CN211427361U - 一种光学检测装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学检测装置，包括显示装置、发射模组和检测模组。显示装置包括保护层，其包括相对设置的第一表面和第二表面。显示模组位于保护层的下方，能够用于显示信息。发射模组位于保护层的下方，用于发射检测光束，检测光束能够经由显示模组进入保护层，并至少在保护层内全反射传输。检测模组在保护层的第一表面具有视场区域，当所述发射模组发出检测光束对与所述视场区域接触的外部对象进行检测时，检测光束在外部对象与视场区域接触的位置发生漫反射，发生漫反射的检测光束中的至少部分穿出保护层由及至少部分显示模组由检测模组接收，检测模组转换接收到的检测光束为相应的电信号以获取指纹信息。本实用新型还公开了一种电子设备。

Description

一种光学检测装置及电子设备

技术领域

本申请涉及光电技术领域，尤其涉及一种可以实现屏下生物特征检测的光学检测装置及电子设备。

背景技术

随着技术进步和人们生活水平提高，对于手机、平板电脑、相机等电子设备，用户要求具有更多功能和时尚外观。目前，手机等电子设备的发展趋势是具有较高的屏占比同时具有指纹检测等功能。为了实现全面屏或接近全面屏效果，使得电子设备具有高的屏占比，屏下的指纹检测技术应运而生。现有技术中，有些产品采用OLED显示屏，在OLED显示屏下方采集手指反射回来的可见光，利用OLED自身发出的可见光在手指上反射后带有的指纹特征信息实现指纹检测。然而，对于液晶显示器(LCD)等非自发光类显示器，由于屏幕结构和显示原理不同，液晶显示器通常需要利用一个背光单元提供的可见光实现显示，而可见光不能很好穿透背光单元，因而OLED上采用的可见光反射的方式不能很好的实现LCD屏下指纹或其他生物特征的检测。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种能够解决或改善现有技术问题的光学检测装置和电子设备。

本实用新型的一个方面提供一种光学检测装置，包括：

液晶显示装置，其包括：

保护层，包括相对设置的第一表面和第二表面；和

液晶显示模组，位于所述保护层的第二表面一侧，能够用于显示信息；

发射模组，位于所述保护层的第二表面一侧，所述发射模组包括出光面，所述出光面朝向所述液晶显示模组的侧方，所述发射模组用于发射检测光束，所述检测光束从所述出光面出射并经由所述液晶显示模组进入所述保护层，且至少在所述保护层内全反射传输；和

检测模组，位于所述保护层的第二表面一侧，所述检测模组在所述保护层的第一表面具有视场区域，当所述发射模组发出检测光束对与所述视场区域接触的外部对象进行检测时，所述检测光束在外部对象与视场区域接触的位置发生漫反射，发生漫反射的检测光束中的至少部分穿出所述保护层及至少部分的液晶显示模组并由所述检测模组接收，所述检测模组转换接收到的检测光束为相应的电信号以获取外部对象的指纹信息。

某些实施例中，所述发射模组直接发射检测光束至所述液晶显示模组内部。

某些实施例中，所述液晶显示模组包括：

液晶显示面板，位于保护层的第二表面一侧；

连接层，位于所述保护层和液晶显示面板之间，用于连接所述保护层和液晶显示面板；

背光单元，位于所述液晶显示面板的下方，所述背光单元提供可见光，所述可见光能够透过所述液晶显示面板和保护层，所述液晶显示面板利用所述可见光显示信息。

某些实施例中，所述光学检测装置具有相互垂直的长度轴和宽度轴，所述背光单元包括背光膜材、背光灯和背光电路板，所述背光灯用于提供可见光，所述背光膜材用于将背光灯提供的可见光均匀且面发光的提供给液晶显示面板，所述背光电路板电连接所述背光灯，所述背光电路板用于为背光灯提供电信号，所述背光电路板沿平行于所述光学检测装置的宽度轴的方向的相对两端或其中一端向外延伸并超出所述液晶显示面板，定义所述背光电路板超出液晶显示面板的部分为延伸部，所述发射模组包括一个或多个用于发射检测光束的发光单元，所述发光单元设置在所述延伸部的上表面或上方。

某些实施例中，所述光学检测装置包括沿长度轴方向相对设置的顶端和底端，所述液晶显示面板在靠近光学检测装置的底端的边角处具有缺口，所述延伸部正对所述缺口，所述发光单元在第一表面的正投影和所述液晶显示面板在第一表面的正投影没有交叠或部分交叠。

某些实施例中，所述发光单元与所述背光灯设置在所述背光电路板的同侧。

某些实施例中，所述发光单元和背光共同使用背光电路板，所述背光电路板为所述发光单元和背光灯分别提供的电信号。

某些实施例中，所述发光单元位于所述背光灯的外侧。

某些实施例中，所述发射模组还包括支撑单元，所述发光单元设置在所述支撑单元的上面，所述支撑单元设置在所述延伸部上，所述支撑单元用于垫高和支撑所述发光单元，使得所述发光单元和所述保护层的间隔距离变小。

某些实施例中，所述支撑单元设置在所述背光电路板上。

某些实施例中，所述背光灯的出光面和所述发光单元的出光面垂直，或，所述发光单元的出光面与所述背光灯的出光面之间的夹角为钝角。

某些实施例中，所述发光单元的出光面正对所述液晶显示装置。

某些实施例中，所述液晶显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，所述阵列基板邻近所述背光单元，所述彩膜基板邻近所述保护层，所述阵列基板具有超出所述彩膜基板的端子区，所述发射模组设置在所述端子区的上面。

某些实施例中，所述液晶显示面板还包括柔性电路板，所述柔性电路板的一端连接所述端子区的上表面并向外弯折延伸至所述背光单元的下方，所述柔性电路板对应所述发射模组所在位置具有避空区；或所述发射模组包括用于发射检测光束的发光单元，所述发光单元设置在所述端子区未与所述柔性电路板连接的部分。

某些实施例中，所述检测光束从所述连接层进入保护层，所述检测光束能够在保护层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层和连接层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层、连接层和至少部分的液晶显示面板内全反射传输。

某些实施例中，所述连接层具有面向保护层的上表面、面向液晶显示面板的下表面和连接所述上表面和下表面的侧面，所述检测光束从所述连接层的至少部分侧面进入所述连接层，然后从所述连接层进入所述保护层；其中，所述检测光束在所述保护层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和第二表面之间全反射传输；所述检测光束在所述保护层和连接层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和连接层的下表面之间全反射传输。

某些实施例中，所述检测光束从所述液晶显示面板的侧方进入所述液晶显示面板内部并经由连接层进入所述保护层，所述检测光束能够在保护层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层和连接层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层、连接层和至少部分的液晶显示面板内全反射传输。

某些实施例中，所述连接层具有面向保护层的上表面和面向液晶显示面板的下表面，所述液晶显示面板包括由下至上依次层叠的阵列基板、液晶层及彩膜基板，所述彩膜基板邻近所述连接层，所述液晶层密封在所述彩膜基板与阵列基板之间，所述阵列基板邻近所述背光单元，所述阵列基板、液晶层、彩膜基板分别具有相对的上表面、下表面和连接上表面、下表面的侧面，所述检测光束能够从所述阵列基板、液晶层、彩膜基板中的一个或多个的侧面进入液晶显示面板，并从液晶显示面板出射后经由所述连接层进入所述保护层；

其中，所述检测光束在所述保护层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和第二表面之间全反射传输；所述检测光束在所述保护层和连接层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和连接层的下表面之间全反射传输；

所述检测光束在所述保护层、连接层和至少部分的液晶显示面板内全反射传输包括：所述检测光束能够在所述保护层的第一表面和彩膜基板的下表面之间全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层的第一表面和液晶层的下表面之间全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层的第一表面和阵列基板的下表面之间全反射传输。

某些实施例中，所述保护层包括透明区域和位于所述透明区域周围或边缘的非透明区域，所述透明区域用于透射可见光和检测光束，所述非透明区域用于遮挡可见光和透射检测光束，所述发射模组位于所述保护层的非透明区域的下方，所述检测模组的至少部分位于所述透明区域的下方。

