CN211087261U - 屏下指纹识别装置及系统、背光模组和液晶显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种屏下指纹识别装置及系统、背光模组和液晶显示屏。屏下指纹识别装置适用于具有液晶显示屏的电子设备，屏下指纹识别装置包括位于液晶显示屏的背光模组下方的指纹识别模组，背光模组包括扩散膜和相邻设置在扩散膜下方的导光板，扩散膜面向导光板的表面具有多个间隔分布的微结构，微结构用于增大扩散膜和导光板之间的间距，避免指纹检测光在透过扩散膜和导光板之间时产生薄膜干涉现象。本实用新型的屏下指纹识别装置能够消除或减轻背光模组产生的薄膜干涉现象，保证指纹成像效果。

Description

屏下指纹识别装置及系统、背光模组和液晶显示屏

技术领域

本实用新型涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种屏下指纹识别装置及系统、背光模组和液晶显示屏。

背景技术

指纹识别解锁已经成为大部分手机、平板电脑等移动终端都配备的功能，由于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)屏幕具有厚度薄、省点和无辐射等优点，因而采用LCD屏幕的移动终端的光学屏下指纹识别技术正在向商用化推进。

LCD屏幕通常包括背光模组和位于背光模组上方的显示模组，一般情况下，背光模组的光学膜片包括设置在背板和显示面板之间的、自下而上依次层叠的反射膜、导光板、扩散膜和增亮膜，各层膜片的作用不同。背光模组通过背光灯提供可见光，可见光经过背光模组的各层光学膜片的处理后，形成均匀分布的面光源，以均匀照亮LCD屏幕的显示模组，从而通过显示模组显示画面。

然而，LCD屏幕的背光模组中的各层光学膜片的厚度均较薄，且相邻光学膜片之间存在空气间隙，较薄的光学膜片容易产生形变，进而会形成不均匀的空气间隙，这会导致光线在各层光学膜片之间传播存在光程差，容易产生薄膜干涉现象。由于指纹传感器会接收到薄膜干涉产生的干涉纹路，因而会对指纹识别的成像效果造成严重干扰。

实用新型内容

本实用新型提供一种屏下指纹识别装置及系统、背光模组和液晶显示屏，能够消除或减轻背光模组产生的薄膜干涉现象，保证指纹成像效果。

第一方面，本实用新型提供一种屏下指纹识别装置，适用于具有液晶显示屏的电子设备，屏下指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于液晶显示屏的显示区域；

屏下指纹识别装置包括位于液晶显示屏的背光模组下方的指纹识别模组，指纹识别模组用于接收经指纹检测区域上方的手指反射形成的并透过液晶显示屏的指纹检测光，以获取手指的指纹图像；

其中，背光模组包括扩散膜和相邻设置在扩散膜下方的导光板，扩散膜面向导光板的表面具有多个间隔分布的微结构，微结构用于增大扩散膜和导光板之间的间距，避免指纹检测光在透过扩散膜和导光板之间时产生薄膜干涉现象。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构为扩散膜的表面形成的凸起结构。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构为半球形凸起结构。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构的直径在120-170μm之间，微结构的高度在1-3μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，多个微结构在扩散膜的表面均匀间隔排列。

在本实用新型的一种具体实施方式中，多个微结构沿扩散膜的长度方向和宽度方向均匀间隔排列。

在本实用新型的一种具体实施方式中，每相邻两行微结构之间的间距与每相邻两列微结构之间的间距相等。

在本实用新型的一种具体实施方式中，多个微结构沿扩散膜的长度方向均匀间隔排列，每相邻两行微结构之间的间距相等，且相邻两行之间的微结构之间相互错开。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构与相邻行的与其前后错开的两个微结构之间的间距相等。

在本实用新型的一种具体实施方式中，位于相邻两行中相邻的两个微结构之间的间距与位于同一行的相邻两个微结构之间的间距相等。

在本实用新型的一种具体实施方式中，相邻两行微结构之间的间距在200-450μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光板的面向扩散膜的表面具有多个凸起的导光条，导光条沿导光板的宽度方向延伸，且多个导光条沿导光板的长度方向均匀间隔排列。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光条由导光板的宽度方向上的一侧延伸至另一侧。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光条的横截面为圆弧形。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光条的横截面的曲率半径在30-150μm之间，导光条的高度在1-5μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，相邻两个导光条的中心线之间的间距在40-150μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光板背离扩散膜的表面具有多个间隔分布的导光颗粒，导光颗粒支撑在导光板和背光模组的反射膜之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光颗粒的高度在3-5μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光板背离扩散膜的表面的不同区域的导光颗粒的密度不同。

在本实用新型的一种具体实施方式中，背光模组还包括相邻设置在扩散膜上方的增亮膜，增亮膜面向扩散膜的表面具有多个间隔分布的增亮颗粒。

在本实用新型的一种具体实施方式中，增亮颗粒为嵌入增亮膜的微球结构，且增亮颗粒的直径在4-10μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，增亮颗粒在增亮膜表面均匀分布。

在本实用新型的一种具体实施方式中，屏下指纹识别装置还包括检测光源，检测光源用于发射探测光，探测光透过液晶显示屏照射到指纹检测区域上方的手指，经手指反射形成携带有指纹信息的指纹检测光。

在本实用新型的一种具体实施方式中，探测光与背光模组提供的用于显示画面的背光的波长不同。

在本实用新型的一种具体实施方式中，探测光为红外光，背光模组提供的背光为可见光。

第二方面，本实用新型提供一种背光模组，适用于支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏，背光模组包括扩散膜和相邻设置在扩散膜下方的导光板，扩散膜面向导光板的表面具有多个间隔分布的微结构，微结构用于增大扩散膜和导光板之间的间距，避免指纹检测光在透过扩散膜和导光板之间时产生光干涉。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构为扩散膜的表面形成的凸起结构。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构为半球形凸起结构。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构的曲率半径在120-170μm之间，微结构的高度在1-3μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，多个微结构在扩散膜的表面均匀间隔排列。

在本实用新型的一种具体实施方式中，多个微结构沿扩散膜的长度方向和宽度方向均匀间隔排列。

在本实用新型的一种具体实施方式中，每相邻两行微结构之间的间距与每相邻两列微结构之间的间距相等。

在本实用新型的一种具体实施方式中，多个微结构沿扩散膜的长度方向均匀间隔排列，每相邻两行微结构之间的间距相等，且相邻两行之间的微结构之间相互错开。

在本实用新型的一种具体实施方式中，微结构与相邻行的与其前后错开的两个微结构之间的间距相等。

在本实用新型的一种具体实施方式中，位于相邻两行中相邻的两个微结构之间的间距与位于同一行的相邻两个微结构之间的间距相等。

在本实用新型的一种具体实施方式中，相邻两行微结构之间的间距在200-450μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光板的面向扩散膜的表面具有多个凸起的导光条，导光条沿导光板的宽度方向延伸，且多个导光条沿导光板的长度方向均匀间隔排列。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光条由导光板的宽度方向上的一侧延伸至另一侧。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光条的横截面为圆弧形。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光条的横截面的曲率半径在30-150μm之间，导光条的高度在1-5μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，相邻两个导光条的中心线之间的间距在40-150μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光板背离扩散膜的表面具有多个间隔分布的导光颗粒，导光颗粒支撑在导光板和背光模组的反射膜之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光颗粒的高度在3-5μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，导光板背离扩散膜的表面的不同区域的导光颗粒的密度不同。

在本实用新型的一种具体实施方式中，背光模组还包括相邻设置在扩散膜上方的增亮膜，增亮膜面向扩散膜的表面具有多个间隔分布的增亮颗粒。

在本实用新型的一种具体实施方式中，增亮颗粒为嵌入增亮膜的微球结构，且增亮颗粒的直径在4-10μm之间。

在本实用新型的一种具体实施方式中，增亮颗粒在增亮膜表面均匀分布。

第三方面，本实用新型提供一种屏下指纹识别系统，包括液晶显示屏和如上任一项所述的屏下指纹识别装置，液晶显示屏包括显示模组和如上任一项所述的背光模组，其中，背光模组位于显示模组下方。

第四方面，本实用新型提供一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏，液晶显示屏的下方设置有如上任一项所述的屏下指纹识别装置，液晶显示屏包括显示模组和如上任一项所述的背光模组，背光模组位于显示模组下方，用于为显示模组提供背光，并将液晶显示屏上方的手指形成的指纹检测光传输至背光模组下方的指纹传感器。

本实用新型提供的屏下指纹识别装置及系统、背光模组和液晶显示屏，屏下指纹识别装置适用于具有液晶显示屏的电子设备，且屏下指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于液晶显示屏的显示区域；屏下指纹识别装置包括指纹识别模组，指纹识别模组位于液晶显示屏的背光模组下方，指纹检测区域上方的手指反射的携带指纹信息的指纹检测光透过液晶显示屏传输至指纹传感器，通过指纹传感器接收并识别指纹图像。其中，背光模组包括层叠设置的扩散膜和导光板，导光板位于扩散膜下方，通过在扩散膜的面向导光板一侧的表面上设置多个间隔分布的微结构，多个微结构支撑在扩散膜和导光板之间，微结构可增大扩散膜和导光板之间的间距，进而增大了扩散膜和导光板之间的空气间隙，且可使各部位的空气间隙更为均匀，进而可避免指纹检测光在透过扩散膜和导光板之间时产生薄膜干涉现象，可以消除由薄膜干涉现象产生的干涉光对指纹成像的干扰，保证指纹成像效果，以使指纹传感器获得清晰的指纹图像。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种屏下指纹识别系统的结构示意图；

图2为背光模组的局部变形示意图；

图3为图2的背光模组产生的薄膜干涉图样；

图4为本实用新型实施例一提供的背光模组的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的扩散膜的侧视图；

图6为本实用新型实施例一提供的一种扩散膜的主视图；

图7为本实用新型实施例一提供的另一种扩散膜的主视图；

图8为本实用新型实施例一提供的导光板的结构示意图。

附图标记说明：

1-屏下指纹识别装置；11-指纹识别模组；111-光路引导结构；112-指纹传感器；12-检测光源；2-液晶显示屏；21-显示模组；211-透明保护盖板；212-液晶面板；22-背光模组；221-增亮膜；2211-增亮颗粒；222-扩散膜；2221、2221a、2221b、2221c-微结构；223-导光板；2231-导光条；2232-导光颗粒；224-反射膜；225-背板；3-牛顿环。

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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1为一种屏下指纹识别系统的结构示意图；图2为背光模组的局部变形示意图；图3为图2的背光模组产生的薄膜干涉图样；图4为本实用新型实施例一提供的背光模组的结构示意图；图5为本实用新型实施例一提供的扩散膜的侧视图；图6为本实用新型实施例一提供的一种扩散膜的主视图；图7为本实用新型实施例一提供的另一种扩散膜的主视图；图8为本实用新型实施例一提供的导光板的结构示意图。

如图1所示，本实施例提供一种屏下指纹识别装置1，适用于具有液晶显示屏2的电子设备，屏下指纹识别装置1的指纹检测区域至少部分位于液晶显示屏2的显示区域。具体的，本实施例提供的屏下指纹识别装置1可以适用于液晶显示屏(LCD)2，该屏下指纹识别装置1为屏下光学指纹识别装置，可以应用在智能手机、平板电脑以及其它采用液晶显示屏2的移动终端或者电子设备上。

更具体的，在上述移动终端或电子设备中，该屏下指纹识别装置1可以设置在液晶显示屏2下方的局部区域，并与液晶显示屏2配合形成屏下指纹识别系统。其中，该屏下指纹识别装置1的指纹检测区域可以具体位于液晶显示屏2的至少部分显示区域之中。例如，通过将手指放置在液晶显示屏2的显示区域中对应的指纹检测区域上方，以使屏下指纹识别装置1获取并识别手指的指纹图像。

如图1所示，液晶显示屏2一般包括液晶面板212和背光模组22，背光模组22设置在液晶面板212下方，用于为液晶面板212提供背光源，以使液晶面板212显示画面供用户观看。

具体的，屏下指纹识别装置1可以包括位于液晶显示屏2的背光模组22下方的指纹识别模组11，指纹识别模组11用于接收经指纹检测区域上方的手指反射形成的并透过液晶显示屏2的指纹检测光，以获取手指的指纹图像。

如图1所示，屏下指纹识别装置1包括指纹识别模组11，指纹识别模组11可以包括指纹传感器112，指纹传感器112可以为光学指纹传感器112，指纹传感器112可以包括具有多个感应单元的光学感应阵列以及与该光学感应阵列电性连接的读取电路及其他辅助电路。该光学感应阵列的感应区域可以对应指纹传感器112的指纹识别区域。

其中，指纹传感器112可以位于液晶显示屏2的指纹检测区域下方，例如，指纹传感器112位于液晶显示屏2的指纹检测区域正对的背光模组22下方，通过将手指放置在液晶显示屏2的指纹检测区域上方，手指反射形成的携带指纹信息的指纹检测光透过背光模组22传输至指纹传感器112，通过指纹传感器112的指纹识别区域获取和识别指纹图像。

另外，由于屏下指纹识别装置1对应的指纹检测区域可以位于液晶显示屏2的显示区域之中，在使用者需要对采用上述屏下指纹识别装置1的移动终端或者电子设备进行指纹解锁或者其他指纹验证的时候，其只需将手指按压在该液晶显示屏2的指纹检测区域便可以实现指纹输入，因此，该液晶显示屏2的显示区域可以扩展至覆盖整个移动终端或者电子设备的正面，满足高屏占比的全面屏需求。

在一种可能的实施方式中，指纹传感器112的光学感应阵列以及其他电路可以通过半导体工艺制作在一个芯片(Die)上，其中，光学感应阵列具体为光探测器(Photodetector)阵列，其包括多个呈阵列式分布的光探测器，光探测器可以作为光学感应单元。

另外，指纹识别模组11还可以包括光路引导结构111以及其他光学组件，光路引导结构111和其他光学组件可以设置在液晶显示屏2的指纹检测区域下方；其中，光路引导结构111主要用于将手指按压在指纹检测区域时产生并透过液晶显示屏2的指纹检测光引导至指纹传感器112的光学感应阵列进行光学检测；上述其他光学组件可以包括滤光层(Filter)，该滤光层可以设置在光路引导结构111和指纹传感器112之间，用于滤除通过光路引导结构111的干扰光，以避免上述干扰光被光学感应阵列接收而影响指纹识别效果。

其中，本实施例提供的屏下指纹识别装置1中，指纹传感器112、光路引导结构111和滤光层可以封装在同一个光学部件以形成指纹识别模组11。

光路引导结构111可以采用多种实施方案。在一种可能的实施方式中，光路引导结构111可以为光学透镜(Lens)层，其具有一个或多个透镜单元，比如一个或多个非球面透镜组成的透镜组。光学透镜层可以用于将从手指形成并透过液晶显示屏2的指纹检测光汇聚到其下方的指纹传感器112的光学感应阵列，以使得该光学感应阵列可以基于该指纹检测光进行光学成像，从而得到该手指的指纹图像。

可选地，光学透镜层在该一个或多个透镜单元的光路中还可以形成有针孔或者孔径光阑，该针孔或者孔径光阑可以配合该光学透镜层扩大该屏下指纹识别装置1的视场(Filed of View，简称：FOV)，以提高该屏下指纹装置的指纹成像效果。

在另一种可能的实施方式中，光路引导结构111可以具体为在半导体硅片或者其他基底制作而成的准直器(Collimator)层，其具有多个准直单元，准直单元可以具体为具有一定长宽比的准直通孔；使用者在液晶显示屏2进行指纹识别时，在液晶显示屏2上方的手指形成的并透过液晶显示屏2的指纹检测光中，入射角度与该准直单元的延伸方向基本一致的指纹检测光可以穿过准直单元并被其下方的感应单元接收，而入射角度过大的指纹检测光在该准直单元内部经过多次反射被衰减掉，因此每一个感应单元基本只能接收到其正上方的指纹纹路形成的指纹检测光，从而使得光学感应阵列分别利用各个检测单元检测到的指纹检测光来获取到手指的指纹图像。

在其他实施方式中，光路引导结构111还可以具体包括微透镜(Micro-Lens)层和光学膜层，该微透镜层包括由多个微透镜形成的微透镜阵列，其可以通过半导体生长工艺或者其他工艺形成在该指纹传感器112的光学感应阵列上方，并且每一个微透镜可以分别对应于该光学感应阵列的一个或者多个感应单元。光学膜层可以形成在该微透镜层和该光学感应单元之间，其可以包括至少一个具有微孔的挡光层以及形成在挡光层和微透镜层及光学感应阵列之间的介质层、钝化层或缓冲层等，其中至少一个具有微孔的挡光层采用特定光学设计来使微孔形成在其对应的微透镜和感应单元之间，从而限定感应单元的接收光路。

其中，该挡光层可以阻挡相邻微透镜和感应单元之间的光学干扰，并且微透镜将接收到的光线以垂直或者倾斜的特定角度汇聚到该微孔内部并经由该微孔传输到该感应单元以进行光学指纹成像。

可以理解的是，在实际应用中，液晶显示屏2还可以包括透明保护盖板211，比如玻璃盖板或者蓝宝石盖板，其具体位于液晶显示屏2的液晶面板212的上方并覆盖液晶面板212的正面。因此，本实施例中，所谓的手指按压在液晶显示屏2上，实际上可以具体是指按压在液晶面板212上方的透明保护盖板211或者覆盖透明保护盖板211表面的保护层(比如钢化膜或者其他保护膜)。

在一种可能的实施方式中，屏下指纹识别装置1还可以包括检测光源12，检测光源12用于发射探测光，探测光透过液晶显示屏2照射到指纹识别区域上方的手指，经手指反射形成携带有指纹信息的指纹检测光。

如图1所示，本实施例中，屏下指纹识别装置1除了包括指纹识别模组11外，还包括检测光源12，检测光源12发射探测光，探测光可以透过液晶显示屏2照射到指纹监测区域上方的手指，探测光照射至手指后被手指反射形成指纹检测光，形成的指纹检测光透过液晶显示屏2传输至背光模组22下方的指纹识别模组11，携带指纹信息的指纹检测光在指纹传感器112上形成指纹图像，通过指纹传感器112进行指纹识别。

为了避免指纹检测光与背光模组22提供的背光相互影响，如图1所示，在一种可能的实施方式中，探测光与背光模组22提供的用于显示画面的背光的波长可以不同。在实际应用中，背光模组22中可以包括背光源，背光源提供用于照亮液晶显示屏2的背光，通过背光模组22提供的背光以使液晶显示屏2显示画面。

本实施例中，屏下指纹识别装置1的检测光源12发射的探测光与背光模组22提供的背光的波长不同，这样可以避免探测光和背光之间相互影响，背光模组22的背光源发出的背光可以被全部用来照亮屏幕，以保证液晶显示屏2的亮度；而检测光源12发出的探测光则主要用来照射向指纹检测区域上方的手指，以使手指向指纹识别模组11反射足够的光线，进而可以确保指纹传感器112获取到清晰度较好的指纹图像。

在一种具体实施方式中，探测光可以为红外光，背光模组22提供的背光可以为可见光。本实施例中，屏下指纹识别装置1可以采用特定波长的非可见光源来作为指纹激励光源从而实现光学指纹识别，例如，检测光源12发出的探测光可以为红外光，即检测光源12为红外光源，示例性的，红外光源可以为红外LED光源、红外垂直腔面发射激光器(VerticalCavity Surface Emitting Laser，简称：VCSEL)或者红外激光二极管(Laser Diode)。

检测光源12发出的红外光可以透过液晶面板212或者透明保护盖板211照射至液晶显示屏2的指纹检测区域上方的手指，并且红外光可在手指表面发生发射或者从手指表面透射形成红外指纹检测光，该红外指纹检测光携带有手指的指纹信息，其可以透过液晶显示屏2的液晶面板212和背光模组22，并传输到背光模组22下方的指纹识别模组11，指纹识别模组11通过光路引导结构111将指纹检测光引导至指纹传感器112的光学感应阵列，光学感应阵列可以接受指纹检测光并进一步根据指纹检测光获取手指的指纹信息。

背光模组22中的背光源提供的背光可以为可见光，通过可见光照亮液晶显示屏2，以使液晶显示屏2显示画面；这样屏下指纹识别装置1的检测光源12为红外光，红外光区别于背光的可见光，以避免检测光源12和背光源之间相互影响，使背光源发出的可见光全部用于照亮液晶显示屏2，检测光源12发出的红外光全部用于照射至手指以形成指纹检测光。

本实施例中，液晶显示屏2的背光模组22可以包括扩散膜222和相邻设置在扩散膜222下方的导光板223，扩散膜222面向导光板223的表面具有多个间隔分布的微结构2221，微结构2221用于增大扩散膜222和导光板223之间的间距，避免指纹检测光在透过扩散膜222和导光板223之间时产生薄膜干涉现象。

由于经手指反射的指纹检测光需要透过背光模组22传输至指纹识别模组11，背光模组22至少包括位于液晶面板212下方的依次层叠的扩散膜222和导光板223，导光板223可以相邻设置在扩散膜222下方，对于侧入式背光模组22，背光源通常设置在导光板223侧方，导光板223用于将背光源发射的线光源转换为面光源并射向背光模组22上方的液晶面板212，扩散膜222用于对通过导光板223的面光源进行进一步均匀化处理，以形成均匀的面光源。

应当理解的是，除了扩散膜222和导光板223外，背光模组22还包括层叠在扩散膜222上方或者导光板223下方的其他光学膜片，在此不再赘述。在导光板223下方通常还设置有背板225，背板225用于支撑背光模组22中的光学膜片，而指纹识别模组11可以设置在背板225下方。背板225通常可以由强度和刚度较好的金属材料支撑，例如，背板225可以为钢板，通过在背板225上与指纹识别模组11对应的部位开设通孔，以使手指反射的指纹检测光在透过各层光学膜片后，穿过背板225上的通孔照射至指纹识别模组11，以使指纹识别模组11可以接收到指纹检测光。

如图2和图3所示，各层上下叠设的光学膜片之间不可避免的存在空气间隙，尤其对于光学膜片的对应背板225的通孔的区域，由于该区域没有背板225的支撑，加上光学膜片自身的重力，在对应背板225的通孔的区域，各层光学膜片均有不同程度的向背板225的通孔凹陷的现象，这会导致各层光学膜片之间形成不均匀的空气间隙，不均匀的空气间隙会导致光线传播存在光程差。

由于指纹检测区域位于该区域的正上方，因而指纹检测区域上方的手指反射的指纹检测光会经过该区域对应的各层光学膜片，指纹检测光通过各层光学膜片之间的不均匀的空气间隙时，光学膜片透射和反射的指纹检测光之间会产生薄膜干涉现象，进而会使指纹检测光形成“牛顿环3”，这会使指纹传感器112接收到的图像形成清晰的“牛顿环3”，“牛顿环3”甚至会覆盖指纹图像，进而会降低指纹传感器112接收到的指纹图像的清晰度，甚至指纹传感器112无法接收到有效的指纹图像，这会严重干扰指纹成像，导致指纹传感器112无法有效接收和识别指纹图像。

为了使指纹传感器112能够获取到清晰的指纹图像，以确保指纹传感器112可有效识别指纹图像，避免指纹检测光在透过背光模组22的过程中产生薄膜干涉现象，避免各光学膜片之间产生“牛顿环3”，本实施例中，通过改变背光模组22中各光学膜片之间的空气间隙，解决指纹检测光透过背光模组22时产生的薄膜干涉的问题。

具体的，如图4至图7所示，对于背光模组22中的扩散膜222和导光板223之间在对应背板225的通孔的区域产生的不均匀的空气间隙，通过在扩散膜222的面向导光板223一侧的表面设置多个微结构2221，多个微结构2221间隔分布在扩散膜222的表面上，这样通过多个微结构2221支撑在扩散膜222和导光板223之间，微结构2221可以增大扩散膜222和导光板223之间的间隙，从而增大扩散膜222和导光板223之间的空气间隙，避免指纹检测光在通过扩散膜222和导光板223之间时产生薄膜干涉现象，进而可以减弱甚至避免指纹检测光在指纹传感器112上形成“牛顿环3”，以确保指纹成像效果，使指纹传感器112获取到清晰的指纹图像。

可以理解的是，多个微结构2221间隔分布并覆盖扩散膜222的整个表面，这样可以整体增大扩散膜222和导光板223之间的空气间隙，且可以提高扩散膜222和导光板223之间不同部位的间隙大小的均匀程度，使扩散膜222和导光板223之间具有较为均匀的空气间隙，从而可以更好的消除扩散膜222和导光板223之间产生的薄膜干涉现象。

如图5所示，在一种可能的实施方式中，扩散膜222面向导光板223的表面的微结构2221可以为扩散膜222的表面形成的凸起结构。具体的，扩散膜222的表面的微结构2221为其表面形成的向导光板223凸出的凸起结构，该凸起结构支撑在扩散膜222和导光板223之间，凸起结构的顶端与导光板223抵接，凸起结构的高度即为扩散膜222和导光板223之间的间隙，如此通过将微结构2221设置为凸起结构，可以增大扩散膜222和导光板223之间的空气间隙，避免指纹检测光在通过扩散膜222和导光板223之间时产生薄膜干涉现象。

具体的，如图5所示，微结构2221可以为半球形凸起结构。通过将微结构2221设置为半球形凸起结构，微结构2221以半球形的结构凸起在扩散膜222的表面，这样微结构2221与扩散膜222之间的接触面积较大，便于在扩散膜222表面形成微结构2221，且微结构2221与扩散膜222的连接强度较大；另外，微结构2221的球面顶点与导光板223接触，微结构2221与导光板223为点接触，对导光板223的导光性能影响较小，且相邻的微结构2221之间的间隙较大，可以保证扩散膜222和导光板223之间具有较大的空气间隙，其中，半球面的高度即为扩散膜222和导光板223之间的间距大小。

在一种具体实施方式中，微结构2221的直径可以在120-170μm之间，微结构2221的高度可以在1-3μm之间。通过将微结构2221的直径设置在120-170μm之间，使作为微结构2221的半球形凸起具有较大的体积，同时将半球形凸起的高度控制在1-3μm之间，这样形成的半球形凸起与扩散膜222的接触面积大，且半球形凸起的表面较为平缓，这样可以在保证微结构2221能够起到增大扩散膜222与导光板223之间的间距，同时可以避免作为微结构2221的半球形凸起的表面过于陡峭，表面陡峭的半球形凸起与导光板223接触时，可以会划伤或损坏导光板223表面，从而会影响导光板223的导光效果。

通过将微结构2221的高度控制在1-3μm之间，例如，微结构2221的高度为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm或3μm，优选的，微结构2221的高度可以为2.3μm，这样扩散膜222和导光板223之间的间隙可以有效解决扩散膜222与导光板223之间的薄膜干涉问题；同时，微结构2221的高度在合适的范围内，且微结构2221的直径控制在120-170μm之间的较大的半径范围内，例如，微结构2221的直径可以为130μm、138μm、142μm、153μm或160μm，优选的，微结构2221的直径可以为150μm，这样可以使微结构2221形成了平缓的半球形凸起，这样微结构2221对扩散膜222的匀光性能不会产生较大影响，不影响液晶显示屏2的显示效果。

本实施例通过将扩散膜222表面的微结构2221设置为直径在120-170μm之间、高度在1-3μm之间的半球形凸起结构，增大了扩散膜222与导光板223之间的间隙，有效解决了扩散膜222与导光板223之间的薄膜干涉现象，改善了指纹成像效果；同时，微结构2221为平缓的半球形凸起结构，不会影响扩散膜222的匀光效果，也不会对导光板223表面造成损伤。

如图6和图7所示，在一种可能的实施方式中，多个微结构2221可以在扩散膜222的表面均匀间隔排列。如前所述，本实施例中，扩散膜222表面的微结构2221为体积较大且表面平缓的半球形凸起结构，且多个微结构2221与导光板223接触，因而可以使多个微结构2221在扩散膜222表面均匀间隔排布，这样扩散膜222的各区域均分布有微结构2221，扩散膜222与导光板223各区域之间的间隙较为均匀，且微结构2221对扩散膜222和导光板223有较好的支撑作用，可以提升微结构2221改善扩散膜222和导光板223之间薄膜干涉的效果。

另外，由于微结构2221分布均匀，因而便于在扩散膜222表面形成微结构2221，且可以提高扩散膜222和导光板223的平整度，进而可以改善扩散膜222和导光板223的光学效果。

对于多个微结构2221在扩散膜222表面均匀间隔排列的情况，如图6所示，在一种可能的实施方式中，多个微结构2221可以沿扩散膜222的长度方向和宽度方向均匀间隔排列。通过微结构2221沿扩散膜222的长度方向和宽度方向排列，多个微结构2221可以形成与扩散膜222的长度方向平行的行排列形式和与扩散膜222的宽度方向平行的列排列形式，多行和多列微结构2221交织形成分布均匀的矩形分布形式。

具体的，每相邻两行微结构2221之间的间距与每相邻两列微结构2221之间的间距可以相等。本实施例中，相邻两行微结构2221之间的间距与相邻两列微结构2221之间的间距相等，即矩形分布形式的微结构2221的行间距和列间距相同，这样每行中相邻的微结构2221之间的间距与相邻两行中相邻的微结构2221之间的间距相等，相邻两行中相邻的四个微结构2221之间形成正方形结构。

如图7所示，在另一种可能的实施方式中，多个微结构2221可以沿扩散膜222的长度方向均匀间隔排列，每相邻两行微结构2221之间的间距相等，且相邻两行之间的微结构2221之间相互错开。

多个微结构2221除了沿扩散膜222的长度方向和宽度方向排列，形成行对行、列对列的形式外，微结构2221也可以形成沿扩散膜222的长度方向均匀间隔排列，相邻两行之间的间距相等，但相邻两行之间的微结构2221相互错开的均匀排列的结构形式。这样微结构2221为行排列形式，每行中相邻微结构2221之间的间距均相等，且相邻行之间的行间距相等，微结构2221仍然可形成在扩散膜222表面均匀阵列排布的结构，但相邻行之间的微结构2221相互错开，即相邻行的相邻的微结构2221不在同一列上。

具体的，微结构2221与相邻行的与其前后错开的两个微结构2221之间的间距可以相等。如图7所示，以位于某一行中的某一微结构2221a为例，相邻行的与该微结构2221a相邻的微结构2221有两个，分别是位于该微结构2221左侧的微结构2221b和位于该微结构2221a右侧的微结构2221c，通过使该微结构2221a与相邻行的这两个微结构2221b和微结构2221c之间的间距相等，即微结构2221a在其相邻行的投影位于微结构2221b和微结构2221c之间连线的中点。这样每三行微结构2221中，中间行的相邻的两个微结构2221与两侧的两行中的位于中间行的两个微结构2221连线的中垂线上的两个微结构2221之间可以形成菱形结构。例如，微结构2221a、微结构2221b、微结构2221c和微结构2221d形成另行结构。

在一种具体实施方式中，位于相邻两行中相邻的两个微结构2221之间的间距可以与位于同一行的相邻两个微结构2221之间的间距相等。通过相邻两行中相邻的两个微结构2221之间的间距与位于同一行的相邻航哥微结构2221之间的间距相等，例如，微结构2221a和微结构2221b之间的间距与微结构2221b和微结构2221c之间的间距相等，这样微结构2221a和微结构2221b之间、微结构2221b和微结构2221c之间、微结构2221a和微结构2221c之间的间距均相等，相邻两行的相邻的三个微结构2221之间形成正三角形结构，微结构2221在扩散膜222的表面分布更均匀。

不论多个微结构2221在扩散膜222表面是以整体为矩形分布的形式，还是以整体为菱形分布的形式，可选的，相邻两行微结构2221之间的间距均可以在200-450μm之间。通过将微结构2221的行间距设置在200-450μm之间，这样微结构2221的间距与导光板223表面的结构较为匹配，可以将扩散膜222和导光板223之间的间距控制在合适的范围内，且微结构2221在扩散膜222表面具有较为适中的密度，对扩散莫得匀光作用无显著影响。例如，相邻两行微结构2221之间的间距可以为250μm、300μm、350μm、400μm或450μm。

其中，对于微结构2221以行和列排列形成整体为矩形分布的结构形式，优选的，相邻两行微结构2221之间的间距与同一行中相邻两个微结构2221之间的间距相等，可以为320μm；对于微结构2221为行排列且相邻行之间相互错开形成整体为菱形分布的结构形式，优选的，相邻两行微结构2221之间的间距为320μm、同一行中相邻两个微结构2221之间的间距为370μm，这样相邻两行的三个相邻的微结构2221之间的连线形成正三角形。

如图8所示，在一种可能的实施方式中，导光板223的面向扩散膜222的表面可以具有多个凸起的导光条2231，导光条2231可以沿导光板223的宽度方向延伸，且多个导光条2231可以沿导光板223的长度方向均匀间隔排列。

本实施例中，导光板223的面向扩散膜222的表面具有多个凸起的导光条2231，导光条2231可以增强导光板223的导光作用，以使位于导光板223的一侧的背光源发出的背光更好的传输至导光板223的另一侧，使从导光板223的正面出射的面光源具有较为均匀的亮度。

具体的，导光条2231沿导光板223的宽度方向延伸，且多个导光条2231在导光板223的长度方向上间隔排列，这样可以增强导光条2231的导光作用，背光源发出的背光依次通过不同的导光条2231到达导光板223的另一侧。另外，多个导光条2231和扩散膜222的微结构2221共同支撑在扩散膜222和导光板223之间，可以进一步增大扩散膜222和导光板223之间的间距，有效解决扩散膜222与导光板223之间的薄膜干涉的问题。

需要说明的是，如前所述，本实施例中，通过将扩散膜222表面的微结构2221设置为均匀间隔排布的形式，可以使微结构2221更好的与导光条2231对应，多个微结构2221和不同导光条2231的不同部位接触，这样扩散膜222和导光板223之间的间隙在整体上较为均匀，扩散膜222与导光板223之间的间距由微结构2221和导光条2231共同决定。

如图8所示，可选的，导光条2231可以由导光板223的宽度方向上的一侧延伸至另一侧。通过导光条2231由导光板223的宽度方向的一侧延伸至另一侧，入射至导光板223的各部位和各角度的光线均可传输至导光条2231，导光条2231均可对其进行导光，这样可以提升导光条2231的导光效果。

具体的，导光条2231的横截面可以为圆弧形。如图8所示，通过将导光条2231的横截面设置为圆弧形，一方面，圆弧形的导光条2231具有一定的聚光作用，在起到增强导光板223的导光作用的同时，设置导光条2231还可以增加从导光板223出射的光线的亮度，以增强液晶显示屏2的显示效果。

另一方面，通过将导光条2231设置为圆弧柱形状，由于扩散膜222的微结构2221为半球形凸起，因而导光条2231和微结构2221为圆弧形接触形式，两者之间圆滑接触，因而不会对导光条2231和微结构2221产生损伤，可以提高两者的强度。

更重要的是，如图8所示，扩散膜222的微结构2221和导光条2231接触时，可以是微结构2221的顶点和导光条2231的顶端接触，或者是微结构2221球面的其他部位与导光条2231的其他部位接触，不论是微结构2221和导光条2231的那个部位接触，均可确保扩散膜222和导光板223之间具有较大间隙，以有效避免扩散膜222和导光板223之间产生薄膜干涉现象。

在一种具体实施方式中，导光条2231的横截面的曲率半径可以在30-150μm之间，导光条2231的高度可以在1-5μm之间。通过将导光条2231的横截面的曲率半径控制在30-150μm之间，并且将导光条2231的高度控制在1-5μm之间，这样导光条2231在导光板223的表面形成较为平缓的圆弧柱状结构，导光条2231可以提高导光板223的导光效果，同时，导光条2231和扩散膜222的微结构2221接触时的稳定性较好。例如，导光条2231的横截面的曲率半径可以为30μm、50μm、70μm、90μm、110μm或130μm等，优选的，导光条2231的横截面的曲率半径为40μm。

其中，通过将导光条2231的高度设置在1-5μm之间，导光条2231和扩散膜222的微结构2221的整体高度可以大于5μm，这样完全可以满足扩散膜222和导光板223之间避免发生薄膜干涉现象的条件，能够有效解决扩散膜222和导光板223之间产生“牛顿环3”的问题，以保证指纹成像效果。示例性的，导光条2231的高度可以为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或5μm，优选的，导光条2231的高度可以为3μm。

可选的，相邻两个导光条2231的中心线之间的间距可以在40-150μm之间。通过将相邻两个导光条2231的中心线之间的间距控制在40-150μm之间，结合导光条2231的横截面的曲率半径以及导光条2231的高度，可以使导光条2231之间具有较为合适的间隔，导光条2231可以覆盖导光板223整体，以提高导光条2231的导光效果；并且，导光条2231和扩散膜222的微结构2221之间的对应程度较好，可以较好的控制导光板223和扩散膜222之间的间隙。示例性的，相邻两个导光条2231的中心线之间的间距可以为50μm、70μm、90μm、110μm或130μm，优选的，相邻两个导光条2231的中心线之间的间距可以为80μm。

如图8所示，在一种可能的实施方式中，导光板223背离扩散膜222的表面可以具有多个间隔分布的导光颗粒2232，导光颗粒2232支撑在导光板223和背光模组22的反射膜224之间。

背光模组22中，在导光板223的下方还设置有反射膜224，反射膜224位于导光板223和背板225之间，反射膜224用于将背光源射出的光线全都反射至导光板223，以使导光板223将光线全部由其正面射出。其中，导光板223的背离扩散膜222的表面，也就是导光板223面向反射膜224的表面形成有多个导光颗粒2232，多个导光颗粒2232间隔分布在导光板223表面，当背光源射出的光线射到各导光颗粒2232时，导光颗粒2232会将反射光向各个角度扩散，然后会破坏反射条件由导光板223正面射出。通过不同部位的导光颗粒2232，可以使导光板223均匀发光。

另外，导光颗粒2232还支撑在导光板223和反射膜224之间，通过对导光颗粒2232设置合理的尺寸大小，可以将导光板223和反射膜224之间的间隙控制在合理范围内，以消除导光板223和反射膜224之间的薄膜干涉现象。

可以理解的是，导光条2231和导光颗粒2232可以与导光板223的材质相同，可以通过蚀刻等方式在导光板223表面形成导光条2231和导光颗粒2232，使导光板223、导光条2231及导光颗粒2232为一体成型结构。

具体的，导光颗粒2232的高度可以在3-5μm之间。通过将导光颗粒2232的高度设置在3-5μm之间，可以将导光板223和反射膜224之间的间距控制在3-5μm之间，这样可以有效解决导光板223和反射膜224之间的薄膜干涉问题，避免指纹检测光通过导光板223和反射膜224之间时产生“牛顿环3”，提升指纹成像效果。示例性的，导光颗粒2232的高度可以为3μm、3.5μm、4μm、4.5μm或5μm，优选的，导光颗粒2232的高度可以为4.6μm。

在一种具体实施方式中，导光板223背离扩散膜222的表面的不同区域的导光颗粒2232的密度可以不同。本实施例中，导光颗粒2232可以是以非均匀的形式分布在导光板223面向反射膜224的表面上，其中，由于背光模组22的背光源设置在导光板223的一侧，因而导光板223中的离背光源较近的部位的光线较强，而离背光源较远的部位的光线较弱，因而导光板223上离背光源较近的部位的导光颗粒2232的密度可以小于离背光源较远的部位的导光颗粒2232的密度，以通过不同密度的导光颗粒2232使导光板223各部位具有较为均匀的光强度。

如图4所示，在一种可能的实施方式中，背光模组22还可以包括相邻设置在扩散膜222上方的增亮膜221，增亮膜221面向扩散膜222的表面可以具有多个间隔分布的增亮颗粒2211。背光模组22中还包括增亮膜221，增亮膜221相邻设置在扩散膜222上方，增亮膜221用于增强光线亮度，扩散膜222将光线均匀化后射向增亮膜221，通过增亮膜221进一步增大光线的亮度，以提高液晶显示屏2的亮度。

本实施例中，增亮膜221面向扩散膜222的表面形成有多个增亮颗粒2211，多个增亮颗粒2211间隔分布，增亮颗粒2211支撑在增亮膜221和扩散膜222之间，以增大增亮膜221和扩散膜222之间的间隙，避免指纹检测光通过增亮膜221和扩散膜222之间时产生薄膜干涉现象，以提高指纹成像效果。

如图4所示，具体的，增亮颗粒2211可以为嵌入增亮膜221的微球结构，且增亮颗粒2211的直径在4-10μm之间。通过将增亮颗粒2211设置为微球结构，增亮颗粒2211可以进一步增强光亮度，可以进一步提高液晶显示屏2的亮度。并且，通过将增亮颗粒2211的直径控制在4-10μm之间，在增亮颗粒2211有一部分嵌入增亮膜221的基础上，暴露在增亮膜221表面的增亮颗粒2211的高度仍然可以保证增亮膜221和扩散膜222之间不会产生薄膜干涉现象。

示例性的，增亮颗粒2211的直径可以为4μm、5μm、6μm、7μm或8μm，优选的，增亮颗粒2211的直径可以为5μm。

在一种具体实施方式中，增亮颗粒2211可以在增亮膜221表面均匀分布。本实施例中，增亮颗粒2211的主要作用是增大增亮膜221和扩散膜222之间的间隙，并且由于增亮颗粒2211的直径较小，因而增亮颗粒2211可以采用蚀刻或印刷等方式形成在增亮膜221表面，增亮颗粒2211可以随机分布在增亮膜221表面，这样较小和较密的增亮颗粒2211在增亮膜221表面整体较为均匀。

本实施例提供的屏下指纹识别装置适用于具有液晶显示屏的电子设备，且屏下指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于液晶显示屏的显示区域；屏下指纹识别装置包括指纹识别模组，指纹识别模组位于液晶显示屏的背光模组下方，指纹检测区域上方的手指反射的携带指纹信息的指纹检测光透过液晶显示屏传输至指纹传感器，通过指纹传感器接收并识别指纹图像。其中，背光模组包括层叠设置的扩散膜和导光板，导光板位于扩散膜下方，通过在扩散膜的面向导光板一侧的表面上设置多个间隔分布的微结构，多个微结构支撑在扩散膜和导光板之间，微结构可增大扩散膜和导光板之间的间距，进而增大了扩散膜和导光板之间的空气间隙，且可使各部位的空气间隙更为均匀，进而可避免指纹检测光在透过扩散膜和导光板之间时产生薄膜干涉现象，可以消除由薄膜干涉现象产生的干涉光对指纹成像的干扰，保证指纹成像效果，以使指纹传感器获得清晰的指纹图像。

实施例二

在上述实施例一的基础上，本实施例提供一种屏下指纹识别系统，该屏下指纹识别系统包括液晶显示屏2和实施例一中所述的屏下指纹识别装置1，液晶显示屏2包括显示模组21和背光模组22，其中，背光模组22位于显示模组21下方。

具体的，本实施例可以参考实施例一中对于屏下指纹识别装置1和背光模组22的描述，在本实施例中，不再对屏下指纹识别装置1和背光模组22作进一步阐述。

液晶显示屏2通常包括显示模组21和位于显示模组21下方的背光模组22，显示模组21可以包括透明保护盖板211和位于透明保护盖板211下方的液晶面板212，指纹识别模组11位于背光模组22之下，背光模组22上形成有用于使指纹检测光透过的透光区域，透光区域可以是指背光模组22的相关光学膜片在指纹检测光的传输路径形成关于指纹检测光的波段是透光的区域，指纹识别模组11位于背光模组22的透光区域之下，以使指纹检测光透过背光模组22传输到指纹识别模组11。

具体的，本实施例中，透光区域可以为指纹检测光在液晶显示屏2幕的传输路径所对应的区域，且探测光的透射波段覆盖探测光的反射波段，以使探测光及其在手指形成的指纹检测光可以穿透背光模组22的透光区域。

需要说明的是，在实际应用中，可以根据需要对检测光源12、背光模组22的透光区域、以及指纹识别模组11之间的相对位置进行调整，但是调整后的检测光源12、背光模组22的透光区域、以及指纹识别模组11之间的相对位置，需满足检测光源12发射的探测光能够照射到指纹检测区域上方的手指，且经手指反射或透射形成的指纹检测光能够透过背光模组22的透光区域进入指纹识别模组11。

本实施例提供的屏下指纹识别系统，包括液晶显示屏和屏下指纹识别装置，屏下指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于液晶显示屏的显示区域；屏下指纹识别装置包括指纹识别模组，指纹识别模组位于液晶显示屏的背光模组下方，指纹检测区域上方的手指反射的携带指纹信息的指纹检测光透过液晶显示屏传输至指纹传感器，通过指纹传感器接收并识别指纹图像。其中，背光模组包括层叠设置的扩散膜和导光板，导光板位于扩散膜下方，通过在扩散膜的面向导光板一侧的表面上设置多个间隔分布的微结构，多个微结构支撑在扩散膜和导光板之间，微结构可增大扩散膜和导光板之间的间距，进而增大了扩散膜和导光板之间的空气间隙，且可使各部位的空气间隙更为均匀，进而可避免指纹检测光在透过扩散膜和导光板之间时产生薄膜干涉现象，可以消除由薄膜干涉现象产生的干涉光对指纹成像的干扰，保证指纹成像效果，以使指纹传感器获得清晰的指纹图像。

实施例三

在上述实施例一的基础上，本实施例提供一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏2，该液晶显示屏2的下方设置有实施例一所述的屏下指纹识别装置1，液晶显示屏2包括显示模组21和背光模组22，背光模组22位于显示模组21下方，用于为显示模组21提供背光，并将液晶显示屏2上方的手指形成的指纹检测光传输至背光模组22下方的指纹传感器112。

屏下指纹识别装置1包括检测光源12和指纹识别模组11，其中，检测光源12用于向位于指纹检测区域上方的手指发射探测光，探测光照射到指纹检测区域上方的手指，经手指反射或者透射之后形成携带有指纹信息的指纹检测光，指纹识别模组11用于接收透过液晶显示屏2的并携带有指纹信息的指纹检测光，以获取手指的指纹图像。

其中，本实施例可以参考实施例一中对于背光模组22的描述，在本实施例中，不再对背光模组22作进一步阐述。

本实施例提供的液晶显示屏的下方设置有屏下指纹识别装置，液晶显示屏包括显示模组和位于显示模组下方的背光模组。其中，背光模组包括层叠设置的扩散膜和导光板，导光板位于扩散膜下方，通过在扩散膜的面向导光板一侧的表面上设置多个间隔分布的微结构，多个微结构支撑在扩散膜和导光板之间，微结构可增大扩散膜和导光板之间的间距，进而增大了扩散膜和导光板之间的空气间隙，且可使各部位的空气间隙更为均匀，进而可避免指纹检测光在透过扩散膜和导光板之间时产生薄膜干涉现象，可以消除由薄膜干涉现象产生的干涉光对指纹成像的干扰，保证指纹成像效果，以使指纹传感器获得清晰的指纹图像。

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 (49)

1.一种屏下指纹识别装置，适用于具有液晶显示屏的电子设备，其特征在于，所述屏下指纹识别装置的指纹检测区域至少部分位于所述液晶显示屏的显示区域；

所述屏下指纹识别装置包括位于所述液晶显示屏的背光模组下方的指纹识别模组，所述指纹识别模组用于接收经所述指纹检测区域上方的手指反射形成的并透过所述液晶显示屏的指纹检测光，以获取所述手指的指纹图像；

其中，所述背光模组包括扩散膜和相邻设置在所述扩散膜下方的导光板，所述扩散膜面向所述导光板的表面具有多个间隔分布的微结构，所述微结构用于增大所述扩散膜和所述导光板之间的间距，避免所述指纹检测光在透过所述扩散膜和所述导光板之间时产生薄膜干涉现象。

2.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述微结构为所述扩散膜的表面形成的凸起结构。

3.根据权利要求2所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述微结构为半球形凸起结构。

4.根据权利要求3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述微结构的曲率半径在120-170μm之间，所述微结构的高度在1-3μm之间。

5.根据权利要求4所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，多个所述微结构在所述扩散膜的表面均匀间隔排列。

6.根据权利要求5所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，多个所述微结构沿所述扩散膜的长度方向和宽度方向均匀间隔排列。

7.根据权利要求6所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，每相邻两行所述微结构之间的间距与每相邻两列所述微结构之间的间距相等。

8.根据权利要求5所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，多个所述微结构沿所述扩散膜的长度方向均匀间隔排列，每相邻两行所述微结构之间的间距相等，且相邻两行之间的所述微结构之间相互错开。

9.根据权利要求8所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述微结构与相邻行的与其前后错开的两个微结构之间的间距相等。

10.根据权利要求9所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，位于相邻两行中相邻的两个所述微结构之间的间距与位于同一行的相邻两个所述微结构之间的间距相等。

11.根据权利要求6或8所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，相邻两列所述微结构之间的间距在200-450μm之间。

12.根据权利要求5所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光板的面向所述扩散膜的表面具有多个凸起的导光条，所述导光条沿所述导光板的宽度方向延伸，且多个所述导光条沿所述导光板的长度方向均匀间隔排列。

13.根据权利要求12所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光条由所述导光板的宽度方向上的一侧延伸至另一侧。

14.根据权利要求13所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光条的横截面为圆弧形。

15.根据权利要求14所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光条的横截面的曲率半径在30-150μm之间，所述导光条的高度在1-5μm之间。

16.根据权利要求15所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，相邻两个所述导光条的中心线之间的间距在40-150μm之间。

17.根据权利要求12所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光板背离所述扩散膜的表面具有多个间隔分布的导光颗粒，所述导光颗粒支撑在所述导光板和所述背光模组的反射膜之间。

18.根据权利要求17所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光颗粒的高度在3-5μm之间。

19.根据权利要求17所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述导光板背离所述扩散膜的表面的不同区域的所述导光颗粒的密度不同。

20.根据权利要求5所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述背光模组还包括相邻设置在所述扩散膜上方的增亮膜，所述增亮膜面向所述扩散膜的表面具有多个间隔分布的增亮颗粒。

21.根据权利要求20所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮颗粒为嵌入所述增亮膜的微球结构，且所述增亮颗粒的直径在4-10μm之间。

22.根据权利要求21所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述增亮颗粒在所述增亮膜表面均匀分布。

23.根据权利要求1-4任一项所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，还包括检测光源，所述检测光源用于发射探测光，所述探测光透过所述液晶显示屏照射到所述指纹识别区域上方的手指，经手指反射形成携带有指纹信息的所述指纹检测光。

24.根据权利要求23所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述探测光与所述背光模组提供的用于显示画面的背光的波长不同。

25.根据权利要求24所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述探测光为红外光，所述背光模组提供的所述背光为可见光。

26.一种背光模组，适用于支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏，其特征在于，包括扩散膜和相邻设置在所述扩散膜下方的导光板，所述扩散膜面向所述导光板的表面具有多个间隔分布的微结构，所述微结构用于增大所述扩散膜和所述导光板之间的间距，避免指纹检测光在透过所述扩散膜和所述导光板之间时产生光干涉。

27.根据权利要求26所述的背光模组，其特征在于，所述微结构为所述扩散膜的表面形成的凸起结构。

28.根据权利要求27所述的背光模组，其特征在于，所述微结构为半球形凸起结构。

29.根据权利要求28所述的背光模组，其特征在于，所述微结构的曲率半径在120-170μm之间，所述微结构的高度在1-3μm之间。

30.根据权利要求29所述的背光模组，其特征在于，多个所述微结构在所述扩散膜的表面均匀间隔排列。

31.根据权利要求30所述的背光模组，其特征在于，多个所述微结构沿所述扩散膜的长度方向和宽度方向均匀间隔排列。

32.根据权利要求31所述的背光模组，其特征在于，每相邻两行所述微结构之间的间距与每相邻两列所述微结构之间的间距相等。

33.根据权利要求30所述的背光模组，其特征在于，多个所述微结构沿所述扩散膜的长度方向均匀间隔排列，每相邻两行所述微结构之间的间距相等，且相邻两行之间的所述微结构之间相互错开。

34.根据权利要求33所述的背光模组，其特征在于，所述微结构与相邻行的与其前后错开的两个微结构之间的间距相等。

35.根据权利要求34所述的背光模组，其特征在于，位于相邻两行中相邻的两个所述微结构之间的间距与位于同一行的相邻两个所述微结构之间的间距相等。

36.根据权利要求31或33所述的背光模组，其特征在于，相邻两列所述微结构之间的间距在200-450μm之间。

37.根据权利要求30所述的背光模组，其特征在于，所述导光板的面向所述扩散膜的表面具有多个凸起的导光条，所述导光条沿所述导光板的宽度方向延伸，且多个所述导光条沿所述导光板的长度方向均匀间隔排列。

38.根据权利要求37所述的背光模组，其特征在于，所述导光条由所述导光板的宽度方向上的一侧延伸至另一侧。

39.根据权利要求38所述的背光模组，其特征在于，所述导光条的横截面为圆弧形。

40.根据权利要求39所述的背光模组，其特征在于，所述导光条的横截面的曲率半径在30-150μm之间，所述导光条的高度在1-5μm之间。

41.根据权利要求40所述的背光模组，其特征在于，相邻两个所述导光条的中心线之间的间距在40-150μm之间。

42.根据权利要求37所述的背光模组，其特征在于，所述导光板背离所述扩散膜的表面具有多个间隔分布的导光颗粒，所述导光颗粒支撑在所述导光板和所述背光模组的反射膜之间。

43.根据权利要求42所述的背光模组，其特征在于，所述导光颗粒的高度在3-5μm之间。

44.根据权利要求42所述的背光模组，其特征在于，所述导光板背离所述扩散膜的表面的不同区域的所述导光颗粒的密度不同。

45.根据权利要求30所述的背光模组，其特征在于，所述背光模组还包括相邻设置在所述扩散膜上方的增亮膜，所述增亮膜面向所述扩散膜的表面具有多个间隔分布的增亮颗粒。

46.根据权利要求45所述的背光模组，其特征在于，所述增亮颗粒为嵌入所述增亮膜的微球结构，且所述增亮颗粒的直径在4-10μm之间。

47.根据权利要求46所述的背光模组，其特征在于，所述增亮颗粒在所述增亮膜表面均匀分布。

48.一种屏下指纹识别系统，其特征在于，包括液晶显示屏和权利要求1-25任一项所述的屏下指纹识别装置，所述液晶显示屏包括显示模组和权利要求26-47任一项所述的背光模组，其中，所述背光模组位于所述显示模组下方。

49.一种支持屏下指纹识别功能的液晶显示屏，所述液晶显示屏的下方设置有权利要求1-25任一项所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，包括显示模组和权利要求26-47任一项所述的背光模组，所述背光模组位于所述显示模组下方，用于为所述显示模组提供背光，并将所述液晶显示屏上方的手指形成的指纹检测光传输至所述背光模组下方的指纹传感器。

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