CN112740153B - 屏内指纹识别装置及电子设备 - Google Patents

屏内指纹识别装置及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112740153B
CN112740153B CN201980002006.3A CN201980002006A CN112740153B CN 112740153 B CN112740153 B CN 112740153B CN 201980002006 A CN201980002006 A CN 201980002006A CN 112740153 B CN112740153 B CN 112740153B
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass cover
cover plate
light
light source
transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980002006.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112740153A (zh
Inventor
郑智仁
吴仓志
许哲睿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
Original Assignee
Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd filed Critical Beijing Xiaomi Mobile Software Co Ltd
Publication of CN112740153A publication Critical patent/CN112740153A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112740153B publication Critical patent/CN112740153B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1318—Sensors therefor using electro-optical elements or layers, e.g. electroluminescent sensing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133524—Light-guides, e.g. fibre-optic bundles, louvered or jalousie light-guides
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/13306—Circuit arrangements or driving methods for the control of single liquid crystal cells
    • G02F1/13312—Circuits comprising photodetectors for purposes other than feedback
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • G02F1/133331—Cover glasses
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/13—Sensors therefor
    • G06V40/1329—Protecting the fingerprint sensor against damage caused by the finger

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

一种屏内指纹识别装置及电子设备，屏内指纹识别装置包括显示面板(10)及指纹识别模组，显示面板(10)包括依次层叠的背光模组、液晶层(13)及玻璃盖板(15)，玻璃盖板(15)包括指纹识别区(151)，指纹识别模组包括光源(21)、光敏器件(25)以及导光层(24)；其中，导光层(24)至少分别覆盖于部分所述玻璃盖板(15)的相对侧面以将光源(21)所发出的光在玻璃盖板(15)内经反射后引导向指纹识别区(151)；光敏器件(25)设置所述显示面板(10)内且对应于指纹识别区(151)，以接收光源(21)发出的光在指纹识别区(151)经手指反射后的光信号。通过将指纹识别模组设置于具有背光模组的显示面板内以实现屏内光学指纹检测，通过导光层以使光源发出的光在玻璃盖板内经反射进行光线传播而实现光信号的检测回路，从而实现屏内光学指纹识别。

Description

屏内指纹识别装置及电子设备
技术领域
本公开涉及生物识别技术领域，尤其涉及一种屏内指纹识别装置及电子设备。
背景技术
全面屏时代的来临，屏内指纹识别技术得以发展。目前，屏内指纹识别主要应用于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)屏，其原理是：OLED屏内的指纹识别模组利用OLED屏本身具备的透光特性，接收OLED屏自身发出的经过手指反射后形成的反射光检测指纹。
