CN111095289A - 屏下指纹识别装置以及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种屏下指纹识别装置以及终端设备。屏下指纹识别装置适用于具有液晶显示屏的终端设备，包括指纹传感器，所述指纹传感器用于设置在所述液晶显示屏的背光模组下方以实现屏下指纹检测；所述指纹传感器包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，所述光学感应阵列用于接收指纹检测光源发出的探测光照射到所述液晶显示屏上方的手指而形成的指纹检测光，以获得所述手指的指纹图像；其中，所述指纹检测光穿过所述液晶显示屏的液晶模组和背光模组之后传输至所述指纹传感器，所述背光模组包括增亮膜、匀光膜以及抗吸附颗粒，其中所述抗吸附颗粒位于所述增亮膜和所述匀光膜之间。

Description

屏下指纹识别装置以及终端设备

【技术领域】

本申请涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置以及终端设备。

【背景技术】

在现有技术中，有机发光显示屏的屏下指纹识别技术广泛应用。液晶显示屏的屏下指纹识别技术正在发展。其中，液晶显示屏包括利用背光模组为其上方的液晶面板提供背光以使液晶面板显示画面。背光模组一般包括匀光膜以及增亮膜，二者层叠设置且相互配合来使得背光模组输出的背光均匀且具有足够亮度。但是，当用户利用手指按压液晶显示屏来实现指纹输入时，背光模组的匀光膜和增亮膜可能会受到用户手指的按压作用而发生形变并出现接触不均匀的情况，进而在液晶显示屏下方的屏下指纹识别装置产生干扰条纹，以致屏下指纹识别技术受到干扰。

【发明内容】

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种屏下指纹识别装置以及终端设备。

第一方面，本申请提供一种屏下指纹识别装置，适用于具有液晶显示屏的终端设备，所述屏下指纹识别装置包括指纹传感器，所述指纹传感器用于设置在所述液晶显示屏的背光模组下方以实现屏下指纹检测；所述指纹传感器包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，所述光学感应阵列用于接收指纹检测光源发出的探测光照射到所述液晶显示屏上方的手指而形成的指纹检测光，以获得所述手指的指纹图像；其中，所述指纹检测光穿过所述液晶显示屏的液晶模组和背光模组之后传输至所述指纹传感器，所述背光模组包括增亮膜、匀光膜以及抗吸附颗粒，其中所述抗吸附颗粒位于所述增亮膜和所述匀光膜之间。

在第一方面的一种实现方式中，所述抗吸附颗粒为采用透光材料形成的透光抗吸附颗粒，用于隔离所述增亮膜和所述匀光膜以阻止二者相互吸附。

在第一方面的一种实现方式中，所述匀光膜以及所述增亮膜之间具有预定的抗吸附间距，所述抗吸附间距与所述指纹检测光源的发光波长之比大于二分之一。

在第一方面的一种实现方式中，所述抗吸附颗粒形成在所述增亮膜的下表面或者形成在所述匀光膜的上表面，且所述增亮膜和所述匀光膜之间的抗吸附间距通过所述抗吸附颗粒来形成。

在第一方面的一种实现方式中，所述指纹检测光源为红外补光灯，所述红外补光灯用于向所述液晶显示屏上方的手指发射特定波长的红外光，所述红外光作为所述探测光以在所述手指形成所述指纹检测光。

在第一方面的一种实现方式中，所述增亮膜包括主体和形成在所述主体的上表面的微棱镜结构，所述微棱镜结构用于所述背光模组提供的可见光线在所述增亮膜的垂直方向上的亮度；所述抗吸附颗粒形成在所述增亮膜的主体的下表面。

在第一方面的一种实现方式中，所述增亮膜包括多层具有不同折射率且采用非棱镜结构的有机膜材，其用于通过所述多层不同折射率的有机膜材使得背光模组提供的可见光线被约束所述增亮膜的垂直方向以提高所述背光模组输出的可见光线的亮度。

在第一方面的一种实现方式中，所述增亮膜靠近所述液晶模组的上表面和其靠近所述匀光膜的下表面均为光滑表面，且所述增亮膜和所述液晶模组之间也形成有抗吸附颗粒。

在第一方面的一种实现方式中，所述增亮膜与所述液晶模组之间距离与所述指纹检测光源的发光波长之比大于二分之一。

在第一方面的一种实现方式中，所述匀光膜以及所述增亮膜之间还形成有雾度颗粒，所述雾度颗粒用于对所述背光模组提供的可见光线进行匀光雾化处理，且所述指纹检测光可穿透所述雾度颗粒。

