CN106406604B - 用于驱动触摸面板的装置以及包括该装置的电子设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于驱动触摸面板的装置以及包括该装置的电子设备，其调整了力感测灵敏度。所述用于驱动触摸面板的装置包括触摸面板和触摸驱动器，所述触摸驱动器感测来自所述触摸面板的力触摸以生成触摸力数据，并且基于由用户设置的触摸模式信息来调整所述触摸力数据的灵敏度。

Description

用于驱动触摸面板的装置以及包括该装置的电子设备
技术领域
本发明涉及一种用于驱动感测力触摸和触摸位置的触摸面板的装置以及包括该装置的电子设备。
背景技术
除了诸如电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航设备、超移动个人计算机(UMPC)、移动电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、手表式电话、移动通信终端等便携式电子设备之外，触摸面板还被用作诸如电视(TV)、笔记本电脑、监视器等各种产品的输入设备。
最近，随着需要与力触摸有关的触摸信息的应用的用户界面环境被建立，用于感测力触摸的电子设备正在得到使用。
在现有技术的用于感测力触摸的触摸面板中，力感测材料被布置在上电极与下电极之间，因此，基于上电极与下电极之间的距离变化来感测力触摸。
通常，随着触摸区域被放大，即使相同的力被施加到触摸面板，也没有将相同的力触摸传递到下电极。具体地，用户的触摸输入类型和用户的手指的力触摸角度能够改变。在这种情况下，随着力触摸角度减小，触摸区域被放大，因此，即使在相同的触摸力被施加到触摸面板的情况下，施加到相应单位面积的触摸力也会依据力触摸角度的不同而不同。为了克服这种限制，已经提出了一种计算由软触摸所触摸的面积来调整触摸灵敏度的方法。然而，在该方法中，即使在初始触摸面积很小的情况下，随着触摸力增大，触摸面积也被放大，而且，当位触摸或接近触摸被施加到触摸面板时，不能将被触摸的面积与由力触摸形成的触摸面积相区分。
出于这个原因，在现有技术的用于感测力触摸的触摸面板中，难以准确地确定用户的力触摸。为了解决这样的问题，需要一种复杂的补偿算法。
发明内容
因此，本发明致力于提供一种用于驱动触摸面板的装置以及包括该装置的电子设备，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题。
本发明的一个方面致力于提供一种用于驱动触摸面板的装置以及包括该装置的电子设备，其调整了力感测灵敏度。
本发明的附加特征和优点将在以下描述中阐述，并且一部分通过描述显而易见，或者可通过本发明的实践而得知。将通过在所撰写的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它有点以及根据本发明的目的，如本文具体实施和广泛描述的，提供了一种用于驱动触摸面板的装置，该装置包括触摸面板和触摸驱动器，所述触摸驱动器感测来自所述触摸面板的力触摸以生成触摸力数据，并且基于由用户设置的触摸模式信息来调整所述触摸力数据的灵敏度。所述触摸模式信息与从第一触摸模式至第i触摸模式中选择的一个触摸模式对应，其中，i是大于或者等于2的自然数，所述第一触摸模式至所述第i触摸模式是基于针对所述触摸面板的力触摸角度分别设置的。
在本发明的另一方面中，提供了一种电子设备，所述电子设备包括壳体和力传感器单元，所述壳体包括被布置在壳体的容纳空间中的图像显示模块，所述力传感器单元与所述图像显示模块交叠。所述力传感器单元包括触摸驱动器，其感测来自触摸面板的力触摸以生成触摸力数据并且基于由用户设置的触摸力信息来调整触摸力数据的灵敏度。
应当理解，本发明的前述一般描述和下述详细描述二者都是示例性和解释性的，并且旨在对所要求保护的本发明提供进一步解释。
附图说明
附图被包括进来以提供对本发明的进一步理解并被并入且构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是用于描述根据本发明的实施方式的驱动触摸面板的装置的图；
图2是沿图1的线I-I'截取的截面图；
图3是用于描述根据本发明的实施方式的触摸驱动器的框图；
图4是示出图3所示的感测单元、模数转换器和位选择器的图；
图5A、图5B和图5C是用于描述根据本发明的实施方式的第一触摸模式、第二触摸模式和第三触摸模式的图；
图6是示出模数转换器相对于基于触摸模式的触摸力的输出值的曲线图；
图7是示出根据本发明的实施方式的、用户设置用户触摸模式的用户触摸模式设置画面的图；
图8是用于描述根据本发明的另一实施方式的触摸驱动器的框图；
图9是示出图8所示的感测单元、信号选择器和模数转换器的图；
图10是用于描述根据本发明的实施方式的驱动触摸面板的装置中的力触摸感测操作的图；
图11是示出根据本发明的实施方式的电子设备的透视图；
图12是沿图11的线II-II'截取的截面图；以及
图13是沿图11的线II-II'截取的另一截面图。
具体实施方式
现在将参照本发明的示例性实施方式，在附图中示出了这些示例性实施方式的实例。只要可能，相同的附图标记将在整个附图中被使用，以指代相同或相似的部分。
在说明书中描述的术语应理解如下。