但是，由于液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)屏的发光原理和具体结构和OLED屏不同，LCD屏的背光模组具有不透光性。因此，OLED屏内指纹识别方案并不适用LCD屏。
因此，如何实现LCD屏内光学指纹识别是本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
有鉴于此，本公开提出一种可应用于LCD屏的屏内指纹识别装置及电子设备以解决上述技术问题。
根据本公开实施例的第一方面，提出了一种屏内指纹识别装置，包括显示面板及指纹识别模组，所述显示面板包括依次层叠的背光模组、液晶层及玻璃盖板，所述玻璃盖板包括指纹识别区，所述指纹识别模组包括光源、光敏器件以及设置于所述玻璃盖板的导光层；
其中，所述导光层至少分别覆盖于部分所述玻璃盖板的相对侧面以将所述光源所发出的光在所述玻璃盖板内经反射后引导向所述指纹识别区；所述光敏器件设置所述显示面板内且对应于所述指纹识别区，以接收所述光源发出的光在所述指纹识别区经手指反射后的光信号。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种电子设备，包括屏内指纹识别装置，所述屏内指纹识别装置包括显示面板及指纹识别模组，所述显示面板包括依次层叠的背光模组、液晶层及玻璃盖板，所述玻璃盖板包括指纹识别区，所述指纹识别模组包括光源、光敏器件以及设置于所述玻璃盖板的导光层；
其中，所述导光层至少分别覆盖于部分所述玻璃盖板的相对侧面以将所述光源所发出的光在所述玻璃盖板内经反射后引导向所述指纹识别区；所述光敏器件设置所述显示面板内且对应于所述指纹识别区，以接收所述光源发出的光在所述指纹识别区经手指反射后的光信号。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开设计了一种屏内指纹识别装置及电子设备，通过将指纹识别模组设置于具有背光模组的显示面板内以实现屏内光学指纹检测，该指纹识别模组的光源通过覆盖于玻璃盖板的导光层引导向玻璃盖板上的指纹识别区，而后经过手指反射后被光敏器件所接收，本公开通过设置于玻璃盖板上的导光层以使光源发出的光在玻璃盖板内经反射进行光线传播而实现光信号的检测回路，从而实现了LCD的屏内光学指纹识别。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图；
图2是本公开一示例性实施例示出的一种屏内指纹识别装置的结构示意图；
图3是本公开一示例性实施例示出的一种屏内指纹识别装置中指纹识别模组的结构示意图；
图4是本公开一示例性实施例示出的一种屏内指纹识别装置中光敏器件采集信号的电路示意图；
图5是图4电路图的脉冲信号示意图。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
下面结合附图，对本公开的一些实施方式作详细说明，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本公开实施例的屏内指纹识别装置可以应用于各种电子设备100，具体地可以应用于具有显示屏的电子设备100。例如：智能手机、笔记本电脑、平板电脑、游戏设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机(automatedteller machine，ATM)等其他电子设备，但本公开实施例对此并不限定，图示以智能手机为例进行展示。
该屏内指纹识别装置包括显示面板10及指纹识别模组，该显示面板10可以为液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)或者其他被动发光显示屏。其中，该显示面板10具体可以为触控显示屏，该显示面板10不仅可以进行画面显示，还可以检测用户的触摸或者按压操作，从而为用户提供一个人机交互界面。比如，在一实施例中，该显示面板10可以包括触摸传感器，触摸传感器可以具体为触控面板(Touch Panel，TP)，其可以设置在显示屏表面，也可以部分集成或者整体集成到所述显示屏内部，从而形成触控显示屏。
如图2所示，该显示面板10包括依次层叠的背光模组(未图示)、TFT(Thin FilmTransistor，薄膜场效应晶体管)层12、液晶层13及玻璃盖板15，该TFT层12用于驱动液晶层13。当然，本公开的显示面板10并不限于该些结构层，根据使用需求还可以包括偏光片、ITO透明导电层及胶框等结构层。
本公开的玻璃盖板15包括指纹识别区151，该指纹识别区151为透光区域，用于供用户对应按压指纹，从而使指纹识别模组可以对指纹进行识别。其中，该指纹识别区151可以根据使用需求设置于所述玻璃盖板15的任意位置，该玻璃盖板15为透明保护盖板。
该指纹识别模组包括光源21、光敏器件25以及设置于玻璃盖板15的导光层24。其中，导光层24至少分别覆盖于部分玻璃盖板15的相对侧面以将光源21所发出的光在玻璃盖板15内经反射后引导向指纹识别区151。本实施例中，该光源21可以为红外光源，红外光源可以选用红外LED光源、红外的垂直腔面发射激光器、红外的激光二极管等。当然，在其他实施例中，该光源21也可以为其他可见光等。
