CN210155688U - 指纹识别显示模组、屏下光学指纹识别装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种指纹识别显示模组、屏下光学指纹识别装置及电子设备，指纹识别显示模组包括光学指纹传感器、指纹检测光源、背光模组和与背光模组相对设置的显示面板，光学指纹传感器位于背光模组背离显示面板的一侧，指纹检测光源用于向显示面板上的指纹检测区域发出探测光，光学指纹传感器用于接收该探测光经指纹检测区域上的手指反射后并透过背光模组的返回光，以根据返回光形成指纹图像，其中，背光模组包括第一棱镜层和第二棱镜层，第一棱镜层的棱镜谷与第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置，解决了现有LCD显示屏模式下，背光模组的棱镜增亮膜设置方式使形成的指纹图像模糊不清晰，而不利于指纹识别的问题。

Description

指纹识别显示模组、屏下光学指纹识别装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种指纹识别显示模组、屏下光学指纹识别装置及电子设备。

背景技术

指纹识别技术是指通过指纹识别模组感应、分析指纹的谷和脊的信号来识别指纹信息，具有安全性高，且操作方便快捷的优点，而被广泛的应用于电子产品中。指纹成像技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术，其中，光学指纹识别技术因其具有穿透能力强、支持全屏摆放、产品结构设计简单等特点，而逐渐成为指纹识别技术的主流，被广泛的应用于电子设备中。

目前，在屏下光学指纹识别的设置方式中，多将光学指纹传感器设置在显示模组远离显示面板的一侧，指纹检测光源发出的光照射在手指上，被手指反射形成的带有指纹信息的返回光透过显示模组后照射在光学指纹传感器上，继而进行指纹的识别，在LCD显示屏模式下，显示模组包括背光模组和显示面板，为保证LCD的显示亮度，背光模组中通常具有增亮膜，如图1和图2所示，增亮膜常包括第一棱镜膜101和第二棱镜膜102两层的棱镜膜，且两层棱镜膜的棱镜谷之间的夹角α多为90°。

然而，在现有的LCD背光模组中，双层棱镜膜的棱镜谷的呈90°设置，通常会将视场内的图像分成四等份，以其中一份作为有效视场被接收，这样指纹传感器的有效视场较小，从而使形成的指纹图像较为模糊，不利于指纹的识别。

实用新型内容

本实用新型提供一种指纹识别显示模组、屏下光学指纹识别装置及电子设备，以解决现有LCD显示屏模式下，背光模组的棱镜膜设置方式使形成的指纹图像模糊不清晰，而不利于指纹识别的问题。

本实用新型的第一方面提供一种指纹识别显示模组，包括光学指纹传感器、指纹检测光源、背光模组和与所述背光模组相对设置的显示面板；

所述光学指纹传感器位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，所述指纹检测光源用于向所述显示面板上的指纹检测区域发出探测光，所述光学指纹传感器用于接收所述探测光经所述指纹检测区域上的手指反射后并透过所述背光模组的返回光，以根据所述返回光形成指纹图像；

其中，所述背光模组包括第一棱镜层和第二棱镜层，所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角为0-45°。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一棱镜层和所述第二棱镜层中其中一个的顶角大于90°，其中另一个的顶角小于等于90°。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一棱镜层和所述第二棱镜层中其中一个的顶角为100-150°，其中另一个的顶角为75-90°。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的扩散膜，所述第一棱镜层位于所述第二棱镜层朝向所述显示面板的一侧，所述扩散膜位于所述第二棱镜层背离所述显示面板的一侧，所述扩散膜用于对所述背光模组发出的可见光进行雾化。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的反射膜，所述反射膜位于所述扩散膜背离所述显示面板的一侧，所述反射膜用于对所述背光模组发出的可见光进行反射。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：钢板，所述钢板位于所述反射膜背离所述显示面板的一侧，且所述钢板与所述光学指纹传感器相对应的位置处设有可供所述返回光透过的第一开孔。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：导光板，所述导光板位于所述扩散膜与所述反射膜之间。

在本实用新型的具体实施方式中，所述指纹检测光源位于所述显示面板的玻璃盖板下方；

或者所述指纹检测光源位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，且所述背光模组的钢板上设有可供所述探测光透过的第二开孔。

在本实用新型的具体实施方式中，所述指纹检测光源为红外指纹检测光源。

在本实用新型的具体实施方式中，还包括透镜，所述透镜位于所述光学指纹传感器朝向所述显示面板的一侧且与所述光学指纹传感器相对应，以使所述返回光透过所述背光模组后再经过所述透镜进入所述光学指纹传感器。