在本说明书中描述的术语应理解如下。如本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“第一”和“第二”用于区分一个元件与另一元件，并且这些元件不应受这些术语的限制。将进一步理解的是，术语“包括”、“包括有”、“具有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”当在本文中使用时，指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。术语“至少一个”应被理解为包括一个或更多个相关列出项的任意和所有组合。例如，“第一项、第二项和第三项中的至少一个”的含义是指从两个或更多个第一项、第二项和第三项。两个或更多个第一项中提出的所有项的组合，第二项和第三项，以及提出的所有项目的组合作为第一项，第二项或第三项。术语“在…上”应该被解释为包括一个元件形成在另一元件的顶部的情况，此外还包括在该一个元件与另一元件之间布置第三元件的情况。
在下文中，将参考附图详细描述根据本发明的用于驱动触摸面板的装置的示例性实施方式以及包括该装置的电子设备。在本说明书中，在添加的用于各图中的元件附图标记时，应注意的是，已经用于表示其它附图中相似元件的相似附图标记被尽可能地用于各个元件。在下面的描述中，当相关已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本发明的重点时，详细描述将被省略。
图1是用于描述根据本发明的实施方式的触摸面板驱动装置100的图，并且图2是沿着图1的线I-I'截取的截面图。
参照图1和图2，根据本发明的实施方式的触摸面板驱动装置100可以包括触摸面板110和触摸驱动器120。
触摸面板110可以感测用户的力触摸并且可以包括第一基板111、第二基板113、力传感器构件115以及基板接合构件117。
第一基板111可以由例如聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)的透明塑料材料形成。第一基板111可以包括多个第一电极Rx。
多个第一电极Rx可以以条形设置，并且可以按照特定间隔与第一基板111的第一方向X平行且沿着与该第一方向X交叉的第二方向Y排列。多个第一电极Rx中的每一个都可以通过第一路由线RL1连接到触摸驱动器120并且可以充当用于感测力触摸的感测电极。
第一基板111可包括触摸焊盘部分TPP，该触摸焊盘部分TPP设置在第一基板111的一侧上。触摸焊盘部分TPP可以连接到触摸驱动器120。
第二基板113可以由与第一基板111相同的透明塑料材料(例如PET)形成。第二基板113可以包括多个第二电极Tx。
多个第二电极Tx可以设置在第二基板113的底部以与多个第一电极Rx交叉，并且可以由透明导电材料形成。多个第二电极Tx可以具有条形，并且可以按照特定间隔与第一基板111的第一方向Y平行且沿着该第一方向X排列。多个第二电极Tx中的每一个都可以通过第二路由线RL2连接到触摸驱动器120并且可以充当用于感测力触摸的驱动电极。
力传感器构件115可在第一电极Rx和第二电极Tx之间的交叉部设置。基于用户的力触摸，力传感器构件115可以在第一电极Rx和第二电极Tx的交叉部形成力传感器(即，电阻器Rm)。力传感器可具有电阻值，由此使用户的力触摸能够被感测到，所述电阻值基于用户施加到第二基板113的力触摸(或接触负载)根据传感器构件115与第二电极Tx之间的接触面积而变化。
根据本发明的第一实施方式，力传感器构件115可设置在第一基板111的顶部，以覆盖所述多个第一电极Rx。根据本发明的第二个实施方式，力传感器构件115可设置在第二基板113的面对第一基板111的后表面上，以覆盖所述多个第二电极Tx。根据第一实施方式和第二实施方式，力传感器构件115可以被设置为单一机构(singlebody)，并且因此适合于感测单一力触摸。
根据本发明的第三实施方式，力传感器构件115可以包括多个第一弹性电阻器图案115a和多个第二弹性电阻器图案115b。
多个第一弹性电阻器图案115a可设置在第一基板111的顶部，以按照一一对应的关系分别覆盖多个第一电极Rx。即，一个第一弹性电阻器图案115a可被图案化形成在第一基板111的顶部，以覆盖一个第一电极Rx。
多个第二弹性电阻器图案115b可设置在第二基板113的面对第一基板111的顶部的底部上，以按照一一对应的关系分别覆盖多个第二电极Tx。即，一个第二弹性电阻器图案115b可被图案化形成在第二基板113的底部，以覆盖一个第二电极Tx。
根据第三实施方式，多个第一弹性电阻器图案115a可以彼此分离，并且所述多个第二弹性电阻器图案115b可以彼此分离。因此，根据第三实施方式的力传感器构件115适合于感测多力触摸。
力传感器构件115可基于量子隧道复合材料(QTC)、电活性聚合物(EAP)、丙烯、橡胶系溶剂中的一个由压阻材料或压敏粘合材料来形成。这里，压敏粘合材料可以具有根据面积改变电阻的特性。另外，压阻材料在外部力被施加到硅半导体晶体，产生传导能量(conduction energy)时可具有压阻效应，并且因此，电荷移动到导带，由此电阻率(resistivity)变化。压阻材料可具有根据压力级别使电阻率的变化增大的特征。力传感器构件115可以通过印刷工艺被涂覆在第一基板111和/或第二基板113上，或者可通过使用粘合剂的粘合工艺粘附至第一基板111和/或第二基板113。