在一实施例中，该导光层24覆盖于玻璃盖板15相对侧面的光反射点位置，以满足可以将光源21所发出的光在玻璃盖板15内经反射后引导向指纹识别区151。该光反射点的位置与光源21的入射光与玻璃盖板15之间的角度相关，通过入射光与玻璃盖板15的夹角及玻璃盖板15的厚度可以计算出玻璃盖板15上的光反射点的位置。在另一优选实施例中，该导光层24可以盖于玻璃盖板15且对应于指纹识别区151开孔设置，即该玻璃盖板15的两侧除了该指纹识别区151外其他位置均覆盖有导光层24，如此设置以使显示面板10具有统一色调的显示效果，避免视觉色差而影响观看效果。
本公开的实施例中，光源21所发出的光经2n次反射后引导向指纹识别区151，n为大于或者等于1自然数。由于用户在指纹识别时是将手指按压于玻璃盖板15的上表面，因此光源21所发出的光需要经过2n次的反射方可照射向手指。具体地，该光源21发出的光从玻璃盖板15的下表面射入玻璃盖板15内，首选在玻璃盖板15的上表面发生反射，而后射向玻璃盖板15的下表面再次经过反射后射向玻璃盖板15的上表面，如此往复。
需要说明的是，玻璃盖板15的上表面和下表面的定义是以显示面板10在出光方向定义的。具体地，玻璃盖板15靠近背光模组的一侧面为下表面，远离背光模组的一侧为下表面。
其中，该导光层24的折射率介于玻璃盖板15的折射率与空气折射率之间，如此以使该导光层24可以满足光可被限制在玻璃盖板15内发生全反射。进一步地，该光源21发出的光与导光层24的入射角需要大于导光层24的临界角，光与导光层的入射角即为光源21的发射光在玻璃盖板15中与导光层24的夹角，如此通过本公开导光层24的配合可以使光源21的光可以在玻璃盖板15内发生全反射，该导光层24为了不让玻璃盖板15表面的不平整或者一些微粒而影响光的全反射。
本公开的光敏器件25设置显示面板10内且对应于指纹识别区151，以接收光源21发出的光在指纹识别区151经手指反射后的光信号。具体地，由于光源21在玻璃盖板15的入射光与玻璃盖板15呈一夹角且玻璃盖板15具有一定厚度，因此指纹识别区151整体上倾斜设置，且该指纹识别区151的中心线与玻璃盖板15的夹角与光源21的入射光与玻璃盖板15的夹角互补。相对应地，该光敏器件25的中心点位于指纹识别区151的中心线上。
进一步地，该光敏器件25还用于根据接收到的光信号生成手指的指纹信息。因此，用户在需要对电子设备进行解锁或者其他指纹验证时，只需要将手指按压在玻璃盖板15的指纹识别区151，通过屏内的指纹识别模组的作用便可以实现指纹输入，如此即可以实现全面屏的方案。
当然，本公开实施例的技术方案除了可以进行指纹识别外，还可以进行其他生物特征识别，例如，活体识别等，本公开实施例对此也不限定。
在本公开的实施例中，该玻璃盖板15的尺寸大于液晶层13的尺寸，该光源21位于玻璃盖板15超出液晶层13的下方，如此以使该光源21并不会影响液晶层13的显示效果。该实施例中，该光源21设置在显示面板10的边缘，且位于液晶层13和/或TFT层12的侧端、或者其他结构层的侧端，从而可以避免光源21造成对显示面板10中显示区域的影响。
当然，在其他实施例中，根据显示面板10的布局需求，该光源21还可以设置于液晶层13与背光模组之间。具体地，该光源21可以设置于液晶层13与TFT层12之间或者设置于TFT层12与背光模组之间。
该指纹识别模组还包括设置于光源21与玻璃盖板15之间的准直器22，该准直器22也位于玻璃盖板15超出液晶层13的下方，如此避免准直器22影响显示面板10的显示效果。具体地，该准直器22可以设置于液晶层13和/或TFT层12的侧端、或者其他结构层的侧端。其中，光源21发出的光经准直器22准直处理后射向玻璃盖板15，该准直器22用于将光源21发出的发散光转换成平行光，从而使光信号被最大效率地为光敏器件25接受。
如图3所示，光敏器件25包括多个种类的光学传感器251，多个种类的光学传感器251用于对应接收光源21发出不同路径的光，该不同路径的光的颜色或波长等可以不同。本实施例中，对应设有多个种类的光学传感器251去接收不同光路上的光线，如此以使经过准直器22准直处理后的光达到准直不混光的效果。
此外，再次参照图2所示，当光源21为红外光源时，该指纹识别模组还包括贴合于玻璃盖板15的透红外膜23，该透红外膜23对应设置于光源21照射入玻璃盖板15的入射侧，即设置于玻璃盖板15超出液晶层13部分的下表面。通过该透红外膜23的设计，可以过滤掉其他的杂散光，仅使红外光可以透射到玻璃盖板15内。其中，该头红外膜可以选用透红外油墨。
本公开中，导光层24和玻璃盖板15的折射率及光源21的光入射角经设计后，光源21发出的光需要经过准直器22的准直处理后经过透红外膜23层进入玻璃盖板15，通过导光层24的配合以使入射光在玻璃盖板15里发生全反射到达指纹识别区151。当手指按压在指纹识别区151后，光路经过手指谷的全反射和脊的吸收，会形成对比强烈的讯号光强，此讯号会透过一样的角度进到显示面板10内的光敏器件25，从而通过光敏器件25进行光信号采集，如此实现指纹成像。
对于光敏器件25的位置设置，本公开进行了进一步限定。
在一实施例中，本公开的光敏器件25位于TFT层12与液晶层13之间，该光敏器件25的具体位置根据光源21入射光的角度以及在玻璃盖板15内的反射路径进行设置，最终需要满足手指反射的光信号均被光敏器件25接收。
在又一实施例中，该显示面板10还包括设置于液晶层13与玻璃盖板15之间的彩色滤光片14。其中，该光敏器件25位于液晶层13与彩色滤光片14之间或者也可以位于彩色滤光片14与玻璃盖板15之间。该光敏器件25的具体位置根据光源21入射光的角度以及在玻璃盖板15内的反射路径进行设置，最终需要满足手指反射的光信号均被光敏器件25接收。
