WO2020211811A1 - 触控面板及其制备方法和显示装置 - Google Patents

触控面板及其制备方法和显示装置 Download PDF

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touch
fingerprint recognition
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刘剑峰
杨妮
陈雪芳
胡琪
赵齐
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重庆京东方光电科技有限公司
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Definitions

  • More and more functional devices are integrated under the screen of the mobile terminal.
  • fingerprint recognition for example, capacitive fingerprint recognition
  • ultrasonic fingerprint recognition requires a separate module, which is placed under the screen or integrated on the back of the mobile phone, which will increase the frame or thickness of the mobile terminal; while the realization of ultrasonic fingerprint recognition and optical fingerprint recognition It is also necessary to add an independent acoustic wave generation and echo recognition module and a reflected light wave reading module, which increases the integration difficulty and cost of the mobile terminal.
  • the touch detection electrodes in each of the touch detection units are self-capacitive touch detection electrodes; the self-capacitive touch detection electrodes in the plurality of touch detection units and the multiple The first signal transmission lines have a one-to-one correspondence.
  • a planarization layer is provided between the display function layer and the signal wiring layer.
  • the light-emitting device includes a current-driven light-emitting device.
  • FIG. 12 is a flowchart of a manufacturing method of a touch panel according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic top view of a touch panel according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A' in FIG. 1.
  • the touch panel includes: a substrate 1, a plurality of touch detection units 4, a plurality of fingerprint identification units 5, and a signal wiring layer.
  • the substrate 1 includes a touch detection area 2 and a fingerprint recognition area 3.
  • a plurality of touch detection units 4 are located on the substrate 1 and located in the touch detection area 2, and a plurality of fingerprint recognition units 5 are located on the substrate 1 and located in the fingerprint Identify area 3.
  • the signal wiring layer is located on the same side of the substrate 1 as the touch detection electrode 6 and the fingerprint recognition electrode 7, and the signal wiring layer includes a plurality of first signal transmission lines 8 and a plurality of second signal transmission lines 9.
  • Each touch detection electrode 6 is electrically connected to the corresponding first signal transmission line 8, and the touch detection signal is transmitted through the corresponding first signal transmission line 8, and each fingerprint recognition electrode 7 is electrically connected to the corresponding second signal transmission line 9.
  • the fingerprint identification signal is transmitted through the corresponding second signal transmission line 9.
  • each touch detection electrode 6 corresponds to a first signal transmission line 8
  • each fingerprint recognition electrode 7 corresponds to a second signal transmission line 9.
  • the touch detection unit 4 is a self-capacitive touch detection unit 4.
  • the touch detection electrode 6 in each touch detection unit 4 is a self-capacitive touch detection electrode 6.
  • the plurality of self-capacitive touch detection electrodes 6 correspond to the plurality of first signal transmission lines 8 one-to-one.
  • a self-capacitance is formed between the self-capacitive touch detection electrode 6 and the ground.
  • a coupling capacitor is formed between the touch object and the self-capacitive touch detection electrode 6, and the formed coupling capacitor is with the self-capacitance
  • the capacitance superposition increases the self-capacitance at the self-capacitive touch detection electrode 6.
  • Mutual capacitive touch scanning electrodes located in the same row share the same touch scanning signal transmission line 802, and mutual capacitive touch sensing electrodes located in the same column share the same touch sensing signal transmission line 801, which can greatly reduce the number of The number of signal lines to be laid out.
  • Fig. 6 is a top view of a fingerprint recognition area according to an embodiment of the present disclosure.
  • each self-capacitive fingerprint identification unit 5 in FIG. 6 not only includes a fingerprint identification electrode 7, but also includes a switching transistor T1.
  • the fingerprint recognition electrode 7 is electrically connected to the corresponding second signal transmission line 9 through the switch transistor T1
  • the control electrode of the switch transistor T1 is connected to the fingerprint scanning drive line 12 corresponding to the fingerprint recognition unit 5, and the switch transistor T1
  • the first pole of is connected to the second signal transmission line 9 corresponding to the fingerprint identification unit 5, and the second pole of the switch transistor T1 is connected to the fingerprint identification electrode 7 of the pattern identification unit 5.
  • the fingerprint identification units 5 are arranged in an array.
  • the fingerprint identification units 5 located in the same row are electrically connected to the same fingerprint scanning drive line 12, and the fingerprint identification electrodes located in different rows correspond to different fingerprint scanning drive lines.
  • the fingerprint recognition units 5 in the same column are electrically connected to the same second signal transmission line 9, and the fingerprint recognition electrodes in different columns correspond to different second signal transmission lines.
  • the size of the touch detection unit 4 can be made larger than the size of the fingerprint recognition unit 5, that is, the size of the touch detection electrode 6
  • the size may be larger than the size of the fingerprint recognition electrode 7.
  • the size of the touch detection unit 4 may not be larger than 5 mm ⁇ 5 mm, and the size of the fingerprint identification unit 5 may not be larger than 90 um ⁇ 90 um.
  • the pixel drive circuit includes a signal writing transistor.
  • the gate of the switching transistor is arranged on the same layer as the gate of the signal writing transistor.
  • the active layer of the switching transistor is arranged on the same layer as the active layer of the signal writing transistor.
  • the electrode and the second electrode are arranged in the same layer as the first electrode and the second electrode of the signal writing transistor.

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Abstract

一种触控面板，包括：衬底(1)，其包括触控检测区域(2)和指纹识别区域(3)；多个触控检测单元(4)，其位于衬底(1)上并位于触控检测区域(2)中，每个触控检测单元(4)包括触控检测电极(6)；多个指纹识别单元(5)，其位于衬底(1)上并位于指纹识别区域(3)中，每个指纹识别单元(5)包括指纹识别电极(7)，指纹识别电极(7)与触控检测电极(6)同层设置；信号走线层，其与触控检测电极(6)和指纹识别电极(7)位于衬底(1)的同一侧，并且包括多条第一信号传输线(8)和多条第二信号传输线(9)，其中，触控检测电极(6)电连接到对应的第一信号传输线(8)，并通过对应的第一信号传输线(8)传递触控检测信号；并且指纹识别电极(7)电连接到对应的第二信号传输线(9)，并通过对应的第二信号传输线(9)传递指纹识别信号。

Description

触控面板及其制备方法和显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年4月18日提交的中国专利申请No.201910314483.5的优先权，该专利申请的全部内容通过引用方式合并于此。
技术领域
本公开涉及触控技术领域，特别涉及一种触控面板及其制备方法和显示装置。
背景技术
触摸屏(Touch Screen)和指纹识别技术已经广泛渗透到手机、平板电脑等移动终端产品，触摸屏和指纹识别技术的使用显著的提高了人机交互的使用体验，与此同时，极窄边框甚至全面屏也是移动终端的发展方向。包含OLED器件的显示产品不仅希望实现柔性显示，还希望在全面屏的情况下集成指纹识别和触控功能。触摸屏技术包括OGS(One Glass Solution)技术、On-cell技术、In-cell技术等等，而指纹识别技术包括电容式指纹识别、超声波指纹识别、光学指纹识别等。
越来越多的功能器件(指纹识别，听筒等等)集成在移动终端的屏幕下方。传统指纹识别(例如，电容式指纹识别)的实现需要一个独立的模块，其放在屏幕下方或集成在手机背面，这会增加移动终端的边框或者厚度；而超声波指纹识别和光学指纹识别的实现也需要增加独立的声波发生与回声识别模块以及反射光波读取模块，这增加了移动终端的集成难度与成本。
发明内容
本公开的实施例提供了一种触控面板，包括：衬底，其包括触控检测区域和指纹识别区域；多个触控检测单元，其位于所述衬底上并位于所述触控检测区域中，每个所述触控检测单元包括触控检测电极；多个指纹识别单元，其位于所述衬底上并位于所述指纹识别区域中，每个所述指纹识别单元包括指纹识别电极，所述指纹识别电极与所述触控检测电极同层设置；信号走线层，其与所述触控检测电极和所述指纹识别电极位于所述衬底的同一侧，并且包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线。所述触控检测电极电连接到对应的所述第一信号传输线，并通过对应的所述第一信号传输线传递触控检测信号；并且所述指纹识别电极电连接到对应的所述第二信号传输线，并通过对应的所述第二信号传输线传递指纹识别信号。
在一些实施例中，每个所述触控检测单元中的触控检测电极为自电容式触控检测电极；所述多个触控检测单元中的自电容式触控检测电极与所述多条第一信号传输线一一对应。
在一些实施例中，每个所述触控检测单元中的触控检测电极包括第一触控检测电极和第二触控检测电极；所述第一触控检测电极包括分别位于所述第二触控检测电极两侧的第一子电极和第二子电极，所述第一子电极和所述第二子电极通过桥线电连接，所述桥线与所述第二触控检测电极绝缘；所述第一触控检测电极和所述第二触控检测电极中之一为互电容式触控扫描电极，另一为互电容式触控感应电极。
在一些实施例中，所述多个触控检测单元按阵列排布，位于同一行的互电容式触控扫描电极彼此电连接，位于同一列的互电容式触控感应电极彼此电连接；所述多条第一信号传输线包括多条触控扫描信号传输线和多条触控感应信号传输线，位于同一行的互电容式触控扫描电极电连接到同一条所述触控扫描信号传输线，位于不同行的互电容式触控扫描电极电连接到不同的触控扫描信号传输线，位于同一列的互电容式触控感应电极电连接到同一条所述触控感应信号传输线，位于不同列的互电容式触控感应电极电连接到不同的触控感应信号传输线。
在一些实施例中，所述桥线、所述多条触控扫描信号传输线、和所述多条触控感应信号传输线同层设置。
在一些实施例中，每个所述指纹识别单元中的所述指纹识别电极为自电容式指纹识别电极；所述多个指纹识别单元中的自电容式指纹识别电极与所述多条第二信号传输线一一对应。
在一些实施例中，每个所述指纹识别单元还包括开关晶体管；在每个所述指纹识别单元中，所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接，所述开关晶体管的栅极与所述指纹识别电极所对应的指纹扫描驱动线连接，所述开关晶体管的第一极与所述指纹识别电极所对应的所述第二信号传输线连接，所述开关晶体管的第二极与所述指纹识别电极连接；所述多个指纹识别单元按阵列排布，位于同一行的指纹识别电极对应同一条指纹扫描驱动线，位于不同行的指纹识别电极对应不同的指纹扫描驱动线，位于同一列的指纹识别电极对应同一条第二信号传输线，位于不同列的指纹识别电极对应不同的第二信号传输线。
在一些实施例中，所述触控面板还包括显示功能层。所述触控检测电极、所述指纹识别电极和所述信号走线层均位于所述显示功能层的靠近所述衬底的一侧；所述显示功能层包括多条栅线、多条数据线和多个像素单元，每个像素单元对应一条栅线和一条数据线，所述像素单元包括像素驱动电路和发光器件，所述像素驱动电路被配置为驱动所述发光器件发光，所述像素驱动电路包括信号写入晶体管，所述信号写入晶体管的栅极与所述栅线连接，所述信号写入晶体管的第一极与所述数据线连接。
在一些实施例中，所述多条数据线在所述信号走线层上的正投影覆盖所述多条第一信号传输线和多条所述第二信号传输线。
在一些实施例中，每个所述指纹识别单元还包括开关晶体管；在每个所述指纹识别单元中，所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接，所述开关晶体管的栅极与所述指纹识别电极所对应的指纹扫描驱动线连接，所述开关晶体管的第一极与所述指纹识别电极所对应的所述第二信号传输线连接，所述开关 晶体管的第二极与所述指纹识别电极连接；所述多个指纹识别单元按阵列排布，位于同一行的指纹识别电极对应同一条指纹扫描驱动线，位于不同行的指纹识别电极对应不同的指纹扫描驱动线，位于同一列的指纹识别电极对应同一条第二信号传输线，位于不同列的指纹识别电极对应不同的第二信号传输线；所述开关晶体管的栅极与所述信号写入晶体管的栅极同层设置，所述开关晶体管的有源层与所述信号写入晶体管的有源层同层设置，所述开关晶体管的第一极和第二极以及所述信号写入晶体管的第一极和第二极同层设置。
在一些实施例中，由所述多条栅线中的至少部分栅线来实施与所述多个指纹识别单元的指纹识别电极对应的指纹扫描驱动线。
在一些实施例中，在所述显示功能层与所述信号走线层之间设置有平坦化层。
在一些实施例中，所述发光器件包括电流驱动型发光器件。
在一些实施例中，所述信号走线层位于所述触控检测电极和所述指纹识别电极所处的层的远离所述衬底的一侧。
在一些实施例中，所述触控检测电极的尺寸大于所述指纹识别电极的尺寸。
本公开的实施例还提供了一种触控面板的制备方法，包括：提供衬底，其中，所述衬底包括触控检测区域和指纹识别区域；在所述触控检测区域中的所述衬底上形成多个触控检测单元，并且在所述指纹识别区域中的所述衬底上形成多个指纹识别单元，其中，每个所述触控检测单元包括触控检测电极，每个所述指纹识别单元包括指纹识别电极，所述指纹识别电极与所述触控检测电极同层设置；在所述衬底上形成信号走线层，其中，所述信号走线层包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，所述触控检测电极电连接到对应的所述第一信号传输线，并通过对应的所述第一信号传输线传递触控检测信号，并且所述指纹识别电极电连接到对应的所述第二信号传输线，并通过对应的所述第二信号传输线传递指纹识别信号。
在一些实施例中，在形成所述多个触控检测单元和所述多个指纹识别单元之后形成所述信号走线层。
在一些实施例中，所述触控面板的制备方法，还包括：在所述衬底上形成显示功能层，其中，所述显示功能层包括多条栅线、多条数据线和多个像素单元，每个像素单元对应一条栅线和一条数据线，所述像素单元包括像素驱动电路和发光器件，所述像素驱动电路被配置为驱动所述发光器件发光，所述像素驱动电路包括信号写入晶体管，所述信号写入晶体管的栅极与所述栅线连接，所述信号写入晶体管的第一极与所述数据线连接。
在一些实施例中，在所述衬底上形成显示功能层，包括：通过晶体管制备工艺同时形成所述像素驱动电路和开关晶体管，其中，所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接，所述开关晶体管的栅极与所述信号写入晶体管的栅极同层设置，所述开关晶体管的有源层与所述信号写入晶体管的有源层同层设置，所述开关晶体管的第一极和第二极以及所述信号写入晶体管的第一极和第二极同层设置；通过发光器件制备工艺形成所述发光器件。
本公开的实施例还提供了一种显示装置，包括上述触控面板中的任意一种。
附图说明
图1为根据本公开实施例的触控面板的俯视示意图；
图2为沿着图1中的线A-A’截取的截面示意图；
图3为根据本公开实施例的触控面板的俯视示意图；
图4为图3中的触控面板的一个触控检测单元的俯视示意图；
图5为根据本公开实施例的触控面板的指纹识别区域的俯视图；
图6为根据本公开实施例的触控面板的指纹识别区域的俯视图；
图7示出了根据本公开实施例的一个触控检测单元及其所处的区域内的像素单元的俯视示意图；
图8为沿着图7中的线B-B’截取的截面示意图；
图9示出了根据本公开实施例的一个指纹识别单元及其所处的区域内的像素单元的俯视示意图；
图10为沿着图9中的线C-C’截取的截面示意图；
图11为根据本公开实施例的触控面板的制备方法的流程图；以及
图12为根据本公开实施例的触控面板的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开实施例提供的触控面板及其制备方法和显示装置进行详细描述。
本公开中的“同层设置”的结构，具体是指基于相同的一层或多层材料薄膜进行图案化后所得到的结构；本公开中的“图案化”通常包括光刻胶涂敷、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等工艺。
在本公开的实施例中，晶体管的第一极和第二极中的一个为晶体管的源极，第一极和第二极中的另一个为晶体管的漏极，并且晶体管的控制极为晶体管的栅极。一般而言，晶体管的源极和漏极可以互换。
图1为根据本公开实施例的触控面板的俯视示意图，图2为沿着图1中的线A-A’截取的截面示意图。如图1和图2所示，该触控面板包括：衬底1、多个触控检测单元4、多个指纹识别单元5、和信号走线层。衬底1包括触控检测区域2和指纹识别区域3，多个触控检测单元4位于衬底1上并位于触控检测区域2中，多个指纹识别单元5位于衬底1上并位于指纹识别区域3中。每个触控检测单元4包括触控检测电极6，每个指纹识别单元5包括指纹识别电极7，指纹识别电极7与触控检测电极6同层设置。如图1所示，触控检测区域2和指纹识别区域3在平面图中可以互相不重叠。
在本公开的实施例中，信号走线层与触控检测电极6和指纹识别电极7位于衬底1的同一侧，信号走线层包括多条第一信号传输线8和多条第二信号传输线9，每个触控检测电极6电连接到对应的第一信号传输线8，并通过对应的第一信号传输线8传递触控检测信号，每个指纹识别电极7电连接到对应的第二信号传输线9，并通过对应的第二信号传输线9传递指纹识别信号。在一些实施例中，每个触控 检测电极6对应一条第一信号传输线8，每个指纹识别电极7对应一条第二信号传输线9。
在本公开的实施例中，每个指纹识别单元5包括一个指纹识别电极7。
在本公开的实施例中，触控检测电极6和指纹识别电极7所处的层与信号走线层之间存在绝缘层10，绝缘层10中形成有过孔，触控检测电极6和指纹识别电极7通过过孔分别与对应的第一信号传输线8和第二信号传输线9连接。在本公开实施例中，虽然触控检测电极6和指纹识别电极7所处的层位于衬底1和信号走线层之间，但本公开不限于此。在一些实施例中，信号走线层可以位于衬底1与触控检测电极6和指纹识别电极7所处的层之间，其均属于本公开的保护范围。
需要说明的是，本公开的技术方案对触控检测区域2和指纹识别区域3的形状、位置均不作限定，附图中所示的形状和位置仅是为了说明。
在一些实施例中，如图2所示，触控检测电极6和指纹识别电极7所处的层位于衬底1和信号走线层之间，用户在进行触控操作和指纹识别操作时，触控物(例如，手指)或指纹与相应电极之间距离较近(仅隔一层衬底1)，此时触控物或指纹与相应电极之间所形成的耦合电容量较大，便于后续的检测和识别，有利于提升触控检测和指纹识别的精准度。
需要说明的是，本公开实施例中的触控检测单元4为电容式触控检测单元4，指纹识别单元5为电容式指纹识别单元5。本公开的技术方案对电容式触控检测单元4和电容式指纹识别单元5的具体结构不作限定，仅需保证电容式触控检测单元4和电容式指纹识别单元5中均至少包括一个用于进行电容感测的电极即可。
在本公开的实施例中，将用于实现触控检测功能的触控检测单元4与用于实现指纹识别功能的指纹识别单元5集成于同一衬底上，且触控检测单元4中的触控检测电极6与指纹识别单元5中的指纹识别电极7同层设置，此外分别用于为触控检测电极6和指纹识别电极 7提供信号的第一信号传输线8和第二信号传输线9也同层设置。因此，可有效减少触控面板的整体厚度，有利于触控面板的轻薄化。
在一些实施例中，如图1和图2所示，触控检测单元4为自电容式触控检测单元4。具体地，每个触控检测单元4中的触控检测电极6为自电容式触控检测电极6。多个自电容式触控检测电极6与多条第一信号传输线8一一对应。自电容式触控检测电极6与地之间形成自电容，当触控物进行触控操作时，触控物与自电容式触控检测电极6之间形成耦合电容，形成的耦合电容与自电容叠加，使得自电容式触控检测电极6处的自电容增大。基于此，通过检测自电容式触控检测电极6处的自电容的大小，即可判断触控检测区域2中的自电容式触控检测电极6所处的区域是否有触控操作。自电容式触控检测电极6的工作原理可以是已知的，对自电容的检测的具体过程在此处不进行详细描述。
图3为根据本公开实施例的触控面板的俯视示意图，图4为图3中的触控面板的一个触控检测单元的俯视示意图。如图3和图4所示，与图1中所示触控面板不同的是，图3所示触控面板中的触控检测单元4为互电容式触控检测单元。具体地，每个触控检测单元4中的触控检测电极6包括第一触控检测电极401和第二触控检测电极402。第一触控检测电极401包括分别位于第二触控检测电极402两侧的第一子电极4011和第二子电极4012，第一子电极4011和第二子电极4012通过桥线11电连接，桥线11与第二触控检测电极402绝缘。第一触控检测电极401和第二触控检测电极402中之一为互电容式触控扫描电极，另一为互电容式触控感应电极。
互电容式触控扫描电极可与互电容式触控感应电极形成互电容。当触控物(例如，手指)靠近触控检测单元4时，该触控检测单元4内的互电容式触控扫描电极与互电容式触控感应电极所形成的互电容的大小会发生改变。因此，通过检测触控检测单元4内的互电容式触控扫描电极与互电容式触控感应电极所形成的互电容的大小，即可判断触控检测区域2中的该互电容触控检测单元4所处的区域是否有触控操作。互电容触控检测单元4的工作原理可以是已知的，对互电 容的检测的具体过程在此处不进行详细描述。
在一些实施例中，如图3和图4所示，多个触控检测单元4按阵列排布，第一触控检测电极401为互电容式触控扫描电极，第二触控检测电极402为互电容式触控感应电极，位于同一行的互电容式触控扫描电极彼此电连接，位于同一列的互电容式触控感应电极彼此电连接，第一信号传输线8包括多条触控扫描信号传输线802和多条触控感应信号传输线801，其中，位于同一行的互电容式触控扫描电极电连接到同一条触控扫描信号传输线802，位于不同行的互电容式触控扫描电极电连接到不同的触控扫描信号传输线，位于同一列的互电容式触控感应电极电连接到同一条触控感应信号传输线801，位于不同列的互电容式触控感应电极电连接到不同的触控感应信号传输线。
位于同一行的互电容式触控扫描电极共用同一条触控扫描信号传输线802，并且位于同一列的互电容式触控感应电极共用同一条触控感应信号传输线801，可大大减少触控面板中所需布置的信号线的数量。
在一些实施例中，桥线11与触控扫描信号传输线802和触控感应信号传输线801同层设置；此时，桥线11的设置不会增加触控面板的整体厚度。
图5为根据本公开实施例的指纹识别区域的俯视图。如图5所示，指纹识别区域3中的指纹识别单元5为自电容式指纹识别单元5。具体地，每个自电容式指纹识别单元5中的指纹识别电极7为自电容式指纹识别电极，多个自电容式指纹识别电极7与多条第二信号传输线9一一对应。
在进行指纹识别操作时，由于指纹的谷部与自电容式指纹识别电极7之间距离大于指纹的脊部与自电容式指纹识别电极7之间距离，因此谷部与自电容式指纹识别电极7所形成的耦合电容小于脊部与自电容式指纹识别电极7之间的耦合电容，因此通过检测自电容式指纹识别电极7处的自电容的大小，即可识别出放置在自电容式指纹识别电极7所处区域的是指纹的谷部还是脊部。自电容式指纹识别电极7的工作原理可以是已知的，对自电容的检测的具体过程在此处不进 行详细描述。
图6为根据本公开实施例的指纹识别区域的俯视图。如图6所示，与图5中所示的自电容式指纹识别单元5不同的是，图6中的每个自电容式指纹识别单元5不仅包括指纹识别电极7，还包括开关晶体管T1。如图6所示，指纹识别电极7通过开关晶体管T1与对应的第二信号传输线9电连接，开关晶体管T1的控制极与该指纹识别单元5所对应的指纹扫描驱动线12连接，开关晶体管T1的第一极与该指纹识别单元5所对应的第二信号传输线9连接，开关晶体管T1的第二极与该纹识别单元5的指纹识别电极7连接。如图6所示，指纹识别单元5按阵列排布，位于同一行的指纹识别单元5电连接到同一条指纹扫描驱动线12，位于不同行的指纹识别电极对应不同的指纹扫描驱动线，位于同一列的指纹识别单元5电连接到同一条第二信号传输线9，位于不同列的指纹识别电极对应不同的第二信号传输线。
在图5的实施例中，所有指纹识别电极7的自电容检测可以同时进行，在图6的实施例中，所有指纹识别电极7的自电容检测可以逐行进行。即，在图6的实施例中，依次向各条指纹扫描驱动线提供驱动信号，以依次导通各行自电容式指纹识别单元5中的开关晶体管T1，并利用每条第二信号传输线9依次检测各行自电容式指纹识别单元5中的电连接到该第二信号传输线9的指纹识别电极7的自电容。
假定指纹识别区域3内的指纹识别单元5按照M*N阵列排布，其中，M和N均为大于等于2的整数并且M+N＜M*N。此时，在图5的实施例中，针对所有指纹识别单元5需要布置M*N条信号线。在图6的实施例中，针对所有指纹识别单元5总共需要布置M+N条信号线(包括N条第二信号传输线和M条指纹扫描驱动线)。因此，在指纹识别分辨率相同的情况下，图6的实施例可减小用于实现指纹识别的信号线的数量。
需要说明的是，图1和图3所示触控面板中的指纹识别区域3均可采用图5或图6中所示的结构。
考虑到触控检测的检测精准度可以低于指纹识别的识别精准度，因此在实际设计过程中，可使得触控检测单元4的尺寸大于指纹识别 单元5的尺寸，即触控检测电极6的尺寸可以大于指纹识别电极7的尺寸。在一些实施例中，触控检测单元4的尺寸可以不大于5mm×5mm，并且指纹识别单元5的尺寸可以不大于90um×90um。
此外，本公开的技术方案对触控检测电极6、指纹识别电极7的形状不作限定，附图中所示形状仅是为了说明。
图7为示出了根据本公开实施例的一个触控检测单元及其所处的区域内的像素单元的俯视示意图，图8为沿着图7中的线B-B’截取的截面示意图。图9为示出了根据本公开实施例的一个指纹识别单元及其所处的区域内的像素单元的一种俯视示意图，图10为沿着图9中的线C-C’截取的截面示意图。
如图7至图10所示，在一些实施例中，根据本公开实施例的触控面板还具备显示功能。具体地，触控面板还包括显示功能层，并且触控检测电极6、指纹识别电极7和信号走线层均位于显示功能层的靠近衬底1的一侧。
如图7至图10所示，在一些实施例中，触控检测电极6和指纹识别电极7位于信号走线层的远离显示功能层的一侧，并且在显示功能层与信号走线层之间设置有平坦化层15。
显示功能层包括：多条栅线13、多条数据线14和多个像素单元Pixel，每个像素单元Pixel对应一条栅线13并且对应一条数据线14。每个像素单元Pixel包括像素驱动电路和发光器件，像素驱动电路被配置为驱动发光器件发光。像素驱动电路包括信号写入晶体管T2，信号写入晶体管T2的控制极与对应的栅线13连接，信号写入晶体管T2的第一极与对应的数据线14连接，信号写入晶体管T2的第二极与像素驱动电路内的其他电学结构(未示出)连接。
本公开的技术方案对像素驱动电路的具体结构不作限定，只要像素驱动电路包括被构造为与栅线13和数据线14连接并向像素驱动电路写入由数据线14提供的数据电压的信号写入晶体管T2即可。
在本公开的实施例中，发光器件可以是诸如发光二极管(Light Emitting Diode，简称LED)和有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)的电流驱动型发光器件。在一些实施 例中，如图7至图10所示，发光器件为OLED。在一些实施例中，OLED为底发射型OLED，即，OLED从靠近衬底1的一侧发光。
考虑到像素分辨率和制备工艺难度，像素单元的尺寸一般设计为20um×20um～30um×30um。此时，一个触控检测单元4可覆盖大约一千个像素单元，一个指纹识别单元5可覆盖1～3个像素单元。
在一些实施例中，数据线14在信号走线层上的正投影覆盖第一信号传输线8和第二信号传输线9。此时，第一信号传输线8和第二信号传输线9的设置不会影响到像素单元的开口率。
在一些实施例中，如图9和图10所示，当指纹识别单元5是图6中所示的指纹识别单元5的情况下，开关晶体管T1的栅极与信号写入晶体管T2的栅极同层设置，开关晶体管T1的有源层与信号写入晶体管T2的有源层同层设置，开关晶体管T1的第一极、第二极与信号写入晶体管T2的第一极、第二极同层设置。此时，可采用现有的晶体管制备工艺同时制备出像素驱动电路中的各晶体管(包括信号写入晶体管T2)以及指纹识别单元5中的开关晶体管T1。因此，在触控面板的制备过程中无需单独设计制备开关晶体管T1流程，从而缩短了晶体管的制备周期。此外，如上所述，开关晶体管T1的每个部分与信号写入晶体管T2中相同部分同层设置，因此，开关晶体管T1的设置不会导致触控面板的厚度增加。
在一些实施例中，由栅线13来实施开关晶体管T1的控制极所连接的指纹扫描驱动线，即多条栅线13中的至少部分栅线13复用为用于驱动指纹识别单元5的指纹扫描驱动线。此时，指纹识别区域3中的指纹识别单元5的驱动可与像素单元的驱动同步进行。
图11为根据本公开实施例的触控面板的制备方法的流程图。该制备方法用于制备前述实施例中的触控面板。如图11所示，该制备方法可以包括以下步骤S101至S103。
在步骤S101中，提供衬底。
衬底可以为硬性衬底或柔性衬底，硬性衬底可以为玻璃衬底，柔性衬底可以为聚合物材料(例如PET、PEN)衬底。衬底包括触控检测区域和指纹识别区域。
在步骤S102中，在触控检测区域中的衬底上形成多个触控检测单元，并且在指纹识别区域中的衬底上形成多个指纹识别单元。
每个触控检测单元包括触控检测电极，每个指纹识别单元包括指纹识别电极，指纹识别电极与触控检测电极同层设置。
在步骤S102中，可以首先通过沉积工艺在衬底上形成导电材料薄膜，然后对该导电材料薄膜进行图案化，以得到触控检测电极和指纹识别电极。在一些实施例中，导电材料薄膜中的导电材料为透明导电材料。在一些实施例中，透明导电材料为氧化铟锡(ITO)。
在步骤S103中，在衬底上形成信号走线层。
信号走线层与触控检测电极和指纹识别电极位于衬底的同一侧，信号走线层包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，每个触控检测电极电连接到对应的第一信号传输线，并通过对应的第一信号传输线传递触控检测信号，每个指纹识别电极电连接到对应的第二信号传输线，并通过对应的第二信号传输线传递指纹识别信号。
在根据本公开实施例的触控面板的制备方法中，对步骤S102和步骤S103的顺序不作限定。在一些实施例中，可以先制备触控检测电极和指纹识别电极，然后再制备第一信号传输线和第二信号传输线。在一些实施例中，可以先制备第一信号传输线和第二信号传输线，然后再制备触控检测电极和指纹识别电极。
在先制备触控检测电极和指纹识别电极，然后再制备第一信号传输线和第二信号传输线的情况下，在完成触控检测电极和指纹识别电极的制备后并且在制备第一信号传输线和第二信号传输线之前，在触控检测电极和指纹识别电极的远离衬底的一侧形成绝缘层，并在绝缘层中形成多个过孔，触控检测电极和指纹识别电极通过过孔分别与对应的第一信号传输线和第二信号传输线电连接。
在一些实施例中，该制备方法还可以包括：在衬底上形成显示功能层。所述显示功能层包括多条栅线、多条数据线和多个像素单元，每个像素单元对应一条栅线和一条数据线，所述像素单元包括像素驱动电路和发光器件，所述像素驱动电路被配置为驱动所述发光器件发光，所述像素驱动电路包括信号写入晶体管，所述信号写入晶体管的 栅极与所述栅线连接，所述信号写入晶体管的第一极与所述数据线连接，所述信号写入晶体管的第二极与像素驱动电路内的其他电学结构(未示出)连接。
在一些实施例中，在衬底上形成显示功能层可以包括：通过晶体管制备工艺同时形成像素驱动电路和开关晶体管；通过发光器件制备工艺形成所述发光器件。在这种情况下，所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接，所述像素驱动电路包括信号写入晶体管，所述开关晶体管的栅极与所述信号写入晶体管的栅极同层设置，所述开关晶体管的有源层与所述信号写入晶体管的有源层同层设置，所述开关晶体管的第一极和第二极以及所述信号写入晶体管的第一极和第二极同层设置。
所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接。在一些实施例中，所述开关晶体管的栅极与所述指纹识别电极所对应的指纹扫描驱动线连接，所述开关晶体管的第一极与所述指纹识别电极所对应的所述第二信号传输线连接，所述开关晶体管的第二极与所述指纹识别电极连接。
图12为根据本公开实施例的触控面板的制备方法的流程图，该制备方法包括：在衬底上形成显示功能层，形成绝缘层和其中的过孔，以及形成平坦化层。该制备方法用于制备前述实施例中的触控面板。如图12所示，该制备方法可以包括以下步骤S201至S207。
在步骤S201中，提供衬底。
在步骤S202中，在触控检测区域中的衬底上形成多个触控检测电极，并且在指纹识别区域中的衬底上形成多个指纹识别电极。
多个指纹识别电极与多个触控检测电极同层设置。
在步骤S203中，在多个触控检测电极和多个指纹识别电极所处的层的远离衬底的一侧形成绝缘层，并在绝缘层中形成多个过孔。
在步骤S204中，在绝缘层的远离衬底的一侧形成包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线的信号走线层。每个触控检测电极通过对应的过孔与对应的第一信号传输线连接，每个指纹识别电极通过对应的过孔与对应的第二信号传输线连接。
在一些实施例中，如图3所示，触控检测电极包括第一触控检测电极和第二触控检测电极，第一触控检测电极包括分别位于第二触控检测电极两侧的第一子电极和第二子电极，且第一子电极和第二子电极通过桥线电连接的情况下，在步骤S204中，可以在形成第一信号传输线和第二信号传输线的同时形成桥线，每个桥线通过绝缘层中已经形成的过孔与对应的第一子电极和第二子电极连接。
在步骤S205中，在信号走线层的远离衬底的一侧形成平坦化层。
在步骤S206中，通过晶体管制备工艺在平坦化层的远离衬底的一侧同时制备出像素驱动电路和开关晶体管。
像素驱动电路包括信号写入晶体管，开关晶体管的栅极与信号写入晶体管的栅极同层设置，开关晶体管的有源层与信号写入晶体管的有源层同层设置，开关晶体管的第一极、第二极与信号写入晶体管的第一极、第二极同层设置。
所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接。在一些实施例中，所述开关晶体管的栅极与所述指纹识别电极所对应的指纹扫描驱动线连接，所述开关晶体管的第一极与所述指纹识别电极所对应的所述第二信号传输线连接，所述开关晶体管的第二极与所述指纹识别电极连接。
需要说明的是，晶体管制备工艺为本领域的常规工艺，因此在此处不进行详细描述。在制备像素驱动电路和开关晶体管的过程中，可以在形成信号写入晶体管和开关晶体管的栅极的同时形成栅线，并且可以在形成信号写入晶体管和开关晶体管的源漏极的同时形成数据线。所述信号写入晶体管的栅极与所述栅线连接，所述信号写入晶体管的第一极与所述数据线连接，所述信号写入晶体管的第二极与像素驱动电路内的其他电学结构(未示出)连接。
为减小触控面板中的信号线的数量，可将开关晶体管的栅极与栅线连接。也就是说，至少部分栅线还用作用于驱动指纹识别电极的指纹扫描驱动线。
在步骤S207中，通过发光器件制备工艺(例如，OLED的制备工艺)在平坦化层的远离衬底的一侧制备出发光器件。
发光器件与像素驱动电路连接，像素驱动电路可被配置为向发光器件提供驱动电流。
通过上述触控面板的制备方法，可制备出具有触控检测、指纹识别和显示功能的触控面板，且该触控面板具有轻薄化的优点。
本公开实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括根据本公开的实施例的触控面板。
根据本公开的实施例的显示装置可以包括：电子纸、OLED面板、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。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (20)

  1. 一种触控面板，包括：
    衬底，其包括触控检测区域和指纹识别区域；
    多个触控检测单元，其位于所述衬底上并位于所述触控检测区域中，每个所述触控检测单元包括触控检测电极；
    多个指纹识别单元，其位于所述衬底上并位于所述指纹识别区域中，每个所述指纹识别单元包括指纹识别电极，所述指纹识别电极与所述触控检测电极同层设置；
    信号走线层，其与所述触控检测电极和所述指纹识别电极位于所述衬底的同一侧，并且包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，
    其中，所述触控检测电极电连接到对应的所述第一信号传输线，并通过对应的所述第一信号传输线传递触控检测信号；并且
    所述指纹识别电极电连接到对应的所述第二信号传输线，并通过对应的所述第二信号传输线传递指纹识别信号。
  2. 根据权利要求1所述的触控面板，其中，每个所述触控检测单元中的触控检测电极为自电容式触控检测电极；
    所述多个触控检测单元中的自电容式触控检测电极与所述多条第一信号传输线一一对应。
  3. 根据权利要求1所述的触控面板，其中，每个所述触控检测单元中的触控检测电极包括第一触控检测电极和第二触控检测电极；
    所述第一触控检测电极包括分别位于所述第二触控检测电极两侧的第一子电极和第二子电极，所述第一子电极和所述第二子电极通过桥线电连接，所述桥线与所述第二触控检测电极绝缘；
    所述第一触控检测电极和所述第二触控检测电极中之一为互电容式触控扫描电极，另一为互电容式触控感应电极。
  4. 根据权利要求3所述的触控面板，其中，所述多个触控检测单元按阵列排布，位于同一行的互电容式触控扫描电极彼此电连接，位于同一列的互电容式触控感应电极彼此电连接；
    所述多条第一信号传输线包括多条触控扫描信号传输线和多条触控感应信号传输线，位于同一行的互电容式触控扫描电极电连接到同一条所述触控扫描信号传输线，位于不同行的互电容式触控扫描电极电连接到不同的触控扫描信号传输线，位于同一列的互电容式触控感应电极电连接到同一条所述触控感应信号传输线，位于不同列的互电容式触控感应电极电连接到不同的触控感应信号传输线。
  5. 根据权利要求4所述的触控面板，其中，所述桥线、所述多条触控扫描信号传输线、和所述多条触控感应信号传输线同层设置。
  6. 根据权利要求1至5中任一项所述的触控面板，其中，每个所述指纹识别单元中的所述指纹识别电极为自电容式指纹识别电极；
    所述多个指纹识别单元中的自电容式指纹识别电极与所述多条第二信号传输线一一对应。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的触控面板，其中，每个所述指纹识别单元还包括开关晶体管；
    在每个所述指纹识别单元中，所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接，所述开关晶体管的栅极与所述指纹识别电极所对应的指纹扫描驱动线连接，所述开关晶体管的第一极与所述指纹识别电极所对应的所述第二信号传输线连接，所述开关晶体管的第二极与所述指纹识别电极连接；
    所述多个指纹识别单元按阵列排布，位于同一行的指纹识别电极对应同一条指纹扫描驱动线，位于不同行的指纹识别电极对应不同的指纹扫描驱动线，位于同一列的指纹识别电极对应同一条第二信号传输线，位于不同列的指纹识别电极对应不同的第二信号传输线。
  8. 根据权利要求1所述的触控面板，还包括显示功能层，
    其中，所述触控检测电极、所述指纹识别电极和所述信号走线层均位于所述显示功能层的靠近所述衬底的一侧；
    所述显示功能层包括多条栅线、多条数据线和多个像素单元，每个像素单元对应一条栅线和一条数据线，所述像素单元包括像素驱动电路和发光器件，所述像素驱动电路被配置为驱动所述发光器件发光，所述像素驱动电路包括信号写入晶体管，所述信号写入晶体管的栅极与所述栅线连接，所述信号写入晶体管的第一极与所述数据线连接。
  9. 根据权利要求8所述的触控面板，其中，所述多条数据线在所述信号走线层上的正投影覆盖所述多条第一信号传输线和多条所述第二信号传输线。
  10. 根据权利要求8所述的触控面板，其中，每个所述指纹识别单元还包括开关晶体管；
    在每个所述指纹识别单元中，所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接，所述开关晶体管的栅极与所述指纹识别电极所对应的指纹扫描驱动线连接，所述开关晶体管的第一极与所述指纹识别电极所对应的所述第二信号传输线连接，所述开关晶体管的第二极与所述指纹识别电极连接；
    所述多个指纹识别单元按阵列排布，位于同一行的指纹识别电极对应同一条指纹扫描驱动线，位于不同行的指纹识别电极对应不同的指纹扫描驱动线，位于同一列的指纹识别电极对应同一条第二信号传输线，位于不同列的指纹识别电极对应不同的第二信号传输线；
    所述开关晶体管的栅极与所述信号写入晶体管的栅极同层设置，所述开关晶体管的有源层与所述信号写入晶体管的有源层同层设置，所述开关晶体管的第一极和第二极以及所述信号写入晶体管的第一极和第二极同层设置。
  11. 根据权利要求10所述的触控面板，其中，由所述多条栅线中的至少部分栅线来实施与所述多个指纹识别单元的指纹识别电极对应的指纹扫描驱动线。
  12. 根据权利要求8至11中任一项所述的触控面板，其中，在所述显示功能层与所述信号走线层之间设置有平坦化层。
  13. 根据权利要求8至12中任一项所述的触控面板，其中，所述发光器件包括电流驱动型发光器件。
  14. 根据权利要求1至13中任一项所述的触控面板，其中，所述信号走线层位于所述触控检测电极和所述指纹识别电极所处的层的远离所述衬底的一侧。
  15. 根据权利要求1至14中任一项所述的触控面板，其中，所述触控检测电极的尺寸大于所述指纹识别电极的尺寸。
  16. 一种触控面板的制备方法，包括：
    提供衬底，其中，所述衬底包括触控检测区域和指纹识别区域；
    在所述触控检测区域中的所述衬底上形成多个触控检测单元，并且在所述指纹识别区域中的所述衬底上形成多个指纹识别单元，其中，每个所述触控检测单元包括触控检测电极，每个所述指纹识别单元包括指纹识别电极，所述指纹识别电极与所述触控检测电极同层设置；
    在所述衬底上形成信号走线层，其中，所述信号走线层包括多条第一信号传输线和多条第二信号传输线，所述触控检测电极电连接到对应的所述第一信号传输线，并通过对应的所述第一信号传输线传递触控检测信号，并且所述指纹识别电极电连接到对应的所述第二信号传输线，并通过对应的所述第二信号传输线传递指纹识别信号。
  17. 根据权利要求16所述的触控面板的制备方法，其中，在形成所述多个触控检测单元和所述多个指纹识别单元之后形成所述信号走线层。
  18. 根据权利要求16或17所述的触控面板的制备方法，还包括：
    在所述衬底上形成显示功能层，其中，所述显示功能层包括多条栅线、多条数据线和多个像素单元，每个像素单元对应一条栅线和一条数据线，所述像素单元包括像素驱动电路和发光器件，所述像素驱动电路被配置为驱动所述发光器件发光，所述像素驱动电路包括信号写入晶体管，所述信号写入晶体管的栅极与所述栅线连接，所述信号写入晶体管的第一极与所述数据线连接。
  19. 根据权利要求18所述的触控面板的制备方法，其中，在所述衬底上形成显示功能层，包括：
    通过晶体管制备工艺同时形成所述像素驱动电路和开关晶体管，其中，所述指纹识别电极通过所述开关晶体管与对应的所述第二信号传输线电连接，所述开关晶体管的栅极与所述信号写入晶体管的栅极同层设置，所述开关晶体管的有源层与所述信号写入晶体管的有源层同层设置，所述开关晶体管的第一极和第二极以及所述信号写入晶体管的第一极和第二极同层设置；
    通过发光器件制备工艺形成所述发光器件。
  20. 一种显示装置，包括根据权利要求1至15中任一项所述的触控面板。
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