CN111095288B - 屏下光学指纹识别装置及***、液晶显示屏 - Google Patents
屏下光学指纹识别装置及***、液晶显示屏 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种屏下光学指纹识别装置及***、液晶显示屏。屏下光学指纹识别装置包括:设置在背光模组下方的检测光源、光路引导结构以及光学指纹传感器;检测光源用于发射探测光,探测光透过所述液晶显示屏照射到手指上,光路引导结构用于将经手指反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器;光学指纹传感器用于根据指纹检测光获取手指的指纹信息;且探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层,偏振层用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层位于所述屏下光学指纹识别装置的上方;偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。本申请指纹识别的准确率较高。
Description
技术领域
本申请涉及指纹识别技术,尤其涉及一种屏下光学指纹识别装置及***、液晶显示屏。
背景技术
随着显示技术的发展,身份识别技术不断创新,变化与发展,特别是在手机终端的指纹识别技术已成为身份识别的中流砥柱。
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。将屏下光学指纹识别技术应用到具有反射式偏光膜的液晶显示屏中时,屏下指纹识别模组一般包括:设置在液晶显示屏下的由至少一个透镜构成的透镜组、指纹识别芯片和光源等,光源射出探测光照射至液晶显示面屏表面的手指上,在手指上反射形成的指纹检测光透过液晶显示屏而入射到透镜组上,透镜组将该指纹检测光汇聚并在指纹识别芯片上形成指纹图像,从而由指纹识别芯片对指纹图像进行采集和识别。
然而,在上述指纹识别模组中,液晶显示屏包括反射式偏光膜,无论光源发出的探测光、还是手指上形成的指纹检测光,在经过反射式偏光膜时,会产生大约50%的反射、以及50%的透射,在该反射光落在透镜组的视场范围内时,会对指纹图像的成像造成干扰,导致指纹识别准确率不高。
发明内容
本申请提供一种屏下光学指纹识别装置及***、液晶显示屏,以解决现有技术中指纹识别准确率不高的问题。
本申请提供一种屏下光学指纹识别装置,适用于具有显示模组和背光模组的液晶显示屏,其中,显示模组和背光模组之间设置第一反射式偏光膜层,
屏下光学指纹识别装置包括:设置在背光模组下方的检测光源、光路引导结构以及光学指纹传感器;检测光源用于发射探测光,探测光透过液晶显示屏照射到手指上,光路引导结构用于将经手指反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器;光学指纹传感器用于根据指纹检测光获取手指的指纹信息;且探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层,偏振层用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层位于屏下光学指纹识别装置的上方;偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
本申请的具体实施方式中,偏振层设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。
本申请的具体实施方式中,背光模组包括用于固定导光板的背板组件,偏振层设置在背板组件上。
本申请的具体实施方式中,偏振层至少位于检测光源的上方,以使探测光透过偏振层和液晶显示屏照射到手指上;
且背板组件与检测光源对应的位置设有第一通光孔,检测光源上方的偏振层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,偏振层至少位于光路引导结构的上方,以使指纹检测光透过偏振层入射到光路引导结构中;
且背板组件与光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,偏振层至少覆盖第二通光孔。
本申请的具体实施方式中,光路引导结构包括光学透镜层,光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将指纹检测光汇聚到光学指纹传感器上,光路引导结构上方的偏振层至少覆盖光学透镜层的视场范围。
本申请的具体实施方式中,还设置第二反射式偏光膜层和漫反射层,
第二反射式偏光膜层设置在检测光源与检测光源上方的偏振层之间;检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间。
本申请的具体实施方式中,第二反射式偏光膜层设置在背板组件上,且第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,还包括柔性电路板FPC,检测光源设置在柔性电路板FPC上,漫反射层设置在柔性电路板FPC朝向检测光源的一面上。
本申请的具体实施方式中,漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
本申请的具体实施方式中,检测光源、光路引导结构和光学指纹传感器设置在液晶显示屏的中框上。
本申请提供一种屏下光学指纹识别***,包括液晶显示屏和上述的屏下光学指纹识别装置,屏下光学指纹识别装置设置在液晶显示屏的下方,用于检测液晶显示屏上方的手指的指纹信息。
本申请的具体实施方式中,偏振层设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。
本申请的具体实施方式中,背光模组包括用于固定导光板的背板组件,偏振层设置在背板组件上。
本申请的具体实施方式中,偏振层至少位于检测光源的上方,以使探测光透过偏振层和液晶显示屏照射到手指上;
且背板组件与检测光源对应的位置设有第一通光孔,检测光源上方的偏振层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,偏振层至少位于光路引导结构的上方,以使指纹检测光透过偏振层入射到光路引导结构中;
且背板组件与光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,偏振层至少覆盖第二通光孔。
本申请的具体实施方式中,光路引导结构包括光学透镜层,光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将指纹检测光汇聚到光学指纹传感器上,光路引导结构上方的偏振层至少覆盖光学透镜层的视场范围。
本申请的具体实施方式中,还设置第二反射式偏光膜层和漫反射层,
第二反射式偏光膜层设置在检测光源与检测光源上方的偏振层之间;检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间。
本申请的具体实施方式中,第二反射式偏光膜层设置在背板组件上,且第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,还包括柔性电路板FPC,检测光源设置在柔性电路板FPC上,漫反射层设置在柔性电路板FPC朝向检测光源的一面上。
本申请的具体实施方式中,漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
本申请的具体实施方式中,检测光源、光路引导结构和光学指纹传感器设置在液晶显示屏的中框上。
本申请提供一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏,液晶显示屏下方设有上述的屏下光学指纹识别装置,液晶显示屏包括:显示模组、背光模组以及位于显示模组和背光模组之间的第一反射式偏光膜层;
还包括:偏振层,偏振层设在屏下光学指纹识别装置的上方,探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层,偏振层用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波;
偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
本申请的具体实施方式中,偏振层设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。
本申请的具体实施方式中,背光模组包括用于固定导光板的背板组件,偏振层设置在背板组件上。
本申请的具体实施方式中,偏振层至少位于检测光源的上方,以使探测光透过偏振层和液晶显示屏照射到手指上;
且背板组件与检测光源对应的位置设有第一通光孔,检测光源上方的偏振层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,偏振层至少位于光路引导结构的上方,以使指纹检测光透过偏振层入射到光路引导结构中;
且背板组件与光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,偏振层至少覆盖第二通光孔。
本申请的具体实施方式中,光路引导结构包括光学透镜层,光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将指纹检测光汇聚到光学指纹传感器上,光路引导结构上方的偏振层至少覆盖光学透镜层的视场范围。
本申请的具体实施方式中,还设置第二反射式偏光膜层和漫反射层,
第二反射式偏光膜层设置在检测光源与检测光源上方的偏振层之间;检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间。
本申请的具体实施方式中,第二反射式偏光膜层设置在背板组件上,且第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,还包括柔性电路板FPC,检测光源设置在柔性电路板FPC上,漫反射层设置在柔性电路板FPC朝向检测光源的一面上。
本申请的具体实施方式中,漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
本申请的具体实施方式中,检测光源、光路引导结构和光学指纹传感器设置在液晶显示屏的中框上。
本申请还提供一种屏下光学指纹识别装置,适用于具有显示模组和背光模组的液晶显示屏,其中,显示模组和背光模组之间设置第一反射式偏光膜层,屏下光学指纹识别装置包括:设置在背光模组下方的检测光源、光路引导结构以及光学指纹传感器;检测光源用于发射探测光,部分探测光透过第二反射式偏光膜层照射到手指上,部分探测光经第二反射式偏光膜层反射后入射到漫反射层上进行漫反射,以使部分漫反射后的光线透过第二反射式偏光膜层并照射到手指上,光路引导结构用于将经手指反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器;光学指纹传感器用于根据指纹检测光获取手指的指纹信息;
