏上感觉到的改变摩擦系数的触觉效果来给用户提供触摸的感觉。作为用于给用户提供触摸的感觉的装置的具有触觉功能的图像显示装置可以包括一个或更多个触觉输出装置，例如，促动器。因此，具有触觉功能的图像显示装置包括用于触觉功能的附加的促动器，由此使设备的结构复杂化并且也增加了设备成本。
发明内容
因此，本发明的实施方式涉及用于驱动基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题的触摸面板的装置及其操作方法。
本发明的实施方式的一个方面涉及提供一种能够通过使用用于触摸感测的电极来实现触觉功能的触摸面板的驱动设备。
本发明的实施方式的另一方面涉及提供一种能够提高触摸力感测效果和触摸点感测效果两者的触摸面板的驱动设备。
在一个实施方式中，触摸面板包括第一电极和与第一电极分隔开并且交叉的第二电极。触摸面板还包括设置在第一电极与第二电极之间以使第一电极与第二电极分隔开的弹性介电构件。在第一触觉模式期间第一电极施加有第一电压。在第一触觉模式期间第二电极施加有参考电压。在第二触觉模式中第二电极的子集施加有第二电压以在第二电极的子集与用户的手指之间产生静电力。在第一触觉模式中弹性介电构件响应于施加至第一电极的第一电压而振动。
在一个或更多个实施方式中，在第一触觉模式期间施加至第一电极的第一电压为处于第一频率的正弦波或方波，并且在第二触觉模式中施加至第二电极的子集的第二电压为处于第二频率的正弦波或方波。
在一个或更多个实施方式中，在第二触觉模式期间第一电极施加有第三电压。在第二触觉模式期间施加至第一电极的第三电压可以为处于预定频率的正弦波或方波，并且在第二触觉模式中施加至第二电极的子集的第二电压可以为处于预定频率的正弦波或方波。在第二触觉模式期间施加至第一电极的第三电压与在第二触觉模式中施加至第二电极的子集的第二电压可以具有同步的相位。
在一个或更多个实施方式中，在第一感测模式和第二感测模式期间第一电极施加有触摸驱动脉冲。在第一感测模式中，可以在第二电极上感测响应于触摸驱动脉冲的第一触摸感测信号，并且在第二感测模式中，可以在第二电极的另一子集上感测响应于触摸驱动脉冲的第二触摸感测信号。
在一个或更多个实施方式中，第二电极包括触摸感测电极和与触摸感测电极相邻的相邻电极。第二感测电极的所述另一子集可以包括触摸感测电极但可以不包括相邻电极。
在第一感测模式中，可以感测来自触摸感测电极中的至少一个触摸感测电极和与触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极中的一个或更多个相邻电极的第一触摸感测信号，以确定在触摸面板上的触摸力。在第二感测模式中，可以感测来自触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极但不包括与触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极的第二触摸感测信号，以确定在触摸面板上的触摸的位置。
在一个或更多个实施方式中，还可以感测来自触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极但不包括与触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极的第二触摸感测信号，以确定触摸是否对应于用户的单击或双击。响应于确定触摸对应于用户的单击或双击，可以在不考虑触摸力的情况下生成在第一触觉模式期间施加至第一电极的第一电压。响应于确定触摸不对应于用户的单击或双击，可以基于所确定的触摸力生成在第一触觉模式期间施加至第一电极的第一电压或在第二触觉模式期间施加至第二电极的子集的第二电压。
在一个或更多个实施方式中，响应于确定触摸对应于静态触摸，基于所确定的触摸力生成在第一触觉模式期间施加至第一电极的第一电压。
在一个或更多个实施方式中，响应于确定触摸对应于动态触摸，基于所确定的触摸力和触摸移动速度生成在第二触觉模式期间施加至第二电极的子集的第二电压。
本发明的实施方式的附加优点和特征一部分将在接下来的说明书中阐述，并且在考察了下面的内容时本发明的实施方式的附加优点和特征一部分将对本领域普通技术人员变得明显或者可以从本发明的实施方式的实践中了解。本发明的实施方式的目的和其他优点可以通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出地结构来实现和获得。
将理解的是，本发明的实施方式的前述一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在对所要求保护的本发明提供进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本申请并构成本申请的一部分；附图示出了本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1为示出在‘933专利文件中公开的触摸面板中的电极的简化布置的横截面图；
图2示出根据本发明的第一实施方式的触摸面板的简化结构；
图3为图2中所示的触摸面板的沿着I-I'的横截面图；
图4为用于说明图2中所示的电容根据在其间置入有弹性介电构件的彼此重叠的电极的距离而产生的变化的曲线图；
图5A至图5D为图2中所示的触摸面板的横截面图，分别示出根据触摸力感测模式、触摸点感测模式和触觉模式，触摸感测电极与第一伪电极和第二伪电极中的每个伪电极之间的连接；
图6示出根据本发明的第一实施方式的触摸面板的修改示例；
图7示出根据本发明的第二实施方式的触摸面板的简化结构；
图8为图7中所示的触摸面板的沿着II-II'的横截面图；
图9示出用于驱动根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动设备；
图10为用于说明图9的触摸驱动电路和主机系统的框图；
图11示出图10的电极连接部；
图12示出根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动设备的修改示例；
图13为驱动根据本发明的一个实施方式的触摸面板的方法的流程图；
图14为驱动根据本发明的一个实施方式的触摸面板的另一方法的流程图；以及
图15为驱动根据一个实施方式的图14的在触觉模式中的触摸面板的方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的示例性实施方式，本发明的示例性实施方式的示例在附图中示出。只要有可能，贯穿附图将使用相同的附图标记指代相同或类似的部件。
本发明的优点和特征及其实现方法将通过参考附图描述的下面的实施方式阐明。然而，本发明可以以不同方式实施，而且不应被解释为限于本文中所述的实施方式。而是，这些实施方式被提供来使得该公开内容将是全面和完整的，并向本领域技术人员完全地传达本发明的范围，另外，本发明将仅受权利要求的范围限定。
在附图中所公开的用于描述本发明的实施方式的形状、大小、比率、角度和数目仅是示例，因而，本发明不限于所示出的细节。贯穿全文，相似的附图标记指代相似的元件。在下面的描述中，在对相关公知功能或配置的详细描述被确定为不必要地使本发明的重点模糊的情况下，将省略该详细描述。以使用在本说明书中所述的“包含”、“具有”和“包括”的情况下，除非使用“仅”，则可以添加另一部件。除非指代相反的意思，则单数形式的术语可以包括复数形式。在解释元件时，尽管没有明确描述，但是元件被解释为包括误差区域。
在本发明的实施方式的描述中，当结构(例如，电极、线路、配线、层或接头)被描述为形成在另一结构的上部/下部或在其他结构上/下时，该描述应该被解释为包括所述结构彼此接触的情况，而且包括其间设置有第三结构设置的情况。在描述时间关系时，例如，在时间顺序被描述为“之后”、“随后”、“接下来”和“之前”时，除非使用“仅”或“直接”，则可以包括不连续的情况。将理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述多种元件，但是这些元件不应被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件进行区分。例如，在不脱离本发明的范围情况下，第一元件可以称为第二元件，类似地，第二元件可以称为第一元件。
本发明的各种实施方式的特征可以彼此部分地或整体地结合或组合，并且可以如本领域技术人员能够充分理解的那样彼此进行各种相互操作以及在技术上驱动。本发明的实施方式可以彼此独立地进行，或者可以以共存关系一起进行。
下文中，将参考附图对根据本发明的触摸面板及其操作方法进行描述。
图2示出根据本发明的第一实施方式的触摸面板的简化结构。图3为图2中所示触摸面板的沿着I-I'的横截面图。
参考图2和图3，根据本发明的第一实施方式的触摸面板100设置(附接)在图像显示装置的显示面板(未示出)上。根据本发明的第一实施方式的触摸面板100根据用户的触摸生成触摸点感测数据和/或触摸力感测数据，并且将生成的数据提供至外主机系统(未示出)。另外，根据本发明的第一实施方式的触摸面板100根据触觉模式向用户提供了利用振动的振动触觉效果或使用静电力的静电触觉效果。例如，如果显示面板为包括上偏振膜的液晶显示面板(或有机发光显示面板)，则触摸面板100可以设置在上偏振膜上，或者可以设置在上基板与上偏振膜之间。触摸面板100可以包括：具有触摸驱动电极(Tx)的第一基板110；具有触摸感测电极(Rx)、第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)的第二基板120；以及设置在第一基板110与第二基板120之间的弹性介电构件130。
根据本发明的第一实施方式的触摸面板100可以通过使用弹性介电构件130感测触摸点和触摸力两者，并且还可以在未附加地提供触觉输出设备的情况下通过使用用作触觉输出设备的弹性介电构件130来实现触觉功能。
第一基板110可以由透明塑性材料形成。可以通过使用透明粘合剂(未示出)将第一基板110附接至显示面板的上表面。
触摸驱动电极(Tx)沿第一方向(X)设置在第一基板110上，其中触摸驱动电极(Tx)形成为沿触摸面板100的第一方向(X)延伸的条形。触摸驱动电极(Tx)通过驱动布线线路(RL1)与触摸驱动电路(未示出)连接，并且被提供有来自触摸驱动电路的触摸驱动脉冲或电压(例如，交流(AC)电压)。触摸驱动电极(Tx)用作根据触摸点感测模式或触摸力感测模式而被提供有触摸驱动脉冲的感测驱动电极，并且还用作根据触觉模式而被提供有电压(例如，AC电压)的下触觉电极。
