CN111308767B - 液晶显示模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示模组，包括显示面板和背光模组，显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板、液晶层、第一偏光片和多个指纹识别单元，第一基板包括滤光部和遮光部，第一偏光片包括第一区域和第二区域，第一区域对应于滤光部，第二区域对应于遮光部，第一区域的偏振方向与第二区域的偏振方向垂直；通过将背光模组发光的光线经过滤光部后，在触摸主体表面发生漫反射形成的反射光线，至少部分被指纹识别单元识别接收，进行显示的同时可以实现指纹识别，同时第一偏光片采用图案化偏光片，使得带有指纹识别的光线与其他干扰光隔开；并在指纹识别单元上设置有检偏单元，干扰光能够被检偏单元吸收，从而避免串扰情况发生。

Description

液晶显示模组
技术领域
本申请涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种液晶显示模组。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，具有光学指纹识别的显示面板已经逐渐普及各个高阶手机中，相比液晶显示面板来说，有机发光二级管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板具有先天优势，以小孔成像方案为例，OLED显示面板中的像素单元可以作为发光源，发出的光线经过触摸主体(手指)表面发生漫反射，被指纹识别单元接收，从而形成指纹图像。
然而，对于液晶显示面板来说，若想实现基于小孔成像原理的指纹识别，则需要完善液晶显示面板的部分结构，否则被指纹识别单元接收的光线有很大一部分为干扰光，将会产生严重串扰。
综上所述，需要提供一种新的液晶显示模组，来解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种液晶显示模组，解决了现有的液晶显示模组实现指纹识别时，容易产生严重串扰的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供的液晶显示模组，包括显示面板和位于所述显示面板背部的背光模组，所述显示面板包括：
第一基板，包括多个间隔设置的滤光部以及位于至少两个相邻的所述滤光部之间的遮光部；
第二基板，和所述第一基板相对设置；
液晶层，设置于所述第一基板和所述第二基板之间；
第一偏光片，包括第一区域和第二区域，所述第一区域对应于所述滤光部，所述第二区域对应于所述遮光部，所述第一区域的偏振方向与所述第二区域的偏振方向垂直；以及
多个指纹识别单元，设置于所述第一基板和所述液晶层之间；
其中，所述背光模组发出的光线经过所述滤光部后，用以在所述触摸主体表面发生漫反射，并形成反射光线，至少部分所述反射光线通过所述第二区域后到达多个所述指纹识别单元以形成指纹图像。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述显示面板还包括多个检偏单元，所述检偏单元位于所述第二区域和所述指纹识别单元之间，多个所述检偏单元与多个所述指纹识别单元一一对应；其中，所述检偏单元的偏振方向与所述第二区域的偏振方向相同。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述显示面板还包括第二偏光片，所述第二偏光片设置于所述第二基板背离所述第一基板的一侧；其中所述第二偏光片的偏振方向与所述第一区域的偏振方向垂直。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述检偏单元位于所述第一基板面对所述第二基板的一侧，所述指纹识别单元位于所述检偏单元靠近所述第二基板的一侧。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述检偏单元在所述第一基板上的正投影位于所述遮光部在所述第一基板上的正投影内。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述遮光部包括黑色矩阵，所述黑色矩阵覆盖对应所述遮光部的所述第一基板，所述黑色矩阵上设有一开口，所述检偏单元和所述指纹识别单元位于所述开口内。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述检偏单元、所述指纹识别单元以及在所述开口对应位置处的所述液晶层的厚度之和，等于在所述滤光部对应位置处的所述液晶层的厚度。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述检偏单元为金属线栅偏振片。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述第二区域的轮廓为四边形或圆形中的一种。