如图4和图5结合2所示，指纹识别模组还包括与光敏器件25电性连接的信号检测电路，该信号检测电路与检测光敏器件25配合用于获得所述光敏器件25所接收到光信号。具体地，该信号检测电路包括第一晶体管M1、第二晶体管M2及第三晶体管M3。其中，第一晶体管M1的栅极G连接于复位信号，第一晶体管M1的漏极D连接于复位电压，第一晶体管M1的源极S连接于光敏器件25；第二晶体管M2的栅极G连接于光敏器件25，第二晶体管M2的漏极D连接于电源电压，第二晶体管M2的源极S连接于第三晶体管M3的漏极D；第三晶体管M3的栅极G连接于选择信号，第三晶体管M3的源极S分别连接于电压采集电路和接地。其中，该第一晶体管M1和第三晶体管M3作为开关用途。
在光敏器件25进行光信号检测时，该第一晶体管M1的漏极G接收到复位电压以重置光敏器件25，同时在时间t1由电压采集电路读取P点的电压(P点的电压会经由M2反应Q点的电压)，经过T1时间的光积累后，在t2再次开启第三晶管M3读取P点的电压，最后通过此两个时刻的电压相减即可得到累积的光信号，该信号检测电路的设计架构可以使重置和读取时序的控制具有很大的弹性。
本公开设计了一种屏内指纹识别装置及电子设备，通过将指纹识别模组设置于具有背光模组的显示面板内以实现屏内光学指纹检测，该指纹识别模组的光源通过覆盖于玻璃盖板的导光层引导向玻璃盖板上的指纹识别区，而后经过手指反射后被光敏器件所接收，光敏器件根据接收到光信号生成手指的指纹信息。此外，通过对光敏器件的信号检测电路的架构设计，可以使指纹识别的重置和读取时序的控制具有很大的弹性。本公开通过设置于玻璃盖板上的导光层以使光源发出的光在玻璃盖板内经反射进行光线传播而实现光信号的检测回路，从而实现了LCD的屏内光学指纹识别。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明实施例所提供的方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (26)

1.一种屏内指纹识别装置，其特征在于，包括显示面板及指纹识别模组，所述显示面板包括依次层叠的背光模组、液晶层及玻璃盖板，所述玻璃盖板包括指纹识别区，所述指纹识别模组包括光源、光敏器件以及设置于所述玻璃盖板的导光层；
其中，所述导光层至少分别覆盖于部分所述玻璃盖板的相对侧面以将所述光源所发出的光在所述玻璃盖板内经反射后引导向所述指纹识别区；所述光敏器件设置所述显示面板内且对应于所述指纹识别区，以接收所述光源发出的光在所述指纹识别区经手指反射后的光信号。
2.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述光源所发出的光经2n次反射后引导向所述指纹识别区，n为大于或者等于1自然数。
3.根据权利要求2所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述导光层的折射率介于所述玻璃盖板的折射率和空气折射率之间，且所述光源发出的光与所述导光层的入射角大于所述导光层的临界角。
4.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述导光层覆盖于所述玻璃盖板相对侧面的光反射点位置。
5.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述导光层覆盖于所述玻璃盖板且对应于所述指纹识别区开孔设置。
6.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述显示面板还包括驱动所述液晶层的TFT层，所述光敏器件位于所述TFT层与所述液晶层之间。
7.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述显示面板还包括设置于所述液晶层与所述玻璃盖板之间的彩色滤光片，所述光敏器件位于所述液晶层与所述彩色滤光片之间。
8.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述显示面板还包括设置于所述液晶层与所述玻璃盖板之间的彩色滤光片，所述光敏器件位于所述彩色滤光片与所述玻璃盖板之间。
9.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述光敏器件包括多个种类的光学传感器，所述多个种类的光学传感器用于对应接收所述光源发出不同路径的光。
10.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述玻璃盖板的尺寸大于所述液晶层的尺寸，所述光源位于所述玻璃盖板超出所述液晶层的下方。
11.根据权利要求10所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别模组还包括设置于所述光源与所述玻璃盖板之间的准直器，所述准直器位于所述玻璃盖板超出所述液晶层的下方，所述光源发出的光经所述准直器准直处理后射向所述玻璃盖板。
12.根据权利要求10所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，当所述光源为红外光源时，所述指纹识别模组还包括贴合于所述玻璃盖板的透红外膜，所述透红外膜对应设置于所述光源照射入所述玻璃盖板的入射侧。
