CN105095887B - 一种指纹识别模组及指纹识别方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种指纹识别模组及指纹识别方法、显示装置，涉及显示技术领域，该模组具有两种识别模式，可在电容识别模式识别出的指纹与被测者的指纹不一致时启动射频识别模式进行识别，以提高识别精度。该模组包括具有多个互不接触的电容电极的电容传感器，用于根据被测者的手指表皮层中的纹峰、纹谷分别与电容电极产生的感应电容识别手指的指纹；具有多个互不接触的射频接收电极的射频传感器，用于根据射频接收电极接收到的反射信号识别指纹；控制器，用于在电容传感器识别出的指纹信息与预先存储在指纹识别模组中的被测者的指纹信息不一致时，激发射频传感器识别被测者的指纹。用于指纹识别模组及包括该指纹识别模组的显示装置的制备。

Description

一种指纹识别模组及指纹识别方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别模组及指纹识别方法、显示装置。
背景技术
指纹是手指表皮层上由呈线状排列的凸起(即纹峰)与凹陷(纹谷)所形成的纹路。由于指纹具有终身不变性、唯一性以及便捷性等特点，指纹已经成为生物特征识别的代名词，广泛应用于安防设施、考勤系统等身份信息认证识别领域。
传统的指纹识别主要为电容识别模式，如图1和图2所示，指纹识别模组01中设置有阵列排布的多个被施加一定电位的电容电极110，当被测者的手指02接触到模组表面时，由于手指纹路中的纹峰021是凸起的、纹谷022是凹陷的，根据电容值与距离的关系，电容电极110会在纹峰021与纹谷022的地方形成不同的电容值。通过将纹峰021、纹谷022分别与电容电极110产生的电容值转换为二维的图像数据，进而获得与指纹识别模组相接触的指纹的全幅或局部图案，将获取的指纹的图案与事先存入指纹识别模组中的图案进行比对，若二者吻合则被测者的身份信息通过了认证，可进行后续的如签到、手机解锁等操作。
然而，当手指表面有油污、灰尘或水时，对电容值的测定影响很大，难以正确识别出被测者的指纹信息。
发明内容
鉴于此，为解决现有技术的问题，本发明的实施例提供一种指纹识别模组及指纹识别方法，显示装置，具有电容与射频两种识别模式，首先通过电容识别模式来直接识别被测者的指纹信息，当识别出的指纹信息与预先存储的被测者的指纹信息不一致时，可以通过射频识别模式识别被测者的指纹信息，提高指纹识别的精度。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面、本发明实施例提供了一种指纹识别模组，所述指纹识别模组包括：具有多个互不接触的电容电极的电容传感器，用于根据被测者的手指表皮层中的纹峰、纹谷分别与所述电容电极产生的感应电容识别所述手指的指纹；具有多个互不接触的射频接收电极的射频传感器，用于根据所述射频接收电极接收到的反射信号识别所述指纹；所述反射信号为所述射频传感器发出的射频信号接触到所述手指表皮层与真皮层之间的纹理结构后反射的信号；连接所述电容传感器与所述射频传感器的控制器，用于在所述电容传感器识别出的指纹信息与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，激发所述射频传感器识别所述被测者的指纹；其中，所述电容电极与所述射频接收电极交替排列。
优选的，所述电容传感器还包括：与所述电容电极相连的第一图像生成单元，用于根据所述感应电容生成第一局部指纹图像；所述指纹识别模组还包括：与所述电容传感器相连的图像处理器；所述图像处理器包括：图像存储单元，用于存储所述被测者的指纹信息；所述指纹信息包括所述被测者的所述手指的整幅指纹图像或局部指纹图像；图像读取单元，用于读取所述第一局部指纹图像；图像比对单元，用于比对读取的所述第一局部指纹图像与所述图像存储单元中存储的所述整幅指纹图像或所述局部指纹图像是否一致；报警单元，用于在所述第一局部指纹图像与所述图像存储单元中存储的所述整幅指纹图像或所述局部指纹图像不一致时，向所述控制器发出报警信号。
进一步优选的，所述控制器具体用于，在接收到所述报警信号后，激发所述射频传感器识别所述被测者指纹；所述射频传感器还包括：射频信号发生单元，用于产生射频信号；与所述射频接收电极一一对应的射频信号基准电极；所述射频信号基准电极与所述射频信号发生单元相连，用于将所述射频信号发射到所述被测者的手指；第二图像生成单元，用于根据所述反射信号生成第二局部指纹图像；所述图像处理器，还与所述射频传感器相连；所述图像读取单元，还用于读取所述第二局部指纹图像；所述图像比对单元，还用于比对读取的所述第二局部指纹图像与所述图像存储单元中存储的所述整幅指纹图像或所述局部指纹图像是否一致。
