CN211375625U - 应用于液晶显示屏的指纹模组、液晶显示屏和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种应用于液晶显示屏的指纹模组、液晶显示屏和电子设备，其中，该液晶显示屏包括一主控平台，指纹模组包括指纹传感器部分、指纹传感器控制部分、指纹光源以及指纹光源驱动芯片，其中，指纹传感器控制部分设置有指纹光源驱动芯片的控制接口，指纹光源驱动芯片驱动指纹光源，指纹传感器控制部分控制传感器部分以及指纹光源驱动芯片，指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口控制光源驱动芯片。上述方案可以在保持主控平台原有设计的基础上实现液晶显示屏的屏下指纹识别和系统驱动。

Description

应用于液晶显示屏的指纹模组、液晶显示屏和电子设备

技术领域

本申请涉及屏下指纹识别技术领域，特别涉及一种应用于液晶显示屏的指纹模组、液晶显示屏和电子设备。

背景技术

近年来，各厂商开始开发LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)显示屏的屏下指纹技术，然而各厂商的屏下指纹方案都处于预研阶段，暂未有量产机型上市。

此外，虽然OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示屏的屏下指纹技术和系统驱动方案已经比较成熟，但由于LCD指纹方案和OLED指纹方案的差异比较大，因此需要对LCD的屏下指纹技术和系统驱动方案进行重新开发。

针对上述题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种应用于液晶显示屏的指纹模组、液晶显示屏和电子设备，以解决现有技术中缺乏LCD屏下指纹识别技术和系统驱动方案的问题。

本申请实施例提供了一种应用于液晶显示屏的指纹模组，液晶显示屏包括一主控平台，指纹模组包括指纹传感器部分、指纹传感器控制部分、指纹光源以及指纹光源驱动芯片，其中，指纹传感器控制部分设置有指纹光源驱动芯片的控制接口，指纹光源驱动芯片驱动指纹光源，指纹传感器控制部分控制传感器部分以及指纹光源驱动芯片，指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口控制指纹光源驱动芯片。

在一个实施例中，指纹模组还包括柔性电路板，指纹传感器控制部分经由柔性电路板与主控平台通讯，控制接口经由柔性电路板控制指纹光源驱动芯片。

在一个实施例中，指纹传感器控制部分与指纹光源驱动芯片之间通过柔性电路板进行I2C通讯控制。

在一个实施例中，指纹光源包括红外LED光源。

在一个实施例中，指纹传感器部分与指纹传感器控制部分电连接，指纹传感器控制部分与主控平台电连接，在指纹传感器部分采集到指纹数据之后，指纹传感器部分将采集到的指纹数据发送至指纹传感器控制部分，指纹传感器控制部分将接收到的指纹数据发送至主控平台，主控平台对指纹数据进行识别处理。

在一个实施例中，控制接口通过I2C通讯控制指纹光源驱动芯片的工作状态。

在一个实施例中，指纹光源驱动芯片的工作状态至少包括：启动、关断、休眠、工作中、调光之一。

本申请实施例还提供了一种液晶显示屏，包括上述任意实施例中所述的指纹模组。

在一个实施例中，液晶显示屏还包括透明盖板和触摸传感器，触摸传感器位于透明盖板下方并与主控平台连接，触摸传感器用于检测透明盖板是否被触摸，并在透明盖板被触摸的情况下发送信号至主控平台。

在一个实施例中，液晶显示屏还包括液晶显示模组，液晶显示模组包括液晶玻璃和背光模块，背光模块用于提供稳定的显示光源，液晶玻璃用于控制显示光源的显示。

在一个实施例中，主控平台包括印刷线路板。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述任意实施例中所述的液晶显示屏。

在本申请实施例中，提供了一种应用于液晶显示屏的指纹模组，液晶显示屏包括一主控平台，指纹模组包括指纹传感器部分、指纹传感器控制部分、指纹光源以及指纹光源驱动芯片，指纹传感器控制部分设置有指纹光源驱动芯片的控制接口，指纹光源驱动芯片驱动指纹光源，指纹传感器控制部分控制传感器部分以及指纹光源驱动芯片，指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口控制指纹光源驱动芯片。上述方案中，通过在指纹模组中的指纹传感器控制部分中设置指纹光源驱动芯片的控制接口，使得指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口来控制指纹光源驱动芯片，从而控制指纹光源，而不需要液晶显示屏中的主控平台提供额外的硬件支持，因而可以在保持主控平台原有设计的基础上实现液晶显示屏的屏下指纹识别和系统驱动，解决了现有技术中难以在液晶显示屏下进行屏下指纹识别技术的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请的限定。在附图中：

