CN109858387B

CN109858387B - 显示面板和指纹识别方法

Info

Publication number: CN109858387B
Application number: CN201910019605.8A
Authority: CN
Inventors: 唐韬
Original assignee: Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
Current assignee: Kunshan Govisionox Optoelectronics Co Ltd
Priority date: 2019-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: CN109858387A

Abstract

本申请涉及一种显示面板和指纹识别方法。显示面板包括基板、处理器、触摸功能层和指纹传感器阵列。触摸功能层设置于基板的一侧。触摸功能层与处理器电连接。触摸功能层用于向处理器发送触摸区域的位置信息。指纹传感器阵列设置于基板远离触摸功能层的一侧。指纹传感器阵列包括多个间隔设置的指纹传感器。多个指纹传感器分别与处理器连接。处理器根据位置信息控制与触摸区域对应的多个指纹传感器分别采集触摸区域中不同子区域的子指纹图像信息，并根据多个子指纹图像信息获得触摸位置的指纹图像信息。多个指纹传感器间隔设置可以增加指纹传感器阵列覆盖的面积。因而可以提高显示面板有效的指纹识别区域，提高了使用效率，方便快捷。

Description

显示面板和指纹识别方法

技术领域

本申请涉及显示领域，特别是涉及一种显示面板和指纹识别方法。

背景技术

随着科技的发展，指纹识别技术已经越来越普及。指纹识别技术也已经开始在显示领域应用，包括手机、平板电脑等设备已经开始使用指纹识别技术，但是传统技术中，通常需要将手指放在显示装置的固定位置，才能解锁，这给显示装置的使用带来了限制。

发明内容

基于此，有必要针对传统的显示装置通常需要将手指放在显示装置的固定位置，才能解锁问题，提供一种显示面板和指纹识别方法。

一种显示面板，包括：

基板和处理器；

触摸功能层，设置于所述基板的一侧，与所述处理器电连接，用于向所述处理器发送触摸区域的位置信息；以及

指纹传感器阵列，设置于所述基板远离所述触摸功能层的一侧，包括多个间隔设置的指纹传感器，所述多个指纹传感器分别与所述处理器连接；

所述处理器根据所述位置信息控制与所述触摸区域对应的多个所述指纹传感器分别采集所述触摸区域中不同子区域的子指纹图像信息，并根据多个所述子指纹图像信息获得所述触摸位置的指纹图像信息。

本实施例中，所述基板远离所述触摸功能层的一侧设置指纹传感器阵列。所述指纹传感器阵列可以包括多个间隔设置的所述指纹传感器。所述多个指纹传感器间隔设置可以增加所述指纹传感器阵列覆盖的面积。因而可以提高所述显示面板有效的指纹识别区域，从而可以增加指纹识别时手指触摸的面积，提高了使用效率，方便快捷。

在一个实施例中，相邻的所述指纹传感器的之间的距离为2mm-3mm，所述指纹传感器在与所述基板平行截面为为边长为3mm-5mm正方形。

本实施例中，人体手指触控所述屏体时，手指与屏体接触的面积大约为3mm×3mm-5mm×5mm的正方形或者与所述正方形面积相近的不规则圆形。因此当手指触摸所述屏体时，必然会至少触发一个所述指纹传感器。由于所述指纹传感器之间有间隔，因而可以不使用较大面积的指纹传感装置覆盖整个屏体，因而可以节省材料，降低成本，同时可以保证较高的识别效率。

在一个实施例中，所述指纹传感器为光学感测器或者超声感测器。

本实施例中，所述光学感测器和所述指纹感测器可以间隔传输信号，不需要物理连接，使用方便，可以降低安装所述显示面板的复杂程度。

一种指纹识别方法，应用于所述的显示面板，包括：

S10，获取所述触摸功能层感应的触摸区域的位置信息；

S20，根据所述位置信息控制与所述触摸区域对应的多个指纹传感器分别采集所述触摸区域中不同子区域的子指纹图像信息；

S30，根据多个所述子指纹图像信息获得所述触摸位置的指纹图像信息。

本实施例中，通过使得多个子指纹图像信息联合获得所述指纹图像信息，可以提高所述多个指纹传感器排布的灵活性，并可以增加所述指纹传感器阵列300所覆盖的面积。因而可以提高所述显示面板有效的指纹识别区域，从而可以增加指纹识别时手指触摸的面积。