进一步优选的，所述射频信号基准电极为整层一体结构，所述电容电极位于所述射频信号基准电极靠近所述被测者的手指一侧。
进一步优选的，所述射频传感器还包括：信号放大单元，用于将所述反射信号进行放大并发送给所述第二图像生成单元；其中，所述射频信号基准电极上设置有过孔，所述过孔用于使所述射频接收电极与所述信号放大单元相连。
优选的，所述电容电极与所述射频接收电极平行于第一方向成排交替设置；或者，所述电容电极与所述射频接收电极平行于第二方向成排交替设置；或者，所述电容电极与所述射频接收电极沿第一方向与第二方向均交替排列；其中，所述第一方向与所述第二方向相互交叉。
进一步优选的，所述电容电极与所述射频接收电极的图案相同，且均为菱形；所述电容电极与所述射频接收电极沿所述第一方向与所述第二方向均交替排列；其中，沿平行于所述菱形图案中的相邻两边的方向分别为所述第一方向与所述第二方向。
进一步优选的，所述电容电极与所述射频接收电极的图案相同，且均为正六边形、或圆形、或椭圆形；所述第一方向与所述第二方向互为行方向与列方向，所述电容电极与所述射频接收电极平行于所述行方向或所述列方向成排交替设置；其中，在任一行所述电容电极与相邻的另一行所述射频接收电极中或在任一列所述电容电极与相邻的另一列所述射频接收电极中，所述电容电极与所述射频接收电极中的任一者与相邻的两个另一者交错设置。
优选的，所述电容电极与所述射频接收电极的图案相同，且均为矩形；其中，所述第一方向与所述第二方向互为行方向与列方向。
在上述基础上优选的，所述电容电极与所述射频接收电极的分布密度为400～600个/平方英寸。
另一方面、本发明实施例还提供了一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括上述任一项所述的指纹识别模组。
再一方、本发明实施例还提供了一种指纹识别方法，所述方法包括：通过电容传感器识别被测者的指纹；若所述电容传感器识别出的指纹与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，激发射频传感器识别所述被测者的指纹。
优选的，所述通过电容传感器识别被测者的指纹，包括：获取所述被测者手指表皮层中的纹峰、纹谷分别与所述电容传感器中的电容电极产生的感应电容；根据所述感应电容识别所述手指的指纹。
进一步优选的，所述若所述电容传感器识别出的指纹与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，激发射频传感器识别所述被测者的指纹，包括：若所述电容传感器识别出的指纹信息与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，通过所述射频接收电极获取反射信号；所述反射信号为所述射频传感器发出的射频信号接触到所述手指表皮层与真皮层之间的纹理结构后反射的信号；根据所述反射信号识别所述指纹。
基于此，通过本发明实施例提供的上述指纹识别模组，首先通过结构较为简单的电容传感器采用电容识别模式来直接识别被测者的指纹信息，由于指纹识别模组中预先存储有被测者的手指的整幅指纹图像或局部指纹图像，当电容传感器识别出的指纹与被测者的手指的指纹信息不一致时，一种情况是被测者的手指存在使得油污、灰尘或水等干扰电容识别模式测试结果的污染；在此情况下，可以通过控制器激发射频传感器来识别被测者的手指指纹从而提高指纹识别的精度；另一种情况是该被测者的指纹预先并未存储在上述的指纹识别模组中，在此情况下，可以通过控制器激发射频传感器来识别被测者的手指，若射频传感器识别出的指纹也与预先存储有被测者的指纹信息不一致时，则可验证该被测者实现并没有将其指纹存储在指纹识别模组中，从而减小了对指纹识别的误判。
并且，采用上述电容电极与射频接收电极交替排列的方式不需要全屏采用射频识别模式，对指纹识别模组成本增加的较少，有利于指纹识别模组进一步集成于智能手机等显示装置中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为电容识别模式的原理示意图一；
图2为电容识别模式的原理示意图二；
图3为本发明实施例提供的一种指纹识别模组的剖面结构示意图一；
图4为本发明实施例提供的一种指纹识别模组的功能示意图；
图5为本发明实施例提供的一种指纹识别模组中射频识别模式的原理示意图；
图6(a)为本发明实施例提供的一种指纹识别模组中电容电极与射频接收电极的排列方式一；
图6(b)为本发明实施例提供的一种指纹识别模组中电容电极与射频接收电极的排列方式二；
图6(c)为本发明实施例提供的一种指纹识别模组中电容电极与射频接收电极的排列方式三；
