CN110678874B - 屏下光学指纹识别系统及电子装置 - Google Patents

屏下光学指纹识别系统及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种屏下光学指纹识别系统及电子装置，该屏下光学指纹识别系统包括：光学指纹识别模组和指纹检测光源，光学指纹识别模组位于背光模组背离显示面板的一侧，指纹检测光源用于向显示面板上的指纹检测区域发射探测光，该探测光为可透过背光模组的非可见光，且探测光经检测区域上的手指反射后透过背光模组并进入光学指纹识别模组，以使光学指纹识别模组根据反射后的探测光形成指纹图像。指纹检测光源发射的探测光照射到指纹检测区域的手指上反射，则带有指纹信息的、反射后的探测光也能够透过背光模组，并照射在位于背光模组后的光学指纹识别模组上，光学指纹识别模组就能够根据该反射后的探测光形成指纹图像，从而实现了光学指纹的检测。

Description

屏下光学指纹识别系统及电子装置
技术领域
本申请涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种屏下光学指纹识别系统及电子装置。
背景技术
指纹识别技术是指通过指纹识别模组感应、分析指纹的谷和脊的信号来识别指纹信息，具有安全性高，且操作方便快捷的优点，而被广泛的应用于电子产品中。指纹成像技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术，其中，光学指纹识别技术因其具有穿透能力强、支持全屏摆放、产品结构设计简单等特点，而逐渐成为指纹识别技术的主流，被广泛的应用于电子装置中。
目前，光学指纹识别模组在显示屏中设置时，光学识别模组位于显示屏下，具体的，如在OLED屏下模式中，由于OLED显示模组为自发光型，期显示模组本身具备透光性，光学指纹检测模组可设置在显示模组背离显示面板的一侧，在进行指纹检测时，可利用屏幕自身发出的光照射手指后形成返回光，该返回光经过显示模组后照射在光学指纹识别模组上，以进行指纹的识别。
然而，在LCD显示屏模式下，将光学指纹检测模组可设置在显示模组背离显示面板的一侧，由于背光模组内的钢板以及反射膜不透光，而且背光模组内的扩散膜对光线也有雾化效果，增光膜对光线还有方向约束特性，从而导致无法实现指纹检测。
发明内容
本发明提供一种屏下光学指纹识别系统及电子装置，以解决现有光学指纹识别模组在LCD模式下，设置在显示模组背离显示面板的一侧，无法实现屏下指纹检测的问题。
本发明的第一方面提供一种屏下光学指纹识别系统，应用于具有背光模组和显示面板的电子装置，其中，所述背光模组用于向所述显示面板提供可见光以使所述显示面板显示画面，所述屏下光学指纹识别系统包括：光学指纹识别模组和指纹检测光源；
其中，所述光学指纹识别模组位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，所述指纹检测光源用于向所述显示面板上的指纹检测区域发射探测光，所述探测光为可透过所述背光模组的非可见光，且所述探测光经所述检测区域上的手指反射后透过所述背光模组并进入所述光学指纹识别模组，以使所述光学指纹识别模组根据反射后的所述探测光形成指纹图像。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述背光模组包括：可使所述探测光透过的扩散膜，所述扩散膜用于对所述背光模组发出的可见光进行雾化。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的反射膜，所述反射膜位于所述扩散膜朝向所述光学指纹识别模组的一侧，所述反射膜用于对所述可见光进行反射。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述背光模组还包括：钢板，所述钢板位于所述反射膜朝向所述光学指纹识别模组的一侧，且所述钢板与所述光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的所述探测光透过的开孔。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的增亮膜，所述增亮膜位于所述背光模组的扩散膜朝向所述显示面板的一侧，所述增亮膜用于对所述可见光起到增强亮度的效果。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述增亮膜采用非棱镜结构的膜层结构来增强所述背光模组的亮度。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述增亮膜包括多层光学材料层，所述光学材料层由低色散系数的光学材料构成。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述光学材料层的色散系数在30-60之间。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述多层光学材料层的折射率从所述扩散膜到所述显示面板的方向依次增加。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述背光模组还包括：导光板，所述导光板位于所述背光模组的扩散膜与所述背光模组的反射膜之间。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述指纹检测光源位于所述显示面板的玻璃盖板下方，且所述指纹检测光源与所述显示面板的液晶层并排设置；或者，
所述指纹检测光源位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述背光模组的导光板朝向所述光学指纹识别模组的一侧上设有背光光源，所述指纹检测光源位于所述导光板朝向所述光学指纹识别模组的一侧，且所述指纹检测光源与位于所述导光板朝向所述光学指纹识别模组一侧设置的背光光源并排设置。
在本发明实施例的具体实施方式中，还包括基板，所述基板位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，且所述指纹检测光源、所述光学指纹识别模组设置在所述基板朝向所述背光模组的一面上。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述指纹检测光源的出光面与所述显示面板的玻璃盖板平行，或者所述指纹检测光源的出光面与所述显示面板的玻璃盖板之间形成夹角。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述光学指纹识别模组包括光学元件和指纹图像传感器，所述光学元件位于所述指纹图像传感器朝向所述背光模组的一侧，且所述光学元件设置在与所述指纹图像传感器相应位置处，反射后的所述探测光透过所述背光模组后透过所述光学元件且进入所述指纹图像传感器以形成指纹图像。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述光学元件包括至少一个非球面透镜，所述透镜用于将所述探测光汇聚到所述指纹图像传感器，以增大所述光学指纹识别模组的视场角。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述光学元件包括准直孔层，所述准直孔层上开设多个相互平行的透光孔，以使反射后的所述探测光透过所述背光模组后经过所述透光孔投射在指纹图像传感器上。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述光学元件包括：微透镜层和光阑层，所述微透镜层与所述光阑层之间设置有透光材料层，所述微透镜层位于所述光阑层朝向所述背光模组的一侧，且所述微透镜层凸起的一端朝向所述背光模组；
