LCD指纹识别系统、屏下光学指纹识别装置和电子装置制造方法及图纸

本申请提供一种液晶显示屏指纹识别系统，包括设置在液晶显示屏幕下方的屏下光学指纹识别装置，所述屏下光学指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于所述液晶显示屏幕的显示区域；所述屏下光学指纹识别装置包括指纹识别模组，所述指纹识别模组用于设置在所述液晶显示屏幕的背光模组下方，以接收检测光源发射的探测光照射到所述指纹检测区域上方的手指形成的并携带有指纹信息的指纹检测光；所述指纹检测光与所述背光模组提供的用于显示画面的背光的波长不同，且所述背光模组的至少部分区域为可透过所述指纹检测光的透光区域，以使所述指纹检测光穿过所述背光模组传输到其下方的所述指纹识别模组。本申请还提供一种屏下光学指纹识别装置和电子装置。

LCD fingerprint identification system, under screen optical fingerprint identification device and electronic device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】LCD指纹识别系统、屏下光学指纹识别装置和电子装置本申请分别要求于2018年8月15日提交国际专利局、申请号为PCT/CN2018/100665、申请名称为“屏下光学指纹识别系统、背光模组、显示屏幕及电子设备”的PCT专利申请的优先权、于2018年8月24日提交国际专利局、申请号为PCT/CN2018/102339、申请名称为“背光模组、屏下指纹识别方法、装置和电子设备”的PCT专利申请的优先权、以及于2019年7月25日提交国际专利局、申请号为PCT/CN2019/097696、申请名称为“屏下指纹识别模组、LCD光学指纹识别系统及电子设备”的PCT专利申请的优先权，其与本申请的相关内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及生物识别领域，尤其涉及适用于液晶显示屏幕的指纹识别系统、液晶显示屏指纹识别系统及电子装置。
技术介绍
智能手机进入全面屏时代，手机的屏占比越来越大，屏下指纹识别技术顺势成为潮流。目前，有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED)屏幕手机的光学屏下指纹技术已经进入商用时代。采用OLED屏幕的手机利用OLED屏幕像素自发光作为光源，光线照射到手指形成指纹检测光并返回透过OLED屏幕，被屏幕下方的光学指纹传感器接收，实现指纹图像采集和指纹识别。液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)屏幕具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，被广泛的应用于电视、电脑、手机等电子产品中。LCD屏幕一般需要采用背光模组照亮液晶面板以显示画面。然而，当手指按压在LCD屏幕时，在手指形成的指纹检测光一般无法穿透背光模组以形成屏下指纹的光信号探测回路，因此在液晶显示屏幕实现屏下光学指纹识别存在较大的技术难题。
技术实现思路
本申请提供一种液晶显示屏指纹识别系统、屏下光学指纹识别装置和电子装置，以解决现有液晶显示屏幕无法实现屏下光学指纹识别的问题。本申请的第一方面提供一种液晶显示屏指纹识别系统，包括设置在液晶显示屏幕下方的屏下光学指纹识别装置，所述屏下光学指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于所述液晶显示屏幕的显示区域；所述屏下光学指纹识别装置包括指纹识别模组，所述指纹识别模组用于设置在所述液晶显示屏幕的背光模组下方，以接收检测光源发射的探测光照射到所述指纹检测区域上方的手指形成的并携带有指纹信息的指纹检测光；其中，所述指纹检测光与所述背光模组提供的用于显示画面的背光的波长不同，且所述背光模组的至少部分区域为可透过所述指纹检测光的透光区域，以使所述指纹检测光穿过所述背光模组传输到其下方的所述指纹识别模组。在本申请的一种具体实施例中，所述指纹识别模组包括光学元件和指纹传感器，所述光学元件用于将透过所述背光模组的指纹检测光引导或者汇聚到所述指纹传感器，所述指纹传感器用于接收所述指纹检测光以获取所述手指的指纹信息。在本申请的一种具体实施例中，所述指纹传感器包括感应阵列，且所述光学元件的光学中心偏离所述指纹传感器的感应阵列中心或者与所述指纹传感器的感应阵列中心垂直对准。在本申请的一种具体实施例中，所述屏下光学指纹识别装置还包括所述检测光源，所述检测光源发出的探测光为特定波长的非可见光，且所述背光模组提供的背光为可见光。在本申请的一种具体实施例中，所述检测光源与所述指纹识别模组一起设置在所述背光模组的下方，且所述检测光源设置在所述指纹识别模组的外围或者集成在所述指纹识别模组的内部。在本申请的一种具体实施例中，所述液晶显示屏幕还包括具有保护盖板和液晶面板的显示模组，其中所述检测光源设置在所述保护盖板的边缘区域下方。