CN109255278A - 一种同步采集指纹信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种同步采集指纹信息的方法和装置，通过在终端的显示单元上设置指纹识别区，并在指纹识别区下方置入传感单元，接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，同步采集用户手指对应的指纹信息，从而对用户的滑动轨迹信息(如电子签名)和用户的指纹信息的同步采集，有效减少了用户的操作步骤，提升了用户体验。

Description

一种同步采集指纹信息的方法和装置
技术领域
本发明涉及电子设备控制领域，特别涉及一种同步采集指纹信息的方法和装置。
背景技术
随着科技的发展和技术的进步，触控显示面板已经广泛应用在需要进行人机交互接口的装置中，如工业计算机的操作屏幕、平板计算机、智能手机的触控屏幕等等。由于这些装置在使用过程中通常伴随着大量的用户信息，因而用户信息安全的保护就显得尤为重要。在众多的信息安全保护方式中，指纹识别加密是其中的重要一项。
同时，电子签名也得到了广泛应用，例如当消费者使用信用卡进行消费后，商家通常要求消费者签收姓名以便进行存档，较于纸质签名的方式，电子签名具有易存储、识别性强等特点。然而，现有技术中电子签名与指纹识别往往独立开来，即用户在移动终端上留下自己的电子签名时，终端无法同步采集到用户的指纹，更无法进行指纹识别操作。当需要使用指纹时，需要重新对用户指纹进行采集，步骤繁琐，给用户带来了不良体验。
综上所述，提供一种在用户进行电子签名时，能够同步采集用户指纹的方案，以达到减少用户操作步骤、提高用户体验的方案就显得尤为必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种同步采集指纹信息的技术方案，用以解决终端在接收用户电子签名时，无法同步采集用户指纹，导致用户操作步骤增加、用户体验差等问题。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：一种同步采集指纹信息的方法，所述方法应用于同步采集指纹信息的装置，所述装置包括显示单元和传感单元，所述显示单元上设置有指纹识别区，所述传感单元位于所述指纹识别区的下方，用于获取指纹识别区上的指纹信息；所述方法包括以下步骤：
接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，同步采集用户手指对应的指纹信息。
进一步地，所述显示单元包括触控单元；所述步骤“接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹”包括：
传感单元或触控单元接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，生成滑动轨迹信息，并对所述滑动轨迹信息进行存储。
进一步地，所述方法包括：
预先设置操作配置信息，所述操作配置信息包括操作指令与预设指纹信息的对应关系；
判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配，若是则执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令，否则不执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令。
进一步地，所述步骤“预先设置操作配置信息”包括：
接收用户设置指令，显示指纹识别区；
获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存；
显示一操作指令标识列表，所述操作指令标识列表中包含着一个或多个操作指令对应的标识，每一操作指令标识对应一操作指令；
接收用户对操作指令标识的选择指令，建立所选中的操作指令标识对应的操作指令与获取的指纹信息的的对应关系并保存。
进一步地，所述装置包括存储单元，所述步骤“获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存”包括：
判断用户设置过程中的指纹信息是否已存储于存储单元，当判定为是时提示用户该指纹信息已录入；当判定为否时将该指纹信息保存至存储单元。
进一步地，所述方法还包括步骤：
在未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，发出提示信息。
进一步地，所述提示信息包括声音提示信息、图像提示信息、光线提示信息、视频提示信息中的一种或多种。
进一步地，所述“判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配”包括：根据传感单元同步采集的用户手指对应的指纹信息计算其特征值，并与预设指纹信息进行比对；当误差小于预设误差时，判定为匹配，否则判定为不匹配。
进一步地，所述操作指令包括系统启动指令、文字操作指令、图像操作指令、视频操作指令、应用操作指令中的一种或多种。
进一步地，所述装置包括存储单元，所述方法还包括：将同步采集用户手指对应的指纹信息存储于存储单元中。
进一步地，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜。
进一步地，所述显示单元乃是以有源阵列薄膜晶体管作为扫描驱动与传输数据的显示屏，包括AMOLED显示屏、LCD液晶显示屏、微发光二极管显示屏、量子点显示屏、或是电子墨水显示屏。
进一步地，当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述传感单元的下方还设置有背光单元，所述传感单元设置于背光单元和LCD液晶显示屏之间、或者设置于背光单元和电子墨水显示屏之间。
进一步地，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜；当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述TFT影像感测阵列薄膜包括红外感应层，所述红外感应层为红外光敏二极管或红外光敏电晶管所形成的阵列。
进一步地，所述指纹识别区包括多个指纹识别子区域，每一指纹识别子区域的下方对应设置一传感单元。
进一步地，所述方法包括：
