CN110944073A - 屏下指纹识别装置及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种屏下指纹识别装置及显示装置，所述指纹识别装置包括：一导光板，所述导光板包括一导光区，所述导光区设置在所述显示面板的显示区；以及一发光体，设置在所述导光区的下方；所述发光体包括多个发光像素列，所述多个发光像素列构成一发光像素区，所述发光像素区用作指纹识别的光源，每一所述发光像素列中设有多个传感器。本发明通过在显示区域限定导光区域，并将导光区域下方的一列或者多列发光像素点亮当做光源，光源通过导光板后，使用像素所产生的光源进行指纹识别操作，因此无需额外增加光源，与面板制程兼容，且可行性高，同时适用的面板具有多元性。

Description

屏下指纹识别装置及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种屏下指纹识别装置及显示装置。
背景技术
随着手机整体工艺设计能力的提升、消费者的审美观也在不断的被引导、被提升。因此手机屏幕由之前多元化的设计，整体趋势逐渐转换成全面屏设计方向。因此超窄边框等显示屏中全面屏相关指标的设计能力和工艺能力在不到一年的时间内不断的提升，屏占比也由80％逐渐提升到了97％。而其中屏内指纹识别的研究尤其热门，它直接将指纹模组集成到屏内，大大提高了屏占比。
对于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)显示屏而言，屏下光学指纹识别方案的应用已经越来越多。OLED显示屏的屏下光学指纹方案是指通过利用OLED显示屏本身的透光性以及屏幕自身的光来照射手指，进而检测指纹。
目前屏内指纹识别常用使用一种导光板的方案，该方案虽然能够实现将光扩散到手指上用于识别指纹，但是由于在远光端光的强度急剧下降，大大影响成像效果，且需要单独加光源，也加大面板的制程难度。
因此，亟需一种新屏下指纹屏下指纹识别装置来解决现有技术中的不足。
发明内容
为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种屏下指纹识别装置及显示装置，能够有效解屏下指纹识别成像效果不佳的问题。
根据本发明的一方面，本发明实施例提供了一种屏下指纹识别装置，包括：一导光板，所述导光板包括一导光区，所述导光区设置在所述显示面板的显示区；以及一发光体，设置在所述导光区的下方；所述发光体包括多个发光像素列，所述多个发光像素列构成一发光像素区，所述发光像素区用作指纹识别的光源，每一所述发光像素列中设有多个传感器。
进一步地，所述传感器与所述发光像素列间隔设置。
进一步地，所述发光像素区的发光强度不小于所述传感器所能识别的最低发光强度。
进一步地，所述屏下指纹识别装置还包括：压力传感装置，设置于显示面板的下方，所述压力传感装置用于感应在所述导光区被按压区域的位置坐标。
进一步地，所述屏下指纹识别装置还包括一判断模块，所述判断模块与所述压力传感装置电连接，所述判断模块用于判断是否启动一指纹识别模块。
进一步地，所述指纹识别模块包括：一处理模块，与所述判断模块电连接，所述处理模块根据所述位置坐标确定所述发光像素区的起始位置；一驱动模块，与所述处理模块电连接，所述驱动模块根据所确定的所述起始位置点亮所述发光像素区；以及一识别模块，分别与所述驱动模块和所述传感器电连接，所述识别模块用于根据所述传感器获取的图像信息，进行指纹识别。
进一步地，所述发光像素区包括：第一发光像素列，位于所述发光像素区的起始位置；第二发光像素列，沿远离所述被按压区域与所述第一发光像素列相邻设置；以及第N发光像素列，沿远离所述被按压区域与所述第N-1发光像素列相邻设置；其中所述N大于等于1的自然数。
进一步地，所述第一发光像素列发出的光线到所述导光板的入射角的角度为41.8度至60度。
进一步地，所述导光区在显示区的垂直投影落在所述显示区的边缘范围之内。
根据本发明的另一方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述屏下指纹识别装置。
本发明的优点在于，本发明通过在显示区域限定导光区域，并将导光区域下方的一列或者多列发光像素点亮当做光源，光源通过导光板后，使用像素所产生的光源进行指纹识别操作，因此无需额外增加光源，与面板制程兼容，且可行性高，同时适用的面板具有多元性(例如液晶显示面板、有机发光二极管显示面板等)。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例所提供的屏下指纹识别装置结构示意图。
