CN110751128A - 显示模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示模组及显示装置，涉及显示技术领域，显示模组包括显示面板和背光模组，显示面板位于背光模组的出光面；背光模组包括导光板和增光膜，增光膜位于导光板的出光方向；显示模组的显示区域包括至少一个指纹识别区，背光模组还包括多个圆锥棱镜，圆锥棱镜在导光板的出光面的正投影位于指纹识别区；圆锥棱镜的底面位于增光膜靠近导光板一侧的表面；透过导光板的至少部分光线进入圆锥棱镜后，沿垂直于导光板出光面的方向射向显示面板。通过在增光膜靠近导光板的一侧增设圆锥棱镜，使得透过导光板传播至显示面板中的部分光线沿垂直于显示面板所在平面的方向射出，有利于增加指纹识别区的光线强度，提升指纹识别的精度和识别效率。

Description

显示模组及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示模组及显示装置。

背景技术

现有技术中的TFT(Thin Film Transistor)液晶显示器(LCD，LiquidCrystalDisplay)指纹技术，其原理是在玻璃局部位置，将传感器设置在玻璃盒厚中，可见光经过指纹反射到传感器，进行指纹信号的收集，最终形成指纹成像。

指纹识别技术是通过光敏传感器接收波谷/波脊产生不同的电信号实现的，由于传感器具有一定的大小，会占据盒内的空间，传感器占据的空间位置会影响通过此处传播至指纹表面上的光线数量，进而导致穿透率相对于其他位置有所下降；传感器产生的电信号与接收到的光强成正比，当传感器区域玻璃的穿透率较低时，指纹识别过程中可能出现采集指纹时，照射到指纹表面的光线不均、光强不足导致产生的电信号不足，从而导致指纹识别异常，因此，亟需发明一种能够增强指纹识别过程中光线强度的装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种显示模组及显示装置，通过在显示模组指纹识别区对应的背光模组中增设一层棱镜结构，具体为通过在增光膜靠近导光板的一侧增设圆锥棱镜，圆锥棱镜使得透过导光板传播至显示面板中的部分光线沿垂直于显示面板所在平面的方向射出，以此增加指纹识别区的光线强度，有利于提升指纹识别的精度和识别效率。

第一方面，本申请提供一种显示模组，所述显示模组包括显示面板和背光模组，所述显示面板位于所述背光模组的出光面；所述背光模组包括：导光板和增光膜，所述增光膜位于所述导光板的出光方向；

所述显示模组的显示区域包括至少一个指纹识别区，所述背光模组还包括多个圆锥棱镜，所述圆锥棱镜在所述导光板的出光面的正投影位于所述指纹识别区；所述圆锥棱镜的底面位于所述增光膜靠近所述导光板一侧的表面；

透过所述导光板的至少部分光线进入所述圆锥棱镜后，沿垂直于所述导光板的出光面的方向射向所述显示面板。

第二方面，本申请提供一种显示装置，所述显示装置包括显示模组。

与现有技术相比，本发明提供的一种显示模组及显示装置，至少实现了如下的有益效果：

本申请通过在显示模组显示区域的指纹识别区对应的背光模组中增设一层棱镜结构，具体为在增光膜靠近导光板的一面增设多个紧密排列的圆锥棱镜，圆锥棱镜使得透过导光板射向显示面板的至少部分光线沿垂直于显示面板所在平面的方向射出，从而增加指纹识别区对应的光线强度，有利于改善照射到指纹表面的光线不均的问题，从而有利于提升指纹识别的识别精度，以及提升指纹识别过程中的识别效率。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1所示为本申请实施例提供的显示模组的一种俯视图；

