CN111679478B - 一种液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括层叠设置的保护盖板、液晶显示面板、背光模组；其中，背光模组包括发射背光的第一光源、提供指纹识别信号的第二光源、指纹传感器、背光驱动芯片和指纹识别芯片，背光驱动芯片用于驱动第一光源，指纹识别芯片用于驱动第二光源和调节指纹识别信号光的强度。通过将第一光源和第二光源设置在背光模组内，减少了液晶显示装置的厚度，在不增加液晶显示装置下边框及不损失面板透过率的情况下，将指纹识别光源合理放置。

Description

一种液晶显示装置
技术领域
本申请涉及显示领域，具体涉及一种液晶显示装置。
背景技术
屏下指纹识别作为便携电子产品的又一亮点，成为电子行业争相研究及应用的热潮。要实现屏下指纹解锁功能，要在手机屏原来电子元件的基础增加指纹识别的各个模块如连接器、红外信号灯，OLED显示面板由于不受背光限制，对于屏下指纹识别的实现更为容易，而要在液晶显示面板上实现屏下指纹解锁，则要解决背光挖孔、下边框增加等一系列问题。如图1所示，目前已有的液晶显示屏下指纹识别方案是将指纹识别信号灯放置在下边框延伸的方向，这样会增加液晶显示装置的下边框；同时采用增光模组和纹识别模组层叠设置，这无疑会增加液晶显示装置的厚度，与液晶显示装置屏窄边框、高利用率的发展趋势相悖。
因此，现有的液晶显示装置存在和增光模组设置不当，导致液晶显示装置下边框增大、厚度增加的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种液晶显示装置，可以有效缓解现有技术存在液晶显示装置下边框增大、厚度增加的问题。
为解决以上问题，本申请提供的技术方案如下：
本申请提供一种液晶显示装置，包括：
保护盖板；
液晶显示面板，设置在所述保护盖板的一侧；
背光模组，设置在所述液晶显示面板远离所述保护盖板的一侧，包括发射背光的第一光源、提供指纹识别信号的第二光源和指纹传感器；
其中，所述背光模组还包括背光驱动芯片和指纹识别芯片，所述背光驱动芯片用于驱动所述第一光源，所述指纹识别芯片用于驱动所述第二光源和调节所述指纹识别信号光的强度。
在一些实施例中，所述背光模组还包括第一柔性电路板和第二柔性电路板，所述第一柔性电路板连接所述第一光源，所述第二柔性电路板连接所述第二光源和所述指纹传感器。
在一些实施例中，所述第二光源位于所述指纹传感器的一侧。
在一些实施例中，所述第二光源位于所述指纹传感器的两侧。
在一些实施例中，所述第二光源位于所述指纹传感器的四周。
在一些实施例中，所述第一光源包括小型有机发光二极管和微型有机发光二极管中的一种。
在一些实施例中，所述第一光源在所述第一柔性电路板上等距排布。
在一些实施例中，所述第二光源包括小型有机发光二极管和微型有机发光二极管中的一种。
在一些实施例中，所述第二光源在所述第二柔性电路板上等距排布。
在一些实施例中，所述液晶显示装置还包含反射区，所述第二光源发射的信号经过所述背光模组和所述液晶显示面板到达所述反射区，所述信号在所述反射区反射后，穿过所述液晶显示面板和所述背光模组到达指纹传感器。
本申请公开了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括层叠设置的保护盖板、液晶显示面板、背光模组；其中，背光模组包括发射背光的第一光源、提供指纹识别信号的第二光源、指纹传感器、背光驱动芯片和指纹识别芯片，背光驱动芯片用于驱动第一光源，指纹识别芯片用于驱动第二光源和调节指纹识别信号光的强度。通过将第一光源和第二光源设置在背光模组内，节省了液晶显示装置的面积，在不增加液晶显示装置下边框及不损失面板透过率的情况下，将指纹识别光源合理放置。
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为现有技术中的液晶显示装置的剖面示意图；
图2为本申请实施例提供的液晶显示装置的剖面示意图；
图3为本申请实施例提供的液晶显示装置的平面示意图；
图4为本申请实施提供的液晶显示装置在进行指纹识别过程中的光线传输示意图。
图5为本申请实施例提供的控制系统的结构示意图。
