CN112597845B - 指纹识别装置、指纹识别方法及显示装置 - Google Patents

指纹识别装置、指纹识别方法及显示装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种指纹识别装置、指纹识别方法及显示装置，该指纹识别装置包括：压电传感器与控制及驱动器；控制及驱动器的控制器模块与压电传感器连接，控制器模块被配置为输出第一控制信号和第二控制信号；激励电压模块与控制器模块及压电传感器连接，激励电压模块能够根据第一控制信号输出第一电压信号，根据第二控制信号输出第二电压信号；压电传感器能够根据第一电压信号能够产生第一超声波，根据第二电压信号产生第二超声波；第一超声波被配置为能够使目标件的目标区域产生振动，以使手指接触目标区域时产生不同触觉；第二超声波被配置为用于指纹识别；信号采集模块被配置为采集压电传感器获取的第二超声波的回波信号。

Description

指纹识别装置、指纹识别方法及显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种指纹识别装置、指纹识别方法及显示装置。
背景技术
基于压电原理的超声波指纹传感器能够穿透显示屏、避免光学干扰、能够识别真假手指，因此正越来越多地在智能终端设备上得到应用。
但是，由于指纹传感器隐藏在屏幕下方，面积小，而显示屏表面一般为光滑表面，缺少明显的视觉和触觉引导，用户手指往往不能按压到正确位置，需要多次尝试按压，造成识别成功率低，用户体验差。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种指纹识别装置、指纹识别方法及显示装置，指纹识别装置相当于具有触觉引导模式和指纹采集模式，能够引导用户手指准确位于指纹识别区域，提升了指纹识别的正确性和速度以及用户使用体验。
根据本公开的一个方面，提供了一种指纹识别装置，该指纹识别装置包括：
压电传感器；
控制及驱动器，与所述压电传感器连接，所述控制及驱动器包括：控制器模块、激励电压模块与信号采集模块；其中，
所述控制器模块与所述压电传感器连接，所述控制器模块被配置为输出第一控制信号和第二控制信号；
所述激励电压模块与所述控制器模块及所述压电传感器连接，所述激励电压模块能够根据所述第一控制信号输出第一电压信号，根据所述第二控制信号输出第二电压信号，且第二电压信号的频率大于所述第一电压信号；所述压电传感器能够根据所述第一电压信号能够产生第一超声波，根据所述第二电压信号产生第二超声波；所述第一超声波被配置为能够使目标件的目标区域产生振动，以使手指接触所述目标区域时产生不同触觉；所述第二超声波被配置为用于指纹识别；
所述信号采集模块与所述控制器模块及所述压电传感器连接，所述信号采集模块被配置为采集所述压电传感器获取的所述第二超声波的回波信号。
在本公开的一种示例性实施例中，所述激励电压模块包括：
低频信号单元，用于根据所述第一控制信号输出低频信号；
高频信号单元，用于根据所述第二控制信号输出高频信号；
调制单元，与所述低频信号单元及所述高频信号单元连接；
升压单元，与所述调制单元连接及所述压电传感器连接。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一电压信号的频率为50Hz～10kHz，所述第二电压信号的频率为5MHz～20MHz。
在本公开的一种示例性实施例中，所述信号采集模块包括：
信号放大单元，与所述压电传感器连接；
模数转换单元，与所述信号放大单元连接；
编码存储单元，与所述模数转换单元连接。
在本公开的一种示例性实施例中，所述指纹识别装置还包括：
通信模块，与所述控制器模块与所述信号采集模块连接，用于将所述采集模块处理后的回波信号输出。
在本公开的一种示例性实施例中，所述指纹识别装置还包括：
电源模块，与所述控制器模块、所述激励电压模块、所述信号采集模块及所述通信模块连接，用于向所述控制器模块、所述激励电压模块、所述信号采集模块及所述通信模块连接输出电能。
在本公开的一种示例性实施例中，所述压电传感器包括：
压电阵列单元；
行控制单元、列控制单元与偏压控制单元，均与所述压电阵列单元连接。