以与第一基板110相同的方式，第二基板120可以由透明塑性材料形成。第二基板120和第一基板110彼此面对，并且弹性介电构件130置于第一基板110与第二基板120之间。此外，可以通过使用透明粘合剂将盖窗(未示出)附接至第二基板120的上表面。
触摸感测电极(Rx)沿第二方向(Y)与触摸驱动电极(Tx)重叠地设置在第二基板120上，并且触摸感测电极(Rx)形成为沿触摸面板100的第二方向(Y)延伸的条形。在这种情况下，对于纵轴方向，触摸感测电极(Rx)的宽度小于触摸驱动电极(Tx)的宽度。触摸感测电极(Rx)通过感测布线线路(RL2)与触摸驱动电路(未示出)连接，由此触摸感测电极(Rx)被用作用于感测触摸点或触摸力的触摸点感测电极/触摸力感测电极。另外，触摸感测电极(Rx)用作根据触觉模式被提供有来自触摸驱动电路的参考电压或AC电压的上触觉电极。在这种情况下，触觉模式可以通过触摸面板的操作被限定为：通过在触摸区域中设定与触摸点区域和/或触摸力区域对应的触觉区域并且在触觉区域中利用振动形成振动触觉效果或利用静电力形成静电触觉效果，向用户提供触摸或纹理的感觉。参考电压可以为接地电压。下文中，参考电压将被称为接地电压。并且AC电压可以被称为具有预定振幅的方波脉冲或AC信号。
第一伪电极(Dxa)形成为沿第二方向(Y)延伸的具有预定面积的条形，并且与触摸驱动电极(Tx)重叠地、以与触摸感测电极(Rx)的一侧平行的方式设置在第二基板120上。在这种情况下，对于纵轴方向，第一伪电极(Dxa)可以设置成距触摸感测电极(Rx)的一侧预定间隔；并且第一伪电极(Dxa)的宽度可以小于触摸驱动电极(Tx)的宽度，或者可以与触摸感测电极(Rx)的宽度相同。由于第一伪电极(Dxa)通过第一伪布线线路(RL3)与触摸驱动电路(未示出)连接，所以第一伪电极(Dxa)可以通过触摸驱动电路为浮置的或者可以与触摸感测电极(Rx)或感测布线线路(RL2)电连接。更详细地，在触摸点感测模式的情况下，第一伪电极(Dxa)可以电浮置，或者在触摸力感测模式或触觉模式的情况下，第一伪电极(Dxa)可以与触摸感测电极(Rx)电连接。因此，第一伪电极(Dxa)被用作用于感测触摸力的触摸力感测电极，并且第一伪电极(Dxa)还被用作用于能够实现感测触摸点的浮置电极。另外，第一伪电极(Dxa)被用作根据触觉模式被提供有来自触摸驱动电路的接地电压或通过触摸感测电极被提供有接地电压的上触觉电极。
第二伪电极(Dxb)形成为沿第二方向(Y)延伸的具有预定面积的条形，并且第二伪电极(Dxb)与触摸驱动电极(Tx)重叠地、以与触摸感测电极(Rx)的另一侧平行的方式设置在第二基板120上。在这种情况下，对于纵轴方向，第二伪电极(Dxb)可以设置成距触摸感测电极(Rx)的另一侧预定间隔，并且第二伪电极(Dxb)的宽度可以小于触摸驱动电极(Tx)的宽度，或者可以与触摸感测电极(Rx)或第一伪电极(Dxa)的宽度相同。由于第二伪电极(Dxb)通过第二伪布线线路(RL4)与触摸驱动电路连接，所以第二伪电极(Dxb)可以通过触摸驱动电路维持在浮置状态，或者可以与触摸感测电极(Rx)电连接。更详细地，在触摸点感测模式的情况下，第二伪电极(Dxb)可以电浮置，或者在触摸力感测模式或触觉模式的情况下，第二伪电极(Dxb)可以与触摸感测电极(Rx)或感测布线线路(RL2)电连接。因此，第二伪电极(Dxb)被用作用于感测触摸力的触摸力感测电极，并且第二伪电极(Dxb)被用作用于能够实现感测触摸点的浮置电极。另外，第二伪电极(Dxb)用作通过根据触觉模式被提供有来自触摸驱动电路的接地电压或AC电压或者通过触摸感测电极(Rx)被提供有的接地电压或AC电压的上触觉电极。
在图2和图3中，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中每个伪电极都形成为一种条形，但不限于该形状。为了提高从显示面板发射的光的透射率，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极都可以形成为包括彼此电连接的多个伪电极的线结构、网格结构或梯结构，或者可以包括固定间隔的多个缝或以网格图案布置的多个开口。
弹性介电构件130置于第一基板110与第二基板120之间。在这种情况下，可以通过使用透明粘合剂将弹性介电构件130附接至第一基板110的上表面或第二基板120的下表面。弹性介电构件130可以由具有弹性和高介电常数的材料形成。例如，弹性介电构件130可以由PDMS(聚二甲基硅氧烷)、丙烯酸塑料或聚氨酯材料形成，但不限于这些材料。弹性介电构件130可以由具有弹性和高介电常数的任何材料形成。
弹性介电构件130在触摸感测电极(Rx)、第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极与触摸驱动电极(Tx)之间形成电容(Cm1、Cm2、Cm3)。具体地，通过用户的触摸力使弹性介电构件130在其弹性变形上改变，从而使其厚度改变，由此改变电容(Cm1、Cm2、Cm3)。在这种情况下，如图4所示，电容(Cm1、Cm2、Cm3)可以根据在触摸感测电极(Rx)、第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极与触摸驱动电极(Tx)之间的各距离而改变。在这种情况下，由于电容(Cm1、Cm2、Cm3)与电极之间的各距离成反比，所以可以通过用于模型化电容(Cm1、Cm2、Cm3)根据触摸力的增加的变化的力水平力算法来感测触摸力。
另外，弹性介电构件130用作用于触觉模式的触觉输出设备。也就是说，根据本发明的触觉模式可以分为：利用弹性介电构件130的振动的振动触觉模式；以及利用弹性介电构件130的静电力的静电触觉模式。例如，在振动触觉模式的情况下，接地电压被施加至触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极，并且同时AC电压被施加至触摸驱动电极(Tx)，由此弹性介电构件130借助于压电效应通过反复膨胀和压缩而根据AC电压的频率振动，并且振动水平根据AC电压的振幅而改变。在静电触觉模式的情况下，弹性介电构件130用作绝缘层。也就是说，在可以与在振动触觉模式期间被施加至触摸驱动电极(Tx)的AC电压不同的第一AC电压被施加至触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极，并且同时第二AC电压被施加至触摸驱动电极(Tx)的情况下，在电极与用户的手指之间产生静电力，并且静电力的强度根据AC电压的振幅和/或频率而变化。因此，在触觉模式的情况下，弹性介电构件130用作触觉输出设备，即，促动器，由此根据本发明的第一实施方式的触摸面板100在没有附加的触觉输出设备的情况下提供了触觉效应，由此在实现根据本发明的第一实施方式的触摸面板100中实现的简化的结构和降低的成本。
由于具有弹性和高介电常数的弹性介电构件130置于第一基板110与第二基板120之间，所以在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间的交叉区处形成用于感测触摸点或触摸力的第一触摸传感器(Cm1)。第一触摸传感器(Cm1)通过弹性介电构件130的介电常数、以及基于触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间的重叠区域的电容和触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间的距离来形成。在这种情况下，在第一触摸传感器(Cm1)中充有与供应至触摸驱动电极(Tx)的触摸驱动脉冲相对应的电荷，并且第一触摸传感器(Cm1)的电荷被释放至触摸感测电极(Rx)。第一触摸传感器(Cm1)中的电荷量根据是否存在用户的触摸而变化。
如图5A所示，在第一伪电极(Dxa)与触摸感测电极(Rx)或感测布线线路(RL2)根据触摸力感测模式电连接时，第一伪电极(Dxa)用作与触摸感测电极(Rx)相同的触摸力感测电极，由此在触摸驱动电极(Tx)与第一伪电极(Dxa)之间的交叉区处形成用于感测触摸力的第二触摸传感器(Cm2)。第二触摸传感器(Cm2)通过弹性介电构件130的介电常数、以及基于触摸驱动电极(Tx)与第一伪电极(Dxa)之间的重叠区域的电容和触摸驱动电极(Tx)与第一伪电极(Dxa)之间的距离来形成。如图4所示，第二触摸传感器(Cm2)的电容根据触摸驱动电极(Tx)与第一伪电极(Dxa)之间的距离而变化。在这种情况下，在第二触摸传感器(Cm2)中充有与供应至触摸驱动电极(Tx)的触摸驱动脉冲(Tx_PWM)相对应的电荷，并且第二触摸传感器(Cm2)的电荷被释放至第一伪电极(Dxa)。第二触摸传感器(Cm2)中的电荷量通过用户的触摸力根据触摸驱动电极(Tx)与第一伪电极(Dxa)之间的距离而变化。
另一方面，如图5B所示，在第一伪电极(Dxa)根据触摸点感测模式电浮置而与触摸感测电极(Rx)不连接时，在触摸驱动电极(Tx)与第一伪电极(Dxa)之间没有形成电容(Cm2)。因此，形成在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间的第一触摸传感器(Cm1)的电容根据通过使用导电体的触摸而改变，由此可以感测到触摸点，并且进一步提高了触摸点的感测效果。
如图5A所示，在第二伪电极(Dxb)根据触摸力感测模式与触摸感测电极(Rx)或感测布线线路(RL2)电连接时，第二伪电极(Dxb)用作与触摸感测电极(Rx)相同的触摸力感测电极，由此在触摸驱动电极(Tx)与第二伪电极(Dxb)之间的交叉区处形成用于感测触摸力的第三触摸传感器(Cm3)。第三触摸传感器(Cm3)通过弹性介电构件130的介电常数、以及基于触摸驱动电极(Tx)与第二伪电极(Dxb)之间的重叠区域的电容和触摸驱动电极(Tx)与第二伪电极(Dxb)之间的距离来形成。如图4所示，第三触摸传感器(Cm3)的电容根据触摸驱动电极(Tx)与第二伪电极(Dxb)之间的距离而变化。在这种情况下，在第三触摸传感器(Cm3)中充有与供应至触摸驱动电极(Tx)的触摸驱动脉冲(Tx_PWM)相对应的电荷，并且第三触摸传感器(Cm3)的电荷被释放至第二伪电极(Dxb)。第三触摸传感器(Cm3)中的电荷量通过用户的触摸力根据触摸驱动电极(Tx)与第二伪电极(Dxb)之间的距离而变化。
