CN106384101A - 触摸方法、触摸面板及触摸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸方法、触摸面板及触摸装置，属于指纹识别技术领域。包括：衬底基板；所述衬底基板上形成有光敏器件，以及多条横向设置的触摸驱动线Tx和多条纵向设置的触摸感应线Rx，所述光敏器件用于活体检测。本发明有效提高了触摸面板的可靠性。本发明用于指纹图像采集。

Description

触摸方法、触摸面板及触摸装置

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，特别涉及一种触摸方法、触摸面板及触摸装置。

背景技术

指纹是具有唯一性和不变性的生物特征，它由指端皮肤表面上的一系列脊和谷组成，这些脊和谷的组成细节决定了指纹图案的唯一性。人们将指纹的这一特性应用在模式识别技术中，研究出了指纹识别技术。在指纹识别的过程中通常先要使用触摸面板对指纹进行采集，然后将采集到的指纹与样本库中的指纹进行比对，以实现指纹的识别。

现有的互容式触摸面板主要包括多条横向设置的触摸驱动线Tx和多条纵向设置的触摸感应线Rx，触摸驱动线Tx可以发出低电压高频信号，触摸感应线Rx接收该低电压高频信号，从而在触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间形成稳定的电容。使用现有的互容式触摸面板时，当指端按压该互容式触摸面板时，触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间的电容会减小，并且，由于脊和谷离触摸驱动线Tx和触摸感应线Rx的距离不同，导致触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间出现不同的电容变化。因此，该互容式触摸面板可根据出现的不同电容变化判断出脊和谷，并重绘出指纹图像，以实现指纹采集。

使用现有技术进行指纹采集时，带有导电膜的假指纹模型也能够使触摸驱动线与触摸感应线Rx之间出现不同的电容变化。相应的，互容式触摸面板也能够根据该电容变化进行指纹采集，因此，其可靠性在一定程度上受到了影响。

发明内容

为了解决现有触摸面板可靠性较低的问题，本发明实施例提供了一种触摸方法、触摸面板及触摸装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种触摸面板，包括：

衬底基板；

所述衬底基板上形成有光敏器件，以及多条横向设置的触摸驱动线Tx和多条纵向设置的触摸感应线Rx，所述光敏器件用于活体检测。

可选地，每两条相邻的触摸驱动线Tx和每两条相邻的触摸感应线Rx围成一个触摸区域，每个所述触摸区域内设置有一个光敏器件。

可选地，在所述衬底基板上形成有多个光敏器件；

形成有所述多个光敏器件的衬底基板上形成有绝缘层；

形成有所述绝缘层的所述衬底基板上形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx；

形成有所述多条触摸驱动线Tx和所述多条触摸感应线Rx的衬底基板上形成有保护层。

可选地，所述光敏器件为光敏二极管，每个所述光敏二极管分别连接有数据线和信号线，每个所述信号线上加载有固定电荷。

可选地，任一所述光敏二极管的数据线与所述多条触摸感应线Rx在所述衬底基板上的正投影不重叠，且，任一所述光敏二极管的信号线与所述多条触摸感应线Rx在所述衬底基板上的正投影不重叠。

可选地，每个所述光敏二极管的信号线与所述多条触摸驱动线Tx在所述衬底基板上的正投影部分重叠，或者，每个所述光敏二极管的数据线与所述多条触摸驱动线Tx在所述衬底基板上的正投影部分重叠。

第二方面，提供了一种触摸装置，包括：

触摸面板、红外发光器和处理模块，所述处理模块与所述触摸面板连接；

所述触摸面板为第一方面任一所述的触摸面板，所述触摸面板内设置有光敏器件；

所述处理模块用于：

在所述触摸面板上检测到按压信号时，启动所述红外发光器发出红外光，使所述红外光穿过所述触摸面板照射在按压物上；

通过光敏器件采集预设时长内所述按压物反射回的红外光；

检测预设时长内所述反射回的红外光的能量波动是否符合预设波动规律，所述波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，禁止进行指纹采集；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，进行指纹采集。

