WO2021018065A1 - 液晶显示装置、电子设备和电子设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置（12），包括光源（1233）、第一液晶层（1232）和液晶面板（122）；光源（1233）与液晶面板（122）分别位于第一液晶层（1232）的相对两侧，光源（1233）用于向液晶面板（122）提供光；液晶面板（122）的像素区（122a）设有感光器件（1222），感光器件（1222）用于感应从液晶面板（122）射出并被识别对象反射的光线；液晶面板（122）内密封有第二液晶层（1224），第一液晶层（1232）与第二液晶层（1224）均能在第一状态与第二状态之间切换，在第一状态时液晶显示装置（12）能实现高精度的生物特征识别，在第二状态时液晶显示装置（12）能实现正常画面显示；还提供一种包括液晶显示装置（12）的电子设备（10），以及对电子设备（10）进行控制的控制方法，能够实现屏内生物特征识别，且不影响显示画面时的可视角度。

Description

液晶显示装置、电子设备和电子设备的控制方法

本申请要求于2019年07月31日提交中国专利局、申请号为201910702531.8、申请名称为“液晶显示装置、电子设备和电子设备的控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及显示领域，尤其涉及一种液晶显示装置、包括该液晶显示装置的电子设备，以及该电子设备的控制方法。

背景技术

目前，具有屏内指纹的终端设备已经比较普遍。屏内指纹是将指纹识别模块内置在显示屏内，在显示屏的制程中一并形成指纹识别模块。屏内指纹有利于提升终端设备的屏占比。但是现有的屏内指纹方案指纹识别精度不高，可能影响产品体验。

发明内容

本申请提供了一种液晶显示装置、包括该液晶显示装置的电子设备，以及该电子设备的控制方法，能够实现高精度的屏内生物特征识别。

第一方面，本申请的技术方案提供了一种液晶显示装置，包括光源、第一液晶层、液晶面板和驱动电路，光源与液晶面板分别位于第一液晶层的相对两侧，光源用于向液晶面板提供光；液晶面板内密封有第二液晶层，驱动电路用于驱动第一液晶层与第二液晶层进入第一状态，使第一液晶层中形成第一准直孔、第二液晶层中形成第二准直孔，第一准直孔与第二准直孔对准，第一准直孔与第二准直孔用于供穿过第一液晶层与第二液晶层并从液晶面板的外表面射出的光通过；液晶显示装置还包括设在液晶面板的像素区的感光器件。

可以理解的，光源可以为背光模组中的部件，光源向液晶面板提供的光可以为背光。光源也可以独立于背光模组，光源发出的光并非背光。第一液晶层为含有液晶的层结构。液晶面板可以包括彩膜基板与阵列基板，彩膜基板与阵列基板形成液晶盒，第二液晶层密封在该密封盒内。

驱动电路能够驱动第一液晶层中的液晶分子与第二液晶层中的液晶分子调整排列方式，使第一液晶层与第二液晶层进入第一状态。此时，形成第一准直孔的第一液晶层与形成第二准直孔的第二液晶层构成准直系统，共同对光源发出的各向发散光进行准直化以选取出准直光线。第一准直孔与第二准直孔的轴线基本平行，第一准直孔与第二准直孔的孔径可以一致或不同，第一准直孔与第二准直孔均可以为多个，多个第一准直孔与多个第二准直孔均间隔排布。第一准直孔与第二准直孔的数量可以相等或不等。第一准直孔与第二准直孔对准的含义是：第一准直孔与第二准直孔的轴线基本平行，且在沿轴线方向上第一准直孔与第二准直孔至少部分重叠。第一准直孔、第二准直孔以及液晶面板中位于二者之间的层结构共同形成光线通道，该准直光线在该光线通道中传输。该准直光线穿出第二准直孔后照射识别对象的某区域，并被识别对象的该区域反射到感光器件表面。感光器件对该反射光线进行感应，实现识别对象的生物特征信息采集与生物特征识别。感光器件所采集的生物特征信息可以不限于指纹信息、面部信息、虹膜信息。

本方案中，由于感光器件所采集的光线来自于该光线通道，来自于该光线通道外的其他区域的光线减少或者没有了，因此来自该光线通道的光线就较少携带或不会携带其他区域的信息，使得感光器件感应出的电信号也基本不含该光线通道外的其他区域的信息。所以，最终形成的识别对象的该区域的生物特征信息就难以受到其他区域的信息的干扰，从而能够提升识别对象的该区域的生物特征信息采集精度。以此类推，由于识别对象每个区域的生物特征信息的采集精度能得到保证，因此整个识别对象的生物特征信息采集精度得到提升，识别对象的生物特征识别精度也得到加强。本方案中，液晶显示装置可以为LCD(Liquid Crystal Display)显示屏，可以采用LCD显示屏实现屏内指纹识别。

在一种实现方式中，该驱动电路还能够驱动第一液晶层与第二液晶层进入第二状态，以使液晶显示装置进行画面显示。其中，驱动电路能够驱动第一液晶层的液晶分子与第二液晶层的液晶分子调整排列方式，使第一液晶层与第二液晶层中均不形成准直孔，二者不再作为准直系统。在第二状态下，第二液晶层的作用同常规液晶面板中的液晶层，通过液晶分子的偏转控制进光量以实现不同灰阶显示(即光闸作用)。第一液晶层中的液晶分子可以形成基本不阻挡光源发出的发散光(本实现方式中光源可以是背光模组的部件，光源发出的光为背光)的排列，即第一液晶层允许发散光透过，基本不影响进光量；或者，第二液晶层也可以同第二液晶层一样起光闸作用，对灰阶显示做出贡献。本实现方式中，当第一液晶层与第二液晶层进入第二状态时，液晶面板能够出射发散光线进行画面显示，能够保证正常显示所需的可视角度。