基板接合构件117可具有空隙GS，该空隙GS位于第一基板111与第二基板113之间，并且可将第一基板111接合到第二基板113。基板接合构件117可以是具有缓冲特性的粘合剂。基板接合构件117可以充当支撑第一基板111和第二基板113的支撑件，在第一基板111和第二基板113之间具有空隙GS。
另外，可以在第一基板111的、接触基板接合构件117的底部的接触部分中形成下绝缘层117a，并且可以在第二基板113的、接触基板接合构件117的顶部的接触部分中形成上绝缘层117b。下绝缘层117a和上绝缘层117b可以将第一路由线RL1与第二路由线RL2电绝缘。
触摸面板110还可以包括间隔件119。
间隔件119可布置在彼此面对的第一电极Rx与第二电极Tx之间，并且可以保持第一基板111与第二基板113之间空隙GS或将通过用户的力触摸而被按压或弯曲的第一基板113恢复到原来的位置。
触摸驱动器120可以连接到在触摸面板110中设置的触摸焊盘部分TPP。即，触摸驱动器120可安装在被粘附到触摸面板110的触摸焊盘部分TPP的触摸柔性电路膜130上，并且可以通过触摸柔性电路膜130连接到触摸焊盘部分TPP。触摸柔性电路膜130可以在触摸面板110与触摸驱动器120之间传递信号，并且可以在触摸驱动器120与主机控制器之间传送信号。
触摸驱动器120可经由触摸柔性电路膜130和触摸焊盘部分TPP，通过第一路由线RL1连接到多个第一电极Rx并且可通过所述第二路由线RL2连接到多个第二电极Tx。触摸驱动器120可以从触摸面板110感测力触摸，以生成触摸力数据，并且在这种情况下，触摸驱动器120可以基于由用户设置的触摸模式信息来调整触摸力数据的灵敏度。即，触摸驱动器120可以生成触摸驱动脉冲并且可以将触摸驱动脉冲顺序地提供给多个第二电极Tx。另外，触摸驱动器120可感测与通过力触摸经形成在力传感器构件115中的力传感器(例如，电阻器Rm)流入多个第一电极Rx中的每一个中的电流对应的电压，以生成触摸力数据，并且可以基于触摸模式信息来调整(确定)触摸力数据的明敏度，以将经过灵敏度调整后的触摸力数据提供给主机控制器。
图3是用于描述根据本发明的实施方式的触摸驱动器120的框图，并且图4是示出图3所示的感测单元、模数转换器和位选择器的图。
参照图1至图4，根据本发明的实施方式的触摸驱动器120可以包括触摸控制器121、脉冲提供单元123、查找表LUT、感测单元125、模数转换器(ADC)127和位选择器129。
响应于从主机控制器MCU提供的触摸使能信号TES，触摸控制器121可以整体控制触摸驱动器120。
脉冲提供单元123可以根据触摸控制器121的控制生成具有一定频率和一定脉冲宽度的触摸驱动脉冲TP，并且可以将触摸驱动脉冲TP顺序地提供给多个第二电极Tx。例如，脉冲提供单元123可以通过脉冲宽度调制对从内部时钟生成器生成的时钟信号进行转换以生成触摸驱动脉冲TP，并且可以将触摸驱动脉冲TP顺序地提供给多个第二电极Tx。
查找表LUT可以存储由用户设置的触摸模式信息MSI。
触摸模式信息MSI可以通过由用户执行的触摸模式设置来设置，所述触摸模式设置用于根据基于用户的力触摸类型的力触摸角度来调整触摸力数据的灵敏度。
根据实施方式的触摸模式信息MSI可以与从第一触摸模式至第i触摸模式中选择的一个触摸模式对应，其中，i是大于或者等于2的自然数，第一触摸模式至第i触摸模式是基于针对触摸面板110的力触摸角度来分别设置的。例如，如图5A至图5C所示，触摸模式信息MSI可以与从第一触摸模式MODE1、第二触摸模式MODE2和第三触摸模式MODE3中选择的一个触摸模式对应，所述第一触摸模式MODE1基于针对所述触摸面板110的第一触摸角度θ1设置、所述第二触摸模式MODE2基于针对所述触摸面板110的第二触摸角度θ2设置，所述第三触摸模式MODE3基于针对所述触摸面板110的第三触摸角度θ3设置。
第一触摸角度θ1、第二触摸角度θ2和第三触摸角度θ3可各自被定义为用户手指(或导电性物体)与水平线HL之间的角度，该水平线HL与触摸面板110的顶部平行。第一触摸角度θ1可被定义为0度至25度，第二触摸角度θ2可被定义为比第一触摸角度θ1更大的角度(例如，26度至45度)，第三触摸角度θ3可被定义比第二触摸角度θ2更大的角度(例如，46度至90度)。
第一触摸角度θ1是用于增强基于相对较小的力触摸角度的软触摸的力感测灵敏度。第三触摸角度θ3是用于增强基于相对大的力触摸角度的强触摸的力感测灵敏度。第二触摸角度θ2可以是正常力触摸角度并且用于识别柔软触感和强触摸之间的正常力触摸。
此外，如果用户的力触摸型不是通过由用户执行的触摸模式设置而设置的，则触摸模式信息MSI可以在查找表LUT中被存储为与用户的第二触摸模式MODE2对应的正常力触摸类型。
再次参照图1至图4，感测单元125可被连接到所述多个第一电极Rx且可感测与通过力触摸在力传感器构件115中形成的电阻器Rm流入各个第一电极Rx的电流对应的电压，以放大并输出感测到的电压。为此，根据实施方式的感测单元125可包括放大器OP。
放大器OP可以是反相放大器并且可以包括反相端(-)、非反相端(+)和输出端Vo，反相端(-)通过基准电阻器R0连接到相应的第一电极Rx，非反相端(+)连接到地GND，输出端Vo连接到ADC 127。另外，第一电阻器R1可以连接在反相端(-)与放大器OP的输出端Vo之间。放大器OP可以对由下面的公式(1)所表述的电压进行放大和输出，该电压与通过力触摸在力传感器构件115中形成的电阻器Rm流入相应的第一电极Rx的电流对应：
