具有指纹识别功能的触控屏、指纹识别方法、显示装置制造方法及图纸

本公开提供一种具有指纹识别功能的触控屏、指纹识别方法、以及显示装置，涉及显示技术领域。该触控屏包括衬底基板、阵列排布在所述衬底基板上方的多个触控单元、以及位于所述衬底基板下方的多个指纹识别底电极；其中，所述触控单元包括电连接的多个触控网格，所述底电极在所述衬底基板上的投影位于所述触控网格的内部区域在所述衬底基板上的投影之内。本公开可实现全屏指纹识别功能，而且不会影响光学透过率。

【技术实现步骤摘要】
具有指纹识别功能的触控屏、指纹识别方法、显示装置
本公开涉及显示
，尤其涉及一种具有指纹识别功能的触控屏、指纹识别方法、以及显示装置。
技术介绍
指纹识别技术是生物识别技术中应用最为广泛的技术，其应用方向主要分为以下四类：一是需要高度安全防护的涉密系统，二是针对大规模人群的身份鉴别技术，三是针对城市公共事务的市民应用，四是从现实生活进入互联网虚拟世界的认证应用。目前指纹图像的获取设备主要包括光学扫描设备例如微型三棱镜矩阵、温差感应式指纹传感器、半导体指纹传感器(电容式和压感式)、以及超声波指纹扫描四大类，其中半导体指纹传感器尤其是电容式指纹识别技术的应用最为普遍。图1示出了电容式指纹传感器的工作原理图。半导体电容传感器可根据指纹的嵴和峪与半导体电容感应颗粒所形成的不同电容值来判断指纹的嵴和峪的位置，其工作过程如下：先对每个像素点上的电容感应颗粒100预充电至一参考电压，当手指接触到半导体电容传感器的表面时，由于指纹的嵴101凸起、指纹的峪102凹陷，因此根据电容值与距离的关系便会在嵴和峪的位置分别形成不同的电容值，指纹的嵴101对应的像素电容较大、则放电较慢，指纹的峪对应的像素电容较小、则放电较快，基于此，通过检测电容的放电速度即可探测到嵴和峪的位置，从而形成相应的指纹图像数据。目前，绝大多数智能设备的指纹识别功能都是嵌入在前置Home键或者机身背后的，因此需要独立的实体按键或者虚拟按键来进行指纹识别，这会阻碍高屏占比显示设备的发展。屏幕指纹识别技术是一种将指纹识别功能嵌入到显示屏内的指纹识别技术，用户只需触按显示屏幕即可进行指纹识别。相较于传统的指纹识别技术，屏幕指纹识别技术具有指纹传感器体积小、功耗低、以及采用标准应用接口的优势，而且能够大幅度提高显示设备的屏占比，因此能为用户带来全新的体验。但是，当前的屏幕指纹识别技术或采用超声波指纹识别，其器件成本相对较高，或采用附加的指纹电容传感器，其固定在屏幕的一较小区域，而且会增加屏幕厚度并影响光学透过率，这些因素都使屏幕指纹识别技术的发展受到了一定程度的限制。需要说明的是，在上述
技术介绍
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。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种具有指纹识别功能的触控屏、指纹识别方法、以及显示装置，以用于解决当前屏幕指纹识别技术的功能区小以及影响光学透过率的问题。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开的一个方面，提供一种具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，包括衬底基板、阵列排布在所述衬底基板上方的多个触控单元、以及位于所述衬底基板下方的多个指纹识别底电极；其中，所述触控单元包括电连接的多个触控网格，所述底电极在所述衬底基板上的投影位于所述触控网格的内部区域在所述衬底基板上的投影之内。本公开的一种示例性实施例中，所述触控网格的内部区域设置有指纹识别顶电极。本公开的一种示例性实施例中，所述触控网格与所述指纹识别顶电极同层设置且具有相同的材料。本公开的一种示例性实施例中，所述触控网格包括由多条平行的第一电极线和多条平行的第二电极线相互交错构成的矩形网格，所述指纹识别顶电极相应的包括矩形电极。本公开的一种示例性实施例中，所述触控网格包括由多条平行的第一电极线和多条平行的第二电极线相互交错构成的菱形网格，所述指纹识别顶电极相应的包括菱形电极。本公开的一种示例性实施例中，所述触控网格在所述触控屏上均匀分布，相邻所述第一电极线之间的第一间距一致，相邻所述第二电极线之间的第二间距一致，且所述第一电极线和所述第二电极线的线宽一致。本公开的一种示例性实施例中，所述指纹识别底电极还连接至控制电路，所述控制电路用于进行指纹识别。本公开的一种示例性实施例中，所述触控屏还包括设置在所述触控单元上方的保护层。