本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种指纹识别器件及触控面板。
背景技术：
指纹识别技术具有精度高、速度快、价格低、用户接受度高等优点，因此该领域开创以来，就得到了学术界的充分重视，国内外很多的高校和科研机构纷纷加入到该研究领域中，并取得了一系列的成果。
现有的指纹识别技术采用背光调制检测指纹，其原理如图1所示，调制器1使背光模组2产生特定频率的调制光，利用该调制光对指纹识别模块3中的光敏传感器31进行照射，然后对光敏传感器进行全波相敏解调，将手指的谷和脊的微弱信号从噪声中恢复出来。指纹识别模块3的解调电路位于显示模组上，调制器1与背光模组2直接电气连接，在进行调制解调过程中，调制器1将与调制光同频率的方波直接传输至解调电路中，解调信号与调制信号的相位发生偏移，从而导致最终的信号量减小，信噪比降低。另外，解调信号来源于背光模组2，因此背光模组2上的噪声也会耦合到指纹信号中去，降低检测精度并进一步降低信噪比。
因此，亟需一种指纹识别器件及触控面板以解决上述技术问题。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种指纹识别器件及触控面板，用以至少部分解决检测精度和信噪比低的问题。
本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
本发明提供一种指纹识别器件，包括：调制器、背光模组和指纹识别模块，所述调制器与所述背光模组相连，以使所述背光模组产生调制光，所述指纹识别模块能够接收所述调制光；所述指纹识别器件还包括背光调制模块，所述背光调制模块与所述指纹识别模块内的解调电路相连，用于接收所述调制光，生成与所述调制光的相位相同的解调信号，并将所述解调信号传输至所述解调电路中。
进一步的，所述指纹识别模块还包括：依次连接的第一光敏传感器、用于将调制光信号转换为方波信号的第一电流电压转换电路和用于将方波信号放大并整形的第一滤波电路，所述第一滤波电路与所述解调电路相连；
所述背光调制模块包括：依次连接的第二光敏传感器、用于将调制光信号转换为方波信号的第二电流电压转换电路、用于将方波信号放大并整形的第二滤波电路，所述第二滤波电路与所述解调电路相连。
优选的，所述第一光敏传感器和所述第二光敏传感器的类型相同。
进一步的，所述背光调制模块还包括相位补偿模块，所述第二滤波电路与所述相位补偿模块相连，并通过所述相位补偿模块与所述解调电路相连。
优选的，所述指纹识别器件应用于触控面板，所述背光调制模块位于所述触控面板的周边区域。
优选的，所述第二光敏传感器的面积大于或等于所述第一光敏传感器的面积。
优选的，所述第一光敏传感器包括光敏单元，所述光敏单元包括二极管、三极管或光敏电阻。
进一步的，所述第一光敏传感器还包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括第一极、用于与触控面板的扫描线相连的控制极和用于与所述触控面板的数据读取线相连的第二极，所述第一极与所述光敏单元相连。
优选的，所述指纹识别器件应用于触控面板，所述指纹识别模块为多个，各所述指纹识别器件的第一光敏传感器呈矩阵排列；
各所述第一光敏传感器位于所述触控面板的周边区域，或者，位于所述触控面板的黑矩阵所在区域。
本发明还提供一种触控面板，包括如前所述的指纹识别器件。
本发明能够实现以下有益效果：