图2所示为图1所提供的显示模组的一种AA’截面图；

图3所示为图1所提供的显示模组的另一种AA’截面图；

图4所示为本申请实施例提供的显示模组的圆锥棱镜的结构示意图；

图5所示为本申请实施例提供的显示模组的背光模组的局部结构示意图；

图6所示为本申请实施例提供的显示模组的背光模组的局部仰视图；

图7所示为本申请实施例提供的显示装置的一种示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

现有技术中，指纹识别技术是通过光敏传感器接收波谷/波脊产生不同的电信号实现的，由于传感器具有一定的大小，会占据盒内的空间，传感器占据的空间位置会影响通过此处传播至指纹表面上的光线数量，进而导致穿透率相对于其他位置有所下降；传感器产生的电信号与接收到的光强成正比，当传感器区域玻璃的穿透率较低时，指纹识别过程中可能出现采集指纹时，照射到指纹表面的光线不均、光强不足导致产生的电信号不足，从而导致指纹识别异常，因此，亟需发明一种能够增强指纹识别过程中光线强度的装置。

有鉴于此，本发明提供了一种显示模组及显示装置，通过在显示模组指纹识别区对应的背光模组中增设一层棱镜结构，具体为通过在增光膜靠近导光板的一侧增设圆锥棱镜，圆锥棱镜使得透过导光板传播至显示面板中的部分光线沿垂直于显示面板所在平面的方向射出，以此增加指纹识别区的光线强度，有利于提升指纹识别的精度和识别效率。

图1所示为本申请实施例提供的显示模组的一种俯视图，图2所示为图1所提供的显示模组的一种AA’截面图，图3所示为图1所提供的显示模组的另一种AA’截面图，请参照图1-图3，本申请提供了一种显示模组100，显示模组100包括显示面板10和背光模组20，显示面板10位于背光模组20的出光面221；背光模组20包括：导光板22和增光膜21，增光膜21位于导光板22的出光方向；

显示模组100的显示区域30包括至少一个指纹识别区31，背光模组20还包括多个圆锥棱镜210，圆锥棱镜210在导光板22的出光面221的正投影位于指纹识别区31；圆锥棱镜210的底面位于增光膜21靠近导光板22一侧的表面；

透过导光板22的至少部分光线进入圆锥棱镜210后，沿垂直于导光板22的出光面221的方向射向显示面板10。

具体地，请参照图1-图3，本申请提供的显示模组100包括显示面板10和位于显示面板10下侧的背光模组20，背光模组20为显示面板10提供光源，即显示面板10位于背光模组20的出光面221一侧设置。背光模组20包括基板23、在基板23上设置的导光板22和增光膜21，增光膜21位于导光板22的出光侧，即增光膜21紧邻显示面板10设置；显示模组100包括显示区域30和非显示区域301，本申请中的指纹识别区31设置于显示模组100的显示区域30中。传统的增光膜21仅是在靠近显示面板10的一侧精密成型有一层均一图案的光学薄膜，但是现有技术中从导光板22的出光侧射出并透过传统增光膜21传播至显示面板10上的光线强度较弱，不利于指纹识别过程的识别精度和识别效率，容易出现指纹识别异常的现象。

为了提高指纹识别过程中的识别精度和识别效率，本申请通过在指纹识别区3增设棱镜结构，具体地，本申请在增光膜21靠近导光板22的一侧表面增设的棱镜结构为圆锥棱镜210；通过圆锥棱镜210使得透过导光板22的部分光线转变为沿垂直于显示面板10所在平面的方向射出，以提高指纹识别区31射向显示面板10的光线数量，提高指纹识别区31的光照强度，有利于改善照射到指纹表面的光线不均的问题，从而提高了指纹识别过程中的识别精度和识别效率。

需要说明的是，本申请提到的指纹识别区31对于应用其的显示装置来说，例如可以是使用指屏下指纹识别开锁的指纹识别区31，也可指显示装置显示面板10上任一需要指纹识别功能的区域，本申请对此并不做具体限定，实际设计生产的过程中，根据实际需求进行相应设计即可。