在第一方面的一种实现方式中，所述雾度颗粒用于配合所述抗吸附颗粒以进一步阻止所述增亮膜和所述匀光膜之间发生相互吸附。

在第一方面的一种实现方式中，所述雾度颗粒形成在所述匀光膜的上表面，且所述抗吸附颗粒形成在所述增亮膜的下表面，且二者之间具有间隙。

在第一方面的一种实现方式中，所述增亮膜和所述液晶模组之间同时形成有抗吸附颗粒和雾度颗粒，所述抗吸附颗粒和所述雾度颗粒相互配合以阻止所述增亮膜与所述液晶模组之间出现相互吸附。

在第一方面的一种实现方式中，所述增亮膜和所述液晶模组之间的抗吸附颗粒和雾度颗粒分别通过在所述增亮膜的上表面形成抗吸附颗粒层和雾度颗粒层来实现，其中所述雾度颗粒层可以包覆所述增亮膜上表面的抗吸附颗粒。

在第一方面的一种实现方式中，所述增亮膜和所述液晶模组之间的抗吸附颗粒和雾度颗粒通过在所述增亮膜的上表面形成复合颗粒层来实现，所述复合颗粒层包括所述抗吸附颗粒和所述雾度颗粒。

在第一方面的一种实现方式中，所述液晶模组上方覆盖有玻璃盖板，所述玻璃盖板相对于所述液晶模组具有一个边缘延伸部，所述指纹检测光源设置在所述边缘延伸部的下方，并以预定倾斜角度向所述液晶显示屏上方的手指发射所述探测光。

在第一方面的一种实现方式中，所述指纹传感器还包括形成在光学感应阵列上方的光路引导结构，所述光路引导结构用于将穿过所述液晶显示屏的指纹检测光引导至所述光学感应阵列。

在第一方面的一种实现方式中，所述光路引导结构包括具有多个非球面透镜的微距镜头以及用于承载微距镜头的镜筒或者镜头支架，所述镜筒或者镜头支架设置在软性电路板上方并与所述软性电路板形成一个密闭空间，所述光学感应阵列设置在上述密闭空间之内并位于微距镜头的汇聚光路；其中，所述微距镜头用于通过所述多个非球面透镜并配合透镜之间的微孔光阑实现以增大的有效视场角进行微距成像，以将透过所述液晶显示屏的指纹检测光汇聚至所述光学感应阵列并在所述光学感应阵列实现手指的光学指纹成像。

在第一方面的一种实现方式中，所述光路引导结构包括通过半导体工艺形成在所述光学感应阵列上方的光路引导层，所述光路引导层包括微透镜阵列以及位于微透镜阵列和光学感应阵列之间的多个挡光层，所述多个挡光层分别通过开孔在微透镜阵列和光学感应阵列之间定义出多个传输光路，其中所述微透镜阵列的每一个微透镜用于将指纹检测光分别聚焦到其对应的传输光路，并经过传输光路传输至相应的光学感应单元。

在第一方面的一种实现方式中，所述光学传感器还包括滤波片，所述滤波片通过镀膜方式形成在所述光学感应阵列或者光路引导结构的上方，用于滤除进入所述光学感应阵列的干扰光。

第二方面，本申请提供一种终端设备，包括具有液晶模组和背光模组的液晶显示屏以及设置在所述液晶显示屏下方的屏下光学指纹识别装置，其中所述屏下光学指纹识别装置为如上所述的屏下光学指纹装置。

在本申请实施例中，指纹传感器接收在液晶显示屏上方的手指形成的指纹检测光，且指纹检测光穿过背光模组并传输至指纹传感器，其中所述背光模组的增亮膜以及匀光膜之间形成有抗吸附颗粒，所述抗吸附颗粒可以通过增亮膜以及匀光膜之间的物理隔离或者在二者之间形成抗吸附间距以阻止二者在手指进行指纹按压时出现形变时而造成相互吸附，从而避免指纹检测光在透过匀光膜以及增亮膜产生干扰条纹，有效提高屏下指纹识别装置的指纹识别性能。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1是本申请实施例一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的结构示意图；

