CN112069926A - 指纹识别方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种指纹识别方法。本申请通过界定显示面板的指纹识别区域为N个GOA区域，在指纹解锁时，可减少指纹识别区域的扫描面积，进而减少扫描时间，并将每一GOA区域的光学传感器通过全局信号进行并联，从而减少光学传感器的整体曝光时间，以实现快速指纹解锁。

Description

指纹识别方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种指纹识别方法。
背景技术
现有显示装置如智能手机等，指纹识别传感器通常放置在菜单键(home键)位置。随着全面屏的到来，显示屏四周边框越来越窄以及home键的取消，手机背面或者侧面放置指纹识别传感器成为中间过渡方案，置于显示屏下或屏内成为指纹识别发展的一大趋势。
随着智能手机及平板的发展的需求，指纹识别技术也成了手机终端的一大卖点；而光学式指纹识别技术也是目前各大手机终端的需求。
目前，全面屏指纹解锁技术已经成为各大手机制造厂商研究和推广的重点。但是在原有指纹识别技术的基础上，采用单纯性的扩大指纹识别区域的面积来实现全面屏指纹解锁的方式，会出现解锁速度慢、耗电量大等问题，这是由于全面屏指纹识别技术需要对整个手机屏幕进行指纹识别扫描，相对局部指纹扫描，耗时较长，耗电较大。
因此，亟需提出一种新的指纹识别方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种指纹识别方法，以解决在内嵌触摸屏中增加光电二极管制成并通过电容传感器实现显示、触控以及指纹解锁等功能时所造成的制程繁琐、驱动数量多、成本较高的问题。
根据本申请的一方面，本申请一实施例提供一种指纹识别方法，应用于显示面板，所述指纹识别方法包括：界定所述显示面板的指纹识别区域为N个GOA区域，N为大于1的正整数，所述N个GOA区域与所述显示面板的GOA电路中的N组启动控制信号以及N组全局信号相对应；获取用户手指在所述指纹识别区域所占的P个GOA区域，P为大于1且小于N的正整数；判断所述指纹识别区域是否处于指纹解锁状态或触控状态；以及当判断出所述指纹识别区域处于指纹解锁状态时，获取Q个GOA区域的指纹并进行指纹验证，所述Q个GOA区域中的每一GOA区域的指纹触摸面积均大于一预设面积，Q为大于1且小于P的正整数。
进一步地，当所述指纹识别方法还包括：当判断出所述指纹识别区域处于触控状态时，获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作。
进一步地，在获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作的步骤中，包括：通过全局信号依次对每一所述P个GOA区域的光学传感器进行复位；依次对复位完成后的每一所述P个GOA区域的光学传感器进行曝光；以及获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作。
进一步地，在获取所述Q个GOA区域的指纹并进行指纹验证的步骤中，包括：通过全局信号依次对每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行复位；依次对复位完成后的每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行曝光；以及采集所述Q个GOA区域中的指纹并进行指纹验证。
进一步地，在采集所述Q个GOA区域中的指纹并进行指纹验证的步骤中，通过使用被动式像素感测器采集所述Q个GOA区域中的指纹。
进一步地，在通过全局信号依次对每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行复位步骤中，通过使用X组GOA信号控制主动式像素感测器的Y个开关管，其中X，Y均为大于1的正整数；以及在采集所述Q个GOA区域中的指纹的步骤中，通过使用主动式像素感测器采集所述Q个GOA区域中的指纹。
进一步地，所述指纹识别方法还包括：通过所述显示面板的解复用模块的N个开关端子分别控制N组启动控制信号以开启或关闭所述GOA区域中的光学传感器。
进一步地，每一所述GOA区域包括M个并联的光学传感器，M为K/N，其中K为所述光学传感器垂直方向的个数。
进一步地，每一所述GOA区域对应所述显示面板的M行扫描线。
进一步地，所述GOA区域的数量为根据设于所述显示面板垂直方向上的电容传感器的数量而确定。
本申请的优点在于，相较于现有技术，通过界定显示面板的指纹识别区域为N个GOA区域，在指纹解锁时，可减少指纹识别区域的扫描面积，进而减少扫描时间，并将每一GOA区域的光学传感器通过全局信号进行并联，从而减少光学传感器的整体曝光时间，以实现快速指纹解锁。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请一实施例提供的一种指纹识别方法的步骤流程示意图。
图2为图1所示的步骤S15的步骤流程示意图。
图3为图1所示的步骤S14的步骤流程示意图。
图4为本申请一实施例提供的指纹识别区域分区的结构示意图。
图5为本申请一实施例提供的用户手指占据区域的结构示意图。
图6为本申请一实施例提供的指纹解锁状态的时序图。
