CN111665769A - 触控面板、触控识别方法和触控装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种触控面板，所述触控面板包括触控区和参考区，所述触控区包括排列为M行N列的多个超声发射回波电路，所述参考区包括排列为M行L列的多个降噪电路，所述超声发射回波电路包括超声发射接收元件和第一驱动部，所述超声发射接收元件在接收到预定电信号时发出超声波，且所述超声发射接收元件还能够根据接收到超声波输出相应的电信号，所述参考元件的结构与所述超声发射接收元件的结构相同，所述超声发射接收元件中的介电层由压电材料制成，所述参考元件中的介电层由极化前的所述压电材料制成；所述第一驱动的结构与所述降噪电路的电路结构相同。本公开还提供一种触控识别方法、一种触控驱动电路和一种触控装置。

Description

触控面板、触控识别方法和触控装置

技术领域

本发明涉及触控设备领域，具体地，涉及一种触控面板、一种触控识别方法、一种触控装置。

背景技术

目前的显示装置多具有触控功能。从工作原理来看，触控显示装置包括电容式触控显示装置、电阻式触控显示装置、光电式触控显示装置、超声波触控显示装置等。

操作者进行触控操作时，需要利用手指直接触摸触控显示装置的表面。触控显示装置的表面可能会附着有颗粒、粉尘等，操作者的手指上也常常带有油脂。对于电容式触控显示装置、电阻式触控显示装置、光电式触控显示装置而言，如不注意清洁，会导致触控不灵敏。超声波触控显示装置则不存在这种问题，因此，大力发展超声触控显示装置已经成为当前显示设备的主流研发方向之一。

发明内容

本公开的目的在于提供一种触控面板、一种触控识别方法、和一种触控装置。

作为本公开的一个方面，提供一种触控面板，其中，所述触控面板包括触控区和参考区，所述触控区包括排列为M行N列的多个超声发射回波电路，所述参考区包括排列为M行L列的多个降噪电路，

所述超声发射回波电路包括超声发射接收元件和第一驱动部，所述超声发射接收元件在接收到预定电信号时发出超声波，且所述超声发射接收元件还能够根据接收到超声波输出相应的电信号，所述第一驱动部用于驱动所述超声发射回波电路，使得所述超声发射回波电路根据所述第一驱动部提供的驱动信号和所述超声发射接收元件接收到的超声波进行输出；

所述降噪电路包括参考元件和第二驱动部，所述第二驱动部用于驱动所述降噪电路，使得所述降噪电路根据所述第二驱动部提供的驱动信号进行输出；

所述参考元件的结构与所述超声发射接收元件的结构相同，所述超声发射接收元件中的介电层由压电材料制成，所述参考元件中的介电层由极化前的所述压电材料制成；

所述第一驱动的结构与所述降噪电路的电路结构相同，所述触控区中的第i行超声发射回波传感器与所述参考区中的第i行降噪传感器排列在同一行，其中，M、N均为大于1的正整数，L为不小于1的正整数，i为不小于1的自然数。

可选地，所述超声发射接收元件为电容元件，所述参考元件为电容元件，所述触控面板包括多条扫描线、多条信号线和多条驱动线，所述扫描线用于提供输出控制信号，

所述降噪电路和与所述降噪电路位于同一行的多个超声发射回波电路共用同一条所述扫描线，所述降噪电路和与所述降噪电路位于同一行的多个超声发射回波电路共用同一条所述驱动线；

位于同一列的所述降噪电路共用同一条所述信号线，位于同一列的所述超声发射回波电路共用同一条所述信号线；

所述参考元件的第一极与相应的所述驱动线电连接，所述参考元件的第二极与所述第二驱动部的驱动控制端电连接，所述第二驱动部的输出控制端与相应的所述扫描线电连接，所述第二驱动部的输入端与高电平信号端电连接，所述第二驱动部输出端与相应的所述信号线电连接，所述第二驱动部的输入端和所述第二驱动部的输出端在该所述第二驱动部的输出控制端接收到输出控制信号时导通，并根据所述驱动线提供的驱动信号输出参照信号；

所述超声发射接收元件的第一极与相应的所述驱动线电连接，所述超声发射接收元件的第二极与所述第一驱动部的驱动控制端电连接，所述第一驱动部的输出控制端与相应的所述扫描线电连接，所述第一驱动部主体的输入端与所述高电平信号端电连接，所述第二驱动部的输出端与相应的所述信号线电连接，所述第二驱动部的输入端和所述第二驱动部的输出端在所述第二驱动部的输出控制端接收到输出控制信号时导通，并根据所述驱动线提供的驱动信号以及接收到的超声回波信号输出感应信号。

可选地，所述第一驱动部包括第一开关子电路、第一输出子电路、第一负压防止子电路和偏压接入端，

所述第一开关子电路的控制端形成为所述第一驱动部的驱动控制端，所述超声发射接收元件的第二极与所述第一开关子电路的控制端电连接；

所述第一开关子电路的输入端形成为所述第一驱动部的输入端，所述第一开关子电路的输出端与所述第一输出子电路的输入端电连接，所述第一开关子电路的输出端输出的电流与所述第一开关子电路的控制端接收到的电压相关联；

所述第一输出子电路的控制端与和所述超声发射回波电路对应的扫描线电连接，所述第一输出子电路的控制端接收到所述输出控制信号时，所述第一输出子电路的输入端与所述第一输出子电路的输出端导通，以输出由所述第一开关子电路的输出端输出至所述第一输出子电路的输入端的电流；

所述第一负压防止子电路的输入端与所述偏压接入端电连接，所述第一负压防止子电路的第一端与低电平信号端电连接，所述第一负压防止子电路的第二端与供电电压端电连接，所述第一负压防止子电路的输出端与所述第一开关子电路的控制端电连接，所述第一负压防止子电路允许从所述偏压接入端流向所述第一负压防止子电路的输出端的电流通过，且对从所述第一负压防止子电路的输出端向所述第一负压防止子电路的输入端流入的电流截止。

可选地，所述第一开关子电路包括第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极用作所述第一开关子电路的控制端，并与所述超声发射接收元件的第二极电连接，所述第一开关晶体管的第一极用作所述第一开关子电路的输入端，并与所述高电平信号端电连接，所述第一开关晶体管的第二极用作所述第一开关子电路的输出端，并与所述第一输出子电路的输入端电连接。

可选地，所述第一输出子电路包括第一输出晶体管，所述第一输出晶体管的栅极形成为所述第一输出子电路的控制端，并与相应的所述栅线电连接，所述第一输出晶体管的第一极形成为所述第一输出晶体管的输入端，并与所述第一开关子电路的输出端电连接，所述第一输出晶体管的第二极形成为所述第一输出子电路的输出端。

可选地，所述第一负压防止子电路包括第一单向子单元和第一钳位子单元；

所述第一单向子单元的第一端形成为所述第一负压防止子电路的输出端，所述第一单向子单元允许从所述第一单向子单元的第二端流向所述第一单向子单元的第一端的电流通过，且所述第一单向子单元对从所述第一单向子单元的第一端流向所述第一单向子单元的第二端电流截止，所述第一单向子单元的第二端形成为所述第一负压防止子电路的输入端，并与所述偏压接入端电连接；

所述第一钳位子单元的第一端与低电平信号端电连接，所述第一钳位子单元的第二端与供电电压端电连接，所述偏压接入端与所述第一钳位子单元的输出端电连接，所述第一钳位子单元允许电流从所述第一钳位子单元的第一端流向所述第一钳位子单元的第二端，并且所述第一钳位子单元能够将从所述第一钳位子单元的第二端流向所述第一钳位子单元的电流截止，所述第一钳位子单元用于将所述偏压接入端的电压限制在所述低电平信号端输入的电压与所述供电电压端输入的电压之间。