某些实施例中，所述发射模组在第一表面的正投影和所述液晶显示面板在第一表面的正投影不重叠或部分重叠。

某些实施例中，所述液晶显示装置还包括收纳所述液晶显示模组和保护层的中框，所述中框具有底部和侧部的框体结构，所述侧部沿所述底部的边缘垂直向上延伸至所述保护层，所述底部位于所述背光单元的下方，所述侧部位于所述液晶显示面板和背光单元的外侧。

某些实施例中，所述光学检测装置具有相互垂直的长度轴和宽度轴，所述光学检测装置包括沿长度轴方向相对设置的顶端和底端，所述发射模组设置在所述底端，且位于中框的侧部的内壁上。

某些实施例中，所述中框的底部具有对应所述检测模组的开孔，所述检测模组的至少部分位于所述开孔内。

某些实施例中，所述发射模组的出光面朝向所述液晶显示面板和/或连接层的侧面，并与所述液晶显示面板的侧面间隔设置，所述检测光束直接投射至所述液晶显示面板和/或连接层的侧面。

某些实施例中，所述保护层、连接层、液晶显示面板共同构成一个导光单元，所述连接层的侧面和液晶显示面板的侧面共同构成一个入光区域，所述发射模组发射的检测光束从所述入光区域进入所述导光单元，并能够在至少部分导光单元内全反射传输。

某些实施例中，当外部对象接触所述视场区域时，所述发射模组发射检测光束，所述检测光束能够通过所述液晶显示模组进入所述保护层，进入保护层的所述检测光束能够在所述视场区域发生全反射。

某些实施例中，所述光学检测装置具有相互垂直的长度轴和宽度轴，所述光学检测装置包括沿长度轴方向相对设置的顶端和底端，所述发射模组位于所述光学检测装置的底端。

某些实施例中，所述发射模组包括用于发射检测光束的3个发光单元，所述发光单元靠近所述光学检测装置的底端设置，而且关于中心轴对称分布，所述中心轴为平行于所述光学检测装置的长度轴的直线；或所述发射模组包括关于所述中心轴对称的4个发光单元，按2个发光单元为一组分为两组，两组发光单元对称分布在所述中心轴两侧，每组的2个发光单元沿所述光学检测装置的宽度轴方向排成一排；或所述发射模组包括3组发光单元，每组发光单元包括2个发光单元，3组发光单元关于所述中心轴对称。

某些实施例中，所述发射模组包括用于发射检测光束的发光单元，所述发光单元是顶面发光型或侧面发光型发光元件，所述发光单元，具有出光面，所述出光面用于出射检测光束，所述出光面相对所述第一表面倾斜或垂直设置。

某些实施例中，所述检测模组位于所述背光单元的下方。

某些实施例中，所述连接层为光学胶。

某些实施例中，所述背光单元包括背光膜材、背光灯和背光电路板，所述背光膜材包括导光板、位于导光板下方的反射片、位于导光板上方的扩散片和/或增光片。

某些实施例中，所述液晶显示面板具有非平行于所述第一表面的第一入光区域，所述连接层具有非平行于所述第一表面的第二入光区域，所述光学检测装置具有沿长度轴相对设置的顶端和底端，所述保护层包括透明区域和位于透明区域周围的非透明区域，所述发射模组位于所述光学检测装置的底端且位于所述保护层的非透明区域的下方，所述第一入光区域和/或第二入光区域邻近所述发射模组；或所述第一入光区域和/或第二入光区域与所述发射模组正对；或所述第一入光区域为所述液晶显示面板面向所述光学检测装置的底端外边缘的部分侧面，第二入光区域为所述连接层面向所述光学检测装置的底端外边缘的部分侧面。

某些实施例中，所述检测光束为近红外光。

本实用新型的一个方面提供一种电子设备，包括上述中任一项所述的光学检测装置。

本申请的有益效果在于，本申请所提供的光学检测装置包括发射模组，发射模组发射的检测光束通过显示模组进入保护层，所述检测光束能够在至少所述保护层内全反射传输，并且在外部对象与导光单元表面接触的位置发生漫反射而返回检测模组，从而能够实现屏下检测。检测光束可以直接进入显示模组后进入保护层，进而投射到保护层的第一表面，不需要借助其他光耦合元件以实现全反射。而且，所述发射模组也不必紧贴显示模组的表面，所述检测光束可以从空气中进入所述导光单元，因此所述发射模组工作时产生的热量较少传递到所述导光单元的表面，从而解决了长时间使用可能会产生的烫手问题。而且，所述发射模组与所述显示模组之间的空气也有利于提高所述发射模组的散热效率。

附图说明

图1是本实用新型光学检测装置的一个实施例的示意图；

图2是图1中光学检测装置的部分剖面示意图；

图3是本实用新型光学检测装置的一个实施例的示意图；

图4至图6是图3中光学检测装置的部分示意图；

图7是图3所示显示装置的部分结构剖面示意图；

图8是本实用新型光学检测装置的一个实施例的示意图；

图9是图8中部分区域的示意图；

图10A-图10C是是图8中光学检测装置的不同变更实施例的示意图；

图11是本实用新型光学检测装置的一个实施例的示意图；

图12是图11中光学检测装置的部分剖面示意图；

图13是图12中部分区域的示意图；

图14是图11中光学检测装置的部分断面示意图；

图15是图11中光学检测装置的一个变更实施例的部分俯视示意图；

图16是图11中光学检测装置的一个变更实施例的部分俯视示意图；

图17是图8中光学检测装置的一个变更实施例的示意图；

图18是图17中光学检测装置的部分立体示意图。

具体实施方式

在对本申请实施方式的具体描述中，应当理解，当基板、片、层或图案被称为在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案“上”或“下”时，它可以“直接地”或“间接地”在另一个基板、另一个片、另一个层或另一个图案上，或者还可以存在一个或多个中间层。为了清楚的目的，可以夸大、省略或者示意性地表示说明书附图中的每一个层的厚度和大小。此外，附图中元件的大小并非完全反映实际大小。

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。

进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本申请的实施方式。然而，本领域技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本申请的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本申请之重点。

请一并参阅图1至图2，图1是本申请的一个实施例提供的光学检测装置1的正面俯视示意图，图2是图1中所述光学检测装置1沿A-A线的部分剖面示意图。所述光学检测装置10用于检测外部对象的特征，例如用户手指上的指纹等。但是所述光学检测装置10并不限于指纹的检测，所述光学检测装置10的检测对象可以是能够被成像的任何外部对象。在本申请中，所述光学检测装置10以检测手指指纹为例进行说明。可以理解的是，手掌、脚趾、以及其他部位的皮肤表面纹路也可以作为本申请的光学检测装置10的检测对象或者所要检测的外部对象的特征。定义所述光学检测装置1具有相互垂直的长度轴、宽度轴和厚度轴。如图1所示，所述长度轴平行于Y轴，所述宽度轴平行于X轴，所述厚度轴平行于Z轴。其中，所述X轴、Y轴、Z轴及其方向仅为方便描述元件位置关系而定义，并不代表对本申请实施例的任何限定。所述A-A线可以位于所述光学检测装置1的平行于长度轴的中心轴103上，或所述A-A线可以位于所述中心轴103的附近位置。所述中心轴103为平行于长度轴Y的直线，且位于沿光学检测装置1宽度轴X方向的中间位置。

所述光学检测装置1包括显示装置10、发射模组16和检测模组19。所述显示装置10包括保护层11和位于所述保护层11下方的显示面板12。所述发射模组16位于所述保护层11的下方。所述发射模组16用于发射检测光束101。所述检测光束101可以通过所述显示面板12进入保护层11，并能够在所述保护层11内全反射传输。

所述保护层11包括相对设置的第一表面111和第二表面112，所述第一表面111可以为所述光学检测装置1、或包括所述光学检测装置1的电子设备的最外层表面。可以理解，所述保护层11可以包括实际使用时用户贴附的塑料膜、钢化膜、或其他膜等，保护层11的第一表面111为进行生物特征检测时，外部对象1000直接接触的表面。所述第一表面111是所述光学检测装置1的最外面，或所述第一表面111是包括所述光学检测装置1的电子设备的最外面。在这里，例如但不限于，外部对象1000可以为手指，生物特征检测为指纹特征检测。

