CN110222618A - 一种屏幕指纹组件及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种屏幕指纹组件及终端设备,屏幕指纹组件包括:第一玻璃盖板(1)、显示模组(2)、补光灯(3)和指纹模组(5),所述第一玻璃盖板(1)、所述显示模组(2)和所述指纹模组(5)层叠设置,所述显示模组(2)的第一侧与所述第一玻璃盖板(1)的第一表面贴合,所述补光灯(3)位于所述第一玻璃盖板(1)的一侧,并同时与所述第一玻璃盖板(1)的第一表面以及所述显示模组(2)的第一侧相邻,且所述补光灯(3)朝向所述第一玻璃盖板(1)。本发明实施例可以提升红外光的补光效果。

Description

一种屏幕指纹组件及终端设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种屏幕指纹组件及终端设备。
背景技术
随着终端设备的迅速发展,将指纹模组设置于显示模组下已经成为当前的主流设计方案。在实际运用中,补光灯通常位于显示模组下,且位于指纹模组的一侧。当前在使用补光灯进行补光时,补光灯发出的红外光需依次透过背光层、显示模组和玻璃盖板从而完成对指纹的补光。可见,由于红外光透过的结构较多,从而使得红外光的衰减较大,进而使得红外光的补光效果较差。
发明内容
本发明实施例提供一种屏幕指纹组件及终端设备,以解决红外光的补光效果较差的问题。
为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种屏幕指纹组件,包括:第一玻璃盖板、显示模组、补光灯和指纹模组,所述第一玻璃盖板、所述显示模组和所述指纹模组层叠设置,所述显示模组的第一侧与所述第一玻璃盖板的第一表面贴合,所述补光灯位于所述第一玻璃盖板的一侧,并与所述第一玻璃盖板的第一表面以及所述显示模组的第一侧相邻,且所述补光灯朝向所述第一玻璃盖板。
第二方面,本发明实施例还提供一种终端设备,包括:上述的屏幕指纹组件。
在本发明实施例中,由于补光灯位于第一玻璃盖板的一侧,并同时与第一玻璃盖板的第一表面以及显示模组的第一侧相邻,这样,补光灯发出的红外光只需要透过第一玻璃盖板即可完成补光,减少了红外光的衰减,从而提升了红外光的补光效果。
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得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种屏幕指纹组件的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种屏幕指纹组件的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种屏幕指纹组件的俯视图;
图4是本发明实施例提供的一种红外光的光线传播方向示意图;
图5是本发明实施例提供的另一种屏幕指纹组件的结构示意图。
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得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,本发明实施例提供一种屏幕指纹组件,包括:第一玻璃盖板1、显示模组2、补光灯3和指纹模组5,所述第一玻璃盖板1、所述显示模组2和所述指纹模组5层叠设置,所述显示模组2的第一侧与所述第一玻璃盖板1的第一表面贴合,所述补光灯3位于所述第一玻璃盖板1的一侧,并同时与所述第一玻璃盖板1的第一表面以及所述显示模组2的第一侧相邻,且所述补光灯3朝向所述第一玻璃盖板1。
其中,屏幕指纹组件还可以包括背光层4,背光层4可以与显示模组2层叠设置,用于为显示模组2提供背光源,背光层4包括依次叠加的增亮膜、扩散膜、导光板和反射膜等。而显示模组2可以包括依次层叠设置的上偏振片、滤色片、基板和下偏振片等,上述上偏振片可以与第一玻璃盖板1的第一表面贴合,下偏振片可以与背光层4中的增亮膜贴合。
