CN107340936B - 用于触摸屏的装置和包括该装置的电子设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于触摸屏的装置和包括该装置的电子设备，该装置适用于平板类型、弯曲类型或弯折类型显示设备，其中，所述触摸屏装置包括触摸感测电路，该触摸感测电路通过经由第一触摸传感器感测触摸位置以及经由第二传感器感测触摸力来输出3D触摸信息。

Description

用于触摸屏的装置和包括该装置的电子设备
技术领域
本发明的实施方式涉及一种用于触摸屏的装置(下文中称为‘触摸屏装置’)以及包括该装置的电子设备。
背景技术
触摸屏装置是一种允许用户通过显示设备的屏幕接触输入信息的输入装置，而不需要在电子设备中具有附加输入设备。触摸屏装置一般用作各种产品的输入设备，如电视机、笔记本电脑和显示器以及如电子笔记本的便携式电子设备，电子书(e-book)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航、UMPC(超移动PC)、手机、智能手机、智能手表、平板电脑(平板个人计算机)、手表手机和移动通信终端。
最近，随着如需要力触摸和三维(3D)触摸信息的应用的用户界面环境的建立，已对能够感测触摸力的触摸屏装置和包括该触摸屏装置的电子设备进行了开发和研究。
现有技术的具有触摸力功能的触摸屏装置利用电容的改变来感测触摸位置和触摸力，并且计算3D触摸信息。
利用电容改变的触摸力感测方法依赖于触摸电极之间的距离的变化。为了精确地感测到触摸力，有必要保持触摸电极之间的垂直间隙。通常，触摸电极之间的垂直间隙是利用诸如空气层或弹性构件的间隙保持构件来保持的。然而，由于重复性和温度，难以确保间隙维持构件的可靠性。因此，在施加到弯曲类型或弯折类型显示设备的触摸屏装置的情况下，难以保持触摸电极之间的间隙，这将导致难以感测到精确的触摸力。
另外，在现有技术的具有触摸力功能的触摸屏装置的情况下，触摸电极由用于感测触摸位置的触摸传感器和用于感测触摸力的触摸传感器共享。因此，在触摸位置和触摸力中的每个在时分方法(或顺序驱动方法)中被感测到之后，针对所感测到的数据使用触摸算法计算来计算出3D触摸信息。因此，现有技术的具有触摸力功能的触摸屏装置在针对时分驱动以高速执行触摸报告速率方面存在困难。在这种情况下，触摸报告速率表示将通过触摸感测所感测到的触摸数据的坐标信息发送给主机系统的速度或频率。
发明内容
因此，本发明的实施方式针对一种用于触摸屏的装置和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。
本发明的实施方式的一个方案是致力于提供这样一种用于触摸屏的装置和包括该装置的电子设备，该装置能够适用于平板状、弯曲状或弯折状的显示设备。
本发明的实施方式的另一个方案是致力于提供这样一种用于触摸屏的装置和包括该装置的电子设备，该装置能够在感测触摸文字和触摸力期间以高速执行触摸报告速率
本发明的实施方式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对于本领域技术人员而言基于下面的研究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实施方式的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点并且根据本发明的目的，如本文中具体实施和广泛描述的，提供了一种触摸屏装置，所述触摸屏装置可以包括触摸感测电路，该触摸感测电路通过感测触摸位置以及感测触摸力来输出3D触摸信息，所述触摸位置经由所述第一触摸传感器来感测，所述触摸力经由所述第二触摸传感器来感测。
在本发明的另一个方案中，提供了一种电子设备，所述电子设备可以包括：显示面板，所述显示面板用于显示图像；以及触摸屏装置，其中，所述触摸屏装置包括触摸感测电路，其通过感测触摸位置以及感测触摸力来输出3D触摸信息，所述触摸位置经由所述第一触摸传感器来感测，所述触摸力经由所述第二触摸传感器来感测
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是示出根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置的框图；
图2是示出在图1的触摸屏装置中根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路的结构的框图；
图3是示出根据本发明的第一实施方式的图2的触摸感测电路中的第一操作序列；
图4是示出根据本发明的第一实施方式的图2的触摸感测电路中的第二操作序列；
图5是示出在图1的触摸屏装置中根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路的结构的框图；
图6示出了根据本发明的一个实施方式的电子设备；
图7是示出图6所示的第二触摸面板的结构的截面图；
图8是示出在图7所示的第二触摸面板中的第二触摸传感器的制造工艺的截面图；以及
图9示出了根据本发明的另一实施方式的电子设备。
具体实施方式
现在将详细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。
在本说明书中公开的术语应理解如下。
如果在上下文中没有具体定义，单数表达的术语应被理解为包括多复数表达以及单数表达。术语“第一”和“第二”仅用于区分一个元件与另一元件。因此，权利要求的范围不受这些术语的限制。此外，应当理解的是，诸如“包括”、或“具有”的术语不排除一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或可能性。例如，“第一元件、第二元件和第三元件中的至少一个”可以包括从第一元件、第二元件和第三元件中选择的两个或更多个元件以及第一元件、第二元件和第三元件中的每一个的所有组合。此外，如果提及第一元件位于第二元件“上或上方”，则应当理解的是，第一和第二元件可彼此接触，或者可以在第一元件与第二元件之间插入第三元件。
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的优选实施方式的用于驱动触摸屏的装置(下文称为‘触摸屏装置’)以及包括该装置的电子设备。只要可能，相同的附图标记将在整个附图中被用来指代相同或相似的部分。另外，在本发明的以下描述中，如果确定关于本发明的公知的元件或功能的详细说明使本发明的主题不必要地模糊，则详细描述将被省略。
图1是示出根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置的框图。
参照图1，根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置可以包括第一触摸面板30、第二触摸面板50以及触摸感测电路70。
第一触摸面板30可以被布置在用于显示图像的显示面板10上，或者可以附接至显示面板10的上表面。第一触摸面板30可以包括多个第一触摸传感器，其中，每个第一触摸传感器中的电容由用户的触摸来改变。
