CN106484197B - 触控面板及其驱动方法、驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控面板及其驱动方法、驱动装置，属于触控领域。该触控面板包括光敏材料层，设置在光敏材料层的第一侧的表面上的引线电极层，沿第一方向延伸的多条第一触控电极，以及沿第二方向延伸的多条第二触控电极；其中，触控面板具有触控区域，多条第一触控电极与多条第二触控电极在触控区域内交叉设置；第一触控电极在相邻的两条第二触控电极之间的部分与光敏材料层的第二侧的表面接触；第一触控电极、光敏材料层以及引线电极层在第一触控电极与光敏材料层相互接触的区域形成光敏二极管。本发明基于第一触控电极复用为光敏二极管的电极的设计，可以实现感光触控面板的轻薄化，满足其在更多应用场景下的使用需求。

Description

触控面板及其驱动方法、驱动装置

技术领域

本发明涉及触控技术领域，特别涉及一种触控面板及其驱动方法、驱动装置。

背景技术

当前，触控面板已成为最主流的人机接口装置之一。比如，传统的电容式触控面板藉由交错配置的多条行向扫描线与多条列向扫描线，通过检测两条扫描线交错位置处的电容的变化量来判断手指或导体碰触其面板的位置，并由手指碰触的位置的变化判断其移动量及移动速度，并具有触感灵敏、透光率高和耐热性好等特点，在目前的智能终端设备上已经得到了广泛的应用。

而随着日渐丰富多样的使用需求，一些厂商希望可以把表面感光的功能集成到触控面板当中。对此，最常见的功能整合方式即把光传感器阵列基板叠置在原有触控面板的上方或下方，从而在不影响触控功能的情况下由光传感器阵列实现表面感光。但是，该方式得到的产品相比于原有触控面板至少需要增加一整个光传感器阵列基板所占据的厚度，难以满足当前触控面板及其应用产品轻薄化的需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种触控面板及其驱动方法、驱动装置，可以实现一种轻薄的具有表面感光功能的触控面板。

第一方面，本发明提供一种触控面板，所述触控面板包括光敏材料层，设置在所述光敏材料层的第一侧的表面上的引线电极层，沿第一方向延伸的多条第一触控电极，以及沿第二方向延伸的多条第二触控电极；其中，

所述触控面板具有触控区域，所述多条第一触控电极与所述多条第二触控电极在所述触控区域内交叉设置；

所述第一触控电极在相邻的两条所述第二触控电极之间的部分与所述光敏材料层的第二侧的表面接触；

所述第一触控电极、所述光敏材料层以及所述引线电极层在所述第一触控电极与所述光敏材料层相互接触的区域形成光敏二极管。

在一个可能的实现方式中，所述触控面板具有触摸表面；所述光敏材料层位于所述第一触控电极的远离所述触摸表面的一侧；所述引线电极层位于所述光敏材料层的远离所述触摸表面的一侧。

在另一个可能的实现方式中，所述光敏材料层包括若干个彼此分离的光敏材料块，每个所述光敏材料块的第二侧的表面与一条所述第一触控电极在相邻的两条所述第二触控电极之间相互接触。

在另一个可能的实现方式中，所述引线电极层包括多条彼此分离的引线电极，每条所述引线电极与位于相邻的两条所述第二触控电极之间的所述光敏材料块的第一侧的表面接触。

在另一个可能的实现方式中，所述多条第一触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控驱动信号输入端；所述多条第二触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控感测信号输出端；所述多条引线电极各自连接所述触控区域之外的一个光线感测信号输出端。

在另一个可能的实现方式中，所述光敏材料层整面设置；所述引线电极层整面设置；所述多条第一触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控感测信号输出端；所述多条第二触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控驱动信号输入端；所述引线电极连接所述触控区域之外的一个光线感测信号输出端。

在另一个可能的实现方式中，直条形的所述第一触控电极在相邻的两条所述第二触控电极之间的部分向着所述第二方向的反方向和/或所述第二方向拓展，以使所述光敏材料层的第二侧的表面与拓展后的部分相互接触。

第二方面，本发明还提供了一种上述任意一种触控面板的驱动方法，包括：

在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第一触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第二触控电极处接收触摸感测信号，或者，在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第二触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收触摸感测信号；

在一个驱动周期的第二时间段内向所述多条第一触控电极施加感光驱动信号，以在所述引线电极层处接收光线感测信号，或者，在一个驱动周期的第二时间段内向所述引线电极层施加感光驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收光线感测信号；

其中，所述第一时间段与第二时间段在所述驱动周期内相互错开。

在一个可能的实现方式中，所述光敏二极管具体为红外光敏二极管；所述驱动方法还包括：

根据所述触摸感测信号进行指纹识别；

在识别到人体的指纹时，根据所述光线感测信号判断是否检测到生物体的手指的红外特征；

当没有检测到生物体的手指的红外特征时，生成所识别到的指纹的来源不是生物体的报警信号。

第三方面，本发明还提供了一种上述任意一种触控面板的驱动装置，包括：

第一信号施加单元，用于在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第一触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第二触控电极处接收触摸感测信号，或者，所述第一信号施加单元用于在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第二触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收触摸感测信号；

第二信号施加单元，用于在一个驱动周期的第二时间段内向所述多条第一触控电极施加感光驱动信号，以在所述引线电极层处接收光线感测信号，或者，所述第二信号施加单元用于在一个驱动周期的第二时间段内向所述引线电极层施加感光驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收光线感测信号；