接收用户对指纹识别子区域的启动指令，开启所述指纹识别子区域的下方的传感单元；
或者，接收用户对指纹识别子区域的关闭指令，关闭所述指纹识别子区域的下方的传感单元。
发明人还提供了一种同步采集指纹信息的装置，所述装置包括显示单元和传感单元，所述显示单元上设置有指纹识别区，所述传感单元位于所述指纹识别区的下方，用于获取指纹识别区上的指纹信息；所述装置包括滑动轨迹接收单元；
所述滑动轨迹接收单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，所述传感单元用于同步采集用户手指对应的指纹信息。
进一步地，所述显示单元包括触控单元、处理单元和存储单元；所述滑动轨迹接收单元为传感单元或触控单元；步骤“滑动轨迹接收单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹”包括：
所述传感单元或触控单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，生成滑动轨迹信息，所述处理单元用于将滑动轨迹信息存储于存储单元中。
进一步地，所述装置包括操作信息设置单元、判断单元和处理单元；
所述操作信息设置单元用于预先设置操作配置信息，所述操作配置信息包括操作指令与预设指纹信息的对应关系；
所述判断单元用于判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配，若是则所述处理单元用于执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令，否则所述处理单元不执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令。
进一步地，所述装置还包括操作指令接收单元，所述“操作信息设置单元用于预先设置操作配置信息”包括：
所述操作指令接收单元用于接收用户设置指令，显示指纹识别区；
所述传感单元用于获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存；
所述显示单元用于显示一操作指令标识列表，所述操作指令标识列表中包含着一个或多个操作指令对应的标识，每一操作指令标识对应一操作指令；
所述操作指令接收单元还用于接收用户对操作指令标识的选择指令，处理单元用于建立所选中的操作指令标识对应的操作指令与获取的指纹信息的的对应关系并保存。
进一步地，所述装置包括存储单元，所述“传感单元用于获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存”包括：
判断单元用于判断用户设置过程中的指纹信息是否已存储于存储单元，当判定为是时处理单元用于提示用户该指纹信息已录入；当判定为否时处理单元用于将该指纹信息保存至存储单元。
进一步地，所述处理单元还用于在未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，发出提示信息。
进一步地，所述提示信息包括声音提示信息、图像提示信息、光线提示信息、视频提示信息中的一种或多种。
进一步地，所述“判断单元用于判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配”包括：处理单元用于根据传感单元同步采集的用户手指对应的指纹信息计算其特征值，判断单元用于将计算得到的特征值与预设指纹信息进行比对；当误差小于预设误差时，判定为匹配，否则判定为不匹配。
进一步地，所述操作指令包括系统启动指令、文字操作指令、图像操作指令、视频操作指令、应用操作指令中的一种或多种。
进一步地，所述装置包括存储单元，所述处理单元还用于将同步采集用户手指对应的指纹信息存储于存储单元中。
进一步地，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜。
进一步地，所述显示单元乃是以有源阵列薄膜晶体管作为扫描驱动与传输数据的显示屏，包括AMOLED显示屏、LCD液晶显示屏、微发光二极管显示屏、量子点显示屏、或是电子墨水显示屏。
进一步地，当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述传感单元的下方还设置有背光单元，所述传感单元设置于背光单元和LCD液晶显示屏之间、或者设置于背光单元和电子墨水显示屏之间。
进一步地，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜，当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述TFT影像感测阵列薄膜包括红外感应层，所述红外感应层为红外光敏二极管或红外光敏电晶管所形成的阵列。
进一步地，所述指纹识别区包括多个指纹识别子区域，每一指纹识别子区域的下方对应设置一传感单元。
进一步地，所述装置包括操作指令接收单元和传感单元控制电路，所述传感单元控制电路用于接收用户对指纹识别子区域的启动指令，所述传感单元控制电路用于开启所述指纹识别子区域的下方的传感单元；或者，所述操作指令接收单元用于接收用户对指纹识别子区域的关闭指令，所述传感单元控制电路用于关闭所述指纹识别子区域的下方的传感单元。
采用以上技术方案后的有益效果为：通过在终端的显示单元上设置指纹识别区，并在指纹识别区下方置入传感单元，接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，同步采集用户手指对应的指纹信息，从而对用户的滑动轨迹信息(如电子签名)和用户的指纹信息的同步采集，有效减少了用户的操作步骤，提升了用户体验。
附图说明
图1为本发明一实施方式涉及的同步采集指纹信息的方法的流程图；
图2为本发明另一实施方式涉及的同步采集指纹信息的方法的流程图；
图3为本发明一实施方式涉及的同步采集指纹信息的装置的示意图；
图4为本发明另一实施方式涉及的同步采集指纹信息的装置的示意图；
图5为本发明一实施方式涉及的传感单元的示意图；
图6为本发明另一实施方式涉及的传感单元的示意图；
标号说明：
101、显示单元；1011、触控单元；
102、传感单元；
103、背光单元；
104、操作信息设置单元；
105、操作指令接收单元；
106、处理单元；
107、判断单元；