另外,指纹模组5可以贴合背光层4设置,指纹模组5可以包括依次设置的镜头、可见光滤光片和指纹传感器,而指纹模组5可以设置于柔性电路板上。
本发明实施例的工作原理可以参见以下表述:当第一玻璃盖板1上有指纹(在图1中用A表示)时,补光灯3发射的红外光可以透过第一玻璃盖板1并照射到指纹上,而上述红外光遇到指纹后反射回第一玻璃盖板1中的反射红外光可以依次经过显示模组2和背光层4射入指纹模组5的镜头中,最后到达指纹传感器中,指纹传感器将红外光信号转化为电信号,并将电信号经过模数转换器进行数据转换后,最终生成指纹图像。另外,由于指纹中不同位置对红外光反射的强度不一致,从而使得指纹图像中不同位置对应的灰阶不同。
在本发明实施例中,由于补光灯3位于第一玻璃盖板1的一侧,并与第一玻璃盖板1的第一表面以及显示模组2的第一侧相邻,这样,使得补光灯3发出的红外光只需要透过第一玻璃盖板1即可完成补光,减少了红外光的衰减,从而提升了红外光的补光效果。
可选的,参见图2,所述第一玻璃盖板1的第一表面的第一区域设置有第一反射涂层101,所述第一玻璃盖板1的第二表面的第二区域设置有第二反射涂层102,所述第一表面与所述第二表面相对设置。
其中,第一区域和第二区域可以为相对的两个区域,当然,第一区域和第二区域也可以为错位设置的两个区域,例如:第一区域在第二表面上的垂直投影与第二区域部分重合。
其中,第一反射涂层101和第二反射涂层102均可以供可见光通过,即当可见光垂直于第一玻璃盖板1入射时,第一反射涂层101和第二反射涂层102不会影响可见光的透光率,也不会对可见光的传输光路造成影响,因此第一反射涂层101和第二反射涂层102不会影响显示模组2的显示效果。而第一反射涂层101和第二反射涂层102对红外光则是低透光性,因此当红外光在第一玻璃盖板1内传播时,增强了红外光在第一反射涂层101和第二反射涂层102之间进行全反射的效果。
其中,第一反射涂层101和第二反射涂层102,可采用与红外截止滤光片类似或者相同的材料制成,且第一反射涂层101和第二反射涂层102的厚度在此不做限定。例如:可用电子蒸发的二氧化钛(TiO2)和二氧化硅(SiO2)薄膜进行离子镀膜,且通过调整上述镀膜的光谱透过的中心频率点,使得透过率最高的中心频率点位于可见光波段,这样最终得到的镀膜即可作为第一反射涂层101和第二反射涂层102。这样,从而使得第一反射涂层101和第二反射涂层102可以达到供可见光全部通过,而让红外光的透过率较低的效果。
本发明实施例中,由于第一玻璃盖板1上设置有第一反射涂层101和第二反射涂层102,且红外光在第一反射涂层101和第二反射涂层102上的透过率较低,从而使得红外光在第一反射涂层101和第二反射涂层102之间进行反射,最终从未设置有第一反射涂层101和第二反射涂层102的位置射出第一玻璃盖板1,并射至指纹上,从而完成对指纹的补光。这样,由于第一玻璃盖板1内设置有第一反射涂层101和第二反射涂层102,从而减少了直接透过第一玻璃盖板1的红外光的数量(即降低了红外光的损失),进而提升了对指纹的补光效果。
可选的,所述第一玻璃盖板1的第一表面与所述补光灯3对应的区域未设置有所述第一反射涂层101,所述第一玻璃盖板1的第二表面与所述补光灯3对应的区域设置有所述第二反射涂层102。
其中,在本实施方式中,优选的,第一反射涂层101和第二反射涂层102选用对红外光透过率接近0,对可见光透光率接近100%的材质。
本发明实施例中,第一玻璃盖板1的第一表面与补光灯3对应的区域未设置有第一反射涂层101,这样,减少了红外光从补光灯3中射入第一玻璃盖板1时,第一反射涂层101对红外光透过量较少的现象的发生,即增加了射入第一玻璃盖板1中的红外光的数量,从而增强了对指纹的补光效果。另外,第一玻璃盖板1的第二表面与补光灯3对应的区域设置有第二反射涂层102,减少了红外光直接从第一玻璃盖板1的第二表面上对应补光灯3的区域射出第一玻璃盖板1的现象的发生,即同样增加了射入第一玻璃盖板1的红外光的数量,进而提升了对指纹的补光效果。
可选的,所述第一反射涂层101沿所述第一玻璃盖板1长度方向的尺寸大于或等于所述第二反射涂层102沿所述第一玻璃盖板1长度方向的尺寸。