第二反射式偏光膜层设置在检测光源上方,检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间,第二反射式偏光膜层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
本申请的具体实施方式中,背光模组包括用于固定导光板的背板组件,且背板组件与检测光源对应的位置设有第一通光孔,第二反射式偏光膜层设置在背板组件上,且第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,还设有偏振层,且探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层,偏振层用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层位于屏下光学指纹识别装置的上方;
偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
本申请的具体实施方式中,偏振层设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。
本申请的具体实施方式中,偏振层设在背板组件上,第二反射式偏光膜层位于偏振层和检测光源之间,以使探测光透过第二反射式偏光膜层、偏振层以及液晶显示屏照射到手指上。
本申请的具体实施方式中,背板组件背离导光板的一侧设有第四固定凹槽,偏振层和第二反射式偏光膜层依次层叠在第四固定凹槽中。
本申请的具体实施方式中,偏振层设在背板组件上,偏振层至少位于光路引导结构的上方,以使指纹检测光透过偏振层入射到光路引导结构中;
且背板组件与光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,偏振层至少覆盖第二通光孔。
本申请的具体实施方式中,光路引导结构包括光学透镜层,光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将指纹检测光汇聚到光学指纹传感器上,光路引导结构上方的偏振层至少覆盖光学透镜层的视场范围。
本申请的具体实施方式中,还包括柔性电路板FPC,检测光源设置在柔性电路板FPC上,漫反射层设置在柔性电路板FPC朝向检测光源的一面上。
本申请的具体实施方式中,漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
本申请的具体实施方式中,检测光源、光路引导结构和光学指纹传感器设置在液晶显示屏的中框上。
本申请提供一种屏下光学指纹识别***,包括液晶显示屏和上述的屏下光学指纹识别装置,屏下光学指纹识别装置设置在液晶显示屏的下方,用于检测液晶显示屏上方的手指的指纹信息。
本申请的具体实施方式中,背光模组包括用于固定导光板的背板组件,且背板组件与检测光源对应的位置设有第一通光孔,第二反射式偏光膜层设置在背板组件上,且第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,还设有偏振层,且探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层,偏振层用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层位于屏下光学指纹识别装置的上方;
偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
本申请的具体实施方式中,偏振层设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。
本申请的具体实施方式中,偏振层设在背板组件上,第二反射式偏光膜层位于偏振层和检测光源之间,以使探测光透过第二反射式偏光膜层、偏振层以及液晶显示屏照射到手指上。
本申请的具体实施方式中,第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,偏振层设在背板组件上,偏振层至少位于光路引导结构的上方,以使指纹检测光透过偏振层入射到光路引导结构中;
且背板组件与光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,偏振层至少覆盖第二通光孔。
本申请的具体实施方式中,光路引导结构包括光学透镜层,光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将指纹检测光汇聚到光学指纹传感器上,光路引导结构上方的偏振层至少覆盖光学透镜层的视场范围。
本申请的具体实施方式中,还包括柔性电路板FPC,检测光源设置在柔性电路板FPC上,漫反射层设置在柔性电路板FPC朝向检测光源的一面上。
本申请的具体实施方式中,漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
本申请的具体实施方式中,检测光源、光路引导结构和光学指纹传感器设置在液晶显示屏的中框上。
本申请提供一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏,液晶显示屏下方设有上述的屏下光学指纹识别装置,液晶显示屏包括:显示模组、背光模组以及位于显示模组和背光模组之间的第一反射式偏光膜层;
还包括第二反射式偏光膜层和漫反射层,
第二反射式偏光膜层设置在检测光源上方,检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间。
本申请的具体实施方式中,背光模组包括用于固定导光板的背板组件,且背板组件与检测光源对应的位置设有第一通光孔,第二反射式偏光膜层设置在背板组件上,且第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,还设有偏振层,且探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层,偏振层用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层位于屏下光学指纹识别装置的上方;
偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
本申请的具体实施方式中,偏振层设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。
本申请的具体实施方式中,偏振层设在背板组件上,第二反射式偏光膜层位于偏振层和检测光源之间,以使探测光透过第二反射式偏光膜层、偏振层以及液晶显示屏照射到手指上。
本申请的具体实施方式中,第二反射式偏光膜层至少覆盖第一通光孔。
本申请的具体实施方式中,偏振层设在背板组件上,偏振层至少位于光路引导结构的上方,以使指纹检测光透过偏振层入射到光路引导结构中;
且背板组件与光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,偏振层至少覆盖第二通光孔。
本申请的具体实施方式中,光路引导结构包括光学透镜层,光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将指纹检测光汇聚到光学指纹传感器上,光路引导结构上方的偏振层至少覆盖光学透镜层的视场范围。
本申请的具体实施方式中,还包括柔性电路板FPC,检测光源设置在柔性电路板FPC上,漫反射层设置在柔性电路板FPC朝向检测光源的一面上。
本申请的具体实施方式中,漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
本申请的具体实施方式中,检测光源、光路引导结构和光学指纹传感器设置在液晶显示屏的中框上。
本申请提供一种屏下光学指纹识别装置及***、液晶显示屏,屏下光学指纹识别装置适用于具有显示模组和背光模组的液晶显示屏,其中,显示模组和背光模组之间设置第一反射式偏光膜层,屏下光学指纹识别装置包括:设置在背光模组下方的检测光源、光路引导结构以及光学指纹传感器;检测光源用于发射探测光,探测光透过液晶显示屏照射到手指上,光路引导结构用于将经手指反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器;光学指纹传感器用于根据指纹检测光获取手指的指纹信息;且探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层,偏振层用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层位于屏下光学指纹识别装置的上方;偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。当光入射到第一反射式偏光膜层上时,产生的反射光基本为S波,产生的透射光基本为P波,该S波在会对指纹图像的成像造成干扰,而通过在屏下光学指纹识别装置的上方设置偏振层,且偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同,因此可以通过偏振层将探测光和/或指纹检测光中,将要被被第一反射式偏光膜反射的S波成分滤除,可以避免反射光对指纹图像的成像造成干扰,从而提高指纹识别装置的指纹识别准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为自然光的分解示意图;
图2为自然光的分解正视示意图;
图3为本申请实施例的反射式偏光增亮膜的工作原理示意图;
图4为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的结构示意图;
图5为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置中偏振层滤除反射光的工作原理示意图;
图6为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的另一种结构的示意图;
图7为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构的示意图;
图8为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构的示意图;
图9为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构的示意图;
