CN110991409B - 一种液晶屏组件、液晶屏设备及指纹识别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种液晶屏组件、液晶屏设备及指纹识别方法，液晶屏组件的基板与液晶显示模组之间设置有指纹识别模组、红外光源和红外透射反射片；红外光源发射的红外光依次透过红外透射反射片、液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由液晶显示模组、红外透射反射片后被指纹识别模组接收并识别；可见，本方案中，实现了对液晶显示模组上的用户指纹进行识别，也就是对显示区域上的指纹进行识别。

Description

一种液晶屏组件、液晶屏设备及指纹识别方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种液晶屏组件、液晶屏设备及指纹识别方法。
背景技术
目前，一些终端设备，比如手机、平板电脑、或者其他触摸屏设备，都能够进行指纹识别。指纹识别可以用于验证用户身份，仅在用户身份合法的情况下，允许访问相应数据，这样，可以提高数据安全性。
现有方案中，通常是在终端设备的显示区域之外，如终端设备的背面、或侧面设置指纹识别区域，这样，用户需要将手指移动到终端设备显示区域之外的指纹识别区域才能进行指纹识别。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种液晶屏组件、液晶屏设备及指纹识别方法，以对显示区域上的指纹进行识别。
基于上述目的，本发明实施例提供了一种液晶屏组件，在基板与液晶显示模组之间设置有指纹识别模组、红外光源和红外透射反射片；
所述红外光源发射的红外光依次透过所述红外透射反射片、所述液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由所述液晶显示模组、所述红外透射反射片后被所述指纹识别模组接收并识别。
可选的，在所述液晶显示模组朝向所述基板的一侧还设置有逆棱镜。
可选的，在所述红外透射反射片朝向所述液晶显示模组的一侧还设置有导光板；所述逆棱镜设置于所述导光板与所述液晶显示模组之间。
可选的，所述逆棱镜与所述液晶显示模组中的偏光片相贴合。
可选的，所述逆棱镜与所述液晶显示模组中的下偏光片相贴合，所述下偏光片为多层膜反射式偏光片。
可选的，所述液晶屏组件还包括：第一支撑件，用于支撑所述逆棱镜，以在所述逆棱镜与所述导光板之间形成间隙。
可选的，所述指纹识别模组包括：传感芯片、准直层和第二支撑件，其中，
所述传感芯片，设置于所述基板的一侧；
所述准直层，设置于所述传感芯片背向所述基板的一侧；
所述第二支撑件，设置于所述传感芯片及所述准直层的边缘，用于放置所述红外光源；
所述红外光源围绕所述准直层。
可选的，所述液晶显示模组包括盖板、光学胶、液晶显示屏以及偏光片。
基于上述目的，本发明实施例还提供了一种液晶屏设备，包括上述任意一种液晶屏组件。
基于上述目的，本发明实施例还提供了一种指纹识别方法，应用于液晶屏组件，所述液晶屏组件的基板与液晶显示模组之间设置有所述指纹识别模组、红外光源和红外透射反射片；所述方法包括：
所述红外光源发射红外光，所述红外光依次透过所述红外透射反射片、所述液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由所述液晶显示模组、所述红外透射反射片后到达所述指纹识别模组；
所述指纹识别模组接收所述被测指纹反射后的红外光，通过对所述被测指纹反射后的红外光进行分析，识别所述被测指纹。
应用本发明所示实施例提供的液晶屏组件，在基板与液晶显示模组之间设置有指纹识别模组、红外光源和红外透射反射片；红外光源发射的红外光依次透过红外透射反射片、液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由液晶显示模组、红外透射反射片后被指纹识别模组接收并识别；可见，本方案中，实现了对液晶显示模组上的用户指纹进行识别，也就是对显示区域上的指纹进行识别。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的液晶屏组件的第一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的液晶屏组件的第二种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的液晶屏组件的第三种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的液晶屏组件的第四种结构示意图；
图5为本发明实施例提供的液晶屏组件的第五种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的液晶屏组件的第六种结构示意图；
图7为本发明实施例提供的液晶屏组件的第七种结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种指纹识别方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
为了达到上述目的，本发明实施例提供了一种液晶屏组件、液晶屏设备及指纹识别方法。下面首先对该液晶屏组件进行详细介绍。
参考图1所示，该液晶屏组件包括基板100、指纹识别模组200、红外光源300、红外透射反射片400和液晶显示模组500；其中，指纹识别模组200、红外光源300和红外透射反射片400设置于基板100和液晶显示模组500之间。
举例来说，指纹识别模组200和红外光源300可以设置于基板100的同一侧；红外透射反射片400可以设置于红外光源300和指纹识别模组200背向基板100的一侧；液晶显示模组500可以设置于红外透射反射片400背向基板100的一侧。
本发明所示实施例中，红外光源300发射的红外光依次透过红外透射反射片400、液晶显示模组500以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由液晶显示模组500、红外透射反射片400后被指纹识别模组200接收并识别。这样，实现了对液晶显示模组上的用户指纹进行识别，也就是对显示区域上的指纹进行识别。
举例来说，一种情况下，红外透射反射片400可以透过800—1200nm的红外波段，并且反射380—780nm的可见光波段，这样，一方面反射可见光，不影响液晶屏组件的显示效果，或者说影响较小；另一方面透过红外光，用于指纹识别。
举例来说，基板可以为液晶屏的框体，比如中框或者其他框体，具体不做限定。红外光源可以为红外LED(Light Emitting Diode，发光二极管)。液晶显示模组可以理解为TFOGA(Touch FPC On Chip Assembly，可触摸液晶面板，FPC：Flexible Printed Circuit，柔性电路板)，可以包括：盖板、光学胶、液晶显示屏以及偏光片。
一种实施方式中，参考图2所示，在液晶显示模组500朝向基板100的一侧还设置有逆棱镜600。
本实施方式中，采用逆棱镜取代上棱镜+下棱镜+扩散片的结构，第一方面，去除扩散片，减少了由于扩散片无序散射生成的杂光，进一步可以提高指纹识别准确率；另一方面简化了结构，减少了成本；再一方面，逆棱镜的出光率较高，提高了亮度。
一种实施方式中，参考图3所示，在红外透射反射片400朝向液晶显示模组500的一侧还设置有导光板(LGP，Light Guide Plate)700；逆棱镜600设置于导光板700与液晶显示模组500之间。
一种实施方式中，逆棱镜600与液晶显示模组500中的偏光片相贴合。举例来说，可以通过光学胶(比如OCA等，OCA：Optically Clear Adhesive，光学透明胶)将逆棱镜600与偏光片相贴合。逆棱镜600可以与液晶显示模组500中的下偏光片相贴合，下偏光片可以为多层膜反射式偏光片(APF-POL，Advanced Polarizer Film)。或者，也可以采用其他偏光片，具体不做限定。
相关方案中，逆棱镜与下偏光片不贴合，逆棱镜的基材质地较软，容易变形，需要在逆棱镜的上表面涂布一层matte层，以减少逆棱镜与下偏光片之间的吸附。但是该matte层会降低亮度，进一步会降低指纹识别准确度。
而本实施方式中，将逆棱镜600与液晶显示模组500中的偏光片相贴合，不需要在逆棱镜上表面(与偏光片贴合的表面)涂matte层，提高了亮度，进一步提高了指纹识别准确度。
一种实施方式中，液晶屏组件中可以包括第一支撑件，用于支撑逆棱镜600，以在逆棱镜600与导光板700之间形成间隙。这样，可以减少或者避免逆棱镜600与导光板700的接触，减少逆棱镜600划伤导光板700的情况。
该第一支撑件的具体形式不做限定。比如，参考图4所示，第一支撑件800支撑液晶显示模组中的下偏光片900，该下偏光片900与逆棱镜600相贴合，也就是对逆棱镜600起到了支撑作用，使得逆棱镜600与导光板700之间形成间隙。或者，也可以通过液晶屏组件中的胶框使得逆棱镜600与导光板700分离。
一种实施方式中，参考图5所示，指纹识别模组200包括：传感芯片210，设置于基板100的一侧；准直层220，设置于传感芯片210背向基板100的一侧；第二支撑件230，设置于传感芯片210及准直层220的边缘，用于放置红外光源300。红外光源300围绕准直层220。
举例来说，指纹识别模组200可以通过DAF(Die Attach Film，粘片膜)固定在基板100上。或者，指纹识别模组200也可以通过其他光学胶，比如OCA(Optically ClearAdhesive，光学透明胶)、PVB(Poly Vinyl Butyral，聚乙烯醇缩丁醛)等，固定在基板100上，具体不做限定。准直层可以为透镜，用于将光线转化为准直光，或者准直层也可以为其他器件，具体不做限定。