其中,第一反射涂层101和第二反射涂层102的形状在此不做限定,例如:第一反射涂层101和第二反射涂层102可以均为矩形或者椭圆形等。当第一反射涂层101和第二反射涂层102可以均为矩形时,第一反射涂层101和第二反射涂层102沿第一玻璃盖板1长度方向的尺寸可以分别为与第一反射涂层101对应的矩形的长边长度,以及与第二反射涂层102对应的矩形的长边长度;第一反射涂层101和第二反射涂层102可以均为椭圆形时,第一反射涂层101和第二反射涂层102沿第一玻璃盖板1长度方向的尺寸可以为第一反射涂层101和第二反射涂层102的长轴长度。
例如:参见图3,当第一反射涂层101和第二反射涂层102错位设置,且第一玻璃盖板1靠近补光灯3的一面上对应补光灯3的位置未设置有第一反射涂层101,第一玻璃盖板1远离补光灯3的一面上对应补光灯3的位置设置有第二反射涂层102时,若图3中B表示的区域的宽度与C表示的宽度相同时,则表示第一反射涂层101沿第一玻璃盖板1长度方向的宽度等于第二反射涂层102沿第一玻璃盖板1长度方向的宽度;若B表示的区域的宽度大于C表示的宽度时,则表示第一反射涂层101沿第一玻璃盖板1长度方向的宽度大于第二反射涂层102沿第一玻璃盖板1长度方向的宽度。
本发明实施例中,第一反射涂层101沿第一玻璃盖板1长度方向的尺寸大于或等于第二反射涂层102沿第一玻璃盖板1长度方向的尺寸,从而可以保证红外光最后由第一反射涂层101透过第一玻璃盖板1射向指纹,并完成对指纹的补光。
可选的,所述第一反射涂层101沿所述第一玻璃盖板1宽度方向的尺寸大于或等于所述第二反射涂层102沿所述第一玻璃盖板1宽度方向的尺寸。
例如:第一反射涂层101沿第一玻璃盖板1宽度方向的尺寸可以等于第一玻璃盖板1的宽度,而第二反射涂层102沿第一玻璃盖板1宽度方向的尺寸小于或等于第一玻璃盖板1的宽度。
本发明实施例中,第一反射涂层101沿第一玻璃盖板1宽度方向的尺寸大于或等于第二反射涂层102沿第一玻璃盖板1宽度方向的尺寸,可以减少红外光照射至第一反射涂层101上时,从第一玻璃盖板1上未设置有第一反射涂层101透出第一玻璃盖板1的红外光的数量,从而相应增加在第一玻璃盖板1内传播的红外光的数量,进而提升红外光对指纹的补光效果。
可选的,所述指纹模组5在所述第一玻璃盖板1上的垂直投影区域未设置有所述第一反射涂层101和所述第二反射涂层102。
其中,指纹模组5在第一玻璃盖板1上的垂直投影区域未设置有第一反射涂层101和第二反射涂层102,且显示模组2上对应指纹模组5的位置可以突出显示有图像,例如:显示模组2对应指纹模组5的位置可以显示指纹的纹路图像,这样,用户可以快速且准确的按压在第一玻璃盖板1对应的位置上,从而提高生成指纹图像的速率。
本发明实施例中,指纹模组5在第一玻璃盖板1上的垂直投影区域未设置有第一反射涂层101和第二反射涂层102,这样,可以减少第一反射涂层101和第二反射涂层102对红外光的遮挡,从而方便红外光射入指纹模组5中。
可选的,所述补光灯3相对于所述第一玻璃盖板1所在的平面倾斜设置。
其中,补光灯3相对于第一玻璃盖板1所在的平面倾斜设置,可以有以下方式:
作为一种可选的方式,若补光灯3包括灯芯,且补光灯3和灯芯均为柱体结构,补光灯3的轴向方向与第一玻璃盖板1的所在平面垂直,补光灯3的轴向方向和灯芯的轴向方向存在倾斜角度,即补光灯3的轴向方向和灯芯的轴向方向不平行;作为另一种可选的方式,补光灯3的轴向方向和灯芯的轴向方向平行,但补光灯3的轴向方向与第一玻璃盖板1的所在平面不垂直,存在倾斜角度。
其中,补光灯3可以发出沿多个方向传播的红外光,而红外光最主要集中在沿补光灯3的轴向方向上。当将补光灯3相对于第一玻璃盖板1所在的平面倾斜设置时,可以使得大部分的红外光倾斜射入第一玻璃盖板1中,上述大部分的红外光倾斜射入第一玻璃盖板1中,从而使得上述红外光可以在第一玻璃盖板1中发生反射或者折射,并最终从第一玻璃盖板1上对应指纹的位置射出,对指纹形成补光,提升了对指纹的补光效果。
