CN109613756B - Lcd显示屏、电子设备以及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种LCD显示屏、电子设备以及控制系统，LCD显示屏包括：背光模组，所述背光模组具有正面和与所述正面相对的背面，所述背光模组正面具有凹槽，所述背光模块正面包括背光出光区以及背光非出光区，且所述凹槽位于所述背光非出光区内；位于所述凹槽内的发光指纹模组，所述发光指纹模组包括发光模块以及光学指纹模块，所述发光模块用于向所述背光非出光区上方提供出射光线，且还用于提供所述光学指纹模块获取反射光学信号所需的入射光线。本发明能够实现LCD显示屏的屏下指纹识别。

Description

LCD显示屏、电子设备以及控制系统
技术领域
本发明实施例涉及电子显示技术领域，特别涉及一种LCD显示屏、电子设备以及控制系统。
背景技术
伴随着移动互联网时代的飞速发展，手机等电子设备一体化功能性更加齐全，如今电子设备的屏幕尺寸也已经发展到了临界点，为了追求更好的视觉效果，“全面屏”设计应运而生。所谓“全面屏”设计是指：将手机等电子设备的正面屏幕展示面积最大化，尽量提高屏占比，降低屏幕边框的宽度，从而获得更加广阔的显示面积，提高用户的视觉体验。
“全面屏”设计必然引起指纹识别技术的变革更新。目前市面上主流全面屏中的指纹识别方案包括以下两种：(1)将指纹模块设置在手机等电子设备背后，使得电子设备正面给全面屏设计留出足够空间；但是，后置指纹的方案会提高用户的操作难度，用户操作体验差。(2)屏下指纹技术，即将光学指纹模块设置在屏幕后面，透过屏幕采集指纹，以满足全面屏的设计要求；但是，屏下指纹技术需要配合透光性较好的OLED(Organic Light EmittingDiode)，其成本较高且资源有限，且对于LCD显示屏而言，由于LCD显示屏通常需要具有多膜层结构的背光模组提供背光源，而通常背光模组本身无法透光，因此在LCD显示屏的背光模组底部无法接受到可见光线，难以实现屏下指纹技术。
因此，亟需提供一种新的LCD显示屏，实现LCD显示屏的屏下指纹技术。
发明内容
本发明实施例解决的技术问题为提供一种LCD显示屏、电子设备以及控制系统，在LCD显示屏中实现屏下指纹技术。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种LCD显示屏，包括：背光模组，所述背光模组具有正面和与所述正面相对的背面，所述背光模组内具有贯穿所述正面的凹槽，所述背光模块正面包括背光出光区以及背光非出光区，且所述凹槽位于所述背光非出光区内；位于所述凹槽内的发光指纹模组，所述发光指纹模组包括发光模块以及光学指纹模块，所述发光模块用于向所述背光非出光区上方提供出射光线，且还用于提供所述光学指纹模块获取反射光学信号所需的入射光线，所述光学指纹模块用于采集带有指纹信息的反射光学信号；位于所述背光模组正面以及发光指纹模组上方的显示功能层。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述的LCD显示屏。
本发明实施例还提供一种控制系统，包括：LCD背光驱动模块，用于驱动所述背光模组发光；指纹区发光驱动模块，用于驱动所述发光模块发光；与所述LCD背光驱动模块、所述指纹区发光驱动模块以及所述光学指纹模块连接的主控平台，用于向所述LCD背光驱动模块和所述指纹区发光驱动模块提供驱动信号，且还用于对光学指纹模块采集的反射光学信号进行分析。
与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点：
本发明实施例提供一种结构性能优越的LCD显示屏，背光模组内具有凹槽，且在凹槽内设置有发光指纹模组，发光指纹模组包括发光模块以及光学指纹模块，所述发光模块用于向所述背光非出光区上方提供出射光线，且还用于提供所述光学指纹模块获取反射光学信号所需的入射光线；位于所述背光模组正面以及发光指纹模组上方的显示功能层。发光模块和背光模组共同提供LCD显示屏显示所需的背光源，同时光学指纹模块具有采集带有指纹信息的反射光学信号，因此本发明实施例提供的LCD显示屏能够应用屏下指纹技术。