另一方面，如图5B所示，在第二伪电极(Dxb)根据触摸点感测模式电浮置而与触摸感测电极(Rx)不连接时，在触摸驱动电极(Tx)与第二伪电极(Dxb)之间没有形成电容(Cm3)。因此，形成在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间的第一触摸传感器(Cm1)的电容根据通过使用导电体的触摸而改变，由此可以感测到触摸点，并且进一步提高触摸点的感测效果。
另一方面，如图5C所示，在根据振动触觉模式接地电压(GND)被施加至触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极，并且AC电压(AC)被施加至触摸驱动电极(Tx)时，弹性介电构件130借助于压电效应通过反复地膨胀和收缩而振动。因此，用户根据弹性介电构件130的振动感觉到触觉信息。对于振动触觉模式，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极可以电浮置。为了实现进一步提高的振动触觉效果，优选的是，根据振动触觉模式，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极与触摸感测电极(Rx)电连接，并且第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极被施加有接地电压(GND)。
另外，如图5D所示，在第一AC电压施加至触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极时，根据AC电压(AC)的流动在电极与用户的手指之间产生静电力。因此，用户根据静电力感觉到触觉信息。对于静电触觉模式，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极可以电浮置。为了实现进一步提高的静电触觉效应，优选的是，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极与触摸感测电极(Rx)电连接，并且第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极根据静电触觉模式施加有第一AC电压(AC)。在一个实施方式中，第二AC电压(AC)根据静电触觉模式施加至触摸驱动电极(Tx)。第一AC电压(AC)和第二AC电压(AC)可以具有同步的相位。
代替前述条形，触摸驱动电极(Tx)和触摸感测电极(Rx)中的每个都可以形成为圆形或菱形，并且第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极都可以形成为对半围绕触摸感测电极(Rx)。优选地，如上所述，为了充分地确保用于感测触摸点的电容和用于感测触摸力的电容，电极(Tx、Rx、Dxa、Dxb)中的每个都形成为条形。
根据本发明的第一实施方式的触摸面板100通过根据触摸点感测模式来电浮置第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)而有利于提高触摸点的感测效果，并且还通过触摸感测电极(Rx)与第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)之间的电连接来增加用于感测触摸力的力感测电极的面积而有利于提高触摸力的感测效果。因此，与在触摸点感测模式中在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间充有的电容相比，在触摸力感测模式中在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)和第一伪电极(Dxa)和/或第二伪电极(Dxb)的组合之间充有较大的电容。在触摸力感测模式中在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)和第一伪电极(Dxa)和/或第二伪电极(Dxb)的组合之间充的大电容能够实现触摸力的精确感测。此外，在触摸点感测模式中在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间被充的较小的电容能够在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间形成足够的边缘场以使得能够实现触摸点的精确感测(或特定电极是否被触摸)。最终，根据本发明的第一实施方式的触摸面板100能够实现提高触摸力感测效果和触摸点感测效果两者。在按照触觉模式的根据本发明的第一实施方式的触摸面板100中，由于接地电压或AC电压被施加至触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极，并且AC电压被施加至触摸驱动电极(Tx)，所以弹性介电构件130用作对应于触觉输出设备的促动器，由此可以在没有附加的触觉输出设备的情况下向用户提供触觉效果。具体地，由于对于根据本发明的第一实施方式的触摸面板100的触觉模式，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的每个伪电极都与触摸感测电极(Rx)电连接，所以触觉电极的面积增加成使得可以基于触觉效果向用户有效地提供触觉信息或纹理信息。
图6示出根据本发明的第一实施方式的触摸面板的修改示例，其中第一伪电极的一侧与第二伪电极的一侧电连接。下文中，仅对第一伪电极和第二伪电极进行如下详细描述。
第一伪电极(Dxa)的一侧与第二伪电极(Dxb)的一侧通过伪桥电极(Dxc)电连接。
伪桥电极(Dxc)设置成距触摸感测电极(Rx)的一侧预定间隔，同时平行于触摸感测电极(Rx)的一侧，由此使伪桥电极(Dxc)与第一伪电极(Dxa)的一侧和第二伪电极(Dxb)的一侧两者电连接。因此，伪桥电极(Dxc)与第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)被设置成形或形。
此外，第一伪电极(Dxa)的一侧通过伪桥电极(Dxc)与第二伪电极(Dxb)的一侧电连接，由此可以省略第一伪布线线路(RL3)和第二伪布线线路(RL4)中的任一者。因此，设置有布线线路的触摸面板100的边缘的宽度减小，使得触摸面板100的边框宽度减小。
图7示出根据本发明的第二实施方式的触摸面板200的简化结构。图8为图7中所示的触摸面板200的沿着II-II'的横截面图。在本文中，图7所示的触摸面板200通过如下方式获得：在根据本发明的前述第一实施方式的触摸面板100中，在弹性介电构件130的下表面上设置触摸驱动电极(Tx)，并且在弹性介电构件130的上表面上设置触摸感测电极(Rx)、第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)。也就是说，就根据本发明的第二实施方式的触摸面板200而言，触摸驱动电极(Tx)、前述第一基板110和第二基板120从触摸面板200中移除。除了第一基板110和第二基板120从触摸面板200移除之外，根据本发明的第二实施方式的触摸面板200在电极结构上与图6的触摸面板100相同，由此可以感测触摸点和触摸力两者，并且可以通过简化结构实现触摸面板的窄剖面。
在图7和图8中，第一伪电极(Dxa)的一侧通过伪桥电极(Dxc)与第二伪电极(Dxb)的一侧电连接，但不限于这种结构。也就是说，可以省略伪桥电极(Dxc)。在这种情况下，根据本发明的第二实施方式的触摸面板200的电极结构可以与图2所示的触摸面板100的电极结构相同，由此触摸驱动电极(Tx)可以形成在弹性介电构件130的下表面上；并且触摸感测电极(Rx)、第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)可以形成在弹性介电构件130的上表面上。
根据本发明的第二实施方式的触摸面板200的下表面，即触摸驱动电极(Tx)，可以通过使用透明粘合剂附接至显示面板的上表面。根据本发明的第二实施方式的触摸面板200的上表面，即触摸感测电极(Rx)和第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，可以通过使用透明粘合剂被盖窗覆盖。
在本发明的前述第一实施方式和第二实施方式中，触摸面板100和触摸面板200中的每个都包括第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，但不限于这种结构。根据本发明的修改示例，触摸面板100和触摸面板200中的每个都可以包括第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，其中在不考虑感测模式的情况下第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的任一者可以电浮置，并且第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的另一者可以根据感测模式电浮置或与触摸感测电极电连接。
根据本发明的另一修改示例，触摸面板100和触摸面板200中的每个都可以包括第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)中的任一者。在这种情况下，这可以使根据触摸力感测模式用作用于感测触摸力的触摸感测电极的电极的面积减少；然而，根据触摸点感测模式，形成在触摸驱动电极(Tx)与触摸感测电极(Rx)之间的电场形成区在尺寸上增加了一个伪电极的面积，由此提高了感测触摸点的效果。
图9示出用于驱动根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动设备。图10为用于说明图9的触摸驱动电路的框图。
参照图9和图10，用于根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动设备可以包括触摸面板300和触摸驱动电路400。
触摸面板300可以包括：第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)；设置在第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)上的弹性介电构件(130，参见图2)；以及设置在弹性介电构件上并且分别与各自的第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)重叠及交叉的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)。
