指纹识别器件及控制方法、触摸显示面板、触摸显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种指纹识别器件、触摸显示面板及指纹识别的控制方法，属于显示技术领域，其可解决现有的液晶显示器很难对指纹进行准确的识别的问题。本发明专利技术的指纹识别器件包括光电传感器和光波导结构，光波导结构包括竖直间隔设置的介质材料和波导材料，光线由波导材料射入后，在介质材料与波导材料的界面进行全反射后传播至波导材料远离触摸基板的面上。若指纹的波谷与该面接触，则由于波谷内为空气，光线全反射返回由光电传感器识别；若指纹的波脊与该面接触，则波脊处光线漫反射不会被光电传感器识别，相当于提高了波脊与波谷处的识别差值，从而提高了光电传感器对波谷与波脊识别准确率。本发明专利技术的指纹识别器件适用于各种显示装置。

【技术实现步骤摘要】
指纹识别器件及控制方法、触摸显示面板、触摸显示装置
本专利技术属于显示
，具体涉及一种指纹识别器件及控制方法、触摸显示面板、触摸显示装置。
技术介绍
如今指纹识别技术已在诸多领域得到广泛应用，例如电子设备终端中的手机、平板电脑和电视等；安全防护系统中的门禁和保险柜等。指纹采集的实现方式主要有光学式、电容式和超声成像式等技术，其中光学式指纹识别技术的识别范围相对较大，且成本相对较低。目前，液晶显示器如手机等移动终端使用的光学式指纹识别技术尚不成熟，并且现有技术中多以背光源照明手指后由手指将光束进行漫反射至光电传感器装置进行判别指纹纹路。具体参加图1的示意图，背光的光束在手指指纹处发生漫反射，其中一部分光束会被光电传感器21接收，所接收的手指指纹的波脊12和指纹的波谷11漫反射光能会有所差异，指纹的波谷11的光能相对于指纹的波脊12低，由此差异来进行指纹识别。然而专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：由于液晶层3的透过率较低，因此上述液晶显示器中背光源的光束两次经过液晶层3后到达光电传感器21的光能量非常低，并且光电传感器21只是接收到了很少一部分的手指指纹漫反射的光束，而且手指指纹的波谷11和指纹的波脊12所漫反射的发散光的光能量差异极小，同时在手指指纹的波谷11与波脊之间还存在环境光的干扰，因此上述液晶显示器很难对指纹进行准确的识别。
技术实现思路
本专利技术针对现有的液晶显示器很难对指纹进行准确的识别的问题，提供一种指纹识别器件、触摸显示面板、触摸显示装置及指纹识别器件的控制方法。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是：一种指纹识别器件，包括：光电传感器以及用于设于触摸基板上与指纹接触的光波导结构；所述光波导结构包括间隔设置的介质材料和波导材料，所述介质材料和波导材料远离所述触摸基板的一面均用于与指纹接触，以将由触摸基板射入波导材料的光，在介质材料与波导材料的界面进行全反射后传播至所述波导材料远离触摸基板的面上。优选的是，所述波导材料与触摸基板的界面为第一界面，所述波导材料与相邻的两个介质材料的界面分别为第二界面、第三界面，所述波导材料远离触摸基板的面为第四界面；当指纹的波谷与光波导结构接触时，所述由第一界面射入波导材料的光在第二界面、第三界面进行全反射后传播至第四界面后再次经第二界面、第三界面进行全反射返回由光电传感器识别；当指纹的波脊与光波导结构接触时，所述由第一界面射入波导材料的光在第二界面、第三界面进行全反射传播至第四界面后出射不被光电传感器识别。优选的是，所述第二界面、第三界面为同向第三界面的一侧凸起或者同向第二界面的一侧凸起的弧形面。优选的是，所述波导材料的折射率为n2，所述介质材料折射率为n3，所述触摸基板的材料折射率为n1，其中，n3＜n2，n1＜n2。本专利技术还提供一种触摸显示面板，包括上述的指纹识别器件，还包括触摸显示基板，所述光波导结构设于所述触摸显示基板的触摸显示面上，所述光电传感器设于所述触摸显示基板远离光波导结构的一侧。优选的是，所述指纹识别器件包括多个光波导结构和多个光电传感器，且所述光波导结构与所述光电传感器一一对应。优选的是，所述触摸显示基板包括像素区和像素区周边的非像素区，所述光电传感器设于所述非像素区。优选的是，所述触摸显示基板为OLED，所述OLED依次包括发光层、封装层和覆盖层，所述指纹识别器件还包括缓冲层，所述缓冲层设于所述光波导结构与触摸显示基板之间，且构成所述缓冲层的材料的折射率与构成所述封装层的材料的折射率相同。优选的是，所述触摸显示面板包括相对设置的彩膜基板和阵列基板，所述彩膜基板为触摸显示基板，所述光波导结构设于所述彩膜基板上，所述光电传感器设于阵列基板靠近彩膜基板的一侧。本专利技术还提供一种触摸显示装置，包括上述触摸显示面板。本专利技术还提供一种指纹识别器件的控制方法，采用上述的指纹识别器件进行指纹识别，包括以下步骤：指纹识别器件与指纹接触，光电传感器根据接收的手指指纹处的反射光进行指纹识别。优选的是，射向所述第一界面的光与其法线的夹角为θ1，控制时，以使射向所述第一界面的光在第二界面、第三界面之间进行全反射后传播至所述第四界面。优选的是，由所述第一界面射向第二界面的光与其法线的夹角为θ2，控制时，以使所述光电传感器可接收到由第四界面再次经第二界面、第三界面进行全反射返回的光。优选的是，在进行指纹识别之前还包括对光电传感器接收到的杂散光进行记录的步骤；所述光电传感器根据接收的手指指纹处的反射光进行指纹识别是将光电传感器实际接受的反射光减去杂散光后进行指纹识别。