CN111052136B - 一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组及电子装置，所述屏下指纹系统包括指纹模组，所述指纹模组设在所述背光模组和所述显示模组之间，所述指纹模组和所述显示模组之间设有第一扩散膜层，通过第一扩散膜层挡住指纹模组以使得指纹模组在显示模组的正面不可见，在第一扩散膜层的作用下，将接收到的背光模组的出射光重新形成光源平面，照亮显示模组，以提高显示效果以及用户的视觉感受。

Description

一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组及电子装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组及电子装置。
背景技术
全面屏作为当下智能手机的主流元素，屏下指纹识别模组搭配全面屏设计，给用户带来了极致的视觉感受和良好的使用体验。
目前，为了实现智能手机全面屏的设计，如图1和图2所示，现有的一种液晶显示(Liquid Crystal Display，简称LCD)屏下指纹系统，该系统需要将指纹模组3隐藏在手机底部黑色边框以内，且该系统中，背光模组1在靠近手机底部的区域，即背光模组1在靠近指纹模组3的一端有一凹陷结构，指纹模组3位于手机底部背光模组1的凹陷结构内，且指纹模组3处于LCD液晶面板和背光模组1的凹陷结构之间。
然而，当指纹模组3处于LCD液晶面板和背光模组1的凹陷结构之间时，如图1和图2所示，LCD液晶面板和背光模组1之间被指纹模组3撑起一定的空气间隙，由此将会对LCD显示效果以及用户的视觉感受造成一定的影响。例如：从手机顶部方向观察，用户可以透过LCD液晶面板看到指纹模组3的侧壁，且指纹模组3的侧壁与手机原有黑边(即手机LCD液晶面板的非显示区域)会存在色差，进而影响显示效果，而且由于上述空气间隙的存在，将导致从不同角度观察时，用户都能够察觉或感受到空气间隙的存在，且空气间隙区域显示存在一定的空间感，进而影响用户的视觉感受。
发明内容
本发明提供一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组及电子装置，以解决现有LCD液晶面板和背光模组之间被指纹模组撑起一定的空气间隙，影响显示效果以及用户的视觉感受的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种屏下指纹系统，应用于具有显示模组和背光模组的电子装置，所述屏下指纹系统包括指纹模组，所述指纹模组设在所述背光模组和所述显示模组之间，所述指纹模组和所述显示模组之间设有第一扩散膜层，所述第一扩散膜层用于遮挡所述指纹模组以使得所述指纹模组在所述显示模组的正面不可见。
在本发明的具体实施方式中，所述指纹模组位于所述背光模组的凹陷结构内，以使所述背光模组与所述显示模组之间存在空气间隙，其中所述背光模组的凹陷结构形成在所述电子装置的边缘区域。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层覆盖在所述凹陷结构和所述指纹模组之上，其中，所述第一扩散膜层的可见光雾度不小于70％，且所述第一扩散膜层用于将接收到的所述背光模组的出射光重新形成光源平面，以照亮所述显示模组。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层上设有指纹探测区域，所述指纹探测区域为所述第一扩散膜层上所述指纹模组接收经指纹反射产生的反射光时，所述反射光通过所述第一扩散膜层上的区域。
在本发明的具体实施方式中，所述指纹探测区域的红外光雾度不大于20％。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层上分布有扩散粒子。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上均匀分布。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上朝着所述指纹模组的方向上呈渐进式分布。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上的分布密度沿着朝向所述指纹模组的外侧边缘的方向上逐步递增。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子为微细颗粒，所述微细颗粒的粒径为0.01um-0.10um。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子采用透红外的扩散粒子，以使波长为910nm-970nm的红外光透过。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子分布在所述第一扩散膜层的表面或所述第一扩散膜层内。
