觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和包括該裝置的便攜式電子裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和包括該裝置的便攜式電子裝置。所公開(kāi)的是一種觸摸屏裝置，該觸摸屏裝置可以包括：第一和第二基板；在所述第一基板上的多個(gè)第一電極線(xiàn)和多個(gè)第二電極線(xiàn)，多個(gè)第一電極線(xiàn)和多個(gè)第二電極線(xiàn)彼此交叉以限定多個(gè)觸摸傳感器，每個(gè)觸摸傳感器包括第一電極和第二電極以及彈性電阻器，且在所述第二電極與所述彈性電阻器之間具有間隙空間；以及觸摸驅(qū)動(dòng)器，電連接至所述多個(gè)第一電極線(xiàn)和所述多個(gè)第二電極線(xiàn)中的至少一個(gè)，并且根據(jù)被施加于所述觸摸屏裝置的力的量來(lái)確定二維或三維觸摸信息。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和包括該裝置的便攜式電子裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種能夠感測(cè)三維和/或二維觸摸的觸摸屏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸屏裝置是在電子裝置中允許用戶(hù)通過(guò)接觸顯示裝置的屏幕而無(wú)需另外的輸入裝置來(lái)輸入信息的一種輸入裝置。這種觸摸屏裝置通常被用作用于各種類(lèi)型的電子裝置(諸如電視、筆記本電腦和監(jiān)視器以及便攜式電子裝置(諸如電子筆記本、電子書(shū)、PMP (便攜式多媒體播放器)、導(dǎo)航、UMPC(超移動(dòng)PC)、移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)、智能手表、平板PC(平板個(gè)人電腦)、手表電話(huà)和便攜式通信終端))的輸入裝置。
[0003]觸摸屏裝置可以主要被分為基于觸摸位置中電阻值的改變來(lái)感測(cè)觸摸位置的電阻型和基于觸摸位置中電容的改變來(lái)感測(cè)觸摸位置的電容型。近來(lái)，電容型觸摸屏裝置由于其簡(jiǎn)單的制造工藝和高靈敏度已引起大量關(guān)注。
[0004]觸摸屏裝置在二維空間中檢測(cè)由手指或筆所進(jìn)行的觸摸的位置。然而，對(duì)于這些觸摸屏裝置而言，可能難以檢測(cè)觸摸力并且為需要三維觸摸信息的應(yīng)用建立用戶(hù)接口環(huán)境。同樣，對(duì)于電容型觸摸屏裝置而言，可能難以檢測(cè)由非導(dǎo)電物體所進(jìn)行的觸摸的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明致力于提供一種基本上避免由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和不足而導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)致力于一種能夠感測(cè)三維和/或二維觸摸的觸摸屏裝置及其驅(qū)動(dòng)方法。
[0007]本發(fā)明另外的特征和優(yōu)勢(shì)將在以下描述中被闡述，并且一部分根據(jù)該描述將是顯而易見(jiàn)的，或者可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐被了解。將通過(guò)在其書(shū)面說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些和其他優(yōu)勢(shì)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)這些和其他優(yōu)勢(shì)并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如所實(shí)施和寬泛描述，一種觸摸屏裝置例如可以包括第一基板和第二基板；在所述第一基板上的多個(gè)第一電極線(xiàn)和多個(gè)第二電極線(xiàn)，所述多個(gè)第一電極線(xiàn)和多個(gè)第二電極線(xiàn)彼此交叉以限定多個(gè)觸摸傳感器，每個(gè)觸摸傳感器包括第一電極和第二電極以及彈性電阻器，且在所述第二電極與所述彈性電阻器之間具有間隙空間；以及觸摸驅(qū)動(dòng)器，電連接至所述多個(gè)第一電極線(xiàn)和所述多個(gè)第二電極線(xiàn)中的至少一個(gè)，并且根據(jù)被施加于所述觸摸屏裝置的力的量來(lái)確定二維或三維觸摸信息。
[0009]在本發(fā)明的另一方面中，一種驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)觸摸傳感器的觸摸屏裝置的方法，每個(gè)觸摸傳感器包括第一電極和第二電極以及彈性電阻器，且在所述第二電極與所述彈性電阻器之間具有間隙空間，所述方法例如可以包括:向所述第一電極提供觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)；通過(guò)所述第二電極感測(cè)每個(gè)觸摸傳感器的電容變化；基于感測(cè)所述電容變化的結(jié)果來(lái)檢測(cè)觸摸力事件；以及基于檢測(cè)所述觸摸力事件的結(jié)果來(lái)感測(cè)所述多個(gè)觸摸傳感器中的至少一個(gè)的電阻變化。
[0010]將理解的是，之前的一般描述和后續(xù)的詳細(xì)描述均是示例性和說(shuō)明性的，并且旨在提供對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
【附圖說(shuō)明】
[0011]被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解以及被結(jié)合進(jìn)本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并且與本說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。在這些附圖中:
[0012]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的截面圖；
[0013]圖2是示出根據(jù)被施加于圖1中所示的彈性電阻器構(gòu)件的壓力的電阻值的曲線(xiàn)圖；
[0014]圖3A至圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的觸摸感應(yīng)方法；
[0015]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的變形例的截面圖；
[0016]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的另一變形例的截面圖；
[0017]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)；
[0018]圖7示出了從觸摸控制部發(fā)送至圖6中所示的主機(jī)系統(tǒng)的二維和三維觸摸信息的數(shù)據(jù)格式；
[0019]圖8至圖10是示出在根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置中的支撐構(gòu)件的各種實(shí)例的平面圖；
[0020]圖11至圖14是示出在根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置中的彈性電阻器構(gòu)件和支撐構(gòu)件的各種實(shí)例的平面圖；
[0021]圖15是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖；
[0022]圖16是示出在根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中根據(jù)觸摸感應(yīng)的感應(yīng)數(shù)據(jù)的波形圖；以及
[0023]圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的便攜式電子裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)參照，在附圖中示出了其實(shí)例。遍及整個(gè)附圖，可能使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指代相同或類(lèi)似的部件。
[0025]將通過(guò)參照附圖描述的以下實(shí)施方式來(lái)澄清本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)和特征以及其實(shí)施方法。然而，本發(fā)明可以以不同形式實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為限于本文所陳述的實(shí)施方式。相反，提供這些實(shí)施方式是為了使得本公開(kāi)全面和完整，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明的范圍。另外，本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍來(lái)限定。
[0026]在用于描述本發(fā)明的實(shí)施方式的附圖中所公開(kāi)的形狀、尺寸、比例、角度和數(shù)字僅是實(shí)例，且因此，本發(fā)明不限于所示出的細(xì)節(jié)。通篇類(lèi)似的參考標(biāo)號(hào)指代類(lèi)似的元件。在以下描述中，當(dāng)對(duì)相關(guān)的已知功能或配置的詳細(xì)描述被確定為會(huì)不必要地模糊本發(fā)明的重點(diǎn)時(shí)，將省略該詳細(xì)描述。在使用本說(shuō)明書(shū)中所描述的“包括”、“具有”和“包含”的情況下，除非使用“僅”，否則也可以增加另外的部分。若無(wú)特別說(shuō)明書(shū)，則單數(shù)形式的術(shù)語(yǔ)也可以包括復(fù)數(shù)形式。在解釋元件時(shí)，盡管沒(méi)有明確描述，但元件被解釋為包括誤差范圍。
[0027]在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的描述中，當(dāng)一結(jié)構(gòu)(例如，電極、線(xiàn)路、配線(xiàn)、層或接觸點(diǎn))被描述為在另一結(jié)構(gòu)的上部/下部處或者在其他結(jié)構(gòu)上/下形成時(shí)，該描述應(yīng)當(dāng)被解釋為包括該結(jié)構(gòu)彼此接觸的情況以及另外地包括第三結(jié)構(gòu)被設(shè)置于其間的情況。
[0028]在描述時(shí)間關(guān)系時(shí)，例如，當(dāng)時(shí)間順序被描述為“在…之后”、“隨后”、“接下來(lái)”和“在…之前”時(shí)，除非使用“剛好”或“直接”，否則可以包括不連續(xù)的情況。
[0029]將理解的是，盡管在本文中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等可以被用于描述各種元件，但這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅被用于將一個(gè)元件與另一個(gè)相區(qū)別。例如，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，第一元件可以被稱(chēng)為第二元件，且類(lèi)似地，第二元件可以被稱(chēng)為第一元件。
[0030]如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠充分理解的那樣，本發(fā)明的各種實(shí)施方式的特征可以部分或全部地彼此組合或結(jié)合，并且可以彼此不同地互操作和在技術(shù)上被驅(qū)動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)施方式可以彼此獨(dú)立地被執(zhí)行，或者可以以互相依賴(lài)的關(guān)系一同被執(zhí)行。
[0031]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的截面圖。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸屏裝置可以包括被附接在一起的顯示板和觸摸屏板，或者觸摸屏元件可以被集成到顯示板中以形成觸摸屏裝置。
[0032]參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置可以包括第一基板110和第二基板130、第一電極112和第二電極132、彈性電阻器構(gòu)件150和支撐構(gòu)件170。