多个第一触摸传感器中的每一个被提供为感测针对第一触摸面板30的用户的触摸位置，其中，各个第一触摸传感器可以是在第一触摸感测电极与多个第一触摸驱动线之间形成的电容，例如，互电容。多个第一触摸传感器中的每一个中的互电容可以根据用户的触摸基于第一触摸驱动线与第一触摸感测线之间的距离的改变而改变，或者无论用户的手指(或导电性物体)是否触摸第一触摸面板30都可以改变。根据本发明的一个实施方式，多个第一触摸驱动线中的每一个和多个第一触摸感测线中的每一个可以是扩展的线图案(line pattern)，或者多个第一触摸驱动线和多个第一触摸感测线可以是通过桥相互连接的多个电极图案。在这种情况下，第一触摸驱动线和第一触摸感测线可在上下方向上交替地布置，或者可以被布置在同一平面上同时彼此相邻。
可选地，多个第一触摸传感器中的每一个可以是形成在多个触摸电极中的每一个中的电容，例如，自电容。在这种情况下，无论用户的手指(或导电性物体)是否触摸第一触摸面板30，多个第一触摸传感器中的每一个中的自电容都可以改变。
第二触摸面板50可以布置在显示面板10下方，或者可以布置在第一触摸面板30上。第二触摸面板50可以包括多个第二触摸传感器，其中，各个第二触摸传感器的电阻值由用户的触摸改变。
多个第二触摸传感器中的每一个被提供为感测针对第二触摸面板50的用户的触摸力，其中，每个第二触摸传感器可以是在第二触摸感测电极与多个第二触摸驱动线之间形成的电阻。第二触摸传感器的电阻值可以通过针对第二触摸面板50的用户的触摸来改变，即，根据力触摸的第二触摸驱动线与第二触摸感测电极之间的接触面积(或接触负载)来改变。
根据本发明的一个实施方式的第二触摸面板50可以包括：在第一基底基板中制备的多个第二触摸驱动线；在第二基底基板中制备的多个第二触摸感测线；设置在第一基底基板与第二基底基板之间的弹性电阻器；以及用于保持第一基底基板与第二基底基板之间的间隙的空间。
多个第二触摸传感器中的每一个在布置于彼此垂直的第二触摸驱动线与第二触摸感测电极之间的弹性电阻器中制备。另外，多个第二触摸传感器中的每一个具有根据与弹性电阻器接触的第二触摸驱动线与第二触摸感测电极之间的接触面积的电阻值。
根据第二触摸面板50包括电阻值由用户的触摸改变的第二触摸传感器，与现有技术的电容型触摸力传感器相比，根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置能够很容易地保持第二触摸驱动线与第二触摸感测电极之间的之间的垂直间隙，由此根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置适用于具有弯曲类型或弯折类型显示设备以及平板类型显示设备的电子设备。
触摸感测电路70基于触摸同步信号(Tsync)通过第一触摸面板30的第一触摸传感器感触摸位置并且通过第二触摸面板50的第二触摸传感器感测触摸力，产生包括触摸位置数据和触摸力数据的3D触摸信息(TI)，并且将所产生的3D触摸信息(TI)输出到外部主机处理电路90。在这种情况下，触摸位置数据可以由针对触摸位置的X轴坐标和Y轴坐标的数字信息来定义，触摸力数据可以由针对触摸位置的力等级(force level)或Z轴坐标的数字信息来定义。
触摸同步信号(Tsync)可以包括第一时段和第二时段。在这种情况下，第一时段可以是触摸感测时段，第二时段可以是显示时段。可以基于显示面板10的帧同步信号产生触摸同步信号(Tsync)。在此情况下，触摸同步信号(Tsync)可以从用于驱动显示面板10(即，定时控制器)的显示板驱动器提供，或者可以从主机处理电路90提供。
根据本发明的一个实施方式的触摸感测电路70可以针对触摸同步信号(Tsync)的第一时段感测第一触摸传感器的电容的改变，针对触摸同步信号(Tsync)的第二时段感测第二触摸传感器的电阻值的改变，产生包括触摸位置数据和触摸力数据的3D触摸信息，并且将所产生的3D触摸信息输出到外部主机处理电路90。针对触摸同步信号(Tsync)的第二时段，根据本发明的一个实施方式的触摸感测电路70可以通过感测第二触摸传感器中的电容值的改变并且同时执行触摸位置计算算法来计算触摸位置数据，并且通过执行触摸力计算算法来计算触摸力数据，然后基于计算出的触摸位置数据和触摸力数据产生3D触摸信息(TI)。因此根据本发明的一个实施方式的触摸感测电路70能够通过缩减触摸位置计算算法的执行时间来减小产生3D触摸信息(TI)的算法执行时间，并且进一步以高速执行触摸报告速率。
根据本发明的另一实施方式的触摸感测电路70针对触摸同步信号(Tsync)的第一时段感测第一触摸传感器中的电容的改变和第二触摸传感器中的电阻值的改变，针对触摸同步信号(Tsync)的第二时段产生包括触摸位置数据和触摸力数据的3D触摸信息，并且将所产生的3D触摸信息输出到主机处理电路90。在这种情况下，触摸同步信号(Tsync)的第一时段可以包括第一感测期间中的至少一个和第二感测时段中的至少一个，第二感测时段与第一感测时段不同。根据本发明的另一实施方式的触摸感测电路70可以每隔一个第一感测时段感测第一触摸传感器中的电容的改变，并且每隔一个第二感测时段感测第二触摸传感器中的电阻的改变。根据本发明的另一实施方式的触摸感测电路70可以针对触摸同步信号(Tsync)的第一时段，顺序地或同时计算触摸位置数据和触摸力数据，并且基于就算出的触摸位置数据和触摸力数据产生3D触摸信息(TI)，所述触摸位置数据通过触摸位置计算算法执行，所述触摸力数据通过触摸力计算算法执行。因此，根据本发明的另一实施方式的触摸感测电路70交替地执行触摸位置感测处理和触摸力感测处理，使得能够最小化第一触摸面板30的触摸驱动与第二触摸面板50的触摸驱动之间的信号干扰噪声，并且进一步改善灵敏度。
主机处理电路90可以是具有力触摸功能(或3D触摸功能)的电子设备的应用处理器。主机处理电路90接收从触摸感测电路70输出的3D触摸信息(TI)，并且基于所接收的3D触摸信息(TI)执行相应的应用。
根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置使用第一触摸面板30感测电容型的触摸位置，并使用第二触摸面板50感测电阻型的触摸力，由此，根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置适用于弯曲或弯折类型显示设备以及平板类型显示设备，并且根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置在触摸位置感测和触摸力感测期间能够以高速执行触摸报告速率。因此，根据本发明的一个实施方式的触摸屏装置交替地执行触摸位置感测处理和触摸力感测处理，使得能够最小化第一触摸面板30的触摸驱动与第二触摸面板50的触摸驱动之间的信号干扰噪声，并且进一步改善灵敏度。
图2是示出图1的触摸屏装置中根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路的结构的框图。
参照图2，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70可以包括第一触摸积分电路71和第二触摸积分电路73两个积分电路。在此情况下，第一触摸积分电路71可以是包括在主机处理电路90中的主电路或从电路。第二触摸积分电路73可以是包括第一触摸积分电路71和在主机处理电路90中的从电路。
