一种用于屏幕下方的指纹识别模组制造技术

本发明专利技术公开一种用于屏幕下方的指纹识别模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统和装设于微型背光照明系统内的成像系统，装设于微型背光照明系统上方的屏幕构件，所述屏幕构件包括玻璃盖板，设置于玻璃盖板下方的显示屏，设置于显示屏下方的用于照明液晶显示屏的导光板，所述导光板设置于导光构件上方，所述微型背光照明系统包括导光构件，装设于导光构件侧面的发光构件，所述成像系统包括用于成像的成像透镜，装设于成像透镜下方的用于接收图像的图像传感器。本发明专利技术结构简单，成本低、寿命高、以及可靠性好，其同时可以消除由于导光板开孔造成的显示屏上局部亮度不足造成的黑点，可以用于普通的LCD触摸显示屏。

【技术实现步骤摘要】
一种用于屏幕下方的指纹识别模组
本专利技术涉及一种指纹识别模组，更具体地说，是涉及一种用于手机、平板、笔记本电脑、电子锁、身份识别仪器的屏幕下方的指纹识别模组。
技术介绍
现有市面上流行的用于手机的指纹识别模组，大部分是电容式指纹传感器组件，其利用硅晶元微阵列与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现准确的指纹测定。但是由于传感器表面是使用硅材料容易损坏，导致使用寿命降低。以及通过指纹的沟壑和山脊之间的凹凸来形成指纹图像的，因而对脏手指或湿手指等识别困难，手指辨别率较低。另外申请号为US9570002的美国专利申请公开了一种采用微型LED传感技术的触摸显示屏指纹识别技术，如图36所示，这项技术在微型LED显示器上配备了微小的红外线发射器和传感器阵列，从而取代现在主流的电容式指纹传感器组件。该设计可使触摸面板和指纹传感器集成于一体。其优点为：其非常美观和实用，隐藏于显示屏下方，非常隐秘不易被发觉，与显示屏浑然一体，其主要用于下一代智能手机的无边框屏幕设计、“消失”的HOME键和TouchID指纹传感器。但是该技术只能用于OLED的显示屏上，其主要原因为：OLED(有机发光LED)，是全透自发光的，显示屏不需要背光照明，因此指纹识别成像的区域也不用背光开孔。如果采用普通的LCD显示屏，那么由于照明显示屏用的背光模组的导光板(其下底面有些微结构)会对下方的指纹识别模组产生挡光，因此导光板在指纹识别光学成像模组的正上方的位置需要开一个孔，让指纹下表皮的光线可以穿过背光模组、并通过下方的成像透镜进行成像识别。那么由于导光板开孔位置不能对正上方的LCD屏进行照明，显示屏上会出现一个明显的黑点。上述专利技术采用微型LED传感技术的触摸显示屏技术，所述OLED屏最大的技术问题是有机材料的寿命有限。由于产生蓝光的OLED材料比其他颜色的材利降解得更快，因此蓝光输出会比其他颜色的光少。另外水可以瞬间损坏显示器的有机材料，因此，改进的密封工艺对实际生产具有重要意义。OLED屏在显示具有白色背景的图像时(比如文档或是网站)，会非常耗电。还有一个缺点是烧屏问题：由于各像素在屏幕上显示的差异，每个位置的老化速度就有了差异。这种面板的生产难度非常高，而且价格昂贵。
技术实现思路
为克服现有技术中的上述缺陷，本专利技术以手机为例，提供一种用于手机屏幕下方的指纹识别模组，其成本低、寿命高、以及可靠性好，其同时可以消除由于导光板开孔造成的显示屏上的黑点，可以用于普通的LCD触摸显示屏。为实现上述目的，本专利技术提供一种用于屏幕下方的指纹识别模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统和装设于微型背光照明系统内部的成像系统，所述屏幕构件包括玻璃盖板，设置于玻璃盖板下方的显示屏，设置于显示屏下方的用于照明显示屏的导光板，所述导光板中间设置有导光区域，所述导光板设置于导光构件上方，所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件和用于产生光线的发光构件，所述导光构件包括反射结构和设置于导光构件顶部的用于限制成像系统视场角的喇叭口，所述反射结构设独立置于导光构件底部或设置于导光构件底部并与导光构件一体成型，所述反射结构为从内上方至外下方倾斜的反射面，所述成像系统设置于喇叭口下方，所述发光构件装设于导光构件的外侧面、下方或内部，所述成像系统包括用于成像的成像透镜，装设于成像透镜下方的滤波片，装设于滤波片下方的用于接收图像的图像传感器。