Vsen＝-(R1/(Rforce+R0))Vin…(1)
其中，Vsen表示放大器OP的输出电压，Rforce表示由力触摸在力传感器构件115中形成的电阻器Rm的电阻值，并且Vin表示施加到相应的第二电极Tx的触摸驱动脉冲TP的输入电压。
ADC 127可对感测单元125(例如，放大器OP)的输出信号Vsen进行模数转换，以生成N位(其中，N是大于或者等于8的自然数)数字感测数据Fdata。
如图6所述，根据与触摸模式信息MSI对应的第一触摸模式MODE1、第二触摸模式MODE2和第三触摸模式MODE3中的一个，位选择器129可以选择并且输出从ADC 127提供的N位数字感测数据Fdata，由此根据触摸模式来调整力感测灵敏度。即，位选择器129可以从自ADC 127提供的N位数字感测数据Fdata中选择与来自查找表LUT的触摸模式信息MSI对应的一个位组作为触摸力数据Fdata，并且将该触摸力数据Fdata提供给主机控制器MCU。
例如，如果数字感测数据Fdata由12位构成，则位选择器129可以根据与第一触摸模式MODE1对应的触摸模式信息MSI从数字感测数据Fdata的12位中选择低位组作为触摸力数据Fdata，可以根据与第二触摸模式MODE2对应的触摸模式信息MSI从数字感测数据Fdata的12比特中选择中间位组作为触摸力数据Fdata，可以根据与第三触摸模式MODE3对应的触摸模式信息MSI从数字感测数据Fdata的12位中选择高位组作为触摸力数据Fdata。这里，低位组可以被设置为包括数字感测数据Fdata的12位中的低6位，中间位组可以被设置为包括数字感测数据Fdata的12位中的中间6位，并且高位组可以被设置为包括数字感测数据Fdata的12位中的高6位。
根据本发明的实施方式的触摸驱动器120可以根据所述触摸模式信息MSI来选择触摸力数据Fdata的输出范围，以根据用户的力触摸类型来调整(或确定)触摸力数据Fdata的输出范围，并且因此，即使不使用复杂的补偿算法，主机控制器MCU也可以准确地确定用户的力触摸(例如，可以通过选择适当的触摸模式设置针对给定的用户个性化设置力触摸灵敏度)。
主机控制器MCU可以接收从触摸驱动器120发送的触摸力数据Fdata，使用力级别算法根据接收到触摸力数据Fdata来计算触摸力级别，并且执行与计算出的触摸力级别相关联的应用(例如，解锁应用、快捷方式应用等)，该力级别算法对在力传感器构件115中的电阻Rm的电阻变化率进行建模。此外，主机控制器MCU可以对第二电极Tx的、在触摸力感测时间被施加了触摸驱动脉冲的位置进行建模，并且可以对第一电极的、电流流经电阻器Rm的位置进行建模，以计算力触摸的触摸位置并且可以执行与计算出的触摸位置相关联的应用。此外，主机控制器MCU可以执行与计算出的触摸力级别和触摸位置相关联的应用。
此外，如图7所示，主机控制器MCU可以通过用户触摸模式设置画面将用户从多个触摸模式(例如，第一触摸模式MODE1、第二触摸模式MODE2和第三触摸模式MODE3)中选择的一个触摸模式设置为触摸模式信息MSI，并且可以在触摸驱动器120的查找表LUT中存储触摸模式信息MSI。在这种情况下，如果用户没有设置触摸模式信息MSI，则主机控制器MCU可以将作为用户的正常力触摸式的第二触摸模式MODE2设置为触摸模式信息MSI，并且可以在触摸驱动器120的查找表LUT中存储触摸模式信息MSI。这里，主机控制器MCU可以不在触摸驱动器120的查找表LUT中存储触摸模式信息MSI，而可以在内部存储器M中存储触摸模式信息MSI，并且可以将存储在内部存储器M中的触摸模式信息MSI提供给触摸驱动器120的位选择器129。在这种情况下，根据本实施方式，可以省略触摸驱动器120的查找表LUT。
图8是用于描述根据本发明的另一实施方式的触摸驱动器120的框图，图9是示出图8所示的感测单元、信号选择器和模数转换器的图。
参照图8和图9中，根据本发明的另一实施方式的触摸驱动器120可以包括触摸控制器221、脉冲提供单元223、查找表LUT、感测单元225、信号选择器229和ADC227。
响应于从主机控制器MCU提供的触摸使能信号TES，触摸控制器221可以控制触摸驱动器120。
脉冲提供单元223可以根据触摸控制器121的控制生成具有一定频率和一定脉冲宽度的触摸驱动脉冲TP，并且可以将触摸驱动脉冲TP顺序地提供给多个第二电极Tx。
查找表LUT，如上所述，可以存储由用户设置的触摸模式的信息MSI。
感测单元225可被连接到多个第一电极Rx且可感测与通过力触摸在力传感器构件115中形成的电阻器Rm流入各个第一电极Rx的电流对应的电压，根据第一至第i电压放大率来放大电压，以生成第一感测电压至第i感测电压，并且同时输出所述第一感测电压至第i感测电压。在这种情况下，第j(其中，j是2至i之间的自然数)电压放大率可以被设置为具有比第k(其中，k为j-1的自然数)电压放大率大的值。为此，连接到多个第一电极Rx中的一个的一个感测单元225可以包括第一放大器至第i放大器。在下文中，连接到多个第一电极Rx中的一个的感测单元225被假定为包括并联连接到一个第一电极Rx的第一放大器OP1、第二放大器OP2和第三放大器OP3。