图7为本申请一实施例提供的触控状态的时序图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本实施例中，所述模拟显示屏触摸单元与所述头部追踪单元连接，用于获取所述显示设备中的感应光标的移动路径。
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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示，本申请一实施例提供一种指纹识别方法，应用于显示面板，指纹识别方法包括以下步骤。
步骤S11，界定所述显示面板的指纹识别区域为N个GOA区域，N为大于1的正整数，所述N个GOA区域与所述显示面板的GOA电路中的N组启动控制信号以及N组全局信号相对应。
在本申请实施例中，该显示面板基于屏内全面屏光学指纹的基础上，移除原触控部分电容传感器，通过该指纹识别方法将光学传感器实现触控以及指纹解锁功能。
如图4所示，界定显示面板的指纹识别区域为N个GOA区域，N为大于1的正整数，其中GOA区域的数量为根据设于显示面板垂直方向上的电容传感器的数量而确定。每一GOA区域包括M个并联的光学传感器，M为K/N，其中K为所述光学传感器垂直方向的个数，且每一GOA区域对应显示面板的M行扫描线。另外，GOA区域通过时钟信号CK做为级传信号，每一GOA区域对应一组启动控制信号STV以及全局信号GAS，以同时开启或关闭一GOA区域中的所有光学传感器。具体的，可以通过显示面板的解复用模块的开关端子控制启动控制信号STV以及全局信号GAS的输出。每一启动控制信号STV用于光学传感器开始进行复位，每一全局信号GAS用于同时控制相应的每一GOA区域的所有光学传感器进行复位以及曝光。
步骤S12，获取用户手指在所述指纹识别区域所占的P个GOA区域，P为大于1且小于N的正整数。
在本申请实施例中，显示面板包括一定位系统，该定位系统可检测用户手指在显示面板可触控区域的坐标位置，并且将坐标位置投影至GOA区域，以确定手指占据的光学传感器。通过手指占据的光学传感器确定手指占据的P个GOA区域。
步骤S13，判断所述指纹识别区域是否处于指纹解锁状态或触控状态。
在本申请实施例中，根据指纹识别区域上的显示状态确定指纹识别区域是否处于指纹解锁状态或触控状态。例如，若出现指纹图案表明处于指纹解锁状态等。
步骤S14，当判断出所述指纹识别区域处于指纹解锁状态时，获取Q个GOA区域的指纹并进行指纹验证，所述Q个GOA区域中的每一GOA区域的指纹触摸面积均大于一预设面积，Q为大于1且小于P的正整数。
参阅图3，步骤S14包括步骤S31至步骤S33。
步骤S31，通过全局信号依次对每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行复位。
在本申请实施例中，对Q个GOA区域逐一进行复位，即GOA区域Q-1中所有的光学传感器同时进行复位后，同时复位GOA区域Q中所有的光学传感器，以此类推。
在一些实施例中，对于光学指纹为主动式像素感测器(即光学指纹APS架构)采集时，通过使用X组GOA信号控制主动式像素感测器的Y个开关管，其中X，Y均为大于1的正整数，其中X与Y可以相等。
步骤S32，依次对复位完成后的每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行曝光。
在本申请实施例中，对Q个GOA区域逐一进行曝光，即GOA区域Q-1中所有的光学传感器同时进行曝光后，同时曝光GOA区域Q中所有的光学传感器，以此类推。
步骤S33，采集所述Q个GOA区域中的指纹并进行指纹验证。
在本申请实施例中，通过指纹驱动芯片采集Q个GOA区域中的指纹并进行指纹验证。
具体的，可以通过使用被动式像素感测器(即光学指纹PPS架构)采集Q个GOA区域中的指纹；亦可通过使用主动式像素感测器采集所述Q个GOA区域中的指纹。
举例说明，如图5所示，用户手指在指纹识别区域占据的5个GOA区域，分别为GOA区域3、GOA区域4、GOA区域5、GOA区域6以及GOA区域7。由于GOA区域3以及GOA区域7的指纹触摸区域较少，因此只采集GOA区域4、GOA区域5以及GOA区域6的指纹。该指纹解锁状态的时序如图6所示，以NMOS TFT的4CK架构为例，一启动控制信号STV输入高电平信号HIGH(其他STV处于关闭不工作状态LOW)，使一GOA区域的光学传感器开始进行复位，并通过CK信号作为级传信号，GOA区域4、GOA区域5以及GOA区域6中的光学传感器依次进行复位，复位完后进行采集指纹。
步骤S15，当判断出所述指纹识别区域处于触控状态时，获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作。
参阅图2，步骤S15包括步骤S21至步骤S23。
步骤S21，通过全局信号依次对每一所述P个GOA区域的光学传感器进行复位。
在本申请实施例中，对P个GOA区域逐一进行复位，即GOA区域P-1中所有的光学传感器同时进行复位后，同时复位GOA区域P中所有的光学传感器，以此类推。
步骤S22，依次对复位完成后的每一所述P个GOA区域的光学传感器进行曝光。
在本申请实施例中，对P个GOA区域逐一进行曝光，即GOA区域P-1中所有的光学传感器同时进行曝光后，同时曝光GOA区域P中所有的光学传感器，以此类推。
步骤S23，获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作。
