CN110276227A - 一种显示屏 - Google Patents

Abstract

本发明实施例实公开了一种显示屏，包括棱镜片、导光板以及反射板，所述棱镜片中设置有透光部分，所述反射板中设置有与所述透光部分相对应的第一透光孔，光线依次通过所述透光部分、所述导光板以及所述第一透光孔。在本发明实施例中，用于采集指纹图像的光线可以依次通过棱镜片中的透光部分、导光板以及反射板中的透光孔，射向采集器中的感光器件，从而顺利完成显示屏的屏下指纹采集。

Description

一种显示屏

技术领域

本发明实施例涉及屏下指纹识别技术领域，尤其涉及一种显示屏。

背景技术

屏下指纹识别技术是指通过设置在显示屏一侧的采集器采集显示屏另一侧的指纹以完成指纹识别的一项指纹识别技术。在屏下指纹识别技术的实际应用中，当手指触摸显示屏时，显示屏另一侧的采集器能够采集指纹，然后通过与采集器连接的处理器完成指纹识别。

通常的显示屏包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)以及有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)屏。由于采用OLED屏实现屏下指纹识别技术与采用LCD屏实现屏下指纹识别相比技术实现更简单。因此，普遍采用OLED屏作为屏下指纹识别技术的显示屏。由于LCD屏的自身优势，应用也非常广泛，所以采用LCD屏的电子设备也会存在屏下指纹识别的功能需求，但是采用LCD屏实现屏下指纹识别技术比较困难。

采用LCD屏实现屏下指纹识别技术比较困难的原因如下。如图1所示，LCD屏至少包括保护面板1以及背光模组(保护面板于背光模组之间的结构未在图1中画出)。背光模组包括光源2、反射板5、导光板4以及两层棱镜片3。光源2位于导光板4的一侧，光源2发射的光线能够通过全反射从导光板4的一侧传播至另一侧，从而点亮整块屏幕。两层棱镜片3用于将从导光板4射出的各个角度发散的光线汇聚到垂直于屏幕的角度，从而增强屏幕的亮度。正由于棱镜片3能够汇聚从导光板4射出光线，而当LCD屏用于采集保护面板1一侧的指纹图像时，从保护面板1透射出光线需要透过背光模组射向采集器，而光线经过棱镜片3后，会变得发散，采集器也就无法采集到清晰的指纹图像；另外，背光模组中的反射板5会将大部分光线反射回导光板4，只有极少数光线能透过反射板5到达采集器，这也使得采集器难以采集到指纹图像；所以采用LCD屏实现屏下指纹识别技术比较困难。

发明内容

本发明实施例提供了一种显示屏，以提供一种可以实现屏下指纹识别的显示屏。

本发明实施例提供的显示屏，包括棱镜片、导光板以及反射板，所述棱镜片中设置有透光部分，所述反射板中设置有与所述透光部分相对应的第一透光孔，光线依次通过所述透光部分、所述导光板以及所述第一透光孔。

进一步地，所述透光部分为小孔形式的透光部分、两面均为平面的透光部分、一面为平面另一面为曲面的透光部分以及两面均为曲面的透光部分中的至少一种。

进一步地，所述棱镜片上设置有多个所述透光部分，所述透光部分为阵列式排列或者为错落式排列。

进一步地，所述导光板与所述反射板之间还设置有漫反射层，所述漫反射层的一侧铺置有扩散点，所述反射板中的第一透光孔与所述漫反射层上的扩散点间隙处相对设置，光线依次通过所述透光部分、所述导光板、所述漫反射层上的扩散点间隙处以及所述第一透光孔。

进一步地，所述漫反射层上设置有与所述第一透光孔相对应的第二透光孔，光线依次通过所述透光部分、所述导光板、所述第二透光孔以及所述第一透光孔。

进一步地，所述显示屏还包括采集器，所述采集器包括掩板，所述掩板的一侧连接反射板，所述掩板中设置有与所述第一透光孔相通的成像孔，所述掩板的另一侧设置有与所述成像孔相通的腔体，所述腔体的底部设置有感光器件，光线通过所述透光部分、所述第一透光孔以及所述成像孔射向所述腔体中的感光器件。

进一步地，所述成像孔处设置有用于汇聚射向所述感光器件的光线的透镜。

进一步地，所述采集器包括多个相互平行的通孔，每个所述通孔的底部设置有感光器件，每个所述第一透光孔与至少一个通孔相通，所述通孔的直径为0.5微米～50微米，且每个通孔对应的采集区域的大小与采集到的图像大小相同。

进一步地，所述采集器上与所述反射板连接的一侧设置有补光光源。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括如上所述的显示屏。

