一种指纹识别模组制造技术

本发明专利技术公开了一种用于LCD屏内指纹识别的指纹识别模组，其包括LCD显示模组和光学传感器元件，以发射和/或接收生物指纹光学信号；其中，LCD显示模组包括LCD显示屏，光源，设置在光源一侧的导光板，设置在导光板下方的反射片，设置在导光板上方的扩散片，以及设置在扩散片上方的增亮膜；增亮膜的表面设有多个透镜结构和多个平台结构；平台结构包括平台部；以及平台结构设于多个透镜结构之间和/或多个透镜结构之上，使得外部光基本垂直透过增亮膜的平面。指纹识别模组使得LCD模组能够使得指纹识别信号在LCD模组上有效穿透并精确收集，实现LCD显示设备的屏内指纹识别功能识别。

【技术实现步骤摘要】
一种指纹识别模组
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种用于LCD屏内指纹识别的指纹识别模组。
技术介绍
指纹感测和匹配是一种可靠且广泛使用的技术。指纹识别的常见方法涉及扫描样本指纹或其图像并存储指纹图像的图像和/或独特特征，可以将样本指纹的特征与已经存在于数据库中的参考指纹的信息进行比较，以确定用户的正确识别，例如用于验证目的。特别地，目前屏内(indisplay)指纹识别凭借其易操作性和多功能性以及适用于紧凑型便携式电子设备，而变得越来越流行。目前，屏内指纹识别显示设备主要采用的是OLED显示器，这主要是因为OLED显示器更薄更轻也更容易整合指纹识别传感器。然而，液晶显示器(LCD)相对于OLED更具成本优势。现有的LCD屏内指纹识别显示设备的解决方案是LCD屏下(underdisplay)使用CMOS图像传感器(ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)，CMOS图像传感器不完全内置于显示器中，但可以在显示器的活动区域内通过牺牲一些厚度实现指纹感应。但是，基于LCD显示器的屏内指纹识别显示设备尚未完全成熟，特别是无法兼顾指纹识别信号在LCD模组上的有效穿透和精确收集。在LCD显示器的屏内指纹识别显示设备中，如图1所示，通过识别按压覆盖在LCD显示屏上的玻璃盖板140上的指纹；然而用于识别指纹的光学信号至少要穿过LCD显示屏和玻璃盖板140，且由于LCD显示屏由LCD模组130和背光模组120构成，另外玻璃盖板具备一定的厚度。因此，光学信号在透过LCD模组、背光模组和玻璃盖板的过程中会发生比较严重的折射和散射，甚至全反射。尤其是，携带生物指纹信息的反馈光学信号受背光模组中多个功能光学膜片的严重影响，如增亮膜、扩散片、反射片等对反馈光信号的折射、散射和反射，从而造成反馈光信号损失或光学噪声污染严重，导致LCD屏幕底下的光学传感器110收集不到有效并且精确的信号，进而无法识别生物指纹信息。背光模组中对光学信号精确收集影响最大的光学膜片是增亮膜。现有技术中，增亮膜设置在LCD的背光模组中，以提高发光效率。图2是常规增亮膜的图示。如图2所示，增亮膜310包括主体部分320和多个透镜结构330。透镜结构130是等腰直角三角形棱柱并且重复排列地形成在主体部分320并且布置成阵列。图3是示出图2的增亮膜的视角与亮度之间的关系的曲线图。如图3所示，其中横坐标表示光通过传统增亮膜后的光输出角，纵坐标表示光的亮度。图3中的粗线表示视角与传统增亮膜的亮度的在垂直方向上关系曲线，而细线表示视角与传统增亮膜的亮度的在水平方向上关系曲线。因此，传统增亮膜具有光聚集的作用。但是，用来采集生物指纹信息的光学信号在通过传统增亮膜时，也会发生聚集和不定向散射，从而造成目标反馈光信号损失或光学噪声污染严重。因此，LCD显示器的屏内指纹识别功能的实现，需要对指纹识别模组的整体设计改进，特别是增光膜的光学机构设计和与之相匹配设计其他光学膜片的调整。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种用于LCD屏内指纹识别的背光模组以及LCD模组，能够使得指纹识别信号在LCD模组上有效穿透并精确收集。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：一种指纹识别模组，其包括LCD显示模组和光学传感器元件，以发射和/或接收生物指纹光学信号；其中，LCD显示模组包括LCD显示屏，光源，设置在光源一侧的导光板，设置在导光板下方的反射片，设置在导光板上方的扩散片，以及设置在扩散片上方的增亮膜；其中，增亮膜的表面设有多个透镜结构和多个平台结构；平台结构包括平台部；平台结构设于多个透镜结构之间和/或多个透镜结构之上，使得外部光基本垂直透过增亮膜的平面。这里，基本垂直透过是指透过平台结构的光学信号与增亮膜平面的夹角在90±15°范围内。这里，平台结构将入射或出射的光学信号调整为基本垂直增亮膜平面的平行光，平台结构的设置解决了光在传统增亮膜的透镜结构中全反射和不定向散射的问题。本专利技术的指纹识别模组用于探测的出射光学信号准确传播至被检测对象进行探测，另一方面检测对象的反馈光信号可以接近无损地透过增亮膜和背光模组，并被LCD屏幕底下的光学传感器精确有效地采集，进而实现LCD显示器的屏内指纹识别功能识别。平台结构连续或非连续设于多个透镜结构之间和/或多个透镜结构之上。优选的，增亮膜包括第一高分子层和第二高分子层。第一高分子层具有微结构化表面，透镜结构和平台结构设置于微结构化表面上；透镜结构和平台结构在微结构化表面上阵列排布。第二高分子层，其位于第一高分子层与扩散片之间并与第一高分子层相邻设置。第一高分子层的微结构化表面与导光板或反射片平行设置，使得背光源的光和指纹识别光学信号可以充分穿透。第一高分子层和第二高分子层还具有紫外光吸收功能，填充在第一高分子层和第二高分子层的紫外吸收剂可以降低LCD和高分子光学膜的因紫外辐射劣化。优选的，平台部的平面与微结构化表面的平面之间的夹角小于10°。优选的，平台部的宽度小于相邻透镜结构之间最小距离的1/2。优选的，平台结构的折射率基本等于第一高分子层的折射率。优选的，平台结构的折射率小于第一高分子层的折射率。优选的，透镜结构和平台结构也设置于第二高分子层上。优选的，第一高分子层的微结构化表面上之透镜结构的取向，不同于第二高分子层上的透镜结构的取向。进一步的，第一高分子层的微结构化表面上之透镜结构的取向，基本垂直于第二高分子层上的透镜结构的取向。优选的，第一高分子层的微结构化表面上之透镜结构和第二高分子层上的透镜结构各自包括多个三角形棱镜或具有圆形顶点的圆角三角形棱镜。优选的，所述光学传感器元件发射和/或接收生物指纹光学信号为红外光或紫外光。优选的，光学传感器元件设置于导光板和反射片的之间。优选的，光学传感器元件设置于反射片的下方。优选的，光学传感器元件内嵌设置于反射片的内部。优选的，光学传感器元件设置于增亮膜的上方。根据本专利技术之实施例，本专利技术之指纹识别模组可应用于LCD显示器和用于指纹识别的电子装置。本专利技术之指纹识别模组应用于指纹识别的电子装置，可以实现对生物指纹信息的精确识别和验证。附图说明本专利技术及其优点将通过研究以非限制性实施例的方式给出，并通过所附附图所示的特定实施方式的详细描述而更好的理解，其中：图1是现有技术的LCD显示器的屏内指纹识别显示设备。图2是现有技术中的增亮膜的图示。图3是现有技术中增亮膜的视角与亮度之间的关系的曲线图。图4是依照本专利技术优选实施例的背光模组的示意图。图5是本专利技术实施例1的增亮膜的截面结构示图。图6是本专利技术的实施例7的增亮膜的截面结构示图。图7是本专利技术的图5所示的平台结构中光行进方向的剖视图。图8是本专利技术实施例1的增亮膜的第一高分子层和第二高分子层的截面结构示图。图9是本专利技术的实施例2的增亮膜的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别模组，其包括：/nLCD显示模组和光学传感器元件，以发射和/或接收生物指纹光学信号；/n其中，LCD显示模组包括LCD显示屏，光源，设置在光源一侧的导光板，设置在导光板下方的反射片，设置在导光板上方的扩散片，以及设置在扩散片上方的增亮膜；/n所述增亮膜的表面设有多个透镜结构和多个平台结构；/n所述平台结构包括平台部；以及/n所述平台结构设于多个透镜结构之间和/或多个透镜结构之上，使得外部光基本垂直透过增亮膜的平面。/n