图2为本发明实施例所提供的屏下指纹识别装置俯视结构示意图。
图3为本发明实施例所提供的显示面板结构示意图。
图4为本发明实施例所提供的发光像素区结构示意图。
图5为本发明实施例所提供的发光像素列结构示意图。
图6为本发明另一实施例所提供的屏下指纹识别装置结构示意图。
图7为本发明实施例中的识别模块示意图。
图8为本发明实施例中的发光角度示意图。
图9为本发明实施例所提供的显示装置结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或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，而不是指示或暗示所指的装置或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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1所示，为本发明实施例提供的屏下指纹识别装置结构示意图，包括：导光板1、发光体4、传感器14、压力传感装置20、判断模块21和指纹识别模块22。
图1中所示的连接方式，仅为了描述部件之间的连接关系，并不是限定其具体位置关系，例如判断模块21和压力传感装置20还可以位于指纹识别模块22的右边，且不限于此。另外，图1中所示的各部件的形状尺寸也不是限定其具体的结构形状。
结合参阅图2，在显示面板的显示区10限定导光区7(即导光板1所在区域)后，虽然导光区不是整个显示区10(换言之，导光区未占整个显示区)，但是由于人体工程学可知，导光区7的周边区域手指不用特意去用于指纹识别，因此可以将导光区7等效于全屏识别。
所述屏下指纹识别装置适用于显示面板，所述显示面板包括粘附层2、偏光片3。其中，粘附层2、偏光片3的具体设置(相对于屏下指纹识别装置而言)可以参见图3所示。
具体地，所述粘附层2的材料为OCA(Optically Clear Adhesive)，其是一种光学胶，用于胶结透明光学元件的特殊粘胶剂。所述粘附层要求具有无色透明、光透过率在90％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。在本发明实施例中用于粘附导光板1与所述偏光片3。
所述偏光片3包括：PVA(聚乙烯醇)、TAC(三醋酸纤维素)、PSA film(压敏胶)、Release film(离型膜)和Protective film(保护膜)等材料制成。其中，起到偏振作用的是PVA层，但是PVA极易水解，为了保护偏光膜的物理特性，因此在PVA的两侧各复合一层具有高光透过率、耐水性好又有一定机械强度的薄膜进行防护，形成了偏光片3。
结合参阅图4，所述发光体4包括多个发光像素列6，所述多个发光像素列6构成一发光像素区5。所述发光像素区5用作指纹识别的光源。通过在显示区10限定导光区7，并将导光区7下方的一列或者多列发光像素列6点亮用作光源，光线通过导光板1后，用发光像素列6产生的光进行指纹识别操作，因此不用额外增加光源，与面板制程兼容，且可行性高，同时适用的面板具有多元性(例如液晶显示面板、有机发光二极管显示面板等)。
结合参阅图5，所述发光像素列6由多个像素单元组成。在本实施例中，所述像素单元包括：第一子像素11、第二子像素12、第三子像素13，在其他部分实施例中，不限于此。在所述发光像素列中还包括与像素单元同层设置的传感器14及黑色矩阵15。
结合参阅图6，在本发明的实施例中，所述屏下指纹识别装置29还包括：压力传感装置20、判断模块21、指纹识别模块22。
所述压力传感装置20设置于显示面板的下方，所述压力传感装置20用于感应在所述导光区7被按压区域的位置坐标。
所述判断模块21与所述压力传感装置20电连接，所述判断模块21用于判断是否启动一指纹识别模块22，当检测到压力传感装置20发送的电信号后，开启指纹你识别模块22，否则继续等待所述电信号。
结合参阅图7，所述指纹识别模块22包括：处理模块23、驱动模块24、识别模块25。
处理模块23与所述判断模块21电连接，所述处理模块22根据所述位置坐标确定所述发光像素区5的起始位置。
驱动模块24与所述处理模块23电连接，所述驱动模块24根据所确定的所述起始位置点亮所述发光像素区5。
识别模块25分别与所述驱动模块24和所述传感器14电连接，所述识别模块25用于根据所述传感器14获取的图像信息，进行指纹识别。
当进行指纹识别时，在所述导光板1的下方形成一发光像素区5，在本发明实施例中发光像素区包括第一发光像素列16和第二发光像素列17。但不限于此，例如还可以包括三个发光像素列或者五个发光像素列，其中发光像素区5包括的发光像素列6的数量取决于所述发光像素区5的发光强度不小于所述传感器14所能识别的最低发光强度。这样设定可以使得传感器14接收足够的光线，传感器14的成像效果保持稳定。
第一发光像素列16位于所述发光像素区5的起始位置，第二发光像素列17，沿远离所述被按压区域与所述第一发光像素列16相邻设置。
结合参阅图8，为了产生全反射光线，依据全反射原理，光线由发光体(以膜层形式表现，或称为发光层)射向导光板1上表面的光线角度(图中光线的传播方向与虚线形成的锐角)需大于41.8度)，角度太大会造成光线射向导光板1表面的长度(图中两个虚线之间的最短距离D)太大，精度难以控制，建议角度(图中光线的传播方向与虚线形成的锐角)41.8度至60度之间。由于正常显示时，光线中心亮度在0度附近，为了使中心亮度光线向41.8°偏移，采集指纹信号(光线)时，可以加电形成微透镜(控制液晶形成液晶透镜)折射光线来打到上述角度，正常显示时不加电，光线正常透过。
参阅图9，本发明实施例还提供一种显示装置30，包括上述实施所述的屏下指纹识别装置29。
该显示装置30可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明的优点在于，本发明通过在显示区域限定导光区，并将导光区下方的一列或者多列发光像素点亮当做光源，光源通过导光板后，使用像素所产生的光源进行指纹识别操作，因此无需额外增加光源，与面板制程兼容，且可行性高，同时适用的面板具有多元性(例如液晶显示面板、有机发光二极管显示面板等)。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种屏下指纹识别装置，适用于显示面板，其特征在于，包括：
一导光板，所述导光板包括一导光区，所述导光区设置在所述显示面板的显示区；
一发光体，设置在所述导光区的下方；
所述发光体包括多个发光像素列，所述多个发光像素列构成一发光像素区，所述发光像素区用作指纹识别的光源，每一所述发光像素列中设有多个传感器。
2.如权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述传感器与所述发光像素列间隔设置。
3.如权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述发光像素区的发光强度不小于所述传感器所能识别的最低发光强度。
4.如权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述屏下指纹识别装置还包括：
压力传感装置，设置于所述显示面板的下方，所述压力传感装置用于感应在所述导光区被按压区域的位置坐标。
5.如权利要求4所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述屏下指纹识别装置还包括一判断模块，所述判断模块与所述压力传感装置电连接，所述判断模块用于判断是否启动一指纹识别模块。
6.如权利要求5所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别模块包括：
一处理模块，与所述判断模块电连接，所述处理模块根据所述位置坐标确定所述发光像素区的起始位置；
一驱动模块，与所述处理模块电连接，所述驱动模块根据所确定的所述起始位置点亮所述发光像素区；以及
一识别模块，分别与所述驱动模块和所述传感器电连接，所述识别模块用于根据所述传感器获取的图像信息，进行指纹识别。
7.如权利要求6所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述发光像素区包括：
第一发光像素列，位于所述发光像素区的起始位置；
第二发光像素列，沿远离所述被按压区域与所述第一发光像素列相邻设置；以及
第N发光像素列，沿远离所述被按压区域与所述第N-1发光像素列相邻设置；
其中所述N大于等于1的自然数。
8.如权利要求7所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述第一发光像素列发出的光线到所述导光板的入射角的角度为41.8度至60度。
9.如权利要求1屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光区在所述显示区的垂直投影落在所述显示区的边缘范围之内。
10.一种显示装置，包括如权利要求1至9所述的屏下指纹识别装置。
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