图2是本申请实施例一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图；

图3是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图；

图4是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图；

图5是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图；

图6是本申请实施例一种终端设备的结构示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述装置，但这些装置不应限于这些术语。这些术语仅用来将装置彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一装置也可以被称为第二装置，类似地，第二装置也可以被称为第一装置。

液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)是在智能移动终端等电子设备应用较为广泛的显示屏幕。液晶显示屏具有机身薄、耗电低、辐射小等众多优点，同样被广泛的应用于电视、计算机、手机等电子产品。液晶显示屏是一种被动发光显示装置，其液晶面板本身并不能发光，一般需要在液晶显示模组(或称为液晶模组)背面设置背光模组，并通过背光模组提供的背光来照亮液晶面板以使其显示画面。

本申请实施例提供一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置以及采用上述屏下指纹识别装置的终端设备。

图1是本申请实施例一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的结构示意图；图2是本申请实施例一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图；图3是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图。

如图1至3所示，屏下指纹识别装置1包括指纹检测光源11以及指纹传感器12；屏下指纹识别装置1应用于具有液晶显示屏的终端设备2；其中，屏下指纹识别装置1的指纹检测区域位于液晶显示屏的显示区域之中，从而使得用户可以直接在液晶显示屏的显示区域进行按压操作来实现指纹输入。

终端设备2包括液晶模组21以及背光模组22，二者相互配合来形成液晶显示屏。其中，液晶模组21也可以称为液晶显示模组，其包括用于显示画面的液晶面板；背光模组22设置在液晶模组21的背面，用于为液晶模组21提供背光，以照亮液晶面板并使其可以显示画面。

在本实施例中，液晶模组21以及指纹检测光源11位于背光模组22的一侧，比如背光模组22的出光侧；指纹传感器12位于背光模组22远离液晶模组21的一侧，即设置在背光模组22的下方。其中，指纹传感器12的有效视场(Field of View，FOV)区域便对应于其在所述液晶显示屏的指纹检测区域。

指纹检测光源11可以为具有特定波长的非可见光源，用于向液晶显示屏上方的手指发射特定波长的非可见光来作为探测光，以在手指形成携带有指纹信息的指纹检测光。作为一种具体实施例，指纹检测光源11可以具体为红外补光灯，其可以发射具有特定波长的红外光来作为上述探测光。

如图1所示，在一种实施例中，终端设备2还可以包括玻璃盖板20，玻璃盖板20可以作为液晶显示屏的保护盖板，覆盖在液晶显示屏的液晶模组21上方，玻璃盖板20相对于液晶模组21具有一个边缘延伸部，所述边缘延伸部对应于终端设备2的边缘非显示区域(比如下巴区域)，且所述边缘延伸部的下方一般可以用来作为液晶模组21的走线区域，比如连接液晶模组21的电路板(又称为液晶FPC)可以设置在边缘延伸部的下方，并延伸到其他区域以连接其他外围电路。在本实施例中，指纹检测光源11可以设置在玻璃盖板20的边缘延伸部下方，并通过玻璃盖板20以预设倾斜角度朝液晶显示屏上方的手指发射探测光，所述探测光照射到手指之后在手指发生散射并通过手指表面透射出手指，形成携带有所述手指的指纹信息的指纹检测光；所述指纹检测光可以返回到玻璃盖板20并进一步穿过液晶模组21和背光模组22之后，被背光模组22下方的指纹传感器12接收，以获得所述手指的指纹图像。

指纹传感器12可以为光学传感器，其包括光学成像芯片或者光学图像传感器芯片，又可以称为光学指纹传感器芯片。指纹传感器12可以具体包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列以及形成在光学感应阵列上方的光路引导结构。所述光路引导结构用于在手指形成并穿过液晶显示屏的指纹检测光引导至所述光学感应阵列。另外，所述指纹传感器12还可以包括滤波片，用于过滤掉进入所述光学感应阵列的环境光或者其他干扰光，比如，所述滤波片可以允许与所述指纹检测光相对应的红外光通过，而滤除其他波段的光信号。

作为一种具体实施例，所述光路引导结构可以包括具有至少一个球面或非球面透镜的微距镜头以及用于承载微距镜头的镜筒或者镜头支架，所述镜筒或者镜头支架设置在软性电路板上方并与软性电路板形成一个密闭空间，所述光学感应阵列及其上方的滤光片可以设置在上述密闭空间之内，并位于微距镜头的汇聚光路；其中，所述微距镜头用于将透过背光模组22的指纹检测光引导或者汇聚至所述光学感应阵列以在所述光学感应阵列实现手指的光学指纹成像，比如，所述微距镜头可以通过多个非球面透镜并配合透镜之间的微孔光阑实现较大的有效视场角的情况下进行微距成像，以满足屏下指纹识别这一特殊应用场景的需求。