根据本发明实施例提供的液晶显示模组，所述滤光部包括由红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻组成的像素单元。
本发明的有益效果为：本发明提供的液晶显示模组，通过将背光模组发光的光线经过滤光部被触摸主体漫反射后形成的反射光线，至少部分被指纹识别单元识别接收，进行显示的同时可以实现指纹识别，同时第一偏光片采用图案化偏光片，使得带有指纹识别的光线与其他干扰光隔开；并在指纹识别单元上设置有检偏单元，使得指纹识别单元仅能接收带有指纹识别信息的光线，而其他方向的干扰光被检偏单元吸收，无法到达指纹识别单元，从而避免串扰情况发生。
附图说明
为了更清楚地说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介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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第一种液晶显示模组的截面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的第一偏光片的平面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的开口在黑色矩阵上的位置示意图；
图4为本发明实施例提供的第二种液晶显示模组的截面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的反射光线的传播示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示。
本发明针对现有技术的液晶显示模组，在实现指纹识别时，容易产生严重串扰，本实施例能够解决该缺陷。
如图1所示，本发明实施例提供的液晶显示模组，包括显示面板1和位于所述显示面板1背部的背光模组2，所述背光模组2发出的一部分光线用于实现图像显示，另一部分光线用来作为指纹识别光源；所述显示面板1包括第一基板11、第二基板12、液晶层13、第一偏光片14以及多个指纹识别单元15，其中，所述第一基板11和所述第二基板12相对设置，所述液晶层13位于所述第一基板11和所述第二基板12之间；多个所述指纹识别单元15设置于所述第一基板11和所述液晶层13之间，用于接收经触摸主体(例如手指)表面发生漫反射而形成的反射光线，并基于该反射光线进行指纹识别。
需要说明的是，在本发明实施例中，以所述第一基板11为彩膜基板，所述第二基板12为阵列基板进行阐述说明。
具体地，所述第一基板11包括多个间隔设置的滤光部16以及位于至少两个相邻的所述滤光部16之间的遮光部17，所述滤光部16用于将所述背光模组2发出的光线过滤形成红黄蓝基色的光线，所述遮光部17用于避免光线发生串扰；每个所述滤光部16包括一个色阻单元，所述色阻单元由红色色阻R、绿色色阻G和蓝色色阻B组成，当然，所述色阻单元也可以由红色色阻R、绿色色阻G、蓝色色阻B以及白色色阻W组成，本发明实施例不应以此为限。
所述第一偏光片14包括第一区域141和第二区域142，所述第一区域141对应于所述滤光部16，所述第二区域142对应于所述遮光部17，所述第一区域141的偏振方向与所述第二区域142的偏振方向垂直，使得所述背光模组2发出的光线经过所述滤光部16后，在触摸主体表面发生漫反射后形成反射光线，其中位于所述第二区域142上方一定角度范围内的反射光线至少部分经过所述第二区域142，而作为指纹识别光线被所述指纹识别单元15接收，以形成指纹图像；而位于该角度范围之外的反射光线经过所述第一区域141，其实质上为对指纹识别易造成串扰的干扰光，指纹识别光线和干扰光分别经过所述第二区域142和所述第一区域141之后均形成偏振光，两者的偏振方向不同，从而将指纹识别光线和干扰光区分隔离开来。
具体地，相比传统的偏光片，所述第一偏光片14可采用图案化的偏光片，即对所述第二区域142进行图案化处理，以使所述第一区域141的偏振方向垂直；所述第一偏光片14也可以采用传统的偏光片，在所述第一偏光片14上设置一层相位延迟膜，所述相位延迟膜包括非延迟部和延迟部，其中，所述非延迟部对应所述第一区域141，反射光线经过所述第一区域141不发生相位延迟；所述延迟部对应所述第二区域142，所述延迟部的相位延迟量为1/2λ，反射光线经过所述第二区域142发生相位延迟，以使反射光线从所述第二区域142出射之后的偏振方向与进入所述第二区域142之前的偏振方向垂直。
