TWI615756B - 觸控螢幕裝置以及具有該觸控螢幕裝置的電子裝置 - Google Patents

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Abstract

可應用於一平面、曲面或彎曲型顯示裝置的一觸控螢幕裝置，以及具有此觸控螢幕裝置的一電子裝置，其中觸控螢幕裝置包含一觸控感測電路，觸控感測電路用於藉由一第一觸控感測器透過感測一觸控位置，以及藉由一第二觸控感測器感測一觸控力而輸出三維觸控資訊。

Description

觸控螢幕裝置以及具有該觸控螢幕裝置的電子裝置
本發明係提供一種關於觸控螢幕的裝置(下文中，稱為「觸控螢幕裝置」)以及具有該觸控螢幕裝置的電子裝置。
觸控螢幕裝置是一種輸入裝置，其允許一用戶通過一顯示裝置的螢幕觸控來輸入資訊，而無需電子裝置中的一附加輸入裝置。觸控螢幕裝置通常用作例如電視、筆記型電腦已經監視器的各種產品以及例如電子筆記本、電子書(e-book)、PMP(可攜式多媒體播放器)、導航儀、UMPC(超移動PC)、移動電話、智慧手機、智慧手錶、平板電腦(平板個人電腦)、手錶電話、以及移動通訊終端等的可攜式電子裝置的輸入裝置。
最近，隨著例如需要力觸控和三維(3D)觸控資訊之應用的用戶介面環境的建立，已經開發和研究了能夠感測一觸控力的觸控螢幕裝置和包括該觸控螢幕裝置的電子裝置。
具有觸控力功能的習知技術的觸控螢幕裝置透過使用電容的變化來感測觸控位置和觸控力，並且計算三維(3D)觸控資訊。
使用電容變化的這種觸控力感測方法取決於觸控電極之間距離的變化。為了精確地感測一觸控力，需要保持觸控電極之間的一垂直間隙。通常，透過使用例如空氣層或彈性件的間隙維持件來保持觸控電極之間的垂直間隙。然而，由於重複性和溫度難以確保間隙維持件的可靠性。因此，在將觸控螢幕裝置應用於一曲面或彎曲型顯示裝置的情況下，難以保持觸控電極之間的間隙，這導致難以感測到精確的觸控力。
此外，在具有觸控力功能的習知技術的觸控螢幕裝置的情況 下，觸控電極由用於感測觸控位置的觸控感測器和用於感測觸控力的觸控感測器共享。因此，在以時分方法(或順次驅動方法)分別感測觸控位置和觸控力的之後，透過對感測到的資料使用觸控算法計算來計算三維觸控資訊。因此，具有觸控力功能的習知技術的觸控螢幕裝置難以在時分驅動下高速執行觸控報告速率。在這種情況下，觸控報告速率表示將由觸控感測所感測到的觸控資料的坐標資訊發送到主機系統的速度或頻率。
因此本發明之實施例係關於一觸控螢幕裝置以及具有此觸控螢幕裝置的電子裝置，藉以克服由於習知技術之限制及缺點所產生的一個或多個問題。
本發明之實施例的一方面在於提供一種可應用於一平面、曲面或彎曲型顯示裝置的一觸控螢幕裝置，以及具有此觸控螢幕裝置的一電子裝置。
本發明一實施例的另一方面在於提供一種能夠在感測觸控位置和觸控力期間以高速執行一觸控報告速率的觸控螢幕裝置，以及具有此觸控螢幕裝置的一電子裝置。
本發明之實施例其他的優點和特徵將在如下的說明書中部分地加以闡述，並且本發明其他的優點和特徵對於本領域的普通技術人員來說，可以透過本發明如下的說明得以部分地理解或者可以從本發明的實踐中得出。本發明的目的和其他優點可以透過本發明所記載的說明書和申請專利範圍中特別指明的結構並結合圖式部份，得以實現和獲得。
為了獲得本發明之實施例之目的的這些和其他優點，現對本發明作具體化和概括性的描述，本發明提供的一種觸控螢幕裝置可包含一觸控感測電路，這種觸控感測電路透過藉由一第一觸控感測器感測觸控位置且藉由一第二觸控感測器感測觸控力，用於輸出三維觸控資訊。
在本發明一實施例的另一方面中，提供了一種電子裝置，這種電子裝置可包含一顯示面板，用於顯示一影像；以及一觸控螢幕裝置，其中觸 控螢幕裝置包含一觸控感測電路，這種觸控感測電路透過藉由一第一觸控感測器感測一觸控位置且藉由一第二觸控感測器感測一觸控力，用於輸出三維觸控資訊。
可以理解的是，如上所述的本發明之概括說明和隨後所述的本發明之詳細說明均是具有代表性和解釋性的說明，並且是為了進一步揭示本發明之申請專利範圍。
10‧‧‧顯示面板
30‧‧‧第一觸控面板
50‧‧‧第二觸控面板
51‧‧‧第一基板
53‧‧‧第二基板
55‧‧‧電阻器構件
55a‧‧‧第一彈性電阻器圖案
55b‧‧‧第二彈性電阻器圖案
57‧‧‧基板附接件
59‧‧‧間隔物
70‧‧‧觸控感測電路
71‧‧‧第一觸控積體電路
71a‧‧‧第一觸控控制電路
71b‧‧‧第一電極驅動電路
71c‧‧‧第一感測單元
71d‧‧‧第一類比至數位轉換電路
71e‧‧‧第一觸控處理電路
73‧‧‧第二觸控積體電路
73a‧‧‧第二觸控控制電路
73b‧‧‧第二電極驅動電路
73c‧‧‧第二感測單元
73d‧‧‧第二類比至數位轉換電路
73e‧‧‧第二觸控處理電路
75a‧‧‧觸控控制電路
75b‧‧‧電極驅動電路
75c‧‧‧第一選擇單元
75d‧‧‧第二選擇單元
75e‧‧‧第一感測單元
75f‧‧‧第二感測單元
75g‧‧‧類比至數位轉換電路
75h‧‧‧觸控處理電路
90‧‧‧主機處理電路
110‧‧‧外殼
130‧‧‧覆蓋窗
150‧‧‧顯示面板
151‧‧‧背板
153‧‧‧畫素陣列基板
155‧‧‧封裝層
157‧‧‧偏振膜
160‧‧‧透明黏合件
GS‧‧‧間隙空間
TI‧‧‧觸控資訊
P1‧‧‧第一週期
P2‧‧‧第二週期
TRD‧‧‧觸控原始資料
FRD‧‧‧第二電極驅動電路
TSS‧‧‧觸控感測訊號
FSS‧‧‧力感測訊號
Tsync‧‧‧觸控同步訊號
Fsync‧‧‧力同步訊號
Fdata‧‧‧觸控力資料
Tdata‧‧‧觸控位置資料
Cm‧‧‧第一觸控感測器
Rm‧‧‧第二觸控感測器
SP1‧‧‧第一感測週期
SP2‧‧‧第二感測週期
SMS‧‧‧感測模式訊號
TDS‧‧‧觸控驅動訊號
FT‧‧‧力觸控
T_Tx‧‧‧第一觸控驅動線
F_Tx‧‧‧第二觸控驅動線
T_Rx‧‧‧第一觸控感測線
F_Rx‧‧‧第二觸控感測線
圖1係為表示根據本發明一個實施例的一觸控螢幕裝置的方框圖；圖2係為在圖1的觸控螢幕裝置中根據本發明第一實施例的觸控感測電路之結構的方框圖；圖3表示根據本發明第一實施例，圖2的觸控感測電路中的一第一操作序列；圖4表示本發明的第一實施例，圖2的觸控感測電路中的一第二操作序列；圖5係為在圖1的觸控螢幕裝置中根據本發明第二實施例的一觸控感測電路之結構的方框圖；圖6表示根據本發明一個實施例的電子裝置；圖7係為表示圖6所示的一第二觸控面板之結構的剖視圖；圖8係為表示圖7所示的第二觸控面板中一第二觸控感測器之製程的剖視圖；以及圖9表示根據本發明另一實施例的一電子裝置。
現在將詳細參考本發明的示例性實施例，這些實施例的實例表示於附圖中。只要可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來指代相同或相似 的部件。
在本說明書中公開的用語應當理解如下。
如果在上下文中沒有特定定義，單數表達的用語應當理解為包括多數表達以及單數表達。例如「第一」及「第二」的用語僅用於將一個元件與其他元件區分開。因此，專利申請範圍不受這些用語的限制。此外，應當理解的是，例如「包含」或「具有」的用語不排除一個或多個特徵、數字、步驟、操作、元件、部件或它們的組合存在或可能性。應當理解，用語「至少一個」包括與任何一個項目相關的所有組合。舉例而言，「一第一元件、一第二元件以及一第三元件中的至少一個」可包括從第一、第二以及第三元件中選擇的兩個或更多個元件，以及第一、第二以及第三元件中的每一元件的所有組合。此外，如果提及一第一元件位於一第二元件「上或上方」，則應當理解，第一及第二元件可彼此相接觸，或者一第三元件可介入於第一元件和第二元件之間。
