CN112014992B - 一种液晶显示屏、液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示屏及液晶显示装置。液晶显示屏包括设置在背光模组内的量子点增强膜，以及设置于显示面板上的指纹识别传感器。显示面板设置于背光模组上方，量子点增强膜内设置有红外量子点。背光模组的背光光源发出的光经过量子点增强膜后，部分光线被红外量子点转换成特定波长的红外光，特定波长的红外光穿过显示面板照到手指指纹上，被手指指纹反射到指纹识别传感器，以实现LCD屏下指纹识别。

Description

一种液晶显示屏、液晶显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示屏及液晶显示装置。
背景技术
随着显示技术的广泛发展和深入应用，对具有更优视觉体验的高屏占比(甚至全面屏)显示屏的追求已成为当前显示技术发展的潮流之一。如屏下指纹识别技术、屏下传感技术和屏下摄像头技术等均极大的提升了显示屏的屏占比。屏下指纹技术是将指纹识别模组做到显示区内，即减少了整机的装配又可以很好的实现全面屏。目前可量产的屏下指纹技术都是基于OLED(Organic Light emitting Display，有机发光二极管显示屏)显示技术，而LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)屏下指纹还在探究阶段。对于LCD屏下指纹技术，由于LCD被动发光，且TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)透光率低以及背光源会干扰反射光线，使屏下指纹识别很难实现。
因此，现有LCD屏下指纹识别实现困难的问题需要解决。
发明内容
本发明提供一种液晶显示屏及液晶显示装置，以缓解现有LCD屏下指纹识别实现困难的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种液晶显示屏，其包括背光模组、设置于所述背光模组上方的显示面板、设置于所述显示面板上方的指纹识别传感器、以及量子点增强膜。所述量子点增强膜设置于所述背光模组内，所述量子点增强膜内设置有红外量子点。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板靠近所述背光模组，所述第二基板远离所述背光模组，所述第二基板上设置有彩膜层和黑矩阵，所述彩膜层包括依次间隔设置的红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜，所述黑矩阵设置于所述红色彩膜、所述绿色彩膜、所述蓝色彩膜任意两个之间的间隙内。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述指纹识别传感器与所述黑矩阵对应设置。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述背光模组包括背光光源及导光板，所述背光光源设置于所述导光板的入光面，所述量子点增强膜设置于所述导光板的出光面。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述背光光源为蓝光光源。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述红色彩膜内设置有红色量子点，所述绿色彩膜内设置有绿色量子点。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述液晶显示屏还包括上偏光片和下偏光片，所述上偏光片设置于所述第二基板面向所述第一基板的表面上，所述下偏光片设置于所述第一基板背离所述第二基板的表面上。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述量子点增强膜内还设置有红色量子点和绿色量子点。
在本发明实施例提供的液晶显示屏中，所述第二基板上还设置有平坦胶，所述平坦胶设置于所述彩膜层和所述黑矩阵上，所述平坦胶内设置有所述红外量子点。
本发明实施例还提供一种液晶显示装置，其包括前述实施例其中之一的液晶显示屏。
本发明的有益效果为：本发明提供的液晶显示屏及液晶显示装置中，通过把含有红外量子点的量子点增强膜设置在背光模组中，使背光模组的背光光源发出的光经过量子点增强膜后，部分光线被红外量子点转换成特定波长的红外光，特定波长的红外光穿过显示面板照到手指指纹上，被手指指纹反射到指纹识别传感器，以实现LCD屏下指纹识别。将红外量子点做成量子点增强膜设置在背光模组中，红外量子点不需要额外的背光驱动，背光发出的光一部分激发红外量子点发出特定波长的红外光用于指纹识别，一部分用于液晶显示屏的显示，且特定波长的红外光的不可见特性不会影响液晶显示屏的显示效果。