另外，发光模块包括发光结构以及位于所述发光结构顶部表面的光学棱镜结构，所述光学棱镜结构包括至少两个倾斜角度不同的出光面。通过具有不同倾斜角度的出光面的光学棱镜结构对光线进行传输以及光线传输方向转换，从而使得发光模块提供的出射光线能够很好的覆盖背光非出光区，改善显示效果，且改善光学指纹模块采集指纹信息的能力。
另外，发光结构包括至少两个并列设置的发光芯片，且每一所述发光芯片正上方的光学棱镜结构的出光面的倾斜角度不相同，可以控制不同发光芯片发出的光线强度，以便于进行发光模块的多路亮度控制，使得发光模块能够更好的匹配显示需求以及指纹识别需求。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明一实施例提供的LCD显示屏的剖面结构示意图；
图2为图2中发光指纹模组的放大结构示意图；
图3为图1中发光指纹模组的俯视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的LCD显示屏进行指纹识别过程的光线传输示意图；
图5为本发明另一实施例提供的LCD显示屏中发光指纹模块的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有中的LCD显示屏难以实现屏下指纹技术。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种LCD显示屏，在保证LCD显示屏的显示效果的同时，实现LCD下显示屏的屏下光学指纹识别技术。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图1为本发明一实施例提供的LCD显示屏的剖面结构示意图，图2为图1中发光指纹模组的放大结构示意图，图3为图1中发光指纹模组的俯视结构示意图。
参考图1至图3，本发明实施例提供的LCD显示屏包括：背光模组(Back LightModule)100，所述背光模组100具有正面和与所述正面相对的背面，所述背光模组100内具有贯穿所述正面的凹槽10，所述背光模组100正面包括背光出光区W0以及背光非出光区W3，且所述凹槽10位于所述背光非出光区W3内；位于所述凹槽10内的发光指纹模组210，所述发光指纹模组210包括发光模块202以及光学指纹模块203，其中，所述发光模块202用于向所述背光非出光区W3上方提供出射光线，且还用于提供所述光学指纹模块203获取反射光学信号所需的入射光线，所述光学指纹模块203用于采集带有指纹信息的反射光学信号；位于所述背光模组100正面以及发光指纹模组210上方的显示功能层。
以下将结合附图对本实施例提供的LCD显示屏进行详细说明。
所述背光模组100为用于向显示功能层提供具有充足亮度且均匀分布的光源的组件。背光模组100包括背光光源、至少一层背光材料层以及支撑框架。
本实施例中，背光模组100中的背光光源为发光二极管(LED，Light EmittingDiode)背光源。在其他实施例中，背光模组中的背光光源还可以为冷阴极荧光灯管(CFFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)背光源或者电致发光(EL，Electro Luminescence)背光光源。
所述背光模组100的正面为朝向显示功能层的一面，也就是说，背光模组100的正面为背光模组100的出光面。位于背光模组100正面的凹槽10用于放置发光指纹模组210，所述凹槽10的宽度尺寸可以根据实际使用需求确定。
在平行于背光模组101正面方向上，凹槽10的形状与发光指纹模组210的形状相匹配，从而使得背光模组101侧壁与所述发光指纹模组210之间的距离尽可能的小。
本实施例中，所述凹槽10贯穿所述背光模组100，由于凹槽10贯穿背光模组100，使得背光模组100与发光指纹模组210之间的装配更方便，且能够在显示功能层制备完成后在凹槽10内放置发光指纹模组210，从而避免显示功能层的制备工艺对发光指纹模组210造成损伤或者污染，保证发光指纹模组210具有优良性能。
