CN109034039A

CN109034039A - 一种显示屏模组及终端设备

Info

Publication number: CN109034039A
Application number: CN201810798291.1A
Authority: CN
Inventors: 黄尧; 杨哲
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2018-12-18
Anticipated expiration: 2038-07-19
Also published as: CN109034039B

Abstract

本发明提供一种显示屏模组及终端设备。该显示屏模组应用于终端设备，显示屏模组包括：依次设置的第一光传导层、发光层和第二光传导层；第二光传导层位于发光层和指纹识别芯片之间；第二光传导层中目标区域之外的至少部分区域的折射率小于第一光传导层的折射率，目标区域为感光面正投影至第二光传导层的区域。与现有技术相比，本发明实施例能够削弱指纹识别芯片的感光面的面积对指纹识别区域的限制。

Description

一种显示屏模组及终端设备

技术领域

本发明实施例涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种显示屏模组及终端设备。

背景技术

随着通信技术的不断发展，手机等终端设备的普及程度越来越高。目前，终端设备实现屏下指纹识别的原理是：当用户的手指接触屏幕，例如接触有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode,OLED)显示屏时，OLED屏幕发出的光线将用户的指纹纹理照亮，指纹的反射光线会达到指纹识别芯片，以形成指纹图像，从而最终实现屏下指纹识别。

需要指出的是，目前，屏幕的指纹识别区域的面积等于指纹识别芯片的感光面的面积，为了实现屏下指纹识别，用户只能在屏幕上非常小的一块区域接触屏幕。因此，现有技术中，屏幕的指纹识别区域受限于指纹识别芯片的感光面的面积。

发明内容

本发明实施例提供一种显示屏模组及终端设备，以解决现有技术中，屏幕的指纹识别区域受限于指纹识别芯片的感光面的面积的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一方面，本发明实施例提供一种显示屏模组，应用于终端设备，所述终端设备包括具有感光面的指纹识别芯片，所述显示屏模组包括：

依次设置的第一光传导层、发光层和第二光传导层；

所述第二光传导层位于所述发光层和所述指纹识别芯片之间；

所述第二光传导层中目标区域之外的至少部分区域的折射率小于所述第一光传导层的折射率，所述目标区域为所述感光面正投影至所述第二光传导层的区域。

另一方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括上述的显示屏模组。

本发明实施例提供的显示屏模组中，第二光传导层位于发光层和指纹识别芯片之间，且第二光传导层中目标区域之外的至少部分区域的折射率小于第一光传导层的折射率，基于第二光传导层中目标区域之外的至少部分区域与第一光传导层的折射率的差异，部分反射光线能够由于折射率的差异发生偏折，从而最终投射至感光面上形成指纹图像，进而实现屏下指纹识别。这样，显示屏模组上除了与感光面对应的区域之外还存在着其他区域可以作为指纹识别区域，故显示屏模组的指纹识别区域的面积大于指纹识别芯片的感光面的面积。因此，与现有技术相比，本发明实施例能够削弱指纹识别芯片的感光面的面积对指纹识别区域的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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取其他的附图。

图1是本发明实施例提供的终端设备的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的终端设备的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的显示屏模组中第二光传导层的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面首先对本发明实施例提供的显示屏模组进行说明。

本发明实施例提供了一种显示屏模组，该显示屏模组应用于终端设备，如图1、图2所示，该终端设备包括具有感光面11的指纹识别芯片1。具体地，指纹识别芯片1可以为指纹识别传感器(sensor)。

需要说明的是，本发明实施例中涉及的终端设备具体可以是：计算机(Computer)、手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网电子设备(Mobile InternetDevice，MID)、可穿戴式设备(Wearable Device)等。

如图1、图2所示，本发明实施例提供的显示屏模组包括：依次设置的第一光传导层2、发光层3和第二光传导层4。

其中，第二光传导层4位于发光层3和指纹识别芯片1之间。

可选地，第一光传导层2和第二光传导层4可以为玻璃层，当然，第一光传导层2和第二光传导层4的材料并不局限于玻璃，具体可以根据实际情况来确定，本发明实施例对此不做任何限定。

可选地，发光层3为自发光层，发光层3具体作为面光源。具体实施时，第二光传导层4与发光层3可以通过第一光学胶粘接。其中，第一光学胶为用于胶结透明光学元件的特种粘胶剂，第一光学胶可以为OCA(Optically Clear Adhesive)胶。

