CN211319243U - 屏下指纹识别装置以及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种屏下指纹识别装置以及终端设备。屏下指纹识别装置适用于具有液晶显示屏的终端设备。屏下指纹识别装置包括指纹传感器和指纹检测光源；所述指纹检测光源用于向所述液晶显示屏上方的手指发出探测光，所述探测光照射到所述手指以形成指纹检测光；所述指纹传感器，用于通过框架设置在所述液晶显示屏的下方，以接收穿过所述液晶显示屏的所述指纹检测光，所述指纹检测光用于检测所述手指的指纹图像；其中，所述框架靠近所述反射膜的表面设置有减反射结构，所述减反射结构用于减少光线在所述液晶显示屏的反射膜与所述框架之间相互反射而形成的并传输到所述指纹传感器的干扰光的强度。

Description

屏下指纹识别装置以及终端设备

【技术领域】

本申请涉及指纹识别技术领域，尤其涉及一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置以及终端设备。

【背景技术】

目前，屏下指纹识别技术在有机发光显示屏已经得到广泛应用，但基于液晶显示屏的屏下指纹识别技术正在发展。液晶显示屏一般是利用背光模组为其上方的液晶面板提供背光以使液晶面板显示画面，屏下指纹识别装置可以设置在液晶显示屏的背光模组下方以实现屏下光学指纹检测。但是，一般液晶显示屏的背光模组会采用反射膜来提高背光效率，由于反射膜朝向屏下指纹识别装置的反射作用可能形成不期望的反射光并进入到屏下指纹识别装置，从而形成携带有背光模组或者其他部件结构特征的干扰图案，上述干扰图案进一步使得屏下指纹识别装置的指纹图像受到干扰，影响屏下指纹识别装置的性能。

【实用新型内容】

为了解决上述技术问题，本申请提供一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置以及终端设备。

第一方面，本申请提供一种屏下指纹识别装置，适用于具有液晶显示屏的终端设备，所述屏下指纹识别装置包括指纹传感器和指纹检测光源；所述指纹检测光源用于向所述液晶显示屏上方的手指发出探测光，所述探测光照射到所述手指以形成指纹检测光；所述指纹传感器，用于通过框架设置在所述液晶显示屏的下方，以接收穿过所述液晶显示屏的所述指纹检测光，所述指纹检测光用于检测所述手指的指纹图像；其中，所述框架靠近所述反射膜的表面设置有减反射结构，所述减反射结构用于减少光线在所述液晶显示屏的反射膜与所述框架之间相互反射而形成的并传输到所述指纹传感器的干扰光的强度。

在第一方面的一种实现方式中，所述指纹检测光源为红外补光灯，所述红外补光灯用于向所所述手指发射特定波长的红外光，所述红外光作为所述探测光以在所述手指形成所述指纹检测光

在第一方面的另一种实现方式中，所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域位于所述液晶显示屏的显示区域，所述减反射结构形成在所述框架朝向所述反射膜的表面，并且至少覆盖所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域。

在第一方面的另一种实现方式中，所述减反射结构覆盖所述框架朝向所述反射膜的整体表面。

在第一方面的另一种实现方式中，所述减反射结构包括在所述框架朝向所述反射膜的表面沉积的低反射层，所述低反射层用于吸收传输到所述减反射结构的光线，以减少所述光线在所述框架和所述反射膜之间发生多次反射形成的并进入所述指纹传感器的干扰光的强度。

在第一方面的另一种实现方式中，所述减反射结构包括低反射油墨、低反射光刻胶、其他黑色有机材料、低反射镀膜中的一者或者多者的组合。

在第一方面的另一种实现方式中，所述减反射结构包括在所述框架朝向所述反射膜的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构，所述微结构用于对传输到所述减反射结构光线进行散射处理，以减少所述光线在所述框架和所述反射膜之间发生多次反射形成的并进入所述指纹传感器的干扰光的强度

在第一方面的另一种实现方式中，所述微结构的轮廓算术平均偏差Ra大于0.05微米并且微观不平度十点高度Rz大于0.4微米。

在第一方面的另一种实现方式中，所述减反射结构包括在所述框架朝向所述反射膜的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构以及在所述微结构表面形成的低反射层，其中所述微结构及其表面的低反射层分别用于对传输到所述减反射结构光线进行散射和吸收处理。