图7(a)为本发明实施例提供的一种指纹识别模组的框架结构示意图一；
图7(b)为与图7(a)对应的具体功能示意图；
图8为本发明实施例提供的一种指纹识别模组的框架结构示意图二；
图9为本发明实施例提供的一种指纹识别模组中电容电极与射频接收电极的排列方式四；
图10(a)为本发明实施例提供的一种指纹识别模组中电容电极与射频接收电极的排列方式五；
图10(b)为本发明实施例提供的一种指纹识别模组中电容电极与射频接收电极的排列方式六；
图11为本发明实施例提供的一种显示装置的俯视结构示意图。
附图标记：
01-指纹识别模组；11-电容传感器；110-电容电极；12-射频传感器；120-射频接收电极；121-射频信号发生单元；122-射频信号基准电极；123-信号放大单元；13-图像处理器；14-控制器；02-被测者的手指；021-纹峰；022-纹谷；02a-表皮层；02b-真皮层；03-显示装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要指出的是，除非另有定义，本发明实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
并且，本发明专利申请说明书以及权利要求书中所使用的术语“上”、“下”、“行方向”以及“列方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，其中本专利所述方案进行90度旋转或镜像后亦属本专利权利范畴。
其中，由于本发明实施例所涉及的手指指纹中的纹峰、纹谷尺寸非常微小，通常在毫米(mm)数量级以下，为了清楚起见，本发明实施例附图中各结构的尺寸均被放大，不代表实际尺寸与比例。
本发明实施例提供了一种指纹识别模组01，如图3所示，该指纹识别模组01包括：具有多个互不接触的电容电极110的电容传感器，用于根据被测者的手指02表皮层中的纹峰021、纹谷022分别与电容电极110产生的感应电容识别被测者手指的指纹；具有多个互不接触的射频接收电极120的射频传感器，用于根据射频接收电极120接收到的反射信号识别指纹；反射信号为射频传感器发出的射频信号接触到手指表皮层02a与真皮层02b之间的纹理结构后反射的信号；其中，电容电极110与射频接收电极120交替排列；如图4所示，连接电容传感器11与射频传感器12的控制器14，用于在电容传感器11识别出的指纹信息与预先存储在指纹识别模组01中的被测者的指纹信息不一致时，激发射频传感器12识别被测者的指纹。
需要说明的是，第一、上述的指纹识别模组01当然还可包括覆盖电容传感器11与射频传感器12，并与被测者的手指02相接触的测试屏或保护屏等；电容传感器11与射频传感器12具体可集成在半导体基材中。
其中，电容传感器11对指纹的识别原理可参见现有技术的描述，在此不再赘述。
射频传感器12对指纹的识别原理与雷达的工作原理相似，如图5所示，射频信号(图中未示意出)经过手指表皮层非导电的死皮细胞传递至更深处的被测者的手指02皮肤内层(即导电的真皮层02b)，射频信号经真皮层02b的干扰后会发生弯曲，而手指真皮层02b与表皮层02a之间的结构与手指表皮层02a上的纹峰021、纹谷022结构相对应，通过检测手指真皮层02b与表皮层02a之间的纹理结构对射频信号反射到射频接收电极120上的反射信号(如图中波浪线曲线所示)，即可获得与测试屏相接触的指纹的全幅或局部图案，将获取的指纹的图案与事先存入指纹识别模组中的图案进行比对，若二者吻合则被测者的身份信息通过了认证，则可进行后续的如签到、手机解锁等操作。
由于射频信号是发射到手指内部导电的真皮层02b中的，因而不受到手指表皮层02a油污、灰尘或水的干扰；同时，由于仿造的假指纹是不导电的，射频传感器12还可以杜绝采用假指纹进行指纹识别的行为。
这里，本领域技术人员还应当理解，上述的指纹识别模组01中预先存储有被测者的手指的整幅指纹图像或局部指纹图像，以便与电容传感器11或射频传感器12的识别结果进行比对。
第二、如图6(a)至图6(c)所示，电容电极110与射频接收电极120交替排列，是为了当被测者的手指02接触到上述指纹识别模组01后，被射频接收电极120间隔开来的多个电容电极110能够完成根据纹峰021、纹谷022分别与电容电极110产生的感应电容来识别被测者的指纹的作用；同样的，能够使被电容电极110间隔开来的多个射频接收电极120能够完成根据手指02表皮层02a与真皮层02b之间的纹理结构反射到射频接收电极120上的反射信号来识别被测者的指纹的作用。
这里，电容电极110与射频接收电极120的交替排列可以为多种方式。
示例的，可以按照方式一进行排列，即：参考图6(a)所示，电容电极110与射频接收电极120平行于第一方向(图中及下文中均标记为D1)成排交替设置。
