CN111242039A - 指纹识别电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种指纹识别电子设备，其包括包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板、LCD液晶面板和背光模组；指纹识别传感器和红外光发射器，其设置在玻璃盖板的侧面；以及红外反射膜，其设置在玻璃盖板和背光模组之间；其中，红外反射膜在可见光区域内透明，其用于将透过玻璃盖板的红外光信号反射至指纹识别传感器。指纹识别电子设备能够使得指纹识别信号在指纹识别终端设备上有效传播并精确采集生物指纹信息，同时不影响LCD显示屏的显示画面质量。

Description

指纹识别电子设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于LCD屏内指纹识别的电子设备。
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和背光装置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、背光装置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放置在背光装置上方时，从显示屏的观察角度，下方设置指纹识别单元的显示区域之透光率相比其他不设置指纹识别单元的的显示区域之透光率要低，而底部的LED背光源提供的是均匀的平面光源，下方设置指纹识别单元的显示区域比其他区域更暗，液晶显示装置的显示区亮暗不均匀的现象。
因此，基于LCD显示器的屏内指纹识别的实现，需要对屏内指纹识别显示设备的整体设计改进。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供用于LCD屏内指纹识别的电子设备，能够使得指纹识别信号在指纹识别终端设备上有效传播并精确采集生物指纹信息，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，一种用于指纹识别的电子设备，包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板、LCD液晶面板和背光模组；指纹识别传感器和红外光发射器，其设置在玻璃盖板的侧面；以及红外反射膜，其设置在玻璃盖板和背光模组之间；其中，所述红外反射膜在可见光区域内透明，其用于将透过玻璃盖板的红外光信号反射至指纹识别传感器。
本发明的用于指纹识别的电子设备，通过红外反射膜的设置，红外反射膜将红外信号有效传输至玻璃盖板，其传播路径绕过了LCD液晶面板和背光模组，因而大幅减少了红外信号传播过程的损失，进而对生物指纹信息精确有效地采集，同时保持指纹识别终端设备的可见光源的发光亮度和均匀度，进而实现指纹识别终端设备的屏内指纹识别功能识别，同时不影响指纹识别终端设备的显示画面质量。
所述红外反射膜包括在可见光区域内透明的二氧化钛、氧化锆、氧化锌、合成非晶质二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、胶体氧化铝、钛酸铅、氧化铬、氧化铁、氧化铜、氧化镁、氢氧化镁、钛酸锶、氧化钇、氧化铌、氧化铕、氧化镧、锆石、氧化锡的超细颗粒，以及锡掺杂的氧化铟(ITO)、锑掺杂的氧化锡(ATO)和氟掺杂的氧化锡的超细颗粒中的至少一种。
在一个优选实施例中，所述红外反射膜的反射波长为900-1500nm。
在一个优选实施例中，所述红外反射膜位于所述玻璃盖板与所述LCD液晶面板之间。
在一个优选实施例中，所述红外反射膜位于所述LCD液晶面板与所述背光模组之间。
在一个优选实施例中，所述指纹识别电子设备还包括导光膜，所述导光膜将所述红外光发射器传输至所述玻璃盖板。具体的，所述导光膜表面设有光耦合结构和/或光导向结构，以使得红外光在所述导光膜内传播。所述导光膜的表面设有反射涂层，所述导光膜与所述红外光发射器连接。反射涂层优选由多孔或中空的二氧化硅粒子、基于氟的树脂或例如CaF2、MgF2、NaAlF4、SiO2、ThF4、ZrO2、Nd2O3、SnO2、TiO2、CeO2、ZnS、In2O3等的电介质，其通过干涂法或湿涂法形成。另一方面，当导光膜的主体透明层具有足够高的折射率时，该透明层可以包含折射率约为1.5的普通树脂，例如玻璃、聚烯烃、烯烃共聚物、亚克力、聚乙烯、聚氨酯、包括聚缩醛和环氧树脂的醚聚合物、聚硅氧烷等。
在一个优选实施例中，所述背光模组包括光源以及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所述扩散片，所述扩散片上方的棱镜片；所述导光板上与所述红外反射膜相对应的区域之扩散网点密度高于所述导光板上其他区域之扩散网点密度。
在一个优选实施例中，所述反射片上与所述红外反射膜相对应的区域之反射率高于所述反射片上其他区域之反射率。
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之***视图。
图2是本发明实施例1的用于指纹识别的电子设备之***视图。
图3是本发明实施例1的背光模组之***视图。
图4是本发明实施例2的用于指纹识别的电子设备之***视图
图5是本发明实施例3的用于指纹识别的电子设备之***视图。
图6是本发明实施例4的用于指纹识别的电子设备之***视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。等指示的方位或者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，而不是指示或者暗示所指的装置或者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“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者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。
实施例1
首先，通过图2-3，就本发明的实施例1的用于指纹识别的电子设备进行说明，其包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板130、LCD液晶面板120和背光模组110；指纹识别传感器100和红外光发射器100一体设置在玻璃盖板130的侧面；以及红外反射膜200，其设置在玻璃盖板130和LCD液晶面板120之间；其中，所述红外反射膜200在可见光区域内透明，其用于将透过玻璃盖板130的红外光信号反射至指纹识别传感器。
本实施例的用于指纹识别的电子设备，通过红外反射膜200的设置，红外反射膜200将红外信号有效传输至指纹识别传感器100，其传播路径绕过了LCD液晶面板120和背光模组110，因而大幅减少了红外信号传播过程的损失，进而对生物指纹信息精确有效地采集，同时保持指纹识别终端设备的可见光源的发光亮度和均匀度，进而实现指纹识别终端设备的屏内指纹识别功能识别，同时不影响指纹识别终端设备的显示画面质量。
所述红外反射膜200包括在可见光区域内透明的氧化锆。所述红外反射膜200的反射波长范围为900-1500nm。
所述指纹识别电子设备还包括导光膜101，所述导光膜101将所述红外光发射器传输至所述玻璃盖板130。具体的，所述导光膜101表面设有光耦合结构和光导向结构，以使得红外光在所述导光膜101内传播。所述导光膜101的表面设有反射涂层，所述导光膜101与所述红外光发射器连接。反射涂层优选由多孔或中空的二氧化硅粒子，其通过湿涂法形成。另一方面，当导光膜101的主体透明层具有足够高的折射率，该透明层包含聚碳酸酯。
如图3所示，背光模组110包括光源10以及设置在所述光源一侧的导光板12，设置在所述导光板12下方的反射片11，设置在所述导光板12上方的所述扩散片13，设置在所述扩散片13上方的下棱镜片14，设置在下棱镜片14上方的上棱镜片15。所述导光板12上与所述红外反射膜200相对应的区域之扩散网点密度高于所述导光板上其他区域之扩散网点密度。所述反射片11上与所述红外反射膜200相对应的区域之反射率高于所述反射片11上其他区域之反射率，以使得同时保持指纹识别终端设备的可见光源的发光均匀度。
实施例2
请参照图4，是本发明的实施例2指纹识别终端设备的背光模组之***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。
指纹识别传感器100和红外光发射器110分体设置在玻璃盖板130的侧面。所述红外反射膜200的尺寸与玻璃盖板130的尺寸相对应。
实施例3
请参照图5，是本发明的实施例3指纹识别终端设备的背光模组之***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。
所述红外反射膜200设置于所述玻璃盖板130与所述LCD液晶面板之间。
实施例3
请参照图6，是本发明的实施例3指纹识别终端设备的背光模组之***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。
红外光发射器110设置在指纹识别传感器100的下方，两者相互之间无遮挡。
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 (10)