在本发明的具体实施方式中，所述背光模组包括模组本体，所述模组本体靠近所述指纹模组的一端设有所述凹陷结构，所述指纹模组位于所述凹陷结构内。
在本发明的具体实施方式中，所述凹陷结构为所述模组本体上形成的下沉式凹陷结构。
在本发明的具体实施方式中，所述模组本体包括第一水平段、倾斜段和第二水平段，所述倾斜段位于所述第一水平段和所述第二水平段之间，所述倾斜段和所述第二水平段在所述模组本体上形成所述的下沉式凹陷结构。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层为所述倾斜段和所述第二水平段在所述第一扩散膜层上的正投影区域。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上渐进式分布时，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上与所述倾斜段相对应的区域的分布密度小于所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上与所述第二水平段相对应的区域的分布密度。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层远离所述指纹模组的一侧沿着所述显示模组或所述背光模组的水平方向延伸，直至与所述显示模组或所述背光模组的端部平齐。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层的延伸段位于所述显示模组或所述背光模组之间。
在本发明的具体实施方式中，所述背光模组透过所述第一扩散膜层和第一扩散膜层的延伸段的显示亮度的一致性大于85％。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层包括扩散基板，扩散粒子分布在所述扩散基板上。
在本发明的具体实施方式中，所述扩散粒子和所述扩散基板为一体化结构。
第二方面，本发明实施例提供了一种光学指纹显示模组，所述光学指纹显示模组包括背光模组、显示模组、以及如上任一所述的屏下指纹系统，所述屏下指纹系统包括指纹模组，所述指纹模组设在所述背光模组和所述显示模组之间，且所述指纹模组设在所述背光模组的凹陷结构上，所述指纹模组和所述显示模组之间设有第一扩散膜层。
在本发明的具体实施方式中，所述第一扩散膜层覆盖在所述凹陷结构和所述指纹模组之上，其中，所述第一扩散膜层的可见光雾度不小于70％，所述第一扩散膜层用于将接收到所述背光模组的出射光后重新形成光源平面，以照亮所述显示模组。
在本发明的具体实施方式中，所述背光模组包括模组本体，所述模组本体靠近所述指纹模组的一端上设有所述凹陷结构，所述指纹模组位于所述凹陷结构内。
在本发明的具体实施方式中，所述模组本体包括导光板和非导光板结构，所述非导光板结构包括棱镜膜层、第二扩散膜层、反射膜层和钢板，所述第二扩散膜层和所述棱镜膜层依次堆叠在所述导光板靠近所述第一扩散膜的一侧，所述反射膜层和所述钢板依次堆叠在所述导光板上与所述第一扩散膜相反的一侧。
在本发明的具体实施方式中，所述指纹模组位于所述棱镜膜层和所述第一扩散膜层之间。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子装置，所述电子装置包括上任一所述的光学指纹显示模组。
本发明提供一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组及电子装置，所述屏下指纹系统包括指纹模组，所述指纹模组设在所述背光模组和所述显示模组之间，所述指纹模组和所述显示模组之间设有第一扩散膜层，所述第一扩散膜层用于遮挡所述指纹模组以使得所述指纹模组在所述显示模组的正面不可见；通过在指纹模组和显示模组之间设置第一扩散膜层，使指纹模组位于第一扩散膜层之下，通过第一扩散膜层挡住指纹模组的侧壁外形，在第一扩散膜层的作用下，将接收到的背光模组的出射光重新形成光源平面，照亮显示模组，从而消除指纹模组的侧壁与显示模组的非显示区存在的色差，与此同时消除空间间隙导致的空间感，使用户不易察觉或感受到空气间隙的存在，即使得所述指纹模组在所述显示模组的正面不可见，进而提升用户的视觉感受。本发明提供的一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组及电子装置解决了现有LCD液晶面板和背光模组之间被指纹模组撑起一定的空气间隙，影响显示效果以及用户的视觉感受的问题。