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液晶显示屏的第一种剖面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的显示面板的第一种剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的液晶显示屏的第二种剖面结构示意图；
图4为本发明实施例提供的显示面板的第二种剖面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的液晶显示屏的第三种剖面结构示意图；
图6为本发明实施例提供的显示面板的第三种剖面结构示意图；
图7为本发明实施例提供的液晶显示装置的剖面结构示意图。
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。在附图中，为了清晰理解和便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。即附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本发明不限于此。
在一种实施例中，请参照如图1所示的液晶显示屏100，所述液晶显示屏100包括相对设置的背光模组10和显示面板20，以及分别贴附于所述显示面板20上表面和下表面的上偏光片40和下偏光片30。所述显示面板20位于所述背光模组10的上方，也即所述显示面板20位于所述背光模组20的出光方向上。所述显示面板20的上表面也即所述显示面板20背离所述背光模组10的一面，所述显示面板20的下表面也即所述显示面板20面向所述背光模组10的一面。所述显示面板20的上表面上方设置有指纹识别传感器50，当然的本发明不限于此，本发明的指纹识别传感器50也可以集成到所述显示面板20内。可以理解的，所述上偏光片40具体可以设置在所述显示面板20的上表面，所述指纹识别传感器50设置在所述上偏光片40上。其中，所述背光模组10内设置有量子点增强膜14，所述量子点增强膜14内设置有红外量子点(图未绘示)，所述红外量子点受到光的激发发射特定波长的红外光。
具体的，请结合参照图1和图2，如图2所示的所述显示面板20包括相对设置的第一基板21和第二基板22、以及设置于第一基板21和第二基板22之间的多个液晶分子23。所述第一基板21靠近所述背光模组10，所述第二基板22远离所述背光模组10。其中，所述下偏光片30贴附于第一基板21远离所述第二基板22的表面上，所述上偏光片40贴附于所述第二基板22远离所述第一基板21的表面上。所述第一基板21为阵列基板，所述第二基板22为彩膜基板。当然的，所述第一基板21也可以为非常规阵列基板，如GOA(Gate Driver on Array，阵列基板行驱动)基板或COA(Color-filter on Array，阵列上彩膜层)基板等。
进一步的，所述第二基板22包括设置在衬底221表面上的彩膜层222，所述衬底221包括玻璃等。所述彩膜层222包括依次间隔设置的红色彩膜2221、绿色彩膜2222、蓝色彩膜2223，其中每相邻的两个彩膜之间的间隙内设置有黑矩阵223，所述黑矩阵223用于遮挡背光源的杂散光线，防止漏光。背光源的光经过红色彩膜2221、绿色彩膜2222、蓝色彩膜2223分别能够显示出红色、绿色、蓝色，以实现液晶显示屏的色彩显示。
进一步的，所述第二基板22还包括平坦胶224，所述平坦胶224覆盖在彩膜层222表面及所述黑矩阵223表面上，用于使所述彩膜层222的下表面平坦。所述平坦胶224包括OCA胶等。
进一步的，所述指纹识别传感器50与所述黑矩阵223对应设置。所述指纹识别传感器50的尺寸小于等于所述黑矩阵223的尺寸。所述黑矩阵223采用不透红外光的材料制备。所述指纹识别传感器50还可设置在整层的指纹识别膜层(图未示)上，所述指纹识别膜层还包括用于驱动指纹识别传感器的驱动电路，所述整层指纹识别膜层可贴附在所述上偏光片的表面上。当然的如果指纹识别传感器集成在显示面板内部，做成内嵌式，则不需要设置整层的指纹识别膜层。
进一步的，如图1所示，所述指纹识别传感器50上设置有保护层60，用于保护所述指纹识别传感器并使所述指纹识别传感器50表面平整。所述保护层60上设置有盖板70。所述盖板70上还设置有红外选择透过膜80，所述红外选择透过膜80能够选择透过特定波长的红外光，截止不在特定波长范围的红外光。本发明的红外选择透过膜80主要用于截止外界的红外光，以避免外界的红外光干扰指纹识别传感器50。
具体的，如图1所示，所述背光模组10包括背板11，所述背板11形成有容纳腔111。所述背光模组10的反射片12、导光板13设置在所述容纳腔111内，所述反射片12设置在所述容纳腔111的底部，所述导光板13设置在所述反射片12的上方。所述量子点增强膜14设置在所述导光板13的上表面，也即所述导光板13的出光面。所述导光板13的出光面是指所述导光板13背离所述反射片12的表面。背光光源15固定在所述背板11的容纳腔111内，且位于所述导光板13的入光面。所述背光光源15用于发射白光。所述导光板13的入光面也即与所述背光光源15发光面相对的一面，如图1示出的所述导光板13的入光面为所述导光板13的一侧面，此背光方式为侧入式背光。当然的本发明不限于此，本发明的背光方式也可以采用直下式背光。