本实用新型的第二方面提供一种屏下光学指纹识别装置，应用于具有背光模组和显示面板的电子设备，所述背光模组和所述显示面板相对设置，包括光学指纹传感器和指纹检测光源；

所述光学指纹传感器位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，所述指纹检测光源用于向所述显示面板上的指纹检测区域发出探测光，所述光学指纹传感器用于接收所述探测光经所述指纹检测区域上的手指反射后并透过所述背光模组的返回光，以根据所述返回光形成指纹图像；

其中，所述背光模组包括第一棱镜层和第二棱镜层，且所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角为0-45°。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一棱镜层的顶角大于90°，所述第二棱镜层的顶角小于等于90°；

或者，所述第一棱镜层的顶角小于等于90°，所述第二棱镜层的顶角大于90°。

在本实用新型的具体实施方式中，所述第一棱镜层的顶角为100-150°，所述第二棱镜层的顶角为75-90°；

或者，所述第二棱镜层的顶角为100-150°，所述第一棱镜层的顶角为75-90°。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的扩散膜，所述第一棱镜层位于所述第二棱镜层朝向所述显示面板的一侧，所述扩散膜位于所述第二棱镜层背离所述显示面板的一侧，所述扩散膜用于对所述背光模组发出的可见光进行雾化。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的反射膜，所述反射膜位于所述扩散膜背离所述显示面板的一侧，所述反射膜用于对所述背光模组发出的可见光进行反射。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：钢板，所述钢板位于所述反射膜背离所述显示面板的一侧，且所述钢板与所述光学指纹传感器相对应的位置处设有可供所述返回光透过的第一开孔。

在本实用新型的具体实施方式中，所述背光模组还包括：导光板，所述导光板位于所述扩散膜与所述反射膜之间。

在本实用新型的具体实施方式中，所述指纹检测光源位于所述显示面板的玻璃盖板下方；

或者所述指纹检测光源位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，且所述背光模组的钢板上设有可供所述探测光透过的第二开孔。

在本实用新型的具体实施方式中，所述指纹检测光源为红外指纹检测光源。

在本实用新型的具体实施方式中，还包括透镜，所述透镜位于所述光学指纹传感器朝向所述显示面板的一侧且与所述光学指纹传感器相对应，以使所述返回光透过背光模组后再经过所述透镜进入所述光学指纹传感器。

本实用新型的第三方面提供一种电子设备，包括上述任一所述的指纹识别显示模组。

本实用新型提供的一种指纹识别显示模组、屏下光学指纹识别装置及电子设备，该指纹识别显示模组通过包括光学指纹传感器、指纹检测光源、背光模组和与背光模组相对设置的显示面板，并使光学指纹传感器位于背光模组背离显示面板的一侧，指纹检测光源用于向显示面板上的指纹检测区域发出探测光，光学指纹传感器用于接收探测光经指纹检测区域上的手指反射后并透过背光模组的返回光，以根据返回光形成指纹图像，从而实现指纹的识别与检测，其中，使该背光模组包括第一棱镜层和第二棱镜层，第一棱镜层的棱镜谷与第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置，即第一棱镜层的棱镜谷与第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角为锐角，这样，在经过手指反射后形成的返回光经过第一棱镜层和第二棱镜层后，视场内的图像虽然仍被分成了四份，但是由于第一棱镜层和第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角小于90°，也就使分成的四份中的两份范围较大，将其作为指纹传感器的有效视场时，与使双层棱镜的棱镜谷为90°时相比，使用于接收成像光线的区域更大，有效的增大了指纹传感器的有效视场大小，从而使形成的指纹图像更加的清晰，提高指纹识别的准确度。即本实施例提供的一种指纹识别显示模组与现有的LCD背光模组相比，采用使第一棱镜层与第二棱镜层的棱镜谷的夹角为小角度的设置方式，有效的增大了指纹传感器的有效视场，显著的提高了指纹图像的清晰度，从而保证了指纹识别的准确性。解决了现有LCD显示屏模式下，背光模组的棱镜增亮膜设置方式使形成的指纹图像模糊不清晰，而不利于指纹识别的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是现有的一种棱镜膜的结构示意图；

图2是现有的一种双层棱镜膜的设置方式示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的一种指纹识别显示模组的结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的一种指纹识别显示模组中第一棱镜层和第二棱镜层的结构示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的一种指纹识别显示模组中第一棱镜层和第二棱镜层的设置方式示意图；

图6是本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别显示模组中第一棱镜层和第二棱镜层的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别显示模组的结构示意图。