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为现有的一种液晶显示屏下指纹系统的结构示意图；
图2为现有的一种设有液晶显示屏下指纹系统的电子装置的结构示意图；
图3为现有的显示模组的外观显示图。
图4是本发明实施例一提供的一种屏下指纹系统的结构示意图；
图5是本发明实施例二提供的第一扩散膜层的结构示意图；
图6是本发明实施例二提供的另一种第一扩散膜层的结构示意图；
图7是本发明实施例三提供的第一扩散膜层的结构示意图；
图8是本发明实施例三提供的另一种第一扩散膜层的结构示意图；
图9是本发明实施例六提供的一种光学指纹显示模组的结构示意图；
图10是本发明实施例六提供的另一种光学指纹显示模组的结构示意图。
附图标记说明：
背光模组-1；
模组本体-101；
凹陷结构-102；
第一水平段-103；
倾斜段-104；
第二水平段-105；
棱镜膜-106；
第二扩散膜层-107；
导光板-108；
反射膜-109；
钢板-110；
显示模组-2；
显示盖板-201；
显示面板-202
指纹模组-3；
第一扩散膜层-4；
扩散粒子-401；
扩散基板-402；
指纹探测区域-403；
延伸段-5。
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。
为了实现智能手机全面屏的设计，如图1和图2所示，现有的一种LCD屏下指纹系统，该系统将指纹模组3隐藏在手机底部黑色边框，即手机底部的非显示区域以内，且该系统中指纹模组3位于手机底部背光模组1的凹陷结构内，当指纹模组3处于LCD液晶面板和背光模组1的凹陷结构之间时，LCD液晶面板和背光模组1之间被指纹模组3撑起一定的空气间隙，由此将会对LCD显示效果以及用户的视觉感受造成一定的影响，例如：如图2所示，从手机顶部方向观察，用户可以透过LCD液晶面板看到指纹模组3的侧壁，且指纹模组3的侧壁与手机原有黑边(即手机LCD液晶面板的非显示区)会存在色差，进而影响显示效果，而且由于上述空气间隙的存在，将导致从不同角度观察时，用户都能够察觉或感受到空气间隙的存在，且空气间隙区域显示存在一定的空间感，进而影响用户的视觉感受。为了解决现有LCD液晶面板和背光模组1之间被指纹模组3撑起一定的空气间隙，影响显示效果以及用户的视觉感受的问题，本发明提供了一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组2及电子装置。
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4是本发明实施例一提供的一种屏下指纹系统的结构示意图。
如图4所示，本发明实施例提供了一种屏下指纹系统，应用于具有显示模组2和背光模组1的电子装置，屏下指纹系统包括指纹模组3，指纹模组3设在背光模组1和显示模组2之间，指纹模组3和显示模组2之间设有第一扩散膜层4，第一扩散膜层4用于遮挡指纹模组3以使得指纹模组3在显示模组2的正面不可见。
其中，本实施例中，如图4所示，指纹模组3位于背光模组1的凹陷结构内，以使背光模组1与显示模组2之间存在空气间隙，其中背光模组1的凹陷结构形成在电子装置的边缘区域。
其中，本实施例中，如图4所示，通过第一扩散膜层4的设置，使得指纹模组3位于第一扩散膜层4的下方，通过第一扩散膜层4挡住指纹模组3的侧壁外形，使得指纹模组3从显示模组2的表面不易被用户察觉，即使得所述指纹模组3在所述显示模组2的正面不可见；而且通过第一扩散膜层4的设置，入射光线穿过第一扩散膜层4时，使得入射光发生许多折射、反射与散射的现象，通过第一扩散膜层4可修正入射光线，形成均匀的面光源，即重新形成光源平面，以达到光学扩散的效果，将光线柔和均匀的散播出来，以照亮所述显示模组2，从而相较于现有技术，消除了指纹模组3的侧壁与LCD液晶面板的非显示区域存在的色差，提升显示效果，于此同时通过第一扩散膜层4对指纹模组3的侧壁的遮挡以及第一扩散膜层4能够将光线柔和均匀的散播出来照亮显示模组2，进而相较于现有技术中的LCD屏下指纹系统，够能消除空气间隙区域存在的空间感，继而提升用户的视觉感受。
其中，本实施例中，第一扩散膜层4覆盖在凹陷结构和指纹模组3之上，其中，第一扩散膜层4的可见光雾度不小于70％，使得第一扩散膜层4的可见光的成像度较差，且第一扩散膜层4用于将接收到的背光模组1的出射光重新形成光源平面，并照亮显示模组2，以消除背景技术中提及的空气间隙导致的显示效果较差的问题。