在本发明实施例中，用于采集指纹图像的光线可以依次通过棱镜片中的透光部分、导光板以及反射板中的透光孔，射向采集器中的感光器件，从而顺利完成显示屏的屏下指纹采集。

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

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为现有技术的一种显示屏的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示屏的剖视图；

图3为本发明实施例提供的另一种显示屏的剖视图；

图4为本发明实施例提供的再一种显示屏的剖视图；

图5为本发明实施例提供的一种棱镜片的俯视图；

图6为本发明实施例提供的再一种显示屏的剖视图；

图7为本发明实施例提供的再一种显示屏的剖视图；

图8为本发明实施例提供的再一种显示屏的剖视图；

图9为本发明实施例提供的另一种棱镜片的俯视图；

图10为本发明实施例提供的再一种显示屏的剖视图；

图11为本发明实施例提供的再一种显示屏的剖视图。

其中，1、保护面板；2、光源；3、棱镜片；31、透光部分；4、导光板；5、反射板；51、第一透光孔；6、采集器；61、掩板；62、成像孔；63、腔体；64、感光器件；65、通孔；66、通孔壁；67、补光光源；7、漫反射层；71、扩散点；8、扩散层；81、第三透光孔；9、透镜；10、透明介质。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图2，为本发明实施例提供的一种显示屏的剖视图，该显示屏中的背光模组包括棱镜片3、导光板4以及反射板5，所述棱镜片3中设置有透光部分31，所述反射板5中设置有与透光部分31相对应的第一透光孔51，光线依次通过所述透光部分31、所述导光板4以及所述第一透光孔51。在显示屏下还设置有采集指纹图像的采集器6。通过第一透光孔51的光线可以射向采集器6，从而实现对光线的采集。本发明实施例的显示屏可以为LCD屏或其他显示屏。

为防止用于采集指纹图像的光线透过棱镜片3之后变为发散光线，而破坏光路成像，可以在棱镜片3上设置透光部分31。该透光部分31可以为中空的小孔，光线通过小孔之后，不会变为发散光线，也就不会破坏光路成像。该透光部分31也可以为透明材质形成的透光部分，透光部分31的两个表面可以均为平面、也可以一面为平面另一面为曲面或者还可以两面均为曲面，光线通过这样的透光部分31后，均不会破坏光路成像。当透光部分31的任一表面为曲面时，可以组成能够汇聚光线的透镜结构，例如凸透镜，也能够保证光路正常成像。所以，棱镜片3中的透光部分31可以包括小孔形式的透光部分31、两面均为平面的透光部分31、一面为平面另一面为曲面的透光部分31以及两面均为曲面的透光部分31中的至少一种。透光部分31的两个表面分别位于棱镜片3的两个表面上。透光部分31的两个表面相对设置，两面的面积可以相同也可以不同。

在本发明实施例中，反射板5中的第一透光孔51可以为中空的小孔，也可以为透明材质形成的透光孔，以及其他任一不会破坏光路成像的透光孔。第一透光孔51的两个表面可以为平面也可以为曲面，本发明实施例不对第一透光孔51的两面的形状进行具体限定。从透光部分31射出的光线能够通过第一透光孔51透射出反射板5，从而避免反射板5将光线反射回导光板4，保证光路正常成像。

显示屏可以包括一层或两层棱镜片3，棱镜片3的结构可以为一侧为平面，另一侧覆盖有棱镜结构。在具体应用中，棱镜片3的数量以及结构可以根据需要进行相应地设置，所以本发明实施例不对棱镜片3的数量以及结构进行具体限定。当显示屏包括两层棱镜片3时，每层棱镜片3上均设置透光部分31，并且两层棱镜片3上的透光部分31相互对应，以使光线能够依次通过两层棱镜片3上的透光部分31、导光板4以及第一透光孔51，实现指纹图像的采集。

如图3所示，所述导光板4与所述反射板5之间还可以设置有漫反射层7，所述漫反射层7的一侧铺置有扩散点71，所述反射板5中的第一透光孔51与所述漫反射层7上扩散点71间隙处相对设置，光线依次通过所述透光部分31、所述导光板4、所述漫反射层7上的扩散点间隙处以及所述第一透光孔51，射向采集器6。第一透光孔51与漫反射层7上的扩散点间隙处相对设置，可以防止扩散点71破坏光路成像。在具体实现中，也可以在漫反射层7的任意位置上设置与第一透光孔51相对应的第二透光孔，光线可以依次通过所述透光部分31、所述导光板4、所述第二透光孔以及所述第一透光孔51，射向采集器6。该第二透光孔可以为中空的小孔，也可以为透明材质形成的透光孔，以及其他任一不会破坏光路成像的透光孔。第二透光孔的两个表面可以为平面也可以为曲面，本发明实施例不对第二透光孔的两面的形状进行具体限定。需要说明的是，本发明实施例提供显示屏可以包括漫反射层也可以不包括漫反射层。另外，通过在导光板4靠近反射板5一侧表面设置扩散点，也可以实现漫反射层的功能。这样的设计可以理解为将导光板4的一部分设置为漫反射层。