在一种实现方式中，驱动电路可以包括第一驱动电路与第二驱动电路；第一驱动电路与第一液晶层相连，用于驱动第一液晶层在第一状态与第二状态之间切换；第二驱动电路位于液晶面板的周围，用于在第一液晶层切换状态时驱动第二液晶层切换至与第一液晶层相同的状态。其中，第二驱动电路可以是液晶面板的驱动电路，其可以包括扫描驱动电路、数据驱动电路、时序控制电路。本实现方式中，通过分别设置驱动电路，便于针对第一液晶层与液晶面板的不同特点分别进行驱动电路的设计，对第一液晶层与液晶面板更好地进行驱动，且从总体上简化了液晶显示装置的驱动电路的设计复杂度。

在一种实现方式中，第一驱动电路可以包括第一驱动电极与第二驱动电极，第一驱动电极设于第一液晶层邻接液晶面板的一侧，第二驱动电极设于第一液晶层邻接光源的一侧，第一驱动电极与第二驱动电极用于提供驱动电场，驱动第一液晶层在第一状态与第二状态之间切换。第一驱动电极与第二驱动电极可以是铟锡氧化物薄膜。本实现方式中，通过第一驱动电极与第二驱动电极施加电场，驱动第一液晶层切换状态，此种控制逻辑较为简单，使得第一液晶层的驱动设计容易实现。

在另一种实现方式中，第一驱动电路可以仅包括一个驱动电极，驱动电极可以是铟锡氧化物薄膜，驱动电极可设于第一液晶层一侧。通过一个驱动电极驱动第一液晶层，控制逻辑较为简单，硬件设计及结构设计也更为容易。

在另一种实现方式中，驱动电路位于液晶面板的周围并与第一液晶层相连，驱动电路用于驱动第一液晶层及第二液晶层在第一状态与第二状态之间切换。本实现方式中，第一液晶层及第二液晶层可以共用一个驱动电路，该驱动电路可以是液晶面板的驱动电路。该驱动电路的驱动下，第一液晶层及第二液晶层的状态可以切换为一致。通过使第一液晶层与第二液晶层共用一个驱动电路，能够简化电路设计复杂度与电路规模。尤其是第一液晶层复用液晶面板的驱动电路，能够使第一液晶层如第二液晶层那样具备较为复杂的排列方式，不仅能选取准直光线、过滤非准直光线，还能起光闸作用，对灰阶显示做出贡献。

在一种实现方式中，液晶显示装置还可以包括导光板和均光膜，光源设于导光板的入光侧面，导光板、均光膜、第一液晶层及液晶面板依次层叠。本实现方式中的背光模组可以为侧光式背光模组，即背光模组包括导光板和均光膜，该光源设于该导光板的入光侧面。相应的，该导光板、该均光膜、该第一液晶层及该液晶面板依次层叠。由于均光膜用于对背光进行进一步扩散和均匀化，透过均光膜的背光仍为各向发散光线,因此可以将第一液晶层设在均光膜与液晶面板之间,以便于对透过均光膜的各向发散背光进行准直化。采用侧光式背光模组可以将光源置于导光板的侧边，能够使液晶显示装置的厚度较小，有利于实现电子设备的超薄设计。

在一种实现方式中，第一液晶层为至少两层且层叠设置，远离液晶面板的一层第一液晶层与第二液晶层的间距，与第一准直孔的孔径及第二准直孔的孔径中的最小值之比为预设值。本实现方式中，远离液晶面板的第一液晶层到第二液晶层的间距可表示允许准直光线穿过的光线通道的深度，第一准直孔的孔径与第二准直孔的孔径中的最小值可反映该光线通道的宽度。该光线通道的深度与宽度之比，可以称为该光线通道的深宽比，该深宽比可由该光线通道的深度与该最小值的比值来表征。深宽比越大则对光的准直效果越好，因此该光线通道的深度与该最小值的比值越大，光的准直效果越好。该预设值的具体取值以使深宽比较大(即该比值较大)、光的准直效果较好为准。例如，该预设值为10:1。

在一种实现方式中，第一液晶层可以为液晶片，液晶片包括透明封装膜及封装在透明封装膜内的液晶，在第一状态时液晶中形成第一准直孔。具有此种结构的第一液晶层设计成熟，容易制造，也便于组装。

在一种实现方式中，液晶面板包括彩膜基板，彩膜基板位于第二液晶层背离光源的一侧，感光器件设于彩膜基板背离第二液晶层的一面。由彩膜基板靠近识别对象，将感光器件设在彩膜基板上，能使感光器件到识别对象的距离较小(即反射光的传输路径较短)，因此能减少反射光在传输路径上的损耗，保证感光器件的采光精度。

在一种实现方式中，彩膜基板上设有阵列排布的多个黑矩阵，感光器件在彩膜基板上的正投影落入黑矩阵所在的区域。黑矩阵用于将彩膜基板上阵列分布的相邻滤光单元隔开。将感光器件设在与黑矩阵对应的区域，能够减少对像素区中有效透光区域的占用以避免影响显示。

第二方面，本申请的技术方案还提供了一种电子设备，该电子设备可以是任何具备显示功能的电子产品，包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、电子阅读器、可穿戴设备、遥控器、电视机、台式计算机、车载设备等。

该电子设备包括壳体及上述任一液晶显示装置。该壳体具有收容腔，该液晶显示装置位于该收容腔，该液晶面板发出的光线能够从该收容腔的开口射出。其中，壳体可以是单件壳体，也可以是由若干个壳体组装而成的壳体组件。本方案的电子设备能够实现高精度的屏内生物特征识别，还可以保证显示画面时的可视角度。

第三方面，本申请的技术方案还提供了一种电子设备的控制方法，用于对上述任一电子设备进行控制，该电子设备包括光源、第一液晶层、液晶面板和感光器件，光源与液晶面板分别位于第一液晶层的相对两侧，光源用于向液晶面板提供光，液晶面板内密封有第二液晶层，感光器件设在液晶面板的像素区。控制方法包括：接收第一触发信号；根据第一触发信号生成第一驱动信号；根据第一驱动信号驱动第一液晶层与第二液晶层进入第一状态，其中在第一状态时，第一液晶层中形成第一准直孔，第二液晶层中形成第二准直孔，第一准直孔与第二准直孔对准，以使部分光穿过第一准直孔进入第二准直孔，并从液晶面板射出以照亮 识别对象；通过感光器件采集识别对象的生物特征信息。