附图标记说明：

101-第一棱镜膜；

102-第二棱镜膜；

10-光学指纹传感器；

20-指纹检测光源；

30-背光模组；

31-增亮膜；

311-第一棱镜层；

312-第二棱镜层；

33-扩散膜；

34-反射膜；

35-钢板；

351-第一开孔；

352-第二开孔；

36-导光板；

40-显示面板；

41-玻璃盖板；

42-液晶层；

50-透镜。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图3是本实用新型实施例一提供的一种指纹识别显示模组的结构示意图，图4是本实用新型实施例一提供的一种指纹识别显示模组中第一棱镜层和第二棱镜层的结构示意图，图5是本实用新型实施例一提供的一种指纹识别显示模组中第一棱镜层的棱镜谷和第二棱镜层的棱镜谷间的设置方式示意图，图6是本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别显示模组中第一棱镜层和第二棱镜层的结构示意图，图7是本实用新型实施例一提供的又一种指纹识别显示模组的结构示意图。

本实施例提供一种指纹识别显示模组，包括光学指纹传感器10、指纹检测光源20、背光模组30和与背光模组30相对设置的显示面板40，其中，光学指纹传感器10位于背光模组30背离所述显示面板40的一侧，具体的，如图3和图7所示，背光模组30和显示面板40相对设置，显示面板40可以位于背光模组30的上方，光学指纹传感器10位于背光模组30的下方，背光模组30用于向显示面板40提供可见光，其功能是供应充足的亮度与分布均匀的光源，以使显示面板40的能够正常的显示影像。

其中，如图3和图7所示，指纹检测光源20用于向显示面板40上的指纹检测区域发出探测光，光学指纹传感器10用于接收探测光经指纹检测区域上的手指反射后并透过背光模组30的返回光，以根据返回光形成指纹图像。具体的，在显示面板40上有指纹检测区域，在进行指纹检测时，将手指放在该指纹检测区域，指纹检测光源20用于向该指纹检测区域发出可用于指纹检测的探测光，该探测光在照射到指纹检测区域上的手指被手指放射形成带有指纹信息的返回光，该返回光可透过背光模组30并照射到光学指纹传感器10上，光学指纹传感器10接收该返回光，就能够根据该返回光携带的指纹信息形成指纹图像以供进行指纹识别，从而实现指纹的识别与检测。

其中，在本实施例中，背光模组30包括第一棱镜层311和第二棱镜层312，第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置，具体的，如图3至图6所示，背光模组30包括有增亮膜31，该增亮膜31由第一棱镜层311和第二棱镜层312构成，其中，第二棱镜层312可以位于第一棱镜层311靠近显示面板40的一侧，或者也可以位于第一棱镜层311背离显示面板40的一侧，第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角α为锐角，具体的，是指第一棱镜层311的棱镜谷的走向方向和第二棱镜层312的棱镜谷的走向方向之间呈夹角α设置，这样，在经过手指反射后形成的返回光经过第一棱镜层311和第二棱镜层312后，视场内的图像虽然仍被分成了四份，但是由于第一棱镜层311和第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角α小于90°，也就使分成的四份中的两份范围较大，将其作为指纹传感器的有效视场时，与使双层棱镜的棱镜谷为90°时相比，使可用于接收成像光线的区域更大，有效的增大了指纹传感器的有效视场大小，从而使形成的指纹图像更加的清晰，提高指纹识别的准确度。即本实施例提供的一种指纹识别显示模组与现有的LCD背光模组相比，采用使第一棱镜层311与第二棱镜层312的棱镜谷的夹角为小角度的设置方式，有效的增大了指纹传感器的有效视场，显著的提高了指纹图像的清晰度，从而保证了指纹识别的准确性。

在本实施例中，指纹检测区域位于显示面板40上，具体的，指纹检测区域可以是在显示面板40显示区域上划定的一部分或者多部分区域，也可以是覆盖整个显示面板40的显示区域。在本实施例中，第一棱镜层311和第二棱镜层312分别由若干条相互平行的棱镜条组成，相邻两条棱镜条之间形成棱镜谷。

在本实施例中，探测光可以为可见光，也可以为非可见光，保证探测光以及其被手指反射形成的返回光能够透过背光模组即可，其中，当探测光为可见光时，其能发出的可见光的波长与背光模组30发出的可见光的波长不同，以在实现指纹检测的同时保证背光模组30的发光性能。在本实施例中，指纹检测光源20可以为发光二极管(LED)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及激光二极管(Laser Diode)等，在本实施例中不做限制。