可选的，在一些实施例中，所述保护层11包括相连的非透明区域110和透明区域120。所述非透明区域110位于所述透明区域120的周围或边缘。所述透明区域120用于透过可见光。所述非透明区域110用于遮挡可见光，使得用户在所述非透明区域110看不到光学检测装置1的内部元件。在本申请的实施方式中，所述非透明区域10对可见光束的透过率小于预设的阈值，例如：10％、5％、1％、0％。可以理解的是，所述保护层11可以通过在第二表面112的非透明区域110内设置遮光膜(图未示)来实现所述非透明区域110遮挡可见光的功能。所述遮光膜对检测光束11的透过率大于对可见光束的透过率。所述非透明区域210对所述检测光束11的透过率大于预设值。所述预设值为50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、或90％。所述遮光膜222为单层结构或多层结构。所述遮光膜例如为红外覆盖油墨。然，所述遮光膜也可为其它合适的结构，例如为多层膜结构，能够对所述检测光束101进行透射、对可见光进行遮挡。

可选的，在一些实施例中，所述光学检测装置1具有沿长度轴(Y轴)相对设置的顶端140和底端130，所述保护层11的非透明区域110的至少部分位于所述光学检测装置1的底端130。可选的，所述显示面板12的部分可以位于所述底端130内。

所述发射模组16位于所述非透明区域110的下方，且位于所述光学检测装置1的底端130。所述检测模组19位于所述保护层11的透明区域120的下方。所述发射模组16位于所述底端130沿宽度轴X方向的中间位置，例如但不限于，所述发射模组16和中心轴103的沿Z轴方向在第一表面111的投影彼此相交。当然，在其他或变更实施例中，所述发射模组16可以位于所述底端130的其他位置，例如但不限于，所述发射模组16可以位于所述光学检测装置1的中心轴103的一侧或两侧。可选的，所述发射模组16和所述显示面板12间隔设置，所述发射模组16在第一表面111的正投影和所述显示面板12在第一表面111的正投影不重叠。当然，其他或变更实施例中，所述发射模组16在第一表面111的正投影和所述显示面板12在第一表面111的正投影可以部分重叠。

当所述发射模组16发出检测光束101进行检测时，所述检测光束101在外部对象1000与第一表面111接触处发生漫反射，漫反射的部分检测光束101能够透过所述保护层11、显示面板12被检测模组19接收。检测模组19将接收到的检测光束101转换为电信号，所述电信号可以用于获取外部对象1000的生物特征信息，例如但不限于：指纹信息。

所述显示面板12包括面向所述第二表面112的上表面(未标号)、与上表面相对的下表面(未标号)、以及位于所述上表面和下表面之间的侧面129。所述检测光束101可以从所述侧面129进入所述显示面板12，接着所述检测光束101可以从所述显示面板12的上表面出射并从所述保护层11的第二表面112进入保护层11，然后所述检测光束101可以在所述保护层11内全反射传输，也就是所述检测光束101能够在第一表面111和第二表面112之间全反射传输。

所述检测光束101进入所述保护层11后初次到达所述第一表面111的区域定义为预设区域P1。所述第一表面111位于所述检测模组19的视场角范围内的部分定义为视场区域V1。所述视场区域V1也是外部对象1000的生物特征的感测区域，所述检测模组19通过采集外部对象1000从视场区域V1返回的检测光束101以获取外部对象1000的生物特征信息。为描述方便，所述预设区域P1也可以看作所述检测光束101在第一表面111直接照射的区域。

所述检测光束101进入保护层11后照射到预设区域P1上。可选的，所述预设区域P1和视场区域V1存在交叠，如图1和图2所示，交叠区域用Q1表示，所述预设区域P1包括交叠区域Q1以及较所述交叠区域Q1邻近所述发射模组16的照射区域。所述交叠区域Q1的面积例如不小于所述视场区域V1的面积的40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％等。从而，由于视场区域V1内有足够多的直接照射过来的检测光束101，相应地，确保与外部对象1000接触的检测光束101足够多，能够提高生物特征的检测精度。

然，可变更地，在某些实施方式中，所述交叠区域Q1的面积也可小于所述视场区域V1的面积的40％。

另，可变更地，在某些实施方式中，所述预设区域P1与所述视场区域V1之间也可以无交叠。所述预设区域P1较所述视场区域V1邻近所述发射模组16。所述发射模组16照射到所述预设区域P1的检测光束101朝所述视场区域V1全反射传输。在此种情况下，由于检测光束101均是通过全反射传输间接到达所述视场区域V1，因此，所述外部对象1000邻近所述检测光束101的一侧会中断部分检测光束101的传输，导致到达外部对象1000面向所述视场区域V1的表面的检测光束101的数量变少，从而可能会影响生物特征的检测精度。

可选的，在一些实施例中，外部对象1000可以是手指，其包括由脊和谷构成的指纹。为了采集手指的指纹信息，通常需要手指接触所述视场区域V1，所述手指与视场区域V1接触时脊与所述第一表面111接触而谷与所述第一表面111之间间隔有空隙。在所述发射模组16发出检测光束101进行检测时，所述检测光束101在手指的脊处可以发生漫反射，从而部分检测光束101能够穿出所述保护层11和显示面板12被所述检测模组19接收。所述光学检测装置1通过发射检测光束101到手指上并接收由手指返回的带有指纹特征信息的检测光束101从而能够获取指纹特征信息并进一步实现指纹检测。

可选的，进入保护层11的检测光束101可以包括：直接照射到外部对象1000和第一表面111接触处并发生漫反射的检测光束101a；经过全反射传输后照射到外部对象1000和第一表面111接触处并发生漫反射的检测光束101b；以及未直接照射外部对象1000和第一表面111接触处，或经全反射传输后未照射到外部对象1000和第一表面111接触处，在所述保护层11内保持全反射传输的检测光束101c。

请参阅图3，是根据本申请的一个实施例的光学检测装置1a的示意图，光学检测装置1a是光学检测装置1的一个变更实施例。所述光学检测装置1a和光学检测装置1具有基本相同的结构，为描述方便，光学检测装置1a和光学检测装置1的元件标号保持一致，本领域技术人员可以理解，相同标号可以表示相同的元件，也可以表示可进行变更、替换、扩展、组合的相似元件。所述光学检测装置1a和光学检测装置1的区别在于，所述光学检测装置1a包括显示装置10、保护层11、检测模组19和发射模组16，所述显示装置10包括保护层11和位于所述保护层11的下方的显示模组(未标号)。检测光束101能够经由所述显示模组进入所述保护层11，并至少在所述保护层11内全反射传输。

可选的，所述显示模组包括显示面板12、背光单元13、以及连接层14。所述连接层14位于所述保护层11和显示面板12之间，用于连接所述保护层11和显示面板12。所述连接层13包括面向第二表面112的上表面和面向显示面板12的下表面。所述背光单元13用于为所述显示面板12提供背光光束，所述显示面板12在背光光束照明下实现图像显示。所述背光光束为可见光。

为描述方便，本申请实施例中，所述检测光束101在两个表面之间全反射传输可以称为在这两个表面之间的所有层或组件内全反射传输。

可选的，所述检测光束101可以通过所述显示面板12和/或所述连接层13进入保护层11，并能够至少在所述保护层11内全反射传输。例如但不限于，所述连接层14可以包括或为光学胶或其他透明的光学材料。

可选的，所述检测光束101能够从发射模组16射出并进入所述连接层14，进一步通过所述连接层14进入保护层11，并在所述保护层11和所述连接层14内全反射传输。具体地，所述检测光束101能够在所述第一表面111和所述连接层14的下表面之间全反射传输。

可选的，所述连接层14包括面向第二表面的上表面、面向显示面板的下表面和连接所述连接层的上表面和下表面的侧面149。所述显示面板12包括面向所述连接层的上表面、面向背光单元13的下表面、以及连接所述显示面板12的上表面和下表面的侧面129，如图3所示，所述连接层14具有位于其上表面和下表面之间的侧面149，所述侧面149邻近所述发射模组16。所述发射模组149发射的检测光束101能够从所述侧面149进入连接层14。