本方案中，在接收第一触发信号之前，第一液晶层与第二液晶层可以处于第二状态或其他状态(例如第一液晶层与第二液晶层中的液晶呈无序排列的初始状态)。第一触发信号可用于产生第一驱动信号，第一触发信号可以由电子设备中的触控感应层感应触摸手势生成，或者可以由电子设备中的传感器感应到识别对象靠近时生成，或者可以在液晶面板显示预设画面时触发。根据第一驱动信号可以驱动第一液晶层与第二液晶层形成准直系统，以从光源发出的各向发散光中选取中准直光。准直光射出液晶面板后照亮识别对象，可通过感光器件采集识别对象的反射光，实现识别对象的生物特征信息采集与生物特征识别。

本方案的控制方法通过接收第一触发信号，根据该第一触发信号生成第一驱动信号，根据该第一驱动信号驱动第一液晶层与第二液晶层进入第一状态以形成准直系统，从而使感光器件能采集到高精度的生物特征信息。因此，本控制方法能够使电子设备实现高精度的屏内生物特征信息采集，提升电子设备的生物特征识别精度。

在一种实现方式中，该控制方法还包括：接收第二触发信号；根据第二触发信号生成第二驱动信号；根据第二驱动信号，驱动第一液晶层与第二液晶层处于第二状态，其中在第二状态时，液晶显示装置进行画面显示。

本实现方式中，在接收第二触发信号之前，第一液晶层与第二液晶层可以处于第一状态、第二状态或其他状态(例如该初始状态)，第二触发信号可用于产生第二驱动信号。第二触发信号可以由该触控感应层感应触摸手势生成；或者可以在用户按压电子设备的机械按键时触发；或者可以由电子设备中的传感器感应到晃动时产生，或者可以是用户操作电子设备中安装的应用软件时，由应用软件响应用户操作发出；或者可以是用户触控电子设备的虚拟按键时，由该虚拟按键响应该触控操作发出。根据第二驱动信号可以驱动第一液晶层与第二液晶层处于第二状态，即驱动第一液晶层与第二液晶层进入由第一状态或其他状态切入第二状态，或继续维持第二状态。在第二状态时，第一液晶层与第二液晶层允许光源发出的发散光线通过，使液晶显示装置能实现灰阶显示。本实施方式中，控制电子设备显示画面的方案，以及控制电子设备进行生物特征信息采集的方案，两者作为本方案的控制方法的两个并列分支可以各自独立执行，同时存在时先后次序可以不限。

本实现方式中，通过接收第二触发信号，根据该第二触发信号生成第二驱动信号，根据该第二驱动信号驱动第一液晶层与第二液晶层处于第二状态，使光源发出的发散光线能够通过第一液晶层与第二液晶层，从而使液晶显示装置以正常可视角度进行画面显示。

一种实现方式中，“根据第二驱动信号，驱动第一液晶层与第二液晶层处于第二状态”发生在“接收第一触发信号”之前，其中在第二状态时，液晶面板显示预设画面；“根据第一驱动信号驱动第一液晶层与第二液晶层进入第一状态”包括：根据第一驱动信号驱动第一液晶层与第二液晶层由第二状态切换为第一状态。

本实现方式的控制方法能够控制电子设备在显示画面的情况下采集生物特征信息。在第一液晶层与第二液晶层处于第二状态时，液晶面板可以显示预设画面(即亮屏状态)，该预设画面可以指示识别对象靠近液晶显示装置的表面，以便进行生物特征信息采集。该预设画面可以触发第一触发信号，以驱动第一液晶层与第二液晶层切换为第一状态，实现高精度的生物特征信息采集与识别。由此，本实现方式的控制方法通过驱动第一液晶层与第二液晶层由第二状态切换为第一状态，能使液晶显示装置在显示画面时保证可视角度，在需要进行生物特征识别时形成准直系统，保证生物特征识别精度。

一种实现方式中，“根据第一驱动信号，驱动第一液晶层与第二液晶层进入第一状态”包 括：根据第一驱动信号，驱动第一液晶层形成第一准直孔，以及驱动第二液晶层形成第二准直孔，以使部分光穿过第一准直孔进入第二准直孔，并从液晶面板射出；检测从液晶面板射出的光的光量；若光量小于预设值，根据校准信号驱动第一液晶层和/或第二液晶层，以调整第一准直孔和/或第二准直孔的位置，直至光量大于或等于预设值；在光量大于或等于预设值时，确定第一液晶层与第二液晶层进入第一状态。

本实现方式中，在形成第一准直孔与第二准直孔后，第一准直孔与第二准直孔可能已经对准，或者尚未对准。为确认是否对准，检测从液晶面板射出的光的光量，并根据测得的光量与预设值确定是否校准第一准直孔相对第二准直孔的位置。若判断光量小于预设值，表明第一准直孔与第二准直孔尚未对准，此情况下根据校准信号调整第一准直孔和/或第二准直孔的位置，直至使第一准直孔与第二准直孔对准。校准信号可以是在判断测得的光量小于预设值时生成的，也可以是预先配置的。若判断光量大于或等于预设值，确定第一液晶层与第二液晶层已经对准，第一液晶层与第二液晶层进入第一状态。此情况下可通过感光器件采集生物特征信息。

本实现方式的控制方法能够通过检测液晶面板的出射光量，根据出射光量与预设值的关系，确定是否校准第一液晶层相对第二液晶层的位置，保证第一液晶层和第二液晶层进入第一状态，确保能从光源发出的发散光中选取出符合光量要求的准直光，从而保证感光器件能采集足够的光量，保证生物特征信息采集质量。

