具有指纹识别功能的显示屏及终端的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及具有指纹识别功能的显示屏及终端。

背景技术：

目前，随着信息产业的发展，电子产品已经进入智能时代，为了提高使用电子产品的安全性和便捷性，很多电子产品都具有指纹识别功能，由于指纹图案具有唯一性，指纹识别技术很快在电子产品上普及应用，现有技术中采用指纹识别技术的一个技术方案是在手机正面和背面增加指纹模组，由于指纹模组由识别芯片、sensor和盖板组成，模组厚度2mm左右，放在正面需要结构避空厚度1.5mm以上，且需要盖板开孔不仅厚度增加还影响产品的强度。如放在背面需要厚度空间1mm以上，整机加厚外还会给用户带来了使用上的不方便；现有技术中采用指纹识别技术的另一个技术方案是将指纹识别元器件集成到显示屏内部，需要增加单独的指纹元器件层，显示屏需要单独增加指纹线路，增加了生产工序，生产良率下降，成本增加，并且不能满足量产需求。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供的具有指纹识别功能的显示屏及终端，不需要增加单独的指纹识别电极，能够提高显示屏的生产良率，降低生产成本，提高用户的体验性。

本实用新型实施例第一方面提供一种具有指纹识别功能的显示屏，所述显示屏包括触控显示芯片、上玻璃基板和下玻璃基板，所述上玻璃基板和所述下玻璃基板相对设置，其特征在于，所述上玻璃基板和所述下玻璃基板之间设有多个触控指纹电极，所述多个触控指纹电极之间相互平行排列，每个触控指纹电极与所述触控显示芯片连接；

所述触控显示芯片检测所述触控指纹电极的电容，并根据所述电容的变化同时获取指纹信息和触控位置信息，并根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置。

本实用新型实施例第二方面提供一种终端，所述终端包括机壳和上述实施例第一方面提供的一种具有指纹识别功能的显示屏，所述显示屏设置于所述机壳内。

本实用新型实施例提供的具有指纹识别功能的显示屏及终端，通过在上玻璃基板和所述下玻璃基板之间设有多个触控指纹电极，根据多个触控指纹电极识别指纹信息和触控信息，再检测触摸屏的状态，根据触摸屏的状态识别指纹或者识别触控位置，由于可以同时获取到指纹信息和触控信息，因此不需要增加单独的指纹识别电极，能够提高显示屏的生产良率，降低生产成本，提高用户的体验性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种具有指纹识别功能的显示屏的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种具有指纹识别功能的显示屏的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的一种具有指纹识别功能的显示屏中的自容式触控指纹电极的工作示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的一种具有指纹识别功能的显示屏中的互容式触控指纹电极的工作示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的一种具有指纹识别功能的显示屏中的触控指纹电极的结构示意图；

图6是本实用新型实施例一提供的一种具有指纹识别功能的显示屏的结构示意图；

图7是本实用新型一种实施例三提供的一种具有指纹识别功能的显示屏的识别方法的流程图；

图8是本实用新型实施例四提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本实用新型实施例一提供一种具有指纹识别功能的显示屏，如图1和图2所示，显示屏包括触控显示芯片105、上玻璃基板101和下玻璃基板102，上玻璃基板101和下玻璃基板102相对设置，上玻璃基板101和下玻璃基板102之间设有多个触控指纹电极103，多个触控指纹电极103之间相互平行排列，每个触控指纹电极103与触控显示芯片105连接；

触控显示芯片105检测触控指纹电极103的电容，并根据电容的变化同时获取指纹信息和触控位置信息，并根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置。

在本实用新型实施例一中，触控显示芯片105与触控指纹电极103通过金属线104连接，触控指纹电极103形成电容感应节点，触控显示芯片105对每个触控指纹电极103的一端加载指纹识别信号，并实时获取每个触控指纹电极103另一端的识别信号，进而获取指纹信息，例如：当手指触摸显示屏时，由于手指纹路位置所携带的电容量不同，检测电极识别的电容信号量不同，通过信号量的大小差异可以构成指纹的二维图样，从而实现指纹识别，基于同样道理，控制芯片在触摸屏被触摸时通过检测触控指纹电极103的电容确定触控信息，例如触控位置坐标，进而获取触控位置。