第一触摸积分电路71通过根据电容型触摸驱动方法驱动第一触摸面板30感测针对第一触摸面板30上的用户的触摸的触摸位置。即，第一触摸积分电路71通过对在第一触摸面板30中制备的第一触摸传感器中的电容(Cm)的改变进行感测来产生触摸原始数据(TRD)，并基于该触摸原始数据(TRD)计算触摸位置数据。根据本发明的第一实施方式的第一触摸积分电路71可以包括第一触摸控制电路71a、第一电极驱动电路71b、第一感测单元71c、第一模拟数字转换电路71d和第一触摸处理电路71e。
第一触摸控制电路71a接收从外部供给的触摸同步信号(Tsync)，并基于触摸同步信号(Tsync)控制用于第一触摸积分电路71的内部电路的驱动定时。尤其是，第一触摸控制电路71a基于触摸同步信号(Tsync)产生用于控制第二触摸积分电路73的操作的力同步信号(Fsync)。可选地，第一触摸控制电路71a可以在第一触摸处理电路71e内设置。在这种情况下，可以省略第一触摸控制电路71a。
第一电极驱动电路71b可以单独地驱动在第一触摸面板30中制备的多个第一触摸驱动线(T_Tx)，或者可以将多个第一触摸驱动线(T_Tx)划分成组并按照各组驱动所述多个第一触摸驱动线(T_Tx)。第一电极驱动电路71b产生第一触摸驱动信号，并将第一触摸驱动信号供应给与第一触摸控制电路71a的信道控制对应的第一触摸驱动线(T_Tx)。
第一感测单元71c与第一触摸面板30的第一触摸感测线(T_Rx)连接。第一感测单元71c通过根据第一触摸传感器中的电容(Cm)放大第一触摸感测线(T_Rx)的电荷来产生模拟型触摸感测信号(TSS)。根据本发明的一个实施方式的多个第一感测单元71c可以是包括如下比较器的积分电路，该比较器将从第一触摸感测线(T_Rx)接收到的信号与基准电压相比较，并且基于比较结果产生触摸感测信号(TSS)。根据本发明的另一个实施方式的第一感测单元71c可以是包括如下差分放大器的积分电路，该差分放大器对从相邻的两个第一触摸感测线(T_Rx)接收到的信号之间的差值进行放大，并且产生触摸感测信号(TSS)。
第一模拟数字转换电路71d将从第一感测单元71c供给的触摸感测信号(TSS)转换成数字类型触摸原始数据(TRD)，并将所产生的数字类型的触摸原始数据(TRD)输出到第一触摸处理电路71e。
第一触摸处理电路71e基于从第一模拟数字转换电路71d供给的触摸原始数据(TRD)来计算触摸位置数据。例如，第一触摸处理电路71e可以是MCU(微控制器单元)，其中，第一触摸处理电路71e接收从第一模拟数字转换电路71d输出的触摸原始数据(TRD)，将该触摸原始数据(TRD)临时存储在内部存储电路中，通过执行预置的触摸位置计算算法来计算针对临时存储的触摸原始数据(TRD)的触摸位置数据，并且将该触摸位置数据临时存储在内部存储电路。在这种情况下，触摸位置计算算法可以是本领域技术人员通常已知的任何算法。例如，触摸位置计算算法可通过以下方法产生触摸位置数据：将触摸原始数据(TRD)与预设的阈值进行比较，对在触摸原始数据(TRD)的触摸位置中从第一触摸传感器中获得的且高于阈值的各个触摸原始数据(TRD)授予识别码，并且计算各第一触摸传感器的X-Y坐标。
此外，第一触摸处理电路71e接收从第二触摸积分电路73供给的触摸力数据，基于接收到的触摸力数据和临时存储在内部存储电路中的触摸位置产生3D触摸信息(TI)，并且将产生的3D触摸信息(TI)输出到主机处理电路90。
第二触摸积分电路73通过根据电阻型触摸驱动方法驱动第二触摸面板50来感测针对第二触摸面板50上的用户的触摸的触摸力。即，第二触摸积分电路73通过对在第二触摸面板50中制备的第二触摸传感器的电阻值(Rm)的改变进行感测来产生力原始数据(FRD)，并且根据力触摸同步信号基于该力原始数据(FRD)来计算触摸力数据(Fdata)。根据本发明的第一实施方式的第二触摸电路73可以包括第二触摸控制电路73a、第二电极驱动电路73b、第二感测单元73c，第二模拟数字转换电路73d和第二触摸处理电路73e。
第二触摸控制电路73a接收从第一触摸积分电路71供给的力同步信号(Fsync)，并基于该力同步信号(Fsync)控制用于第二触摸积分电路73的内部电路的驱动定时。可选地，第二触摸控制电路73a可以在第二触摸处理电路部73e的内部设置。在这种情况下，可以省略第二触摸控制电路73a。
第二电极驱动电路73b可以单独地驱动在第二触摸面板50中制备的多个第二触摸驱动线(F_Tx)，或者可以将多个第二触摸驱动线(F_Tx)划分成组并按照各组驱动所述多个第二触摸驱动线(F_Tx)，其中，每组可以包括两个或更多个第二触摸驱动线(F_Tx)。第二电极驱动电路73b产生第二触摸驱动信号，并将第二触摸驱动信号供应给与第二触摸控制电路73a的信道控制对应的第二触摸驱动线(F_Tx)。在这种情况下，第二触摸驱动信号的类型与第一触摸驱动信号的类型可以是相同或不同的。例如，第一触摸驱动信号可以包括多个脉冲，并且第二触摸驱动信号可以是直流(DC)信号交流信号(AC)信号或地。
第二感测单元73c与第二触摸面板50的第二触摸感测线(F_Rx)连接。第二感测单元73c通过根据第二触摸传感器中的电阻值(Rm)的改变放大第二触摸感测线(F_Rx)的电压来产生模拟型力感测信号(FSS)。根据本发明的一个实施方式的多个第二感测单元73c可以是如下反向放大器，该反向放大器通过根据第二触摸传感器中的电阻值(Rm)的改变放大从第二触摸感测线(F_Rx)中的一个接收到的电压来产生模拟型力感测信号(FSS)。
第二模拟数字转换电路73d将从第二感单元73c供给的力感测信号(FSS)转换成数字类型力原始数据(FRD)，并且将产生的数字类型力原始数据(FRD)输出到第二触摸处理电路73e。
该第二触摸处理电路73e基于从第二模拟数字转换电路73d供给的力原始数据(FRD)来计算触摸力数据(Fdata)，并且将所计算的触摸力数据(Fdata)提供给多一点触摸积分电路71的第一触摸处理电路71e。
例如，第二触摸处理电路73e可以是MCU(微控制器单元)，其中，第二触摸处理电路73e接收从第二模拟数字转换电路73d中输出的力原始数据(FRD)，将该力原始数据(FRD)临时存储在内部存储电路中，通过执行预设的触摸力计算算法来计算用于临时存储的力原始数据(FRD)的触摸力数据，并将该触摸力数据临时存储在内部存储电路中。在这种情况下，触摸力计算算法可以是本领域技术人员通常已知的任何算法。例如，触摸力计算算法可通过以下方法产生触摸力数据：将力原始数据(FRD)与预设的阈值进行比较，对在力原始数据(FRD)的触摸位置中从第二触摸传感器中获得的且高于阈值的各个力原始数据(FRD)授予识别码，并且计算各第二触摸传感器等级或Z轴坐标。
可选地，第二触摸处理电路73e可以接收从第一触摸积分电路71供给的触摸位置数据，基于所接收的触摸位置数据和临时存储在内部存储电路中的触摸力数据产生3D触摸信息(TI)，并且将所产生的3D触摸信息(TI)输出到主机处理电路90。
图3是示出根据本发明的第一实施方式的图2的触摸感测电路中的第一操作序列。
参照图2和图3，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P 1)中执行触摸位置感测，并且在触摸同步信号(Tsync)的第二时段(P2)中并行执行触摸力感测和触摸位置计算算法。这将在下面详细进行说明。