所述光阑层包括光阑板，所述光阑板上开设有多个相互平行的光阑孔，以使反射后的所述探测光透过所述背光模组后依次经过所述微透镜层、所述透光材料层以及所述光阑孔照射在所述指纹图像传感器上。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述光阑层包括多层层叠设置的光阑板。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述指纹检测光源为红外指纹检测光源，且所述红外指纹检测光源连接到所述光学指纹识别模组并由所述光学指纹识别模组控制以发出特定波长的红外光。
在本发明实施例的具体实施方式中，还包括滤光层，所述滤光层位于所述光学指纹识别模组和所述背光模组之间且与所述光学指纹识别模组相对应；或者，所述滤光层位于所述光学指纹识别模组的光学元件和指纹图像传感器之间且与所述指纹图像传感器相对应。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述滤光层包括红外截止滤光层，且所述红外指纹检测光源的发光频段至少部分位于所述红外截止滤光层的截止频段之外。
在本发明实施例的具体实施方式中，还包括可透光的贴合层，所述贴合层用于将所述滤光层与所述光学元件贴合。
在本发明实施例的具体实施方式中，所述指纹检测光源为一个或多个，多个所述指纹检测光源以所述光学指纹识别模组为对称中心或对角线中心的方式设置；或者，
所述指纹检测光源为直线型，所述指纹检测光源位于所述光学指纹识别模组的一侧。
本发明的第二方面提供一种电子装置，包括上述任一所述的屏下光学指纹识别系统。
本发明提供的一种屏下光学指纹识别系统及电子装置，通过使该屏下光线指纹识别系统包括光学指纹识别模组和指纹检测光源，该光学指纹识别模组位于背光模组背离显示面板的一侧，指纹检测光源用于向显示面板上的指纹检测区域发射探测光，并使该探测光为可透过背光模组的非可见光，且探测光经检测区域上的手指反射后透过背光模组并进入光学指纹识别模组，以使光学指纹识别模组根据反射后的探测光形成指纹图像。即在本实施例中，将光学指纹识别模组设置在背光模组背离显示面板的一侧，通过使指纹检测光源发出的探测光能够透光背光模组，这样，指纹检测光源发射的探测光照射到指纹检测区域的手指上反射，则带有指纹信息的反射后的探测光也能够透过背光模组，并照射在位于背光模组后的光学指纹识别模组上，光学指纹识别模组就能够根据该反射后的探测光形成指纹图像，将该指纹图像转换成电信号传输即可进行指纹的比对识别，从而实现了光学指纹的检测。解决了现有光学指纹识别模组在LCD模式下，设置在显示模组背离显示面板的一侧，无法实现屏下指纹检测的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本发明实施例一提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的另一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图；
图4是本发明实施例一提供的又一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图；
图5是本发明实施例一提供的又一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图；
图6本发明实施例一提供的另一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图；
图7是本发明实施例一提供的一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置；
图8是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置；
图9是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置；
图10是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置；
图11是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置；
图12是本发明实施例三提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图13是本发明实施例三提供的另一中屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图14是本发明实施例四提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图15是本发明实施例五提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图16是本发明实施例六提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图17是本发明实施例六提供的另一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图18是本发明实施例六提供的一种屏下光学指纹识别系统中准直孔层的结构示意图；
图19是本发明实施例七提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图20是本发明实施例七提供的另一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图；
图21是本发明实施例七提供的另一种屏下光学指纹识别系统中微透镜层的结构示意图；
图22是本发明实施例七提供的一种屏下光学指纹识别系统的局部放大结构示意图；
图23是本发明实施例七提供的又一种屏下光学指纹识别系统的局部放大结构示意图；
图24是本发明实施例七提供的另一种屏下光学指纹识别系统的局部放大结构示意图。
附图标记说明：
显示面板-10；玻璃盖板-11；液晶层-12；屏下光学指纹识别系统-20；指纹检测光源-21；光学胶-211；光学指纹识别模组-22；光学元件-221；指纹图像传感器-222；透光孔-223；微透镜层-224；光阑层-225；光阑孔-226；贴合层-227；背光模组-30；增亮膜-31；扩散膜-32；反射膜-33；钢板-34；开孔-341；导光板-35；背光光源-36；滤光层-40；基板-50；电子装置-60。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图，图2是本发明实施例一提供的另一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图，图3是本发明实施例一提供的一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图，图4是本发明实施例一提供的又一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图，图5是本发明实施例一提供的又一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图，图6本发明实施例一提供的另一种屏下光学指纹识别系统中指纹检测光源的设置示意图，图7是本发明实施例一提供的一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置，图8是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置，图9是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置，图10是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置，图11是本发明实施例一提供的又一种具有屏下光学指纹识别系统的电子装置。
