CN106934379B - 一种指纹识别装置及指纹识别方法、触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种指纹识别装置及指纹识别方法、触控显示装置，用以简化指纹识别器件的结构，提高指纹识别的准确度，降低指纹识别器件的成本。指纹识别装置包括具有触控功能的有机电致发光显示面板，以及至少一线阵光电传感器，有机电致发光显示面板包括发光区和非发光区；线阵光电传感器位于有机电致发光显示面板下方，每一线阵光电传感器的位置与一发光区的位置对应；每一线阵光电传感器与有机电致发光显示面板的发光层之间设置有成像小孔，成像小孔用于将位于该成像小孔上方，并与有机电致发光显示面板接触的指纹成像到线阵光电传感器上。

Description

一种指纹识别装置及指纹识别方法、触控显示装置

技术领域

本发明涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别装置及指纹识别方法、触控显示装置。

背景技术

随着电子科技技术的不断发展，指纹识别被广泛地应用于手机、个人数字助理、电脑等电子设备的显示屏中。

现有技术将指纹识别装置嵌入显示区内是显示领域研究的课题之一，嵌入至显示区内可以节省手机或移动装置的正面面积，提高用户使用体验。现有技术有将面阵传感器放置在显示屏下方，利用显示屏设计的小孔成像实现显示区的成像，根据成像识别出指纹。但现有这种采用面阵传感器进行指纹识别的指纹识别器件的结构较复杂，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种指纹识别装置及指纹识别方法、触控显示装置，用以简化指纹识别器件的结构，提高指纹识别的准确度，降低指纹识别器件的成本。

本发明实施例提供的一种指纹识别装置，包括具有触控功能的有机电致发光显示面板，以及至少一线阵光电传感器，所述有机电致发光显示面板包括发光区和非发光区；

所述线阵光电传感器位于所述有机电致发光显示面板下方，每一所述线阵光电传感器的位置与一所述发光区的位置对应；

每一所述线阵光电传感器与所述有机电致发光显示面板的发光层之间设置有成像小孔，所述成像小孔用于将位于该成像小孔上方，并与所述有机电致发光显示面板接触的指纹成像到所述线阵光电传感器上。

由本发明实施例提供的指纹识别装置，由于该指纹识别装置包括具有触控功能的有机电致发光显示面板，以及至少一线阵光电传感器，本发明实施例中的光电传感器采用线阵的方式排列，相对于现有技术采用面阵排列的光电传感器，本发明实施例的指纹识别装置结构简单、成本低；另外，本发明实施例中的指纹识别装置采用具有触控功能的有机电致发光显示面板进行发光照明以及定位，能够提高指纹识别的准确度。

较佳地，所述线阵光电传感器在所述有机电致发光显示面板上的正投影区域位于所述有机电致发光显示面板的边缘区域。

较佳地，所述具有触控功能的有机电致发光显示面板为自电容有机电致发光显示面板，或为互电容有机电致发光显示面板。

较佳地，所述成像小孔在所述线阵光电传感器上的正投影区域沿所述线阵光电传感器的延伸方向排布，相邻两所述成像小孔之间的距离为300微米到1250微米。

较佳地，所述成像小孔的形状为圆形或方形。

较佳地，指纹识别装置还包括设置于所述线阵光电传感器背向所述有机电致发光显示面板一侧的功能膜层，所述功能膜层用于遮光或散热。

较佳地，指纹识别装置还包括设置于所述有机电致发光显示面板上，用于保护所述有机电致发光显示面板的保护层。

本发明实施例还提供了一种触控显示装置，该触控显示装置包括上述的指纹识别装置。

本发明实施例还提供了一种上述指纹识别装置的指纹识别方法，包括：

接收具有触控功能的有机电致发光显示面板反馈的指纹位置信息和指纹移动速度信息；

接收线阵光电传感器发送的成像到该线阵光电传感器上的指纹的图像信息；

根据所述指纹位置信息和所述指纹移动速度信息，将接收到的所述指纹的图像信息进行拼接组合，完成指纹的识别。

较佳地，所述接收具有触控功能的有机电致发光显示面板反馈的指纹位置信息，具体包括：

接收具有触控功能的有机电致发光显示面板反馈的指纹位置信息，并控制仅与指纹位置对应位置处的所述有机电致发光显示面板发光。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种指纹识别装置的截面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种指纹识别装置的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的指纹识别装置中线阵光电传感器与成像小孔的对应关系结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一指纹识别装置的截面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一指纹识别装置的截面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种指纹识别方法流程图；