可选地，所述第一单向子单元包括第一二极管，所述第一二极管的阳极形成为所述第一单向子单元的第一端，并与所述偏压接入端电连接，所述第一二极管的阴极形成为所述第一单向子单元的第二端，并与所述第一开关子电路的控制端电连接。

可选地，所述第一钳位子单元包括串联的第二二极管单元和第三二极管单元，所述偏压接入端电连接在所述第二二极管单元和所述第三二极管的串联点处，

所述第二二极管单元包括一个第二二极管，所述第二二极管的阳极形成为所述第一钳位子单元的第一端，并与所述低电平信号端电连接，所述第三二极管单元包括一个第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二二极管的阴极串联，所述第三二极管的阴极形成为所述第三单向子单元的第二端，并与所述供电电压端电连接；或者

所述第二二极管单元包括串联的多个第二二极管，所述第三二极管单元包括串联的多个第三二极管，串联的起始位置的第二二极管的阳极形成为所述钳位子单元的第一端，并与所述低电平信号端电连接，串联的末尾位置的第二二极管的阴极与串联在起始位置的第三二极管的阳极电连接，串联的末尾位置的第三二极管的阴极形成为所述第一钳位子单元的第二端，并与所述供电电压端电连接。

可选地，所述触控面板还包括多条复位线，每行所述超声发射回波电路对应一条所述复位线，并且，位于同一行的超声发射回波电路和降噪电路共用同一条所述复位线；

所述第一驱动部还包括第一复位子电路，所述第一复位子电路的控制端与复位线电连接，所述第一复位子电路的输出端与所述第一开关子电路的控制端电连接，所述第一复位子电路的输入端与所述偏压接入端电连接，所述第一复位子电路的输入端和第一复位子电路的输出端用于在控制端接收到复位信号时导通。

可选地，所述第一复位子电路包括第一复位晶体管，所述第一复位晶体管的栅极形成为所述第一复位子电路的控制端，并与相应的所述复位线电连接，所述第一复位晶体管的第一极形成为所述第一复位子电路的输入端，并与所述偏压接入端电连接，所述第一复位子电路的第二极形成为是第一复位子电路的输出端，并与所述第一开关子电路的控制端电连接。

可选地，所述超声发射回波电路还包括极化电压输入端，所述极化电压输入端与所述第一负压防止子电路的第一输入端电连接。

可选地，N＞L。

可选地，1＜L＜5。

作为本公开的第二个方面，提供一种触控面板的触控识别方法，其中，所述驱动方法包括超声发射阶段和超声阶段，其中，

在超声发射阶段进行的：控制所有的超声发射回波电路的超声发射接收元件产生超声波；和

在识别阶段进行的以下步骤：

控制第i行超声发射回波电路以及第i行的降噪电路输出信号；

根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量；

根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的特征信息，其中，i为变量，且i依次取自1至M。

可选地，所述触摸点的特征信息包括触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌。

可选地，根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量的步骤包括：

获取第i行所有超声发射回波电路输出的信号的信号量；

获取第i行所有降噪电路输出的信号的信号量；

确定第i行所有降噪电路输出的信号的信号量的平均值；

分别利用第i行各个超声发射回波电路输出的信号的信号量分别减去所述平均值，得到第i行各个所述超声发射回波电路接收到的超声回波的信号量。

可选地，所述触控识别方法还包括在所述超声发射阶段进行的复位步骤和在所述超声发射阶段和所述识别阶段之间进行的静态工作电压提供步骤，

所述复位步骤包括：对所述超声发射元件的第二极进行复位；

所述静态工作电压提供步骤包括：向所述超声发射元件的第二极提供高电平偏压信号。

作为本公开的第三个方面，提供一种触控装置，所述触控装置包括触控面板和用于驱动所述触控面板的触控驱动电路，其中，所述触控驱动电路包括：

超声驱动子电路，所述超声驱动子电路用于控制所有的超声发射回波电路的超声发射接收元件产生超声波；

行驱动子电路，所述行驱动子电路用于依次控制第1行至第M行的超声发射回波电路以及降噪电路输出信号；

信号量确定子电路，所述信号量确定子电路用于根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量；

特征信息确定子电路，所述特征信息确定子电路用于根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的特征信息，其中，i为变量，且i依次取自1至M。

可选地，所述触摸点的特征信息包括触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌，所述特征信息确定子电路用于根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌。

可选地，所述信号量确定子电路包括：

信号量获取单元，所述信号量获取单元用于获取第i行所有超声发射回波电路输出的信号的信号量、以及获取第i行所有降噪电路输出的信号的信号量；

平均值计算单元，所述平均值计算单元用于确定第i行所有降噪电路输出的信号的信号量的平均值；

超声回波信号量确定单元，所述超声回波信号量确定单元用于分别利用第i行各个超声发射回波电路输出的信号的信号量减去所述平均值，得到第i行各个所述超声发射回波电路接收到的超声回波的信号量。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开所提供的触控面板的一种实施方式的示意图；

图2是超声发射回波电路的一种实施方式的示意图；

图3是降噪电路的一种实施方式的示意图；

图4是指纹识别原理图；

图5是对介电层进行极化时的电路图；

图6是指纹识别时参考区的等效电路图；

图7是指纹识别是触控区的等效电路图；

图8是超声发射回波电路的输出信号的组成部分；

图9是本公开所提供的触控识别方法的流程图；

图10是步骤S230的示意图；

图11是本公开所提供的触控面板与触控驱动电路的组合示意图；

图12所示的是所述触控识别方法中各信号的信号时序图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

作为本公开的第一个方面，提供一种触控面板，其中，如图1所示，所述触控面板包括触控区T和参考区D，触控区T包括排列为M行N列的多个超声发射回波电路100，参考区D包括排列为M行L列的多个降噪电路200。

如图2所示，超声发射回波电路100包括超声发射接收元件110和第一驱动部120，超声发射接收元件110在接收到预定电信号时发出超声波，且超声电发射接收元件110还用于根据接收到的超声波产生电信号。第一驱动部120用于驱动超声发射回波电路100，使得超声发射回波电路100根据第一驱动部120提供的驱动信号和超声发射接收元件110接收到的超声波进行输出。

如图3所示，降噪电路200包括参考元件210和第二驱动部220，第二驱动部用于驱动降噪电路，使得降噪电路根据第二驱动部提供的驱动信号进行输出。

在本公开中，参考元件210的结构与超声发射接收元件110的结构相同。具体地，参考元件210包括多个部件，超声发射接收元件110也包括多个部件。参考元件210和超声发射接收元件110的部件数量相同。参考元件210的部件与部件之间的相对位置关系与超声发射接收元件110的部件与部件之间的位置关系相同、参照元件210的部件尺寸与超声发射接收元件110的尺寸相同。超声发射接收元件110的一个部件为介电层111，该介电层111由压电材料制成，因此，介电层111参考元件210的介电层211由极化前的所述压电材料制成。电路主体110的结构与降噪电路200的结构相同。并且，在触控区T中的第i行超声发射回波电路与在参考区D中的第i行降噪电路位于同一行。需要指出的是，在本公开中，M、N均为大于1的正整数，L为不小于1的正整数，i为不小于1的自然数。

向触控面板加电后，触控面板的各个超声发射回波电路100的超声发射接收元件110发出超声波，降噪电路200中的参考元件并不会发出超声波。

当操作者的手指接触都所述触控面板的触控区T时，覆盖多个超声发射回波电路100，被覆盖区域的超声波电路100的超声发射接收元件110发出的超声波被手指反射回触控面板的触控区T，并由手指所覆盖的区域的超声发射回波电路100的超声发射接收元件110所接收。