或者，可以按照方式二进行排列，即：参考图6(b)所示，电容电极110与射频接收电极120平行于第二方向(图中及下文中均标记为D2)成排交替设置。
再或者，也可以按照方式三进行排列，即：参考图6(c)所示，电容电极110与射频接收电极120沿第一方向D1与第二方向D2交替排列。
其中，第一方向D1与第二方向D2相互交叉，其交叉角度不作限定。
上述图6(a)至图6(c)仅以第一方向D1与第二方向D2互为行方向与列方向，即两个方向的交叉角度为90°简单示意出电容电极110与射频接收电极120的排列方式。
并且，图6(a)至图6(c)仅以电容电极110与射频接收电极120的形状相同，且均为正方形为例。电容电极110与射频接收电极120的形状除正方形外，还可以为长方形、圆形、椭圆形、菱形以及正六边形等。此外，电容电极110与射频接收电极120的形状也可以不相同，本发明实施例对电容传感器11中的电容电极110、射频传感器12中的射频接收电极120的具体形状及大小不作限定，只要使得两种电极交替排列即可。
由上述描述可知，由于多个互不接触的电容电极110是被射频接收电极120间隔开来的，因此，通过电容传感器11获取的指纹图像为被测者的手指02的局部指纹图像而并非指纹的全幅图像；同样的，由于多个互不接触的射频接收电极120是被电容电极110间隔开来的，因此，通过射频传感器12获取的指纹图像为被测者的手指02的局部指纹图像而并非指纹的全幅图像。
这里，电容电极110与射频接收电极120的尺寸越小，电容传感器11与射频传感器12的识别精度越高；但是，电极尺寸越小制备难度也越大。因此，综合考虑在实际应用中对电容传感器11与射频传感器12识别精度的要求以及制备难度，优选的，电容电极110与射频接收电极120的分布密度为400～600个/平方英寸。即，在上述指纹识别模组01中的单位英寸面积内，有400～600个交替排列的电容电极110与射频接收电极120。
第三、上述的控制器14实现在电容传感器11识别出的指纹与预先存储的被测者的手指02的指纹信息不一致时，激发射频传感器12来识别指纹，这一步骤例如可以通过具有相应的程序指令的相关硬件来完成，前述的程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序指令在执行时，执行包括上述的当电容传感器11识别出的指纹与预先存储的被测者的手指02的指纹信息不一致时，激发射频传感器12来识别指纹的转换控制步骤；而前述的存储介质例如可以包括：ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于此，参考图4所示，通过本发明实施例提供的上述指纹识别模组01，首先通过结构较为简单的电容传感器11采用电容识别模式来直接识别被测者的指纹信息，由于指纹识别模组01中预先存储有被测者的手指的整幅指纹图像或局部指纹图像，当电容传感器11识别出的指纹与被测者的手指02的指纹信息不一致时，一种情况是被测者的手指02存在使得油污、灰尘或水等干扰电容识别模式测试结果的污染；在此情况下，可以通过控制器14激发射频传感器12来识别被测者的手指02指纹从而提高指纹识别的精度；另一种情况是该被测者的指纹预先并未存储在上述的指纹识别模组01中，在此情况下，可以通过控制器14激发射频传感器12来识别被测者的手指02，若射频传感器12识别出的指纹也与预先存储有被测者的指纹信息不一致时，则可验证该被测者实现并没有将其指纹存储在指纹识别模组01中，从而减小了对指纹识别的误判。
并且，采用上述电容电极110与射频接收电极120交替排列的方式不需要全屏采用射频识别模式(即所有电极均为射频接收电极)，对指纹识别模组01成本增加的较少，有利于指纹识别模组01进一步集成于智能手机等显示装置中。
进一步的，如图7所示，上述的电容传感器11当然具体还包括：与电容电极110相连的第一图像生成单元，用于根据上述的感应电容生成第一局部指纹图像。
参考图7(a)所示，上述的指纹识别模组01还包括：与电容传感器11相连的图像处理器13；该图像处理器13包括：图像存储单元，用于存储被测者的指纹信息；该指纹信息包括被测者的手指的整幅指纹图像或局部指纹图像；图像读取单元，用于读取第一局部指纹图像；图像比对单元，用于比对读取的第一局部指纹图像与图像存储单元中存储的整幅指纹图像或局部指纹图像是否一致；报警单元，用于在第一局部指纹图像与图像存储单元中存储的整幅指纹图像或局部指纹图像不一致时，向控制器14发出报警信号。
其中，图像处理器13与电容传感器11、控制器14之间的功能示意图如图7(b)所示，在此不再赘述。
