触控显示面板及触控显示装置的制作方法

本发明涉及液晶显示技术，尤其涉及一种触控显示面板及触控显示装置。

背景技术：

在显示装置中，为了让用户在观看画面的同时能进行相关操作而采用触控显示面板。触控显示面板是将输入/输出终端一体化的重要载体之一。通过测量触摸点在触控显示面板上的坐标位置，可根据触控显示面板上对应坐标位置的显示内容(如界面图形)得知用户的意图，从而进行相关操作。随着信息安全技术的发展，用户在触控显示装置上进行某些操作(如涉及转账、支付款项等操作)时通常需要通过指纹识别进行安全认证，以提高信息安全性。因此，带有指纹识别功能的触控显示面板的需求也随之扩大。

传统的指纹识别装置通常采用在硅晶基片制备出电路结构及一一对应于具体二维点阵位置的指纹识别单元，检测指纹纹理的峰/谷对应的位置，进而形成具有一定流势的峰谷交替的纹理结构信息，实现指纹识别。但是，上述方案由于利用硅晶基片作为衬底、采用芯片制备的工艺及参数，一方面制备工艺成本过高；另一方面，硅晶基片为非透明材料，如果将其放在触控显示面板的显示区域，则会影响画面的正常显示，不利于指纹识别装置与触控显示面板的集成，如果将其放在触控显示面板的边框区域，又增加了触控显示面板非显示区域的面积。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种触控显示面板及触控显示装置，无需单独制备指纹识别装置与触控显示面板进行集成，可有效地节约触控显示装置的生产成本，而且达到了指纹识别装置与触控显示面板集成化的效果。

本发明实施例提供了一种触控显示面板，其包括触控检测区和指纹识别区，所述指纹识别区位于所述触控检测区内；所述触控检测区包括多个呈阵列分布的触控检测单元，每个触控检测单元通过对应连接的第一信号传输线连接到驱动集成芯片；所述指纹识别区包括多个呈阵列分布的指纹识别单元，每个指纹识别单元通过对应连接的第二信号传输线连接到所述驱动集成芯片；所述驱动集成芯片分时地驱动所述触控检测单元和所述指纹识别单元以进行显示、触控检测和指纹识别的分时操作。

其中，所述触控显示面板包括相互绝缘的像素结构层和公共电极层；所述像素结构层包括多个呈阵列分布的像素单元；所述触控检测单元和所述指纹识别单元共用所述公共电极层。

可选地，一个所述像素单元对应位置设置一个指纹识别单元。

可选地，多个所述像素单元对应位置设置一个指纹识别单元，或者，多个所述像素单元组合起来对应一个指纹识别单元。

其中，所述像素结构层和所述公共电极层相互配合，分时地实现显示、触控检测和指纹识别。

其中，在进行指纹识别时，所述像素单元中设置的像素电极作为驱动电极层，对所述指纹识别单元中设置的指纹识别电极进行电容耦合，所述驱动集成芯片通过检测所述指纹识别单元的电容变化信息，得到指纹特征信息。

可选地，每一所述触控检测单元应连接一条所述第一信号传输线，每一所述指纹识别单元对应连接一条所述第二信号传输线。

其中，当所述驱动集成芯片驱动所述触控检测单元时，所述驱动集成芯片驱动所述触控检测单元分时地传递公共电压信号和触控检测信号。

可选地，位于所述指纹识别区内且呈阵列分布的指纹识别单元中位于同列的指纹识别单元之间依次相互连接，并由该列中最后一个指纹识别单元通过所述第二信号传输线连接到所述驱动集成芯片。

相应地，本发明还提供了一种触控显示装置，其包括上述的触控显示面板。

本发明实施例中触控检测电极和指纹识别电极共用公共电极层，像素电极作为驱动电极层对指纹识别电极进行电容耦合，在此基础上进行显示、触控检测和指纹识别的分时操作。因此，本发明实施例提供的触控显示面板及触控显示装置无需单独制备指纹识别装置与触控显示面板进行集成，利用触控显示面板已有的层结构即可实现指纹识别检测，有效地节约了触控显示装置的生产成本，达到指纹识别装置与触控显示屏集成化的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，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是本发明实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种像素单元与指纹识别单元的对应关系示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种像素单元与指纹识别单元的对应关系示意图；

图4是本发明实施例提供的一种指纹识别电极的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明的一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应属于本发明保护的范围。

此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现所述工序所预期的作用则也包括在本用语中。另外，本说明书中用“～”表示的数值范围是指将“～”前后记载的数值分别作为最小值及最大值包括在内的范围。在附图中，结构相似或相同的单元用相同的标号表示。

下面将结合图1到图4对本发明实施例提供的一种触控显示面板及触控显示装置进行具体描述。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图。如图1所示，该触控显示面板包括触控检测区10和指纹识别区20，其中，该指纹识别区20位于该触控检测区10内，具体地，该指纹识别区20设置于该触控显示面板的触控检测区10，且便于用户在该触控显示面板上进行某些操作(如涉及转账、支付款项等操作)的位置(例如位于触控显示面板底部或靠近底部的位置，以便于用户在握持具有该触控显示面板的触控显示装置时进行指纹识别操作)，以便于用户通过指纹识别进行安全认证。进一步地，该触控检测区10中划分出多个呈阵列分布的独立的触控检测单元11。其中，每一触控检测单元11对应连接一条第一信号传输线12。更进一步地，该指纹识别区20中划分出多个呈阵列分布的独立的指纹感测单元21。其中，每一指纹识别单元21对应连接一条第二信号传输线22。