[0033]第一基板110可以由透明塑料材料(例如，PET(聚乙二醇對(duì)苯二甲酸酯)、PC(聚碳酸酯)、PES (聚醚砜)、PEN (聚萘二甲酸乙二醇酯)、PU (聚亞安酯)和PNB (聚降冰片烯)中的任一材料)形成。第一基板110可以使用透明粘合劑(未示出)被附接至顯示板(未示出)的顯示表面(或屏幕)。
[0034]第二基板130可以由與第一基板110的材料相同的材料形成。第二基板130面對(duì)第一基板110的上表面。
[0035]第一電極112被設(shè)置在第一基板110的上表面上。第一電極112可以由透明導(dǎo)電材料形成，其中，該透明導(dǎo)電材料可以包括基于Zn的氧化物、基于In的氧化物或基于Sn的氧化物。例如，第一電極112可以由ITO(銦錫氧化物)形成。第一電極112與觸摸驅(qū)動(dòng)器(未示出)連接。
[0036]第二電極132被設(shè)置在第二基板130的下表面上，即，面對(duì)第一電極112的表面上。第二電極132可以由與第一電極112的材料相同的材料形成。第二電極132與觸摸驅(qū)動(dòng)器(未示出)連接。
[0037]彈性電阻器構(gòu)件150以距離第二電極132的下表面的對(duì)應(yīng)于間隙高度(GH)的預(yù)定間隔被設(shè)置，并且該彈性電阻器構(gòu)件150被設(shè)置在第一電極112和第二電極132之間，由此選擇性地使彈性電阻器構(gòu)件150與第二電極132接觸。
[0038]彈性電阻器構(gòu)件150由隨著與第二電極132的接觸面積增加電阻值減小的材料形成，這能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)由用戶(hù)10在觸摸屏上的觸摸的二維或三維感測(cè)。當(dāng)彈性電阻器構(gòu)件150處于與第二電極132的物理非接觸狀態(tài)時(shí)，彈性電阻器構(gòu)件150用作具有接近無(wú)窮大的高電阻值的絕緣體。同時(shí)，當(dāng)彈性電阻器構(gòu)件150處于與第二電極132的物理接觸狀態(tài)時(shí)，彈性電阻器構(gòu)件150用作具有低電阻值的可變電阻器。
[0039]彈性電阻器構(gòu)件150可以由具有粘附性的可變電阻材料形成，其中，用于彈性電阻器構(gòu)件150的可變電阻材料的電阻值隨著與第二電極132的接觸面積增加而減小。例如，彈性電阻器構(gòu)件150可以由例如基于QTC(量子隧穿復(fù)合材料)基的、EAP(電活性聚合物)基的、丙烯酸樹(shù)脂基的和橡膠基的溶劑中的任一種的壓力敏感或壓電敏感的材料形成。在壓力敏感材料的情況下，電阻根據(jù)受壓面積的大小來(lái)改變。在壓電敏感材料的情況下，當(dāng)外力被施加于硅半導(dǎo)體晶體時(shí)，電荷通過(guò)傳導(dǎo)能量的產(chǎn)生而被轉(zhuǎn)移至導(dǎo)帶，使得其具有根據(jù)壓強(qiáng)而改變電阻率的壓電敏感的效應(yīng)。
[0040]彈性電阻器構(gòu)件150可以通過(guò)印刷工藝被涂覆在第一基板110的上表面上以便覆蓋第一電極112，或者可以通過(guò)使用粘合劑的附接工藝而被附接至第一基板110的上表面以便覆蓋第一電極112。因此，彈性電阻器構(gòu)件150的下表面覆蓋第一電極112，且彈性電阻器構(gòu)件150的上表面以距離第二電極132的下表面的對(duì)應(yīng)于間隙高度(GH)的預(yù)定間隔被設(shè)置。
[0041]支撐構(gòu)件170在第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150之間提供間隙空間(GS)。即，支撐構(gòu)件170被設(shè)置以具有距離彈性電阻器構(gòu)件150的上表面的預(yù)定高度，由此支撐構(gòu)件170與第二基板130的下表面物理連接，并且因此密封第二基板130的下表面與彈性電阻器構(gòu)件150之間的空間。同時(shí)，通過(guò)使用支撐構(gòu)件170以距離彈性電阻器構(gòu)件150的上表面的對(duì)應(yīng)于間隙高度(GH)的預(yù)定間隔來(lái)提供被設(shè)置在第二基板130的下表面上的第二電極132，使得可以在第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150之間提供間隙空間(GS)。支撐構(gòu)件170在結(jié)構(gòu)上用作用于支撐第一基板110和第二基板130的支撐體，并且在功能上用作用于緩沖來(lái)自第二基板130的壓力的緩沖器。
[0042]為實(shí)現(xiàn)支撐構(gòu)件170的結(jié)構(gòu)和功能效果，支撐構(gòu)件170具有能實(shí)現(xiàn)壓縮和恢復(fù)至預(yù)定水平的彈性恢復(fù)力、粘附性和預(yù)定水平的透光性。同樣，支撐構(gòu)件170具有恒定厚度以防止在施加低于基準(zhǔn)壓力的觸摸力時(shí)第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150物理接觸。為此，支撐構(gòu)件170由具有絕緣、粘附和透光的特性的材料形成。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，支撐構(gòu)件170可以由OCA(光學(xué)透明膠)、0CR(光固化樹(shù)脂)或光學(xué)帶形成。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，支撐構(gòu)件170可以由通常被用于顯示板的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的諸如苯并環(huán)丁烯(BCB)、光丙烯酸樹(shù)脂或氮化硅的絕緣材料形成。在該情況下，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的支撐構(gòu)件170可以在彈性電阻器構(gòu)件150的上表面上根據(jù)材料類(lèi)型通過(guò)印刷工藝或光蝕刻工藝以預(yù)定高度形成，或者可以通過(guò)透明粘合劑被物理結(jié)合至第二基板130的下表面。該透明粘合劑可以是密封劑或OCR (光固化樹(shù)脂)。
[0045]支撐構(gòu)件170可以具有等于或小于0.3MPa的楊氏模量，使得當(dāng)被施加至第二基板130的觸摸力被釋放時(shí)，彼此接觸的第二電極132和彈性電阻器構(gòu)件150可以彼此分開(kāi)。優(yōu)選地，支撐構(gòu)件170最小具有等于或大于10gf/英寸的粘附性，以便具有與第二基板130和彈性電阻器構(gòu)件150中的每一個(gè)的物理連接。
[0046]同樣，支撐構(gòu)件170優(yōu)選具有等于或大于80%的透明度以便不會(huì)有較低的顯示亮度。支撐構(gòu)件170具有足以在第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150之間保持ΙΟμπι至150 μ m的間隙高度(GH)的厚度，由此當(dāng)施加低于基準(zhǔn)壓力(例如，軟觸摸壓力)的觸摸力時(shí)，不會(huì)使得第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150接觸。如果支撐構(gòu)件170高于150 μ m，那么由于增加的間隙高度(GH)而增大觸摸屏裝置的厚度，且此外，也由于增加的間隙高度(GH)而增大包括觸摸屏裝置的顯示裝置的厚度?；鶞?zhǔn)壓力可以被設(shè)置在30?300gf/英寸范圍內(nèi)。
[0047]另外，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置還可以包括覆蓋窗190。
[0048]該覆蓋窗190使用諸如OCA(光學(xué)透明膠)的透明粘合劑(未示出)被附接至第二基板130的前表面。該覆蓋窗190覆蓋第二基板130的前表面，且此外，保護(hù)觸摸屏裝置的前表面。該覆蓋窗190可以由鋼化玻璃或透明塑料形成。在考慮刮擦和透明度時(shí)，優(yōu)選覆蓋窗190由鋼化玻璃形成。在該情況下，覆蓋窗190的厚度和硬度被設(shè)置在允許通過(guò)用戶(hù)的觸摸的觸摸力被傳送至第二基板130的范圍內(nèi)。作為示例，鋼化玻璃可以是藍(lán)寶石玻璃或gorilla玻璃，或者可以包括藍(lán)寶石玻璃和gorilla玻璃中的任一種以及保持玻璃材料的覆蓋層。作為示例，透明塑料可以包括PET (聚乙二醇對(duì)苯二甲酸酯)、PC (聚碳酸酯)、PES(聚醚砜)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和PNB(聚降冰片烯)中的至少一種材料。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置可以包括被設(shè)置在面對(duì)彼此的第一電極112與第二電極132之間且具有設(shè)置在第一基板110與第二基板130之間的彈性電阻器構(gòu)件150的觸摸傳感器155。
[0050]該觸摸傳感器155被設(shè)置以用于二維和/或三維觸摸感測(cè)，其中，觸摸傳感器155可以根據(jù)由用戶(hù)10施加于覆蓋窗190的觸摸力來(lái)選擇性地檢測(cè)電容或電阻變化。
[0051]通過(guò)第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150之間的電或物理分離來(lái)提供觸摸傳感器155的電容。S卩，通過(guò)支撐構(gòu)件170以間隙高度(GH)來(lái)保持第二電極132和彈性電阻器構(gòu)件150。如果第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150電(或物理)分離，那么觸摸傳感器155具有由設(shè)置在第一電極112和第二電極132之間的間隙空間(GS)和彈性電阻器構(gòu)件150的介電常數(shù)確定的電容。通過(guò)施加至第一電極112的觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖在觸摸傳感器155中形成恒定電容，并且通過(guò)用戶(hù)10的觸摸力或者導(dǎo)電物體的觸摸或接近來(lái)改變觸摸傳感器155的電容。因此，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置通過(guò)感測(cè)在觸摸傳感器155中形成的電容變化來(lái)計(jì)算二維觸摸信息。
[0052]通過(guò)第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150之間的電或物理接觸來(lái)提供觸摸傳感器155的電阻值。即，如果根據(jù)由用戶(hù)的觸摸力引起的第二基板130的變形而使第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150電(或物理)接觸，那么觸摸傳感器155用作具有由彈性電阻器構(gòu)件150的電學(xué)特性確定的電阻值的可變電阻。在該情況下，根據(jù)由用戶(hù)10的觸摸力引起的第一電極112和第二電極132之間的距離變化，觸摸傳感器155可以具有對(duì)應(yīng)于彈性電阻器構(gòu)件150的電阻變化或者第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150之間的接觸面積變化的電阻值。
[0053]例如，如圖2中所示，根據(jù)通過(guò)用戶(hù)或非導(dǎo)電物體的觸摸力的增加，即，根據(jù)第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150之間的接觸面積的增加，以測(cè)井(log)曲線(xiàn)形狀減小觸摸傳感器155的電阻值。因此，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置可以通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器155中的電阻值的變化，即，第一電極112和第二電極132之間的電阻值的變化，并且通過(guò)感測(cè)根據(jù)該電阻值的變化而發(fā)生的電壓改變來(lái)檢測(cè)三維觸摸。這是因?yàn)楦鶕?jù)由用戶(hù)施加的觸摸力的增加而減小觸摸傳感器155的電阻值。
[0054]圖3A至圖3C示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的觸摸感測(cè)方法。