在第一方面的另一种实现方式中，所述减反射结构对波长范围在400纳米至1000纳米的光线的反射率小于1.5％。

在第一方面的另一种实现方式中，所述指纹传感器包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，所述光学感应阵列用于通过所述反射膜下方的框架的开口接收所述指纹检测光以检测所述手指的指纹图像。

在第一方面的另一种实现方式中，所述指纹传感器还包括形成在所述光学感应阵列上方的光路引导结构，所述光路引导结构用于将穿过所述液晶显示屏的所述指纹检测光引导至所述光学感应阵列。

在第一方面的另一种实现方式中，所述光路引导结构包括具有多个球面或非球面透镜的微距镜头以及用于承载微距镜头的镜筒或者镜头支架，所述镜筒或者所述镜头支架设置在软性电路板上方并与所述软性电路板形成一个密闭空间，所述光学感应阵列设置在所述密闭空间之内并位于所述微距镜头的汇聚光路；其中，所述微距镜头用于通过所述多个球面或非球面透镜配合所述球面或非球面透镜之间的微孔光阑实现以增大有效视场角进行微距成像，以将透过所述液晶显示屏的所述指纹检测光汇聚至所述光学感应阵列并在所述光学感应阵列实现所述手指的光学指纹成像。

在第一方面的另一种实现方式中，所述光路引导结构包括通过半导体工艺形成在所述光学感应阵列上方的光路引导层，所述光路引导层包括微透镜阵列以及位于所述微透镜阵列和所述光学感应阵列之间的多个挡光层，多个所述挡光层分别通过开孔在所述微透镜阵列和所述光学感应阵列之间定义出多个传输光路，其中所述微透镜阵列的每一个微透镜用于将所述指纹检测光分别聚焦到其对应的所述传输光路，并经过所述传输光路传输至相应的所述光学感应单元。

在第一方面的另一种实现方式中，所述光学传感器还包括滤波片，所述滤波片通过镀膜方式形成在所述光学感应阵列或者所述光路引导结构的上方，用于滤除进入所述光学感应阵列的干扰光。

在第一方面的另一种实现方式中，所述液晶显示屏还包括保护盖板，所述保护盖板相对于所述液晶显示屏的液晶模组具有边缘延伸部，所述边缘延伸部作为所述液晶模组的走线区域，且所述指纹检测光源设置在所述保护盖板的边缘延伸部下方，并以预设倾斜角度向所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域上方的手指发射所述探测光，以使所述探测光在所述手指形成指纹检测光并通过所述框架的开口传输到所述指纹传感器的光学感应阵列。

在第一方面的另一种实现方式中，所述指纹检测光源设置在所述框架的开口的周围区域上方、所述框架的开口的周围区域下方或者嵌设在所述框架在所述开口预设定义的光源安装区，用于向所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域上方的手指发射所述探测光，以使所述探测光在所述手指形成指纹检测光并通过所述框架的开口传输到所述指纹传感器的光学感应阵列。

第二方面，本申请提供一种终端设备，包括具有液晶模组以及背光模组的液晶显示屏以及设置在所述液晶显示屏下方的屏下光学指纹识别装置，其中所述屏下光学指纹识别装置为如上所述的屏下光学指纹装置。

第三方面，本申请提供一种屏下指纹识别装置，适用于具有显示屏和框架的终端设备，其特征在于，所述屏下指纹识别装置包括指纹传感器，所述指纹传感器用于通过所述框架安装在所述显示屏下方，且其包括：光学感应阵列，所述光学感应阵列具有多个光学感应单元，用于通过所述框架的开口接收指纹检测光源发出的探测光照射到所述显示屏上方的手指并形成的指纹检测光，其中所述指纹检测光通过所述显示屏并透过所述框架的开口传输到所述光学感应阵列；光路引导结构，形成在所述光学感应阵列上方，用于将穿过所述显示屏的指纹检测光引导至所述光学感应阵列；其中，所述框架靠近所述反射膜的表面设置有减反射结构，所述减反射结构用于减少光线在所述显示屏与所述框架之间相互反射而形成的并传输到所述指纹传感器的干扰光的强度。