在本公开的一种示例性实施例中，第一超声波为50Hz～10kHz，第二超声波为5MHz～20MHz。
根据本公开的另一个方面，提供了一种指纹识别方法，该指纹识别方法包括：
预设指纹识别区域，并判断指纹触摸位置；
当所述触摸位置未在所述指纹识别区域，通过指纹识别装置的压电传感器输出第一超声波，所述第一超声波被配置为能够使所述纹识别区域产生振动，以使手指接触所述纹识别区域时产生不同触觉；
当所述触摸位置在所述指纹识别区域，通过所述压电传感器输出第二超声波，所述第二超声波的频率大于所述第一超声波的频率，通过所述指纹识别装置根据所述第二超声波的回波信号识别指纹。
根据本公开的再一个方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板；
上述的指纹识别装置，设于所述显示面板背光侧。
在本公开的一种示例性实施例中，所述指纹识别装置通过粘接层与所述显示面板粘接，所述粘接层的厚度小于第二超声波的1/4波长。
本公开提供的指纹识别装置，指纹识别装置相当于具有触觉引导模式和指纹采集模式，激励电压模块在控制器模块的控制下，能够输出第一电压信号与第二电压信号，压电传感器能够根据第一电压信号产生第一超声波，根据第二电压信号产生第二超声波，第一超声波被配置为能够使目标件的目标区域产生振动，以使手指接触目标区域时产生不同触觉；第二超声波被配置为用于指纹识别。信号采集模块获取第二超声波的回波信号后，对通过第二超声波对用户的手指指纹进行识别，提升了指纹识别装置的识别准确率，提高了用户指纹解锁或验证的速度，从而提升了用户体使用验度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开的一种实施例提供的指纹识别装置的示意图；
图2为本公开的一种实施例提供的激励电压模块的示意图；
图3-图5为本公开的不同实施例提供的引起触觉的低频信号波形示意图；
图6为本公开的一种实施例提供的图5所示信号已调波形的示意图；
图7为本公开的一种实施例提供的图4所示信号已调波形的示意图；
图8为本公开的一种实施例提供的指纹识别装置的工作原理示意图；
图9为本公开的一种实施例提供的压电传感器的示意图；
图10为本公开的一种实施例提供的压电阵列单元的俯视图；
图11为本公开的一种实施例提供的显示装置的示意图；
图12为本公开的一种实施例提供的指纹识别装置与显示面板连接的示意图；
图13为本公开的一种实施例提供的指纹识别方法的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
本公开的实施例首先提供了一种指纹识别装置，如图1所示，该指纹识别装置包括：压电传感器200与控制及驱动器100，控制及驱动器100与压电传感器200连接。控制及驱动器100包括：控制器模块120、激励电压模块110与信号采集模块130。
控制器模块120与压电传感器200连接，控制器模块120被配置为输出包括第一控制信号和第二控制信号的控制信号。
激励电压模块110与控制器模块120及压电传感器200连接，激励电压模块110能够根据第一控制信号输出第一电压信号，根据第二控制信号输出第二电压信号，且第二电压信号的频率大于第一电压信号；压电传感器200能够根据第一电压信号能够产生第一超声波，根据第二电压信号产生第二超声波；第一超声波被配置为能够使目标件的目标区域产生振动，以使手指接触目标区域时产生不同触觉；第二超声波被配置为用于指纹识别。
信号采集模块130与控制器模块120及压电传感器200连接，信号采集模块130被配置为采集压电传感器200获取的第二超声波的回波信号。
本公开提供的指纹识别装置，指纹识别装置相当于具有触觉引导模式和指纹采集模式，激励电压模块110在控制器模块120的控制下，能够输出第一电压信号与第二电压信号，压电传感器200能够根据第一电压信号产生第一超声波，根据第二电压信号产生第二超声波，第一超声波被配置为能够使目标件的目标区域产生振动，以使手指接触目标区域时产生不同触觉；第二超声波被配置为用于指纹识别。信号采集模块130获取第二超声波的回波信号后，通过回波信号对用户的手指指纹进行识别，提升了指纹识别装置的识别准确率，提高了用户指纹解锁或验证的速度，从而提升了用户体使用验度。