可以看出，第一光学胶可以保证第二光传导层4与发光层3的可靠连接，并且，第一光学胶的设置不会影响到光线在第二光传导层4与发光层3之间的传导。

当然，第二光传导层4与发光层3也可以通过其他方式进行连接，只需保证光线在第二光传导层4与发光层3之间的传导不受影响即可，本发明实施例对具体连接方式不做任何限定。

第二光传导层4中目标区域之外的至少部分区域的折射率小于第一光传导层2的折射率，目标区域为感光面11正投影至第二光传导层4的区域。

可以理解的是，第二光传导层4中目标区域之外的所有区域的折射率均可以小于第一光传导层2的折射率；或者，第二光传导层4中可以仅目标区域之外的部分区域的折射率小于第一光传导层2的折射率。

需要说明的是，第二光传导层4中包括两类区域：一类区域为感光面11正投影至第二光传导层4的目标区域(例如图1、图2中所示的区域Q1)，目标区域可以认为是第二光传导层4对应感光面11的区域；另一类区域为目标区域之外的区域中，折射率小于第一光传导层2的折射率的区域(例如图1、图2中所示的区域Q2)，区域Q2可以以360度环绕区域Q1，区域Q2的大小可以根据实际情况来确定，本发明实施例对此不做任何限定。

由于区域Q2的折射率小于第一光传导层2的折射率，故区域Q2与第一光传导层2相比，区域Q2为光疏介质，第一光传导层2为光密介质。一般而言，光线从光密介质射入光疏介质中时，光路会发生偏折，且折射角大于入射角。因此，当光线从第一光传导层2传导至区域Q2中时，光路会发生偏折。

可选地，显示屏模组还包括：透明盖板5；其中，透明盖板5位于第一光传导层2的远离发光层3的一侧(图1、图2中所示的上侧)，并且，透明盖板5与第一光传导层2通过第二光学胶粘接。

可选地，透明盖板5可以为玻璃盖板，透明盖板5设置于终端设备外表面；第二光学胶可以为OCA胶。

可以看出，第二光学胶可以保证透明盖板5与第一光传导层2的可靠连接，并且，第二光学胶的设置不会影响到光线在透明盖板5与第一光传导层2之间的传导。另外，由于透明盖板5的设置，透明盖板5能够对第一光传导层2、发光层3等位于终端设备内部的部件起到保护作用。

下面结合图1，对本发明实施例提供的显示屏模组的工作原理进行说明。

由于发光层3为面光源，发光层3发出的光线是呈发散状的。也就是说，发光层3发出的光线可以沿着各个方向出射，那么，发光层3发出的光线中既存在着竖直向上的光线(该光线与发光层3的夹角为90度)，也存在着斜向上的光线(该光线与发光层3的夹角不为90度)。

具体实施时，发光层3发出的光线可以依次穿过第一光传导层2和透明盖板5。如果用户的手指正好位于光线在透明盖板5上的出射位置处，光线会将指纹纹理照亮，并且，光线会由于指纹的作用产生反射。需要说明的是，光线的反射过程可能存在着不同的情况。

具体而言，对于发光层3发出的竖直向上的光线而言，这些光线会沿着竖直向上的方向依次穿过第一光传导层2和透明盖板5。之后，在用户手指的作用下，这些光线经反射后，沿着竖直向下的方向依次穿过透明盖板5、第一光传导层2、发光层3和第二光传导层4。也就是说，这些光线是直上直下进行传导的，那么，只要用户的手指位于显示屏模组上与感光面11对应的区域，经用户手指反射的光线穿过第二光传导层4后必然能够投射到感光面11处。这样，指纹识别芯片1基于投射到感光面11处的光线能够形成指纹图像，以实现屏下指纹识别(例如屏下指纹识别解锁)。容易理解的是，显示屏模组上与感光面11对应的区域可以作为指纹识别区域。

对于发光层3发出的斜向上的光线而言，这些光线会以一定的角度依次穿过第一光传导层2和透明盖板5。之后，在用户的手指(该手指位于图1中的虚线框100所示的位置)的作用下，这些光线(这儿以光线G1的情况为例进行说明)会沿着斜向下的方向依次穿过透明盖板5和第一光传导层2。接下来，如图1所示，光线G1经反射后，以一定角度(假设该角度为α)从第一光传导层2的上表面进入第一光传导层2内，并以角度α从第一光传导层2的下表面射出第一光传导层2，以进入发光层3。