图1示出了包括本申请一实施例中的指纹模组的液晶显示屏的示意图；

图2示出了本申请一实施例中的液晶显示屏中的指纹识别的驱动方法的流程图；

图3示出了本申请一实施例中的电子设备的示意图。

具体实施方式

下面将参考若干示例性实施方式来描述本申请的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本申请，而并非以任何方式限制本申请的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本申请公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本领域的技术人员知道，本申请的实施方式可以实现为一种系统、装置设备、方法或计算机程序产品。因此，本申请公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

本申请提供了一种应用于液晶显示屏的指纹模组。液晶显示屏可以包括主控平台。指纹模组可以包括指纹传感器部分、指纹传感器控制部分、指纹光源以及指纹光源驱动芯片。其中，指纹传感器控制部分中可以设置有指纹光源驱动芯片的控制接口。指纹光源驱动芯片可以驱动指纹光源。指纹传感器控制部分可以控制传感器部分以及指纹光源驱动芯片。指纹传感器控制部分可以与主控平台通讯，而通过控制接口控制指纹光源驱动芯片的。

上述实施例中，通过在指纹模组中的指纹传感器控制部分中设置指纹光源驱动芯片的控制接口，使得指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口来控制指纹光源驱动芯片，从而控制指纹光源，而不需要液晶显示屏中的主控平台提供额外的硬件支持，因而可以在保持主控平台原有设计的基础上实现液晶显示屏的屏下指纹识别和系统驱动，解决了现有技术中难以在液晶显示屏下进行屏下指纹识别技术的问题。

请参考图1，示出了包括本申请上述实施例中提供的指纹模组的液晶显示屏的示意图。如图1所示，液晶显示屏100可以包括主控平台110和指纹模组120。

主控平台110可以认为是主机，所有系统级的芯片都集成在主控平台中。在一些实施例中，主控平台110可以包括印刷线路板。

如图1所示，指纹模组120可以包括：指纹传感器部分121、指纹传感器控制部分122、指纹光源123以及指纹光源驱动芯片124。

其中，指纹传感器部分121用于采集指纹数据。在本申请一些实施例中，指纹传感器部分121可以包括光学组件和感光组件。其中，光学组件可以包括镜头等元件，用于将经由手指反射的光聚焦到感光组件。感光组件可以是光学传感器，可以采集光学组件聚焦的光信号，将采集到的光信号转化为电信号，并将电信号发送至指纹传感器控制部分122。

指纹传感器控制部分122可以与主控平台110通讯。指纹传感器控制部分122中可以设置有指纹光源驱动芯片124的控制接口(图中未示出)，以控制指纹光源驱动芯片124。指纹传感器控制部分122可以与指纹传感器部分121电连接，可以用于控制指纹传感器部分121。

在本申请的一些实施例中，在主控平台110发送第一指令至指纹传感器部分121时，指纹传感器部分121可以响应于第一指令，通过控制接口控制指纹光源驱动芯片124启动以驱动指纹光源123工作，并控制指纹传感器部分121工作以采集指纹数据。指纹传感器部分121可以将采集到的指纹数据发送至指纹传感器控制部分122。指纹传感器控制部分122可以将接收到的指纹数据发送给主控平台110。主控平台110可以对接收到的指纹数据进行分析处理，例如将采集到的指纹数据与预设指纹数据进行匹配，并根据匹配结果确定是否驱动液晶显示屏中的液晶显示模组工作。主控平台110可以响应于接收到的指纹数据，向指纹传感器控制部分122发送第二指令。指纹传感器控制部分122可以响应于第二指令，控制指纹传感器部分121下电，并通过控制接口控制指纹光源驱动芯片124关断，以驱动指纹光源123关闭。