可选的，在一些实施例中，所述连接层14、显示面板12各自的上表面、下表面都平行于所述第一表面111。所述侧面129连接所述连接层14的上表面和下表面，所述侧面129连接所显示面板12的上表面和下表面。因此，所述连接层14非平行于所述第一表面111的部分即为所述连接层14的侧面149。所述显示面板12非平行于所述第一表面111的部分即为所述显示面板12的侧面129。定义所述显示面板12的侧面129的至少部分为第一入光区域，所述连接层14的侧面149的至少部分为第二入光区域。所述光学检测装置1a具有沿长度轴相对设置的顶端和底端。

所述发射模组16位于所述光学检测装置1a的底端，且位于所述保护层11的非透明区域110的下方。所述第一入光区域和/或第二入光区域邻近所述发射模组16；或，所述第一入光区域和/或第二入光区域与所述发射模组16的至少部分正对；或，所述第一入光区域为所述显示面板12面向所述光学检测装置1a的底端的外边缘的部分侧面129，第二入光区域为所述连接层14面向所述光学检测装置1a的底端的外边缘的部分侧面149。

可选的，所述显示面板12和连接层14能够透射所述检测光束101。所述检测光束101能够从发射模组16射出并进入所述显示面板12，通过所述显示面板12进入连接层14，并在所述连接层14和所述保护层11内全反射传输。具体地，所述连接层14包括面向第二表面112的上表面和面向显示面板12的下表面，所述检测光束101能够在所述第一表面111和所述连接层14的下表面之间全反射传输。

可选的，所述检测光束101能够进入所述连接层14或显示面板12，并进一步在所述保护层11、连接层14和显示面板12内全反射传输。具体地，所述检测光束101能够从所述连接层14或显示面板12进入所述显示装置10，并在所述第一表面111和所述显示面板12的下表面之间全反射传输。

和所述显示面板12的长度和宽度相比，所述显示面板12的厚度通常较小，例如但不限于：所述显示面板12的宽度可以为70毫米，长度可以为150毫米，厚度可以为2毫米。所述发射模组16的出光面和显示面板12具有一定间隔。所述检测光束101从显示面板12的侧面129进入后能够以较大的入射角照射到所述显示面板12的上表面。

可选的，所述显示面板12的上表面通过所述连接层14和所述保护层11的下表面112贴合。例如但不限于，所述显示面板12和所述保护层11可以通过所述连接层14全贴合或框贴合。

进一步可选的，所述保护层11可以包括或为透明材料，其和所述显示面板12正对且贴合的部分可以看作具有均匀折射率。

可选的，所述显示面板12可以为多层结构。所述显示面板12的不同层或不同部分的折射率可以具有差别。所述显示面板12和所述保护层11正对且贴合的部分的折射率小于所述连接层14的折射率，所述连接层14的折射率小于保护层11的折射率。所述检测光束101进入所述保护层11后，所述检测光束101在所述保护层11的第一表面111的入射角可以不小于保护层11和空气之间的全反射临界角，这部分检测光束101能够在保护层11的第一表面111发生全反射。所述检测光束101进入连接层14后，所述检测光束101在连接层14的下表面和显示面板12的上表面之间的入射角可以不小于显示面板12和连接层14之间的全反射临界角，这部分检测光束101能够在连接层14的下表面与保护层11的第一表面111之间全反射传播。

可选的，在一些实施例中，保护层11可以包括或为透明材料制成，其折射率可以例如为1.5。空气折射率可以例如为1.0。在另一些实施例中，所述连接层14的折射率可以为1.0至1.5之间。或者，所述连接层14和所述保护层11的折射率可以相同，或所述连接层14的折射率略大于所述保护层11。

请参阅图4，是图3中光学检测装置1a的部分示意图，图4示出了检测光束101可以从显示面板12的侧面129进入显示面板12，并在所述保护层11、连接层14、显示面板12内全反射传输。

请参阅图5，是图3中光学检测装置1a的部分示意图，图5示出了检测光束101可以从连接层14的侧面149进入显示面板12，并在所述保护层11、连接层14内全反射传输。

请参阅图6，是图3中光学检测装置1a的部分示意图，图6示出了检测光束101可以从连接层14的侧面149进入显示面板12，并在所述保护层11、连接层14、显示面板12内全反射传输。

请参阅图7，是图3所示显示装置10的部分结构剖面示意图。所述显示面板12包括由下至上依次设置的下偏振片121、阵列基板122、液晶层123、彩膜基板124、上偏振片125。所述连接层14连接所述保护层11的下表面112和所述上偏振片125。所述连接层14连接所述保护层11的下表面112和所述上偏振片125，并能够透射所述检测光束101。

所述检测光束101能够从连接层14的侧面149(见图3)进入显示装置10，或所述检测光束101能够从所述下偏振片121、阵列基板122、液晶层123、彩膜基板124、上偏振片125中的至少一个的侧面进入显示面板12。所述检测光束101能够实现下述的一个或多个全反射传输：

所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11内全反射传输；或者所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11和连接层14内全反射传输；或者所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11、连接层14、上偏振片125内全反射传输；或者所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11、连接层14、上偏振片125、彩膜基板124内全反射传输；或者所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11、连接层14、上偏振片125、彩膜基板124、液晶层123内全反射传输；或者所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11、连接层14、上偏振片125、彩膜基板124、液晶层123、阵列基板122内全反射传输；或者所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11、连接层14、上偏振片125、彩膜基板124、液晶层123、阵列基板122、下偏振片121内全反射传输；或者所述检测光束101的一部分可以在所述保护层11、连接层14、上偏振片125、彩膜基板124、液晶层123、阵列基板122、下偏振片121、至少部分的背光单元13内全反射传输。

在这里，将所述检测光束101进入所述保护层11后初次到达所述第一表面111的区域定义为预设区域P1。所述第一表面111位于所述检测模组19的视场角范围内的部分定义为视场区域V1。所述视场区域V1也是外部对象1000的生物特征的感测区域，所述检测模组19通过采集外部对象1000从视场区域V1返回的检测光束101以获取外部对象1000的生物特征信息。为描述方便，所述预设区域P1也可以看作所述检测光束101在第一表面111直接照射的区域。

所述检测光束101进入保护层11后照射到预设区域P1上。可选的，所述预设区域P1和视场区域V1存在交叠，如图3所示，交叠区域用Q1表示，所述预设区域P1包括交叠区域Q1以及较所述交叠区域Q1邻近所述发射模组16的照射区域。所述交叠区域Q1的面积例如不小于所述视场区域V1的面积的40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％等。从而，由于视场区域V1内有足够多的直接照射过来的检测光束101，相应地，确保与外部对象1000接触的检测光束101足够多，能够提高生物特征的检测精度。

然，可变更地，在某些实施方式中，所述交叠区域Q1的面积也可小于所述视场区域V1的面积的40％。

另，可变更地，在某些实施方式中，所述预设区域P1与所述视场区域V1之间也可以无交叠。所述预设区域P1较所述视场区域V1邻近所述发射模组16。所述发射模组16照射到所述预设区域P1的检测光束101朝所述视场区域V1全反射传输。在此种情况下，由于检测光束101均是通过全反射传输间接到达所述视场区域V1，因此，所述外部对象1000邻近所述检测光束101的一侧会中断部分检测光束101的传输，导致到达外部对象1000面向所述视场区域V1的表面的检测光束101的数量变少，从而会影响生物特征的检测精度。

下面以外部对象1000为手指为例对所述光学检测装置1实现屏下指纹检测进行叙述。由于手指的指纹由脊和谷构成，当手指接触视场区域V1时，指纹的脊直接接触视场区域V1，而指纹的谷实际上和视场区域V1之间具有间隔物，通常地，指纹的谷和视场区域V1之间间隔有空气。指纹的谷可以视为没有和第一表面111直接接触。

所述检测光束101中的部分或全部可以在所述保护层11内实现全反射传输。所述检测光束101在所述第一表面111未与手指表面直接接触的部分发生全反射。所述检测光束101在与所述视场区域V1相接触的指纹的脊处发生漫反射。其中，发生漫反射的检测光束101中的至少部分穿出所述保护层11(说明书中第一次出现)被所述检测模组19接收，所述检测模组19转换接收到检测光束101为相应的电信号以获得指纹信息。

