CN111007967B - 触控面板和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控面板和电子设备。触控面板的全部区域均具有触控功能和识别功能，触控面板包括：触控电极，触控电极包括多条电极线；触控芯片，触控芯片与触控电极电连接；识别芯片，识别芯片与触控电极电连接，其中，电极线包括多条感应电极线和多条驱动电极线，相邻感应电极线之间具有第一间隙，所有感应电极线的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第一间隙的标准偏差系数小于10％，相邻驱动电极线之间具有第二间隙，感应电极线与驱动电极线交叉设置；所有驱动电极线的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第二间隙的标准偏差系数小于10％。本发明解决了现有技术中触控面板存在不能实现识别与触控真正的一体化的问题。

Description

触控面板和电子设备

技术领域

本发明涉及显示屏幕设备技术领域，具体而言，涉及一种触控面板和电子设备。

背景技术

传统电子产品上使用的触控板(Touchpad)，多为使用PCB或film来制作感应传感器，其功能单一，只用于感测使用者手指的位置。当前新型Touchpad是在感应传感器上开孔，加入单独的指纹识别模组，以此来实现指纹识别与Touchpad的“一体化”，但这种“一体化”并非真正的一体化，它们在结构上是分立的，比如手机屏幕以外的区域设置指纹识别模组的。当然也有在屏幕上的区域设置指纹识别的，由于指纹识别区域与其他触控区域的金属线宽与线距差别很大，光学感观不美观，并且指纹识别仅在固定的指纹识别区域，无法整面触控面板均能识别指纹。

也就是说，现有技术中触控面板存在不能实现识别与触控真正的一体化的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种触控面板和电子设备，以解决现有技术中触控面板存在不能实现识别与触控真正的一体化的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种触控面板，触控面板的全部区域均具有触控功能和识别功能，触控面板包括：触控电极，触控电极包括多条电极线；触控芯片，触控芯片与触控电极电连接，以将触控电极的电信号转换为位置信号，实现触控面板的触控功能；识别芯片，识别芯片与触控电极电连接，以将触控电极的电信号转换为图像信号，以实现触控面板的识别功能，触控电极同时作为触控面板的手部纹路识别电极用以识别手部纹路；其中，电极线包括多条感应电极线和多条驱动电极线，各感应电极线平行且间隔设置，相邻感应电极线之间具有第一间隙，所有感应电极线的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第一间隙的标准偏差系数小于10％，各驱动电极线平行且间隔设置，相邻驱动电极线之间具有第二间隙，感应电极线与驱动电极线交叉设置；所有驱动电极线的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第二间隙的标准偏差系数小于10％。

进一步地，手部纹路为掌纹，触控电极的电极线之间的间隙大于等于1毫米且小于等于7毫米，用于识别掌纹。

进一步地，手部纹路包括指纹和掌纹，触控电极的电极线之间的间隙小于等于0.05毫米，用于识别指纹和/或掌纹。

进一步地，第一间隙大于等于2毫米且小于等于4毫米；和/或第二间隙大于等于2毫米且小于等于4毫米。

进一步地，触控面板朝向用户的一面为触控面，触控面为弧形面，弧形面的曲率中心在触控面板远离用户的一侧，以使触控面与手掌的弧度匹配。

进一步地，触控面板朝向用户的一面为触控面，触控面由弹性材料制成的。

进一步地，识别芯片配置有电容阈值反馈模块，识别芯片仅能将达到电容阈值的电信号转换为图像信号，以使识别芯片仅识别粗掌纹。

进一步地，识别芯片将电信号转换为图像信号后，仅识别图像信号中线宽大于等于0.1毫米的图像信号。

进一步地，触控芯片或识别芯片中设置有控制程序，可以通过对控制程序的设计使得触控面板同时保持触控功能与识别功能，也可以通过对控制程序的设计使得触控面板能够触发或关闭触控功能，和/或触发或关闭识别功能。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，电子设备包括上述的触控面板，电子设备包括平板、触屏电脑、触屏电视、触屏黑板中的至少一种。