1.一种指纹识别电子设备，其特征在于，包括自上而下依次叠层设置的玻璃盖板、LCD液晶面板和背光模组；指纹识别传感器和红外光发射器，其设置在玻璃盖板的侧面；以及
红外反射膜，其设置在玻璃盖板和背光模组之间；
其中，所述红外反射膜在可见光区域内透明，其用于将透过玻璃盖板的红外光信号反射至指纹识别传感器。
2.根据权利要求1所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述红外反射膜包括在可见光区域内透明的二氧化钛、氧化锆、氧化锌、合成非晶质二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、胶体氧化铝、钛酸铅、氧化铬、氧化铁、氧化铜、氧化镁、氢氧化镁、钛酸锶、氧化钇、氧化铌、氧化铕、氧化镧、锆石、氧化锡的超细颗粒，以及锡掺杂的氧化铟、锑掺杂的氧化锡和氟掺杂的氧化锡的超细颗粒中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述红外反射膜的反射波长范围为900-1500nm。
4.根据权利要求1所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述红外反射膜位于所述玻璃盖板与所述LCD液晶面板之间。
5.根据权利要求1所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述红外反射膜位于所述LCD液晶面板与所述背光模组之间。
6.根据权利要求1所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述指纹识别电子设备还包括导光膜，所述导光膜将所述红外光发射器传输至所述玻璃盖板。
7.根据权利要求6所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述导光膜表面设有光耦合结构和/或光导向结构，以使得红外光在所述导光膜内传播。
8.根据权利要求7所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述导光膜的表面设有反射涂层，所述导光膜与所述红外光发射器连接。
9.根据权利要求1所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述背光模组包括光源以及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所述扩散片，所述扩散片上方的棱镜片；所述导光板上与所述红外反射膜相对应的区域之扩散网点密度高于所述导光板上其他区域之扩散网点密度。
10.根据权利要求9所述的指纹识别电子设备，其特征在于：所述反射片上与所述红外反射膜相对应的区域之反射率高于所述反射片上其他区域之反射率。
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