可选地，在所述衬底基板上形成有多个光敏器件；

形成有所述多个光敏器件的衬底基板上形成有绝缘层；

形成有所述绝缘层的所述衬底基板上形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx；

形成有所述多条触摸驱动线Tx和所述多条触摸感应线Rx的衬底基板上形成有保护层。

可选地，所述光敏器件为光敏二极管，每个所述光敏二极管分别连接有数据线和信号线，每个所述信号线上加载有固定电荷。

第三方面，提供了一种触摸方法，包括：

当在触摸面板上检测到按压信号时，启动红外发光器发出红外光，使所述红外光穿过所述触摸面板照射在按压物上，所述触摸面板内设置有光敏器件；

通过光敏器件采集预设时长内所述按压物反射回的红外光；

检测预设时长内所述反射回的红外光的能量波动是否符合预设波动规律，所述波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，禁止进行指纹采集；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，进行指纹采集。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的触摸方法、触摸面板及触摸装置，通过在触摸面板中设置光敏器件，使用该光敏器件检测活体，因此，触摸面板在检测到活体的触摸操作时，可以进行相应的指纹采集，以此减小带有导电膜的假指纹模型等非活体对触摸面板的干扰，从而提高了触摸面板的可靠性。

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是本发明实施例提供的一种触摸面板的一种结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种触摸面板的另一种结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种触摸面板的另一种结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种光敏二极管的剖面图；

图5是本发明实施例提供的一种触摸装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种触摸方法的方法流程图。

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为本发明实施例提供的一种触摸面板10的结构示意图，图2为本发明实施例提供的一种触摸面板10的另一种结构示意图，图2可以为图1所示的触摸面板沿AA’方向的剖面图，参考图1和图2，该触摸面板10包括：

衬底基板110；

衬底基板110上形成有光敏器件120，以及多条横向设置的触摸驱动线Tx和多条纵向设置的触摸感应线Rx，该光敏器件120用于活体检测。

活体是指直接接触触摸面板10的有一定的呼吸频率且体内有血管的按压物，若该直接接触触摸面板10的按压物没有一定的呼吸频率或者体内没有血管，则该直接接触触摸面板10的按压物体不是活体，即非活体。

示例地，某人的手指直接接触触摸面板并且对触摸面板产生了一定的压力，显而易见地，该人有一定的呼吸频率且手指中有血管，则认为该直接接触触摸面板的按压物(即手指)为活体，即触摸面板表面有活体的触摸操作，此时，该触摸面板可以进行相应的指纹采集。在另一种场景，某人手指上戴有带有导电膜的假指纹模型(如透明硅胶假指纹模型)，且对触摸面板产生了一定的压力，可见，此时直接接触触摸面板的按压物为透明硅胶假指纹模型，其既没有呼吸频率也没有血管，因此该按压物为非活体，即认为触摸面板表面没有活体的触摸操作，则不进行相应的指纹采集。

综上所述，本发明实施例提供的触摸面板，通过在触摸面板中设置光敏器件，使用该光敏器件检测活体，因此，触摸面板在检测到活体的触摸操作时，可以进行相应的指纹采集，以此减小带有导电膜的假指纹模型等非活体对触摸面板的干扰，从而提高了触摸面板的可靠性。

其中，衬底基板110是包括玻璃、硅片、石英以及塑料等具有一定坚固性的导光的且非金属材料制成的基板，该材料优选为玻璃。

进一步地，每两条相邻的触摸驱动线Tx和每两条相邻的触摸感应线Rx围成一个触摸区域，每个触摸区域内设置有一个光敏器件120。

可选地，每两条相邻的触摸驱动线Tx和每两条相邻的触摸感应线Rx在触摸面板10上均呈现出均匀分布的状态，相邻的触摸驱动线Tx之间的间距为50至70微米，同时，相邻的触摸感应线Rx之间的间距也为50至70微米。可选的，每个光敏器件120设置在触摸驱动线和触摸感应线之间的中间区域，相应地，多个光敏器件120在整个触摸面板10上呈现为均匀分布的状态，这样的设置能够使得多个光敏器件120接收到的红外光更准确，从而为光敏器件120的活体检测提供更准确的依据。

在衬底基板110上形成的多条横向设置的触摸驱动线Tx可以发出低电压高频信号，多条纵向设置的触摸感应线Rx可以接收该低电压高频信号，因此，在触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间可以形成稳定的电容。在触摸面板10实现触摸功能时，依次对该触摸面板10中的触摸驱动线Tx输入触摸扫描信号，并采集每个触摸感应线Rx上的触摸感应信号，根据每个触摸感应线Rx上的触摸感应信号确定按压物的位置。