作为优选的，所述滤波片为透射760nm～1040nm波段红外光的窄带滤光片，其也可以为用于过滤红外光的红外滤波片。作为优选的，所述成像系统还包括装设于成像透镜上方的光阑片，所述光阑片设置有第一通孔，所述光阑片独立设置于成像透镜上方，其也可以设置于成像透镜上方并与成像系统一体设置。作为优选的，所述反射结构包括用于配光的环形锯齿状微结构，所述环形锯齿状微结构优选为全反射式微结构，也可以为全反射微结构兼半反射微结构组合。作为优选的，所述导光构件包括对发光构件发出的光线进行收集并准直的聚光透镜，用于对光线进行全反射的外侧面。作为优选的，所述导光构件还包括设置在导光构件中间底部的从内上方到外下方倾斜的用于将被外侧面反射的光线透射到反射结构上的透射式台阶面。作为优选的，所述聚光透镜装设于导光构件外圈底部，所述发光构件装设于聚光透镜下方。作为优选的，所述外侧面对被聚光透镜准直后的光线进行全反射。作为优选的，所述聚光透镜装设于导光构件外圈的外侧面的下方，所述发光构件装设于聚光透镜的侧面，所述导光构件还包括用于对被聚光透镜准直后的光线进行全反射的内侧面，所述外侧面对被内侧面反射的光线进行二次全反射。作为优选的，所述聚光透镜装设于导光构件外圈的内侧面的下方，所述外侧面包括用于对被聚光透镜准直后的光线进行全反射的第一外侧面，用于对被第一外侧面反射的光线进行二次全反射第二外侧面。作为优选的，所述聚光透镜装设于导光构件外圈的外侧面的下方，所述导光构件还包括用于对被聚光透镜准直后的光线进行全反射的内侧面，所述外侧面对被内侧面反射的光线进行二次全反射，所述导光构件还包括装设于导光构件顶部的出光面，所述出光面为锯齿状菲涅尔表面，所述导光构件还包括设置在导光构件底部的从内上方到外下方倾剁的用于将被外侧面反射的光线全反射到出光面上的反射式台阶面。作为优选的，所述导光构件底部装设有从内上方到外下方倾剁的用于将被外侧面反射的光线透射到反射结构上的透射式台阶面，所述透射式台阶面下方装设有高反光组件，所述高反光组件独立设置于导光构件下方，其也可以与导光构件一体成型。作为优选的，所述高反光组件包括用于混光的微结构，所述成像透镜的数量为一片，其也可以设置为两片或多片。作为优选的，所述成像透镜为光学成像透镜，所述光学成像透镜为非球面光学透镜，衍射光学曲面透镜或菲涅尔曲面透镜。作为优选的，所述发光构件为若干个LED光源，其也可以设置为若干个激光光源，若干个白光LED光源及IRLED红外线光源组合或若干个白光LED光源及彩色LED光源组合。作为优选的，所述反射结构的表面设置有用于激发白光的荧光粉构件，所述发光构件为至少两个蓝光激光二极管或蓝光LED光源，屏述蓝光二极管或蓝光LED光源的波长在380nm～450nm之间。作为优选的，包括若干个组微型背光照明系统和成像系统。作为优选的，所述导光构件为圆形，其也可以为椭圆形，方形，三角形，多边形或不规则图形。作为优选的，所述显示屏为LCD液晶显示屏，其也可以为OLED显示屏或微LED阵列显示屏。作为优选的，所述导光区域为开设在导光板上的导光通孔，其也可以为设置在导光板上的透明平面或曲面。作为优选的，导光构件还包括装设在其外圈的光线导入面，所述发光构件装设在导光构件外侧。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术包括微型背光照明系统和装设于微型背光照明系统内的成像系统，装设于微型背光照明系统上方的屏幕构件，所述屏幕构件包括玻璃盖板，设置于玻璃盖板下方的显示屏，设置于显示屏下方的用于照明液晶显示屏的导光板，所述导光板中间开设有导光区域，所述导光板设置于导光构件上方，所述微型背光照明系统包括导光构件和用于发射照明光线的发光构件，所述成像系统包括用于成像的成像透镜，装设于成像透镜下方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于屏幕下方的指纹识别模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统和装设于微型背光照明系统内部的成像系统，其特征在于：所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件和用于产生光线的发光构件，所述导光构件包括反射结构和设置于导光构件顶部的用于限制成像系统视场角的喇叭口，所述反射结构独立设置于导光构件底部或设置于导光构件底部并与导光构件一体成型，所述反射结构包括从内上方至外下方倾斜的反射面，所述成像系统设置于喇叭口下方。

【技术特征摘要】