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别模组，其包括：
LCD显示模组和光学传感器元件，以发射和/或接收生物指纹光学信号；
其中，LCD显示模组包括LCD显示屏，光源，设置在光源一侧的导光板，设置在导光板下方的反射片，设置在导光板上方的扩散片，以及设置在扩散片上方的增亮膜；
所述增亮膜的表面设有多个透镜结构和多个平台结构；
所述平台结构包括平台部；以及
所述平台结构设于多个透镜结构之间和/或多个透镜结构之上，使得外部光基本垂直透过增亮膜的平面。


2.根据权利要求1所述的指纹识别模组，其特征在于：所述增亮膜包括第一高分子层和第二高分子层；
其中，所述第一高分子层和所述第二高分子层相邻设置；
所述第一高分子层具有微结构化表面，所述透镜结构和所述平台结构设置于微结构化表面上；
所述第二高分子层位于所述第一高分子层与所述扩散片之间；
所述第二高分子层表面上也设置有所述透镜结构。


3.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于：所述平台部的平面与所述微结构化表面的平面之间的夹角小于10°。


4.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于：所述平台部的宽度小于相邻透镜结构之间最小距离的1/2。


5.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于：所述平台结构的折射率基本等于所述第一高分子层的折射率。


6.根据权利要求2所述的指纹识别模组，其特征在于：所述平台结构的折射率小于所述第一高分子层的折射率。


7.根据权利要求2-6任一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小齐，彭益，庄世强，
申请(专利权)人：深圳市隆利科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44