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CN112107088B - 感应模组及可穿戴设备 - Google Patents

感应模组及可穿戴设备 Download PDF

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CN112107088B
CN112107088B CN202010939924.3A CN202010939924A CN112107088B CN 112107088 B CN112107088 B CN 112107088B CN 202010939924 A CN202010939924 A CN 202010939924A CN 112107088 B CN112107088 B CN 112107088B
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Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
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Abstract

本申请实施例公开了一种感应模组及可穿戴设备，其中，该感应模组包括：感应电极，包括多个相连的第一感应电极；多个第一感应电极包括多个第一感应组；多个第二感应电极，所述第二感应电极与所述第一感应电极交错设置，多个第二感应电极包括多个第二感应组；其中所述第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度均小于预设宽度；其中所述第一感应组沿第一方向排列，所述第二感应组沿第二方向排列；驱动芯片，分别与至少部分所述第一感应组和至少部分第二感应组连接，所述驱动芯片具有指纹识别功能和触控功能。本申请实施例的感应模组及可穿戴设备，可以提高可穿戴设备的安全性。

Description

感应模组及可穿戴设备
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种感应模组及可穿戴设备。
背景技术
随着物联网技术的快速发展，智能电子设备的功能不断地拓展，小巧实用的可穿戴设备由于可以与手机连接，用于健康监测、安全认证、支付工具等众多用途被广泛应用。
然而，目前现有的可穿戴设备还没有配备指纹识别功能，因此导致可穿戴设备的安全性较差。
发明内容
本申请实施例提供一种感应模组及可穿戴设备，可以提高可穿戴设备的安全性。
本申请实施例提供一种感应模组，其包括：
感应电极，包括：
多个相连的第一感应电极；多个第一感应电极包括多个第一感应组；
多个第二感应电极，所述第二感应电极与所述第一感应电极交错设置，多个第二感应电极包括多个第二感应组；其中所述第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度均小于预设宽度；其中所述第一感应组沿第一方向排列，所述第二感应组沿第二方向排列；所述第一方向与所述第二方向相交；
驱动芯片，分别与至少部分所述第一感应组和至少部分第二感应组连接，所述驱动芯片具有指纹识别功能和触控功能。
本发明还提供一种可穿戴设备，其包括：上述感应模组。
本申请实施例的感应模组及可穿戴设备，包括感应电极，包括多个相连的第一感应电极；多个第一感应电极包括多个第一感应组；多个第二感应电极，所述第二感应电极与所述第一感应电极交错设置，多个第二感应电极包括多个第二感应组；其中所述第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度均小于预设宽度；驱动芯片，分别与至少部分所述第一感应组和至少部分第二感应组连接，所述驱动芯片具有指纹识别功能和触控功能；由于将第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度设置的比较小，因此可以在可穿戴设备上实现指纹识别功能和触控功能，提高了可穿戴设备的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一实施例提供的感应模组的结构示意图。
图2为本申请一实施例提供的感应电极的剖面示意图。
图3为本申请一实施例提供的可穿戴设备的剖面示意图。
图4为本申请一实施例提供的可穿戴设备进行指纹识别时的结构示意图。