超声发射回波电路100的超声发射接收元件110接收到超声波后，会根据接收到的超声波的强度输出感应电流。由于超声发射回波电路100排列为多行多列，因此，每一个超声发射回波电路100的位置都可以由该超声发射回波电路100的行数和列数所唯一确定。

在本公开中，通过确定输出感应电流的超声发射回波电路100的坐标(即，超声发射回波电路的行数和列数)即可确定触控点的坐标。

超声发射回波电路100输出的感应电流受以下三个因素的影响：1、反射超声波的物体(例如，手指)与超声发射回波电路100之间的距离；2、系统特性(包括，系统噪声、随机抖动噪声、器件差异引起的噪声)；3、超声电容元件受到的偏压。

其中，触控面板在接收信号时，系统特性造成的影响触控精度的重要因素。在本公开中，所述触控面板还设置有参考区D。参考区D中设置的降噪电路200，该降噪电路200除了不具有接收和发射超声波的功能外，其他功能均与超声发射回波电路100相同。也就是说，降噪电路200输出的信号也受到系统特性的影响，且降噪电路200受到所述随机抖动的影响与所述超声发射回波电路100受到所述随机抖动的影响程度是相同的。因此，在对超声发射回波电路100输出的信号进行分析时，减去与该超声发射回波电路100位于同一行的降噪电路200输出的信号大小，就相当于消除了所述系统特性造成的影响，从而可以更加精确地确定触控点的位置信息、以及其他与触控相关的信息(例如，指纹信息等)。

图5中所示的是超声发射接收元件110的一种实施方式，在该实施方式中，超声发射接收元件110为电容元件。图5中示出了超声发射接收元件的第一极111、超声电容元件的介电层113、超声电容元件的第二极112。其中，超声电容元件的第一极111相当于超声发射回波电路的驱动电极，超声电容元件的第二极112相当于超声发射回波电路的感应电极。除了具有第一电极111、第二电极112和介电层之113外，超声发射接收元件110还可以包括设置在第一电极111背离介电层一侧的银涂层114、以及设置在银涂层114背离第一电极111一侧的辅助介电材料层115。可选地，在介电层113与第二电极112之间还可以设置有底涂层116。

在本公开中，银涂层114的作用是和第一电极111形成并联电路，降低第一电极111和银涂层114形成的组合结构的整体电阻，进而降低超声发射回波电路100的总体电阻。设置辅助介电材料层115的作用是增加超声发射接收元件110的电容，从而增加超声发射接收元件110因触摸点处的指纹不同而接收到的超声回波两不同带来的的信号的改变量。在介电层113和第二电极112之间设置底涂层116的作用在于对第二电极112进行保护，避免制造介电层113的过程中对第二电极112造成损伤。

作为一种可选实施方式，可以利用导电的共轭聚合物材料(即，TAT材料)制成第一电极111，可以利用透明电极材料制成第二电极112。在本公开中，还可以使用石墨制成底涂层116。在本公开中，对介电层113的厚度不做特殊的鉴定，作为一种可选实施方式，介电层113的厚度可以在5μm至12μm之间。可选地，介电层113的材料的厚度为9μm。

下文中将对如何利用触控面板进行触控识别进行详细的描述，这里先不赘述。

在本公开中，对触控面板的具体应用场景不做特殊的限定。作为一种可选实施方式，所述触控面板可以用于指纹识别。

如图4所示，人类的指纹包括凸起的指纹脊F1和内凹的指纹谷F2，当手指位于触控面板上方时，指纹脊F1与触控面板的表面之间的距离小于指纹谷F2与触控面板的表面之间的距离。

因此，超声波达到指纹脊F1、再由指纹脊F1反射回触控面板的传播路径小于超声波达到指纹谷F2、再由指纹谷F2反射回触控面板的传播路径。因此，指纹脊反射的回波到达触控面板的时间与指纹谷反射的回波到达触控面板的时间有所差异，这也导致了指纹脊反射的回波量与指纹谷反射的回波量也有所不同，通过分析信号量差异可以还原出覆盖在触控面板的上方的手指指纹形貌。

指纹脊F1和指纹谷F2的高度差别非常小，在本公开中，由于触控面板设置了降噪电路200，因此，在分析超声发射回波电路100输出的信号量时，降低甚至排除了所述系统性能造成的影响，从而可以区分开指纹脊F1反射的超声回波量、以及指纹谷F2反射的超声回波量，并更加精确地确定指纹的形貌。

在本公开中，对如何确定触控面板中输出感应电流的超声发射回波电路100的行号及列号、以及如何确定输出降噪信号的降噪电路200的行号和列号进行特殊的限定。

作为一种可选实施方式，每列超声发射回波电路都对应设置有信号检测元件、每列降噪电路都对应设置有相应的信号检测原件。可以逐行地驱动超声发射回波电路100以及降噪电路200。在进行触控识别(包括确定触控点坐标、以及识别指纹形貌)时，检测每列超声发射回波电路100输出的信号、以及检测每列降噪电路200输出的信号。通过检测到感应电流的时机可以确定输出该感应电流的超声发射回波电路的行数，并且，通过检测到感应电流的信号检测元件的位置可以确定超声发射回波电路的列数。同样地，通过检测到的参考信号的实际可以确定输出该参考信号的降噪电路的行数，通过检测到参考信号的信号检测元件的位置可以确定输出参考信号的降噪电路200的列数。

在本公开中，驱动第i行超声发射回波电路100时，也驱动第i行降噪电路200，通过分析参考区输出信号的时机、以及列数可以确定触控点的坐标。

为了便于控制，可选地，如图1所示，所述触控面板包括多条扫描线Gate、多条信号线Out和多条驱动线Tx，扫描线Gate用于提供输出控制信号。

降噪电路200和与该降噪电路200位于同一行的多个超声发射回波电路100共用同一条所述扫描线。换言之，第i行降噪电路200与第i行超声发射回波电路100共用第i条扫描线。降噪电路200和与该降噪电路200位于同一行的多个超声发射回波电路100共用同一条驱动线Tx。换言之，第i行降噪电路200与第i行超声发射回波电路100共用第i条驱动线Tx。

位于同一列的降噪电路200共用同一条所述信号线Out，位于同一列的超声发射回波电路100共用同一条所述信号线Out。

第二驱动部220的输出控制端与相应的扫描线Gate电连接，第二驱动部220的输入端与高电平信号端Vdd电连接，第二驱动部220的输出端与相应的信号线Out电连接。降噪电路200的参考元件210的第一极211与相应的驱动线Tx电连接，参考元件210的第二极与第二驱动部220的驱动控制端电连接。相应地，参考元件210还包括第二极212和介电层213。

第二驱动部220的输入端和第二驱动部220的输出端在该第二驱动部220的输出控制端接收到输出控制信号时导通，并根据驱动线Tx提供的驱动信号输出参照信号。需要指出的是，该参照信号即为与所述触控面板的系统性能相关的信号。

超声发射回波电路100的第一驱动部120的输出控制端与相应的扫描线Gate电连接，超声发射回波电路100的第一驱动部120的输入端与高电平信号端Vdd电连接，超声发射接收元件110的第一极111与驱动线Tx电连接，超声发射接收元件110的第二极121与第一驱动部120的驱动控制端电连接，第一驱动部120的输出端与相应的信号线Out电连接，第一驱动部120的输入端和第一驱动部120的输出端在该第一驱动部120的输出控制端接收到输出控制信号时导通，并根据驱动线Tx提供的驱动信号以及接收到的超声回波信号输出感应信号。