图4所示为本申请实施例提供的显示模组的圆锥棱镜的结构示意图，图5所示为本申请实施例提供的显示模组的背光模组的局部结构示意图，图6所示为本申请实施例提供的显示模组的背光模组的局部仰视图，请参照图3-图6，可选地，任一圆锥棱镜210的底面直径为R，相邻圆锥棱镜210底面中心点间的距离为D，D＝R；具体地，本申请在增光膜21靠近导光板22的一侧表面增设的圆锥棱镜210中，一般采用规格均一的圆锥棱镜210，也就是说，所增设的所有圆锥棱镜210的底面直径R都是相同的；本申请限定相邻圆锥棱镜210底面中心点间的距离为D，且D＝R，即当增设的所有圆锥棱镜210的底面固定于增光膜21靠近导光板22的一侧表面上时，相邻设置的圆锥棱镜210之间是没有间隙空间，即紧密排布的；如此设置，能够使得透过导光板22传播至显示面板10中的光线在经过具有增设圆锥棱镜210的位置时，所有的光线都能够先进入圆锥棱镜210，再通过圆锥棱镜210沿垂直于显示面板10所在平面的方向射出，以提高指纹识别区31射向显示面板10的光线数量，提高指纹识别区31的光照强度，有利于改善照射到指纹表面的光线不均的问题，从而提高了指纹识别过程中的识别精度和识别效率。

请参照图3、图4和图6，可选地，15μm≤R≤20μm；

具体地，为了使得增光膜21下侧面设置的圆锥棱镜210提高光线强度的效果达到最佳，通过发明人的不断试验研究，发现当圆锥棱镜210的直径R的取值范围在15μm-20μm之间时，能够使得透过导光板22射向显示面板10更多数量的光线变为垂直显示面板10延伸方向传播，且本申请发明人经过研究发现当圆锥棱镜210的直径R为18μm时能够达到最好的效果，能够最大力度的提高指纹识别区31的光照强度。且需要说明的是，本申请发明人经过研究发现，当圆锥棱镜210的直径R大于20μm，或是小于15微米时，经过圆锥棱镜210中的大部分光线在传播至显示面板10上时，其出射方向会偏离垂直于显示面板10的延伸方向，也即当圆锥棱镜210的直径R大于20μm，或是小于15微米时，透过圆锥棱镜210的绝大部分光线不能沿垂直于显示面板10所在平面的方向射出；即不能够达到最佳的提高指纹识别区31光照强度的效果。

请继续参照图3、图4和图6，可选地，任一圆锥棱镜210的顶角为β，66°≤β≤70°。

具体地，为了使得增光膜21下侧面设置的圆锥棱镜210提高光线强度的效果达到最佳，通过发明人的不断试验研究，发现当圆锥棱镜210的顶角β的取值范围在66°-70°之间时效果最好，结合上述圆锥棱镜210的直径R的取值范围，能够使得透过导光板22射向显示面板10更多数量的光线变为垂直显示面板10延伸方向射出。且本申请发明人研究发现，当圆锥棱镜210的顶角β的取值为68°时能够达到最好的效果，即相比于β取值范围中的其他取值角度数来说，β＝68°时，能够使得几乎所有透过导光板22射向显示面板10的光线都能够沿垂直显示面板10延伸方向射出，即能够最大限度地提高指纹识别区31射向显示面板10的光线数量，获得指纹识别区31光照强度的最佳值，有利于改善照射到指纹表面的光线不均的问题，从而提高了指纹识别过程中的识别精度和识别效率。需要说明的是，当固定了圆锥棱镜210的直径R后，若顶角β的取值范围在上述的66°-70°之外，一则，会导致圆锥棱镜210的高度过小或过大，二则，会使得透过圆锥棱镜210的绝大部分光线不能沿垂直于显示面板10所在平面的方向射出，也就不能够达到提升指纹识别区31的光照强度较好效果。

需要说明的是，本申请将增设在指纹识别区31对应的增光膜21下侧面的圆锥棱镜210无间隙空间地排布设置，是为了能够将射向显示面板10更多数量的光线转变为垂直于显示面板10延伸方向打出，达到最好的增光效果；当然，增设的圆锥棱镜210在增光膜21下侧面进行排布时，也可具有一定的间隙空间，此处对于增设圆锥棱镜210的排布方式可根据实际需求进行设置，本申请对此并不做具体限定，只提供一种优选方式而已。另外，所述增光膜21下侧面为增光膜21靠近导光板22的一侧表面，相应的，增光膜21上侧面为增光膜21靠近显示面板10的一侧表面。