在本申请实施例中，通过定位系统获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作。其中定位系统可以集成于指纹驱动芯片中。
举例说明，触控状态的时序如图7所示。以NMOS TFT的4CK架构为例，STV1～N/CK1～4都拉低处于关闭不工作状态；GAS1～N依次开启进行光学传感器进行复位，复位实际为t1，复位完开始曝光，时间为t2；曝光完开始采集为t3；其中t1可以等于t3。由于全局信号GAS使每一GOA区域的光学传感器同时进行曝光，曝光时间大大缩短。
参考常规FHD显示屏触控分区为18×32，水平有18个电容传感器，垂直有32个电容传感器。若N＝32状况，FHD显示屏与光学传感器分辨率都为1080×1920，而光学传感器被分成N＝32份(32个GOA区域)，每一GOA区域的行数为60(相当于60行光学传感器并联)。若常规做指纹解锁时1帧显示时间至少需要扫描180行，行扫描时间t4＝50us；而正常指纹解锁曝光时间为60ms左右；全区域扫描曝光需要的时间为60ms+9ms＝69ms。而本申请在做指纹解锁时，由于全局信号GAS使每一GOA区域的光学传感器并联，且每一GOA区域包括60行光学传感器，因此需要的曝光时间为常规指纹解锁曝光的1/60，即1ms，另外由于第1行与第32行间隔时间已大于曝光时间，因此1次全区域扫描曝光需要的时间为50us×32×2＝3.2ms，而2次全区域扫描曝光需要的时间为4.8ms。
本申请通过界定显示面板的指纹识别区域为N个GOA区域，在指纹解锁时，可减少指纹识别区域的扫描面积，进而减少扫描时间，并将每一GOA区域的光学传感器通过全局信号进行并联，从而减少光学传感器的整体曝光时间，以实现快速指纹解锁。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种指纹识别方法，应用于显示面板，其特征在于，所述指纹识别方法包括：
界定所述显示面板的指纹识别区域为N个GOA区域，N为大于1的正整数，所述N个GOA区域与所述显示面板的GOA电路中的N组启动控制信号以及N组全局信号相对应；
获取用户手指在所述指纹识别区域所占的P个GOA区域，P为大于1且小于N的正整数；
判断所述指纹识别区域是否处于指纹解锁状态或触控状态；以及
当判断出所述指纹识别区域处于指纹解锁状态时，获取Q个GOA区域的指纹并进行指纹验证，所述Q个GOA区域中的每一GOA区域的指纹触摸面积均大于一预设面积，Q为大于1且小于P的正整数。
2.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别方法还包括：
当判断出所述指纹识别区域处于触控状态时，获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作。
3.如权利要求2所述的指纹识别方法，其特征在于，在获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作的步骤中，进一步包括：
通过全局信号依次对每一所述P个GOA区域的光学传感器进行复位；
依次对复位完成后的每一所述P个GOA区域的光学传感器进行曝光；以及
获取用户手指在所述指纹识别区域的触控位置并执行相应的触控操作。
4.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，在获取所述Q个GOA区域的指纹并进行指纹验证的步骤中，进一步包括：
通过全局信号依次对每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行复位；
依次对复位完成后的每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行曝光；以及
采集所述Q个GOA区域中的指纹并进行指纹验证。
5.如权利要求4所述的指纹识别方法，其特征在于，在采集所述Q个GOA区域中的指纹并进行指纹验证的步骤中，通过使用被动式像素感测器采集所述Q个GOA区域中的指纹。
6.如权利要求4所述的指纹识别方法，其特征在于，在通过全局信号依次对每一所述Q个GOA区域中的光学传感器进行复位步骤中，通过使用X组GOA信号控制主动式像素感测器的Y个开关管，其中X，Y均为大于1的正整数；以及
在采集所述Q个GOA区域中的指纹的步骤中，通过使用主动式像素感测器采集所述Q个GOA区域中的指纹。
7.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述指纹识别方法还包括：
通过所述显示面板的解复用模块的N个开关端子分别控制N组启动控制信号以开启或关闭所述GOA区域中的光学传感器。
8.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，每一所述GOA区域包括M个并联的光学传感器，M为K/N，其中K为所述光学传感器垂直方向的个数。
9.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，每一所述GOA区域对应所述显示面板的M行扫描线。
10.如权利要求1所述的指纹识别方法，其特征在于，所述GOA区域的数量为根据设于所述显示面板垂直方向上的电容传感器的数量而确定。
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