本专利技术的指纹识别器件中包括光电传感器和设于触摸基板上的光波导结构，光波导结构包括竖直间隔设置的介质材料和波导材料，光线由波导材料射入后，在介质材料与波导材料的界面进行多次全反射，然后传播至波导材料远离触摸基板的面上。若指纹的波谷与波导材料远离触摸基板的面接触，那么由于波谷内为空气，光线全反射返回由光电传感器识别；若指纹的波脊与波导材料远离触摸基板的面接触，那么波脊处光线漫反射不会被光电传感器识别，相当于提高了波脊与波谷处的识别差值，从而提高了光电传感器对波谷与波脊识别准确率。本专利技术的指纹识别器件适用于各种显示装置。附图说明图1为现有的液晶显示器指纹识别的结构示意图；图2-4为本专利技术的实施例1的指纹识别器件的结构示意图；图5-8为本专利技术的实施例2的指纹识别器件的结构示意图；图9-11为本专利技术的实施例3的触摸显示面板的结构示意图；其中，附图标记为：11、波谷；12、波脊；21、光电传感器；22、光波导结构；23、介质材料；24、波导材料；25、缓冲层；3、液晶层；31、彩膜基板；32、阵列基板；33、背光源；4、触摸基板；51、发光层；52、封装层；53、覆盖层；6、像素区。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：本实施例提供一种指纹识别器件，如图2-4所示，包括：光电传感器21和光波导结构22；光波导结构22用于设于触摸基板上与指纹接触。所述光波导结构22包括间隔设置的介质材料23和波导材料24，所述介质材料23和波导材料24远离所述触摸基板4的一面均用于与指纹接触，以将由触摸基板4射入波导材料24的光，在介质材料23与波导材料24的界面进行全反射后传播至所述波导材料24远离触摸基板4的面上。具体的，如图2所示指纹识别器件包括设于触摸基板内部(或下侧)的光电传感器21和设于触摸基板上的光波导结构22；参见图3，光波导结构22包括竖直间隔设置的介质材料23和波导材料24。图4为图3的光波导结构22中虚线部分的放大图，从图4中可以看出，光线由波导材料23下面射入后，在介质材料23与波导材料24的界面进行多次全反射，然后传播至波导材料23远离触摸基板4的面上。这样，若指纹的波谷11与波导材料23远离触摸基板4的面接触，那么由于波谷内为空气，光线全反射返回由光电传感器21识别；若指纹的波脊12与波导材料23远离触摸基板4的面接触，那么波脊12处光线漫反射不会被光电传感器21识别，相当于提高了波脊12与波谷11处的识别差值，从而提高了光电传感器对波谷与波脊识别准确率。实施例2：本实施例提供一种指纹识别器件，包括：光电传感器21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹识别器件，其特征在于，包括：光电传感器以及用于设于触摸基板上与指纹接触的光波导结构；所述光波导结构包括间隔设置的介质材料和波导材料，所述介质材料和波导材料远离所述触摸基板的一面均用于与指纹接触，以将由触摸基板射入波导材料的光，在介质材料与波导材料的界面进行全反射后传播至所述波导材料远离触摸基板的面上。

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别器件，其特征在于，包括：光电传感器以及用于设于触摸基板上与指纹接触的光波导结构；所述光波导结构包括间隔设置的介质材料和波导材料，所述介质材料和波导材料远离所述触摸基板的一面均用于与指纹接触，以将由触摸基板射入波导材料的光，在介质材料与波导材料的界面进行全反射后传播至所述波导材料远离触摸基板的面上。2.根据权利要求1所述的指纹识别器件，其特征在于，所述波导材料与触摸基板的界面为第一界面，所述波导材料与相邻的两个介质材料的界面分别为第二界面、第三界面，所述波导材料远离触摸基板的面为第四界面；当指纹的波谷与光波导结构接触时，由所述第一界面射入波导材料的光在第二界面、第三界面进行全反射后传播至第四界面后再次经第二界面、第三界面进行全反射返回由光电传感器识别；当指纹的波脊与光波导结构接触时，由所述第一界面射入波导材料的光在第二界面、第三界面进行全反射传播至第四界面后出射不被光电传感器识别。3.根据权利要求2所述的指纹识别器件，其特征在于，所述第二界面、第三界面为同向第三界面的一侧凸起或者同向第二界面的一侧凸起的弧形面。4.根据权利要求1所述的指纹识别器件，其特征在于，所述波导材料的折射率为n2，所述介质材料折射率为n3，所述触摸基板的材料折射率为n1，其中，n3＜n2，n1＜n2。5.一种触摸显示面板，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的指纹识别器件，还包括触摸显示基板，所述光波导结构设于所述触摸显示基板的触摸显示面上，所述光电传感器设于所述触摸显示基板远离光波导结构的一侧。6.根据权利要求5所述的触摸显示面板，其特征在于，所述指纹识别器件包括多个光波导结构和多个光电传感器，且所述光波导结构与所述光电传感器一一对应。7.根据权利要求5所述的触摸显示面板，其特征在于，所述触摸显示基板包括像素区和像素区周边的非像素区，所述光电传感器设于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭纪风，杨亚锋，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11