第一放大器OP1可以是反相放大器并且可以包括反相端(-)、非反相端(+)和输出端Vo，反相端(-)通过基准电阻器R0连接到相应的第一电极Rx，非反相端(+)连接到地GND，输出端Vo连接到信号选择器229。另外，第一电阻器R1可以连接在反相端(-)与第一放大器OP1的输出端Vo之间。第一放大器OP1可以根据第一电压放大率对与通过力触摸在力传感器构件115中形成的电阻器Rm流入相应的第一电极Rx的电流对应的电压进行放大以生成由下面的公式(2)所表述的第一感测电压Vsen1并且可以将该第一感测电压Vsen1输出到信号选择器229：
Vsen1＝-(R1/(Rforce+R0))Vin…(2)
第二放大器OP2可以是反相放大器并且可以包括反相端(-)、非反相端(+)和输出端Vo，反相端(-)通过基准电阻器R0连接到相应的第一电极Rx，非反相端(+)连接到地GND，输出端Vo连接到信号选择器229。另外，第二电阻器R2可以连接在反相端(-)与第二放大器OP2的输出端Vo之间。这里，第二电阻器R2可以具有比第一放大器OP1的第一电阻器R1更大的电阻值。第二放大器OP2可以根据第二电压放大率对与通过力触摸在力传感器构件115中形成的电阻器Rm流入相应的第一电极Rx的电流对应的电压进行放大以生成由下面的公式(3)所表述的第二感测电压Vsen2并且可以将该第二感测电压Vsen2输出到信号选择器229：
Vsen2＝-(R2/(Rforce+R0))Vin…(3)
第三放大器OP3可以是反相放大器并且可以包括反相端(-)、非反相端(+)和输出端Vo，反相端(-)通过基准电阻器R0连接到相应的第一电极Rx，非反相端(+)连接到地GND，输出端Vo连接到信号选择器229。另外，第三电阻器R3可以连接在反相端(-)与第三放大器OP3的输出端Vo之间。这里，第三电阻器R3可以具有比第二放大器OP2的第二电阻器R2更大的电阻值。第三放大器OP3可以根据第三电压放大率对与通过力触摸在力传感器构件115中形成的电阻器Rm流入相应的第一电极Rx的电流对应的电压进行放大以生成由下面的公式(4)所表述的第三感测电压Vsen3并且可以将该第三感测电压Vsen3输出到信号选择器229：
Vsen3＝-(R3/(Rforce+R0))Vin…(4)
信号选择器229可以从第一感测电压Vsen1、第二感测电压Vsen2和第三感测电压Vsen3中选择与来自查找表LUT的触摸模式信息MSI对应的感测电压，并且可以将所选择的感测电压输出到ADC 227，所述第一感测电压Vsen1、第二感测电压Vsen2和第三感测电压Vsen3从所述感测单元2255的第一放大器OP1、第二放大器OP2和第三放大器OP3同时且分别提供。
例如，该信号选择器229可以从第一感测电压Vsen1至第三感测电压Vsen3中，根据与第一触摸模式MODE1对应的触摸模式信息MSI选择第一感测电压Vsen1，根据与第二触摸模式MODE2对应的触摸模式信息MSI选择第二感测电压Vsen2，并且根据与第三触摸模式MODE3对应的触摸模式信息MSI选择第三感测电压Vsen3。
ADC 227可以对由信号选择器229选择的感测电压进行模数转换，以生成N位(其中N是大于或者等于8的自然数)数字感测数据Fdata，并且可以将该N位数字感测数据Fdata提供给主机控制器MCU。
根据本发明的另一实施方式的触摸驱动器120可以基于不同电压放大率的力触摸来放大感测信号以生成多个感测电压，并且可以从多个感测电压中选择与触摸模式信息MSI对应的感测电压，以根据用户的力触摸类型来调整(或确定)触摸力数据Fdata，因此，即使不使用复杂的补偿算法，主机控制器MCU也可以准确地确定用户的力触摸。
图10是用于描述根据本发明的实施方式的驱动触摸面板的装置中的力触摸感测操作的图。在下文中，将参照图1和图10来描述力触摸感测操作。
触摸驱动器120可以生成触摸驱动脉冲并且可以将触摸驱动脉冲顺序地提供给多个第二电极Tx。此时，当覆盖第二电极Tx的第二弹性电阻器图案115b与覆盖第一电极Rx的第一弹性电阻器图案115a根据施加到触摸面板110的力触摸FT以物理方式接触时，可以在位于彼此面对的第一电极Rx与第二电极Tx之间的力传感器构件115中形成电阻器Rm，并且基于通过电阻器Rm提供给第二电极Tx的触摸驱动脉冲的电流可以流到相应的第一电极Rx。
根据一个实施方式，触摸驱动器120可以对与通过第一电极Rx流入电阻器Rm的电流对应的电压进行放大，以生成感测电压，可以对该感测电压进行模数转换以生成N位触摸力数据，可以从N位数字感测数据中选择与触摸模式信息对应的位组作为触摸力数据，并且可以将该触摸力数据提供给主机控制器MCU。
根据另一实施方式，触摸驱动器120可以根据不同的电压放大率对与通过第一电极Rx流入电阻器Rm的电流对应的电压进行放大以生成感测电压，可以从多个感测电压中选择与触摸模式信息对应的一个感测电压，可以对所选择的感测电压进行模数转换以生成N位触摸力数据，并且可以将该触摸力数据提供给主机控制器MCU。
主机控制器MCU可以使用力级别算法根据触摸力数据来计算触摸力级别，并且可以执行与计算出的触摸力级别相对应的应用，该力级别算法对在力传感器构件115中的电阻Rm的电阻变化率进行建模。
如上所述，根据本发明的实施方式的触摸面板驱动装置可以根据由用户设置的触摸模式信息来调整接触力数据的灵敏度，以基于用户的触摸类型来补偿在传递触摸力的操作中发生的灵敏度的损失，由此更加准确地感测力触摸。