图10为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构中提高照明效率的原理示意图;
图11为本申请实施例二提供的屏下光学指纹识别装置的结构示意图;
图12为本申请实施例四提供的屏下光学指纹识别装置的结构示意图;
图13为本申请实施例四提供的屏下光学指纹识别装置的另一种结构的示意图。
附图标记说明:
1-显示模组;2-背光模组;3-第一反射式偏光膜层;5-第二反射式偏光膜层;6-光路引导结构;7-光学指纹传感器;9-偏振层;11-保护盖板;12-液晶显示面板;13-手指;14-背光光源;15-中框;16-上偏光片;17-下偏光片;18-装配间隙;20-扩散片;21-导光板;22-背板组件;23-第一通光孔;24-第二通光孔;25-增亮膜;26-反射膜;27-背板;28-背板保护层;29-黑胶带;31-第一反射式偏光膜层的通光方向;32-偏振层的偏振方向;33-第二反射式偏光膜层的通光方向;50-检测光源;51-漫反射层;71-滤光层;72-固定部件;80-反射式偏光增亮膜;81-LED;100-屏下光学指纹识别装置;231-第一固定凹槽;232-柔性电路板FPC;241-第二固定凹槽;242-第三固定凹槽;243-第四固定凹槽;281-凹槽。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本申请中的液晶显示屏包括第一反射式偏光膜层,第一反射式偏光膜层为反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhancement Film,DBEF)。可选的,液晶显示屏还包括第二反射式偏光膜层,其也为反射式偏光增亮膜,对于入射到第一反射式偏光膜层、或者第二反射式偏光膜层上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
具体的,图1为自然光的分解示意图,图2为自然光的分解正视示意图。如图1、2所示,光存在偏振特性,根据偏振方向和传播方向(在图中以标号“B”来表示)的关系,可以分为P波和S波,P波的偏振方向平行于光的传播平面,S波的偏振方向垂直于光的传播平面,对于自然光而言,可以认为其由50%的P波和50%的S波混合构成。
图3为本申请实施例的反射式偏光增亮膜的工作原理示意图,其中,虚线箭头为通光方向。如图3所示,在本申请中,一般采用LED 81作为检测光源,LED 81发出的光为自然光,假设其强度为A,则其中,P波和S波的强度都为A/2。反射式偏光增亮膜80的宏观特性为,当LED 81发出的光入射到反射式偏光增亮膜80上时,如图3中向下的箭头所示,其产生的反射光基本为S波;如反射式偏光增亮膜80上方的黑色箭头所示,其透射光基本为P波。因此,对于LED 81发出的自然光,经过反射式偏光增亮膜80时,会产生大约50%的反射(强度为A/2的S波成分),以及50%的透射(强度为A/2的P波成分)。
正由于反射式偏光增亮膜具有上述特性,在液晶显示屏包括上述第一反射式偏光膜层时,无论光源发出的探测光、还是在手指上形成的指纹检测光,在经过第一反射式偏光膜层时,会产生大约50%的反射,和50%的投射。因此现有技术的指纹识别模组会存在以下两个问题:
第一方面,在该反射光落在透镜组的视场范围内时,会对指纹图像的成像造成干扰,指纹识别准确率不高。
第二方面,产生反射干扰的光的强度为50%,参与指纹图像成像的透射光的比例相对较小,从而使光源对手指的照明效率较低。
本申请就是为了解决上述问题而提出。
实施例一
图4为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的结构示意图,如图4所示,本实施例的屏下光学指纹识别装置,适用于具有显示模组1和背光模组2的液晶显示屏,其中,显示模组1和背光模组2之间设置第一反射式偏光膜层3,屏下光学指纹识别装置100包括:设置在背光模组2下方的检测光源50、光路引导结构6以及光学指纹传感器7;检测光源50用于发射探测光,探测光透过液晶显示屏照射到手指13上,光路引导结构6用于将经手指13反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器7;光学指纹传感器7用于根据指纹检测光获取手指13的指纹信息;且探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层9,偏振层9用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层9位于屏下光学指纹识别装置的上方;偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。在上述方案中,当光入射到第一反射式偏光膜层3上时,产生的反射光基本为S波,产生的透射光基本为P波,该S波在会对指纹图像的成像造成干扰,而通过在屏下光学指纹识别装置的上方设置偏振层9,且偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同,因此可以通过偏振层9将探测光和/或指纹检测光中,有可能会被第一反射式偏光膜反射的S波成分滤除,可以避免反射光对指纹图像的成像造成干扰,从而提高指纹识别装置的指纹识别准确率。
本实施例的屏下光学指纹识别装置中,适用于具有显示模组1和背光模组2的液晶显示屏。显示模组1包括保护盖板11和液晶显示面板12,其中液晶显示面板12可以为具有触控检测功能的触控显示面板,保护盖板11设置在液晶显示面板12上方,用于保护该液晶显示面板12并为用户提供手指操作的人机交互界面。背光模组2设置在显示模组1下方,用于为显示模组1提供背光源;背光模组2包括背光光源14,背光光源14发出的可见光经过背光模组2转换为均匀地面光源并照射显示模组1以使其显示画面。可以理解的是,保护盖板11例如可以是玻璃盖板或者蓝宝石盖板,因此,本申请实施例中,所谓的手指13按压在液晶显示屏实际上可以具体是指按压在保护盖板11或者覆盖保护盖板11表面的保护层(比如钢化膜或者其他保护膜)。
具体的,第一反射式偏光膜层3即为上述的反射式偏光增亮膜,其具有如下特性:对于入射到第一反射式偏光膜层3上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
为保证检测光源50发射的探测光以及其照射到手指13形成的指纹检测光可以穿过背光模组2,在本实施例中,背光模组2的至少部分区域为可透过指纹检测光的透光区域,透光区域可以具体为探测光及其在手指13形成的指纹检测光在液晶显示屏幕的传输路径所对应的区域,且其透射波段覆盖检测光源50的发射波段,以使探测光及其在手指13形成的指纹检测光可以穿透背光模组2的透光区域。
在本申请实施例中,背光模组2包括导光板21和用于固定导光板21的背板组件22等,则上述透光区域的形成方式可以为:背板组件22与检测光源50对应的位置设有第一通光孔23,且背板组件22与光路引导结构6对应的位置设有第二通光孔24,第一通光孔23可以使检测光源50发出的探测光透过,并入射到导光板21中,第二通光孔24可以使透过导光板21的指纹检测光透过,并进入到光路引导结构6中。
另外,屏下光学指纹识别装置包括:设置在背光模组2下方的检测光源50、光路引导结构6以及光学指纹传感器7;其中,检测光源50可以具体设置在液晶显示屏的背光模组2的下方,检测光源50可以具体为与背光模组2提供的背光(可见光)具有不同波段的光源,其可以用于发射特定波段的探测光,特定波段的探测光用于供手指13上产生指纹检测光。
具体地,检测光源50可以用于向液晶显示屏上方的手指13发射探测光,探测光透过包括背光模组2和显示模组1照射到手指13上,并经过手指13反射或者透射之后形成携带有指纹信息的指纹检测光,光路引导结构6用于将经手指13反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器7;光学指纹传感器7用于根据指纹检测光获取手指13的指纹信息。
本申请实施例中,检测光源50向手指13发射的探测光和背光模组2提供的可见光为不同波段的光,比如,特定波段的探测光可以为位于可见光波段之外的不可见光,比如红外光。也就是说,用户通过显示模组1无法看到或察觉上述用于指纹识别的探测光,而显示模组1显示图像的光信号为背光模组2的可见光。因此,本申请实施例的能够避免检测光源50发出的探测光对显示模组1的显示效果造成干扰。
其中,本实施例中,检测光源50发出的探测光可以为红外光或其他波长位于可见光的波段之外且能够实现指纹识别的光信号,在本实施例中,探测光可以包括但不仅限于红外光。
本申请实施例中,光学指纹传感器7包括具有多个感应单元的光学感应阵列以及与该光学感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路。该光学感应阵列的感应区域可以对应为所述光学指纹传感器7的指纹识别区域。其中,所述光学指纹传感器7可以位于所述液晶显示屏的指纹识别区域下方,也可以位于其他区域(比如所述液晶显示屏的边缘区域);并且,本实施例中,可以通过光路引导结构6来将指纹识别区域的指纹检测光引导到光学指纹传感器7,以使得所述光学感应阵列可以接收到指纹检测光,以检测得到与指纹检测光相对应的手指13的指纹信息。
作为一种可选的实现方式,光学指纹传感器7的光学感应阵列以及其他电路可以通过半导体工艺制作在一个芯片(Die),其中所述光学感应阵列具体为光探测器(Photodetector)阵列,其包括多个呈阵列式分布的光探测器,光探测器可以作为上述的光学感应单元。另一方面,如上所述,屏下光学指纹识别装置还可以包括光路引导结构6以及其他光学组件,所述光路引导结构6和其他光学组件可以设置在液晶显示屏的指纹识别区域下方;其中,光路引导结构6主要用于将指纹检测光引导至该光学指纹传感器7的光学感应阵列进行光学检测;上述其他光学组件可以包括滤光层71(Filter),该滤光层71可以设置在光路引导结构6和光学指纹传感器7之间,用于滤除通过光路引导结构6的干扰光,以避免上述干扰光被光学感应阵列接收而影响指纹识别性能。
其中,本实施例提供的屏下光学指纹识别装置中,光学指纹传感器7、光路引导结构6和滤光层71可以封装在同一个固定部件72中。
光路引导结构6可以采用多种实现方案。作为一种实施例,光路引导结构6可以为光学透镜(Lens)层,其具有一个或多个透镜单元,比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组。光学透镜层可以用于将从手指13形成并穿过液晶显示屏的指纹检测光汇聚到其下方的光学指纹传感器7的光学感应阵列,以使得该光学感应阵列可以基于该指纹检测光进行光学成像,从而得到该手指13的指纹图像。