其中，本实施例中，第一扩散膜层4可以为在涂覆或填充有扩散粒子401的扩散膜，第一扩散膜层4也可以为毛玻璃结构或者表面凹凸不平的能够使入射光发生散射产生匀光效果且对可见光具有较低的成像度的高透性膜层结构，即本实施例中，第一扩散膜层4包括但不仅限于涂覆或填充有扩散粒子401的扩散膜，在本实施例中，只需保证第一扩散膜层4挡住指纹模组3的侧壁外形，使得指纹模组3从显示模组2的表面不易被用户察觉，而且通过第一扩散膜层4的设置，能够使入射光发生散射产生匀光效果即可。
进一步的，本实施例中，第一扩散膜层4覆盖在凹陷结构和指纹模组之上，其中，第一扩散膜层的可见光雾度不小于70％，并将接收到的背光模组1的出射光重新形成光源平面，以照亮显示模组2，由于第一扩散膜层4的可见光雾度不小于70％，增加了可见光穿透第一扩散膜层4时的成像难度，使得可见光在第一扩散膜层4上的成像度较低，使得用户较难通过显示模组2的表面观察到指纹模组3，以消除指纹模组3的侧壁与显示模组2的非显示区之间存在的色差，进而提升显示效果以及用户的视觉感受。
其中，本实施例中，为了保证第一扩散膜层4对指纹模组3的覆盖效果，第一扩散膜层4的横截形状的面积不小于背光模组1的凹陷结构。
其中，本实施例中，通过将第一扩散膜层4遮挡在背光模组1的凹陷结构之上，能够更好的对指纹模组3的侧壁外形进行遮挡，进一步的，由于第一扩散膜层4上可见光透过后发生扩散，导致具有较低的成像度，因此，通过第一扩散膜层4的设置，能够使得用户很难从显示模组2的表面察觉到指纹模组3，且由于第一扩散膜层4能够将接收到的背光模组1的出射光重新形成光源平面，即通过第一扩散膜层4能够使入射光发生散射产生匀光效果，照亮显示模组2，因此，通过第一扩散膜层4能够消除指纹模组3的侧壁与显示模组2的非显示区之间存在的色差，进而提升显示效果以及用户的视觉感受。
其中，本实施例中，为了保证指纹模组3穿透第一扩散膜层4后仍然可以正常成像，实现指纹注册与识别功能，如图1所示，第一扩散膜层4上设有指纹探测区域403，指纹探测区域403为第一扩散膜层4上指纹模组3接收指纹反射产生的反射光时，反射光通过第一扩散膜层4上的区域，指纹探测区域403的红外光雾度不大于20％，即保证第一扩散膜层4上的指纹探测区域403的红外光可以透过，而在一定程度上使可见光穿透时光线角度发生变化，成像度下降。
其中，本实施例中，雾度是指偏离入射光2.5°角以上的透射光强占总透射光强的百分数，雾度越大意味着薄膜光泽以及透明度尤其成像度下降。因此，第一扩散膜层4上指纹探测区域403的可见光的成像度较低，使得用户较难通过显示模组2的表面观察到指纹模组3，以消除指纹模组3的侧壁与显示模组2的非显示区之间存在的色差，进而提升显示效果以及用户的视觉感受，如图3所示，为相较于现有的LCD液晶面板消除色差及间隙空间感的显示模组2的外观显示图。
因此，本发明实施例提供屏下指纹系统包括指纹模组3，指纹模组3设在背光模组1的凹陷结构内，且指纹模组3位于背光模组1朝向显示模组2的一侧，指纹模组3和显示模组2之间设有第一扩散膜层4，通过在指纹模组3和显示模组2之间设置第一扩散膜层4，使指纹模组3位于第一扩散膜层4的下方，通过第一扩散膜层4挡住指纹模组3的侧壁外形，在第一扩散膜层4的作用下，将接收到的背光模组1的出射光重新形成光源平面，照亮显示模组2，从而消除指纹模组3的侧壁与显示模组2的非显示区存在的色差，与此同时消除空间间隙导致的空间感，使用户不易察觉或感受到空气间隙的存在，进而提升用户的视觉感受。本发明提供的一种屏下指纹系统、光学指纹显示模组2及电子装置解决了现有LCD液晶面板和背光模组1之间被指纹模组3撑起一定的空气间隙，影响显示效果以及用户的视觉感受的问题。
实施例二
图5本发明实施例二提供的第一扩散膜层的结构示意图，图6是本发明实施例二提供的另一种第一扩散膜层的结构示意图。
进一步的，在上述实施例一的基础上，在本实施例中，如图5和图6所示，第一扩散膜层4上分布有扩散粒子401。
其中，本实施例中，通过在第一扩散膜层4上分布扩散粒子401，在扩散粒子401的作用下，光线在经过第一扩散膜层4时，扩散粒子401会改变光线的传播方向或路径，如：使光线会发生许多折射、反射与散射现象，如此便造成了光学扩散的效果，以增大第一扩散膜层4的可见光雾度，降低可见光的成像度，使用户较难通过显示模组2的表面观察到指纹模组3，以消除指纹模组3的侧壁与显示模组2的非显示区之间存在的色差，进而提升显示效果以及用户的视觉感受。
进一步的，在本实施例中，如图5和图6所示，扩散粒子401在第一扩散膜层4上朝着指纹模组3的方向上呈渐进式分布，扩散粒子401在第一扩散膜层4上的分布密度沿着朝向指纹模组3的外侧边缘的方向上逐步递增，也就是说扩散粒子401在第一扩散膜层4上靠近指纹模组3的外侧边缘的一侧分布密度越大，通过扩散粒子401在第一扩散膜层4上分布密度渐进式的分布，结合扩散粒子401本身的特性和结构，能够尽可能的弥补第一扩散膜层4上的亮度的一致性，进而提升显示模组2的显示效果。