[0055]首先，如圖3A中所示，如果用戶(hù)10的觸摸力(STF)不多于基準(zhǔn)壓力，第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150電分尚，使得在被設(shè)置在彼此面對(duì)的第一電極112和第二電極132之間且具有介于其間的彈性電阻器構(gòu)件150和間隙空間(GS)的觸摸傳感器155中形成電容(Cm)。因此，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置根據(jù)壓力水平不多于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力來(lái)檢測(cè)觸摸傳感器155的電容(Cm)的變化，從而計(jì)算對(duì)應(yīng)于用戶(hù)10的觸摸位置的二維觸摸信息。
[0056]隨后，如圖3B中所示，如果用戶(hù)10的觸摸力(STF)不小于基準(zhǔn)壓力，那么使第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150電接觸。當(dāng)通過(guò)用戶(hù)觸摸10第二電極132開(kāi)始與彈性電阻器構(gòu)件150接觸時(shí)，第一電極112和第二電極132通過(guò)彈性電阻器構(gòu)件150進(jìn)入導(dǎo)電狀態(tài)，并且電流在第一電極112和第二電極132之間流通，由此通過(guò)該電流使觸摸傳感器155中形成的電容(Cm)畸變(distort，失真)，從而產(chǎn)生觸摸力事件。S卩，如果使第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件150接觸，那么面對(duì)彼此的第一電極112和第二電極132通過(guò)彈性電阻器構(gòu)件150彼此電連接，使得在第一電極112和第二電極132之間形成電阻(Rm)，并且使觸摸傳感器155的電容(Cm)畸變，從而產(chǎn)生觸摸力事件。
[0057]隨后，如圖3C中所示，當(dāng)用戶(hù)觸摸力(STF)的壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力時(shí)，通過(guò)檢測(cè)在觸摸傳感器155中發(fā)生的觸摸力事件，以及感測(cè)在觸摸傳感器155中形成的電阻值(Rm)的變化來(lái)計(jì)算包括觸摸力水平和用戶(hù)10的觸摸位置的三維觸摸信息。在該情況下，三維觸摸信息的數(shù)據(jù)格式可以不同于二維觸摸信息的數(shù)據(jù)格式。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置通過(guò)利用電容型觸摸感測(cè)來(lái)感測(cè)根據(jù)壓力水平不多于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的觸摸傳感器155中的電容變化，計(jì)算包括觸摸位置的二維觸摸信息，并且通過(guò)利用電阻型觸摸感測(cè)來(lái)感測(cè)根據(jù)壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的觸摸傳感器155的電阻值(Rm)的變化，計(jì)算包括觸摸位置和觸摸力水平的三維觸摸信息。
[0059]因此，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置可以響應(yīng)于用戶(hù)10的觸摸力，通過(guò)選擇性利用電容型和電阻型的混合方法來(lái)計(jì)算三維觸摸信息以及二維觸摸信息。由于通過(guò)觸摸傳感器155中的電阻值(Rm)的變化來(lái)感測(cè)觸摸力，所以可以為非導(dǎo)電物體以及導(dǎo)電物體計(jì)算三維觸摸信息。
[0060]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的變形例的截面圖，該觸摸屏裝置的變形例通過(guò)改變圖1的觸摸屏裝置中的彈性電阻器構(gòu)件和支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)來(lái)獲得。因此，現(xiàn)將詳細(xì)描述不同的結(jié)構(gòu)。
[0061]首先，多個(gè)第一電極112在第一基板110的上表面上以固定間隔被設(shè)置，其中，平行于第一方向(X)形成第一電極112。同樣，多個(gè)第二電極132在第二基板130的下表面上以固定間隔被設(shè)置，其中，平行于與第一方向(X)交叉的第二方向(Y)形成第二電極132。
[0062]多個(gè)彈性電阻器構(gòu)件250在第一基板110的上表面上以固定間隔被設(shè)置，其中，每個(gè)彈性電阻器構(gòu)件250覆蓋每個(gè)第一電極112。彈性電阻器構(gòu)件250由與圖1中所示的彈性電阻器構(gòu)件150的材料相同的材料構(gòu)成，并且彈性電阻器構(gòu)件250可以通過(guò)印刷工藝被圖案化，或者可以以圖案類(lèi)型被形成并且被附接至第一基板110以覆蓋每個(gè)第一電極112。由于多個(gè)彈性電阻器構(gòu)件250被圖案化而非被形成為與第一基板110 —體，所以可以提高感測(cè)觸摸的精度和靈敏度。
[0063]圍繞每個(gè)彈性電阻器構(gòu)件250的支撐構(gòu)件270被設(shè)置在第一基板110和第二基板130之間，從而在第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件250之間提供間隙空間(GS)。為此，每個(gè)支撐構(gòu)件270的高度對(duì)應(yīng)于通過(guò)將間隙空間(GS)的間隙高度(GH)增加到彈性電阻器構(gòu)件250的高度而獲得的預(yù)定高度。每個(gè)支撐構(gòu)件270的下表面與第一基板110的上表面物理連接，且每個(gè)支撐構(gòu)件270的上表面與第二基板130的下表面物理連接。在該情況下，每個(gè)支撐構(gòu)件270的上表面的尺寸可以小于每個(gè)支撐構(gòu)件270的下表面的尺寸，使得當(dāng)由用戶(hù)施加壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的觸摸力時(shí)，可以使第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件250接觸。
[0064]以與圖3A至圖3C中所示的觸摸屏裝置相同或類(lèi)似的方式，根據(jù)本發(fā)明的變形例的觸摸屏裝置可以通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器155中的根據(jù)用戶(hù)10的觸摸力在圖案型的彈性電阻器構(gòu)件250中形成的電容和/或電阻值的變化，以提高的精度和靈敏度計(jì)算二維和/或二維觸摸ig息。
[0065]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的另一變形例的截面圖，該觸摸屏裝置的另一變形例通過(guò)改變圖4的觸摸屏裝置中的彈性電阻器構(gòu)件和支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)來(lái)獲得。因此，現(xiàn)將詳細(xì)描述不同的結(jié)構(gòu)。
[0066]首先，多個(gè)彈性電阻器構(gòu)件350在第一基板110的上表面上以固定間隔被設(shè)置，其中，每個(gè)彈性電阻器構(gòu)件350覆蓋包括至少兩個(gè)第一電極112的各電極組。彈性電阻器構(gòu)件350的材料和用于形成彈性電阻器構(gòu)件350的方法可以與圖4中所示的彈性電阻器構(gòu)件250的材料和方法相同。因此，將省略對(duì)彈性電阻器構(gòu)件350的材料和方法的詳細(xì)描述。
[0067]圍繞每個(gè)彈性電阻器構(gòu)件350的支撐構(gòu)件370被設(shè)置在第一基板110和第二基板130之間，從而在第二電極132與彈性電阻器構(gòu)件350之間提供間隙空間(GS)。支撐構(gòu)件370的結(jié)構(gòu)可以與圖4中所示的支撐構(gòu)件270的結(jié)構(gòu)相同。因此，將省略對(duì)支撐構(gòu)件370的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
[0068]根據(jù)本發(fā)明的另一變形例的觸摸屏裝置可以具有與圖3A至圖3C中所示的觸摸屏裝置的效果相同的效果。另外，可以通過(guò)每個(gè)組的第一電極112實(shí)現(xiàn)同時(shí)感測(cè)，從而減少感測(cè)時(shí)間和空閑模式下的功耗。
[0069]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)。
[0070]參照?qǐng)D1和圖6，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置可以包括具有在面對(duì)彼此的第一電極512和第二電極532之間的觸摸傳感器555的觸摸板500，以及用于通過(guò)接收觸摸傳感器555中的電容變化來(lái)計(jì)算二維觸摸信息(TI_2D)和/或通過(guò)接收觸摸傳感器555中的電阻值的變化來(lái)計(jì)算三維觸摸信息(TI_3D)的觸摸驅(qū)動(dòng)器600。
[0071]觸摸板500被設(shè)置在用于例如便攜式電子裝置的顯示板(未示出)的顯示表面上，其中，該觸摸板500感測(cè)由用戶(hù)、導(dǎo)電物體或非導(dǎo)電物體的觸摸。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸板500可以包括具有第一電極512的第一基板510、具有第二電極532的第二基板530、設(shè)置在第一電極512和第二電極532之間的彈性電阻器構(gòu)件550和用于制備彈性電阻器構(gòu)件550與第二電極532之間的間隙空間(GS)的支撐構(gòu)件570。
[0072]第一基板510和第二基板530與圖1的第一基板110和第二基板130相同或類(lèi)似，由此將省略對(duì)第一基板510和第二基板530的詳細(xì)描述。
[0073]第一電極512被設(shè)置在第一基板510的上表面上。更詳細(xì)地，第一電極512包括在第一基板510的上表面上以固定間隔布置并且平行于第一方向(X)形成的多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)。多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)中的每一個(gè)與觸摸驅(qū)動(dòng)器600連接，并且被提供有來(lái)自觸摸驅(qū)動(dòng)器600的觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖。
[0074]第二電極532被設(shè)置在面對(duì)第一電極512的第二基板530的下表面上。更詳細(xì)地，第二電極532包括在第二基板530的下表面上以固定間隔布置且平行于與第一方向(X)交叉的第二方向(Y)形成的多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)。
[0075]彈性電阻器構(gòu)件550被設(shè)置在第一電極512和第二電極532之間。該彈性電阻器構(gòu)件550與圖1的彈性電阻器構(gòu)件150相同或類(lèi)似，由此將省略對(duì)彈性電阻器構(gòu)件550的詳細(xì)描述。
[0076]支撐構(gòu)件570在第二電極532與彈性電阻器構(gòu)件550之間設(shè)置有間隙空間(GS)。該支撐構(gòu)件570與圖1的支撐構(gòu)件170相同或類(lèi)似，由此將省略對(duì)支撐構(gòu)件570的詳細(xì)描述。
[0077]觸摸傳感器555在第一電極線(xiàn)(TL)與第二電極線(xiàn)(RL)之間的交叉區(qū)處形成。觸摸傳感器555具有根據(jù)由用戶(hù)10施加的觸摸力的電容或電阻值。在該情況下，通過(guò)第二電極532與彈性電阻器構(gòu)件550之間的電分離形成觸摸傳感器555的電容。同時(shí)，通過(guò)第二電極532與彈性電阻器構(gòu)件550之間的電接觸形成觸摸傳感器555的電阻值。
[0078]覆蓋窗190可以被附接至觸摸板500的上表面，即，第二基板530的前表面。
[0079]觸摸驅(qū)動(dòng)器600通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器555中的電容變化來(lái)生成位置感測(cè)數(shù)據(jù)，基于所生成的位置感測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)感測(cè)在觸摸傳感器555中隨著高于來(lái)自的基準(zhǔn)壓力的觸摸力事件的電阻值變化來(lái)生成力感測(cè)數(shù)據(jù)，以及基于該力感測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算三維觸摸信息(TI_3D)。在該情況下，如果在所生成的位置感測(cè)數(shù)據(jù)中不存在觸摸力事件，那么觸摸驅(qū)動(dòng)器600基于所生成的位置感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算二維觸摸信息(TI_2D)。為此，觸摸驅(qū)動(dòng)器600可以包括脈沖提供部610、觸摸感測(cè)部630和觸摸控制部650。上述結(jié)構(gòu)的觸摸驅(qū)動(dòng)器600可以被集成為一個(gè)ROIC(讀出集成電路)芯片。觸摸控制部650可以被實(shí)施為主機(jī)系統(tǒng)的MCU (微控制器單元)，而不與ROIC芯片集成在一起。