在一个实施例中，所述步骤S20包括：

S210，根据所述位置信息确定图像采集区域，所述图像采集区域包括多个所述子区域；

S220，控制与所述多个子区域对应的多个所述指纹传感器310采集所述子指纹图像信息。

本实施例中，并通过所述多个子指纹图像信息联合识别指纹信息，高效准确，提高了所述指纹传感器排布的灵活性。

在一个实施例中，所述步骤S210中，所述图像采集区域包括以所述触摸区域的中心为圆点，以预设半径为半径的圆形区域。

本实施例中，根据手指与屏体接触时有效的接触面积，可以确定所述有效半径，因而可以确定所述图像采集区域。通过确定所述指纹采集区域可以排除虚触屏体的干扰。在所述图像采集区域内定义多个所述子区域，可以使得子区域211的划分更为有效，排除无效干扰。

在一个实施例中，步骤S220中，所述触摸区域的中心落在相邻的两个所述子区域之间时，控制与所述相邻的两个所述子区域对应的两个所述指纹传感器采集所述子指纹图像信息。

本实施例中，通过与所述相邻的两个所述子区域对应的两个所述指纹传感器采集所述子指纹图像信息联合得到的所述指纹图像信息已经能够精确反映指纹图案。不必要启动更多的所述指纹传感器，可以降低所述显示面板的能耗。

在一个实施例中，所述预设半径为3mm-5mm。

本实施例中，将所述预设半径设定为3mm-5mm，更加符合手指触控所述屏体的有效面积，可以在保证触摸精度的同时降低处理触摸信息时的能耗。

在一个实施例中，在步骤S30后还包括：

S40，将所述指纹图像信息与基准指纹图像进行匹配，获得匹配结果。通过所述匹配结果可以确定被识别指纹是否匹配。

在一个实施例中，所述步骤S40包括：

S410，将所述多个所述子指纹图像信息与基准指纹图像对应所述子区域内的子基准图像信息进行匹配，获得指纹匹配率；

S420，若所述指纹匹配率大于等于预设值，则匹配成功；

若所述指纹匹配率小于预设值，则匹配失败。

本实施例中，所述指纹匹配率可以反映所述子指纹图像信息与子基准图像信息的匹配程度。所述预设值既可以具有较高的识别精度，也可以尽量减少工作的所述指纹识别器的数量。

在一个实施例中，所述基准指纹图像为基准二值化指纹图像，将所述子指纹图像信息进行二值化处理得到二值化子指纹图像，将所述二值化子指纹图像与所述基准二值化指纹图像进行匹配，获得所述指纹匹配率。

本实施例中，通过二值化处理，可以将指纹图像转换为黑白图案，处理简单快捷。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的显示面板示意图；

图2为本申请一个实施例提供的指纹传感器阵列示意图；

图3为本申请一个实施例提供的触摸区域示意图；

图4为本申请一个实施例提供的二值化示意图。

附图标记说明：

显示面板10

基板220

处理器100

触摸功能层200

指纹传感器阵列300

指纹传感器310

触摸区域210

子区域211

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的显示面板和指纹识别方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

正如背景所述，传统技术中，通常需要将手指放在显示装置的固定位置，才能解锁，这给显示装置的使用带来了限制。发明人研究发现，这是由于指纹传感器310尺寸较小。指纹触摸的区域必须在指纹传感器310对应的位置上，才能达到指纹识别的目的。而指纹识别器面积较小，因而限制了指纹识别的面积。如果增大指纹识别器的面积，会增加较多的成本。

请参见图1-3，基于上述问题，本申请一个实施例提供一种显示面板10。所述显示面板10包括基板220、处理器100、触摸功能层200和指纹传感器阵列300。所述触摸功能层200设置于所述基板220的一侧。所述触摸功能层200与所述处理器100电连接。所述触摸功能层200用于向所述处理器100发送触摸区域210的位置信息。所述指纹传感器阵列300设置于所述基板220远离所述触摸功能层200的一侧。所述指纹传感器阵列300包括多个间隔设置的指纹传感器310。所述多个指纹传感器310分别与所述处理器100连接。所述处理器100根据所述位置信息控制与所述触摸区域210对应的多个所述指纹传感器310分别采集所述触摸区域210中不同子区域211的子指纹图像信息，并根据多个所述子指纹图像信息获得所述触摸位置的指纹图像信息。