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1所示，为现有屏下指纹识别技术中的液晶显示装置，所述液晶显示装置包括层叠设置的反射膜100、扩散片110、下增光片120、上增光片130、液晶显示面板140和触控面板160，其中，所述触控面板在下边框内设置有红外LED灯150，所述显示面板140包括指纹识别区域A1，在所述指纹识别区域内，所述反射膜100在远离所述显示面板140的一侧设置有增光模组170和指纹识别模组180，所述指纹识别模组180设置在所述增光模组170远离所述显示面板140的一侧。当手指触碰到指纹识别区域时，红外LED灯发出红外光用于提供指纹识别信号，所述红外光在所述触控面板160的指纹识别区域A1内对手指进行指纹反射，传输到增光模组170形成指纹识别信息，所述指纹识别信息经过增光模组传输给指纹识别模组，用于指纹识别。现有技术中，红外LED灯150放置在下边框延伸的方向，增光模组160和指纹识别模组170层叠设置，这无疑会增加液晶显示装置的下边框和液晶显示装置的厚度，与液晶显示装置屏窄边框、高利用率的发展趋势相悖。
因此，现有的液晶显示装置存在红外信号灯和增光模组设置不当，导致液晶显示装置下边框增大厚度增加的问题。设置在下边框内，增加了下边框的面积，违背了主流液晶显示模组减少下边框的趋势。
如图2所示，本申请提供的液晶显示装置的剖面示意图，所述液晶显示装置包括层叠设置的保护盖板、触控面板140、液晶显示面板130、背光模组，所述背光模组包括屏蔽面板120、增光片110、扩散片100、柔性电路板(包括第一柔性电路板171和第二柔性电路板172)、光源150、指纹传感器160。其中，所述光源150包括第一光源和第二光源，所述第一光源用于发射背光，所述第二光源用于提供指纹识别信号。通过将第一光源和第二光源设置在背光模组内，减少了液晶显示装置的厚度，在不增加液晶显示装置下边框及不损失面板透过率的情况下，将指纹识别光源合理放置。
在一些实施例中，所述液晶显示装置还包括反射区180，所述第二光源发射的信号经过所述背光模组和所述液晶显示面板130、触控面板140到达所述反射区180，所述信号在所述反射区180反射后，穿过所述液晶显示面板和所述背光模组到达指纹传感器160。
如图3所示，在一些实施例中，所述光源150包括小型有机发光二极管和微型有机发光二极管中的一种，所述第一光源发射可见光，所述第二光源发射不可见光，所述不可见光一般为红外光，一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到700纳米之间，采用不可见光是为了提供图像传感器的识别信号。所述光源在所述电路板上等距设置，所述距离一般为4至6微米。
在一些实施例中，所述第二光源位于所述指纹传感器160的一侧。
在一些实施例中，所述第二光源位于所述指纹传感器160的两侧。
在一些实施例中，所述第二光源位于指纹传感器160的四周。
在一些实施例中，所述指纹传感器160为图像传感器，能够将感受到的光的变化转化为电信号传输给芯片，所述图像传感器设置在阵列基板中，所述感应光分为可见光和不可见光，所述不可见光用于识别指纹，所述可见光用于液晶显示面板呈现图像。
在一些实施例中，所述柔性电路板包括第一柔性电路板171和第二柔性电路板172，所述第一柔性电路板171包括背光驱动芯片，所述背光驱动芯片连接所述第一光源，用于驱动所述第一光源发射背光，所述第二柔性电路板包括指纹识别芯片，所述指纹识别芯片连接所述第二光源和所述指纹传感器，所述指纹识别芯片用于驱动所述第二光源和调节所述指纹识别信号光的强度。
在一些实施例中，所述液晶显示面板在指纹识别区域加入控光膜，用以区分指纹识别光线和正常的显示光线，并且将图像传感器设置为仅能识别不可见信号灯，如此设计使得不可见光只能通过设置于小孔层内的小孔传递至所述图像传感器，从而提高指纹识别信号的信噪比。
在一些实施例中，当用户进行存储指纹时，手指按压液晶显示模组屏幕时，手指折射红外光线传输给图像传感器，所述图像传感器根据接收的红外线光形成指纹图案，并传输给指纹识别芯片，所述指纹芯片对所述图案进行分析，提出特征值，存储在芯片中。
在一些实施例中，当用户进行解锁时，手指按压液晶显示模组屏幕时，指纹识别芯片驱动第二光源发射红外光线，手指折射红外光线传输给图像传感器，所述图像传感器根据接收的红外线光形成指纹图案，并传输给指纹识别芯片，所述指纹识别芯片对所述图案进行分析，提出特征值，与存储在芯片中的指纹进行对比，若特征值对比结果大于百分之七十，则芯片向液晶显示模组发送解锁成功指令，反之，则发送解锁失败。