由于超声发射接收元件110的第一极111与驱动线Tx电连接，在驱动信号的激发下，超声发射接收元件110产生超声信号。并且，当超声发射接收元件110接收到反射回超声发射接收元件110的超声信号时，从超声发射接收元件110的第二极121输出的电流随该超声信号的量而改变。而第一驱动部120的输出信号的大小与超声发射接收元件110接收到的超声回波信号量相关，因此，通过分析第一驱动部120输出的感应信号可以确定触控点的特征信息。

在本公开中，对所述超声发射回波电路100的第一驱动部120的具体结构不做特殊的限定。例如，在图2中所示的实施方式中，超声发射回波电路100的第一驱动部120包括第一开关子电路121、第一输出子电路122、第一负压防止子电路123和偏压接入端Vbais。

第一开关子电路121的控制端形成为第一驱动部120的驱动控制端，并且超声发射接收元件110的第二极121与第一开关子电路121的控制端电连接。

第一开关子电路121的输入端形成为第一驱动部120的输入端，第一开关子电路121的输出端与第一输出子电路122的输入端电连接，第一开关子电路121的输出端输出的电流与第一开关子电路121的控制端接收到的电压相关联。第一开关子电路121的控制端的电压与超声发射接收元件110接收到的超声回波信号的信号量相关，因此，第一开关子电路121输出的电流大小也与超声发射接收元件110接收到的超声回波信号的信号量相关。

第一输出子电路122的控制端与和超声发射回波电路100对应的扫描线Gate电连接，第一输出子电路122的控制端接收到由扫描线Gate提供的输出控制信号时，第一输出子电路122的输入端与第一输出子电路122的输出端导通，以输出由第一开关子电路121的输出端输出至第一输出子电路122的输入端的电流。

第一负压防止子电路123的输入端与偏压接入端Vbais电连接，第一负压防止子电路123的第一端与低电平信号端Vss电连接，第一负压防止子电路123的第二端与供电电压端Vcc电连接，第一负压防止子电路123的输出端与第一开关子电路121的控制端电连接，第一负压防止子电路123允许从偏压接入端Vbais流向第一负压防止子电路123的输出端的电流通过，且对从第一负压防止子电路123的输出端向第一负压防止子电路123流入的电流截止。

超声发射接收元件110不仅具有发射超声波、以及根据接收到的超声波输出电流的功能之外，还具有存储电量的功能。需要指出的是，扫描线Gate提供的信号为脉冲信号，只有在输出周期时才输出所述输出控制信号。在扫描线Gate输出无效信号时，超声发射接收元件110的第二极电压高，设置第一负压防止子电路123可以避免超声发射接收元件110放电，从而将超声发射接收元件110产生的感应电容锁住。

此外，供电电压端Vcc提供的电压为正电压，低电平信号短Vss提供的电压为负电压，从而可以防止偏压接入端Vbais电压过大或过小。

在本公开中，对第一开关子电路121的具体结构不做特殊的限定。在图2中所示的实施方式中，第一开关子电路121包括第一开关晶体管M1，第一开关晶体管M1的栅极用作第一开关子电路121的控制端，并与超声发射接收元件110的第二极电连接，第一开关晶体管M1的第一极用作第一开关子电路121的输入端，并与高电平信号端Vdd电连接，第一开关晶体管M1的第二极用作所述第一开关子电路121的输出端，并与第一输出子电路122的输入端电连接。

在本公开中，第一开关晶体管M1的第二极输出的电流受第一开关晶体管M1的栅极接收到的电压大小影响。

在本公开中，对第一输出子电路122的具体结构也不做特殊的限定，在图2中所示的实施方式中，第一输出子电路122包括第一输出晶体管M2，该第一输出晶体管M2的栅极形成为第一输出子电路122的控制端，并与相应的栅线Gate电连接，第一输出晶体管M2的第一极形成为第一输出子电路122的输入端，并与第一开关子电路的输出端电连接(在图2中所示的实施方式中，第一输出晶体管M2的第一极与第一开关晶体管M1的第二极电连接)，第一输出晶体管M2的第二极形成为所述第一输出子电路122的输出端。

在本公开中，第一输出晶体管M2的栅极与栅线Gate电连接，第一输出晶体管M2用作开关管。当第一输出晶体管M2的栅极接收到所述输出控制信号时，该第一输出晶体管M2的第一极和第一输出晶体管M2的第二极导通。

在本公开中，对第一负压防止子电路123的结构也不做特殊的限定。在图2中所示的实施方式中，第一负压防止子电路123包括第一单向子单元123a和第一钳位子单元123b。

第一单向子单元123a的第一端形成为第一负压防止子电路123的输出端，第一单向子单元123a允许从第一单向子单元123a的第二端流向第一单向子单元123a的第一端的电流通过，且第一单向子单元123a对从第一单向子单元123a的第一端流向第一单向子单元123a的第二端电流截止。第一单向子单元123a的第二端形成为第一负压防止子电路123的输入端，并与偏压接入端Vbias电连接。

第一钳位子单元123b的第一端与低电平信号端Vss电连接，第一钳位子单元123b的第二端与供电电压端Vcc电连接，偏压接入端Vbias与第一钳位子单元123b的输出端电连接，第一钳位子单元123b用于将偏压接入端Vbais的电压限制在低电平信号端Vss输入的电压与供电电压端Vcc输入的电压之间。并且，第一钳位子单元123b只允许从第一钳位子单元123b的第一端流向第一钳位子单元123b的第二端的电流通过，第一钳位子单元123b对从第一钳位子单元123b的第二端流向第一钳位子单元123b的第一端的电流截止。

在本公开中，第一单向子单元123a的作用是稳定超声电容元件的第二极以及第一开关子电路121的控制端的电压。

在本公开中，第一钳位子单元123b的作用是防止通过偏压接入端Vbias输入的偏压过大或过小。

在本公开中，对偏压接入端Vbias提供的偏压大小不做特殊的限定。可选地，偏压接入端Vbais提供的偏压在±20V之间。相应地，低电平信号端Vss提供的电压可以为-20V，供电电压端Vcc提供的电压可以为+20V。

在本公开中，对第一单向子单元123a的具体结构不做特殊的限定，只要其具有单向通过电流的作用即可。在图2中所示的实施方式中，第一单向子单元123a包括第一二极管D1，该第一二极管D1的阳极形成为第一单向子单元123a的第一端，并与偏压接入端Vbias电连接，第一二极管D1的阴极形成为第一单向子单元123a的第二端，并与第一开关子电路121的控制端电连接。

在本公开中，对第一钳位子单元123b的具体结构不做特殊限定，只要能够起到钳位作用、维持偏压接入端Vbais输入的电压稳定即可。

通常，串联的二极管可以实现钳位功能。在图2中所示的具体实施方式中，第一钳位子单元123b包括串联的第二二极管单元123b1和第三二极管单元123b2。偏压接入端Vbais电连接在第二二极管单元123b1和第三二极管单元123b2的串联点处。

第二二极管单元123b1可以包括一个或多个第二二极管D2，第三二极管单元123b2可以包括一个或多个第三二极管D3。

具体地，第二二极管单元123b1可以包括一个第二二极管D2、第三二极管单元123b2包括一个第三二极管D3，第二二极管D2和第三二极管D3串联。第二二极管D2的阳极形成为第一钳位子单元123b的第一端，并与低电平信号端电连接。第三二极管单元包括一个第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与第二二极管D2的阴极电连接。第三二极管D3的阴极形成为第一钳位子单元123b的第二端，并与供电电压端Vcc电连接。

