本發(fā)明涉及一種壓感式觸控設(shè)計，具體為一種壓感式指紋識別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會生活各方面信息化的不斷發(fā)展，指紋識別逐漸被廣泛應(yīng)用。而指紋識別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)在很大程度上取決于指紋采集傳感器，目前常用的指紋采集傳感器有光學(xué)傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、溫度感應(yīng)式傳感器、超聲波傳感器等，但他們用于現(xiàn)代化消費(fèi)電子領(lǐng)域中還存在一些不足，如光學(xué)傳感器功耗高、體積大，且對干手指及汗多手指成像較模糊；超聲波傳感器成本高、難以大規(guī)模使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種壓感式指紋識別系統(tǒng)通過采用新型納米壓敏材料，靈敏度高且輸出線性，可以精確的采集指紋數(shù)據(jù)，且體積輕薄小巧、功耗小、成本低。

發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種壓感式指紋識別系統(tǒng)，包括壓感部件、指紋部件、支撐片、電控模塊，所述指紋部件、支撐件和壓感部件依次連接，所述壓感部件包括第一電極層、第一壓敏層、支撐層、第二電極層和第二壓敏層，所述第一壓敏層安裝在第一電極層上方，所述第二壓敏層安裝在第二電極層上方，所述第一壓敏層和第二壓敏層通過支撐層連接，所述第一壓敏層和第二壓敏層之間存在間隙，所述電控模塊分別與壓感部件和指紋部件電性連接。

作為優(yōu)選，所述支撐層為環(huán)狀支撐物，所述第一壓敏層和第二壓敏層分別位于支撐層的上端和下端。

作為優(yōu)選，所述支撐層為條狀物且位于第一壓敏層和第二壓敏層的側(cè)面。

作為優(yōu)選，所述第一壓敏層和第二壓敏層為具有三維孔狀微結(jié)構(gòu)的海綿狀。

作為優(yōu)選，所述第一壓敏層和第二壓敏層由納米復(fù)合壓敏材料制成，所述納米復(fù)合壓敏材料包括導(dǎo)電材料、高分子材料、分散體和助劑。

作為優(yōu)選，所述第一壓敏層和第二壓敏層的厚度1μm—500μm。

發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種壓感式指紋識別系統(tǒng)，包括指紋部件和支撐片，所述指紋部件設(shè)在支撐片上表面，所述指紋部件與壓感部件的結(jié)構(gòu)相同。

發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由壓感部件、指紋部件、支撐片和控制模塊組成，在指紋部件下方集成的壓感部件為新型納米軟性薄膜壓力傳感器，用來感知測量手指按壓的梯度壓力，該傳感器靈敏度高、厚度薄，符合現(xiàn)在手機(jī)輕薄小巧的設(shè)計原則。壓感式指紋識別系統(tǒng)呈現(xiàn)一種“三明治”結(jié)構(gòu)，從上往下依次為指紋識別sensor，中間支撐片，軟性薄膜壓力傳感器。該傳感器采用了具有合適楊氏模量的超薄薄膜襯底受壓不易損壞，固定在支撐片上可以平整的置于指紋sensor下面，實(shí)現(xiàn)與指紋sensor一體化，可以同時兼具防水和壓敏雙重體驗(yàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的壓感式指紋識別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的壓感式指紋識別系統(tǒng)的壓感部件的剖面示意圖。

圖3為本發(fā)明的壓感式指紋識別系統(tǒng)的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖說明：1、壓感部件，11、第一電極層，12、第一壓敏層，13、支撐層，14、第二電極層，15、第二壓敏層，2、指紋部件，3、支撐片，4、電控模塊。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖所示，一種壓感式指紋識別系統(tǒng)，包括壓感部件1、指紋部件2、支撐片3、電控模塊4，所述指紋部件2、支撐件3和壓感部件1依次連接，所述壓感部件1包括第一電極層11、第一壓敏層12、支撐層13、第二電極層14和第二壓敏層15，所述第一壓敏層12安裝在第一電極層11上方，所述第二壓敏層15安裝在第二電極層14上方，所述第一壓敏層12和第二壓敏層15通過支撐層13連接，所述第一壓敏層12和第二壓敏層15之間存在間隙，所述電控模塊4分別與壓感部件1和指紋部件2電性連接；所述支撐層13為環(huán)狀支撐物，所述第一壓敏層12和第二壓敏層15分別位于支撐層13的上端和下端；所述支撐層13為條狀物且位于第一壓敏層12和第二壓敏層15的側(cè)面；所述第一壓敏層12和第二壓敏層15為具有三維孔狀微結(jié)構(gòu)的海綿狀；所述第一壓敏層12和第二壓敏層15由納米復(fù)合壓敏材料制成，所述納米復(fù)合壓敏材料包括導(dǎo)電材料、高分子材料、分散體和助劑；所述第一壓敏層12和第二壓敏層15的厚度1μm—500μm。。