首先，在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P 1)期间，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70通过根据第一触摸积分电路71的驱动感测第一触摸面板30中的第一触摸传感器中的电容的改变来产生触摸原始数据(TRD)。
然后，在触摸同步信号(Tsync产生)的第二时段(P2)期间，按照本发明的第一实施方式的触摸感测电路70通过检测电阻值的改变而产生的力的原始数据(FRD)在按照第二触摸积分电路73的驱动，同时第二触摸面板50的第二触摸传感器通过触摸位置计算的执行基于触摸的原始数据(TRD)的触摸位置数据(TDATA)算法。此后，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70产生的3D触摸信息(TI)的基础上按照第一触摸的驱动触摸位置数据(TDATA)和触摸力数据(FDATA)积分电路71，并且将所产生的3D触摸信息(TI)输出到主机处理电路90。
因此，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70并行执行触摸力感测和触摸位置计算算法，以便能够以高速执行触摸报告速率，并且还通过最小化触摸位置感测与触摸力感测之间的信号干扰噪声来提高灵敏度。
图4是示出根据本发明的第一实施方式的图2的触摸感测电路中的第一操作序列。
参照图2和图4，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)中交替地执行触摸位置感测与触摸力感测，以及在触摸同步信号(Tsync)的第二时段(P2)中顺序或同时执行触摸位置计算算法和力的等级计算算法。这将在下面详细进行说明。
首先，触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)可以包括多个第一感测时段(SP1)和多个第二感测时段(SP2)，其中，多个第二感测时段(SP2)中的每一个被设置在多个第一感测时段(SP1)之间。在这种情况下，多个第二感测时段(SP2)中的每一个可以是各个相邻的第一感测时段(SP1)之间的空白时段。
对于触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70通过根据每隔一个第一感测期间(SP1)驱动第一触摸积分电路71感测第一触摸面板30中的第一触摸传感器的电容的改变来产生触摸原始数据(TRD)，并且通过根据每隔一个第二感测期间(SP2)驱动第二触摸积分电路73感测第二触摸面板50中的第二触摸传感器的电阻值的改变来产生力原始数据(FRD)。这种情况下，第一触摸积分电路71在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)内，针对在第一触摸面板30中制备的所有第一触摸感测线(T_Rx)执行触摸位置感测。然而，第一触摸积分电路71可以执行每隔一个第一感测期间(SP1)针对第一触摸感测线(T_Rx)中的至少一个执行触摸位置感测。按照相同的方式，第二触摸积分电路73在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)内，针对在第二触摸面板50中制备的所有第二触摸感测线(F_Rx)执行触摸力感测。然而，第二触摸积分电路73可以执行每隔一个第二感测期间(SP2)针对第二触摸感测线(F_Rx)中的至少一个执行触摸力感测。
对于触摸同步信号(Tsync)的第二时段(P2)，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70顺序或同时计算触摸位置数据(Tdata)和触摸力数据(Fdata)，基于触摸位置数据(Tdata)和触摸力数据(Fdata)产生3D触摸信息(TI)，并且将所产生的3D触摸信息(TI)输出到主机处理电路90，其中，触摸位置数据(Tdata)是基于触摸原始数据(TRD)通过根据第一触摸积分电路71的驱动执行触摸位置计算算法来计算的，触摸力数据(Fdata)是基于力原始数据(FRD)通过执行触摸力计算算法来计算的。
因此，根据本发明的第一实施方式的触摸感测电路70针对触摸位置感测的空白时段执行触摸力感测，以便能够以高速执行触摸报告速率，并且通过最小化触摸位置感测与触摸力感测之间的信号干扰噪声来提高灵敏度。
图5是示出触摸屏装置中根据本发明的第二实施方式的图1的触摸感测电路的结构的框图。
参照图5，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70被构造为包括与第一触摸面板30和第二触摸面板50共同连接在一个积分电路。例如，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70可以包括触摸控制电路75a、电极驱动电路75b、第一选择单元75c、第二选择单元75d、第一感测单元75e、第二感测单元75f、模拟数字转换电路75g和触摸处理电路75h。
触摸控制电路75a接收从外部供给的触摸同步信号(Tsync)，并且基于该触摸同步信号(Tsync)控制用于摸感测电路70的内部电路的驱动定时。
例如，触摸控制电路75a基于触摸同步信号(Tsync)产生与触摸感测电路70的预设操作顺序对应的感测模式信号(SMS)。在这种情况下，感测模式信号(SMS)可以具有用于触摸位置感测的第一逻辑状态和用于触摸力感测的第二逻辑状态。可选地，触摸控制电路75a可以在触摸处理电路75h的内部设置。在这种情况下，可以省略触摸控制电路75a。
响应于触摸控制电路75a的控制，电极驱动电路75b产生用于第一触摸面板30和第二触摸面板50中的每一个的触摸感测驱动的触摸驱动信号(TDS)。例如，触摸驱动信号(TDS)可以包括多个脉冲。
基于信道选择信号和从触摸控制电路75a提高的感测模式信号(SMS)，第一选择部75c将从电极驱动电路75b供给的触摸驱动信号(TDS)供应给第一触摸面板30的第一触摸驱动线(T_Tx)和第二触摸面板50的第二触摸驱动线(F_Tx)。例如，响应于第一逻辑状态的感测模式信号(SMS)，第一选择单元75c可将触摸驱动信号(TDS)供应给第一触摸驱动线(T_Tx)中的至少一个。根据信道选择信号，第一选择单元75c可以将触摸驱动信号(TDS)顺序地供应给多个第一触摸驱动线(T_Tx)，或者可以同时将触摸驱动信号(TDS)供应给第一触摸驱动线(T_Tx)中的至少两个。响应于第二逻辑状态的感测模式信号(SMS)，第一选择单元75c可将触摸驱动信号(TDS)供应给第二触摸驱动线(F_Tx)中的至少一个。根据信道选择信号，第一选择单元75c可以将触摸驱动信号(TDS)顺序地供应给多个第二触摸驱动线(F_Tx)，或者可以同时将触摸驱动信号(TDS)供应给第二触摸驱动线(F_Tx)中的至少两个。
基于信道选择信号和从触摸控制电路75a提供的感测模式信号(SMS)，第二选择单元75d可以将在第一触摸面板30中制备的第一触摸感测线(T_Rx)与第一感测单元75e连接，或者可以将在第二触摸面板50中制备的第二触摸感测线(F_Rx)与第二感测单元75f连接。例如，响应于第一逻辑状态的感测模式信号(SMS)，第二选择单元75d可以将多个第一触摸感测线(T_Rx)与第一感测单元75e顺序地连接，或者可以将与信道选择信号对应的第一触摸感测线(T_Rx)中的两个与第一感测单元75e连接。响应于第二逻辑状态的感测模式信号(SMS)，第二选择单元75d可以将多个第二触摸感测线(F_Rx)与第二感测单元75f顺序地连接，或者可以将与信道选择信号对应的第二触摸感测线(F_Rx)中的两个与第二感测单元75f连接。