图7为本发明实施例提供的一种指纹识别装置的指纹识别原理结构示意图；

图8a-图8c分别为本发明实施例提供的指纹识别装置的发光区配合指纹识别的不同阶段的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种指纹识别装置及指纹识别方法、触控显示装置，用以简化指纹识别器件的结构，提高指纹识别的准确度，降低指纹识别器件的成本。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的指纹识别装置。

附图中各部件厚度和区域大小、形状不反应各部件的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

如图1所示，本发明具体实施例提供了一种指纹识别装置，包括具有触控功能的有机电致发光显示面板11，以及至少一线阵光电传感器12，有机电致发光显示面板11包括发光区111和非发光区112；

线阵光电传感器12位于有机电致发光显示面板11下方，每一线阵光电传感器12的位置与一发光区111的位置对应；

每一线阵光电传感器12与有机电致发光显示面板11的发光层113之间设置有成像小孔13，成像小孔13用于将位于该成像小孔13上方，并与有机电致发光显示面板11接触的指纹成像到线阵光电传感器12上。

本发明具体实施例使用线阵光电传感器，利用具有触控功能的有机电致发光显示面板进行发光照明以及定位，实现光电式指纹传感及指纹识别，本发明具体实施例中的光电传感器采用线阵的方式排列，相对于现有技术采用面阵排列的光电传感器，本发明具体实施例的指纹识别装置结构简单、成本低；另外，本发明具体实施例中的指纹识别装置采用具有触控功能的有机电致发光显示面板进行发光照明以及定位，能够提高指纹识别的准确度。

具体地，本发明具体实施例中的线阵光电传感器12在有机电致发光显示面板11上的正投影区域位于有机电致发光显示面板11的边缘区域。具体实施时，如图2所示，线阵光电传感器12在有机电致发光显示面板11上的正投影区域位于有机电致发光显示面板11的下方边缘区域，这样，在实际应用中，能够更方便用户的操作。

实际设计时，为了防止成像误差，本发明具体实施例需要设置两个或两个以上的线阵光电传感器，设置两个或两个以上的线阵光电传感器能够很好的改善因用户手指移动速度或其它环境影响识别率差的问题，从而确保数据的准确度比单次识别更高、更可靠。

本发明具体实施例中的线阵光电传感器的灵敏度高、分辨率高、采集速度快，具体实施时，本发明具体实施例中的线阵光电传感器的分辨率可以为N*M，其中N为大于等于1的正数，M为大于等于100的正数；具体实施时，如图2所示，本发明具体实施例以设置四个线阵光电传感器为例进行说明。

具体地，如图3所示，本发明具体实施例中的成像小孔13在线阵光电传感器12上的正投影区域沿线阵光电传感器12的延伸方向排布，相邻两成像小孔13之间的距离d为300微米(μm)到1250μm，本发明具体实施例中的成像小孔13的这种设置方式能够确保成像小孔13在沿线阵光电传感器12的延伸方向所成的像的完备性。具体实施时，本发明具体实施例中的成像小孔13的中心点位于同一条直线上，以便进一步保证所成的像的完备性。

具体地，如图3所示，本发明具体实施例中的成像小孔13的形状为圆形或方形，圆形或方形的成像小孔在实际设计时更加方便、简单。当然，在实际设计时，还可以将成像小孔13的形状设置为其它形状，如菱形，本发明具体实施例并不对成像小孔13的具体形状做限定。具体实施时，本发明具体实施例中的成像小孔13的形状为圆形时，成像小孔13的直径r为3μm到6μm，成像小孔13的这种大小设计能够更好的将位于发光区上方，并与有机电致发光显示面板接触的指纹成像到线阵光电传感器上。

具体实施时，本发明具体实施例中的成像小孔13可以采用构图工艺制作形成，构图工艺包括光刻胶的涂覆、曝光、显影、刻蚀，以及去除光刻胶的部分或全部过程。例如：本发明具体实施例可以在制作有机电致发光显示面板的背板上沉积一层不透光膜层，然后采用曝光、显影和刻蚀工艺将需要形成成像小孔13位置处的不透光膜层刻蚀去掉，形成成像小孔13。

具体地，本发明具体实施例中的具有触控功能的有机电致发光显示面板为自电容有机电致发光显示面板，或为互电容有机电致发光显示面板。自电容有机电致发光显示面板的触控电极的具体设置方式与现有技术相同，如：可以采用公共电极复用为触控电极，这里不再赘述；互电容有机电致发光显示面板的触控电极的具体设置方式与现有技术相同，如：可以在制作有机电致发光显示面板的背板上制作互相交叉绝缘的驱动电极与感应电极，这里不再赘述。

