一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的制作方法

本实用新型涉及手机触摸屏。

背景技术：

触控屏（Touch panel）又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。Samuel Hurst 博士在1971年发明了一个触摸传感器，这个传感器就是触控屏的雏形。三年后，他设计了第一款透明的触控屏。1977年，触控屏技术得到了很大的改善，一直到今天仍在被广泛使用并且飞速发展。

机触摸屏分为两种：电阻屏和电容屏，目前流行的触摸屏多数都为lens屏，就是纯平电阻和镜面电容屏，诺基亚多数都为电阻屏的，电容屏的代表为iphone。

电阻触屏俗称软屏，多用于Windows Mobile系统的手机；

电容触屏俗称硬屏，如iPhone和G1等机器采用这种屏质的。

触摸敏感度方面，电阻触屏需用压力使屏幕各层发生接触，可以使用手指（哪怕带上手套），指甲，触笔等进行操作。支持触笔在亚洲市场很重要，手势和文字识别在哪里都被看重。而对于电容触屏，来自带电的手指表层最细微的接触也能激活屏幕下方的电容感应系统。非生命物体、指甲、手套无效。手写识别较为困难。

精度方面，电阻触屏精度至少达到单个显示像素，用触笔时能看出来。便于手写识别，有助于在使用小控制元素的界面下进行操作。电容触屏理论精度可以达到几个像素，但实际上会受手指接触面积限制。以至于用户难以精确点击小于1cm²的目标。

随着触摸屏技术的发展，触摸屏手机已成为了人们的新宠。触摸屏确实很便捷，只要指尖轻轻一碰，便可轻松完成任务。手机发展的终端是“一机在手，走遍天下”。例如可以通过手机远程打开家里的热水器、可以通过手机进行银行转账业务、可以通过手机进行身份识别等。这小小的手机里存储了庞大的信息量，极大地方便和简化了人们的生活。但隐患问题便随之而来，那就是安全性问题。现在的手机大多采用多点触控解锁或者是简单的数字设定解锁，这种手机加密功能极易被破解，不能保证机主信息的安全性。

此外，由于触摸屏手机除了最基本的接打电话、接收及发送短信的功能以外，还具有通过各种APP上网、观看视频、玩游戏等其他功能，因此，触摸屏手机已经逐渐发展成日常生活中必不可少的设备。人们在手机上花费的时间越来越多，随之产生的问题就是对眼睛的损害越来越大，因此，有必要研究一种能够保护眼睛的手机触摸屏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有的触摸屏手机安全性能差，以及长时间使用影响视力的问题，提出了一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏。

本实用新型所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏，该手机触摸屏从外向内依次为：触摸屏1、显示屏幕3、触摸屏传感控制器4和指纹采集器5，所述触摸屏1上镀有防蓝光膜层8。

根据本实用新型的优选实施例，所述手机触摸屏还包括触摸检测部件2，所述触摸检测部件2位于触摸屏1与显示屏幕3之间。

根据本实用新型的优选实施例，所述触摸屏1的玻璃基底采用彩色玻璃实现。

根据本实用新型的优选实施例，所述触摸屏1的玻璃基底采用绿色玻璃、黄色玻璃或茶色玻璃实现。

根据本实用新型的优选实施例，所述的触摸屏1的外表面沿边缘设置有橡胶条6。

根据本实用新型的优选实施例，所述的触摸屏1外表面的四个角均设置有橡胶制成的凸起结构7。

根据本实用新型的优选实施例，所述的凸起结构7为直角三角形，且该直角三角形的两条边分别与触摸屏1的两条边重合。

根据本实用新型的优选实施例，所述的凸起结构7为圆形。

本实用新型所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏，不仅具有指纹识别功能，而且其表面的彩色膜（即防蓝光膜）能够保护视力。

附图说明

图1为实施方式一所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的结构示意图；

图2为实施方式二所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的结构示意图；

图3为实施方式五中触摸屏1的结构示意图；

图4为实施方式六和七中触摸屏1的结构示意图；

图5为实施方式八中触摸屏1的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏，该手机触摸屏从外向内依次为：触摸屏1、显示屏幕3、触摸屏传感控制器4和指纹采集器5，所述触摸屏1上镀有防蓝光膜层8。