请参照图2和图3，可选地，圆锥棱镜210与增光膜21在相同工艺中一体成型。

具体地，为了制作方便，增设于增光膜21下侧面的圆锥棱镜210可选择和增光膜21在相同工艺中同时制作、一体成型，如此也避免了将圆锥棱镜210另行固定于增光膜21下侧时，易出现圆锥棱镜210脱落的现象。另外，为了简化制作工艺，增光膜21上侧面的棱镜结构可选用与增光膜21下侧面增设的棱镜结构为相同规格，便于增设于增光膜21下侧面的棱镜结构和增光膜21上侧面对应区域的棱镜结构形成对称设置，有利于提高透过增光膜21的光线为垂直于显示面板10打出的数量，进一步提高指纹识别区31的光线强度，进而提高指纹识别过程中的识别精度和识别效率。

需要说明的是，将圆锥棱镜210与增光膜21在相同工艺中同时制作、一体成型，仅是本申请提供的一种优选方式，实际设计生产中，也可将圆锥棱镜210和增光膜21分开单独制作，而后将两者紧密粘接形成一个整体即可；也即，本申请对于圆锥棱镜210与增光膜21是否在同一工艺中一体成型并不做限定。

请参照图3、图5和图6，可选地，背光模组20还包括扩散膜25，扩散膜25位于导光板22和增光膜21之间，扩散膜25包括至少一个通孔区251，圆锥棱镜210在导光板22的出光面221的正投影位于通孔区251在导光板22的出光面221的正投影内。

具体地，本申请所提供的背光模组20中还包括扩散膜25，扩散膜25设置于导光板22和增光膜21之间，扩散膜25的设置能够使得透过导光板22的光线形成均匀的面光源，避免射向显示面板10的光线强度分布不均，从而能够有效保障显示面板10的显示效果，避免出现显示面板10局部较亮或较暗的情况。而且，扩散膜25中具有均匀排布的扩散粒子，扩散粒子类似于凸透镜，当光线经过这些扩散粒子时被聚焦到一定的出射角度内，从而可以增强出射光的亮度。

另外，本申请提供的背光模组20中的扩散膜25上具有至少一个通孔区251，增设于增光膜21下侧面的圆锥棱镜210位于扩散膜25的通孔区251内，即增设的圆锥棱镜210和扩散膜25位于同一膜层；且圆锥棱镜210在导光板22出光面221的正投影位于通孔区251在导光板22出光面221的正投影内，需要限定的是，在垂直于导光板22的方向上，圆锥棱镜210的高度小于扩散膜25的厚度，以避免在增光膜21下侧面设置的圆锥棱镜210触碰到导光板22，对导光板22或是圆锥棱镜210自身造成损伤。

请参照图5，可选地，在平行于导光板22的方向上，圆锥棱镜210与扩散膜25之间存在第一间隙212。

具体地，增光膜21下侧面增设的圆锥棱镜210和扩散膜25同层设置，为了避免圆锥棱镜210和扩散膜25之间造成损伤，本申请限定在平行于导光板22的方向上，圆锥棱镜210和扩散膜25之间存在一定的距离，以避免圆锥棱镜210和扩散膜25接触。

需要说明的是，扩散膜25本身就具有一个通孔区251，此通孔区251的位置与显示面板10上的指纹识别区31的位置对应，图3所示的背光模组20中的基板23、导光板22、扩散膜25和增光膜21在实际生产的成品中是紧密粘接在一起的，粘接完成后的导光板22、具有通孔区251的扩散膜25和增光膜21形成一个容置空间，需要说明的是，此容置空间仅贯穿扩散膜25这一膜层。增设于增光膜21下表面的圆锥棱镜210位于此容置空间内，且圆锥棱镜210仅与增光膜21的下侧面接触，不与导光板22和扩散膜25接触，避免对导光板22、扩散膜25和圆锥棱镜210之间的磨损，以提高整个背光模组20的使用寿命。