在本实施例中，需要进行指纹检测时，首先将手指放置在显示面板40的指纹检测区域上，指纹检测光源20向该指纹检测区域发出探测光，该探测光照射到手指上，被手指反射形成带有指纹信息的返回光透过背光模组30的第一棱镜层311和第二棱镜层312后照射到光学指纹传感器10上，光学指纹传感器10接收该返回光，就可根据返回光携带的指纹信息形成指纹图像，以用于进行指纹的识别检测。

在本实施例中，指纹检测光源20可以位于背光模组30背离显示面板40的一侧，可以位于背光模组的四周，也可以位于背光模组的任意一边或者多边上，或者指纹检测光源20也可以位于显示面板40的玻璃盖板41下方，能够保证指纹检测光源20发出的探测光可照射在显示面板40上的指纹检测区域上即可。

在本实施例中，该显示面板40可包括液晶层42和玻璃盖板41，玻璃盖板41即为电子装置的显示屏幕，液晶层42位于玻璃盖板41与背光模组30之间，该显示面板40可以是现有技术中的显示面板，具体的，还可包括其它部分，具体设置方式可参照现有技术，在本实施例中不再赘述。

进一步的，在本实施例中，第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角为0-45°。具体的，第一棱镜层311的棱镜谷可以与第二棱镜层312的棱镜谷平行设置，或者第一棱镜层311的棱镜谷可以与第二棱镜层312的棱镜谷之间呈0-45°之间任意角度的夹角，其中，第一棱镜层311与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角α越小，可用于光学指纹传感器10的有效视场就越大，越有利于提高指纹图像的清晰度。

进一步的，为进一步提高背光模组30的发光性能，在本实施例中，第一棱镜层311和所述第二棱镜层312中其中一个的顶角大于90°，其中另一个的顶角小于等于90°。如图4至图6所示，使第一棱镜层311的顶角β大于90°，第二棱镜层312的顶角β小于等于90°，或者，第一棱镜层311的顶角β小于等于90°，第二棱镜层312的顶角β大于90°，即第一棱镜层311和第二棱镜层312其中一个以较大的顶角角度设置，其中另一个以较小的顶角角度设置，由于第一棱镜层311和第二棱镜层312的棱镜谷之间呈锐角设置，背光模组30发出的光经过第一棱镜层311和第二棱镜层312后其发光方向就会被发散并偏离法相，因此，在本实施例中，使第一棱镜层311和第二棱镜层312的其中一个以较大的顶角角度设置，其中另一个以较小的顶角角度设置，这样可对背光模组30发出的光起到一定的矫正作用，使光线聚集并接近法相，从而提高背光模组30的发光性能，提升屏幕的显示亮度。另外，使第一棱镜层和第二棱镜层中其中一个以较大的顶角角度设置，其中另一个以较小的顶角角度设置，返回光再经过第一棱镜层和第二棱镜层后由于角度有较大的不同，使光线的重合部分就会较小，从而减小成像后指纹图像的重影，有助于提高指纹图像的清晰度。

其中，在本实施例中，第一棱镜层311和第二棱镜层312中其中一个的顶角为100-150°，其中另一个的顶角为75-90°。具体的，第一棱镜层311的顶角为100-150°，所述第二棱镜层312的顶角为75-90°，或者，所述第二棱镜层312的顶角为100-150°，所述第一棱镜层311的顶角为75-90°。需要说明的是，在本实施例中，第一棱镜层311和第二棱镜层312的其中一个可以为100-150°之间的任意数值，其中另一个可以是75-90°之间的任意数值，具体的搭配方式在本实施例中不做限制，如第一棱镜层311的顶角可以为150°，第二棱镜层312的顶角可以为90°，或者第一棱镜层311的顶角可以为75°，第二棱镜层312的顶角可以为100°，或者第一棱镜层311的顶角可以为120°，第二棱镜层312的顶角可以为85°等。

进一步的，在本实施例中，背光模组30还包括：可使探测光透过的扩散膜33，第一棱镜层311位于第二棱镜层312朝向显示面板40的一侧，扩散膜33位于第二棱镜层312背离显示面板40的一侧，扩散膜33用于对背光模组30发出的可见光进行雾化。具体的，如图3和图7所示，第一棱镜层311位于第二棱镜层312的上方，扩散膜33位于第二棱镜层312的下方，现有的背光模组中的扩散膜，其对可见光及红外光等非可见光均具有雾度，从而使手指反射回的返回光无法透过背光模组成像，而在本实施例中，扩散膜33对可见光的雾度较大，而对探测光的雾度较小，即探测光能够透过扩散膜33，同时扩散膜33对背光模组30发出的可见光具有雾化的效果，这样，就可避免探测光在透过背光模组30时，扩散膜33对探测光的光学性能的影响，在不影响背光模组30的性能的同时，可保证探测光能够很好的透过扩散膜33以实现指纹的成像检测。