第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的每个触摸驱动电极形成为沿着触摸面板300的第一方向(X)延伸的条形，其中第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)沿第二方向(Y)以固定间隔设置在触摸面板300的触摸感测区域300a上。第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)通过形成在触摸面板300的第一边缘中的焊盘部(PP)和相应的驱动布线线路(RL1)来与触摸驱动电路400连接。第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)可以形成在第一基板(110，参见图2)上，或者可以形成在弹性介电构件(130，参见图7)的下表面上。
弹性介电构件可以由具有弹性和高介电常数的材料形成，并且可以设置在第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)上。该弹性介电构件与图2和图3中所示的弹性介电构件130相同，由此将省略对弹性介电构件的详细描述。
第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组形成为沿着触摸面板300的第二方向(Y)延伸的条形。第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)沿第一方向(X)以固定间隔设置在触摸面板300的触摸感测区域300a上，其中，第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)分别与第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)交叉。第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)可以形成在第二基板(120，参见图2)上，或者可以形成在弹性介电构件(130，参见图7)的上表面上。
第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组可以包括触摸感测电极(Rx)、第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)。
触摸感测电极(Rx)用作用于感测触摸点或触摸力的触摸点感测电极/触摸力感测电极。触摸感测电极(Rx)通过形成在触摸面板300的第二边缘中的焊盘部(PP)和感测布线线路(RL2)与触摸驱动电路400连接。另外，触摸感测电极(Rx)用作用于触觉效果的上触觉电极。触摸感测电极(Rx)与图2和图3中所示的触摸感测电极(Rx)相同。
第一伪电极(Dxa)仅用作用于感测触摸力的触摸力感测电极，或用于触觉效果的上触觉电极。第一伪电极(Dxa)通过形成在触摸面板300的第二边缘中的焊盘部(PP)和第一伪布线线路(RL3)与触摸驱动电路400连接。第一伪电极(Dxa)与图2和图3中所示的第一伪电极(Dxa)相同。
第二伪电极(Dxb)可以仅用作用于感测触摸力的触摸力感测电极，或用于触觉效果的上触觉电极。第二伪电极(Dxb)通过形成在触摸面板300的第二边缘中的焊盘部(PP)和第二伪布线线路(RL4)与触摸驱动电路400连接。第二伪电极(Dxb)与图2和图3中所示的第二伪电极(Dxb)相同。
触摸驱动电路400设置在附接至触摸面板300的焊盘部(PP)的柔性电路膜500上，并且通过焊盘部(PP)来与布线线路(RL1、RL2、RL3、RL4)中的每个布线线路连接。可替代地，触摸驱动电路400可以设置在印刷电路板(未示出)上。在这种情况下，触摸驱动电路400可以通过在触摸面板300的焊盘部(PP)与印刷电路板之间连接的柔性电路膜(未示出)来与布线线路(RL1、RL2、RL3、RL4)中的每个布线线路连接。
响应于从主机系统600提供的触摸模式信号(TMS)，触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)供应至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的每个触摸驱动电极，并且还通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组来感测指示电容变化的触摸感测信号。即，触摸驱动电路400根据触摸点感测模式或触摸力感测模式通过时分法来驱动触摸面板300来生成触摸点感测数据(Pdata)或触摸力感测数据(Fdata)，并且将生成的触摸点感测数据(Pdata)或触摸力感测数据(Fdata)提供至主机系统600。例如，在触摸点感测模式的情况下，在触摸驱动电路400电浮置多个触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)之后，触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的每个触摸驱动电极，并且同时通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)来感测指示第一触摸传感器(Cm1，参见图5B)中电荷量的变化的触摸感测信号，由此生成触摸点感测数据(Pdata)。在触摸力感测模式的情况下，在触摸驱动电路400将在第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中的第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)电连接至触摸感测电极(Rx)之后，触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的每个触摸驱动电极，并且同时通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)来感测指示第一触摸传感器至第三触摸传感器(Cm1、Cm2、Cm3)中电荷量的变化的触摸感测信号，由此生成触摸力感测数据(Fdata)。
在根据从主机系统600供应的第一触觉模式信号(HMS1)的振动触觉模式的情况下，触摸驱动电路400将AC电压(AC)施加至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)之中的包括在触觉区域中的至少一个触摸驱动电极(Tx1～Txn)，并且将接地电压(GND)施加至包括在触觉区域中的至少一个触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，由此使弹性介电构件130的与触觉区域相对应的一些区域振动以将根据振动触觉效果的触觉信息提供给用户。在振动触觉模式的情况下，根据本发明的另一示例的触摸驱动电路400可以将接地电压(GND)施加至触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的电极，并且将AC电压(AC)施加至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的所有的触摸驱动电极，由此可以给触摸面板300的整个区域提供振动触觉效果。
在根据从从主机系统600供应的第二触觉模式信号(HMS2)的静电触觉模式的情况下，触摸驱动电路400将第二AC电压(AC)施加至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)之中的包括在触觉区域中的至少一个触摸驱动电极(Tx1～Txn)，并且将第一AC电压(AC)施加至包括在触觉区域中的至少一个触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，由此在触觉区域中形成静电力以将根据静电触觉效果的纹理信息提供给用户。
触摸驱动电路400可以包括时序生成部410、驱动信号供应部420、电极连接部430、感测部440和感测数据处理部450。以上结构的触摸驱动电路400可以被集成为一个ROIC(读出集成电路)芯片。然而，感测数据处理部450可以被实现为主机系统600的MCU(微控制器单元)，而不与ROIC芯片集成。
时序生成部410响应于从主机系统600的MCU供应的触摸模式信号(TMS)来生成感测开始信号(PHT)，并且控制用于驱动信号供应部420和感测部440中的每个的驱动时序。在这种情况下，触摸模式信号(TMS)可以为选自触摸点感测模式信号、触摸力顺序感测模式信号、触摸力局部感测模式信号和触摸力组感测模式信号中的任一者。因此，时序生成部410可以基于触摸模式信号(TMS)生成触摸控制信号，其包括感测开始信号(PHT)、Tx信道设定信号、电极连接信号(ECS)、Rx信道设定信号和触摸报告同步信号(TRSS)。
另外，时序生成部410基于从主机系统600的MCU供应的触觉数据(Hdata)和触觉模式信号(HMS)来生成触觉控制信号(HCS)，并且通过触觉控制信号(HCS)来控制驱动信号供应部420。在这种情况下，触觉模式信号(HMS)可以为用于振动触觉效果的第一逻辑状态的第一触觉模式信号(HMS1)，或用于静电触觉效果的第二逻辑状态的第二触觉模式信号(HMS2)。稍后将对第一触觉模式信号(HMS1)、第二触觉模式信号(HMS2)和触觉数据(Hdata)进行描述。