或者，第二二极管单元123b1包括串联的多个第二二极管D2，第三二极管单元123b2包括串联的多个第三二极管D3。串联在起始位置的第二二极管D2的阳极形成为第一钳位子单元123b的第一端，并与低电平信号端Vss电连接，串联在末尾位置的第二二极管D2的阴极与串联在起始位置的第三二极管D3的阳极电连接。串联在末尾位置的第三二极管D3的阴极形成为钳位子单元的第二端，并与供电电压端电连接。

在图2中所示的具体实施方式中，第二二极管子单元123b1包括两个第二二极管D2，第三二极管子单元123b2包括两个第三二极管D3。

为了使超声发射回波电路100的第一驱动部120输出的信号受到的干扰更小，可选地，超声发射回波电路100的第一驱动部120还可以包括第一复位子电路124，相应地，触控面板还包括多条复位线，每行超声发射回波电路100对应一条所述复位线，并且，位于同一行的超声发射回波电路100和降噪电路200共用同一条所述复位线。

该第一复位子电路124的控制端用于与复位线Reset电连接，第一复位子电路124的输出端与第一开关子电路121的控制端电连接，第一复位子电路124的输入端与偏压接入端Vbias电连接。第一复位子电路124的输入端和第一复位子电路124的输出端在该第一复位子电路124的控制端接收到复位信号时导通。

在复位阶段，第一复位子电路124的第一端和第二端导通，并且通过偏压接入端Vbais接入复位电压，以对第一开关子电路121的控制端进行放电，避免第一开关子电路121的控制端的残留电压影响下一个周期的输出信号。

在本公开中，对第一复位子电路124的具体结构不做特殊的限定。例如，在图2中所示的具体实施方式中，第一复位子电路124包括第一复位晶体管M0，该第一复位晶体管M0的栅极形成为第一复位子电路124的控制端，并与复位线Reset电连接，第一复位晶体管M0的第一极形成为第一复位子电路124的输入端，并与偏压接入端Vbais电连接，第一复位晶体管M0的第二极形成为第一复位子电路124的输出端，并与第一开关子电路121的控制端电连接(在图2中所示的实施方式中，与第一开关晶体管M1的栅极电连接)。

如上文中所述，降噪电路200的第二驱动部220结构与超声发射回波电路100的第一驱动部120的电路结构相同。具体地，在图3中所示的实施方式中，降噪电路200的第二驱动部220包括第二开关子电路221、第二输出子电路222、第二负压防止子电路223。参考元件210为电容元件。

第二开关子电路221的控制端形成为第二驱动部的驱动控制端，参考元件210的第二极与第二开关子电路的控制端电连接。

第二开关子电路221的输入端形成为第二驱动部220的输入端，第二开关子电路221的输出端与第二输出子电路222的输入端电连接。

第二输出子电路222的控制端与和降噪电路200对应的扫描线Gate电连接，第二输出子电路222的控制端接收到由栅线Gate提供的输出控制信号时，第二输出子电路222的输入端与第二输出子电路222的输出端导通，以输出由第二开关子电路222的输出端输出至第二输出子电路222的输入端的电流。由于降噪电路200的参考元件210不具有压敏特性，因此，第二输出子电路222输出的电流不受是否被触摸影响。

第二负压防止子电路223的输入端与偏压接入端Vbais电连接，第二负压防止子电路223的第一端与低电平信号端Vss电连接，第二负压防止子电路223的第二端与供电电压端Vcc电连接，第二负压防止子电路223的输出端与第二开关子电路221的控制端电连接，第二负压防止子电路223允许从偏压接入端Vbais流向第二负压防止子电路223的输出端的电流通过，且对从第二负压防止子电路223的输出端向第二负压防止子电路的输入端(即，偏压接入端Vbais)的电流截止。

在图3中所示的具体实施方式中，第二开关子电路221包括第二开关晶体管T1，该第二开关晶体管T1的第一极形成为第二开关子电路221的输入端，并与高电平信号端Vdd电连接，第二开关晶体管T1的第二极形成为第二开关子电路221的输出端，第二开关晶体管T1的栅极形成为第二开关子电路221的控制端，并与参考元件210的第二极电连接。

第二输出子电路222的结构与第一输出子电路122的结构相同。如图3所示，第二输出子电路222包括第二输出晶体管T2，该第二输出晶体管T2的栅极形成为第二输出子电路222的控制端，并与相应的栅线Gate电连接。第二输出晶体管T2的第一极形成为第二输出子电路222的输入端，并与第二开关子电路的输出端电连接(在图3中所示的具体实施方式中，与第一开关晶体管T1的第一极电连接)，第二输出晶体管T2的第二极形成为第二输出子电路222的输出端。

第二负压防止子电路223的结构与第一负压防止子电路123的结构相同，设置第二负压防止子电路223可以避免参考元件210在非必要时刻放电，并将参考元件210产生的电容锁住。

此外，供电电压端Vcc提供的电压为正电压，低电平信号短Vss提供的电压为负电压，从而可以防止偏压接入端Vbais电压过大或过小。

在本公开中，对第二负压防止子电路223的结构也不做特殊的限定，只要与第一负压防止子电路123的结构相同即可。在图3中所示的实施方式中，第二负压防止子电路223包括第二单向子单元223a和第二钳位子单元223b。

第二单向子单元223a的第一端形成为第二负压防止子电路223的输出端，第二单向子单元223a允许从第二单向子单元223a的第二端流向第二单向子单元223a的第一端的电流通过，且第二单向子单元223a对从第二单向子单元223a的第一端流向第二单向子单元223a的第二端电流截止。第二单向子单元223a的第二端形成为第一负压防止子电路223的输入端，并与偏压接入端Vbais电连接。

第二钳位子单元223b的第一端与低电平信号端Vss电连接，第二钳位子单元223b的第二端与供电电压端Vcc电连接，偏压接入端Vbias与第二钳位子单元223b的输出端电连接，第二钳位子单元223b用于将偏压接入端Vbais的电压限制在低电平信号端Vss输入的电压与供电电压端Vcc输入的电压之间。并且，第二钳位子单元223b只允许从第二钳位子单元223b的第一端流向第二钳位子单元223b的第二端的电流通过，第二钳位子单元223b对从第二钳位子单元223b的第二端流向第二钳位子单元223b的第一端的电流截止。

与第一单向子单元123a的作用相似，在本公开中，第二单向子单元223a的作用是稳定参考元件210的第二极以及第二开关子电路221的控制端的电压。

与第一钳位子单元123b的作用相似，在本公开中，第二钳位子单元223b的作用是防止通过偏压接入端Vbias输入的偏压过大或过小。

在本公开中，对第二单向子单元223a的具体结构不做特殊的限定，只要其具有单向通过电流的作用即可。在图3中所示的实施方式中，第二单向子单元223a包括第四二极管d1，该第四二极管d1的阳极形成为第二单向子单元223a的第一端，第四二极管d1的阴极形成为第二单向子单元223a的第二端。

在本公开中，对第二钳位子单元223b的具体结构不做特殊限定，只要与第一钳位子单元123b的结构相同即可，第二钳位子单元223b也能够起到钳位作用、维持偏压接入端Vbais输入的电压稳定。

在图2中所示的具体实施方式中，第一钳位子单元123b包括第二二极管单元123b1和第三二极管单元123b2。相应地，在图3中所示的实施方式中，第二钳位子单元223b包括第四二极管单元223b1和第五二极管单元223b2。偏压接入端Vbais电连接在第四二极管单元223b1和第五二极管单元223b2之间。