13.根据权利要求1所述的屏内指纹识别装置，其特征在于，所述指纹识别模组还包括与所述光敏器件电性连接的信号检测电路，所述信号检测电路包括第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管；
其中，所述第一晶体管的栅极连接于复位信号，所述第一晶体管的漏极连接于复位电压，所述第一晶体管的源极连接于光敏器件；所述第二晶体管的栅极连接于光敏器件，所述第二晶体管的漏极连接于电源电压，所述第二晶体管的源极连接于所述第三晶体管的漏极；所述第三晶体管的栅极连接于选择信号，所述第三晶体管的源极分别连接于电压采集电路和接地。
14.一种电子设备，其特征在于，包括屏内指纹识别装置，所述屏内指纹识别装置包括显示面板及指纹识别模组，所述显示面板包括依次层叠的背光模组、液晶层及玻璃盖板，所述玻璃盖板包括指纹识别区，所述指纹识别模组包括光源、光敏器件以及设置于所述玻璃盖板的导光层；
其中，所述导光层至少分别覆盖于部分所述玻璃盖板的相对侧面以将所述光源所发出的光在所述玻璃盖板内经反射后引导向所述指纹识别区；所述光敏器件设置所述显示面板内且对应于所述指纹识别区，以接收所述光源发出的光在所述指纹识别区经手指反射后的光信号。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述光源所发出的光经2n次反射后引导向所述指纹识别区，n为大于或者等于1自然数。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，所述导光层的折射率介于所述玻璃盖板的折射率和空气折射率之间，且所述光源发出的光与所述玻璃盖板的入射角大于所述玻璃盖板与空气之间临界角对应的入射角。
17.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述导光层覆盖于所述玻璃盖板相对侧面的光反射点位置。
18.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述导光层覆盖于所述玻璃盖板且对应于所述指纹识别区开孔设置。
19.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述显示面板还包括驱动所述液晶层的TFT层，所述光敏器件位于所述TFT层与所述液晶层之间。
20.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述显示面板还包括设置于所述液晶层与所述玻璃盖板之间的彩色滤光片，所述光敏器件位于所述液晶层与所述彩色滤光片之间。
21.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述显示面板还包括设置于所述液晶层与所述玻璃盖板之间的彩色滤光片，所述光敏器件位于所述彩色滤光片与所述玻璃盖板之间。
22.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述光敏器件包括多个种类的光学传感器，所述多个种类的光学传感器用于对应接收所述光源发出不同路径的光。
23.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述玻璃盖板的尺寸大于所述液晶层的尺寸，所述光源位于所述玻璃盖板超出所述液晶层的下方。
24.根据权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述指纹识别模组还包括设置于所述光源与所述玻璃盖板之间的准直器，所述准直器位于所述玻璃盖板超出所述液晶层的下方，所述光源发出的光经所述准直器准直处理后射向所述玻璃盖板。
25.根据权利要求23所述的电子设备，其特征在于，当所述光源为红外光源时，所述指纹识别模组还包括贴合于所述玻璃盖板的透红外膜，所述透红外膜对应设置于所述光源照射入所述玻璃盖板的入射侧。
26.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述指纹识别模组还包括与所述光敏器件电性连接的信号检测电路，所述信号检测电路包括第一晶体管、第二晶体管及第三晶体管；
其中，所述第一晶体管的栅极连接于复位信号，所述第一晶体管的漏极连接于复位电压，所述第一晶体管的源极连接于光敏器件；所述第二晶体管的栅极连接于光敏器件，所述第二晶体管的漏极连接于电源电压，所述第二晶体管的源极连接于所述第三晶体管的漏极；所述第三晶体管的栅极连接于选择信号，所述第三晶体管的源极分别连接于电压采集电路和接地。
CN201980002006.3A 2019-08-14 2019-08-14 屏内指纹识别装置及电子设备 Active CN112740153B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/100560 WO2021026806A1 (zh) 2019-08-14 2019-08-14 屏内指纹识别装置及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112740153A CN112740153A (zh) 2021-04-30
CN112740153B true CN112740153B (zh) 2024-03-26