108、存储单元。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
发明人提供了一种同步采集指纹信息的方法，所述方法应用于同步采集指纹信息的装置，所述装置包括显示单元和传感单元，所述显示单元上设置有指纹识别区，所述传感单元位于所述指纹识别区的下方，用于获取指纹识别区上的指纹信息。所述装置为具有触摸显示屏的电子设备，如是手机、平板电脑、个人数字助理等智能移动设备，还可以是个人计算机、工业装备用计算机等电子设备。所述方法包括以下步骤：
接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，同步采集用户手指对应的指纹信息。所述显示单元乃是以有源阵列薄膜晶体管作为扫描驱动与传输数据的显示屏，包括AMOLED显示屏、LCD液晶显示屏、微发光二极管显示屏、量子点显示屏、或是电子墨水显示屏。
在本实施方式中，传感单元的覆盖的范围与触控显示屏的大小相适配，这样可以使得无论用户手指在显示屏上如何滑动，传感单元都可以捕捉到用户的指纹信息。所述滑动轨迹为用户手指在显示单元上的运动轨迹，可以是单指操作，也可以是多指操作。用户手指的运动轨迹包括但不限于线条、图形、汉字等。当滑动轨迹是用户通过多个手指进行操作时，若多个手指在滑动过程中同时处于指纹识别区内，则传感单元会对这些手指对应的指纹信息均进行采集。
在另一些实施例中，传感单元还可以为多个，只需满足多个传感单元拼接成与显示单元相适配的大小、并置于显示单元的下方即可。相较于大面积的传感单元，小面积更加容易生产加工，这样有利于节约生产成本。
在另一些实施例中，优选的，指纹识别区还可以是小于显示屏大小的一块区域，例如占显示屏整体大小的1/2或1/4，优选的，指纹识别区的形状为矩形，矩形的大小位于显示单元的中心，传感单元的大小与指纹识别区大小相适配。在这一实施例中，当用户手指在显示屏上滑动过程中，若手指位于指纹识别区内，则指纹信息不会被识别，因为指纹识别区之外的区域并未设置传感单元；当用户手指滑动至指纹识别区时，传感单元将对用户的指纹信息进行捕捉。由于传感单元只占显示单元的部分面积，相较于全屏覆盖的方式，可以有效节约生产成本。
在某些实施例中，所述显示单元包括触控单元；所述步骤“接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹”包括：传感单元或触控单元接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，生成滑动轨迹信息，并对所述滑动轨迹信息进行存储。所述触控单元可以为触摸屏，所述触摸屏可以用于感知用户在其上的触摸操作，所述触摸操作包括滑动轨迹操作。滑动轨迹信息和指纹信息既可以均由传感单元获取得到，也可以是滑动轨迹信息由触控单元识别获得，指纹信息由传感单元捕捉得到。简言之，对于具有触摸屏的终端而言，滑动轨迹信息由传感单元或触控单元捕捉获得，有效提高了装置的应用范围。
如图1所示，为本发明一实施方式涉及的同步采集指纹信息的方法的流程图。所述方法还包括以下步骤：
首先进入步骤S101预先设置操作配置信息，所述操作配置信息包括操作指令与预设指纹信息的对应关系。预先设置的指纹信息为用户事先录入存储的指纹信息，每一指纹信息可以与一个操作指令相对应，每一个操作指令可以由一个或多个指纹信息触发。操作指令与预设指纹信息的对应关系可以存储于装置的存储单元，如手机的内存、计算机的硬盘中，也可以存储于服务器的存储单元中，当需要获取预先设置的操作配置信息时，只需让装置与服务器建立通讯连接，而后再从服务器获取到操作指令与预设指纹信息的对应关系即可。所述通讯连接包括有线通讯连接或无线通信连接。
而后进入步骤S102判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配，若是则进入步骤S103执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令，否则进入步骤S104不执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令。指纹信息的比对可以通过指纹识别算法来实现，指纹识别算法可以实现存储于装置的存储单元中，当传感单元获取到指纹识别区上的指纹信息后，装置的处理器将调用存储单元中的指纹识别算法，将所获取的指纹信息与预设指纹信息进行比对，判断两者是否匹配。指纹识别算法包括对指纹图像进行预处理、数据特征提取、特征匹配、指纹识别等步骤，可以用多种算法来实现，这些算法都是成熟的现有技术，现已被应用于各个加密解密领域，此处不再展开赘述。
请参阅图2，为本发明另一实施方式涉及的同步采集指纹信息的方法的流程图。所述步骤“预先设置操作配置信息”包括：
首先进入步骤S201接收用户设置指令，显示指纹识别区。设置指令可以通过用户点击终端屏幕上设置栏中的某一按钮触发，装置接收到设置指令后，将对指纹识别区进行显示，便于用户输入指纹信息。在本实施方式中，显示指纹识别区可以包括：提高指纹识别区的亮度或在指纹识别区上显示一提示输入框。在某些实施例中，在接收用户设置指令之前，还包括接收用户的账号信息，所述账号信息包括用户ID及密码。用户需要输入正确的用户ID及密码，登录用户账号后，才可触发所述设置指令，这样一方面可以提高指纹信息设置的安全性，另一方面也可以达到在一个装置上区分不同用户、保存不同的指纹信息的效果。
而后进入步骤S202获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存。当用户手指端部与指纹识别区进行接触时，采集到的指纹信息即为预设指纹信息，并将采集到的信息存储于存储单元中。在本实施方式中，所述装置包括存储单元，所述步骤“获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存”包括：判断用户设置过程中的指纹信息是否已存储于存储单元，当判定为是时提示用户该指纹信息已录入；当判定为否时将该指纹信息保存至存储单元。这样可以有效避免指纹信息的重复录入。
而后进入步骤S203显示一操作指令标识列表，接收用户对操作指令标识的选择指令，建立所选中的操作指令标识对应的操作指令与获取的指纹信息的的对应关系并保存。所述操作指令标识列表中包含着一个或多个操作指令对应的标识，每一操作指令标识对应一操作指令。选择指令可以通过用户点击勾选、双击等方式触发。这样，用户可以根据自身需要，将较为重要的操作(如支付操作、某些应用程序的启动等)设置为需要采用指纹信息才可执行；而对于不那么重要的操作，则不进行选择设置。