第四二极管单元223b1可以包括一个或多个第四二极管d2，第五二极管单元223b2可以包括一个或多个第五二极管d3。

具体地，第四二极管单元223b1可以包括一个第四二极管d2、第五二极管单元223b2包括一个第五二极管d5，第四二极管d2和第五二极管d3串联。第四二极管d2的阳极形成为第一钳位子单元123b的第一端，第五二极管d3的阳极与第四二极管d2的阴极电连接，第五二极管d3的阴极形成为第二钳位子单元223b的第二端，并与供电电源端Vcc电连接。

或者，第四二极管单元223b1包括串联的多个第四二极管d2，第五二极管单元223b2。串联在起始位置的第四二极管d2的阳极形成为第二钳位子单元223b的第一端，并与低电平信号端Vss电连接，串联在末尾位置的第四二极管d2的阴极与串联在起始位置的第五二极管d5的阳极串联，串联在末尾位置的第五二极管d5的阴极形成为第二钳位子单元的第二端，并与供电电源端Vcc电连接。

在图3中所示的具体实施方式中，第四二极管子单元223b1包括两个第四二极管d2，第五二极管子单元223b2包括两个第五二极管d2。

在图2中所示的实施方式中，超声发射回波电路100的第一驱动部120还包括第一复位子电路124，相应地，如图3所示，降噪电路200的第二驱动部220还包括第二复位子电路224。该第二复位子电路224的控制端用于与复位线Reset电连接，第二复位子电路224的输出端与第二开关子电路221的控制端电连接，第二复位子电路224的输入端与偏压接入端Vbias电连接。第二复位子电路224的输入端和第二复位子电路224的输出端在该第二复位子电路224的控制端接收到复位信号时导通。

在本公开中，超声发射接收元件110的介电材料与参考元件210的介电材料之间的区别在于，参考元件210的介电材料不具有压电敏感性，超声发射接收元件110的介电材料具有介电敏感性。

例如，可以利用极化后的聚偏氟乙烯(即，PVDF)材料制成超声发射接收元件110的介电材料，而利用未极化的PVDF材料制成参考元件210的介电材料。

在本公开中，对如何使得超声发射接收元件110的介电材料具有压电敏感性不做特殊的限定。例如，可以先对PVDF材料进行极化，然后在制备超声发射接收元件110的过程中，将PVDF材料设置在电容的两个极板之间。

在本公开所提供的优选实施方式中，可以同步地形成超声发射接收元件110和参考元件210，在制备完成后，再对超声发射接收元件110中的未极化的介电材料进行极化。具体地，超声发射回波电路100还包括极化电压输入端Pole，该极化电压输入端Pole与第一负压防止子电路123的第一输入端电连接。通过向极化电压输入端Pole提供电压，可以将超声发射接收元件110中的未极化的介电材料极化，使之具有压电敏感性。

具体地，在极化过程中，在极化工艺步骤中，极化电压输入端Pole端通过第一开关子电路120的栅极接地，超声发射接收元件110的第一极连接至负高电压，使图2中的第二二极管D2导通，超声发射接收元件110介电层材料在高电压下进行极化。

在本公开中，超声电路100的数量、以及降噪电路200的数量均不作特殊的限定。作为一种可选实施方式，降噪电路200的数量少于超声电路100的数量。即，N＞L。

在本公开中，对降噪电路200的列数不做特殊的限定。例如，可以设置1列降噪电路200，也可以设置多列降噪电路。当设置了多列降噪电路时，对于第i行降噪电路而言，可以利用多列降噪电路中输出的信号的平均值来计算系统抖动，从而使得计算结果更加精确。

作为一种可选实施方式，1＜L＜5。可选地，N为16，L为4。即，触控面板包括16列超声发射回波电路100和4列降噪电路。

在本公开中，对超声发射回波电路100的行数不做特殊的限定。例如，所述触控面板可以包括20行超声回波电路，同样地，所述触控面板也包括20行降噪电路。

作为本公开的第二个方面，提供一种触控面板的触控识别方法，其中，所述触控面板为本公开所提供的上述触控面板，如图9中所示，所述驱动方法包括：

在超声发射阶段进行的：在步骤S210中，控制所有超声发射回波电路的超声发射接收元件产生超声波；和

在识别阶段进行的以下步骤：

在步骤S220中，控制第i行超声发射回波电路以及第i行的降噪电路输出信号；

在步骤S230中，根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量；

在步骤S240中，根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的特征信息，其中，i为变量，且i依次取自1至M。

本公开所提供的触控识别方法可以用于驱动所述触控面板，并确定触摸点的特征信息。

在本公开中，可以利用高频高压信号驱动各个超声发射接收元件产生超声波。在本公开所提供的具体实施方式中，可以在超声发射阶段同时向各条驱动信号线Tx提供高频高压的驱动信号。

如图8中所示，超声发射回波电路输出的信号包括以下几个部分：系统噪声、随机抖动噪声、器件差异引起的噪声、Vbais偏压、反射回波信号。其中，引起测量误差的部分为系统特性(包括，系统噪声、随机抖动噪声、器件差异引起的噪声)。

对于和超声发射回波电路位于同一行的降噪电路而言，其输出的信号不包括反射回波信号，其余部分均与超声发射回波电路输出的信号。

因此，在步骤S230中，根据第i行降噪电路输出的信号可以确定引起测量误差的信号量，利用本公开所提供的触控识别方法，在确定触控点的特征信息时，可以减少甚至排除引起测量误差的信号的影响，从而可以提高触控识别的精度。

如上文中所述，所述触摸点的特征信息包括触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌。

子本公开中，对步骤S230的具体步骤不做特殊的限定，可选地，如图10所示，步骤S230可以包括：

在步骤S231中，获取第i行所有超声发射回波电路输出的信号的信号量；

在步骤S232中，获取第i行所有降噪电路输出的信号的信号量；

在步骤S233中，确定第i行所有降噪电路输出的信号的信号量的平均值；

在步骤S234中，分别利用第i行各个超声发射回波电路输出的信号的信号量减去所述平均值，得到第i行各个所述超声发射回波电路接收到的超声回波的信号量。

当然，如果触控面板仅包括1列降噪电路，那么，步骤S233中获得的平均值即为步骤S232中获得的信号量。

可选地，触控面板包括多列降噪电路，从而可以使得降噪电路更精确地反应系统特性，并提高识别精度。

下面结合图12中所示的时序图、图2中所示的超声发射回波电路、图3中所示的降噪电路对所述触控识别方法的原理进行描述。

如图12中所示，Gate1表示第一行扫描线对应的信号，Gate2表示第二行扫描线对应的信号，依次类推，Gate20表示第20行扫描线对应的信号。Tx表示驱动线提供的信号，Reset表示复位线Reset的信号，Vbais表示偏压接入端提供的偏压信号。输出控制信号为高电平信号。

所述触控识别方法还包括在步骤S220之前进行的，对超声发射回波电路、以及降噪电路进行复位。此时，向复位线提供有效电平信号，使得第一复位晶体管M0和第二复位晶体管T0导通，此时通过偏压接入端Vbais可以提供低电平信号，对第一开关晶体管M1和第二开关晶体管T1的栅极进行放电。

复位结束后，向偏压接入端Vbais提供高电平信号，使得超声发射接收元件达到静态工作电压。随后执行识别阶段的步骤，即，依次向各行扫描线提供高电平的输出控制信号，以使得各行超声发射回波电路的第一输出晶体管M2的第一极与第二极导通、以及各行降噪电路的第二输出晶体管M2的第一极以及第二极导通，这样就可以使得该第一输出晶体管M2输出受超声发射接收元件输出的信号所影响的感应信号、并使得第二输出晶体管T2输出参考信号。

