[發明專利]用于指紋識別的顯示設備

在審

• 申請號: 201911029259.8
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110941111A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 張小齊;彭益;曾曉虎
• 申請（專利權）人: 深圳市隆利科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1333
• 分類號: G02F1/1333;G02F1/13357;G02B6/00;G06K9/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚;付靜

本發明公開了一種用于指紋識別的顯示器，其包括LCD顯示模組和指紋識別裝置。LCD顯示模組包括LCD顯示屏和背光模組；背光模組包括光源，設置在光源一側的導光板，設置在導光板下方的反射片，設置在導光板上方的擴散片，以及設置在擴散片上方的增亮片，增亮片為一種多層結構光學薄膜，其包括平行設置的第一表面和相對側的第二表面，以及N個正折射率微層之堆疊，正折射率微層之堆疊設置在第一表面和第二表面之間并且設置為相鄰微層；其中，從第一表面至第二表面的N個正折射率微層的折射率依次遞減，第一表面設置有紅外透明擴散粒子，以使增亮膜對于沿第二表面至第一表面出射的可見光具有高透過率。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種用于LCD屏內指紋識別的顯示設備以及電子設備。

背景技術

指紋感測和匹配是一種可靠且廣泛使用的技術。指紋識別的常見方法涉及掃描樣本指紋或其圖像并存儲指紋圖像的圖像和/或獨特特征，可以將樣本指紋的特征與已經存在于數據庫中的參考指紋的信息進行比較，以確定用戶的正確識別，例如用于驗證目的。特別地，目前屏內(in display)指紋識別憑借其易操作性和多功能性以及適用于緊湊型便攜式電子設備，而變得越來越流行。

目前，屏內指紋識別顯示設備主要采用的是OLED顯示器，這主要是因為OLED顯示器更薄更輕也更容易整合指紋識別傳感器。然而，液晶顯示器(LCD)相對于OLED更具成本優勢。現有的LCD屏內指紋識別顯示設備的解決方案是LCD屏下(under display)使用CMOS圖像傳感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)，CMOS圖像傳感器不完全內置于顯示器中，但可以在顯示器的活動區域內通過犧牲一些厚度實現指紋感應。但是，基于LCD顯示器的屏內指紋識別顯示設備尚未完全成熟，特別是無法兼顧指紋識別信號在LCD模組上的有效穿透和精確收集。

在LCD顯示器的屏內指紋識別顯示設備中，如圖1所示，通過識別按壓覆蓋在LCD顯示屏上的玻璃蓋板140上的指紋；然而用于識別指紋的光學信號至少要穿過LCD顯示屏和玻璃蓋板140，且由于LCD顯示屏由LCD模組130和背光模組120構成，另外玻璃蓋板具備一定的厚度。因此，光學信號在透過LCD模組、背光模組和玻璃蓋板的過程中會發生比較嚴重的折射和散射，甚至全反射。尤其是，攜帶生物指紋信息的反饋光學信號受背光模組中多個功能光學膜片的嚴重影響，如增亮膜、擴散片、反射片等對反饋光信號的折射、散射和反射，從而造成反饋光信號損失或光學噪聲污染嚴重，導致LCD屏幕底下的光學傳感器110收集不到有效并且精確的信號，進而無法識別生物指紋信息。

背光模組中對光學信號精確收集影響最大的光學膜片是增亮膜。現有技術中，增亮膜設置在LCD的背光模組中，以提高發光效率。圖2是常規增亮膜的圖示。如圖2所示，增亮膜310包括主體部分320和多個透鏡結構330。透鏡結構130是等腰直角三角形棱柱并且重復排列地形成在主體部分320并且布置成陣列。圖3是示出圖2的增亮膜的視角與亮度之間的關系的曲線圖。如圖3所示，其中橫坐標表示光通過傳統增亮膜后的光輸出角，縱坐標表示光的亮度。圖3中的粗線表示視角與傳統增亮膜的亮度的在垂直方向上關系曲線，而細線表示視角與傳統增亮膜的亮度的在水平方向上關系曲線。因此，傳統增亮膜具有光聚集的作用。但是，用來采集生物指紋信息的光學信號在通過傳統增亮膜時，特別是傳統增亮膜的棱鏡結構，造成聚集和不定向散射，從而造成目標反饋光信號損失或光學噪聲污染嚴重。

因此，LCD顯示器的屏內指紋識別功能的實現，需要對背光模組的整體設計改進，特別是增亮膜的光學機構設計和與之相匹配設計其他光學膜片的調整。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種用于LCD屏內指紋識別的顯示設備以及電子設備，其能夠使得指紋識別信號在背光模組上有效穿透并精確收集。