基于本实用新型实施例，通过在上玻璃基板和所述下玻璃基板之间设有多个触控指纹电极，根据多个触控指纹电极识别指纹信息和触控信息，再检测触摸屏的状态，根据触摸屏的状态识别指纹或者识别触控位置，由于可以同时获取到指纹信息和触控信息，因此不需要增加单独的指纹识别电极，能够提高显示屏的生产良率，降低生产成本，提高用户的体验性。

作为本实用新型实施例一中根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置的一种实施方式，如果显示屏为灭屏状态时，触控显示芯片105根据指纹信息进行解锁操作；如果触摸屏为亮屏状态时，触控显示芯片105根据触控信息获取触控位置。

在本实施方式中，当手指正常触摸到显示屏上时候，触摸指纹电极会产生电容变化，因为触控信息识别和指纹信息识别的原理上都是检测电容变化，所以通过检测当前屏幕的状态来判定是触控操作还是指纹操作，终端的系统会检测终端的显示屏的当前状态，当显示屏处于灭屏状态时，系统会发送触摸屏当前状态给触控显示芯片105，触控显示芯片105判定操作为指纹解锁，根据指纹信息进行解锁操作，当显示屏处于亮屏状态时，系统会发送触摸屏当前状态给触控显示芯片105，触控显示芯片105判定操作为指纹触控，根据触控信息进行解锁操作，实现了在终端处于不同的工作状态下进行响应的操作。

作为本实用新型实施例一中根据触摸屏的状态识别指纹或者识别触控位置的一种实施方式，如果显示屏为亮屏状态并触控显示芯片105接收到输入指纹的指令时，触控显示芯片105根据指纹信息识别指纹。

在本实施方式中，在上述实施方式的基础上，在某种场景下会出现显示屏为亮屏状态时输入指纹的情况，例如，在终端进行支付时采用的输入指纹代替输入密码的情况，此时，终端进入支付状态，终端系统向触控显示芯片105发送识别指纹的指令，当用户手指触碰触摸屏时，触控显示芯片105同时获取指纹信息和触控位置信息，并根据系统发送的指令选择识别指纹信息，此时，用户可以触碰触摸屏上的任意位置实现指纹功能，不需要选择特定的位置，给用户带来了便捷性。

本实用新型实施例一中触控显示芯片105根据电容的变化同时获取指纹信息和触控位置信息可以通过设置触控指纹电极103实现，有以下三种实施方式：自容式触控指纹电极103、互容式触控指纹电极103以及即适合自容式又适合互容式的触控指纹电极103。

对于自容式触控指纹电极103，作为一种实施方式，具体的，如图3所示，触控指纹电极103包括触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极，触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极与地形成自电容感应节点，触控显示芯片105的第一信号输入输出端连接触控指纹驱动电极，触控显示芯片105的第二信号输入输出端连接触控指纹感应电极，触控显示芯片105通过第一信号输入输出端向每个触控指纹电极103发送并接收扫描信号，以及通过第二信号输入输出端向每个触控指纹电极103发送并接收扫描信号以获取触控指纹信号。

在本实施方式中，触控指纹驱动电极形成横向电极，触控指纹感应电极形成纵向电极，触控显示芯片105分别检测触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极与地之间的电容变化，当手指触碰触摸屏时，触控显示芯片105依次分别检测横向与纵向电极阵列，由于手指纹路位置所携带的电容量不同，检测电极识别的电容信号量不同，通过信号量的大小差异可以构成指纹的二维图样，从而实现指纹识别，基于同样道理，控制芯片在触摸屏被触摸时通过检测触控指纹电极103的电容确定坐标，进而获取触控位置。

基于本实施方式，采用自容式触控指纹电极103，所形成的自电容本身的信号量比较多，对抗外界的干扰能力比较强。

对于互容式触控指纹电极103，作为一种实施方式，具体的，如图4所示，触控指纹电极103包括触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极，触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极形成互电容感应节点，触控显示芯片105的信号输出端连接触控指纹驱动电极，触控显示芯片105的信号接收端连接触控指纹感应电极，触控信号通过信号输出端向触控指纹电极103发送扫描信号并通过信号输入端接收扫描信号，以获取触控指纹信号。

