指纹采集方法及模块、彩膜基板、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种指纹采集方法及模块、彩膜基板、显示装置。

背景技术：

随着显示技术的发展，具有指纹识别功能的显示装置得到了广泛的应用。用户可以使用手指触摸显示装置的显示屏，以便于显示装置对用户的指纹进行采集和识别。

相关技术中，显示装置包括显示屏和指纹采集模块，其中，显示屏包括显示面板和设置在显示面板入光侧的背光模块，显示面板包括对盒成形的彩膜基板和阵列基板，以及位于彩膜基板和阵列基板之间的液晶。阵列基板上设置有多个阵列排布的薄膜晶体管(英文：Thin Film Transistor；简称：TFT)结构以及多个阵列排布的指纹识别传感器，且所有的指纹识别传感器均与指纹采集模块相连接。在用户的手指触摸显示屏的情况下，背光模块发出的光线在射出显示面板后，会被用户的手指反射至阵列基板上的指纹识别传感器，且由于手指上指纹所在的位置表面不平整，使得指纹采集模块通过指纹识别传感器采集到被手指各个位置反射的光线的时刻不同，指纹采集模块能够根据通过指纹识别传感器采集到的光线的时刻，确定用户手指的纹路，进而对用户的指纹进行识别。

由于相关技术中，指纹采集模块在通过指纹识别传感器采集手指反射的光线的同时，还会采集到一部分照射在显示面板上的环境中的光线，也即，指纹采集模块通过指纹识别传感器采集到的光线不仅仅包括用户手指反射的光线，而且还包括环境中的光线，因此，指纹采集模块确定出的用户手指的纹路准确性较低，进而无法有效的对用户的指纹进行识别。

技术实现要素：

为了解决无法有效的对用户的指纹进行识别的问题，本发明提供了一种指纹采集方法及模块、彩膜基板、显示装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种指纹采集方法，所述方法包括：

指纹采集模块判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态；

在所述指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，所述指纹采集模块控制显示屏提高发出的光线的强度；

所述指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹。

可选的，所述显示屏包括显示面板和背光模块，所述指纹采集模块控制显示屏提高发出的光线的强度，包括：

所述指纹采集模块控制所述背光模块提高发出的光线的强度。

可选的，所述显示屏包括显示面板和背光模块，所述显示面板中的彩膜基板包括阵列排布的多个色阻块以及位于任意两个相邻的色阻块之间的辅助发光结构，在所述辅助发光结构两端的压差大于预设压差时，所述辅助发光结构能够发光；