在第三方面的一种实现方式中，所述减反射结构包括：在所述框架朝向所述显示屏的表面沉积的低反射层，所述低反射层用于吸收传输到所述减反射结构的光线；或者，在所述框架朝向所述显示屏的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构，所述微结构用于对传输到所述减反射结构光线进行散射处理；或者，在所述框架朝向所述显示屏的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构以及在所述微结构表面形成的低反射层，其中所述微结构及其表面的低反射层分别用于对传输到所述减反射结构光线进行散射和吸收处理。在本申请实施例中，框架表面设置有减反射结构以光线在所述显示屏与所述框架之间相互反射而形成的并传输到所述指纹传感器的干扰光的强度。降低指纹传感器获得手指的指纹图像受到的干扰，并降低进入指纹传感器的不携带手指的指纹信息的光线造成的底噪信号，从而提高了指纹图像的信噪比，并且确保指纹识别系统性能。

【附图说明】

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有技术中屏下指纹识别装置的指纹图像示意图；

图2是本申请实施例一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的示意图；

图3是本申请实施例一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的示意图；

图4是本申请实施例一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部示意图；

图5是本申请实施例一种屏下指纹识别装置的指纹图像示意图；

图6是本申请实施例一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏中框架的示意图；

图7是本申请实施例另一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的示意图；

图8是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏中框架的示意图；

图9是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏中框架的示意图；

图10是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏中框架的示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二等来描述装置，但这些装置不应限于这些术语。这些术语仅用来将装置彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一装置也可以被称为第二装置，类似地，第二装置也可以被称为第一装置。

液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)是在智能移动终端等电子设备应用较为广泛的显示屏幕。液晶显示屏具有机身薄、耗电低、辐射小等众多优点，同样被广泛的应用于电视、计算机、手机等电子产品。液晶显示屏是一种被动发光显示装置，其液晶面板本身并不能发光，一般需要在液晶显示模组(或称为液晶模组)背面设置背光模组，并通过背光模组提供的背光来照亮液晶面板以使其显示画面。

本申请实施例提供一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置以及终端设备。

图2是本申请实施例一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的示意图；图3是本申请实施例一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的示意图；图4是本申请实施例一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的背光模组的局部示意图；图5是本申请实施例一种屏下指纹识别装置的指纹图像示意图。

如图2至4所示，屏下指纹识别装置1包括指纹检测光源11以及指纹传感器12；屏下指纹识别装置1应用于具有液晶显示屏20的终端设备2；其中，屏下指纹识别装置1的指纹识别区域FA位于液晶显示屏20的显示区域AA之中，从而使得用户可以直接在液晶显示屏20的显示区域AA进行按压或者触摸操作来实现指纹输入。

终端设备2包括液晶模组21以及背光模组22，二者相互配合来形成液晶显示屏20。其中，液晶模组21也可以称为液晶显示模组，其包括用于显示画面的液晶面板；背光模组22设置在液晶模组21的背面，用于为液晶模组21提供背光，以照亮液晶面板并使其可以显示画面。

如图2所示，在一个实施例中，液晶模组21位于背光模组22的出光侧；指纹传感器12位于背光模组22远离液晶模组21的一侧，即设置在背光模组22的下方。指纹检测光源11可以设置在玻璃盖板23的边缘延伸部下方，并通过玻璃盖板23以预设倾斜角度朝液晶显示屏20上方的手指FP发射探测光，探测光照射到手指FP之后在手指FP发生散射并通过手指FP表面透射出手指FP，形成携带有手指FP的指纹信息的指纹检测光；指纹检测光可以返回到玻璃盖板23并进一步穿过液晶模组21和背光模组22之后，被背光模组22下方的指纹传感器12接收，以获得手指FP的指纹图像。

如图3所示，在另一实施例中，液晶模组21位于背光模组22的出光侧；指纹检测光源11以及指纹传感器12位于背光模组22远离液晶模组21的一侧，即设置在背光模组22的下方。其中，指纹传感器12的有效视场(Field of View，FOV)区域便对应于其在所述液晶显示屏20的指纹识别区域FA。