[0080]脈沖提供部610響應(yīng)于從觸摸控制部650提供的感測(cè)控制信號(hào)而生成觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖，并且向第一電極線(xiàn)512提供所生成的觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖。在觸摸控制部650的控制下，脈沖提供部610可以向相應(yīng)的第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)提供對(duì)應(yīng)于二維觸摸感測(cè)模式或三維觸摸感測(cè)模式的觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的脈沖提供部610可以依次向多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖以用于二維觸摸感測(cè)模式或三維觸摸感應(yīng)模式。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的脈沖提供部610可以依次向多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖以用于二維觸摸感測(cè)模式，并且依次向在用于三維觸摸感測(cè)模式的多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)中的根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式的感測(cè)結(jié)果而選擇的至少一個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖。即，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的脈沖提供部610在發(fā)生觸摸力事件的情況下向在包括觸摸位置的位置區(qū)域中設(shè)置的至少一個(gè)第一電極線(xiàn)提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖。
[0083]脈沖提供部610可以針對(duì)空閑模式依次向多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖，或者依次向包括至少一個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)的每個(gè)第一電極線(xiàn)組提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖。
[0084]響應(yīng)于從觸摸控制部650提供的感測(cè)控制信號(hào)和事件檢測(cè)信號(hào)，觸摸感測(cè)部630通過(guò)用第二電極532感測(cè)觸摸傳感器555中的電容變化來(lái)生成第一感測(cè)數(shù)據(jù)(或位置感測(cè)數(shù)據(jù))，并且通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器555中的電阻值的變化來(lái)生成第二感測(cè)數(shù)據(jù)(或力感測(cè)數(shù)據(jù))。
[0085]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸感測(cè)部630可以通過(guò)用于二維觸摸感測(cè)模式和/或三維觸摸感測(cè)模式的多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)感測(cè)觸摸傳感器555中的電容或電阻值的變化。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的觸摸感測(cè)部630可以通過(guò)用于二維感測(cè)模式的多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)感測(cè)觸摸傳感器555中的電容的變化，并且針對(duì)根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式的感測(cè)結(jié)果而在用于三維觸摸感測(cè)模式的多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的選擇的至少一個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)感測(cè)觸摸傳感器555中的電阻值的變化。在該情況下，在發(fā)生觸摸力事件的情況中，觸摸感測(cè)部630針對(duì)在包括觸摸位置的局部區(qū)域中設(shè)置的至少一個(gè)第二電極線(xiàn)來(lái)感測(cè)觸摸傳感器555的電阻值的變化。因此，可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)針對(duì)局部區(qū)域的觸摸感測(cè)(即，部分感測(cè))來(lái)減少用于感測(cè)觸摸力的時(shí)間，并且此外確保對(duì)用戶(hù)觸摸的快速響應(yīng)，以及通過(guò)簡(jiǎn)單和有效的感測(cè)驅(qū)動(dòng)方法來(lái)感測(cè)觸摸力。
[0087]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸感測(cè)部630可以包括選擇單元631、第一感測(cè)單元635、第二感測(cè)單元637和存儲(chǔ)器639。
[0088]選擇單元631響應(yīng)于從觸摸控制部650提供的事件檢測(cè)信號(hào)將第二電極532與第一感測(cè)單元635或第二感測(cè)單元637連接。例如，選擇單元631通過(guò)從觸摸控制部650提供的第一邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式將每個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)連接至第一感測(cè)單元635。同時(shí)，選擇單元631通過(guò)從觸摸控制部650提供的第二邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)根據(jù)三維觸摸感測(cè)模式將每個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)連接至第二感測(cè)單元 637。
[0089]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的選擇單元631可以包括多個(gè)去多路復(fù)用器，其中，每個(gè)去多路復(fù)用器可以包括一個(gè)輸入通道、以及第一和第二輸出通道。在每個(gè)去多路復(fù)用器中，以一對(duì)一的方式將輸入通道與多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)連接，將第一輸出通道與第一感測(cè)單元635連接，以及將第二輸出通道與第二感測(cè)單元637連接。
[0090]第一感測(cè)單元635根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式通過(guò)經(jīng)由選擇單元631連接的多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的每一個(gè)感測(cè)觸摸傳感器555中的電容的變化來(lái)生成第一感測(cè)數(shù)據(jù)，并且將所生成的第一感測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器639中。為此，第一感測(cè)單元635可以包括多個(gè)第一感測(cè)電路635a和多個(gè)第一模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器635b。
[0091]每個(gè)第一感測(cè)電路635a根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式通過(guò)經(jīng)由選擇單元631與相應(yīng)的第二電極線(xiàn)(RL)連接，且每個(gè)第一感測(cè)電路635a利用所連接的第二電極線(xiàn)(RL)根據(jù)觸摸傳感器555的電容變化通過(guò)放大第二電極線(xiàn)(RL)的電荷來(lái)感測(cè)觸摸位置。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的多個(gè)第一感測(cè)電路635a中的每一個(gè)可以是包括放大來(lái)自相鄰的兩個(gè)第二電極線(xiàn)(RL)的信號(hào)之間的差并且輸出所放大的差的差分放大器的積分器。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的多個(gè)第一感測(cè)電路635a中的每一個(gè)可以是包括將來(lái)自每個(gè)第二電極線(xiàn)(RL)的信號(hào)與基準(zhǔn)電壓相比較并且輸出比較結(jié)果的比較器的積分器。
[0092]每個(gè)第一模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器635b通過(guò)將從第一感測(cè)電路635a輸出的模擬輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)來(lái)生成第一感測(cè)數(shù)據(jù)，并且將所生成的第一感測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器639中。
[0093]第二感測(cè)單元637根據(jù)三維觸摸感測(cè)模式通過(guò)經(jīng)由選擇單元631連接的多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的每一個(gè)感測(cè)觸摸傳感器555中的電阻值變化來(lái)生成第二感測(cè)數(shù)據(jù)，并且將所生成的第二感測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器639中。為此，第二感測(cè)單元637可以包括多個(gè)第二感測(cè)電路637a和多個(gè)第二模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器637b。
[0094]每個(gè)第二感測(cè)電路637a根據(jù)三維觸摸感測(cè)模式通過(guò)選擇單元631與相應(yīng)的第二電極線(xiàn)(RU連接，并且每個(gè)第二感測(cè)電路637a通過(guò)所連接的第二電極線(xiàn)(RL)根據(jù)觸摸傳感器555的電阻值的變化通過(guò)放大第二電極線(xiàn)(RL)的電壓來(lái)感測(cè)觸摸位置。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的多個(gè)第二感測(cè)電路637a中的每一個(gè)可以是放大來(lái)自每個(gè)第二電極線(xiàn)(RL)的觸摸傳感器555的電壓并且輸出所放大的電壓的反相放大器。
[0095]每個(gè)第二模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器637b通過(guò)將從第二感測(cè)電路637a輸出的模擬輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)來(lái)生成第二感測(cè)數(shù)據(jù)，并且將所生成的第二感測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器639中。