所述指纹采集模块控制显示屏提高发出的光线的强度，包括：

所述指纹采集模块控制至少一个所述辅助发光结构的两端的压差大于所述预设压差。

可选的，所述辅助发光结构为有机发光二极管OLED结构，所述OLED结构包括依次叠加的半导体阳极层、发光层和金属阴极层，

所述半导体阳极层的材质为氧化铟锡ITO，所述半导体阳极层靠近所述显示屏的出光侧，所述金属阴极层远离所述显示屏的出光侧；

在所述半导体阳极层与所述金属阴极层的压差大于所述预设压差时，所述发光层能够发出白光。

可选的，所述指纹采集模块判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态，包括：

所述指纹采集模块判断是否接收到指纹识别传感器传输的光电流，所述光电流为所述指纹识别传感器在接收到的光线的强度大于预设强度时产生的；

在接收到所述光电流时，所述指纹采集模块确定所述指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态。

第二方面，提供了一种彩膜基板，所述彩膜基板包括：阵列排布的多个色阻块以及位于任意两个相邻的色阻块之间的辅助发光结构，

在所述辅助发光结构的两端的压差大于预设压差时，所述辅助发光结构能够发光。

可选的，在所述辅助发光结构的两端的压差不大于所述预设压差时，所述辅助发光结构不发光。

可选的，所述辅助发光结构为有机发光二极管OLED结构，所述OLED结构包括依次叠加的半导体阳极层、发光层和金属阴极层，

所述半导体阳极层的材质为氧化铟锡ITO，且所述半导体阳极层靠近所述显示屏的出光侧，所述金属阴极层远离所述显示屏的出光侧；

在所述半导体阳极层与所述金属阴极层的压差大于所述预设压差时，所述发光层能够发出白光。

第三方面，提供了一种指纹采集模块，所述指纹采集模块包括：

判断单元，用于判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态；

控制单元，用于在所述指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制显示屏提高发出的光线的强度；

采集单元，用于通过指纹识别传感器采集用户的指纹。

可选的，所述显示屏包括显示面板和背光模块，所述控制单元还用于：

控制所述背光模块提高发出的光线的强度。

可选的，所述显示屏包括显示面板和背光模块，所述显示面板中的彩膜基板包括阵列排布的多个色阻块以及位于任意两个相邻的色阻块之间的辅助发光结构，在所述辅助发光结构两端的压差大于预设压差时，所述辅助发光结构能够发光；

所述控制单元还用于：

控制至少一个所述辅助发光结构的两端的压差大于所述预设压差。

可选的，所述辅助发光结构为有机发光二极管OLED结构，所述OLED结构包括依次叠加的半导体阳极层、发光层和金属阴极层，

所述半导体阳极层的材质为氧化铟锡ITO，所述半导体阳极层靠近所述显示屏的出光侧，所述金属阴极层远离所述显示屏的出光侧；

在所述半导体阳极层与所述金属阴极层的压差大于所述预设压差时，所述发光层能够发出白光。

可选的，所述判断单元还用于：

判断是否接收到指纹识别传感器传输的光电流，所述光电流为所述指纹识别传感器在接收到的光线的强度大于预设强度时产生的；

在接收到所述光电流时，确定所述指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态。

第四方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括指纹采集模块和显示屏，

所述指纹采集模块为第三方面所述的指纹采集模块；

所述显示屏包括第二方面所述的彩膜基板。

综上所述，本发明提供了一种指纹采集方法及装置、彩膜基板、显示装置，在该指纹采集方法中，指纹采集模块可以首先判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态，并在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制显示屏提高发出的光线的强度，然后才通过指纹识别传感器采集用户的指纹。由于在指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹时，显示屏发出的光线的强度较高，此时，指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例较大，因此，削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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1-1为本发明实施例提供的一种指纹采集方法的方法流程图；

图1-2为本发明实施例提供的一种指纹采集示意图；

图1-3为本发明实施例提供的一种显示屏的结构示意图；

图1-4为本发明实施例提供的一种指纹采集模块的结构示意图；

图1-5为本发明实施例提供的另一种显示屏的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种彩膜基板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种指纹采集模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1-1所示，本发明实施例提供了一种指纹采集方法，该指纹采集方法可以用于指纹采集模块，该指纹采集方法可以包括：

步骤101、指纹采集模块判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态。

步骤102、在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，指纹采集模块控制显示屏提高发出的光线的强度。

步骤103、指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹。

综上所述，本发明实施例提供了一种指纹采集方法，在该指纹采集方法中，指纹采集模块可以首先判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态，并在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制显示屏提高发出的光线的强度，然后才通过指纹识别传感器采集用户的指纹。由于在指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹时，显示屏发出的光线的强度较高，此时，指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例较大，因此，削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

图1-2为本发明实施例提供的一种指纹采集示意图，如图1-2所示，在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，用户的手指Q触摸显示屏1，显示屏发出的光线M在射出显示屏1后，会被用户的手指Q反射至显示屏1中的指纹识别传感器K，与此同时，一部分照射在显示屏1上的环境中的光线N也会照射到指纹识别传感器K上，此时，本发明实施例中的指纹采集模块(图1-2中未示出)可以控制显示屏1提高发出的光线M的强度，并通过指纹识别传感器K采集用户的指纹，使得指纹识别传感器K接收到的光线中被用户的手指反射的光线(也即显示屏发出的光线M中被用户反射至指纹识别传感器K上的光线)所占的比例较大，削弱了环境中的光线N对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响。