Family

ID=74184128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980002006.3A Active CN112740153B (zh) 2019-08-14 2019-08-14 屏内指纹识别装置及电子设备

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11417141B2 (zh)
EP (1) EP4016257A4 (zh)
JP (1) JP7086108B2 (zh)
KR (1) KR102303787B1 (zh)
CN (1) CN112740153B (zh)
RU (1) RU2740689C1 (zh)
WO (1) WO2021026806A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111325055B (zh) * 2018-12-14 2024-03-19 上海耕岩智能科技有限公司 指纹识别方法及装置、存储介质和终端
CN113377242B (zh) * 2021-06-22 2023-12-15 武汉华星光电技术有限公司 显示模组
CN115050061B (zh) * 2021-12-29 2023-05-09 荣耀终端有限公司 电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106873284A (zh) * 2017-04-10 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其控制方法
CN108520240A (zh) * 2018-04-11 2018-09-11 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别装置和显示设备
CN208654763U (zh) * 2018-07-31 2019-03-26 Oppo广东移动通信有限公司 显示屏组件及电子设备
CN209072544U (zh) * 2018-10-15 2019-07-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置及具有指纹识别功能的终端设备

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015105347A1 (en) * 2014-01-09 2015-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Wearable display apparatus
KR20150131944A (ko) * 2014-05-14 2015-11-25 크루셜텍 (주) 이미지 스캔 가능한 디스플레이 장치
US10410033B2 (en) * 2015-06-18 2019-09-10 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
US10157305B2 (en) 2015-10-19 2018-12-18 Qualcomm Incorporated Cover-glass optical isolation for optical touch and fingerprint sensing
CN105884209A (zh) * 2015-10-20 2016-08-24 乐视移动智能信息技术（北京）有限公司 玻璃镀层结构、指纹检测装置及移动终端
CN106875842B (zh) 2015-12-11 2020-02-07 印象认知（北京）科技有限公司 具有指纹采集功能的显示屏
CN105807521A (zh) * 2016-05-24 2016-07-27 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板、显示面板和显示装置
CN106055162B (zh) * 2016-06-30 2019-05-03 京东方科技集团股份有限公司 显示组件和显示装置
RU2627926C1 (ru) 2016-07-18 2017-08-14 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Оптическая система для биометрической идентификации пользователя
CN107886038B (zh) * 2016-09-30 2021-04-27 北京小米移动软件有限公司 显示装置和电子设备
KR102570180B1 (ko) 2016-11-28 2023-08-25 엘지디스플레이 주식회사 지문 센서 일체형 전계 발광 표시장치
KR102630571B1 (ko) 2016-11-29 2024-01-30 엘지디스플레이 주식회사 광학식 이미지 인식 센서 내장형 평판 표시장치
CN206400572U (zh) * 2016-12-12 2017-08-11 红蝶科技(深圳)有限公司 通过导光层实现背光的指纹识别模组
KR102406943B1 (ko) 2017-06-14 2022-06-10 엘지디스플레이 주식회사 광학 이미지 센서 및 그를 구비한 표시장치