图5为本申请一实施例提供的可穿戴设备处于触摸状态时的结构示意图。
图6为本申请一实施例提供的可穿戴设备配合触控笔使用时的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1和图2，图1为本申请一实施例提供的感应模组的结构示意图。
如图1所示，本实施例的感应模组10包括感应电极11和驱动芯片17。
感应电极11包括多个相连的第一感应电极111和多个第二感应电极112，多个第一感应电极111包括多个第一感应组a1至a9；所述第二感应电极112与所述第一感应电极111交错设置，多个第二感应电极112包括多个第二感应组b1至b5，其中所述第一感应组沿第一方向排列，所述第二感应组沿第二方向排列；第一方向与第二方向相交。其中所述第一感应电极111的宽度和所述第二感应电极112的宽度均小于预设宽度，该预设宽度用于实现指纹识别和触控功能。在一实施方式中，所述第一感应电极111的宽度范围和所述第二感应电极112的宽度范围均为50～100μm。第一感应电极111的宽度范围和第一感应电极111的长度范围相等，第二感应电极112的宽度范围和第二感应电极112的长度范围相等，由于将第一感应电极和第二感应电极的尺寸设置的比较小，因此提高了小尺寸屏幕的指纹识别的准确性和触控的灵敏性。
驱动芯片17分别与至少部分所述第一感应组和至少部分第二感应组连接，所述驱动芯片17具有指纹识别功能和触控功能，也即驱动芯片17集成指纹识别功能和触控功能，提高了感应模组的集成性。
在一实施例中，为了减小连接线的数量，进而减小边框尺寸，所述感应模组10还包括：第一控制电路15；所述第一控制电路15包括：多个第一控制组151和多条第一连接线13。所述第一控制组151包括多个第一控制单元105，所述第一控制单元105与所述第一感应组对应，其中所述第一控制单元105接入有第一控制信号，所述第一控制单元分别与对应的第一感应组以及对应的第一连接线13连接，多条所述第一连接线13的总数量小于多个所述第一感应组的总数量，以第一控制组151包括四个第一控制单元为例，第一连接线13的总数量为3，第一感应组的总数量为9。所述第一连接线13与所述第一控制组151对应，所述第一控制组15通过对应的第一连接线13与所述驱动芯片17连接。第一控制组151中第一控制单元的数量不限于此，可以理解的，同一控制组中各控制单元接入的控制信号可不同。
在一优选实施方式中，为了提高指纹识别的准确性，所述第一控制组151与所述第一连接线13一一对应。在其他实施方式中，所述第一控制组151也可与多条所述第一连接线13对应。
在一实施方式中，所述第一控制单元105包括第一开关元件T1，所述第一开关元件T1的输入端与对应的所述第一感应组连接，所述第一开关元件T1的输出端与对应的第一连接线13连接；所述第一开关元件T1的控制端接入所述第一控制信号，第一控制信号为S1至S4中的其中一个。
在另一实施例中，为了进一步减小连接线的数量，进而减小边框尺寸，所述感应模组10还包括：第二控制电路16。在一实施方式中，所述第二控制电路16包括多个第二控制组161和多条第二连接线14。
所述第二控制组161包括多个第二控制单元106，所述第二控制单元106与所述第二感应组对应，所述第二连接线14与所述第二控制组161对应，所述第二控制组161通过对应的第二连接线14与所述驱动芯片17连接；多条所述第二连接线14的总数量小于多个所述第二感应组的总数量。以第二控制组161包括四个第二控制单元为例，第二连接线14的总数量为2，第二感应组的总数量为5。
在一优选实施方式中，为了提高指纹识别的准确性，所述第二控制组161与所述第二连接线14一一对应。在其他实施方式中，所述第二控制组161与多条所述第二连接线14对应。
其中所述第二控制单元106接入有第二控制信号，所述第二控制单元106分别与对应的第二感应组以及对应的第二连接线14连接。
在一实施方式中，所述第二控制单元106包括第二开关元件T2，所述第二开关元件T2的输入端与对应的第二感应组连接，所述第二开关元件T2的输出端与对应的第二连接线14连接；所述第二开关元件T2的控制端接入所述第二控制信号。所述第二控制信号为S5至S8中的其中一个。第二控制组161中第二控制单元的数量不限于此，可以理解的，同一控制组中各控制单元接入的控制信号可不同。