在本发明实施例中，每一触控检测单元11中设置一个触控检测电极；每一指纹识别单元中设置一个指纹识别电极。

在本发明实施例中，该触控显示面板包括异层设置且相互绝缘的像素结构层和公共电极层。其中，该像素结构层中划分出多个呈阵列分布的独立的像素单元，每一像素单元中设置一个像素电极；该触控检测单元11和该指纹识别单元21共用该公共电极层，即该触控检测电极和指纹识别电极共用该公共电极层。

可选地，该指纹识别单元21的面积小于该触控检测单元11的面积。在一个具体实施例中，该触控检测单元11的面积可以设置为5mm×5mm，且该触控检测单元11可以通过设置在其中的触控检测电极，经过与其对应连接的第一信号传输线12连接到驱动集成芯片(图未示)；该指纹识别单元21的面积可以设置为50μm×50μm，且该指纹识别单元21可以通过设置在其中的指纹识别电极，经过与其对应连接的第二信号传输线22连接到该驱动集成芯片。

在本发明实施例中，该像素结构层中的像素单元与该指纹识别单元21在位置和数量上具有对应关系。在本发明的一个实施例中，如图2所示，该像素单元与该指纹识别单元21具有的对应关系可以具体为：一个像素单元31对应位置设置一个指纹识别单元21。

在本发明的另一实施例中，如图3所示，该像素单元与该指纹识别单元21具有的对应关系还可以具体为：多个像素单元31对应位置设置一个指纹识别单元21，或者，多个像素单元31组合起来对应一个指纹识别单元21。

具体实现中，该驱动集成芯片分时地驱动该触控检测单元11和该指纹识别单元21。并且，该驱动集成芯片驱动该触控检测单元11可以具体包括：该驱动集成芯片驱动该触控检测单元11分时地传递公共电压信号和触控检测信号。从而，实现了在不同时间段，该像素结构层和该公共电极层相互配合，分别实现图像显示、触控检测和指纹识别等功能。

具体地，在触控检测时间段，当该触控显示面板在该触控检测区10接收到用户的触控操作时，对应用户触控操作位置的触控检测单元11的电容发生变化，该触控检测单元11将获取到的电容变化信息(如电容变化量)经过与其对应连接的第一信号传输线12传输到该驱动集成芯片，则该驱动集成芯片对接收到的电容变化信息进行信号处理，得到触控的位置、轨迹等信息，实现触控检测。

具体地，在指纹识别时间段，该像素单元31中设置的像素电极作为驱动电极层，对该指纹识别单元21中设置的指纹识别电极进行电容耦合，从而在该指纹识别单元21所在的区域形成对应的电容。当外界环境无变化时，即该触控显示面板在该指纹识别区20没有接收到用户的触控操作时，上述电容不会发生变化；当该触控显示面板在该指纹识别区20接收到用户的触控操作(如手指指腹的触摸操作)时，上述电容发生变化，并且，由于指纹纹理不同位置(如峰、谷位置)对应于指纹识别电极的距离不同，因此指纹纹理不同位置对应的触控检测单元21的电容发生不同的变化，该触控检测单元21将获取到的电容变化信息(如电容变化量)经过与其对应连接的第二信号传输线22传输到该驱动集成芯片，则该驱动集成芯片对接收到的电容变化信息进行信号处理，得到指纹特征信息，实现指纹识别。其中，该指纹特征信息例如可以是具有一定流势的峰谷交替的指纹结构信息。

当每一指纹识别单元21对应连接一条第二信号传输线22时，则该公共电极层中配置的第二信号传输22的数目较多。因此，在本发明的另一实施例中，为了减少位于不同行的指纹识别单元21所需的第二信号传输线22的数量，可以将同列的指纹识别单元21之间依次相互连接起来，并由该列中的其中一个指纹识别单元21通过与其对应连接的第二信号传输线22连接到该驱动集成芯片。在指纹识别时间段，该驱动集成芯片配合像素单元31中设置的像素电极采用分行扫描驱动每列中连接到该驱动集成芯片的指纹识别单元21中设置的指纹识别电极，进而实现指纹识别。

其中，位于指纹识别区20内且呈阵列分布的指纹识别单元21中位于同列的指纹识别单元21依次相互连接的方式本发明实施例不做限定。例如，可以在该公共电极层的基础上增加导电层，通过该导电层上形成的走线连接同列的指纹识别单元21。再例如，也可以通过在该公共电极层上进行如图4所示的电路设计，使得同列的指纹识别单元21之间依次相互连接，并由该列中最后一个指纹识别单元21通过与其对应连接的第二信号传输线22连接到该驱动集成芯片。

在本发明的实施例中提供一种触控显示装置，其包括如上述图1-4所示的触控显示面板。例如，该触控显示装置可以包括但不限于具有触控显示面板的手机(如android手机、ios手机等)、平板电脑、移动互联网设备(mobileinternetdevices，mid)、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、笔记本电脑、电视机、电子纸、数码相框等等。

本发明实施例中触控检测电极和指纹识别电极共用公共电极层，像素电极作为驱动电极层对指纹识别电极进行电容耦合，在此基础上进行显示、触控检测和指纹识别的分时操作。因此，本发明实施例提供的触控显示面板及触控显示装置无需单独制备指纹识别装置与触控显示面板进行集成，利用触控显示面板已有的层结构即可实现指纹识别检测，有效地节约了触控显示装置的生产成本，达到指纹识别装置与触控显示屏集成化的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上对本发明实施例所提供的一种触控显示面板及触控显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。