同时在本申请提供的显示装置中，所述液晶显示模组包括多个处理器(处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器。
图4为光源的反射路径。如图4所示，第二光源在指纹识别芯片的驱动下发出红外光，所述红外光透过背光模组、液晶显示面板和触控面板到达指纹识别区域。在指纹识别区域内，经过手指指纹图案反射后形成带有指纹信息的光信号，所述光信号穿过触控面板、液晶显示面板和背光模组的膜层后到达指纹传感器，所述指纹传感器将感受的光信号转化为电信号，并传输给指纹识别芯片。
在一些实施例中，当用户进行存储指纹时，手指按压液晶显示模组屏幕时，手指折射红外光线传输给图像传感器，所述图像传感器根据接收的红外线光形成指纹图案，并传输给指纹识别芯片，所述指纹芯片对所述图案进行分析，提出特征值，存储在芯片中。
在一些实施例中，当用户进行解锁时，手指按压液晶显示模组屏幕时，指纹识别芯片驱动第二光源发射红外光线，手指折射红外光线传输给图像传感器，所述图像传感器根据接收的红外线光形成指纹图案，并传输给指纹识别芯片，所述指纹识别芯片对所述图案进行分析，提出特征值，与存储在芯片中的指纹进行对比，若特征值对比结果大于百分之七十，则芯片向液晶显示模组发送解锁成功指令，反正，则发送解锁失败。
如图5所示，本申请同时提供一种液晶显示装置的控制系统，所述控制系统包括：背光驱动模块10，用于驱动第一光源发光；指纹识别模块20，用于驱动第二光源发光和接受指纹信息进行指纹识别；触控与显示模块30，用于控制触控电路电极侦测手指信号；其中，所述背光模块储存在背光控制芯片中，所述指纹识别模块20储存在指纹识别芯片中，所述触控与显示模块30储存在触控芯片中，所述背光控制芯片、指纹识别芯片和所述触控芯片均由主控平台调动。定义液晶显示面板中用于显示画面和显示指纹识别图标的界面定义为屏幕40。当唤醒屏幕40也就是唤醒液晶显示面板时，背光驱动模块10提供驱动信号使第一光源发光，同时指纹区发光驱动模块20提供驱动信号使第二光源发光；所述第一光源发光保持常亮，用于给屏幕40提供背光源，使得屏幕40显示画面。并且，通过主控平台调整向LCD背光驱动模块提供的驱动信号大小，从而将第一光源11到达屏幕40界面的光线亮度调成一致，使得整个屏幕40亮度均匀。所述指纹区发光驱动模块20向所述第二光源21提供驱动信号，从而控制指纹识别模块发出的红外光的亮度和强度。在液晶显示装置切换到需要进行指纹识别操作的应用显示界面时，屏幕40显示指纹识别图标(icon)，以告诉用户在指纹识别图标位置放置手指指纹。当手指触摸指纹识别图标时，触控电路电极侦测到手指信号并反馈至主控平台；主控平台调整向指纹识别模块20提供的驱动信号，使得第二光源发出的光线亮度增强，从而增强红外射光线信号量，便于增强手指指纹反射回更强的光学反射信号，以利于指纹感应装置22有效的采集带有指纹信息的光学反射信号。
本发明实施例还提供一种应用于上述电子设备的控制方法。本发明实施例提供的控制方法包括：需要唤醒液晶显示面板时，控制所述背光驱动模块发光，且控制所述第一光源11提供出射光线，点亮液晶显示面板。具体地，采用主控平台控制背光驱动模块10以驱动第一光源11发光，且采用主控平台控制指纹识别模块20以驱动第二光源21发光，且第一光源11和第二光源21保持常亮，以为液晶显示面板提供背光源。本实施例中，液晶显示面板包括用于显示画面和显示指纹识别图标的屏幕；唤醒液晶显示面板时，控制所述第一光源11发出的光线到达所述屏幕的亮度相同，从而使得屏幕的显示亮度均匀，改善显示效果。并且，在点亮液晶显示面板后进行指纹识别，且进行指纹识别过程中第二光源21提供的入射光线强度大于点亮液晶显示面板过程中指纹识别模块提供的出射光线强度，便于光学指纹模块采集带有指纹信息的反射光学信号，以完成指纹识别。
本实施例中，当一次指纹识别失败时，指纹识别模块提供的入射光线强度保持不变，等待用户第二次进行指纹放置和指纹识别；或者，设置指纹识别等待时间，若在设置的指纹识别等待时间后仍未进行第二次指纹放置，则降低指纹识别模块提供的入射光线强度，使得指纹识别模块提供的入射光线强度与唤醒液晶显示面板时指纹识别模块提供的出射光线强度相同。