在某些实施例中，所述方法还包括步骤：在未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，发出提示信息。所述提示信息包括声音提示信息、图像提示信息、光线提示信息、视频提示信息中的一种或多种。“未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息”通常包含以下两种情况：一种是指纹识别失败，即存储单元中预先存储了该指纹信息，但是在获取用户的指纹信息时，由于用户手指端部与屏幕接触不是很充分，使得所采集的指纹信息并不是很全，导致指纹识别失败；另一种情况是存储单元中并未存储有该指纹信息。
针对第一种情况，装置在未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，会发出声音提示信息或图像提示信息。所述声音提示信息包括提示用户再次输入指纹的语音提示信息，所述图像提示信息包括提示用户再次输入指纹的弹窗提示信息。当获取到用户输入的指纹信息的次数超过预设次数，且均未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，则认定存储单元中并未存储有该指纹信息，即上述所说的另外一种情况。
针对第二种情况，装置同样可以发出图像提示信息，例如弹窗提示用户当前指纹信息为录入；也可以发出视频提示信息，所述视频提示信息中包含了如何录入新的指纹信息的教程，用户可以依据视频提示信息完成新的指纹信息的录入。当然，提示信息还可以通过振动、光感提示等方式来实现。简言之，提示信息只是为了让用户尽快了解到“没有与本次获取的指纹信息相匹配的指纹信息”的情况，置于提示信息形式的选择可以根据不同厂家的设置进行相应的调整。
在某些实施例中，所述“判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配”包括：根据传感单元同步采集的用户手指对应的指纹信息计算其特征值，并与预设指纹信息进行比对；当误差小于预设误差时，判定为匹配，否则判定为不匹配。
在某些实施例中，所述操作指令包括系统启动指令、文字操作指令、图像操作指令、视频操作指令、应用操作指令中的一种或多种。所述系统启动指令为终端的开机指令或者操作系统的启动指令，所述图像操作指令为图像的开启、删除、编辑、变换、移动指令中的一种或多种；所述视频操作指令为视频的开启、删除、编辑、变换、移动指令中的一种或多种；所述应用操作指令即包括某一应用程序(如终端APP)的开启、删除、移动中的某一种或多种，也可以是应用程序运行过程中，进行浏览、支付等操作指令。
在某些实施例中，所述装置包括存储单元，所述方法还包括：将同步采集用户手指对应的指纹信息存储于存储单元中。传感单元采集到用户手指的指纹信息后，并不一定马上进行指纹信息的比对，也可能是需要过一段时间后再提取调用。优选的，所述存储单元为非易失性存储器，如手机内存、硬盘、U盘等。
如图5所示，在某些实施例中，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜，所述光侦测感应层为光敏二极管所形成的阵列。液晶显示(LCD)面板或有机发光二极管(OLED)显示面板，皆是以TFT结构驱动扫描单一像素，以实现面板上像素阵列的显示功能。形成TFT开关功能的主要结构为半导体场效晶体管(FET)，其中熟知的半导体层材料主要有非晶硅、多晶硅、氧化铟镓锌(IGZO)、或是混有奈米碳材料之有机化合物等等。由于光感测二极管的结构亦可采用此类半导体材料制备，且生产设备也兼容于TFT阵列的生产设备，因此近年来TFT光侦测二极管开始以TFT阵列制备方式进行生产。本实施方式所述的TFT影像感测阵列薄膜即为上述提到的TFT光侦测二极管(如图5中的光感测二极管区域部分)，具体结构可以参考美国专利US6943070B2、中华人民共和国专利CN204808361U中对传感单元结构的描述。TFT影像感测阵列薄膜的生产工艺与显示面板TFT结构不同的是：原本在显示面板的像素开口区域，在生产工艺上改为光感测区域。其TFT制备方式可以采用薄型玻璃为基材，亦可采用耐高温塑性材料为基材，如美国专利US6943070B2所述。
为了使得在显示单元为非自发光显示屏时，传感单元依然可以采集到用户的指纹信息。在某些实施例中，所述光敏二极管为红外光敏二极管，所述红外光敏二极管包括红外感应层，所述红外感应层可用于感知红外信号，以便传感单元同步捕捉用户手指的指纹信息。图5所示的传感单元易受周围环境光或者显示屏像素所发出的可见光的反射、折射等因素影响，造成光学干扰，严重影响内嵌于显示面板下方的TFT影像感测阵列薄膜的信号噪声比(SNR)，为了提高信号噪声比，可以对图5所示的传感单元的基础上做了进一步改进，使得TFT影像感测阵列薄膜可以侦测识别用户特征信息的红外信号。
在某些实施例中，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜；当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述TFT影像感测阵列薄膜包括红外感应层，所述红外感应层为红外光敏二极管或红外光敏电晶管所形成的阵列。如图6所示，为了将TFT影像感测阵列薄膜能够识别的光信号波长从可见光范围扩展至红外光范围，以及使得显示单元为非自发光显示屏(如LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏)时，传感单元也可以捕捉到用户的指纹信息，因而需要对图5的TFT影像感测阵列薄膜进行改进，具体是采用红外光敏二级管替换图5中TFT影像感测阵列薄膜的光二极管层，红外光敏二极管包括微晶硅光电二极管或非晶硅化合物光电二极管。
实施例一：将非结晶硅p型/i型/n型光电二极管结构(图5中的光二极管层)改由微晶硅p型/i型/n型光电二极管结构。在此实施例中，光电二极管的微结晶程度主要是在化学气象沉积过程中，以适当氢气浓度混入气体硅烷(SiH4)去控制氢原子键结非晶硅之悬空键(dangling bond)，以实现微晶硅p型/i型/n型光电二极管结构之镀膜。藉由调整化学气象沉积的氢气浓度，微晶光电二极管的操作波长范围可以扩展到光波长600nm到1000nm的范围。