本实施方式中，采用准直式红外指纹识别方案，可以根据需要进行指纹识别的屏幕区域的尺寸，设定准直层的尺寸，本实施方式可以在较大面积的屏幕区域中实现指纹识别。
下面参考图6介绍一种具体的实施方式：
液晶屏组件包括层叠设置的框架(也就是基板100)、FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性电路板)、LED(也就是红外光源300)和指纹识别模组200(包括Sensor和准直层，Sensor：传感器)、红外透射反射片400、导光板LGP 700、逆棱镜600、TFOGA(Touch FPCOn Chip Assembly，可触摸液晶面板)500。
基板100包括三部分：第一部分110、第二部分120和第三部分130，第二部分120放置FPC，第一部分110和第三部分130支撑红外透射反射片400。一种情况下，第一部分110与红外透射反射片400之间、以及第三部分130与红外透射反射片400之间可以设置有MF(Metal Frame，金属框)，或者也可以设置其他材质的框体，具体不做限定。
此外，FPC上还可以设置有BTB(Board To Board，板卡之间的连接器)，用于连接其他板卡。
本实施方式中，TFOGA、逆棱镜、导光板和红外透射反射片组成TLCM(Touch LiquidCrystal Module，触控液晶模块)，准直层可以粘在红外Sensor上，红外LED位于准直层外侧，或者说，红外LED围绕准直层。准直层、红外Sensor和红外LED位于TLCM下方。
红外LED发射的红外光穿过TLCM到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次穿过TFOGA、逆棱镜、导光板以及红外透射反射片后，经过准直层减少串扰，到达红外Sensor，红外Sensor基于反射后的红外光进行指纹识别。
本实施方式中，液晶屏组件中的各膜层对红外光均具有较好的透射性：TFOGA中的偏光片仅对可见光进行偏振，对红外光影响较小；导光板对红外光影响也不大；红外透射反射片对红外光有良好的透射性；因此，被测指纹反射后的红外光损失较小，提高了指纹识别准确度。
本实施方式中，采用准直式红外指纹识别方案，可以根据需要进行指纹识别的屏幕区域的尺寸，设定准直层的尺寸，本实施方式可以在较大面积的屏幕区域中实现指纹识别。
一些相关的指纹识别方案中，在OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光半导体)屏上实现指纹识别，OLED为自发光元件，发光机理与液晶显示屏(LCD，LiquidCrystal Display)不同。目前，并没有对LCD上的指纹进行识别的方案。由于LCD透光性较差，而且上棱镜+下棱镜+扩散片的结构对光线进行散射，使得在LCD上进行指纹识别的困难较大。
而应用本发明实施例，第一方面，液晶屏组件中的各膜层对红外光均具有较好的透射性；红外光源发射的红外光依次透过红外透射反射片、液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由液晶显示模组、红外透射反射片后被指纹识别模组接收并识别；提供了对液晶显示屏上的指纹进行识别的方案。第二方面，采用逆棱镜取代上棱镜+下棱镜+扩散片的结构，减少了由于扩散片无序散射生成的杂光，进一步可以提高指纹识别准确率，简化了结构，减少了成本，逆棱镜的出光率较高，提高了亮度。第三方面，将逆棱镜600与液晶显示模组500中的偏光片相贴合，不需要在逆棱镜上表面(与偏光片贴合的表面)涂matte层，提高了亮度，进一步提高了指纹识别准确度。第四方面，逆棱镜600与导光板700之间形成间隙，减少了或者避免了逆棱镜600与导光板700的接触，减少逆棱镜600划伤导光板700的情况。第四方面，LCD成本低于OLED，应用本发明实施例，降低了屏内指纹识别的成本。
下面参考图7介绍一种具体的实施方式：
液晶屏组件包括层叠设置的基板100(图7中未示出)、红外光源300和指纹识别模组200、红外透射反射片400、导光板700、逆棱镜600和液晶显示模组500，液晶显示模组500中包括APF-POL。
本实施方式中，第一支撑件800支撑液晶显示模组中的APF-POL，APF-POL与逆棱镜600相贴合，也就是对逆棱镜600起到了支撑作用，使得逆棱镜600与导光板700之间形成间隙gap，减少逆棱镜600划伤导光板700的情况。
本实施方式中，导光板700和红外透射反射片400组成BLU(Back Light Unit，背光单元)组合。