实际设计时，本发明具体实施例的具有触控功能的有机电致发光显示面板可以采用外挂式的设计方式，也可以采用外嵌式(on cell)的设计方式，还可以采用内嵌式(incell)的设计方式，本发明具体实施例中的外挂式、on cell和in cell的具体设计方式与现有技术类似，这里不再赘述。

进一步地，如图4所示，本发明具体实施例中的指纹识别装置还包括设置于线阵光电传感器12背向有机电致发光显示面板11一侧的功能膜层41，功能膜层41用于遮光或散热，功能膜层41的设置能够更好的避免外界环境光的影响，并且能够将指纹识别装置产生的热量及时的散出，能够延长指纹识别装置的使用寿命。

进一步地，如图5所示，本发明具体实施例中的指纹识别装置还包括设置于有机电致发光显示面板11上，用于保护有机电致发光显示面板11的保护层51，具体实施时，保护层51为玻璃盖板或为其它材料的膜层，保护层51的设置能够更好的避免有机电致发光显示面板11被划伤。

基于同一发明构思，本发明具体实施例还提供了一种触控显示装置，该触控显示装置包括本发明具体实施例提供的上述指纹识别装置，该触控显示装置可以为：手机、平板电脑、液晶电视、有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)电视、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有触控显示功能的产品或部件。对于该触控显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不予赘述。

基于同一发明构思，本发明具体实施例还提供了一种上述指纹识别装置的指纹识别方法，如图6所示，该方法包括：

S601、接收具有触控功能的有机电致发光显示面板反馈的指纹位置信息和指纹移动速度信息；

S602、接收线阵光电传感器发送的成像到该线阵光电传感器上的指纹的图像信息；

S603、根据所述指纹位置信息和所述指纹移动速度信息，将接收到的所述指纹的图像信息进行拼接组合，完成指纹的识别。

下面结合附图7具体介绍一下本发明具体实施例的指纹识别方法。

本发明具体实施例中的具有触控功能的有机电致发光显示面板以on cell设计方式为例，如图7所示，具有触控功能的有机电致发光显示面板包括触摸面板71和显示面板72，图中仅示出了位于手指下方的成像小孔13和发光层113，图中的箭头方向表示用户手指的移动方向。

当用户手指触控本发明具体实施例中的具有触控功能的有机电致发光显示面板，并按照如图所示的方向(即垂直线阵光电传感器的方向)移动时，具有触控功能的有机电致发光显示面板能够实时检测到用户手指的指纹位置信息，并能够检测到手指移动的速度，并将指纹位置信息以及指纹移动速度信息反馈给指纹识别装置的系统芯片，本发明具体实施例中的系统芯片可以为单片机、微处理器、嵌入式处理器及中央处理器，也可以为特定用于指纹识别的处理器，本发明具体实施例中具有触控功能的有机电致发光显示面板检测指纹位置信息以及指纹移动速度信息的具体方法与现有技术相同，这里不再赘述。

当用户手指移动到发光区上方(即发光层113的上方)，发光层113发出的光照射到手指上，照射到手指上的光线经过手指反射后进入具有触控功能的有机电致发光显示面板11，该光线经过成像小孔13照射到线阵光电传感器12上，线阵光电传感器12根据接收到的光线进行分析计算，得到指纹的图像信息，线阵光电传感器12将得到的指纹的图像信息发送给系统芯片，系统芯片根据接收到的指纹位置信息和指纹移动速度信息，将接收到的指纹的图像信息进行拼接组合构成手指指纹，完成指纹的识别。

本发明具体实施例中设置有四个线阵光电传感器12，针对每一个线阵光电传感器12，系统芯片均能拼接组合成一手指指纹，为了得到更精确的手指指纹，本发明具体实施例中的系统芯片将每一个手指指纹进行数据比对及校正，将手指指纹数据进行重塑，得到更精确的手指指纹。这样，本发明具体实施例设置多个线阵光电传感器能够很好的改善因用户手指移动速度或其它环境影响识别率差的问题，从而确保数据的准确度比单次识别更高、更可靠。