通过接收漫反射的检测光束101，所述检测模组19能够获取对应的指纹信息，例如但不限于，与指纹对应的光学图像信息。由于检测光束101只在第一表面111与脊接触处漫反射，而在第一表面111与谷相对处仍然全反射，因此，检测模组19采集的指纹信息能够具有较好的对比度，从而在进行指纹特征信息识别时具有较高的准确性和效率。

可选的，在一些实施例中，所述保护层11、连接层14、显示面板12共同构成一个导光单元，所述连接层14的侧面149和显示面板12的侧面129共同构成一个入光区域。所述发射模组16发射检测光束101，所述检测光束101通过所述入光区域进入所述导光单元，并且能够在所述第一表面111和所述导光单元的某个介质交界面之间全反射传输，即：所述检测光束101从入光区域进入所述导光单元，并能够在至少部分导光单元内全反射传输。所述光学检测装置1a可以通过所述导光单元将检测光束101全反射传播至外部对象1000与第一表面111接触的位置，以使得所述检测光束101在接触位置漫反射而返回检测模组19，从而能够实现屏下检测。所述检测光束101可以直接通过入光区域进入导光单元内便可以实现全反射传播，而不需要再借助额外的光耦合元件来进入导光单元以实现全反射。所述检测光束101可以从空气中进入所述导光单元，所述发射模组16不必紧贴导光单元的表面，所述发射模组16可以和所述入光区域或导光单元间隔设置。因此所述发射模组16工作时产生的热量较少传递到所述导光单元和第一表面111，从而解决了长时间使用可能会产生的烫手问题。而且，所述发射模组16与所述导光单元之间间隔空气设置也有利于提高所述发射模组16的散热效率。

进一步的，所述光学检测装置1a的检测模组19接收漫反射的检测光束101并转换为电信号以获取外部对象1000的生物特征信息，包括但不限于指纹信息。

请同时参阅图8和图9，图8是根据本申请的一个实施例的光学检测装置1b的示意图，其中图9是图8中区域M1b的放大示意图。为描述方便，光学检测装置1b和光学检测装置1a的元件标号保持一致，本领域技术人员可以理解，相同标号可以表示相同的元件，也可以表示可进行变更、替换、扩展、组合的相似元件。所述光学检测装置1b包括显示装置10、发射模组16和检测模组19。所述显示装置10例如但不限于为液晶显示装置。所述发射模组16发射检测光束101。所述检测光束101透过所述显示装置10到达外部对象1000，然后从外部对象1000返回并被检测模组19接收。检测模组19将接收到的检测光束101转换为电信号，通过所述电信号获取外部对象1000的生物特征信息。

需要说明的是，图8中示出了检测光束101在保护层11和连接层14之间全反射传输的光路，检测光束101还可以在保护层11内全反射传输、或在保护层11、连接层14和至少部分的显示面板12内全反射传输。本申请实施例对此不作限定。

可选的，所述显示装置10包括位于最外层的保护层11、位于保护层11的下方的显示面板12、位于显示面板12的下方的背光单元13。所述背光单元13提供可见光作为背光光束，所述背光光束能够透过所述显示面板12和保护层11出射。所述显示面板12在背光光束照明下显示人眼可见的信息。所述显示面板12包括由相对设置的阵列基板122和彩膜基板124、以及位于所述阵列基板122和彩膜基板124之间的液晶层123。所述彩膜基板124邻近所述保护层11。所述阵列基板122邻近所述背光单元13。所述阵列基板122位于所述彩膜基板124的下方。

所述阵列基板122具有超出所述彩膜基板124的端子区1221。所述显示面板12还包括柔性电路板15，所述柔性电路板15的一端连接所述端子区1221的上表面并向外弯折延伸至所述背光单元13的下方。所述柔性电路板15可以连接到集成电路(IC)，集成电路通过所述柔性电路板15可以驱动和控制所述显示面板12实现信息显示。

所述背光单元13包括背光膜材131、背光灯132和背光电路板133。所述背光膜材131相对所述显示面板12设置在所述显示面板12的下方。所述背光灯132设置在所述背光膜材131的旁侧，且所述背光灯132或其至少部分大致位于所述端子区1221的下方。所述背光灯132可以为LED(发光二极管)。所述背光灯132的数量可以为一个或多个。所述背光电路板133连接所述背光灯132且位于所述背光灯132的下方，用于提供驱动所述背光灯132工作的电信号，包括但不限于电压信号、电流信号。可选的，所述背光膜材131可以包括但不限于导光板(图未示)、位于导光板下方的反射片(图未示)、位于导光板上方的扩散片(图未示)和/或增光片(图未示)。可选的，所述背光单元13还可以包括收纳和支撑所述背光膜材131、背光灯132的背光外框(图未示)。所述背光灯132可以包括LED、Mini-LED、Micro-LED、OLED、VCSEL。所述背光电路板133可以为柔性电路板。所述背光膜材131能够透射所述检测光束101。

可选的，在一些实施例中，所述显示装置10还包括用于收纳和支撑所述保护层11和所述显示模组的中框17。所述中框17大致为具有底部171和侧部172的框体结构，所述侧部172沿所述底部171的边缘垂直向上延伸至所述保护层11。所述底部171的部分或全部位于所述背光单元13的下方。所述侧部172位于所述显示面板12和背光单元13的侧面的外侧。所述中框17例如但不限于为金属材料、塑料等制成。

可选的，所述发射模组16设置在所述侧部172与显示面板12或连接层14相对的内壁上。进一步的，所述光学检测装置1b具有沿长度轴相对设置的顶端和底端。所述发射模组16设置在位于所述光学检测装置1b的底端的侧部172的内壁上，并且所述发射模组16位于所述保护层11的非透明区域的下方。

可选的，所述发射模组16在第一表面111的正投影和所述显示面板12在第一表面111的正投影不重叠或部分重叠。

可选的，所述发射模组16可以通过胶水、双面胶、粘接物、螺栓、支架、卡扣、卡槽、焊接等多种方式固定连接或可拆卸连接在侧部172的内壁的预设位置上。可选的，所述内壁的预设位置可以是正对所述显示面板12的侧面129和连接层14的侧面149的位置或附近位置。可选的，所述发射模组16具有用于出射检测光束101的出光面，所述发射模组16的出光面正对或朝向所述显示面板12的侧面129和/或保护层14的侧面149，使得所述检测光束101能够从侧面129进入显示面板12，或从侧面149进入连接层14。

可选的，所述检测模组19的至少部分位于背光单元13的下方。所述检测模组19的至少部分位于所述底部171上方；或所述底部171具有对应检测模组19的开孔，所述检测模组19的至少部分位于所述底部171的开孔内。

请参阅图10A-10C，是图8中光学检测装置1b的不同变更实施例沿厚度轴向下的方向(Z轴箭头相反方向)的俯视示意图。所述发射模组16可以包括一个或多个发光单元161，所述发光单元161可以具有不同数量和位置。如图10A所示，所述发射模组16包括位于中心轴103上且靠近所述光学显示装置1b的底端130设置的至少一个发光单元161。如图10B所示，所述发射模组16包括关于中心轴103对称且位于所述光学检测装置1b的底端130的3个发光单元161。如图10C所示，所述发射模组16包括关于中心轴103对称的4个发光单元161，按照2个发光单元161为一组分为两组，两组发光单元161对称分布在中心轴103两侧，每组的2个发光单元161沿所述光学检测装置1b宽度轴方向排成一排。或者，所述发射模组16包括3组的发光单元，每组发光单元包括2个发光单元161，3组的发光单元关于中心轴对称。当然，其他或变更实施例中，发射模组16的发光单元161可以具有不同数量和位置，本申请实施例对此不作限定。

可选的，本申请实施例中，所述发光单元161可以是LED(light emitting diode)、LD(laser diode)、VCSEL(vertical cavity surface emitting laser)、Mini-LED、Micro-LED、OLED(organic light emitting diode)、QLED(quantum dot light emitting diode)中的一种或多种。