附图说明

为了说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例的电子设备的整体结构示意图；

图2是图1中的电子设备的分解结构示意图；

图3是图1中的电子设备的盖板、液晶面板、第一液晶层及背光模组的组装结构的横截面示意图；

图4是本申请实施例的电子设备采集指纹时的光路示意图；

图5是表示本申请实施例的电子设备中的感光器件与彩膜基板的相对位置关系的示意图；

图6是本申请实施例的电子设备的另一种背光模组的结构示意图；

图7是本申请实施例的电子设备的第一液晶层与第二液晶层进入第一状态时的光路示意图；

图8是本申请实施例的电子设备的第一液晶层与第二液晶层进入第二状态时的光路示意图；

图9是本申请实施例中表示不同深宽比对应的光线准直效果的示意图；

图10是本申请实施例的电子设备的第一液晶层的一种驱动电路的结构示意图；

图11是本申请实施例的电子设备的第二液晶层的一种驱动电路的结构示意图；

图12是本申请实施例的电子设备的控制方法的示意性框图；

图13是本申请实施例的电子设备的控制方法中电子设备显示预设画面时触发第一触发信号的一种场景示意图；

图14是本申请实施例的电子设备的控制方法中电子设备显示预设画面时触发第一触发信号的另一种场景示意图。

具体实施方式

本申请以下实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以是任何具备显示功能的电子产品，包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、电子阅读器、可穿戴设备、遥控器、电视机、台式计算机、车载设备等。

如图1和图2所示，该电子设备10可以包括壳体11和液晶显示装置12，液晶显示装置12安装于壳体11。壳体11可以是单件壳体11，也可以是由若干个壳体11组装而成的壳体组件。壳体11可以包括若干相连的壳壁，若干壳壁围成具有开口的收容腔11a，该收容腔11a用于安装液晶显示装置12。液晶显示装置12可以包括盖板121、液晶面板122和背光模组。盖板121、液晶面板122和背光模组依次层叠，液晶面板122与背光模组安装在收容腔11a内，盖板121封盖收容腔11a的开口并与液晶面板122贴合,可以对液晶面板122进行防护。盖板121可以仅起防护作用(例如玻璃盖板)，也可以起防护作用兼具触控感应功能(如为电容式触控盖板)。液晶面板122显示时所发出的光线可透过盖板121射出，这样可以使用户能看到液晶面板122的显示内容。在其他实施例中，液晶显示装置12也可以不含盖板121，此时液晶面板122可以直接从收容腔11a的开口露出(例如台式计算机的显示器、遥控器、计算器等的液晶面板122可直接裸露)，液晶面板122显示时发出的光线可直接进入人眼。当然，为了加强对液晶面板122的防护，可以对液晶面板122的外露表面进行强化处理，使其能够应对滑擦、磨损、冲击、腐蚀等。

如图3所示，液晶面板122包括第一偏光片1221、彩膜基板1223、液晶层1224(以下称第二液晶层1224)、阵列基板1225及第二偏光片1226，第一偏光片1221、彩膜基板1223、第二液晶层1224、阵列基板1225及第二偏光片1226依次层叠。彩膜基板1223与阵列基板1225形成液晶盒，第二液晶层1224密封在该液晶盒内。彩膜基板1223靠近第二液晶层1224的一面阵列分布有多个R(红)、多个G(绿)和多个B(蓝)滤光单元，相邻的滤光单元之间通过黑矩阵(Black Martrix，简称BM)隔开(见图5)。阵列基板1225上集成有TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)阵列，以及多根数据线(Date Line)、多根扫描线(Gate Line)和多个像素电极，多根数据线与多根扫描线相交叉以限定出多个子像素。每个子像素均包括一个像素电极、一根数据线、一根扫描线及一个TFT，像素电极、数据线、扫描线之间通过该TFT连接。每个子像素均与彩膜基板1223上的一个滤光单元对应，一个子像素与一个滤光单元合起来可称为一个像素。液晶面板122中分布有像素的区域可称为像素区122a，像素区122a内的像素可发光以实现图像显示。

本实施例中，电子设备10集成了生物特征识别功能，当识别对象朝向液晶面板122时，电子设备10能够采集识别对象的生物特征信息，对识别对象进行身份验证。该生物特征信息包括但不限于指纹信息、面部信息、虹膜信息等。

具体结合图2-图4所示，液晶面板122的像素区122a设有多个感光器件1222。感光器件1222包括但不限于CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。

像素区122a发出的光线在从液晶面板122的外表面射出后可照亮识别对象(如照亮识别对象的指纹、面部、眼球等)，识别对象的某个区域可对光线进行反射，反射光进入液晶面板122的像素区122a并被与该区域对应的感光器件1222采集。感光器件1222感应该反射光以生成电信号，该电信号携带有该区域的生物特征信息。多个感光器件1222能够生成识别对象的多个区域的电信号，多个电信号可由处理电路(例如可以通过数据线和扫描线连接外部芯片)进行处理，从而实现识别对象的生物特征识别。感光器件1222可以仅在像素区122a的 局部区域内分布，使得液晶面板122的部分像素区122a作为感应识别区；或者，感光器件1222也可以在整个像素区122a均有分布，即液晶面板122的全部像素区122a均可作为感应识别区。由上述的采集原理可知：采集指纹信息时识别对象的指纹既可以贴合感应识别区，也可以与感应识别区相隔一定距离，后者使识别对象在不便触摸屏幕时可以将手指悬空进行指纹识别。

传统的电子设备将识别模块(例如指纹识别模组)设在液晶显示装置12的非显示区，导致电子设备的屏占比较小。而本实施例的方案是将感光器件1222集成在像素区122a内，无需针对感光器件1222设置非显示区，使得液晶面板122能够做大以扩大显示区的面积，从而能提升电子设备的屏占比。例如，若采集的是指纹信息，则电子设备10能实现屏内指纹识别，使得电子设备10的屏占比较大。

如图3-图5所示，在一种实施方式中，感光器件1222具体可以分布在彩膜基板1223上，并位于彩膜基板1223邻接第一偏光片1221的一面。由于彩膜基板1223靠近识别对象，将感光器件1222设在彩膜基板1223上，能使感光器件1222到识别对象的距离较小(即反射光的传输路径较短)，因此能减少反射光在传输路径上的损耗，保证感光器件1222的采光精度。另外，为了减少对像素区122a中有效透光区域的占用以避免影响显示，可以将感光器件1222设在与黑矩阵12231对应的区域，即感光器件1222在彩膜基板1223上的正投影落入黑矩阵12231所在的区域内。当然，由于感光器件1222的尺寸非常小，其对显示效果的影响有限，也可以将其形成在像素区122a中的有效透光区域内。