示例地，当有能够导电的按压物按压在该触摸面板10上时，因为按压物可以导电，所以按压物将会吸收在触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间形成的电场的电场能量。因此，触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间的电容会减小。示例地，该触摸面板10可以用于指纹采集。当其用于指纹采集时，由于手指上脊和谷离触摸驱动线Tx和触摸感应线Rx的距离不同，脊和谷吸收的电场能量会出现差异。也即是，脊离得位置近，对电场能量的影响比较大，谷离得位置比较远，对电场能量的影响比较小，这样，谷脊对在触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间形成的电场的能量影响就不同。因此，触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间就会出现不同的电容变化，该用于指纹采集的触摸面板10可根据此处产生的不同电容变化判断出脊和谷，并重绘出对应的指纹图像，以实现指纹采集的功能。

可选的，该光敏器件120对红外光敏感。示例地，在触摸面板10上设置有红外发光器，当有按压物按压在触摸面板10表面时，启动该红外发光器，红外发光器发射的红外光照到按压物表面，当直接接触触摸面板10的按压物为活体时，按压物体内血管中的血红蛋白会吸收部分红外光能量并将红外光反射回触摸面板10，光敏器件120接收反射回的红外光，该反射回的红外光的能量波动符合一定的波动规律。当有按压物按压在触摸面板10表面时，若从按压物表面反射回的红外光的能量波动不符合一定的波动规律，则认为该直接接触触摸面板10的按压物不是活体，即非活体。因此，本发明实施例提供的触摸面板10通过设置光敏器件120来检测活体，可以减小带有导电膜的假指纹模型等非活体对触摸面板10的干扰，以此提高触摸面板10的可靠性。

进一步地，在图2中形成的有多个光敏器件和形成的多条触摸驱动线Tx之间还可以形成绝缘层，在图2中形成有多条触摸感应线Rx的衬底基板110上还可以形成有保护层，也即是，在衬底基板110上可以形成有多个光敏器件，形成有多个光敏器件的衬底基板110上可以形成有绝缘层，形成有绝缘层的衬底基板110上形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx，形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx的衬底基板110上形成有保护层，具体可参考图3。

如图3所示，在形成有多个光敏器件120的衬底基板110上形成有绝缘层130，该绝缘层130的材料可以为氮化硅、氧化硅或树脂等透明的绝缘材料，该材料要求为透明的绝缘材料即可，本发明实施例对该绝缘层130的材料不做具体限定。该绝缘层130的形成是为了保证形成于衬底基板上的多个光敏器件120不影响触摸驱动线Tx发送信号和触摸感应线Rx接收信号。

如图3所示，形成有绝缘层130的衬底基板110上形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx。由于形成触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx的工艺为现有技术，并且该现有技术已很成熟，因此对其不再赘述。

但是，需要说的是，在触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间也可以形成有绝缘层，以保证触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间绝缘，有利于触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间电场的形成。该绝缘层的材料可以参考绝缘层130的材料。

如图3所示，形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx的衬底基板110上形成有保护层140，该保护层140为透明不导电材料制成，其具体材料本发明实施例对其不做限定。该保护层140用于保护整个触摸面板10的内部结构不受外部因素的破坏，例如：水、尘埃和重压等外部因素。

在衬底基板110上形成有多个光敏器件，该光敏器件可以为光敏二极管，每个光敏二极管分别连接有数据线和信号线，每个信号线上加载有固定电荷。由于光敏二极管两端需要有一定的电压差为光敏二极管的正常工作提供一定的电压条件，因此，该加载的固定电荷即用于在光敏二极管两端形成一定的电压差，以保证光敏二极管能够处于正常的工作状态。

可选地，任一光敏二极管的数据线与多条触摸感应线Rx在衬底基板110上的正投影不重叠，且，任一光敏二极管的信号线与多条触摸感应线Rx在衬底基板110上的正投影不重叠。这样的设置方式主要是为了保证光敏二极管的走线不影响触摸感应线Rx接收信号，在一定程度上保证该用于指纹采集的触摸面板10在判断谷和脊位置时的正确性。

可选地，每个光敏二极管的信号线与多条触摸驱动线Tx在衬底基板110上的正投影部分重叠，或者，每个光敏二极管的数据线与多条触摸驱动线Tx在衬底基板110上的正投影部分重叠。此为一种优选实现方式，本发明实施例对其不做具体限定。