图11是示出根据本发明的实施方式的电子设备的透视图，并且图12是沿图11的线II-II'截取的截面图。
参照图11和图12，根据本发明的一个实施方式的电子设备可以包括壳体300、图像显示模块400、力传感器单元500、覆盖窗口600以及驱动系统电路单元700。
壳体300可以包括由底部310和壳体侧壁320限定的容纳空间。壳体300可具有顶部开口的盒状。壳体300可以由金属材料或塑料材料形成。这里，壳体300可以由金属材料形成(例如，铝(Al)，不胀钢(invar)、镁(Mg)等)，以有效地散发发生在图像显示模块400中的热量。
容纳空间可以被布置在壳体300的底部310上并且可以容纳图像显示模块400。
至少一个系统容纳空间可以被设置在在壳体300的后表面中。被包括在电子设备中的系统驱动电路单元700、用于提供驱动功率的电池710、通信模块、电源电路、存储器等可以被容纳在系统容纳空间中。壳体300的后表面可以被后盖350可拆卸地覆盖。
图像显示模块400可以显示与从系统驱动电路单元700提供的图像信号对应的图像或者可以检测用户触摸的位置。即，在显示模式中，图像显示模块400可以显示与从系统驱动电路单元700提供的图像信号对应的图像。同样，在触摸感测模式中，图像显示模块400可以检测用户触摸的位置并且可以将与触摸位置对应的检测信号提供给系统驱动电路单元700。
根据一个实施方式的图像显示模块400可以包括引导框架410、背光单元430、液晶显示面板450和面板驱动器470。
引导框架410可以具有包括中空部分的四边形带状，并且可以支撑液晶显示面板450的后边缘。同样，引导框架410可以围绕背光单元430的侧表面，由此使背光单元430的运动最小化。
背光单元430可以包括导光板431、光源单元433、反射片435和光学片部分437。
导光板431可以包括设置在其至少一个侧表面上的光入射部分并且可以具有四边形板状。
光源单元433可以将以下光照射到导光板431的光入射部分上，所述光是从被布置在导光板431的侧表面上的多个发光二极管(LED)中的每一个中发出的以面对导光板431的光输入部分。
反射片435可以被布置在壳体300的底部310上并且可以覆盖导光板431的后表面。反射片435可以向导光板431的内部反射通过导光板431的底部入射的光，由此最小化减光的损失。另外，反射片435可以朝向壳体300散热，该热量由于驱动光源单元433时生成的热和光而发生在导光板431中。
另外，反射片435可以支撑引导框架410。为此，反射片435可以进一步包括延伸区域，该延伸区域从反射片435的各个侧表面延伸以与引导框架410的底部交叠，并且反射片435的延伸区域可通过粘合剂412联接到引导框架410的底部。
光学片部分437可以被布置在导光板431上，以增强从导光板431照射的光的亮度特性。例如，光学片部分437可以包括下扩散片、棱镜片和上棱镜片，但是不限于此。在其它实施方式中，光学片部分437可以包括从扩散片、棱镜片、双亮度增强膜，和双凸透镜片中选择的两个或更多个元件的堆叠组合。
液晶显示面板450可以包括彼此相对结合的下基板451和上基板453，并且可以通过使用从背光单元430照射的光来显示特定图像，在下基板451与上基板453之间具有液晶层。
下基板451可以是TFT阵列基板并且可以包括多个像素，所述多个像素是在多条选通线与多条数据线交叉的多个像素区域中分别设置的。所述多个像素中的每一个均可以包括TFT，像素电极和公共电极，所述TFT连接到相应的选通线和相应的数据线，所述像素电极连接到TFT，所述公共电极被设置成与像素电极相邻并且接收公共电压。
连接到多个信号线中的每一个的焊盘部分可以在下基板451的下边缘设置并且可以连接到面板驱动电路单元470。另外，可以与制造每个像素的TFT的工艺同时在下基板651的左边缘和/或右边缘设置选通驱动电路，该选通驱动电路用于将选通信号提供给液晶显示面板450的选通线。
上基板453可以包括像素限定图案，其限定开口区域和彩色滤光片，所述开口区域与设置在下基板451中的每个像素区域交叠，所述彩色滤光片设置在该开口区域中。上基板453可以通过密封剂与下基板451反向接合，在所述上基板453与下基板之间具有液晶层，并且该上基板453可以覆盖下基板451的、除了该下基板451的焊盘部分之外的全部。
具有第一偏振轴的下偏振构件455可以附接到下基板451的后表面，并且具有第二偏振轴的上偏振构件457可以附接到上基板453的前表面，第二偏振轴与第一偏振轴交叉。
在液晶显示面板450中，公共电极在触摸感测模式中可以用作触摸感测电极，并且在显示模式中，公共电极可以与像素电极一起用作液晶驱动电极。即，液晶显示面板450可以是单元内(in-cell)触摸型液晶显示面板，并且更详细地，液晶显示面板650可以是自电容单元内触摸型液晶显示面板。例如，单元内触摸型液晶显示面板可以集成了在韩国专利公开第10-2013-0015584号中公开的触摸传感器的液晶显示装置中的液晶显示面板，但不限于此。
液晶显示面板450的后边缘可通过面板粘合构件415联接到引导框架410的顶部。这里，面板粘合构件415可以是双面胶带、热固性树脂、光固化树脂、双面粘合剂泡沫垫等。
面板驱动电路单元470可以连接到设置在下基板451上的焊盘部分，并且液晶显示面板450的各个像素都可被驱动，由此在液晶显示面板450上显示特定的彩色图像。根据一个实施方式的面板驱动电路单元470可以包括数据柔性电路膜471和驱动集成电路(IC)473。