驱动信号供应部420基于从时序生成部410供应的感测开始信号(PHT)和Tx信道设定信号来将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)供应至触摸驱动电极(Tx1～Txn)。也就是说，驱动信号供应部420响应于时序生成部410的Tx信道设定信号选择待将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)输出至其的Tx信道；生成与感测开始信号(PHT)同步的触摸驱动脉冲(Tx_PWM)；并且通过与所选的Tx信道连接的驱动布线线路(Tx1～Txn)来将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)供应至相应的触摸驱动电极(Tx1～Txn)。例如，在触摸点感测模式或触摸力顺序感测模式的情况下，驱动信号供应部420可以将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)。在触摸力局部感测模式的情况下，驱动信号供应部420可以将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至部分地选自第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的多个触摸驱动电极。本文中的触摸力局部感测模式是指其中一个或多个触摸驱动电极(Tx)被逐一驱动的模式。在触摸力组感测模式的情况下，驱动信号供应部420可以将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至多个触摸驱动电极组，其中每个组可以包括第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的两个或更多个触摸驱动电极。本文中的触摸力组感测模式是指组内的驱动触摸驱动电极(Tx)被同时驱动的模式。
驱动信号供应部420基于从时序生成部410供应的触觉控制信号(HCS)来将AC电压(AC)供应至触摸驱动电极(Tx1～Txn)。也就是说，驱动信号供应部420响应于从时序生成部410供应的触觉控制信号(HCS)来选择待将AC电压(AC)输出至其的Tx信道，并且改变AC电压(AC)的振动振幅和振动周期。然后，驱动信号供应部420通过与所选的Tx信道连接的驱动布线线路将AC电压(AC)供应至对应的触摸驱动电极(Tx1～Txn)。
响应于从时序生成部410供应的电极连接信号(ECS)，电极连接部430电浮置在第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中的第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，或者将第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)电连接至触摸感测电极(Rx)。例如，电极连接部430根据触摸点感测模式响应于电极连接信号(ECS)对于第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组电浮置第一伪布线线路(RL3)和第二伪布线线路(RL4)，由此在第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)电浮置。另外，电极连接部430根据触摸力顺序感测模式、触摸力局部感测模式和触摸力组感测模式响应于电极连接信号(ECS)，在第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中将第一伪布线线路(RL3)和第二伪布线线路(RL4)电连接至感测布线线路(RL2)。响应于根据振动触觉模式的电极连接信号(ECS)，电极连接部430将与包括在触觉区域中的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组连接的感测布线线路(RL2)以及第一伪布线线路(RL3)和第二伪布线线路(RL4)与接地电压的端子电连接，由此使接地电压(GND)供应至包括在触觉区域中的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)。响应于根据静电触觉模式的电极连接信号(ECS)，电极连接部430将与包括在触觉区域中的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组连接的感测布线线路(RL2)以及第一伪布线线路(RL3)和第二伪布线线路(RL4)与AC电压(AC)的端子电连接，由此使AC电压(AC)供应至包括在触觉区域中的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)以及第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)。
根据本发明的示例的电极连接部430可以包括第一开关电路至第m开关电路。在图11所示的第一开关电路432的情况下，第一开关电路至第m开关电路中的每个开关电路都可以包括通过电极连接信号(ECS)切换的第一开关装置(SW1)和第二开关装置(SW2)，以及转换开关(MUX)。在这种情况下，电极连接信号(ECS)可以包括第一电极连接信号(ECS1)和第二电极连接信号(ECS2)。
当第一开关装置(SW1)由根据触摸点感测模式所供应的切断电压的第一电极连接信号(ECS1)而被断开时，第一伪电极(Dxa)电浮置。另外，第一开关装置(SW1)由根据触摸力感测模式或触觉模式供应的接通电压的第一电极连接信号(ECS1)而接通，由此第一伪电极(Dxa)与触摸感测电极(Rx)选择性地连接。
当第二开关装置(SW2)由根据触摸点感测模式供应的切断电压的第一电极连接信号(ECS1)断开时，第二伪电极(Dxb)电浮置。另外，第二开关装置(SW2)由根据触摸力感测模式或触觉模式供应的接通电压的第一电极连接信号(ECS1)而接通，由此第二伪电极(Dxb)与触摸感测电极(Rx)选择性地连接。
转换开关(MUX)通过根据触摸点感测模式或接触力感测模式供应的第一逻辑值的第二电极连接信号(ECS)来将触摸感测电极(Rx)与感测部440连接；并且通过第二逻辑值的第二电极连接信号(ECS2)将触摸感测电极(Rx)与接地电压(GND)的端子连接；并且通过第三逻辑值的第二电极连接信号(ECS2)来将触摸感测电极(Rx)与AC电压(AC)的端子连接。
参考图9和图10，感测部440基于从时序生成部410供应的感测开始信号(PHT)和Rx信道设定信号，生成通过借助于电极连接部430连接的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)来感测触摸传感器中的电荷量的变化而获得的感测信号，并且通过对感测信号进行模数转换来生成触摸点感测数据(Pdata)或触摸力感测数据(Fdata)。例如，在触摸点感测模式的情况下，感测部440通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)来感测触摸传感器(Cm1，参见图5B)中的电荷量的变化，并且基于电荷量的变化生成触摸点感测数据(Pdata)。另外，在触摸力顺序感测模式、触摸力局部感测模式和触摸力组感测模式的情况下，感测部440通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的第一伪电极(Dxa)、第二伪电极(Dxb)和触摸感测电极(Rx)来感测触摸传感器(Cm1、Cm2和Cm3，参见图5A)中的电荷量的变化，并且基于电荷量的变化生成触摸力感测数据(Fdata)。
根据本发明的一个示例的感测部440可以通过放大来自相邻两个Rx信道的信号的差并且采样该放大信号来生成感测信号。根据本发明的一个实施方式的感测部440放大相邻两个触摸感测电极的信号之间的差并且减少由于触摸面板300的寄生电容而引起的噪声成分输入，由此提高了信噪比。为此，根据本发明的一个实施方式的感测部440可以包括含有差分放大器的积分器。
根据本发明的另一示例的感测部440可以将从一个Rx信道接收的信号与参考电压进行比较，并且可以基于比较结果生成感测信号。在这种情况下，根据本发明的另一实施方式的感测部440可以包括比较器。
感测数据处理部450接收来自感测部440的触摸点感测数据(Pdada)或触摸力感测数据(Fdata)，将所接收的数据依次存储在内部存储器中，并且响应于触摸报告同步信号(TRSS)根据预先设定的接口方法将存储在内部存储器中的触摸点感测数据(Pdada)或触摸力感测数据(Fdata)发送至主机系统600的MCU。
主机系统600的MCU从感测数据处理部450接收触摸点感测数据(Pdata)，将接收到的触摸点感测数据(Pdata)与预先设定的点感测阈值进行比较以确定是否存在用户的触摸以及通过使用大于点感测阈值的触摸点感测数据进行的触摸点的坐标。也就是说，MCU基于具有触摸点感测数据(Pdata)的触摸感测电极(Rx)的点信息(X坐标)和被驱动的触摸驱动电极(Tx)的点信息(Y坐标)来计算触摸点坐标值(XY坐标)。此外，MCU可以根据所计算的触摸点坐标来计算触摸点的数目，通过对所计算的在单位时间周期内的触摸点的数目进行计数来计算被触摸的特定位置的持续时间或者计算指示在单位时间周期内特定位置的触摸的持续时间的触摸持续时间。
另外，主机系统600的MCU从感测数据处理部450接收触摸力感测数据(Fdata)、将接收到的触摸力感测数据(Fdata)与预先设定的力感测阈值进行比较，并且如果触摸力感测数据大于触摸力感测阈值，则通过使用触摸力感测数据计算触摸点坐标和触摸力的大小。也就是说，MCU基于具有触摸力感测数据(Fdata)的触摸感测电极(Rx)的点信息(X坐标)和被驱动的触摸驱动电极(Tx)的点信息(Y坐标)来计算触摸力坐标值(XY坐标)，并且还基于触摸力感测数据(Fdata)的大小来计算触摸力的大小。
此外，触摸驱动电路400可以包括触摸MCU，所述触摸MCU通过使用触摸点感测数据(Pdata)和/或触摸力感测数据(Fdata)计算是否存在用户的触摸、触摸点的坐标和触摸力的大小，并且将所计算的结果发送至MCU。在这种情况下，主机系统600的MCU可以只执行与从主机系统的触摸MCU提供的触摸点坐标和触摸力的大小有关的应用程序。
下文中，将对从主机系统600输出的触觉数据(Hdata)和触觉模式信号(HMS)进行详细描述。
主机系统600可以包括触觉控制电路602，并且触觉控制电路602可以设置在MCU内部。