作为另一种替代实施例,所述光路引导结构6可以具体为在半导体硅片或者其他基底制作而成的准直器(Collimator)层,其具有多个准直单元,准直单元可以具体为具有一定长宽比的准直通孔;在使用者在液晶显示屏进行指纹识别时,在液晶显示屏上方的手指13形成的并穿过液晶显示屏的指纹检测光中,入射角度与该准直单元的延伸方向基本一致的指纹检测光可以穿过所述准直单元并被其下方的感应单元接收,而入射角度过大的指纹检测光在该准直单元内部经过多次反射被衰减掉,因此每一个感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路形成的指纹检测光,从而使得光学感应阵列分别利用各个检测单元检测到的指纹检测光来获取到手指13的指纹图像。
在其他实施例中,光路引导结构6还可以具体为包括微透镜(Micro-Lens)层和光学膜层,该微透镜层包括由多个微透镜形成的微透镜阵列,其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在该光学指纹传感器的光学感应阵列上方,并且每一个微透镜可以分别对应于该光学感应阵列的一个或者多个感应单元。光学膜层可以形成在该微透镜层和该光学感应单元之间,其可以包括至少一个具有微孔的挡光层以及形成在挡光层和微透镜层及光学感应阵列之间的介质层、钝化层或缓冲层等,其中至少一个具有微孔的挡光层采用特定光学设计来以使所述微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间,从而限定所述感应单元的接收光路。其中,该挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰,并且微透镜将接收到的光线以垂直或者倾斜的特定角度汇聚到该微孔内部并经由该微孔传输到该感应单元以进行光学指纹成像。
在本申请实施例中,可选的,检测光源50、光路引导结构6和光学指纹传感器7设置在液晶显示屏的中框15上。具体的,中框15固定在背光模组2的背板组件22的背面,并且中框15朝向背光模组2的表面设有第一固定凹槽231和第二固定凹槽241,检测光源50固定在第一固定凹槽231中,并且第一固定凹槽231和第一通光孔23连通,第一固定凹槽231的槽口的设置位置与第一通光孔23对应;光路引导结构6和光学指纹传感器7固定在第二固定凹槽241中,并且第二固定凹槽241和第二通光孔24连通,第二固定凹槽241的槽口的设置位置与第二通光孔24对应。示例性的,如图4所示,第一固定凹槽231的槽口大小以及设置位置与第一通光孔23相同,第二固定凹槽241的槽口大小以及设置位置与第二通光孔24相同。
本申请中,为了避免第一反射式偏光膜层3的反射光落在光路引导结构6的视场范围内,对指纹图像的成像造成干扰的问题,可以使探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层9,偏振层9用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,偏振层9位于屏下光学指纹识别装置的上方;偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
图5为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置中偏振层滤除反射光的工作原理示意图,下面以图5中示出的检测光源50发出的探测光经过偏振层9后,S波被滤除的情况为例对偏振层9的滤除原理进行说明。
如图5所示,偏振层9的偏振方向以标号“32”表示出,第一反射式偏光膜层3的通光方向以标号“31”表示出,偏振层9的偏振方向与第一反射式偏光膜层3透射偏振方向(通光方向)相同,如图5所示,检测光源50发出的探测光,入射强度为A,在经过偏振层9之后,强度大致为A/2的S波被偏振层9吸收,微量的未被吸收的S波、以及强度为A/2的P波透过偏振层9,经过第一反射式偏光膜层3时,P波偏振方向和第一反射式偏光膜层3的透射偏振方向相同,因此,强度为A/2的P波几乎没有衰减地透过第一反射式偏光膜层3,并透过显示模组而照射到手指上,同时,第一反射式偏光膜层3对微量的S波进行反射,反射光强度几乎为零。如此,由检测光源50发出的探测光经过偏振层9的滤除后,即使照射到第一反射式偏光膜层3也几乎不会出现反射光,这就解决了一开始提到的反射光干扰成像的问题。
可以理解的是,偏振层9对指纹检测光中的S波的滤除原理与此类似,手指13上产生的指纹检测光在透过显示模组1后经过偏振层9的滤除,只剩P波透过,因此即使有干扰反射光、和杂散光的存在,也会由偏振层9滤除掉,因此能够避免反射光干扰成像的问题。
另外,在上述中提到的偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同,具体是指偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向大致相同,例如,只要二者的差值在-5°~+5°的范围内,都可以认为偏振层9的滤除效果在允许范围内。
在本申请实施例中,对于偏振层的设置位置,可以是偏振层设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。即只要使偏振层设置在检测光源和第一反射式偏光膜层之间即可。
图6为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的另一种结构的示意图,如图6所示,显示模组包括依次层叠的保护盖板11、上偏光片16、液晶显示面板12、下偏光片17、第一反射式偏光膜层3;背光模组包括依次层叠的扩散片20、增亮膜25、导光板21、反射膜26、背板27以及背板保护层28。在第一反射式偏光膜层3和扩散片20之间设有装配间隙18,在扩散片20和增亮膜25的侧方还设有黑胶带29,用于遮光,在导光板21侧方还设有背光光源14。具体的,偏振层9可以设置在背光模组2的出光面,即扩散片20上,也可以如图6所示设在背光模组2的背离出光面的背面。或者也可以设置在扩散片20、增亮膜25、导光板21、反射膜26、背板27以及背板保护层28中,任意相邻的两层之间。
进一步的,如图4所示,可以将偏振层9设置在背板组件22上。这时,可以通过在背板保护层28上设置凹槽281,将偏振层9设置在凹槽281内。或者,也可以是偏振层9设置在所述背板27和反射膜26之间,或者,偏振层9设置在背板27和背板保护层28之间。
进一步的,对于偏振层9的设置范围,可以使偏振层9至少位于检测光源50的上方,以使探测光透过偏振层9和液晶显示屏照射到手指13上;在背板组件22与检测光源50对应的位置设有第一通光孔23的情况下,检测光源50上方的偏振层9至少覆盖第一通光孔23。
图7为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构的示意图,如图7所示,作为一种可选的实施方式,偏振层9至少位于光路引导结构6的上方,以使指纹检测光透过偏振层9入射到光路引导结构6中,在背板组件22与光路引导结构6对应的位置设有第二通光孔24时,需要使偏振层9至少覆盖第二通光孔24。在该情况下,即使照射到第一反射式偏光膜层3上的探测光和/或指纹检测光发生了反射,该反射光先经过偏振层9后被滤除掉,因此该反射光不会对光学指纹传感器7的成像造成影响。
图8为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构的示意图,如图8所示,作为一种可选的实施方式,偏振层9同时位于检测光源50的上方和光路引导结构6的上方,偏振层9同时覆盖第一通光孔23和第二通光孔24,以使探测光透过偏振层9,滤除S波后照射到手指13上;并使形成的指纹检测光透过偏振层9,滤除S波后入射到光路引导结构6中,使得对反射光的滤除效果达到最佳。
在偏振层9覆盖了第二通光孔24的方案中,在光路引导结构6包括光学透镜层,光学透镜层包括一个或多个非球面透镜、并用于将指纹检测光汇聚到光学指纹传感器7上的情况下,光路引导结构6上方的偏振层9至少覆盖光学透镜层的视场范围。以尽量对所有可能入射到光路引导结构6上的反射光进行滤除。
在本申请实施例中,图9为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构的示意图,图10为本申请实施例一提供的屏下光学指纹识别装置的再一种结构中提高照明效率的原理示意图,如图9、10所示,为了解决产生反射干扰的光的强度为50%,参与指纹图像成像的透射光的比例相对较小,从而使光源对手指的照明效率较低的问题。在不增加检测光源50的功率和个数的情况下,还可以设置第二反射式偏光膜层5和漫反射层51,第二反射式偏光膜层5设置在检测光源50与检测光源50上方的偏振层9之间;检测光源50位于漫反射层51和第二反射式偏光膜层5之间。
如图10所示,检测光源50发出的强度为A的探测光经过第二反射式偏光膜层5,强度为A/2的P波透射通过,强度为A/2的S波发生反射照射到漫反射层51上。图中第二反射式偏光膜层的通光方向以标号“33”示出。
强度为A/2的S波照射到漫反射膜51上会进行漫反射而形成发散的光,使S波偏振光方向打乱而还原为自然光,还原出的自然光经过第二反射式偏光膜层5,P波透射通过,S波发生反射照射到漫反射层51上。
上述过程不断反复,最终可以将大部分检测光源50发出来的自然光转化为P波偏振光,通常能达到80%的转化率,即,最终透过第二反射式偏光膜层5的P波强度为0.8A。
如此就可以解决上述的检测光源50的对手指13的照明效率较低的问题。
透过第二反射式偏光膜层5的强度为0.8A的P波,在经过偏振层9之后,微量的未被吸收的S波、以及强度为0.8A的P波透过偏振层9,经过第一反射式偏光膜层3时,P波偏振方向和第一反射式偏光膜层3的透射偏振方向相同,因此,强度为0.8A的P波几乎没有衰减地透过第一反射式偏光膜层3,并透过显示模组而照射到手指上,同时,第一反射式偏光膜层3对微量的S波进行反射,反射光强度几乎为零。如此,由检测光源50发出的探测光经过第二反射式偏光膜层5和漫反射膜51的加强,再经过偏振层9的滤除后,即使照射到第一反射式偏光膜层3也不会出现反射光,这就解决了一开始提到的反射光干扰成像的问题。
如图9所示,第二反射式偏光膜层5设置在背板组件上,且第二反射式偏光膜层5至少覆盖第一通光孔23。由于检测光源50发出的光经过第一通光孔23而入射到导光板中,因此当第二反射式偏光膜层5覆盖第一通光孔23时,能够将检测光源50发出的探测光都尽量进行转化。可以理解的是,漫反射层51的设置范围要和第二反射式偏光膜层5相对应,示例性的,在俯视时,使漫反射层51的覆盖第二反射式偏光膜层5。
在本申请实施例中,中框15上还柔性电路板FPC 232,检测光源50设置在柔性电路板FPC 232上,漫反射层51设置在柔性电路板FPC 232朝向检测光源50的一面上。例如,在将检测光源50设置在柔性电路板FPC 232上后,在柔性电路板FPC 232的朝向显示模组1的一侧上设置漫反射层51,或者,先将柔性电路板FPC 232的朝向显示模组1的一侧设置漫反射层51,再将检测光源50设置在漫反射层51上,或者,还可以在第一固定凹槽231的侧壁上设置漫反射层51,以加强对探测光的漫反射效果。