在下文中，將參考附圖詳細描述根據本發明的優選實施例的觸控螢幕裝置(以下稱為「觸控螢幕裝置」)和包括該觸控螢幕裝置的電子裝置。只要可能，在所有附圖中使用相同的附圖標記來指代相同或相似的部件。此外，在本發明的以下描述中，如果確定關於本發明已知元件或功能的詳細描述使得本發明的主題不必要模糊的話，將省略這些詳細描述。
圖1係為表示根據本發明一個實施例的一觸控螢幕裝置的方框圖。
請參考圖1，根據本發明一個實施例的觸控螢幕裝置可包含一第一觸控面板30、一第二觸控面板50、以及一觸控感測電路70。
第一觸控面板30可設置在用於顯示影像的一顯示面板10上，或可附裝至顯示面板10的一頂表面上。第一觸控面板30可包含複數個第一觸控感測器，其中每一第一觸控感測器中的一電容透過用戶的觸控而改變。
提供每個第一觸控感測器以感測用戶對第一觸控面板30的觸控位置，其中每一第一觸控感測器可以是形成在一第一觸控感測電極和複數個第 一觸控驅動線之間的一電容，例如，一互電容。這些第一觸控感測器之每一個中的互電容可根據用戶之觸控，基於第一觸控驅動線和一第一觸控感測線之間的距離的改變而改變，或者可根據用戶的手指(或導電物)是否觸控第一觸控面板30而改變。根據本發明的一個實施例，每一第一觸控驅動線和每一第一觸控感測線可為一延伸的線路圖案，或者這些第一觸控驅動線和這些第一觸控感測線可為通過一橋彼此連接的複數個電極圖案。在這種情況下，第一觸控驅動線和第一觸控感測線可以在上下方向上交替地設置，或者可以彼此相鄰設置在同一平面中。
可選擇地，每一第一觸控感測器可以是形成在每一觸控電極中的一電容，例如一自電容。在這種情況下，無論用戶的手指(或導電物)是否觸控第一觸控面板30，每一第一觸控感測器中的自電容都可以改變。
第二觸控面板50可設置在顯示面板10下方，或者可設置在第一觸控面板30之上。第二觸控面板50可包含複數個第二觸控感測器，其中每個第二觸控感測器中的電阻值透過用戶的觸控而改變。
提供每個第二觸控感測器以感測用戶對第二觸控面板50的觸控力，其中每個第二觸控感測器可以是形成在一第二觸控感測電極和複數個第二觸控驅動線之間的一電阻。第二觸控感測器中的電阻值可透過用戶對第二觸控面板50的觸控，也就是說第二觸控驅動線和第二觸控感測電極之間的接觸面積根據一力觸控(或接觸負載)而改變。
根據本發明的一個實施例的第二觸控面板50可包含在第一基底基板中製備的複數個第二觸控驅動線，在第二基底基板中製備的複數個第二觸控感測線，在第一基底基板和第二基底基板之間設置的一彈性電阻器，以及用於保持第一基底基板和第二基底基板之間間隙的一空間。
每個第二觸控感測器製備於彼此垂直的第二觸控驅動線和第二觸控感測電極之間設置的彈性電阻器中。此外，每個第二觸控感測器具有一電阻值，此電阻值對應於和彈性電阻器相接觸的第二觸控驅動線和第二觸控感測 電極之間的接觸面積。
由於第二觸控面板50包括其電阻值透過用戶的觸控而改變的第二觸控感測器，因此，相比較於一習知技術的電容型觸控力感測器，根據本發明一個實施例的觸控螢幕裝置能夠容易保持第二觸控驅動線和第二觸控感測電極之間的一垂直間隙，由此，根據本發明一個實施例的觸控螢幕裝置可應用於具有曲面或彎曲型顯示裝置的電子裝置，以及平面型顯示裝置。
觸控感測電路70根據觸控同步訊號(Tsync)，藉由第一觸控面板30的第一觸控感測器感測觸控位置，並且藉由第二觸控面板50的第二觸控感測器感測觸控力，產生包含觸控位置資料和觸控力資料的三維觸控資訊(TI)，並且將產生的三維觸控資訊(TI)輸出到一外部主機處理電路90。在這種情況下，觸控位置資料可由觸控位置的X軸和Y軸坐標之每一個坐標的數位資訊定義，並且觸控力資料可以由力數值的數位資訊或觸控位置的Z軸坐標定義。
觸控同步訊號(Tsync)可包含第一和第二週期。在這種情況下，第一週期可為一觸控感測週期，並且第二週期可為一顯示週期。觸控同步訊號(Tsync)可根據顯示面板10的一圖框同步訊號產生。在這種情況下，觸控同步訊號(Tsync)可以從用於驅動顯示面板10的一顯示面板驅動器，即，一定時控制器提供，或者可以從主機處理電路90提供。
根據本發明一個實施例的觸控感測電路70可以在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期感測第一觸控感測器中電容的變化，在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期感測第二觸控感測器中電阻值的變化，產生包含觸控位置資料和觸控力資料的三維觸控資訊，並且將產生的三維觸控資訊輸出到主機處理電路90。對於觸控同步訊號(Tsync)的第二週期，根據本發明一個實施例的觸控感測電路70可透過感測第二觸控感測器中電阻值的變化並同時執行一觸控位置計算算法來計算觸控位置資料，並且通過執行觸控力計算算法計算觸控力資料，然後基於計算的觸控位置資料和觸控力資料產生三維觸控資訊(TI)。因此，根據本發明一個實施例的觸控感測電路70能夠透過減少觸控位置計算算 法的執行時間來減少產生三維觸控資訊(TI)的算法執行時間，並且進一步以高速執行一觸控報告速率。
根據本發明另一實施例的觸控感測電路70可在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期感測第一觸控感測器中電容的變化和第二觸控感測器中電阻值的變化，在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期產生包含觸控位置資料和觸控力資料的三維觸控資訊，並且將產生的三維觸控資訊輸出到主機處理電路90。在這種情況下，觸控同步訊號(Tsync)的第一週期可包含至少一個第一感測週期，以及與第一感測週期不同的至少一個第二感測週期。根據本發明另一實施例的觸控感測電路70可在每個第一感測週期感測第一觸控感測器中電容的變化，並且在每個第二感測週期感測第二觸控感測器中電阻值的變化。根據本發明另一實施例的觸控感測電路70在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期順次或同時通過執行觸控位置計算算法計算觸控位置資料，以及通過執行觸控力計算算法計算觸控力，並且根據計算的觸控位置資料和觸控力資料產生三維觸控資訊(TI)。因此，根據本發明另一實施例的觸控感測電路70交替地執行觸控位置感測和觸控力感測處理，以使得可最小化第一觸控面板30的觸控驅動和第二觸控面板50的觸控驅動之間的一訊號干擾噪聲，並且進一步提高靈敏度。
主機處理電路90可以是具有一力觸控功能(或三維觸控功能)的電子裝置的一應用處理器。主機處理電路90接收從觸控感測電路70輸出的三維觸控資訊(TI)，並且根據接收到的三維觸控資訊(TI)執行一相應的應用。
根據本發明一個實施例的觸控螢幕裝置使用第一觸控面板30感測電容型的觸控位置，並且使用第二觸控面板50感測電阻型的觸控力，由此根據本發明一個實施例的觸控螢幕裝置可應用於一曲面或彎曲型顯示裝置以及一平面型顯示裝置，並且根據本發明一個實施例的觸控螢幕裝置能夠在觸控位置感測和觸控力感測期間以高速執行觸控報告速率。此外，根據本發明一個實施例的觸控螢幕裝置交替地執行觸控位置感測和觸控力感測處理，使得可最小化第一觸控面板30的觸控驅動和第二觸控面板50的觸控驅動之間的訊號干擾噪 聲，並且進一步提高靈敏度。