具体地，本公开提供的指纹指示装置主要包括控制及驱动器100和压电传感器200两部分，如图1所示，控制及驱动器100可为专用集成电路，也可为PCB(Printed CircuitBoard，印制电路板)板级电路，控制及驱动器100可包括控制模块、激励电压模块110、信号采集模块130及电源模块150。激励电压模块110能够产生一定电压、高频电压信号驱动压电传感器200，信号采集模块130将收到的模拟信号放大、滤波、数字化，然后临时存储，之后在外围处理器控制下传输到外围安全存储区。
如图1所示，压电传感器200包括压电敏感单元及相应信号控制、处理电路组成的压电阵列单元210，能够对特定频率的电激励信号响应，产生较强的振动，发射出超声波，并在反射波作用下产生交变的电信号。其中，每个单元大小可为50μm-100μm，有多行多列，行控制单元220电路按照时序选通特定行，列控制单元230选通特定列，而偏压控制单元240能对每个单元内的电路提供电源和偏置电路。行控制单元220、列控制单元230接收来自模块控制器的控制信号，能够将激励电压信号输入每个压电单元，检测回波信号并暂时存储，最后将每个单元检测到的回波信号传输至信号采集模块130。
具体地，在控制及驱动器100中，激励电压模块110可同时产生两种信号。如图1所示，激励电压模块110包括：低频信号单元1110、高频信号单元1120、调制单元1130与升压单元1140，低频信号单元1110用于根据第一控制信号输出低频信号，高频信号单元1120用于根据第二控制信号输出高频信号，调制单元1130与低频信号单元1110及高频信号单元1120连接，升压单元1140与调制单元1130连接及压电传感器200连接。
如图2所示，低频信号单元1110包括低频信号发生器1111，高频信号单元1120包括高频振荡器1120，调制单元1130包括直流偏置器1131、加法器1132和乘法器1133，升压单元1140包括电压放大器1141。其中，低频信号发生器1111与加法器1132连接，直流偏置器1131与加法器1132连接，加法器1132与乘法器1133连接，高频振荡器1120与乘法器1133连接，乘法器1133与电压放大器1141连接。
其中，如图2所示，低频信号发生器产生的低频信号为50Hz-10kHz、频率可调或固定、电压幅值可调或固定的基带信号，该信号的幅值和频率在人体感知范围内，能够引起虚拟触觉，从而使用户得知该区域为指纹识别区域。图3-图5给出了几种示例信号：图3为频率连续变化信号，图4为脉冲信号，f1、f2、f3可为同频或不同频率，每种频率的脉冲可持续不同时长，图5为幅度变化的低频信号，这3种不同的信号经过经调制，使得手指感受到的屏幕震动频率幅值不同。高频信号频率为f0，范围为5MHz-20MHz的载波信号。
基带和载波信号可通过常规的数字、或模拟调制器(如吉尔伯特单元等)利用滤波法、相移法混合，形成调频或调幅信号，调制方式可为调幅、残留边带调幅、频移键控等。经调制的信号具有频率为f0的载波，幅度受基带信号控制，随时间变化。图6给出了图5的已调波形，图7给出了图4的已调波形，图中虚线包络包含了基带信号。
具体地，指纹识别装置可包括触觉引导模式、指纹采集模式和待机模式。指纹识别装置通过关闭部分电路模块，如激励电压模块110、信号采集模块130而常处于低功耗待机模式。指纹识别装置可根据外围处理器的指令转为触觉引导模式，发射经调制的低频超声波一旦处理器检测到用户手指位于正确的传感区域，则控制整个装置处于指纹采集模式。
当指纹识别装置工作于触觉引导模式时，如图2所示，低频信号发生器1111产生的低频信号加直流偏置器1131直流偏置后，与高频振荡器1120产生的高频信号相乘后为高频调制信号，经电压放大器1141该调制的信号具有频率为f0的载波，幅度受基带信号控制，随时间变化。图6给出了图5已调波形，其中虚线包络包含了基带信号，图7给出了图4的已调波形。由于基频为f0，工作于传感器和显示屏的谐振模式，电学能量能更有效地转为机械振动(即超声波)并传输到显示屏表面，该振动为经低频信号调制的，人体手指内的神经触觉细胞对载波引起的高频振动没有明显响应，但可以响应于低频调制信号的幅值和频率，等效于人体对振动做了“解调”，产生不同的触觉，从而引导用户手指位于指纹识别区域上。