在本申请实施例中,漫反射层51为白色油墨层或者银粉层。
本实施例中,当光入射到第一反射式偏光膜层上时,产生的反射光基本为S波,产生的透射光基本为P波,该S波在会对指纹图像的成像造成干扰,而通过在屏下光学指纹识别装置的上方设置偏振层,且偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同,因此可以通过偏振层将探测光和/或指纹检测光中,有可能会被第一反射式偏光膜反射的S波成分滤除,可以避免反射光对指纹图像的成像造成干扰,从而提高指纹识别装置的指纹识别准确率。
实施例二
本实施例在实施例一的基础上提供一种可以适用于液晶显示装置的屏下光学指纹识别***,图11为本申请实施例二提供的屏下光学指纹识别装置的结构示意图,如图11所示,本实施例的屏下光学指纹识别***包括液晶显示屏200和实施例一所述的屏下光学指纹识别装置100,屏下光学指纹识别装置设置在液晶显示屏的下方,用于检测液晶显示屏上方的手指13的指纹信息。屏下光学指纹识别***可以应用在智能手机、平板电脑以及其他采用液晶显示屏的移动终端或者电子设备中。
本实施例中,液晶显示屏包括显示模组1和背光模组2以及位于显示模组1和背光模组2之间的第一反射式偏光膜层3,背光模组2设置在显示模组1下方,用于为显示模组1提供背光源,在液晶显示屏上方的手指13形成的指纹检测光透过背光模组2传输至背光模组2下方的屏下光学指纹识别装置。第一反射式偏光膜层3为反射式偏光增亮膜,其具有如下特性:对于入射到第一反射式偏光膜层3上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
液晶显示屏还包括:偏振层9,偏振层9设在屏下光学指纹识别装置的上方,探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层9,偏振层9用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波;偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
本实施例中,屏下光学指纹识别装置包括:设置在背光模组2下方的检测光源50、光路引导结构6以及光学指纹传感器7;检测光源50用于发射探测光,探测光透过液晶显示屏照射到手指13上,光路引导结构6用于将经手指13反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器7;光学指纹传感器7用于根据指纹检测光获取手指13的指纹信息。
本实施例中,显示模组1、背光模组2、偏振层9以及屏下光学指纹识别装置的结构、设置位置、工作原理等已经在实施例一中进行了详细的描述,此处不再赘述。
本实施例中,当光入射到第一反射式偏光膜层上时,产生的反射光基本为S波,产生的透射光基本为P波,该S波在会对指纹图像的成像造成干扰,而通过在屏下光学指纹识别装置的上方设置偏振层,且偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同,因此可以通过偏振层将探测光和/或指纹检测光中,有可能会被第一反射式偏光膜反射的S波成分滤除,可以避免反射光对指纹图像的成像造成干扰,从而提高屏下光学指纹识别***的指纹识别准确率。
实施例三
本实施例提供一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏,液晶显示屏下方设有实施例一所述的屏下光学指纹识别装置100。液晶显示屏包括:显示模组1、背光模组2以及位于显示模组1和背光模组2之间的第一反射式偏光膜层3;背光模组2设置在显示模组1下方,用于为显示模组1提供背光源,并使在液晶显示屏上方的手指13形成的指纹检测光透过背光模组2照射到背光模组2下方的屏下光学指纹识别装置100,即本实施例中,指纹检测光可以透过背光模组2传输到屏下光学指纹识别装置100的光路引导结构6和光学指纹传感器7。第一反射式偏光膜层3为反射式偏光增亮膜,其具有如下特性:对于入射到第一反射式偏光膜层3上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
液晶显示屏还包括:偏振层9,偏振层9设在屏下光学指纹识别装置100的上方,探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层9,偏振层9用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波;偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
本实施例中,显示模组1、背光模组2、偏振层9以及屏下光学指纹识别装置的结构、设置位置、工作原理等已经在实施例一中进行了详细的描述,此处不再赘述。
本实施例提供的支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏中,当光入射到第一反射式偏光膜层上时,产生的反射光基本为波,产生的透射光基本为P波,该S波在会对指纹图像的成像造成干扰,而通过在屏下光学指纹识别装置的上方设置偏振层,且偏振层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同,因此可以通过偏振层将探测光和/或指纹检测光中,有可能会被第一反射式偏光膜反射的S波成分滤除,所以,本实施例提供的液晶显示屏支持屏下指纹识别功能,解决了现有技术中反射光容易对指纹图像的成像造成干扰的问题,从而提高液晶显示屏的指纹识别准确率。
实施例四
本实施例在实施一的基础上对是否设置偏振层9作了改进,其余部分与实施一相同,其中,显示模组1、背光模组2、偏振层9以及屏下光学指纹识别装置的结构、设置位置、工作原理等已经在实施例一中进行了详细的描述,此处不再赘述。
图12为本申请实施例四提供的屏下光学指纹识别装置的结构示意图,如图12所示,本实施例的屏下光学指纹识别装置,适用于具有显示模组1和背光模组2的液晶显示屏,其中,显示模组1和背光模组2之间设置第一反射式偏光膜层3。屏下光学指纹识别装置包括:设置在背光模组2下方的检测光源50、光路引导结构6以及光学指纹传感器7;检测光源50用于发射探测光,部分探测光经第二反射式偏光膜层5反射后入射到漫反射层51上进行漫反射,以使部分漫反射后的光线透过第二反射式偏光膜层5并照射到手指13上,光路引导结构6用于将经手指13反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器7;光学指纹传感器7用于根据指纹检测光获取手指13的指纹信息;第二反射式偏光膜层5设置在检测光源50上方,检测光源50位于漫反射层51和第二反射式偏光膜层5之间;第二反射式偏光膜层5的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
在上述方案中,当光入射到第一反射式偏光膜层3上时,产生的反射光基本为S波,产生的透射光基本为P波,该S波在会对指纹图像的成像造成干扰,而通过使检测光源50位于漫反射层51和第二反射式偏光膜层5之间,且第二反射式偏光膜层5的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同,检测光源50照射到第二反射式偏光膜层5上时,大约50%的P波透射通过,剩余50%的S波发生反射而照射到漫反射层51上,照射到漫反射膜51上的的S波会进行漫反射而形成发散光,使S波偏振光方向打乱而还原为自然光,还原的自然光经过第二反射式偏光膜层5,P波透射通过,S波发生反射照射到漫反射层51上。上述过程不断反复,最终可以将大部分检测光源50发出来的自然光转化为P波偏振光,通常能达到80%的转化率,最终产生反射的S波的强度大约为20%,这与现有技术中产生50%的反射S波的情况相比,大大减少了反射光的量,因此,减轻了反射光对指纹图像的成像干扰的程度,从而提高屏下光学指纹识别装置100的指纹识别准确率。其具体转换过程可以参照实施例一以及图10中的论述过程,此处不再详述。
另一方面,最终透过第二反射式偏光膜层5的P波强度为80%,这与现有技术仅有50%的透射P波的相比,在没有增加检测光源50功率和数量的情况下,提高了探测光的利用率,使检测光源50对手指13的照明效率较高。
具体的,本实施例的屏下光学指纹识别装置中,适用于具有显示模组1和背光模组2的液晶显示屏。显示模组1包括保护盖板11和液晶显示面板12,其中液晶显示面板12可以为具有触控检测功能的触控显示面板,保护盖板11设置在液晶显示面板12上方,用于保护该液晶面板并为用户提供手指13操作的人机交互界面。背光模组2设置在显示模组1下方,用于为显示模组1提供背光源;背光模组2包括背光光源,背光光源发出的可见光经过背光模组2转换为均匀地面光源并照射显示模组1以使其显示画面。可以理解的是,保护盖板11例如可以是玻璃盖板或者蓝宝石盖板,因此,本申请实施例中,所谓的手指13按压在液晶显示屏实际上可以具体是指按压在保护盖板11或者覆盖保护盖板11表面的保护层(比如钢化膜或者其他保护膜)。另外,第二反射式偏光膜层5的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同,具体是指二者大致相同,例如,只要二者的差值在-5°~+5°的范围内都可以认为在允许范围内。
具体的,第一反射式偏光膜层3即为上述的反射式偏光增亮膜,其具有如下特性:对于入射到第一反射式偏光膜层3上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
为保证检测光源50发射的探测光以及其照射到手指13形成的指纹检测光可以穿过背光模组2,在本实施例中,背光模组2的至少部分区域为可透过指纹检测光的透光区域,透光区域可以具体为探测光及其在手指13形成的指纹检测光在液晶显示屏幕的传输路径所对应的区域,且其透射波段覆盖检测光源50的发射波段,以使探测光及其在手指13形成的指纹检测光可以穿透背光模组2的透光区域。
在本申请实施例中,背光模组2包括导光板21和用于固定导光板21的背板组件22等,则上述透光区域的形成方式可以为:背板组件22与检测光源50对应的位置设有第一通光孔23,且背板组件22与光路引导结构6对应的位置设有第二通光孔24,第一通光孔23可以使检测光源50发出的探测光透过,并入射到导光板21中,第二通光孔24可以使透过导光板21的指纹检测光透过,并进入到光路引导结构6中。
其中,屏下光学指纹识别装置所包括的设置在背光模组2下方的检测光源50、光路引导结构6以及光学指纹传感器7等在实施例一中已进行了详细描述,此处不再赘述。