需要说明的是，在其他实施例中，凹槽底部还可以位于背光模组内，也就是说，凹槽的深度小于背光模组的厚度。
所述背光出光区W0指背光模组100中向显示功能层提供背光源光线的区域；相应的，所述背光非出光区W3指背光模组100未向显示功能层提背光源光线的区域，且所述凹槽10位于所述背光非出光区W3内。
本实施例中，LCD显示屏还包括：位于背光模组100部分正面的遮光粘附层，通过所述遮光粘附层粘贴背光模组100与显示功能层。其中，遮光粘附层包括：位于所述背光模组100紧挨凹槽10的正面的第一遮光粘附层101，位于所述背光模组100正面边缘的第二遮光粘附层102。
所述第一遮光粘附层101和第二遮光粘附层102具有遮光作用，第一遮光粘附层101与第二遮光粘附层102露出的背光模组100区域为背光出光区W0，所述第二遮光粘附层102下方以及凹槽10对应的区域为背光非出光区W3。
本实施例中，所述发光指纹模组210中的发光模块202用于向背光非出光区W3上方提供出射光线，从而保证有光线到达位于背光非出光区W3上方的显示功能层内，因而位于所述背光非出光区W3上方的显示功能层能够实现显示的目的。
并且，发光模块202还用于向光学指纹模块203提供获取反射光学信号所需的入射光线。具体地，当有手指指纹接触LCD显示屏相应区域时，所述发光模块202发出的出射光线作为入射至手指指纹区域的入射光线，入射光线被手指的指纹反射形成反射光学信号，所述反射光学信号传输到达光学指纹模块203后被光学指纹模块203采集，从而获取手指指纹信号，达到屏下指纹识别目的。
因此，本实施例在保证LCD显示屏具有全屏显示功能的同时，还能够实现屏下指纹识别目的。
所述发光模块202包括发光结构212以及位于所述发光结构212顶部表面的光学棱镜结构222，所述光学棱镜结构222包括至少两个倾斜角度不同的出光面，其中，倾斜角度指的是出光面相对于背光模组100正面的倾斜角度。
发光结构212用于发出初始光线，光学棱镜结构222起到光线传输以及传输光线方向转换的作用。具体地，初始光线经由所述光学棱镜结构222后形成多条具有不同倾斜角度的出射光线，使得所述出射光线能够有效到达所述背光非发光区W3上方，从而保证发光模块202能够为背光非发光区W3上方的显示功能层提供背光光源；并且初始光线经由所述光学棱镜结构222后形成多条具有不同倾斜角度的入射光线，使得所述入射光线经由显示功能层后传输至LCD显示屏表面的入射光线覆盖范围适中，从而保证入射光线覆盖范围在指纹区域内。
所述发光结构212具有单颗发光芯片。本实施例中，所述发光结构212为LED发光结构，也就是说，发光结构212具有单颗LED灯珠。
在其他实施例中，所述发光结构还可以为EL发光结构，发光结构具有单颗EL发光芯片，或者，发光结构为CFFL发光结构，发光结构具有单颗CFFL发光芯片。
所述光学棱镜结构222具有第一出光面以及第二出光面，所述第一出光面靠近所述背光模组100，所述第二出光面靠近所述光学指纹模块203，所述第一出光面相对于所述背光模组100的正面具有第一倾斜角度，所述第二出光面相对于所述背光模块100的正面具有第二倾斜角度，且所述第一倾斜角度小于所述第二倾斜角度。这样设置的好处包括：保证经由第二出光面发出的出射光线到达显示功能层的光线范围大于经由第二出光面发出的出射光线到达显示功能层的光线范围，从而保证光学指纹模块203上方的显示功能层内均具有出射光线经过，并且，靠近背光出光区W0的背光非出光区W3上方的显示功能层内也均具有出射光线传输。
本实施例中，所述光学棱镜结构222还包括：连接所述第一出光面与第二出光面的第三出光面，所述第三出光面与所述背光模组100的正面相平行。由于第三出光面与背光模组100的正面相平行，使得经由第三出光面发出的出射光线与经由第一出光面发出的出射光线之间的干扰小，且经由第三出光面发出的出射光线与经由第二出光面发出的出射光线之间的干扰小，相应的，经由第一出光面发出的出射光线与经由第二出光面发出的出射光线之间的干扰小。
本实施例中，所述光学棱镜结构222为一体成型结构。需要说明的是，在其他实施例中，所述光学棱镜结构还可以包括若干个并列紧挨的光学棱镜，且每一光学棱镜的出光面的倾斜角度不相同，也就是说，所述光学棱镜的数量与所述光学棱镜结构具有不同倾斜角度的出光面的数量相同。
