CN106293277A - 全屏幕指纹辨识方法及结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全屏幕指纹辨识方法及结构，包括步骤：提供一触控面板，于触控面板上布置网格状的金属线路；提供开关单元，连接金属线路；在触控面板上指定指纹辨识区域，开合关联于指纹辨识区域内的金属线路的开关单元，从而导通指纹辨识区域内的金属线路，进行指纹辨识。通过在触控面板上布设高密度的网格状的金属线路，制作出能够满足指纹辨识功能的精密金属网格结构，提供指纹辨识的解析度基础。在进行指纹辨识时，首先在触控面板上指定一指纹辨识区域，导通该指纹辨识区域内的金属线路，而断开指纹辨识区域以外的感应线路，从而进行指纹辨识。从而将指纹辨识结合至触控面板上，实现指纹辨识功能与触控功能相整合的全屏幕指纹辨识。

Description

全屏幕指纹辨识方法及结构
技术领域
本发明涉及一种触摸屏，尤其涉及一种全屏幕指纹辨识方法及结构。
背景技术
早期限于国土边境出入管制、公民罪犯身份识别、工商居家门禁控制等公共安全应用的指纹辨识技术，在2013年9月成功导入Apple iPhone5S手机并获市场青睐后，带动其他智能手机大厂跟进，也掀起一股消费电子应用风潮。目前Apple iPhone5S、GalaxyS5、HTC One Max等都导入指纹辨识技术，3大智慧手机业者囊括全球市占率超过5成，且随着行动支付与网络金融环境日趋成熟，可望带动指纹辨识进一步结合手机电子货币包应用，取代密码输入身份辨识型态。
由于触控面板与芯片技术趋于成熟，促使许多国际大厂整合触控与指纹辨识传感器，形成一具成本效益的模块产品，导入面积较大的平板计算机、超薄笔电与变形手持装置，进行企业网络数据存取、金融交易服务、居家计算机使用身份识别等多元应用。
不过目前触控面板与指纹辨识都是分开装置。因此在这里提出一个将指纹辨识与触控面板整合的方案，可在屏幕上任一位置做指纹辨识。
目前手机的指纹辨识功能，大多须要消费者在特定的区块中按压指纹才能实现，如Apple的iPhone 5S及Samsung Galaxy S5的HOME键。但此种设计会产生一些问题需要克服：
1、增加手机本身的面积，造成轻薄的需求受到限制；
2、因为分开设计导致在产品内部的走线变得相当复杂，增加造成集成电路的复杂程度；
3、也由于分开装置导致手机寿命会受影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够将指纹辨识功能结合全屏幕结合至触控面板上的全屏幕指纹辨识方法及结构。
为实现上述技术效果，本发明公开了一种全屏幕指纹辨识方法，包括以下步骤：
提供一触控面板，于所述触控面板上布置网格状的金属线路；
提供开关单元，连接所述金属线路；
在所述触控面板上指定指纹辨识区域，开合关联于所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元，从而导通所述指纹辨识区域内的金属线路，进行指纹辨识。
所述全屏幕指纹辨识方法进一步的改进在于，通过以下步骤在所述触控面板上指定指纹辨识区域，并开合关联于所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元：
判断当前是否需要输入个人信息，得到判断结果为需要输入个人信息的第一判断信息；
于所述触控面板上选取一参考点；
以所述参考点为中心在所述触控面板上生成指纹辨识区域，并将生成的所述指纹辨识区域的关联信息发送至所述开关单元；
所述开关单元接收到所述关联信息，开合关联于所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元。
所述全屏幕指纹辨识方法进一步的改进在于，所述方法还包括步骤：
判断当前是否需要输入个人信息，得到判断结果为不需要输入个人信息的第二判断信息；
根据所述第二判断信息生成一触控信息，并将所述触控信息发送至所述开关单元；
所述开关单元接收到所述触控信息，开合所述触控面板上的所述金属线路的开关单元，从而导通所述金属线路，进行触控操作。
所述全屏幕指纹辨识方法进一步的改进在于，所述方法还包括步骤：
判断当前是否需要输入个人信息，得到判断结果为不需要输入个人信息的第二判断信息；
将所述第二判断信息发送至所述开关单元；
所述开关单元接收到所述第二判断信息，开合所述触控面板上的部分所述金属线路的开关单元，关闭其余金属线路的开关单元，进行触控操作。
本发明还公开了一种全屏幕指纹辨识结构，其特征在于，所述全屏幕指纹辨识结构包括一触控面板及布置于所述触控面板上的网格状的金属线路，所述金属线路连接开关单元，在所述触控面板上设有指纹辨识区域，通过开合所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元，从而导通所述指纹辨识区域内的金属线路，实现指纹辨识。
所述全屏幕指纹辨识结构进一步的改进在于，所述全屏幕指纹辨识结构还包括：
一判断单元，用于判断当前是否需要输入个人信息；
一关联单元，与所述判断单元连接，用于接收判断结果为需要输入个人信息的第一判断信息，并于所述触控面板上选取一参考点，以所述参考点为中心在所述触控面板上生成所述指纹辨识区域；
所述关联单元进一步与所述开关单元连接，用于将生成的所述指纹辨识区域的关联信息发送至所述开关单元，开合所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元，从而导通所述指纹辨识区域内的金属线路，实现指纹辨识。
所述全屏幕指纹辨识结构进一步的改进在于，所述全屏幕指纹辨识结构还包括：
一触控单元，与所述判断单元连接，用于接收判断结果为不需要输入个人信息的第二判断信息，并生成一触控信息；
所述触控单元进一步与所述开关单元连接，用于将生成的所述触控信息发送至所述开关单元，开合所述触控面板上的所述金属线路的开关单元，从而导通所述金属线路，进行触控操作。
所述全屏幕指纹辨识结构进一步的改进在于，所述金属线路的间隔为0μm～50μm，线路宽为5μm～10μm。
所述全屏幕指纹辨识结构进一步的改进在于，所述开关单元包括控制器及控制连接于所述控制器上的多个电开关，所述电开关分别连接所述金属线路。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：通过在触控面板上布设高密度的网格状的金属线路，制作出能够满足指纹辨识功能的精密金属网格结构，提供指纹辨识的解析度基础。在金属线路上连接开关单元，用来控制金属线路的启闭。在进行指纹辨识时，首先在触控面板上指定一指纹辨识区域，导通该指纹辨识区域内的金属线路，而断开指纹辨识区域以外的金属线路，从而进行指纹辨识；在进行触控操作时，可根据阻值要求选择相应条数的金属线路进行导通，得到相应的等效电容和电阻，从而进行触控操作。本发明采用投射式电容触控的互电容感应将指纹辨识结合至触控面板上，实现指纹辨识功能与触控功能相整合的全屏幕指纹辨识。
附图说明
图1是本发明全屏幕指纹辨识结构的触控面板的结构示意图。
图2是金属线路和开关单元的连接结构示意图。
图3是实现指纹辨识时的触控面板结构示意图。
图4是实现触控操作时的第一种等效电阻的形成过程示意图。
图5是实现触控操作时的等效的27×15触控面板的示意图。
图6实现触控操作时的第二种等效电阻的形成过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
首先参阅图1和图2所示，本发明的一种全屏幕指纹辨识结构包括一触控面板10及布置于触控面板10上的网格状的金属线路11，金属线路11的间隔约为0μm～50μm，金属线路11的宽度约为5μm～10μm，相比一般的网格状的金属线路11，本发明的金属线路11密度更高，解析度更高，以高密度的金属网格结构设置在触控面板10上，制作出能够满足指纹辨识功能的触控面板结构，提供指纹辨识的解析度基础。金属线路11上连接开关单元13，用来控制金属线路11的导通或断开。通过开合或关闭相应金属线路11的开关单元13，导通或断开金属线路11，根据解析度及阻值的要求选择需要连通或断开的金属线路11，分别提供指纹辨识与触控操作两种不同模式下的面板要求，从而将指纹辨识结合至触控面板上，并采用投射式电容触控的互电容感应方式，实现指纹辨识功能与触控操作功能相整合的全屏幕指纹辨识。
本发明的一种全屏幕指纹辨识方法主要通过以下步骤分别实现触控操作功能和指纹辨识功能。
首先，如图1和图2所示，提供一触控面板10，沿经纬方向分别在触控面板10上布置网格状的金属线路11，金属线路11的总条数为2700×1500条，间隔约为0μm～50μm，线路宽约为5μm～10μm，以高密度的网格结构在触控面板10上布设金属线路11，提供指纹辨识的分辨基础，实现指纹辨识功能。如图2所示，在金属线路11上连接开关单元13，开关单元13包括控制器和连接于控制器上的多个电开关131，每个电开关131对应连接一条金属线路11，通过控制电开关131的开合与关闭来控制相对应的金属线路11的导通与断开。
然后，结合图3所示，在触控面板10上指定指纹辨识区域101，开合关联于指纹辨识区域101内的金属线路11的开关单元13，从而导通指纹辨识区域101内的金属线路11，进行指纹辨识。
进一步地，具体通过以下步骤在触控面板10上指定指纹辨识区域101，并开合关联于指纹辨识区域101内的金属线路11的开关单元13：
提供一判断单元，用于判断当前是否需要输入个人信息；
得到判断结果为需要输入个人信息的第一判断信息；
提供一关联单元，与判断单元连接，用于接收所述第一判断信息，并于触控面板10上选取一参考点，以该参考点为中心在触控面板10上生成指纹辨识区域101；
关联单元进一步与开关单元13连接，用于将生成的指纹辨识区域101的关联信息发送至开关单元13；
开关单元13接收到上述关联信息，开合关联于指纹辨识区域101内的金属线路11的开关单元13，从而导通指纹辨识区域101内的金属线路11，进行指纹辨识。
结合图4～6所示，本发明具体包括以下步骤进行触控操作：
由上述判断单元判断当前是否需要输入个人信息，得到判断结果为不需要输入个人信息的第二判断信息；
提供一触控单元，与判断单元和开关单元13连接，用于根据第二判断信息生成一触控信息，并将触控信息发送至开关单元13；
开关单元13接收到触控信息，开合触控面板10上的全部或部分金属线路11的开关单元13，从而导通全部或部分金属线路11，进行触控操作。
在进行触控操作时，可以根据电容、电阻值的要求选择相应条数的金属线路11进行全部或部分导通，以符合触控操作的要求。