屏下光学指纹识别装置还包括第二反射式偏光膜层5和漫反射层51,第二反射式偏光膜层5也为反射式偏光增亮膜,其同样具有如下特性:对于入射到第二反射式偏光膜层5上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
此外,漫反射是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象。当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时,表面会把光线向着四面八方反射,所以入射线虽然互相平行,由于各点的法线方向不一致,造成反射光线向不同的方向无规则地反射,这种反射称之为“漫反射”。本实施例中的漫反射膜51可以将第二反射式偏光膜层5反射而来的S波向不同的方向无规则地反射,最终还原为自然光再次照射到第二反射式偏光膜层5上。
第二反射式偏光膜层5设置在检测光源50上方,是指第二反射式偏光膜设置在检测光源50的出光面一侧,使检测光源50发出的探测光能够照射到第二反射式偏光膜上。而检测光源50位于漫反射层51和第二反射式偏光膜层5之间时,可以使第二反射式偏光膜层5将检测光源50发出的探测光中的S波成分反射至漫反射层51上。此外,为了使透过第二反射式偏光膜层5的P波顺利透过第一反射式偏光膜层3,还需要使第二反射式偏光膜层5的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
如图12所示,背板组件22上的第一通光孔23与中框15上的第一固定凹槽相对应,需要使第二反射式偏光膜层5至少覆盖第一通光孔23,例如,可以在第一通光孔23的朝向检测光源50的孔口处设置第三固定凹槽242,可以将第二反射式偏光膜层5设置在背板组件22上的第三固定凹槽242中,以使第二反射式偏光膜层5覆盖检测光源50的出光范围。
在本申请实施例中,中框15上还柔性电路板FPC 232,检测光源50设置在柔性电路板FPC 232上,漫反射层51设置在柔性电路板FPC 232朝向检测光源50的一面上。例如,在将检测光源50设置在柔性电路板FPC 232上后,在柔性电路板FPC 232的朝向显示模组1的一侧上设置漫反射层51,或者,先将柔性电路板FPC 232的朝向显示模组1的一侧设置漫反射层51,再将检测光源50设置在漫反射层51上,或者,还可以在第一固定凹槽231的侧壁上设置漫反射层51,以加强对探测光的漫反射效果。
在本申请实施例中,漫反射层51为白色油墨层或者银粉层。
另外,为了进一步减少反射波,还可以在屏下光学指纹识别装置的上方设置偏振层,图13为本申请实施例四提供的屏下光学指纹识别装置的另一种结构的示意图,如图13所示,探测光和指纹检测光中的至少一个透过偏振层9,偏振层9用于滤除探测光和/或指纹检测光中的S波,且偏振层9的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
可选的,偏振层9设置在背光模组的出光面、或者设置在背光模组的背离出光面的背面、或者设置在背光模组内。
进一步的,偏振层9设在背板组件22上,第二反射式偏光膜层5位于偏振层9和检测光源50之间,以使探测光透过第二反射式偏光膜层5、偏振层9以及液晶显示屏照射到手指13上。如图13所示,这样设置可以使经过第二反射式偏光膜层5以及漫反射层51转化后的探测光经过偏振层9,偏振层9进一步将探测光中的少量S波滤除,可避免反射光对指纹成像的干扰。
另外,背板保护层28上与第一通光孔23和第二通光孔24对应的位置处还设有第四固定凹槽243,第四固定凹槽243开设在背板保护层28的背离导光板21的表面上,偏振层9可以设置在第四固定凹槽243中,然后第二反射式偏光膜层5也放置于第四固定凹槽243中,且重叠置于偏振层9上。而中框15与背板保护层28贴合设置时,中框15的上表面可以抵在第二反射式偏光膜层5的下表面,对其进行定位。
对于偏振层9的设置位置,设置范围等,在实施例一种已经进行过详细描述,此处不再赘述。可以理解的是,本实施例在设有第二反射式偏光膜层5和漫反射层51的情况下,可以再包括实施例一所述的关于偏振层9的各种变更方案。
本申请实施例中,通过使检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间,且第二反射式偏光膜层的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同,检测光源照射到第二反射式偏光膜层上时,大约50%的P波透射通过,剩余50%的S波发生反射而照射到漫反射层上,50%的S波照射到漫反射膜上会进行漫反射而形成发散的光,使S波偏振光方向打乱而还原为自然光,还原出的自然光经过第二反射式偏光膜层,P波透射通过,S波发生反射照射到漫反射层上。上述过程不断反复,最终可以将大部分检测光源发出来的自然光转化为P波偏振光,通常能达到80%的转化率,即,最终产生反射的S波的强度大约为20%,这与现有技术中产生50%的反射S波的情况相比,大大减少了反射光的量,因此,减轻了反射光对指纹图像的成像干扰的程度,从而提高屏下光学指纹识别装置的指纹识别准确率。
实施例五
本实施例在实施例四的基础上提供一种可以适用于液晶显示装置的屏下光学指纹识别***,本实施例的屏下光学指纹识别***包括液晶显示屏和实施例二所述的屏下光学指纹识别装置100,屏下光学指纹识别装置100设置在液晶显示屏的下方,用于检测液晶显示屏上方的手指13的指纹信息。屏下光学指纹识别***可以应用在智能手机、平板电脑以及其他采用液晶显示屏的移动终端或者电子设备中。
本实施例中,液晶显示屏包括显示模组1和背光模组2以及位于显示模组1和背光模组2之间的第一反射式偏光膜层3,背光模组2设置在显示模组1下方,用于为显示模组1提供背光源;第一反射式偏光膜层3反射式偏光增亮膜,其具有如下特性:对于入射到第一反射式偏光膜层3上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
液晶显示屏包括还包括:第二反射式偏光膜层5和漫反射层51,第二反射式偏光膜层5设置在检测光源50上方,检测光源50位于漫反射层51和第二反射式偏光膜层5之间;第二反射式偏光膜层5的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
本实施例中,屏下光学指纹识别装置100包括:设置在背光模组2下方的检测光源50、光路引导结构6以及光学指纹传感器7;检测光源50用于发射探测光,探测光透过液晶显示屏照射到手指13上,光路引导结构6用于将经手指13反射、并携带有指纹信息、且透过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学指纹传感器7;光学指纹传感器7用于根据指纹检测光获取手指13的指纹信息。
本实施例中,显示模组1、背光模组2、偏振层9以及屏下光学指纹识别装置100的结构、设置位置、工作原理等已经在实施例一、实施例四中进行了详细的描述,此处不再赘述。
本申请实施例中,通过使检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间,且第二反射式偏光膜层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同,检测光源照射到第二反射式偏光膜层上时,大约50%的P波透射通过,剩余50%的S波发生反射而照射到漫反射层上,50%的S波照射到漫反射膜上会进行漫反射而形成发散的光,使S波偏振光方向打乱而还原为自然光,还原出的自然光经过第二反射式偏光膜层,P波透射通过,S波发生反射照射到漫反射层上。上述过程不断反复,最终可以将大部分检测光源发出来的自然光转化为P波偏振光,通常能达到80%的转化率,即,最终产生反射的S波的强度大约为20%,这与现有技术中产生50%的反射S波的情况相比,大大减少了反射光的量,因此,减轻了反射光对指纹图像的成像干扰的程度,从而提高屏下光学指纹识别装置的指纹识别准确率。
实施例六
本实施例提供一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏,液晶显示屏下方设有实施例四所述的屏下光学指纹识别装置100。液晶显示屏包括:显示模组1、背光模组2以及位于显示模组1和背光模组2之间的第一反射式偏光膜层3;背光模组2设置在显示模组1下方,用于为显示模组1提供背光源,并使在液晶显示屏上方的手指13形成的指纹检测光传输至背光模组2下方的屏下光学指纹识别装置100,即本实施例中,背光模组2可以使指纹检测光传输到屏下光学指纹识别装置100的光路引导结构6和光学指纹传感器7。第一反射式偏光膜层3反射式偏光增亮膜,其具有如下特性:对于入射到第一反射式偏光膜层3上的光,会产生大约50%的反射和50%的透射。
液晶显示屏还包括:第二反射式偏光膜层5和漫反射层51,第二反射式偏光膜层5设置在检测光源50上方,检测光源50位于漫反射层51和第二反射式偏光膜层5之间;第二反射式偏光膜层5的偏振方向和第一反射式偏光膜层3的偏振方向相同。
本实施例中,显示模组、背光模组、偏振层以及屏下光学指纹识别装置的结构、设置位置、工作原理等已经在实施例一中进行了详细的描述,此处不再赘述。
本实施例提供的支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏中,通过使检测光源位于漫反射层和第二反射式偏光膜层之间,且第二反射式偏光膜层的偏振方向和第一反射式偏光膜层的偏振方向相同,检测光源照射到第二反射式偏光膜层上时,大约50%的P波透射通过,剩余50%的S波经过第二反射式偏光膜层和漫反射膜的不断转换,最终可以将大部分检测光源发出来的自然光转化为P波偏振光,通常能达到80%的转化率,即,最终产生反射的S波的强度大约为20%,这与现有技术中产生50%的反射S波的情况相比,大大减少了反射光的量,因此,减轻了反射光对指纹图像的成像干扰的程度,从而提高屏下光学指纹识别装置的指纹识别准确率。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (66)
1.一种屏下光学指纹识别装置,适用于具有显示模组和背光模组的液晶显示屏,其中,所述显示模组和所述背光模组之间设置第一反射式偏光膜层,其特征在于,
所述屏下光学指纹识别装置包括:设置在所述背光模组下方的检测光源、光路引导结构以及光学指纹传感器,所述光学指纹传感器包括具有多个感应单元的光学感应阵列;所述检测光源用于发射探测光,所述探测光透过所述液晶显示屏照射到手指上,所述光路引导结构用于将经手指反射、并携带有指纹信息、且透过所述液晶显示屏的指纹检测光引导至所述光学指纹传感器;所述光学指纹传感器用于根据所述指纹检测光获取所述手指的指纹信息;且所述探测光和所述指纹检测光中的至少一个透过偏振层,所述偏振层用于滤除所述探测光和/或所述指纹检测光中的S波,所述偏振层位于所述屏下光学指纹识别装置的上方;