其中，所述第一时间段与第二时间段在所述驱动周期内相互错开。

由上述技术方案可知，基于第一触控电极复用为光敏二极管的一个电极的设计，所提供的触控面板可以省去光敏二极管的一个电极的设置空间和制作过程，相比于集成表面感光功能之前的触控面板可以仅增加光敏材料层和引线电极层的厚度甚至更少，因而可以实现感光触控面板的轻薄化，满足触控面板在更多应用场景下的使用需求。

基于用于施加触控驱动信号及接收触摸感测信号的第一时间段与用于施加感光驱动信号及接收光线感测信号的第二时间段在驱动周期内相互错开的设计，所提供的触控面板的驱动方法和驱动装置可以配合上述任意一种触控面板在同时实现触控面板的触摸感测功能和光线感测功能的前提下将第一触控电极复用为光敏二极管的一个电极，实现感光触控面板的轻薄化，满足触控面板在更多应用场景下的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的触控面板中触控电极的设置方式示意图；

图2是本发明一个实施例提供的触控面板中光敏材料层的设置方式示意图；

图3是本发明一个实施例提供的触控面板中引线电极层的设置方式示意图；

图4是本发明一个实施例中图3所示触控面板的A-A′剖面图；

图5是本发明一个实施例提供的触控面板的制作方法的流程示意图；

图6是本发明一个实施例提供的触控面板的驱动方法的流程示意图；

图7是本发明一个实施例提供的触控面板的内部连接关系示意图；

图8是本发明又一实施例提供的触控面板的内部连接关系示意图；

图9是本发明又一实施例中图3所示触控面板的A-A′剖面图；

图10是本发明又一实施例提供的触控面板的制作方法的流程示意图；

图11是本发明又一实施例提供的触控面板的剖面结构示意图；

图12是本发明又一实施例提供的触控面板中触控电极的设置方式示意图；

图13是本发明又一实施例提供的触控面板的驱动方法的部分流程示意图；

图14是本发明一个实施例提供的触控面板的驱动装置的结构框图；

图15是本发明又一实施例提供的触控面板的驱动装置的部分结构框图。

附图标记：

10—基板，11—第一触控电极，12—第二触控电极，13—光敏材料层，14—引线电极层，15—第一绝缘层，16—第二绝缘层，17—第三绝缘层，A1—触控区域，R1—第一方向，R2—第二方向，P1—触控驱动信号输入端，P2—触控感测信号输出端，P3—光线感测信号输出端，U1—移位寄存器单元，INPUT—输入端，OUTPUT—输出端，RESET—复位端，CLK1—第一时钟信号端，CLK2—第二时钟信号端，CLK—第一时钟信号，CLKB—第二时钟信号，STV—起始信号。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明一个实施例中一种触控面板内触控电极设置方式的俯视结构示意图。如图1所示，本发明实施例的触控面板包括沿第一方向R1延伸的多条第一触控电极11(图1中仅以8条作为示例)和沿第二方向R2延伸的多条第二触控电极12(图1中仅以9条作为示例)，并且多条第一触控电极11与多条第二触控电极12在触控面板所具有的触控区域A1内交叉设置(图中仅以正交式的交叉设置方式作为示例，在其他实现方式中还可以是任何其他夹角下的交叉设置)。需要说明的是，为使图示清晰，图1中没有绘出触控面板内除第一触控电极11和第二触控电极12以外的结构。可以理解的是，在适当厚度的绝缘层状结构的间隔下，上述多条第一触控电极11与上述多条第二触控电极12可以配合其他外部条件实现互容式的触摸感测。

除上述第一触控电极11和上述第二触控电极12之外，本发明实施例的触控面板还包括光敏材料层13和引线电极层14。如图2所示，第一触控电极11在相邻的两条第二触控电极12之间的部分与光敏材料层13的第二侧的表面接触；如图3所示，在图2所示结构的基础上，引线电极层14设置在光敏材料层13的第一侧的表面上。图2和图3中，垂直纸面向外的一侧为光敏材料层13的第一侧，垂直纸面向里的一侧为光敏材料层的第二侧。由此，第一触控电极11、光敏材料层13以及引线电极层14在第一触控电极11与光敏材料层13相互接触的区域形成光敏二极管。作为一种示例，在图2和图3中，光敏材料层13由8×8的方块形状的光敏材料块构成，引线电极层14由沿第二方向R2延伸的8条引线电极构成，每两条相邻的第二触控电极12之间的所有光敏材料块的第一侧的表面上设置有一条引线电极层14中的一条引线电极，而每个光敏材料块的第二侧的表面都与一条第一触控电极11在相邻的两条的第二触控电极12之间的部分相互接触。需要说明的是，为使图示清晰，图2中没有绘出触控面板内除第一触控电极11、第二触控电极12和光敏材料层13以外的结构，图3中没有绘出触控面板内除第一触控电极11、第二触控电极12、光敏材料层13和引线电极层14以外的结构。

可以理解的是，光敏二极管的形成意味着分别从第一侧和第二侧接触光敏材料层13的引线电极层14和第一触控电极11分别成为了光敏二极管的阳电极和阴电极中的一个，而夹在阳电极与阴电极之间的光敏材料层13则具有使两电极之间的电流正向导通、反向截止，以及在特定光照条件下两电极之间的伏安特性发生变化等等为形成光敏二极管而所需要具有的特性(比如采用半导体材料形成光敏材料层13时，阳电极与阴电极之间的半导体材料的掺杂情况须与形成光敏二极管所要求的PN结的结构相一致)。

