CN106529513A - 彩膜基板、显示模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种彩膜基板、显示模组和电子设备，该彩膜基板包括：色阻层，所述色阻层包括多个色阻块和设置在相邻色阻块之间的黑矩阵，其中，所述黑矩阵由红外量子点材料制成，接收到紫外线时发出红外线；传感器，设置在所述色阻层的一侧，用于根据指纹反射的红外线生成电信号以进行指纹识别。根据本公开的实施例，由于裸眼观看时看不到红外线，因此通过向指纹发出红外线，并不会影响用户的观看效果。另外由于黑矩阵与用户手指的距离较近，可以使得红外线在照射到指纹之前经过较少的膜层，从而能够有保证照射在指纹上的红外线的强度，进而使得反射至传感器的红外线也有较高的强度，从而提高识别指纹的精度。

Description

彩膜基板、显示模组和电子设备

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种彩膜基板、一种显示模组和一种电子设备。

背景技术

目前手机中的指纹识别结构，一般是在物理按键上设置识别指纹的传感器，来达到兼容按键和指纹识别的目的。

由于在物理按键的位置处需要设置传感器和物理按键，由于传感器也具有一定的厚度，因此相对于仅设置物理按键，会导致手机上盖板下方的空间较大，容易导致手机的整体结构不稳定。

并且为了使得传感器能够良好地识别指纹，需要设置一块面积相对较大的区域来设置传感器，也即需要将物理按键设置的较大，这就需要将手机屏幕设置的较小，影响了用户的观看效果。

发明内容

本公开提供一种彩膜基板、一种显示模组和一种电子设备，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种彩膜基板，包括：

色阻层，所述色阻层包括多个色阻块和设置在相邻色阻块之间的黑矩阵，其中，所述黑矩阵由红外量子点材料制成，接收到紫外线时发出红外线；

传感器，设置在所述色阻层的一侧，用于根据指纹反射的红外线生成电信号以进行指纹识别。

可选地，所述传感器设置在所述色阻块一侧，且所述传感器的面积小于所述色阻块的面积。

可选地，所述传感器与所述色阻块一一对应。

可选地，所述传感器设置在所述黑矩阵一侧，且所述传感器的面积小于所述黑矩阵的面积。

可选地，所述传感器与所述黑矩阵一一对应。

可选地，上述彩膜基板还包括：

导线，设置在所述黑矩阵中，连接所述传感器和处理器，用于将所述电信号传输至所述处理器。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种显示模组，包上述彩膜基板，还包括背光模组，所述背光模组包括导光板和设置在所述导光板的边上的光源，所述光源包括紫外线光源。

可选地，所述色阻层设置在所述显示模组有效显示区域中的预设区域，所述紫外线光源与所述预设区域对应设置。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述电子设备还包括彩膜基板，所述彩膜基板包括：

色阻层，所述色阻层包括多个色阻块和设置在相邻色阻块之间的黑矩阵，其中，所述黑矩阵由红外量子点材料制成，接收到紫外线时发出红外线；

传感器，设置在所述色阻层的一侧，用于根据指纹反射的红外线生成电信号以进行指纹识别。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，由于彩膜基板所在的区域一般为有效显示区域，通过在有效显示区域设置识别指纹的传感器，就无需在物理按键上设置识别指纹的传感器，从而可以缩小物理按键处盖板之下的空间，提高结构的稳定性。并且无需预留较大的区域来设置传感器，从而可以将屏幕设置的较大，进而提高观看效果。

另外，由于裸眼观看时看不到红外线，因此通过向指纹发出红外线，并不会影响用户的观看效果。并且黑矩阵与用户手指的距离较近，相对于通过背光模组直接发出红外线照射用户指纹，可以使得红外线在照射到指纹之前经过较少的膜层，从而能够有保证照射在指纹上的红外线的强度，进而使得反射至传感器的红外线也有较高的强度，从而提高识别指纹的精度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种彩膜基板的示意结构图。

图2是图1所示彩膜基板沿AA’的截面示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种彩膜基板的示意结构图。

图4是图3所示彩膜基板沿AA’的截面示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种显示模组的示意结构图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种用于显示的装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种彩膜基板的示意结构图，图2是图1所示彩膜基板沿AA’的截面示意图。如图1和图2所示，该彩膜基板包括：

色阻层11，所述色阻层包括多个色阻块111和设置在相邻色阻块111之间的黑矩阵112，其中，所述黑矩阵112由红外量子点材料制成，接收到紫外线时发出红外线。

在一个实施例中，紫外线光源可以设置在与彩膜基板配合的背光模组中，例如在背光模组的光源中设置紫外线光源。紫外线在照射到红外量子点材料时，可以激发红外量子点材料发出红外线，例如可以发出波长为940nm的红外线。