在其他实施例中，当一次指纹识别失败时，还可以增强指纹识别模块提供的入射光线强度，便于提高入射到手指指纹上的入射光线质量以及反射光学信号质量，以便于提高第二次指纹识别的成功率。在完成指纹识别后，液晶显示面板的屏幕显示画面进入其他应用界面，则指纹识别模块提供的出射光线强度降低至唤醒液晶显示面板时指纹识别模块提供的出射光线强度。
本申请公开了一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括层叠设置的保护盖板、液晶显示面板、背光模组；其中，背光模组包括发射背光的第一光源、提供指纹识别信号的第二光源、指纹传感器、背光驱动芯片和指纹识别芯片，背光驱动芯片用于驱动第一光源，指纹识别芯片用于驱动第二光源和调节指纹识别信号光的强度。通过将第一光源和第二光源设置在背光模组内，减少了液晶显示装置的厚度，在不增加液晶显示装置下边框及不损失面板透过率的情况下，将指纹识别光源合理放置。
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。
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液晶显示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 (9)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，包括：
保护盖板；
液晶显示面板，设置在所述保护盖板的一侧；
背光模组，设置在所述液晶显示面板远离所述保护盖板的一侧，包括发射背光的第一光源、提供指纹识别信号的第二光源和指纹传感器，所述第一光源用于发射可见光线，所述第二光源用于发射红外光线，所述第一光源和所述第二光源均位于所述液晶显示面板的指纹识别区域内；
其中，所述背光模组还包括背光驱动芯片和指纹识别芯片，所述背光驱动芯片用于驱动所述第一光源，所述指纹识别芯片用于驱动所述第二光源和调节所述指纹识别信号光的强度；
所述指纹识别区域设置有控光膜，所述控光膜用以区分所述红外光线和所述可见光线，并且将所述指纹传感器设置为仅能识别所述红外光线，以使所述红外光线只能通过设置于所述控光膜中的小孔传递至所述指纹传感器；
所述背光模组还包括第一柔性电路板和位于所述第一柔性电路板之上的第二柔性电路板，所述第一柔性电路板连接所述第一光源，所述第二柔性电路板连接所述第二光源和所述指纹传感器，且所述第一光源、所述第二光源和所述指纹传感器均位于所述第二柔性电路板之上。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二光源位于所述指纹传感器的一侧。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二光源位于所述指纹传感器的两侧。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二光源位于所述指纹传感器的四周。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一光源包括小型有机发光二极管和微型有机发光二极管中的一种。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一光源在所述第一柔性电路板上等距排布。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二光源包括小型有机发光二极管和微型有机发光二极管中的一种。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第二光源在所述第二柔性电路板上等距排布。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置还包含反射区，所述第二光源发射的信号经过所述背光模组和所述液晶显示面板到达所述反射区，所述信号在所述反射区反射后，穿过所述液晶显示面板和所述背光模组到达指纹传感器。
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