所述偏振层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
2.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述偏振层设置在所述背光模组的出光面、或者设置在所述背光模组的背离所述出光面的背面、或者设置在所述背光模组内。
3.根据权利要求2所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述背光模组包括用于固定导光板的背板组件,所述偏振层设置在所述背板组件上。
4.根据权利要求3所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述偏振层至少位于所述检测光源的上方,以使所述探测光透过所述偏振层和所述液晶显示屏照射到所述手指上;
且所述背板组件与所述检测光源对应的位置设有第一通光孔,所述检测光源上方的所述偏振层至少覆盖所述第一通光孔。
5.根据权利要求3或4所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述偏振层至少位于所述光路引导结构的上方,以使所述指纹检测光透过所述偏振层入射到所述光路引导结构中;
且所述背板组件与所述光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,所述偏振层至少覆盖所述第二通光孔。
6.根据权利要求5所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述光路引导结构包括光学透镜层,所述光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将所述指纹检测光汇聚到所述光学指纹传感器上,所述光路引导结构上方的偏振层至少覆盖所述光学透镜层的视场范围。
7.根据权利要求4所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,还设置第二反射式偏光膜层和漫反射层,
所述第二反射式偏光膜层设置在所述检测光源与所述检测光源上方的所述偏振层之间;所述检测光源位于所述漫反射层和所述第二反射式偏光膜层之间;
所述第二反射式偏光膜层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
8.根据权利要求7所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述第二反射式偏光膜层设置在所述背板组件上,且所述第二反射式偏光膜层至少覆盖所述第一通光孔。
9.根据权利要求7所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,还包括柔性电路板FPC,所述检测光源设置在所述柔性电路板FPC上,所述漫反射层设置在所述柔性电路板FPC朝向所述检测光源的一面上。
10.根据权利要求7所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
11.根据权利要求1-4任一项所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述检测光源、所述光路引导结构和所述光学指纹传感器设置在所述液晶显示屏的中框上。
12.一种屏下光学指纹识别***,其特征在于,包括液晶显示屏和权利要求1-11任一项所述的屏下光学指纹识别装置,所述屏下光学指纹识别装置设置在所述液晶显示屏的下方,用于检测所述液晶显示屏上方的手指的指纹信息。
13.根据权利要求12所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述液晶显示屏中的偏振层设置在所述背光模组的出光面、或者设置在所述背光模组的背离所述出光面的背面、或者设置在所述背光模组内。
14.根据权利要求13所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述背光模组包括用于固定导光板的背板组件,所述偏振层设置在所述背板组件上。
15.根据权利要求14所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述偏振层至少位于所述检测光源的上方,以使所述探测光透过所述偏振层和所述液晶显示屏照射到所述手指上;
且所述背板组件与所述检测光源对应的位置设有第一通光孔,所述检测光源上方的所述偏振层至少覆盖所述第一通光孔。
16.根据权利要求14或15所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述偏振层至少位于所述光路引导结构的上方,以使所述指纹检测光透过所述偏振层入射到所述光路引导结构中;
且所述背板组件与所述光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,所述偏振层至少覆盖所述第二通光孔。
17.根据权利要求16所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述光路引导结构包括光学透镜层,所述光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将所述指纹检测光汇聚到所述光学指纹传感器上,所述光路引导结构上方的偏振层至少覆盖所述光学透镜层的视场范围。
18.根据权利要求15所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,还设置第二反射式偏光膜层和漫反射层,
所述第二反射式偏光膜层设置在所述检测光源与所述检测光源上方的所述偏振层之间;所述检测光源位于所述漫反射层和所述第二反射式偏光膜层之间;
所述第二反射式偏光膜层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
19.根据权利要求18所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述第二反射式偏光膜层设置在所述背板组件上,且所述第二反射式偏光膜层至少覆盖所述第一通光孔。
20.根据权利要求18所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,还包括柔性电路板FPC,所述检测光源设置在所述柔性电路板FPC上,所述漫反射层设置在所述柔性电路板FPC朝向所述检测光源的一面上。
21.根据权利要求18所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
22.根据权利要求12-15任一项所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述检测光源、所述光路引导结构和所述光学指纹传感器设置在所述液晶显示屏的中框上。
23.一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏,所述液晶显示屏下方设有上述权利要求1-11任一项所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,包括:显示模组、背光模组以及位于所述显示模组和所述背光模组之间的第一反射式偏光膜层;
还包括:偏振层,所述偏振层设在所述屏下光学指纹识别装置的上方,所述探测光和所述指纹检测光中的至少一个透过所述偏振层,所述偏振层用于滤除所述探测光和/或所述指纹检测光中的S波;
所述偏振层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
24.根据权利要求23所述的液晶显示屏,其特征在于,所述偏振层设置在所述背光模组的出光面、或者设置在所述背光模组的背离所述出光面的背面、或者设置在所述背光模组内。
25.根据权利要求24所述的液晶显示屏,其特征在于,所述背光模组包括用于固定导光板的背板组件,所述偏振层设置在所述背板组件上。
26.根据权利要求25所述的液晶显示屏,其特征在于,所述偏振层至少位于所述检测光源的上方,以使所述探测光透过所述偏振层和所述液晶显示屏照射到所述手指上;
且所述背板组件与所述检测光源对应的位置设有第一通光孔,所述检测光源上方的所述偏振层至少覆盖所述第一通光孔。
27.根据权利要求25或26所述的液晶显示屏,其特征在于,所述偏振层至少位于所述光路引导结构的上方,以使所述指纹检测光透过所述偏振层入射到所述光路引导结构中;
且所述背板组件与所述光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,所述偏振层至少覆盖所述第二通光孔。
28.根据权利要求27所述的液晶显示屏,其特征在于,所述光路引导结构包括光学透镜层,所述光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将所述指纹检测光汇聚到所述光学指纹传感器上,所述光路引导结构上方的偏振层至少覆盖所述光学透镜层的视场范围。
29.根据权利要求26所述的液晶显示屏,其特征在于,还设置第二反射式偏光膜层和漫反射层,
所述第二反射式偏光膜层设置在所述检测光源与所述检测光源上方的所述偏振层之间;所述检测光源位于所述漫反射层和所述第二反射式偏光膜层之间;
所述第二反射式偏光膜层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
30.根据权利要求29所述的液晶显示屏,其特征在于,所述第二反射式偏光膜层设置在所述背板组件上,且所述第二反射式偏光膜层至少覆盖所述第一通光孔。
31.根据权利要求29所述的液晶显示屏,其特征在于,还包括柔性电路板FPC,所述检测光源设置在所述柔性电路板FPC上,所述漫反射层设置在所述柔性电路板FPC朝向所述检测光源的一面上。
32.根据权利要求29所述的液晶显示屏,其特征在于,所述漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
33.根据权利要求23-26任一项所述的液晶显示屏,其特征在于,所述检测光源、所述光路引导结构和所述光学指纹传感器设置在所述液晶显示屏的中框上。
34.一种屏下光学指纹识别装置,适用于具有显示模组和背光模组的液晶显示屏,其中,所述显示模组和所述背光模组之间设置第一反射式偏光膜层,其特征在于,
所述屏下光学指纹识别装置包括:设置在所述背光模组下方的检测光源、光路引导结构以及光学指纹传感器,所述光学指纹传感器包括具有多个感应单元的光学感应阵列;所述检测光源用于发射探测光,部分所述探测光透过第二反射式偏光膜层照射到手指上,部分所述探测光经过所述第二反射式偏光膜层反射后入射到漫反射层上进行漫反射,以使部分漫反射后的光线透过所述第二反射式偏光膜层并照射到所述手指上,所述光路引导结构用于将经手指反射、并携带有指纹信息、且透过所述液晶显示屏的指纹检测光引导至所述光学指纹传感器;所述光学指纹传感器用于根据所述指纹检测光获取所述手指的指纹信息;