其中，在本实施例中，背光模组30还包括：可使探测光透过的反射膜34，反射膜34位于扩散膜33背离显示面板40的一侧，反射膜34用于对背光模组30发出的可见光进行反射。具体的，如图3和图7所示，反射膜34位于扩散膜33的下方，现有的背光模组包括的反射膜，其对可见光以及非可见光等均具有很好的反射效果，以保证背光模组的性能，而在本实施例中，反射膜34对可见光全反射，而对探测光有很高的透过率，即探测光能够透过反射膜34，但反射膜34对可见光仍具有很好的反射效果，这样，手指反射的返回光在依次经过第一棱镜层311、第二棱镜层312和扩散膜33后就可以透过反射膜34，同时也不影响反射膜34的性能，在保证背光模组30性能的同时，可使探测光透过，实现指纹的检测。

在本实施例中，背光模组30还包括：钢板35，钢板35位于反射膜34背离显示面板40的一侧，且钢板35与光学指纹传感器10相对应的位置处设有第一开孔351。具体的，如图3和图7所示，钢板35位于反射膜34的下方，在钢板35与光学指纹传感器10相对的位置开设第一开孔351，钢板35多为不能透光的钢板，为使返回光能够顺利的传输到光学指纹传感器10中，如图1所示，在钢板35与光学指纹传感器10相对应得位置处开设第一开孔351，该第一开孔351能够供手指反射后形成的返回光透过，这样，经过手指反射形成的返回光在依次透过扩散膜33和反射膜34后，经过该第一开孔351即可照射到光学指纹传感器10上，实现指纹的检测。

在本实施例中，如图3和图7所示，该背光模组30还可包括：导光板36，导光板36位于扩散膜33与反射膜34之间。其中该导光板36可以是现有技术中的导光板，具体的设置方式可参见现有技术，在本实施例中不再赘述。

进一步的，在本实施例中，指纹检测光源20可以位于显示面板40的玻璃盖板41下方，指纹检测光源20发出的探测光透过玻璃盖板41照射到玻璃盖板41上的手指上被反射形成返回光，该返回光依次透过玻璃盖板41、液晶层42、第一棱镜层311、第二棱镜层312、扩散膜33、导光板36、反射膜34以及第一开孔351后照射到光学指纹传感器10上，被光学指纹传感器10接收，以根据该返回光形成指纹图像，从而实现指纹的识别。

或者，该指纹检测光源20也可以位于背光模组30背离显示面板40的一侧，且背光模组30的钢板35上设有可供探测光透过的第二开孔352，具体的，如图3所示，由于钢板35不透光，在钢板35上开设有第二开孔352，指纹检测光源20可以设置在与第二开孔352相对应的位置处，这样指纹检测光源20发出的探测光就能够通过该第二开孔352照射到玻璃盖板41上。指纹检测光源20发出的探测光通过第二开孔352后，再依次经过反射膜34、导光板36、扩散膜33、第一棱镜层311、第二棱镜层312、液晶层42和玻璃盖板41后照射到手指上，经过手指反射形成的返回光依次经过玻璃盖板41、液晶层42、第一棱镜层311、第二棱镜层312、扩散膜33、导光板36、反射膜34以及第一开孔351后照射到光学指纹传感器10上，被光学指纹传感器10接收，以根据该返回光形成指纹图像，从而实现指纹的识别。

在本实施例中，指纹检测光源20为红外指纹检测光源，即指纹检测光源20发出的探测光为红外光，这样在进行指纹检测时，指纹检测光源20发出的光照射在指纹检测区域时，探测光对用户是不可见的，与以可见光作为探测光相比，在指纹检测时，检测区域不会产生可见的亮度，可避免在每次检测时产生亮度，降低用户的使用体验。其中，在本实施例中，指纹检测光源20可以为一个，或者指纹检测光源20也可以是多个，当指纹检测光源20为多个时，多个的指纹检测光源20可以通过以光学指纹识传感器为对称中心的方式设置，这样就能够保证手指在指纹检测区域上不同角度按压下的指纹检测效果。