在另外一种实施方式中，与上述实施方式不同的是，感光器件1222也可以分布在阵列基板1225上。为保证反射光能到达感光器件1222而不被黑矩阵遮挡，感光器件1222可以错开黑矩阵。当然对于上述任一种实施方式，感光器件1222总是分布在液晶面板122的像素区122a。

背光模组用于向液晶面板122提供背光，以使液晶面板122显示图像。背光模组所提供的背光具体可由背光模组中的光源(或称背光灯)发出。本实施例中的背光模组可以是侧光式背光模组，也可以是直下式背光模组。

如图3和图4所示，在一种实施方式中，背光模组为侧光式背光模组，该背光模组还可以包括导光板1234。导光板1234呈平板状，其具有相连的入光侧面(入光侧面的法线垂直于导光板1234的厚度方向)和出光正面(出光正面的法线平行于导光板1234的厚度方向)。光源1233对应入光侧面布置，光源1233发出的光线可经入光侧面射入导光板1234并在导光板1234内传输，最终从出光正面射出，从出光正面出射的光线为均匀的面光线。导光板1234与液晶面板122层叠设置(当然，光源1233也可以与液晶面板122层叠设置)，导光板1234产生的面光线射入液晶面板122，以使液晶面板122显示图像。该背光模组还可以包括各类光学膜片，如设在导光板1234背离液晶面板122一侧的反射膜1236，用于将从导光板1234中泄露出来但并未进入液晶面板122的光线重现反射回导光板1234内，以增强光源1233的光利用率。设在导光板1234朝向液晶面板122一侧的均光膜124，用于提升导光板1234发出的面光线的均匀性。设在均光膜124与第二偏光片1226之间的增亮膜1231，用于提升导光板1234发出的面光线的亮度。当然还可以根据需要组合设置其他光学膜片，以兼顾对比度、色度、视野等光学指标。该背光模组还可以包括起固定、承载作用光源1233、导光板1234、光学膜片的结构件，结构件包括但不限于支撑钢片1235，该支撑钢片1235可设于反射膜1236背离导光板1234的一侧。侧光式背光模组由于将光源1233置于导光板1234的侧边，能够使液晶显示装置12的厚度较小，有利于实现电子设备10的超薄设计。

如图6所示，在另外一种实施方式中，背光模组为直下式背光模组。与侧光式背光模组不同的是，直下式背光模组可以不含导光板1234。光源1254(例如可以是发光二极管阵列)设于液晶面板122的正后方(从用户观看画面的视角看)。直下式背光模组还可以包括设于光源1254背离液晶面板122一侧的反射片1253，用于对光源1254发出的未射向液晶面板122的光线进行反射，使其重新射入液晶面板122；设于光源1254靠近液晶面板122一侧的均光膜1252及增亮膜1251，用于提升光线的均匀性和亮度。直下式背光模组能精确、动态地调整光源的局部区域的光学量(如亮度、色温等)，能够对液晶面板122的画面进行区域动态控制，因此使液晶面板122的显示更加细腻逼真，色彩和明暗对比更加优秀。

本实施例中，背光模组的光源与液晶面板122之间还设有第一液晶层，即第一液晶层的相对两侧分别为光源与液晶面板122。第一液晶层为含有液晶的层结构，用于在进行生物特征识别时与液晶面板122内的第二液晶层1224形成准直系统，对光源发出的各向发散背光进行准直化(使原本各向发散的光线转换成基本沿同一方向传输的“平行光线”)，以提高生物特征识别精度。第一液晶层的面积以覆盖感应识别区为准。第一液晶层为至少一层。第一液晶层的具体结构例如可以包括透明封装膜以及封装在透明封装膜内的液晶，具有此种结构的第一液晶层设计成熟，容易制造，也便于组装。当然，还可以根据需要设计其他结构的第一液晶层。本实施例中，采用该准直系统对各向发散背光进行准直化的设计对侧光式背光模组及直下式背光模组均适用。以下将基于侧光式背光模组，详细描述该准直设计。

如图3和图4所示，一种实施方式中，第一液晶层1232可以设在均光膜124与液晶面板122之间，均光膜124、第一液晶层1232以及液晶面板122依次层叠。由于光源1233与导光板1234并排设置且位于导光板1234的侧边，因此仍然可以认为第一液晶层1232位于光源1233与液晶面板122之间。具体的，由于透过均光膜124的背光仍为各向发散光线,因此可以将第一液晶层1232设在均光膜124与增亮膜1231之间,以便于对透过均光膜124的各向发散背光进行准直化。当然，第一液晶层1232也可以位于增亮膜1231与第二偏光片1226之间。

本实施例中，液晶显示装置12包括驱动电路。在需要进行生物特征识别时，该驱动电路可驱动第一液晶层1232及液晶面板122内的第二液晶层1224进入第一状态，该第一状态指第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶分子均呈现一定排列，该排列允许导光板1234发出的各向发散光线中的准直光线(准直光线指基本沿同一方向传输的光线，例如准直光线可以基本沿基板液晶面板122的厚度方向传输)穿过第一液晶层1232与第二液晶层1224，而阻挡非准直光线(除准直光线外的其余各向发散光线)通过。也即在第一状态下，第一液晶层1232与第二液晶层1224可从导光板1234发出的各向发散光线中选出准直光线，而将非准直光线过滤掉。

