CN111160324A - 液晶显示装置 - Google Patents

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徐盼
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Abstract

本申请公开了一种液晶显示装置，包括指纹识别模块、背光模组、设置于所述背光模组上方的液晶显示面板以及覆盖于所述液晶显示面板上的盖板，所述指纹识别模块具有红外发射器、红外接收器以及指纹光学膜，所述指纹光学膜贴附于所述背光模组的下表面，所述红外发射器位于所述指纹光学膜的侧方，所述红外接收器贴附于所述指纹光学膜的下表面且完全覆盖所述指纹光学膜，所述红外接收器为玻璃基底光学读出红外传感器。本申请提供的液晶显示装置，能运用于大面积液晶显示器屏下指纹成像领域，有效提高指纹成像质量。

Description

液晶显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示装置。
背景技术
随着光学技术和半导体技术的发展，以液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为代表的平终端设备具有轻薄、功耗低、无辐射、色纯度佳、以及对比度高等优点，已在显示领域占据了主导地位。高屏占比的终端设备因其独特的外观，成为较受消费者喜爱的产品。同时，由于指纹是人体与生俱来的、独一无二、可与他人区分开的身份识别特征，因此，具有指纹识别功能的高屏占比终端设备成为一种发展趋势，而光学式指纹识别技术也是目前各大手机终端的需求。
目前常规的LCD红外指纹识别方案，如图1所示，为现有技术提供的液晶显示装置中的单指触控识别方案。其中，使用SI-CMOS工艺(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)制备的红外传感器12及红外LED(Light EmittingDiode，发光二极管)11放在液晶显示器中背光模组20下侧，若有铁框需要对应开孔；搭配透红外光的背光模组20膜材，如特殊的反射片21、导光板22、扩散片23、增光片24以及可见光侧光源25。当红外线光源11透过背光模组20的膜材结构时，穿透液晶显示器到达手指50，在手指50中经过折射等过程后到达红外传感器12进行成像及指纹解锁。然而，背光模组20中各种膜层结构会对屏下指纹识别装置的指纹光学成像有严重干扰，进一步导致基于LCD显示屏的屏下指纹识别技术的商用受阻。
因此，如何提升LCD屏下光学指纹识别性能，成为本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种液晶显示装置，可以有效增大LCD屏下光学指纹识别区域的面积，并且减小背光模组中各种膜层结构对屏下指纹识别装置的指纹光学成像造成的干扰，进而提升指纹成像质量。
本申请实施例提供一种液晶显示装置，包括指纹识别模块、背光模组、设置于所述背光模组上方的液晶显示面板以及覆盖于所述液晶显示面板上的盖板，所述指纹识别模块具有红外发射器、红外接收器以及指纹光学膜，所述指纹光学膜贴附于所述背光模组的下表面，所述红外发射器位于所述指纹光学膜的侧方，所述红外接收器贴附于所述指纹光学膜的下表面且完全覆盖所述指纹光学膜，所述红外接收器为玻璃基底光学读出红外传感器。
在一些实施例中，所述指纹光学膜用于将所述红外发射器射向其的红外光反射向所述指纹识别模块表面的指纹识别区域，并将所述指纹识别区域反射回的红外光反射向所述红外接收器，所述指纹光学膜还用于透射所述液晶显示面板以及所述背光模组射向所述指纹光学膜的可见光。
在一些实施例中，所述红外发射器以及所述背光模组的可见光背光源分别设置于所述液晶显示装置的相对两侧。
在一些实施例中，所述背光模组包括沿着靠近所述液晶显示面板方向层叠设置的第一反射片、第一导光板、扩散片以及增光片，所述可见光背光源靠近所述第一反射片的侧面以及所述第一导光板的侧面。
在一些实施例中，所述指纹光学膜包括沿着靠近所述背光模组方向层叠设置的第二反射片以及第二导光板，所述第二反射片的下表面贴附有所述红外接收器，所述红外发射器靠近所述第二反射片的侧面以及所述第二导光板的侧面。
在一些实施例中，所述背光模组包括沿着靠近所述液晶显示面板方向层叠设置的反射片、双层导光板、扩散片以及增光片，所述双层导光板包括上层导光板以及下层导光板，所述可见光背光源靠近所述上层导光板的侧面。
在一些实施例中，所述指纹光学膜包括所述下层导光板以及所述反射片，所述反射片的下表面贴附有所述红外接收器，所述红外发射器靠近所述反射片的侧面以及所述下层导光板的侧面。
在一些实施例中，所述可见光背光源与所述红外发射器位于所述液晶显示装置的同一侧，并且相互串合成型，所述可见光背光源发射可见光，所述红外发射器发射红外光。
在一些实施例中，所述串合成型的方式为可见光LED灯串与红外线LED灯串交错分布的方式。
在一些实施例中，所述串合成型的方式为可见光与红外光组成双芯LED的方式。