本实施例中，所述基板220可以为柔性基板220，也可以为玻璃基板220等刚性基板220。所述触摸功能层200可以具有触控功能。所述触摸功能层200可以包括向量压力传感技术触控式屏幕、电阻技术触控式屏幕、电容技术触控式屏幕、红外线技术触控式屏幕或者表面声波技术触控式屏幕。所述处理器100可以为指纹识别芯片。

所述触摸区域210可以为手指触摸的所述显示面板10的屏体的区域。所述位置信息可以为所述触摸功能层200感应到的触摸区域210的坐标信息。所述坐标信息可以包含每个所述子区域211的位置信息。通过所述指纹图像信息可以判断识别信息是否正确。所述触摸区域210可以包括多个子区域211。每个所述子区域211可以对应一个所述指纹传感器310。根据所述指纹传感器310的分布可以将所述触摸区域210划分为多个所述子区域211。

在一个实施例中，部分被采集指纹可以覆盖所有所述子区域211。多个所述子区域211对应的多个所述指纹传感器310联合可以采集到在所述触摸区域210覆盖的被采集指纹的所述指纹图像信息。根据所述坐标信息可以启动每个所述子区域211对应的不同的所述指纹传感器310。当某些相邻的所述坐标区域被触摸时，与每个所述子区域211对应的所述坐标信息可以发送给所述处理器100。所述处理器100可以根据所述坐标信息控制与每个所述子区域211对应的多个所述指纹传感器310分别采集不同的所述子指纹图像信息。所述处理器100可以根据不同的所述子指纹信息联合得到所述指纹图像信息。

本申请实施例中，所述基板220远离所述触摸功能层200的一侧设置指纹传感器阵列300。所述指纹传感器阵列300可以包括多个间隔设置的所述指纹传感器310。所述多个指纹传感器310间隔设置可以增加所述指纹传感器阵列300覆盖的面积。因而可以提高所述显示面板10有效的指纹识别区域，从而可以增加指纹识别时手指触摸的面积，提高了使用效率，方便快捷。

在一个实施例中，相邻的所述指纹传感器310的之间的距离为2mm-3mm。所述指纹传感器310在与所述基板220平行截面为边长为3mm-5mm正方形。人体手指触控所述屏体时，手指与屏体接触的面积大约为3mm×3mm-5mm×5mm的正方形或者与所述正方形面积相近的不规则圆形。因此当手指触摸所述屏体时，必然会至少触发一个所述指纹传感器310。由于所述指纹传感器310之间有间隔，因而可以不使用较大面积的指纹传感装置覆盖整个屏体，因而可以节省材料，降低成本，同时可以保证较高的识别效率。

在一个实施例中，所述指纹传感器310为光学感测器或者超声感测器。所述光学感测器和所述指纹感测器可以间隔传输信号，不需要物理连接，使用方便，可以降低安装所述显示面板10的复杂程度。

本申请实施例还提供一种指纹识别方法。所述方法包括：

S10，获取所述触摸功能层200感应的触摸区域210的位置信息；

S20，根据所述位置信息控制与所述触摸区域210对应的多个所述指纹传感器310分别采集所述触摸区域210中不同子区域211的子指纹图像信息；

在步骤S10中，所述位置信息可以为所述触摸功能层200感应到的所述触摸区域210的坐标信息。所述触摸区域210可以为手指触摸的屏体的区域。

在步骤S20中，当手指触控所述屏体时，与所述屏体接触的指纹部分可以为所述触摸区域210。根据所述指纹传感器310的分布可以将所述触摸区域210划分为多个所述子区域211。每个所述子区域211可以与一个所述指纹传感器310相对应。每个所述子区域211的表面可以覆盖部分所述被识别指纹，因而每个所述子区域211可以感应到一个子指纹图像信息。通过所述处理器100可以使得每个所述子区域211对应的所述指纹传感器31采集所述子指纹图像信息。

