CN210488188U - 量子点背光模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于LCD屏内指纹识别的量子点背光模组，其包括光源以及设置在光源一侧的导光板，设置在所述导光板下方的反射片，其特征在于，设置在所述导光板上方的量子点复合膜，以及设置在所述量子点复合膜下方的指纹识别装置，以识别生物指纹光学信号；其中，所述量子点复合膜含有第一量子点，第二量子点。量子点背光模组使得LCD模组能够使得指纹识别信号在LCD模组上有效穿透并精确收集，实现LCD显示设备的屏内指纹识别功能识别。

Description

量子点背光模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于LCD屏内指纹识别的量子点背光模组以及电子设备。

背景技术

指纹感测和匹配是一种可靠且广泛使用的技术。指纹识别的常见方法涉及扫描样本指纹或其图像并存储指纹图像的图像和/或独特特征，可以将样本指纹的特征与已经存在于数据库中的参考指纹的信息进行比较，以确定用户的正确识别，例如用于验证目的。特别地，目前屏内(in display)指纹识别凭借其易操作性和多功能性以及适用于紧凑型便携式电子设备，而变得越来越流行。LCD屏内指纹识别显示设备明显要比OLED屏内指纹识别显示设备具有更大的使用场景范围和更好的成本优势，但是，基于LCD显示器的屏内指纹识别显示设备尚未完全成熟，特别是无法兼顾指纹识别信号在LCD模组上的有效穿透和精确收集。

在LCD显示器的屏内指纹识别显示设备中，如图1所示，通过识别按压覆盖在LCD显示屏上的玻璃盖板104上的指纹；然而用于识别指纹的光学信号至少要穿过LCD显示屏和玻璃盖板104，且由于LCD显示屏由LCD模组102和背光模组101构成，另外玻璃盖板具备一定的厚度。因此，光学信号在透过LCD模组、背光模组和玻璃盖板的过程中会发生比较严重的折射和散射，甚至全反射。另外，当将指纹识别单元103放置在背光模组上方时，从显示屏的观察角度，下方设置指纹识别单元的显示区域之透光率相比其他不设置指纹识别单元的的显示区域之透光率要低，而底部的LED背光源提供的是均匀的平面光源，下方设置指纹识别单元的显示区域比其他区域更暗，液晶显示装置的显示区亮暗不均匀的现象。CN107644215A公开了一种光学指纹组件及移动终端，以有效提升指纹识别的清晰度，其在透明盖板与感光元件之间设置有光纤准直层，光纤准直层用于将从透明盖板朝向感光元件的端面出射的光线转化为准直光，传导至所述感光元件。但是光纤准直层及其他光学功能层增加了LCD移动终端的厚度，对于生物指纹光学信号和显示光学信号没有区分处理，导致显示图像不均匀而且指纹识别精度较低。

因此，基于LCD显示器的屏内指纹识别的实现，需要对指纹识别模组的整体设计改进。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种用于LCD屏内指纹识别的量子点背光模组以及LCD模组，在不设置扩散片和棱镜片的情况下，能够使得指纹识别信号在LCD模组上有效穿透并精确收集。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：量子点背光模组包括光源以及设置在光源一侧的导光板，设置在导光板下方的反射片，设置在导光板上方的量子点复合膜，设置在量子点复合膜上方的棱镜片，以及设置在量子点复合膜下方的指纹识别装置，以识别生物指纹光学信号。

光源为蓝光LED光源，通过蓝光LED照射粒径和或材质不同的红色和绿色量子点产生红色和绿色荧光，从而形成红绿蓝(RGB)三基色，或者照射红色和黄色量子点产生红色和黄色荧光形成红黄蓝(RYB)三原色。量子点复合膜中均匀分散的第一量子点，第二量子点的粒径尺寸在1-50纳米，其荧光发射是不定向的散射形式出光，因此量子点复合膜实现了可见光均匀扩散的功能。而红外光基本不会被量子点吸收或散射，因此可以基本垂直地透过量子点复合膜。这里，量子点复合膜将出射的红外光学信号调整为基本垂直量子点复合膜平面的平行光，同时保证可见光(红绿蓝三基色)可以均匀散射。

本实用新型的量子点背光模组在不需要设置扩散片和棱镜片的情况下，用于检测的红外光信号可透过量子点背光模组进而精确传播至生物检测对象，例如指纹，另一方面，检测对象的反馈红外光信号可以接近无损地折返透过量子点复合膜和量子点背光模组，并被LCD屏幕底下的光学传感器精确有效地采集，同时保持量子点背光模组的可见光源的发光亮度和均匀度，进而实现LCD显示器的屏内指纹识别功能识别和显示效果保持。本实用新型的量子点背光模组减少了扩散片和棱镜片的设置，为具有屏内指纹识别功能的LCD显示器提供了更多的设计空间并实现电子设备整机的轻薄化。