需要说明的是，由于光敏二极管的信号线上加载有固定电荷，触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间形成的电场中的部分能量就会被该固定电荷吸收，导致触摸驱动线Tx投射到电场中的总电容变小。但是，当该触摸面板10用于指纹采集时，由于按压在触摸面板10表面的同一手指指端的谷或脊到光敏器件120的相对位置不变，导致手指谷或脊吸收的电场能量所引起的触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间电容变化相对于没有在信号线上加载固定电荷时的变化量几乎不变。因此，相对来说，在谷或脊到光敏器件120的相对位置不变而引起的实际电容变化量不变，且触摸驱动线Tx投射到触摸感应线Rx部分的总电容因固定电荷的吸收而变小的情况下，谷或者脊引起的电容变化量相对于触摸驱动线Tx投射到触摸感应线Rx总电容来说，有一定的相对增大。然而，该电容变化量反映的是用于指纹采集的触摸面板10的灵敏度。并且，该电容变化量与该用于指纹采集的触摸面板10的灵敏度之间为正相关的关系，也即是，电容变化量增大，则该用于指纹采集的触摸面板10的灵敏度也增大。因此，在信号线上加载固定电荷的方式可以在一定程度上提高用于指纹采集的触摸面板10的灵敏度。

图4为图1所示的触摸面板10沿BB’方向的剖面图，也即是本发明实施例提供的一种光敏二极管的剖面图，如图4所示，该光敏二极管，包括依次形成于衬底基板110上的底层金属层1201、PN结1202、第一透明金属层1203、钝化层1204和第二透明金属层1205，该PN结1202的P端与底层金属层1201连接，该PN结1202的N端与第一透明金属层1203连接，该钝化层1204上形成有过孔，第一透明金属层1203与第二透明金属层1205通过该过孔电连接。

该光敏二极管衬底基板110上的底层金属层1201用于引出数据线。

该光敏二极管中的PN结1202具体可以包括N型半导体层、本征层和P型半导体层，该PN结1202用于完成光敏二极管的光电转化过程。相应地，该光敏二极管光电转化过程的工作原理为：当光照照射PN结1202时，PN结1202内将产生大量附加的电子空穴对(称之为光生载流子)，电子空穴对在结电场的作用下会发生定向移动，该定向移动形成电流，即光电流，由此完成光敏二极管将光信号转换为电信号的任务。并且，流过PN结1202的电流随着光照强度的增加而剧增。

第一透明金属层1203覆盖于PN结1202的整个上表面，用于在钝化层1204上使用刻蚀工艺制造过孔时，保护PN结1202的N端不受到刻蚀，以保证PN结1202能够正常工作。

钝化层1204覆盖于PN结1202、第一透明金属层1203和底层金属层1201的整个表面，只留出用于引出数据线和用于第一透明金属层1203与第二透明金属层1205连接的过孔。该钝化层1204的设置是为了确保光敏器件120中PN结1202的P端和PN结1202的N端不短路，以保证PN结1202两端有一定的电压差。

第二透明金属层1205用于引出信号线，该信号线上加载有固定电荷。该加载有固定电荷的信号线与底层金属层1201上引出的数据线之间形成一定的电压差，以保证PN结1202的正常工作电压，该正常工作电压一般为0.7伏(V)。并且，第二透明金属层1205与第一透明金属层1203通过钝化层1204上的过孔连接。

在触摸面板10的衬底基板110上形成光敏二极管的方法为：

首先，可以采用磁控溅射、热蒸发或者等离子体增强化学气相沉积法(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition；简称：PECVD)等方法在衬底基板110上沉积一层具有一定厚度的金属材料，得到金属材质层，然后通过一次构图工艺对金属材质层进行处理得到底层金属层1201。其中，一次构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。该底层金属层1201的材料为金属即可，本发明实施例对其不做限定。

然后，在沉积有底层金属层1201的衬底基板110上形成PN结1202，具体地，在沉积有底层金属层1201的衬底基板110上沉积非晶硅，并通过掺杂工艺掺杂硼元素，形成P型半导体层；进而，在P型半导体层上沉积非晶硅，形成本征层；最后，在本征层上沉积非晶硅，并通过掺杂工艺掺杂磷元素，形成N型半导体层。

其中，在形成P型半导体层时，可以直接向已沉积的非晶硅内掺杂硼元素，直接形成P型半导体层；也可以先对上述已沉积的非晶硅进行激光退火，形成多晶硅层，进而，向该多晶硅层内掺杂硼元素，形成P型半导体层。形成N型半导体层的过程可以参考形成P型半导体层的过程。