在本实施方式中，触控显示芯片105的信号输出端与触控指纹驱动电极形成TX通道，触控显示芯片105的信号接收端与触控指纹感应电极形成RX通道，互电容是向TX通道发送信号，RX通道接收信号，触控显示芯片105检测TX通道和RX通道之间的电容变化，当手指触碰触摸屏时，影响了两个电极之间的耦合，从而改变了两个电极之间的电容量，根据前后电容变化确认指纹信息和触控位置坐标。

基于本实用新型实施方式，采用互容式触控指纹电极103时，由于互电容检测是通道之间的变化，不会随着外界环境变化而变化，所以采集的信号稳定。

对于即适合自容式又适合互容式的触控指纹电极103，作为一种实施方式，具体的，如图5所示，触控指纹电极103包括触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极，触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极形成自电容感应节点，触控显示芯片105的第一信号输入输出端连接触控指纹驱动电极，触控显示芯片105的第二信号输入输出端连接触控指纹感应电极；

触控显示芯片105通过第一信号输入输出端向每个触控指纹电极103发送并接收扫描信号，以及通过第二信号输入输出端向每个触控指纹电极103发送并接收扫描信号以获取触控指纹信号；

或者，触控显示芯片105通过第一信号输入输出端向每个触控指纹电极103发送扫描信号，并通过第二信号输入输出端接收扫描信号以获取触控指纹信号。

在本实施方式中，触控显示芯片105的信号输出端与触控指纹驱动电极形成TX通道，触控显示芯片105的信号接收端与触控指纹感应电极形成RX通道，互电容是向TX通道发送信号，从RX通道接收信号，触控显示芯片105检测TX通道和RX通道之间的电容变化，以获取指纹信息和触控位置坐标，自电容是向TX通道发送信号，从TX通道接收信号，向RX通道发送信号，从RX通道接收信号，触控显示芯片105分别检测触控指纹驱动电极和触控指纹感应电极与地之间的电容变化，以获取指纹信息和触控位置坐标。

基于本实施方式，可以通过向TX通道发送信号并接收信号，向RX通道发送信号并接收信号实现通过自电容的方式获取指纹信息和触控位置坐标，也可以通过向TX通道发送信号，RX通道接收信号获取指纹信息和触控位置坐标，实现了自电容方式和互电容方式的共用。

基于本实用新型实施例一，作为一种实施方式，显示屏包括多个呈阵列排布的像素区的显示区域；触控指纹电极103位于相邻像素区之间的间隙处。

本实施方式中，触控指纹识别电极需要根据玻璃透光率像素点及开口率的大小来设计且必须尽量设计在像素点的间隙位置。例如：5.5寸FHD的规格，玻璃的透光率标准4.8％，一个像素点面积为0.021*0.063mm，如果开口率要求是50％，触控指纹电极103和TFT器件所占的面积最大50％，因为TFT器件所占用的面积是固定的，所以开口率要求越高触控指纹电极103图形就必须越小，图形太小的时候会降低电容量，影响指纹的识别率，所以触控指纹电极103尽量避开像素点设计在像素点的间隙位置。

基于本实用新型实施例一，作为一种实施方式，如图6所示，显示屏还包含第一偏光片110、液晶层111、第二偏光片112以及背光层，第一偏光片110与上玻璃基板101通过硅胶贴附在一起，液晶层111位于上玻璃基板101与触控指纹电极103之间，下玻璃基板102下面还设有第二偏光片112和背光层。

本实施方式中，第一偏光片110起到偏光的作用，上下玻璃基板102层通过Frit把边缘连接在一起，形成一个密封的腔体，并预留灌液晶的缺口，液晶在真空加压的环境下通过液晶封口位置灌入到CF和TFT的密封腔体，腔体内部需要加部分入氮气防止氧化，形成液晶层111，背光层为显示屏提供光源。