请参照图2和图3，可选地，背光模组20还包括LED光源24，LED光源24位于导光板22的至少一个侧面，侧面垂直于导光板22的出光面221。

具体地，背光模组20还包括提供光线的LED光源24，本申请提出的能够增加指纹识别区31光线强度的方法主要适用于侧入式背光模组20，因此，本申请背光模组20的LED光源24位于导光板22的侧面。侧入式的LED光源24在发出光线后，经过特殊设计的导光板22利用导光亚克力板底的网点分布破坏光的干涉现象，将LED光源24发出的线光源转换为面光源，导光板22中的光线会进一步朝向显示面板10的方向传播，但从导光板22向显示面板10传播的光线方向是杂乱无章的，因此会有一大部分光线不会沿垂直于显示面板10的延伸方向射出，即达不到最佳的出光效果；本申请通过在增光膜21的下侧面增设紧密排铺的圆锥棱镜210，此时，从导光板22射向显示面板10的部分光线会从圆锥棱镜210的外表面摄入，通过本申请所提供的15μm≤R≤20μm、且66°≤β≤70的圆锥棱镜210对光线的折射和反射，从而将入射到圆锥棱镜210光线转变为沿垂直于显示面板10所在平面的方向射出，以提高指纹识别区31射向显示面板10的光线数量，提高指纹识别区31的光照强度，有利于改善照射到指纹表面的光线不均的问题，从而提高了指纹识别过程中的识别精度和识别效率。

图7所示为本申请实施例提供的显示装置的一种示意图，请参照图7，基于同一发明构思，本申请还提供了一种显示装置200，该显示装置200包括显示模组100，该显示模组100为本申请所提供的任一显示模组100。

需要说明的是，本申请实施例所提供的显示装置的实施例可参见上述显示模组100的实施例，重复之处不再赘述。本申请所提供的显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、导航仪等任何具有显示功能的产品和部件。

通过上述实施例可知，本发明提供的显示模组及显示装置，至少实现了如下的有益效果：

本申请通过在显示模组显示区域的指纹识别区对应的背光模组中增设一层棱镜结构，具体为在增光膜靠近导光板的一面增设多个紧密排列的圆锥棱镜，圆锥棱镜使得透过导光板射向显示面板的至少部分光线沿垂直于显示面板所在平面的方向射出，从而增加指纹识别区对应的光线强度，有利于改善照射到指纹表面的光线不均的问题，从而有利于提升指纹识别的识别精度，以及提升指纹识别过程中的识别效率。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种显示模组，其特征在于，所述显示模组包括显示面板和背光模组，所述显示面板位于所述背光模组的出光面；所述背光模组包括：导光板和增光膜，所述增光膜位于所述导光板的出光方向；

所述显示模组的显示区域包括至少一个指纹识别区，所述背光模组还包括多个圆锥棱镜，所述圆锥棱镜在所述导光板的出光面的正投影位于所述指纹识别区；所述圆锥棱镜的底面位于所述增光膜靠近所述导光板一侧的表面；

透过所述导光板的至少部分光线进入所述圆锥棱镜后，沿垂直于所述导光板的出光面的方向射向所述显示面板。

2.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，任一所述圆锥棱镜的底面直径为R，相邻所述圆锥棱镜底面中心点间的距离为D，D＝R。

3.根据权利要求2所述的显示模组，其特征在于，15μm≤R≤20μm。

4.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，任一所述圆锥棱镜的顶角为β，66°≤β≤70°。

5.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述圆锥棱镜与所述增光膜在相同工艺中一体成型。

6.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述背光模组还包括扩散膜，所述扩散膜位于所述导光板和所述增光膜之间，所述扩散膜包括至少一个通孔区，所述圆锥棱镜在所述导光板的出光面的正投影位于所述通孔区在所述导光板的出光面的正投影内。

7.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，在垂直于所述导光板的方向上，所述圆锥棱镜的高度小于所述扩散膜的厚度。

8.根据权利要求6所述的显示模组，其特征在于，在平行于所述导光板的方向上，所述圆锥棱镜与所述扩散膜之间存在第一间隙。

9.根据权利要求1所述的显示模组，其特征在于，所述背光模组还包括LED光源，所述LED光源位于所述导光板的至少一个侧面，所述侧面垂直于所述导光板的出光面。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的显示模组。

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