本申请实施例提供的液晶显示装置，通过将红外接收器设置为玻璃基底光学读出红外传感器且完全覆盖指纹光学膜，使得红外光侧光源经指纹光学膜漫反射形成面光源，进一步提升了指纹识别图像质量和指纹识别性能。
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为现有技术提供的液晶显示装置的结构示意图。
图2为本申请第一实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。
图3为本申请第二实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。
图4为本申请第三实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。
图5为本申请第三实施例提供的液晶显示装置中可见光LED与红外光LED交错灯串示意图。
图6为本申请第三实施例提供的液晶显示装置中可见光与红外光双芯LED灯串示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或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申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图2所示，为本申请第一实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。其中，所述液晶显示装置包括指纹识别模块10、背光模组20、设置于所述背光模组20上方的液晶显示面板30以及覆盖于所述液晶显示面板30上的盖板40；所述指纹识别模块10具有红外发射器11、红外接收器12以及指纹光学膜13，所述指纹光学膜13贴附于所述背光模组20的下表面，所述红外发射器12位于所述指纹光学膜13的侧方，所述红外接收器12贴附于所述指纹光学膜13的下表面且完全覆盖所述指纹光学膜13，所述红外接收器12为玻璃基底光学读出红外传感器，其采用透可见光而不透红外线的玻璃基底。
具体地，所述指纹光学膜13用于将所述红外发射器11射向其的红外光反射向所述指纹识别模块10表面的指纹识别区域，并将所述指纹识别区域反射回的红外光反射向所述红外接收器12，所述指纹光学膜13还用于透射所述液晶显示面板30以及所述背光模组20射向所述指纹光学膜13的可见光。
具体地，所述背光模组20包括沿着靠近所述液晶显示面板30方向层叠设置的第一反射片21、第一导光板22、扩散片23以及增光片24，所述背光模组20还包括可见光背光源25，所述可见光背光源25靠近所述第一反射片21的侧面以及所述第一导光板22的侧面，在此情况下，所述背光模组20为侧入式背光模组，且所述背光模组20中的各种膜材结构均能透过红外光。
优选地，所述可见光背光源25为可见光LED灯串(LED Light bar)。所述增光片24可以包括棱镜膜(brightness enhancement film，BEF)和反射型偏光增光膜(dualbrightness enhancement film，DBEF)，两者可以结合使用。
具体地，所述指纹光学膜13包括沿着靠近所述背光模组20方向层叠设置的第二反射片131以及第二导光板132，所述第二反射片131的下表面贴附有所述红外接收器12，所述红外发射器11靠近所述第二反射片131的侧面以及所述第二导光板132的侧面。
优选地，所述红外发射器11以及所述可见光背光源25分别设置于所述液晶显示装置的相对两侧，所述红外发射器11为红外线LED灯串。
具体地，所述液晶显示面板30包括阵列基板(图2未示出)、对置基板(图2未示出)以及设置于阵列基板和对置基板之间的液晶层(图2未示出)，所述阵列基板和所述对置基板通过封框胶(图2未示出)对合在一起，从而将所述液晶层限定在所述封框胶围成的区域内。其中，当彩色滤光层(图2未示出)设置于所述对置基板上时，所述对置基板为彩膜基板。
优选地，所述盖板40的材料为透明玻璃。
本申请第一实施例提供的液晶显示装置中，所述第二反射片131以及所述第二导光板132均需要反射所述红外发射器11发射的红外光，且所述第二导光板132将所述红外发射器11发射的红外光漫反射形成面光源，反射后的红外光透过所述背光模组20，并穿透所述液晶显示面板30到达手指50，红外光经过所述手指50折射后再反馈至所述红外接收器12进行成像以及指纹解锁。
如图3所示，为本申请第二实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。其中，所述液晶显示装置包括指纹识别模块10、背光模组20、设置于所述背光模组20上方的液晶显示面板30以及覆盖于所述液晶显示面板30上的盖板40；所述指纹识别模块10具有红外发射器11、红外接收器12以及指纹光学膜13，所述指纹光学膜13贴附于所述背光模组20的下表面，所述红外发射器12位于所述指纹光学膜13的侧方，所述红外接收器12贴附于所述指纹光学膜13的下表面且完全覆盖所述指纹光学膜13，所述红外接收器12为玻璃基底光学读出红外传感器，其采用透可见光而不透红外线的玻璃基底。