在步骤S30中，每个所述子指纹图像信息都可以反映部分被测指纹。多个所述子指纹图像信息联合就可以判断整个被测指纹的所述指纹图像信息。

本实施例中，通过所述处理器100可以控制与所述触摸区域210对应的多个所述指纹传感器310分别采集所述触摸区域210中不同子区域211的子指纹图像信息。根据所述子指纹图像信息获得所述触摸位置的指纹图像信息。通过使得多个子指纹图像信息联合获得所述指纹图像信息，可以提高所述多个指纹传感器310排布的灵活性，并可以增加所述指纹传感器阵列300所覆盖的面积。因而可以提高所述显示面板10有效的指纹识别区域，从而可以增加指纹识别时手指触摸的面积。

在一个实施例中，所述步骤S20包括：

S210，根据所述位置信息确定所述触摸区域210，所述触摸区域210包括多个所述子区域211；

S220，控制与所述多个子区域211对应的多个所述指纹传感器310采集所述子指纹图像信息。

在步骤S210中，根据多个所述指纹传感器310排列的位置，可以对应将所述触摸区域210划分为多个所述子区域211。每个所述子区域211可以对应一个所述指纹传感器310。即每个所述指纹传感器310可以感应一个所述子区域211的指纹信息。所述子区域211和所述子区域211之间可以具有空隙。所述空隙的宽度可以与所述指纹传感器310的间隔一致。

本实施例中，可以通过所述处理器100控制与所述多个子区域211对应的多个所述指纹传感器310采集所述子指纹图像信息，并通过所述多个子指纹图像信息联合识别指纹信息，高效准确，提高了所述指纹传感器310排布的灵活性。

请再参见图2，在一个实施例中，所述步骤S210中，所述图像采集区域包括以所述触摸区域210的中心为圆点，以预设半径为半径的圆形区域。所述图像采集区域可以为所述触摸区域210的一部分。所述图像采集区域可以为有效的所述触摸区域210。手指触控所述屏体时，手指与所述屏体接触的边缘可能会有虚接，这会降低所述触摸功能层200的感应灵敏度，并可能会误触发所述指纹传感器310。较多的所述指纹传感器310工作会增加功耗，降低所述显示面板10的运行速度。所述预设半径可以为经验值，根据手指与屏体接触时有效的接触面积，可以确定所述有效半径，因而可以确定所述图像采集区域。通过确定所述指纹采集区域可以尽量排除虚触屏体引起的对所述指纹传感器310的误触发。在所述图像采集区域内定义多个所述子区域211，可以使得子区域211的划分更为有效，排除无效干扰。

在一个实施例中，所述预设半径为3mm-5mm。手指触控所述屏体时，手指与所述屏体接触的面积大约为3mm×3mm-5mm×5mm的正方形或者与所述正方形面积相近的不规则圆形。因而将所述预设半径设定为3mm-5mm，更加符合手指触控所述屏体的有效面积，可以在保证触摸精度的同时降低所述处理器100处理触摸信息时的能耗。

在一个实施例中，步骤S220中，所述触摸区域210的中心落在相邻的两个所述子区域211之间时，控制与所述相邻的两个所述子区域211对应的两个所述指纹传感器310采集所述子指纹图像信息。当所述触摸区域210的中心落在相邻的两个所述子区域211之间时，手指与所述屏体接触的大部分面积会落在所述相邻的两个子区域211。此时通过与所述相邻的两个所述子区域211对应的两个所述指纹传感器310采集所述子指纹图像信息联合得到的所述指纹图像信息已经能够精确反映指纹图案。不必要启动更多的所述指纹传感器310，可以降低所述显示面板10的能耗。

在一个实施例中，在步骤S30后还包括：

S40，将所述指纹图像信息与基准指纹图像进行匹配，获得匹配结果。所述基准指纹图像可以为预采集的指纹信息。通过所述匹配结果可以确定被识别指纹是否匹配。

在一个实施例中，所述步骤S40包括：

S410，将所述多个所述子指纹图像信息与基准指纹图像对应所述子区域211内的子基准图像信息进行匹配，获得指纹匹配率；

S420，若所述指纹匹配率大于等于预设值，则匹配成功；

若所述指纹匹配率小于预设值，则匹配失败。

本实施例中，所述子基准图像信息可以为预采集指纹时，指纹落在不同所述子区域211，每个所述子区域211对应的所述指纹传感器310预先采集的子指纹图像信息。所述预先采集的图像信息可以储存于所述处理器100中。所述指纹匹配率可以反映所述子指纹图像信息与子基准图像信息的匹配程度。所述预设值既可以具有较高的识别精度，也可以尽量减少工作的所述指纹识别器310的数量。在一个实施例中，所述预设值可以为90％-95％。在该范围内，指纹判别的精确度高，也可以降低处理器100的能耗，提高工作效率。