US10515253B2 (en) 2017-12-27 2019-12-24 Visera Technologies Company Limited Optical fingerprint sensor
WO2019041756A1 (zh) * 2018-02-06 2019-03-07 深圳市汇顶科技股份有限公司 屏下生物特征识别装置、生物特征识别组件和终端设备
CN108615005B (zh) 2018-04-20 2021-06-08 Oppo广东移动通信有限公司 指纹识别组件、显示装置及电子装置
CN208985184U (zh) 2018-08-24 2019-06-14 深圳市汇顶科技股份有限公司 背光模组、屏下指纹识别装置和电子设备
CN210142330U (zh) * 2018-09-25 2020-03-13 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置和终端设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106873284A (zh) * 2017-04-10 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其控制方法
CN108520240A (zh) * 2018-04-11 2018-09-11 京东方科技集团股份有限公司 指纹识别装置和显示设备
CN208654763U (zh) * 2018-07-31 2019-03-26 Oppo广东移动通信有限公司 显示屏组件及电子设备
CN209072544U (zh) * 2018-10-15 2019-07-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 指纹识别装置及具有指纹识别功能的终端设备

Also Published As

Publication number Publication date
RU2740689C1 (ru) 2021-01-19
JP7086108B2 (ja) 2022-06-17
EP4016257A1 (en) 2022-06-22
US11417141B2 (en) 2022-08-16
CN112740153A (zh) 2021-04-30
JP2022511133A (ja) 2022-01-31
KR20210021251A (ko) 2021-02-25
EP4016257A4 (en) 2023-04-12
WO2021026806A1 (zh) 2021-02-18
US20220165081A1 (en) 2022-05-26
KR102303787B1 (ko) 2021-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108415188B (zh) 一种液晶显示面板、显示装置及其指纹解锁方法
JP6864120B2 (ja) 指紋認識装置及び電子機器
EP3396588B1 (en) Display screen, display device and mobile terminal
CN107832752B (zh) 指纹识别面板、全屏指纹识别方法及显示装置
CN112740153B (zh) 屏内指纹识别装置及电子设备
CN109032420B (zh) 显示装置及显示装置的操作方法
CN109656048B (zh) 液晶显示装置
CN207799711U (zh) 生物特征辨识模组
CN206058222U (zh) 一种指纹识别显示装置
CN108399392B (zh) 指纹识别结构和显示装置
US10811545B2 (en) Sensing module and image capturing apparatus
CN110472469A (zh) 用于生物计量传感器的最优化的扫描序列
US20220326560A1 (en) Image Capturing Apparatus
WO2020073166A1 (zh) 指纹识别方法、装置和终端设备
CN209297320U (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN211087274U (zh) 指纹检测装置和电子设备
CN211319236U (zh) 指纹检测装置、背光模组、显示屏和电子设备
TWI607365B (zh) Handwriting interactive display device and handwriting interactive reading device
CN211319245U (zh) 指纹识别装置和电子设备
WO2021147020A1 (zh) 指纹识别装置和电子设备
CN108664855A (zh) 指纹成像模组和电子设备
CN111758101A (zh) 指纹检测装置、背光模组、显示屏和电子设备
CN207731930U (zh) 屏内光学指纹辨识的发光二极管面板
TWI611326B (zh) 互動式顯示及讀取系統
TWI622936B (zh) 支持多指檢測的光學指紋檢測裝置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant