CN110426875A - Lcd屏下指纹识别结构及lcd屏 - Google Patents

Abstract

一种LCD屏下指纹识别结构及LCD屏，包括背光板、R像素、G像素、B像素、W像素，在W像素的下方对应的TFT像素驱动单元中，设置光敏组件，所述光敏组件用于将接收到的由屏幕上方传来的光信号转换为电信号。区别于现有技术，在array基板上设置有光敏组件，其空间上与W像素对应的TFT像素驱动单元处，但不限于以上器件；通过利用LCD屏中W像素高透光性的特点，实现对屏上的指纹信息的采集。

Description

LCD屏下指纹识别结构及LCD屏

技术领域

本发明涉及显示屏下指纹识别技术，尤其涉及一种在LCD屏中集成屏下指纹识别的屏幕。

背景技术

现如今，屏幕不再单纯只为用户传递图片、视频等咨询，科技研发人员不断赋予显示屏新的附加功能，例如目前受到热捧的屏幕指纹识别技术。虽然屏幕指纹识别的提出很早，且投入研发的公司也很多，但目前市面上销售的屏幕指纹识别暂时只有VivoX20，采用光学式屏下指纹识别：该技术方案相对于超声波指纹识别具有更好的功耗且模组厚度上有优势。但光学式屏下指纹识别同样要求搭载AMOLED显示屏，同时在画素区域需做器件避让，使得指纹反射光可以穿透过避让区到达屏幕下方的光敏sensor，实现指纹信息的收集以便进一步的识别与操作。

但AMOLED因良品率及成本因素，还远远无法取代传统的LCD液晶显示，但现在市面支持屏内指纹识别的LCD显示非常少；传统LCD通常采用非显示区放置指纹识别，并不是真正屏内指纹识别，已逐渐被全面屏趋势所淘汰；而真正LCD屏上实现指纹识别，则需将指纹识别设置于盖板与LCM模组之间，需要额外的一层指纹触控组件，不仅成本高，而且也不利于轻薄化。

发明内容

因此，需要提供一种新的屏下识别技术，达到在LCD屏内指纹识别，满足收集指纹信息的要求。

为实现上述目的，发明人提供了一种LCD屏下指纹识别结构，包括背光板、R像素、G像素、B像素、W像素，在W像素的下方对应的TFT像素驱动单元中，设置光敏组件，所述光敏组件用于将接收到的由屏幕上方传来的光信号转换为电信号。

进一步地，所述光敏组件与光敏组件驱动信号线连接，所述光敏组件驱动信号线与同属一像素的液晶像素驱动单元扫描信号线连接。

具体地，所述光敏组件具体位于，W像素对应的TFT侧基板投影区间内。

进一步地，所述光敏组件还与指纹传感信号线连接，所述指纹传感信号线与指纹传感IC连接。

具体地，所述指纹传感信号线与像素栅极信号线平行或与像素源极信号线平行。

还包括一种具有上述屏下指纹识别结构的LCD屏。

区别于现有技术，在array基板上设置有光敏组件，其空间上与W像素对应的TFT像素驱动单元处，但不限于以上器件；通过利用LCD屏中W像素高透光性的特点，实现对屏上的指纹信息的采集。

附图说明

图1为具体实施方式所述的LCD屏下指纹识别结构；

图2为具体实施方式所述的现有LCD显示屏像素分解图；

图3为具体实施方式所述的屏上指纹的使用效果图；

图4为具体实施方式所述的指纹传感信号线走线图。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，为本发明的一种LCD屏下指纹识别结构，包括背光板、R像素、G像素、B像素、W像素，LCD(液晶显示屏)中单个像素一般由亚像素组成(例如R\G\B)，而为了获得高穿透率，现有技术单个像素也有由R\G\B\W四个子像素组成；滤光由像素色阻R\G\B实现，W像素可见光均可通过，无滤色色阻；不光的亮度由个像素TFT器件像素电压驱动液晶旋转进行调制，赋给不同电压以实现不同亮度在W像素的下方对应的TFT像素驱动单元中，设置光敏组件，所述光敏组件用于将接收到的由屏幕上方传来的光信号转换为电信号。我们的技术方案就适用于至少4个子像素的LCD屏中。为了更好地理解我们的方案，在此对LCD的工作原理做简单说明，这里请看图2，现有LCD显示屏由R\G\B三个子像素orR\G\B\W四个子像素构成最小显示单元，其TFT阵列基板通过电信号控制像素电极，控制液晶光阀，经由彩色滤光片CF基板实现全彩显示；该架构下TFT阵列基板的TFT器件及显示电极设置一致。请看图1中，为一个LCD屏中一个最基本的像素单元，光源由背光/背光板提供，经下偏光片形成偏振光，经由TFT基板、液晶层、CF基板和上偏振片到达物体表面。在到达物体表面的过程中，光强逐级减弱，其中R、G、B子像素单元过滤后只保留相应波段的可见光，而W像素因为无色阻过滤而具有更高的光强、更宽的波长范围。LCD像素单元内的透射光到达物体表面，部分光被反射回LCD像素单元内，到达TFT基板。由上示意图可见：W像素所在的范围对应的阵列投影区域可以接收到最强的反射光信号，是最有可能实现LCD屏内指纹识别功能的区域。具体地，所述光敏组件具体位于，W像素对应的TFT侧基板投影区间内。我们在这一区域设置光敏组件，通过光敏组件对反射回的光信号变化进行探测并转化为电信号，再通过相关识别IC识别该电信号及处理就能够达到屏下指纹检测的效果。

下面探讨本方案的实际可操作性，图3为实际像素与屏上指纹的使用效果图，通常指纹脊和谷之间的间距是550um，以5.5”FHD像素间距63um为例，可在一个纹脊/纹谷间距内设置有8-9个W子像素，即对应的子像素下有8-9个光敏组件作为信号采集点，若屏幕像素密度越高，即大屏大分辨率则更容易实现采集效果。从这点上来说，足够满足纹脊/纹谷曲线信息收集的需求。

在某一些进一步的实施例中，所述光敏组件与光敏组件驱动信号线连接，所述光敏组件驱动信号线与同属一像素的液晶像素驱动单元扫描信号线连接。指纹识别单元与液晶像素驱动单元可共用扫描线与信号线。所述光敏组件还与指纹传感信号线连接，所述指纹传感信号线与指纹传感IC连接。

在图4所示的实施例中我们可以看到，指纹传感信号线与像素单元内的栅极信号线(横线走向)平行或与像素源极信号线(纵线走向)平行。通过上述方案，我们设置与array基板上的光敏指纹识别传感器，如光敏感电容器、光敏二极管、三极管或光敏电阻等，但不限于以上器件。若设计空间及制程能力允许，指纹组件可为单、双或多个器件组成，亦可含有单、双或多根引线。这种新的LCD屏下指纹识别结构兼容原有的LCD屏设计模式，不产生多余空间占用，具备高良品率，低制作成本的特点。

本方案还提供一种具有上述屏下指纹识别结构/单元的LCD屏。通过上述设计，达到了将指纹识别功能集成到LCD屏幕中的功能。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LCD屏下指纹识别结构，包括背光板、R像素、G像素、B像素、W像素，其特征在于，在W像素的下方对应的TFT像素驱动单元中，设置光敏组件，所述光敏组件用于将接收到的由屏幕上方传来的光信号转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的LCD屏下指纹识别结构，其特征在于，所述光敏组件与光敏组件驱动信号线连接，所述光敏组件驱动信号线与同属一像素的液晶像素驱动单元扫描信号线连接。

3.根据权利要求1所述的LCD屏下指纹识别结构，其特征在于，所述光敏组件具体位于，W像素对应的TFT侧基板投影区间内。

4.根据权利要求1所述的LCD屏下指纹识别结构，其特征在于，所述光敏组件还与指纹传感信号线连接，所述指纹传感信号线与指纹传感IC连接。

5.根据权利要求4所述的LCD屏下指纹识别结构，其特征在于，所述指纹传感信号线与像素栅极信号线平行或与像素源极信号线平行。

6.一种具有权利要求1-5任一项屏下指纹识别结构的LCD屏。