在本申请的一种具体实施例中，所述特定波长的非可见光为红外光，所述背光模组对所述红外光的雾度小于其对可见光的雾度，且对所述红外光的反射率小于其对所述可见光的反射率。在本申请的一种具体实施例中，所述背光模组包括匀光膜，所述匀光膜用于对可见光进行匀光处理，其包括膜材本体以及分布在所述膜材本体的透红外颗粒，所述透红外颗粒用于提高所述匀光膜对所述红外光的穿透率。在本申请的一种具体实施例中，所述匀光膜对所述可见光的雾度大于90％，且对所述红外光的雾度小于30％。在本申请的一种具体实施例中，所述背光模组还包括反射膜，用于将可见光反射至所述液晶显示屏幕的显示模组；所述反射膜包括反射膜本体和形成在所述反射膜本体表面的部分穿透部分反射膜层，所述部分穿透部分反射膜层用于对可见光进行反射且对红外光进行透射。在本申请的一种具体实施例中，所述反射膜对所述红外光的透过率大于90％，且对所述可见光的透过率小于10％。在本申请的一种具体实施例中，所述背光模组还包括增亮膜，用于对所述背光模组提供的背光进行增亮处理，所述增亮膜采用单层棱镜膜或者非棱镜结构的增亮膜。在本申请的一种具体实施例中，所述增亮膜为具有棱镜突起结构的单层棱镜膜，所述棱镜突起结构包括两个棱镜斜面，其中所述指纹检测光以倾斜角度入射到所述背光模组并仅从所述棱镜突起结构的其中一个棱镜斜面穿过所述棱镜膜。在本申请的一种具体实施例中，所述棱镜突起结构的两个棱镜斜面为非对称的棱镜斜面。在本申请的一种具体实施例中，所述指纹识别模组包括光学元件和指纹传感器，其中所述光学元件的光学中心偏离所述指纹传感器的感应阵列中心，以扩大所述指纹识别模组的视场角；其中，所述光学元件用于将所述以倾斜角度入射并穿过所述背光模组的指纹检测光引导或汇聚到所述指纹传感器的感应阵列。在本申请的一种具体实施例中，所述光学元件包括微距镜头和微孔光阑，所述微距镜头用于配合所述微孔光阑来使所述指纹识别模组获取一个增大的视场角以扩大所述指纹检测区域的有效面积，并使所述指纹检测光在所述指纹传感器进行光学成像。在本申请的一种具体实施例中，所述指纹识别模组还包括可见光过滤件，所述可见光过滤件设置在所述指纹传感器的上方，用于阻止可见光进入所述指纹传感器，且所述可见光过滤件的透射波段覆盖所述指纹检测光的波长。在本申请的一种具体实施例中，所述背光模组还包括钢板，用于支撑保护所述背光模组的光学膜片；其中所述指纹识别模组设置在所述钢板的下方，且所述钢板在所述指纹识别模组的相应区域设置有第一开孔，所述第一开孔用于使所述指纹检测光透过所述钢板进入所述指纹识别模组。在本申请的一种具体实施例中，所述钢板还包括形成在所述第一开孔外围的多个第二开孔，且所述检测光源具有多个且分别对应地设置在所述多个第二开孔下方，所述第二开孔用于使所述检测光源发出的探测光透过所述钢板并照射到所述液晶显示屏幕上方的手指。在本申请的一种具体实施例中，所述背光模组包括导光板，所述导光板包括背光引导区域和透射区域，所述背光引导区域用于将背光光源提供的可见光转换为平面光以照亮所述液晶显示屏幕的显示模组，所述透射区域与所述指纹识别模组的位置相对应，用于透射将所述指纹检测光以使其传输至所述指纹识别模组。在本申请的一种具体实施例中，所述导光板包括导光颗粒，其中所述导光颗粒在所述透射区域的密度小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，包括设置在液晶显示屏幕下方的屏下光学指纹识别装置，所述屏下光学指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于所述液晶显示屏幕的显示区域；所述屏下光学指纹识别装置包括指纹识别模组，所述指纹识别模组用于设置在所述液晶显示屏幕的背光模组下方，以接收检测光源发射的探测光照射到所述指纹检测区域上方的手指形成的并携带有指纹信息的指纹检测光；其中，所述指纹检测光与所述背光模组提供的用于显示画面的背光的波长不同，且所述背光模组的至少部分区域为可透过所述指纹检测光的透光区域，以使所述指纹检测光穿过所述背光模组传输到其下方的所述指纹识别模组。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180815 CN PCT/CN2018/100665;20180824 CN PCT/CN20一种液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，包括设置在液晶显示屏幕下方的屏下光学指纹识别装置，所述屏下光学指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于所述液晶显示屏幕的显示区域；所述屏下光学指纹识别装置包括指纹识别模组，所述指纹识别模组用于设置在所述液晶显示屏幕的背光模组下方，以接收检测光源发射的探测光照射到所述指纹检测区域上方的手指形成的并携带有指纹信息的指纹检测光；其中，所述指纹检测光与所述背光模组提供的用于显示画面的背光的波长不同，且所述背光模组的至少部分区域为可透过所述指纹检测光的透光区域，以使所述指纹检测光穿过所述背光模组传输到其下方的所述指纹识别模组。