在其他实施例中，指纹检测光源11根据实际设计设置在图2、3所示位置以外的其他位置。本发明并不限定指纹检测光源11的位置。

指纹检测光源11可以为具有特定波长的非可见光源，用于向液晶显示屏20上方的手指FP发射特定波长的非可见光来作为探测光，以在手指FP形成携带有指纹信息的指纹检测光。作为一种具体实施例，指纹检测光源11可以具体为红外补光灯，其可以发射具有特定波长的红外光来作为上述探测光。

如图2、3所示，在一种实施例中，玻璃盖板23可以作为液晶显示屏20的保护盖板，覆盖在液晶显示屏20的液晶模组21上方，玻璃盖板23相对于液晶模组21的边缘延伸部对应于终端设备2的边缘非显示区域NA(比如下巴区域)，且边缘延伸部的下方一般可以用来作为液晶模组21的走线区域，比如连接液晶模组21的电路板(又称为液晶FPC)可以设置在边缘延伸部的下方，并延伸到其他区域以连接其他外围电路。

指纹传感器12可以为光学传感器，其包括光学成像芯片或者光学图像传感器芯片，又可以称为光学指纹传感器芯片。指纹传感器12可以具体包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列以及形成在光学感应阵列上方的光路引导结构。光路引导结构用于将在手指FP形成并穿过液晶显示屏的指纹检测光引导至光学感应阵列。另外，指纹传感器12还可以包括滤波片，用于过滤掉进入光学感应阵列的环境光或者其他干扰光，比如，滤波片可以允许与指纹检测光相对应的红外光通过，而滤除其他波段的光信号。

作为一种具体实施例，光路引导结构可以包括具有至少一个球面或非球面透镜的微距镜头以及用于承载微距镜头的镜筒或者镜头支架，镜筒或者镜头支架设置在软性电路板上方并与软性电路板形成一个密闭空间，光学感应阵列及其上方的滤光片可以设置在密闭空间之内，并位于微距镜头的汇聚光路；其中，微距镜头用于将透过背光模组22的指纹检测光引导或者汇聚至光学感应阵列以在光学感应阵列实现手指FP的光学指纹成像，比如，微距镜头可以通过多个非球面透镜配合非球面透镜之间的微孔光阑实现较大的有效视场角的情况下微距成像，以满足屏下指纹识别这一特殊应用场景的需求。

作为另一种具体实施例，光路引导结构也可以是通过半导体工艺形成在光学感应阵列上方的光路引导层，光路引导层可以包括微透镜阵列以及位于微透镜阵列和光学感应阵列之间的多个挡光层，多个挡光层分别通过开孔在微透镜阵列和光学感应阵列之间定义出多个传输光路，微透镜阵列的每一个微透镜可以将指纹检测光分别聚焦到其对应的传输光路，并经过传输光路传输至相应的光学感应单元。其中，滤波片可以直接通过镀膜方式形成在光学感应阵列或者光路引导结构的上方。

背光模组22、液晶模组21以及玻璃盖板23在液晶显示屏20的显示面的垂直方向上依次排列。背光模组22提供可见光线作为背光，可见光线照亮液晶模组21使得液晶模组21可以显示画面并透过玻璃盖板23被用户观看。

如图2至4所示，背光模组22可以包括框架220、背光光源221和多个光学膜片，比如具体包括反射膜222、导光板223、匀光膜224、增亮膜225。其中，增亮膜225、匀光膜224、导光板223、反射膜222和框架220在液晶显示屏的显示面的垂直方向层叠设置，在具体实施例中，增亮膜225和匀光膜224的具体位置和数量可以根据实际需要而定。框架220用以支撑背光模组22、液晶模组21以及玻璃盖板23，在本实施例中，框架220可以为背光模组22内部的部件，比如其可以背光模组22的背板或者钢板；可替代地，在其他实施例中，框架220也可以为终端设备的中框。背光光源221以及导光板223在导光板223所在平面的平行方向上相对排列，导光板223的其中一个侧面可以定义为入光面，背光光源221设置在导光板223的入光面一侧，并且可以位于玻璃盖板23的边缘延伸部下方。背光光源221发出可见光线，可见光线朝着导光板223的入光面进入导光板223，其中绝大部分可见光线被导光板223引导至朝匀光膜224和增亮膜225传输。另外有一部分可见光线可能会传输到导光板223下方的反射膜222，反射膜222可以将上述可见光线反射到导光板223，并被导光板223进一步引导至匀光膜224和增亮膜225。匀光膜224可以对可见光线进行匀光或者雾化扩散处理，使得背光模组22输出的背光更加均匀。增亮膜225可以对经过匀光或者雾化扩散处理的背光进行光学增亮，以增大背光模组22输出的背光的亮度。