可以理解的，所述感应模组10可包括：第一控制电路15和第二控制电路16中的至少一个，第一控制电路15和第二控制电路16的结构具体参见上文。
如图2所示，该感应电极11还可包括连接桥113，相邻两个第二感应电极112通过所述连接桥113连接。在一实施方式中，该连接桥113位于第一导电层，所述第一连接线13和所述第二连接线14也位于第一导电层，也即所述第一连接线13和所述第二连接线14以及连接桥113同层设置且材料相同。
所述第一感应电极111和所述第二感应电极112同层设置且材料相同，比如第一感应电极111和所述第二感应电极112位于第二导电层，其中第一导电层和第二导电层之间还设置有绝缘层(图中未标出)。
在一实施方式中，为了提高响应速率，当所述感应模组10处于触控模式时，所述驱动芯片17分别与部分所述第一感应组和部分第二感应组连接；
当所述感应模组10处于指纹识别模式时，所述驱动芯片17分别与各所述第一感应组和各所述第二感应组连接，也即驱动芯片17与全部的第一感应组和所述第二感应组连接。
在一优选实施方式中，当所述感应模组10处于触控模式时，与所述驱动芯片17连接的第一感应组的数量小于或等于多个第一感应组总数量的一半；与所述驱动芯片17连接的第二感应组的数量小于或等于多个第二感应组总数量的一半。比如有四个第一感应组与驱动芯片17连接，也即只有四个第一开关元件开启，其余关闭；有两个第二感应组与驱动芯片17连接，也即只有两个第二开关元件开启，其余关闭；由于在触控操作时，不需要非常精准的触控识别，因此减小第一感应组和第二感应组的扫描量，从而提高了响应速率。
由于将第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度设置的比较小，因此可以在可穿戴设备上实现指纹识别功能和触摸功能，提高了可穿戴设备的安全性。
请参阅图3，图3为本申请一实施例提供的可穿戴设备的剖面示意图。
如图3所示，本实施例的可穿戴设备100包括上述感应模组10以及显示面板20，在一实施方式中，感应电极11设于所述显示面板20上。可穿戴设备100包括显示区域101和非显示区域102。感应电极11和显示面板20位于显示区域内，第一控制电路和第二控制电路位于非显示区域102。
所述显示面板20包括多个第三开关元件T3，所述第三开关元件T3、所述第一开关元件T1以及所述第二开关元件T2同层设置，从而简化制程工艺，降低生产成本，此外还可减小可穿戴设备100的厚度。
该显示面板20可包括开关阵列层21以及显示部22，开关阵列层21可包括多个第三开关元件T3，在一实施方式中，开关阵列层21包括缓冲层、半导体层、栅绝缘层、栅极、第一绝缘层、第一金属部、第二绝缘层、第二金属层、第二绝缘层以及平坦层。第二金属层包括源极和漏极。当然，可以理解的，开关阵列层的结构不限于此。显示部22包括多个发光单元，在一实施方式中，显示部22包括阳极、发光层以及阴极。当然，可以理解的，显示部22的结构不限于此。
如图4所示，当接收到指纹识别指令时，手指充分接触可穿戴设备100的屏幕，与手指接触的感应电极会产生一个感应电信号，并通过模拟数字转换处理后将电信号转换为指纹信号，当判定该指纹信号与预存的指纹信息匹配时，则指纹验证通过。
如图5所示，当处于触摸场景时，由于手指进行触控操作的速度会较快，手指点击可穿戴设备100的屏幕就会马上离开，这时与手指接触的感应电极的电信号同样会发生变化，这些电信号发生变化的感应电极会呈现出相应的坐标点位，手指触摸区域可以被划分为从A1到H6的若干个子区域，这些子区域中的感应电极的电信号发生变化，经模拟数字转换处理后被判定为一个触控点，从而可以确定手指的触摸范围，实现精准触控。
如图6所示，由于感应电极的尺寸较小，为了实现精准的触控识别，本发明的可穿戴设备100可以支持触控笔60，当触控笔60的笔尖接触到屏幕表面时，与笔尖接触的区域中的感应电极信号变化是最大的，临近区域距离笔尖接触区域越远信号变化越小，从而实现触控笔操作的精准识别。
上述可穿戴设备不限于智能手环、智能手表等设备。
本申请实施例的感应模组及可穿戴设备，包括感应电极，包括多个相连的第一感应电极；多个第一感应电极包括多个第一感应组；多个第二感应电极，所述第二感应电极与所述第一感应电极交错设置，多个第二感应电极包括多个第二感应组；其中所述第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度均小于预设宽度；驱动芯片，分别与至少部分所述第一感应组和至少部分第二感应组连接，所述驱动芯片具有指纹识别功能和触控功能；由于将第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度设置的比较小，因此可以在可穿戴设备上实现指纹识别功能和触控功能，提高了可穿戴设备的安全性。