优选的，量子点复合膜包括第一阻挡薄膜，设置在第一阻挡薄膜上的量子点荧光薄膜，和设置在量子点荧光薄膜上的第二阻挡薄膜。第一阻挡薄膜和第二阻挡薄膜可以有效地防止量子点被外界空气中的水和氧气氧化而荧光失效。进一步的，第一阻挡薄膜和第二阻挡薄膜将量子点荧光膜完全包封。量子点复合膜设置有光扩散单元，用于将可见光进行扩散均匀分布。

优选的，所述第一阻挡薄膜，所述量子点荧光薄膜和所述第二阻挡薄膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

优选的，所述第一量子点和第二量子点包括所述量子点发光层采用量子点包括二元相、三元相、四元相量子点、五元相以及各种核壳结构量子点或合金结构量子点，其中二元相量子点包括CdSe、CdS、PbSe、PbS、ZnS、InP、HgS、AgS量子点，三元相量子点包括Zn_XCd_{1- X}S/ZnS、CuInS、PbSe_XS_1-X/PbS量子点，四元相量子点包括CuInSeS、ZnXCd_1-XSeYS_1-Y、Zn_XCd_{1- X}Se/ZnS、CdSe/CdS、InP/ZnS、CuInS/ZnS量子点，五元相量子点包括InP/ZnSeS、InP/ZnSeS/ZnS、CuInS/ZnSeS量子点。

优选的，量子点背光模组还包括棱镜片，棱镜片设置在量子点复合膜的上方。

优选的，量子点背光模组还包括扩散片，扩散片设置在所述量子点复合膜和所述棱镜片之间。

优选的，量子点背光模组还包括光学传感器元件，以发射和/或接收生物指纹光学信号；所述生物指纹光学信号为红外光。

优选的，指纹识别装置设置于所述导光板和所述反射片之间；或者所述指纹识别装置设置于所述导光板和所述量子点复合膜之间；或者所述指纹识别装置设置于所述反射片的下方。

优选的，指纹识别装置内嵌设置于量子点复合膜的内部，以替换将所述指纹识别装置设置在所述量子点复合膜下方的设置方式。

根据本实用新型之实施例，本实用新型之量子点背光模组与LCD面板、玻璃盖板和触屏模组整合成电子设备，其可应用于LCD显示器和用于指纹识别的电子装置。本实用新型之量子点背光模组应用于指纹识别的电子设备，可以实现对生物指纹信息的精确识别和验证。

附图说明

本实用新型及其优点将通过研究以非限制性实施例的方式给出，并通过所附附图所示的特定实施方式的详细描述而更好的理解，其中：

图1是现有技术的LCD显示器的屏内指纹识别显示设备。

图2是本实用新型实施例1的量子点背光模组的爆炸视图。

图3是本实用新型实施例1的量子点复合膜的截面结构示图。

图4是本实用新型实施例2的量子点背光模组的爆炸视图。

图5是本实用新型实施例3的量子点背光模组的爆炸视图。

图6是本实用新型实施例4的量子点背光模组的爆炸视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1

首先，通过图2、图3，就本实用新型的实施例1的量子点背光模组进行说明。依照本实用新型实施例1之量子点背光模组，量子点背光模组包括光源221以及设置在光源221的一侧的导光板220，设置在导光板220下方的反射片210，设置在导光板220上方的量子点复合膜230，以及设置在量子点复合膜230和反射片210下方的指纹识别装置103，以识别生物指纹光学信号；其中，其中量子点复合230含有第一量子点，第二量子点。反射片210为红外透明的反射材料，其一方面可以将导光板发出的可见光进行高反射率的反射，另一方面可以接近无损的透过红外光。本实施例的量子点背光模组用于探测的出射红外光学信号准确传播至被检测对象进行探测，另一方面检测对象的反馈红外光信号可以接近无损地透过量子点复合膜和量子点背光模组，并被LCD屏幕底下的光学传感器精确有效地采集，进而实现LCD显示器的屏内指纹识别功能识别。本实施例的量子点背光模组减少了扩散片和棱镜片的设置，为具有屏内指纹识别功能的LCD显示器提供了更多的设计空间并实现电子设备整机的轻薄化。