所述光学指纹模块203包括：光学指纹传感器213以及环绕所述光学指纹传感器213的挡光结构204。
所述光学指纹传感器213用于采集经指纹反射的反射光学信号，将具有指纹信息的反射光学信号转化为电信号，从而获取指纹信息完成指纹识别。本实施例中，所述光学指纹传感器213包括至少一个光学指纹传感芯片。
所述挡光结构204的作用包括：一方面，所述挡光结构204对所述光学指纹传感器213起到保护作用，避免光学指纹传感器213受到损伤；另一方面，所述挡光结构204阻挡发光模块202发出的出射光线进入光学指纹传感器213内，从而避免所述出射光线对光学指纹传感器213采集和识别指纹信息的能力造成干扰。
本实施例中，挡光结构204顶部与光学指纹模块203顶部齐平。在其他实施例中，挡光结构顶部还可以高于光学指纹模块顶部，或者，挡光结构顶部低于光学指纹模块顶部。
需要说明的是，在其他实施例中，光学指纹模块还可以不设置环绕光学指纹传感器的挡光结构。
光学指纹模块203还可以包括：设置在所述光学指纹传感器213顶部的功能层223，所述功能层223用于汇聚所述反射光学信号。所述功能层223在起到保护光学指纹传感器213的作用的同时，还可以增加光学反射信号穿透率的增透作用。
本实施例中，所述功能层223为光学镜头，利用摄像头照相技术，通过光学镜头将经由指纹反射的反射光学信号聚焦，从而用面积很小的光学指纹传感器213即可采集到反射光学信号，有利于减小在平行于所述背光模组100正面上的光学指纹传感器213面积，从而减小发光模块210占据背光模组100的面积，尽可能的降低发光模块210对LCD显示屏的显示功能造成的不良影响。
在其他实施例中，所述功能层还可以为透光涂层，例如为聚光透镜涂层。
本实施例中，所述发光模块202与所述光学指纹模块203设置在同一基板201上。具体地，所述发光模块202以及光学指纹模组203贴装焊接至所述基板201上，且所述基板201内具有分别与发光模块202和光学指纹模块203电连接的线路层。基板201可以为柔性线路板(FPC，Flexible Printed Circuit)或者印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)。
发光模块202与光学指纹模块203设置在同一基板201上，因此可以利用同一步骤将发光模块202和光学指纹模块203装配至凹槽10内，且发光指纹模块210的结构相对简单，有利于减小发光指纹模块210占据背光模组100的面积。
需要说明的是，在其他实施例中，发光模块与光学指纹模块也可以设置在不同基板上。
所述发光模块202顶部高于所述光学指纹模块203顶部。这样设置的好处在于：有效的避免了光学指纹模块203阻挡发光模块202发出的光线的问题，保证发光模块202发出的光学能够有效的传输至光学指纹模块203上方的显示功能层内。
所述发光模块202的数量为至少两个，且所述至少两个发光模块202均匀分布在所述光学指纹模块203周围。通过这样的设置，有利于在提高光学指纹模块203可以采集的光学反射信号覆盖范围的同时，改善LCD显示屏的显示效果。
参考图3，本实施例中，发光模块202的数量为四个，且四个发光模块202均匀分布在光学指纹模块203周围。在其他实施例中，发光模块的数量还可以三个、五个、七个等任意数量个。
本实施例中，在平行于背光模组100正面方向上，基板201的表面形状为圆形，且光学指纹传感器213的形状也为圆形。在其他实施例中，在平行于背光模组正面方向上，基板的表面形状还可以为规则方形或者拐角为弧形过渡的方形(即跑道形)，光学指纹传感器的形状也可以为规则方形或者拐角为弧形过渡的方形。
所述显示功能层用于对背光模组100以及发光模块202发出的光进行处理并传递，从而完成LCD屏的显示功能。
本实施例中，在沿所述背光模组100背面指向正面方向上，显示功能层包括：位于所述背光模组100正面上方的下偏光片103、下透光基板104、液晶层10、上透光基板108以及上偏光片109。