进一步的，上述的控制器14具体用于，在接收到上述报警信号后，激发射频传感器识别被测者指纹。这里，参考图5所示，上述的射频传感器当然具体还包括：射频信号发生单元121，用于产生射频信号；与射频接收电极120一一对应的射频信号基准电极122；射频信号基准电极122与射频信号发生单元121相连，用于将射频信号发射到被测者的手指02；如图8所示，上述的射频传感器12具体还包括：第二图像生成单元，用于根据上述的反射信号生成第二局部指纹图像。
参见图8所示，图像处理器13，还与上述的射频传感器12相连；上述的图像读取单元，还用于读取第二局部指纹图像；上述的图像比对单元，还用于比对读取的第二局部指纹图像与图像存储单元中存储的整幅指纹图像或局部指纹图像是否一致。
在此基础上，参考图7所示，射频传感器中的射频信号基准电极122优选为整层一体结构，电容电极位于射频信号基准电极靠近被测者的手指一侧、这样射频信号基准电极122制备工艺简单，且作为激发信号基准平面更为精准。
进一步的，参考图7所示，上述的射频传感器还包括：信号放大单元123，用于将反射信号进行放大并发送给第二图像生成单元，以进一步提高对反射信号的获取精度。这里，信号放大单元123例如可以为(超高)阻抗感应放大单元。其中，射频信号基准电极122上设置有过孔，过孔用于使射频接收电极120与信号放大单元123相连。
在上述基础上，本发明实施例还提供了一种指纹识别方法，该方法包括：
S01、通过电容传感器识别被测者的指纹；
S02、若电容传感器识别出的指纹与预先存储在上述指纹识别模组中的被测者的指纹信息不一致时，激发射频传感器识别被测者的指纹。
进一步的，上述步骤S01具体包括：
S11、获取被测者手指表皮层中的纹峰、纹谷分别与电容传感器中的电容电极产生的感应电容；
S12、根据感应电容识别手指的指纹。
进一步的，上述步骤S02具体包括：
S21、若电容传感器识别出的指纹信息与预先存储在指纹识别模组中的被测者的指纹信息不一致时，通过射频接收电极获取反射信号；反射信号为射频传感器发出的射频信号接触到手指表皮层与真皮层之间的纹理结构后反射的信号
S22、根据反射信号识别指纹。
下面给出两种具体的电容电极110与射频接收电极120的排列方式。
实施例1
如图9所示，电容电极110与射频接收电极120的图案相同，且均为菱形；电容电极110与射频接收电极120沿第一方向D1与第二方向D2均交替排列；
其中，沿平行于菱形图案中的相邻两边的方向分别为第一方向与第二方向。
这样一来，相比于图6(a)至图6(b)示意出的排列方式，电容电极110与射频接收电极120采用上述菱形图案并沿第一方向D1与第二方向D2均交替排列的方式结构更为紧凑，对指纹识别模组空间利用率更高，可以识别到更多的纹峰与纹谷，进一步提高识别精度。
实施例2
电容电极110与射频接收电极120的图案相同，且均为正六边形、或圆形、或椭圆形；
第一方向D1与第二方向D2互为行方向与列方向，电容电极110与射频接收电极120平行于行方向或列方向成排交替设置；
其中，在任一行电容电极110与相邻的另一行射频接收电极120中或在任一列电容电极110与相邻的另一列射频接收电极120中，电容电极110与射频接收电极120中的任一者与相邻的两个另一者交错设置。
如图10(a)所示，上述两种电极图案均为正六边形，平行于列方向成排交替设置，在任一列电容电极110与相邻的另一列射频接收电极120中，电容电极110与射频接收电极120中的任一者与相邻的两个另一者交错设置。
同样的，如图10(b)所示，上述两种电极图案均为正六边形，平行于行方向成排交替设置，在任一行电容电极110与相邻的另一行射频接收电极120中，电容电极110与射频接收电极120中的任一者与相邻的两个另一者交错设置。
这样一来，相比于图6(a)至图6(b)示意出的排列方式，电容电极110与射频接收电极120采用上述正六边形、或圆形、或椭圆形图案并平行于行方向或列方向交错设置的方式结构更为紧凑，对指纹识别模组空间利用率更高，可以识别到更多的纹峰与纹谷，进一步提高识别精度。
在上述基础上，本发明实施例还提供了一种显示装置03，包括上述的指纹识别模组01。
上述显示装置为液晶面板、液晶显示器、液晶电视、有机电致发光显示面板、有机电致发光显示器、有机电致发光电视或电子纸、等数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或者部件。
其中，当上述显示装置具体为智能手机、平板电脑时，可进一步提高用户指纹识别的精确度，避免用户由于指纹无法识别而需要额外输入密码口令的步骤。