进一步的，在本实施例中，指纹识别显示模组还可包括透镜50，透镜50位于光学指纹传感器10朝向显示面板40的一侧且与光学指纹传感器10相对应，以使返回光透过背光模组30后再经过透镜50进入光学指纹传感器10。具体的，如图3和图7所示，透镜50位于光学指纹传感器10的上方，并且该透镜50的设置位置与光学指纹传感器10的位置相对应，被手指反射的返回光透过背光模组30从第一开孔351射出后，再经过透镜50照射到光学指纹传感器10上，透镜50具有较强的聚光能力，返回光经过透镜50后成像，使可成像的广度范围较大，形成的指纹图像更加清晰准确。即在本实施例中，通过透镜50将返回光汇聚到指纹图像传感器，以增大光学指纹传感器的视场角，有助于提高指纹检测的精准度。

本实施例提供一种指纹识别显示模组，通过包括光学指纹传感器10、指纹检测光源20、背光模组30和与背光模组30相对设置的显示面板40，光学指纹传感器10位于背光模组30背离显示面板40的一侧，指纹检测光源20用于向显示面板40上的指纹检测区域发出探测光，光学指纹传感器10用于接收探测光经指纹检测区域上的手指反射后并透过背光模组30的返回光，以根据返回光形成指纹图像，从而实现指纹的识别与检测，其中，使该背光模组30包括第一棱镜层311和第二棱镜层312，第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置，即第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角为锐角，这样，在经过手指反射后形成的返回光经过第一棱镜层311和第二棱镜层312后，视场内的图像虽然仍被分成了四份，但是由于第一棱镜层311和第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角小于90°，也就使分成的四份中的两份范围较大，将其作为指纹传感器的有效视场时，与使双层棱镜的棱镜谷为90°时相比，使用于接收成像光线的区域更大，有效的增大了指纹传感器的有效视场大小，从而使形成的指纹图像更加的清晰，提高指纹识别的准确度。即本实施例提供的一种指纹识别显示模组与现有的LCD背光模组相比，采用使第一棱镜层311与第二棱镜层312的棱镜谷的夹角为小角度的设置方式，有效的增大了指纹传感器的有效视场，显著的提高了指纹图像的清晰度，从而保证了指纹识别的准确性。解决了现有LCD显示屏模式下，背光模组的棱镜膜设置方式使形成的指纹图像模糊不清晰，而不利于指纹识别的问题。

实施例二

本实施例提供一种屏下光学指纹识别装置，应用于具有背光模组30和显示面板40的电子设备，背光模组30和显示面板40相对设置，具体的，该屏下光学指纹识别装置包括光学指纹传感器10和指纹检测光源20。其中，光学指纹传感器10位于背光模组30背离显示面板40的一侧，指纹检测光源20用于向显示面板40上的指纹检测区域发出探测光，光学指纹传感器10用于接收探测光经指纹检测区域上的手指反射后并透过背光模组30的返回光，以根据该返回光形成指纹图像。即在本实施例中，显示面板40上具有指纹检测区域，在进行指纹检测时，将手指放在该指纹检测区域，指纹检测光源20向该指纹检测区域发出可用于指纹检测的探测光，该探测光在照射到指纹检测区域上的手指被手指放射形成带有指纹信息的返回光，该返回光透过背光模组30后就照射到光学指纹传感器10上，光学指纹传感器10接收该返回光，就能够根据该返回光携带的指纹信息形成指纹图像以供进行指纹识别，从而实现指纹的识别与检测。

其中，在本实施例中，该背光模组30包括第一棱镜层311和第二棱镜层312，且第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置，这样，在经过手指反射后形成的返回光经过第一棱镜层311和第二棱镜层312后，视场内的图像虽然仍被分成了四份，但是由于第一棱镜层311和第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角小于90°，也就使分成的四份中的两份范围较大，将其作为指纹传感器的有效视场时，与使双层棱镜的棱镜谷为90°时相比，使可接收的用于成像的光线区域更大，有效的增大了指纹传感器的有效视场大小，从而使形成的指纹图像更加的清晰，提高指纹识别的准确度。

其中，在本实施例中，第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角为0-45°。

进一步的，在本实施例中，第一棱镜层311和所述第二棱镜层312中其中一个的顶角大于90°，其中另一个的顶角小于等于90°，即第一棱镜层311和第二棱镜层312其中一个以较大的角度设置，其中另一个以较小的角度设置，由于第一棱镜层311和第二棱镜层312的棱镜谷之间呈锐角设置，背光模组30发出的光经过第一棱镜层311和第二棱镜层312后其发光方向就会被发散并偏离法相，因此，在本实施例中，使第一棱镜层311和第二棱镜层312的一种一个以较大的角度设置，其中另一个以较小的角度设置，这样可对背光模组30发出的光起到一定的矫正作用，使光线聚集并接近法相，从而提高背光模组30的发光性能，提升屏幕的显示亮度。另外，使第一棱镜层和第二棱镜层中其中一个以较大的顶角角度设置，其中另一个以较小的顶角角度设置，返回光再经过第一棱镜层和第二棱镜层后由于角度有较大的不同，使光线的重合部分就会较小，从而减小成像后指纹图像的重影，有助于提高指纹图像的清晰度。