可选的，所述发光单元161可以是顶面发光型或侧面发光型发光元件。所述发光单元161具有出光面(未标号)，所述出光面用于出射检测光束101，所述出光面相对所述第一表面111平行、倾斜、或垂直设置。

检测模组19在保护层11的第一表面111具有视场区域V1。外部对象1000为手指，在所述第一表面111未与手指表面直接接触的部分，比如：第一表面111未被手指触摸的区域或与指纹的谷正对的区域，所述检测光束101发生全反射而继续传播。在所述第一表面111与手指表面接触的部分，比如：第一表面111与指纹的脊接触的位置，所述检测光束101发生漫反射，至少部分漫反射的检测光束101透过所述保护层11、显示面板12、背光单元13被所述检测模组19接收并转换为电信号。可选的，在一些实施例中，所述中框17的底部171具有对应检测模组19的开孔，所述检测模组19至少部分位于所述开孔内，所述检测模组19可以通过所述开孔和中框17固定连接。

所述光学检测装置1b使用显示面板12或连接层14作为检测光束11的传导介质，所述检测光束101能够直接照射或全反射传输到所述检测模组19在第一表面111的视场区域V1。所述检测光束11在第一表面111与指纹的谷相对的位置继续全反射，在第一表面111与指纹的脊接触处发生漫反射而射出。所述检测模组19接收漫反射的检测光束11进行成像，由于漫反射的光束特性是向空间各个方向发散，所以，所述检测模组19可以大致设置在所述视场区域V1的正下方位置即可接收到所述漫反射的检测光束11，具有位置设置灵活，尺寸或体积较小的有益效果，可以满足设置在手机等电子设备的内部的需求。

请参阅图11，是根据本申请的一个实施例的光学检测装置1c的部分俯视示意图。请同时参阅图12至图14，图12是图11中所述光学检测装置1c沿B-B线的部分剖面示意图，图13是图12中区域M1c的放大示意图，图14是图11中所述光学检测装置1c沿C-C线的部分断面示意图。其中，所述B-B线平行于所述光学检测装置1c的长度轴(Y轴)，C-C线平行于所述光学检测装置1c的宽度轴(X轴)。

所述光学检测装置1c和光学检测装置1b具有基本相同的结构，为描述方便，光学检测装置1c和光学检测装置1b的元件标号保持一致，本领域技术人员可以理解，相同标号可以表示相同的元件，也可以表示可进行变更、替换、扩展、组合的相似元件。所述光学检测装置1c包括显示装置10、发射模组16和检测模组19。显示装置10包括位于光学检测装置1c的最外层的保护层11、位于保护层11的下方的显示面板12、位于保护层11和显示面板12之间的连接层14、位于显示面板12的下方的背光单元13、用于收纳和支撑所述保护层11、显示面板12和背光单元13的中框17。

可选的，所述背光单元13包括背光膜材131、背光灯132和背光电路板133。显示面板12包括阵列基板122、液晶层123和彩膜基板124。阵列基板122邻近所述背光单元13，彩膜基板124邻近所述保护层11，液晶层123位于阵列基板122和彩膜基板124之间。所述显示面板12为液晶显示面板。背光灯132用于提供可见光，背光膜材131用于将背光灯132提供的可见光均匀且面发光的提供给显示面板12。背光电路板133电连接背光灯132，用于为背光灯132提供电信号，包括但不限于电压信号、电流信号。

如图11所示，所述显示面板12在靠近光学检测装置1c的底端的边角处具有缺口1202。可以理解，所述显示面板12可以看作是将一个矩形平板在边角处去掉一块横截面为三角形的部分后形成，所述缺口1202对应所述显示面板12被去掉的部分。为描述方便，可以将显示面板12在边角处被去掉的部分的横截面的形状定义为所述缺口1202沿Z轴向下的俯视图上的形状，简称为缺口1202的形状。可选的，在一些实施例中，所述背光膜材131在沿Z轴向下的俯视方向上可以具有和显示面板12基本一致的形状。

图11中示出了在所述光学检测装置1c沿宽度轴相对的两个边角处，所述显示面板12具有缺口1202。可选的，在其他或变更实施例中，所述缺口1202可以只形成在一侧的边角处。

相对于彩膜基板124，所述阵列基板122具有超出所述彩膜基板124的端子区1221。所述背光膜材131正对所述显示面板12。所述背光灯132位于所述背光膜材131的旁边，且位于所述端子区1221的正下方。所述背光灯132的数量可以为一个或多个，所述多个背光灯132沿平行于宽度轴的方向排成一排。由于所述显示面板12在边角处具有缺口1202，所述端子区1221在缺口1202处具有相应的缺口部分。

所述背光电路板133位于所述背光灯132的下方，所述背光电路板133具有长条状结构，所述背光电路板133并向平行于宽度轴方向的一侧或两侧延伸并超出所述显示面板12，定义所述背光电路板133超出显示面板12的部分为背光电路板133的延伸部1331。所述延伸部1331正对所述显示面板12在斜边1201处形成的缺口1202，因而所述延伸部1331的上方不会被所述显示面板12遮挡。所述发射模组16包括一个或多个用于发射检测光束101的发光单元161，所述发光单元161设置在所述背光电路板133的延伸部1331的上表面或上方。所述显示面板12没有遮挡所述发光单元161，或者说，所述发光单元161在第一表面111的正投影和所述显示面板12在第一表面111的正投影没有交叠。当然，其他或变更实施例中，所述发光单元161在第一表面111的正投影和所述显示面板12在第一表面111的正投影可以存在部分交叠。

可选的，所述发射模组16还包括支撑单元162，所述发光单元161设置在所述支撑单元162上面。所述支撑单元162设置在所述延伸部1331上。所述支撑单元162用于垫高和支撑所述发光单元161，使得所述发光单元161和所述保护层11的间隔距离较小。同时，所述支撑单元162用于使得所述发光单元161与所述显示面板12或连接层14大致位于同一高度。所述发光单元161具有朝向显示面板12的侧面129和/或连接层14的侧面149的出光面(未标号)，检测光束101能够从发光单元161的出光面出射后直接进入所述显示面板12或连接层14。

当然，其他或变更实施例中，所述发光单元161的出光面可以朝向所述保护层11并与所述第一表面111平行，或者所述发光单元161的出光面可以和所述第一表面111倾斜或垂直设置，只需满足检测光束101能够进入显示面板12和/或连接层14，本申请实施例对此不作限定。

可选的，所述发光单元161通过所述支撑单元162与所述背光电路板133电连接，或所述发光单元161不通过所述支撑单元162而直接与所述背光电路板161电连接。

请参阅图15，是图11所示光学检测装置1c的一个变更实施例的光学检测装置1d的部分俯视示意图，光学检测装置1d光学检测装置1c的结构基本相同，区别在于，显示面板12在靠近光学检测装置1c的底部的边角处具有内凹的边缘1203、1204，所述显示面板12在所述边缘1203、1204处形成缺口1205，

所述缺口1205和图11中缺口1202具有不同的形状。可选的，所述边缘1203、1204可以为弧线、直线、波浪线等。可选的，所述边缘1203、1204的至少部分和所述关系检测装置1d的宽度轴呈不同倾斜角度，或相同倾斜角度。

可选的，在一些实施例中，所述缺口1202、1205可以具有不同形状和大小，所述缺口1202、1205的在沿Z轴方向的俯视图投影面积可以略大于、等于或略小于所述发光单元161的出光面沿Z轴方向的俯视图投影面积。可选的，在一些实施例中所述发光单元161的出光面至少部分正对所述缺口1202、1205而没有被所述显示面板12遮挡。

请参阅图16，是图11所示光学检测装置1c的一个变更实施例的光学检测装置1e的部分俯视示意图，光学检测装置1e与光学检测装置1c的结构基本相同，区别在于，发光单元161的出光面朝向视场区域V1所在方位，使得检测光束101能够较高效率的经全反射传输到达视场区域V1。

