CN108594981B - 一种触控面板及其制备方法、指纹识别装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种触控面板及其制作方法、指纹识别装置和方法。所述触控面板包括对盒设置的第一基板和第二基板；所述第一基板上形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件；所述开关管的第一极与所述数据线连接，第二极与所述光敏元件连接；所述第二基板上形成有多个导电的隔垫物；所述隔垫物靠近所述第一基板的一端在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠；各个隔垫物分别与所述第一基板上的扫描线电连接；所述隔垫物与所述开关管的控制极间隔预设距离。通过本发明实施例，第二基板受力发生形变时，扫描线通过隔垫物与开关管的控制极电连接，开关管才导通，节省了功耗。

Description

一种触控面板及其制备方法、指纹识别装置和方法
技术领域
本发明涉及指纹识别技术领域，特别是涉及一种触控面板及其制备方法、指纹识别装置和方法。
背景技术
指纹识别是现今应用比较广泛和成熟的一种技术，并且指纹识别也是一种非常可靠的身份验证方式。目前主要有四种技术可实现指纹识别，分别为超声波、电容、射频及光学。光学指纹识别适合与显示屏集成，实现显示区域指纹识别功能。传统的光学指纹识别系统，由于光电探测器一直处于开启状态，功耗较大。
发明内容
本发明提供一种触控面板及其制备方法、指纹识别装置和方法，以解决现有技术中光电探测器一直处于开启状态，功耗较大的问题。
为了解决上述问题，本发明公开了一种触控面板，所述触控面板包括对盒设置的第一基板和第二基板；
所述第一基板上形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件；所述开关管的第一极与所述数据线连接，第二极与所述光敏元件连接；
所述第二基板上形成有多个导电的隔垫物；所述隔垫物靠近所述第一基板的一端在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠；各个隔垫物分别与所述第一基板上的扫描线电连接；所述隔垫物与所述开关管的控制极间隔预设距离，以使所述第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与对应位置处的开关管的控制极电接触。
可选地，所述第一基板在靠近所述第二基板的表面覆盖有保护层；
所述保护层形成有多个通孔，所述通孔在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠。
可选地，所述预设距离小于所述保护层的厚度。
可选地，所述隔垫物中掺杂有金属材料。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种触控面板的制备方法，所述方法包括：
制备形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件的第一基板，所述开关管的第一极与所述数据线连接，第二极与所述光敏元件连接；
制备形成有多个导电的隔垫物的第二基板；
将所述第一基板和所述第二基板对盒形成触控面板，其中各个隔垫物分别与所述第一基板上的扫描线电连接，所述隔垫物靠近所述第一基板的一端在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠；所述隔垫物与所述开关管的控制极间隔预设距离，以使所述第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与对应位置处的开关管的控制极电接触。
可选地，在所述制备形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件的第一基板之后，所述方法还包括：
在所述第一基板靠近所述第二基板的表面形成保护层；
在所述保护层上形成多个通孔，所述通孔在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠。
可选地，所述预设距离小于所述保护层的厚度。
可选地，所述隔垫物中掺杂有金属材料。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种指纹识别装置，所述指纹识别装置包括光源、识别模块和上述触控面板，所述识别模块连接所述触控面板；
所述光源的发光面朝向所述触控面板，所述光源用于发出检测光；
所述触控面板，用于用户手指按压所述触控面板时，受力点处的隔垫物与开关管的控制极电接触，扫描线通过所述隔垫物与所述开关管的控制极连接，所述开关管导通，所述光敏元件根据所述检测光在所述用户手指上的反射光生成感应电流；