由于多晶硅具有较好的光敏特性，因此，使用多晶硅材料制作得到的光敏二极管具有较好的光敏特性。

继而，在形成有PN结1202的衬底基板110上采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法沉积一层具有一定厚度的金属材料，得到第一透明金属层1203。该第一透明金属层1203的材料可以采用氧化铟锡(英文：Indium tin oxide；简称：ITO)材料或者氧化铟锌(英文：Indium zinc oxide；简称：IZO)材料制造而成，也可以为其他透明金属材料，本实施例对其不做限定。该第一透明金属层1203与PN结1202通过同一次构图工艺制成。其中，一次构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。

然后，在形成有第一透明金属层1203的衬底基板110上采用磁控溅射、热蒸发或者PECVD等方法形成钝化层1204，该钝化层1204可以采用二氧化硅、氮化硅或者二氧化硅和氮化硅的混合材料等材料制造而成。该钝化层1204覆盖于PN结1202、第一透明金属层1203和底层金属层1201的整个表面，仅留出引出数据线和用于第一透明金属层1203与第二透明金属层1205连接的过孔部分。

第二透明金属层1205的制造方法以及材料可以参考第一透明金属层1203，此处不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例提供的触摸面板10可以应用于指纹识别过程中，具体的用法为：使用本发明实施例提供的触摸面板10采集指纹，然后将本发明实施例提供的触摸面板10采集到的指纹图像发送给指纹识别装置，指纹识别将该指纹图像与预先存储在指纹样本库中的指纹图像进行一一比对，当该指纹图像与指纹样本库中的任一指纹图像的相似度大于或等于预设的阈值时，则认为两个指纹来源于同一根手指，即指纹识别结果为匹配，当该指纹图像与指纹样本库中的任一指纹的相似度小于预设的阈值时，则认为指纹匹配不成功。

由于本发明实施例提供的触摸面板10中设置有可以用于活体检测的光敏器件120，所以，当本发明实施例提供的触摸面板10应用于指纹识别过程中时，可以减小导电膜的假指纹模型等非活体对指纹识别准确性的影响，以此提高指纹识别装置的可靠性。

示例地，当某人手指直接接触并按压触摸面板时，触摸面板中的光敏器件接收从手指表面反射回的红外光，由于该手指为活体，所以该红外光的能量波动必然符合预设的波动规律，因此，该触摸面板可以开启指纹采集功能对该手指的指纹进行采集，然后将扫描到的指纹图像与样本库中的指纹图像进行比对，即可完成指纹识别的功能。在另一种场景，如某人手指上套有带有导电膜的假指纹模型(如透明硅胶假指纹模型)并按压触摸面板时，因为该假指纹模型会遮挡全部或部分红外光，所以从假指纹模型表面反射回的红外光的能量就不再符合预设的波动规律，因此，该触摸面板不开启指纹采集功能，禁止进行指纹采集。这种情况下，就不再进行后续的指纹比对过程。因此，该触摸面板通过检测直接接触触摸面板的按压物是否为活体，并根据该检测结果决定是否进行指纹采集，可以减小带有导电膜的假指纹模型等非活体对指纹识别的影响。

综上所述，本发明实施例提供的触摸面板，通过在触摸面板中设置光敏器件，并使用该光敏器件接收从按压物表面反射回的红外光，若反射回的红外光的能量波动符合预设的波动规律，则认为触摸面板表面有活体的触摸操作，可以进行相应的指纹采集，以此减小带有导电膜的假指纹模型等非活体对触摸面板的干扰，从而提高了触摸面板的可靠性。

本发明实施例提供了一种触摸装置00，如图5所示，该触摸装置00包括：触摸面板10、红外发光器20和处理模块30。其中，处理模块30与触摸面板10连接。该触摸面板10为图1至图3任一所示的触摸面板10，该触摸面板10内设置有光敏器件120。

可选地，该触摸装置00上的处理模块30用于：

在触摸面板10上检测到按压信号时，启动红外发光器20发出红外光，使红外光穿过触摸面板10照射在按压物上；通过光敏器件120采集预设时长内按压物反射回的红外光；检测预设时长内反射回的红外光的能量波动是否符合预设波动规律，波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律；当预设时长内反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，禁止进行指纹采集；当预设时长内反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，进行指纹采集。

综上所述，本发明实施例提供的触摸装置，通过在触摸面板内设置光敏器件，使用该光敏器件采集预设时长内按压物反射回的红外光，并通过处理模块检测该红外光的能量波动是否符合预设波动规律，而该波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律，当该红外光的能量波动符合预设波动规律时，则认为触摸装置表面有活体的触摸操作，可以进行相应的指纹采集，当使用带有导电膜的假指纹模型触摸触摸面板时，由于假指纹模型会影响反射回的红外光的能量波动，导致预设时长内反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律，因此不对其进行相应的指纹采集，相对于现有的互容式触摸装置，能够减小带有导电膜的假指纹模型对触摸装置的干扰，从而提高了触摸装置的可靠性。

可选地，触摸装置00上的红外发光器20可以制造在触摸面板10以外的位置，示例地，该红外发光器可以制造在触摸装置包括的触摸面板与背光源之间。该红外发光器也可以制造在触摸面板10中，即集成在触摸面板10中、并制造于底层金属的下方，本发明实施例对其不做限定，只要其能够发射红外光，且该红外光能够穿过位于其上方的底层金属层、PN结、第一透明金属层、钝化层和第二透明金属层，照射到按压物表面并从按压物表面反射到位于衬底基板上的光敏器件120即可。

由本发明实施例提供的触摸面板10可知，触摸面板10中的光敏器件120可用于活体检测，其主要检测直接接触于触摸面板10表面的按压物是否为活体。因此，该触摸装置00也可实现活体检测的功能，并且该功能主要由该触摸装置00的触摸面板10中的光敏器件120实现。示例地，该光敏器件120用于活体检测的具体用法为：该光敏器件120采集预设时长内从按压物表面反射回的红外光，其中，该红外光由触摸装置00中的红外发光器20发出，并照射到按压物上，再由按压物表面反射到光敏器件120上。光敏器件120接收该反射回的红外光并根据其特有的光电特性将反射回的红外光转化为电信号，该电信号能够反映红外光的能量波动规律。然后，光敏器件120将该能够反映红外光的能量波动规律的电信号传递给处理模块30，处理模块30接收该电信号，并检测预设时长内反映红外光的能量波动的电信号是否符合预设波动规律，该波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律。若直接接触于触摸面板10表面的按压物为活体，当红外光照射到按压物表面，该按压物体内血管中的血红蛋白会吸收一部分的红外光能量，并且随着呼吸频率的改变，血液中血红蛋白的数量会呈现出或多或少的变化，同时，血红蛋白对红外光能量的吸收也会呈现为或多或少的变化，因此，从按压物表面反射回的红外光的的能量也会呈现出同样或多或少的变化，这种或多或少的变化的规律即为根据按压物对应的活体呼吸频率得到的规律。

优选地，该活体可以为手指，按照正常人的身体状态，人的呼吸频率会对应为在一定区间范围内的数值，那么手指血管中的血红蛋白的数量也在一个规定的范围内，相应地，血红蛋白吸收的红外光也在一定的相应范围内，因此，在预设时长内反射回的红外光的能量波动也在一定的波动范围内，该波动范围即为预设波动规律。若直接接触于触摸面板10的按压物不是活体或者按压物表面有遮挡时(例如带有导电膜的假指纹模型等)，其相应的波动规律就会发生改变，就不符合该预设波动规律。

当处理模块30检测该预设时长内反射回的红外光的能量波动是否符合预设波动规律时，若预设时长内反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，则认为直接接触触摸面板10的物体不是活体，则禁止进行指纹采集；若预设时长内反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，则认为直接接触触摸面板10的物体是活体，则开启指纹采集装置的指纹扫描功能进行指纹采集。

根据本发明实施例提供的触摸装置00，该装置包括：在衬底基板上形成有多个光敏器件120；形成有多个光敏器件120的衬底基板上形成有绝缘层；形成有绝缘层的衬底基板上形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx；形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx的衬底基板上形成有保护层。

可选地，光敏器件120为光敏二极管，每个光敏二极管分别连接有数据线和信号线，每个信号线上加载有固定电荷。

需要说明的是，该触摸装置可以为：打卡机，液晶面板、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。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的触摸装置的具体结构，可以参考前述触摸面板实施例中的对应结构，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的触摸装置，通过在触摸面板中设置光敏器件，使用该光敏器件采集预设时长内按压物反射回的红外光，并通过处理模块检测该红外光的能量波动是否符合预设波动规律，而该波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律，当该红外光的能量波动符合预设波动规律时，则认为触摸装置表面有活体的触摸操作，可以进行相应的指纹采集，当使用带有导电膜的假指纹模型触摸触摸装置时，由于假指纹模型会影响反射回的红外光的能量波动，导致预设时长内反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律，因此不对其进行相应的指纹采集，相对于现有的互容式触摸装置，能够减小带有导电膜的假指纹模型对触摸装置的干扰，从而提高了触摸装置的可靠性。