其中，在本实施例中，第一棱镜层311和第二棱镜层312中其中一个的顶角为100-150°，其中另一个的顶角为75-90°。

进一步的，在本实施例中，背光模组30还可包括：可使探测光透过的扩散膜33、可使探测光透过的反射膜34、钢板35和/或导光板36，其中，第一棱镜层311位于第二棱镜层312朝向显示面板40的一侧，扩散膜33位于第二棱镜层312背离显示面板40的一侧，扩散膜33用于对背光模组30发出的可见光进行雾化。反射膜34位于扩散膜33背离显示面板40的一侧，反射膜34用于对背光模组30发出的可见光进行反射。钢板35位于反射膜34背离显示面板40的一侧，且钢板35与光学指纹传感器10相对应的位置处设有可供返回光透过的第一开孔351。具体的扩散膜33、反射膜34、钢板35以及导光板36的设置方式及作用可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。

进一步的，在本实施例中，指纹检测光源20可以位于显示面板40的玻璃盖板41下方，或者指纹检测光源20也可以位于背光模组30背离显示面板40的一侧，且背光模组30的钢板35上设有可供探测光透过的第二开孔352，该指纹检测光源20可以为红外指纹检测光源。

在本实施例中，该屏下指纹识别装置还可包括透镜50，透镜50位于光学指纹传感器10朝向显示面板40的一侧且与光学指纹传感器10相对应，以使返回光透过背光模组30后再经过透镜50进入光学指纹传感器10。具体的，可参照实施例一，在本实施例中不再赘述。

本实施例提供一种屏下光学指纹识别装置，应用于具有背光模组30和显示面板40的电子设备，背光模组30和显示面板40相对设置，通过包括光学指纹传感器10和指纹检测光源20，其中，光学指纹传感器10位于背光模组30背离显示面板40的一侧，指纹检测光源20用于向显示面板40上的指纹检测区域发出探测光，光学指纹传感器10用于接收探测光经指纹检测区域上的手指反射后并透过背光模组30的返回光，以根据返回光形成指纹图像，从而实现指纹的识别与检测，并使该背光模组30包括第一棱镜层311和第二棱镜层312，第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置，即第一棱镜层311的棱镜谷与第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角为锐角，这样，在经过手指反射后形成的返回光经过第一棱镜层311和第二棱镜层312后，视场内的图像虽然仍被分成了四份，但是由于第一棱镜层311和第二棱镜层312的棱镜谷之间的夹角小于90°，也就使分成的四份中的两份范围较大，将其作为指纹传感器的有效视场时，与使双层棱镜的棱镜谷夹角为90°时相比，使用于接收成像光线的区域更大，有效的增大了指纹传感器的有效视场大小，从而使形成的指纹图像更加的清晰，提高指纹识别的准确度。即本实施例提供的一种指纹识别显示模组与现有的LCD背光模组相比，采用使第一棱镜层311与第二棱镜层312的棱镜谷的夹角为小角度的设置方式，有效的增大了指纹传感器的有效视场，显著的提高了指纹图像的清晰度，从而保证了指纹识别的准确性。解决了现有LCD显示屏模式下，背光模组的棱镜膜设置方式使形成的指纹图像模糊不清晰，而不利于指纹识别的问题。

实施例三

本实施例提供一种电子设备，包括上述实施例一中任一所述的指纹识别显示模组。该电子设备具体可以为液晶显示装置、电子纸、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪、指纹锁等电子产品或部件。

在本实用新型的描述中，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”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的相连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实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (23)

1.一种指纹识别显示模组，其特征在于，包括光学指纹传感器、指纹检测光源、背光模组和与所述背光模组相对设置的显示面板；

所述光学指纹传感器位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，所述指纹检测光源用于向所述显示面板上的指纹检测区域发出探测光，所述光学指纹传感器用于接收所述探测光经所述指纹检测区域上的手指反射后并透过所述背光模组的返回光，以根据所述返回光形成指纹图像；

其中，所述背光模组包括第一棱镜层和第二棱镜层，所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置。

2.根据权利要求1所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角为0-45°。

3.根据权利要求1所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述第一棱镜层和所述第二棱镜层中其中一个的顶角大于90°，其中另一个的顶角小于等于90°。