具体的，结合图4和图7，在第一状态下，第一液晶层1232内的液晶分子可调整排列方式形成第一准直孔h1，第二液晶层1224内的液晶分子可调整排列方式形成第二准直孔h2，第一准直孔h1与第二准直孔h2对准。其中，第一准直孔h1与第二准直孔h2的轴线基本平行，两者的轴线可基本沿液晶面板122的厚度方向(如图4所示)，也可以沿与该厚度方向夹一锐角的方向。第一准直孔h1与第二准直孔h2的孔径大约为几十微米，远大于一个感光器件1222的尺寸(约几微米)。第一准直孔h1与第二准直孔h2的孔径可以一致，也可以不同。第一准直孔h1与第二准直孔h2均可以为多个，多个第一准直孔h1与多个第二准直孔h2均间隔排布。第一准直孔h1及第二准直孔h2的轴线基本沿同一方向。第一准直孔h1与第二准直孔h2的数量可以相等或不等。第一准直孔h1与第二准直孔h2的孔径及数量可以根据需要进行组合，例如两者的孔径与数量均相等；或者两者的孔径不同数量也不同，孔径较大的数 量较少。第一准直孔h1与第二准直孔h2对准的含义是：第一准直孔h1与第二准直孔h2的轴线基本平行，在沿轴线方向上第一准直孔h1与第二准直孔h2至少部分重叠。具体的，若第一准直孔h1与第二准直孔h2孔径一致，则两者一一对应，两者的轴线基本重合(如图4和图7所示，两者的轴线完全重合，在沿轴线方向上两者完全重叠。或者，若两者的轴线存在错位，在沿轴线方向上两者部分重叠)；或者，若第一准直孔h1与第二准直孔h2孔径不一致，则一个孔径较大者对应若干个孔径较小者，若干孔径较小者沿其轴线方向的投影，有至少部分落入一个孔径较大者沿其轴线方向的投影的轮廓之内。

本实施例中，第一准直孔h1、第二准直孔h2，以及二者之间的层(增亮膜1231、第二偏光片1226、阵列基板1225等)共同形成光线通道。从导光板1234射出的各向发散背光中的部分背光可进入第一准直孔h1传输，并依次穿过增亮膜1231、第二偏光片1226、阵列基板1225进入第二准直孔h2。由于第一准直孔h1与第二准直孔h2的轴线沿特定方向(如图4所示，例如沿液晶面板122的厚度方向)，使得能通过第一准直孔h1进入该光线通道并从第二准直孔h2射出的这部分背光成为准直光线，即通过第一准直孔h1与第二准直孔h2的准直构造，从各向发散背光中选取出准直光线。该准直光线穿出第二准直孔h2后继续穿过彩膜基板1223、第一偏光片1221和盖板121，并照亮识别对象的某个区域，例如照亮用户的手指。识别对象的该区域对该准直光线进行反射，反射光线进入液晶面板122的像素区122a，并被与识别对象的该区域对应的感光器件1222感应，从而实现该区域的生物特征信息采集。第一准直孔h1、第二准直孔h2相对感光器件1222的位置，只要保证穿过第一准直孔h1及第二准直孔h2的准直光线经识别对象反射后能到达感光器件1222即可。在遵从该原则的前提下，可任意设置第一准直孔h1、第二准直孔h2相对感光器件1222的位置。由于该感光器件1222所采集的光线仅来自于该光线通道，并非来自于该光线通道外的其他区域(如图4中左边一路光线在光线通道之外的区域传输，不会被感光器件1222采集到)，因此该光线就不会携带其他区域的信息，使得该感光器件1222感应出的电信号也不含该光线通道外的其他区域的信息。所以，最终形成的识别对象的该区域的生物特征信息就不会受到其他区域的信息的干扰，从而能够提升识别对象的该区域的生物特征信息采集精度。以此类推，由于识别对象每个区域的生物特征信息的采集精度能得到保证，因此整个识别对象的生物特征信息采集精度得到提升，识别对象的生物特征识别精度也得到加强。

本实施例中，在进行生物特征识别时液晶面板122出射的是准直光线，这有利于实现高精度的屏内生物特征识别。但是，若液晶面板122显示画面时依然出射准直光线，这会造成液晶面板122的感应识别区的可视角度(可视角度指在看清画面的前提下，视线与屏幕法线的最大夹角)降低而影响显示。针对此问题，本实施例还可以提供相应的解决方案。

具体的，本实施例的一种实施方式中，如图8所示，在显示画面时(指无需进行生物特征识别时显示画面)，该驱动电路还可以驱动第一液晶层1232及第二液晶层1224进入第二状态。该第二状态指第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶分子呈现另一排列，该排列可以允许导光板1234发出的发散背光通过第一液晶层1232与第二液晶层1224，不进行准直光线的选取和非准直光线的过滤(应理解，由于液晶的特性，在第二状态下第一液晶层1232与第二液晶层1224依然可对背光进行一定程度的阻挡，但在第二状态下通过第一液晶层1232与第二液晶层1224的背光为发散光)。此时，液晶显示装置12中并不会形成仅允许准直光线通过的光线通道。根据具体的显示内容，第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶分子可以呈现出相应的排列以实现相应的图像显示。在一种实施方式中，可使第一液晶层1232中的液晶排列基本不对发散背光进行遮挡，即第一液晶层1232允许方向发散的背光通过而不起光 闸作用。此种效果例如可以通过驱动电路施加相应的驱动信号，或者使用具有特定材料性质的液晶材料制造第一液晶层1232来达到，使第二液晶层1224如常规液晶面板中的液晶层那样起光闸作用实现灰阶显示。或者，在另一种实施方式中，第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶均起光闸作用(此时第一液晶层1232与第二液晶层1224的功能类似)，两者共同影响进入液晶面板的光量,实现各种灰阶显示。

本实施方式中，在进行生物特征识别时，液晶显示装置12中可形成仅允许准直光线通过的光线通道，此时从液晶面板122射出并照亮识别对象的为准直光线，对该准直光线的反射光进行采集能够实现高精度的生物特征信息采集与识别。在正常显示画面时，液晶显示装置12中并不形成该光线通道，第一液晶层1232与第二液晶层1224根据具体要显示的内容形成相应的排列，使液晶面板出射的光线为各向发散光线，以显示相应的画面。虽然在进行生物特征识别时由于液晶面板122出射准直光线，影响液晶面板122的感应识别区的可视角度，但是可视角度的降低只发生在生物特征识别过程，在正常显示画面时该感应识别区又会恢复正常出光角度，使得可视角度及显示效果均恢复正常。尤其是当指纹贴合感应识别区进行指纹识别时，感应识别区恰好被手指覆盖，即使感应识别区的可视角度降低，也并不影响用户观看。因此，本实施方式的方案通过使第一液晶层1232与第二液晶层1224在第一状态与第二状态之间切换，既能够实现高精度的屏内生物特征识别，又能保证显示画面时液晶面板122的可视角度。反之，若采用普通准直膜替代第一液晶层1232，该普通准直膜始终对背光进行准直化，造成在正常显示时从液晶面板出射的依然是准直光线，导致液晶面板的可视角度过小(例如在7°左右)，劣化了显示效果。另外，普通准直膜通常较厚(可达0.7mm-1.0mm)，导致电子设备的厚度较大；但是第一液晶层1232非常纤薄(大约为0.2mm)，有利于实现电子设备10的超薄设计。当然，在其他实施方式中,驱动电路可以不具备驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224切换为第二状态的功能，而是始终使第一液晶层1232与第二液晶层1224维持在第一状态。

本实施例中，通过增加第一液晶层1232的层数，可以增强对背光的准直效果，进一步提升生物特征采集与识别精度。例如，可以根据需要设置依次层叠的至少两层第一液晶层1232，使远离液晶面板122的一层第一液晶层1232到第二液晶层1224的间距，与第一准直孔h1的孔径及第二准直孔h2的孔径中的最小值之比为预设值。其中，远离液晶面板122的第一液晶层1232到第二液晶层1224的间距可表示允许准直光线穿过的光线通道的深度，第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径中的最小值(若第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径相等，则最小值为该孔径；若不等，则最小值为较小的孔径)可反映该光线通道的宽度。

例如，若第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径相等，且第一准直孔h1与第二准直孔h2的轴线完全重合，第一准直孔h1或第一准直孔h1的孔径为该光线通道的宽度。或者，若第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径相等，且第一准直孔h1与第二准直孔h2的轴线存在错位，第一准直孔h1与第一准直孔h1重叠部分的径向尺寸可以为该光线通道的宽度，此时该光线通道的宽度小于该最小值，即该最小值减去一个数值所得结果为该光线通道的宽度。或者，若第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径不等，其中一个孔径较大者对应若干个孔径较小者，若干孔径较小者沿其轴线方向的投影，有至少部分落入一个孔径较大者沿其轴线方向的投影的轮廓之内，第一准直孔h1与第一准直孔h1重叠部分的径向尺寸之和为该光线通道的宽度，此时该光线通道的宽度可能大于、等于或小于该最小值，即该最小值与一个数值(该数值可以为正数、0或者负数)的代数和为该光线通道的宽度。

本实施例中，该光线通道的深度与宽度之比，可以称为该光线通道的深宽比，深宽比越 大则对背光的准直效果越好。由上所述，该光线通道的宽度可由第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径中的最小值表征，因此深宽比也可由该光线通道的深度与该最小值的比值来表征。该预设值的具体取值以使深宽比较大(即该比值较大)、背光的准直效果较好为准。以下将结合示意图详细分析不同深宽比对准直效果的影响。

如图9所示，保持第一准直孔h1与第二准直孔h2的孔径不变(以两个孔径一致为例)，但改变光线通道的深度，即改变深宽比。图9中的实施方式(a)中第二液晶层1224与第一液晶层1232之间的光线通道的深宽比为1：1，非准直光线可进入该光线通道并从该光线通道射出，导致准直效果较差。与之对比的是，图9中的实施方式(b)中第二液晶层1224与第一液晶层1232之间的光线通道的深宽比为10：1，同样的非准直光线虽然可以进入该光线通道，但是在邻近第二准直孔h2处将被第二液晶层1224中的液晶分子阻挡，无法从光线通道射出，因此准直效果较好。可以理解，在合理设置深宽比的情况下，甚至可以使非准直光线无法进入第一液晶层1232内，或者进入第一液晶层1232内但被阻挡在邻近第一准直孔h1处。同理，在第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径不同的情况下，同样可以得出深宽比越大则对背光的准直效果越好这一结论。因此，在第一准直孔h1的孔径与第二准直孔h2的孔径一定时，通过增加第一液晶层1232的层数来增加光线通道的深度，进而增加光线通道的深宽比，从而提升对背光的准直效果，提升生物特征采集与识别精度。当然，在满足深宽比要求的前提下，第一准直层也可以仅有一层。

在本实例中的第一实施方式中，第一液晶层1232与第二液晶层1224可分别有各自的驱动电路。具体的，驱动电路可以包括第一驱动电路与第二驱动电路，第一驱动电路与第一液晶层1232相连，用于通过电场来驱动第一液晶层1232在第一状态与第二状态之间切换。如图10所示，第一驱动电路具体可以包括第一驱动电极1261与第二驱动电极1262，第一驱动电极1261设于第一液晶层1232邻接液晶面板122的一侧，第二驱动电极1262设于第一液晶层1232邻接光源的一侧，即第一驱动电极1261与第二驱动电极1262分别设于第一液晶层1232的相对两侧。第一驱动电极1261与第二驱动电极1262包括但不限于ITO(Indium Tin Oxide,铟锡氧化物)薄膜。第一驱动电极1261与第二驱动电极1262用于提供驱动电场，该驱动电场驱动第一液晶层1232改变状态。

一种实施方式中，当第一驱动电极1261与第二驱动电极1262未向第一液晶层1232施加驱动电场时，第一液晶层1232处于第二状态；当施加驱动电场时，第一液晶层1232由第二状态切换为第一状态。或者在另外一种实施方式中，当第一驱动电极1261与第二驱动电极1262向第一液晶层1232施加第一驱动电场时，第一液晶层1232处于第一状态；当施加第二驱动电场时，第一液晶层1232切换为第二状态。在其他实施方式中，第一驱动电路还可以具有其他结构形式，例如第一驱动电路仅包括一个驱动电极，该驱动电极可设于第一液晶层1232一侧。本第一实施方式中，通过电场来驱动第一液晶层1232切换状态的控制逻辑较为简单，使得第一液晶层1232的驱动设计容易实现。