所述识别模块，用于根据所述感应电流识别用户指纹。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种指纹识别方法，应用于上述的指纹识别装置，所述方法包括：
控制光源发出检测光；
向第一基板上的扫描线输入控制信号，其中所述控制信号通过隔垫物输入至开关管的控制极时，触控面板根据所述检测光在用户手指上的反射光生成感应电流；
根据所述感应电流识别用户指纹。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
触控面板包括对盒设置的第一基板和第二基板，第一基板上形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件；第二基板上形成有多个导电的隔垫物；各个隔垫物分别与第一基板上的扫描线电连接，隔垫物靠近第一基板的一端在第一基板上的正投影与开关管的控制极在第一基板上的正投影部分重叠，隔垫物与开关管的控制极间隔预设距离。第二基板未受力时，隔垫物与开关管的控制极不接触，扫描线与开关管的控制极断开连接，开关管关断；第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与开关管的控制极电接触，扫描线与开关管的控制极连接，开关管导通。通过本发明实施例，开关管仅在第二基板受力发生形变时导通，节省了功耗。
附图说明
图1示出了本发明实施例一的一种触控面板的结构示意图之一；
图2示出了本发明实施例一的第一基板上的连接关系示意图；
图3示出了本发明实施例一的一种触控面板的结构示意图之二；
图4示出了本发明实施例二的一种触控面板的制备方法的步骤流程图；
图5示出了本发明实施例三的一种指纹识别装置的结构示意图；
图6示出了本发明实施例四的一种指纹识别方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1，示出了本发明实施例提供的一种触控面板的结构示意图。所述触控面板包括对盒设置的第一基板101和第二基板102；
参照图2所示的第一基板上的连接关系示意图，所述第一基板101上形成有纵横交叉的扫描线1011和数据线1012，以及阵列排布的多个开关管1013和多个光敏元件1014；所述开关管1013的第一极与所述数据线1012连接，第二极与所述光敏元件1014连接；
所述第二基板102上形成有多个导电的隔垫物1021；所述隔垫物1021靠近所述第一基板101的一端在所述第一基板101上的正投影与所述开关管1013的控制极在所述第一基板101上的正投影部分重叠；各个隔垫物1021分别与所述第一基板101上的扫描线1011电连接；所述隔垫物1021与所述开关管1013的控制极间隔预设距离，以使所述第二基板102受力发生形变时，受力点处的隔垫物1021与对应位置处的开关管1013的控制极电接触。
本实施例中，第一基板101和第二基板102对盒形成触控面板10，第一基板101上形成有扫描线1011、数据线1012、多个开关管1013和多个光敏元件1014；扫描线1011和数据线1012纵横交叉，多个开关管1013和多个光敏元件1014阵列排布。开关管1013的第一极连接数据线1012，第二极连接光敏元件1014。开关管1013的第一极为源极，第二极为漏极，或者开关管1013的第一极为漏极，第二极为源极，本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。现有技术中，开关管1013的控制极与扫描线1011直接连接，开关管1013处于常开启的状态，功耗较大。本实施例中，开关管1013的控制极通过第二基板102上的隔垫物与扫描线1011实现电连接。具体地，在第二基板102上形成有多个导电的隔垫物1021，隔垫物1021可以通过导线与扫描线1011电连接，也可以通过其他方式与扫描线1011电连接，本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。隔垫物1021与开关管1013的控制极相隔预设距离，即隔垫物1021靠近第一基板101的一端与开关管1013的控制极在垂直于第一基板101的方向上存在缝隙。第二基板102未受力时，隔垫物1021与开关管1013的控制极不接触，扫描线1011与开关管1013的控制极断开连接，开关管1013关断。所述隔垫物1021靠近所述第一基板101的一端在所述第一基板101上的正投影与所述开关管1013的控制极在所述第一基板101上的正投影部分重叠，第二基板102受力发生形变时，受力处的隔垫物1021与开关管1013的控制极接触，扫描线1011与开关管1013的控制极电连接，开关管1013导通。因此，开关管1013仅在第二基板102受力发生形变时导通，节省了功耗。
可选地，参照图3所示的触控面板的结构示意图，所述第一基板101在靠近所述第二基板102的表面覆盖有保护层103；
所述保护层103上形成有多个通孔，所述通孔在所述第一基板101上的正投影与所述开关管1013的控制极在所述第一基板101上的正投影部分重叠。