第一感测单元75e经第二选择单元75d与第一触摸面板30的第一触摸感测线(T_Rx)连接。第一感测单元75e通过根据第一触摸传感器中的电容(Cm)的改变放大第一触摸感测线(T_Rx)的电荷来产生模拟型触摸感测信号(TSS)。根据本发明的一个实施方式的多个第一感测单元75e可以是包括如下比较器的积分电路：该比较器将从第一触摸感测线(T_Rx)接收到的信号与基准电压相比较并基于比较结果产生触摸感测信号(TSS)。根据本发明的另一个实施方式的第一感测单元75e可以是包括如下差分放大器的积分电路，该差分放大器对从相邻的两个第一触摸感测线(T_Rx)接收到的信号之间的差值进行放大，并且产生触摸感测信号(TSS)。
第二感测单元75f经第二选择单元75d与第二触摸面板50的第二触摸感测线(F_RX)连接。第二感测单元75f通过根据第二触摸传感器中的电阻值的改变放大第二触摸感测线(F_Rx)的电压来产生模拟型力感测信号(FSS)。根据本发明的一个实施方式的多个第二感测单元75f可以是如下反向放大器，该反向放大器通过根据第二触摸传感器中的电阻值(Rm)的改变放大从第二触摸感测线(F_Rx)中的一个接收到的电压来产生模拟型力感测信号(FSS)。
模拟数字转换电路75g将从第一感测单元75e供给的触摸感测信号(TSS)转换成数字类型触摸原始数据(TRD)，并将所产生的数字类型的触摸原始数据(TRD)输出到触摸处理电路75h。此外，模拟数字转换电路75g将从第二感测单元75f供给的力感测信号(FSS)转换成数字类型力原始数据(FRD)，并将所产生的数字类型的力原始数据(FRD)输出到触摸处理电路75h。
触摸处理电路75h可以是MCU(微控制器单元)，其中，触摸处理电路75h基于从模拟数字转换电路75g供给的触摸原始数据(TRD)和力原始数据(FRD)产生3D触摸信息(TI)，并且将所产生的触摸信息(TI)输出到主机处理电路90。根据本发明的一个实施方式的触摸处理电路75h基于从模拟数字转换电路75g供给的触摸原始数据(TRD)计算触摸位置时间，将该触摸位置数据临时存储在内部存储电路中，基于从模拟数字转换电路75g供给的力原始数据(FRD)计算触摸力数据，将该触摸力数据临时存储在内部存储电路中，然后基于触摸位置数据和触摸力数据产生3D触摸信息(TI)。在这种情况下，触摸处理电路75h通过执行预设算法来计算触摸位置数据和触摸力数据。这与参照图2进行的描述是相同的，由此重复描述将被省略。
根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路可以以图3中的第一操作序列来驱动。将参照图3和图5来描述根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70的驱动。
根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)中执行触摸位置感测，并且在触摸同步信号(Tsync)的第二时段(P2)中并行地执行触摸力感测和触摸位置计算算法。这将在下面详细进行说明。
首先，在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)中，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70根据第一逻辑状态的感测模式信号(SMS)执行触摸位置感测。即，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70根据第一逻辑状态的感测模式信号(SMS)将触摸驱动信号(TDS)供应给第一触摸驱动线(T_Tx)，通过经第一感测单元75e感测第一触摸传感器中的电容的改变来产生触摸感测信号(TSS)，通过经模拟数字转换电路75g将触摸感测信号(TSS)转换成数字类型来产生触摸原始数据(TRD)，并将所产生的触摸原始数据(TRD)临时存储在触摸处理电路75h中。
然后，在触摸同步信号(Tsync)的第二时段(P2)期间，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70按照第二逻辑状态的感测模式信号(SMS)执行触摸力感测，并且同时基于触摸原始数据(TRD)通过执行触摸位置计算算法同时产生触摸位置数据(Tdata)。即，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70根据第二逻辑状态的感测模式信号(SMS)将触摸驱动信号(TDS)供应给第二触摸驱动线(F_Tx)，通过经第二感测单元75f感测第二触摸传感器中的电阻值的改变来产生力感测信号(FSS)，通过经模拟数字转换电路75g将力感测信号(FSS)转换成数字类型来产生力原始数据(FRD)，并将该力原始数据(FRD)临时存储在触摸处理电路75h中。同时，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70基于触摸原始数据(TRD)经触摸处理电路75h的触摸位置计算算法的执行来计算触摸位置数据(Tdata)。
然后，在触摸同步信号(Tsync)的第二时段(P2)期间，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70基于力原始数据(FRD)经触摸处理电路75h的触摸力计算算法的执行来计算触摸力数据(Fdata)，基于触摸位置数据(Tdata)和触摸力数据(Fdata)产生3D触摸信息(TI)，并且将所产生的3D触摸信息(TI)输出到主机处理电路90。
因此，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70并行地执行触摸力感测和触摸位置计算算法，以便能够以高速执行触摸报告速率，并且通过最小化触摸位置感测与触摸力感测之间的信号干扰噪声来提高灵敏度和触摸力感测。
可选地，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70可以以图4的第二操作顺序来驱动。根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70的驱动将参照图4和图5来描述。
首先，在触摸同步信号(Tsync)的第一时段(P1)期间，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70根据第一逻辑状态的感测模式信号(SMS)每隔一个第一感测时段(SP1)执行一次触摸位置感测，并且根据第二逻辑状态的感测模式信号(SMS)每隔一个第二感测时段(SP2)执行一次触摸力感测。即，根据本发明的第二实施例的触摸感测电路70根据第一逻辑状态时的感测模式信号(SMS)将触摸驱动信号(TDS)供应给第一逻辑状态的第一触摸驱动线(T_Tx)，通过第一感测单元75e感测电容的第一触摸传感器的改变产生触摸感测信号(TSS)，通过经模拟数字转换电路75g将触摸感测信号(TSS)转换成数字类型来产生触摸原始数据(TRD)，并将该触摸原始数据(TRD)临时存储在触摸处理电路75h中。此外，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70根据第二逻辑状态的感测模式信号(SMS)将触摸驱动信号(TDS)供应给第二触摸面板50的第二触摸驱动线(F_Tx)，通过经第二感测单元75f感测第二触摸传感器中的电阻值的改变来产生力感测信号(FSS)，通过经模拟数字转换电路75g将力感测信号(FSS)转换成数字类型来产生力原始数据(FRD)，并将该力原始数据(FRD)临时存储在触摸处理电路75h中。