在采用微晶光电二极管之实施例中，为了进一步地提高光电转换之量子效率，微晶硅光电二极管也可采用双结以上p型/i型/n型结构串接形成。该光电二极管第一结层p型/i型/n型材料仍然为非结晶结构，第二结层以上p型/i型/n型材料可以为微晶结构、多晶结构。
实施例二：将非结晶硅p型/i型/n型光电二极管结构(图5中的光二极管层)改为掺有可扩展光敏波长范围之非结晶硅化合物之p型/i型/n型光电二极管结构，优选之化合物实施例为非晶硅化锗。在此实施例中，光电二极管的本质层(i型)在以化学气象沉积镀膜过程中，通以气体锗烷(GeH4)混入硅烷(SiH4)，以实现非结晶硅化锗p型/i型/n型光电二极管之光敏范围达到光波长600nm到1000nm的范围。
在采用非结晶硅化合物光电二极管之实施例中，为了提高光电转换之量子效率，非晶硅光电二极管也可采用双结以上p型/i型/n型结构串接形成。该光电二极管第一结层p型/i型/n型材料仍然为非晶硅结构，第二结层以上p型/i型/n型材料可以为微晶结构、多晶结构或是掺有可扩展光敏波长范围之化合物材料。
当红外感应层为红外光敏二级管所形成的阵列时，在实际应用过程中，可藉由TFT作扫描驱动外加一偏压(包括正向偏压，或零偏压或负偏压)在p型/i型/n型光电二极管之间，实现TFT影像感测阵列薄膜发出红外光功能。
在某些实施例中，第一触发信号可以通过在p型/i型/n型红外光敏二极管之间施加正向偏压触发，第二触发信号可以通过在p型/i型/n型红外光敏二极管之间施加零偏压或负偏压触发。例如红外光敏二极管所形成的阵列假设有10列(假设编号为1-10)，那么可以对编号为奇数的像素点阵列施加正向偏压，以使得奇数列像素点阵列可发出红外光信号，并对编号为偶数的像素点阵施加零偏压或负偏压，以使得偶数列像素点阵列处于侦测红外光状态，以捕捉用户特征信息所在的部位反射回的红外光并转换为红外图像加以输出。当然，在另一些实施例中，第一触发信号可以通过在p型/i型/n型红外光敏二极管之间施加零偏压或负偏压触发，第二触发信号可以通过在p型/i型/n型红外光敏二极管之间施加正向偏压触发。所述第一触发信号可以为光源触发信号，所述第二触发信号可以为侦测触发信号；当然，第一触发信号也可以为侦测触发信号，所述第二触发信号可以为光源触发信号。
在某些实施例中，还可以交替在p型/i型/n型红外光敏二极管之间施加正向偏压，或零偏压或负偏压，以触发所述第一触发信号或第二触发信号。同样以红外光敏二极管所形成的阵列有10列像素点阵为例，在第一周期内对p型/i型/n型红外光敏二极管施加正向偏压，使得10列像素点阵均处于发出红外光状态；在第二周期内对p型/i型/n型红外光敏二极管施加零偏压或负偏压，使得10列像素点阵均处于红外光侦测状态，用于捕捉用户特征信息部位反射回的红外光信息，并生成相应的红外图像输出；在第三周期内又对p型/i型/n型红外光敏二极管施加正向偏压，使得10列像素点阵均处于发出红外光状态，反复交替，以此类推。光源触发信号(第一触发信号)与侦测触发信号(第二触发信号)交替切换，并符合一预设频率。相邻的周期之间的时间间隔可以根据实际需要而设置，优选时间间隔可以设置为TFT阵列驱动扫描每一帧(Frame)红外光敏二极管阵列至少能接收到一帧完整的影像信号所需的时间，即预设频率为每经过上述时间间隔进行一次切换。
在某些实施例中，当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述传感单元的下方还设置有背光单元，所述传感单元设置于背光单元和LCD液晶显示屏之间、或者设置于背光单元和电子墨水显示屏之间。由于LCD液晶显示屏不属于自发光元件，因而在安装时需要在传感单元的下方增加背光单元。背光单元可以为LCD背光模组，也可以为其他具有自发光功能的电子元件。在另一些实施例中，当所述显示单元为AMOLED显示屏时，由于OLED显示屏属于自发光元件，因而无需设置背光单元。通过上述两种方案的设置，可以有效满足不同厂家的生产需求，提高终端的适用范围。
在某些实施例中，所述指纹识别区包括多个指纹识别子区域，每一指纹识别子区域的下方对应设置一传感单元。所述终端还包括传感单元控制电路，所述方法还包括：接收用户对指纹识别子区域的启动指令，传感单元控制电路开启所述指纹识别子区域的下方的传感单元，以及接收用户对指纹识别子区域的关闭指令，传感单元控制电路关闭所述指纹识别子区域的下方的传感单元。
以指纹识别区的数量为两个为例，两个指纹识别子区域可以一上一下或一左一右均匀分布于屏幕中，也可以以其他排列方式分布于屏幕中。下面对具有两个指纹识别子区域的终端的应用过程做具体说明：在使用过程中，接收用户触发的启动信号，将两个指纹识别子区域下方的光侦测器件(即传感单元)都设置成开启状态。优选的实施例中，两个指纹识别子区域构成的范围覆盖了整个显示屏，这样可以保证当两个指纹识别子区域下方的光侦测器件都设置成开启状态时，进入显示屏的光信号可以被下方的TFT影像感测阵列薄膜(即传感单元)所吸收，从而捕捉到用户的指纹信息。
在其他实施例中，两个指纹识别子区域构成的范围也可以占整个显示屏面积的2/3、3/4等。当然，用户也可以根据自身喜好，设置某一个指纹识别子区域下方的光侦测器件开启，另一个指纹识别子区域下方的光侦测器件关闭。在不需要对终端进行操作时，还可以将两个指纹识别子区域下方的光侦测器件均设置为关闭状态。简言之，各个指纹识别子区域下方的光侦测器件下方处于开启或关闭，可以根据用户自身喜好进行设置。
请参阅图2，为本发明另一实施方式涉及的同步采集指纹信息的方法的流程图。所述装置包括显示单元101和传感单元102，所述显示单元上设置有指纹识别区，所述传感单元102位于所述指纹识别区的下方，用于获取指纹识别区上的指纹信息；所述装置包括滑动轨迹接收单元；所述滑动轨迹接收单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，所述传感单元用于同步采集用户手指对应的指纹信息。