在本申请的一些实施例中，指纹光源123可以包括红外光源。优选的，指纹光源123可以包括红外LED光源。通过采用额外的红外光源，使得液晶显示屏中的液晶显示模组的结构件部分没有改变，因此，液晶显示模组还是通过背光提供稳定的可见光。指纹光源123是外置的红外光源，与液晶显示模组互不干涉。红外光源的位置可以理解为在任何处于液晶显示模组之外的位置都可以。

在本申请的一些实施例中，指纹光源123的数量为至少两个，且所述至少两个指纹光源123均匀分布在指纹传感器部分121周围。通过这样的设置，有利于提高指纹传感器部分121可以采集的光学反射信号覆盖范围。

在本申请一些实施例中，为了减小光线之间的相互干扰，指纹传感器部分121中的光学组件可以包括至少两个并列紧挨的光学棱镜，且每一所述光学棱镜与一指纹光源相对应。即，光学棱镜的数量与指纹光源的数量相同。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，指纹模组还可以包括柔性电路板125。柔性电路板125具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的优点。指纹传感器控制部分122可以经由柔性电路板125与主控平台110通讯。指纹传感器控制部分122中设置的控制接口可以经由柔性电路板125与指纹光源驱动芯片124电性连接。指纹光源驱动芯片124可以经由柔性电路板125与指纹光源123电性连接。主控平台110可以经由柔性电路板125向指纹传感器控制部分122发送指令，指纹传感器控制部分122可以响应于接收到的指令控制指纹传感器部分121上电或下电，还可以响应于接收到的指令通过控制接口控制指纹光源驱动芯片124。

在一个实施例中，指纹传感器控制部分122与指纹光源驱动芯片124之间可以通过柔性电路板125进行I2C通讯控制。

在本申请的一些实施例中，控制接口可以通过I2C通讯控制指纹光源驱动芯片的工作状态。即，指纹传感器控制部分122中设置的控制接口可以经由柔性电路板通过I2C通讯方式控制指纹光源驱动芯片124的工作状态，从而控制指纹光源123的工作状态。在其他实施例中，控制接口也可以通过其他通讯方式控制指纹光源驱动芯片的工作状态。

在本申请的一些实施例中，指纹光源驱动芯片的工作状态可以至少包括：启动、关断、休眠、工作中、调光之一。

在本申请的一些实施例中，指纹传感器控制部分122与主控平台110之间可以通过SPI通讯方式进行通讯。

本申请实施例还提供了一种液晶显示屏，该液晶显示屏包括上述任意实施例中所述的指纹模组，可以实现屏下指纹识别。请继续参考图1，如图1所示，液晶显示屏100可以包括主控平台110和指纹模组120。

上述实施例中的液晶显示屏，由于通过在指纹模组中的指纹传感器控制部分中设置指纹光源驱动芯片的控制接口，使得指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口来控制指纹光源驱动芯片，从而控制指纹光源，而不需要液晶显示屏中的主控平台提供额外的硬件支持，因而可以在保持主控平台原有设计的基础上实现液晶显示屏的屏下指纹识别和系统驱动。

在本申请的一些实施例中，主控平台110可以认为是主机，所有系统级的芯片都集成在主控平台中。在一些实施例中，主控平台110可以包括印刷线路板。

在本申请的一些实施例中，如图1所示，液晶显示屏100还包括透明盖板130和触摸传感器(图中未示出)。触摸传感器可以位于透明盖板130下方并与主控平台110连接。触摸传感器可以用于检测透明盖板130是否被触摸，并在检测到透明盖板130被触摸的情况下发送信号至主控平台110。主控平台110响应于接收到的信号向指纹传感器控制部分122发送第一指令，使得指纹传感器控制部分122响应于第一指令，控制指纹传感器部分121工作以采集指纹数据，并通过控制接口控制指纹光源驱动芯片124启动，以驱动指纹光源123工作。在本申请的一些实施例中，触摸传感器可以是电容式触摸传感器。在本申请一些实施例中，透明盖板130可以包括钢化玻璃。