应用本发明的技术方案，触控面板的全部区域均具有触控功能和识别功能，触控面板包括：触控电极、触控芯片和识别芯片，触控电极包括多条电极线；触控芯片与触控电极电连接，以将触控电极的电信号转换为位置信号，实现触控面板的触控功能；识别芯片与触控电极电连接，以将触控电极的电信号转换为图像信号，以实现触控面板的识别功能，触控电极同时作为触控面板的手部纹路识别电极用以识别手部纹路；其中，电极线包括多条感应电极线和多条驱动电极线，各感应电极线平行且间隔设置，相邻感应电极线之间具有第一间隙，所有感应电极线的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第一间隙的标准偏差系数小于10％，各驱动电极线平行且间隔设置，相邻驱动电极线之间具有第二间隙，感应电极线与驱动电极线交叉设置；所有驱动电极线的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第二间隙的标准偏差系数小于10％。

通过将触控面板的触控电极同时与触控芯片和识别芯片连接，以使触控电极同时作为触控面板的手部纹路识别电极，以实现在触控面板的全部区域内实现手部纹路的识别，而不再需要单独设置手部纹路识别区域，实现了触控与识别一体化，减少了制作难度，降低了生产成本。此外由于触控面板是一体化的，不存在单独的触控区域和识别区域，使得触控面板的所有位置的光学性质均是相同的，不存在视觉差异，增加了触控面板的美观性。感应电极线和驱动电极线的设置使得触控面板与触控芯片和识别芯片之间形成电路。触控面板与手之间产生电容，以使触控芯片采集手的位置信息，使识别芯片采集手部的纹路信息(掌纹或指纹)。将感应电极线的线宽的标准偏差系数和驱动电极线的线宽的标准偏差系数均小于10％可以保证触控面板表面的一致性，使得触控面板的表面的光学性质相同，不存在视觉差异。而将第一间隙的标准偏差系数和第二间隙的标准偏差系数均小于10％可以保证触控面板的所有位置均能识别手部纹路，实现了全区域的手部纹路的识别。

附图说明

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

图1示出了本发明的一个可选实施例的触控电极的示意图；

图2示出了适用于本发明的触控电极的手部纹路的纹路图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、触控电极；11、感应电极线；12、驱动电极线；21、粗掌纹；22、细掌纹。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中触控面板存在不能实现识别与触控真正的一体化的问题，本发明提供了一种触控面板和电子设备。

如图1所示，触控面板的全部区域均具有触控功能和识别功能，触控面板包括：触控电极10、触控芯片和识别芯片，触控电极包括多条电极线；触控芯片与触控电极10电连接，以将触控电极10的电信号转换为位置信号，实现触控面板的触控功能；识别芯片与触控电极10电连接，以将触控电极10的电信号转换为图像信号，以实现触控面板的识别功能，触控电极10同时作为触控面板的手部纹路识别电极用以识别手部纹路；其中，电极线包括多条感应电极线11和多条驱动电极线12，各感应电极线11平行且间隔设置，相邻感应电极线11之间具有第一间隙，所有感应电极线11的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第一间隙的标准偏差系数小于10％，各驱动电极线12平行且间隔设置，相邻驱动电极线12之间具有第二间隙，感应电极线11与驱动电极线12交叉设置；所有驱动电极线12的线宽的标准偏差系数小于10％，所有第二间隙的标准偏差系数小于10％。

通过将触控面板的触控电极10同时与触控芯片和识别芯片连接，以使触控电极10同时作为触控面板的手部纹路识别电极，以实现在触控面板的全部区域内实现手部纹路的识别，而不再需要单独设置手部纹路识别区域，实现了触控与识别一体化，减少了制作难度，降低了生产成本。此外由于触控面板是一体化的，不存在单独的触控区域和识别区域，使得触控面板的所有位置的光学性质均是相同的，不存在视觉差异，增加了触控面板的美观性。感应电极线11和驱动电极线12的设置使得触控面板与触控芯片和识别芯片之间形成电路。触控面板与手之间产生电容，以使触控芯片采集手的位置信息，使识别芯片采集手部的纹路信息(掌纹或指纹)。将感应电极线11的线宽的标准偏差系数和驱动电极线12的线宽的标准偏差系数均小于10％可以保证触控面板表面的一致性，使得触控面板的表面的光学性质相同，不存在视觉差异。而将第一间隙的标准偏差系数和第二间隙的标准偏差系数均小于10％可以保证触控面板的所有位置均能识别手部纹路，实现了全区域的手部纹路的识别。