本实施例提供一种屏下光学指纹识别系统，应用于具有背光模组30和显示面板10的电子装置，具体的，背光模组30位于显示面板10的背后，背光模组30用于向显示面板提供可见光，其功能是供应充足的亮度与分布均匀的光源，以使显示面板10的显示模组能够正常的显示影像。
其中，在本实施例中，如图1和图2所示，该屏下光学指纹识别系统包括：光学指纹识别模组22和指纹检测光源21，将光学指纹识别模组22设置于背光模组30背离显示面板10的一侧，即光学指纹识别模组22位于背光模组30的背后。指纹检测光源21用于向显示面板10上的指纹检测区域发射探测光，具体的，指纹检测光源21发射探测光以照射在指纹检测区域的手指上，且该探测光为可透过背光模组的非可见光，该探测光经过检测区域上的手指反射后返回，则反射后的探测光上已带有手指的指纹信息，且反射后的探测光也能够透过背光模组30，反射后的探测光在透过背光模组30后进入光学指纹识别模组22，光学指纹识别模组22接收到反射后的探测光，并根据反射后的探测光形成指纹图像，将该指纹图像转换成电学信号，即可对指纹进行比对识别，即在本实施例中，将光学指纹识别模组22设置在背光模组30背离显示面板10的一侧，通过使指纹检测光源21发出的探测光能够透光背光模组30，这样，指纹检测光源21发射的探测光照射到指纹检测区域的手指上反射，则带有指纹信息的反射后的探测光也能够透过背光模组30，并照射在位于背光模组30后的光学指纹识别模组22上，光学指纹识别模组22就能够根据该反射后的探测光形成指纹图像，将该指纹图像转换成电信号传输即可进行指纹的比对识别，从而实现了光学指纹的检测。
需要说明的是，在本实施例中，探测光为可透过背光模组30的非可见光，具体的指，指纹检测光源21发出的探测光能够透过背光模组30，同时保证不影响背光模组30的发光性能。在现有的指纹检测光源和背光模组中，由于背光模组的功能性约束，指纹检测光往往不能透过背光模组，或者背光模组往往会影响指纹检测光源发出的光的光学性能，在本实施例中，使指纹检测光源21发出的探测光可透过背光模组30的方法，可以是使指纹检测光源21以及背光模组30与现有指纹检测光源和背光模组均有所不同，也可以是使指纹检测光源21和背光模组30的其中之一有所不同。
在本实施例中，需要进行指纹检测时，将手指放置在显示面板10的指纹检测区域上，指纹检测光源21向指纹检测区域发射探测光，该探测光照射到指纹检测区域上的手指时，被手指反射，反射后的探测光就带有指纹的信息，反射后的探测光可透过背光模组30，进入位于背光模组30后的光学指纹识别模组22，光学指纹识别模组22接收到反射后的探测光，并根据该反射后的探测光携带的指纹信息形成指纹图像，将该指纹图像换成电学信号后即可对该指纹信息进行比对检测，从而实现背后的光学指纹识别。
在本实施例中，指纹检测区域位于显示面板10上，具体的，指纹检测区域可以是在显示面板10上划定的一部分或者多部分区域，也可以是覆盖整个显示面板10的区域。
在本实施例中，指纹检测光源21可以位于背光模组30背离显示面板10的一侧，与光学指纹识别模组22并排设置，或者指纹检测光源21也可以位于显示面板10的玻璃盖板11下方，能够保证指纹检测光源21发出的探测光可照射在显示面板10上的指纹检测区域上，且光学指纹识别模组22能够接收到反射后的探测光即可。
在本实施例中，该显示面板10可包括液晶层12和玻璃盖板11，玻璃盖板11即为电子装置的显示屏幕，该显示面板10可以是现有技术中的显示面板，具体的，还可包括其它部分，具体设置方式可参照现有技术，在本实施例中不再赘述。
进一步的，在本实施例中，使指纹检测光源21发出的探测光为非可见光，这样在进行指纹检测时，指纹检测光源21发出的光照射在指纹检测区域时，探测光对用户是不可见的，与以可见光作为探测光相比，在指纹检测时，检测区域不会产生可见的亮度，可避免在每次检测时产生亮度，降低用户的使用体验。
在本实施例中，指纹检测光源21可以为发光二极管(LED)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及激光二极管(Laser Diode)等，在本实施例中不做限制。
其中，在本实施例中，指纹检测光源21为红外指纹检测光源，即指纹检测光源21发出的探测光为红外光。指纹检测光源21可以位于显示面板10的玻璃盖板11下方，且指纹检测光源21与显示面板10的液晶层12并排设置；或者，指纹检测光源21也可以位于背光模组30背离显示面板10的一侧。
在本实施例中，该屏下光学指纹识别系统还包括基板50，如图1所示，基板50位于背光模组30背离显示面板10的一侧，且指纹检测光源21、光学指纹识别模组22设置在基板50朝向背光模组30的一面上。具体的，当指纹检测光源21位于背光模组30背离显示面板10的一侧时，该基板50可位于背光模组30背离显示面板10的一侧，指纹检测光源21、光学指纹识别模组22设置在基板50朝向背光模组30的一面上。基板50用于为指纹检测光源21以及光学指纹识别模组22提供设置场所，该基板50可以是FPC软板或PCB硬板，在本实施例中不做限制。
其中，在本实施例中，指纹检测光源21的出光面与显示面板10的玻璃盖板11可以平行，具体的，如图3和图4所示，指纹检测光源21可以位于背光模组30背离显示面板10的一面上，具体的设置在基板50上，也可以设置在玻璃盖板11之下，指纹检测光源21的出光面与显示面板10的玻璃盖板11平行，即指纹检测光源21与玻璃盖板11、背光模组30等均平行设置，平行的设置方式可便于装配，在结构上的公差也更容易控制。或者，指纹检测光源21的出光面可以与显示面板10的玻璃盖板11之间形成夹角，具体的，如图5所示，在本实施例中，指纹检测光源21位于玻璃盖板11下方，且指纹检测光源21与显示面板10的液晶层12并排设置，指纹检测光源21的出光面与玻璃盖板11之间形成夹角，具体的，指纹检测光源21的出光面朝向玻璃盖板11上的指纹检测区域倾斜一定的角度，这样，可保证出光面发出的光可最大程度的照射到指纹检测区域，提高光线的利用率。在本实施例中，使指纹检测光源21的出光面与显示面板10的玻璃盖板11平行设置或者成夹角设置可根据实际需求进行选择设置。
进一步的，在本实施例中，指纹检测光源21还可以位于背光模组30的导光板35朝向光学指纹识别模组22的一侧，且指纹检测光源21与位于导光板35朝向光学指纹识别模组22一侧设置的背光光源36并排设置。具体的，如图6所示，背光模组30的导光板35朝向光学指纹识别模组22的一侧上设有背光光源36，使指纹检测光源21位于背光模组30朝向光学指纹识别模组22的一侧，且指纹检测光源21与背光光源36并排设置，即可将原有的导光板35一侧的背光光源36中的部分光源替换成指纹检测光源21，这样即可保证背光模组30的性能，同时也可实现指纹的检测。
其中，在本实施例中，指纹检测光源21可以与基板50贴合，也可以与玻璃盖板11贴合，即指纹检测光源21可以与玻璃盖板11平行贴合在基板50上或者玻璃盖板11上，指纹检测光源21也可以与玻璃盖板11成夹角贴合在基板50上或者玻璃盖板11上。其中，贴合时，在本实施例中，可采用光学胶211进行贴合，该光学胶211的光学折射率与玻璃盖板11相同，这样可降低指纹检测光源21发出的光在玻璃盖板11下表面被反射掉的占比，有效提高光源的利用率，使指纹检测光源21发出的光可以更多的照向手指。
