一种触控面板及其驱动控制方法、触控显示装置与流程

本申请涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控面板及其驱动控制方法、触控显示装置。

背景技术：

随着触控技术和显示技术的发展，触控显示装置已越来越多的受到人们的追捧，其不但可节省空间，方便携带，而且用户通过手指或者触控笔等就可直接操作，使用舒适，非常便捷。目前，已广泛应用各个技术领域，例如市场常见的个人数字处理(pda)、触控类智能移动终端(比如手机)、手提式笔记型电脑等等。

以触控类智能移动终端为例，随着智能移动终端的快速发展，超高屏占比的智能移动终端凭借其能够给用户带来极致的视觉体验，越来越受到更多厂商和消费者的推崇。然而，随着智能移动终端的显示屏占比越来越大，智能移动终端的显示屏下侧留给用户用于安全认证的指纹识别模块的空间也越来越小。在这种情况下，为了给用户带来更便捷的使用体验，有些厂商则考虑直接将指纹识别模块设置在智能移动终端的触控显示区域中，以便用户能够同时在触控显示区域进行触控操作和指纹识别操作。

但是，触控膜层以及指纹识别膜层目前都是分别布线的，导致指纹识别区域的布线数目较多且布线密集，容易对触控面板的出光造成遮挡。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种触控面板及其驱动控制方法、触控显示装置，用以解决现有技术中存在的上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例采用下述技术方案：

一种触控面板，包括：

第一电极，第二电极，以及第三电极；

其中，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极三者之间相互绝缘，所述第一电极与所述第二电极交叉设置形成触控膜层，所述第二电极与所述第三电极交叉设置形成为指纹识别膜层。

可选地，所述第一电极为触控驱动电极，所述第三电极为指纹驱动电极，所述第二电极为所述触控膜层和所述指纹识别膜层的共用感应电极，或者，

所述第一电极为触控感应电极，所述第三电极为指纹感应电极，所述第二电极为所述触控膜层和所述指纹识别膜层的共用驱动电极。

可选地，所述指纹识别膜层对应设置于触控面板的预设目标区域，所述预设目标区域为所述触控面板的特定局部区域，或是所述触控面板的全部区域。

可选地，对应所述预设目标区域的第二电极的线宽小于第一阈值，和/或，对应所述预设目标区域的相邻第二电极的中心间距小于第二阈值。

可选地，对应所述预设目标区域的第二电极的线宽范围为3-5μm，对应所述预设目标区域的相邻第二电极的中心间距范围为8-12μm。

可选地，所述第二电极设置在所述第一电极所在膜层和所述第二电极所在膜层之间。

可选地，还包括：显示膜层，所述显示膜层中设置有呈阵列式排布的多个发光子像素；

所述指纹识别膜层中电极图案在触控面板上的正投影，与所述显示膜层中发光子像素在触控面板上的正投影不重合。

可选地，对应所述预设目标区域的第二电极具有镂空图案。

一种驱动控制所述触控面板的方法，其特征在于，包括：

在触控模式时，依次为多条第一电极加载第一驱动信号，同时为多条第二电极加载第一感应信号；

当切换至指纹识别模式时，依次为多条第三电极加载第二驱动信号，同时为多条第二电极同时加载第二感应信号；

或者，

在触控模式下，依次为多条第二电极加载第一驱动信号，同时为多条第一电极同时加载第一感应信号；

当切换至指纹识别模式时，依次为多条第二电极加载第二驱动信号，同时为多条第三电极同时加载第二感应信号。

一种触控显示装置，包括所述的触控面板。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过共用第二电极，使得第一电极与第二电极可以形成触控膜层，同时，该第二电极还可以与第三电极形成指纹识别膜层，从而，减少了触控面板上的布线数量以及密集程度，降低对显示膜层的发光子像素的遮挡。而且，还可以在触控面板上利用第二电极分别实现触控功能和指纹识别功能，提升共用电极利用率，简化结构设计。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请提供的触控面板的结构示意图；