在本公开中，复位步骤可以和步骤S210同步进行。

作为本公开的第三个方面，提供一种触控驱动电路，其中，如图11所示，所述触控驱动电路包括：

超声驱动子电路300，所述超声驱动子电路用于控制所有的超声发射回波电路的超声发射接收元件产生超声波；

行驱动子电路310，该行驱动子电路310用于依次控制第1行至第M行的超声发射回波电路以及降噪电路输出信号；

信号量确定子电路320，该信号量确定子电路320用于根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量；

特征信息确定子电路330，该特征信息确定子电路330用于根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的特征信息，其中，i为变量，且i依次取自1至M。

在本公开中，超声驱动子电路300可以是提供高频高压信号的电路结构。

所述触控驱动电路用于执行本公开所提供的上述触控识别方法，上文中已经对所述触控驱动电路的工作原理以及有益效果进行了详细描述，这里不再赘述。

作为一种可选实施方式，行驱动子电路310的形式可以为移位寄存器。

如上文所述，所述触摸点的特征信息包括触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌，相应地，特征信息确定子电路330用于根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌。

可选地，如图11所示，信号量确定子电路320包括：

信号量获取单元321，该信号量获取单元321用于获取第i行所有超声发射回波电路输出的信号的信号量、以及获取第i行所有降噪电路输出的信号的信号量；

平均值计算单元322，该平均值计算单元322用于确定第i行所有降噪电路输出的信号的信号量的平均值；

超声回波信号量确定单元323，该超声回波信号量确定单元323用于分别利用第i行各个超声发射回波电路输出的信号的信号量减去所述平均值，得到第i行各个所述超声发射回波电路接收到的超声回波的信号量。

在本公开中，信号量获取单元321可以包括将电流信号转换为电压信号的差分放大器以及将电压信号进行放大的运算放大器。所述平均值计算单元322和超声回波信号量确定单元323可以是具有计算功能的芯片。

为了便于将算、并获得更精确的计算结果，可选地，如图6和图7所示，所述触控面板还包括多个运算放大器和多个模数转换器，每列所述超声发射回波电路和每列所述降噪电路分别对应有相应的运算放大器，每个所述模数转换器的输出端都连接有一个所述模数转换器(即，图中的AD)。

所述运算放大器用于对接收到的信号进行放大，所述模数转换器用于将接收到的模拟信号转换为数字信号。在图6和图7中所示的实施方式中，运算放大器的一个输入端与输出线电连接，运算放大器的另一输入端与参考电压端Ref电连接。

作为本公开的第四个方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括显示面板、触控面板和触控驱动电路，其中，所述触控面板为本公开所提供的上述触控面板，所述触控驱动电路为本公开所提供额上述触控驱动电路。

在本公开中，对触控面板与显示面板之间的相对位置关系不做特殊的限定。例如，触控面板可以设置在显示装置的边框上，从而用作指纹识别。

当然，触控面板也可以与显示面板层叠设置，需要指出的是，触控面板不应影响显示面板的正常显示。例如，可以将触控面板设置在显示面板的背光侧。当然，也可以将触控面板的各个电路(包括超声发射回波电路和降噪电路)设置在显示面板的黑矩阵处，从而不会影响显示面板的正常显示。

由于设置了降噪电路，因此，可以降低甚至消除系统特对触控识别结果的影响。

根据公式(1)可以计算获得所述触控面板的信号均方根RMS数值：

其中，x_i为第i行中一个超声发射回波电路输出的信号量；

为第i行所有降噪电路输出的信号量的平均值。

信噪比等于回波信号量除以RMS。改进后噪声RMS降噪效果如下表所示。

经测试发现，在本公开提供的包括20行16列超声发射回波电路、20行4列降噪电路的触控面板的RMS为25，而只包括20行16列超声发射回波电路的触控面板的RMS为39。

由此可知，本公开所提供的触控面板信噪比提升了35％。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (20)

1.一种触控面板，其特征在于，所述触控面板包括触控区和参考区，所述触控区包括排列为M行N列的多个超声发射回波电路，所述参考区包括排列为M行L列的多个降噪电路，

所述超声发射回波电路包括超声发射接收元件和第一驱动部，所述超声发射接收元件在接收到预定电信号时发出超声波，且所述超声发射接收元件还能够根据接收到超声波输出相应的电信号，所述第一驱动部用于驱动所述超声发射回波电路，使得所述超声发射回波电路根据所述第一驱动部提供的驱动信号和所述超声发射接收元件接收到的超声波进行输出；

所述降噪电路包括参考元件和第二驱动部，所述第二驱动部用于驱动所述降噪电路，使得所述降噪电路根据所述第二驱动部提供的驱动信号进行输出；

所述参考元件的结构与所述超声发射接收元件的结构相同，所述超声发射接收元件中的介电层由压电材料制成，所述参考元件中的介电层由极化前的所述压电材料制成；

所述第一驱动的结构与所述降噪电路的电路结构相同，所述触控区中的第i行超声发射回波传感器与所述参考区中的第i行降噪传感器排列在同一行，其中，M、N均为大于1的正整数，L为不小于1的正整数，i为不小于1的自然数。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述超声发射接收元件为电容元件，所述参考元件为电容元件，所述触控面板包括多条扫描线、多条信号线和多条驱动线，所述扫描线用于提供输出控制信号，

所述降噪电路和与所述降噪电路位于同一行的多个超声发射回波电路共用同一条所述扫描线，所述降噪电路和与所述降噪电路位于同一行的多个超声发射回波电路共用同一条所述驱动线；

位于同一列的所述降噪电路共用同一条所述信号线，位于同一列的所述超声发射回波电路共用同一条所述信号线；

所述参考元件的第一极与相应的所述驱动线电连接，所述参考元件的第二极与所述第二驱动部的驱动控制端电连接，所述第二驱动部的输出控制端与相应的所述扫描线电连接，所述第二驱动部的输入端与高电平信号端电连接，所述第二驱动部输出端与相应的所述信号线电连接，所述第二驱动部的输入端和所述第二驱动部的输出端在该所述第二驱动部的输出控制端接收到输出控制信号时导通，并根据所述驱动线提供的驱动信号输出参照信号；

所述超声发射接收元件的第一极与相应的所述驱动线电连接，所述超声发射接收元件的第二极与所述第一驱动部的驱动控制端电连接，所述第一驱动部的输出控制端与相应的所述扫描线电连接，所述第一驱动部主体的输入端与所述高电平信号端电连接，所述第二驱动部的输出端与相应的所述信号线电连接，所述第二驱动部的输入端和所述第二驱动部的输出端在所述第二驱动部的输出控制端接收到输出控制信号时导通，并根据所述驱动线提供的驱动信号以及接收到的超声回波信号输出感应信号。

3.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，所述第一驱动部包括第一开关子电路、第一输出子电路、第一负压防止子电路和偏压接入端，

所述第一开关子电路的控制端形成为所述第一驱动部的驱动控制端，所述超声发射接收元件的第二极与所述第一开关子电路的控制端电连接；

所述第一开关子电路的输入端形成为所述第一驱动部的输入端，所述第一开关子电路的输出端与所述第一输出子电路的输入端电连接，所述第一开关子电路的输出端输出的电流与所述第一开关子电路的控制端接收到的电压相关联；

所述第一输出子电路的控制端与和所述超声发射回波电路对应的扫描线电连接，所述第一输出子电路的控制端接收到所述输出控制信号时，所述第一输出子电路的输入端与所述第一输出子电路的输出端导通，以输出由所述第一开关子电路的输出端输出至所述第一输出子电路的输入端的电流；

所述第一负压防止子电路的输入端与所述偏压接入端电连接，所述第一负压防止子电路的第一端与低电平信号端电连接，所述第一负压防止子电路的第二端与供电电压端电连接，所述第一负压防止子电路的输出端与所述第一开关子电路的控制端电连接，所述第一负压防止子电路允许从所述偏压接入端流向所述第一负压防止子电路的输出端的电流通过，且对从所述第一负压防止子电路的输出端向所述第一负压防止子电路的输入端流入的电流截止。