本发明通过在指纹识别器件中增加背光调制模块，背光调制模块能够接收背光模组发出的调制光，生成与该调制光的相位相同的解调信号，并将解调信号传输至指纹识别器件的解调电路中；由于指纹识别模块和背光调制模块均接收背光模组发出的调制光，即背光调制模块与指纹识别模块具有相同的光源，从而消除指纹识别模块产生光电流需要的时间延迟，得到与指纹识别模块一致的电流信号，解决指纹信号(即调制信号)与解调信号不能完全同步的问题；其中，背光调制模块生成的解调信号和指纹识别模块接收到的调制信号的频率和相位均相同，从而消除了相位偏移，提高信号量和信噪比。此外，背光模组无需与显示模组直接相连，实现了物理和电气隔离，有利于降低从背光模组上耦合来的噪声，从而提高检测精度并进一步提高信噪比，而且可以实现背光模组和显示模组分离，增强了模组的独立性。
附图说明
图1为现有的指纹识别器件的工作原理图；
图2为本发明提供的指纹识别器件的结构示意图；
图3为本发明提供的第一光敏传感器的结构示意图；
图4为本发明提供的第一光敏传感器的分布示意图之一；
图5为本发明提供的第一光敏传感器的分布示意图之二；
图6为本发明提供的包括图5所示的第一光敏传感器的触控面板的结构示意图。
图例说明：
1、调制器2、背光模组3、指纹识别模块
4、背光解调模块5、阵列基板6、液晶层
7、彩膜基板8、第一偏光片9、第二偏光片
10、盖板31、第一光敏传感器34、解调电路
33、第一滤波电路32、第一电流电压转换电路
41、第二光敏传感器42、第二电流电压转换电路
43、第二滤波电路44、相位补偿模块
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
发明人发现，现有的指纹识别方案中，解调信号与调制信号的相位发生偏移的原因有两个：一个原因是，指纹识别模块中的光敏传感器经过光照射后产生光电流需要一定的时间延迟；另一个原因是，由于调制光需要经过显示模组到达手指后再被指纹识别模块中的光敏传感器接收，这个过程也会存在延迟。在这两种原因叠加作用下，都会使得解调信号与调制信号的相位发生偏移，从而导致信噪比降低。
本发明提供一种指纹识别器件，如图2所示，所述指纹识别器件包括：调制器1、背光模组2和指纹识别模块3，调制器1与背光模组2相连，以使背光模组2产生调制光，指纹识别模块3能够接收所述调制光。所述指纹识别器件还包括背光调制模块4，背光调制模块4与指纹识别模块3内的解调电路34相连，用于接收所述调制光，生成与所述调制光的相位相同的解调信号，并将所述解调信号传输至解调电路34中。
本发明的指纹识别器件，通过在指纹识别器件中增加背光调制模块4，背光调制模块4能够接收背光模组2发出的调制光，生成与该调制光的相位相同的解调信号，并将解调信号传输至指纹识别器件的解调电路34中；由于指纹识别模块3和背光调制模块4均接收背光模组2发出的调制光，即背光调制模块4与指纹识别模块3具有相同的光源，从而可以消除指纹识别模块3产生光电流需要的时间延迟，得到与指纹识别模块3一致的电流信号，解决指纹信号(即调制信号)与解调信号不能完全同步的问题；其中，背光调制模块4生成的解调信号和指纹识别模块3接收到的调制信号的频率和相位均相同，从而消除了相位偏移，提高信号量和信噪比。此外，背光模组2无需与显示模组2直接相连，实现了物理和电气隔离，有利于降低从背光模组2上耦合来的噪声，从而提高检测精度并进一步提高信噪比，而且可以实现背光模组2和显示模组分离，增强了模组的独立性。
如图2所示，指纹识别模块3还包括：依次连接的第一光敏传感器31、用于将调制光信号转换为方波信号的第一电流电压转换电路32和用于将方波信号放大并整形的第一滤波电路33，第一滤波电路33与解调电路34相连。
相应的，背光调制模块4包括：依次连接的第二光敏传感器41、用于将调制光信号转换为方波信号的第二电流电压转换电路42、用于将方波信号放大并整形的第二滤波电路43，第二滤波电路43与指纹识别模块3的解调电路34相连。
由此可以看出，背光调制模块4与指纹识别模块3内解调电路34之前的结构和组成完全相同，从而使背光调制模块4生成的解调信号的相位与指纹识别模块3转换生成的电流信号的相位相同，消除相位偏移量。