进一步的，在本实施例中，如图7至图11所示，指纹检测光源21可以为一个，或者也可以是多个，当指纹检测光源21为多个时，多个的指纹检测光源21通过以光学指纹识别模组22为对称中心的方式设置，或者，多个的指纹检测光源21通过以光学指纹识别模组22为对角线中心的方式设置，这样就能够保证手指在指纹检测区域上不同角度按压下的指纹检测效果。另外，将指纹检测光源21的数目设置为多个，有助于进一步增加指纹检测的信号量，提高指纹识别的效果。
在本实施例中，如图11所示，指纹检测光源21还可以是直线型，直线型的指纹检测光源21位于所述光学指纹识别模组22的一侧设置，同样可兼顾手指在指纹检测区域不同角度按压下的指纹检测效果。
进一步的，在本实施例中，如图1至图4所示，该屏下光学指纹识别系统还包括滤光层40，滤光层40位于光学指纹识别模组22和背光模组30之间且与光学指纹识别模组22相对应。在进行指纹检测时，从指纹检测光源21发出的探测光照射在显示面板10上的指纹检测区域上，被手指反射后，反射后的探测光透过背光模组30后照射在光学指纹识别模组22上，同时环境中的自然光或者背光模组30中的可见光也可能会照射在光学指纹识别模组22上，这样就会对指纹识别产生干扰，而在本实施例中，在光学指纹识别模组22和背后模组之间设置滤光层40，滤光层40对进入光学指纹识别模组22中的光进行透过与滤除，具体的，该滤光层40用于使反射后的探测光透过，并滤除进入指纹识别模组中的可见光，即在反射后的探测光经过滤光层40进入光学指纹识别模组22时，该滤光层40对反射后的探测光具有很好的透过性，并可以滤除环境中的可见光，这样就在保证实现光学指纹识别的同时，可避免可见光进入光学指纹识别模组22中，影响光学指纹识别模组22的识别，有效的避免了环境中的光对指纹检测的干扰，提高了指纹检测的精准度。
在本实施例中，该滤光层40可包括滤光片，滤光片的类型可根据指纹检测光源21的具体类型进行选择，如指纹检测光源21为红外指纹检测光源21，其发出的探测光为红外光，则滤光片的类型为可使与红外指纹检测光源21的发光频段对应的部分红外光透过，并滤除可见光以及其他红外光的滤光片，比如外界环境干扰光以及背光模组发出的可见光等。
作为一种具体实施例，红外指纹检测光源可以具体连接到光学指纹识别模组22，并由光学指纹识别模组22控制以发出特定波长的红外光。滤光层40包括红外截止滤光层，且红外指纹检测光源的发光频段至少部分位于红外截止滤光层的截止频段之外。
本实施例提供的一种屏下光学指纹识别系统，通过包括光学指纹识别模组22和指纹检测光源21，该光学指纹识别模组22位于背光模组30背离显示面板10的一侧，指纹检测光源21用于向显示面板10上的指纹检测区域发射探测光，且该探测光为可透过背光模组的非可见光，探测光经检测区域上的手指反射后透过背光模组30并进入光学指纹识别模组22，以使光学指纹识别模组22根据反射后的探测光形成指纹图像。即在本实施例中，将光学指纹识别模组22设置在背光模组30背离显示面板10的一侧，通过使指纹检测光源21发出的探测光能够透光背光模组30，这样，指纹检测光源21发射的探测光照射到指纹检测区域的手指上反射，则带有指纹信息的反射后的探测光也能够透过背光模组30，并照射在位于背光模组30后的光学指纹识别模组22上，光学指纹识别模组22就能够根据该反射后的探测光形成指纹图像，将该指纹图像转换成电信号传输即可进行指纹的比对识别，从而实现了光学指纹的检测。解决了现有光学指纹识别模组在LCD模式下，设置在显示模组背离显示面板的一侧，无法实现屏下指纹检测的问题。
实施例二
进一步的，在实施例一的基础上，在本实施例中，如图1和图2所示，背光模组30包括：可使探测光透过的扩散膜32，扩散膜32用于对背光模组30发出的可见光进行雾化。现有背光模组的扩散膜，其对可见光及红外光等非可见光均有雾度，从而使指纹检测光源发出的光无法透过背光模组成像，而在本实施例中，探测光能够透过扩散膜32，同时扩散膜32对背光模组30发出的可见光具有雾化的效果，这样，就可避免探测光再透过背光模组30时，扩散膜32对探测光的光学性能的影响，在不影响背光模组30的性能的同时，可保证探测光能够很好的透过扩散膜32，且不影响探测光的性能。
进一步的，在本实施例中，背光模组30还包括：可使探测光透过的反射膜33，反射膜33位于扩散膜32朝向光学指纹识别模组22的一侧，反射膜33用于对可见光进行反射。现有的背光模组包括的反射膜，其对可见光以及非可见光等均具有很好的反射效果，以保证背光模组的性能，而在本实施例中，反射膜33为能够使探测光透过，但对可见光仍具有很好反射效果的反射膜33，这样，手指反射后的探测光再经过扩散膜32后就可以透过反射膜33，同时也不影响反射膜33的性能，在保证背光模组30性能的同时，可使探测光透过，实现指纹的检测。
进一步的，在本实施例中，背光模组30还包括：钢板34，钢板34位于反射膜33朝向光学指纹识别模组22的一侧，且钢板34与光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的探测光透过的开孔341。现有的背光模组所包括的钢板多为不能透光的钢板，从而使指纹检测光源发出的光无法透过背光模组照射到光学指纹检测模组上，而在本实施例中，如图1和图2所示，在钢板34与光学指纹检测模组相对应得位置处开设开孔341，该开孔341能够供反射后得探测光透过，这样，经过手指反射的探测光再依次透过扩散膜32和反射膜33后，经过该开孔341即可照射到光学指纹检测模组上，实现指纹的检测。
其中，在本实施例中，背光模组30还包括：导光板35，该导光板35位于扩散膜32与反射膜33之间，其中该导光板35可以是现有技术中的导光板，具体的设置方式可参见现有技术，在本实施例中不再赘述。
需要说明的是，在现有的背光模组中，在扩散膜朝向显示面板的一侧还具有棱镜膜，棱镜膜对可见光具有打散和分光的效果，而在本实施例中，背光模组30中不设置棱镜膜，这样就能够避免探测光在透过背光模组30时，棱镜膜对探测光的光学性能的影响，保证探测光能够很好的透过扩散膜32，且不影响探测光的性能。
在本实施例中，显示面板10包括玻璃盖板11和液晶层12，光学指纹识别模组22位于背光模组30背离显示面板10的一侧，且光学指纹识别模组22与背光模组30之间具有滤光层40，如图2所示，指纹检测光源21可以位于玻璃盖板11下方，且与液晶层12并排设置；或者，如图1所示，指纹检测光源21位于背光模组30背离显示面板10的一侧，指纹检测光源21与光学指纹检测模组均设置在基板50上。
本实施例提供的一种屏下光学指纹识别系统，通过使背光模组30包括可使探测光透过的扩散膜32、可使探测光透过的反射膜33以及钢板34，且使钢板34与光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的探测光透过的开孔341，这样，经过手指反射后的探测光，就能够依次透过扩散膜32、反射膜33以及钢板34上的开孔341照射在光学指纹识别模组22上，即透过背光模组30照射在位于背光模组30后的光学指纹识别模组22上，实现指纹的检测。
实施例三
图12是本发明实施例三提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图，图13是本发明实施例三提供的另一中屏下光学指纹识别系统的结构示意图。
与实施例二不同的是，在本实施例中，背光模组30还包括：可使探测光透过的增亮膜31，在实施例一中，与现有的背光模组相比，不包括棱镜膜，这样可能会降低背光模组30的亮度，不能满足用户的需求，为进一步提高背光模组30的亮度，如图12和图13所示，在本实施例中，背光模组30还包括可使探测光透过的增亮膜31，增亮膜31位于扩散膜32朝向显示面板10的一侧，增亮膜31用于对可见光起到增强亮度的效果。即本实施例中，探测光能够透过该增亮膜31，同时该增亮膜31对背光模组30发出的可见光具有增强亮度的作用，这样就可避免探测光在透过背光模组30时，增亮膜31对探测光产生打散和分光效果等影响，使透过增亮膜31后探测光形成的指纹图像不存在畸变，在增强背光模组30光学性能的同时，可保证探测光能够很好的透过增亮膜31，实现指纹的检测。
