CN110516591B

CN110516591B - 基于光学传感器的指纹识别终端设备

Info

Publication number: CN110516591B
Application number: CN201910793394.3A
Authority: CN
Inventors: 张小齐; 曾晓虎; 张荣东; 刘政
Original assignee: Shenzhen Longli Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Longli Technology Co Ltd
Priority date: 2019-08-27
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: CN110516591A

Abstract

本发明公开了一种指纹识别终端设备，包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板、LCD液晶面板、红外光指纹识别传感器和背光模组；其中，背光模组用来反射生物指纹红外信号至红外光指纹识别传感器。本发明的背光模组，不需要将红外光指纹识别传感器设置在背光模组的下方，同时实现指纹识别终端设备的屏内指纹识别功能识别，而且不影响指纹识别终端设备的显示画面质量。

Description

基于光学传感器的指纹识别终端设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于LCD屏内指纹识别的指纹识别终端设备。

背景技术

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(in display)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。

LCD屏内指纹识别显示设备明显要比OLED屏内指纹识别显示设备具有更大的使用场景范围和更好的成本优势，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。另外，当将指纹识别单元110放置在背光模组下方时，携带生物指纹信息的红外光无法穿透LCD模组、背光模组和玻璃盖板而到达指纹识别单元110，无法实现指纹识别或精确识别。美国专利US16028399和US16032048等都采用了将指纹识别单元设置于背光模组下方的设计，该设计已经成为实现屏下指纹识别的固有模式，但是指纹识别的精确性确仍有着一定的问题。

因此，基于LCD显示器的屏内指纹识别的实现，需要对背光模组的整体设计改进。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于LCD屏内指纹识别的指纹识别终端设备，能够使得红外光指纹识别信号在基于光学传感器指纹识别终端设备上有效穿透并精确收集，同时不影响LCD显示屏的显示画面质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种指纹识别终端设备，其包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板、LCD液晶面板、红外光指纹识别传感器和背光模组；其中，背光模组用来反射生物指纹红外信号至红外光指纹识别传感器。所述背光模组包括光源；设置在所述光源一侧的导光板；设置在所述导光板下方的反射片；设置在所述导光板上方的扩散膜；以及设置在所述扩散膜上方的棱镜片。

本发明的背光模组，不需要将红外光指纹识别传感器设置在背光模组的下方，同时实现指纹识别终端设备的屏内指纹识别功能识别，而且不影响指纹识别终端设备的显示画面质量。携带有生物指纹信息的红外信号被背光模组反射，并有效地被红外光指纹识别传感器精确地采集，同时保持背光模组的可见光源的发光亮度和均匀度。另外，整个背光模组的生产、组装工艺及结构都更简单，并且结构稳定性高。

在一个优选实施例中，所述背光模组还包括反射涂层；所述反射涂层设置在所述背光模组的上表面，并与红外光指纹识别传感器的位置相对应，以反射生物指纹红外信号至红外光指纹识别传感器。所述反射涂层反射红外光，同时透过可见光。

在一个优选实施例中，所述指纹识别终端设备还包括红外透明遮光层；所述红外透明遮光层设置于所述背光模组内或者所述背光模组和所述红外光指纹识别传感器之间，以形成红外光信号通道，使得所述背光模组的所述反射层将生物指纹红外信号反射至所述红外光指纹识别传感器。

在一个优选实施例中，所述背光模组还包括反射涂层；所述反射涂层设置在扩散膜的上表面或下表面，并与红外光指纹识别传感器的位置相对应；或者，所述反射涂层设置在导光板的上表面或下表面，并与红外光指纹识别传感器的位置相对应。

在一个优选实施例中，所述指纹识别终端设备还包括红外光发光器，用于发射红外光至所述玻璃盖板的指纹按压区域。

在一个优选实施例中，所述红外光指纹识别传感器和所述红外光发光器集成一体设置；或者所述红外光发光器设置在所述背光模组上靠近所述红外光指纹识别传感器的至少一侧。

在一个优选实施例中，所述红外光指纹识别传感器嵌入设置在所述LCD液晶面板的下表面。

附图说明

本发明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结构图。

图2是本发明实施例1的指纹识别终端设备的***视图。

图3是本发明实施例1的指纹识别终端设备的另一***视图。

图4是本发明实施例1的指纹识别终端设备的结构示意图。

图5是本发明实施例2的指纹识别终端设备的***视图。

图6是本发明实施例3的指纹识别终端设备的***视图。

具体实施方式

请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本发明的原理是以实施在一适当的环境中来举例说明。以下的说明是基于所示例的本发明的具体实施例，其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。