一方面，图1-3为本发明实施例提供的一种显示屏1的结构示意图，如图1-3所示，显示屏1可以包括显示面板10和背光模块11，步骤102中指纹采集模块控制显示屏提高发出的光线的强度时，指纹采集模块2可以通过控制背光模块11提高发出的光线的强度实现。

具体的，背光模块11可以包括背光控制单元111和背光源112，指纹采集模块2与背光控制单元111相连接，指纹采集模块2还可以与显示屏1中的指纹识别传感器K相连接，指纹采集模块2在控制背光模块11提高发出的光线的强度时，指纹采集模块2可以通过控制背光控制单元111，提高背光源112发出的光线的强度。可选的，若步骤101中判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态的判断结果为：指纹识别传感器的当前状态不为指纹采集状态，则在步骤101之后，该指纹采集方法还可以包括：指纹采集模块2可以不执行动作，或者，指纹采集模块2可以禁止通过控制该背光控制单元111，提高背光源112发出的光线的强度。

进一步的，用户手指触摸显示屏后，指纹识别传感器接收到用户手指反射的光线，且指纹识别传感器接收到的光线的强度大于预设强度，指纹识别传感器产生光电流，并将该光电流传输至指纹采集模块，指纹采集模块在接收到该光电流后，可以确定指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态，此时指纹采集模块可以根据该光电流生成指示信号，并向背光控制单元发送该指示信号，使得背光控制单元在接收到指示信号后，可以根据该指示信号提高背光源发出的光线的强度。此时，显示屏发出的光线的强度较高，指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例较大，而环境中的光线所占的比例较小，也即削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性。

示例的，图1-4为本发明实施例提供的一种指纹采集模块2的结构示意图，如图1-4所示，指纹采集模块2可以包括依次连接的薄膜晶体管(英文：Thin FilmTransistor；简称：TFT)21、放大器(英文：Amplifier；简称：AMP)22、数模转换器(简称：AD)23、微控制单元(英文：Microcontroller Unit；简称：MCU)24，其中，TFT-21可以与指纹识别传感器K相连接，MCU-24可以与背光控制单元111相连接，该指纹识别传感器K可以为二极管。

另一方面，图1-5为本发明实施例提供的另一种显示屏1的结构示意图，如图1-5所示，显示屏1包括显示面板12和背光模块11，显示面板12可以包括对盒成形的彩膜基板121和阵列基板122，且彩膜基板121和阵列基板122之间可以填充有液晶(图1-5中未示出)，该彩膜基板122可以包括衬底基板(图1-5中未标出)，以及形成在衬底基板上的阵列排布的多个色阻块A以及位于任意两个相邻的色阻块A之间的辅助发光结构B，且在辅助发光结构两端的压差大于预设压差时，辅助发光结构B能够发光。示例的，该多个色阻块A可以包括红色色阻块、绿色色阻快和蓝色色阻块。

进一步的，用户手指触摸显示屏后，指纹识别传感器接收到用户手指反射的光线，且指纹识别传感器接收到的光线的强度大于预设强度，指纹识别传感器产生光电流，并将该光电流传输至指纹采集模块，指纹采集模块在接收到该光电流后，可以确定指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态，此时指纹采集模块可以确定此时需要提高显示屏发出的光线的强度。在步骤102中指纹采集模块控制显示屏提高发出的光线的强度时，指纹采集模块可以控制至少一个辅助发光结构的两端的压差大于预设压差，优选的，指纹采集模块可以控制显示屏上的所有辅助发光结构的两端的压差大于预设压差，也即，在需要控制显示屏提高发出的光线的强度时，控制辅助发光结构的两端的压差大于预设压差，使得在背光模块发光时，辅助发光结构也能够发光，从而提高了显示屏发出的光线的强度。