图6为本发明实施例提供的触摸方法的方法流程图，如图6所示，该触摸方法包括：

步骤101、当在触摸面板上检测到按压信号时，启动红外发光器发出红外光，使红外光穿过触摸面板照射在按压物上，触摸面板内设置有光敏器件。

在触摸面板上检测到按压信号，也即是在触摸面板上产生了带有一定压力的触摸。当该有一定压力的触摸产生时，触摸面板会产生一个触发信号，并将该触发信号传递给红外发光器，红外发光器接收到该信号后被启动并发出红外光。该红外光穿过触摸面板照射到产生触摸的按压物上。

步骤102、通过光敏器件采集预设时长内按压物反射回的红外光。

红外光照射到产生触摸的按压物上之后会被按压物发射回去，该反射回的红外光会穿过触摸面板并照射到光敏器件上。光敏器件采集预设时长内的该反射回的红外光。之所以要求光敏器件采集在预设时长内从按压物表面反射回的红外光，一方面，是因为该预设时长内从按压物表面反射回的红外光就能够反映该红外光的波动规律；另一方面，是因为考虑到整个指纹采集过程的实时性要求，如果光敏器件采集从按压物表面反射回的红外光的时长过长的话，光敏器件接收的数据就会越多，那么在检测过程中需要处理的数据就越多，处理数据所花费的时间就越长，从而能在一定程度上影响整个指纹采集过程的实时性；第三方面，主要是从用户体验方面考虑，若光敏器件需要采集过长时间从按压物表面反射回的红外光的话，就需要用户在相应时间内对触摸面板产生的带有一定压力的触摸，这会给用户带来比较大的不便。因此，对光敏器件从按压物表面采集反射回的红外光的时长就行限制，是从以上三个方面考虑的。

示例地，现有的指纹采集器件采集指纹的整个过程耗时一般为0.5秒，则本发明实施例中可以设定光敏器件采集按压物表面反射回的红外光的时长为0.1～0.2秒。在实际应用中，该预设时长可以根据实际情况进行调整，本发明实施例对其不做具体限定。

步骤103、检测预设时长内反射回的红外光的能量波动是否符合预设波动规律，波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律。当预设时长内反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，执行步骤104；当预设时长内反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，执行步骤105。

当直接接触触摸面板并对触摸面板产生了带有一定压力大的触摸的按压物为活体时，可选地，该活体为人的手指。由于人有呼吸频率且手指内部有血管，并且手指内部的血管中含有的血红蛋白的数量会随着人的呼吸频率呈现出或多或少的波动变化。再者，血管中的血红蛋白可以吸收红外光的能量，且因为血红蛋白的数量会随着人的呼吸频率呈现出或多或少的波动变化，所以血红蛋白吸收的红外光的能量也呈现出或多或少的变化，因此，从手指表面反射回的红外光的能量也呈现为相应的或多或少的变化，该反射回的红外光的呈现出的或多或少的变化的规律。由于人体的呼吸频率处在一定的范围内，所以，对应的反射回的红外光的呈现出的或多或少的变化的规律也是在一定范围内的规律。该在一定范围内的变化规律即为预设的波动规律。

步骤104、当预设时长内反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，禁止进行指纹采集。

当反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，不开启触摸面板的指纹采集功能，通过这样的设置可以不对带有导电膜的假指纹模型等非活体的进行指纹采集，由此可以减小带有导电膜的假指纹模型等非活体对触摸面板的干扰，从而提高了触摸方法的可靠性。