在本申请的一些实施例中，液晶显示屏100还包括液晶显示模组140。液晶显示模组140可以与主控平台110通讯连接。在主控平台110接收到指纹传感器控制部分122发送的指纹数据之后，可以对接收到的指纹数据进行分析处理，并根据处理结果确实是否驱动液晶显示模组140工作。例如，主控平台110可以将接收到的指纹数据与预设的指纹数据进行匹配，在匹配成功的情况下，驱动液晶显示模组140进行显示。即，在主控平台110确定采集到的指纹信息与一个或多个预设指纹信息匹配成功的情况下，确定指纹识别成功，主控平台110可以控制液晶显示模组140进行显示。在主控平台110确定采集到的指纹信息与一个或多个预设指纹信息均匹配失败的情况下，确定指纹识别失败。

在本申请一些实施例中，液晶显示模组140可以包括液晶玻璃和背光模块(图中未示出)。其中，背光模块可以用于提供稳定的显示光源，液晶玻璃可以用于控制显示光源的显示。液晶玻璃内具有液晶分子。采用TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)电路电极将外加电压施加至液晶分子后液晶分子能够实现不同程度的偏转，从而控制背光模块发出的光线的通路，最终让液晶显示屏点亮或者关闭。

进一步地，如图1所示，在本申请的一些实施例中，在液晶显示屏100上的显示区域150中，指纹识别区域可以位于指纹模组120正上方的位置处。通过这样设置，有利于指纹模组120采集指纹数据。

请参考图2，示出了本申请一实施例中的液晶显示屏中的指纹识别的驱动方法的流程图。如图2所示，所述驱动方法包括以下步骤：

步骤S201，在检测到透明盖板130被触摸时，主控平台110开始工作，下达指令给到指纹模组120中的指纹传感器控制部分122。

在透明盖板130上的指纹识别区域被用户手指触摸时，触摸传感器发送信号至主控平台110。主控平台110开始工作并下达第一指令给指纹模组120中的指纹传感器控制部分122。

步骤S202，指纹传感器控制部分122接收到第一指令后，指纹传感器控制部分122中设置的控制接口经由柔性电路板125通过I2C通讯给指令到指纹光源驱动芯片124。

步骤S203，指纹光源驱动芯片124接到指令后驱动指纹光源123点亮。

指纹光源驱动芯片124响应于接收到的指令可以驱动与之连接的指纹光源123点亮。

步骤S204，指纹传感器控制部分122在接到指令的同时，驱动指纹传感器部分121采集准备，驱动延迟到指纹光源123点亮后进行指纹采集。

指纹传感器控制部分122在接收到主控平台110发送的第一指令的同时，可以准备采集指纹，驱动指纹传感器部分121延迟至指纹光源123点亮后进行指纹采集。具体地，指纹传感器部分121中的光学组件可以将指纹光源发出的经由用户手指反射的光聚焦至感光传感器。感光传感器将感测到的光信号转换成电信号。指纹传感器部分121可以将采集到的指纹数据发送至指纹传感器控制部分122。

步骤S205，指纹传感器控制部分122经由柔性电路板125通过SPI通讯方式将采集到的指纹数据发送至主控平台110。

步骤S206，主控平台110根据采集到的指纹数据控制液晶显示模组140是否进行显示。

主控平台110可以根据接收的指纹数据和预设指纹数据，控制液晶显示模组是否进行显示。

以上描述的实施例中，是以指纹传感器控制部分控制指纹光源驱动芯片的的亮与灭。而在一些其他实施例中，由于整个电子设备所述外界环境的变化，对指纹光源的光强要求会略有不同。在此种情况下，指纹传感器控制部分可以根据主控平台的指令去调节指纹光源的亮度和/或强度。或者在一些其他的场景中需要指纹光源驱动芯片进入休眠状态，或者需要延长指纹光源驱动芯片的工作时间，或者需要关断指纹光源驱动芯片，等等。在不同的应用场景下，指纹传感器控制部分根据主控平台的指令适应性的控制指纹光源驱动芯片。

上述驱动方案中，通过在指纹模组中的指纹传感器控制部分中设置指纹光源驱动芯片的控制接口，使得指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口来控制指纹光源驱动芯片，从而控制指纹光源，而不需要液晶显示屏中的主控平台提供额外的硬件支持，因而可以在保持主控平台原有设计的基础上实现液晶显示屏的屏下指纹识别和系统驱动，解决了现有技术中难以在液晶显示屏下进行屏下指纹识别技术的问题。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例中任意实施例中所述的液晶显示屏。具体地，如图3所示，示出了本申请实施例中的电子设备的示意图。如图3所示，电子设备300可以包括液晶显示屏和包围所述液晶显示屏的整机外框。其中，液晶显示屏包括指纹识别区域310和显示区域320。其中，电子设备可以是手机、平板电脑、PDA等各种设备。

下面以手机为例说明上述电子设备实现屏下指纹识别的方法。用户用手指触摸指纹识别区域时，指纹识别区域下方的触摸传感器感测到用户触摸时，发送信号至主控平台。主控平台可以响应于该信号向指纹模组发送第一指令。指纹模组响应于该指令向光源驱动芯片发送指令，光源驱动芯片响应于该指令驱动指纹光源发光。在指纹光源发光时，指纹模组开始采集指纹数据，并将采集到的指纹数据发送至主控平台。主控平台根据接收到的指纹数据和预设指纹数据确定是否识别成功，并根据识别结果确定是否控制显示模组进行显示。

本申请实施例提供的电子设备，由于通过在指纹模组中的指纹传感器控制部分中设置指纹光源驱动芯片的控制接口，使得指纹传感器控制部分与主控平台通讯而通过控制接口来控制指纹光源驱动芯片，从而控制指纹光源，而不需要液晶显示屏中的主控平台提供额外的硬件支持，因而可以在保持主控平台原有设计的基础上实现液晶显示屏的屏下指纹识别和系统驱动，解决了现有技术中难以在液晶显示屏下进行屏下指纹识别技术的问题。同时，在不需要改变液晶显示屏的结构的情况下，根据电子设备对屏下指纹模组所占空间的要求，可以灵活调整该指纹模组各组成部分所处的位置和/或结构。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本申请的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种应用于液晶显示屏的指纹模组，所述液晶显示屏包括一主控平台，其特征在于，所述指纹模组包括指纹传感器部分、指纹传感器控制部分、指纹光源以及指纹光源驱动芯片，其中，

所述指纹传感器控制部分设置有所述指纹光源驱动芯片的控制接口，所述指纹光源驱动芯片驱动所述指纹光源，所述指纹传感器控制部分控制所述传感器部分以及所述指纹光源驱动芯片，所述指纹传感器控制部分与所述主控平台通讯而通过所述控制接口控制所述指纹光源驱动芯片。

2.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，还包括柔性电路板，所述指纹传感器控制部分经由所述柔性电路板与所述主控平台通讯，所述控制接口经由所述柔性电路板控制所述指纹光源驱动芯片。

3.根据权利要求2所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹传感器控制部分与所述指纹光源驱动芯片之间通过所述柔性电路板进行I2C通讯控制。

4.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹光源包括红外LED光源。

5.根据权利要求1所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹传感器部分与所述指纹传感器控制部分电连接，所述指纹传感器控制部分与所述主控平台电连接，在所述指纹传感器部分采集到指纹数据之后，所述指纹传感器部分将采集到的指纹数据发送至所述指纹传感器控制部分，所述指纹传感器控制部分将接收到的所述指纹数据发送至所述主控平台，所述主控平台对所述指纹数据进行识别处理。

6.根据权利要求3所述的指纹模组，其特征在于，所述控制接口通过I2C通讯控制所述指纹光源驱动芯片的工作状态。

7.根据权利要求3所述的指纹模组，其特征在于，所述指纹光源驱动芯片的工作状态至少包括：启动、关断、休眠、工作中、调光之一。

8.一种液晶显示屏，其特征在于，包括根据权利要求1至7中任一项所述的指纹模组。

9.根据权利要求8所述的液晶显示屏，其特征在于，还包括透明盖板和触摸传感器，所述触摸传感器位于所述透明盖板下方并与所述主控平台连接，所述触摸传感器用于检测所述透明盖板是否被触摸，并在所述透明盖板被触摸的情况下发送信号至所述主控平台。

10.根据权利要求8所述的液晶显示屏，其特征在于，还包括液晶显示模组，所述液晶显示模组包括液晶玻璃和背光模块，所述背光模块用于提供稳定的显示光源，所述液晶玻璃用于控制所述显示光源的显示。

11.根据权利要求8所述的液晶显示屏，其特征在于，所述主控平台包括印刷线路板。

12.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求8至11中任一项所述的液晶显示屏。

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