[0096]存儲(chǔ)器639依次存儲(chǔ)根據(jù)二維感測(cè)模式從第一感測(cè)單元635提供的第一感測(cè)數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于從觸摸控制部650提供的感測(cè)控制信號(hào)向觸摸控制部650提供所存儲(chǔ)的第一感測(cè)數(shù)據(jù)。同樣，存儲(chǔ)器639依次存儲(chǔ)根據(jù)三維感測(cè)模式從第二感測(cè)單元637提供的第二感測(cè)數(shù)據(jù)，并且響應(yīng)于從觸摸控制部650提供的感測(cè)控制信號(hào)向觸摸控制部650提供所存儲(chǔ)的第二感測(cè)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器639可以被設(shè)置在觸摸驅(qū)動(dòng)器600內(nèi)部或觸摸驅(qū)動(dòng)器600外部，而不是被設(shè)置在觸摸感測(cè)部630內(nèi)部。
[0097]觸摸控制部650響應(yīng)于從顯示裝置的主機(jī)系統(tǒng)700提供的觸摸模式信號(hào)(TMS)控制對(duì)脈沖提供部610和觸摸感測(cè)部630中的每一個(gè)的驅(qū)動(dòng)。
[0098]觸摸控制部650通過(guò)檢測(cè)針對(duì)在從觸摸感測(cè)部630提供的第一感測(cè)數(shù)據(jù)中壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的觸摸力事件來(lái)生成事件檢測(cè)信號(hào)。即，觸摸控制部650通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從觸摸感測(cè)部630提供的第一感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)當(dāng)根據(jù)壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力使第一感測(cè)數(shù)據(jù)畸變時(shí)的觸摸力事件的發(fā)生，并且根據(jù)對(duì)觸摸力事件的檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成事件檢測(cè)信號(hào)。在該情況下，如果第一感測(cè)數(shù)據(jù)沒(méi)有根據(jù)壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的觸摸力事件，那么觸摸控制部650通過(guò)生成用于二維觸摸感測(cè)模式的第一邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制觸摸感測(cè)部630的選擇單元631。除非當(dāng)其被設(shè)置為具有第二邏輯狀態(tài)時(shí)的觸摸力事件的發(fā)生，該事件檢測(cè)信號(hào)被設(shè)置為具有第一邏輯狀
??τ O
[0099]觸摸控制部650將根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式從觸摸感測(cè)部630 (即，存儲(chǔ)器639)提供的第一感測(cè)數(shù)據(jù)與第一閾值相比較，基于大于第一閾值的第一感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算二維觸摸信息(TI_2D)，并且將所計(jì)算的二維觸摸信息(TI_2D)發(fā)送至主機(jī)系統(tǒng)700。在該情況下，觸摸控制部650計(jì)算包括對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)第一感測(cè)數(shù)據(jù)所在的第二電極線(xiàn)(RL)的位置信息(例如，X坐標(biāo))和對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)第一感測(cè)數(shù)據(jù)所在的第一電極線(xiàn)(TL)的位置信息(例如，Y坐標(biāo))的觸摸坐標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)二維觸摸信息(TI_2D)。此外，觸摸控制部650可以通過(guò)另外計(jì)算觸摸點(diǎn)的數(shù)量、觸摸區(qū)域、單位時(shí)間段內(nèi)的觸摸次數(shù)和觸摸持續(xù)時(shí)間來(lái)計(jì)算二維觸摸信息(TI_2D) ο
[0100]同樣，觸摸控制部650根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式來(lái)計(jì)算二維觸摸信息(TI_2D)，并且同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第一感測(cè)數(shù)據(jù)。基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果，如果由第一感測(cè)數(shù)據(jù)根據(jù)壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的畸變指示的觸摸力事件發(fā)生，那么觸摸控制部650將第一邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)改變?yōu)橛糜谌S觸摸感測(cè)模式的第二邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)。
[0101]觸摸控制部650將根據(jù)三維觸摸感測(cè)模式從觸摸感測(cè)部630 (即，存儲(chǔ)器639)提供的第二感測(cè)數(shù)據(jù)與第二閾值相比較，基于大于第二閾值的第二感測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算三維觸摸信息(TI_3D)以及將所計(jì)算的三維觸摸信息(TI_3D)發(fā)送至主機(jī)系統(tǒng)700。在該情況下，觸摸控制部650計(jì)算包括對(duì)應(yīng)于第二感應(yīng)數(shù)據(jù)的大小的觸摸力水平、觸摸力區(qū)域以及對(duì)應(yīng)于出現(xiàn)第二感測(cè)數(shù)據(jù)所在的第二電極線(xiàn)(RL)的位置信息(例如，X坐標(biāo))和出現(xiàn)第二感測(cè)數(shù)據(jù)所在的第一電極線(xiàn)(TL)的位置信息(例如，Y坐標(biāo))的觸摸坐標(biāo)的一個(gè)或多個(gè)三維觸摸信息(TI_3D)。另外，觸摸控制部650可以通過(guò)利用觸摸力水平基于觸摸坐標(biāo)另外計(jì)算觸摸力區(qū)域來(lái)計(jì)算三維觸摸信息(TI_3D)。
[0102]觸摸控制部650可以用不同數(shù)據(jù)格式(或數(shù)據(jù)協(xié)議)來(lái)計(jì)算二維觸摸信息和三維觸摸信息，并且可以采用不同數(shù)據(jù)格式向主機(jī)系統(tǒng)700發(fā)送所計(jì)算的二維觸摸信息和三維觸摸信息。
[0103]從觸摸控制部650輸出的一個(gè)或多個(gè)二維觸摸信息(TI_2D)可以包括觸摸ID、觸摸狀態(tài)和X-Y坐標(biāo)值。在該情況下，觸摸ID被設(shè)置以用于授權(quán)針對(duì)16個(gè)多觸摸的識(shí)別碼，該觸摸ID可以被分配給第一字節(jié)的4個(gè)最低有效位。觸摸狀態(tài)被設(shè)置以用于識(shí)別諸如接觸觸摸、接近觸摸或手掌觸摸的觸摸類(lèi)型，該觸摸狀態(tài)可以被分配給第一字節(jié)的4個(gè)最高有效位。
[0104]如圖7的(a)中所示，一個(gè)二維觸摸信息(TI_2D)可以包括至少2個(gè)字節(jié)(B1、B2、?)。
[0105]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的二維觸摸信息(TI_2D)可以包括第一和第二字節(jié)(B1、B2)。在該情況下，觸摸ID和觸摸狀態(tài)被分配給第一字節(jié)(BI)，且X坐標(biāo)值和Y坐標(biāo)值被分配給第二字節(jié)(B2)。X坐標(biāo)值可以被分配給第二字節(jié)(B2)的4個(gè)最低有效位，且Y坐標(biāo)值可以被分配給第二字節(jié)(B2)的4個(gè)最高有效位。
[0106]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的二維觸摸信息(TI_2D)可以包括第一至第四字節(jié)(B1、B2、B3、B4)。在該情況下，觸摸ID和觸摸狀態(tài)可以被分配給第一字節(jié)(BI)，X-Y坐標(biāo)值可以被分配給第二字節(jié)(B2)，X坐標(biāo)值可以被分配給第三字節(jié)(B3)以及Y坐標(biāo)值可以被分配給第四字節(jié)(B4)。在該情況下，為12位X坐標(biāo)值分配被分配給第二字節(jié)(B2)的X坐標(biāo)值和被分配給第三字節(jié)(B3)的X坐標(biāo)值，其中，該12位X坐標(biāo)值的4個(gè)最高有效位可以被分配給第二字節(jié)(B2)。以相同的方式，為12位Y坐標(biāo)值分配被分配給第二字節(jié)(B2)的Y坐標(biāo)值和被分配給第四字節(jié)(B4)的Y坐標(biāo)值，其中，12位Y坐標(biāo)值的4個(gè)最高有效位可以被分配給第二字節(jié)(B2)。
[0107]二維觸摸信息(TI_2D)還可以包括用于提供觸摸點(diǎn)數(shù)量、觸摸區(qū)域、單位時(shí)間段內(nèi)的觸摸數(shù)量和觸摸持續(xù)時(shí)間中的至少一個(gè)的至少一個(gè)另外的字節(jié)。
[0108]從觸摸控制部650輸出的一個(gè)三維觸摸信息(TI_3D)可以包括觸摸ID、觸摸狀態(tài)、X-Y坐標(biāo)值和觸摸力水平。在該情況下，觸摸ID被設(shè)置為用于授權(quán)針對(duì)16個(gè)多觸摸的識(shí)別碼，該觸摸ID可以被分配給第一字節(jié)(BI)的4個(gè)最低有效位。觸摸狀態(tài)被設(shè)置以用于授權(quán)指示是否存在觸摸力感測(cè)的識(shí)別標(biāo)志，該觸摸狀態(tài)可以被分配給第一字節(jié)(BI)的4個(gè)最尚有效位。
[0109]如圖7的(b)中所示，一個(gè)三維觸摸信息(TI_3D)可以包括至少3個(gè)字節(jié)(B1、B2、B3、?)。
[0110]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的三維觸摸信息(TI_3D)可以包括第一至第三字節(jié)(B1、B2、B3)。在該情況下，觸摸ID和觸摸狀態(tài)被分配給第一字節(jié)(BI)，X坐標(biāo)值和Y坐標(biāo)值被分配給第二字節(jié)(B2)，以及觸摸力水平被分配給第三字節(jié)(B3)。X坐標(biāo)值可以被分配給第二字節(jié)(B2)的4個(gè)最低有效位，且Y坐標(biāo)值可以被分配給第二字節(jié)(B2)的4個(gè)最高有效位。
[0111]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的三維觸摸信息(TI_3D)可以包括第一至第六字節(jié)(B1、B2、B3、B4、B5、B6)。在該情況下，觸摸ID和觸摸狀態(tài)可以被分配給第一字節(jié)(B1)，X_Y坐標(biāo)值可以被分配給第二字節(jié)(B2)，X坐標(biāo)值可以被分配給第三字節(jié)(B3)，Y坐標(biāo)值可以被分配給第四字節(jié)(B4)，觸摸力水平被分配給第五字節(jié)(B5)，以及觸摸力區(qū)域被分配給第六字節(jié)(B6)。在該情況下，為12位X坐標(biāo)值分配被分配給第二字節(jié)(B2)的X坐標(biāo)值和被分配給第三字節(jié)(B3)的X坐標(biāo)值，其中，該12位X坐標(biāo)值的4個(gè)最高有效位可以被分配給第二字節(jié)(B2)。以相同的方式，為12位Y坐標(biāo)值分配被分配給第二字節(jié)(B2)的Y坐標(biāo)值和被分配給第四字節(jié)(B4)的Y坐標(biāo)值，其中，該12位Y坐標(biāo)值的4個(gè)最高有效位可以被分配給第二字節(jié)(B2)。
[0112]主機(jī)系統(tǒng)700執(zhí)行從觸摸驅(qū)動(dòng)器600 (即，觸摸控制部650)提供的鏈接至二維觸摸信息(TI_2D)或三維觸摸信息(TI_3D)的應(yīng)用程序。
[0113]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置可以通過(guò)感測(cè)設(shè)置在第一電極512和第二電極532之間的觸摸傳感器555中的電容或電阻值根據(jù)用戶(hù)10的觸摸力的變化來(lái)感測(cè)針對(duì)用戶(hù)10的觸摸力的二維觸摸信息和三維觸摸信息兩者。
[0114]圖8至圖10是示出在根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置中的支撐構(gòu)件的各種實(shí)例的平面視圖。