具体地，如图2所示为所述第一偏光片14的平面结构示意图，所述第二区域142的轮廓可以为四边形或圆形中的一种。
再次参考图1所示，所述显示面板1还包括多个检偏单元18，所述检偏单元18位于所述第二区域142和所述指纹识别单元15之间，多个所述检偏单元18与多个所述指纹识别单元15一一对应，反射光线被所述指纹识别单元15接收之前需经过所述检偏单元18，以检验经过所述检偏单元18的反射光线是否为指纹识别光线，具体地，所述检偏单元18的偏振方向与所述第二区域142的偏振方向相同，以使指纹识别光线经过所述检偏单元18，从而被所述指纹识别单元15接收。
进一步地，所述第一区域141的偏振方向和所述检偏单元18的偏振方向垂直，经过所述第一区域141的干扰光被所述检偏单元18吸收，从而无法被所述指纹识别单元15接收，以避免干扰光对指纹识别光线造成串扰，影响指纹识别的精确度，即使是从相邻所述第二区域142透过的干扰光，由于角度过大而能量较小，其干扰性不强。同时，可通过调整相邻两个所述指纹识别单元15的间距，来改善并避免该干扰光对指纹识别的影响。
所述显示面板1还包括第二偏光片19，所述第二偏光片19设置于所述第二基板12背离所述第一基板11的一侧，其中，所述第二偏光片19的偏振方向与所述第一区域141的偏振方向垂直；由于所述液晶层13内的液晶分子对偏振光具有旋光特性，当对所述显示面板1施加电压时，液晶分子的排布方向受到电场控制发生旋转，从而所述背光模组2发出的光线依次经过所述第二偏光片19和所述液晶层13之后，从所述第一偏光片14的所述第一区域141出射，从而实现正常显示功能。
可以理解的是，所述背光模组2发出的光线的传播顺序为：所述背光模组2发出，依次通过所述第二偏光片19、第二基板12、液晶层13、滤光部16、第一基板11、第一区域141，其中，部分光线射出所述显示面板1，实现正常显示功能；部分光线在触摸主体表面发生漫反射而形成反射光线，反射光线依次通过第二区域142、第一基板11、检偏单元18后，被指纹识别单元15接收，生成指纹图像，实现指纹识别功能。
所述检偏单元18位于所述第一基板11面对所述第二基板12的一侧，所述指纹识别单元15位于所述检偏单元18靠近所述第二基板12的一侧。
所述检偏单元18在所述第一基板11上的正投影位于所述遮光部17在所述第一基板11上的正投影内，以避免所述背光模组2发出的光线向上传播时依次经过所述滤光部16和所述检偏单元18。
具体地，所述遮光部17包括黑色矩阵171，所述黑色矩阵171覆盖所述遮光部17的所述第一基板11，所述黑色矩阵171上设有一开口172，所述检偏单元18和所述指纹识别单元15位于所述开口172内，一方面，由于所述检偏单元18的偏振方向和所述第二偏光片19的偏振方向相同，因此所述背光模组2发出的光线向上传播时，被所述检偏单元18吸收，从而所述检偏单元18和所述黑色矩阵171相同，同样能够起到遮光的作用；另一方面，能够节约所述检偏单元18和所述指纹识别单元15的占据空间，减小所述显示面板1的厚度。
如图3所示为所述开口172在所述黑色矩阵171上的位置示意图，在本发明实施例中，所述开口172呈横纵阵列排布，所述开口172的周期可以和色阻单元的周期一致，也可以不同于色阻单元的周期。
进一步地，如图4所示为本发明实施例提供的第二种液晶显示模组的截面结构示意图，与图1所示的第一种液晶显示模组相比，不同之处在于，所述检偏单元18的宽度和所述遮光部17的宽度相等，从而可以取消所述黑色矩阵171，由于所述检偏单元18的宽度较大，增大了反射光线入射至所述检偏单元18内的范围，且用于放置所述指纹识别单元15的空间变大，同时，有利于增大所述指纹识别单元15相关联的电路放置空间。
进一步地，所述检偏单元18、所述指纹识别单元15以及在所述开口172对应位置处的所述液晶层13的厚度之和，等于在所述滤光部16对应位置处的所述液晶层13的厚度，以确保所述第一基板11和所述第二基板12在各个位置处的对盒厚度相同。
在本发明实施例中，所述检偏单元18为金属线栅偏振片，同理，所述第一偏光片14和所述第二偏光片19也为金属线栅偏振片。
所述显示面板1还包括盖板20，所述盖板20位于所述第一偏光片14上，所述盖板20为透明玻璃，触摸主体触摸所述盖板20远离所述第一偏光片14的一侧。