在某些实施例中，所述显示单元101包括触控单元1011、处理单元106和存储单元108；所述滑动轨迹接收单元为传感单元102或触控单元1011；步骤“滑动轨迹接收单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹”包括：所述传感单元102或触控单元1011用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，生成滑动轨迹信息，所述处理单元106用于将滑动轨迹信息存储于存储单元108中。简言之，对于具有触摸屏的终端而言，滑动轨迹信息由传感单元或触控单元捕捉获得，有效提高了装置的应用范围。
在某些实施例中，所述装置包括操作信息设置单元104、判断单元107和处理单元106。所述操作信息设置单元104用于预先设置操作配置信息，所述操作配置信息包括操作指令与预设指纹信息的对应关系；所述判断单元107用于判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配，若是则所述处理单元106用于执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令，否则所述处理单元106不执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令。指纹信息的比对可以通过指纹识别算法来实现，指纹识别算法可以实现存储于装置的存储单元中，当传感单元获取到指纹识别区上的指纹信息后，装置的处理器将调用存储单元中的指纹识别算法，将所获取的指纹信息与预设指纹信息进行比对，判断两者是否匹配。指纹识别算法包括对指纹图像进行预处理、数据特征提取、特征匹配、指纹识别等步骤，可以用多种算法来实现，这些算法都是成熟的现有技术，现已被应用于各个加密解密领域，此处不再展开赘述。
在某些实施例中，所述装置还包括操作指令接收单元105，所述“操作信息设置单元用于预先设置操作配置信息”包括：所述操作指令接收单元105用于接收用户设置指令，显示指纹识别区；所述传感单元102用于获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存；所述显示单元101用于显示一操作指令标识列表，所述操作指令标识列表中包含着一个或多个操作指令对应的标识，每一操作指令标识对应一操作指令；所述操作指令接收单元105还用于接收用户对操作指令标识的选择指令，处理单元用于建立所选中的操作指令标识对应的操作指令与获取的指纹信息的的对应关系并保存。这样，用户可以根据自身需要，将较为重要的操作(如支付操作、某些应用程序的启动等)设置为需要采用指纹信息才可执行；而对于不那么重要的操作，则不进行选择设置。
在某些实施例中，所述装置包括存储单元108，所述“传感单元用于获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存”包括：判断单元用于判断用户设置过程中的指纹信息是否已存储于存储单元，当判定为是时处理单元用于提示用户该指纹信息已录入；当判定为否时处理单元用于将该指纹信息保存至存储单元。这样可以有效避免预设指纹信息重复录入，减少用户操作步骤，提升用户体验。
在某些实施例中，所述处理单元还用于在未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，发出提示信息。所述提示信息包括声音提示信息、图像提示信息、光线提示信息、视频提示信息中的一种或多种。提示信息可以起到提示警醒的作用，用户根据提示信息获知当前指纹信息为录入成功，可以选择再次进行指纹输入操作，指纹输入操作可以通过用手指在触控单元上再次滑动轨迹信息来实现，如再次在显示单元上输入电子签名。
在某些实施例中，所述“判断单元用于判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配”包括：处理单元用于根据传感单元同步采集的用户手指对应的指纹信息计算其特征值，判断单元用于将计算得到的特征值与预设指纹信息进行比对；当误差小于预设误差时，判定为匹配，否则判定为不匹配。通过特征值比对，可以有效减少指纹识别的误差，保证指纹识别的准确率。
在某些实施例中，所述装置包括存储单元108，所述处理单元还用于将同步采集用户手指对应的指纹信息存储于存储单元中。感单元采集到用户手指的指纹信息后，并不一定马上进行指纹信息的比对，也可能是需要过一段时间后再提取调用。优选的，所述存储单元为非易失性存储器，如手机内存、硬盘、U盘等。
在某些实施例中，所述指纹识别区包括多个指纹识别子区域，每一指纹识别子区域的下方对应设置一传感单元。所述装置包括操作指令接收单元和传感单元控制电路，所述传感单元控制电路用于接收用户对指纹识别子区域的启动指令，所述传感单元控制电路用于开启所述指纹识别子区域的下方的传感单元；或者，所述操作指令接收单元用于接收用户对指纹识别子区域的关闭指令，所述传感单元控制电路用于关闭所述指纹识别子区域的下方的传感单元。各个指纹识别子区域下方的光侦测器件(即传感单元)处于开启或关闭，可以根据用户自身喜好进行设置，有效提升用户的感官体验。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
本领域内的技术人员应明白，上述各实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。这些实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。上述各实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，包括但不限于：个人计算机、服务器、通用计算机、专用计算机、网络设备、嵌入式设备、可编程设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，包括但不限于：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。
上述各实施例是参照根据实施例所述的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到计算机设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机设备以特定方式工作的计算机设备可读存储器中，使得存储在该计算机设备可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机设备上，使得在计算机设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (32)