光源221为蓝光LED光源，光源为蓝光LED光源，通过蓝光LED照射粒径和或材质不同的红色CdSeS量子点和绿色CdZnSeS量子点产生红色和绿色荧光，从而形成红绿蓝(RGB)三基色，或者照射红色和黄色量子点产生红色和黄色荧光形成红黄蓝(RYB)三原色。量子点复合膜230中的第一量子点即红色荧光量子点，第二量子点即绿色荧光量子点的粒径尺寸在1-20纳米，其荧光是不定向的散射形式出光，因此量子点复合膜230实现了可见光均匀扩散的功能。而红外光基本不会被量子点吸收或散射，因此可以基本垂直透过量子点复合膜230。这里，量子点复合膜230将出射的红外光学信号调整为基本垂直量子点复合膜230平面的平行光，同时保证可见光(红绿蓝三基色)可以均匀散射。

量子点复合膜230包括第一阻挡薄膜2301，设置在第一阻挡薄膜上的量子点荧光薄膜2302，和设置在量子点荧光薄膜上的第二阻挡薄膜2303。第一阻挡薄膜2301和第二阻挡薄膜2303可以有效地防止量子点被外界空气中的水和氧气氧化而荧光失效。第一阻挡薄膜2301和第二阻挡薄膜2303将量子点荧光膜完全包封。第一阻挡薄膜2301，量子点荧光薄膜2302和第二阻挡薄膜2303包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。量子点复合膜230设置有梯形圆柱体光扩散阵列的光扩散单元。

量子点背光模组的指纹识别装置103还包括光学传感器元件，以发射和接收生物指纹光学信号；生物指纹光学信号为红外光。

本实施例的量子点背光模组在不需要设置扩散片和棱镜片的情况下，用于检测的红外光信号可透过量子点背光模组进而精确传播至生物检测对象，例如指纹，另一方面，检测对象的反馈红外光信号可以接近无损地折返透过量子点复合膜230和量子点背光模组，并被LCD屏幕底下的光学传感器精确有效地采集，同时保持量子点背光模组的可见光源的发光亮度和均匀度，进而实现LCD显示器的屏内指纹识别功能识别和显示效果保持。

实施例2

请参照图4，是本实用新型的实施例2的基于量子点复合膜的量子点背光模组的爆炸视图。以下仅就实施例2与实施例1的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述，指纹识别装置设置于所述导光板220和所述反射210片之间。

实施例3

请参照图5，是本实用新型的实施例3的基于量子点复合膜的量子点背光模组的爆炸视图。以下仅就实施例3与实施例1的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述，指纹识别装置设置于导光板220和所述量子点复合膜230之间。

实施例4

请参照图6，是本实用新型的实施例4的基于量子点复合膜的量子点背光模组的爆炸视图。以下仅就实施例4与实施例1的相异之处进行说明，关于相似之处在此不再赘述，量子点背光模组还设置有棱镜片240和扩散片250，棱镜片240设置在量子点复合膜230的上方，扩散片250设置于量子点复合膜230和棱镜片240之间。

虽然在上文中已经参考一些实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的各个实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种量子点背光模组，其包括：

光源以及设置在所述光源一侧的导光板，设置在所述导光板下方的反射片，其特征在于，设置在所述导光板上方的量子点复合膜，以及设置在所述量子点复合膜下方的指纹识别装置，以识别生物指纹光学信号。

2.根据权利要求1所述的量子点背光模组，其特征在于：所述量子点复合膜包括第一阻挡薄膜，设置在所述第一阻挡薄膜上的量子点荧光薄膜，和设置在所述量子点荧光薄膜上的第二阻挡薄膜。

3.根据权利要求2所述的量子点背光模组，其特征在于：所述量子点复合膜设置有光扩散单元。

4.根据权利要求1所述的量子点背光模组，其特征在于：所述量子点背光模组还包括棱镜片，所述棱镜片设置在量子点复合膜的上方。

5.根据权利要求4所述的量子点背光模组，其特征在于：所述量子点背光模组还包括扩散片，所述扩散片设置在所述量子点复合膜和所述棱镜片之间。

6.根据权利要求1所述的量子点背光模组，其特征在于：所述量子点背光模组还包括光学传感器元件，以发射和/或接收生物指纹光学信号；所述生物指纹光学信号为红外光。

7.根据权利要求1所述的量子点背光模组，其特征在于：所述指纹识别装置设置于所述导光板和所述反射片之间；或者所述指纹识别装置设置于所述导光板和所述量子点复合膜之间；或者所述指纹识别装置设置于所述反射片的下方。

8.根据权利要求1所述的量子点背光模组，其特征在于：所述指纹识别装置内嵌设置于量子点复合膜的内部，以替换将所述指纹识别装置设置在所述量子点复合膜下方的设置方式。

9.一种用于指纹识别的电子设备，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一所述的量子点背光模组、LCD面板、玻璃盖板和触屏模组。

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