LCD显示屏还包括：位于背光模组101靠近凹槽10的部分正面的第一遮光粘附层101，位于背光模组101边缘区域的部分正面的第二遮光粘附层102。
通过第一遮光粘附层102以及第二遮光粘附层101将下偏光片103粘贴至背光模组100正面上。所述下偏光片103起到起偏器的功能，用于将背光模组100以及发光模块202产生的光线转换为偏振光。
本实施例中，所述下透光基板104为玻璃基板。显示功能层还包括：位于所述下透光基板104朝向液晶层107的表面上的TFT电路电极以及触控电路电极。本实施例中，所述触控电路电极为in-cell触控电路电极。在其他实施例中，触控电路电极还可以为on-cell触控电路电极。
需要说明的是，TFT电路电极以及触控电路电极中，电路与电极之间具有间隙，保证下透光基板104未被完全遮光，因而光线能够经由电路与电极之间的间隙进行传输。
显示功能层还包括：位于所述下透光基板104与上透光基板108之间的遮光胶层105，所述遮光粘胶层105位于下透光基板104的边缘区域。遮光粘胶层105起到粘附下透光基板104与上透光基板108的作用，同时还起到密封所述液晶层107的作用。
液晶层107内具有液晶分子。采用TFT电路电极将外加电压施加至液晶分子后液晶分子能够实现不同程度的偏转，从而控制光线的通路最终让LCD显示屏点亮或者关闭。
本实施例中，所述上透光基板108为玻璃基板。所述上透光基板108朝向液晶层107的表面上涂覆有彩色滤光(CF，Color Filter)层，所述彩色滤光层起到提供红色(Red)、绿色(Green)和蓝色(Blue)三原色的作用。
所述上偏光片109起到检偏器的功能，用于解析经液晶层107调制后的偏振光，产生明暗对比以产生显示画面。
显示功能层还包括：位于所述上偏光片109上的透明盖板111，所述透明盖板111对上偏光片109起到保护作用，同时还能够作为画面显示载体。本实施例中，所述透明盖板111为玻璃盖板。
为了提高上偏光片109与透明盖板111之间的粘附性，防止透明盖板111从上偏光片109上脱落，显示功能层还包括：位于上偏光偏109与透明盖板111之间的光学透明胶层110。
参考图1，所述LCD显示屏包括：对应光学指纹传感模块203中的光学指纹传感器213所在区域的光学指纹识别感应区(Active Area)W1。对应光学指纹传感模块203所在区域的光学指纹传感区W2。对应所述发光模块202需要提供出射光线的背光非出光区W3。对应背光模组100以及发光模块202共同提供出射光线的显示区W4。
对应发光模块202与光学指纹模块203所在区域的指纹区W5，需要说明的是，当将所述LCD显示屏应用于电子设备中时，可以设计将电子设备屏幕上的手指指纹显示及触摸区设置在所述指纹区W5正上方。
对应基板201所在区域为发光指纹区W6；对应所述凹槽10所在区域为凹槽区W7。本实施例中，在平行于背光模组100正面方向上，所述凹槽区W7的宽度大于所述发光指纹区W6的宽度，所述凹槽区W7的宽度与发光指纹区W6的宽度之差小于或等于1mm，例如宽度之差为0.8mm、0.5mm、0.3mm，在此范围内，有利于提高LCD显示屏的显示效果。
图4为本实施例提供的LCD显示屏进行指纹识别过程的光线传输示意图。为了便于图示和说明，图4中未示出透明盖板和光学透明胶，图4中示出了手指指纹20。
参考图4，背光光线51示出了背光模组100产生和发出的光线。
出射光线52示出了发光模组202产生和发出的光线，所述出射光线52传输至背光非出光区W3上方的显示功能层内，用于向背光非出光区W3提供保证显示功能层正常工作的光线，并且，当需要进行指纹识别时，所述出射光线52还作为向光学指纹模块203提供获取反射光学信号所需的入射光线。
从图4中可以看出，尽管背光非出光区W3不能采用背光模组100产生和发出光线，但是发光结构212产生的光线经过光学棱镜结构222进行光线传导方向的转换后，发出具有不同倾斜角度的出射光线52，从而达到出射光线52覆盖背光非出光区W3对应的显示屏范围，因而LCD显示屏能够正常实现屏幕显示。