触觉控制电路602基于用户的触摸来设定触摸面板300的触觉区域，并且生成用于向用户提供各种触觉效果(例如振动触觉效果和静电触觉效果)的触觉数据和触觉模式信号(HMS)。例如，触觉控制电路602基于触摸点感测数据(Pdata)计算根据时间的触摸点；基于根据时间的触摸点生成触摸移动速度(即在触摸面板上触摸点从一个位置到另一位置的改变的速度)和触觉区域；基于触摸移动速度生成用于振动触觉模式的第一触觉模式信号(HMS1)或用于静电触觉模式的第二触觉模式信号(HMS2)，并且将生成的结果提供至触摸驱动电路400。此外，触觉控制电路602基于触摸力感测数据(Fdata)计算触摸力；基于触摸点感测数据(Pdata)计算触摸持续时间；将触摸持续时间与参考时间进行比较，并且基于比较结果确定触摸对应于静态触摸还是动态触摸。在一种实现方式中，触觉控制电路602应用距离筛选程序和/或方向筛选程序以确定触摸为静态触摸还是动态触摸。例如，根据距离筛选程序，如果对于至少参考时间触摸位置的改变在预定距离或预定区域内，则触摸被确定为静态触摸；否则触摸被确定为动态触摸。对于另一示例，根据方向筛选程序，如果对于至少参考时间触摸位置的改变的方向不一致或是随机的，则触摸被确定为静态触摸；否则触摸被确定为动态触摸。在静态触摸的情况下，触觉控制电路602生成第一触觉模式信号(HMS1)，并且基于触摸力生成第一触觉数据(Hdata)。在这种情况下，第一触觉数据(Hdata)可以为正比于触摸力的强度的值。另一方面，在动态触摸的情况下，触觉控制电路602生成第二触觉模式信号(HMS2)，并且基于触摸移动速度和触摸力生成第二触觉数据(Hdata)。在这种情况下，第二触觉数据(Hdata)可以为正比于触摸移动速度和触摸力的强度的值。
另一方面，振动触觉效果对应于机械振动，使得用户即使在相对短的触摸中也感觉到振动触觉效果。另一方面，对用户来说难以在相对短的触摸中感觉到静电触觉效果。因此，触觉控制电路602根据触摸是否为与用户的单击或双击对应的临时事件触摸来确定触觉模式。也就是说，触觉控制电路602基于触摸点或触摸时间的改变来确定触摸是否为事件触摸。基于该确定结果，如果触摸是事件触摸，则触觉控制电路602生成第一触觉模式信号(HMS1)和第三触觉数据(Hdata)，并且将所生成的数据和信号提供给触摸驱动电路400。如果触摸不是事件触摸，则触觉控制电路602基于触摸移动速度来确定触摸对应于静态触摸还是动态触摸，基于确定结果生成第一触觉模式信号(HMS1)和第一触觉数据(Hdata)或生成第二触觉模式信号(HMS2)和第二触觉数据(Hdata)，并且将所生成的数据和信号提供给触摸驱动电路400。
根据本发明的一个示例的触觉控制电路602可以生成在不考虑触摸力的情况下设置的具有参考振动值的第三触觉数据(Hdata)。根据本发明的另一示例的触觉控制电路602可以基于触觉区域的实时图像数据分析结果生成根据图像的纹理信息的具有参考振动值的第三触觉数据(Hdata)。在这种情况下，触觉控制电路602可以根据触觉区域的边数信息、颜色信息、锐度信息和深度信息来分析图像的纹理信息。在一个示例中，当显示砖的图像并且触摸面板的其上显示砖的图像的部分被触摸时，生成第三触觉数据(Hdata)以将具有表现砖的纹理的对应频率和振幅的AC电压(AC)施加至与触摸的位置相关联的电极。根据本发明的另一示例的触觉控制电路602可以基于触觉区域的图像与预先设定的触觉情景的图像的比较结果来生成具有根据触觉情景的振动值的第三触觉数据(Hdata)。在一个示例中，当显示输入端(例如，键盘)的图像并且触摸面板的与输入端的位置相对应的部分被触摸时，生成第三触觉数据(Hdata)以将具有分配给输入端的频率和振幅的AC电压(AC)施加至与触摸位置相关联的电极。
第一触觉数据和第二触觉数据(Hdata)可以基于图像的纹理信息、触觉情景或触摸力的强度来设置。例如，触觉控制电路602基于图像的纹理信息或触觉情景来计算纹理信息；根据触摸力的强度修正纹理数据；并且基于所修正的纹理数据生成第一触觉数据和第二触觉数据(Hdata)。
前述触摸驱动电路400基于从触觉控制电路602提供的第一触觉模式信号以及第一触觉数据或第三触觉数据(Hdata)生成用于振动触觉模式的AC电压(AC)，并且将所生成的用于振动触觉模式的AC电压(AC)供应至包括在触觉区域中的触摸驱动电极。另外，触摸驱动电路400基于从触觉控制电路602提供的第二触觉模式信号(HMS2)和第二触觉数据(Hdata)生成用于静电触觉模式的第一AC电压(AC)和第二AC电压(AC)，并且对于静电触觉模式将所生成的第一AC电压(AC)施加至每个触摸感测电极组并且将所生成的第二AC电压(AC)施加至包括在触觉区域中的触摸驱动电极。在静电触觉模式的情况下，施加至触摸驱动电极的第二AC电压(AC)和施加至触摸感测电极组的第一AC电压(AC)可以具有彼此同步的相位，或者可以具有彼此不同步的相位。为了通过相对大的静电力使静电触觉效果最大化，优选的是，在静电触觉模式中施加至触摸驱动电极的AC电压(AC)和施加至触摸感测电极组的AC电压(AC)具有彼此同步的相位。
在一个方面，在振动触觉模式期间施加至触摸驱动电极(Tx)的AC电压、在静电触觉模式期间施加至触摸感测电极(Rx)的第一AC电压、以及在静电触觉模式期间施加至触摸驱动电极(Tx)的第二AC电压可以具有基本相同的振幅和/或频率。
在另一方面，在振动触觉模式期间施加至触摸驱动电极(Tx)的AC电压，在静电触觉模式期间施加至触摸感测电极(Rx)的第一AC电压，以及在静电触觉模式期间施加至触摸驱动电极(Tx)的第二AC电压可以具有不同的振幅和/或频率。在一个示例中，在静电触觉模式中施加的第一AC电压和第二AC电压可以具有基本相同的频率和振幅，上述频率和振幅可以不同于在振动触觉模式期间施加的AC电压的频率和振幅。在另一示例中，在静电触觉模式中施加的第一AC电压和第二AC电压可以具有基本相同的频率但不同的振幅。
就用于根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动设备而言，如图6和图12所示，触摸面板300的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组还可以包括伪桥电极(Dxc)，伪桥电极(Dxc)将第一伪电极(Dxa)的一侧与第二伪电极(Dxb)的一侧电连接。在这种情况下，在第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中，第一伪电极(Dxa)的一侧通过伪桥电极(Dxc)与第二伪电极(Dxb)的一侧电连接，由此可以省略第一伪布线线路(RL3)和第二伪布线线路(RL4)中的任一者，例如，可以省略第二伪布线线路(RL4)。因此，触摸驱动电路400的电极连接部430根据触摸点感测模式响应于电极连接信号(ECS)电浮置第一伪布线线路(RL3)，由此电极连接部430电浮置第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)。电极连接部430根据触摸力顺序感测模式、触摸力局部感测模式和触摸力组感测模式响应于电极连接信号(ECS)将第一伪布线线路(RL3)与感测布线线路(RL2)电连接，由此在第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)与相应的触摸感测电极(Rx)电连接。另外，电极连接部430根据触觉模式响应于电极连接信号(ECS)，对于包括在触觉区域中的第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组将第一伪布线线路(RL3)和感测布线线路(RL2)电连接至接地电压(GND)的端子或AC电压(AC)的端子。
图13为用于说明根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动方法的流程图。
将结合图9和图10参照图13来描述根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动方法。
首先，感测用户对于触摸面板300的触摸点(S10)。也就是说，触摸驱动电路400根据触摸点感测模式电浮置第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，然后触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的每个触摸驱动电极，并且同时通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)来感测第一触摸传感器(Cm1，参见图5B)中电荷量的变化，由此生成触摸点感测数据(Pdata)(S10)。
然后，感测用户触摸的触摸力(S20)。也就是说，触摸驱动电路400根据触摸力感测模式在触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中将第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)连接至触摸感测电极(Rx)，然后触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至触摸驱动电极(Tx1～Txn)，并且通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)来感测第一触摸传感器至第三触摸传感器(Cm1、Cm2和Cm3，参见图5A)中电荷量的变化，由此生成触摸力感测数据(Fdata)(S20)。在这种情况下，触摸驱动电路400可以基于触摸点感测数据(Pdata)将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)供应至包括在触摸点区域中的触摸驱动电极，并且感测包括在触摸点区域中的触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)的电荷量的变化，由此生成触摸力感测数据(Fdata)。
此后，确定用户的触摸是否为静态触摸(S30)。也就是说，触觉控制电路602基于触摸点感测数据(Pdata)确定根据时间的触摸点，基于根据时间的触摸点确定触摸移动速度和触觉区域，并且基于触摸移动速度确定触摸为静态触摸还是动态触摸。
基于S30的确定结果，如果触摸为静态触摸(S30为“是”)，则选择包括在触觉区域中的触摸感测电极组和触摸驱动电极，并且通过基于触摸力将AC电压(AC)施加至所选择的触摸驱动电极的振动触觉驱动来在触觉区域中形成振动触觉，并且将接地电压(GND)施加至所选择的触摸感测电极(S40)。