[0115]參照?qǐng)D8，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570可以包括邊界圖案571、多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573和多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575。
[0116]邊界圖案571被設(shè)置在彈性電阻器構(gòu)件550的上表面的邊界上，從而支撐第二基板530的邊界。該邊界圖案571以閉環(huán)形狀形成，從而密封第一基板510和第二基板530之間的空間。
[0117]多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573平行于第一基板510的第一方向(X)被設(shè)置，且每個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573被設(shè)置在彈性電阻器構(gòu)件550的上表面上的多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)中的每一個(gè)之間，從而支撐第二基板530。
[0118]多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575平行于第一基板510的第二方向(Y)被設(shè)置，且每個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575被設(shè)置在彈性電阻器構(gòu)件550的上表面上的多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的每一個(gè)之間，從而支撐第二基板530。
[0119]多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573與多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575交叉，從而形成網(wǎng)狀配置。
[0120]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，可以從支撐構(gòu)件570省略多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573或多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575。
[0121]因此，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570通過(guò)邊界圖案571和線(xiàn)支撐圖案573和575支撐第二基板530，使得其可以防止第二基板530下陷，并且此外，防止第二電極532與彈性電阻器構(gòu)件550物理接觸。
[0122]可替代地，如圖9中所示，多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573中的每一個(gè)可以被設(shè)置在多個(gè)第一電極線(xiàn)組5121至512i中的每一個(gè)之間，其中，每個(gè)第一電極線(xiàn)組可以通過(guò)使至少兩個(gè)相鄰的第一電極線(xiàn)成組來(lái)形成。同樣，多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575中的每一個(gè)可以被設(shè)置在多個(gè)第二電極線(xiàn)組5321至532 j中的每一個(gè)之間，其中，每個(gè)第二電極線(xiàn)組可以通過(guò)將至少兩個(gè)相鄰的第二電極線(xiàn)成組來(lái)形成。在該情況下，由每個(gè)第一電極線(xiàn)組5121至512i成組的第一電極線(xiàn)(TL)的數(shù)量可以與由每個(gè)第二電極線(xiàn)組5321至532j成組的第二電極線(xiàn)(RL)的數(shù)量相同或不同。
[0123]參照?qǐng)D8和圖9，多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573中的每一個(gè)可以被設(shè)置在具有一個(gè)或多個(gè)第一電極線(xiàn)的每個(gè)第一電極線(xiàn)組之間。同樣，多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575中的每一個(gè)可以被設(shè)置在具有一個(gè)或多個(gè)第二電極線(xiàn)的每個(gè)第二電極線(xiàn)組之間。
[0124]參照?qǐng)D10，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570可以包括邊界圖案571和多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577。
[0125]邊界圖案571被設(shè)置在彈性電阻器構(gòu)件550的上表面的邊界上，從而支撐第二基板530的邊界。以閉環(huán)圖形形成邊界圖案571，從而密封第一基板510和第二基板530之間的空間。
[0126]設(shè)置在彈性電阻器構(gòu)件550的上表面上的多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577支撐第二基板530，其中，以圓柱或多棱柱的島狀形狀形成每個(gè)點(diǎn)支撐圖案577。
[0127]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577中的每一個(gè)可以被設(shè)置在由第一電極線(xiàn)(TL)的相鄰一個(gè)和第二電極線(xiàn)(RL)的相鄰一個(gè)圍繞的每個(gè)區(qū)域中。S卩，多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577可以按照點(diǎn)圖案被設(shè)置在多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)中的每一個(gè)之間限定的第一區(qū)域與多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的每一個(gè)之間限定的第二區(qū)域的每個(gè)交叉區(qū)域處。
[0128]盡管未示出，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577可以被設(shè)置在多個(gè)第一電極線(xiàn)組中的每一個(gè)之間限定的第一區(qū)域與多個(gè)第二電極線(xiàn)組中的每一個(gè)之間限定的第二區(qū)域的每個(gè)交叉區(qū)域處，其中，每個(gè)第一電極線(xiàn)組包括至少兩個(gè)相鄰的第一電極線(xiàn)(TL)，且每個(gè)第二電極線(xiàn)組包括至少兩個(gè)相鄰的第二電極線(xiàn)(RL)。
[0129]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570通過(guò)島狀形狀的點(diǎn)支撐圖案577支撐第二基板530，使得其可以防止第二基板530下陷，以及此外，防止第二電極532與彈性電阻器構(gòu)件550物理接觸，并且還最小化顯示裝置的亮度的惡化。
[0130]圖11至圖14是示出在根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置中的彈性電阻器構(gòu)件和支撐構(gòu)件的各種實(shí)例的平面視圖。
[0131]首先，參照涉及圖4的圖11，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的彈性電阻器構(gòu)件550可以包括多個(gè)電阻器線(xiàn)圖案，該多個(gè)電阻器線(xiàn)圖案分別與多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)重疊，沿著第一基板510的第二方向(Y)以固定間隔被設(shè)置，并且在第一基板510的上表面上以線(xiàn)形狀被制備。多個(gè)電阻器線(xiàn)圖案的材料及其形成方法與圖1中所示的彈性電阻器構(gòu)件150的材料及形成方法相同或類(lèi)似，從而將省略對(duì)多個(gè)電阻器線(xiàn)圖案的材料及其形成方法的詳細(xì)描述。
[0132]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的支撐圖案570可以包括邊界圖案571和多個(gè)線(xiàn)支撐圖案573。
[0133]邊界圖案571被設(shè)置在第一基板510的上表面的邊界上，從而支撐第二基板530的邊界。邊界圖案571以閉環(huán)形狀形成，從而密封第一基板510和第二基板530之間的空間。
[0134]多個(gè)線(xiàn)支撐圖案573平行于第一基板510的第一方向(X)被設(shè)置，且每個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573被設(shè)置在第一基板510的上表面上的多個(gè)電阻器線(xiàn)圖案中的每一個(gè)之間，從而支撐第二基板530。
[0135]彈性電阻器構(gòu)件550的每個(gè)電阻器線(xiàn)圖案可以不與多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)重疊，而是與多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)重疊，從而用于彈性電阻器構(gòu)件550的多個(gè)電阻器線(xiàn)圖案可以在第一基板510的上表面上以線(xiàn)形狀形成，同時(shí)沿著第一基板510的第一方向(X)以固定間隔被設(shè)置。在該情況下，支撐構(gòu)件570的每個(gè)線(xiàn)支撐圖案573被設(shè)置在第一基板510的上表面上的每個(gè)電阻器線(xiàn)圖案之間，并且平行于第一基板510的第二方向(Y)被設(shè)置，從而支撐第二基板530。
[0136]最后，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的彈性電阻器構(gòu)件550的每個(gè)電阻器線(xiàn)圖案與第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)或第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)重疊，并且支撐構(gòu)件570的每個(gè)線(xiàn)支撐圖案573可以被設(shè)置在相鄰的兩個(gè)電阻器線(xiàn)圖案之間。
[0137]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的包括彈性電阻器構(gòu)件550和支撐構(gòu)件570的觸摸屏裝置可以通過(guò)感測(cè)在多個(gè)電阻器線(xiàn)圖案的每一個(gè)中形成的觸摸傳感器555中的電容或電阻值根據(jù)用戶(hù)10的觸摸力的變化，以良好的精度和靈敏度計(jì)算二維或三維觸摸信息。
[0138]參照?qǐng)D12，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的彈性電阻器構(gòu)件550可以包括在多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)與多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)的每個(gè)交叉區(qū)域處設(shè)置的多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案，其中，每個(gè)電阻器點(diǎn)圖案可以在每個(gè)交叉區(qū)域中被形成為島狀形成。
[0139]以包括由其中一個(gè)第一電極線(xiàn)(TL)和其中一個(gè)第二電極線(xiàn)(RL)形成的一個(gè)交叉區(qū)域的圓柱或多棱柱的島狀形狀制備多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案中的每一個(gè)。
[0140]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570可以包括邊界圖案571、多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573和多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575。
[0141]邊界圖案571被設(shè)置在第一基板510的上表面的邊界上，從而支撐第二基板530的邊界。邊界圖案571以閉環(huán)形狀被形成，從而密封第一基板510和第二基板530之間的空間。