当LCD显示屏出现显示画面，同时有手指指纹接触LCD显示屏时，出射光线52中的部分光线作为入射光线入射至手指指纹区域，经由手指指纹反射形成具有反射光学信号的反射光线53，反射光线53传输至光学指纹模块203后，光学指纹传感器213(参考图2)采集带有指纹信息的反射光学信号，从而实现指纹识别的目的。
本发明另一实施例还提供一种LCD显示屏，与前一实施例不同的是，本实施例中，发光模块的发光结构包括至少两个并列设置的发光芯片，且每一所述发光芯片正上方的光学棱镜结构的出光面的倾斜角度不相同。以下将结合附图对本实施例提供的LCD显示屏进行详细说明。图5为本发明另一实施例提供的LCD显示屏中发光指纹模块的结构示意图。需要说明的是，本实施例中仅对发光指纹模块310进行详细说明，与前一实施例相同或相应的部分，以下将不做描述。
参考图5，发光指纹模块310包括发光模块302以及光学指纹模块303，发光模块302用于向背光非出光区上方提供出射光线，且当需要进行指纹识别时，所述初始光线还作为向光学指纹模块303提供获取反射光学信号所需的入射光线。
所述发光模块302包括发光结构312以及位于所述发光结构312顶部表面的光学棱镜结构322，所述光学棱镜结构322包括至少两个倾斜角度不同的出光面。
所述发光结构312包括至少两个并列设置的发光芯片，且每一所述发光芯片正上方的光学棱镜结构的出光面的倾斜角度各不相同。
这样设置的好处包括：由于发光结构312包括至少两个发光芯片，因而发光结构312中的各发光芯片相互独立，可分别控制不同发光芯片的发光亮度，进行多路亮度控制，以便于匹配光学棱镜结构322不同倾斜角度的出光面，从而分别控制经由光学棱镜结构322不同出光面发出的光线的强弱，最终有利于调整背光非出光区W3对应的显示屏呈现的亮度均匀性；并且，还有利于调整靠近光学指纹模块303的光学棱镜结构322出光面发出的光线的强弱，最终有利于光学指纹模块303有效的采集经手指指纹反射的光学反射信号。
本实施例中，所述发光结构312为LED发光结构，发光芯片为LED发光芯片。
为了减小每一发光芯片发出的光线之间的相互干扰，所述光学棱镜结构322包括至少两个并列紧挨的光学棱镜，且每一所述光学棱镜对应位于一发光芯片顶部，也就是说，光学棱镜的数量与发光芯片的数量相同。
需要说明的是，在其他实施例中，光学棱镜结构也可以为一体成型结构，也就是说，光学棱镜结构由对一块光学棱镜进行处理制作的。
本实施例中，所述发光结构312包括：在平行于背光模组正面方向上并列设置的第一发光芯片312、第二发光芯片322以及第三发光芯片332。
所述光学棱镜结构322包括：位于所述第一发光芯片312顶部表面的第一光学棱镜313、位于所述第二发光芯片322顶部表面的第二光学棱镜323以及位于所述第三发光芯片332顶部表面的第三光学棱镜333，且所述第一光学棱镜313出光面的倾斜角度、所述第二光学棱镜323出光面的倾斜角度、所述第三光学棱镜333出光面的倾斜角度各不相同。
本实施例中，所述第一光学棱镜312出光面的倾斜角度小于所述第三出光棱镜333出光面的倾斜角度，且所述第二光学棱镜323出光面与背光模组正面相平行。有关所述第一光学棱镜313出光面、第二光学棱镜323出光面以及第三光学棱镜333出光面的详细描述，可参考前一实施例对光学棱镜结构出光面的相应描述，在此不再赘述。
本实施例中，所述发光指纹模块303包括：光学指纹传感器31、环绕所述光学指纹传感器31的挡光结构32、以及位于所述光学指纹传感器31顶部表面的透光涂层32。有关所述发光指纹模块303的详细描述，可参考前一实施例的相应描述，在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例中，以发光结构包括三个发光芯片为例，在其他实施例中，发光结构还可以包括四个、五个、十个等任意数量个发光芯片，从而完成对发光结构的多路亮度控制。
本实施例提供的LCD显示屏，不仅能够实现全屏显示以及屏下指纹识别的功能，并且，由于发光结构302由至少两个发光芯片构成，使得发光模块发出的光线能够实现多路亮度控制，从而有效的控制经由发光模块303发出的光线的亮度，在进一步提高LCD显示屏的显示均匀性的同时，提高光学指纹模块303采集经手指指纹反射的光学反射信号的能力，改善指纹识别效果。