需要说明的是，本发明所有附图是上述的指纹识别模组01简略的示意图，只为清楚描述本方案体现了与发明点相关的结构，对于其他的与发明点无关的结构是现有结构，在附图中并未体现或只体现部分。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种指纹识别模组，其特征在于，所述指纹识别模组包括：
具有多个互不接触的电容电极的电容传感器，用于根据被测者的手指表皮层中的纹峰、纹谷分别与所述电容电极产生的感应电容识别所述手指的指纹；
具有多个互不接触的射频接收电极的射频传感器，用于根据所述射频接收电极接收到的反射信号识别所述指纹；所述反射信号为所述射频传感器发出的射频信号接触到所述手指表皮层与真皮层之间的纹理结构后反射的信号；
连接所述电容传感器与所述射频传感器的控制器，用于在所述电容传感器识别出的指纹信息与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，激发所述射频传感器识别所述被测者的指纹；
其中，所述电容电极与所述射频接收电极交替排列。
2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，
所述电容传感器还包括：与所述电容电极相连的第一图像生成单元，用于根据所述感应电容生成第一局部指纹图像；
所述指纹识别模组还包括：与所述电容传感器相连的图像处理器；所述图像处理器包括：
图像存储单元，用于存储所述被测者的指纹信息；所述指纹信息包括所述被测者的所述手指的整幅指纹图像或局部指纹图像；
图像读取单元，用于读取所述第一局部指纹图像；
图像比对单元，用于比对读取的所述第一局部指纹图像与所述图像存储单元中存储的所述整幅指纹图像或所述局部指纹图像是否一致；
报警单元，用于在所述第一局部指纹图像与所述图像存储单元中存储的所述整幅指纹图像或所述局部指纹图像不一致时，向所述控制器发出报警信号。
3.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于，
所述控制器具体用于，在接收到所述报警信号后，激发所述射频传感器识别所述被测者指纹；
所述射频传感器还包括：
射频信号发生单元，用于产生射频信号；
与所述射频接收电极一一对应的射频信号基准电极；所述射频信号基准电极与所述射频信号发生单元相连，用于将所述射频信号发射到所述被测者的手指；
第二图像生成单元，用于根据所述反射信号生成第二局部指纹图像；
所述图像处理器，还与所述射频传感器相连；
所述图像读取单元，还用于读取所述第二局部指纹图像；
所述图像比对单元，还用于比对读取的所述第二局部指纹图像与所述图像存储单元中存储的所述整幅指纹图像或所述局部指纹图像是否一致。
4.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，
所述射频信号基准电极为整层一体结构，所述电容电极位于所述射频信号基准电极靠近所述被测者的手指一侧。
5.根据权利要求3所述的指纹识别模组，其特征在于，
所述射频传感器还包括：信号放大单元，用于将所述反射信号进行放大并发送给所述第二图像生成单元；
其中，所述射频信号基准电极上设置有过孔，所述过孔用于使所述射频接收电极与所述信号放大单元相连。
6.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，
所述电容电极与所述射频接收电极平行于第一方向成排交替设置；
或者，所述电容电极与所述射频接收电极平行于第二方向成排交替设置；
或者，所述电容电极与所述射频接收电极沿第一方向与第二方向均交替排列；
其中，所述第一方向与所述第二方向相互交叉。
7.根据权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述电容电极与所述射频接收电极的图案相同，且均为菱形；
所述电容电极与所述射频接收电极沿所述第一方向与所述第二方向均交替排列；
其中，沿平行于所述菱形图案中的相邻两边的方向分别为所述第一方向与所述第二方向。
8.根据权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述电容电极与所述射频接收电极的图案相同，且均为正六边形、或圆形、或椭圆形；
所述第一方向与所述第二方向互为行方向与列方向，所述电容电极与所述射频接收电极平行于所述行方向或所述列方向成排交替设置；
其中，在任一行所述电容电极与相邻的另一行所述射频接收电极中或在任一列所述电容电极与相邻的另一列所述射频接收电极中，所述电容电极与所述射频接收电极中的任一者与相邻的两个另一者交错设置。
9.根据权利要求6所述的指纹识别模组，其特征在于，所述电容电极与所述射频接收电极的图案相同，且均为矩形；
其中，所述第一方向与所述第二方向互为行方向与列方向。