本说明书所使用的词语“实施例”意指用作实例、示例或例证。此外，本说明书和所附权利要求中所使用的冠词“一”一般地可以被解释为意指“一个或多个”，除非另外指定或从上下文清楚导向单数形式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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发明中的具体含义。

此外，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例1

首先，通过图2-4，就本发明的实施例1的背光模组进行说明。依照本发明实施例1之背光模组，如图2和图3所示，一种指纹识别终端设备，其包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板101、LCD液晶面板102、红外光指纹识别传感器103和背光模组104；其中，背光模组104用来反射生物指纹红外信号至红外光指纹识别传感器103。所述背光模组104包括光源231；设置在所述光源231一侧的导光板230；设置在所述导光板230下方的反射片240；设置在所述导光板230上方的扩散膜220；以及设置在所述扩散膜220上方的棱镜片210。

本实施例的背光模组104，不需要将红外光指纹识别传感器103设置在背光模组104的下方。携带有生物指纹信息的红外信号被背光模组104反射，并有效地被红外光指纹识别传感器103精确地采集，同时保持背光模组104的可见光源231的发光亮度和均匀度。另外，整个背光模组104的生产、组装工艺及结构都更简单，并且结构稳定性高。

如图4所示，所述背光模组104还包括反射涂层105；所述反射涂层105设置在所述背光模组104的上表面，并与红外光指纹识别传感器103的位置相对应，以反射生物指纹红外信号L1至红外光指纹识别传感器103。所述反射涂层105反射红外光，同时透过可见光，保证了背光模组104的可见光源的发光亮度和均匀度，同时实现屏内(in display)指纹识别。

所述指纹识别终端设备还包括红外光发光器，用于发射红外光至所述玻璃盖板101的指纹按压区域。

所述红外光指纹识别传感器103和所述红外光发光器集成一体设置。

实施例2

请参照图5，是本发明的实施例2的背光模组104的***视图。以下仅就实施例2与实施例1的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述。

所述反射涂层105设置在导光板230的上表面，并与红外光指纹识别传感器103的位置相对应。同时，该扩散膜220和该棱镜片210设置有缺口，并与红外光指纹识别传感器103的位置相对应，以形成红外光信号通道。

所述指纹识别终端设备还包括红外透明遮光层106；所述红外透明遮光层106设置于所述背光模组104内，具体的，其设置在导光板230上，以形成红外光信号通道，使得所述背光模组104的所述反射层240将生物指纹红外信号反射至所述红外光指纹识别传感器103。

实施例3

请参照图6，是本发明的实施例3的背光模组104的结构视图。以下仅就实施例3与实施例2的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述。

所述红外光发光器107设置在所述背光模组104上靠近所述红外光指纹识别传感器103的两个相对侧。

虽然在上文中已经参考一些实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的各个实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种指纹识别终端设备，其特征在于，包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板、LCD液晶面板、红外光指纹识别传感器和背光模组；其中，背光模组用来反射生物指纹红外信号至红外光指纹识别传感器，所述背光模组包括光源；设置在所述光源一侧的导光板；设置在所述导光板下方的反射片；设置在所述导光板上方的扩散膜；以及设置在所述扩散膜上方的棱镜片，所述扩散膜和所述棱镜片均设置有缺口，所述缺口与所述红外光指纹识别传感器的位置相对应；

所述指纹识别终端设备还包括反射涂层，所述反射涂层反射红外光且透过可见光，所述反射涂层与所述红外光指纹识别传感器的位置相对应，以反射生物指纹红外信号至红外光指纹识别传感器：所述反射涂层设置在导光板的上表面并与所述红外光指纹识别传感器相对应；或，所述反射涂层设置在导光板的下表面；

所述指纹识别终端设备还包括红外透明遮光层；所述红外透明遮光层设置于所述背光模组内或者所述背光模组和所述红外光指纹识别传感器之间，以形成红外光信号通道，使得所述背光模组的所述反射片将生物指纹红外信号反射至所述红外光指纹识别传感器。

2.根据权利要求1所述的指纹识别终端设备，其特征在于：所述指纹识别终端设备还包括红外光发光器，用于发射红外光至所述玻璃盖板的指纹按压区域。

3.根据权利要求2所述的指纹识别终端设备，其特征在于：所述红外光指纹识别传感器和所述红外光发光器集成一体设置；或者所述红外光发光器设置在所述背光模组上靠近所述红外光指纹识别传感器的至少一侧。

4.根据权利要求1所述的指纹识别终端设备，其特征在于：所述红外光指纹识别传感器嵌入设置在所述LCD液晶面板的下表面。