另一方面，如果触摸为动态触摸(S30为“否”)，则选择包括在触觉区域中的触摸感测电极组和触摸驱动电极，并且通过基于触摸移动速度和触摸力将第二AC电压(AC)施加至所选择的触摸驱动电极并且将第一AC电压(AC)施加至触摸感测电极组中的每个触摸感测电极组的静电触觉驱动，使静电触觉形成在触觉区域中(S50)。
图14为用于说明根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动方法的流程图。
将结合图9和图10参照图14描述根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动方法。
首先，触摸驱动电路400根据触摸点感测模式电浮置第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)，然后触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至第一触摸驱动电极至第n触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的每个触摸驱动电极，并且同时通过第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的每个触摸感测电极组的触摸感测电极(Rx)来感测第一触摸传感器(Cm1，参见图5B)中电荷量的变化，由此生成触摸点感测数据(Pdata)(S100)。
在触摸点感测模式中，MCU基于预先设定的点感测阈值和从触摸驱动电路400供应的触摸点感测数据(Pdata)来确定是否存在触摸点感测(S200)。基于所确定的结果，如果存在触摸点感测(S200为“是”)，则生成触摸点区域信息，并且生成触摸力局部感测模式信号并将触摸力局部感测模式信号供应至触摸驱动电路400。此后，在触摸驱动电路400响应于从MCU供应的触摸力局部感测模式信号和触摸点区域信息来在触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的与触摸点区域信息对应的单元中将第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)电连接至触摸感测电极(Rx)之后，触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次逐一供应至触摸驱动电极(Tx1～Txn)中的与触摸点区域信息对应的一个或更多个触摸驱动电极，并且通过相应的触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)中的触摸感测电极(Rx)同时感测在第一触摸传感器至第三触摸传感器(Cm1、Cm2和Cm3，参见图5A)中电荷量的变化，由此生成触摸力感测数据(Fdata)(S110)。
在触摸力局部感测模式中，MCU基于触摸力感测数据(Fdata)和预先设定的力感测阈值来确定是否存在触摸力感测(S210)。基于确定结果，如果存在通过触摸力感测数据(Fdata)进行的触摸力感测(S210为“是”)，则计算基于触摸点感测数据(Pdata)的触摸点坐标和基于触摸力感测数据(Fdata)的触摸力的大小，并且将触摸点坐标和触摸力的大小供应至主机系统600(S300)。另一方面，如果不存在通过触摸力感测数据(Fdata)进行的触摸力感测(S210为“否”)，则计算基于由现有触摸点感测模式生成的触摸点感测数据(Pdata)的触摸点坐标，并且将触摸点坐标提供至主机系统600(S310)。
基于S200的确定结果，如果MCU确定不存在触摸点感测(S200为“否”)，则生成用于检查是否存在使用触摸笔而不是用户的手指的非导电性触摸的触摸力组感测模式信号并且将其提供至触摸驱动电路400。在触摸驱动电路400响应于从MCU供应的触摸力组感测模式信号而在第一触摸感测电极组至第m触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的单元中将第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)电连接至触摸感测电极(Rx)之后，触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次供应至多个触摸驱动电极组，其中每个触摸驱动电极组包括同时供应有触摸驱动脉冲的两个或更多个触摸驱动电极；并且触摸驱动电路400通过相应的触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的触摸感测电极(Rx)来感测第一触摸传感器至第三触摸传感器(Cm1、Cm2和Cm3，参见图5A)中电荷量的变化，由此生成触摸力感测数据(Fdata)(S120)。
在触摸力组感测模式中，MCU基于触摸力感测数据(Fdata)和力感测阈值来确定是否存在触摸力感测(S220)。基于确定结果，如果存在通过触摸力感测数据(Fdata)进行的触摸力感测(S220为“是”)，则生成基于触摸力感测数据(Fdata)的触摸力区域信息，以及生成触摸力局部感测模式信号并将其供应至触摸驱动电路400。在触摸驱动电路400响应于从MCU供应的触摸力局部感测模式信号和触摸力区域信息而在触摸感测电极组(Rx_G1～Rx_Gm)的与触摸力区域信息对应的单元中将第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)电连接至触摸感测电极(Rx)之后，触摸驱动电路400将触摸驱动脉冲(Tx_PWM)依次逐一供应至与触摸力区域信息对应的触摸驱动电极(Tx1至Txn)，并且触摸驱动电路400通过相应的触摸感测电极组(Rx_G1至Rx_Gm)的触摸感测电极(Rx)来感测第一触摸传感器至第三触摸传感器(Cm1、Cm2和Cm3，参见图5A)中电荷量的变化，由此生成触摸力感测数据(Fdata)(S130)。
在触摸力局部感测模式中，如果从触摸驱动电路400供应的触摸力感测数据(Fdata)大于预先设定的力感测阈值，则MCU计算触摸点坐标和触摸力的大小，并且将所计算的触摸点坐标和触摸力的大小提供至主机系统600(S320)。
基于S220的确定结果，如果MCU确定不存在触摸力感测(S220为“否”)，则MCU生成用于S100的触摸点感测模式的触摸点感测模式信号，并且将所生成的信号供应至触摸驱动电路400。
然后，根据S300的触摸点感测数据(Pdata)和触摸力感测数据(Fdata)、S310的触摸点感测数据(Pdata)或S310的触摸力感测数据(Fdata)和触摸点感测数据(Pdata)，选择性执行振动触觉模式或静电触觉模式，由此在触觉区域中形成振动触觉或静电触觉，并且将触觉效果提供至用户(S500)。
图15为用于说明图14所示的触觉模式的流程图。
将结合图9和图10参照图15描述根据本发明的一个实施方式的触摸面板的驱动方法中的触觉驱动方法。
首先，主机系统600的触觉控制电路602基于上述触摸点感测数据(Pdata)计算根据时间的触摸点，并且基于根据时间的触摸点来设定触觉区域(S510)。
然后，根据基于触摸点感测数据(Pdata)所计算的根据时间的触摸点或触摸持续时间来确定用户的触摸是否为事件触摸(S520)。在一个示例中，如果触摸持续时间小于预定时间，则用户的触摸被确定为事件触摸。如果触摸持续时间等于或大于预定时间，则在步骤S530中确定用户的触摸为静态触摸还是动态触摸。
基于确定结果(S520)，如果触摸不是事件触摸(S520为“否”)，触觉控制电路602将触摸持续时间与参考时间进行比较，由此确定触摸为静态触摸或动态触摸(S530)。基于确定结果(S530)，如果用户的触摸为没有移动的静态触摸(S530为“是”)，则触觉控制电路602基于触摸力根据触摸感测数据(Fdata)生成第一触觉模式信号(HMS1)，并且生成第一触觉数据(Hdata)(S540)，并且将所生成的信号和数据以及触觉区域提供至触摸驱动电路400。因此，如图5C所示，触摸驱动电路400根据第一触觉模式信号(HMS1)生成对应于第一触觉数据(Hdata)的AC电压(AC)，并且通过将接地电压(GND)施加至包括在触觉区域中的触摸感测电极组中的每个触摸感测电极组的电极以及将AC电压(AC)施加至触觉区域中的触摸驱动电极来在触觉区域中形成振动，由此根据振动触觉效果向用户提供触觉信息(S550)。
基于确定结果(S530)，如果用户的触摸为具有移动的动态触摸(S530为“否”)，则触觉控制电路602基于根据时间的触摸点计算触摸移动速度(S560)，基于触摸移动速度和触摸力根据触摸感测数据(Fdata)生成第二触觉数据(Hdata)(S570)，并且将所计算的触摸移动速度、所生成的数据和触觉区域提供至触摸驱动电路400。因此，触摸驱动电路400根据第二触觉模式信号(HMS2)生成对应于第二触觉数据(Hdata)的第一AC电压(AC)和第二AC电压(AC)，并且如图5D所示，通过将第一AC电压(AC)施加至包括在触觉区域中的触摸感测电极组中的每个触摸感测电极组的电极以及将第二AC电压(AC)施加至包括在触觉区域中的触摸驱动电极来在触觉区域中形成静电力，由此根据静电触觉效果向用户提供纹理信息(S580)。
基于对于事件触摸的确定结果(S520)，如果用户的触摸为事件触摸(S520为“是”)，则触觉控制电路602生成第一触觉模式信号(HMS1)并且生成预先设定的第三触觉数据(Hdata)(S590)，并且将第一触觉模式信号(HMS1)、第三触觉数据(Hdata)和触觉区域提供至触摸驱动电路400。因此，触摸驱动电路400根据第一触觉模式信号(HMS1)生成对应于第三触觉数据(Hdata)的AC电压(AC)，并且如图5C所示，通过将AC电压(AC)施加至包括在触觉区域中的触摸感测电极以及将接地电压(GND)施加至包括在触觉区域中的触摸感测电极组的每个触摸感测电极组的电极来在触觉区域中形成振动，由此根据振动触觉效果向用户提供触觉信息(S550)。
对于触摸点感测，第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)电浮置，然后进行触摸点感测模式使得可以提高触摸点感测的效果。对于触摸力感测，通过将第一伪电极(Dxa)和第二伪电极(Dxb)与触摸感测电极(Rx)电连接来增加感测电极的面积，然后执行触摸力感测模式使得可以提高触摸力感测的效果。具体地，以时分驱动法执行触摸点感测和触摸力感测，其中触摸力感测通过触摸力组感测和触摸力局部感测分开执行，由此可以克服由时分驱动法所引起的触摸驱动时间增加的问题。另外，通过使用弹性介电构件130来感测触摸点和触摸力两者，而且，弹性介电构件130能够在没有附加的触觉输出设备的情况下实现触觉功能。具体地，触觉模式根据用户的事件触摸、静态触摸或动态触摸而以振动触觉模式或静电触觉模式来驱动，使得可以向用户有效地提供各种触觉效果。
