CN110187537A - 一种终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种终端，包括屏幕组件、背光模组和指纹识别模组；其中，屏幕组件和背光模组均可透过红外光；指纹识别模组包括红外成像组件和红外发光单元，所述背光模组位于所述屏幕组件与指纹识别模组之间，所述红外成像组件包括依次设置的光学镜头、可见光滤波片和图像传感器，且所述光学镜头位于所述背光模组与所述可见光滤波片之间。本发明实施例提供的技术方案解决了现有的LCD屏幕的终端无法实现屏下指纹识别功能的问题。

Description

一种终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端。
背景技术
随着通信技术的迅猛发展，指纹识别功能在终端上的应用越来越普遍，通过指纹触发，即能完成终端屏幕解锁、移动支付、应用程序解密等功能，简化了用户操作，也保障了用户信息安全。
目前，屏下指纹识别主要应用于OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)屏幕，利用OLED屏幕的像素自发光来作为发射光源，当OLED发出的光经屏幕上方的手指反射后，被指纹传感器接收处理，得到指纹图像。然而，由于LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)屏幕不是采用自发光像素发光，而是采用背光模组作为光源，由于背光模组中具有反射膜，因此发光二极管产生的光会通过背光模组全部反射向屏幕，无法达到屏下的指纹传感器，也就导致现有的LCD屏幕的终端无法实现屏下指纹识别功能。
发明内容
本发明实施例提供一种终端及终端，以解决现有的LCD屏幕的终端无法实现屏下指纹识别功能的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种终端，包括：
屏幕组件，所述屏幕组件可透过红外光；
背光模组，所述背光模组可透过红外光；
指纹识别模组，所述指纹识别模组包括红外成像组件和红外发光单元，所述背光模组位于所述屏幕组件与指纹识别模组之间，所述红外成像组件包括依次设置的光学镜头、可见光滤波片和图像传感器，且所述光学镜头位于所述背光模组与所述可见光滤波片之间。
本发明实施例中，由于屏幕组件和背光模组均可透过红外光，当用户手指按压在屏幕组件上时，红外发光单元发射的红外光能够透过背光模组和屏幕组件，到达用户手指后再反射回来，再次透过屏幕组件和背光模组，并透过光学镜头和可见光滤波片，到达图像传感器，形成指纹原始图像，以使得终端能够实现指纹识别。这样，也就使得本发明实施例所提供的终端，在确保屏幕组件和背光模组能够正常实现显示功能的同时，还能够实现指纹识别功能，提高了终端的适用性。
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一种终端中LCD显示模组和指纹识别模组的结构图；
图2是图1中LCD显示模组中的背光发光单元发射的可见光的传播路径以及指纹识别模组中红外发光单元发射的红外光的传播路径的示意图。
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。
本发明实施例提供了一种终端，请参照图1和图2，所述终端包括LCD显示模组10和指纹识别模组20。其中，LCD显示模组10包括屏幕组件12和背光模组11，背光模组11和屏幕组件12均可透过红外光；指纹识别模组20包括红外成像组件21和红外发光单元22，所述背光模组11位于所述屏幕组件12与指纹识别模组20之间，红外成像组件21包括依次设置的光学镜头211、可见光滤波片212和图像传感器213，且所述光学镜头211位于所述背光模组11与所述可见光滤波片212之间。
需要说明的是，终端为确保实现LCD显示模组10的正常显示功能，指纹识别模组20应设置于LCD显示模组10的朝向终端内部的一侧。另外，为确保LCD显示模组10和指纹识别模组20的正常工作，LCD显示模组10、红外成像组件21和红外发光单元22应与终端的电源连接。其中，电源不仅可以是指为终端内多个电器件供电的电池，还可以是包括电源管理器，或者是电路板与电池的统称，电路板可以是承载有实现终端各功能的电路模组、走线等器件，其具体的电路连接关系和信号传输原理在此不做赘述。
可以理解地，现有的采用LCD显示模组的终端，其LCD显示模组不能透过红外光，且LCD显示模组中的反射膜会将射过来的光全部反射向屏幕，这本身也是LCD显示模组实现显示功能的需要，因而现有的LCD显示模组无法实现屏下指纹识别功能。
本发明实施例中，在背光模组11的内侧设置红外发光单元22，用以发射红外光，红外光的频段大于760nm。而LCD显示模组10进行背光显示所需的光源为可见光，可见光光源的频段为380～760nm，小于红外光频段。本发明实施例中，相应地对屏幕组件12和背光模组11的透光性能进行改进，在确保LCD显示模组10正常发射可见光实现显示的同时，确保LCD显示模组10能够透过红外光。