需要指出的是，发光层3与第一光传导层2的折射率一般存在一定的差异，故光线G1从第一光传导层2传导至发光层3时会发生偏折，但是，由于发光层3的厚度一般非常小，该偏折可以忽略不计。这样，可以认为光线G1是以入射角α从第二光传导层4的上表面进入第二光传导层4(假设光线G1进入的是区域Q2)内的。

在光线G1进入区域Q2内时，由于区域Q2的折射率小于第一光传导层2的折射率，光线G1会发生偏折，且折射角β会大于入射角α，这样，发生偏折后的光线G1会以角度β从第二光传导层4的下表面射出第二光传导层4。由图1可以看出，由于第二光传导层4的设置，光线G1向靠近区域Q1的方向进行了偏折。

接下来，经偏折后的光线G1会以入射角β从空气层的上表面进入空气层。一般而言，空气与其他介质相比，空气可以认为是光疏介质，其他介质可以认为是光密介质。因此，在经偏折后的光线G1进入空气层时，经偏折后的光线G1会再次发生偏折，且折射角γ大于入射角β，最终，再次发生偏折后的光线G1能够投射到感光面11处。当经过偏折后投射到感光面11上的光线量足够多时，指纹识别芯片1基于投射到感光面11处的光线能够形成指纹图像，以实现屏下指纹识别。可以看出，显示屏模组上除了与感光面11对应的区域之外还存在着其他区域可以作为指纹识别区域。

本发明实施例提供的显示屏模组中，第二光传导层4位于发光层3和指纹识别芯片1之间，且第二光传导层4中目标区域之外的至少部分区域的折射率小于第一光传导层2的折射率，基于第二光传导层4中目标区域之外的至少部分区域与第一光传导层2的折射率的差异，部分反射光线能够由于折射率的差异发生偏折，从而最终投射至感光面11上形成指纹图像，进而实现屏下指纹识别。这样，显示屏模组上除了与感光面11对应的区域之外还存在着其他区域可以作为指纹识别区域，故显示屏模组的指纹识别区域的面积大于指纹识别芯片1的感光面11的面积。因此，与现有技术相比，本发明实施例能够削弱指纹识别芯片1的感光面11的面积对指纹识别区域的限制。

需要指出的是，当第二光传导层4中目标区域之外的所有区域的折射率小于第一光传导层2的折射率时，显示屏模组上的指纹识别区域的面积能够达到最大，这样能够更为有效地削弱指纹识别芯片1的感光面11的面积对指纹识别区域的限制。

可选地，目标区域(即区域Q1)的折射率等于第一光传导层2的折射率。

本实施例中，由于第二光传导层4的区域Q1的折射率等于第一光传导层2的折射率，区域Q1的材料直接选择与第一光传导层2相同的材料即可，因此，区域Q1的选材非常便捷。

需要说明的是，在区域Q1的折射率等于第一光传导层2的折射率，区域Q2的折射率小于第一光传导层2的折射率的情况下，区域Q1的折射率大于区域Q2的折射率，即区域Q1与区域Q2的折射率存在差异。

需要说明的是，实现区域Q1与区域Q2的折射率的差异化的具体实现形式多样，下面对其中的两种实现形式进行举例介绍。

一种实现形式中，提供由同一材料制成的第二光传导层4，然后向第二光传导层4的区域Q1和区域Q2分别掺杂不同的元素，以改变区域Q1和区域Q2的折射率，从而实现区域Q1和区域Q2的折射率的差异化。

另一种实现形式中，提供具有不同折射率的材料，然后利用具有不同折射率的材料拼接形成第二光传导层4，以实现第二光传导层4的区域Q1和区域Q2的折射率的差异化。

可以看出，上述两种实现形式都可以非常便捷地实现Q1与区域Q2的折射率的差异化。

可选地，如图1至图3所示，第二光传导层4可以包括：至少两个与目标区域(即区域Q1)同心设置的环形区域41；其中，至少两个环形区域41从靠近目标区域的一侧至远离目标区域的一侧依次设置且折射率依次减小。

由图1、图2容易看出，至少两个环形区域41可以共同组成上述的区域Q2。

需要指出的是，光线在第一光传导层2与环形区域41之间的传导过程中，环形区域41相对于第一光传导层2的折射率越小，光线的偏折就越显著。在本实施例中，从靠近目标区域的一侧至远离目标区域的一侧，各环形区域的折射率依次减小，这样可以尽可能保证经各环形区域出射的光线均能够投射至感光面11，从而进一步削弱指纹识别芯片1的感光面11的面积对指纹识别区域的限制。