可选的，若步骤101中指纹采集模块判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态的判断结果为：指纹识别传感器的当前状态不为指纹采集状态，则在步骤101之后，该指纹采集方法还可以包括：指纹采集模块可以控制该显示屏上的所有辅助发光结构的两端的压差均不大于(小于或等于)预设压差，使得显示屏上的所有辅助发光结构均不发光，此时，辅助发光结构在显示屏中的作用与相关技术中黑矩阵(英文：Black Matrix；简称：BM)在显示屏中的作用相同。

示例的，请继续参考1-5，该辅助发光结构B可以为有机发光二极管(英文：Organic Light-Emitting Diode；简称：OLED)结构，OLED结构可以包括依次叠加的半导体阳极层X、发光层Y和金属阴极层Z。其中，该半导体阳极层X的材质可以为氧化铟锡(英文：Indium tin oxide；简称：ITO)，半导体阳极层X可以靠近显示屏1的出光侧设置，金属阴极层Z可以远离显示屏1的出光侧设置，在半导体阳极层X与金属阴极层Z的压差大于预设压差时，发光层Y能够发出白光。

由于本发明实施例中的辅助发光结构为OLED结构，且该OLED结构中半导体阳极层的材质为透明的ITO，且该半导体阳极层设置在靠近显示屏的出光侧，OLED结构中的发光层发出白光能够穿过该半导体阳极层，并从该显示屏的出光侧射出。

综上所述，本发明实施例提供了一种指纹采集方法，在该指纹采集方法中，指纹采集模块可以首先判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态，并在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制显示屏提高发出的光线的强度，然后才通过指纹识别传感器采集用户的指纹。由于在指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹时，显示屏发出的光线的强度较高，此时，指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例较大，因此，削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

如图2所示，本发明实施例提供了一种彩膜基板121，该彩膜基板121可以包括：阵列排布的多个色阻块A以及位于任意两个相邻的色阻块A之间的辅助发光结构B，在辅助发光结构B的两端的压差大于预设压差时，辅助发光结构B能够发光。

综上所述，本发明实施例提供了一种彩膜基板，在该彩膜基板中，任意两个相邻的色阻块之间设置的辅助发光结构，且在辅助发光结构两端的压差大于预设压差时辅助发光结构能够发光，因此，在需要提高显示屏发光强度时，可以通过向该辅助发光结构的两端施加一定的电压，使得辅助发光结构两端的压差大于预设压差，并且开始发光，进而提高了显示屏发出的光线的强度，提高了指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例，并削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

在需要控制显示屏提高发出的光线的强度时，指纹采集模块可以控制至少一个(或者所有)辅助发光结构的两端的压差大于预设压差，也即，在需要控制显示屏提高发出的光线的强度时，控制辅助发光结构的两端的压差大于预设压差，使得在背光模块发光时，辅助发光结构也能够发光，从而提高了显示屏发出的光线的强度。

可选的，在指纹识别传感器的当前状态不为指纹采集状态时，指纹采集模块可以控制该彩膜基板中的所有辅助发光结构的两端的压差均不大于(小于或等于)预设压差，使得彩膜基板上的所有辅助发光结构均不发光，此时，辅助发光结构在彩膜基板中的作用与相关技术中BM在彩膜基板中的作用相同。

示例的，请继续参考图2，该辅助发光结构B可以为OLED结构，OLED结构可以包括依次叠加的半导体阳极层X、发光层Y和金属阴极层Z。其中，该半导体阳极层X的材质可以为ITO，半导体阳极层X可以靠近显示屏(图2中未示出)的出光侧设置，金属阴极层Z可以远离显示屏的出光侧设置，在半导体阳极层X与金属阴极层Z的压差大于预设压差时，发光层Y能够发出白光。由于本发明实施例中的辅助发光结构为OLED结构，且该OLED结构中半导体阳极层的材质为透明的ITO，且该半导体阳极层设置在靠近显示屏的出光侧，OLED结构中的发光层发出白光能够穿过该半导体阳极层，并从该显示屏的出光侧射出。