如图4所示，棱镜片3与导光板4之间还可以包括扩散层8，扩散层8上设置有与透光部分31相对应的第三透光孔81，光线可以依次通过所述透光部分31、第三透光孔81、导光板4、以及所述第一透光孔51，射向采集器6。该第二透光孔可以为中空的小孔，也可以为透明材质形成的透光孔，以及其他任一不会破坏光路成像的透光孔。第二透光孔的两个表面可以为平面也可以为曲面，本发明实施例不对第二透光孔的两面的形状进行具体限定。需要说明的是，本发明实施例提供显示屏可以包括扩散层也可以不包括扩散层。

如图5所示，棱镜片3上可以设置多个透光部分31，透光部分31可以为阵列式排列，透光部分31还可以为错落式排列(图中未画出)。每个透光部分31对应指纹采集区的不同区域，任意相邻两个透光部分31所对应的区域相互有重叠。本发明实施例不对透光部分31的数量以及排列方式进行具体限定。在具体实现中，反射板5上的第一透光孔51可以与透光部分31一一对应，所以，当透光部分31为阵列式排列或者为错落式排列时，第一透光孔51可以相应地为阵列式排列或者为错落式排列。当显示屏中设置漫反射层7与扩散层8，并且透光部分31为阵列式排列或者为错落式排列时，第二透光孔与第三透光孔81也可以相应地为阵列式排列或者为错落式排列。

本发明实施例提供了三种指纹图像采集方式，分别对应如下结构的采集器6。

实施方式一：

采集器6可以通过小孔成像方式采集指纹图像。如图2所示，采集器6包括掩板61，所述掩板61的一侧连接反射板5，所述掩板61中设置有与所述第一透光孔51相通的成像孔62，所述掩板61的另一侧设置有与所述成像孔62相通的腔体63，腔体63的底部设置有感光器件64，光线可以通过透光部分31、所述第一透光孔51以及所述成像孔62射向所述腔体63中的感光器件64，感光器件64可以为光电转换传感器。第一透光孔51与成像孔62可以一一对应。

所述第一透光孔51的口径不小于所述成像孔62的口径。由于工艺限制，一般来说，对采集器6上的成像孔62的口径大小的控制比对反射板5上第一透光孔51的口径大小的控制更加容易，所以需要保证成像孔62的口径大小符合预设大小，而只要保证第一透光孔51的口径大于成像孔62的口径即可，而无需具体限定第一透光孔51的口径的大小，实现起来也比较容易。需要说明的是，本发明实施例也可以具体限定第一透光孔51的口径的大小，例如与成像孔62的口径大小相等。

实施方式二：

采集器6可以通过透镜成像方式采集指纹图像。如图6所示，在类似如图2所示的采集器6的结构的基础上，可以在所述成像孔62处设置用于汇聚射向所述感光器件64的光线的透镜9。该透镜9可以设置在掩板61的任一侧，该透镜9可以为凸透镜9或其他类型的透镜9。如图5所示，各个成像孔62处的透镜9可以独立设置，并且成像孔62与透镜9一一对应。或者如图7所示，可以在反射板5与掩板61之间设置透明介质10，透明介质10上设置有与各个成像孔62对应的透镜9，并且成像孔62与透镜9一一对应。实施方式一中的成像孔62与实施方式二中的成像孔62的大小可以不同，实施方式一中的腔体63与实施方式二中的腔体63的深度也可以不同。

实施方式三：

采集器6可以通过密集的通孔采集指纹图像。如图8所示，所述采集器6包括多个相互平行的通孔65，每个所述通孔65的底部设置有感光器件64，每个所述第一透光孔51与至少一个通孔65相通，所述通孔65的直径为0.5微米～50微米，且每个通孔65对应的采集区域的大小与采集到的图像大小相同。为使每个通孔65对应的采集区域的大小与采集到的图像大小相同，可以将通孔65的直径以及通孔65的长度设置为合适的数值，使通孔65接收平行光线或近似平行的光线。由于通孔65密集排布，并且每个通孔65可以采集到不同区域的图像，所以可以通过拼接各个通孔65采集到的图像，得到纹路连续的指纹图像。