相应的，本发明实施例还一种包括上述LCD显示屏的电子设备。电子设备可以为手机、智能手表、笔记本或平板电脑等具有显示和指纹识别需求的智能设备。
参考图6，图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，以电子设备为手机作为示例。手机包括：LCD显示屏，LCD显示屏包括屏幕显示区60、手指指纹显示及触摸区61；包围所述LCD显示屏的整机边框62。
其中，手指指纹显示及触摸区61的位置对应位于指纹区W5(参考图1)上方，也就是说，手指指纹显示及触摸区61对应位于发光模块以及光学指纹模块所在区域的上方。
所述手指指纹显示及触摸区61位于屏幕显示区60内，可以根据实际需求，设置所述手指指纹显示及触摸区61的位置。
由于背光模组和发光模块共同提供背光源，在不需要进行指纹识别时电子设备的屏幕可以实现屏幕显示区60全屏显示；当需要进行指纹识别时，电子设备的屏幕上显示手指指纹显示及触摸区61，手指放在手指指纹显示及触摸区61上，发光模块提供的出射光线中的部分光线作为入射至手指上的入射光线，经手指指纹反射后形成带有指纹信息的光学反射信号，所述光学反射信号传输至光学指纹模块，光学指纹模块将光学反射信号转换为表征指纹信息的电学信号，从而实现指纹识别。
因此，本实施例提供的电子设备，可以利用LCD显示屏实现全屏显示的同时，还能够进行屏下指纹识别，克服了现有难以在LCD显示屏下进行屏下指纹识别技术的问题。
本发明实施例还提供一种应用于上述电子设备的控制系统，图7为本发明实施例提供的控制系统的结构示意图。
参考图7，本发明实施例提供的控制系统包括：LCD背光驱动模块701，用于驱动背光模组702发光；指纹区发光驱动模块703，用于驱动发光模块704发光；与所述LCD背光驱动模块701、所述指纹区发光驱动模块703以及光学指纹模块705连接的主控平台700，用于向所述LCD背光驱动模块701和所述指纹区发光驱动模块703提供驱动信号，且还用于对光学指纹模块705采集的反射光学信号进行分析。
以下将结合附图对本发明实施例提供的控制系统进行详细说明。
电子设备具有LCD显示屏，需要说明的是，将LCD显示屏中用于显示画面和显示指纹识别图标的界面定义为屏幕706。
当唤醒屏幕706也就是唤醒LCD显示屏时，主控平台700向LCD背光驱动模块701提供驱动信号使背光模组702发光，主控平台700还向指纹区发光驱动模块703提供驱动信号使发光模块704发光；所述背光模组702和发光模块704发光保持常亮，用于给屏幕706提供背光源，使得屏幕706显示画面。并且，通过主控平台700调整向LCD背光驱动模块701和指纹区发光驱动模块703提供的驱动信号大小，从而将背光模组702和发光模组704到达屏幕706界面的光线亮度调成一致，使得整个屏幕706亮度均匀。
需要说明的时，发光模块中包括至少两个发光芯片时，所述指纹区发光驱动模块703分别向每一发光芯片提供驱动信号，使得每一发光芯片发出的光线亮度不同，从而实现发光模块的多路亮度控制。
在电子设备切换到需要进行指纹识别操作的应用显示界面时，屏幕706显示指纹识别图标(icon)，以告诉用户在指纹识别图标位置放置手指指纹。
控制系统还包括：与所述主控平台700连接的触控及显示驱动模块707，用于控制触控电路电极侦测手指信号。
当手指触摸指纹识别图标时，触控电路电极侦测到手指信号并反馈至主控平台700；主控平台700调整向指纹区发光驱动模块703提供的驱动信号，使得发光模块704发出的光线亮度增强，从而增强发光模块704提供的出射光线信号量，便于增强手指指纹反射回更强的光学反射信号，以利于光学指纹模块705有效的采集带有指纹信息的光学反射信号。
本发明实施例还提供一种应用于上述电子设备的控制方法。本发明实施例提供的控制方法包括：
需要唤醒LCD显示屏时，控制所述背光模组发光，且控制所述发光模块提供出射光线，点亮LCD显示屏。具体地，采用主控平台控制LCD背光驱动模块以驱动背光模组发光，且采用主控平台控制指纹区发光驱动模块以驱动发光模块发光，且背光模组和发光模块保持常亮，以为LCD显示屏提供背光源。