数据柔性电路膜471可连接到设置在下基板451上的焊盘部分并且可连接到系统驱动电路单元700。
在显示模式中，通过使用从系统驱动电路单元700提供的图像数据和控制信号，驱动IC473可驱动各像素。此外，在触摸模式中，驱动IC 473可通过触摸驱动线将触摸驱动脉冲提供给公共电极公共电极，可以通过触摸驱动线感测用户触摸造成的公共电极的电容变化，以生成触摸位置数据，并且可以将该触摸位置数据提供给系统驱动电路单元700。
力传感器单元500可以包括触摸面板110和触摸驱动器120，该触摸驱动器120安装在连接到所述触摸面板110的触摸柔性电路膜130上。力传感器单元500具有与上述参照图1至图10所描述的触摸面板驱动装置100的配置相同的配置，因此，其详细描述不再重复。
力传感器单元500可被布置在壳体300的底部310与图像显示模块400之间，并且可以感测施加到电子设备的用户的力触摸。更详细地，力传感器单元500的触摸面板110可被布置在壳体300的底部310与背光单元430的反射片435之间。触摸面板310可以充当热传递介质，其将在背光单元435的光源单元433中发生的热传递到壳体300。即，触摸面板310可以分散残留在电子设备中的热量，从而防止了由于热量发生的图像质量误差的发生，该热量在热光源单元433中发生。在这种情况下，反射片435的热量可以通过热传递路径散发到壳体300，并且同时可以通过触摸面板110的热辐射散发到壳体300，所述热传递路径经过触摸面板110的、与反射片435和壳体300物理地接触的接触部分。
此外，根据本发明的实施方式的电子设备还可以包括散热构件800，其用于提高触摸面板110的散热效率。
根据实施方式的散热构件800可以被布置在壳体300的底部310与触摸面板110之间。根据实施方式的散热构件800可以通过光学粘合剂构件粘附到壳体300的底部310和触摸面板110，以有效地散发反射片435的热量。这里，光学粘合剂构件可以是光学透明粘合剂(OCA)、光学透明树脂(OCR)等等。根据一个实施方式的散热构件800可以是散热片，该散热片包括耐热性和散热性能良好的材料(例如，碳纤维、丙烯酸系弹性体、石墨、硅/陶瓷等)。具体地，散热构件800可以是包括石墨的散热片。
覆盖窗口600可以覆盖液晶显示面板450的整个前表面并且可以由壳体300的壳体侧壁310支撑。在这种情况下，覆盖窗口600可以通过透明粘合剂构件610(例如，OCA、OCR等)粘附到液晶显示面板450的整个前表面，由此保护液晶显示面板450免受外部冲击。覆盖窗600可以由钢化玻璃、透明塑料、透明膜等形成。
驱动系统电路单元700可以包括用于控制面板驱动电路单元470和触摸驱动器120中的每一个的驱动的主机控制器。此外，所述主机控制器可以基于从触摸驱动器120提供的力触摸数据来计算触摸力级别，并且可以执行与所计算的触摸力级别对应的应用。此外，主机控制器可以基于从面板驱动电路单元470提供的位置的触摸数据计算触摸位置，并且可以执行与所计算的触摸位置对应的应用。
如上所述，根据本发明的实施方式的电子设备可以包括根据本发明的实施方式的触摸面板驱动装置。因此，该电子设备可以根据由用户设置的触摸模式信息来调整触摸力数据的灵敏度，以基于用户的触摸类型来补偿在传递触摸力的操作中发生的灵敏度的损失，由此更加准确地感测力触摸。
此外，在图12中，力传感器单元500被示出为布置在图像显示模块400与壳体300的底部310之间，但不限于此。在其它实施方式中，如图13所示，力传感器单元500可以布置在图像显示模块400与覆盖窗口600之间，并且在这种情况下，力传感器单元500可以被布置为靠近覆盖窗口600，由此增强力感测灵敏度。力传感器单元500的触摸面板110可以通过下透明粘合剂构件440被粘附到液晶显示面板450的整个前表面，并且此外，该力传感器单元500的触摸面板110可以通过上透明粘合剂构件620被粘附到覆盖窗口600的底部。这里，下透明粘合剂构件440和上透明粘合构件620可以各自由OCA、OCR等形成。
在图11至图13中，根据本发明的实施方式的电子设备被示出为包括液晶显示面板450的智能手机，但不限于此。在其它实施方式中，根据本发明的实施方式的电子设备可以是电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航设备、超移动个人计算机(UMPC)、移动电话、智能电话、平板PC、手表式电话、移动通信终端、电视(TV)、笔记本电脑和监视器中的一个，所述监视器包括液晶显示面板或有机发光显示面板。
如上所述，根据本发明的实施方式，力感测灵敏度可以基于用户的力触摸类型来调整，因此，精确地确定了用户的力触摸。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下作出各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖落在所附权利要求及其等同物的范围之内的本发明的这些修改和变化。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年7月31日提交的韩国专利第10-2015-0109159号的优先权，在此通过引用将其并入本文，好像在这里完全阐述一般。

Claims (13)