如图4和图5所示，可以将2700×1500的触控面板10上相邻100条金属线路11的开关单元13同时打开，相当于这100条金属线路11相互并联，这100条并联的金属线路11在此情况下等效于一条较粗的导线14，相比原来的单根金属线路11增大了电容，从而使得2700×1500的触控面板10等效为27×15的面板，满足了触控操作的要求，有利于实现更好的触控效果。
而当触控操作不需要金属线路11排布过密时，参阅图6所示，可以开合触控面板10上的部分金属线路11的开关单元13，关闭其余金属线路11的开关单元13，进行触控操作，具体操作如下：
首先将相邻100条金属线路11作为一组，为了便于操作，对每组100条金属线路11上设置的电开关131分别进行1～100的编号；
然后根据要求在每组100条金属线路11中选择2条金属线路11进行导通，而断开其余98条金属线路11，使2条导通的金属线路11并联等效于一条导线14’，来满足实现此时触控操作所需的电阻与电容要求。同时，相邻两根导线14’之间的间距增大了，可以避免由于导线14’分布过密而引起的相互干扰，提高分辨率。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种全屏幕指纹辨识方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
提供一触控面板，于所述触控面板上布置网格状的金属线路；
提供开关单元，连接所述金属线路；
在所述触控面板上指定指纹辨识区域，开合关联于所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元，从而导通所述指纹辨识区域内的金属线路，进行指纹辨识。
2.如权利要求1所述的全屏幕指纹辨识方法，其特征在于，通过以下步骤在所述触控面板上指定指纹辨识区域，并开合关联于所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元：
判断当前是否需要输入个人信息，得到判断结果为需要输入个人信息的第一判断信息；
于所述触控面板上选取一参考点；
以所述参考点为中心在所述触控面板上生成指纹辨识区域，并将生成的所述指纹辨识区域的关联信息发送至所述开关单元；
所述开关单元接收到所述关联信息，开合关联于所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元。
3.如权利要求2所述的全屏幕指纹辨识方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
判断当前是否需要输入个人信息，得到判断结果为不需要输入个人信息的第二判断信息；
根据所述第二判断信息生成一触控信息，并将所述触控信息发送至所述开关单元；
所述开关单元接收到所述触控信息，开合所述触控面板上的所述金属线路的开关单元，从而导通所述金属线路，进行触控操作。
4.如权利要求2所述的全屏幕指纹辨识方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
判断当前是否需要输入个人信息，得到判断结果为不需要输入个人信息的第二判断信息；
将所述第二判断信息发送至所述开关单元；
所述开关单元接收到所述第二判断信息，开合所述触控面板上的部分所述金属线路的开关单元，关闭其余金属线路的开关单元，进行触控操作。
5.一种全屏幕指纹辨识结构，其特征在于，所述全屏幕指纹辨识结构包括一触控面板及布置于所述触控面板上的网格状的金属线路，所述金属线路连接开关单元，在所述触控面板上设有指纹辨识区域，通过开合所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元，从而导通所述指纹辨识区域内的金属线路，实现指纹辨识。
6.如权利要求5所述的全屏幕指纹辨识结构，其特征在于，所述全屏幕指纹辨识结构还包括：
一判断单元，用于判断当前是否需要输入个人信息；
一关联单元，与所述判断单元连接，用于接收判断结果为需要输入个人信息的第一判断信息，并于所述触控面板上选取一参考点，以所述参考点为中心在所述触控面板上生成所述指纹辨识区域；
所述关联单元进一步与所述开关单元连接，用于将生成的所述指纹辨识区域的关联信息发送至所述开关单元，开合所述指纹辨识区域内的金属线路的开关单元，从而导通所述指纹辨识区域内的金属线路，实现指纹辨识。
7.如权利要求6所述的全屏幕指纹辨识结构，其特征在于：所述全屏幕指纹辨识结构还包括：
一触控单元，与所述判断单元连接，用于接收判断结果为不需要输入个人信息的第二判断信息，并生成一触控信息；
所述触控单元进一步与所述开关单元连接，用于将生成的所述触控信息发送至所述开关单元，开合所述触控面板上的所述金属线路的开关单元，从而导通所述金属线路，进行触控操作。
8.如权利要求5所述的全屏幕指纹辨识结构，其特征在于：所述金属线路的间隔为0μm～50μm，所述金属线路的宽度为5μm～10μm。
9.如权利要求5所述的全屏幕指纹辨识结构，其特征在于：所述开关单元包括控制器及控制连接于所述控制器上的多个电开关，所述电开关分别连接所述金属线路。
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