本申请实施例的光学检测装置1c、1d、1e具有沿长度轴相对设置的顶端和底端，利用显示面板12在靠近底端位置的边角处形成的缺口，将所述背光电路板133沿宽度轴向两侧延伸至正对缺口的位置形成延伸部1331，然后在延伸部1331上设置发光单元161，从而发光单元161发射的检测光束101能够直接照射进入所述显示面板12和/或连接层14，而不会被所述端子区1221挡住。所述发光单元161和背光灯132可以共同使用背光电路板133，所述背光电路板133可以为所述发光单元161和背光灯132分别提供的电信号。这样的话，无需为发光单元161单独设置供电或驱动的电路板，节省了显示装置10的内部空间和元件。

进一步的，发射模组16还可以设置支撑单元162。所述支撑单元162用于将发光单元161的发光面垫高，使得发光单元161与保护层11的第二表面112的间隔距离可以不大于所述端子区1221和第二表面112的间隔距离。这样的话，发光单元161发射的检测光束101能够更高效率的进入显示面板12和/或连接层14。进而，利用在保护层11中、或保护层11和连接层14中、或保护层11、连接层14和至少部分显示面板12中全反射传输的检测光束101在外部对象1000和第一表面111接触处发生漫反射的检测光束101进行生物特征检测，具有较好的生物特征检测效果。

请参阅图17，光学检测装置1f是图8所示光学检测装置1b的一个变更实施例，图17示出了光学检测装置1f的局部剖面示意图。光学检测装置1f与光学检测装置1b的结构基本相同，区别在于，发射模组16设置在端子区1221的上面。可选的，沿宽度轴方向，发射模组16位于所述端子区1221的中间部分、或两侧部分、或中间和两侧部分。可选的，柔性电路板15在发射模组16所在位置做避空处理。进一步的，请同时参阅图18，是图17中光学检测装置1f的部分立体示意图。其中，发射模组16包括用于发射检测光束101的发光单元161，所述发光单元161位于显示面板12的端子区1221上。柔性电路板15部分连接所述端子区1221并向外弯折延伸至背光单元13的下方。所述柔性电路板15具有避空区151，所述避空区151的至少部分正对所述端子区1221，所述发光单元161可以至少部分位于所述避空区151内。当然，其他或变更实施例中，所述发光单元161可以具有不同设置，例如但不限于，所述发光单元161可以设置在端子区1221未与所述柔性电路板15连接的部分。由于所述发光单元161直接设置在端子区1221上，其距离所述显示面板12或连接层14的侧面较近，其发射的检测光束101能够高效率的进入显示面板12或连接层14。

本申请实施例中，所述发射模组16或发光单元161发出的检测光束101以及进入所述显示面板12和/或连接层14的所述检测光束101为非准直光束或非平行光束。非准直光的所述检测光束101包括若干条检测光线，且至少两条检测光线的夹角不小于10度、15度、20度、25度。另外，所述检测光束101为不可见光，包括但不限于近红外光。所述近红外光例如为波长范围750nm至2000nm(纳米)的光束。例如，但不限于，所述检测光束101为波长800nm至1200nm的近红外光。

可以理解的，虽然出于说明性的目的本申请上下文中总体上以指纹为例进行了描述，但是本申请的实施例和变更实施例并不限于指纹的检测，所述光学检测装置1的检测对象能够是要被成像的任何对象。通常地，检测对象会具有包括生物特征在内的各种特征。需要说明的是，作为示例，本实用新型光学检测装置1以手指指纹作为检测对象进行描述，可以理解，手掌、脚趾、掌纹、皮肤表面纹理等纹路也能够作为本实用新型的检测对象或待检测的外部对象的特征。

需要说明的是，本实用新型附图仅为示例性表示，实际上，指纹的脊、谷的尺寸很小(约为300微米至500微米)，指纹检测时需要检测的指纹范围(对应视场区域V1)大小约为4毫米*4毫米至10毫米*10毫米的区域，或者更大范围区域。本申请实施例中所述检测模组19接收在脊处漫反射的检测光束101并用于指纹光学成像。然而，本实用新型并不以此为限定，所述检测模组19可以接收其他带有指纹特征信息的光束进行成像或检测。例如但不限于，所述检测模组19可以接收来自用户手指表面(包括指纹的脊和/或谷)直接反射的检测光束101并用于指纹检测；例如但不限于，所述检测模组19可以接收用户手指反射的外部环境中的可见光和/或不可见光并用于指纹检测；例如但不限于，所述检测模组19可以接收用户手指透射的外部环境中的可见光和/或不可见光并用于指纹检测；例如但不限于，所述检测模组19可以接收用户手指发射的可见光和/或不可见光并用于指纹检测。进一步的，上述的指纹检测也可以是针对其他检测对象的检测，能够通过光学成像方式获得检测对象的特征信息的皆可。因此，尽管本实用新型实施例以接收漫反射的检测光束101为例进行描述，其他可能的用于指纹光学成像的光束也属于本实用新型保护范围。

需要说明的是，本申请描述中可能出现的出光面、入光面等，可以是实际存在的实体表面，也可以是假想表面，不影响本申请技术方案实现，均属于本申请范围。另外，本申请描述中可能出现的“重叠”、“重合”、“交叠”，应理解为具有相同意思并可以相互替换。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，在不付出创造性劳动的前提下，本申请实施方式的部分或全部，以及对于实施方式的部分或全部的变形、替换、变更、拆分、组合、扩展等均应认为被本申请的实用新型创造思想所涵盖，属于本申请的保护范围。

在本说明书中对于“一个实施方式”、“实施方式”、“示例实施方式”等的任何引用表示结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性被包括在本申请的至少一个实施方式中。在本说明书中不同位置出现的这种短语并不一定全部指相同的实施方式。另外，当结合任何实施方式描述特定的特征或结构时，所主张的是，结合这些实施方式的其它实施方式来实现这种特征或结构在本领域技术人员的技术范围内。

本申请说明书中可能出现的“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“背面”、“正面”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“内部”、“外部”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申请实施方式和简化描述，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申请的限制。相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，“多种”或“多个”的含义是至少两种或两个，除非另有明确具体的限定。本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。权利要求书中所使用的术语不应理解为将实用新型限制于本说明书中所公开的特定实施方式。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (35)

1.一种光学检测装置，其特征在于，包括：

液晶显示装置，其包括：

保护层，包括相对设置的第一表面和第二表面；和

液晶显示模组，位于所述保护层的第二表面一侧，能够用于显示信息；

发射模组，位于所述保护层的第二表面一侧，所述发射模组包括出光面，所述出光面朝向所述液晶显示模组的侧方，所述发射模组用于发射检测光束，所述检测光束从所述出光面出射并经由所述液晶显示模组进入所述保护层，且至少在所述保护层内全反射传输；和

检测模组，位于所述保护层的第二表面一侧，所述检测模组在所述保护层的第一表面具有视场区域，当所述发射模组发出检测光束对与所述视场区域接触的外部对象进行检测时，所述检测光束在外部对象与视场区域接触的位置发生漫反射，发生漫反射的检测光束中的至少部分穿出所述保护层及至少部分的液晶显示模组并由所述检测模组接收，所述检测模组转换接收到的检测光束为相应的电信号以获取外部对象的指纹信息。

2.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述发射模组直接发射检测光束至所述液晶显示模组内部。

3.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述液晶显示模组包括：

液晶显示面板，位于保护层的第二表面一侧；

连接层，位于所述保护层和液晶显示面板之间，用于连接所述保护层和液晶显示面板；

背光单元，位于所述液晶显示面板的下方，所述背光单元提供可见光，所述可见光能够透过所述液晶显示面板和保护层，所述液晶显示面板利用所述可见光显示信息。

4.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置具有相互垂直的长度轴和宽度轴，所述背光单元包括背光膜材、背光灯和背光电路板，所述背光灯用于提供可见光，所述背光膜材用于将背光灯提供的可见光均匀且面发光的提供给液晶显示面板，所述背光电路板电连接所述背光灯，所述背光电路板用于为背光灯提供电信号，所述背光电路板沿平行于所述光学检测装置的宽度轴的方向的相对两端或其中一端向外延伸并超出所述液晶显示面板，定义所述背光电路板超出液晶显示面板的部分为延伸部，所述发射模组包括一个或多个用于发射检测光束的发光单元，所述发光单元设置在所述延伸部的上表面或上方。