可以理解的是，所述背光模组10还可以包括增亮膜等其他光学膜片16。所述量子点增强膜也可以设置在所述背光模组的其他膜材上，或设置在所述背光光源与所述导光板之间，或设置于其他光学膜片16上等。
进一步的，所述量子点增强膜14内设置有红外量子点。量子点(Quantum Dots，QDs)是由半导体材料构成的核壳结构，包括量子点中心核和外层壳。量子点的粒径一般在10纳米左右。可以通过调节量子点的尺寸来改变它的能带结构，因而受到光源发出的光的激发，可以发射出不同波长的光。本发明的红外量子点在受到所述背光光源发出的白光的激发能够发出特定波长的红外光，用于指纹识别。
具体的，所述背光光源15发出的白光，从所述导光板13的入光面入射到所述导光板13内，在所述导光板13内经过各种反射，从所述导光板13的出光面出射。同时有部分白光会从所述导光板13的下表面出射，从所述导光板13的下表面出射的白光射向反射片12，被反射片12反射回所述导光板13内，在所述导光板13内再次经过反射，以提高光线的利用率。从所述导光板13出射的光线经过量子点增强膜14，其中部分光线激发量子点增强膜14中的红外量子点并发出特定波长的红外光，也即部分从导光板13出射的白光经过量子点增强膜14后被转换成特定波长的红外光从量子点增强膜14出射。当然的，从导光板13出射的大部分白光经过量子点增强膜14后仍以白光出射，用于给液晶显示屏的正常显示提供背光。故为了不影响液晶显示屏正常显示需要的背光，需要大部分的白光能够直接透过所述量子点增强膜14，所述量子点增强膜14中的红外量子点设置数量应较少，能满足指纹识别需要的红外光即可。
进一步的，从所述量子点增强膜14出射的特定波长的红外光穿过所述显示面板20、所述盖板70以及所述红外选择透过膜80等，所述红外选择透过膜80设置为可以透过红外量子点发出的特定波长的红外光。从所述红外选择透过膜80透出的特定波长的红外光照射到用户手指指纹时，被手指指纹反射至所述指纹识别传感器50，所述指纹识别传感器50接收到反射回来的特定波长的红外光以识别指纹。
具体的，如图2所示，从所述量子点增强膜14出射的特定波长的红外光在显示面板20内也会照射到所述黑矩阵223，但不会透过所述黑矩阵223。因所述黑矩阵223采用不透红外的材料制备，红外光无法透过，以此可以避免显示面板20内的特定波长的红外光照射到所述指纹识别传感器50的底面，引起所述指纹识别传感器50的误感应。当然的，所述所述指纹识别传感器50的侧面可能会受到显示面板20内的特定波长的红外光的干扰，本发明还可在所述指纹识别传感器50的侧面设置红外反射膜(图未示)，以此来避免显示面板内红外光的干扰。
需要说明的是，所述液晶显示屏在实现色彩显示时，需所述显示面板内的液晶分子配合上下偏光片对所述背光模组出射的光线进行控制，实现不同的灰阶显示。此时也会影响所述显示面板内的特定波长的红外光，使所述显示面板的不同位置出射的特定波长的红外光的亮度不同，不同亮度的特定波长的红外光被手指指纹反射后到达所述指纹识别传感器后会影响所述指纹识别传感器的感测精度。本发明使用高灵敏度的所述指纹识别传感器，并设定适当的感测阈值，以能够精准识别最低亮度的特定波长的红外光，使所述显示面板的不同位置出现的不同亮度的特定波长的红外光均能被所述指纹识别传感器准确的识别。
在本实施例中，在实现屏下指纹识别的前提下，可以保留LCD的传统制备工艺，仅在背光模组上进行改善，有利于节省成本。且把量子点增强膜设置在背光模组中，不需要额外的背光驱动，即能得到指纹识别需要的特定波长的红外光。
在一种实施例中，与上述实施例不同的是，所述量子点增强膜中还设置有红色量子点和绿色量子点，所述背光光源为蓝光LED，蓝光LED发射蓝光。具体的，背光光源发射的蓝光经过导光板，从所述导光板出射至量子点增强膜，蓝光激发量子点增强膜中的红色量子点发出红光，蓝光激发量子点增强膜中的绿色量子点发出绿光，蓝光激发量子点增强膜中的红外量子点发出特定波长的红外光，其中红光、绿光及穿过量子点增强膜的蓝光混合得到白光，得到的白光用于给液晶显示屏的正常显示提供背光。特定波长的红外光用于指纹识别。其他说明请参照上述实施例，在此不再赘述。
在一种实施例中，与上述实施例不同的是，所述彩膜层的不同彩膜中设置有红色量子点和绿色量子点。具体的，请结合参照图3所示的液晶显示屏101和图4所示的显示面板20’，所述上偏光片40设置于所述第二基板22’面向所述第一基板21的表面上，所述下偏光片30设置于所述显示面板20’的下表面，即所述第一基板21背离所述第二基板22’的表面。所述第二基板22’的彩膜层222’中的所述红色彩膜2221’内设置有红色量子点，所述绿色彩膜2222’内设置有绿色量子点，所述蓝色彩膜2223’不设置任何色阻，可以直接透过蓝光。