其中，本实施例中，为了包括第一扩散膜层4能够更好的发生匀光、及光学散射效果，扩散粒子401为微细颗粒，微细颗粒的粒径为0.01um-0.10um，第一扩散膜层4上设有粒径大小不同扩散粒子401保证了光线不会从第一扩散膜层4中直射出去，从而起到了雾化的效果，使用户较难通过显示模组2的表面观察到指纹模组3，以消除指纹模组3的侧壁与显示模组2的非显示区之间存在的色差，进而提升显示效果以及用户的视觉感受。
其中，本实施例中，扩散粒子401采用透红外的扩散粒子401，以使波长为910nm-970nm的红外光透过的同时增大可见光雾度，降低可见光的成像能力，本实施例中，指纹探测区域403红外光的雾度不大于20％。
其中，本实施例中，扩散粒子401采用透红外的化学颗粒，即扩散粒子401为采用对红外线透过率较高的材料制备而成的颗粒物质，其中，现有技术中对红外线透过率较高的材料包括单晶多晶、玻璃、陶瓷、塑料、金刚石和类金刚石等多种品种，单晶体主要有锗、硅半导体作为红外光材料，另一类单晶体是离子晶体，为碱或碱土金属卤化物，该透红外光材料均为现有技术，在实际中，具体选用现有技术中的何种透红外材料，可以根据所采用的工艺以及相应的制作成本进行考量，在本实施例中，对于扩散粒子401采用的对红外线透过率较高的材料并不做进一步限定。
其中，本实施例中，扩散粒子401可以为球形，扩散粒子401也可以为其他形状的颗粒形状，在本实施例中，只需保证，在扩散粒子401的作用下，光线在经过这些扩散粒子401时被聚焦到一定的出射角度内，从而达到增强出射光亮度的功能，保证光线不会从扩散膜中直射出去，起到一定的雾化效果即可。
其中，本实施例中，扩散粒子401分布在第一扩散膜层4的表面或第一扩散膜层4内，即本实施例中，扩散粒子401可以分布在第一扩散膜层4的表面，也可以分布在第一扩散膜层4内，在本实施例中，不论扩散粒子401在第一扩散膜层4上如何分布，只需保证分布有扩散粒子401的第一扩散膜层4能够起到一定的匀光和雾化效果即可。
其中，本实施例中提供另一种第一扩散膜层4结构，另一种第一扩散膜层4结构与上述第一扩散膜层4结构的不同之处在于，如图6所示，第一扩散膜层4上指纹探测区域403内的扩散粒子401的密度小于第一扩散膜层4上指纹探测区域403外围的分布密度，本实施例通过降低第一扩散膜层4上指纹探测区域403内扩散粒子401的分布密度，以使指纹探测区域403的红外光雾度不大于20％。
实施例三
进一步的，本实施例与实施例二不同的是，如图7和图8所示，扩散粒子401在第一扩散膜层4上均匀分布，通过在第一扩散膜层4上均匀分布的扩散粒子401使得第一扩散膜层4上的可见光雾度不小于70％，且第一扩散膜层4上的指纹探测区域403的红外光雾度不大于20％。
具体的，本实施例中，通过调整扩散粒子401在第一扩散膜层4上分布密度，能够使得第一扩散膜层4上的可见光雾度不小于70％。本实施例中，为了确保第一扩散膜层4上的指纹探测区域403的红外光雾度不大于20％。
具体的，如图7所示，本实施例可以通过统一调整扩散粒子401在第一扩散膜层4上分布密度，使得第一扩散膜层4上的指纹探测区域403的红外光雾度不大于20％；或者如图8所示，本实施例也可以在确保第一扩散膜层4上的可见光雾度不小于70％的基础上，通过降低指纹探测区域403内扩散粒子401的分布密度，使得指纹探测区域403的红外光雾度不大于20％。
实施例四
进一步的，在上述实施例一和实施例二的基础上，如图4所示，背光模组1包括模组本体101，模组本体101靠近指纹模组3的一端设有凹陷结构102，指纹模组3位于凹陷结构102内。
其中，本实施例中，指纹模组3位于凹陷结构102且处于显示模组2和背光模组1之间，显示模组2和背光模组1之间被指纹模组3撑起一定的空气间隙，该空气间隙可以为垂直距离小于1.5mm的空气间隙，由于空气间隙的存在，将对会显示效果以及用户的视觉感受造成一定的影响，而正如上述实施例所述的通过位于指纹模组3和显示模组2之间的第一扩散膜层4，可以有效的消除该空气间隙对显示效果以及用户视觉感受造成的影响，进而提升显示效果和用户的视觉感受，在本实施例中，不再对其做进一阐述。
其中，本实施例中，凹陷结构102为模组本体101上形成的下沉式凹陷结构102。
需要说明的是，在模组本体101上形成下沉式结构的方式有很多，且依据采用不同的形成方式，将导致所形成的下沉式凹陷结构102可能也会有所不同。本实施例中，下沉式凹陷结构102可以通过设置一定的角度倾斜形成下沉式凹陷结构102，也可以通过向下凹陷的弧形连接在模组本体101上形成下沉式凹陷结构102，在本实施例中，不对下沉式凹陷结构102的形成方式及其结构做进一步限定，只需指纹模组3放置在凹陷结构102内时，背光模组1和显示模组2之间存在一定的空气间隙即可。