10.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于，所述电容电极与所述射频接收电极的分布密度均为400～600个/平方英寸。
11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至10任一项所述的指纹识别模组。
12.一种指纹识别方法，其特征在于，所述方法包括：
通过电容传感器识别被测者的指纹；
若所述电容传感器识别出的指纹与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，激发射频传感器识别所述被测者的指纹。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述通过电容传感器识别被测者的指纹，包括：
获取所述被测者手指表皮层中的纹峰、纹谷分别与所述电容传感器中的电容电极产生的感应电容；
根据所述感应电容识别所述手指的指纹。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述若所述电容传感器识别出的指纹与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，激发射频传感器识别所述被测者的指纹，包括：
若所述电容传感器识别出的指纹信息与预先存储在所述指纹识别模组中的所述被测者的指纹信息不一致时，通过所述射频传感器中的射频接收电极获取反射信号；所述反射信号为所述射频传感器发出的射频信号接触到所述手指表皮层与真皮层之间的纹理结构后反射的信号；
根据所述反射信号识别所述指纹。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105095887B (zh) * 2015-09-16 2019-03-15 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别模组及指纹识别方法、显示装置
CN107169396A (zh) * 2016-03-07 2017-09-15 合肥芯福传感器技术有限公司 相控阵生物识别信息采集模组及采集方法
CN105975044B (zh) * 2016-04-25 2020-03-31 Oppo广东移动通信有限公司 一种通过指纹检测自动控制触摸屏湿手模式的方法及装置
CN106067005A (zh) * 2016-06-03 2016-11-02 成都艾德沃传感技术有限公司 指纹识别系统处理方法及指纹识别系统
CN106347531A (zh) * 2016-10-31 2017-01-25 江苏省锡山中等专业学校 一种电瓶车防盗装置
US11380118B2 (en) * 2016-11-21 2022-07-05 George Shaker System and method for sensing with millimeter waves
CN106529507A (zh) * 2016-12-07 2017-03-22 广州奥熠电子科技有限公司 指纹识别装置及便携式移动终端
WO2018145255A1 (zh) * 2017-02-08 2018-08-16 深圳市飞仙智能科技有限公司 一种智能终端、电容式指纹传感器及其感测模块
CN106960491A (zh) * 2017-04-25 2017-07-18 上海亦源智能科技有限公司 手机指纹门禁控制系统及控制方法
CN107087075B (zh) * 2017-04-28 2020-04-17 维沃移动通信有限公司 一种基于屏幕指纹识别的提示方法及移动终端
CN107256391B (zh) * 2017-05-31 2020-10-13 北京小米移动软件有限公司 Lcd面板、lcm、指纹识别方法、装置及存储介质
WO2019104719A1 (zh) * 2017-12-01 2019-06-06 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹影像增强方法及指纹影像模块
CN108446670B (zh) * 2018-04-16 2021-01-22 珠海市魅族科技有限公司 指纹识别方法和指纹识别装置
CN108460373B (zh) * 2018-05-02 2021-11-30 厦门天马微电子有限公司 一种指纹传感器及显示面板
CN109376648B (zh) 2018-10-19 2020-12-18 京东方科技集团股份有限公司 一种纹路识别方法、纹路识别装置、显示装置