作为一种具体实施例，增亮膜31可采用非棱镜结构的膜层结构来增强背光模组的亮度，避免探测光在透过背光模组30时，增亮膜31对探测光产生打散和分光效果等影响，使透过增亮膜31后探测光形成的指纹图像不存在畸变。
在本实施例中，增亮膜31包括多层光学材料层，光学材料层由低色散系数的光学材料构成，具体的，增亮膜31由多层光学材料层堆叠形成，且该光学材料层是由低色散系数的光学材料构成，低色散系数的化学材料层可保证不同颜色的光线以相同的角度从增亮膜31中射出。一般来说，光学材料层的色散系数(即阿贝数)与折射率成反比，且色散系数越高越利于LCD的显示效果，但是若采用较高的色散系数可能会增加光学材料层的整体厚度，因此，作为一种优选的实施例，光学材料层的色散系数可以在30～60之间进行折衷考虑，具体可以按照实际产品设计需要而定。在本实施例中，多层光学材料层的折射率从扩散膜32到显示面板10的方向依次增加，即多层光学材料层是以折射率从扩散膜32到显示面板10的方向逐渐增大的趋势堆叠，这样可以将扩散膜32射出的大角度光线最终转化为接近垂直的光线射出，从而增加背光模组30轴向上的亮度，对背光模组30发出的光起到增强亮度的效果。
在本实施例中，显示面板10包括玻璃盖板11和液晶层12，光学指纹识别模组22位于背光模组30背离显示面板10的一侧，且光学指纹识别模组22与背光模组30之间具有滤光层40，如图13所示，指纹检测光源21可以位于玻璃盖板11下方，且与液晶层12并排设置；或者，如图12所示，指纹检测光源21位于背光模组30背离显示面板10的一侧，指纹检测光源21与光学指纹检测模组均设置在基板50上。
本实施例提供的一种屏下光学指纹识别系统，通过使背光模组30还包括可使探测光透过的增亮膜31，增亮膜31位于扩散膜32朝向显示面板10的一侧，增亮膜31用于对可见光起到增强亮度的效果。即本实施例中，探测光能够透过该增亮膜31，同时该增亮膜31对背光模组30发出的可见光具有增强亮度的作用，这样就可避免探测光在透过背光模组30时，增亮膜31对探测光产生打散和分光效果等影响，使透过增亮膜31后探测光形成的指纹图像不存在畸变，在增强背光模组30光学性能的同时，可保证探测光能够很好的透过增亮膜31，实现指纹的检测。
实施例四
图14是本发明实施例四提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图。
进一步的，如图14所示，在实施例一的基础上，在本实施例中，光学指纹识别模组22包括光学元件221和指纹图像传感器222，光学元件221位于指纹图像传感器222朝向背光模组30的一侧，反射后的探测光透过背光模组后，再透过光学元件221，且进入指纹图像传感器222以形成指纹图像，即光学元件221设置在背后模组和指纹图像传感器222之间，具体的，光学元件221设置在与指纹图像传感器222相应的位置处，光学元件221可对反射后的、带有指纹信息的探测光起到调制的作用，使探测光经过调制后进入指纹图像传感器222中，提高指纹识别的精度和检测效果。探测光照射到显示面板10的指纹检测区域的手指上反射，反射后的探测光依次透过背光模组30和光学元件221后进入指纹图像传感器222中以形成指纹图像，指纹图像传感器222将指纹图像转换成电信号，即可用于进行指纹的比对，实现指纹的识别，同时有助于提高指纹检测的精准度，提升指纹识别的效果。
在本实施例中，对光学元件221的具体类型并无其它要求，能够实现其功能即可，该光学元件221可以是透镜、准直孔层以及光阑等。
进一步的，在本实施例中，该屏下光学指纹识别系统还包括滤光层40，滤光层40可以位于光学指纹识别模组22和背光模组30之间，且与光学指纹识别模组22相对应，具体的，滤光层40可以位于光学元件221和背光模组30与之间，滤光层40用于使发射后的探测光透过，并滤除进入指纹识别模组中的可见光，探测光照射到指纹检测区域的手指后反射，反射后的探测光透过背光模组30后，透过滤光层40以及光学元件221进入指纹图像传感器222中，同时滤光层40可滤除环境中的可见光，这样在保证实现光学指纹识别的同时，避免了环境中的可见光透过光学元件221进入指纹图像传感器222中，影响光学指纹识别模组22的识别，提高了指纹检测的精准度。
在本实施例中，该滤光层40也可以位于光学元件221和指纹图像传感器222之间，且滤光层40与指纹图像传感器222相对应，探测光照射到指纹检测区域的手指被反射，反射后的探测光透过背光模组30后，依次透过光学元件221以及滤光层40进入指纹图像传感器222中，同时滤光层40可滤除环境中的可见光，这样在保证实现光学指纹识别的同时，避免了环境中的可见光透过光学元件221进入指纹图像传感器222中，影响光学指纹识别模组22的识别，提高了指纹检测的精准度。
在本实施例中，滤光层40可以采用IC集成的方式集成在光学元件221或指纹图像传感器222上，也可以采用独立设置的方式与光学元件221或指纹图像传感器222贴合。
其中，在本实施例中，该屏下光学指纹识别系统还包括可透光的贴合层，该贴合层用于将滤光层与光学元件贴合，其中，该可透光的贴合层具体为具有低折射率的透光材料，具有良好的透光性和较低的折射率，这样可保证滤光层和光学元件之间良好的固定的同时，也保证了光学元件的调制效果不受影响。滤光层的类型可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，指纹检测光源可以是红外指纹检测光源。指纹检测光源的设置位置可以位于显示面板的玻璃盖板下方，且指纹检测光源与显示面板的液晶层并排设置；或者，指纹检测光源也可以位于背光模组背离显示面板的一侧。在设置时，指纹检测光源的出光面与显示面板的玻璃盖板可以平行，或者指纹检测光源的出光面可以与显示面板的玻璃盖板之间形成夹角。指纹检测光源可以是一个或多个，多个的指纹检测光源以光学指纹识别模组为对称中心或对角线中心的方式设置。或者，该指纹检测光源可以是直线型，直线型的指纹检测光源可以位于光学指纹识别模组的一侧设置。具体的指纹检测光源的类型及设置方式可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，该屏下光学指纹识别系统还可包括基板50，基板50位于背光模组30背离显示面板10的一侧，且指纹检测光源21、光学指纹识别模组22设置在基板50朝向背光模组30的一面上。基板50用于为指纹检测光源21以及光学指纹识别模组22提供设置场所，该基板50可以是FPC软板或PCB硬板，在本实施例中不做限制。
在本实施例中，背光模组可包括：可使探测光透过的扩散膜、可使探测光透过的反射膜以及钢板，且该钢板与光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的探测光透过的开孔；背光模组还可包括：可使探测光透过的增亮膜，具体的设置方式可参见实施例二以及实施例三，在本实施例中不再赘述。需要说明的是，钢板上开设的开孔的区域大小需大于透镜的视场角范围，以保证指纹检测不受遮挡。
本实施例提供的一种屏下光学指纹识别系统，通过光学指纹识别模组22包括光学元件221和指纹图像传感器222，并使光学元件221位于指纹图像传感器222朝向背光模组30的一侧，光学元件221可对反射的、带有指纹信息的探测光起到调制的作用，使其经过调制后进入指纹图像传感器222中，提高指纹识别的精度和检测效果。具体的，探测光照射到显示面板10的指纹检测区域的手指上被反射，反射后的探测光透过背光模组30后，再透过光学元件221进入指纹图像传感器222中以形成指纹图像，实现光学指纹的识别，同时有助于提高指纹检测的精准度，提升指纹识别的效果。