所述第二反射式偏光膜层设置在所述检测光源上方,所述检测光源位于所述漫反射层和所述第二反射式偏光膜层之间;
所述第二反射式偏光膜层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
35.根据权利要求34所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述背光模组包括用于固定导光板的背板组件,且所述背板组件与所述检测光源对应的位置设有第一通光孔,所述第二反射式偏光膜层设置在所述背板组件上,且所述第二反射式偏光膜层至少覆盖所述第一通光孔。
36.根据权利要求35所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,还设有偏振层,且所述探测光和所述指纹检测光中的至少一个透过偏振层,所述偏振层用于滤除所述探测光和/或所述指纹检测光中的S波,所述偏振层位于所述屏下光学指纹识别装置的上方;
所述偏振层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
37.根据权利要求36所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述偏振层设置在所述背光模组的出光面、或者设置在所述背光模组的背离所述出光面的背面、或者设置在所述背光模组内。
38.根据权利要求37所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述偏振层设在所述背板组件上,所述第二反射式偏光膜层位于所述偏振层和所述检测光源之间,以使所述探测光透过所述第二反射式偏光膜层、所述偏振层以及所述液晶显示屏照射到所述手指上。
39.根据权利要求38所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述背板组件背离所述导光板的一侧设有第四固定凹槽,所述偏振层和所述第二反射式偏光膜层依次层叠在所述第四固定凹槽中。
40.根据权利要求37或38所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述偏振层设在所述背板组件上,所述偏振层至少位于所述光路引导结构的上方,以使所述指纹检测光透过所述偏振层入射到所述光路引导结构中;
且所述背板组件与所述光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,所述偏振层至少覆盖所述第二通光孔。
41.根据权利要求40所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述光路引导结构包括光学透镜层,所述光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将所述指纹检测光汇聚到所述光学指纹传感器上,所述光路引导结构上方的偏振层至少覆盖所述光学透镜层的视场范围。
42.根据权利要求34-38任一项所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,还包括柔性电路板FPC,所述检测光源设置在所述柔性电路板FPC上,所述漫反射层设置在所述柔性电路板FPC朝向所述检测光源的一面上。
43.根据权利要求34-38任一项所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
44.根据权利要求34-38任一项所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,所述检测光源、所述光路引导结构和所述光学指纹传感器设置在所述液晶显示屏的中框上。
45.一种屏下光学指纹识别***,其特征在于,包括液晶显示屏和权利要求34-44任一项所述的屏下光学指纹识别装置,所述屏下光学指纹识别装置设置在所述液晶显示屏的下方,用于检测所述液晶显示屏上方的手指的指纹信息。
46.根据权利要求45所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述背光模组包括用于固定导光板的背板组件,且所述背板组件与所述检测光源对应的位置设有第一通光孔,所述第二反射式偏光膜层设置在所述背板组件上,且所述第二反射式偏光膜层至少覆盖所述第一通光孔。
47.根据权利要求46所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,还设有偏振层,且所述探测光和所述指纹检测光中的至少一个透过偏振层,所述偏振层用于滤除所述探测光和/或所述指纹检测光中的S波,所述偏振层位于所述屏下光学指纹识别装置的上方;
所述偏振层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
48.根据权利要求47所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述偏振层设置在所述背光模组的出光面、或者设置在所述背光模组的背离所述出光面的背面、或者设置在所述背光模组内。
49.根据权利要求48所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述偏振层设在所述背板组件上,所述液晶显示屏中的第二反射式偏光膜层位于所述偏振层和所述检测光源之间,以使部分所述探测光透过所述第二反射式偏光膜层、所述偏振层以及所述液晶显示屏照射到所述手指上。
50.根据权利要求49所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述背板组件背离所述导光板的一侧设有第四固定凹槽,所述偏振层和所述第二反射式偏光膜层依次层叠在所述第四固定凹槽中。
51.根据权利要求48或49所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述偏振层设在所述背板组件上,所述偏振层至少位于所述光路引导结构的上方,以使所述指纹检测光透过所述偏振层入射到所述光路引导结构中;
且所述背板组件与所述光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,所述偏振层至少覆盖所述第二通光孔。
52.根据权利要求51所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述光路引导结构包括光学透镜层,所述光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将所述指纹检测光汇聚到所述光学指纹传感器上,所述光路引导结构上方的偏振层至少覆盖所述光学透镜层的视场范围。
53.根据权利要求45-49任一项所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,还包括柔性电路板FPC,所述检测光源设置在所述柔性电路板FPC上,所述液晶显示屏中的漫反射层设置在所述柔性电路板FPC朝向所述检测光源的一面上。
54.根据权利要求45-49任一项所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
55.根据权利要求45-49任一项所述的屏下光学指纹识别***,其特征在于,所述检测光源、所述光路引导结构和所述光学指纹传感器设置在所述液晶显示屏的中框上。
56.一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏,所述液晶显示屏下方设有上述权利要求34-44任一项所述的屏下光学指纹识别装置,其特征在于,包括:显示模组、背光模组以及位于所述显示模组和所述背光模组之间的第一反射式偏光膜层;
还包括第二反射式偏光膜层和漫反射层,
所述第二反射式偏光膜层设置在所述检测光源上方,所述检测光源位于所述漫反射层和所述第二反射式偏光膜层之间;
所述第二反射式偏光膜层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
57.根据权利要求56所述的液晶显示屏,其特征在于,所述背光模组包括用于固定导光板的背板组件,且所述背板组件与所述检测光源对应的位置设有第一通光孔,所述第二反射式偏光膜层设置在所述背板组件上,且所述第二反射式偏光膜层至少覆盖所述第一通光孔。
58.根据权利要求57所述的液晶显示屏,其特征在于,还设有偏振层,且所述探测光和所述指纹检测光中的至少一个透过偏振层,所述偏振层用于滤除所述探测光和/或所述指纹检测光中的S波,所述偏振层位于所述屏下光学指纹识别装置的上方;
所述偏振层的偏振方向和所述第一反射式偏光膜层的偏振方向相同。
59.根据权利要求58所述的液晶显示屏,其特征在于,所述偏振层设置在所述背光模组的出光面、或者设置在所述背光模组的背离所述出光面的背面、或者设置在所述背光模组内。
60.根据权利要求59所述的液晶显示屏,其特征在于,所述偏振层设在所述背板组件上,所述第二反射式偏光膜层位于所述偏振层和所述检测光源之间,以使所述探测光透过所述第二反射式偏光膜层、所述偏振层以及所述液晶显示屏照射到所述手指上。
61.根据权利要求60所述的液晶显示屏,其特征在于,所述背板组件背离所述导光板的一侧设有第四固定凹槽,所述偏振层和所述第二反射式偏光膜层依次层叠在所述第四固定凹槽中。
62.根据权利要求59或60所述的液晶显示屏,其特征在于,所述偏振层设在所述背板组件上,所述偏振层至少位于所述光路引导结构的上方,以使所述指纹检测光透过所述偏振层入射到所述光路引导结构中;
且所述背板组件与所述光路引导结构对应的位置设有第二通光孔,所述偏振层至少覆盖所述第二通光孔。
63.根据权利要求62所述的液晶显示屏,其特征在于,所述光路引导结构包括光学透镜层,所述光学透镜层包括一个或多个非球面透镜,用于将所述指纹检测光汇聚到所述光学指纹传感器上,所述光路引导结构上方的偏振层至少覆盖所述光学透镜层的视场范围。
64.根据权利要求56-60任一项所述的液晶显示屏,其特征在于,还包括柔性电路板FPC,所述检测光源设置在所述柔性电路板FPC上,所述漫反射层设置在所述柔性电路板FPC朝向所述检测光源的一面上。
65.根据权利要求56-60任一项所述的液晶显示屏,其特征在于,所述漫反射层为白色油墨层或者银粉层。
66.根据权利要求56-60任一项所述的液晶显示屏,其特征在于,所述检测光源、所述光路引导结构和所述光学指纹传感器设置在所述液晶显示屏的中框上。
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