然后，在触摸同步信号(Tsync)的第二时段(P2)期间，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70同时或顺序地计算触摸位置数据(Tdata)和触摸力数据(Fdata)，基于触摸位置数据(Tdata)和触摸力数据(Fdata)产生3D触摸信息(TI)，并且将该3D触摸信息输出到主机处理电路90，触摸位置数据(Tdata)是在触摸处理电路75h中基于触摸原始数据(TRD)经触摸位置计算算法得到的，触摸力数据(Fdata)是在触摸处理电路75h中基于力原始数据(FRD)经触摸力计算算法得到的。
因此，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70针对触摸位置的空白时段执行触摸力感测，以便能够以高速执行触摸报告速率，并且通过最小化触摸位置感测与触摸力感测之间的信号干扰噪声来提高灵敏度。此外，根据本发明的第二实施方式的触摸感测电路70由积分电路形成，以便能够减少设置在触摸屏装置中的元件的数量。
图6示出了根据本发明的一个实施方式的电子设备。
参照图6，根据本发明的一个实施方式的电子设备可以包括壳体110、覆盖窗口130、显示面板150、第一触摸面板30和第二触摸面板50。
壳体110具有用于将显示面板150、第一触摸面板30和第二触摸面板50容纳在其中的空间。即，壳体110包括底表面和与底表面垂直的侧壁，其中，所述空间可在由侧壁包围的底表面上制备。
此外，壳体110还可以包括系统配置部。根据本发明的一个实施方式的系统配置部可以在壳体110的后表面制备，由此，系统配置部的预定部分可以与壳体110的空间连接，并且系统配置部可以通过电子设备的后盖打开和关闭。根据本发明的另一实施方式的系统配置部可以在布置在壳体110的底表面上的中心框架与该壳体100的底表面之间制备。
覆盖窗口130设置在壳体110的侧壁以覆盖壳体110的空间。在这种情况下，诸如泡沫焊盘的减震构件可以设置在壳体110的侧壁与覆盖窗口130之间。
显示面板150可以是利用有机发光设备显示图像的柔性有机发光显示面板。在这种情况下，显示面板150可具有平板形状类型、弯曲形状类型或弯折形状类型。根据本发明的一个实施方式的显示面板150可以包括背板151、像素阵列基板153和封装层155。
背板151附接到利用光学粘合剂(未示出)附接到像素阵列基板153的后表面，从而保持像素阵列基板153的平坦状态。
像素阵列基板153在背板151上制备。与从面板驱动电路供给的数据信号对应的图像显示在像素阵列基板153上。根据本的一个实施方式的像素阵列基板153可以包括基底基板和像素阵列。
基底基板被附接到柔性材料的背板151的上表面上。例如，基底基板可以是PI(聚酰亚胺)膜，但并不限于此类型。
像素阵列可以包括设置在通过多个选通线和多个数据线交叉所限定的每个像素区域的多个像素。每个像素可以包括开关晶体管、驱动晶体管和有机发光设备，开关晶体管与选通线和数据线连接，驱动晶体管供应有来自开关晶体管的数据信号，有机发光设备用于通过从驱动晶体管供应的数据电流发光。有机发光设备可以包括与驱动晶体管连接的阳极电极，在阳极电极上制备的有机发光层和在有机发光层上制备的阴极。每个像素由堤岸图案来限定。
与在像素阵列中制备的各个信号线连接的焊盘区(未示出)在基底基板的一个侧面制备，并且该焊盘区与面板驱动电路连接。
封装层155在基底基板的整个上表面上制备，以覆盖像素阵列。封装层155可以保护有机发光器件不受氧气或湿气的影响。
第一触摸面板130被布置在显示面板150上，其中，第一触摸面板30感测用户的触摸位置。第一触摸面板30包括多个第一触摸传感器，其中，所述第一触摸传感器中的每一个的电容由用户的触摸来改变。第一触摸面板30与参照图1描述第一触摸面板是相同的，由此将使用相同的附图标记，并且针对第一触摸面板30的重复说明将被省略。
根据本发明的一个实施方式的第一触摸面板30可以附接到显示面板150的封装层155。在这种情况下，显示面板150还可以包括附接到第一触摸面板30的偏振膜157。偏振膜157通过防止外部光的反射提高显示面板150的可视性。
偏振膜157可以利用透明的粘合构件160附接到覆盖窗口130的下表面上。在这种情况下，透明的粘合构件160可以是OCA(光学透明胶)或OCR(光学透明树脂)。
第二触摸面板50被布置在显示面板150下方，其中，第二触摸面板30感测用户的触摸力。第二触摸面板50包括多个第二触摸传感器，其中，所述第二触摸传感器中的每一个的电阻值都由用户的触摸来改变。例如，第二触摸面板50可以被布置在壳体110的底表面与显示面板150之间。在这种情况下，第二触摸面板50通过热辐射方法或热传送方法将显示面板150的热传送给壳体110，从而放热。
如图7所示，根据本发明的一个实施方式的第二触摸面板50可以包括第一基板51、第二基板53、电阻器构件55和基板附接构件57。
第一基板51可以由例如PET(聚对苯二甲酸乙酯)材料的透明塑料材料形成。第一基板51可以包括多个第二触摸感测线(F_Rx)。
第二触摸感测线(F_Rx)中的每一个可以以条形形成，其中，第二触摸感测线(F_Rx)中的每一个与第一基板51的第一方向(X)平行，并且所述第二触摸感测线(F_Rx)沿着与第一方向(X)垂直的第二方向(Y)以固定间隔设置。各个第二触摸感测线(F_Rx)与触摸感测电路连接，由此各个第二触摸感测线(F_Rx)用作用于感测力触摸的感测电极。
按照与第一基板51相同的方式，第二基板53由例如PET材料的透明塑料材料形成。第二基板53可以包括多个第二触摸驱动线(F_Tx)。
多个第二触摸驱动线(F_Tx)中的每一个在第二基板53的下表面上制备，并且多个第二触摸驱动线(F_Tx)中的每一个垂直于所述多个第二触摸感测线(F_Rx)。所述多个第二触摸驱动线(F_Tx)可以由透明导电材料形成。多个第二触摸驱动线(F_Tx)中的每一个可以以条形形成，其中第二触摸驱动线(F_Tx)中的每一个与第一基板51的第二方向(Y)平行，并且所述第二触摸驱动线(F_Tx)沿着与第一方向(X)以固定间隔设置。各个第二触摸驱动线(F_Tx)与触摸感测电路连接，由此各个第二触摸驱动线(F_Tx)用作用于感测力触摸的感测电极。
电阻器构件55在第二触摸驱动线(F_Tx)与第二触摸感测线(F_Rx)之间的交叉部处制备。电阻器构件55形成第二触摸传感器(Rm)，即位于第二触摸驱动线(F_Tx)与第二触摸感测线(F_Rx)之间的交叉部中的电阻。第二触摸传感器中的的电阻值(Rm)根据针对第二基板53的用户的力触摸(或接触负载)基于电阻器构件55与第二触摸驱动线(F_Tx)之间的接触面积来改变，由此感测用户的力接触。