由于屏幕组件12和背光模组11可透过红外光，当用户的手指按压在屏幕组件12上时，红外发光单元22发射的红外光能够透过背光模组11和屏幕组件12，到达用户手指后再反射回来，接着再次透过屏幕组件12和背光模组11，并透过光学镜头211和可见光滤波片212，最后到达图像传感器213，图像传感器213通过感应手指指纹峰和谷反射红外光光源能量的差异，从而形成不同灰度的图像，即形成指纹原始图像，该指纹原始图像经过进一步缓存处理后传输给终端处理器，以实现指纹识别。这样，也就使得本发明实施例所提供的终端，在确保LCD显示模组10能够正常实现显示功能的同时，还能够实现指纹识别功能，提高了终端的适用性。
请参照图1，终端还包括电路板30，图像传感器213及红外发光单元22设于电路板30上，例如图像传感器213及红外发光单元22可以是焊接在电路板30上，以确保图像传感器213及红外发光单元22在终端内安装的稳固性。
其中，光学镜头211主要用于采集反射回来的红外光。本发明实施例中，所述指纹识别模组20还包括支架23，支架23可以是固定于电路板30上，光学镜头211及可见光滤波片212可以是固定于支架23上。
本发明实施例中，红外发光单元22的发射频率为760～1000nm。在一种具体的实施方式中，红外发光单元22的发射频率优选为940nm。可以理解地，红外发光单元22独立采用红外光谱，不需要采用背光显示所需的可见光光谱，因此不会影响显示效果，人眼也无法观察到红外光。
相应地，图像传感器213的感光频段为760～1000nm。优选地，图像传感器213可以是采用感光QE(Quantum Efficiency，光谱响应)峰值在940nm芯片，以与红外发光单元22的发射频率相匹配，以更高效地接收从手指反射回来的红外反射光能量，形成更优的指纹图像。
另外，红外发光单元22的数量为至少两个，至少两个的红外发光单元22以图像传感器213为对称中心对称设置，这样，也就使得至少两个的红外发光单元22是均匀地分布在图像传感器213周围，以确保图像传感器213接收到的图像效果更好，避免出现因红外发光单元22设于图像传感器213一侧而造成指纹图像模糊的情况。
请再次参照图1，LCD显示模组10包括屏幕组件12和背光模组11，背光模组11位于屏幕组件12与指纹识别模组20之间，且屏幕组件12和背光模组11均可透过红外光。也就是说，本发明实施例对屏幕组件12和背光模组11的透光性能进行了改进，以确保红外发光单元22发射的红外光能够透过屏幕组件12和背光模组11，并顺利到达图像传感器213，形成指纹图像，实现终端的指纹识别功能。
可以理解地，为实现显示功能，LCD显示模组10还包括背光发光单元14，如图1所示，背光发光单元14位于背光模组11一端。
进一步地，背光模组11包括依次叠置的增亮膜111、扩散膜112、导光板113和反射膜114，其中，反射膜114位于背光模组11的与屏幕组件12背对的一侧；反射膜114反射可见光，且可透过红外光。可以理解地，背光模组11中反射膜114主要用以对可见光进行反射，以确保LCD显示模组10的正常显示功能；本发明实施例中对反射膜114进行改进，以确保反射膜114在能够反射380～760nm频段的可见光的同时，还能够透过频段大于760nm的红外光，以确保背光模组11一侧的图像传感器213能够接收到手指指纹反射回来的红外光，以形成指纹原始图像。
其中，反射膜114的透光频段为760～1000nm。在一种具体的实施方式中，反射膜114的红外光透光频段为940nm，且红外发光单元22的发射频率也优选为940nm，也就使得反射膜114的透光频段与红外发光单元22的发射的红外光的频率一致。这种情况下，反射膜114的红外光的透过率大于80％，可见光的透过率小于1％。这样，使得从手指指纹反射的红外光中能够透过反射膜114的比例更大，反射膜114透过红外光的性能更强，也就使得图像传感器213形成的指纹图像更为清晰、全面，进而也就提高了终端的指纹识别功能。
进一步地，增亮膜111和扩散膜112也可透过红外光，增亮膜111和所述扩散膜112的透光频段为760～1000nm。本发明实施例中，可以是对增亮膜111和扩散膜112的材料选型进行改进，以在确保增亮膜111具有对可见光进行增亮的功能，以及确保扩散膜112具有对可见光进行扩散功能的同时，使得增亮膜111和扩散膜112同样还能透过红外光，以提高背光模组11的透过红外光的透过率，确保指纹识别模组20能够更好地识别指纹图像。