可选地，手部纹路包括掌纹，触控电极10的电极线之间的间隙大于等于1毫米且小于等于7毫米，用于识别掌纹。当触控电极10的电极线之间的间隙大于等于1毫米且小于等于7毫米时，触控面板仅能识别手部纹路中的掌纹，而此时触控面板的触控功能也不会受到影响。

可选地，手部纹路包括指纹和掌纹，触控电极10的电极线之间的间隙小于等于0.05毫米，用于识别指纹。当触控电极10的电极线之间的间隙小于等于0.05毫米时，触控面板能识别到手部纹路中指纹和掌纹。这样设置可以根据触控面板的使用需求来设计电极线之间的间隙的大小，以实现手部纹路不同部位的识别，需要说明的是，电极线之间的间隙是一样的，这样可以避免触控面板产生光学差异。

需要说明的是，标准偏差系数为反映样本的变动程度的相对指标，标准偏差系数的计算公式为

其中V_δ为标准偏差系数；δ为样本的标准偏差；x为样本的平均数。标准偏差系数越小，样本分布的均匀性越高。

其中，感应电极线11的标准偏差系数、驱动电极线12的标准偏差系数、第一间隙的偏差系数和第二间隙的偏差系数越小，触控面板的视觉感官效果越好，手部纹路的识别越一致。

具体的，第一间隙大于等于1毫米且小于等于7毫米，第二间隙大于等于1毫米且小于等于7毫米，用于识别掌纹。在本实施例中，第一间隙与第二间隙均位于1毫米至7毫米的范围内，以使触控面板识别掌纹。由于第一间隙和/或第二间隙大于等于1毫米且小于等于7毫米时，对手指的触摸触控面板的灵敏性与触摸反馈效果最佳，这样设置触控面板的触控功能不会受到影响，触控面板能实现识别功能。同时相邻的掌纹间距一般接近或者大于7毫米，基本可以保证掌纹识别的准确性。

需要说明的是，电极线之间的间隙小于等于0.05毫米的情况下，触控面板的触控功能会受到密集的电极线的影响，而使触控功能会受到一些影响，使得触控面板的反映灵敏度变差。原因在于，电极线密集设置时，触控面板的交叉的电极线之间产生的电容值和/或电阻值较大，进而导致触控面板的反映灵敏度变差。此外，电极线之间的间隙小于等于0.05毫米的触控面板的工艺要求高，工艺复杂不易制作，耗费的原材料增加，生产成本高。

优选地，第一间隙大于等于2毫米且小于等于4毫米；和/或第二间隙大于等于2毫米且小于等于4毫米。第一间隙和第二间隙在2毫米至4毫米的范围内时，触控面板对手部中的大部分粗掌纹21均能识别且触控面板的触控功能也比较良好。

可选地，触控面板朝向用户的一面为触控面，触控面为弧形面，弧形面的曲率中心在触控面板远离用户的一侧，以使触控面与手掌的弧度匹配。由于掌心具有一定的弧度，呈现出中心低周围高的形态，将触控面设置为弧形面可以降低掌纹的采集难度，以使触控面板可以准确采集掌纹，增加掌纹采集的准确性，避免每次采集到的掌纹的位置不同，导致触控面板不能很好地识别掌纹。

或者，触控面板朝向用户的一面为触控面，触控面由弹性材料制成的。这样设置同样可以便于掌纹的采集，在手掌与触控面逐渐接触的过程中，与手掌接触的不同位置发生不同的形变，以使手掌的各个位置均能与触控面接触，增加了掌纹采集的准确性。