具体的，所述平坦胶224设置于所述彩膜层222’表面及所述黑矩阵223表面上，所述上偏光片40设置于所述平坦胶224上，可使用例如in-cell polarizer(内嵌式极化)技术或WGP(Wire Grid Polarizer,金属线栅偏极片)技术制作。所述指纹识别传感器50直接设置在所述显示面板20’的上表面，与所述黑矩阵223对应，所述指纹识别传感器50的具体设置如上述实施例，在此不再赘述。
具体的，所述背光模组10的所述背光光源15’为蓝光LED，蓝光LED发射蓝光。背光光源15’发射的蓝光，经过所述导光板13，从所述导光板13的出光面出射至量子点增强膜14，量子点增强膜14中设置有红外量子点，经过量子点增强膜14后部分蓝光被转换成特定波长的红外光，用于指纹识别。另外大部分蓝光经过量子点增强膜14后仍以蓝光出射至显示面板20’，用于给液晶显示屏101正常显示提供背光。蓝光经过彩膜层222’时，能够激发红色彩膜2221’中的红色量子点发出红光，激发绿色彩膜2222’中的绿色量子点发出绿光，直接透过蓝色彩膜2223’发出蓝光。其他说明请参照上述实施例，在此不再赘述。
在一种实施例中，与上述实施例不同的是，可以不用设置单独的量子点增强膜，也不需要把量子点增强膜设置在所述背光模组，本实施例直接把红外量子点掺杂在所述平坦胶中。具体的，请结合参照图5所示的液晶显示屏102及图6所示的显示面板20”，以常规液晶显示屏为例，背光模组10’内未设置量子点增强膜，背光光源15发射白光，白光经过导光板13及其他光学膜片16到达显示面板20”，在显示面板20”内经过平坦胶224’时，部分白光激发平坦胶224’内的红外量子点141发射特定波长的红外光，特定波长的红外光用于指纹识别。白光达到彩膜层222，经过红色彩膜2221、绿色彩膜2222、蓝色彩膜2223分别发射出红光、绿光、蓝光。需要说明的是，本实施例中在所述平坦胶内掺杂红外量子点的同时，背光模组内仍可以设置量子点增强膜。其他说明请参照上述实施例，在此不再赘述。
在一种实施例中，如图7所示，提供一种显示装置1000，其包括上述实施例其中之一的液晶显示屏103、控制模组200及背盖300。
根据上述实施例可知：
本发明提供一种液晶显示屏及液晶显示装置，液晶显示屏包括设置在背光模组内的量子点增强膜，以及设置于显示面板上方的指纹识别传感器。显示面板设置于背光模组上方，量子点增强膜内设置有红外量子点。背光模组的背光光源发出的光经过量子点增强膜后，部分光线被红外量子点转换成特定波长的红外光，特定波长的红外光穿过液晶显示面板照到手指指纹上，被手指指纹反射到指纹识别传感器，以实现LCD屏下指纹识别。将红外量子点做成量子点增强膜设置在背光模组中，红外量子点不需要额外的背光驱动，背光发出的光一部分激发红外量子点进行指纹识别，一部分用于液晶显示屏的显示，且特定波长的红外光的不可见特性不会影响液晶显示屏的显示效果。
综上所述，虽然本发明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发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种液晶显示屏，其特征在于，包括：
背光模组；
显示面板，设置于所述背光模组上方；
指纹识别传感器，设置于所述显示面板上方；
红外选择透过膜，整面设置于所述指纹识别传感器远离所述显示面板的一侧；以及
量子点增强膜，设置于所述背光模组内，所述量子点增强膜内设置有红外量子点；
其中，所述红外选择透过膜用于透过特定波长的红外光；
所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板靠近所述背光模组，所述第二基板远离所述背光模组，所述第二基板上设置有彩膜层和黑矩阵，所述彩膜层包括依次间隔设置的红色彩膜、绿色彩膜、蓝色彩膜，所述黑矩阵设置于所述红色彩膜、所述绿色彩膜、所述蓝色彩膜任意两个之间的间隙内；
所述黑矩阵采用不透红外光的材料制备；
所述指纹识别传感器与所述黑矩阵对应设置；及
所述第二基板上还设置有平坦胶，所述平坦胶设置于所述彩膜层及所述黑矩阵上，所述平坦胶内设置有所述红外量子点。
2.根据权利要求1所述的液晶显示屏，其特征在于，所述 背光模组包括背光光源及导光板，所述背光光源设置于所述导光板的入光面，所述量子点增强膜设置于所述导光板的出光面。
3.根据权利要求2所述的液晶显示屏，其特征在于，所述背光光源为蓝光光源。
4.根据权利要求3所述的液晶显示屏，其特征在于，所述红色彩膜内设置有红色量子点，所述绿色彩膜内设置有绿色量子点。
5.根据权利要求4所述的液晶显示屏，其特征在于，所述液晶显示屏还包括上偏光片和下偏光片，所述上偏光片设置于所述第二基板面向所述第一基板的表面上，所述下偏光片设置于所述第一基板背离所述第二基板的表面上。
6.根据权利要求3所述的液晶显示屏，其特征在于，所述量子点增强膜内还设置有红色量子点和绿色量子点。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的液晶显示屏。
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