图2(a)和图2(b)分别为本申请中所涉及的第二电极共用的两种结构示意图；

图3(a)和图3(b)分别为本申请提供的分布有指纹识别膜层的触控面板的结构示意图；

图4为本申请提供的触控面板的剖面结构示意图；

图5(a)和图5(b)为本申请提供的触控面板的触控功能与指纹识别功能进行切换过程中的引脚连接关系示意图；

图6(a)和图6(b)为本申请提供的触控面板的触控功能与指纹识别功能进行切换过程中的引脚连接关系示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

参照图1所示，为本申请提供的触控面板的结构示意图，该触控面板主要包括：

多条沿第一方向(如图1中横向x方向)延伸的第一电极11，多条沿第二方向(如图1中横向y方向)延伸的第二电极12，以及多条沿第三方向(如图1中横向x方向)延伸的第三电极13；其中，所述第一电极11、所述第二电极12和所述第三电极13三者之间相互绝缘，所述第一电极11与所述第二电极12交叉设置形成为触控膜层，所述第二电极12与所述第三电极13交叉设置形成为指纹识别膜层。

其中，第一电极11与第二电极12交叉的角度不限，第二电极12与第三电极13交叉角度不限，那么，第一电极11与第三电极13的延伸方向可以相同，也可以存在一定交叉角度。

由此，在本申请方案中，通过共用第二电极，使得第一电极与第二电极可以形成触控膜层，同时，该第二电极还可以与第三电极形成指纹识别膜层，从而，减少了触控面板上的布线数量以及密集程度，降低对显示膜层的发光子像素的遮挡。而且，还可以在触控面板上利用第二电极分别实现触控功能和指纹识别功能，提升共用电极利用率，简化结构设计。

在本申请中，第二电极为共用电极，具体地，至少可以存在以下结构设计：

结构1：

参照图2(a)所示，第一电极tx为触控驱动电极，第三电极tx为指纹驱动电极，第二电极rx为所述触控膜层和所述指纹识别膜层的共用感应电极。由此，该结构1以第二电极作为共用感应电极，实现触控功能和指纹识别功能，提升共用电极利用率，简化结构设计。

结构2：

参照图2(b)所示，第一电极rx为触控感应电极，第三电极rx为指纹感应电极，第二电极tx为所述触控膜层和所述指纹识别膜层的共用驱动电极。由此，该结构2以第二电极作为共用触控电极，实现触控功能和指纹识别功能，提升共用电极利用率，简化结构设计。

需要说明的是，在本申请中，指纹识别膜层对应设置于触控面板的预设目标区域，该预设目标区域为触控面板的特定局部区域，或是触控面板的全部区域。换言之，指纹识别膜层可以分布在触控面板的部分区域，即特定局部区域，这样，既可以基于共用电极实现指纹识别和触控，也可以仅在局部设计，简化结构；也可以分布在触控面板的整个面板内，从而实现全屏指纹识别。

具体参照图3(a)所示，指纹识别膜层(第二电极12与第三电极13绝缘交叉而成的膜层)对应设置于触控面板s的特定局部区域(图中虚线框区域)，对应预设目标区域(即特定局部区域)的第二电极12a的线宽小于第一阈值，和/或，对应预设目标区域(即特定局部区域)的相邻第二电极的中心间距小于第二阈值。其中，第一阈值为可以实现指纹识别的最大线宽，超过该线宽就无法有效识别指纹；第二阈值为可以实现指纹识别的最大中心间距，超过该中心间距也无法有效识别指纹。针对预设目标区域的第二电极12，只要满足这两个条件中的一个即可，也可以同时满足两个条件。例如，对应所述预设目标区域的第二电极的线宽范围为3-5μm，对应所述预设目标区域的相邻第二电极的中心间距范围为8-12μm。而对应预设目标区域以外区域的第二电极12b，其线宽以及电极中心间距均可以按照触控电极的规格进行设计，只要能够实现触控功能即可。

另外，参照图3(b)所示，指纹识别膜层对应设置于触控面板s的整个面板内(图中虚线框区域)，从而，所有第二电极12的线宽均小于第一阈值，和/或，对应预设目标区域的相邻第二电极的中心间距小于第二阈值。

可选地，在本申请中，所述第二电极可以设置在第一电极的表面(即第一电极远离第三电极的表面)，或是，设置在第三电极的表面(即第三电极的远离第一电极的表面)，或是，设置在所述第一电极所在膜层和所述第三电极所在膜层之间。本申请并不对此进行限定，而在设计时，考虑到第二电极为共用电极，因此，优选以设置在第一电极所在膜层和所述第三电极所在膜层之间为较佳选择。

可选地，在本申请中，参照图4所示，该触控面板还包括：显示膜层14，所述显示膜层14中设置有呈阵列式排布的多个发光子像素141；指纹识别膜层中电极图案m(第三电极13以及对应预设目标区域的第二电极12a)在触控面板上的正投影，与所述显示膜层14中发光子像素141在触控面板上的正投影不重合。从而，合理避让显示膜层中的发光子像素，避免指纹识别膜层对显示膜层中发光子像素的遮挡，保证触控面板的出光效率。

其实，在本申请中，还可以存在指纹识别膜层中电极图案在触控面板上的正投影，与所述显示膜层中发光子像素在触控面板上的正投影部分重合的情况。

可选地，在本申请中，对应所述预设目标区域的第二电极具有镂空图案。具体实现时，考虑到第二电极需要合理避让显示膜层的发光子像素，因此，第二电极的正投影一般设计位于发光子像素的缝隙处，尤其针对高ppi的触控面板而言，发光子像素的间距较小，缝隙相应比较窄，为了保证指纹识别膜层的容值足够，可以分别在两个缝隙处设计一条第二电极，而该第二电极分设为两条细线，在两个缝隙处所夹发光子像素对应的位置，该第二电极呈镂空状，从而，既可以合理避让发光子像素，又可以保证足够的容值，实现指纹识别。其实，在本申请中，该镂空结构并不限定为如上举例，还可以为一条第二电极分设在多个缝隙处，在相邻缝隙处的发光子像素对应的位置，第二电极呈镂空状。

另外，需要说明的是，在本申请中，第一电极的形状以及预设目标区域以外的第二电极的图案不限，可以为菱形电极图案也可以为条状电极图案。

同时，本申请还提供了一种触控显示装置，包括：如上述任一项所述的触控面板。此外，该触控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、智能穿戴设备、vr、ar等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本申请的限制。

其实，在本申请中，还提供了一种驱动控制上述触控面板的方法。考虑到第二电极可以作为共用驱动电极使用，也可以作为共用感应电极使用。那么，相应地，可以存在以下驱动控制方法：

--第二电极为共用感应电极：

在触控模式时，依次为沿第一方向延伸的多条第一电极加载第一驱动信号，为沿第二方向延伸的多条第二电极同时加载第一感应信号；

当切换至指纹识别模式时，依次为沿第三方向延伸的多条第三电极加载第二驱动信号，为沿第二方向延伸的多条第二电极同时加载第二感应信号。

具体地，依次扫描驱动沿第一方向延伸的各个第一电极，扫描时加载的为触控所用的第一驱动信号，同时，在同一时间为沿第二方向延伸的各个第二电极加载触控所用的第一感应信号。其中，多个第一电极分别连接至不同的引脚，例如，参照图5(a)所示，第一电极分别为tx1-tx3，分别引至触控驱动引脚1-触控驱动引脚3，其实，第一电极的个数不止3个，本申请只是示例。多个第二电极rx1-rxn，对应预设区域的第二电极rx2-rx15，相邻预设个数的第二电极连接至同一个引脚，如图5(a)中，第二电极rx2-rx15相当于预设区域以外的第二电极(例如rx1)所占宽度，那么，第二电极rx2-rx7连接至同一个触控感应引脚2，第二电极rx8-rx15连接至同一个触控感应引脚3；对应预设区域以外的第二电极分别连接至不同的引脚，即第二电极rx1连接至触控感应引脚1，第二电极rx16连接至触控感应引脚16。