其中，本实施例中，模组本体101包括第一水平段103、倾斜段104和第二水平段105，倾斜段104位于第一水平段103和第二水平段105之间，倾斜段104的较高端与第一水平段103相接，倾斜段104的较低端与第二水平段105相接，倾斜段104和第二水平段105在模组本体101上形成的下沉式凹陷结构102，其中，指纹模组3位于第二水平段105上。
其中，本实施例中，第一水平段103、倾斜段104和第二水平段105为一体化结构，且倾斜段104的倾斜角度在实际应用中可以根据指纹模组3的高度或者其他设计标准进行设置，即在本实施例中，对倾斜段104的倾斜角度不作进一步限定。
其中，本实施例中，第一扩散膜层4为倾斜段104和第二水平段105在第一扩散膜层4上的正投影区域，即第一扩散膜层4设置在倾斜段104和第二水平段105的正上方，用于遮挡背光模组1上的凹陷结构。
其中，本实施例中，当扩散粒子401在第一扩散膜层4上渐近式分布时，为了保证扩散粒子401在第一扩散膜层4上朝着指纹模组3外侧边缘的方向上呈渐近式分布，扩散粒子401在第一扩散膜层4上与倾斜段104相对应的区域的分布密度小于扩散粒子401在第一扩散膜层4上与第二水平段105相对应的区域的分布密度。
实施例五
进一步的，在上述实施例一至实施例三的基础上，本实施例中，第一扩散膜层4远离指纹模组3的一侧沿着显示模组2或背光模组1的水平方向延伸，直至与显示模组2或背光模组1的端部平齐，第一扩散膜层4的延伸段5位于显示模组2或背光模组1之间。
需要说明的是，本实施例中，第一扩散膜层4的延伸段5可以与显示模组2靠近背光模组1的一面贴合，第一扩散膜层4的延伸段5也可以与背光模组1靠近显示模组2的一面贴合，相应的，第一扩散膜层4可以与指纹模组3靠近显示模组2的一面贴合，第一扩散膜层4也可以与显示模组2靠近指纹模组3的一面贴合，在本实施例中，第一扩散膜层4和第一扩散膜层4的延伸段5为一体化结构，且其延伸段5上不排布或者少排布扩散粒子401，以降低扩散膜层对显示模组2显示亮度的影响。
其中，本实施例中，背光模组1透过第一扩散膜层4和第一扩散膜层4的延伸段5后的显示亮度的一致性大于85％。
需要说明的是，本实施例中，由于扩散粒子401在第一扩散膜层4上呈渐进式的渐进式分布，通过调整扩散粒子401的分布密度，使第一扩散膜层4和第一扩散膜层4的延伸段5的显示亮度的一致性大于85％，提升显示效果。
其中，本实施例中，第一扩散膜层4包括扩散基板402，扩散粒子401分布在扩散基板402上，其中，本实施例中，扩散基板402为透明的扩散基板402，扩散基板402包括但不仅限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，简称：PET)基材。
其中，本实施例中，扩散粒子401和扩散基板402为一体化结构，扩散粒子401可以沉积在扩散基板402的表面或者采用其他工艺分布在扩散基本内。
实施例六
图9是本发明实施例五提供的一种光学指纹显示模组的结构示意图，图10是本发明实施例五提供的另一种光学指纹显示模组的结构示意图。
进一步的，在上述实施例的基础上，如图9和图10所示，本实施例提供了一种光学指纹显示模组2，光学指纹显示模组2包括背光模组1、显示模组2、以及如上任一实施例中的屏下指纹系统，屏下指纹系统包括指纹模组3，指纹模组3设在背光模组1和显示模组2之间，且指纹模组3设在背光模组1的凹陷结构内，指纹模组3和显示模组2之间设有第一扩散膜层4。
其中，本实施例中，如图4、图9和图10所示，通过在光学指纹显示模组2内第一扩散膜层4的设置，使得指纹模组3位于第一扩散膜层4的下方，通过第一扩散膜层4挡住指纹模组3的侧壁外形，使得指纹模组3从显示模组2的表面不易被用户察觉，而且通过第一扩散膜层4的设置，入射光线从第一扩散膜层4中穿过时，形成均匀的面光源，即重新形成光源平面，以达到光学扩散的效果，将光线柔和均匀的散播出来，以照亮所述显示模组2，从而相较于现有技术，消除指纹模组3的侧壁与LCD液晶面板的非显示区域存在的色差，提升显示效果，而且通过第一扩散膜层4对指纹模组3的侧壁的遮挡以及第一扩散膜层4能够将光线柔和均匀的散播出来照亮显示模组2，进而相较于现有技术中的LCD屏下指纹系统，够能消除空气间隙区域存在的空间感，继而提升用户的视觉感受。
其中，本实施例中，第一扩散膜层4覆盖在凹陷结构和指纹模组之上，其中，第一扩散膜层4的可见光雾度不小于70％，第一扩散膜层4用于将接收到背光模组1的出射光后重新形成光源平面，以照亮显示模组2。
其中，如上述实施例中，第一扩散膜层4的指纹探测区域403红外光的雾度不大于20％，即指纹探测区域403波长在910nm-970nm的红外光点透过率大于80％，从而以视觉效果能够挡住指纹模组3的侧壁外形，消除显示空间感。