优选的，第一光敏传感器31和第二光敏传感器41的类型相同，因此第一光敏传感器31和第二光敏传感器41具有相同的光电转换时间，这样，通过第二光敏传感器41所得到方波信号与指纹光敏信号的频率和相位在理论上认为是相同的，从而可以消除相位差，提高信号量和检测精度。
优选的，第一滤波电路33和第二滤波电路43可以选用比较器，能够将平滑的波形整形为规则的方波波形，并将波形信号放大。
进一步的，如图3所示，指纹识别模块3还包括第三滤波电路35和ad模块36，第三滤波电路35分别与解调电路34和ad模块36相连。
在指纹识别过程中，由于调制光需要经过显示模组到达手指后再被指纹识别模块3中的第一光敏传感器31接收，这个过程也会存在延迟。为了进一步消除延迟，保证解调信号与调制信号的同步，进一步的，如图2所示，背光调制模块4还可以包括相位补偿模块44，第二滤波电路43与相位补偿模块44相连，并通过相位补偿模块44与解调电路34相连。
相位补偿模块44可以通过调节电路中的电容或阻抗值对解调信号的相位进行补偿，通常相位补偿的范围可以为1-1.5°。
利用相位补偿模块44，可以消除调制光经手指反射后被指纹识别模块3接收的过程中产生的延迟，进一步提高信号量和信噪比。
结合图4、5、6所示，所述指纹识别器件可以应用于触控面板，背光调制模块4位于所述触控面板的周边区域，这样，背光模块4内的第二光敏传感器41的面积就可以做得较大，而不会影响触控面板的透过率。
第二光敏传感器41的面积可以大于或等于第一光敏传感器31的面积。优选的，第二光敏传感器41的面积可以为第一光敏传感器31的面积的n倍，其中，n为正整数。
通过增加第二光敏传感器41的面积，可以更容易检测到解调信号，从而提高检测精度。
以下结合图3、4、5，对第一光敏传感器31的具体结构进行详细说明。如图3所示，第一光敏传感器31包括光敏单元311，光敏单元311可以选用二极管、三极管或光敏电阻。第一光敏传感器31还可以包括薄膜晶体管(thinfilmtransistor，tft)312，薄膜晶体管312包括控制极、第一极和第二极，控制极与触控面板的扫描线gateline相连，第一极与光敏单元311相连，第二极与触控面板的数据读取线dataline相连。其中，第一极和第二极中的一个为源极，另一个为漏极。
如图3所示，第一光敏传感器31还可以包括直流电源(dc)313，直流电源313与光敏单元311相连，用于向光敏单元311加载偏置电压vd。
需要说明的是，第一光敏传感器31也可以不包括薄膜晶体管312，而是仅包括光敏单元311和直流电源313，但是，这样的结构则需要更加多引线和检测电路的支持。
第二光敏传感器41的结构与第一光敏传感器31的结构相同，在此不再赘述。第一光敏传感器31和第二光敏传感器41的具体结构并不限于上述结构，本发明实施例只是示例性说明，对第一光敏传感器31和第二光敏传感器41的结构并不做限定。
如图4和图5所示，所述指纹识别器件应用于触控面板时，背光解调模块4为一个，指纹识别模块3为多个，各指纹识别模块3的第一光敏传感器31呈矩阵排列。通常，第一光敏传感器31阵列为几百乘几百大小。
如图4所示，背光解调模块4和各指纹识别模块3中的第一光敏传感器31均位于触控面板的周边区域。第一光敏传感器31采用行扫描的方式进行逐行扫描gateline，当gateline扫描到某一行时，该行的薄膜晶体管打开，然后控制器(ic)通过数据读取线dataline将指纹信号采集出来。当所有行扫描完时，即可以得到完整的一帧指纹数据，通过控制器的后端处理，既可得到指纹的图形。
如图5所示，背光解调模块4位于触控面板的周边区域，而指纹识别模块3中的第一光敏传感器31位于触控面板的黑矩阵所在区域。也就是说，各第一光敏传感器31的数量与触控面板的像素单元的数量相同且一一对应，各第一光敏传感器31分别分布在各像素单元中，但并不位于像素单元的开口区内，而是位于黑矩阵所在的区域，避免影响像素开口率。