请参见图3-4，在一个实施例中，在步骤S410中，所述基准指纹图像为基准二值化指纹图像，将所述子指纹图像信息进行二值化处理得到二值化子指纹图像，将所述二值化子指纹图像与所述基准二值化指纹图像进行匹配，获得所述指纹匹配率。请参见图4，可以将“1”赋予黑色，“0”赋予白色。也可以将“1”赋予白色，将“0”赋予黑色。通过二值化处理，可以将指纹图像转换为黑白图案，处理简单快捷。

可以理解，上述所述指纹识别方法可以应用于上述实施例中所述的显示面板10。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为本专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

基板(220)和处理器(100)；

触摸功能层(200)，设置于所述基板(220)的一侧，与所述处理器(100)电连接，用于向所述处理器(100)发送触摸区域(210)的位置信息；以及

指纹传感器阵列(300)，设置于所述基板(220)远离所述触摸功能层(200)的一侧，包括多个间隔设置的指纹传感器(310)，多个指纹传感器(310)分别与所述处理器(100)连接；

所述处理器(100)根据所述位置信息控制与所述触摸区域(210)对应的多个所述指纹传感器(310)分别采集所述触摸区域(210)中不同子区域(211)的子指纹图像信息，并根据多个所述子指纹图像信息获得触摸位置的指纹图像信息，将所述指纹图像信息与基准指纹图像进行匹配，获得匹配结果；

其中，将所述指纹图像信息与基准指纹图像进行匹配，获得匹配结果具体包括：将所述多个所述子指纹图像信息与基准指纹图像对应所述子区域(211)内的子基准图像信息进行匹配，获得指纹匹配率，若所述指纹匹配率大于等于预设值，则匹配成功。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，相邻的所述指纹传感器(310)之间的距离为2mm-3mm，所述指纹传感器(310)与所述基板(220)平行的截面为边长为3mm-5mm正方形。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述指纹传感器(310)为光学感测器或者超声感测器。

4.一种指纹识别方法，其特征在于，包括：

S10，获取触摸功能层(200)感应的触摸区域(210)的位置信息；

S20，根据所述位置信息控制与所述触摸区域(210)对应的多个指纹传感器(310)分别采集所述触摸区域(210)中不同子区域(211)的子指纹图像信息；

S30，根据多个所述子指纹图像信息获得触摸位置的指纹图像信息；

S40，将所述指纹图像信息与基准指纹图像进行匹配，获得匹配结果；

步骤S40包括：

S410，将所述多个所述子指纹图像信息与基准指纹图像对应所述子区域(211)内的子基准图像信息进行匹配，获得指纹匹配率；

S420，若所述指纹匹配率大于等于预设值，则匹配成功。

5.如权利要求4所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S20包括：

S210，根据所述位置信息确定图像采集区域，所述图像采集区域包括多个所述子区域(211)；

S220，控制与多个子区域对应的多个所述指纹传感器(310)采集所述子指纹图像信息。

6.如权利要求5所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S210中，所述图像采集区域包括以所述触摸区域(210)的中心为圆点，以预设半径为半径的圆形区域。

7.如权利要求6所述的指纹识别方法，其特征在于，步骤S220中，所述触摸区域(210)的中心落在相邻的两个所述子区域(211)之间时，控制与所述相邻的两个所述子区域(211)对应的两个所述指纹传感器(310)采集所述子指纹图像信息。

8.如权利要求7所述的指纹识别方法，其特征在于，所述预设半径为3mm-5mm。

9.如权利要求8所述的指纹识别方法，其特征在于，所述步骤S40包括：

S420，若所述指纹匹配率小于预设值，则匹配失败。

10.如权利要求9所述的指纹识别方法，其特征在于，在步骤S410中，所述基准指纹图像为基准二值化指纹图像，将所述子指纹图像信息进行二值化处理得到二值化子指纹图像，将所述二值化子指纹图像与所述基准二值化指纹图像进行匹配，获得所述指纹匹配率。