其中，本实施例中，背光模组1包括模组本体101，模组本体101靠近指纹模组3的一端上设有凹陷结构102，指纹模组3位于凹陷结构102内。
其中，本实施例中的凹陷结构102在实施例三种已进行说明，在本实施例中，不再对其结构作进一步阐述。
其中，本实施例中，模组本体101包括导光板108和非导光板108结构，非导光板108结构包括棱镜膜层106、第二扩散膜层107、反射膜层109和钢板110，第二扩散膜层107和所述棱镜膜层106依次堆叠在导光板108靠近第一扩散膜的一侧，反射膜层109和钢板110依次堆叠在导光板108上与第一扩散膜相反的一侧。指纹模组3位于棱镜膜层106和第一扩散膜层4之间。
需要说明的是，本实施例中的，通过第一扩散膜层4和/或延伸段5的设置，除了能够解决现有LCD液晶面板和背光模组1之间被指纹模组3撑起一定的空气间隙，影响显示效果以及用户的视觉感受的问题之外，由于第一扩散膜层4和/或延伸段5位于背光模组1的最上侧，即棱镜膜层106的上方，还能够更加光源的柔和性，兼具扩散及保护棱镜膜层106的作用。其中，模组本体101为现有技术，在本实施例中，不再对其组成膜层做进一步阐述。
其中，本实施例中，显示模组至少包括显示盖板201和显示面板202，显示盖板201位于显示面板202之上，即显示盖板201位于显示面板202远离背光模组的一侧，且显示盖板201与显示面板202远离背光模组的一侧贴合，第一扩散膜层和第一扩散膜层的延伸段位于显示面板202之下并与显示面板202贴合。
其中，本实施例中，显示盖板201包括但不仅限于玻璃盖板，显示面板202包括但不仅限于液晶面板，显示模组为现有技术，在本实施例中不再对其作进一步阐述。
实施例七
进一步的，在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种电子装置，电子装置包括上述实施例五中的光学指纹显示模组2，其中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 (25)

1.一种屏下指纹系统，应用于具有显示模组和背光模组的电子装置，其特征在于，所述屏下指纹系统包括指纹模组，所述指纹模组设在所述背光模组和所述显示模组之间，所述指纹模组和所述显示模组之间设有第一扩散膜层，所述第一扩散膜层用于遮挡所述指纹模组以使得所述指纹模组在所述显示模组的正面不可见；所述背光模组包括棱镜膜层，所述第一扩散膜层位于所述棱镜膜层的上方；所述第一扩散膜层上分布有扩散粒子，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上朝着所述指纹模组的方向上呈渐进式分布。
2.根据权利要求1所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述指纹模组位于所述背光模组的凹陷结构内，以使所述背光模组与所述显示模组之间存在空气间隙，其中所述背光模组的凹陷结构形成在所述电子装置的边缘区域。
3.根据权利要求2所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述第一扩散膜层覆盖在所述凹陷结构和所述指纹模组之上，其中，所述第一扩散膜层的可见光雾度不小于70％，且所述第一扩散膜层用于将接收到的所述背光模组的出射光重新形成光源平面，并照亮所述显示模组。
4.根据权利要求3所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述第一扩散膜层上设有指纹探测区域，所述指纹探测区域为所述第一扩散膜层上所述指纹模组接收经指纹反射产生的反射光时，所述反射光通过所述第一扩散膜层上的区域。
5.根据权利要求4所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述指纹探测区域的红外光雾度不大于20％。
6.根据权利要求1所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上的分布密度沿着朝向所述指纹模组的外侧边缘的方向上逐步递增。
7.根据权利要求1所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述扩散粒子为微细颗粒，所述微细颗粒的粒径为0.01um-0.10um。
8.根据权利要求1中任一所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述扩散粒子采用透红外的扩散粒子，以使波长为910nm-970nm的红外光透过。