本实施方式中，指纹采集器可参考现有技术实现，例如晶体传感器等。

手机的指纹解锁功能可采用现有的软件实现，其原理为：在用户的手指触摸安装在显示器前端的触摸屏之后，系统根据手指在触摸屏1上的指纹录入进行数据分析。指纹采集器采集指纹的图像，所得采集图像输入给CPU，CPU 开始进行指纹图像的处理，如果采集到的图像与手机内存储的授权使用的指纹图像一致，则允许该用户使用该手机，否则提示用户“该指纹未经授权，请重新录入指纹”，或手机直接进入休眠状态。指纹图像处理主要包括图像采集、图像预处理、细节点提取及指纹匹配。通过指纹采集器已完成对图像采集，指纹采集器采集的图像输入CPU，接下来需要进行图像预处理。预处理的目的是去除图像中的噪声，把它变成一幅清晰的点线图，以便提取正确的指纹特征，从而达到正确匹配。预处理过程主要包括指纹规格化、平滑滤波处理、方向增强处理、二值化、细化等，可采用现有技术，本实施方式不予赘述。

本实施方式不需要设定指纹输入位置的解锁方式，手指点在触摸屏1上的任何位置，指纹都可以被纹采集器5识别。

所述指纹解锁的具体流程如下：

步骤1，判断是否要设置指纹样本，是则在触摸屏上提示用户输入指纹，并将指纹样本存储至手机的数据库中，否则进入步骤2进行验证。

首次使用此功能时，需采集指纹样本。这其中包括指纹识别、指纹存储等过程以及系统核对指纹次数和欢迎语等功能设置。用户可以根据个人需求向数据库添加指纹数据。手机的数据库可采用现有技术实现，后续验证使用数据库保存的已有数据。可以在手机的中央处理器（CPU）中留出存储指纹数据的空间。

步骤2，采集从触摸屏上获取的指纹数据，对比该指纹数据和手机的数据库中存储的指纹样本，判断二者是否匹配，是则进入手机的系统，否则进入步骤3。

步骤3，判断验证次数是否达到预设的验证次数上限，是则进入步骤4，否则返回步骤2 重新进行下一次验证。

验证次数上限可由用户或手机厂商预先根据情况设置，通常可以设置为3次。

步骤4，提示用户输入手机的PIN 码，判断用户输入手机的PIN 码是否正确，是则进入手机的系统，否则禁止进入手机的系统。

步骤2、3、4 实现验证过程，当用户输入的指纹与数据库中已存储的指纹数据相匹配时，便可成功登录手机系统；若两者无法匹配，则弹出提示窗口，要求用户重新输入指纹

并进行核对，直至用户设置的验证次数上限为止。如果在规定的验证次数上限内无法成功

解锁，则启用紧急通道——PIN 码。用户可输入手机的PIN 码进行手机解锁。

本实施方式中，手机采用电容式触摸屏。本实施方式中的电容式触摸屏的构造主要是在玻璃基底上镀一层透明的薄膜体层，再在薄膜体层外加上一块保护玻璃，该保护玻璃上镀一层防蓝光膜层8，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导电体内形成一个低电压交流电场用户触摸屏幕时，由于人体电场，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器，更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响，就算屏幕沾有污秽尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。

用户对触摸屏的接触通过触摸传感技术采集，可采用现有技术。现有技术中触摸屏手机的屏幕由外到里依次为：触摸屏、显示屏幕和触摸屏传感控制器。触摸传感控制器目前提供一些通用的性能选项和形态，如滑块和邻近传感器。触摸传感器技术的进步使传感器驱动型接口更易于实现，对终端用户更为直观和简单。大多数触摸传感控制器依据所检测到的电容变化来工作。当某种物体或某个人接近或触摸传感器的导电金属片时，手指与金属片之间的电容发生变化。导电物体( 如手指) 在传感器附近移动将改变电容传感器的电场线并使电容发生变化。控制电路可测出电容的变化。触摸传感器接口通常通过测量与传感器垫片相连的电路的阻抗来检测电容变化。触摸控制器周期性地测量传感器输入通道的阻抗并用这些值来导出一个内部基准，即校准阻抗。控制器以这个阻抗值为基础判定是否发生了触摸事件。

步骤1采集指纹样本和步骤2 获取指纹数据需要进行指纹识别。具体指纹识别目前有两种现有技术：A、读取指纹图像，对初步读取到的人体指纹图像进行清晰处理；建立指纹的数字特征数据；利用模糊比较法，对输入指纹和已存指纹进行对比。B、取像和取像设备，光学设备（历史久远），利用光的全反射原理；优点：体积小（3*1*1 英寸）；纤维、微型三棱镜矩阵，硅晶体传感器（最近），例如：电容传感器、温度感应传感器、超声波扫描（指纹取像技术中非常好的一类，建议使用）。通过对两种方式比较，前一种价格低、体积小、识别率高。