1.一种用于屏幕下方的指纹识别模组，包括屏幕构件，装设于屏幕构件下方的微型背光照明系统和装设于微型背光照明系统内部的成像系统，其特征在于：所述微型背光照明系统包括用于调整光线的导光构件和用于产生光线的发光构件，所述导光构件包括反射结构和设置于导光构件顶部的用于限制成像系统视场角的喇叭口，所述反射结构独立设置于导光构件底部或设置于导光构件底部并与导光构件一体成型，所述反射结构包括从内上方至外下方倾斜的反射面，所述成像系统设置于喇叭口下方。2.根据权利要求1所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述发光构件装设于导光构件的侧面、下方或内部，所述的发光构件，其为水平，垂直或倾斜设置。3.根据权利要求1所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述成像系统包括用于成像的成像透镜，装设于成像透镜下方的滤波片，装设于滤波片下方的用于接收图像的图像传感器，所述滤波片为用于过滤红外光的红外滤波片或透射760nm～1040nm波段红外光的窄带滤光片。4.根据权利要求3所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述反射结构包括用于配光的环形锯齿状微结构，所述环形锯齿状微结构为全反射式微结构或全反射微结构兼半反射微结构组合。5.根据权利要求4所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述成像系统还包括装设于成像透镜上方的光阑片，所述光阑片设置有第一通孔，所述光阑片独立设置于成像透镜上方或设置于成像透镜上方并与成像系统一体设置。6.根据权利要求4所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述反射面与光轴的夹角为15°～80°。7.根据权利要求6所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述反射面包括多个微型倾斜反射面，所述多个微型倾斜反射面之间直接连接在一起或通过截面轮廓为水平直线、倾斜直线或曲线的曲面连接，所述微型倾斜反射面为平面或曲面。8.根据权利要求7所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述微型倾斜反射面的倾斜角度随反射面相对应地从内上方到外下方逐渐变小，所述微型倾斜反射面的角度在10°～75°之间渐变，所述微型倾斜反射面的角度设置为从小到大渐变排列或局部交错排列。9.根据权利要求8所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述第N个微型倾斜反射面的倾斜角度为：10.根据权利要求9所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述导光构件包括对发光构件发出的光线进行收集并准直的聚光透镜，用于对光线进行全反射的外侧面。11.根据权利要求10所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述导光构件还包括设置在靠近导光构件内侧底部的从内上方到外下方倾斜的用于将被外侧面反射的光线透射到反射结构上的透射式台阶面。12.根据权利要求11所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述聚光透镜装设于导光构件外圈底部，所述发光构件装设于聚光透镜下方。13.根据权利要求12所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述外侧面对被聚光透镜准直后的光线进行全反射或进行部分全反射兼部分半反射。14.根据权利要求11所述的一种用于屏幕下方的指纹识别模组，其特征在于：所述聚光透镜装设于导光构件外圈的外侧面的下方，所述导光构件还包括用于对被聚光透镜准直后的光线进行反射的内侧面，所述外侧面对被内侧面反射的光线进行二次反射。15.根据权利要求11所述的一种用于屏幕下方的指纹识别...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎欢标，
申请(专利权)人：东莞市美光达光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44