9.根据权利要求1中任一所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述扩散粒子分布在所述第一扩散膜层的表面或所述第一扩散膜层内。
10.根据权利要求1-9中任一所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述背光模组包括模组本体，所述模组本体靠近所述指纹模组的一端设有所述凹陷结构，所述指纹模组位于所述凹陷结构内。
11.根据权利要求10所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述凹陷结构为所述模组本体上形成的下沉式凹陷结构。
12.根据权利要求11所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述模组本体包括第一水平段、倾斜段和第二水平段，所述倾斜段位于所述第一水平段和所述第二水平段之间，所述倾斜段和所述第二水平段在所述模组本体上形成所述的下沉式凹陷结构。
13.根据权利要求12所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述第一扩散膜层为所述倾斜段和所述第二水平段在所述第一扩散膜层上的正投影区域。
14.根据权利要求12或13所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上渐进式分布时，所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上与所述倾斜段相对应的区域的分布密度小于所述扩散粒子在所述第一扩散膜层上与所述第二水平段相对应的区域的分布密度。
15.根据权利要求1所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述第一扩散膜层远离所述指纹模组的一侧沿着所述显示模组或所述背光模组的水平方向延伸，直至与所述显示模组或所述背光模组的端部平齐。
16.根据权利要求15所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述第一扩散膜层的延伸段位于所述显示模组或所述背光模组之间。
17.根据权利要求15或16所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述背光模组透过所述第一扩散膜层和第一扩散膜层的延伸段后的显示亮度的一致性大于85％。
18.根据权利要求1-9、15-16中任一所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述第一扩散膜层包括扩散基板，所述扩散粒子分布在所述扩散基板上。
19.根据权利要求18所述的一种屏下指纹系统，其特征在于，所述扩散粒子和所述扩散基板为一体化结构。
20.一种光学指纹显示模组，其特征在于，所述光学指纹显示模组包括背光模组、显示模组、以及如上述权利要求1-19中任一所述的屏下指纹系统，所述屏下指纹系统包括指纹模组，所述指纹模组设在所述背光模组和所述显示模组之间，且所述指纹模组设在所述背光模组的凹陷结构上，所述指纹模组和所述显示模组之间设有第一扩散膜层。
21.根据权利要求20所述的一种光学指纹显示模组，其特征在于，所述第一扩散膜层覆盖在所述凹陷结构和所述指纹模组之上，其中，所述第一扩散膜层的可见光雾度不小于70％，所述第一扩散膜层用于将接收到所述背光模组的出射光后重新形成光源平面，并照亮所述显示模组。
22.根据权利要求20或21所述的一种光学指纹显示模组，其特征在于，所述背光模组包括模组本体，所述模组本体靠近所述指纹模组的一端上设有所述凹陷结构，所述指纹模组位于所述凹陷结构内。
23.根据权利要求22所述的一种光学指纹显示模组，其特征在于，所述模组本体包括导光板和非导光板结构，所述非导光板结构包括棱镜膜层、第二扩散膜层、反射膜层和钢板，所述第二扩散膜层和所述棱镜膜层依次堆叠在所述导光板靠近所述第一扩散膜的一侧，所述反射膜层和所述钢板依次堆叠在所述导光板上与所述第一扩散膜相反的一侧。
24.根据权利要求23所述的一种光学指纹显示模组，其特征在于，所述指纹模组位于所述棱镜膜层和所述第一扩散膜层之间。
25.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括上述权利要求20-24中任一所述的光学指纹显示模组。
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GR01 Patent grant
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