在具体实现中，每个通孔65的长度可以是通孔65直径的5倍以上，相邻通孔65之间的孔中心间距小于或等于50.8微米。并且通孔65的轴心线与采集器6的水平面夹角可以为大于或等于30°且小于或等于90°。在本实施方式中，透光部分31、第一透光孔51可以分别与通孔65一一对应，透光部分31、第一透光孔51也可以不与通孔65一一对应。当透光部分31、第一透光孔51不与通孔65一一对应时，如图9所示，棱镜片3上可以设置一个透光部分31，反射板5中也可以设置一个与透光部分31相对应的第一透光孔51，该第一透光孔51对应全部的通孔65，也就是说各个通孔65均接收从同一个第一透光孔51射出的光线。

在实施方式一与实施方式二中，掩板61上与反射板5连接的一侧可以为光滑平面，以使从光源射入导光板4的光线在传播过程中，当有光线通过第一透光孔51射到掩板61时，能够较大程度地反射回导光板4中，从而降低由于第一透光孔51而导致的光线损失。基于与之相似的理由，在实施方式三中，各个通孔65之间的通孔壁66的上表面也可以为光滑表面。

为补偿由于反射板5设置第一透光孔51而导致的光线损失，还可以在采集器6上与所述反射板5连接的一侧设置补光光源67。所述反射板5中设置有与补光光源67对应的补光孔，以使补光光源67的至少部分光线通过补光孔射入导光板4中。如图10和图11所示，该补光孔也可以为第一透光孔51，也就是说可以在采集器6上与第一透光孔51相对的位置上设置补光光源67。当补光光源67位于采集器6上与第一透光孔51相对的位置上时，补光光源67照射出的光线朝向导光板4方向。在实施方式一与实施方式二中，可以在掩板61上设置补光光源67。本发明实施例不对补光光源67的数量以及位置进行具体限定。

棱镜片3与保护面板1之间还设置有两层偏振片，两层偏振片之间设置有液晶层，光线通过液晶层后会发生旋转，从而结合两层偏振片调节显示屏的亮暗。当显示屏用于采集指纹图像时，可以通过控制液晶层的外加电场，使光线经过液晶层的旋转后，能够较大程度地通过偏振片，从而保证光路正常成像。

本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括如上所述的显示屏。该电子设备可以为任一采用显示屏作为显示屏的设备，例如手机、电视机、计算机、笔记本以及平板电脑。

在本发明实施例中，用于采集指纹图像的光线可以依次通过棱镜片中的透光部分、导光板以及反射板中的透光孔，射向采集器中的感光器件，从而顺利完成显示屏的屏下指纹采集。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种显示屏，包括棱镜片、导光板以及反射板，其特征在于，所述棱镜片中设置有透光部分，所述反射板中设置有与所述透光部分相对应的第一透光孔，光线依次通过所述透光部分、所述导光板以及所述第一透光孔。

2.如权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述透光部分为小孔形式的透光部分、两面均为平面的透光部分、一面为平面另一面为曲面的透光部分以及两面均为曲面的透光部分中的至少一种。

3.如权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述棱镜片上设置有多个所述透光部分，所述透光部分为阵列式排列或者为错落式排列。

4.如权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述导光板与所述反射板之间还设置有漫反射层，所述漫反射层的一侧铺置有扩散点，所述反射板中的第一透光孔与所述漫反射层上的扩散点间隙处相对设置，光线依次通过所述透光部分、所述导光板、所述漫反射层上的扩散点间隙处以及所述第一透光孔。

5.如权利要求4所述的显示屏，其特征在于，所述漫反射层上设置有与所述第一透光孔相对应的第二透光孔，光线依次通过所述透光部分、所述导光板、所述第二透光孔以及所述第一透光孔。

6.如权利要求1所述的显示屏，其特征在于，还包括采集器，所述采集器包括掩板，所述掩板的一侧连接反射板，所述掩板中设置有与所述第一透光孔相通的成像孔，所述掩板的另一侧设置有与所述成像孔相通的腔体，所述腔体的底部设置有感光器件，光线通过所述透光部分、所述第一透光孔以及所述成像孔射向所述腔体中的感光器件。

7.如权利要求6所述的显示屏，其特征在于，所述成像孔处设置有用于汇聚射向所述感光器件的光线的透镜。

8.如权利要求6所述的显示屏，其特征在于，所述采集器包括多个相互平行的通孔，每个所述通孔的底部设置有感光器件，每个所述第一透光孔与至少一个通孔相通，所述通孔的直径为0.5微米～50微米，且每个通孔对应的采集区域的大小与采集到的图像大小相同。

9.如权利要求6-8中任一项所述的显示屏，其特征在于，所述采集器上与所述反射板连接的一侧设置有补光光源。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的显示屏。