根据本公开的一个方面，提供一种指纹识别方法，应用于上述的触控屏；所述指纹识别方法包括：获取任意连续区域中的多个指纹识别底电极接收到的电容变化信号，以响应该多个电容变化信号生成参考指纹信息；根据所述参考指纹信息与系统预存的标准指纹信息进行对比，以识别所述参考指纹信息是否与所述标准指纹信息一致。根据本公开的一个方面，提供一种显示装置，包括上述的触控屏。本公开示例性实施方式所提供的具有指纹识别功能的触控屏、指纹识别方法、以及显示装置，可将用于进行指纹识别感应的指纹识别底电极与用于进行触控感应的触控网格均设置在触控屏的显示区域内，并使指纹识别底电极对应触控网格的内部区域设置，以达到凡是具有触控功能图案的地方都有指纹识别图案，使得该触控屏能够兼具触控和指纹识别的双重功能，从而实现全屏的指纹识别功能。基于此，采用该触控屏的显示装置厚度与采用常规触控屏的显示装置厚度相当，因此不会影响显示屏的光学透过率。此外，该触控屏的结构以及工艺制程相对简单，与现有的工艺具有良好的嵌合性。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示意性示出本公开示例性实施例中电容式指纹传感器的原理图；图2示意性示出本公开示例性实施例中具有指纹识别功能的触控屏的平面结构示意图一；图3示意性示出本公开示例性实施例中具有指纹识别功能的触控屏的平面结构示意图二；图4示意性示出本公开示例性实施例中传统触控屏的平面结构示意图；图5示意性示出本公开示例性实施例中指纹识别电容的示意图一；图6示意性示出本公开示例性实施例中指纹识别电容的示意图二；图7示意性示出本公开示例性实施例中相关触控电极的结构示意图；图8示意性示出本公开示例性实施例中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范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，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。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。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。本示例实施方式提供了一种具有指纹识别功能的触控屏，如图2和图3所示，该触控屏可以包括衬底基板10、阵列排布在衬底基板10上方的多个触控单元20、以及位于衬底基板10下方的多个指纹识别底电极301。所述触控单元20可以包括电连接的多个触控网格200，底电极301在衬底基板10上的投影位于触控网格200的内部区域在衬底基板10上的投影之内。换言之，触控网格200的内部区域与指纹识别底电极30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，包括衬底基板、阵列排布在所述衬底基板上方的多个触控单元、以及位于所述衬底基板下方的多个指纹识别底电极；其中，所述触控单元包括电连接的多个触控网格，且所述触控网格的所述底电极在所述衬底基板上的投影位于所述触控网格的内部区域在所述衬底基板上的投影之内。

【技术特征摘要】
1.一种具有指纹识别功能的触控屏，其特征在于，包括衬底基板、阵列排布在所述衬底基板上方的多个触控单元、以及位于所述衬底基板下方的多个指纹识别底电极；其中，所述触控单元包括电连接的多个触控网格，且所述触控网格的所述底电极在所述衬底基板上的投影位于所述触控网格的内部区域在所述衬底基板上的投影之内。2.根据权利要求1所述的触控屏，其特征在于，所述触控网格的内部区域设置有与所述触控网格相互绝缘的指纹识别顶电极。3.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述触控网格与所述指纹识别顶电极同层设置且具有相同的材料。4.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述触控网格包括由多条平行的第一电极线和多条平行的第二电极线相互交错构成的矩形网格，所述指纹识别顶电极相应的包括矩形电极。5.根据权利要求2所述的触控屏，其特征在于，所述触控网格包括由多条平行的第一电极线和多条平行的第二电极线相互交错构成的菱形网格，所述指纹识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐元杰，
申请(专利权)人：成都京东方光电科技有限公司，京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51