图5所示的第一光敏传感器31的排布方式为优选方案，不但可以将指纹识别做到触控面板的显示区域，甚至实现全屏指纹识别，大大增强了用户体验。而且，第一光敏传感器31位于触控面板显示区域的黑矩阵区中，这样既不会影响显示，也不会降低开口率。该方案中，指纹信号检测可以和显示独立进行，互不影响。
需要说明的是，无论是图4所示的第一光敏传感器31的位置，还是图5所示的第一光敏传感器31的位置，第一电流电压转换电路32、第一滤波电路33和解调电路34、第三滤波电路35和ad模块36也为多个，且其数量与第一光敏传感器31的数量相同，各第一电流电压转换电路32、第一滤波电路33和解调电路34、第三滤波电路35和ad模块36位于触控面板的周边区域内。
本发明还提供一种触控面板，所述触控面板包括如前所述的指纹识别器件。以下以图5所示的第一光敏传感器31的位置分布为例，详细说明触控面板的结构。
如图6所示，所述触控面板为液晶触控面板，包括阵列基板5、彩膜基板7和位于阵列基板5和彩膜基板7之间的液晶层6。阵列基板5远离液晶层6的一侧设置有背光模组2，阵列基板5与背光模组2之间设置有第一偏光片8，彩膜基板7远离液晶层6的一侧依次设置有第二偏光片9和盖板10。
第一光敏传感器31和第二光敏传感器41位于阵列基板5上邻近液晶层6的一侧，其中，第一光敏传感器31位于触控面板的显示区域中与黑矩阵相对应的区域，第二光敏传感器41位于触控面板的周边区域。
背光模组2中的led灯发出背光，一部分背光经过显示模组照到盖板10的非透光区域后反射到第二光敏传感器41上，从而可以得到解调信号，该解调信号传输至指纹识别模块3的解调电路34中。另一部分背光经过显示模组入射到手指的谷或者脊的位置，然后再反射到阵列基板5的第一光敏传感器31上，第一光敏传感器31接收所述背光后，利用第一电流电压转换电路32将背光转化为相应的电流，最后经过后端处理为可识别的数字信号对比谷和脊的差异，从而实现指纹识别。
需要说明的是，本发明的触控面板不限于液晶显示面板，也可以为amoled(active-matrixorganiclightemittingdiode，有源矩阵有机发光二极管)显示面板。
本发明提供的触控面板，通过在指纹识别器件中增加背光调制模块4，背光调制模块4能够接收背光模组2发出的调制光，生成与该调制光的相位相同的解调信号，并将解调信号传输至指纹识别器件的解调电路34中；由于指纹识别模块3和背光调制模块4均接收背光模组2发出的调制光，即背光调制模块4与指纹识别模块3具有相同的光源，从而可以消除指纹识别模块3产生光电流需要的时间延迟，得到与指纹识别模块3一致的电流信号，解决指纹信号(即调制信号)与解调信号不能完全同步的问题；其中，背光调制模块4生成的解调信号和指纹识别模块3接收到的调制信号的频率和相位均相同，从而消除了相位偏移，提高信号量和信噪比。此外，背光模组2无需与显示模组2直接相连，实现了物理和电气隔离，有利于降低从背光模组2上耦合来的噪声，从而提高检测精度并进一步提高信噪比，而且可以实现背光模组2和显示模组分离，增强了模组的独立性。
本发明通过对光源进行调制，然后将指纹的谷、脊信号有效提取出来，能够有效的抑制环境的噪声，提高信噪比，更利于处理器对指纹信号的采集。通过设置指纹识别模块，可实现独立的或者在显示区域中的指纹识别方案。由于玻璃基的指纹识别相对于硅基天然具有成本优势，再将指纹识别模块集成到显示区域中则不但可以增加用户体验，而且还能继续降低成本，从而实现了产品的超高附加值。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。