当工作于指纹采集模式时，高频振荡器1120产生频率为f0高频信号，经电压放大器1141加在超声波器件的压电层用产生超声信号，即对压电传感器200均匀激励，发射出第二超声波到达手指与显示屏界面。如图8所示，由于界面处指纹谷脊声阻抗的差异，反射率随指纹的谷脊位置变化，反射声波的强度反映了谷脊的位置，当反射声波到达压电阵列时产生电压信号，产生回波信号，回波信号被电路处理，形成指纹图像。
具体地，如图1所示，信号采集模块130包括：信号放大单元1310、模数转换单元1320和编码存储单元1330，信号放大单元1310与压电传感器200连接，模数转换单元1320与信号放大单元1310连接，编码存储单元1330与模数转换单元1320连接。
具体地，如图1所示，指纹识别装置还包括：通信模块140，通信模块140与控制器模块120与信号采集模块130连接，用于将采集模块处理后的回波信号输出，回波信号被处理器处理，形成指纹图像。
具体地，如图1所示，指纹识别装置还包括：电源模块150，电源模块150与控制器模块120、激励电压模块110、信号采集模块130及通信模块140连接，电源模块150用于根据外接电源，将外接电源转换后向控制器模块120、激励电压模块110、信号采集模块130及通信模块140连接输出电能，传输指纹识别装置正常工作所需的电能。
如图9所示，压电传感器200为层叠结构，当然压电传感器也可以是常见的硅基PMUT(Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer，压电式微加工超声换能器)结构。
具体地，压电传感器阵列基本结构如图1所示，压电传感器200包括：压电阵列单元210、行控制单元220、列控制单元230及偏压控制单元240，行控制单元220、列控制单元230及偏压控制均与压电阵列单元210连接。如图9所示，压电阵列单元210由下电极2140、压电层2130、上电极阵列2120以及电路基板2110构成。下电极2140为10μm-50μm的银或铜，压电层2130为工作于D33模式的PVDF(polyvinylidene fluoride，聚偏二氟乙烯膜)薄膜，厚度为5μm-20μm，上电极阵列2120为图案化的ITO、Mo、Al或其他金属或金属复合层，直接形成于电路基板2110上，厚度大约0.1μm-0.5μm。电路基板2110可为玻璃、硅等，利用常见的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺或TFT(ThinFilm Transistor，薄膜晶体管)工艺制作一层电路阵列，与上电极阵列2120对应，形成压电阵列单元210。压电阵列单元210的排布如图10所示，单元重复周期为50μm-100μm。
在上述设计中，在下电极2140、压电层2130，以及上电极阵列2120、压电单元之间可以增加一些辅助层，防止电极材料原子扩散进入压电材料内，并提高压电单元的击穿电压。下电极2140也可以由多层金属组成，并覆盖一层保护膜。其中，辅助层的可为绝缘层，形成辅助层的材料例如可为氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或其它适合的绝缘物质。
本公开的实施例还提供了一种指纹识别方法，如图13所示，该指纹识别方法包括：
步骤S100、预设纹识别区域，并判断指纹触摸位置；
步骤S200、当触摸位置未在指纹识别区域，通过指纹识别装置的压电传感器200输出第一超声波，第一超声波被配置为能够使纹识别区域产生振动，以使手指接触纹识别区域时产生不同触觉；
步骤S300、当触摸位置在指纹识别区域，通过压电传感器输出第二超声波，第二超声波的频率大于第一超声波的频率，通过指纹识别装置根据第二超声波的回波信号识别指纹。