[0142]多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573平行于第一基板510的第一方向(X)被設(shè)置，且每個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573在第一基板510的上表面上沿著第一基板510的第二方向(Y)被設(shè)置在多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案550中的每一個(gè)之間，從而支撐第二基板530。S卩，每個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573被設(shè)置在多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)中的每一個(gè)之間，同時(shí)平行于第一基板510的第一方向(X)。
[0143]多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575平行于第一基板510的第二方向(Y)被設(shè)置，且每個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575在第一基板510的上表面上沿著第一基板510的第一方向(X)被設(shè)置在多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案中的每一個(gè)之間，從而支撐第二基板530。S卩，每個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575被設(shè)置在多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的每一個(gè)之間。
[0144]多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573與多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575交叉，從而形成網(wǎng)狀配置。
[0145]如圖13中所示，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570可以包括多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577，而不是多個(gè)第一支撐圖案573和第二線(xiàn)支撐圖案575。
[0146]在第一基板510的上表面上以圓柱或多棱柱的島狀形狀制備多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577中的每一個(gè)，從而支撐第二基板530。多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577可以在多個(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)中的每一個(gè)之間限定的第一區(qū)域與多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的每一個(gè)之間限定的第二區(qū)域的每個(gè)交叉區(qū)域處以點(diǎn)圖案來(lái)設(shè)置。即，多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577可以被設(shè)置在由相鄰的四個(gè)電阻器點(diǎn)圖案550圍繞的每個(gè)區(qū)域處。
[0147]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的包括彈性電阻器構(gòu)件550和支撐構(gòu)件570的觸摸屏裝置可以通過(guò)感測(cè)在島狀形狀的多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案550的每一個(gè)中形成的觸摸傳感器555中的電容或電阻值根據(jù)用戶(hù)10的觸摸力的變化，以良好的精度和靈敏度計(jì)算針對(duì)多觸摸的二維或三維觸摸信息。
[0148]參照?qǐng)D14，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的彈性電阻器構(gòu)件550可以包括多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案，其中，每個(gè)電阻器點(diǎn)圖案可以與具有至少兩個(gè)第一電極線(xiàn)(TL)的第一電極線(xiàn)組5121至512i和具有至少兩個(gè)第二電極線(xiàn)(RL)的第二電極線(xiàn)組5321至532j的交叉點(diǎn)重疊，并且可以在第一基板510上以島狀形狀被形成。
[0149]以包括由至少兩個(gè)第一電極線(xiàn)(TL)和至少兩個(gè)第二電極線(xiàn)(RL)形成的至少四個(gè)交叉區(qū)域的圓柱或多棱柱的島狀形狀制備多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案中的每一個(gè)。
[0150]以與圖12中所示的支撐構(gòu)件570相同的方式，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570可以包括設(shè)置在第一基板510的上表面的邊界上的邊界圖案571、多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573和多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575。此時(shí)，多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573平行于第一基板510的第一方向(X)被設(shè)置，且每個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573沿著第一基板510的第二方向(Y)被設(shè)置在多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案550中的每一個(gè)之間。同樣，多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575平行于第一基板510的第二方向(Y)被設(shè)置，且每個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575沿著第一基板510的第一方向(X)被設(shè)置在多個(gè)電阻器點(diǎn)圖案550中的每一個(gè)之間。多個(gè)第一線(xiàn)支撐圖案573與多個(gè)第二線(xiàn)支撐圖案575交叉，從而形成網(wǎng)狀配置。
[0151]同時(shí)，以與圖13中所示的支撐構(gòu)件570相同的方式，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的支撐構(gòu)件570可以包括多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577，而非多個(gè)第一支撐圖案573和第二線(xiàn)支撐圖案 575。
[0152]在第一基板510的上表面上以圓柱或多棱柱的島狀形狀制備多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577中的每一個(gè)，從而支撐第二基板530?？梢栽诙鄠€(gè)第一電極線(xiàn)(TLl至TLn)中的每一個(gè)之間限定的第一區(qū)域與多個(gè)第二電極線(xiàn)(RLl至RLm)中的每一個(gè)之間限定的第二區(qū)域的每個(gè)交叉區(qū)域處的點(diǎn)圖案中設(shè)置多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577。S卩，可以在由相鄰的四個(gè)電阻器點(diǎn)圖案550圍繞的每個(gè)區(qū)域處設(shè)置多個(gè)點(diǎn)支撐圖案577。
[0153]圖15是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法的流程圖。圖16是示出在根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法中根據(jù)觸摸感測(cè)的感測(cè)數(shù)據(jù)的波形圖。
[0154]參照與圖6相關(guān)的圖15和圖16，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法通過(guò)感測(cè)在觸摸板500內(nèi)的觸摸傳感器中的電容變化來(lái)計(jì)算二維觸摸信息，并且通過(guò)基于在觸摸傳感器中感測(cè)的電阻值的變化計(jì)算三維觸摸信息來(lái)計(jì)算針對(duì)觸摸板500的用戶(hù)觸摸的三維和二維觸摸信息。這將在如下詳細(xì)描述。
[0155]首先，通過(guò)感測(cè)在彼此交叉以及彼此以預(yù)定間隔設(shè)置且使彈性電阻器構(gòu)件550介于其間的第一電極512和第二電極532的交叉區(qū)域內(nèi)的觸摸傳感器555中的電容的變化來(lái)生成位置感測(cè)數(shù)據(jù)(S100)。S卩，觸摸驅(qū)動(dòng)器600根據(jù)二維觸摸感測(cè)模式(模式I)向第一電極512提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖，并且通過(guò)第二電極532感測(cè)觸摸傳感器550中的電容的變化，從而生成位置感測(cè)數(shù)據(jù)。
[0156]同時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(RTM)位置感測(cè)數(shù)據(jù)以檢測(cè)在根據(jù)壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力使位置感測(cè)數(shù)據(jù)畸變時(shí)發(fā)生的觸摸力事件，并且根據(jù)對(duì)觸摸力事件的檢測(cè)結(jié)果來(lái)生成事件檢測(cè)信號(hào)(SllO)。S卩，觸摸驅(qū)動(dòng)器600檢測(cè)在通過(guò)根據(jù)壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的導(dǎo)電狀態(tài)的第一電極512和第二電極532之間流通的電流使觸摸傳感器555的電容(Cm)畸變時(shí)發(fā)生的觸摸力事件。如果在位置感測(cè)數(shù)據(jù)中不存在觸摸力事件，那么觸摸驅(qū)動(dòng)器600生成第一邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)。同時(shí)，如果在位置感測(cè)數(shù)據(jù)中存在觸摸力事件，那么觸摸驅(qū)動(dòng)器600生成第二邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)。
[0157]在步驟SllO中，如果在位置感測(cè)數(shù)據(jù)中不存在觸摸力事件(S110的“否”)，那么根據(jù)第一邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)基于位置感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算二維觸摸信息(S120)，并且將所計(jì)算的二維觸摸信息輸出至主機(jī)系統(tǒng)700(S130)。
[0158]同時(shí)，在步驟SllO中，如果在位置感測(cè)數(shù)據(jù)中存在觸摸力事件(S110的“是”)，那么通過(guò)根據(jù)第二邏輯狀態(tài)的事件檢測(cè)信號(hào)感測(cè)觸摸傳感器555中的電阻值的變化來(lái)生成觸摸感測(cè)數(shù)據(jù)(S140)，基于所感測(cè)的力感測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算三維觸摸信息(S150)，以及將所計(jì)算的三維觸摸信息輸出至主機(jī)系統(tǒng)700 (S160)。即，觸摸驅(qū)動(dòng)器600根據(jù)對(duì)應(yīng)于發(fā)生觸摸力事件的三維觸摸感測(cè)模式(模式2)向第一電極512提供觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖，并且通過(guò)第二電極532感測(cè)觸摸傳感器550中的電阻值的變化，從而生成力感測(cè)數(shù)據(jù)。在該情況下，當(dāng)觸摸力事件發(fā)生時(shí)，觸摸驅(qū)動(dòng)器600針對(duì)設(shè)置在包括觸摸位置的局部區(qū)域中的第二電極線(xiàn)532中的至少一個(gè)感測(cè)觸摸傳感器555中的電阻值的變化。