圖2係為在圖1的觸控螢幕裝置中根據本發明第一實施例的觸控感測電路之結構的方框圖。
如圖2所示，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70可包含一第一觸控積體電路71以及一第二觸控積體電路73的兩個積體電路。在這種情況下，第一觸控積體電路71可為主機處理電路90中包含的一主電路或一從電路。第二觸控積體電路73可為第一觸控積體電路71以及主機處理電路90中包含的一從電路。
第一觸控積體電路71透過根據一電容型觸控驅動方法驅動第一觸控面板30，感測用戶對第一觸控面板30之觸控的觸控位置。也就是說，第一觸控積體電路71透過感測第一觸控面板30中準備的第一觸控感測器(Cm)中電容的變化來產生觸控原始資料(TRD)，並且根據觸控原始資料(TRD)計算觸控位置資料。根據本發明一個實施例的第一觸控積體電路71可包含一第一觸控控制電路71a、一第一電極驅動電路71b、一第一感測單元71c、一第一類比至數位轉換電路71d、以及一第一觸控處理電路71e。
第一觸控控制電路71a接收從外部提供的觸控同步訊號(Tsync)，並且根據觸控同步訊號(Tsync)控制第一觸控積體電路71的內部電路的驅動定時。特別地，第一觸控控制電路71a根據觸控同步訊號(Tsync)產生用於控制第二觸控積體電路73之作業的一力同步訊號(Fsync)。可選擇地，第一觸控控制電路71a可設置在第一觸控處理電路71e的內部。在這種情況下，可省去第一觸控控制電路71a。
第一電極驅動電路71b可單獨地驅動在第一觸控面板30中準備的這些個第一觸控驅動線(T_Tx)，或者可將第一觸控驅動線(T_Tx)分成組，並且以每一組驅動這些個第一觸控驅動線(T_Tx)。第一電極驅動電路71b產生一第一觸控驅動訊號，並且將第一觸控驅動訊號提供給與第一觸控控制電路71a的一通道控制相對應的一第一觸控驅動線(T_Tx)。
第一感測單元71c與第一觸控面板30的第一觸控感測線(T_Rx)連接。第一感測單元71c透過根據第一觸控感測器(Cm)中電容的變化放大第一觸控感測線(T_Rx)的電荷，來產生一類比型觸控感測訊號(TSS)。根據本發明一個實施例的複數個第一感測單元71c可以是包含一比較器的積分電路，比較器將從一個第一觸控感測線(T_Rx)接收的訊號與一參考電壓進行比較，並且第一感測單元71c根據比較結果產生觸控感測訊號(TSS)。根據本發明另一實施例的第一感測單元71c可以是包含一差分放大器的積分電路，差分放大器放大從相鄰的兩個第一觸控感測線(T_Rx)接收的訊號之間的差值，並且產生觸控感測訊號(TSS)。
第一類比至數位轉換電路71d將從第一感測單元71c提供的觸控感測訊號(TSS)轉換為數位型觸控原始資料(TRD)，並且將產生的數位型觸控原始資料(TRD)輸出至第一觸控處理電路71e。
第一觸控處理電路71e根據從第一類比至數位轉換電路71d提供的觸控原始資料(TRD)計算觸控位置資料。舉例而言，第一觸控處理電路71e可為一MCU(微控制器單元)，其中第一觸控處理電路71e接收從第一類比至數位轉換電路71d輸出的觸控原始資料(TRD)，將觸控原始資料(TRD)暫時儲存於內部儲存電路中，通過執行預設的觸控位置計算算法計算暫時儲存的觸控原始資料(TRD)的觸控位置資料，並且將觸控位置資料暫時儲存在內部儲存電路中。在這種情況下，觸控位置計算算法可以是本領域技術人員通常所知的任何算法。舉例而言，觸控位置計算算法可透過將觸控原始資料(TRD)與一預設閥值進行比較，為從觸控原始資料(TRD)之觸控輸入位置中的第一觸控感測器獲得的高於此閥值的每一觸控原始資料(TRD)授予識別碼，以及計算每一第一觸控感測器的XY坐標，來產生觸控位置資料。
此外，第一觸控處理電路71e接收從第二觸控積體電路73提供的觸控力資料，基於接收到的觸控力資料和暫時儲存在內部儲存電路的觸控位置資料產生三維觸控資訊(TI)，並且將所產生的三維觸控資訊(TI)輸出至主 機處理電路90。
第二觸控積體電路73透過根據一電阻型觸控驅動方法驅動第二觸控面板50來感測第二觸控面板50上的用戶觸控的觸控力。也就是說，第二觸控積體電路73透過感測第二觸控面板50中準備的第二觸控感測器(Rm)中的電阻值的變化來產生力原始資料(FRD)，並且根據力觸控同步訊號基於力原始資料(FRD)計算觸控力資料(Fdata)。根據本發明的一個實施例的第二觸控積體電路73可包含一第二觸控控制電路73a、一第二電極驅動電路73b、一第二感測單元73c、一第二類比至數位轉換電路73d、以及一第二觸控處理電路73e。
第二觸控控制電路73a接收從第一觸控積體電路71提供的力同步訊號(Fsync)，並且根據力同步訊號(Fsync)控制第二觸控積體電路73之內部電路的驅動定時。可選擇地，第二觸控控制電路73a可設置在第二觸控處理電路73e的內部。在這種情況下，可省去第二觸控控制電路73a。
第二電極驅動電路73b可單獨地驅動在第二觸控面板50中準備的這些個第二觸控驅動線(F_Tx)，或者可將第二觸控驅動線(F_Tx)分成組，並且以每一組驅動這些個第二觸控驅動線(F_Tx)。第二電極驅動電路73b產生一第二觸控驅動訊號，並且將第二觸控驅動訊號供給至與第二觸控控制電路73a的一通道控制相對應的一第二觸控驅動線(F_Tx)。在這種情況下，第二觸控驅動訊號的類型可以與第一觸控驅動訊號的類型相同或不相同。舉例而言，第一觸控驅動訊號可包含複數個脈波，並且第二觸控驅動訊號可為一直流(DC)訊號、交流訊號(AC)訊號、或接地。
第二感測單元73c與第二觸控面板50的第二觸控感測線(F_Rx)相連接。第二感測單元73c透過根據第二觸控感測器(Rm)中的電阻值的變化放大第二觸控感測線(F_Rx)的一電壓來產生一類比型力感測訊號(FSS)。根據本發明一個實施例的這些個第二感測單元73c可為一反向放大器，此反向感測器透過根據從一個第二觸控感測線(F_Rx)接收的第二觸控感測器(Rm)中的電阻值的變化來放大此電壓，來產生力感測訊號(FSS)。
第二類比至數位轉換電路73d將從第二感測單元73c提供的力感測訊號(FSS)轉換為數位型力原始資料(FRD)，並且將產生的數位型力原始資料(FRD)輸出至第二觸控處理電路73e。
第二觸控處理電路73e根據從第二類比至數位轉換電路73d提供的力原始資料(FRD)計算觸控力資料(Fdata)，並且將計算的觸控力資料(Fdata)提供給第一觸控積體電路71的第一觸控處理電路71e。
舉例而言，第二觸控處理電路73e可為MCU(微控制器單元)，其中第二觸控處理電路73e接收從第二類比至數位轉換電路73d輸出的力原始資料(FRD)，將力原始資料(FRD)暫時存儲在內部儲存電路中，通過執行預設的觸控力計算算法計算暫時儲存的力原始資料(FRD)的觸控力資料，並且將觸控力資料暫時儲存於內部儲存電路中。在這種情況下，觸控力計算算法可以是本領域技術人員通常已知的任何算法。舉例而言，觸控力計算算法可透過將力原始資料(FRD)與一預設閥值進行比較，為從力原始資料(FRD)之觸控輸入位置中的第二觸控感測器獲得的高於此閥值的每一力原始資料(FRD)授予識別碼，以及計算每個第二觸控感測器的Z坐標或值，來產生力觸控資料。
選擇性地，第二觸控處理電路73e可接收從第一觸控積體電路71供給的觸控位置資料，基於接收到的觸控位置資料和暫時儲存在內部儲存電路中的觸控力資料產生三維觸控資訊(TI)，並且將所產生的三維觸控資訊(TI)輸出到主機處理電路90。