本公开提供的指纹识别方法，通过指纹识别装置的压电传感器输出第一超声波和第二超声波，第一超声波被配置为能够使目标件的目标区域产生振动，以使手指接触目标区域时产生不同触觉；第二超声波被配置为用于指纹识别，指纹识别装置获取第二超声波的回波信号后，通过回波信号对用户的手指指纹进行识别，提升了指纹识别的识别准确率，提高了用户指纹解锁或验证的速度，从而提升了用户体使用验度。
下面，将对本公开实施例提供的指纹识别方法的各步骤进行详细的介绍。在该指纹识别方法实施例中未做详细介绍的，具体细节可参照上述关于指纹识别装置的具体实施例的详细介绍。
在步骤S100中，预设指纹识别区域，并判断指纹触摸位置。
具体地，可在显示装置的显示面板上预设指纹识别区域，纹识别区域与显示装置中设置的指纹识别装置的位置对应。通过在显示装置的操作系统控制下，当有指纹采集需求时，触控传感器被唤醒，系统控制指纹识别装置发出第一超声波进行进入触觉引导模式，同时系统不断采集来自触控传感器反馈的手指坐标，当判定手指正处于压电传感器正上方(指纹识别区域)时，指纹识别装置发出第二超声波进行指纹采集。其中，触控传感器可为显示装置中显示面板上的触控传感器，显示面板上的触控传感器可判断出手指所触控区域，实时反馈手指触控区域。
第一超声波的频信较小，频率优化为传感器与显示屏整体的谐振频率，能够使目标件(例如显示面板的盖板)的指纹识别区域产生振动，该振动在人体感知范围内，能够引起不同的触觉，从而使用户得知该区域为指纹识别区域。
在步骤S200中，当触摸位置未在指纹识别区域，通过指纹识别装置的压电传感器输出第一超声波，第一超声波被配置为能够使纹识别区域产生振动，以使手指接触纹识别区域时产生不同触觉。
具体地，当触控传感器判断触摸位置未在指纹识别区域，系统控制指纹识别装置发出第一超声波进行进入触觉引导模式，指纹识别装置可为上述指纹识别装置实施例的叙述的指纹识别装置。
当指纹识别装置工作于触觉引导模式时，如图2所示，低频信号发生器1111产生的低频信号加直流偏置器1131直流偏置后，与高频振荡器1120产生的高频信号相乘后为高频调制信号，经电压放大器1141该调制的信号具有频率为f0的载波，幅度受基带信号控制，随时间变化。图6给出了图5已调波形，其中虚线包络包含了基带信号，图7给出了图4的已调波形。由于基频为f0，工作于传感器和显示屏的谐振模式，电学能量能更有效地转为机械振动(即超声波)并传输到显示屏表面，该振动为经低频信号调制的，人体手指内的神经触觉细胞对载波引起的高频振动没有明显响应，但可以响应于低频调制信号的幅值和频率，等效于人体对振动做了“解调”，产生不同的触觉，从而引导用户手指位于指纹识别区域上。
在步骤S300中，当触摸位置在指纹识别区域，通过压电传感器输出第二超声波，第二超声波的频率大于第一超声波的频率，通过指纹识别装置根据第二超声波的回波信号识别指纹。
具体地，当系统判定手指正处于压电传感器正上方(指纹识别区域)时，指纹识别装置工作于指纹采集模式时。第二超声波的频率相对第一超声波较大，压电传感器发射出第二超声波到达手指与显示屏界面，由于界面处指纹谷脊声阻抗的差异，反射率随指纹的谷脊位置变化，反射声波的强度反映了谷脊的位置，当反射声波到达压电阵列时产生电压信号，产生回波信号，回波信号被电路处理，形成指纹图像。
需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
本公开的实施例还提供了一种显示装置，如图11所示，该显示装置包括：显示面板40和上述的指纹识别装置，指纹识别装置设于显示面板40背光侧。在显示装置的操作系统控制下，压电传感器200可在多个工作模式下切换，当有指纹采集需求时，传感器被唤醒，进入触觉引导模式，同时系统不断采集来自触控传感器反馈的手指坐标，当判定手指正处于压电传感器200正上方时，压电传感器200转为指纹采集模式。
具体地，控制及驱动器100可与压电传感器200形成多层结构，也可将压电传感器200贴合于手机等终端设备的OLED显示屏下，与控制及驱动器100通过FPC(柔性电路板)连接。整个指纹识别装置通过适当的接口(UART、RS232、I2C等)与外围处理器连接，负责与外围处理器交互，接收指令或传输数据。
如图12所示，指纹识别装置的控制及驱动器100和压电传感器200通过粘接层30与显示面板40粘接，粘接层30的厚度小于第二超声波的1/4波长，以降低粘接层30对超声波传输的影响。