实施例五
图15是本发明实施例五提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图。
进一步的，在上述实施例四的基础上，如图14和图15所示，在本实施例中，光学指纹识别模组22的光学元件221包括透镜，改透镜可以包括至少一个非球面透镜，且其中一个非球面透镜凸起的一端朝向指纹图像传感器222设置，透镜具有较强的聚光能力，返回光经过透镜后成像，使可成像的广度范围较大，形成的指纹图像更加准确具体的。即在本实施例中，透镜可以用于将返回光汇聚到指纹图像传感器，以增大光学指纹识别模组的视场角，透镜设置在背光模组30和指纹图像传感器222之间，且透镜位于与指纹图像传感器222相应的位置处，探测光照射到显示面板10的指纹检测区域的手指上被反射，反射后的探测光透过背光模组30后，再透过透镜进入指纹图像传感器222中以形成指纹图像，指纹图像传感器222将指纹图像转换成电信号，即可用于进行指纹的比对，实现光学指纹的识别，同时经过透镜的调制后成像，具有较广的成像范围，且形成更加准确的指纹图像，有助于提高指纹检测的精准度。
进一步的，在本实施例中，如图14和图15所示，该屏下光学指纹识别系统还包括滤光层40，滤光层40可以位于透镜和指纹图像传感器222之间，也可以位于透镜和背后模组之间，且滤光层40与指纹图像传感器222相对应，筋手指反射后的探测光透过背光模组30后，依次透过透镜和滤光层40后进入指纹图像传感器222中，同时滤光层40可滤除环境中的可见光，这样在保证实现光学指纹识别的同时，避免了环境中的可见光透过光学元件221进入指纹图像传感器222中，影响光学指纹识别模组22的识别，提高了指纹检测的精准度。
在本实施例中，滤光层40可以采用IC集成的方式集成在指纹图像传感器222或透镜上，也可以采用独立设置的方式与指纹图像传感器222或透镜贴合。其中，滤光层40与透镜进行贴合时，可通过可透光、低折射率的贴合层对两者进行贴合，这样保证滤光层和透镜之间良好的固定的同时，可以保证透镜的聚光效果不受影响。滤光层的类型可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，指纹检测光源可以是红外指纹检测光源。指纹检测光源的设置位置可以位于显示面板的玻璃盖板下方，且指纹检测光源与显示面板的液晶层并排设置；或者，指纹检测光源也可以位于背光模组背离显示面板的一侧。在设置时，指纹检测光源的出光面与显示面板的玻璃盖板可以平行，或者指纹检测光源的出光面可以与显示面板的玻璃盖板之间形成夹角。指纹检测光源可以是一个或多个，多个的指纹检测光源以光学指纹识别模组为对称中心或对角线中心的方式设置。或者，该指纹检测光源可以是直线型，直线型的指纹检测光源可以位于光学指纹识别模组的一侧设置。具体的指纹检测光源的类型及设置方式可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，该屏下光学指纹识别系统还可包括基板，基板位于背光模组背离显示面板的一侧，且指纹检测光源、光学指纹识别模组设置在基板朝向背光模组的一面上。基板用于为指纹检测光源以及光学指纹识别模组提供设置场所，该基板可以是FPC软板或PCB硬板，在本实施例中不做限制。
在本实施例中，背光模组可包括：可使探测光透过的扩散膜、可使探测光透过的反射膜以及钢板，且该钢板与光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的探测光透过的开孔；背光模组还可包括：可使探测光透过的增亮膜，具体的设置方式可参见实施例二以及实施例三，在本实施例中不再赘述。
本实施例提供的一种屏下光学指纹识别系统，通过使光学元件221包括至少一个非球面透镜，该透镜用于将探测光汇聚到指纹图像传感器上，增大光学指纹识别模组的视场角。利用透镜强的聚光能力，使成像的广度范围变大，形成的指纹图像更加准确，具体的，具体的，经过手指反射后的探测光透过背光模组30后，再透过透镜进入指纹图像传感器222中以形成指纹图像，实现光学指纹的识别，同时经过透镜的调制后成像，具有较广的成像范围，且形成更加准确的指纹图像，有助于提高指纹检测的精准度。
实施例六
图16是本发明实施例六提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图，图17是本发明实施例六提供的另一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图，图18是本发明实施例六提供的一种屏下光学指纹识别系统中准直孔层的结构示意图。
进一步的，在实施例四的基础上，如图16和图17所示，在本实施例中，光学元件221包括准直孔层，准直孔层上开设多个相互平行的透光孔223，以使反射后的探测光透过背光模组后经过透光孔223投射在指纹图像传感器222上，光线经过准直孔层上的透光孔223时，可选择使一种特定角度的光线透过，使其余光线无法参与成像，避免了交杂的光线对指纹成像形成干扰，有效的提高了指纹图像的清晰度，提升指纹识别的精准度。具体的，准直孔层设置在背光模组30和指纹图像传感器222之间，且准直孔层位于与指纹图像传感器222相应的位置处，经手指反射后的探测光透过背光模组30后，再经过准直孔层上的透光孔223进入指纹图像传感器222中以形成指纹图像，实现了光学指纹的识别，同时经过准直孔的透过选择，有效的提高了指纹图像的清晰度，提升指纹识别的精准度。
其中，在本实施例中，如图18所示，准直孔层由不透光的光阻材料形成，在其上开设用于透光的透光孔223，即可实现对光线的选择透过。其中，透光孔223的孔径大小和深度可根据需求的准直孔层的准直度进行设置，在本实施例中，透光孔223的孔径和孔深的比值大于5，可保证形成的图像性较好的指纹图像，保证光学指纹识别的实现。
进一步的，在本实施例中，如图16和图17所示，该屏下光学指纹识别系统还包括滤光层40，滤光层40可以位于准直孔层和指纹图像传感器222之间，也可以位于准直孔层和背光模组30之间，且滤光层40与指纹图像传感器222位置相对应，经手指反射后的探测光透过背光模组30后，再透过准直孔层的透光孔223和滤光层40进入指纹图像传感器222中，同时滤光层40可滤除环境中的可见光，这样在保证实现光学指纹识别的同时，避免了环境中的可见光透过透光孔223后进入指纹图像传感器222中，影响光学指纹识别模组22的识别，提高了指纹检测的精准度。
在本实施例中，滤光层40可以采用IC集成的方式集成在指纹图像传感器222或准直孔层上，也可以采用独立设置的方式与指纹图像传感器222或准直孔层贴合。其中，滤光层40的类型可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，指纹检测光源可以是红外指纹检测光源。指纹检测光源的设置位置可以位于显示面板的玻璃盖板下方，且指纹检测光源与显示面板的液晶层并排设置；或者，指纹检测光源也可以位于背光模组背离显示面板的一侧。在设置时，指纹检测光源的出光面与显示面板的玻璃盖板可以平行，或者指纹检测光源的出光面可以与显示面板的玻璃盖板之间形成夹角。指纹检测光源可以是一个或多个，多个的指纹检测光源以光学指纹识别模组为对称中心或对角线中心的方式设置。或者，该指纹检测光源可以是直线型，直线型的指纹检测光源可以位于光学指纹识别模组的一侧设置。具体的指纹检测光源的类型及设置方式可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，该屏下光学指纹识别系统还可包括基板，基板位于背光模组背离显示面板的一侧，且指纹检测光源、光学指纹识别模组设置在基板朝向背光模组的一面上。基板用于为指纹检测光源以及光学指纹识别模组提供设置场所，该基板可以是FPC软板或PCB硬板，在本实施例中不做限制。