圖3表示根據本發明第一實施例，圖2的觸控感測電路中的一第一操作序列。
請參考圖2及圖3，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)中執行觸控位置感測，並且在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)中並行執行觸控力感測和觸控位置計算算法。將詳細描述如下。
首先，在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)期間，根據 本發明第一實施例的觸控感測電路70透過根據第一觸控積體電路71的驅動，感測第一觸控面板30的第一觸控感測器中電容的變化來產生觸控原始資料(TRD)。
然後，在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)期間，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70根據第二觸控積體電路73的驅動，透過感測第二觸控面板50的第二觸控感測器中電阻值的變化產生力原始資料(FRD)，並且同時通過執行觸控位置計算算法根據觸控原始資料(TRD)產生觸控位置資料(Tdata)。此後，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70根據第一觸控積體電路71的驅動，基於觸控位置資料(Tdata)和觸控力資料(Fdata)產生三維觸控資訊(TI)，並且將產生的三維觸控資訊(TI)輸出到主機處理電路90。
因此，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70並行地執行觸控力感測和觸控位置計算算法，使得可以高速執行觸控報告速率，並且透過最小化觸控位置感測和觸控力感測之間的訊號干擾噪聲來提高靈敏度。
圖4表示本發明的第一實施例，圖2的觸控感測電路中的一第二操作序列。
請參考圖2及圖4，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)中交替地執行觸控位置感測和觸控力感測，並且在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)中順次或同時執行的觸控位置計算算法和力數值計算算法。將詳細描述如下。
首先，觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)可包括複數個第一感測週期(SP1)，以及複數個第二感測週期(SP2)，其中每個第二感測週期(SP2)設置在第一感測週期(SP1)中的每一個之間。在這種情況下，每個第二感測週期(SP2)可以是在每一相鄰的第一感測週期(SP1)之間的一空白週期。
對於觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)，根據本發明第 一實施例的觸控感測電路70根據在每個第一感測週期(SP1)中驅動的第一觸控積體電路71，透過感測第一觸控面板30的第一觸控感測器中電容的變化來產生觸控原始資料(TRD)，並且根據在每個第二感測週期(SP2)驅動的第二觸控積體電路73，透過感測第二觸控面板50的第二觸控感測器中電阻值的變化來產生力原始資料(FRD)。在這種情況下，第一觸控積體電路71針對觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)，對在第一觸控面板30中準備的所有第一觸控感測線(T_Rx)執行觸控位置感測。然而，第一觸控積體電路71可以在每個第一感測週期(SP1)對至少一個第一觸控感測線(T_Rx)執行觸控位置感測。按照相同的方式，第二觸控積體電路73對於觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)，對在第二觸控面板50中準備的所有第二觸控感測線(F_Rx)執行觸控力感測。然而，第二觸控積體電路73可在每個第二感測週期(SP2)對至少一個第二觸控感測線(F_Rx)執行觸控力感測。
對於觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70同時或順次地根據第一觸控積體電路71的驅動通過執行觸控位置計算算法基於觸控原始資料(TRD)計算觸控位置資料(Tdata)，並且通過執行觸控力計算算法基於力原始資料(FRD)計算觸控力資料(Fdata)，根據觸控位置資料(Tdata)和觸控力資料(Fdata)產生三維觸控資訊(TI)，並且將產生的三維觸控資訊(TI)輸出到主機處理電路90。
因此，根據本發明第一實施例的觸控感測電路70在觸控位置感測的空白週期執行觸控力感測，使得可以高速執行觸控報告速率，並且透過最小化觸控位置感測和觸控力感測之間的訊號干擾噪聲來提高靈敏度。
圖5係為在圖1的觸控螢幕裝置中根據本發明第二實施例的一觸控感測電路之結構的方框圖。
請參考圖5，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70設置為包括與第一觸控面板30和第二觸控面板50共同連接的一個積體電路。舉例而言，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70可包含一觸控控制電路75a、一 電極驅動電路75b、一第一選擇單元75c、一第二選擇單元75d、一第一感測單元75e、一第二感測單元75f、一類比至數位轉換電路75g、以及一觸控處理電路75h。
觸控控制電路75a接收從外部提供的觸控同步訊號(Tsync)，並且基於觸控同步訊號(Tsync)控制觸控感測電路70之內部電路的驅動定時。
舉例而言，觸控控制電路75a根據觸控同步訊號(Tsync)產生與觸控感測電路70的一預設操作序列相對應的一感測模式訊號(SMS)。在這種情況下，感測模式訊號(SMS)可具有用於觸控位置感測的一第一邏輯狀態以及用於觸控力感測的一第二邏輯狀態。可選擇地，觸控控制電路75a可設置在觸控處理電路75h的內部。在這種情況下，可省去觸控控制電路75a。
響應於觸控控制電路75a的控制，電極驅動電路75b產生用於第一觸控面板30和第二觸控面板50之每一個的觸控感測驅動的一觸控驅動訊號(TDS)。舉例而言，觸控驅動訊號(TDS)可包含複數個脈波。
第一選擇單元75c根據從觸控控制電路75a提供的通道選擇訊號和感測模式訊號(SMS)，將從電極驅動電路75b提供的觸控驅動訊號(TDS)提供給第一觸控面板30的第一觸控驅動線(T_Tx)或第二觸控面板50的第二觸控驅動線(F_Tx)。舉例而言，第一選擇單元75c可響應於第一邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)將觸控驅動訊號(TDS)提供給至少一個第一觸控驅動線(T_Tx)。根據通道選擇訊號，第一選擇單元75c可順次將觸控驅動訊號(TDS)供給至這些第一觸控驅動線(T_Tx)，或者可同時將觸控驅動訊號(TDS)提供給至少兩個第一觸控驅動線(T_Tx)。響應於第二邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)，第一選擇單元75c可將觸控驅動訊號(TDS)供給至至少一個第二觸控驅動線(F_Tx)。根據通道選擇訊號，第一選擇單元75c可順次地將觸控驅動訊號(TDS)提供給這些個第二觸控驅動線(F_Tx)，或者可將觸控驅動訊號(TDS)同時提供給至少兩個第二觸控驅動線(F_Tx)。