下面结合一个具体的实施例详细介绍一下本发明具体实施例中的指纹识别装置的指纹识别方法。

具体地，本发明具体实施例中接收具有触控功能的有机电致发光显示面板反馈的指纹位置信息，具体包括：

系统芯片接收具有触控功能的有机电致发光显示面板反馈的指纹位置信息，并控制仅与指纹位置对应位置处的有机电致发光显示面板发光。

本发明具体实施例中的指纹识别装置以手机为例，如图8a、图8b和图8c所示，图中81表示手机的显示屏，82表示手机的指纹识别区，83表示发光区及线阵光电传感器区，当指纹识别时，手指按压在第一线阵光电传感器上方的手机显示屏位置时，有机电致发光显示面板在与第一线阵光电传感器位置对应的位置处发光，如图8a所示；当手机屏幕指示移动时，如图8b所示，发光区扩大并有闪烁效果以提示向右移动，当移动到第二线阵光电传感器上方的手机显示屏位置时，若第一线阵光电传感器上方的手机显示屏位置仍有手指按压时，有机电致发光显示面板在与第一线阵光电传感器位置和第二线阵光电传感器位置对应的位置处可同时发光，如图8c所示。当然，在实际应用中，手机屏幕也可以在手机内部芯片的控制下指示由右至左移动。

具体实施时，当本发明具体实施例中的手机处于待机状态，手机的指纹识别区82对应的触摸屏检测是否有手指触摸，当检测到有手指触摸时，手机内部芯片控制仅在手指触摸区域对应位置处的有机电致发光显示面板发光，该位置处对应的第一线阵光电传感器进行指纹成像；接着，手机屏幕在手机内部芯片的控制下指示由左至右移动，用户根据该指示将手指由左至右移动，手机内部芯片控制发光区跟随手指的移动而移动，当移动到第二线阵光电传感器对应位置时，第二线阵光电传感器进行指纹成像，依此类推，当所有的线阵光电传感器都完成指纹成像后，手机内部芯片将指纹的图像信息进行拼接组合构成手指指纹，并将构成的手指指纹与预先存储的手指指纹进行数据匹配，如果匹配不成功，则提示用户重试，如果匹配成功，则完成对手机的解锁或执行相应的软件操作。

综上所述，本发明具体实施例提供一种指纹识别装置，包括具有触控功能的有机电致发光显示面板，以及至少一线阵光电传感器，有机电致发光显示面板包括发光区和非发光区；线阵光电传感器位于有机电致发光显示面板下方，每一线阵光电传感器的位置与一发光区的位置对应；每一线阵光电传感器与有机电致发光显示面板的发光层之间设置有成像小孔，成像小孔用于将位于该成像小孔上方，并与有机电致发光显示面板接触的指纹成像到线阵光电传感器上。本发明具体实施例中的光电传感器采用线阵的方式排列，相对于现有技术采用面阵排列的光电传感器，本发明具体实施例的指纹识别装置结构简单、成本低；另外，本发明具体实施例中的指纹识别装置采用具有触控功能的有机电致发光显示面板进行发光照明以及定位，能够提高指纹识别的准确度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，包括具有触控功能的有机电致发光显示面板，以及至少一线阵光电传感器，所述有机电致发光显示面板包括发光区和非发光区；

所述线阵光电传感器位于所述有机电致发光显示面板下方，每一所述线阵光电传感器的位置与一所述发光区的位置对应；

每一所述线阵光电传感器与所述有机电致发光显示面板的发光层之间设置有成像小孔，所述成像小孔用于将位于该成像小孔上方，并与所述有机电致发光显示面板接触的指纹成像到所述线阵光电传感器上；其中，所述成像小孔在所述线阵光电传感器上的正投影区域沿所述线阵光电传感器的延伸方向排布，相邻两所述成像小孔之间的距离为300微米到1250微米。

2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述线阵光电传感器在所述有机电致发光显示面板上的正投影区域位于所述有机电致发光显示面板的边缘区域。

3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述具有触控功能的有机电致发光显示面板为自电容有机电致发光显示面板，或为互电容有机电致发光显示面板。

4.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述成像小孔的形状为圆形或方形。

5.根据权利要求1-4任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括设置于所述线阵光电传感器背向所述有机电致发光显示面板一侧的功能膜层，所述功能膜层用于遮光或散热。

6.根据权利要求5任一项所述的指纹识别装置，其特征在于，还包括设置于所述有机电致发光显示面板上，用于保护所述有机电致发光显示面板的保护层。

7.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的指纹识别装置。

8.一种根据权利要求1-6任一项所述 的指纹识别装置的指纹识别方法，其特征在于，该方法包括：

接收具有触控功能的有机电致发光显示面板反馈的指纹位置信息和指纹移动速度信息，并控制仅与指纹位置对应位置处的所述有机电致发光显示面板发光；

接收线阵光电传感器发送的成像到该线阵光电传感器上的指纹的图像信息；

根据所述指纹位置信息和所述指纹移动速度信息，将接收到的所述指纹的图像信息进行拼接组合，完成指纹的识别。

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