应用本发明实施例，第一方面，液晶屏组件中的各膜层对红外光均具有较好的透射性；红外光源发射的红外光依次透过红外透射反射片、液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由液晶显示模组、红外透射反射片后被指纹识别模组接收并识别；提供了对液晶显示屏上的指纹进行识别的方案。第二方面，采用逆棱镜取代上棱镜+下棱镜+扩散片的结构，减少了由于扩散片无序散射生成的杂光，进一步可以提高指纹识别准确率，简化了结构，减少了成本，逆棱镜的出光率较高，提高了亮度。第三方面，将逆棱镜600与液晶显示模组500中的偏光片相贴合，不需要在逆棱镜上表面(与偏光片贴合的表面)涂matte层，提高了亮度，进一步提高了指纹识别准确度。第四方面，逆棱镜600与导光板700之间形成间隙，减少了或者避免了逆棱镜600与导光板700的接触，减少逆棱镜600划伤导光板700的情况。第四方面，LCD成本低于OLED，应用本发明实施例，降低了屏内指纹识别的成本。
本发明实施例还提供一种液晶屏设备，包括上述任意一种液晶屏组件。
本发明实施例还提供一种指纹识别方法，应用于液晶屏组件，所述液晶屏组件的基板与液晶显示模组之间设置有所述指纹识别模组、红外光源和红外透射反射片；如图8所示，所述方法可以包括：
S801：红外光源发射红外光，所述红外光依次透过所述红外透射反射片、所述液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由所述液晶显示模组、所述红外透射反射片后到达所述指纹识别模组。
S802：指纹识别模组接收被测指纹反射后的红外光，通过对被测指纹反射后的红外光进行分析，识别所述被测指纹。
举例来说，一种情况下，红外透射反射片可以透过800—1200nm的红外波段，并且反射380—780nm的可见光波段，这样，一方面反射可见光，不影响液晶屏组件的显示效果，或者说影响较小；另一方面透过红外光，用于指纹识别。
指纹识别模组可以包括传感芯片和准直层，其中，传感芯片可以于红外光进行分析，得到指纹信息；准直层可以为透镜，用于将光线转化为准直光，减少串扰，或者准直层也可以为其他器件，具体不做限定。
本发明所示实施例中，红外光源发射的红外光依次透过红外透射反射片、液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由液晶显示模组、红外透射反射片后被指纹识别模组接收并识别。这样，实现了对液晶显示模组上的用户指纹进行识别，也就是对显示区域上的指纹进行识别。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液晶屏组件，其特征在于，在基板与液晶显示模组之间设置有指纹识别模组、红外光源和红外透射反射片；
所述红外光源发射的红外光依次透过所述红外透射反射片、所述液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由所述液晶显示模组、所述红外透射反射片后被所述指纹识别模组接收并识别；
在所述液晶显示模组朝向所述基板的一侧还设置有逆棱镜，所述逆棱镜与所述液晶显示模组中的偏光片相贴合；
所述指纹识别模组包括：传感芯片、准直层和第二支撑件，其中，
所述传感芯片，设置于所述基板的一侧；
所述准直层，设置于所述传感芯片背向所述基板的一侧；
所述第二支撑件，设置于所述传感芯片及所述准直层的边缘，用于放置所述红外光源；
所述红外光源围绕所述准直层。
2.根据权利要求1所述的液晶屏组件，其特征在于，在所述红外透射反射片朝向所述液晶显示模组的一侧还设置有导光板；
所述逆棱镜设置于所述导光板与所述液晶显示模组之间。
3.根据权利要求2所述的液晶屏组件，其特征在于，所述逆棱镜与所述液晶显示模组中的下偏光片相贴合，所述下偏光片为多层膜反射式偏光片。
4.根据权利要求2所述的液晶屏组件，其特征在于，所述液晶屏组件还包括：第一支撑件，用于支撑所述逆棱镜，以在所述逆棱镜与所述导光板之间形成间隙。
5.根据权利要求1所述的液晶屏组件，其特征在于，所述液晶显示模组包括盖板、光学胶、液晶显示屏以及偏光片。
6.一种液晶屏设备，其特征在于，包括上述权利要求1-5任意一项所述的液晶屏组件。
7.一种指纹识别方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-5中任一项所述的液晶屏组件，所述液晶屏组件的基板与液晶显示模组之间设置有所述指纹识别模组、红外光源和红外透射反射片；所述方法包括：
所述红外光源发射红外光，所述红外光依次透过所述红外透射反射片、所述液晶显示模组以到达被测指纹，被测指纹反射后的红外光依次经由所述液晶显示模组、所述红外透射反射片后到达所述指纹识别模组；
所述指纹识别模组接收所述被测指纹反射后的红外光，通过对所述被测指纹反射后的红外光进行分析，识别所述被测指纹。
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