当切换至指纹识别模式时，依次扫描驱动沿第三方向延伸的各个第三电极，扫描时加载的为指纹识别所用的第二驱动信号，同时，在同一时间为沿第二方向延伸且位于预设目标区域的第二电极加载指纹识别所用的第二感应信号。此时，第一电极加载的第一驱动信号可以不作处理，仍保持扫描状态。而将第二电极加载的信号进行切换，即将对应预设目标区域的第二电极连接的触控所用引脚切换为指纹识别所用引脚，具体地，参照图5(b)所示，第二电极rx2-rx7连接的触控感应引脚2切换为：第二电极rx2-rx7分别连接至指纹识别引脚1-指纹识别引脚6，第二电极rx8-rx15连接的触控感应引脚3切换为：第二电极rx8-rx15分别连接至指纹识别引脚7-指纹识别引脚14。多个第三电极分别连接至不同的引脚，即第三电极分别为tx1-txn，分别引至指纹驱动引脚1-指纹驱动引脚n。

--第二电极为共用驱动电极：

在触控模式下，依次为沿第二方向延伸的多条第二电极加载第一驱动信号，为沿第一方向延伸的多条第一电极同时加载第一感应信号；

当切换至指纹识别模式时，依次为沿第二方向延伸的多条第二电极加载第二驱动信号，为沿第三方向延伸的多条第三电极同时加载第二感应信号。

具体地，依次扫描驱动沿第二方向延伸的各个第二电极，扫描时加载的为触控所用的第一驱动信号，同时，在同一时间为沿第一方向延伸的各个第一电极加载触控所用的第一感应信号。其中，多个第二电极tx1-txn中，对应预设区域的第二电极tx2-tx15，相邻预设个数的第二电极连接至同一个引脚，如图6(a)中，第二电极tx2-tx7相当于预设区域以外的第二电极(例如tx1)所占宽度，那么，第二电极tx2-tx7连接至同一个触控驱动引脚2，第二电极tx8-tx15连接至同一个触控驱动引脚3；对应预设区域以外的第二电极分别连接至不同的引脚，即第二电极tx1连接至触控驱动引脚1，第二电极tx16连接至触控驱动引脚4。多个沿第一方向延伸的第一电极rx1-rx3分别引至触控感应引脚1-触控感应引脚3。

当切换至指纹识别模式时，依次扫描驱动沿第二方向延伸且位于预设目标区域的各个第二电极，扫描时加载的为指纹识别所用的第二驱动信号，同时，在同一时间为沿第三方向延伸的第三电极加载指纹识别所用的第二感应信号。此时，第二电极加载的第一感应信号可以不作处理，仍保持输入状态。而将第二电极加载的信号进行切换，即将对应预设目标区域的第二电极连接的触控所用引脚切换为指纹识别所用引脚，具体地，参照图6(b)所示，第二电极tx2-tx7连接的触控驱动引脚2切换为：第二电极tx2-tx7分别连接至指纹驱动引脚1-指纹驱动引脚6，第二电极tx8-tx15连接的触控感应引脚3切换为：第二电极tx7-tx15分别连接至指纹驱动引脚7-指纹驱动引脚14。多个第三电极分别连接至不同的引脚，即第三电极分别为rx1-rxn，分别引至指纹驱动引脚1-指纹驱动引脚n。

需要说明的是，在本申请中，上述指纹识别电路以及触控电路的开关切换可以通过驱动ic实现，也可以通过tft开关实现，并不对此进行限定。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。