在本实施例中，背光模组可包括：可使探测光透过的扩散膜、可使探测光透过的反射膜以及钢板，且该钢板与光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的探测光透过的开孔；背光模组还可包括：可使探测光透过的增亮膜，具体的设置方式可参见实施例二以及实施例三，在本实施例中不再赘述。
本实施例提供的一种屏下光学指纹识别系统，通过使光学元件221包括准直孔层，在准直孔层上开设多个透光孔223，这样光线经过准直孔层时，透光孔223可选择性的使平行与透光孔223轴向的光学透过，避免了交杂的光线对指纹成像形成干扰，有效的提高了指纹图像的清晰度，提升指纹识别的精准度，这样反射后的探测光透过背光模组30后，透过准直孔层上的透光孔223进入指纹图像传感器222中以形成指纹图像，实现了光学指纹的识别，同时经过准直孔的透过选择，有效的提高了指纹图像的清晰度，提升指纹识别的精准度。
实施例七
图19是本发明实施例七提供的一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图，图20是本发明实施例七提供的另一种屏下光学指纹识别系统的结构示意图，图21是本发明实施例七提供的另一种屏下光学指纹识别系统中微透镜层的结构示意图，图22是本发明实施例七提供的一种屏下光学指纹识别系统的局部放大结构示意图，图23是本发明实施例七提供的又一种屏下光学指纹识别系统的局部放大结构示意图，图24是本发明实施例七提供的另一种屏下光学指纹识别系统的局部放大结构示意图。
进一步的，在上述实施例四的基础上，如图19至图20所示，在本实施例中，光学元件221包括：微透镜层224和光阑层225，具体的，微透镜层224与光阑层225之间设置有透光材料层，其中，微透镜层224位于光阑层225朝向背光模组30一侧设置，且微透镜层224凸起的一端朝向背光模组30，其中微透镜层224具有较强的聚光性，可扩大成像的广度范围，使指纹图像更加的准确。光阑层225包括光阑板，如图21和图22所示，光阑板上开设有多个相互平行的光阑孔226，以使反射后的探测光透过背光模组30后，再依次经过微透镜层224、透光材料层以及光阑孔226照射在指纹图像传感器222上，这样在光学透过光阑板上的光阑孔226时，透光的光阑孔226对光线起到选择透过的作用，提高指纹图像的清晰度，在本实施例中，使光学元件221包括微透镜层224和光阑层225，并使反射后的探测光透过背光模组30后，首先经过微透镜层224，再经过光阑层225的光阑孔226选择透过后进入指纹图像传感器222中，即依次经过透镜和光阑层225后成像，扩大成像广度范围的同时，提高了指纹图像的清晰度，进一步的提升了光学指纹识别的精准度。另外，与光学元件221为透镜或准直孔层相比，使光学元件221包括微透镜层224和光阑层225，由于光阑层225的厚度较小，微透镜层224所需的成像距离较小，使形成的光学元件221更加的薄，从而使整个光学指纹识别系统厚度更薄，有助于满足电子装置日益趋薄化的需求，且经过微透镜和光阑层225后成像，具有更高的准直度，指纹图像也更加的清晰。
在本实施例中，探测光照射到显示面板10指纹检测区域的手指上被反射，反射后的探测光透过背光模组30后，首先透过微透镜层224以及透光材料，然后从光阑层225的光阑孔226透过后进入指纹图像传感器222中以形成指纹图像，实现了光学指纹的识别，且依次经过微透镜层224和光阑层225的调制后成像，扩大成像广度范围的同时，提高了指纹图像的清晰度，有效的提升了指纹识别的精准度。
需要说明的是，在本实施例中，微透镜层224是由多个微透镜并列排布形成的。对透光材料的材料类型并无其它要求，具有透光性不影响光线的传输即可。
在本实施例中，为提高光阑层225的准直度，进一步提升指纹图像的清晰度，如图23所示，光阑层225可包括多层层叠设置的光阑板，使光线在进行多次的选择透过后进入指纹图像传感器222中，有效的提高形成的指纹图像的清晰度。
进一步的，在本实施例中，如图19和图20所示，该屏下光学指纹识别系统还包括滤光层40，滤光层40可以位于光阑层225和指纹图像传感器222之间，也可以位微透镜层224和背光模组30之间，且滤光层40与指纹图像传感器222位置相对应，经手指反射后的探测光透过背光模组30后，依次透过微透镜、光阑层225的光阑孔226和滤光层40进入指纹图像传感器222中，同时滤光层40可滤除环境中的可见光，这样在保证实现光学指纹识别的同时，避免了环境中的可见光进入指纹图像传感器222中，影响光学指纹识别模组22的识别，提高了指纹检测的精准度。
在本实施例中，滤光层40可以采用IC集成的方式集成在指纹图像传感器222或微透镜层224上，也可以采用独立设置的方式与指纹图像传感器222或微透镜层224贴合。其中，滤光层40与微透镜层224进行贴合时，如图24所示，可通过可透光的、低折射率的贴合层227对两者进行贴合，这样保证滤光层40和微透镜层224之间良好固定的同时，也保证了微透镜的聚光效果不受影响。滤光层40的类型可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，指纹检测光源可以是红外指纹检测光源。指纹检测光源的设置位置可以位于显示面板的玻璃盖板下方，且指纹检测光源与显示面板的液晶层并排设置；或者，指纹检测光源也可以位于背光模组背离显示面板的一侧。在设置时，指纹检测光源的出光面与显示面板的玻璃盖板可以平行，或者指纹检测光源的出光面可以与显示面板的玻璃盖板之间形成夹角。指纹检测光源可以是一个或多个，多个的指纹检测光源以光学指纹识别模组为对称中心或对角线中心的方式设置。或者，该指纹检测光源可以是直线型，直线型的指纹检测光源可以位于光学指纹识别模组的一侧设置。具体的指纹检测光源的类型及设置方式可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。
在本实施例中，该屏下光学指纹识别系统还可包括基板，基板位于背光模组背离显示面板的一侧，且指纹检测光源、光学指纹识别模组设置在基板朝向背光模组的一面上。基板用于为指纹检测光源以及光学指纹识别模组提供设置场所，该基板可以是FPC软板或PCB硬板，在本实施例中不做限制。
在本实施例中，背光模组可包括：可使探测光透过的扩散膜、可使探测光透过的反射膜以及钢板，且该钢板与光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的探测光透过的开孔；背光模组还可包括：可使探测光透过的增亮膜，具体的设置方式可参见实施例二以及实施例三，在本实施例中不再赘述。
本实施例提供的一种屏下光学指纹识别系统，通过使光学元件221包括微透镜层224和光阑层225，微透镜层224与光阑层225之间设置有透光材料层，并使微透镜层224位于光阑层225朝向背光模组30一侧，且微透镜层224凸起的一端朝向背光模组30；使光阑层225包括光阑板，光阑板上开设有多个相互平行的光阑孔226，以使反射后的探测光透过背光模组30后，再依次经过微透镜层224和透光材料层后经过光阑孔226照射在指纹图像传感器222上，即使依次经过透镜和光阑层225后成像，扩大成像广度范围的同时，提高了指纹图像的清晰度，进一步的提升了光学指纹识别的精准度。
实施例八
本实施例提供一种电子装置，该电子装置包括上述任一实施例中的屏下光学指纹识别系统，该电子装置具体可以为液晶显示装置、电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪、指纹锁等电子产品或部件。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (23)