为改进指纹识别效果，可以进行图像增强：当手指不干净或者有伤疤、干燥、湿润时，不能获得清晰的图像。为了克服这种现象，可以设计一个适合、匹配的滤镜和恰当的阀值。可参考第三代生物射频传感器：第三代生物射频指纹识别技术，射频传感器技术是通过传感器本身发射出微量射频信号，穿透手指的表皮层去控测里层的纹路，来获得最佳的指纹图像。因此对干手指，汉手指等困难手指通过可高达99%，防伪指纹能力强，指纹敏感器的识别原理只对人的真皮皮肤有反应，从根本上杜绝了人造指纹的问题，宽温区：适合特别寒冷或特别酷热的地区。因为射频传感器产生高质量的图像，因此射频技术是最可靠，最有力的解决方案。除此之外，高质量图像还允许减小传感器，无需牺牲认证的可靠性，从而降低成本并使得射频传感器思想的应用到可移动和大小不受拘束的任何领域中。

本实施方式中，可以采集一个以上手指的指纹样本并存储至手机的数据库中。

手机屏幕发出的光虽然是可见光，但测试表明，这些可见光中多多少少会夹杂着一些紫外光。而紫外光是产生白内障的主要原因之一，在日照强烈的地区，白内障患者会明显增多，例如我国西北、西藏、新疆以及海南等地白内障患者数量明显高于其他地区。本实施方式的触摸屏1上镀有防蓝光膜层8，防蓝光膜层8对蓝光及其附近的紫外波段具有很好的阻挡作用，能够有效降低紫外光的透过率，能够起到保护视力的作用。

具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的进一步限定，本实施方式中，所述手机触摸屏还包括触摸检测部件2，所述触摸检测部件2位于触摸屏1与显示屏幕3之间。

触摸检测部件位于显示屏幕3前，主要作用是检测用户触摸位置，而触摸屏传感控制器4的主要作用是从触摸检测装置上接收触摸信息，并将其转换成出点坐标，再传送给手机的CPU。

本实施方式适用于设定指纹输入位置的解锁方式。例如，用户将手指点在触摸屏1上的任意一个位置，系统会提示用户“请在方框内录入指纹”，然后触摸屏1上会出现一个方框，用户只有将手指点在该方框内，指纹才会被手机识别，如果用户将手指点在触摸屏1上方框以外的位置，则系统会重新提示用户“请在方框内录入指纹”。

具体实施方式三：本实施方式是对实施方式一和二所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的进一步限定，本实施方式中，所述触摸屏1的玻璃基底采用彩色玻璃实现。

儿童使用触摸屏手机或Pad等电子产品时，往往只会使用这些电子产品玩游戏或观看视频，对电子产品的设置功能则一无所知。

本实施方式中，触摸屏1的玻璃基底采用彩色玻璃基底。彩色玻璃基能够起到衰减光强的作用，在一定程度上能够起到保护视力的作用。

具体实施方式四：本实施方式是对实施方式三所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的进一步限定，本实施方式中，所述触摸屏1的玻璃基底采用绿色玻璃、黄色玻璃或茶色玻璃实现。

色玻璃基能够起到衰减光强的作用，但不同颜色的材料对白光中各种波长的衰减程度不同。其中，绿色、黄色或茶色的玻璃对白光中各种波长的衰减比较均衡，对视网膜的成像效果几乎没有影响，能够进一步保护视力。此外，绿色、黄色或茶色的玻璃还能起到防眩光的作用。

具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一至四所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的进一步限定，本实施方式中，所述的触摸屏1的外表面沿边缘设置有橡胶条6。

手机触摸屏都是采用玻璃制成，虽然光滑坚硬，但却易碎。用户在使用这种手机时，往往需要在触摸屏1外表再贴一层保护玻璃，或者在手机外面套上厚重的手机壳，以防止手机触摸屏1摔碎。贴保护玻璃（如钢化玻璃）和套手机壳都会增加手机厚度，增大手机尺寸。

如图3所示，本实施方式在触摸屏1的外表面沿四周边缘设置有橡胶条6。当手机滑落时，即使触摸屏1朝下，也会因为橡胶条6的存在保证触摸屏1完好无损。

具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一至四所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的进一步限定，本实施方式中，所述的触摸屏1外表面的四个角均设置有橡胶制成的凸起结构7。

本实施方式中的凸起结构7如图4所示，其功能与实施方式五中的橡胶条6相同，但结构更加简单，而且更加节省原材料，降低成本。

具体实施方式七：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对实施方式六所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的进一步限定，本实施方式中，所述的凸起结构7为直角三角形，且该直角三角形的两条边分别与触摸屏1的两条边重合。

如图4所示，相同面积下，直角三角形与触摸屏1的两条边的重合部分最多，因此能够最大程度上保护触摸屏1的边缘。

具体实施方式八：结合图5说明本实施方式，本实施方式是对实施方式六所述的一种具有指纹识别功能的彩色镀膜手机触摸屏的进一步限定，本实施方式中，所述的凸起结构7为圆形，圆形结构粘接最牢固。