在一种具体的实施方式中，增亮膜111和扩散膜112的透光频段为940nm，与反射膜114的透光频段以及与红外发光单元22的发射频率一致；在这种实施方式中，扩散膜112的透过红外光的透过率大于50％，增亮膜111的透过红外光的透过率大于70％。这样，也就使得背光模组11的红外光透过率更大，从而提高了背光模组11对红外光的透光性能，以确保图像传感器213形成的指纹图像更为清晰、全面，进而也就提高了终端的指纹识别功能。
请再次参照图1，屏幕组件12包括依次叠置的第一偏光片121、液晶层122和第二偏光片123，其中，第一偏光片121和第二偏光片123均可透过红外光。这样，通过可透过红外光的第一偏光片121及第二偏光片123，以实现LCD显示模组10能够透过红外光的性能。其中，第一偏光片121和第二偏光片123的透光频段为760～1000nm，可以是对第一偏光片121及第二偏光片123的材料选型进行改进，以确保第一偏光片121及第二偏光片123在380～760nm具有偏光特性，同时能够在760～1000nm具有透过红外光的特性，进而保障了LCD显示模组10正常的液晶显示性能，又能透过红外光，确保指纹识别模组20能够接收到手指指纹反射的红外光能量，形成指纹图像。
优选地，第一偏光片121和第二偏光片123的透光频段为940nm，以与红外发光单元22的发射频率、以及背光模组11中增亮膜111、扩散膜112和反射膜114的透光频段相一致，这样，能够使得LCD显示模组10和背光模组11透过红外光的透过率更大，以确保图像传感器213接收到的手指指纹发射的红外光能量更多，也就使得形成的指纹图像更为清晰、全面，进而提高终端的指纹识别功能。
另外，屏幕组件12的背对指纹识别模组20的一侧还设有玻璃盖板13，以对屏幕组件12起到保护作用。
本发明实施例中，终端可以是指手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器、MP4播放器、数码相机、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备等。
以上，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 (9)

1.一种终端，其特征在于，包括：
屏幕组件(12)，所述屏幕组件可透过红外光；
背光模组(11)，所述背光模组(11)可透过红外光；
指纹识别模组(20)，所述指纹识别模组包括红外成像组件(21)和红外发光单元(22)，所述背光模组(11)位于所述屏幕组件(12)与指纹识别模组(20)之间，所述红外成像组件(21)包括依次设置的光学镜头(211)、可见光滤波片(212)和图像传感器(213)，且所述光学镜头(211)位于所述背光模组(11)与所述可见光滤波片(212)之间。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述背光模组(11)包括依次叠置的增亮膜(111)、扩散膜(112)、导光板(113)和反射膜(114)；
其中，所述反射膜(114)位于所述背光模组(11)的与所述屏幕组件(12)背对的一侧；所述反射膜(114)反射可见光，且可透过红外光。
3.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述反射膜(114)的透光频段为760～1000nm。
4.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，所述增亮膜(111)和所述扩散膜(112)可透过红外光，所述增亮膜(111)和所述扩散膜(112)的透光频段为760～1000nm。
5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述屏幕组件(12)包括依次叠置的第一偏光片(121)、液晶层(122)和第二偏光片(123)，所述第一偏光片(121)和所述第二偏光片(123)均可透过红外光。
6.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述第一偏光片(121)和所述第二偏光片(123)的透光频段为760～1000nm。
7.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述红外发光单元(22)的数量为至少两个，至少两个的所述红外发光单元(22)以所述图像传感器(213)为对称中心对称设置。
8.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述红外发光单元(22)的发射频率为760～1000nm。
9.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括电路板(30)，所述图像传感器(213)及所述红外发光单元(22)设于所述电路板(30)上。
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