4.根据权利要求3所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述第一棱镜层和所述第二棱镜层中其中一个的顶角为100-150°，其中另一个的顶角为75-90°。

5.根据权利要求1-4任一所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的扩散膜，所述第一棱镜层位于所述第二棱镜层朝向所述显示面板的一侧，所述扩散膜位于所述第二棱镜层背离所述显示面板的一侧，所述扩散膜用于对所述背光模组发出的可见光进行雾化。

6.根据权利要求5所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的反射膜，所述反射膜位于所述扩散膜背离所述显示面板的一侧，所述反射膜用于对所述背光模组发出的可见光进行反射。

7.根据权利要求6所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述背光模组还包括：钢板，所述钢板位于所述反射膜背离所述显示面板的一侧，且所述钢板与所述光学指纹传感器相对应的位置处设有可供所述返回光透过的第一开孔。

8.根据权利要求7所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述背光模组还包括：导光板，所述导光板位于所述扩散膜与所述反射膜之间。

9.根据权利要求1-4任一所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述指纹检测光源位于所述显示面板的玻璃盖板下方；

或者所述指纹检测光源位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，且所述背光模组的钢板上设有可供所述探测光透过的第二开孔。

10.根据权利要求9所述的指纹识别显示模组，其特征在于，所述指纹检测光源为红外指纹检测光源。

11.根据权利要求1-4任一所述的指纹识别显示模组，其特征在于，还包括透镜，所述透镜位于所述光学指纹传感器朝向所述显示面板的一侧且与所述光学指纹传感器相对应，以使所述返回光透过所述背光模组后再经过所述透镜进入所述光学指纹传感器。

12.一种屏下光学指纹识别装置，应用于具有背光模组和显示面板的电子设备，所述背光模组和所述显示面板相对设置，其特征在于，包括光学指纹传感器和指纹检测光源；

所述光学指纹传感器位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，所述指纹检测光源用于向所述显示面板上的指纹检测区域发出探测光，所述光学指纹传感器用于接收所述探测光经所述指纹检测区域上的手指反射后并透过所述背光模组的返回光，以根据所述返回光形成指纹图像；

其中，所述背光模组包括第一棱镜层和第二棱镜层，且所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角呈锐角设置。

13.根据权利要求12所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述第一棱镜层的棱镜谷与所述第二棱镜层的棱镜谷之间的夹角为0-45°。

14.根据权利要求13所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述第一棱镜层的顶角大于90°，所述第二棱镜层的顶角小于等于90°；

或者，所述第一棱镜层的顶角小于等于90°，所述第二棱镜层的顶角大于90°。

15.根据权利要求14所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述第一棱镜层的顶角为100-150°，所述第二棱镜层的顶角为75-90°；

或者，所述第二棱镜层的顶角为100-150°，所述第一棱镜层的顶角为75-90°。

16.根据权利要求12-15任一所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的扩散膜，所述第一棱镜层位于所述第二棱镜层朝向所述显示面板的一侧，所述扩散膜位于所述第二棱镜层背离所述显示面板的一侧，所述扩散膜用于对所述背光模组发出的可见光进行雾化。

17.根据权利要求16所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述背光模组还包括：可使所述探测光透过的反射膜，所述反射膜位于所述扩散膜背离所述显示面板的一侧，所述反射膜用于对所述背光模组发出的可见光进行反射。

18.根据权利要求17所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述背光模组还包括：钢板，所述钢板位于所述反射膜背离所述显示面板的一侧，且所述钢板与所述光学指纹传感器相对应的位置处设有可供所述返回光透过的第一开孔。

19.根据权利要求18所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述背光模组还包括：导光板，所述导光板位于所述扩散膜与所述反射膜之间。

20.根据权利要求12-15任一所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述指纹检测光源位于所述显示面板的玻璃盖板下方；

或者所述指纹检测光源位于所述背光模组背离所述显示面板的一侧，且所述背光模组的钢板上设有可供所述探测光透过的第二开孔。

21.根据权利要求20所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，所述指纹检测光源为红外指纹检测光源。

22.根据权利要求12-15任一所述的屏下光学指纹识别装置，其特征在于，还包括透镜，所述透镜位于所述光学指纹传感器朝向所述显示面板的一侧且与所述光学指纹传感器相对应，以使所述返回光透过背光模组后再经过所述透镜进入所述光学指纹传感器。

23.一种电子设备，其特征在于，包括上述权利要求1-11任一所述的指纹识别显示模组。

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