如图5所示，每个所述指纹识别单元15能够接收反射光线的角度范围设定为θ，则tan(θ/2)＝(S1+S2)/H2，每个所述指纹识别单元15能够覆盖触摸主体区域的宽度D＝(S1+S2)+2*H1*tan(θ/2)，其中，S1为所述第二区域142的宽度，S2为所述检偏单元18的宽度，H1为所述盖板20的厚度，H2为所述第一基板11的厚度。
可以理解的是，每个所述指纹识别单元15能够覆盖的反射光线的角度范围θ与所述第二区域142的宽度S1、所述检偏单元18的宽度S2以及所述第一基板11的厚度H2的有关；每个所述指纹识别单元15能够覆盖触摸主体区域的宽度D与所述第二区域142的宽度S1、所述检偏单元18的宽度S2、所述盖板20的厚度H1以及所述第一基板11的厚度H2有关，因此，每个所述指纹识别单元15能够接收反射光线的角度范围θ和每个所述指纹识别单元15能够覆盖触摸主体区域的宽度D，可根据实际情况对以上参数进行相应调整。
有益效果为：本发明实施例提供的液晶显示模组，通过将背光模组发光的光线经过滤光部被触摸主体漫反射后形成的反射光线，至少部分被指纹识别单元识别接收，进行显示的同时可以实现指纹识别，同时第一偏光片采用图案化偏光片，使得带有指纹识别的光线与其他干扰光隔开；并在指纹识别单元上设置有检偏单元，使得指纹识别单元仅能接收带有指纹识别信息的光线，而其他方向的干扰光被检偏单元吸收，无法到达指纹识别单元，从而避免串扰情况发生。
综上所述，虽然本揭示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揭示，本领域的普通技术人员，在不脱离本揭示的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本揭示的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示模组，其特征在于，包括显示面板和位于所述显示面板背部的背光模组，所述显示面板包括：
第一基板，包括多个间隔设置的滤光部以及位于至少两个相邻的所述滤光部之间的遮光部；
第二基板，和所述第一基板相对设置；
液晶层，设置于所述第一基板和所述第二基板之间；
第一偏光片，包括第一区域和第二区域，所述第一区域对应于所述滤光部，所述第二区域对应于所述遮光部，所述第一区域的偏振方向与所述第二区域的偏振方向垂直；以及
多个指纹识别单元，设置于所述第一基板和所述液晶层之间；
其中，所述背光模组发出的光线经过所述滤光部后，用以在触摸主体表面发生漫反射，并形成反射光线，至少部分所述反射光线通过所述第二区域后到达多个所述指纹识别单元以形成指纹图像。
2.根据权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，所述显示面板还包括多个检偏单元，所述检偏单元位于所述第二区域和所述指纹识别单元之间，多个所述检偏单元与多个所述指纹识别单元一一对应；其中所述检偏单元的偏振方向与所述第二区域的偏振方向相同。
3.根据权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述显示面板还包括第二偏光片，所述第二偏光片设置于所述第二基板背离所述第一基板的一侧；其中，所述第二偏光片的偏振方向与所述第一区域的偏振方向垂直。
4.根据权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述检偏单元位于所述第一基板面对所述第二基板的一侧，所述指纹识别单元位于所述检偏单元靠近所述第二基板的一侧。
5.根据权利要求4所述的液晶显示模组，其特征在于，所述检偏单元在所述第一基板上的正投影位于所述遮光部在所述第一基板上的正投影内。
6.根据权利要求5所述的液晶显示模组，其特征在于，所述遮光部包括黑色矩阵，所述黑色矩阵覆盖对应所述遮光部的所述第一基板，所述黑色矩阵上设有一开口，所述检偏单元和所述指纹识别单元位于所述开口内。
7.根据权利要求6所述的液晶显示模组，其特征在于，所述检偏单元、所述指纹识别单元以及在所述开口对应位置处的所述液晶层的厚度之和，等于在所述滤光部对应位置处的所述液晶层的厚度。
8.根据权利要求2所述的液晶显示模组，其特征在于，所述检偏单元为金属线栅偏振片。
9.根据权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，所述第二区域的轮廓为四边形或圆形中的一种。
10.根据权利要求1所述的液晶显示模组，其特征在于，所述滤光部包括由红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻组成的像素单元。
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