如图2所示，识别芯片设计有电容阈值反馈模块，识别芯片仅能将达到电容阈值的电信号转换为图像信号，以使识别芯片仅识别粗掌纹21。由于手掌的掌心处具有很多很细小的细掌纹22，当第一间隙或第二间隙大于等于1毫米且小于等于7毫米时，如有相邻的细掌纹22的距离远远小于第一间隙或第二间隙，在每次采集掌纹的过程中，采集到的细掌纹22总会有差异，这样就会降低触控面板识别的准确度，用户体验差。一般情况下，掌纹或指纹越粗，在与触控面板接触的时候对应位置反馈的电容值变化量就越大，因此，设计电容阈值反馈模块可以将细小的细掌纹22给过滤掉，使得触控面板不能识别此类的掌纹，减少了细掌纹22对触控面板识别的干扰，增加了掌纹识别的准确性。

或者，识别芯片将电信号转换为图像信号后，仅识别图像信号中线宽大于等于0.1毫米的图像信号。在识别芯片中设置特定的程序，使得识别芯片仅抓取图像信号中线宽大于等于0.1毫米的纹路，也会将掌纹中的细掌纹过滤掉，减少细掌纹对触控面板识别的干扰，增加了掌纹识别的准确性。

在具体的实施例中，触控芯片或识别芯片中设置有特定的控制程序，即可以通过程序设计使得触控面板同时保持触控功能与识别功能，也可以在通过控制程序设计启动与关闭程序，触发与关闭触控功能和/或识别功能。具体设计为在触控面板上设有一操作点位，通过控制操作点位，使得触控芯片控制触控功能与识别功能的驱动模块电路串联导通，或者转变为并联导通，或者转变为仅导通连接触控功能与识别功能的驱动模块中一条电路。

上述的触控面板可以安装在电子设备中，例如可以安装到子设备包括平板、触屏电脑、触屏电视、触屏黑板中的至少一种当中。当然，也可以安装到大于手掌的手机中。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (5)

1.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板的全部区域均具有触控功能和识别功能，所述触控面板包括：

触控电极（10），所述触控电极（10）包括多条电极线；

触控芯片，所述触控芯片与所述触控电极（10）电连接，以将所述触控电极（10）的电信号转换为位置信号，实现所述触控面板的触控功能；

识别芯片，所述识别芯片与所述触控电极（10）电连接，以将所述触控电极（10）的电信号转换为图像信号，以实现所述触控面板的识别功能，所述触控电极（10）同时作为所述触控面板的手部纹路识别电极用以识别手部纹路；

其中，所述电极线包括多条感应电极线（11）和多条驱动电极线（12），各所述感应电极线（11）平行且间隔设置，相邻所述感应电极线（11）之间具有第一间隙，所有所述感应电极线（11）的线宽的标准偏差系数小于10%，所有所述第一间隙的标准偏差系数小于10%，各所述驱动电极线（12）平行且间隔设置，相邻所述驱动电极线（12）之间具有第二间隙，所述感应电极线（11）与所述驱动电极线（12）交叉设置；所有所述驱动电极线（12）的线宽的标准偏差系数小于10%，所有所述第二间隙的标准偏差系数小于10%；

所述手部纹路包括指纹和掌纹，所述触控电极（10）的所述电极线之间的间隙小于等于0.05毫米，用于识别所述指纹和/或所述掌纹；

所述触控面板朝向用户的一面为触控面，所述触控面为弧形面，所述弧形面的曲率中心在所述触控面板远离用户的一侧，以使所述触控面与手掌的弧度匹配；

所述识别芯片将电信号转换为图像信号后，仅识别所述图像信号中线宽大于等于0.1毫米的图像信号。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板朝向用户的一面为触控面，所述触控面由弹性材料制成的。

3.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述识别芯片配置有电容阈值反馈模块，所述识别芯片仅能将达到电容阈值的电信号转换为图像信号，以使所述识别芯片仅识别粗掌纹（21）。

4.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述触控芯片或所述识别芯片中设置有控制程序，可以通过对所述控制程序的设计使得所述触控面板同时保持触控功能与识别功能，也可以通过对所述控制程序的设计使得触控面板触发或关闭触控功能，和/或触发或关闭识别功能。

5.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至4中任一项所述的触控面板，所述电子设备包括平板、触屏电脑、触屏电视、触屏黑板中的至少一种。

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