[0159]對(duì)于每個(gè)預(yù)設(shè)的觸摸感測(cè)時(shí)段，重復(fù)執(zhí)行步驟SlOO至S160，使得可以感測(cè)二維或三維觸摸。
[0160]如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的觸摸屏裝置的驅(qū)動(dòng)方法通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器中的電容根據(jù)壓力水平不多于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的變化來(lái)計(jì)算二維觸摸信息，并且通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器中的電阻值根據(jù)壓力水平不小于基準(zhǔn)壓力的用戶(hù)觸摸力的變化來(lái)計(jì)算三維觸摸信息，從而計(jì)算三維和/或二維觸摸信息。
[0161 ] 此外，前述觸摸屏裝置可以被用作用于便攜式電子裝置(例如，電子筆記本、電子書(shū)、PMP (便攜式多媒體播放器)、導(dǎo)航、UMPC (超移動(dòng)PC)、移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà)、智能手表、平板PC (平板個(gè)人電腦)、手表電話(huà)和便攜式通信終端)的用戶(hù)接口。因此，可以提供具有三維觸摸信息的用戶(hù)接口的便攜式電子裝置。
[0162]圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的便攜式電子裝置。
[0163]參照?qǐng)D17，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的便攜式電子裝置可以包括外殼710、顯示模塊720和觸摸屏裝置730。
[0164]外殼710被設(shè)置為其中包括空間，使得該外殼710形成便攜式電子裝置的最外側(cè)部和后側(cè)。
[0165]顯示模塊720被接納在外殼710的空間中，其中，顯示模塊720被設(shè)置在觸摸屏裝置730之下。在該情況下，從主機(jī)系統(tǒng)(未示出)提供的圖像被顯示在顯示模塊720上。例如，顯示模塊720可以包括平板顯示板(未示出)和板驅(qū)動(dòng)器(未示出)。該平顯示板可以是液晶顯示板、場(chǎng)發(fā)射顯示板、等離子體顯示板、電致發(fā)光顯示板或有機(jī)發(fā)光顯示板。該板驅(qū)動(dòng)器在該平顯示板上顯示從主機(jī)系統(tǒng)(未示出)提供的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
[0166]觸摸屏裝置730被設(shè)置在顯示模塊720的顯示屏上，其中，觸摸屏裝置730感測(cè)由用戶(hù)、導(dǎo)電物體或非導(dǎo)電物體的觸摸。觸摸屏裝置730的結(jié)構(gòu)與在圖1至圖14中所示的觸摸屏裝置的結(jié)構(gòu)相同或類(lèi)似。同樣，觸摸屏裝置730根據(jù)圖15和圖16中所示的觸摸感測(cè)方法來(lái)生成針對(duì)用戶(hù)觸摸的二維和三維觸摸信息，并且向主機(jī)系統(tǒng)提供所生成的二維和三維觸摸信息。
[0167]根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的便攜式電子裝置還包括附接至觸摸屏裝置730的上表面的覆蓋窗740。該覆蓋窗740使用諸如OCA(光學(xué)透明膠)的透明粘合劑(未示出)被附接至觸摸屏裝置中的觸摸板的前表面。該覆蓋窗740覆蓋觸摸屏裝置的前表面，并且此外，保護(hù)便攜式電子裝置的前表面。
[0168]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器中的電容和電阻值根據(jù)觸摸力的變化來(lái)提供針對(duì)用戶(hù)觸摸的三維和/或二維觸摸信息，并且建立諸如需要三維觸摸信息的應(yīng)用的用戶(hù)接口環(huán)境。
[0169]同樣，可以通過(guò)感測(cè)觸摸傳感器中的電阻值根據(jù)觸摸力的變化來(lái)提供針對(duì)導(dǎo)電或非導(dǎo)電物體的三維觸摸信息。
[0170]此外，可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)局部區(qū)域的觸摸感測(cè)(即，局部感測(cè))來(lái)減少用于感測(cè)觸摸力的時(shí)間，并且此外，確保對(duì)用戶(hù)觸摸的快速響應(yīng)，以及通過(guò)簡(jiǎn)單和有效的感測(cè)驅(qū)動(dòng)來(lái)感測(cè)觸摸力。
[0171]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見(jiàn)的將是，在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改和變更。因此，其旨在本發(fā)明涵蓋對(duì)該發(fā)明的修改和變更，只要它們來(lái)自于所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
[0172]本申請(qǐng)要求于2015年3月23日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2015-0040017號(hào)的權(quán)益，如在本文中全文陳述一般將其結(jié)合于此供參考。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種觸摸屏裝置，該觸摸屏裝置包括: 第一基板和第二基板； 在所述第一基板上的多個(gè)第一電極線(xiàn)和多個(gè)第二電極線(xiàn)，所述多個(gè)第一電極線(xiàn)和多個(gè)第二電極線(xiàn)彼此交叉以限定多個(gè)觸摸傳感器，每個(gè)觸摸傳感器包括第一電極和第二電極以及彈性電阻器，且在所述第二電極與所述彈性電阻器之間具有間隙空間；以及 觸摸驅(qū)動(dòng)器，電連接至所述多個(gè)第一電極線(xiàn)和所述多個(gè)第二電極線(xiàn)中的至少一個(gè)，并且根據(jù)被施加于所述觸摸屏裝置的力的量來(lái)確定二維或三維觸摸信息。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，其中，基于針對(duì)接收所述力的所述多個(gè)觸摸傳感器中的至少一個(gè)的電容的變化來(lái)確定所述二維觸摸信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，其中，基于針對(duì)接收所述力的所述多個(gè)觸摸傳感器中的至少一個(gè)的電阻的變化來(lái)確定所述三維觸摸信息。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的觸摸屏裝置，其中，當(dāng)針對(duì)接收所述力的所述多個(gè)觸摸傳感器中的所述至少一個(gè)存在由所述第二電極與所述彈性電阻器之間的接觸引起的電容畸變時(shí)，確定所述三維觸摸信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，所述觸摸屏裝置還包括在所述第二基板上的覆蓋玻璃和在所述第一基板上的顯示板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，其中，所述第一電極與所述第二電極之間的所述彈性電阻器的電阻值隨著所述力的量增加而減小。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，其中，所述彈性電阻器包括壓力敏感材料和壓電敏感材料中的一種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，所述觸摸屏裝置還包括在所述第二基板上用于保持所述間隙空間的支撐件， 其中，所述支撐件具有等于或小于0.3MPa的楊氏模量，并且其中，所述支撐件具有等于或大于10gf/英寸的粘度和等于或大于80%的透明度。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，其中，所述間隙空間的高度處于ΙΟμπι至150 μ m的范圍，并且其中，當(dāng)將30至300gf/英寸范圍的壓力施加于所述觸摸屏裝置時(shí)，所述第二電極接觸所述彈性電阻器的表面。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸屏裝置，其中，所述多個(gè)第一電極線(xiàn)與所述觸摸驅(qū)動(dòng)器電連接并且被提供有觸摸驅(qū)動(dòng)脈沖。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸摸屏裝置，其中，所述觸摸驅(qū)動(dòng)器包括觸摸控制單元、第一感測(cè)單元和第二感測(cè)單元。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏裝置，其中，所述觸摸驅(qū)動(dòng)器還具有包括多個(gè)去多路復(fù)用器的選擇單元，每個(gè)去多路復(fù)用器具有與所述第一感測(cè)單元連接的第一輸出通道、與所述第二感測(cè)單元連接的第二輸出通道以及以一對(duì)一方式與所述多個(gè)第二電極線(xiàn)連接的一個(gè)輸入通道。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的觸摸屏裝置，其中，所述第一感測(cè)單元通過(guò)所述多個(gè)第二電極線(xiàn)基于針對(duì)每個(gè)觸摸傳感器的電容變化生成第一感測(cè)數(shù)據(jù)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的觸摸屏裝置，其中，所述觸摸驅(qū)動(dòng)器基于所述第一感測(cè)數(shù)據(jù)生成第一邏輯或第二邏輯的事件檢測(cè)信號(hào)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的觸摸屏裝置，其中，當(dāng)所述第一感測(cè)數(shù)據(jù)指示由每個(gè)觸摸傳感器的所述第二電極與所述彈性電阻器之間的接觸引起的電容畸變時(shí)，生成所述第二邏輯的所述事件檢測(cè)信號(hào)。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的觸摸屏裝置，其中，當(dāng)生成所述第二邏輯的所述事件檢測(cè)信號(hào)時(shí)，所述第二感測(cè)單元通過(guò)所述多個(gè)第二電極線(xiàn)基于針對(duì)所述多個(gè)觸摸傳感器中的至少一個(gè)的電阻變化來(lái)生成第二感測(cè)數(shù)據(jù)。17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸屏裝置，其中，所述支撐件包括多個(gè)邊界圖案或多個(gè)點(diǎn)支撐圖案。18.—種驅(qū)動(dòng)具有多個(gè)觸摸傳感器的觸摸屏裝置的方法，每個(gè)觸摸傳感器包括第一電極和第二電極以及彈性電阻器，且在所述第二電極與所述彈性電阻器之間具有間隙空間，所述方法包括: 向所述第一電極提供觸摸驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 通過(guò)所述第二電極感測(cè)每個(gè)觸摸傳感器的電容變化； 基于感測(cè)所述電容變化的結(jié)果來(lái)檢測(cè)觸摸力事件；以及 基于檢測(cè)所述觸摸力事件的結(jié)果來(lái)感測(cè)所述多個(gè)觸摸傳感器中的至少一個(gè)的電阻變化。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，該方法還包括基于感測(cè)所述電阻變化的結(jié)果來(lái)確定被施加于所述觸摸屏裝置的觸摸力的水平。20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，檢測(cè)所述觸摸力事件的步驟基于確定是否存在由每個(gè)觸摸傳感器的所述第二電極與所述彈性電阻器之間的接觸引起的電容畸變。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK105988653SQ201510519969
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日
【發(fā)明人】黃琮喜, 趙盛庸
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