所述背光模组与发光模块共同提供背光源，以点亮LCD显示屏。本实施例中，LCD显示屏包括用于显示画面和显示指纹识别图标的屏幕；唤醒LCD显示屏时，控制所述背光模组发出的光线到达所述屏幕的亮度与所述发光模块提供的出射光线到达所述屏幕的亮度相同，从而使得屏幕的显示亮度均匀，改善显示效果。
并且，在点亮LCD显示屏后进行指纹识别，且进行指纹识别过程中发光模块提供的入射光线强度大于点亮LCD显示屏过程中发光模块提供的出射光线强度，便于光学指纹模块采集带有指纹信息的反射光学信号，以完成指纹识别。
本实施例中，当一次指纹识别失败时，发光模块提供的入射光线强度保持不变，等待用户第二层进行指纹放置和指纹识别；或者，设置指纹识别等待时间，若在设置的指纹识别等待时间后仍未进行第二次指纹放置，则降低发光模块提供的入射光线强度，使得发光模块提供的入射光线强度与唤醒LCD显示屏时发光模块提供的出射光线强度相同。
在其他实施例中，当一次指纹识别失败时，还可以增强发光模块提供的入射光线强度，便于提高入射到手指指纹上的入射光线质量以及反射光学信号质量，以便于提高第二次指纹识别的成功率。
在完成指纹识别后，LCD显示屏的屏幕显示画面进入其他应用界面，则发光模块提供的出射光线强度降低至唤醒LCD显示屏时发光模块提供的出射光线强度。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种LCD显示屏，其特征在于，包括：
背光模组，所述背光模组具有正面和与所述正面相对的背面，所述背光模组内具有贯穿所述正面的凹槽，所述背光模块正面包括背光出光区以及背光非出光区，且所述凹槽位于所述背光非出光区内；
位于所述凹槽内的发光指纹模组，所述发光指纹模组包括发光模块以及光学指纹模块，所述发光模块用于向所述背光非出光区上方提供出射光线，且还用于提供所述光学指纹模块获取反射光学信号所需的入射光线，所述光学指纹模块用于采集带有指纹信息的反射光学信号；
位于所述背光模组正面以及发光指纹模组上方的显示功能层；
所述发光模块包括发光结构以及位于所述发光结构顶部表面的光学棱镜结构，所述光学棱镜结构包括至少两个倾斜角度不同的出光面，所述倾斜角度指的是所述出光面相对于所述背光模组正面的倾斜角度；
所述光学棱镜结构具有第一出光面以及第二出光面，所述第一出光面靠近所述背光模组，所述第二出光面靠近所述光学指纹模块，所述第一出光面相对于所述背光模组的正面具有第一倾斜角度，所述第二出光面相对于所述背光模组的正面具有第二倾斜角度，且所述第一倾斜角度小于所述第二倾斜角度。
2.如权利要求1所述的LCD显示屏，其特征在于，所述发光结构包括LED发光结构、EL发光结构或者CFFL发光结构。
3.如权利要求1所述的LCD显示屏，其特征在于，所述发光结构包括至少两个并列设置的发光芯片，且每一所述发光芯片正上方的光学棱镜结构的出光面的倾斜角度不相同。
4.如权利要求3所述的LCD显示屏，其特征在于，所述光学棱镜结构包括至少两个并列紧挨的光学棱镜，且每一所述光学棱镜对应位于一所述发光芯片顶部。
5.如权利要求1所述的LCD显示屏，其特征在于，所述光学指纹模块包括：光学指纹传感器以及环绕所述光学指纹传感器的挡光结构。
6.如权利要求1所述的LCD显示屏，其特征在于，所述发光模块与所述光学指纹模块设置于同一基板上。
7.如权利要求1所述的LCD显示屏，其特征在于，所述凹槽贯穿所述背光模组；或者，所述凹槽底部位于所述背光模组内。
8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的LCD显示屏。
9.一种应用于如权利要求8所述的电子设备的控制系统，其特征在于，包括：
LCD背光驱动模块，用于驱动所述背光模组发光；
指纹区发光驱动模块，用于驱动所述发光模块发光；
与所述LCD背光驱动模块、所述指纹区发光驱动模块以及所述光学指纹模块连接的主控平台，用于向所述LCD背光驱动模块和所述指纹区发光驱动模块提供驱动信号，且还用于对光学指纹模块采集的反射光学信号进行分析。
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