以上对本申请实施例提供的感应模组及可穿戴设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种感应模组，其特征在于，包括：
感应电极，包括：
多个相连的第一感应电极；多个第一感应电极包括多个第一感应组；
多个第二感应电极，所述第二感应电极与所述第一感应电极交错设置，多个第二感应电极包括多个第二感应组；其中所述第一感应电极的宽度和所述第二感应电极的宽度均小于预设宽度；其中所述第一感应组沿第一方向排列，所述第二感应组沿第二方向排列；所述第一方向与所述第二方向相交；
驱动芯片，分别与至少部分所述第一感应组和至少部分第二感应组连接，所述驱动芯片具有指纹识别功能和触控功能，
其中，所述感应模组还包括第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路包括多个第一控制组和多条第一连接线，所述第一控制组与对应的第一感应组连接并通过对应的第一连接线与驱动芯片连接，
其中，所述第二控制电路包括多个第二控制组和多条第二连接线，所述第二控制组与对应第二感应组连接并通过对应的第二连接线与驱动芯片连接，
其中，所述第一控制组包括多个第一控制单元，所述第二控制组包括多个第二控制单元，并且所述第一控制单元包括第一开关元件，所述第二控制单元包括第二开关元件。
2.根据权利要求1所述的感应模组，其特征在于，所述第一感应电极的宽度范围和所述第二感应电极的宽度范围均为50μm～100μm。
3.根据权利要求1所述的感应模组，其特征在于，
所述第一控制单元与所述第一感应组对应；
其中所述第一控制单元接入有第一控制信号，所述第一控制单元分别与对应的第一感应组以及对应的第一连接线连接，多条所述第一连接线的总数量小于多个所述第一感应组的总数量。
4.根据权利要求3所述的感应模组，其特征在于，
所述第一控制组与所述第一连接线一一对应。
5.根据权利要求3所述的感应模组，其特征在于，所述第一开关元件的输入端与对应的所述第一感应组连接，所述第一开关元件的输出端与对应的第一连接线连接；所述第一开关元件的控制端接入所述第一控制信号。
6.根据权利要求1或3所述的感应模组，其特征在于，
所述第二控制单元与所述第二感应组对应；
其中所述第二控制单元接入有第二控制信号，所述第二控制单元分别与对应的第二感应组以及对应的第二连接线连接，多条所述第二连接线的总数量小于多个所述第二感应组的总数量。
7.根据权利要求6所述的感应模组，其特征在于，所述第二开关元件的输入端与对应的第二感应组连接，所述第二开关元件的输出端与对应的第二连接线连接；所述第二开关元件的控制端接入所述第二控制信号。
8.根据权利要求6所述的感应模组，其特征在于，
当所述感应模组处于触控模式时，所述驱动芯片分别与部分所述第一感应组和部分第二感应组连接；
当所述感应模组处于指纹识别模式时，所述驱动芯片分别与各所述第一感应组和各所述第二感应组连接。
9.根据权利要求8所述的感应模组，其特征在于，当所述感应模组处于触控模式时，与所述驱动芯片连接的第一感应组的数量小于或等于多个第一感应组总数量的一半；
与所述驱动芯片连接的所述第二感应组的数量小于或等于多个第二感应组总数量的一半。
10.根据权利要求1所述的感应模组，其特征在于，包括所述第一感应电极和所述第二感应电极的所述感应电极，还进一步包括连接桥，相邻两个第二感应电极通过所述连接桥连接；
所述第一连接线和所述第二连接线以及所述连接桥同层设置且材料相同。
11.一种可穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的感应模组。
12.根据权利要求11所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括显示面板，设于所述感应电极的下方；
所述显示面板包括多个第三开关元件，所述第三开关元件、所述第一开关元件以及所述第二开关元件同层设置。
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