为使得在液晶显示屏20上方的手指FP形成的指纹检测光可以穿过背光模组22并到达其下方的指纹传感器12，背光模组22允许指纹检测光透过，例如，背光模组22采用可透过特定波长的红外光的光学膜片来实现。

例如，指纹传感器12位于反射膜222远离导光板223的一侧，并且至少部分位于框架220的开口中或者安装在框架220下方位于上述开口的边缘区域。框架220可以在指纹传感器12所在区域形成有透光开口以暴露指纹传感器12，使得指纹检测光可以在透光开口处进入指纹传感器12。另一方面，背光模组22的其他光学膜片(包括增亮膜225、匀光膜224、导光板223和反射膜222)可以是对不同波段光源具有不同光学特性的膜材，比如上述光学膜片可以是对在手指FP形成的指纹检测光(与指纹检测光源11发出的特定波长的红外的探测光相对应)具有高透过率的光学特性，而对背光光源提供的可见光线可以具有上述膜材本身的光学特性，比如光学增亮、匀光雾化、导光处理和和光学反射等。

在图2所示的实施例中，指纹检测光源11可以对应地设置在玻璃盖板23的边缘延伸部下方，比如设置在液晶模组21的走线区域。而在图3所示的实施例中，指纹检测光源11可以设置在背光模组22的框架220的上方，并且位于框架220的开孔周围；可替代地，指纹检测光源11也可以设置在框架220的下方或者嵌设在框架220位于开孔周围预先定义的光源安装孔。

当屏下指纹识别装置1进行指纹识别时，用户的手指FP按压接触液晶显示屏20上方的玻璃盖板23，指纹检测光源11发出红外光线作为用于指纹检测的探测光，红外光线进入手指FP之后在手指FP发生散射并通过手指表面透射出来，形成携带有手指FP的指纹信息的指纹检测光。然后，指纹检测光返回玻璃盖板23并透过液晶模组21进入背光模组22，并且进一步穿过增亮膜225、匀光膜224、导光板22、反射膜222之后，在框架220的开口处进入指纹传感器12。指纹传感器12进一步通过其光路引导结构将指纹检测光引导至其光学感应阵列，光学感应阵列接收指纹检测光并进行光电转换，以获得手指FP的指纹图像。

但是，在图3所示的液晶显示屏20中，反射膜222对特定波长的红外光的透过率虽然很高，但是并未达到100％。在上述过程中，一方面，指纹检测光源11发出红外光线作为用于指纹检测的探测光，绝大部分红外光线L1通过，进而通过背光模组22、液晶模组21、玻璃盖板23照射到玻璃盖板23上方的手指FP。另一方面，一小部分红外光线L2到反射膜222上发生反射，然后到框架220上再发生反射。这些红外光线L2在经过反射膜222和框架220的多次反射后，到框架220的开口上进入指纹传感器12。这些红外光线L2不携带手指FP的指纹信息，因此实际上构成了指纹检测的干扰光。另外，在图2、3和4所示的液晶显示屏20中，背光模组22中背光光源221的少量可见背光L3可以向下透过反射膜222，然后到框架220上再发生反射，这些可见背光L3在经过反射膜222和框架220的多次反射后，到框架220的开口上进入指纹传感器12。这些可见背光L3同样不携带手指FP的指纹信息，因此也构成指纹检测的干扰光。此外，一些环境光线可以向下透过玻璃盖板23、液晶模组21和背光模组22，然后到框架220上再发生反射，这些环境光线在经过反射膜222和框架220的多次反射后，到框架220的开口上进入指纹传感器12。这些环境光线同样是不携带手指FP的指纹信息的干扰光。这样，进入指纹传感器12的不携带手指FP的指纹信息的光线干扰进入指纹传感器12的携带手指FP的指纹信息的指纹检测光。指纹传感器12获得手指FP的指纹图像受到干扰。指纹传感器12最终获得的指纹图像如图1所示。其中，指纹传感器12所在的框架220的开口会呈现在指纹图像中，亦即指纹图像中的圆形。同时，上述进入指纹传感器12的不携带手指FP的指纹信息的光线造成底噪信号的增加，从而降低了指纹图像的信噪比，并且影响指纹识别系统性能。