基於從觸控控制電路75a提供的通道選擇訊號和感測模式訊號 (SMS)，第二選擇單元75d可將在第一觸控面板30中準備的第一觸控感測線(T_Rx)與第一感測單元75e連接，或者可將在第二觸控面板50中準備的第二觸控感測線(F_Rx)與第二感測單元75f連接。舉例而言，響應於第一邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)，第二選擇單元75d可順次將這些個第一觸控感測線(T_Rx)與第一感測單元75e連接，或者可將對應於通道選擇訊號的兩個第一觸控感測線(T_Rx)與第一感測單元75e連接。響應於第二邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)，第二選擇單元75d可順次將這些個第二觸控感測線(F_Rx)與第二感測單元75f連接，或者可將對應於通道選擇訊號的其中兩個第二感測線(F_Rx)與第二感測單元75f連接。
第一感測單元75e通過第二選擇單元75d與第一觸控面板30的第一觸控感測線(T_Rx)連接。第一感測單元75e透過根據第一觸控感測器(Cm)中電容的變化放大第一觸控感測線(T_Rx)的電荷，來產生一類比型觸控感測訊號(TSS)。根據本發明一個實施例的這些個第一感測單元75e可以是包括比較器的積分電路，比較器將從第一觸控感測線(T_Rx)之一接收的訊號與參考電壓進行比較，並且產生觸控感測訊號(TSS)。根據本發明另一實施例的第一感測單元75e可以是包括差分放大器的積分電路，差分放大器放大從相鄰兩條第一觸控感測線(T_Rx)接收的訊號之間的差值，並且產生觸控感測訊號(TSS)。
第二感測單元75f通過第二選擇單元75d與第二觸控面板50的第二觸控感測線(F_Rx)連接。第二感測單元75f透過根據第二觸控感測器(Rm)中電阻值的變化來放大第二觸控感測線(F_Rx)的電壓，產生一類比型力感測訊號(FSS)。根據本發明一個實施例的複數個第二感測單元75f可為一反向放大器，此反向放大器透過放大從一個第二觸控感測線(F_Rx)接收，根據第二觸控感測器(Rm)中電阻值的變化的電壓來產生力感測訊號(FSS)。
類比至數位轉換電路75g將從第一感測單元75e提供的觸控感測訊號(TSS)轉換成數位型觸控原始資料(TRD)，並且將所產生的數位型觸控原始資料(TRD)輸出至觸控處理電路75h。此外，類比至數位轉換電路75g將 從第二感測單元75f提供的力感測訊號(FSS)轉換為數位型力原始資料(FRD)，並且將所產生的數位型力原始資料(FRD)輸出至觸控處理電路75h。
觸控處理電路75h可為MCU(微控制器單元)，其中觸控處理電路75h根據從類比至數位轉換電路75g供給的觸控原始資料(TRD)和力原始資料(FRD)產生三維觸控資訊(TI)，並且將所產生的三維觸控資訊(TI)輸出到主機處理電路90。根據本發明一個實施例的觸控處理電路75h根據從類比至數位轉換電路75g提供的觸控原始資料(TRD)計算觸控位置資料，將觸控位置資料暫時儲存在內部儲存電路中，根據從類比至數位轉換電路75g提供的力原始資料(FRD)計算觸控力資料，將觸控力資料暫時儲存在內部存儲電路中，然後根據觸控位置資料和觸控力資料產生三維觸控資訊(TI)。在這種情況下，觸控處理電路75h通過執行預設算法計算觸控位置資料和觸控力資料。這與參考圖2的描述相同。因此，將省去重複的描述。
根據本發明第二實施例的觸控感測電路70可按照圖3的第一操作序列驅動。將參照圖3及圖5描述根據本發明第二實施例的觸控感測電路70的驅動。
根據本發明第二實施例的觸控感測電路70在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)中執行觸控位置感測，並且在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)中並行執行觸控力感測和觸控位置計算算法。這將詳細描述如下。
首先，在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)期間，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70根據第一邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)執行觸控位置感測。也就是說，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70根據第一邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)將觸控驅動訊號(TDS)提供給第一觸控面板30的第一觸控驅動線(T_Tx)，通過第一感測單元75e透過感測第一觸控感測器中電容的變化來產生觸控感測訊號(TSS)，通過類比至數位轉換電路75g透過將觸控感測訊號(TSS)轉換為數位型，產生觸控原始資料(TRD)， 並且將所產生的觸控原始資料(TRD)暫時儲存在觸控處理電路75h中。
然後，在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)期間，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70根據第二邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)執行觸控力感測，並且通過執行觸控位置計算算法，根據觸控原始資料(TRD)同時產生觸控位置資料(Tdata)。也就是說，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70根據第二邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)將觸控驅動訊號(TDS)提供給第二邏輯狀態的第二觸控驅動線(F_Tx)，通過第二感測單元75f，透過感測第二觸控感測器中電阻值的變化來產生力感測訊號(FSS)，通過類比至數位轉換電路75g，透過將力感測訊號(FSS)轉換為數位型來產生力原始資料(FRD)，並且將力原始資料(FRD)暫時儲存在觸控處理電路75h中。同時，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70通過執行觸控處理電路75h的觸控位置計算算法，根據觸控原始資料(TRD)計算觸控位置資料(Tdata)。
然後，在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)期間，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70通過執行觸控處理電路75h的觸控力計算算法，根據力原始資料(FRD)計算觸控力資料(Fdata)，根據觸控位置資料(Tdata)和觸控力資料(Fdata)產生三維觸控資訊(TI)，並且將所產生的三維觸控資訊(TI)輸出至主機處理電路90。
因此，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70並行地執行觸控力感測和觸控位置計算算法，使得可以高速執行觸控報告速率，並且還可以透過最小化觸控位置感測和觸控力感測之間的訊號干擾噪聲來提高靈敏度。