1.一种屏下光学指纹识别系统，应用于具有背光模组和显示面板的电子装置，其中所述背光模组用于向所述显示面板提供可见光以使所述显示面板显示画面，其特征在于，所述屏下光学指纹识别系统包括：光学指纹识别模组和指纹检测光源；
其中，所述光学指纹识别模组位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，所述指纹检测光源用于向所述显示面板上的指纹检测区域发射探测光，所述探测光为可透过所述背光模组的非可见光，且所述探测光经所述检测区域上的手指反射后透过所述背光模组并进入所述光学指纹识别模组，以使所述光学指纹识别模组根据反射后的所述探测光形成指纹图像；
所述背光模组包括：可使所述探测光透过的扩散膜，所述扩散膜用于对所述背光模组发出的可见光进行雾化；
所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的反射膜，所述反射膜位于所述扩散膜朝向所述光学指纹识别模组的一侧，所述反射膜用于对所述可见光进行反射。
2.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组还包括：钢板，所述钢板位于所述反射膜朝向所述光学指纹识别模组的一侧，且所述钢板与所述光学指纹检测模组相对应的位置处设有可供反射后的所述探测光透过的开孔。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的增亮膜，所述增亮膜位于所述背光模组的扩散膜朝向所述显示面板的一侧，所述增亮膜用于对所述可见光起到增强亮度的效果。
4.根据权利要求3所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述增亮膜采用非棱镜结构的膜层结构来增强所述背光模组的亮度。
5.根据权利要求3所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述增亮膜包括多层光学材料层，所述光学材料层由低色散系数的光学材料构成。
6.根据权利要求5所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述光学材料层的色散系数在30-60之间。
7.根据权利要求5所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述多层光学材料层的折射率从所述扩散膜到所述显示面板的方向依次增加。
8.根据权利要求5所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组还包括：导光板，所述导光板位于所述背光模组的扩散膜与所述背光模组的反射膜之间。
9.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述指纹检测光源位于所述显示面板的玻璃盖板下方，且所述指纹检测光源与所述显示面板的液晶层并排设置；或者，
所述指纹检测光源位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧。
10.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述背光模组的导光板朝向所述光学指纹识别模组的一侧上设有背光光源，所述指纹检测光源位于所述导光板朝向所述光学指纹识别模组的一侧，且所述指纹检测光源与位于所述导光板朝向所述光学指纹识别模组一侧设置的背光光源并排设置。
11.根据权利要求9所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，还包括基板，所述基板位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，且所述指纹检测光源、所述光学指纹识别模组设置在所述基板朝向所述背光模组的一面上。
12.根据权利要求9所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述指纹检测光源的出光面与所述显示面板的玻璃盖板平行，或者所述指纹检测光源的出光面与所述显示面板的玻璃盖板之间形成夹角。
13.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述光学指纹识别模组包括光学元件和指纹图像传感器，所述光学元件位于所述指纹图像传感器朝向所述背光模组的一侧，且所述光学元件设置在与所述指纹图像传感器相应位置处，反射后的所述探测光透过所述背光模组后透过所述光学元件且进入所述指纹图像传感器以形成指纹图像。
14.根据权利要求13所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述光学元件包括至少一个非球面透镜，所述透镜用于将所述探测光汇聚到所述指纹图像传感器，以增大所述光学指纹识别模组的视场角。
15.根据权利要求13所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述光学元件包括准直孔层，所述准直孔层上开设多个相互平行的透光孔，以使反射后的所述探测光透过所述背光模组后经过所述透光孔投射在指纹图像传感器上。
16.根据权利要求13所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述光学元件包括：微透镜层和光阑层，所述微透镜层与所述光阑层之间设置有透光材料层，所述微透镜层位于所述光阑层朝向所述背光模组的一侧，且所述微透镜层凸起的一端朝向所述背光模组；
所述光阑层包括光阑板，所述光阑板上开设有多个相互平行的光阑孔，以使反射后的所述探测光透过所述背光模组后依次经过所述微透镜层、所述透光材料层以及所述光阑孔照射在所述指纹图像传感器上。
17.根据权利要求16所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述光阑层包括多层层叠设置的光阑板。
18.根据权利要求1所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述指纹检测光源为红外指纹检测光源，且所述红外指纹检测光源连接到所述光学指纹识别模组并由所述光学指纹识别模组控制以发出特定波长的红外光。
19.根据权利要求18所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，还包括滤光层，所述滤光层位于所述光学指纹识别模组和所述背光模组之间且与所述光学指纹识别模组相对应；或者，所述滤光层位于所述光学指纹识别模组的光学元件和指纹图像传感器之间且与所述指纹图像传感器相对应。
20.根据权利要求19所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述滤光层包括红外截止滤光层，且所述红外指纹检测光源的发光频段至少部分位于所述红外截止滤光层的截止频段之外。
21.根据权利要求20所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，还包括可透光的贴合层，所述贴合层用于将所述滤光层与所述光学元件贴合。
22.根据权利要求18所述的屏下光学指纹识别系统，其特征在于，所述指纹检测光源为一个或多个，多个所述指纹检测光源以所述光学指纹识别模组为对称中心或对角线中心的方式设置；或者，
所述指纹检测光源为直线型，所述指纹检测光源位于所述光学指纹识别模组的一侧。
23.一种电子装置，其特征在于，包括上述权利要求1-22任一所述的屏下光学指纹识别系统。
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