本实施例中，第一基板101的表面上覆盖有保护层103，用于保护扫描线1011、数据线1012等。通孔在第一基板101上的正投影与开关管1013的控制极在第一基板101上的正投影部分重叠，即在保护层103对应开关管1013控制极的位置形成通孔。保护层103可以采用OC(Organic Coating，有机涂层)，也可以采用其他材料，本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行选取。
可选地，参照图3所示的触控面板的结构示意图，所述预设距离小于所述保护层103的厚度。
本实施例中，隔垫物1021与开关管1013的控制极之间的预设距离小于保护层103的厚度，即隔垫物1021靠近第一基板101的一端位于保护层103的通孔中。本发明实施例对预设距离和保护层的厚度不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。
可选地，所述隔垫物1021中掺杂有金属材料。
本实施例中，为了实现扫描线1011通过隔垫物1021与开关管1013的控制极电连接，导电的隔垫物1021中掺杂有金属材料，比如掺杂金球。本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。
综上所述，本发明实施例中，触控面板包括对盒设置的第一基板和第二基板，第一基板上形成有扫描线、数据线、多个开关管和多个光敏元件，第二基板上形成有导电的隔垫物，隔垫物与第一基板上的扫描线电连接，且隔垫物靠近第一基板的一端在第一基板上的正投影与开关管的控制极在第一基板上的正投影部分重叠，隔垫物与开关管的控制极相隔设定距离。第二基板未受力时，隔垫物与开关管的控制极不接触，扫描线与开关管的控制极断开连接，开关管关断；第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与对应位置处的开关管的控制极电接触，扫描线与开关管的控制极电连接，开关管导通。通过本发明实施例，开关管仅在第二基板受力发生形变时导通，节省了功耗。
实施例二
参照图4，示出了本发明实施例提供的一种触控面板的制备方法的步骤流程图。所述方法包括：
步骤201，制备形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件的第一基板，所述开关管的第一极与所述数据线连接，第二极与所述光敏元件连接。
本实施例中，制备形成有扫描线1011、数据线1012、多个开关管1013和多个光敏元件1014的第一基板101，开关管1013的第一极与数据线1012连接，第二极与光敏元件1014连接，开关管1013的控制极和扫描线1011不连接。
可选地，在所述第一基板101靠近所述第二基板102的表面形成保护层103；
在所述保护层103上形成多个通孔，所述通孔在所述第一基板101上的正投影与所述开关管1013的控制极在所述第一基板101上的正投影部分重叠。
本实施例中，在制备第一基板101之后，还可以在第一基板101的表面覆盖一层保护层103，用于保护扫描线1011、扫描线1012等。保护层103可以采用OC，也可以采用其他材料。形成保护层103后，在保护层103上形成多个通孔，通孔在第一基板101上的正投影与开关管1013的控制极在第一基板101上的正投影部分重叠，即在保护层103上对应开关管1013的控制极位置形成通孔，裸露出开关管1013控制极的部分表面或全部表面。
步骤202，制备形成有多个导电的隔垫物的第二基板。
本实施例中，在第二基板102上形成多个导电的隔垫物1021，本发明实施例对形成方式不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。为了实现扫描线1011通过隔垫物1021与开关管1013的控制极电连接，可选地，所述隔垫物1021中掺杂有金属材料。金属材料可以是金，也可以是其他材料，本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行选取。
步骤203，将所述第一基板和所述第二基板对盒形成触控面板，其中各个隔垫物分别与所述第一基板上的扫描线电连接，所述隔垫物靠近所述第一基板的一端在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠；所述隔垫物与所述开关管的控制极间隔预设距离，以使所述第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与对应位置处的开关管的控制极电接触。
本实施例中，将第一基板101和第二基板102对盒形成触控面板10。对盒过程中，使隔垫物1021与扫描线1011的电连接，并且隔垫物1021靠近第一基板101的一端在第一基板101上的正投影与开关管1013的控制极在第一基板101上的正投影部分重叠，隔垫物1021与开关管1013的控制极间隔预设距离。第二基板102未受力时，隔垫物1021与开关管1013的控制极不接触，扫描线1011与开关管1013的控制极断开连接。第二基板102受力发生形变时，受力点处的隔垫物1021与对应位置处的开关管1013的控制极电接触，隔垫物1021与开关管1013的控制极电连接，同时，隔垫物1021与扫描线1011电连接，因此扫描线1011可以通过隔垫物1021与开关管1013的控制极电连接。
综上所述，本发明实施例中，制备形成有扫描线、数据线、开关管和光敏元件的第一基板；制备形成有导电的隔垫物的第二基板；将第一基板和第二基板对盒形成触控面板，隔垫物与第一基板上的扫描线电连接，隔垫物靠近第一基板的一端在第一基板上的正投影与开关管的控制极在第一基板上的正投影部分重叠，隔垫物与开关管的控制极间隔预设距离。第二基板未受力时，隔垫物与开关管的控制极不接触，扫描线与开关管的控制极断开连接，开关管关断；第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与开关管的控制极电接触，扫描线与开关管的控制极电连接，开关管导通。通过本发明实施例，开关管仅在第二基板受力发生形变时导通，节省了功耗。
实施例三
参照图5，示出了本发明实施例提供的一种指纹识别装置的结构示意图。所述指纹识别装置包括光源30、识别模块40和如实施例一所述的触控面板10，所述识别模块40连接所述触控面板10；
所述光源30的发光面朝向所述触控面板10，所述光源30用于发出检测光；
所述触控面板10，用于用户手指按压所述触控面板10时，受力点处的隔垫物1021与开关管1013的控制极电接触，扫描线1011通过所述隔垫物1021与所述开关管1013的控制极连接，所述开关管1013导通，所述光敏元件1014根据所述检测光在所述用户手指上的反射光生成感应电流；
所述识别模块40，用于根据所述感应电流识别用户指纹。
本实施例中，光源30发出检测光，检测光照射到用户手指后被反射，由于指纹的谷脊不同，检测光在谷位置的反射光和在脊位置的反射光不相同。在用户手指按压触控面板10时，受力点处的隔垫物1021与开关管1013的控制极电接触，扫描线1013通过隔垫物1021与开关管的控制极连接，开关管1013导通。此时，光敏元件1014根据反射光生成感应电流，具体地，针对谷位置的反射光生成第一感应电流，针对脊位置的反射光生成第二感应电流。光敏元件1014可以采用光敏二极管，也可以采用其他元件，本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行选取。光敏元件1014生成的感应电流流入数据线1012，识别模块40接收流入数据线1012的第一感应电流和第二感应电流，通过对第一感应电流和第二感应电流的比较，从而确定指纹的谷脊，进而识别用户指纹。
综上所述，本发明实施例中，指纹识别装置包括光源、识别模块和触控面板，光源发出检测光；触控面板在用户手指按压时，受力点处的隔垫物与开关管的控制极电接触，扫描线通过隔垫物与开关管的控制极连接，开关管导通，光敏元件根据检测光在用户手指上的反射光生成感应电流；识别模块根据感应电流识别用户指纹。通过本发明实施例，在用户手指按压触控面板时，触控面板中的开关管才开启，指纹识别装置才工作，节省了功耗。
实施例四
参照图6，示出了本发明实施例提供的一种指纹识别方法的步骤流程图。应用于实施例三所述的指纹识别装置，所述方法包括：
步骤501，控制光源发出检测光。
本实施例中，可以在用户手指按压第二基板102时，控制光源30发出检测光，还可以采用其他方式控制光源30发光，本发明实施例对此不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。检测光照射到用户手指上之后被手指反射。
步骤502，向第一基板上的扫描线输入控制信号，其中所述控制信号通过隔垫物输入至开关管的控制极时，触控面板根据所述检测光在用户手指上的反射光生成感应电流。
本实施例中，控制光源30发出检测光时，可以向第一基板101上的扫描线1011输入控制信号。此时，第二基板102受力发生形变，扫描线1011通过隔垫物1021与开关管1013的控制极电连接，控制信号通过隔垫物1021输入至开关管1013的控制极，开关管1013开启。触控面板10上的光敏元件1014根据检测光的反射光生成感应电流，在开关管1013开启时，感应电流流入数据线1012。
步骤503，根据所述感应电流识别用户指纹。
本实施例中，对流入数据线1012的感应电流进行比较，根据感应电流的差异识别用户指纹。本发明实施例对如何比较感应电流不作详细限定，可以根据实际情况进行设置。
综上所述，本发明实施例中，在进行指纹识别时，控制光源发出检测光；向第一基板上的扫描线输入控制信号，控制信号通过隔垫物输入至开关管的控制极，触控面板根据检测光在用户手指上的反射光生成感应电流，最后根据感应电流识别用户指纹。通过本发明实施例，用户手指按压触控面板时，扫描线上的控制信号输入开关管的控制极，使得开关管开启，从而进行指纹识别；用户手指未按压触控面板时，开关管关断，节省了功耗。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种触控面板及其制备方法、指纹识别装置和方法，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。

Claims (10)

1.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板包括对盒设置的第一基板和第二基板；
所述第一基板上形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件；所述开关管的第一极与所述数据线连接，第二极与所述光敏元件连接；
所述第二基板上形成有多个导电的隔垫物；所述隔垫物靠近所述第一基板的一端在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠；各个隔垫物分别与所述第一基板上的扫描线电连接；所述隔垫物与所述开关管的控制极间隔预设距离，以使所述第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与对应位置处的开关管的控制极电接触；所述第二基板未受力时，所述隔垫物与所述开关管的控制极不接触，所述扫描线与所述开关管的控制极断开连接，所述开关管关断。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一基板在靠近所述第二基板的表面覆盖有保护层；
所述保护层上形成有多个通孔，所述通孔在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠。
3.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，所述预设距离小于所述保护层的厚度。
4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述隔垫物中掺杂有金属材料。
5.一种触控面板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
制备形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件的第一基板，所述开关管的第一极与所述数据线连接，第二极与所述光敏元件连接；
制备形成有多个导电的隔垫物的第二基板；
将所述第一基板和所述第二基板对盒形成触控面板，其中各个隔垫物分别与所述第一基板上的扫描线电连接，所述隔垫物靠近所述第一基板的一端在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠；所述隔垫物与所述开关管的控制极间隔预设距离，以使所述第二基板受力发生形变时，受力点处的隔垫物与对应位置处的开关管的控制极电接触；所述第二基板未受力时，所述隔垫物与所述开关管的控制极不接触，所述扫描线与所述开关管的控制极断开连接，所述开关管关断。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述制备形成有纵横交叉的扫描线和数据线，以及阵列排布的多个开关管和多个光敏元件的第一基板之后，所述方法还包括：
在所述第一基板靠近所述第二基板的表面形成保护层；
在所述保护层上形成多个通孔，所述通孔在所述第一基板上的正投影与所述开关管的控制极在所述第一基板上的正投影部分重叠。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设距离小于所述保护层的厚度。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述隔垫物中掺杂有金属材料。
9.一种指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置包括光源、识别模块和如权利要求1-4任一项所述的触控面板，所述识别模块连接所述触控面板；
所述光源的发光面朝向所述触控面板，所述光源用于发出检测光；
所述触控面板，用于用户手指按压所述触控面板时，受力点处的隔垫物与开关管的控制极电接触，扫描线通过所述隔垫物与所述开关管的控制极连接，所述开关管导通，所述光敏元件根据所述检测光在所述用户手指上的反射光生成感应电流；
所述识别模块，用于根据所述感应电流识别用户指纹。
10.一种指纹识别方法，其特征在于，应用于权利要求9所述的指纹识别装置，所述方法包括：
控制光源发出检测光；
向第一基板上的扫描线输入控制信号，其中所述控制信号通过隔垫物输入至开关管的控制极时，触控面板根据所述检测光在用户手指上的反射光生成感应电流；
根据所述感应电流识别用户指纹。
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