其中,可选的,所述补光灯3相对于所述第一玻璃盖板1所在的平面的倾斜角度为第一预设角度,所述补光灯3发出的光射入第一玻璃盖板1的入射角度大于或等于第二预设角度,其中,所述第二预设角度为全反射角。
当补光灯3发出的光为红外光,且红外光的入射角度大于或等于第二预设角度时,红外光可以在第一玻璃盖板1的上表面和下表面之间发生全反射。而上述第二预设角度的计算公式可以为:C=arcsin(n2/n1),C表示第二预设角度,n1表示光密介质的折射率,n2表示光疏介质的折射率。而入射角度小于第二预设角度的红外光中的一部分红外光可以透过第一玻璃盖板1的上表面射入外界环境中,另一部分可以在第一玻璃盖板1的上表面与下表面之间发生反射。
当第一玻璃盖板1的上表面设置有第二反射涂层102,第一玻璃盖板1的下表面设置有第一反射涂层101时,第一反射涂层101和/或第二反射涂层102为光疏介质,第一玻璃盖板1为光密介质,或者,第一反射涂层101和/或第二反射涂层102为光密介质,反射涂层外的空气为光疏介质。需要说明的是,第一玻璃盖板1的上表面即为第一玻璃盖板1的第二表面,第一玻璃盖板1的下表面即为第一玻璃盖板1的第一表面。
其中,第一预设角度的确定方式在此不做限定,例如:当补光灯3发出的红外光中超过一定比例的红外光的入射角度均大于或等于第二预设角度时,此时补光灯3的倾斜角度即可以确定为第一预设角度,上述一定比例的具体取值在此不做限定,例如:可以为50%、55%或者60%等。
参见图4,D角度大于第二预设角度,E角度小于第二预设角度,则入射角度为D角度的红外光可以在第一玻璃盖板1的上表面与下表面之间发生全反射,入射角度为E角度的红外光可以透过第一玻璃盖板1的上表面射入外界环境中。另外,图4中的n1表示光密介质的折射率,n2表示光疏介质的折射率。
本发明实施例中,由于补光灯3相对于第一玻璃盖板1所在的平面倾斜设置,从而使得大部分的红外光可以倾斜射入第一玻璃盖板1中,从而可以提高反射红外光的数量,增强补光效果。另外,由于可以通过调节红外光的入射角度大于或等于第二预设角度,从而使得红外光可以在第一反射涂层101和第二反射涂层102之间发生全反射,从而减小了红外光的损耗量,进而提升了对指纹的补光效果。
可选的,所述屏幕指纹组件还包括第二玻璃盖板6,所述第二玻璃盖板6与所述第一玻璃盖板1层叠设置。
其中,第一玻璃盖板1和第二玻璃盖板6的形状、尺寸和材质均可以相同。
本发明实施例中,屏幕指纹组件包括第一玻璃盖板1和第二玻璃盖板6,且第二玻璃盖板6层叠于第一玻璃盖板1之上,而第一反射涂层101和第二反射涂层102设置于第一玻璃盖板1上,这样,可以减少在使用过程中第一反射涂层101和第二反射涂层102的磨损量,从而延长第一反射涂层101和第二反射涂层102的使用寿命。另外,在本实施例中,由于第一反射涂层101和第二反射涂层102不用直接与外界环境以及用户接触,从而降低了第一反射涂层101和第二反射涂层102的工艺要求,降低了加工成本。
可选的,所述显示模组2还包括相对的第二侧和第三侧,所述第二侧和所述第三侧分别与所述第一侧相邻,所述屏幕指纹组件包括两个所述补光灯3,两个所述补光灯3分别与所述第二侧和所述第三侧相邻。
本发明实施例中,由于设置有两个补光灯3,且上述两个补光灯3分别与显示模组2的第二侧和显示模组2的第三侧相邻,从而使得补光更加均匀。
可选的,参见图5,所述屏幕指纹组件还包括红外光敏器件,所述补光灯3为所述红外光敏器件中的红外灯。
其中,在不同的应用场景下,可以控制补光灯3的发光强度以及档位,例如:当补光灯3用于指纹识别时,可以控制补光灯3处于高档位,且发光强度较高;当补光灯3用于接近检测时,可以控制补光灯3处于低档位,且发光强度较低。这样,使得对补光灯3的发光强度的控制更加灵活化。
本发明实施例中,由于补光灯3为红外光敏器件7中的补光灯3,从而无须单独设置补光灯以及对应的驱动电路,从而降低了使用成本。
需要说明的是,图1-图5中的箭头均可以表示红外光的传播方向。