步骤105、当预设时长内反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，进行指纹采集。

当检测到预设时长内反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，开启触摸面板的指纹采集功能。触摸面板的指纹采集功能主要由形成在触摸面板中的多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx完成。其中，触摸驱动线Tx可以发出低电压高频信号，触摸感应线Rx可以接收该低电压高频信号，因此，在触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间就可以形成稳定的电容。当指端按压该触摸面板时，触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间的电容会减小，并且，随着脊和谷离触摸驱动线Tx和触摸感应线Rx的距离不同，脊和谷所引起的触摸驱动线Tx与触摸感应线Rx之间出现的电容变化不同。触摸面板可以根据该出现的不同的电容变化判断出指端的脊和谷，然后重绘出相应的指纹图像，以完成触摸面板的指纹采集功能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体步骤，可以参考前述触摸装置实施例中的对应过程，在此不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的触摸方法，通过使用光敏器件采集预设时长内按压物反射回的红外光，并检测该红外光的能量波动是否符合预设波动规律，而该波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律，当该红外光的能量波动符合预设波动规律时，则认为触摸面板表面有活体的触摸操作，可以进行相应的指纹采集，当使用带有导电膜的假指纹模型触摸触摸面板时，由于假指纹模型会影响反射回的红外光的能量波动，导致预设时长内反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律，因此不进行相应的指纹采集，相对于现有的触摸方法，能够减小带有导电膜的假指纹模型对触摸面板的干扰，从而提高了触摸方法的可靠性。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

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)

1.一种触摸面板，其特征在于，包括：

衬底基板；

所述衬底基板上形成有光敏器件，以及多条横向设置的触摸驱动线Tx和多条纵向设置的触摸感应线Rx，所述光敏器件用于活体检测。

2.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，

每两条相邻的触摸驱动线Tx和每两条相邻的触摸感应线Rx围成一个触摸区域，每个所述触摸区域内设置有一个所述光敏器件。

3.根据权利要求1所述的触摸面板，其特征在于，

在所述衬底基板上形成有多个光敏器件；

形成有所述多个光敏器件的衬底基板上形成有绝缘层；

形成有所述绝缘层的所述衬底基板上形成有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx；

形成有所述多条触摸驱动线Tx和所述多条触摸感应线Rx的衬底基板上形成有保护层。

4.根据权利要求3所述的触摸面板，其特征在于，

所述光敏器件为光敏二极管，每个所述光敏二极管分别连接有数据线和信号线，每个所述信号线上加载有固定电荷。

5.根据权利要求4所述的触摸面板，其特征在于，

任一所述光敏二极管的数据线与所述多条触摸感应线Rx在所述衬底基板上的正投影不重叠，且，任一所述光敏二极管的信号线与所述多条触摸感应线Rx在所述衬底基板上的正投影不重叠。

6.根据权利要求4所述的触摸面板，其特征在于，

每个所述光敏二极管的信号线与所述多条触摸驱动线Tx在所述衬底基板上的正投影部分重叠，或者，每个所述光敏二极管的数据线与所述多条触摸驱动线Tx在所述衬底基板上的正投影部分重叠。

7.一种触摸装置，其特征在于，包括：

触摸面板、红外发光器和处理模块，所述处理模块与所述触摸面板连接；

所述触摸面板为权利要求1至6任一所述的触摸面板，所述触摸面板内设置有光敏器件；

所述处理模块用于：

在所述触摸面板上检测到按压信号时，启动所述红外发光器发出红外光，使所述红外光照射在按压物上；

通过光敏器件采集预设时长内所述按压物反射回的红外光；

检测预设时长内所述反射回的红外光的能量波动是否符合预设波动规律，所述波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，禁止进行指纹采集；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，进行指纹采集。

8.根据权利要求7所述的触摸装置，其特征在于，

在所述衬底基板上设置有多个光敏器件；

设置有所述多个光敏器件的衬底基板上设置有绝缘层；

设置有所述绝缘层的所述衬底基板上设置有多条触摸驱动线Tx和多条触摸感应线Rx；

设置有所述多条触摸驱动线Tx和所述多条触摸感应线Rx的衬底基板上设置有保护层。

9.根据权利要求8所述的触摸装置，其特征在于，

所述光敏器件为光敏二极管，每个所述光敏二极管分别连接有数据线和信号线，每个所述信号线上加载有固定电荷。

10.一种触摸方法，其特征在于，包括：

当在触摸面板上检测到按压信号时，启动红外发光器发出红外光，使所述红外光照射在按压物上，所述触摸面板内设置有光敏器件；

通过光敏器件采集预设时长内所述按压物反射回的红外光；

检测预设时长内所述反射回的红外光的能量波动是否符合预设波动规律，所述波动规律为根据活体呼吸频率得到的规律；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动不符合预设波动规律时，禁止进行指纹采集；

当所述预设时长内所述反射回的红外光的能量波动符合预设波动规律时，进行指纹采集。