作为另一种具体实施例，所述光路引导结构也可以是通过半导体工艺形成在光学感应阵列上方的光路引导层，光路引导层可以包括微透镜阵列以及位于微透镜阵列和光学感应阵列之间的多个挡光层，多个挡光层分别通过开孔在微透镜阵列和光学感应阵列之间定义出多个传输光路，微透镜阵列的每一个微透镜可以将指纹检测光分别聚焦到其对应的传输光路，并经过传输光路传输至相应的光学感应单元。其中，所述滤波片可以直接通过镀膜方式形成在所述光学感应阵列或者光路引导结构的上方。

背光模组22、液晶模组21以及玻璃盖板20在液晶显示屏的显示面的垂直方向上依次排列。首先，背光模组22提供可见光线作为背光，可见光线照亮液晶模组21使得液晶模组21可以显示画面并透过玻璃盖板20被用户观看。

背光模组22可以包括背光光源和多个光学膜片，比如具体包括增亮膜221、匀光膜222、导光板223、反射膜224、钢板225和背光光源。其中，增亮膜221、匀光膜222、导光板223、反射膜224和钢板225在液晶显示屏的显示面的垂直方向上依次排列。背光光源以及导光板223在导光板223所在平面的平行方向上相对排列，导光板223的其中一个侧面可以定义为入光面，背光光源223设置在导光板223的入光面一侧，并且可以位于玻璃盖板20的边缘延伸部下方。首先，背光光源发出可见光线，可见光线朝着导光板223的入光面进入导光板，其中绝大部分可见光线导光板223引导至朝匀光膜222和增亮膜221传输。另外有一部分可见光线可能会传输到导光板223下方的反射膜224，反射膜224可以将上述可见光线反射到导光板223，并被导光板223进一步引导至匀光膜222和增亮膜221。匀光膜222可以对可见光线进行匀光或者雾化扩散处理，使得背光模组22输出的背光更加均匀。增亮膜221可以对经过匀光或者雾化扩散处理进行光学增亮，以增大背光模组22输出的背光的亮度。

这里，增亮膜221、匀光膜222、导光板223、反射膜224的厚度不作限定。增亮膜221、匀光膜222、导光板223、反射膜224的厚度依据实际设计确定。例如，反射膜224的厚度为80微米。导光板223的厚度为450微米。匀光膜222的厚度为50微米。如图3所示，增亮膜221包括一层平面膜221B，它的厚度为70微米；或者，如图2所示，增亮膜221包括两层棱镜膜221A，两层棱镜膜221A在它们所在平面的垂直方向上排列，它们的厚度为130微米。

为使得在液晶显示屏上方的手指形成的指纹检测光可以穿过背光模组22并到达其下方的指纹传感器12，背光模组22可以设置有允许指纹检测光通过的透过部，透过部的具体结构可以有多种实现方式，例如，上述透过部可以通过在背光模组22的部分非透光的光学膜片设置透光开口或者采用可透过特定波长的红外光的光学膜片来实现。

比如，指纹传感器12位于反射膜224和钢板225远离导光板223的一侧，即位于钢板225的下方。钢板225可以在指纹传感器12所在区域形成有透光开口以暴露指纹传感器12，使得指纹检测光可以透过所述透光开口穿过钢板225进入指纹传感器12。另一方面，背光模组200的其他光学膜片(包括增亮膜221、匀光膜222、导光板223和反射膜224)可以是对不同波段光源具有不同光学特性的膜材，比如上述光学膜片可以是对在手指形成的指纹检测光(与指纹检测光源11发出的特定波长的红外探测光相对应)具有高透过率的特性，而对背光光源提供的可见光线可以具有传统上述膜材本身的光学特性，比如光学增亮、匀光雾化、导光处理和和光学反射等。