1.一种同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述方法应用于同步采集指纹信息的装置，所述装置包括显示单元和传感单元，所述显示单元上设置有指纹识别区，所述传感单元位于所述指纹识别区的下方，用于获取指纹识别区上的指纹信息；所述方法包括以下步骤：
接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，同步采集用户手指对应的指纹信息。
2.如权利要求1所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述显示单元包括触控单元；所述步骤“接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹”包括：
传感单元或触控单元接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，生成滑动轨迹信息，并对所述滑动轨迹信息进行存储。
3.如权利要求1所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述方法包括：
预先设置操作配置信息，所述操作配置信息包括操作指令与预设指纹信息的对应关系；
判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配，若是则执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令，否则不执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令。
4.如权利要求3所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述步骤“预先设置操作配置信息”包括：
接收用户设置指令，显示指纹识别区；
获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存；
显示一操作指令标识列表，所述操作指令标识列表中包含着一个或多个操作指令对应的标识，每一操作指令标识对应一操作指令；
接收用户对操作指令标识的选择指令，建立所选中的操作指令标识对应的操作指令与获取的指纹信息的的对应关系并保存。
5.如权利要求4所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述装置包括存储单元，所述步骤“获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存”包括：
判断用户设置过程中的指纹信息是否已存储于存储单元，当判定为是时提示用户该指纹信息已录入；当判定为否时将该指纹信息保存至存储单元。
6.如权利要求3所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
在未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，发出提示信息。
7.如权利要求6所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述提示信息包括声音提示信息、图像提示信息、光线提示信息、视频提示信息中的一种或多种。
8.如权利要求3所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述“判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配”包括：根据传感单元同步采集的用户手指对应的指纹信息计算其特征值，并与预设指纹信息进行比对；当误差小于预设误差时，判定为匹配，否则判定为不匹配。
9.如权利要求3所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述操作指令包括系统启动指令、文字操作指令、图像操作指令、视频操作指令、应用操作指令中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述装置包括存储单元，所述方法还包括：将同步采集用户手指对应的指纹信息存储于存储单元中。
11.如权利要求1所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜。
12.如权利要求1所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述显示单元乃是以有源阵列薄膜晶体管作为扫描驱动与传输数据的显示屏，包括AMOLED显示屏、LCD液晶显示屏、微发光二极管显示屏、量子点显示屏、或是电子墨水显示屏。
13.如权利要求12所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述传感单元的下方还设置有背光单元，所述传感单元设置于背光单元和LCD液晶显示屏之间、或者设置于背光单元和电子墨水显示屏之间。
14.如权利要求12所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜；当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述TFT影像感测阵列薄膜包括红外感应层，所述红外感应层为红外光敏二极管或红外光敏电晶管所形成的阵列。
15.如权利要求1所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述指纹识别区包括多个指纹识别子区域，每一指纹识别子区域的下方对应设置一传感单元。
16.如权利要求15所述的同步采集指纹信息的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收用户对指纹识别子区域的启动指令，开启所述指纹识别子区域的下方的传感单元；
或者，接收用户对指纹识别子区域的关闭指令，关闭所述指纹识别子区域的下方的传感单元。
17.一种同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述装置包括显示单元和传感单元，所述显示单元上设置有指纹识别区，所述传感单元位于所述指纹识别区的下方，用于获取指纹识别区上的指纹信息；所述装置包括滑动轨迹接收单元；