具体地，所述指纹光学膜13用于将所述红外发射器11射向其的红外光反射向所述指纹识别模块10表面的指纹识别区域，并将所述指纹识别区域反射回的红外光反射向所述红外接收器12，所述指纹光学膜13还用于透射所述液晶显示面板30以及所述背光模组20射向所述指纹光学膜13的可见光。
具体地，所述背光模组20包括沿着靠近所述液晶显示面板30方向层叠设置的反射片21、双层导光板22、扩散片23以及增光片24，所述双层导光板22包括上层导光板222以及下层导光板221，所述背光模组20还包括可见光背光源25，所述可见光背光源25靠近所述上层导光板222的侧面，在此情况下，所述背光模组20为侧入式背光模组，且所述背光模组20中的各种膜材结构均能透过红外光。
优选地，所述可见光背光源25为可见光LED灯串(LED Light bar)。所述增光片24可以包括棱镜膜(brightness enhancement film，BEF)和反射型偏光增光膜(dualbrightness enhancement film，DBEF)，两者可以结合使用。
具体地，所述指纹光学膜13包括所述下层导光板221以及所述反射片21，所述反射片21的下表面贴附有所述红外接收器12，所述红外发射器11靠近所述反射片21的侧面以及所述下层导光板221的侧面。
优选地，所述红外发射器11以及所述可见光背光源25分别设置于所述液晶显示装置的相对两侧，所述红外发射器11为红外线LED灯串。
具体地，所述液晶显示面板30包括阵列基板(图3未示出)、对置基板(图3未示出)以及设置于阵列基板和对置基板之间的液晶层(图3未示出)，所述阵列基板和所述对置基板通过封框胶(图3未示出)对合在一起，从而将所述液晶层限定在所述封框胶围成的区域内。其中，当彩色滤光层(图3未示出)设置于所述对置基板上时，所述对置基板为彩膜基板。
优选地，所述盖板40的材料为透明玻璃。
本申请第二实施例提供的液晶显示装置中，导光板采用双层特殊设计，所述上层导光板222将可见光转换成面光源，所述下层导光板221将红外光转换成面光源，所述反射片21以及所述下层导光板221均需要反射所述红外发射器11发射的红外光，且所述下层导光板221将所述红外发射器11发射的红外光漫反射形成面光源，反射后的红外光透过所述背光模组20，并穿透所述液晶显示面板30到达手指50，红外光经过所述手指50折射后再反馈至所述红外接收器12进行成像以及指纹解锁。
本申请第二实施例提供的液晶显示装置，相对于本申请第一实施例提供的液晶显示装置，减小了部分膜材结构，使得液晶显示装置中的各种膜层结构对屏下指纹识别装置的指纹成像产生的干扰减少，进一步提升了指纹识别图像质量和指纹识别性能。
如图4所示，为本申请第三实施例提供的液晶显示装置的结构示意图。其中，所述液晶显示装置包括指纹识别模块10、背光模组20、设置于所述背光模组20上方的液晶显示面板30以及覆盖于所述液晶显示面板30上的盖板40；所述指纹识别模块10具有红外发射器11、红外接收器12以及指纹光学膜13，所述指纹光学膜13贴附于所述背光模组20的下表面，所述红外发射器12位于所述指纹光学膜13的侧方，所述红外接收器12贴附于所述指纹光学膜13的下表面且完全覆盖所述指纹光学膜13，所述红外接收器12为玻璃基底光学读出红外传感器，其采用透可见光而不透红外线的玻璃基底。
其中，所述背光模组20的可见光背光源25与所述红外发射器11位于所述液晶显示装置的同一侧，并且相互串合成型，所述可见光背光源25发射可见光，所述红外发射器11发射红外光。
具体地，所述指纹光学膜13用于将所述红外发射器11射向其的红外光反射向所述指纹识别模块10表面的指纹识别区域，并将所述指纹识别区域反射回的红外光反射向所述红外接收器12，所述指纹光学膜13还用于透射所述液晶显示面板30以及所述背光模组20射向所述指纹光学膜13的可见光。
具体地，所述液晶显示面板30包括阵列基板(图3未示出)、对置基板(图3未示出)以及设置于阵列基板和对置基板之间的液晶层(图3未示出)，所述阵列基板和所述对置基板通过封框胶(图3未示出)对合在一起，从而将所述液晶层限定在所述封框胶围成的区域内。其中，当彩色滤光层(图3未示出)设置于所述对置基板上时，所述对置基板为彩膜基板。
优选地，所述盖板40的材料为透明玻璃。
具体地，所述背光模组20包括沿着靠近所述液晶显示面板30方向层叠设置的反射片21、双层导光板22、扩散片23以及增光片24，所述双层导光板22包括上层导光板222以及下层导光板221，所述背光模组20还包括可见光背光源25，所述可见光背光源25靠近所述上层导光板222的侧面，在此情况下，所述背光模组20为侧入式背光模组，且所述背光模组20中的各种膜材结构均能透过红外光。
优选地，所述可见光背光源25为可见光LED灯串(LED Light bar)。所述增光片24可以包括棱镜膜(brightness enhancement film，BEF)和反射型偏光增光膜(dualbrightness enhancement film，DBEF)，两者可以结合使用。