可選擇地，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70可按照圖4的第二操作序列驅動。將參考圖4及圖5描述根據本發明第二實施例的觸控感測電路70的驅動。
首先，在觸控同步訊號(Tsync)的第一週期(P1)期間，根據本發明的第二實施例的觸控感測電路70根據第一邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)，在每個第一感測週期(SP1)執行觸控位置感測，並且根據第二邏輯 狀態的感測模式訊號(SMS)，在每個第二感測週期(SP2)執行觸控力感測。也就是說，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70根據第一邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)，將觸控驅動訊號(TDS)提供給第一邏輯狀態的第一觸控驅動線(T_Tx)，通過第一感測單元75e透過感測第一觸控感測器中電容的變化來產生觸控感測訊號(TSS)，通過一類比至數位轉換電路75g，透過將觸控感測訊號(TSS)轉換為數位型產生觸控原始資料(TRD)，以及將觸控原始資料(TRD)暫時儲存在觸控處理電路75h中。此外，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70根據第二邏輯狀態的感測模式訊號(SMS)，將觸控驅動訊號(TDS)提供給第二觸控面板50的第二觸控驅動線(F_Tx)，通過第二感測單元75f，透過改變第二觸控感測器中電阻值的變化來產生力感測訊號(FSS)，通過類比至數位轉換電路75g，透過將力感測訊號(FSS)轉換為數位型來產生力原始資料(FRD)，以及將力原始資料(FRD)暫時儲存在觸控處理電路75h中。
然後，在觸控同步訊號(Tsync)的第二週期(P2)期間，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70同時或順次地，通過在觸控處理電路75h中執行觸控位置計算算法基於觸控原始資料(TRD)計算觸控位置資料(Tdata)，並且通過在觸控處理電路75h中執行觸控力計算算法基於力原始資料(FRD)計算觸控力資料(Fdata)，根據觸控位置資料(Tdata)和觸控力資料(Fdata)產生三維觸控資訊(TI)，並且將產生的三維觸控資訊(TI)輸出到主機處理電路90。
因此，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70在觸控位置感測的空白週期執行觸控力感測，使得可以高速執行觸控報告速率，並且透過最小化觸控位置感測和觸控力感測之間的訊號干擾噪聲來提高靈敏度。此外，根據本發明第二實施例的觸控感測電路70係由一個積體電路形成，以使得可減少設置觸控螢幕裝置中設置的元件數量。
圖6表示根據本發明一個實施例的電子裝置。
請參考圖6所示，根據本發明的一個實施例的電子裝置可包含一外殼110、一覆蓋窗130、一顯示面板150、一第一觸控面板30以及一第二觸控面板50。
外殼110具有用於在其中接收顯示面板150、第一觸控面板30、以及第二觸控面板50的一空間。也就是說，外殼110包含一底表面，以及垂直於底表面的一側壁，其中此空間可製備在由側壁圍繞的底表面上。
另外，外殼110還可更包含一系統設置部件。根據本發明一個實施例的系統設置部件可製備於外殼110的一後表面，由此系統佈置部件的一預定部分可與外殼110的空間相聯繫，並且系統佈置部件可由電子裝置的一後蓋打開和關閉。根據本發明另一實施例的系統佈置部件可設置在位於外殼110之底表面上的一中心框架和外殼110的底表面之間。
覆蓋窗130設置在外殼110的一側壁，以便覆蓋外殼110的空間。在這種情況下，一減震件例如泡沫墊可設置於外殼110的側壁和覆蓋窗130之間。
顯示面板150可以是利用有機發光裝置顯示一影像的一可撓性有機發光顯示面板。在這種情況下，顯示面板150可具有一平面型、一曲面型、或一彎曲型。根據本發明的一個實施例的顯示面板150可包含一背板151、一畫素陣列基板153、以及一封裝層155。
背板151利用光學黏合劑(圖未示)附裝至畫素陣列基板153的一後表面，用以由此保持畫素陣列基板153的一平坦狀態。
畫素陣列基板153製備於背板151上。在畫素陣列基板153上顯示與從面板驅動電路提供的資料訊號相對應的影像。根據本發明的一個實施例的畫素陣列基板153本發明可包含基底基板和畫素陣列。
基底基板附接至可撓性材料的背板151的一頂表面。舉例而言，基底基板可以是PI(聚酰亞胺)膜，但不限於此類型。
畫素陣列可包含複數個畫素，這些畫素由複數個閘極線和複數 個資料線交叉而定義的每個畫素區域提供。每個畫素可包含與閘極線和資料線連接的一開關電晶體，提供有來自開關電晶體之資料訊號的一驅動電晶體，以及透過從驅動電晶體提供的資料電流發射光線的一有機發光裝置。有機發光裝置可包含與驅動電晶體連接的一陽極電極，在陽極電極上製備的一有機發光層，以及在有機發光層上製備的一陰極電極。每一畫素由一堤圖案定義。
與畫素陣列中製備的每一訊號線連接的一焊盤區域(圖未示)製備於基底基板的一側，並且焊盤區域與面板驅動電路連接。
封裝層155製備於基底基板的整個頂表面上，以覆蓋畫素陣列。封裝層155保護有機發光裝置免受氧氣或水分的影響。
第一觸控面板30設置在顯示面板150上，其中第一觸控面板30感測用戶的觸控位置。第一觸控面板30包含複數個第一觸控感測器，其中每個第一觸控感測器中的電容透過用戶的觸控而改變。第一觸控面板30與參考圖1描述的第一觸控面板相同，由此將使用相同的附圖標記，並且將省去對第一觸控面板30的一重複說明。
根據本發明一個實施例的第一觸控面板30可附加至顯示面板150的封裝層155。在這種情況下，顯示面板150可進一步包含附接至第一觸控面板30的一偏振膜157。偏振膜157透過防止外部光線的反射來改善顯示面板150的可見性。
偏振膜157可利用透明黏合件160附裝至覆蓋窗130的一底表面。在這種情況下，透明黏合件160可為OCA(光學透明黏合劑)或OCR(光學透明樹脂)。
第二觸控面板50設置在顯示面板150下方，其中第二觸控面板30感測用戶的觸控力。第二觸控面板50包含複數個第二觸控感測器，其中每個第二觸控感測器中的電阻值透過用戶的觸控而改變。舉例而言，第二觸控面板50可設置在外殼110的底表面和顯示面板150之間。在這種情況下，第二觸控面板50透過熱輻射方法熱傳導方法將顯示面板150的熱傳遞到外殼110，從而 散發熱量。
如圖7所示，根據本發明一個實施例的第二觸控面板50可包括一第一基板51、一第二基板53、一電阻器構件55、以及一基板附接件57。
第一基板51可由一透明塑料材料，例如PET(聚對酞酸乙二酯)材料形成。第一基板51可包含複數個第二觸控感測線(F_Rx)。
每個第二觸控感測線(F_Rx)可形成為一條形，其中每個第二觸控感測線(F_Rx)平行於第一基板51的第一方向(X)，並且第二觸控感測線(F_Rx)沿著與第一方向(X)垂直的一第二方向(Y)以固定間隔設置。每個第二觸控感測線(F_Rx)與觸控感測電路連接，由此每個第二觸控感測線(F_Rx)功能上作為用於感測力觸控的一感測電極。
按照與第一基板51相同的方式，第二基板53由透明塑料材料，例如PET材料形成。第二基板53可包含複數個第二觸控驅動線(F_Tx)。