1.一种用于驱动触摸面板的装置，该装置包括：
触摸面板，所述触摸面板被配置为感测用户输入的力触摸；以及
触摸驱动器，所述触摸驱动器被配置为感测来自所述触摸面板的所述力触摸并且生成触摸力数据，
其中，所述触摸驱动器基于由用户设置的触摸模式信息来调整所述触摸力数据的灵敏度，
其中，所述触摸面板包括：
第一基板，所述第一基板包括第一电极；
第二基板，所述第二基板包括第二电极，所述第二电极面对所述第一电极并且与所述第一电极交叉；以及
力传感器构件，所述力传感器构件被设置在所述第一电极与所述第二电极之间，所述力传感器构件基于所述用户的所述力触摸在所述第一电极与所述第二电极之间形成电阻器，
其中，所述触摸模式信息与从第一触摸模式至第i触摸模式中选择的一个触摸模式对应，其中，i是大于或者等于2的自然数，所述第一触摸模式至所述第i触摸模式是基于针对所述触摸面板的力触摸角度分别设置的。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述触摸模式信息与从第一触摸模式、第二触摸模式和第三触摸模式中选择的一个触摸模式对应，所述第一触摸模式、所述第二触摸模式和所述第三触摸模式是基于针对所述触摸面板的第一触摸角度、大于所述第一触摸角度的第二触摸角度以及大于所述第二触摸角度和所述第一触摸角度的第三触摸角度来分别设置的。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述触摸驱动器包括：
感测单元，所述感测单元包括连接到所述第一电极的放大器，所述感测单元被配置为对与通过所述电阻器流入所述第一电极的电流对应的电压进行感测，并且放大以及同时输出所感测到的电压；
模数转换器，所述模数转换器被配置为将所述放大器的输出信号转换成N位数字感测数据，其中，N是大于或等于8的自然数；以及
位选择器，所述位选择器被配置为根据所述触摸模式信息选择一个位组作为触摸力数据并且输出所述触摸力数据，所述位组是从N位数字感测数据的N位中选择出的。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，
所述位选择器根据第一触摸模式从所述N位数字感测数据的所述N位中选择低位组并且输出所述低位组作为所述触摸力数据，
所述位选择器根据第二触摸模式从所述N位数字感测数据的所述N位中选择中间位组并且输出所述中间位组作为所述触摸力数据，并且
所述位选择器根据第三触摸模式从所述N位数字感测数据的所述N位中选择高位组并且输出所述高位组作为所述触摸力数据。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述触摸驱动器包括：
感测单元，所述感测单元包括并联连接到所述第一电极的第一放大器至第i放大器，所述感测单元被配置为对与通过所述电阻器流入所述第一电极的电流对应的电压进行感测，并且根据不同的电压放大率放大以及同时输出所感测到的电压；
信号选择器，所述信号选择器被配置为从所述第一放大器至所述第i放大器的输出信号中选择一个输出信号；以及
模数转换器，所述模数转换器对从所述信号选择器提供的相应放大器的所述一个输出信号进行模数转换，以生成所述触摸力数据。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，第j放大器具有比第k放大器的电压放大率高的电压放大率，其中，j是2至i之间的自然数，其中，k是j-1的自然数。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述感测单元包括第一放大器、第二放大器和第三放大器，
所述信号选择器根据第一触摸模式选择所述第一放大器的输出信号，根据第二触摸模式选择所述第二放大器的输出信号，并且根据第三触摸模式选择所述第三放大器的输出信号。
8.根据权利要求1至7中的一个权利要求所述的装置，其中，所述触摸驱动器进一步包括查找表，所述查找表存储由所述用户设置的触摸模式信息。
9.一种电子设备，所述电子设备包括：
壳体，所述壳体包括由该壳体的底部和侧壁限定的容纳空间；
图像显示模块，所述图像显示模块被布置在所述容纳空间中；
力传感器单元，所述力传感器单元与所述图像显示模块交叠；
覆盖窗口，所述覆盖窗口覆盖所述图像显示模块，所述覆盖窗口由所述壳体的所述侧壁支撑；以及
驱动系统电路单元，所述驱动系统电路单元包括主机控制器，所述主机控制器连接到所述力传感器单元以控制所述图像显示模块和所述力传感器单元，
其中，所述力传感器单元包括权利要求1至7中的一个权利要求所限定的用于驱动所述触摸面板的装置。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其中，所述触摸面板被布置在所述壳体的所述底部与所述图像显示模块之间。
11.根据权利要求10所述的电子设备，所述电子设备进一步包括散热构件，所述散热构件被布置在所述触摸面板与所述壳体的所述底部之间。
12.根据权利要求9所述的电子设备，其中，所述触摸面板被布置在所述图像显示模块与所述覆盖窗口之间。
13.根据权利要求9所述的电子设备，其中，所述主机控制器将由所述用户设置的所述触摸模式信息存储在存储单元中，并且将存储在所述存储单元中的所述触摸模式信息提供给所述触摸驱动器。
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