传感器12，设置在所述色阻层11的一侧，用于根据指纹反射的红外线生成电信号以进行指纹识别。

除了色阻层和传感器，彩膜基板还可以包括保护玻璃13，传感器12可以设置在色阻层11和保护玻璃13之间，用户在识别指纹时，可以将手指按压在保护玻璃上。另外，需要说明的是，图1并未示出传感器，图2中所示的仅是传感器的一种位置，也可以将传感器设置在黑矩阵上。

在一个实施例中，由于彩膜基板所在的区域一般为有效显示区域，通过在有效显示区域设置识别指纹的传感器，就无需在物理按键上设置识别指纹的传感器，从而可以缩小物理按键处盖板之下的空间，提高结构的稳定性。并且无需预留较大的区域来设置传感器，从而可以将屏幕设置的较大，进而提高观看效果。

在一个实施例中，通过红外量子点材料来形成黑矩阵，使得黑矩阵在接收到背光模组发出的紫外线时，能够受到激发发出红外线，红外线照射在用户的指纹后，能够反射回彩膜基板，并被传感器所接收到，从而可以根据接收到的红外线生成电信号，并传输至处理器进行处理来确定指纹图形。

由于裸眼观看时看不到红外线，因此通过向指纹发出红外线，并不会影响用户的观看效果。另外由于黑矩阵与用户手指的距离较近，相对于通过背光模组直接发出红外线照射用户指纹，可以使得红外线在照射到指纹之前经过较少的膜层，从而能够有保证照射在指纹上的红外线的强度，进而使得反射至传感器的红外线也有较高的强度，从而提高识别指纹的精度。

可选地，所述传感器设置在所述色阻块一侧，且所述传感器的面积小于所述色阻块的面积。

在一个实施例中，由于制作传感器的材料一般透光率较低，因此在将其设置在色阻块之上时，会对色阻块对应子像素的透光率造成影响。通过将传感器的面积设置的小于色阻块的面积，可以避免传感器遮挡整个色阻块，保证色阻块中至少部分区域未被传感器所遮挡，以便满足所需的透光率。

可选地，所述传感器与所述色阻块一一对应。

在一个实施例中，每个色阻块对应的传感器是相同的，将传感器与色阻块一一对应设置，可以使得每个传感器都对相应的色阻块造成相同的遮挡，从而使得彩膜基板整体的出光较为均匀，避免出光不均匀而导致的色偏问题。

在一个实施例中，由于色阻块与子像素是一一对应的，因此传感器与子像素也就是一一对应的。子像素的长和宽一般为十几微米到几十微米，例如面积为13um*50um，而指纹谷脊之间的距离一般为300um左右。目前识别指纹的传感器，其中相邻传感器的间距较大，例如间距可能在150um以上，导致识别指纹的谷脊准确度不够。而根据本实施例，将传感器与子像素一一对应设置，可以以子像素为参考来设置密度较高的传感器，例如在长度方向上每隔50um设置一个传感器，这使得在一个指纹谷脊的距离之间可以设置更多的传感器，从而能够更加准确地识别指纹的图形。

可选地，所述传感器涂覆有与其对应的色阻块的颜色，或由包含与其对应的色阻块的颜色的材料制成。

在一个实施例中，由于传感器会对其对应的子像素的出光率造成影响，例如设置在绿色子像素对应的色阻块之上，那么就会遮挡绿色子像素的出光率，使得该像素进入用户眼睛的绿光减少。而通过在传感器中添加相应的颜色，则可以降低其对子像素出光率的影响，例如将传感器涂覆为绿色，那么由于环境光照射在其上也会反射绿光进入人眼，那么可以在一定程度上弥补对子像素发出绿光的遮挡。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种彩膜基板的示意结构图，图4是图3所示彩膜基板沿AA’的截面示意图。如图3和图4所示，所述传感器设置在所述黑矩阵一侧，且所述传感器的面积小于所述黑矩阵的面积。

在一个实施例中，由于制作传感器的材料一般透光率较低，因此在将其设置在色阻块之上时，或多或少会对彩膜基板的整体出光率造成影响。而通过将传感器设置在黑矩阵的一侧，例如图3和图4中设置在黑矩阵之上，由于红外量子点材料制成的黑矩阵并不透光，从而可以避免传感器对色阻块对应子像素的遮挡，提高彩膜基板整体的透光率。

可选地，所述传感器与所述黑矩阵一一对应。

在一个实施例中，由于黑矩阵与色阻块的密度近似相同，因此将传感器与黑矩阵一一对应，与将传感器和色阻块一一对应设置类似地，可以使得在一个指纹谷脊的距离之间可以设置更多的传感器，从而能够更加准确地识别指纹的图形。