每個第二觸控驅動線(F_Tx)準備在第二基板53的一底表面上，並且這些第二觸控驅動線(F_Tx)中的每一個與這些第二觸控感測線(F_Rx)中的每一個垂直。第二觸控驅動線(F_Tx)可以由透明導電材料形成。每個第二觸控驅動線(F_Tx)可形成為一條形，其中每個第二觸控驅動線(F_Tx)平行於第一基板51的第二方向(Y)，並且這些第二觸控驅動線(F_Tx)沿著第一方向(X)以固定間隔設置。每個第二觸控驅動線(F_Tx)與觸控感測電路連接，由此每個第二觸控驅動線(F_Tx)作為用於感測力觸控的一驅動電極。
電阻器構件55製備於第二觸控驅動線(F_Tx)和第二觸控感測線(F_Rx)之間的交叉部分。電阻器構件55形成第二觸控感測器(Rm)，即，第二觸控驅動線(F_Tx)和第二觸控感測線(F_Rx)之間交叉部分中的一電阻。第二觸控感測器(Rm)中的一電阻值根據電阻器構件55和第二觸控驅動線(F_Tx)之間的一接觸面積而改變，其中此接觸面積取決於用於第二基板53的用戶的力接觸(或接觸負載)，從而感測用戶的力觸控。
根據本發明的第一實例的電阻器構件55可製備在第一基板51 的一頂表面上，以覆蓋這複數個第二觸控感測線(F_Rx)。根據本發明第二實例的電阻器構件55可製備在面對第一基板51的第二基板53的一後表面上，以覆蓋這些個第二觸控驅動線(F_Tx)。根據本發明的第一及第二實例的電阻器構件55形成為一體，適合於感測一單個力觸控。
根據本發明的第三實例的電阻器構件55可包含複數個第一彈性電阻器圖案55a，以及複數個第二彈性電阻器圖案55b。
這些個第一彈性電阻器圖案55a可製備在第一基板51的一頂表面中，其中第一彈性電阻器圖案55a可一對一地覆蓋這些第二觸控感測線(F_Rx)。也就是說，第一彈性電阻器圖案55a中的一個在第一基板51的頂表面中形成圖案，以便覆蓋其中一個第二觸控感測線(F_Rx)。
這些個第二彈性電阻器圖案55b可製備在面對第一基板51之頂表面的第二基板53的底表面中，其中第二彈性電阻器圖案55b可一對一地覆蓋第二觸控驅動線(F_Tx)。也就是說，第二彈性電阻器圖案55b中的一個在第二基板53的底表面中圖案化，以便覆蓋其中一個第二觸控驅動線(F_Tx)。
在根據本發明第三實例的彈性電阻器構件55的情況下，第一彈性電阻器圖案55a彼此分離，並且第二彈性電阻器圖案55b彼此分離，適合於感測一多個力觸控。
根據本發明的一個實施例的電阻器構件55可以由基於QTC(量子穿隧複合物)、EAP(電活性聚合物)以及丙烯酸和橡膠基溶劑中的任意一種的一基於壓阻(piezo-resistive based)的材料或一壓敏黏合劑材料形成。在這種情況下，壓敏黏合劑材料的一電阻根據面積而改變。在基於壓阻的材料的情況下，如果對矽半導體晶體施加一外部壓力，則產生傳導能量，並且一電荷傳遞到一傳導帶，由此可透過電阻率的變化產生一壓阻效應。電阻率的變化根據壓力的大小而大幅變化。電阻器構件55可透過一列印製程塗覆到第一與/或第二基板51與/或53上，或者可透過使用一黏合劑的附裝製程附加到第一與/或第二基板51與/或53。
透過基板附接件57，一間隙空間(GS，或垂直間隙)製備於第一基板51和第二基板53之間，並且彼此面對的第一基板51和第二基板53彼此結合。基板附接件57可以是緩衝材料的一黏合劑。基板附接件57在結構上用作支撐第一基板51和第二基板53的一支撐件，其中第一基板51和第二基板之間設置有間隙空間(GS)。
另外，第二觸控面板50還可包含一間隔物59。
間隔物59插入在彼此面對的第二觸控驅動線(F_Tx)和第二觸控感測線(F_Rx)之間。間隔物59保持第一基板51和第二基板53之間的間隙空間(GS)，或者將透過用戶的力觸控按壓或彎曲的第一基板53恢復到它的初始位置。
如圖8所示，在根據本發明一個實施例的第二觸控面板50的情況下，如果第二彈性電阻器圖案55b根據由一用戶的觸控作用的力觸控(FT)與第一彈性電阻器圖案55a物理接觸，則電阻器構件55，即第二觸控感測器(Rm)的電阻在彼此交叉的第二觸控驅動線(F_Tx)和第二觸控感測線(F_Rx)之間形成，由此根據通過電阻提供給第二觸控驅動線(F_Tx)的觸控驅動訊號的電流在第二觸控感測線(F_Rx)中流動。因此，觸控感測電路透過放大與在第二觸控感測器(Rm)中流動的電流相對應的一電壓來產生力原始資料，並且基於力原始資料產生觸控力資料。
同時，根據本發明另一實施例的第二觸控面板50可包含：一第一基板；複數個第二觸控驅動線，以固定間隔設置在第一基板上；複數個第二觸控感測線，與這些個第二觸控驅動線並行相鄰，設置在第一基板上；一第二基板，覆蓋第一基板；一電阻器構件，設置在第二基板的一底表面上，同時面對第一基板；以及一基板附接件，用於在第一和第二基板之間提供一間隙空間(或垂直間隙)，並將第一和第二基板彼此附接。除了在第一基板上第二觸控驅動線和第二觸控感測線並行設置而不彼此垂直之外，根據本發明另一實施例的第二觸控面板50與圖7中所示的第二觸控面板50相同。因此，將省去對第二 基板50的詳細描述。
此外，根據本發明一個實施例的電子裝置還可包含一系統驅動電路，其中系統驅動電路可容納在外殼110中製備的系統佈置部件中。根據本發明一個實施例的系統驅動電路可包含一面板驅動電路、一觸控感測電路、以及一主機處理電路。
面板驅動電路與顯示面板150連接，由此在顯示面板150上顯示一影像。
觸控感測電路根據一預設操作序列，透過通過第一觸控面板30感測觸控位置和通過第二觸控面板50感測觸控力來產生三維觸控資訊。觸控感測電路與參考圖1至圖5描述的觸控感測電路70相同。因此，將省去對觸控感測電路的詳細描述。
主機處理電路執行與從觸控感測電路提供三維觸控資訊相對應的一應用。
圖9表示根據本發明另一實施例的一電子裝置。根據本發明另一實施例的電子裝置透過改變根據本發明一個實施例的電子裝置的第二觸控面板的佈置結構而獲得。在下文中，將僅詳細描述第二觸控面板的佈置結構。
首先，根據本發明的另一實施例的電子裝置可包含一外殼110、一覆蓋窗130、一顯示面板150、一第一觸控面板30、以及一第二觸控面板50。這些元件與圖6的相同。因此，將省略對每個元件的詳細描述。
第二觸控面板50設置在覆蓋窗130下方。也就是說，第二觸控面板50設置在覆蓋窗130和顯示面板150之間，由此第二觸控面板50相比較於第一觸控面板30相對更接近用戶的觸控。因此，在第二觸控面板50中準備的第二觸控感測器容易對用戶的觸控作出反應，從而提高力觸控感測的靈敏度。
第二觸控面板50可透過使用透明黏合件160附接到覆蓋窗160的一底表面。
選擇性地，第二觸控面板50可設置在顯示面板150內部。舉例 而言，第二觸控面板50可設置在一偏振膜157和第一觸控面板30之間。在這種情況下，第一觸控面板30附接至顯示面板150的封裝層155，第二觸控面板50附接至第一觸控面板30，並且偏振膜157附接至第二觸控面板50。因此，顯示面板150、第一觸控面板30、以及第二觸控面板50彼此物理連接，用以由此形成一個模塊。
根據本發明實施例的電子裝置包括根據本發明實施例的觸控螢幕裝置，從而可以實現具有平面形狀類型、曲面形狀類型或者彎曲形狀類型的電子裝置，並且提高觸控力感測的靈敏度。
另外，在圖6和圖7的情況下，電子裝置的顯示面板150係為有機發光顯示面板，但不限於此類型。舉例而言，根據本發明實施例的顯示面板可為一液晶顯示面板。在這種情況下，如果應用液晶顯示面板，則根據本發明實施例的電子裝置還可包含用於向液晶顯示面板發射光線的一背光單元，其中背光單元接收在外殼110的空間中。