4.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述第一开关子电路包括第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的栅极用作所述第一开关子电路的控制端，并与所述超声发射接收元件的第二极电连接，所述第一开关晶体管的第一极用作所述第一开关子电路的输入端，并与所述高电平信号端电连接，所述第一开关晶体管的第二极用作所述第一开关子电路的输出端，并与所述第一输出子电路的输入端电连接。

5.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述第一输出子电路包括第一输出晶体管，所述第一输出晶体管的栅极形成为所述第一输出子电路的控制端，并与相应的所述栅线电连接，所述第一输出晶体管的第一极形成为所述第一输出晶体管的输入端，并与所述第一开关子电路的输出端电连接，所述第一输出晶体管的第二极形成为所述第一输出子电路的输出端。

6.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述第一负压防止子电路包括第一单向子单元和第一钳位子单元；

所述第一单向子单元的第一端形成为所述第一负压防止子电路的输出端，所述第一单向子单元允许从所述第一单向子单元的第二端流向所述第一单向子单元的第一端的电流通过，且所述第一单向子单元对从所述第一单向子单元的第一端流向所述第一单向子单元的第二端电流截止，所述第一单向子单元的第二端形成为所述第一负压防止子电路的输入端，并与所述偏压接入端电连接；

所述第一钳位子单元的第一端与低电平信号端电连接，所述第一钳位子单元的第二端与供电电压端电连接，所述偏压接入端与所述第一钳位子单元的输出端电连接，所述第一钳位子单元允许电流从所述第一钳位子单元的第一端流向所述第一钳位子单元的第二端，并且所述第一钳位子单元能够将从所述第一钳位子单元的第二端流向所述第一钳位子单元的电流截止，所述第一钳位子单元用于将所述偏压接入端的电压限制在所述低电平信号端输入的电压与所述供电电压端输入的电压之间。

7.根据权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述第一单向子单元包括第一二极管，所述第一二极管的阳极形成为所述第一单向子单元的第一端，并与所述偏压接入端电连接，所述第一二极管的阴极形成为所述第一单向子单元的第二端，并与所述第一开关子电路的控制端电连接。

8.根据权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述第一钳位子单元包括串联的第二二极管单元和第三二极管单元，所述偏压接入端电连接在所述第二二极管单元和所述第三二极管的串联点处，

所述第二二极管单元包括一个第二二极管，所述第二二极管的阳极形成为所述第一钳位子单元的第一端，并与所述低电平信号端电连接，所述第三二极管单元包括一个第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二二极管的阴极串联，所述第三二极管的阴极形成为所述第三单向子单元的第二端，并与所述供电电压端电连接；或者

所述第二二极管单元包括串联的多个第二二极管，所述第三二极管单元包括串联的多个第三二极管，串联的起始位置的第二二极管的阳极形成为所述钳位子单元的第一端，并与所述低电平信号端电连接，串联的末尾位置的第二二极管的阴极与串联在起始位置的第三二极管的阳极电连接，串联的末尾位置的第三二极管的阴极形成为所述第一钳位子单元的第二端，并与所述供电电压端电连接。

9.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板还包括多条复位线，每行所述超声发射回波电路对应一条所述复位线，并且，位于同一行的超声发射回波电路和降噪电路共用同一条所述复位线；

所述第一驱动部还包括第一复位子电路，所述第一复位子电路的控制端与复位线电连接，所述第一复位子电路的输出端与所述第一开关子电路的控制端电连接，所述第一复位子电路的输入端与所述偏压接入端电连接，所述第一复位子电路的输入端和第一复位子电路的输出端用于在控制端接收到复位信号时导通。

10.根据权利要求9所述的触控面板，其特征在于，所述第一复位子电路包括第一复位晶体管，所述第一复位晶体管的栅极形成为所述第一复位子电路的控制端，并与相应的所述复位线电连接，所述第一复位晶体管的第一极形成为所述第一复位子电路的输入端，并与所述偏压接入端电连接，所述第一复位子电路的第二极形成为是第一复位子电路的输出端，并与所述第一开关子电路的控制端电连接。

11.根据权利要求3至10中任意一项所述的触控面板，其特征在于，所述超声发射回波电路还包括极化电压输入端，所述极化电压输入端与所述第一负压防止子电路的第一输入端电连接。

12.根据权利要求1至10中任意一项所述的触控面板，其特征在于，N＞L。

13.根据权利要求12所述的触控面板，其特征在于，1＜L＜5。

14.一种触控面板的触控识别方法，其特征在于，所述触控面板为权利要求1至13中任意一项所述的触控面板，所述驱动方法包括超声发射阶段和超声阶段，其中，

在超声发射阶段进行的：控制所有的超声发射回波电路的超声发射接收元件产生超声波；和

在识别阶段进行的以下步骤：

控制第i行超声发射回波电路以及第i行的降噪电路输出信号；

根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量；

根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的特征信息，其中，i为变量，且i依次取自1至M。

15.根据权利要求14所述的触控识别方法，其特征在于，所述触摸点的特征信息包括触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌。

16.根据权利要求14或15所述的触控识别方法，其特征在于，根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量的步骤包括：

获取第i行所有超声发射回波电路输出的信号的信号量；

获取第i行所有降噪电路输出的信号的信号量；

确定第i行所有降噪电路输出的信号的信号量的平均值；

分别利用第i行各个超声发射回波电路输出的信号的信号量分别减去所述平均值，得到第i行各个所述超声发射回波电路接收到的超声回波的信号量。

17.根据权利要求14或15所述的触控识别方法，其特征在于，所述触控识别方法还包括在所述超声发射阶段进行的复位步骤和在所述超声发射阶段和所述识别阶段之间进行的静态工作电压提供步骤，

所述复位步骤包括：对所述超声发射元件的第二极进行复位；

所述静态工作电压提供步骤包括：向所述超声发射元件的第二极提供高电平偏压信号。

18.一种触控装置，所述触控装置包括触控面板和用于驱动所述触控面板的触控驱动电路，其特征在于，所述触控面板为权利要求1所述的触控面板，所述触控驱动电路包括：

超声驱动子电路，所述超声驱动子电路用于控制所有的超声发射回波电路的超声发射接收元件产生超声波；

行驱动子电路，所述行驱动子电路用于依次控制第1行至第M行的超声发射回波电路以及降噪电路输出信号；

信号量确定子电路，所述信号量确定子电路用于根据第i行超声发射回波电路输出的信号与第i行降噪电路输出的信号确定第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量；

特征信息确定子电路，所述特征信息确定子电路用于根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的特征信息，其中，i为变量，且i依次取自1至M。

19.根据权利要求18所述的触控装置，其特征在于，所述触摸点的特征信息包括触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌，所述特征信息确定子电路用于根据第i行超声发射回波电路接收到的反射回波的信号量确定触摸点的位置和/或触摸点处的指纹形貌。

20.根据权利要求18或19所述的触控装置，其特征在于，所述信号量确定子电路包括：

信号量获取单元，所述信号量获取单元用于获取第i行所有超声发射回波电路输出的信号的信号量、以及获取第i行所有降噪电路输出的信号的信号量；

平均值计算单元，所述平均值计算单元用于确定第i行所有降噪电路输出的信号的信号量的平均值；

超声回波信号量确定单元，所述超声回波信号量确定单元用于分别利用第i行各个超声发射回波电路输出的信号的信号量减去所述平均值，得到第i行各个所述超声发射回波电路接收到的超声回波的信号量。

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