可选地，上述彩膜基板还包括：

导线，设置在所述黑矩阵中，连接所述传感器和处理器，用于将所述电信号传输至所述处理器。

在一个实施例中，由于制作导线的材料，例如金属，一般都是不透明的，而红外量子点材料制成的黑矩阵也不透光，因此将道心设置在黑矩阵中，可以避免对彩膜基板的透光率造成影响。

图5是根据一示例性实施例示出的一种显示模组的示意结构图。如图5所示，显示模组包括上述实施例所示的彩膜基板，还包括背光模组，所述背光模组包括导光板21和设置在所述导光板21的边上的光源，所述光源包括紫外线光源22。

在一个实施例中，通过设置紫外线光源，可以使得背光模组发出紫外线，当紫外线进入彩膜基板后，即可激发作为黑矩阵的红外量子点材料发出红外线。需要说明的是，图5并未示出彩膜基板和背光模组之间的结构，实际上在彩膜基板与背光模组之间还可以设置有阵列基板、液晶层等结构。

可选地，所述色阻层设置在所述显示模组有效显示区域中的预设区域，所述紫外线光源与所述预设区域对应设置。

在一个实施例中，由于用户进行指纹识别的区域一般并不需要太大，因此可以将预设区域中的彩膜基板采用上述实施例所示的结构，而其他区域的彩膜基板的黑矩阵则可以采用常规材料制成，并且不再设置传感器，从而可以降低彩膜基板整体的制作成本。并且紫外光源与预设区域对应设置，也即仅在导光板对应预设区域的一条半上设置紫外光源，从而减少光源中紫外光源的数量，降低背光模组的制作成本。其中，预设区域可以是一个区域，也可以是多个区域。

图6是根据一示例性实施例示出的一种用于显示的装置600的框图。例如，装置600可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图6，装置600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电源组件606，多媒体组件608，音频组件610，输入/输出(I/O)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。所述装置还包括彩膜基板，所述彩膜基板包括：色阻层，所述色阻层包括多个色阻块和设置在相邻色阻块之间的黑矩阵，其中，所述黑矩阵由红外量子点材料制成，接收到紫外线时发出红外线；传感器，设置在所述色阻层的一侧，用于根据指纹反射的红外线生成电信号以进行指纹识别。

处理组件602通常控制装置600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令。此外，处理组件602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如，处理组件602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。

存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600上操作的任何应用程序，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件606为装置600的各种组件提供电力。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置600生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件608包括在所述装置600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置600处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件610包括一个麦克风(MIC)，当装置600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到装置600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置600的显示器和小键盘，传感器组件614还可以检测装置600或装置600一个组件的位置改变，用户与装置600接触的存在或不存在，装置600方位或加速/减速和装置600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件616被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件616还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器604，上述指令可由装置600的处理器620执行。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种彩膜基板，其特征在于，包括：

色阻层，所述色阻层包括多个色阻块和设置在相邻色阻块之间的黑矩阵，其中，所述黑矩阵由红外量子点材料制成，接收到紫外线时发出红外线；

传感器，设置在所述色阻层的一侧，用于根据指纹反射的红外线生成电信号以进行指纹识别。

2.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述传感器设置在所述色阻块一侧，且所述传感器的面积小于所述色阻块的面积。

3.根据权利要求2所述的彩膜基板，其特征在于，所述传感器与所述色阻块一一对应。

4.根据权利要求1所述的彩膜基板，其特征在于，所述传感器设置在所述黑矩阵一侧，且所述传感器的面积小于所述黑矩阵的面积。

5.根据权利要求4所述的彩膜基板，其特征在于，所述传感器与所述黑矩阵一一对应。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的彩膜基板，其特征在于，还包括：

导线，设置在所述黑矩阵中，连接所述传感器和处理器，用于将所述电信号传输至所述处理器。

7.一种显示模组，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的彩膜基板，还包括背光模组，所述背光模组包括导光板和设置在所述导光板的边上的光源，所述光源包括紫外线光源。

8.根据权利要求7所述的显示模组，其特征在于，所述色阻层设置在所述显示模组有效显示区域中的预设区域，所述紫外线光源与所述预设区域对应设置。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述电子设备还包括彩膜基板，所述彩膜基板包括：

色阻层，所述色阻层包括多个色阻块和设置在相邻色阻块之间的黑矩阵，其中，所述黑矩阵由红外量子点材料制成，接收到紫外线时发出红外线；

传感器，设置在所述色阻层的一侧，用于根据指纹反射的红外线生成电信号以进行指纹识别。