根据本发明的第一示例的电阻器构件55可以在第一基板51的上表面上制备，以覆盖多个第二触摸感测线(F_Rx)。根据本发明的第二示例的电阻器构件55可以在第二基板53的面对第一基板51的后表面上制备，以覆盖多个第二触摸驱动线(F_Tx)。根据本发明的第一示例和第二示例的电阻器构件55形成为一体，其适于感测单个力接触的
根据本发明的第三示例的电阻器构件55可以包括多个第一弹性电阻器图案55a和多个第二弹性电阻器图案55b。
多个第一弹性电阻器图案55a可以在第一基板51的上表面中制备，其中，所述多个第一弹性电阻器图案55a可以按照一一对应的关系覆盖多个第二触摸感测线(F_Rx)。即，第一弹性电阻器图案55a中的一个在第一基板51的上表面中制备，以便覆盖第二触摸感测线(F_Rx)中的一个。
多个第二弹性电阻器图案55b可以在第二基板53的面对第一基板51的上表面的下基板中制备，其中所述多个第二弹性电阻器图案55b可以按照一一对应的关系覆盖多个第二触摸驱动线(F_Tx)。即，第二弹性电阻器图案55b中的一个在第二基板53的下表面中制备，以便覆盖第二触摸驱动线(F_Tx)中的一个。
在根据本发明的第三示例的弹性电阻器构件55的情况下，多个第一弹性电阻器图案55a彼此分离，并且多个第二弹性电阻器图案55b彼此分离，这样适合于感测多点力触摸。
根据本发明的一个实施方式的电阻器元件55可以由基于压阻的材料或基于QTC(量子隧道复合材料)、EAP(电活性聚合物)以及丙烯酸与橡胶的溶剂中的任何一种的压敏粘合材料形成。在这种情况下，压敏粘合材料的电阻是根据面板来改变。在基于压阻的材料的情况下，如果外部压力被施加到硅半导体晶体，则产生传导能量，并且电荷被转移到传导带，由此能够通过改变电阻率具有压阻效应。电阻率的改变根据压力的大小得到很大改变。电阻器构件55可以通过印刷方法涂敷到第一基板51和/或第二基板53上，或者可通过附接工艺使用粘合剂附接到第一基板51和/或第二基板53。
通过基板附接构件57，在第一基板51与第二基板53中制备间隙空间(GS，或垂直间隙)，并且彼此面对的第一基板51与第二基板53相互接合。基板附接构件57可以是衬垫材料的粘合剂。基板附接构件57在结构上用作用于支撑二者之间具有间隙空间(GS)的第一基板51和第二基板53的支撑件。
此外，第二触摸面板50还可以包括间隔件59。
间隔件59被插入在彼此面对的第二触摸驱动线(F_Tx)与第二触摸感测线(F_Rx)之间。间隔件59保持第一基板51与第二基板53之间的间隙空间(GS)，或将通过用户的力触摸被按压或弯曲的第一基板53回复到其原始位置。
如图8所示，在根据本发明的一个实施方式的第二触摸面板50的情况下，如果第二弹性电阻器图案55b与第一弹性电阻器图案55a根据用户的触摸所施加的力触摸(FT)由施加用户的触摸而物理接触，则电阻器构件55(即，第二触摸传感器(Rm)的电阻)在彼此交叉的第二触摸驱动线(F_Tx)与第二触摸感测线(F_Rx)之间形成，由此，根据从第二触摸驱动线(F_Tx)经电阻供给的触摸驱动信号的电流流入第二触摸感测线(F_Rx)。因此，触摸感测电路通过放大与第二触摸传感器(Rm)中流动的电流对应的电压产生力原始数据，并且基于力原始数据产生触摸力数据。
同时，根据本发明的另一个实施方式的第二触摸面板50可以包括第一基板；以固定的间隔在第一基板上设置的多个第二触摸驱动线；多个第二触摸感测线，多个第二触摸感测线与多个第二触摸驱动线平行地相邻设置，并且被布置在第一基板上；覆盖所述第一基板的第二基板；设置第二基板的下表面同时与所述第一基板面对的电阻构件；以及基板附接构件，用于在第一基板与第二基板之间提供间隙空间(或垂直间隙)并且将第一基板和第二基板彼此附接。除了第二触摸驱动线和第二触摸感测线在第一基板上平行地设置而不是彼此垂直地设置之外，根据本发明的另一个实施方式的第二触摸面板50与图7中的第二触摸面板50相同，由此，针对第二基板50的详细描述将被省略。
此外，根据本发明的一个实施方式的电子设备可进一步包括系统驱动电路，其中，所述系统驱动电路可以被容纳于在壳体110中制备的系统配置部中。根据本发明的一个实施方式的系统驱动电路可以包括面板驱动电路、触摸感测电路和主机处理电路。
面板驱动电路与显示面板150连接，由此在显示面板150上显示图像。
触摸感测电路通过根据预设的操作顺序经第一触摸面板30感测触摸位置以及经第二触摸面板50感测触摸力来产生3D触摸信息。触摸感测电路与参照图1至图5描述的触摸感测电路70相同，由此，针对触摸感测电路的详细描述将被省略。
主机处理电路执行与从触摸感测电路供给的3D触摸信息对应的应用。
图9示出了根据本发明的另一实施方式的电子设备。根据本发明的另一实施方式的电子设备是通过对根据本发明的一个实施方式的电子设备的第二触摸面板的排列结构进行改变而得到的。在下文中，将仅对第二触摸面板的排列结构进行详细描述。
首先，根据本发明的另一实施方式的电子设备可以包括壳体110、覆盖窗口130、显示面板150、第一触摸面板30以及第二触摸面板50。这些元件是图6中的元件相同，由此将省略针对每个元件的详细描述。
第二触摸面板50被布置在覆盖窗口130下方。即，第二触摸面板50被布置在覆盖窗口130与显示面板150之间，由此，与第一触摸面板30相比，第二触摸面板50相对更靠近用户的触摸部分。因此，在第二触摸面板50中制备的第二触摸传感器容易对用户的触摸作出反应，从而提高了力触摸感测时的灵敏度。
第二触摸面板50可以通过使用透明粘合构件160附接到覆盖窗口160的下表面。
可选地，第二触摸面板50可以在显示面板150的内部设置。例如，第二触摸面板50可以被布置在偏振膜157与第一触摸面板30之间。在这种情况下，第一触摸面板30附接到显示面板150的封装层155，第二触摸面板50附接到第一触摸面板30，偏振膜157附接到第二触摸面板50。因此，显示面板150、第一触摸面板30和第二触摸面板50彼此物理连接，从而形成一个模块。
根据本发明的实施方式的电子设备包括根据本发明的实施方式的触摸屏装置，由此能够实现具有平坦形状类型、弯曲形状类型或弯折形状类型的电子设备，并且提高了触摸力感测中的灵敏度。
此外，在图6和图7的情况下，电子设备中的显示面板150是有机发光显示面板，但并不限于此类型。例如，根据本发明的实施方式的显示面板可以是液晶显示面板。在这种情况下，如果应用液晶显示面板，则根据本发明的实施方式的电子设备可以进一步包括用于将光发射到液晶显示面板的背光单元，其中，所述背光单元被容纳在接壳体110的空间内。
如上所述，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(e-book)、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、智能手表、平板PC(平板个人计算机)、手表式电话、可穿戴设备、动通信终端、电视、笔记本电脑和监视器中的任何一个。
根据本发明，能够以高速执行触摸报告速率，并且使得触摸位置感测与触摸力感测之间的信号干扰噪声最小化，由此提高灵敏度。
此外，能够提供可应用与平板形状、弯曲形状或弯折形状的显示设备。
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改变。因此，本发明旨在涵盖落在所附权利要求及其等同物的范围内的对本发明进行的修改和变型。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年4月29日提交的韩国专利第10-2016-0053024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)