该显示装置中的显示面板可以是有机发光显示面板，当然，也可以是液晶显示面板，在此不对其类型做特殊限定。该显示装置可为手机、平板电脑、电子手表或其它终端设备，其有益效果可参考上述制造方法的有益效果，该显示装置中的指纹识别装置的具体细节和有益效果可参考上述指纹识别装置实施例的叙述，在此不再详述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种指纹识别装置，其特征在于，包括：
压电传感器；
控制及驱动器，与所述压电传感器连接，所述控制及驱动器包括：控制器模块、激励电压模块与信号采集模块；其中，
所述控制器模块与所述压电传感器连接，所述控制器模块被配置为输出第一控制信号和第二控制信号；
所述激励电压模块与所述控制器模块及所述压电传感器连接，所述激励电压模块能够根据所述第一控制信号输出第一电压信号，根据所述第二控制信号输出第二电压信号，且第二电压信号的频率大于所述第一电压信号；所述压电传感器能够根据所述第一电压信号能够产生第一超声波，根据所述第二电压信号产生第二超声波；所述第一超声波被配置为能够使目标件的目标区域产生振动，以使手指接触所述目标区域时产生不同触觉；所述第二超声波被配置为用于指纹识别；
所述信号采集模块与所述控制器模块及所述压电传感器连接，所述信号采集模块被配置为采集所述压电传感器获取的所述第二超声波的回波信号。
2.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述激励电压模块包括：
低频信号单元，用于根据所述第一控制信号输出低频信号；
高频信号单元，用于根据所述第二控制信号输出高频信号；
调制单元，与所述低频信号单元及所述高频信号单元连接；
升压单元，与所述调制单元连接及所述压电传感器连接。
3.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述第一电压信号的频率为50Hz～10kHz，所述第二电压信号的频率为5MHz～20MHz。
4.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述信号采集模块包括：
信号放大单元，与所述压电传感器连接；
模数转换单元，与所述信号放大单元连接；
编码存储单元，与所述模数转换单元连接。
5.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：
通信模块，与所述控制器模块与所述信号采集模块连接，用于将所述采集模块处理后的回波信号输出。
6.根据权利要求5所述的指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别装置还包括：
电源模块，与所述控制器模块、所述激励电压模块、所述信号采集模块及所述通信模块连接，用于向所述控制器模块、所述激励电压模块、所述信号采集模块及所述通信模块连接输出电能。
7.根据权利要求1所述的指纹识别装置，其特征在于，所述压电传感器包括：
压电阵列单元；
行控制单元、列控制单元与偏压控制单元，均与所述压电阵列单元连接。
8.一种指纹识别方法，其特征在于，包括：
预设指纹识别区域，并判断指纹触摸位置；
当所述触摸位置未在所述指纹识别区域，通过指纹识别装置的压电传感器输出第一超声波，所述第一超声波被配置为能够使所述纹识别区域产生振动，以使手指接触所述纹识别区域时产生不同触觉；
当所述触摸位置在所述指纹识别区域，通过所述压电传感器输出第二超声波，所述第二超声波的频率大于所述第一超声波的频率，通过所述指纹识别装置根据所述第二超声波的回波信号识别指纹。
9.一种显示装置，其特征在于，包括：
显示面板；
权利要求1-7任一项所述的指纹识别装置，设于所述显示面板背光侧。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述指纹识别装置通过粘接层与所述显示面板粘接，所述粘接层的厚度小于第二超声波的1/4波长。
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