本發(fā)明由壓感部件、指紋部件、支撐片和電控模塊組成，在指紋部件下方集成的壓感部件為新型納米軟性薄膜壓力傳感器，用來感知測量手指按壓的梯度壓力，該傳感器靈敏度高、厚度薄，符合現(xiàn)在手機(jī)輕薄小巧的設(shè)計原則。壓感式指紋識別系統(tǒng)呈現(xiàn)一種“三明治”結(jié)構(gòu)，從上往下依次為指紋識別sensor，中間支撐片，軟性薄膜壓力傳感器。該傳感器采用了具有合適楊氏模量的超薄薄膜襯底受壓不易損壞，固定在支撐片上可以平整的置于指紋sensor下面，實(shí)現(xiàn)與指紋sensor一體化，可以同時兼具防水和壓敏雙重體驗(yàn)。

壓感式指紋識別系統(tǒng)既具有指紋模組的所有功能，又具有壓力感知的功能，而且還可根據(jù)壓力的不同，輸出不同的電信號，并通過電控模塊輸出不同的數(shù)字信號至終端，再搭配振蕩器，增加壓力分級，從而實(shí)現(xiàn)輕按、正常按壓、重壓等多重操作，繼而達(dá)到不同的反饋實(shí)現(xiàn)不同的功能。比如在鎖屏狀態(tài)下輕觸壓感式指紋識別裝置點(diǎn)亮屏幕(方便看時間等)，正?；蛑貕簡又讣y傳感器實(shí)現(xiàn)屏幕解鎖功能。在開屏使用的狀態(tài)下輕觸壓敏指紋觸控裝置返回上一級菜單，重壓返回桌面。

本發(fā)明的設(shè)計的壓感式指紋識別系統(tǒng)，還可以是包括指紋部件和支撐片，所述指紋部件設(shè)在支撐片上表面，所述指紋部件與壓感部件的結(jié)構(gòu)相同，如圖3所示，指紋部件為壓感式指紋傳感器，其采用基于新型納米壓敏材料的超薄軟性薄膜壓力傳感器，在與指紋接觸時對指紋脊線和谷線形成的凹凸部分會產(chǎn)生不同的彈性形變，從而產(chǎn)生不同的壓力信號，變化的壓力信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)強(qiáng)度變化的電信號得到指紋圖像數(shù)據(jù)，再經(jīng)過指紋圖像預(yù)處理、細(xì)節(jié)點(diǎn)特征提取、去除偽細(xì)節(jié)點(diǎn)等指紋識別算法處理形成特征信息模板保存于系統(tǒng)模板庫中。當(dāng)再次進(jìn)行指紋識別時，系統(tǒng)將錄入的待識別指紋特征與保存于系統(tǒng)模板庫中的指紋特征模板進(jìn)行信息比對，如果相似度超過設(shè)定的閾值，則識別成功。本發(fā)明壓感式指紋傳感器使用時無指紋殘留，手指干濕變化對信號影響較小。

本發(fā)明中的電控模塊包括內(nèi)置數(shù)字式控制器用于控制指紋數(shù)據(jù)的輸出，當(dāng)沒有進(jìn)行指紋采集的時候可讓系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)以降低功耗；還包括采集電路，所述采集電路包括對采集的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號；同時還內(nèi)置有指紋識別處理算法，通過該指紋識別處理算法進(jìn)行指紋圖像預(yù)處理、細(xì)節(jié)點(diǎn)特征提取、去除偽細(xì)節(jié)點(diǎn)等處理。其中，指紋圖像的預(yù)處理針對有時候在獲取指紋圖像時手指按壓不均勻、手指尖沒有完全接觸傳感器表面而導(dǎo)致采集到的指紋圖像部分區(qū)域信號強(qiáng)、部分區(qū)域信號弱的問題做了指紋圖像規(guī)格化處理，將不同圖像轉(zhuǎn)換成具有相同灰度均值和方差的指紋圖像，為后續(xù)處理提供一個相同的基準(zhǔn)。

以上述依據(jù)發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改，本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。