1.一种触摸屏装置，所述触摸屏装置包括：
第一触摸面板，所述第一触摸面板具有多个第一触摸传感器，其中，每个第一触摸传感器中的电容由用户的触摸改变；
第二触摸面板，所述第二触摸面板具有多个第二触摸传感器，其中，每个第二触摸传感器中的电阻值由用户的触摸改变；以及
触摸感测电路，所述触摸感测电路用于基于触摸同步信号，通过经由所述第一触摸传感器感测触摸位置以及经由所述第二触摸传感器感测触摸力来产生三维3D触摸信息且输出所述3D触摸信息，
其中，所述触摸同步信号具有第一时段和第二时段，并且
其中，所述触摸感测电路通过针对所述第一时段感测所述第一触摸传感器中的所述电容的改变而产生触摸原始数据，针对所述第二时段通过感测所述第二触摸传感器中的所述电阻值的改变而产生力原始数据并且同时根据所述触摸原始数据来计算触摸位置数据，并且基于所述触摸位置数据和所述力原始数据产生所述3D触摸信息且输出所述3D触摸信息。
2.根据权利要求1所述的触摸屏装置，其中，所述触摸感测电路根据所述力原始数据来计算触摸力数据，并且基于所述触摸位置数据和所述触摸力数据产生所述3D触摸信息且输出所述3D触摸信息。
3.一种触摸屏装置，所述触摸屏装置包括：
第一触摸面板，所述第一触摸面板具有多个第一触摸传感器，其中，每个第一触摸传感器中的电容由用户的触摸改变；
第二触摸面板，所述第二触摸面板具有多个第二触摸传感器，其中，每个第二触摸传感器中的电阻值由用户的触摸改变；以及
触摸感测电路，所述触摸感测电路用于基于触摸同步信号，通过经由所述第一触摸传感器感测触摸位置以及经由所述第二触摸传感器感测触摸力来产生三维3D触摸信息且输出所述3D触摸信息，
其中，所述触摸同步信号具有第一时段和第二时段，并且所述第一时段包括第一感测时段中的至少一个以及第二感测时段中的至少一个，所述第二感测时段与所述第一感测时段不同，
其中，所述触摸感测电路通过针对所述第一时段的所述第一感测时段感测所述第一触摸传感器中的所述电容的改变而产生触摸原始数据，通过针对所述第一时段的所述第二感测时段感测所述第二触摸传感器中的所述电阻值的改变而产生力原始数据，并且针对所述第二时段基于所述触摸原始数据和所述力原始数据产生所述3D触摸信息且输出所述3D触摸信息。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸屏装置，其中，所述触摸感测电路包括：
第一触摸积分电路，所述第一触摸积分电路用于通过感测所述第一触摸传感器中的所述电容的改变而产生所述触摸原始数据并且根据所述触摸原始数据计算所述触摸位置数据；以及
第二触摸积分电路，所述第二触摸积分电路用于通过感测所述第二触摸传感器中的所述电阻值的改变而产生所述力原始数据并且根据所述力原始数据计算触摸力数据，
其中，所述第一触摸积分电路或者所述第二触摸积分电路基于所述触摸位置数据和所述触摸力数据产生所述3D触摸信息且输出所述3D触摸信息。
5.根据权利要求4所述的触摸屏装置，
其中，所述第一触摸积分电路基于所述触摸同步信号产生力触摸同步信号，并且基于所述触摸位置数据和所述触摸力数据产生所述3D触摸信息且输出所述3D触摸信息，并且
所述第二触摸积分电路基于所述力原始数据根据所述力触摸同步信号计算所述触摸力数据，并且将所述触摸力数据提供给所述第一触摸积分电路。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸屏装置，其中，所述第二触摸面板包括：
第一基板，所述第一基板具有触摸感测线；
第二基板，所述第二基板具有与所述触摸感测线垂直的触摸驱动线；以及
电阻器构件，所述电阻器构件在所述触摸驱动线与所述触摸感测线之间制备，
其中，所述第二触摸传感器在所述触摸驱动线与所述触摸感测线的交叉点处设置。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸屏装置，其中，所述第二触摸面板包括：
第一基板，所述第一基板具有平行的触摸驱动线和触摸感测线；
第二基板，所述第二基板用于覆盖所述第一基板；
电阻器构件，所述电阻器构件在所述第二基板的下表面上制备同时面对所述第一基板；以及
基板附接构件，所述基板附接构件用于制备所述第一基板与所述第二基板之间的间隙，
其中，所述第二触摸传感器在与所述电阻器构件接触的所述触摸感测线与所述触摸驱动线之间设置。
8.一种电子设备，所述电子设备包括：
显示面板，所述显示面板用于显示图像；以及
根据权利要求1至3中的任一项所述的触摸屏装置，
其中，所述触摸屏装置的所述第一触摸面板和所述第二触摸面板中的每一个均与所述显示面板交叠。
9.根据权利要求8所述的电子设备，所述电子设备还包括：
壳体，所述壳体具有用于将所述显示面板以及所述第一触摸面板和所述第二触摸面板容纳在该壳体中的空间；
覆盖窗口，所述覆盖窗口用于覆盖所述壳体的所述空间，
其中，所述第二触摸面板在所述显示面板或所述覆盖窗口的下方布置。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述触摸屏装置的所述触摸感测电路包括：
第一触摸积分电路，所述第一触摸积分电路用于通过感测所述第一触摸传感器中的所述电容的改变而产生触摸原始数据并且根据所述触摸原始数据计算触摸位置数据；以及
第二触摸积分电路，所述第二触摸积分电路用于通过感测所述第二触摸传感器中的所述电阻值的改变而产生力原始数据并且根据所述力原始数据计算触摸力数据，
其中，所述第一触摸积分电路或者所述第二触摸积分电路基于所述触摸位置数据和所述触摸力数据产生所述3D触摸信息且输出所述3D触摸信息。
11.根据权利要求10所述的电子设备，
其中，所述第一触摸积分电路基于触摸同步信号产生力触摸同步信号，基于所述触摸位置数据和所述触摸力数据产生所述3D触摸信息，并且将所述3D触摸信息输出到主机处理电路，并且
所述第二触摸积分电路基于所述力原始数据根据所述力触摸同步信号计算所述触摸力数据，并且将所述触摸力数据提供给所述第一触摸积分电路。
12.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述第二触摸面板包括：
第一基板，所述第一基板具有触摸感测线；
第二基板，所述第二基板具有与所述触摸感测线垂直的触摸驱动线；以及
电阻器构件，所述电阻器构件在所述触摸驱动线与所述触摸感测线之间制备，
其中，所述第二触摸传感器在所述触摸驱动线与所述触摸感测线的交叉点处设置。
13.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述第二触摸面板包括：
第一基板，所述第一基板具有平行的触摸驱动线和触摸感测线；
第二基板，所述第二基板用于覆盖所述第一基板；
电阻器构件，所述电阻器构件在所述第二基板的下表面上制备同时面对所述第一基板；以及
基板附接构件，所述基板附接构件用于制备所述第一基板与所述第二基板之间的间隙，
其中，所述第二触摸传感器在与所述电阻器构件接触的所述触摸感测线与所述触摸驱动线之间设置。
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