需要说明的是，本发明实施例中的第一触控电极、第二触控电极以及引线电极层均主要由导电性良好的材料形成，比如金属单质、合金、金属化合物、金属网格(MetalMesh)、导电聚合物(Conductive Polymer)等等，本领域技术人员可以根据实际应用需求进行选择。比如，为了使触控面板具有较高的透光率，可以将上述第一触控电极、第二触控电极以及引线电极层中的至少一项采用铟锡氧化物半导体(ITO)、金属网格(Metal Mesh)、银纳米线(Silver Nanowires)或者导电聚合物(Conductive Polymer)形成。

还需要说明的是，本发明实施例中所述的光敏二极管主要指的是可以在施加在两个电极上的电信号的作用下感测照射到内部的光敏材料上的给定波段的光线的强度的器件，具体类型可由本领域技术人员根据实际应用需求进行选取。

可以看出，本发明实施例中的第一触控电极在可以用于实现触摸感测功能的基础上还用于充当光敏二极管的一个电极，因而若本发明实施例的触控面板可以同时实现触摸感测功能和表面感光功能，则其相比于现有触控面板与光传感器阵列基板的结合省去了光敏二极管的一个电极的设置空间和制作过程，而且相比于原有的触控面板一般只需增加光敏材料层和引线电极层的厚度(远小于光传感器阵列基板的厚度)，因而可以实现感光触控面板的轻薄化，满足其在更多应用场景下的使用需求。

作为一种更具体的示例，图4是本发明一个实施例中图3所示触控面板的A-A′剖面图。参见图3和图4，本发明实施例的触控面板包括基板10、引线电极层14、光敏材料层13、第一绝缘层15、多条第一触控电极11、第二绝缘层16、多条第二触控电极12以及第三绝缘层17。由此，触控面板所具有的触摸表面(触控面板的正面)由图4所示的第二绝缘层17的上表面提供；图3中未示出的基板10位于引线电极层14的前方，图3中未示出的第三绝缘层17在多条第二触控电极12的后方。具体地，参见图5，本发明实施例的触摸基板可由下述流程制作得到：

步骤101：在基板上形成包括引线电极层的图形。

其中，所述引线电极层包括多条彼此分离的引线电极(例如图4所示)。在一种可能的实现方式中，所述包括引线电极层的图形可由一次导体材料的构图工艺(主要指利用图案化的光刻胶作为掩膜刻蚀出所需图形的过程，下同)形成。

步骤102：在所述引线电极层上形成包括光敏材料层的图形，在除所述包括光敏材料层的图形以外的区域形成第一绝缘层。

其中，所述光敏材料层包括若干个彼此分离的光敏材料块(例如图2所示)，所述第一绝缘层的上表面与所述光敏材料层的上表面持平或近似持平。在一种可能的实现方式中，步骤102具体包括：形成覆盖所述基板和所述引线电极层的第一本征半导体层；利用图案化的光刻胶作为掩膜，对所述第一本征半导体层进行离子注入，以形成所述光敏材料层的第一掺杂区；形成覆盖所述第一本征半导体层的第二本征半导体层；剥离作为掩膜的光刻胶层；利用图案化的光刻胶作为掩膜，对所述第二本征半导体层进行离子注入，以形成所述光敏材料层的第二掺杂区；剥离作为掩膜的光刻胶层。由此，不导电的本征半导体形成所述第一绝缘层，可使第一绝缘层的上表面与所述光敏材料层的上表面持平。在另一种可能的实现方式中，步骤102具体包括：形成覆盖所述基板和所述引线电极层的光刻胶层；通过包括显影和曝光的过程去除所述光敏材料层的设置区域内的光刻胶，形成底部暴露出所述引线电极层的凹槽；在所述凹槽内形成所述光敏材料层(例如通过填充、打印或上述构图工艺实现)，使得光敏材料层的上表面与所述光刻胶层的上表面近似持平。由此，所形成的光刻胶层形成所述第一绝缘层。

步骤103：在所述第一绝缘层和所述光敏材料层上形成包括多条第一触控电极的图形(例如图1所示)。

其中，所述包括多条第一触控电极的图形覆盖所述光敏材料层的上表面。在一种可能的实现方式中，所述包括多条第一触控电极的图形可由一次导体材料的构图工艺形成。

步骤104：形成覆盖所述多条第一触控电极和所述第一绝缘层的第二绝缘层。

在一种可能的实现方式中，所述第二绝缘层可由一次绝缘材料(例如光刻胶、氧化硅、氮化硅等等)的沉积或涂覆工艺形成。

步骤105：在所述第二绝缘层上形成包括多条第二触控电极的图形。

其中，所述多条第二触控电极与所述多条第一触控电极在触控区域内交叉设置，所述引线电极和所述光敏材料块均位于相邻的两条所述第二触控电极之间(例如图3所示)。在一种可能的实现方式中，所述包括多条第一触控电极的图形可由一次导体材料的构图工艺形成。

步骤106：形成覆盖所述第二绝缘层和所述多条第二触控电极的第三绝缘层。

在一种可能的实现方式中，所述第三绝缘层可由一次绝缘材料(例如光刻胶、氧化硅、氮化硅等等)的沉积或涂覆工艺形成。

可理解的是，工艺参数中第二绝缘层16的厚度和第一触控电极11的厚度决定了第一触控电极11与第二触控电极12之间的间距。在手指触摸到所述第三绝缘层17所提供的触摸表面时，配合第一触控电极11和第二触控电极12所连接的适当的电路结构可以实现互容式触摸感测。此外，在第一触控电极11与引线电极之间所连接的适当的电路结构可以通过检测流过光敏二极管的电流的大小或者其一个电极上的电压的大小得到光敏二极管接收到的相应波段的光线的光照强度，从而实现触控面板的表面感光。