根据权利要求1所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别模组包括光学元件和指纹传感器，所述光学元件用于将透过所述背光模组的指纹检测光引导或者汇聚到所述指纹传感器，所述指纹传感器用于接收所述指纹检测光以获取所述手指的指纹信息。


根据权利要求1所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述指纹传感器包括感应阵列，且所述光学元件的光学中心偏离所述指纹传感器的感应阵列中心或者与所述指纹传感器的感应阵列中心垂直对准。


根据权利要求1所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述屏下光学指纹识别装置还包括所述检测光源，所述检测光源发出的探测光为特定波长的非可见光，且所述背光模组提供的背光为可见光。


根据权利要求4所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述检测光源与所述指纹识别模组一起设置在所述背光模组的下方，且所述检测光源设置在所述指纹识别模组的外围或者集成在所述指纹识别模组的内部。


根据权利要求4所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述液晶显示屏幕还包括具有保护盖板和液晶面板的显示模组，其中所述检测光源设置在所述保护盖板的边缘区域下方。


根据权利要求4所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述特定波长的非可见光为红外光，所述背光模组对所述红外光的雾度小于其对可见光的雾度，且对所述红外光的反射率小于其对所述可见光的反射率。


根据权利要求5所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组包括匀光膜，所述匀光膜用于对可见光进行匀光处理，其包括膜材本体以及分布在所述膜材本体的透红外颗粒，所述透红外颗粒用于提高所述匀光膜对所述红外光的穿透率。


根据权利要求8所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述匀光膜对所述可见光的雾度大于90％，且对所述红外光的雾度小于30％。


根据权利要求8所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组还包括反射膜，用于将可见光反射至所述液晶显示屏幕的显示模组；所述反射膜包括反射膜本体和形成在所述反射膜本体表面的部分穿透部分反射膜层，所述部分穿透部分反射膜层用于对可见光进行反射且对红外光进行透射。


根据权利要求10所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述反射膜对所述红外光的透过率大于90％，且对所述可见光的透过率小于10％。


根据权利要求7所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组还包括增亮膜，用于对所述背光模组提供的背光进行增亮处理，所述增亮膜采用单层棱镜膜或者非棱镜结构的增亮膜。


根据权利要求12所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述增亮膜为具有棱镜突起结构的单层棱镜膜，所述棱镜突起结构包括两个棱镜斜面，其中所述指纹检测光以倾斜角度入射到所述背光模组并仅从所述棱镜突起结构的其中一个棱镜斜面穿过所述棱镜膜。


根据权利要求13所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述棱镜突起结构的两个棱镜斜面为非对称的棱镜斜面。


根据权利要求13所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别模组包括光学元件和指纹传感器，其中所述光学元件的光学中心偏离所述指纹传感器的感应阵列中心，以扩大所述指纹识别模组的视场角；其中，所述光学元件用于将所述以倾斜角度入射并穿过所述背光模组的指纹检测光引导或汇聚到所述指纹传感器的感应阵列。


根据权利要求15所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述光学元件包括微距镜头和微孔光阑，所述微距镜头用于配合所述微孔光阑来使所述指纹识别模组获取一个增大的视场角以扩大所述指纹检测区域的有效面积，并使所述指纹检测光在所述指纹传感器进行光学成像。


根据权利要求16所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述指纹识别模组还包括可见光过滤件，所述可见光过滤件设置在所述指纹传感器的上方，用于阻止可见光进入所述指纹传感器，且所述可见光过滤件的透射波段覆盖所述指纹检测光的波长。


根据权利要求1所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组还包括钢板，用于支撑保护所述背光模组的光学膜片；其中所述指纹识别模组设置在所述钢板的下方，且所述钢板在所述指纹识别模组的相应区域设置有第一开孔，所述第一开孔用于使所述指纹检测光透过所述钢板进入所述指纹识别模组。


根据权利要求18所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述钢板还包括形成在所述第一开孔外围的多个第二开孔，且所述检测光源具有多个且分别对应地设置在所述多个第二开孔下方，所述第二开孔用于使所述检测光源发出的探测光透过所述钢板并照射到所述液晶显示屏幕上方的手指。


根据权利要求18所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组包括导光板，所述导光板包括背光引导区域和透射区域，所述背光引导区域用于将背光光源提供的可见光转换为平面光以照亮所述液晶显示屏幕的显示模组，所述透射区域与所述指纹识别模组的位置相对应，用于透射将所述指纹检测光以使其传输至所述指纹识别模组。


根据权利要求20所述的液晶显示屏指纹识别系统，其特征在于，所述导光板包括导光颗粒，其中所述导光颗粒在所述透射区域的密度小于其在所述背光引导区域的密度，或者，所述导光板在所述透射区域不设置所述导光颗粒。


根据权利要求1所述的液晶显示屏指纹识别系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：青小刚，李顺展，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44