5.如权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置包括沿长度轴方向相对设置的顶端和底端，所述液晶显示面板在靠近光学检测装置的底端的边角处具有缺口，所述延伸部正对所述缺口，所述发光单元在第一表面的正投影和所述液晶显示面板在第一表面的正投影没有交叠或部分交叠。

6.如权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述发光单元与所述背光灯设置在所述背光电路板的同侧。

7.如权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述发光单元和背光共同使用背光电路板，所述背光电路板为所述发光单元和背光灯分别提供电信号。

8.如权利要求6所述的光学检测装置，其特征在于，所述发光单元位于所述背光灯的外侧。

9.如权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述发射模组还包括支撑单元，所述发光单元设置在所述支撑单元的上面，所述支撑单元设置在所述延伸部上，所述支撑单元用于垫高和支撑所述发光单元，使得所述发光单元和所述保护层的间隔距离变小。

10.如权利要求9所述的光学检测装置，其特征在于，所述支撑单元设置在所述背光电路板上。

11.如权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述背光灯的出光面和所述发光单元的出光面垂直，或，所述发光单元的出光面与所述背光灯的出光面之间的夹角为钝角。

12.如权利要求4所述的光学检测装置，其特征在于，所述发光单元的出光面正对所述液晶显示装置。

13.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述液晶显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及位于所述阵列基板和彩膜基板之间的液晶层，所述阵列基板邻近所述背光单元，所述彩膜基板邻近所述保护层，所述阵列基板具有超出所述彩膜基板的端子区，所述发射模组设置在所述端子区的上面。

14.如权利要求13所述的光学检测装置，其特征在于，所述液晶显示面板还包括柔性电路板，所述柔性电路板的一端连接所述端子区的上表面并向外弯折延伸至所述背光单元的下方，所述柔性电路板对应所述发射模组所在位置具有避空区；或所述发射模组包括用于发射检测光束的发光单元，所述发光单元设置在所述端子区未与所述柔性电路板连接的部分。

15.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述检测光束从所述连接层进入保护层，所述检测光束能够在保护层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层和连接层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层、连接层和至少部分的液晶显示面板内全反射传输。

16.如权利要求15所述的光学检测装置，其特征在于，所述连接层具有面向保护层的上表面、面向液晶显示面板的下表面和连接所述上表面和下表面的侧面，所述检测光束从所述连接层的至少部分侧面进入所述连接层，然后从所述连接层进入所述保护层；其中，所述检测光束在所述保护层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和第二表面之间全反射传输；所述检测光束在所述保护层和连接层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和连接层的下表面之间全反射传输。

17.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述检测光束从所述液晶显示面板的侧方进入所述液晶显示面板内部并经由连接层进入所述保护层，所述检测光束能够在保护层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层和连接层内全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层、连接层和至少部分的液晶显示面板内全反射传输。

18.如权利要求17所述的光学检测装置，其特征在于，所述连接层具有面向保护层的上表面和面向液晶显示面板的下表面，所述液晶显示面板包括由下至上依次层叠的阵列基板、液晶层及彩膜基板，所述彩膜基板邻近所述连接层，所述液晶层密封在所述彩膜基板与阵列基板之间，所述阵列基板邻近所述背光单元，所述阵列基板、液晶层、彩膜基板分别具有相对的上表面、下表面和连接上表面、下表面的侧面，所述检测光束能够从所述阵列基板、液晶层、彩膜基板中的一个或多个的侧面进入液晶显示面板，并从液晶显示面板出射后经由所述连接层进入所述保护层；

其中，所述检测光束在所述保护层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和第二表面之间全反射传输；所述检测光束在所述保护层和连接层内全反射传输包括：所述检测光束在保护层的第一表面和连接层的下表面之间全反射传输；

所述检测光束在所述保护层、连接层和至少部分的液晶显示面板内全反射传输包括：所述检测光束能够在所述保护层的第一表面和彩膜基板的下表面之间全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层的第一表面和液晶层的下表面之间全反射传输，或所述检测光束能够在所述保护层的第一表面和阵列基板的下表面之间全反射传输。

19.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述保护层包括透明区域和位于所述透明区域周围或边缘的非透明区域，所述透明区域用于透射可见光和检测光束，所述非透明区域用于遮挡可见光和透射检测光束，所述发射模组位于所述保护层的非透明区域的下方，所述检测模组的至少部分位于所述透明区域的下方。

20.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述发射模组在第一表面的正投影和所述液晶显示面板在第一表面的正投影不重叠或部分重叠。

21.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述液晶显示装置还包括收纳所述液晶显示模组和保护层的中框，所述中框具有底部和侧部的框体结构，所述侧部沿所述底部的边缘垂直向上延伸至所述保护层，所述底部位于所述背光单元的下方，所述侧部位于所述液晶显示面板和背光单元的外侧。

22.如权利要求21所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置具有相互垂直的长度轴和宽度轴，所述光学检测装置包括沿长度轴方向相对设置的顶端和底端，所述发射模组设置在所述底端，且位于中框的侧部的内壁上。

23.如权利要求21所述的光学检测装置，其特征在于，所述中框的底部具有对应所述检测模组的开孔，所述检测模组的至少部分位于所述开孔内。

24.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述发射模组的出光面朝向所述液晶显示面板和/或连接层的侧面，并与所述液晶显示面板的侧面间隔设置，所述检测光束直接投射至所述液晶显示面板和/或连接层的侧面。

25.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述保护层、连接层、液晶显示面板共同构成一个导光单元，所述连接层的侧面和液晶显示面板的侧面共同构成一个入光区域，所述发射模组发射的检测光束从所述入光区域进入所述导光单元，并能够在至少部分导光单元内全反射传输。

26.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，当外部对象接触所述视场区域时，所述发射模组发射检测光束，所述检测光束能够通过所述液晶显示模组进入所述保护层，进入保护层的所述检测光束能够在所述视场区域发生全反射。

27.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测装置具有相互垂直的长度轴和宽度轴，所述光学检测装置包括沿长度轴方向相对设置的顶端和底端，所述发射模组位于所述光学检测装置的底端。

28.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述发射模组包括用于发射检测光束的3个发光单元，所述发光单元靠近所述光学检测装置的底端设置，而且关于中心轴对称分布，所述中心轴为平行于所述光学检测装置的长度轴的直线；或所述发射模组包括关于所述中心轴对称的4个发光单元，按2个发光单元为一组分为两组，两组发光单元对称分布在所述中心轴两侧，每组的2个发光单元沿所述光学检测装置的宽度轴方向排成一排；或所述发射模组包括3组发光单元，每组发光单元包括2个发光单元，3组发光单元关于所述中心轴对称。

29.如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述发射模组包括用于发射检测光束的发光单元，所述发光单元是顶面发光型或侧面发光型发光元件，所述发光单元，具有出光面，所述出光面用于出射检测光束，所述出光面相对所述第一表面倾斜或垂直设置。

30.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述检测模组位于所述背光单元的下方。

31.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述连接层为光学胶。

32.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述背光单元包括背光膜材、背光灯和背光电路板，所述背光膜材包括导光板、位于导光板下方的反射片、位于导光板上方的扩散片和/或增光片。

33.如权利要求3所述的光学检测装置，其特征在于，所述液晶显示面板具有非平行于所述第一表面的第一入光区域，所述连接层具有非平行于所述第一表面的第二入光区域，所述光学检测装置具有沿长度轴相对设置的顶端和底端，所述保护层包括透明区域和位于透明区域周围的非透明区域，所述发射模组位于所述光学检测装置的底端且位于所述保护层的非透明区域的下方，所述第一入光区域和/或第二入光区域邻近所述发射模组；或所述第一入光区域和/或第二入光区域与所述发射模组正对；或所述第一入光区域为所述液晶显示面板面向所述光学检测装置的底端外边缘的部分侧面，第二入光区域为所述连接层面向所述光学检测装置的底端外边缘的部分侧面。

34.如权利要求1至33中任意一项所述的光学检测装置，其特征在于，所述检测光束为近红外光。

35.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-34中任意一项所述的光学检测装置。

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