US11087115B2 (en) 2019-01-22 2021-08-10 Infineon Technologies Ag User authentication using mm-Wave sensor for automotive radar systems
US10996807B2 (en) * 2019-05-24 2021-05-04 Korea University Research And Business Foundation Touch sensor with modular shape and display device including the same
CN110188674B (zh) * 2019-05-29 2021-06-01 霸州市云谷电子科技有限公司 指纹识别模组、触控显示面板以及显示装置
CN111357010B (zh) * 2019-06-28 2023-09-22 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于屏下光学指纹传感器的增强膜
KR102684584B1 (ko) 2021-01-15 2024-07-15 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 생체 정보 인식 장치 및 전자 기기
CN113343800B (zh) * 2021-05-25 2023-04-07 电子科技大学 指纹触控识别模组及指纹触控识别方法、电子设备
CN116363705A (zh) * 2021-12-28 2023-06-30 中兴通讯股份有限公司 指纹识别方法、装置和计算机可读介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103810479A (zh) * 2014-02-28 2014-05-21 成都费恩格尔微电子技术有限公司 指纹采集系统及指纹信息采集方法
CN103870817A (zh) * 2014-03-27 2014-06-18 成都费恩格尔微电子技术有限公司 一种射频式微电容指纹采集芯片及采集方法
CN103942481A (zh) * 2014-05-04 2014-07-23 上海鼎为电子科技（集团）有限公司 应用程序访问方法和移动终端
CN204926126U (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别模组及显示装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102389147B1 (ko) * 2007-09-24 2022-04-21 애플 인크. 전자 장치 내의 내장형 인증 시스템들
CN102760042A (zh) * 2012-06-18 2012-10-31 惠州Tcl移动通信有限公司 一种基于图片脸部识别进行解锁的方法、系统及电子设备
KR102214503B1 (ko) * 2013-03-26 2021-02-09 삼성전자주식회사 지문 인식 방법 및 그 전자 장치
CN104376299B (zh) * 2014-10-16 2017-09-01 北京集创北方科技股份有限公司 一种指纹识别传感器
CN105095887B (zh) 2015-09-16 2019-03-15 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别模组及指纹识别方法、显示装置
US9710689B2 (en) * 2015-10-30 2017-07-18 Essential Products, Inc. Fingerprint sensors for mobile devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103810479A (zh) * 2014-02-28 2014-05-21 成都费恩格尔微电子技术有限公司 指纹采集系统及指纹信息采集方法
CN103870817A (zh) * 2014-03-27 2014-06-18 成都费恩格尔微电子技术有限公司 一种射频式微电容指纹采集芯片及采集方法
CN103942481A (zh) * 2014-05-04 2014-07-23 上海鼎为电子科技（集团）有限公司 应用程序访问方法和移动终端
CN204926126U (zh) * 2015-09-16 2015-12-30 京东方科技集团股份有限公司 一种指纹识别模组及显示装置

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