本实用新型实施例二提供一种终端，终端包括机壳和上述是实施例一提供的显示屏，显示屏设置于机壳内。

进一步的，显示屏为OLED显示屏、IN-CELL显示屏、ON-CELL显示屏或者LCD+外挂TP显示屏。

本实用新型实施例提供的终端，通过在终端显示屏的上玻璃基板和所述下玻璃基板之间设有多个触控指纹电极，根据多个触控指纹电极识别指纹信息和触控信息，再检测触摸屏的状态，根据触摸屏的状态识别指纹或者识别触控位置，由于可以同时获取到指纹信息和触控信息，因此不需要增加单独的指纹识别电极，能够提高显示屏的生产良率，降低生产成本，提高用户的体验性。

本实用新型实施例三提供一种具有指纹识别功能的显示屏的识别方法，可以是如上述实施例所示的显示屏。显示屏包括触控显示芯片、上玻璃基板和下玻璃基板，上玻璃基板和下玻璃基板相对设置，上玻璃基板和下玻璃基板之间设有多个触控指纹电极，多个触控指纹电极之间相互平行排列，每个触控指纹电极与所述触控显示芯片连接，所述触控显示芯片检测所述触控指纹电极的电容，并根据所述电容的变化同时获取指纹信息和触控位置信息，并根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置。

如图7所示，该识别方法包括：

步骤S101.检测触控指纹电极的电容，并根据电容的变化同时获取指纹信息和触控位置信息。

步骤S102.获取显示屏的状态，并根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置。

其中，触控指纹电极形成电容感应节点，对每个触控指纹电极的一端加载指纹识别信号，并实时获取每个触控指纹电极另一端的识别信号，进而获取指纹信息，例如：当手指触摸显示屏时，由于手指纹路位置所携带的电容量不同，检测电极识别的电容信号量不同，通过信号量的大小差异可以构成指纹的二维图样，从而实现指纹识别，基于同样道理，控制芯片在触摸屏被触摸时通过检测触控指纹电极的电容确定触控信息，例如触控位置坐标，进而获取触控位置。

具体的，作为步骤S102的一种实施方式，获取显示屏的状态，并根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置，包括：

如果显示屏为灭屏状态时，根据指纹信息进行解锁操作；

如果显示屏为亮屏状态时，根据触控信息获取触控位置。

具体的，作为步骤S102的另一种实施方式，获取显示屏的状态，并根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置，包括：

如果显示屏为亮屏状态并接收到输入指纹的指令时，根据指纹信息识别指纹。

其中，触控指纹电极的具体工作方式，请参照上述实施例一中的对应过程，在此不再赘述。

如图8所示，是本实用新型实施例四提供的一种终端示意性框图。如图所示的本实施例中的终端可以包括：一个或多个处理器610；一个或多个输入设备620，一个或多个输出设备630和存储器640。上述处理器610、输入设备620、输出设备630和存储器640通过总线650连接。

存储器640用于存储程序指令。

处理器610用于根据存储器640存储的程序指令执行以下操作：

处理器610用于检测触控指纹电极的电容，并根据电容的变化同时获取指纹信息和触控位置信息，获取显示屏的状态，并根据显示屏的状态识别指纹或者识别触控位置。

进一步的，处理器610还用于在获取显示屏为灭屏状态时，根据指纹信息进行解锁操作；在获取显示屏为亮屏状态时，根据触控信息获取触控位置。

或者，处理器610还用于在获取显示屏为亮屏状态并接收到输入指纹的指令时，根据指纹信息识别指纹。

应当理解，在本实用新型实施例中，所称处理器610可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

输入设备620可以包括触控板(内部设有触控指纹电极，用于采集用户的指纹信息、指纹的方向信息以及触控信息)、麦克风、可穿戴设备等，输出设备630可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。

该存储器640可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器610提供指令和数据。存储器640的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器640还可以存储设备类型的信息。

具体实现中，本实用新型实施例中所描述的处理器610、输入设备620、输出设备630可执行本实用新型实施例提供的终端的具有指纹识别功能的识别方法的上述实施例中所描述的实现方式，也可执行本实用新型实施例所描述的终端的实现方式，在此不再赘述。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

本实用新型实施例终端中的单元/步骤可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。