当屏下指纹识别装置1进行指纹检测时，用户的手指按压接触液晶显示屏上方的玻璃盖板20，指纹检测光源11发出红外光线作为用于指纹检测的探测光，红外光线通过玻璃盖板20照射到玻璃盖板20上方的手指，并且进入手指之后在手指发生散射并通过手指表面透射出来，形成携带有所述手指的指纹信息的指纹检测光。然后，指纹检测光返回玻璃盖板20并透过液晶模组21进入背光模组22，并且进一步穿过增亮膜221、匀光膜222、导光板22、反射膜224之后，透过钢板225的透光开口进入指纹传感器12。指纹传感器12进一步通过其光路引导结构将指纹检测光引导至其光学感应阵列，光学感应阵列接收指纹检测光并进行光电转换，以获得所述手指的指纹图像。

在上述过程中，指纹检测光需要穿透背光模组22的增亮膜221以及匀光膜222。在本申请实施例中，如图2和图3所示，增亮膜221和匀光膜222之间设置有抗吸附颗粒23；一方面，增亮膜221位于抗吸附颗粒23远离匀光膜222的一侧，即位于抗吸附颗粒23的上方；在手指进行指纹按压输入时，手指按压力传递至增亮膜221并可能使增亮膜221发生一定形变，此时，增亮膜221的底面接触其下方的抗吸附颗粒23。另一方面，匀光膜222位于抗吸附颗粒23远离增亮膜221的一侧，即位于抗吸附颗粒23的下方；匀光膜222的上表面接触其上方的抗吸附颗粒23。总之，抗吸附颗粒23位于匀光膜222以及增亮膜221之间，可以使得即使增亮膜221在手指按压时发出一定形变，匀光膜222以及增亮膜221之间也并不相互接触；另一方面，抗吸附颗粒23可以使得匀光膜222以及增亮膜221之间形成有足够的抗吸附间距，比如匀光膜222以及增亮膜221之间的距离与指纹检测光源11发射的探测光的波长之比大于二分之一。因此，抗吸附颗粒23可以在物理上隔离匀光膜222以及增亮膜221，避免匀光膜222以及增亮膜221在变形时相互吸附；或者，通过抗吸附颗粒23在匀光膜222以及增亮膜221形成足够的抗吸附间距，来破坏匀光膜222以及增亮膜221之间形成干扰条纹。因而，指纹检测光可以透过匀光膜222以及增亮膜221而不会导致干扰条纹，从而避免屏下指纹识别装置1的进行指纹识别受上述干扰条纹影响，保证屏下指纹识别装置1低指纹识别性能。

如图1至3所示，抗吸附颗粒23可以采用透光材料形成的透光抗吸附颗粒，在具体实施例中，抗吸附颗粒23可以形成在所述增亮膜221的底面；或者，在其他替代实施例中，抗吸附颗粒23也可以形成在匀光膜222的上表面。

在本申请实施例中，抗吸附颗粒23采用透光材料，指纹检测光可以直接透过抗吸附颗粒23，因而，抗吸附颗粒23并不妨碍屏下指纹识别装置1识别指纹。同时，由于抗吸附颗粒23采用透光材料，背光模组22提供的可见光线也可以直接透过抗吸附颗粒23，因而，抗吸附颗粒23也并不妨碍背光模组22为液晶模组21提供背光。

如图1至3所示，本实施例中，通过在匀光膜222以及增亮膜221之间设置抗吸附颗粒23，使得匀光膜222以及增亮膜221之间的距离与指纹检测光源11的发光波长(即指纹检测光源发出的探测光以及其照射到手指形成的指纹检测光的波长)之比大于二分之一，即通过抗吸附颗粒23为匀光膜222以及增亮膜221之间提供足够的抗吸附间距。

由于匀光膜222以及增亮膜221之间的距离与指纹检测光源11的发光波长之比大于二分之一。例如，指纹检测光源11的发光波长为940纳米，而匀光膜222以及增亮膜221之间的距离大于470纳米；因而，匀光膜222以及增亮膜221之间形成有足够的抗吸附间距，使得指纹检测光透过增亮膜221以及匀光膜222时不会导致牛顿环，避免屏下指纹识别装置1在指纹识别过程中受到牛顿环干扰，有效提高屏下指纹识别装置1的指纹识别性能。