另外，显示屏模组采用本实施例中的结构时，光线G1的传导过程也有可能是图2中所示的情况。

本实施例中，以图1为例，目标区域与第一光传导层2的折射率均为n0，环形区域41的数量为两个，这两个区域的折射率分别为n1和n2，其中，n0大于n1，n1大于n2，折射率为n1的环形区域更靠近目标区域。

假设感光面11的长度为w₀，感光面11与第二光传导层4的下表面的距离为dsensor，第二光传导层4的厚度为d₀，折射率为n1的环形区域的厚度为w₁，折射率为n2的环形区域的厚度为w₂，那么，由图1可以列出如下公式：

sinβ×n2＝sinγ×n空气；

一般而言，不同的玻璃具有不同的折射率，例如一般玻璃的折射率为1.5，冕玻璃K6的折射率为1.51110，冕玻璃K9为1.51630，重冕玻璃ZK8的为1.61400，火石玻璃F8的为1.60551，重火石玻璃2F1的为1.64750，重火石玻璃2F6的为1.75500，因此，操作人员可以首先从中选择相应折射率的玻璃作为目标区域以及各环形区域。之后，操作人员可以根据所选择的各玻璃的折射率以及上述列出的公式，确定出dsensor、d₀、w₀、w₁、w₂等参数。这样，操作人员就能制作得到本实施例中的显示屏模组了。

可选地，第二光传导层4与指纹识别芯片1可以间隔设置。其中，第二光传导层4与指纹识别芯片1的间隔距离可以根据实际情况来确定，只需保证第二光传导层4与指纹识别芯片1两者不接触即可，本实施例对间隔距离不做任何限定。

由于第二光传导层4与指纹识别芯片1的间隔设置，第二光传导层4上的应力无法传递至指纹识别芯片1处，这样可以有效地减小指纹识别芯片1发生脆性断裂的可能性，以延长指纹识别芯片1的使用寿命。

当然，第二光传导层4与指纹识别芯片1也可以不间隔设置，而是直接接触，这也是可行的。

可选地，第二光传导层4与指纹识别芯片1可以对中设置。这样，整个显示屏模组是一个对称的结构，从而可以方便显示屏模组的装配，同时方便操作人员确定dsensor、d₀、w₀、w₁、w₂等参数。

综上，与现有技术相比，本实施例能够削弱指纹识别芯片1的感光面11的面积对指纹识别区域的限制。

下面对本发明实施例提供的终端设备进行说明。

本发明实施例还提供了一种终端设备，该终端设备包括上述的显示屏模组。其中，显示屏模组的具体实施过程参照上述说明即可，本发明实施例对此不做任何限定。

由于显示屏模组具有上述技术效果，故具有该显示屏模组的终端设备也具有相应的技术效果，在此不再赘述。

可选地，如图1、图2所示，显示屏模组中的第二光传导层4与终端设备中的指纹识别芯片1间隔设置。

可选地，如图1、图2所示，显示屏模组中的第二光传导层4与终端设备中的指纹识别芯片1对中设置。

综上，与现有技术相比，本发明实施例能够削弱指纹识别芯片1的感光面11的面积对指纹识别区域的限制。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种显示屏模组，应用于终端设备，所述终端设备包括具有感光面的指纹识别芯片，所述显示屏模组包括：

依次设置的第一光传导层、发光层和第二光传导层；

2.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述第二光传导层中目标区域之外的所有区域的折射率小于所述第一光传导层的折射率。

3.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述目标区域的折射率等于所述第一光传导层的折射率。

4.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述第二光传导层包括：

至少两个与所述目标区域同心设置的环形区域，至少两个环形区域从靠近所述目标区域的一侧至远离所述目标区域的一侧依次设置且折射率依次减小。

5.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述第二光传导层为玻璃层。

6.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述第二光传导层与所述发光层通过第一光学胶粘接。

7.根据权利要求1所述的显示屏模组，其特征在于，所述显示屏模组还包括：

透明盖板，位于所述第一光传导层的远离所述发光层的一侧，并且，所述透明盖板与所述第一光传导层通过第二光学胶粘接。

8.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的显示屏模组。

9.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述显示屏模组中的第二光传导层与所述终端设备中的指纹识别芯片间隔设置。

10.根据权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述显示屏模组中的第二光传导层与所述终端设备中的指纹识别芯片对中设置。