可以看出的是，本发明实施例中被复用为光敏二极管的一个电极的第一触控电极在实现触摸感测和实现光线感测时均可能需要加载一定的电信号，而第一触控电极显然无法同时加载两个不同的电信号，因此如果触摸感测功能和表面感光功能的同时实现须使第一触控电极在任一时刻加载不同的两个电信号，则这样的技术方案不能实现。因此，本发明实施例提供的触控面板适用于触摸感测的时间段与光线感测的时间段不重叠的场景。

作为一种可以同时实现的触摸感测功能和表面感光功能的示例，对应于图4所示出的触控面板，图6是该触控面板的驱动方法的流程示意图。参见图6，所述驱动方法包括：

步骤201：在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第一触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第二触控电极处接收触摸感测信号。

步骤202：在一个驱动周期的第二时间段内向所述多条第一触控电极施加感光驱动信号，以在所述引线电极层处接收光线感测信号；

其中，所述第一时间段与第二时间段在所述驱动周期内相互错开。在一种可能的实现方式中，一个驱动周期的总长度为200ms(millisecond，毫秒)，每个驱动周期中前150ms的部分为所述第一时间段，每个驱动周期中后50ms的部分为所述第二时间段。

由此，本发明实施例的驱动方法将驱动周期内用于触摸感测的时间段与用于光线感测的时间段分开，因而有效避免了第一触控电极同时加载两个不同的电信号的情形，即证实了上述任一种将第一触控电极复用为光敏二极管的一个电极的触控面板的技术方案均存在可以实现的实施方式。基于每个驱动周期内第一时间段内的触控驱动信号的施加和触摸感测信号的接收，可以配合上述第一触控电极和上述第二触控电极的设置实现触控面板的触摸感测功能；而基于驱动周期内第一时间段内的感光驱动信号的施加和光线感测信号的接收，可以配合上述光敏二极管的设置实现触控面板的光线感测功能。

可以看出，基于用于施加触控驱动信号及接收触摸感测信号的第一时间段与用于施加感光驱动信号及接收光线感测信号的第二时间段在驱动周期内相互错开的设计，本发明实施例的触控面板的驱动方法和驱动装置可以配合图4所示出的触控面板的结构在同时实现触控面板的触摸感测功能和光线感测功能的前提下将第一触控电极复用为光敏二极管的一个电极，实现感光触控面板的轻薄化，满足触控面板在更多应用场景下的使用需求。

具体到图4所示出的触控面板，如图7所示，在一种可能的实现方式中，上述各信号的施加和接收可以具体藉由触控面板内部的下述结构实现：所述多条第一触控电极11各自连接所述触控区域A1之外的一个触控驱动信号输入端P1(例如图7中8条第一触控电极11分别连接8个触控驱动信号输入端P1中的一个)；所述多条第二触控电极12各自连接所述触控区域A1之外的一个触控感测信号输出端P2(例如图7中9条第二触控电极12分别连接9个触控感测信号输出端P2中的一个)；所述多条引线电极各自连接所述触控区域A1之外的一个光线感测信号输出端P3(例如图7中8条引线电极分别连接8个光线感测信号输出端P3中的一个)。由此，上述步骤201中，具体通过在触控区域A1之外向多个触控驱动信号输入端P1处输入触控驱动信号来将触控驱动信号施加到多条第一触控电极11上；具体通过在触控区域A1之外采集多个触控感测信号输出端P2处输出的电信号来接收触摸感测信号，以实现触摸感测功能。上述步骤202中，具体通过在触控区域A1之外向多个触控驱动信号输入端P1处输入感光驱动信号来将感光驱动信号施加到多条第一触控电极11上(即触控驱动信号输入端P1被复用为感光驱动信号输入端)；具体通过在触控区域A1之外采集多个光线感测信号输出端P3处输出的电信号来接收光线感测信号。作为一种示例，触控区域内所有的引线电极在第二时间段开始时被统一置为第一电平，多条第一触控电极11在第二时间段内依次接收第二电平，以使在任一条第一触控电极11接收到第二电平的期间，以该条第一触控电极11为一个电极的光敏二极管在两端的第一电平与第二电平的偏置下工作在截止状态，但其中接收到特定波段的光线照射的光敏二极管的内部则会产生电流使其连接的引线电极处由第一电平开始上升或者下降。由此，当该条第一触控电极11不再接收第二电平时，可以采集此时所有引线电极的电压，作为对应于该条第一触控电极11的所有光敏二极管的光线感测信号。可理解的是，引线电极上的电压偏离第一电平的幅度即代表了对应光敏二极管所接收到的特点波段的光线照射的光照强度。从而，在第二时间段结束时，可以从接收到的光线感测信号中获取到触控区域内各个光敏材料块所在位置处的特定波段光线的光照强度，即实现了触控面板的表面感光。

需要说明的是，所提供的触控面板的驱动方法中，上述步骤201可以被附图中未示出的“步骤203：在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第二触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收触摸感测信号”替换，从而以另一种方式实现触控面板的触摸感测功能(此时多条第一触控电极各自连接触控区域之外的一个触控驱动信号输入端，多条第二触控电极各自连接触控区域之外的一个触摸感测信号输出端)；上述步骤202可以被附图中未示出的“步骤204：在一个驱动周期的第二时间段内向所述引线电极层施加感光驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收光线感测信号”替换，从而以另一种方式实现触控面板的表面感光功能(此时第一触控电极连接的触控驱动信号输入端或触摸感测信号输出端被复用为光线感测信号输出端，多条引线电极各自连接触控区域之外的一个感光驱动信号输入端)。需要说明的是，第一触控电极在接收触摸感测信号的过程中容易产生较大的电压波动，这可能会对其所接触的光敏材料层的特性造成不良影响，因此仍优选使用第二触控电极接收触摸感测信号。而且，由于在一些实现方式中感光驱动信号与触控驱动信号可以具有相同或相似的波形，因此向第一触控电极在不同时间段施加感光驱动信号与触控驱动信号的设计有利于感光驱动信号与触控驱动信号的生成过程的简化。