本发明实施例还提供一种终端设备,包括上述的屏幕指纹组件。屏幕指纹组件的具体结构可以参见上述发明实施例中的表述,在此不再赘述,由于本发明实施例中采用了上述发明实施例中的屏幕指纹组件,因此具有与上述发明实施例相同的有益技术效果。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种屏幕指纹组件,其特征在于,包括:第一玻璃盖板(1)、显示模组(2)、补光灯(3)和指纹模组(5),所述第一玻璃盖板(1)、所述显示模组(2)和所述指纹模组(5)层叠设置,所述显示模组(2)的第一侧与所述第一玻璃盖板(1)的第一表面贴合,所述补光灯(3)位于所述第一玻璃盖板(1)的一侧,并与所述第一玻璃盖板(1)的第一表面以及所述显示模组(2)的第一侧相邻,且所述补光灯(3)朝向所述第一玻璃盖板(1)。
2.根据权利要求1所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述第一玻璃盖板(1)的第一表面的第一区域设置有第一反射涂层(101),所述第一玻璃盖板(1)的第二表面的第二区域设置有第二反射涂层(102),所述第一表面与所述第二表面相对设置。
3.根据权利要求2所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述第一玻璃盖板(1)的第一表面与所述补光灯(3)对应的区域未设置有所述第一反射涂层(101),所述第一玻璃盖板(1)的第二表面与所述补光灯(3)对应的区域设置有所述第二反射涂层(102)。
4.根据权利要求3所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述第一反射涂层(101)沿所述第一玻璃盖板(1)长度方向的尺寸大于或等于所述第二反射涂层(102)沿所述第一玻璃盖板(1)长度方向的尺寸。
5.根据权利要求3所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述第一反射涂层(101)沿所述第一玻璃盖板(1)宽度方向的尺寸大于或等于所述第二反射涂层(102)沿所述第一玻璃盖板(1)宽度方向的尺寸。
6.根据权利要求2-5任一项所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述指纹模组(5)在所述第一玻璃盖板(1)上的垂直投影区域未设置有所述第一反射涂层(101)和所述第二反射涂层(102)。
7.根据权利要求6所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述补光灯(3)相对于所述第一玻璃盖板(1)所在的平面倾斜设置。
8.根据权利要求7所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述补光灯(3)相对于所述第一玻璃盖板(1)所在的平面的倾斜角度为第一预设角度,所述补光灯(3)发出的光射入所述第一玻璃盖板的入射角度大于或等于第二预设角度,其中,所述第二预设角度为全反射角。
9.根据权利要求2-5任一项所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述屏幕指纹组件还包括第二玻璃盖板(6),所述第二玻璃盖板(6)与所述第一玻璃盖板(1)层叠设置。
10.根据权利要求1所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述显示模组(2)还包括相对的第二侧和第三侧,所述第二侧和所述第三侧分别与所述第一侧相邻,所述屏幕指纹组件包括两个所述补光灯(3),两个所述补光灯(3)分别与所述第二侧和所述第三侧相邻。
11.根据权利要求1所述的屏幕指纹组件,其特征在于,所述屏幕指纹组件还包括红外光敏器件,所述补光灯(3)为所述红外光敏器件中的红外灯。
12.一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求1-11任一项所述的屏幕指纹组件。
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