图4是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图。

如图4所示，背光模组22还包括雾度颗粒24，雾度颗粒24位于匀光膜222以及增亮膜221之间，主要用于对穿过匀光膜222以及增亮膜221的可见光线进行匀光雾化处理，而指纹检测光源11发出的特定波长的非可见光(比如红外光)大部分可以直接穿透雾度颗粒24而基本不受其匀光雾化效果影响。另一方面，如图4所示，雾度颗粒24和抗吸附颗粒23之间可以具有一定间隙，比如抗吸附颗粒23可以形成在增亮膜221的下表面，而雾度颗粒24可以形成在匀光膜222的上表面，且二者之间不相接触。

在本申请实施例中，一方面，背光模组22提供的可见光线可以透过匀光膜222以及增亮膜221，由于雾度颗粒24位于匀光膜222以及增亮膜221之间，可以改善可见光线的均匀性；因而，背光模组22具有优良的背光均匀性。另一方面，在指纹检测光源11发出的探测光照射在手指形成的指纹检测光可以透过增亮膜221以及匀光膜222传输到指纹传感器12。由于雾度颗粒24位于匀光膜222以及增亮膜221之间，其可以配合抗吸附颗粒23进一步使匀光膜222以及增亮膜221在物理上相互隔离，进一步避免匀光膜222以及增亮膜221在受到手指按压作用下发出变形而相互吸附。因而，指纹检测光透过匀光膜222以及增亮膜221不会产生干扰条纹，有效避免屏下指纹识别装置1识别指纹受到上述条纹干扰而影响指纹识别性能。

作为一种可选的实施例，雾度颗粒24也可以作为匀光膜222的一部分；比如，所述匀光膜222可以包括基材和雾度颗粒层，雾度颗粒层包括形成在基材的上表面的雾度颗粒24。

如图2至4所示，增亮膜221靠近液晶模组21的表面包括微棱镜结构2211。具体地，增亮膜221可以包括主体2212和形成在所述主体2212上表面的棱镜结构层，所述棱镜结构层2211包括朝向液晶模组21凸起的微棱镜结构2211。

在本申请实施例中，增亮膜221靠近液晶模组21的表面包括微棱镜结构2211，微棱镜结构2211可以增大可见光线在增亮膜221的垂直方向上的亮度，从而提高背光模组22的背光亮度。另一方面，。增亮膜221的微棱镜结构2211可以实现增亮膜221的主体2212以及液晶模组21之间的物理隔离，避免增亮膜221的主体2212以及液晶模组21在受到手指按压时出现一定变形时而相互接触发生相互吸附，从而使得指纹检测光透过液晶模组21以及增亮膜22不会产生干扰条纹，有效避免屏下指纹识别装置1识别指纹受到上述条纹干扰而影响其指纹识别效果。

图5是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部结构示意图。

如图5所示，增亮膜221包括多层不同折射率的有机膜材，比如，所述多层有机膜材的折射率可以在增亮膜221的垂直方向上依次减小，从而实现与采用微棱镜结构的增亮膜相同的增亮效果，通过多层不同折射率的有机膜材使得背光模组22提供的可见光线可以被约束到正面发光以加强正面输出至液晶模组21的可见光线的亮度，另一方面，上述多层不同折射率的有机膜材对指纹检测光源11发出的特定波长的非可见光(比如红外光)基本没有影响，因此指纹检测光可以直接穿透所述具有多层不同折射率的有机膜材的增亮膜221。

在本实施例中，由于增亮膜采用多层不同折射率的有机膜材形成，因此增亮膜221的表面一般无微物理结构，即增亮膜221靠近液晶模组21的表面平滑，可能会在增亮膜221出现形变时与液晶模组21之间相互接触而发生相互吸附并产生干扰条纹的情况。同时，增亮膜221靠近匀光膜222的表面也平滑，也可能在增亮膜221出现形变时与液晶模组21之间相互接触而发生相互吸附并产生干扰条纹的问题。

如图5所示，抗吸附颗粒23除了如前面实施例可以形成在增亮膜221和匀光膜222之间以外，还可以进一步形成在液晶模组21以及增亮膜221之间。比如，所述增亮膜221的最底层有机膜材的下表面(即增亮膜221的底面)可以形成有第一抗吸附颗粒层，且其最顶层有机膜材的上表面(即增亮膜的顶面)可以形成有第二抗吸附颗粒层，所述第一抗吸附颗粒层和所述第二抗吸附颗粒层均包括抗吸附颗粒23。

在本实施例中，由于增亮膜221靠近液晶模组21的表面以及靠近匀光膜222的表面均形成有抗吸附颗粒23，所述抗吸附颗粒23可以避免在增亮膜221出现形变时其上下表面分别与液晶模组21和匀光膜222接触而发生相互吸附并产生干扰条纹的情况，有效提高屏下指纹识别装置1的指纹识别效果。