如上所述，根據本發明之實施例的電子裝置可為一電子筆記本、電子書(e-book)、PMP(可攜式多媒體播放器)、導航儀、UMPC(超移動PC)、移動電話、智能手機、智能手錶、平板電腦(平板個人電腦)、手錶電話、可穿戴設備、移動通訊終端、電視、筆記型電腦、以及顯示器中的任意一個。
根據本發明，可以高速執行觸控報告速率，並且使得最小化觸控位置感測和觸控力感測之間的訊號干擾噪聲，從而提高靈敏度。
此外，可以提供可應用於平面、曲面或彎曲形狀的顯示裝置的觸控螢幕裝置。
對於本領域技術人員顯而易見的是，在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，可以對本發明的實施例進行各種修改和變化。因此，本發明旨在覆蓋本發明的修改和變化，只要它們位於所附的專利申請範圍及其等同範圍之內。
30‧‧‧第一觸控面板
50‧‧‧第二觸控面板
70‧‧‧觸控感測電路
71‧‧‧第一觸控積體電路
71a‧‧‧第一觸控控制電路
71b‧‧‧第一電極驅動電路
71c‧‧‧第一感測單元
71d‧‧‧第一類比至數位轉換電路
71e‧‧‧第一觸控處理電路
73‧‧‧第二觸控積體電路
73a‧‧‧第二觸控控制電路
73b‧‧‧第二電極驅動電路
73c‧‧‧第二感測單元
73d‧‧‧第二類比至數位轉換電路
73e‧‧‧第二觸控處理電路
TI‧‧‧觸控資訊
TRD‧‧‧觸控原始資料
FRD‧‧‧第二電極驅動電路
TSS‧‧‧觸控感測訊號
FSS‧‧‧力感測訊號
Tsync‧‧‧觸控同步訊號
Fsync‧‧‧力同步訊號
Fdata‧‧‧觸控力資料
Cm‧‧‧第一觸控感測器
Rm‧‧‧第二觸控感測器
T_Tx‧‧‧第一觸控驅動線
F_Tx‧‧‧第二觸控驅動線
T_Rx‧‧‧第一觸控感測線
F_Rx‧‧‧第二觸控感測線

Claims (14)

  1. 一種觸控螢幕裝置，包含：一第一觸控面板，具有複數個第一觸控感測器，其中每一該些第一觸控感測器中的一電容透過一用戶的觸控而改變；一第二觸控面板，具有複數個第二觸控感測器，其中每一該些第二觸控感測器中的一電阻值透過一用戶的觸控而改變；以及一觸控感測電路，用於根據觸控同步訊號透過藉由該第一觸控感測器感測一觸控位置並且藉由該第二觸控感測器感測一觸控力，產生三維觸控資訊並輸出該三維觸控資訊。
  2. 如請求項1所述之觸控螢幕裝置，其中該觸控同步訊號具有一第一週期以及一第二週期，以及其中該觸控感測電路透過在該第一週期感測該第一觸控感測器中的該電容的變化來產生觸控原始資料，透過在該第二週期感測該第二觸控感測器中的該電阻值的變化來產生力原始資料，根據該觸控原始資料和該力原始資料產生該三維觸控資訊，並輸出該三維觸控資訊。
  3. 如請求項2所述之觸控螢幕裝置，其中該觸控感測電路透過感測該第二觸控感測器中的該電阻值的該變化來產生該力原始資料，並且同時從該觸控原始資料計算觸控位置資料，從該力原始資料計算觸控力資料，並且根據該觸控位置資料和該觸控力資料產生該三維觸控資訊，並且輸出該三維觸控資訊。
  4. 如請求項1所述之觸控螢幕裝置， 其中該觸控同步訊號具有一第一週期以及一第二週期，並且該第一週期包含至少一個第一感測週期以及與該第一感測週期不同的至少一個第二感測週期，以及其中該觸控感測電路透過在該第一週期的該第一感測週期中感測該第一觸控感測器中的該電容的該變化來產生觸控原始資料，透過感測該第二觸控感測器中的該電阻值的該變化來產生力原始資料，並且在該第二週期根據該觸控原始資料和該力原始資料產生該三維觸控資訊，並且輸出該三維觸控資訊。
  5. 如請求項2至4中任意一項所述之觸控螢幕裝置，其中該觸控感測電路包含：一第一觸控積體電路，用於透過感測該第一觸控感測器中的該電容的該變化來產生該觸控原始資料，並且從該觸控原始資料計算觸控位置資料；以及一第二觸控積體電路，用於透過感測該第二觸控感測器中的該電阻值的該變化來產生該力原始資料，並且從該力原始資料計算觸控力資料，其中該第一觸控積體電路或該第二觸控積體電路根據該觸控位置資料和該觸控力資料產生該三維觸控資訊，並且輸出該三維觸控資訊。
  6. 如請求項5所述之觸控螢幕裝置，其中該第一觸控積體電路根據該觸控同步訊號產生一力觸控同步訊號，並且根據該觸控位置資料和該觸控力資料產生該三維觸控資訊，並且輸出該三維觸控資訊，以及 該第二觸控積體電路根據該力觸控同步訊號，基於該力原始資料計算該觸控力資料，並且將該觸控力資料提供給該第一觸控積體電路。
  7. 如請求項1至4中任意一項所述之觸控螢幕裝置，其中該第二觸控面板包含：一第一基板，具有一觸控感測線；一第二基板，具有與該觸控感測線垂直的一觸控驅動線；以及一電阻器構件，準備於該觸控驅動線和該觸控感測線之間，其中該第二觸控感測器設置在該觸控驅動線和該觸控感測線的一交叉處。
  8. 如請求項1至4中任意一項所述之觸控螢幕裝置，其中，該第二觸控面板包含：一第一基板，具有相平行的一觸控驅動線以及一觸控感測線；一第二基板，用於覆蓋該第一基板；一電阻器構件，製備在該第二基板的一底表面上，同時面對該第一基板；以及一基板附接件，用於在該第一基板和該第二基板之間準備一間隙，其中該第二觸控感測器設置在與該電阻器構件相接觸的該觸控感測線和該觸控驅動線之間。
  9. 一種電子裝置，包含：一顯示面板，用於顯示一影像；以及如請求項1至4中任意一項所述之一觸控螢幕裝置， 其中該觸控螢幕裝置的該第一觸控面板和該第二觸控面板中的每一個與該顯示面板重疊。
  10. 如請求項9所述之電子裝置，進一步包含：一外殼，具有其中用於容納該顯示面板和該第一觸控面板以及該第二觸控面板的一空間；一覆蓋窗，用於覆蓋該外殼的該空間，其中該第二觸控面板設置在該顯示面板或該覆蓋窗下方。
  11. 如請求項9所述之電子裝置，其中該觸控螢幕裝置的該觸控感測電路包含：一第一觸控積體電路，用於透過感測該第一觸控感測器中的該電容的該變化來產生觸控原始資料，並且從該觸控原始資料計算觸控位置資料；以及一第二觸控積體電路，用於透過感測該第二觸控感測器中的該電阻值的該變化來產生力原始資料，並且從該力原始資料計算觸控力資料，其中該第一觸控積體電路或該第二觸控積體電路根據該觸控位置資料和該觸控力資料產生該三維觸控資訊，並且輸出該三維觸控資訊。
  12. 如請求項11所述之電子裝置，其中該第一觸控積體電路根據一觸控同步訊號產生一力觸控同步訊號，根據該觸控位置資料和該觸控力資料產生該三維觸控資訊，並且將該三維觸控資訊輸出至一主機處理電路，以及其中該第二觸控積體電路根據該力觸控同步訊號，基於該力原始資料計算該觸控力資料，並且將該觸控力資料提供給該第一積體電路。
  13. 如請求項9所述之電子裝置，其中該第二觸控面板包含： 一第一基板，具有一觸控感測線；一第二基板，具有與該觸控感測線垂直的一觸控驅動線；以及一電阻器構件，準備於該觸控驅動線和該觸控感測線之間，其中該第二觸控感測器設置在該觸控驅動線和該觸控感測線的一交叉處。
  14. 如請求項9所述之電子裝置，其中該第二觸控面板包含：一第一基板，具有相平行的一觸控驅動線以及一觸控感測線；一第二基板，用於覆蓋該第一基板；一電阻器構件，製備在該第二基板的一底表面上，同時面對該第一基板；以及一基板附接件，用於在該第一基板和該第二基板之間準備一間隙，其中該第二觸控感測器設置在與該電阻器構件相接觸的該觸控感測線和該觸控驅動線之間。
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