所述滑动轨迹接收单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，并在用户手指滑动至所述指纹识别区时，所述传感单元用于同步采集用户手指对应的指纹信息。
18.如权利要求17所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述显示单元包括触控单元、处理单元和存储单元；所述滑动轨迹接收单元为传感单元或触控单元；步骤“滑动轨迹接收单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹”包括：
所述传感单元或触控单元用于接收用户手指在显示单元上的滑动轨迹，生成滑动轨迹信息，所述处理单元用于将滑动轨迹信息存储于存储单元中。
19.如权利要求17所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述装置包括操作信息设置单元、判断单元和处理单元；
所述操作信息设置单元用于预先设置操作配置信息，所述操作配置信息包括操作指令与预设指纹信息的对应关系；
所述判断单元用于判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配，若是则所述处理单元用于执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令，否则所述处理单元不执行操作配置信息中该预设指纹信息对应的操作指令。
20.如权利要求19所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述装置还包括操作指令接收单元，所述“操作信息设置单元用于预先设置操作配置信息”包括：
所述操作指令接收单元用于接收用户设置指令，显示指纹识别区；
所述传感单元用于获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存；
所述显示单元用于显示一操作指令标识列表，所述操作指令标识列表中包含着一个或多个操作指令对应的标识，每一操作指令标识对应一操作指令；
所述操作指令接收单元还用于接收用户对操作指令标识的选择指令，处理单元用于建立所选中的操作指令标识对应的操作指令与获取的指纹信息的的对应关系并保存。
21.如权利要求20所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述装置包括存储单元，所述“传感单元用于获取用户在所述指纹识别区上的指纹信息并保存”包括：
判断单元用于判断用户设置过程中的指纹信息是否已存储于存储单元，当判定为是时处理单元用于提示用户该指纹信息已录入；当判定为否时处理单元用于将该指纹信息保存至存储单元。
22.如权利要求17所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述处理单元还用于在未识别到与获取的指纹信息相匹配的预设指纹信息时，发出提示信息。
23.如权利要求22所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述提示信息包括声音提示信息、图像提示信息、光线提示信息、视频提示信息中的一种或多种。
24.如权利要求19所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述“判断单元用于判断同步采集的用户手指对应的指纹信息与操作配置信息中的预设指纹信息是否匹配”包括：处理单元用于根据传感单元同步采集的用户手指对应的指纹信息计算其特征值，判断单元用于将计算得到的特征值与预设指纹信息进行比对；当误差小于预设误差时，判定为匹配，否则判定为不匹配。
25.如权利要求19所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述操作指令包括系统启动指令、文字操作指令、图像操作指令、视频操作指令、应用操作指令中的一种或多种。
26.如权利要求17所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述装置包括存储单元，所述处理单元还用于将同步采集用户手指对应的指纹信息存储于存储单元中。
27.如权利要求17所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜。
28.如权利要求17所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述显示单元乃是以有源阵列薄膜晶体管作为扫描驱动与传输数据的显示屏，包括AMOLED显示屏、LCD液晶显示屏、微发光二极管显示屏、量子点显示屏、或是电子墨水显示屏。
29.如权利要求28所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述传感单元的下方还设置有背光单元，所述传感单元设置于背光单元和LCD液晶显示屏之间、或者设置于背光单元和电子墨水显示屏之间。
30.如权利要求28所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述传感单元包括TFT影像感测阵列薄膜，当显示单元为LCD液晶显示屏或电子墨水显示屏时，所述TFT影像感测阵列薄膜包括红外感应层，所述红外感应层为红外光敏二极管或红外光敏电晶管所形成的阵列。
31.如权利要求17所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述指纹识别区包括多个指纹识别子区域，每一指纹识别子区域的下方对应设置一传感单元。
32.如权利要求31所述的同步采集指纹信息的装置，其特征在于，所述装置包括操作指令接收单元和传感单元控制电路，所述传感单元控制电路用于接收用户对指纹识别子区域的启动指令，所述传感单元控制电路用于开启所述指纹识别子区域的下方的传感单元；或者，所述操作指令接收单元用于接收用户对指纹识别子区域的关闭指令，所述传感单元控制电路用于关闭所述指纹识别子区域的下方的传感单元。
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