综上所述，本发明实施例提供了一种彩膜基板，在该彩膜基板中，任意两个相邻的色阻块之间设置的辅助发光结构，且在辅助发光结构两端的压差大于预设压差时辅助发光结构能够发光，因此，在需要提高显示屏发光强度时，可以通过向该辅助发光结构的两端施加一定的电压，使得辅助发光结构两端的压差大于预设压差，并且开始发光，进而提高了显示屏发出的光线的强度，提高了指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例，并削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

如图3所示，本发明实施例提供了一种指纹采集模块2，该指纹采集模块2可以包括：

判断单元201，用于判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态；

控制单元202，用于在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制显示屏提高发出的光线的强度；

采集单元203，用于通过指纹识别传感器采集用户的指纹。

综上所述，本发明实施例提供了一种指纹采集模块，在该指纹采集模块中，判断单元可以首先判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态，并在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制单元控制显示屏提高发出的光线的强度，然后采集单元才通过指纹识别传感器采集用户的指纹。由于在指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹时，显示屏发出的光线的强度较高，此时，指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例较大，因此，削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

需要说明的是，本发明实施例中的指纹采集模块2可以包括依次连接的TFT、AMP、AD和MCU，该MCU可以包括上述判断单元201、控制单元202和采集单元203。

可选的，显示屏可以包括显示面板和背光模块，控制单元202还可以用于：控制背光模块提高发出的光线的强度。

可选的，显示屏包括显示面板和背光模块，显示面板中的彩膜基板包括阵列排布的多个色阻块以及位于任意两个相邻的色阻块之间的辅助发光结构，在辅助发光结构两端的压差大于预设压差时，辅助发光结构能够发光；控制单元202还可以用于：控制至少一个辅助发光结构的两端的压差大于预设压差。

可选的，辅助发光结构为有机发光二极管OLED结构，OLED结构包括依次叠加的半导体阳极层、发光层和金属阴极层，半导体阳极层的材质为氧化铟锡ITO，半导体阳极层靠近显示屏的出光侧，金属阴极层远离显示屏的出光侧；在半导体阳极层与金属阴极层的压差大于预设压差时，发光层能够发出白光。

可选的，判断单元201还可以用于：判断是否接收到指纹识别传感器传输的光电流，光电流为指纹识别传感器在接收到的光线的强度大于预设强度时产生的；在接收到光电流时，确定指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态。

综上所述，本发明实施例提供了一种指纹采集模块，在该指纹采集模块中，判断单元可以首先判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态，并在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制单元控制显示屏提高发出的光线的强度，然后采集单元才通过指纹识别传感器采集用户的指纹。由于在指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹时，显示屏发出的光线的强度较高，此时，指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例较大，因此，削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

如图4所示，本发明实施例提供了一种显示装置4，该显示装置4可以包括指纹采集模块2，该指纹采集模块2可以为图3所示的指纹采集模块2。该显示装置4还可以包括显示屏1，该显示屏1可以包括图2所示的彩膜基板121。该显示装置4可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能和指纹采集功能的产品或部件。

综上所述，本发明实施例提供了一种显示装置，由于该显示装置中的指纹采集模块在采集指纹前，首先判断指纹识别传感器的当前状态是否为指纹采集状态，并在指纹识别传感器的当前状态为指纹采集状态时，控制显示屏提高发出的光线的强度，然后才通过指纹识别传感器采集用户的指纹。由于在指纹采集模块通过指纹识别传感器采集用户的指纹时，显示屏发出的光线的强度较高，此时，指纹识别传感器接收到的光线中被用户的手指反射的光线所占的比例较大，因此，削弱了环境中的光线对指纹采集模块确定用户手指的纹路的影响，提高了确定出的用户手指的纹路的准确性，进而能够有效的对用户的指纹进行识别。

需要说明的是，本发明实施例提供的指纹采集方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的显示装置实施例，指纹采集模块实施例、彩膜基板实施例以及指纹采集方法实施例均可以相互参考，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。