如图5所示，抗吸附颗粒23同样可以使得增亮膜221与液晶模组21之间具有足够的抗吸附间距，以破坏二者出现相互吸附的条件，具体地，液晶模组21以及增亮膜221之间的距离与指纹检测光源的发光波长之比大于二分之一。

例如，指纹检测光源11的发光波长为940纳米，液晶模组21以及增亮膜221之间的距离大于470纳米，因而，液晶模组21和增亮膜221之间形成有足够的抗吸附间距，使得指纹检测光透过液晶模组21以及增亮膜221不会导致牛顿环，避免屏下指纹识别装置1在指纹识别过程中受到不被牛顿环干扰而影响其指纹识别性能。

进一步地，如图5所示，液晶模组21以及增亮膜221之间还可以设置有雾度颗粒24，即在液晶模组21和增亮膜221之间可以同时形成有抗吸附颗粒23和雾度颗粒24。比如，上述抗吸附颗粒23和雾度颗粒24可以同时形成在增亮膜221的上表面；其中，增亮膜221上表面的雾度颗粒24可以与图4所示的形成在匀光膜24的雾度颗粒24一致。

作为一种实现方案，增亮膜221的上表面的抗吸附颗粒23和雾度颗粒24可以分别通过在增亮膜221的上表面形成抗吸附颗粒层和雾度颗粒层来实现，其中雾度颗粒层可以包覆上述抗吸附颗粒23。或者，上述抗吸附颗粒23和雾度颗粒24也可以是通过在增亮膜221的上表面形成复合颗粒层来实现，即复合颗粒层包括抗吸附颗粒23和雾度颗粒24。

本实施例通过在增亮膜221的上表面同时设置抗吸附颗粒23和雾度颗粒24，所述抗吸附颗粒23和所述雾度颗粒24相互配合可以进一步降低避免在增亮膜221出现形变时与液晶模组21发生相互吸附并产生干扰条纹的情况，有效提高屏下指纹识别装置1的指纹识别效果。

图6是本申请实施例一种终端设备的结构示意图。

如图1、6所示，终端设备2包括液晶显示屏和设置在液晶显示屏下方的屏下指纹识别装置1；液晶显示屏包括液晶模组21以及背光模组22，液晶模组21上方可以覆盖有玻璃盖板20；屏下指纹识别装置1包括指纹检测光源11以及指纹传感器12，指纹检测光源11可以为红外补光灯，其位于玻璃盖板20的边缘延伸部下方，指纹传感器12设置在背光模组22的下方。液晶显示屏和屏下指纹识别装置1的具体结构及工作过程可以参照上述实施例的描述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (21)

1.一种屏下指纹识别装置，适用于具有液晶显示屏的终端设备，其特征在于，所述屏下指纹识别装置包括指纹传感器，所述指纹传感器用于设置在所述液晶显示屏的背光模组下方以实现屏下指纹检测；

所述指纹传感器包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，所述光学感应阵列用于接收指纹检测光源发出的探测光照射到所述液晶显示屏上方的手指而形成的指纹检测光，以获得所述手指的指纹图像；其中，所述指纹检测光穿过所述液晶显示屏的液晶模组和背光模组之后传输至所述指纹传感器，所述背光模组包括增亮膜、匀光膜以及抗吸附颗粒，其中所述抗吸附颗粒位于所述增亮膜和所述匀光膜之间。

2.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述抗吸附颗粒为采用透光材料形成的透光抗吸附颗粒，用于隔离所述增亮膜和所述匀光膜以阻止二者相互吸附。

3.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述匀光膜以及所述增亮膜之间具有预定的抗吸附间距，所述抗吸附间距与所述指纹检测光源的发光波长之比大于二分之一。

4.根据权利要求3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述抗吸附颗粒形成在所述增亮膜的下表面或者形成在所述匀光膜的上表面，且所述增亮膜和所述匀光膜之间的抗吸附间距通过所述抗吸附颗粒来形成。

5.根据权利要求3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹检测光源为红外补光灯，所述红外补光灯用于向所述液晶显示屏上方的手指发射特定波长的红外光，所述红外光作为所述探测光以在所述手指形成所述指纹检测光。