根据本发明的实施方式，用于触摸点感测和触摸力感测的弹性介电构件用作触觉输出设备，使得可以在没有附加的触觉输出设备的情况下实现触觉功能。
另外，触觉模式根据用户的事件触摸、静态触摸或动态触摸而以振动触觉模式或静电触觉模式来驱动，使得可以向用户有效地提供各种触觉效果。
此外，根据触摸点感测和触摸力感测调整触摸感测电极与触摸驱动电极重叠的区域，使得可以提高触摸点感测效果和触摸力感测效果两者。
另外，即使时分驱动法被用于触摸点感测和触摸力感测，但是局部感测或组感测被选择性进行使得可以克服由时分驱动法所引起的触摸驱动时间增加的问题。
对本领域的那些技术人员明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的实施方式做出各种修改方案和变化方案。因此，本发明旨在覆盖所附权利要求及其等同物的范围内的该发明的修改方案和变化方案。

Claims (22)

1.一种触摸面板，包括：
第一电极，在第一触觉模式期间所述第一电极施加有第一电压；
第二电极，所述第二电极与所述第一电极分隔开并交叉，在所述第一触觉模式中所述第二电极施加有参考电压，在第二触觉模式中所述第二电极的子集施加有第二电压以在所述第二电极的所述子集与用户的手指之间产生静电力；以及
弹性介电构件，所述弹性介电构件设置在所述第一电极与所述第二电极之间以将所述第一电极与所述第二电极分隔开，在所述第一触觉模式中所述弹性介电构件响应于施加至所述第一电极的所述第一电压而振动。
2.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压为处于第一频率的正弦波或方波，并且其中，在所述第二触觉模式中施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压为处于第二频率的正弦波或方波。
3.根据权利要求1所述的触摸面板，其中，在所述第二触觉模式期间所述第一电极施加有第三电压，其中，在所述第二触觉模式期间施加至第一电极的所述第三电压为处于预定频率的正弦波或方波，并且其中，在所述第二触觉模式中施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压为处于所述预定频率的正弦波或方波。
4.根据权利要求3所述的触摸面板，其中，在所述第二触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第三电压与在所述第二触觉模式中施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压具有同步的相位。
5.根据权利要求1所述的触摸面板，
其中，在第一感测模式和第二感测模式期间所述第一电极施加有触摸驱动脉冲；以及
其中，在所述第一感测模式中在所述第二电极上感测响应于所述触摸驱动脉冲的第一触摸感测信号，并且在所述第二感测模式中在所述第二电极的另一子集上感测响应于所述触摸驱动脉冲的第二触摸感测信号。
6.根据权利要求5所述的触摸面板，其中，所述第二电极包括触摸感测电极和与所述触摸感测电极相邻的相邻电极，并且其中，所述第二电极的所述另一子集包括所述触摸感测电极但不包括所述相邻电极。
7.根据权利要求6所述的触摸面板，其中：
在所述第一感测模式中，感测来自所述触摸感测电极中的至少一个触摸感测电极以及与所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极中的一个或更多个相邻电极的所述第一触摸感测信号，以确定在所述触摸面板上的触摸力；以及
在所述第二感测模式中，感测来自所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极但不包括与所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极的所述第二触摸感测信号，以确定在所述触摸面板上的触摸的位置。
8.根据权利要求7所述的触摸面板，其中，在所述第二感测模式中，还感测来自所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极但不包括与所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极的所述第二触摸感测信号，以确定所述触摸是否对应于用户的单击或双击。
9.根据权利要求8所述的触摸面板，
其中，响应于确定所述触摸对应于用户的单击或双击，在不考虑触摸力的情况下生成在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压；以及
其中，响应于确定所述触摸不对应于用户的单击或双击，基于所确定的触摸力生成在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压或在所述第二触觉模式期间施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压。
10.根据权利要求7所述的触摸面板，其中，响应于确定所述触摸对应于静态触摸，基于所确定的触摸力生成在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压。
11.根据权利要求7所述的触摸面板，其中，响应于确定所述触摸对应于动态触摸，基于所确定的触摸力和触摸移动速度生成在所述第二触觉模式期间施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压。
12.一种操作触摸面板的方法，所述触摸面板包括第一电极、与所述第一电极分隔开并交叉的第二电极、以及设置在所述第一电极与所述第二电极之间以将所述第一电极与所述第二电极分隔开的弹性介电构件，所述方法包括：
在第一触觉模式期间给所述第一电极施加第一电压并且给所述第二电极施加参考电压来使所述弹性介电构件振动；以及
在第二触觉模式期间，给所述第二电极的子集施加第二电压以在所述第二电极的所述子集与用户的手指之间产生静电力。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压为处于第一频率的正弦波或方波，并且其中，在所述第二触觉模式中施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压为处于第二频率的正弦波或方波。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述第二触觉模式期间将第三电压施加至所述第一电极，其中，在所述第二触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第三电压为处于预定频率的正弦波或方波，并且其中，在所述第二触觉模式中施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压为处于所述预定频率的正弦波或方波。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在所述第二触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第三电压与在所述第二触觉模式中施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压具有同步的相位。
16.根据权利要求12所述的方法，还包括：
在第一感测模式和第二感测模式期间将触摸驱动脉冲施加至所述第一电极；以及
在所述第一感测模式中在所述第二电极上感测响应于所述触摸驱动脉冲的第一触摸感测信号；以及
在所述第二感测模式中在所述第二电极的另一子集上感测响应于所述触摸驱动脉冲的第二触摸感测信号。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二电极包括触摸感测电极和与所述触摸感测电极相邻的相邻电极，并且其中，所述第二电极的所述另一子集包括所述触摸感测电极但不包括所述相邻电极。
18.根据权利要求17所述的方法，其中：
在所述第一感测模式中，感测来自所述触摸感测电极中的至少一个触摸感测电极和与所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极中的一个或更多个相邻电极的所述第一触摸感测信号，以确定在所述触摸面板上的触摸力；以及
在所述第二感测模式中，感测来自所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极但不包括与所述触摸感测电极中的所述一个触摸感测电极相邻的相邻电极的所述第二触摸感测信号，以确定在所述触摸面板上的触摸的位置。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
确定所述触摸是否对应于用户的单击或双击。
20.根据权利要求19所述的方法，
其中，响应于确定所述触摸对应于用户的单击或双击，在不考虑所确定的触摸力的情况下生成在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压；以及
其中，响应于确定所述触摸不对应于用户的单击或双击，基于所确定的触摸力生成在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压或在所述第二触觉模式期间施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，响应于确定所述触摸对应于静态触摸，基于所确定的触摸力生成在所述第一触觉模式期间施加至所述第一电极的所述第一电压。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，响应于确定所述触摸对应于动态触摸，基于所确定的触摸力和触摸移动速度生成在所述第二触觉模式期间施加至所述第二电极的所述子集的所述第二电压。
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