具体地，所述指纹光学膜13包括所述下层导光板221以及所述反射片21，所述反射片21的下表面贴附有所述红外接收器12，所述红外发射器11以及所述可见光背光源25相互串合成型，且靠近所述反射片21的侧面以及所述下层导光板221的侧面。
如图5所示，为本申请第三实施例提供的液晶显示装置中可见光LED与红外光LED交错灯串示意图。其中，所述串合成型的方式为可见光LED灯串51与红外线LED灯串52交错分布的方式。
如图6所示，为本申请第三实施例提供的液晶显示装置中可见光与红外光双芯LED灯串示意图。其中，所述串合成型的方式为可见光光源61与红外光光源62组成双芯LED的方式。
本申请第三实施例提供的液晶显示装置中，可见光LED灯串与红外光LED灯串合并在一起，且位于所述液晶显示装置的同一侧，导光板采用双层特殊设计，所述上层导光板222将可见光转换成面光源，所述下层导光板221将红外光转换成面光源，所述反射片21以及所述下层导光板221均需要反射所述红外发射器11发射的红外光，且所述下层导光板221将所述红外发射器11发射的红外光漫反射形成面光源，反射后的红外光透过所述背光模组20，并穿透所述液晶显示面板30到达手指50，红外光经过所述手指50折射后再反馈至所述红外接收器12进行成像以及指纹解锁。
本申请第三实施例提供的液晶显示装置，相对于本申请第二实施例提供的液晶显示装置，将可见光LED灯串与红外光LED灯串合并在一起，减小了部分膜材结构，使得液晶显示装置中的各种膜层结构对屏下指纹识别装置的指纹成像产生的干扰减少，进一步提升了指纹识别图像质量和指纹识别性能。
本申请实施例提供的液晶显示装置，通过将红外接收器设置为玻璃基底光学读出红外传感器且完全覆盖指纹光学膜，使得红外光侧光源经指纹光学膜漫反射形成面光源，进一步提升了指纹识别图像质量和指纹识别性能。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种电子装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，包括指纹识别模块、背光模组、设置于所述背光模组上方的液晶显示面板以及覆盖于所述液晶显示面板上的盖板，所述指纹识别模块具有红外发射器、红外接收器以及指纹光学膜，所述指纹光学膜贴附于所述背光模组的下表面，所述红外发射器位于所述指纹光学膜的侧方，所述红外接收器贴附于所述指纹光学膜的下表面且完全覆盖所述指纹光学膜，其特征在于，所述红外接收器为玻璃基底光学读出红外传感器。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述指纹光学膜用于将所述红外发射器射向其的红外光反射向所述指纹识别模块表面的指纹识别区域，并将所述指纹识别区域反射回的红外光反射向所述红外接收器，所述指纹光学膜还用于透射所述液晶显示面板以及所述背光模组射向所述指纹光学膜的可见光。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述红外发射器以及所述背光模组的可见光背光源分别设置于所述液晶显示装置的相对两侧。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光模组包括沿着靠近所述液晶显示面板方向层叠设置的第一反射片、第一导光板、扩散片以及增光片，所述可见光背光源靠近所述第一反射片的侧面以及所述第一导光板的侧面。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述指纹光学膜包括沿着靠近所述背光模组方向层叠设置的第二反射片以及第二导光板，所述第二反射片的下表面贴附有所述红外接收器，所述红外发射器靠近所述第二反射片的侧面以及所述第二导光板的侧面。
6.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，所述背光模组包括沿着靠近所述液晶显示面板方向层叠设置的反射片、双层导光板、扩散片以及增光片，所述双层导光板包括上层导光板以及下层导光板，所述可见光背光源靠近所述上层导光板的侧面。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，所述指纹光学膜包括所述下层导光板以及所述反射片，所述反射片的下表面贴附有所述红外接收器，所述红外发射器靠近所述反射片的侧面以及所述下层导光板的侧面。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述可见光背光源与所述红外发射器位于所述液晶显示装置的同一侧，并且相互串合成型，所述可见光背光源发射可见光，所述红外发射器发射红外光。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述串合成型的方式为可见光LED灯串与红外线LED灯串交错分布的方式。
10.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述串合成型的方式为可见光与红外光组成双芯LED的方式。
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