为了解决上述技术问题，如图2至4所示，在本申请实施例中，框架220靠近反射膜222的表面设置有减反射结构24以减少探测光或其他光在反射膜222与框架220之间反射到指纹传感器12上的强度。这里的探测光使用指纹检测光源11发出的红外光线。上述其他光包括来自背光模组22的背光光源221的少量可见背光和环境光线。减反射结构24避免探测光或其他光经过反射膜222和框架220的多次反射后到框架220的开口上进入指纹传感器12导致指纹传感器12获取不携带手指FP的指纹信息的光线。减反射结构24减小携带手指FP的指纹信息的指纹检测光进入指纹传感器12受到干扰，从而降低指纹传感器12获得手指FP的指纹图像受到的干扰。同时，减反射结构24减少进入指纹传感器12的不携带手指FP的指纹信息的光线造成的底噪信号，从而提高了指纹图像的信噪比，并且确保指纹识别系统性能。

例如，探测光在400纳米至1000纳米的范围中在减反射结构24上的反射率小于1.5％。减反射结构24对在手指FP形成的指纹检测光具有低反射率的光学特性。

在本实施例中，指纹传感器12最终获得的指纹图像如图5所示。其中，指纹传感器12所在的框架220的开口不会呈现在指纹图像中，这里的指纹图像非常清晰。

图6是本申请实施例一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的框架的示意图。

如图2至6所示，指纹识别区域FA之内框架220靠近背光模组22的表面的全部设置有减反射结构24。减反射结构24减小指纹识别区域FA中携带手指FP的指纹信息的指纹检测光进入指纹传感器12受到干扰，并降低指纹识别区域FA中指纹传感器12获得手指FP的指纹图像受到的干扰。

图7是本申请实施例另一种适用于液晶显示屏的屏下指纹识别装置的示意图；图8是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏的框架的示意图。

如图7、8所示，指纹识别区域FA之内框架220靠近背光模组22的表面的全部设置有减反射结构24。同时，指纹识别区域FA之外框架220靠近背光模组22的表面的部分或者全部设置有减反射结构24。减反射结构24进一步避免探测光或其他光在经过反射膜222和框架220的多次反射进入指纹传感器12造成底噪信号的增加，从而进一步提高了指纹图像的信噪比，并且进一步确保指纹识别系统性能。

如图2至8所示，减反射结构24可以通过在框架220靠近背光模组22的表面上沉积低反射层实现，以吸收传输到框架220表面的探测光或其他光。探测光或其他光在经过反射膜222和框架220的多次反射后到低反射层上。低反射层吸收这些探测光或其他光，这些探测光或其他光很难再反射进入指纹传感器12。

如图2至8所示，减反射结构24包括低反射油墨、低反射光刻胶、其他黑色有机材料、低反射镀膜中的一者或者多者的组合。其中。低反射油墨、低反射光刻胶、其他黑色有机材料通过喷涂和固化形成。低反射镀膜通过电镀、阳极氧化、蒸发镀膜、化学镀膜、磁控溅射、化学气相沉积、物理气相沉积等形成。低反射油墨、低反射光刻胶、其他黑色有机材料、低反射镀膜中的一者或者多者的组合吸收经过反射膜222和框架220的多次反射的探测光或其他光，使得这些探测光或其他光很难进入指纹传感器12。

图9是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏中框架的示意图。

如图9所示，减反射结构24还可以通过在框架220靠近背光模组22的表面上进行表面粗糙化实现，以在框架220的表面形成微结构，所述微结构可以散射减反射结构24上的探测光或其他光并且减少探测光或其他光反射到指纹传感器12上的强度。探测光或其他光在经过反射膜222和框架220的多次反射后到粗糙表面上。粗糙表面散射这些探测光或其他光，这些探测光或其他光远离并且很难进入指纹传感器12。

如图9所示，框架220靠近背光模组22的表面的微结构的轮廓算术平均偏差(Ra)大于0.05微米并且微观不平度十点高度(Rz)大于0.4微米。这样的微结构使得框架220的表面形成粗糙表面，使得探测光或其他光在经过反射膜222和框架220的多次反射后到粗糙表面上充分散射，避免这些探测光或其他光散射不足仍然进入指纹传感器12。

图10是本申请实施例另一种屏下指纹识别装置可以适用的液晶显示屏中框架的示意图。

如图10所示，减反射结构24通过在框架220靠近背光模组22的表面上进行表面粗糙化处理来形成微结构，并进一步在上述微结构表面沉积低反射层实现。探测光或其他光在经过反射膜222和框架220的多次反射后到这样的减反射结构24上既被低反射层吸收又被微结构散射。这样的减反射结构24最大程度避免探测光或其他光在经过反射膜222和框架220的多次反射进入指纹传感器12。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种屏下指纹识别装置，适用于具有液晶显示屏的终端设备，其特征在于，所述屏下指纹识别装置包括指纹传感器和指纹检测光源；

所述指纹检测光源用于向所述液晶显示屏上方的手指发出探测光，所述探测光照射到所述手指以形成指纹检测光；

所述指纹传感器，用于通过框架设置在所述液晶显示屏的下方，以接收穿过所述液晶显示屏的所述指纹检测光，所述指纹检测光用于检测所述手指的指纹图像；其中，所述框架靠近反射膜的表面设置有减反射结构，所述减反射结构用于减少光线在所述液晶显示屏的反射膜与所述框架之间相互反射而形成的并传输到所述指纹传感器的干扰光的强度。

2.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹检测光源为红外补光灯，所述红外补光灯用于向所述手指发射特定波长的红外光，所述红外光作为所述探测光以在所述手指形成所述指纹检测光。

3.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域位于所述液晶显示屏的显示区域，所述减反射结构形成在所述框架朝向所述反射膜的表面，并且至少覆盖所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域。

4.根据权利要求3所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述减反射结构覆盖所述框架朝向所述反射膜的整体表面。

5.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述减反射结构包括在所述框架朝向所述反射膜的表面沉积的低反射层，所述低反射层用于吸收传输到所述减反射结构的光线，以减少所述光线在所述框架和所述反射膜之间发生多次反射形成的并进入所述指纹传感器的干扰光的强度。

6.根据权利要求5所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述减反射结构包括低反射油墨、低反射光刻胶、其他黑色有机材料、低反射镀膜中的一者或者多者的组合。

7.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述减反射结构包括在所述框架朝向所述反射膜的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构，所述微结构用于对传输到所述减反射结构光线进行散射处理，以减少所述光线在所述框架和所述反射膜之间发生多次反射形成的并进入所述指纹传感器的干扰光的强度。

8.根据权利要求7所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述微结构的轮廓算术平均偏差Ra大于0.05微米并且微观不平度十点高度Rz大于0.4微米。

9.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述减反射结构包括在所述框架朝向所述反射膜的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构以及在所述微结构表面形成的低反射层，其中所述微结构及其表面的低反射层分别用于对传输到所述减反射结构光线进行散射和吸收处理。

10.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述减反射结构对波长范围在400纳米至1000纳米的光线的反射率小于1.5％。

11.根据权利要求1所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹传感器包括具有多个光学感应单元的光学感应阵列，所述光学感应阵列用于通过所述反射膜下方的框架的开口接收所述指纹检测光以检测所述手指的指纹图像。

12.根据权利要求11所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹传感器还包括形成在所述光学感应阵列上方的光路引导结构，所述光路引导结构用于将穿过所述液晶显示屏的所述指纹检测光引导至所述光学感应阵列。

13.根据权利要求12所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述光路引导结构包括具有多个球面或非球面透镜的微距镜头以及用于承载微距镜头的镜筒或者镜头支架，所述镜筒或者所述镜头支架设置在软性电路板上方并与所述软性电路板形成一个密闭空间，所述光学感应阵列设置在所述密闭空间之内并位于所述微距镜头的汇聚光路；其中，所述微距镜头用于通过所述多个球面或非球面透镜配合所述球面或非球面透镜之间的微孔光阑实现以增大有效视场角进行微距成像，以将透过所述液晶显示屏的所述指纹检测光汇聚至所述光学感应阵列并在所述光学感应阵列实现所述手指的光学指纹成像。

14.根据权利要求13所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述光路引导结构包括通过半导体工艺形成在所述光学感应阵列上方的光路引导层，所述光路引导层包括微透镜阵列以及位于所述微透镜阵列和所述光学感应阵列之间的多个挡光层，多个所述挡光层分别通过开孔在所述微透镜阵列和所述光学感应阵列之间定义出多个传输光路，其中所述微透镜阵列的每一个微透镜用于将所述指纹检测光分别聚焦到其对应的所述传输光路，并经过所述传输光路传输至相应的所述光学感应单元。

15.根据权利要求14所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹传感器还包括滤波片，所述滤波片通过镀膜方式形成在所述光学感应阵列或者所述光路引导结构的上方，用于滤除进入所述光学感应阵列的干扰光。

16.根据权利要求11所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述液晶显示屏还包括保护盖板，所述保护盖板相对于所述液晶显示屏的液晶模组具有边缘延伸部，所述边缘延伸部作为所述液晶模组的走线区域，且所述指纹检测光源设置在所述保护盖板的边缘延伸部下方，并以预设倾斜角度向所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域上方的手指发射所述探测光，以使所述探测光在所述手指形成指纹检测光并通过所述框架的开口传输到所述指纹传感器的光学感应阵列。

17.根据权利要求11所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述指纹检测光源设置在所述框架的开口的周围区域上方、所述框架的开口的周围区域下方或者嵌设在所述框架在所述开口预设定义的光源安装区，用于向所述屏下指纹识别装置的指纹识别区域上方的手指发射所述探测光，以使所述探测光在所述手指形成指纹检测光并通过所述框架的开口传输到所述指纹传感器的光学感应阵列。

18.一种终端设备，其特征在于，包括具有液晶模组以及背光模组的液晶显示屏以及设置在所述液晶显示屏下方的屏下光学指纹识别装置，其中所述屏下光学指纹识别装置为如权利要求1至17中任一项所述的屏下光学指纹装置。

19.一种屏下指纹识别装置，适用于具有显示屏和框架的终端设备，其特征在于，所述屏下指纹识别装置包括指纹传感器，所述指纹传感器用于通过所述框架安装在所述显示屏下方，且其包括：

光学感应阵列，所述光学感应阵列具有多个光学感应单元，用于通过所述框架的开口接收指纹检测光源发出的探测光照射到所述显示屏上方的手指并形成的指纹检测光，其中所述指纹检测光通过所述显示屏并透过所述框架的开口传输到所述光学感应阵列；

光路引导结构，形成在所述光学感应阵列上方，用于将穿过所述显示屏的指纹检测光引导至所述光学感应阵列；

其中，所述框架靠近所述显示屏的表面设置有减反射结构，所述减反射结构用于减少光线在所述显示屏与所述框架之间相互反射而形成的并传输到所述指纹传感器的干扰光的强度。

20.根据权利要求19所述的屏下指纹识别装置，其特征在于，所述减反射结构包括：

在所述框架朝向所述显示屏的表面沉积的低反射层，所述低反射层用于吸收传输到所述减反射结构的光线；或者，

在所述框架朝向所述显示屏的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构，所述微结构用于对传输到所述减反射结构光线进行散射处理；或者，

在所述框架朝向所述显示屏的表面进行表面粗糙化处理形成的微结构以及在所述微结构表面形成的低反射层，其中所述微结构及其表面的低反射层分别用于对传输到所述减反射结构光线进行散射和吸收处理。

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