可以理解的是，所提供的触控面板在任一种可能的实现方式中，第一触控电极的数量、第二触控电极的数量以及引线电极的数量均可以根据所需要的触摸感测的空间分辨率和光线感测的空间分辨率进行设置，一般在实际应用中可以到达数百或者数千的数量级。然而可以看出的是，如图7所示的实现方式下，每一条第一触控电极11均须单独通过一条连接线连接至一个触控驱动信号输入端P1，即在实际应用中所用到的上述连接线和上述触控驱动信号输入端的数量也可能达到数百或者数千的数量级，这对触控面板上的布线空间的减小以及所连接芯片的端口数量的减少都造成了很大程度上的限制。

针对这一问题，提供另一种触控面板及其驱动方法的可能的实现方式。如图8所示，所提供的触控面板在图3、图4所示结构的基础上，除了包括上述触控区域之外设置的触控驱动信号输入端P1之外，还包括位于触控区域之外的多级移位寄存器单元U1(图8中仅以8个作为示例)；每一级所述移位寄存器单元U1的输出端OUTPUT各自连接触控区域之外的一个所述触控驱动信号输入端P1。在一种具体的示例中，每一级移位寄存器单元U1具有输入端INPUT、输出端OUTPUT、复位端RESET、第一时钟信号端CLK1和第二时钟信号端CLK2；除第一级之外的任一级移位寄存器单元U1的输入端INPUT连接上一级移位寄存器单元U1的输出端OUTPUT，除最后一级之外的任一级移位寄存器单元U1的复位端RESET连接下一级移位寄存器单元U1的输出端OUTPUT。在第一时钟信号端CLK1和第二时钟信号端CLK2分别连接的一对互为反相信号的第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLKB的驱动下，每一级移位寄存器单元U1可以在输入端INPUT处转为第二电平之后的半个时钟周期后开始在输出端OUTPUT输出第二电平，并可以在复位端RESET处转为第二电平之后的半个时钟周期后停止在输出端OUTPUT输出第二电平。由此，只需要提供第一级移位寄存器单元U1的输入端INPUT处的起始信号STV、最后一级移位寄存器单元U1的复位端RESET处的信号以及上述第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLKB，就可以在上述第一时间段内为多条第一触控电极11提供触控驱动信号，在上述第二时间段内向多条第一触控电极11依次提供第二电平。与图7所示的实现方式相比，在保持原有功能的基础上可以大幅度减少所使用的连接线和触控驱动信号输入端的数量，有利于触控面板上的布线空间的减小以及所连接芯片的端口数量的减少。

可理解的是，在本发明提供的触控面板的任意一种可能的实现方式中，基于触控面板包括位于触控区域之外的多级移位寄存器单元，每一级移位寄存器单元的输出端各自连接触控区域之外的一个触控驱动信号输入端的设计，可以在保持原有功能的基础上可以大幅度减少所使用的连接线和触控驱动信号输入端的数量，有利于触控面板上的布线空间的减小以及所连接芯片的端口数量的减少。当然，本领域技术人员在实际应用中可以根据实际需求自行选择是否采用这一设计。

此外，基于图3所示出的触控基板的结构，除了图4所对应的实现方式之外还存在其他可能的实现方式。如图9所示，本发明实施例的触控面板包括基板10、多条第二触控电极12、第一绝缘层15、多条第一触控电极11、光敏材料层13、第二绝缘层16、引线电极层14、以及第三绝缘层17。由此，触控面板所具有的触摸表面(触控面板的正面)由图9所示的第二绝缘层17的上表面提供；图3中未示出的基板10位于多条第二触控电极12的后方，图3中未示出的第三绝缘层17位于引线电极层14的前方。具体地，参见图10，本发明实施例的触摸基板可由下述流程制作得到：

步骤301：在基板上形成包括多条第二触控电极的图形(例如图1所示)。

在一种可能的实现方式中，所述包括多条第一触控电极的图形可由一次导体材料的构图工艺形成。

步骤302：形成覆盖所述基板的上表面以及所述多条第二触控电极的图形的第一绝缘层。

在一种可能的实现方式中，所述第三绝缘层可由一次绝缘材料(例如光刻胶、氧化硅、氮化硅等等)的沉积或涂覆工艺形成。

步骤303：在所述第一绝缘层上形成包括多条第一触控电极的图形。

其中，所述多条第一触控电极与所述多条第二触控电极在触控面板所具有的触控区域内交叉设置。在一种可能的实现方式中，所述包括多条第一触控电极的图形可由一次导体材料的构图工艺形成。

步骤304：在所述多条第一触控电极上形成包括光敏材料层的图形，在除所述包括光敏材料层的图形以外的区域形成第二绝缘层。

其中，所述光敏材料层包括若干个彼此分离的光敏材料块，所述光敏材料块均位于相邻的两条所述第二触控电极之间(例如图2所示)；所述第二绝缘层的上表面与所述光敏材料层的上表面持平或近似持平。在一种可能的实现方式中，步骤102具体包括：形成覆盖所述多条第一触控电极和第一绝缘层的第一本征半导体层；利用图案化的光刻胶作为掩膜，对所述第一本征半导体层进行离子注入，以形成所述光敏材料层的第一掺杂区；形成覆盖所述第一本征半导体层的第二本征半导体层；剥离作为掩膜的光刻胶层；利用图案化的光刻胶作为掩膜，对所述第二本征半导体层进行离子注入，以形成所述光敏材料层的第二掺杂区；剥离作为掩膜的光刻胶层。由此，不导电的本征半导体形成所述第二绝缘层，可使第二绝缘层的上表面与所述光敏材料层的上表面持平。在另一种可能的实现方式中，步骤102具体包括：形成覆盖所述多条第一触控电极和第一绝缘层的光刻胶层；通过包括显影和曝光的过程去除所述光敏材料层的设置区域内的光刻胶，形成底部暴露出所述第一触控电极的凹槽；在所述凹槽内形成所述光敏材料层(例如通过填充、打印或上述构图工艺实现)，使得光敏材料层的上表面与所述光刻胶层的上表面近似持平。由此，所形成的光刻胶层形成所述第二绝缘层。

步骤305：在所述第二绝缘层上形成包括引线电极层的图形；其中，所述引线电极层包括多条彼此分离的引线电极。

所述引线电极均位于相邻的两条所述第二触控电极之间(如图4所示)。在一种可能的实现方式中，所述包括引线电极层的图形可由一次导体材料的构图工艺形成。

步骤306：形成覆盖所述第二绝缘层和所述引线电极层的第三绝缘层。

在一种可能的实现方式中，所述第三绝缘层可由一次绝缘材料(例如光刻胶、氧化硅、氮化硅等等)的沉积或涂覆工艺形成。

可理解的是，工艺参数中第一绝缘层15的厚度和第二触控电极12的厚度决定了第一触控电极11与第二触控电极12之间的间距。在手指触摸到所述第三绝缘层17所提供的触摸表面时，配合第一触控电极11和第二触控电极12所连接的适当的电路结构可以实现互容式触摸感测。此外，在第一触控电极11与引线电极之间所连接的适当的电路结构可以通过检测流过光敏二极管的电流的大小或者其一个电极上的电压的大小得到光敏二极管接收到的相应波段的光线的光照强度，从而实现触控面板的表面感光。

然而，通过对比图4与图9的剖面结构可知，由于图4中光敏材料层13和引线电极层14均位于第一触控电极11与第二触控电极12远离触摸表面的一侧，因此在实现触摸感测的过程中受到来自光敏材料层13和引线电极层14的电磁干扰的影响相对较小。在本发明提供的触控面板的任意一种可能的实现方式中，基于所述光敏材料层位于所述第一触控电极的远离所述触摸表面的一侧，以及所述引线电极层位于所述光敏材料层的远离所述触摸表面的一侧的设计，可以减少主要由导体形成的引线电极层对两个触控电极间所实现的电容式触控所造成的电磁干扰，提升产品的可靠性。当然，本领域技术人员在实际应用中可以根据实际需求自行选择是否采用这一设计。

另一方面，光敏材料层的具体结构除了图2所示出的实现方式之外还存在其他可能的实现方式，引线电极层的具体结构除了图3所示出的实现方式之外也还存在其他的实现方式。如图11所示，图11所示的剖面相对于触控面板所处的位置与图4所示的剖面相对于触控面板所处的位置相对应。与图4所示结构不同的是，本例中光敏材料层13和引线电极层14均整面设置(即作为一整面处处连续的层结构，占据触控面板的一定的厚度范围)，从而省去了第一绝缘层15。相比于图4所示的结构而言，图11所示的触控面板将上述步骤101和步骤102分别简化为形成一整面的引线电极层和形成一整面的光敏材料层(例如先后沉积N型掺杂的半导体层和P型掺杂的半导体层)，因而可以具有更简单的制作流程；而且，整面设置的引线电极层可以屏蔽两侧的电磁干扰，提高产品的可靠性。但是与图11所示的触控基板相比，图4所示的触控基板中第一绝缘层15容易比光敏材料层13和引线电极层14都具有更高的透光率，因此可以实现更高的透光率；而且，由于引线电极层作为一整面的连续结构只能在任意时刻施加或采集一种电信号，因此图4所示的触控基板相比于图11所示的触控基板在感光驱动信号的施加和光线感测信号的接收上受到的限制都相对较小，能够实现更高空间分辨率的光线感测。例如，当第二时间段内的感光驱动信号施加在引线电极层上(引线电极层连接触控区域之外的一个感光驱动信号输入端，第一触控电极所连接的触控驱动信号输入端或触摸感测信号输出端被复用为光线感测信号输出端)时，每条第一触控电极可以接收到所有所接触的光敏材料层在光照下产生的电流，因此可以得到第二方向上的光强分布。而当第二时间段内的感光驱动信号施加在多条第一触控电极线上(引线电极层连接触控区域之外的一个光线感测信号输出端，第一触控电极所连接的触控驱动信号输入端或触摸感测信号输出端被复用为感光驱动信号输入端)时，可以分时地得到每一条触控电极所对应的所有光敏二极管接收到的光强总和，因此同样可以得到第二方向上的光强分布。相比较而言，前一种方式可以利用多条第一触控电极同时采集所有光敏二极管的电信号，因此相比于后一种方式更有利于第二时间段和驱动周期的缩短。

可理解的是，在本发明提供的触控面板的任意一种可能的实现方式中，基于光敏材料层包括若干个彼此分离的光敏材料块，每个光敏材料块的第二侧的表面与一条第一触控电极在相邻的两条第二触控电极之间相互接触的设计，可以增大透光率，还可以减小不同位置处的光敏二极管的相互干扰。当然，本领域技术人员在实际应用中可以根据实际需求自行选择是否采用这一设计。

可理解的是，在本发明提供的触控面板的任意一种可能的实现方式中，基于引线电极层包括多条彼此分离的引线电极，每条引线电极与位于相邻的两条第二触控电极之间的光敏材料块的第一侧的表面接触的设计，可以减少主要由导体形成的引线电极层对两个触控电极间所实现的电容式触控所造成的电磁干扰，提升产品的可靠性。当然，本领域技术人员在实际应用中可以根据实际需求自行选择是否采用这一设计。

此外，图12是本发明又一实施例中触控面板中触控电极的设置方式示意图。通过对比图1和图12可知，图12所示出的直条形的第一触控电极11在相邻的两条所述第二触控电极12之间的部分向着第二方向R2和第二方向R2的反方向拓展，从而形成了图1所示出的第一触控电极11；而且从图2中可以看出，光敏材料层13的第二侧的表面与第一触控电极11在相邻的两条所述第二触控电极12之间的拓展后的部分相互接触。可理解的是，图1所示的第一触控电极11的形状相较于图12所示的第一触控电极11的形状而言更有利于第一触控电极与第二触控电容之间的互电容的增加，同时更有利于增大每个光敏二极管所感测光线的空间范围，因而可以实现更优的触摸感测和表面感光。当然，为达到相同的目的，上述拓展的方向除了可以是第二方向R2和第二方向R2的反方向之外，还可以是单独的第二方向R2，或者单独的第二方向R2的反方向。

可理解的是，在本发明提供的触控面板的任意一种可能的实现方式中，基于直条形的第一触控电极在相邻的两条第二触控电极之间的部分向着第二方向的反方向和/或第二方向拓展，以使光敏材料层的第二侧的表面与拓展后的部分相互接触的设计，可以增加第一触控电极与第二触控电容之间的互电容，还可以增大每个光敏二极管所感测光线的空间范围，从而实现更优的触摸感测和表面感光。当然，本领域技术人员在实际应用中可以根据实际需求自行选择是否采用这一设计。

基于同样的发明构思，本发明还提供了一种上述任意一种触控面板的制作方法，该方法包括下述步骤：

在基板上形成包括光敏材料层、引线电极层、多条第一触控电极以及多条第二触控电极的结构。

具体地，图5所示的制作流程和图10的制作流程均可以是该步骤的一种具体实现方式，而参照本文所述及的制作流程可以得到其他结构下触控面板的制作流程，在此不再赘述。

基于第一触控电极复用为光敏二极管的一个电极的设计，所提供的触控面板的制作方法可以省去光敏二极管的一个电极的设置空间和制作过程，相比于集成表面感光功能之前的触控面板可以仅增加光敏材料层和引线电极层的厚度甚至更少，因而可以实现感光触控面板的轻薄化，满足触控面板在更多应用场景下的使用需求。

此外，作为将表面感光功能集成至触控面板中的一种具体应用实例，在上述任一种触控面板的驱动方法的基础上，还包括如图13所示的下述步骤：

步骤401：根据触摸感测信号进行指纹识别。

步骤402：在识别到人体的指纹时，根据光线感测信号判断是否检测到生物体的手指的红外特征。

步骤403：当没有检测到生物体的手指的红外特征时，生成所识别到的指纹的来源不是生物体的报警信号。

其中，所述光敏二极管具体为红外光敏二极管。

具体地，当有红外光从触控面板的背面照射到正在进行触摸动作的手指时，手指表面所反射的红外光的强度会随着心跳脉搏而上下波动。由此，可以将感测到的红外光在一段时间内上下波动幅度超过一定限度设置为生物体的手指的红外特征，从而在进行指纹识别时可以有效检测出所识别到的指纹的来源不是生物体的情形，增强指纹识别的安全性。当然，根据人体手指表面的红外光反射的特性，还可以设置其他类型的生物体的手指的红外特征，本发明实施例对此不做限制。

对应于上述任一种触控面板的驱动方法，本发明还提供了一种上述任意一种触控面板的驱动装置，参见图14，该驱动装置包括：

第一信号施加单元31，用于在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第一触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第二触控电极处接收触摸感测信号，或者，所述第一信号施加单元31用于在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第二触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收触摸感测信号；

第二信号施加单元32，用于在一个驱动周期的第二时间段内向所述多条第一触控电极施加感光驱动信号，以在所述引线电极层处接收光线感测信号，或者，所述第二信号施加单元31用于在一个驱动周期的第二时间段内向所述引线电极层施加感光驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收光线感测信号；

其中，所述第一时间段与第二时间段在所述驱动周期内相互错开。

具体地，第一信号施加单元31与第二信号施加单元32的具体可选工作方式已在上述驱动方法的描述中给出，在此不在赘述。可以理解的是，信号的施加与接收表示相应单元与触控面板内相应结构的连接关系，还表示了相应单元所具体实现的电路功能。在一些可能的实现方式中，上述驱动装置可由例如数字电路或者包含处理器的微型计算机实现。

可以看出，基于用于施加触控驱动信号及接收触摸感测信号的第一时间段与用于施加感光驱动信号及接收光线感测信号的第二时间段在驱动周期内相互错开的设计，所提供的触控面板的驱动方法可以配合上述任意一种触控面板在同时实现触控面板的触摸感测功能和光线感测功能的前提下将第一触控电极复用为光敏二极管的一个电极，实现感光触控面板的轻薄化，满足触控面板在更多应用场景下的使用需求。

对应于上述图13所示的驱动方法的流程，在所提供的驱动装置的一个可能的实现方式中，所述光敏二极管具体为红外光敏二极管；所述驱动装置还包括如图15所示的下述结构：

识别单元33，用于根据所述触摸感测信号进行指纹识别；

判断单元34，用于在所述识别单元33识别到人体的指纹时，根据所述光线感测信号判断是否检测到生物体的手指的红外特征；

生成单元35，用于在判断单元34判定没有检测到生物体的手指的红外特征时，生成所识别到的指纹的来源不是生物体的报警信号。

可理解的是，本发明实施例的驱动装置可由例如数字电路或者包含处理器的微型计算机实现。

具体地，当有红外光从触控面板的背面照射到正在进行触摸动作的手指时，手指表面所反射的红外光的强度会随着心跳脉搏而上下波动。由此，可以将感测到的红外光在一段时间内上下波动幅度超过一定限度设置为生物体的手指的红外特征，从而在进行指纹识别时可以有效检测出所识别到的指纹的来源不是生物体的情形，增强指纹识别的安全性。当然，根据人体手指表面的红外光反射的特性，还可以设置其他类型的生物体的手指的红外特征，本发明实施例对此不做限制。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种包括上述任一种触控面板的显示装置，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。在一种可能的实现方式中，该显示装置包括红外光的背光源，以配合上述驱动方法或驱动装置实现上述所识别到的指纹的来源不是生物体的情形的有效检出。

基于第一触控电极复用为光敏二极管的一个电极的设计，所提供的显示装置可以省去光敏二极管的一个电极的设置空间和制作过程，相比于原有显示装置可以仅增加光敏材料层和引线电极层的厚度甚至更少，因而可以实现具有表面感光功能的显示装置的轻薄化，使其可以在现有显示装置的基础上具备更加丰富多彩的功能体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板包括光敏材料层，设置在所述光敏材料层的第一侧的表面上的引线电极层，沿第一方向延伸的多条第一触控电极，以及沿第二方向延伸的多条第二触控电极；其中，

所述触控面板具有触控区域，所述多条第一触控电极与所述多条第二触控电极在所述触控区域内交叉设置；

所述第一触控电极在相邻的两条所述第二触控电极之间的部分与所述光敏材料层的第二侧的表面接触；

所述第一触控电极、所述光敏材料层以及所述引线电极层在所述第一触控电极与所述光敏材料层相互接触的区域形成光敏二极管，所述光敏二极管的阳电极和阴电极分别是与所述光敏材料层接触的第一触控电极以及与所述光敏材料层接触的引线电极层中的一个。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板具有触摸表面；所述光敏材料层位于所述第一触控电极的远离所述触摸表面的一侧；所述引线电极层位于所述光敏材料层的远离所述触摸表面的一侧。

3.根据权利要求1或2所述的触控面板，其特征在于，所述光敏材料层包括若干个彼此分离的光敏材料块，每个所述光敏材料块的第二侧的表面与一条所述第一触控电极在相邻的两条所述第二触控电极之间相互接触。

4.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述引线电极层包括多条彼此分离的引线电极，每条所述引线电极与位于相邻的两条所述第二触控电极之间的所述光敏材料块的第一侧的表面接触。

5.根据权利要求4所述的触控面板，其特征在于，所述多条第一触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控驱动信号输入端；所述多条第二触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控感测信号输出端；所述多条引线电极各自连接所述触控区域之外的一个光线感测信号输出端。

6.根据权利要求1或2所述的触控面板，其特征在于，所述光敏材料层整面设置；所述引线电极层整面设置；所述多条第一触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控感测信号输出端；所述多条第二触控电极各自连接所述触控区域之外的一个触控驱动信号输入端；所述引线电极连接所述触控区域之外的一个光线感测信号输出端。

7.根据权利要求1或2所述的触控面板，其特征在于，直条形的所述第一触控电极在相邻的两条所述第二触控电极之间的部分向着所述第二方向的反方向和/或所述第二方向拓展，以使所述光敏材料层的第二侧的表面与拓展后的部分相互接触。

8.一种如权利要求1至7中任一项所述的触控面板的驱动方法，其特征在于，包括：

在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第一触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第二触控电极处接收触摸感测信号，或者，在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第二触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收触摸感测信号；

在一个驱动周期的第二时间段内向所述多条第一触控电极施加感光驱动信号，以在所述引线电极层处接收光线感测信号，或者，在一个驱动周期的第二时间段内向所述引线电极层施加感光驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收光线感测信号；

其中，所述第一时间段与第二时间段在所述驱动周期内相互错开。

9.根据权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，所述光敏二极管具体为红外光敏二极管；所述驱动方法还包括：

根据所述触摸感测信号进行指纹识别；

在识别到人体的指纹时，根据所述光线感测信号判断是否检测到生物体的手指的红外特征；

当没有检测到生物体的手指的红外特征时，生成所识别到的指纹的来源不是生物体的报警信号。

10.一种如权利要求1至7中任一项所述的触控面板的驱动装置，其特征在于，包括：

第一信号施加单元，用于在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第一触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第二触控电极处接收触摸感测信号，或者，所述第一信号施加单元用于在一个驱动周期的第一时间段内向所述多条第二触控电极施加触控驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收触摸感测信号；

第二信号施加单元，用于在一个驱动周期的第二时间段内向所述多条第一触控电极施加感光驱动信号，以在所述引线电极层处接收光线感测信号，或者，所述第二信号施加单元用于在一个驱动周期的第二时间段内向所述引线电极层施加感光驱动信号，以在所述多条第一触控电极处接收光线感测信号；

其中，所述第一时间段与第二时间段在所述驱动周期内相互错开。