6.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮膜包括主体和形成在所述主体的上表面的微棱镜结构，所述微棱镜结构用于所述背光模组提供的可见光线在所述增亮膜的垂直方向上的亮度；所述抗吸附颗粒形成在所述增亮膜的主体的下表面。

7.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮膜包括多层具有不同折射率且采用非棱镜结构的有机膜材，其用于通过所述多层不同折射率的有机膜材使得背光模组提供的可见光线被约束所述增亮膜的垂直方向以提高所述背光模组输出的可见光线的亮度。

8.根据权利要求7所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮膜靠近所述液晶模组的上表面和其靠近所述匀光膜的下表面均为光滑表面，且所述增亮膜和所述液晶模组之间也形成有抗吸附颗粒。

9.根据权利要求8所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮膜与所述液晶模组之间距离与所述指纹检测光源的发光波长之比大于二分之一。

10.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述匀光膜以及所述增亮膜之间还形成有雾度颗粒，所述雾度颗粒用于对所述背光模组提供的可见光线进行匀光雾化处理，且所述指纹检测光可穿透所述雾度颗粒。

11.根据权利要求10所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述雾度颗粒用于配合所述抗吸附颗粒以进一步阻止所述增亮膜和所述匀光膜之间发生相互吸附。

12.根据权利要求11所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述雾度颗粒形成在所述匀光膜的上表面，且所述抗吸附颗粒形成在所述增亮膜的下表面，且二者之间具有间隙。

13.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮膜和所述液晶模组之间同时形成有抗吸附颗粒和雾度颗粒，所述抗吸附颗粒和所述雾度颗粒相互配合以阻止所述增亮膜与所述液晶模组之间出现相互吸附。

14.根据权利要求13所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮膜和所述液晶模组之间的抗吸附颗粒和雾度颗粒分别通过在所述增亮膜的上表面形成抗吸附颗粒层和雾度颗粒层来实现，其中所述雾度颗粒层可以包覆所述增亮膜上表面的抗吸附颗粒。

15.根据权利要求13所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮膜和所述液晶模组之间的抗吸附颗粒和雾度颗粒通过在所述增亮膜的上表面形成复合颗粒层来实现，所述复合颗粒层包括所述抗吸附颗粒和所述雾度颗粒。

16.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述液晶模组上方覆盖有玻璃盖板，所述玻璃盖板相对于所述液晶模组具有一个边缘延伸部，所述指纹检测光源设置在所述边缘延伸部的下方，并以预定倾斜角度向所述液晶显示屏上方的手指发射所述探测光。

17.根据权利要求16所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹传感器还包括形成在光学感应阵列上方的光路引导结构，所述光路引导结构用于将穿过所述液晶显示屏的指纹检测光引导至所述光学感应阵列。

18.根据权利要求17所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述光路引导结构包括具有多个非球面透镜的微距镜头以及用于承载微距镜头的镜筒或者镜头支架，所述镜筒或者镜头支架设置在软性电路板上方并与所述软性电路板形成一个密闭空间，所述光学感应阵列设置在上述密闭空间之内并位于微距镜头的汇聚光路；其中，所述微距镜头用于通过所述多个非球面透镜并配合透镜之间的微孔光阑实现以增大的有效视场角进行微距成像，以将透过所述液晶显示屏的指纹检测光汇聚至所述光学感应阵列并在所述光学感应阵列实现手指的光学指纹成像。

19.根据权利要求17所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述光路引导结构包括通过半导体工艺形成在所述光学感应阵列上方的光路引导层，所述光路引导层包括微透镜阵列以及位于微透镜阵列和光学感应阵列之间的多个挡光层，所述多个挡光层分别通过开孔在微透镜阵列和光学感应阵列之间定义出多个传输光路，其中所述微透镜阵列的每一个微透镜用于将指纹检测光分别聚焦到其对应的传输光路，并经过传输光路传输至相应的光学感应单元。

20.根据权利要求19所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述光学传感器还包括滤波片，所述滤波片通过镀膜方式形成在所述光学感应阵列或者光路引导结构的上方，用于滤除进入所述光学感应阵列的干扰光。

21.一种终端设备，其特征在于，包括具有液晶模组和背光模组的液晶显示屏以及设置在所述液晶显示屏下方的屏下光学指纹识别装置，其中所述屏下光学指纹识别装置为如权利要求1至20中任一项所述的屏下光学指纹装置。

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