如图11所示，在本第一实施方式中，第二驱动电路可以是液晶面板122的驱动电路，第二驱动电路可以位于液晶面板122的周围，其可以包括扫描驱动电路1273(用于驱动扫描线)、数据驱动电路1272(用于驱动数据线以对像素电极充电)、时序控制电路1271(用于提供扫描驱动电路1273与数据驱动电路1272需要的时序控制信号，以及将要显示的图像数据信号)。第二驱动电路可驱动第二液晶层1224同步切换状态，例如在第一液晶层1232切换为第一状态时，第二驱动电路驱动第二液晶层1224切换为第一状态，或者在第一液晶层1232切换为第二状态时，第二驱动电路驱动第二液晶层1224切换为第二状态。

本第一实施方式中，通过分别设置驱动电路，便于针对第一液晶层1232与液晶面板122的不同特点分别进行驱动电路的设计，例如考虑到第一液晶层1232中的液晶分子仅具有形成准直孔的排列方式与基本透过发散背光的排列方式(即不起光闸作用，不影响灰阶)，第二液晶层1224中的液晶分子具有形成准直孔的排列方式与调整不同偏转角度以改变透光量的排列方式(即起光闸作用，便于形成各种灰阶)，因此可分别对第一液晶层1232设计功能较为简单驱动电路，对液晶面板122设计功能较为复杂的驱动电路，这能对第一液晶层1232与液晶面板122更好地进行驱动，从总体上简化了液晶显示装置12的驱动电路的设计复杂度。

在本实施例的第二实施方式中，与上述第一实施方式不同的是，第一液晶层1232与第二液晶层1224共用同一个驱动电路，该驱动电路可以同上述第一实施方式中液晶面板122的驱动电路。该驱动电路可以位于液晶面板122的周围，并与第一液晶层1232相连。该驱动电路用于驱动第一液晶层1232及第二液晶层1224在第一状态与第二状态之间同步切换，即在该驱动电路的驱动下，第一液晶层1232及第二液晶层1224的状态切换为一致。本第二实施方式中，通过使第一液晶层1232与第二液晶层1224共用一个驱动电路，能够简化电路设计复杂度与电路规模。尤其是通过使第一液晶层1232复用液晶面板122的驱动电路，能够使第一液晶层1232如第二液晶层1224那样具备较为复杂的排列方式，不仅能选取准直光线、过滤非准直光线，还能起光闸作用，对灰阶显示做出贡献。

以上实施例详细描述了本实施例的液晶显示装置12及电子设备10，以下将描述控制电子设备10工作的控制方法，使用该控制方法能够使电子设备10进行高精度的屏内生物特征采集，还可以保证显示画面时的可视角度。

如图12所示，本实施例提供了一种电子设备的控制方法，该控制方法用于对上述任一实施方式中的电子设备10进行控制，该控制方法可以包括：

S1.接收第一触发信号。S1可以由电子设备10的处理器执行，处理器可根据该第一触发信号生成第一驱动信号，该第一驱动信号用于驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224进入第一状态(下文将会描述)。S1可以在液晶面板122处于熄屏状态(不显示图像，画面呈黑暗一片)或亮屏状态下(显示图像，液晶面板122可发出发散光线)进行。

例如在一种实施方式中，电子设备10可以包括触控感应层。该触控感应层可集成在液晶面板122内部(此情况下盖板121可以仅起防护作用)，例如该触控感应层具体可形成在阵列基板1225与第二液晶层1224之间，或者第二液晶层1224与彩膜基板1223之间，或者第一偏光片1221与彩膜基板1223之间。又或者，该触控感应层可设在盖板121中(此情况下盖板121具有防护功能和触控感应功能)，例如设在盖板121的内表面(与液晶面板122贴合的表面)，或者设在盖板121的内表面与盖板121的夹层中(盖板121中设有两层触控感应层)。该触控感应层用于感应用户的触控手势。针对采集指纹信息的情况，当用户手指触摸液晶显示装置12的表面时，该触控感应层可感应触摸生成第一触发信号。该触控感应层可设置成当用户手指触摸液晶显示装置12的表面的任意区域(对应全部像素区122a均可作为感应识别区的情况)或设定区域(对于部分像素区122a作为感应识别区的情况，该设定区域例如可以是感应识别区。其中，可以设置提示以提醒用户触摸感应识别区。例如，液晶显示装置12对应感应识别区的局部表面可以轻微凹陷，该凹陷用于提示用户感应识别区的具体位置；或者，可以通过如电子设备使用说明等提示信息提示用户感应识别区的具体位置)时成第一触发信号。本实施方式中，该触控感应层生成第一触发信号以及处理器接收该触控感应层生成的第一触发信号，均可在液晶面板122处于熄屏状态或亮屏状态下进行。

或者，在另一实施方式中，电子设备10可以包括传感器(例如距离传感器或温度传感器)。 例如针对采集虹膜信息、面部信息或指纹信息等情况，当识别对象靠近电子设备10并进入该传感器的感应范围时，该传感器可生成第一触发信号。本实施方式中，该传感器生成第一触发信号以及处理器接收该传感器生成的第一触发信号，均可在液晶面板122处于熄屏状态或亮屏状态下进行。

或者，在其他实施方式中，当液晶面板122显示预设画面(例如该预设画面为图13与图14所示的提示输入指纹的界面)时可触发第一触发信号，处理器可接收到该第一触发信号。本实施方式中，生成该第一触发信号及处理器接收该第一触发信号，均可在液晶面板122处于亮屏状态下进行。此时第一液晶层1232与第二液晶层1224实际可处于第二状态，根据该第一触发信号生成的该驱动信号具体用于驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224由第二状态切换为第一状态(下文将继续描述)。

S2.根据所述第一触发信号生成第一驱动信号。S2可以由处理器执行，处理器可将生成的第一驱动信号发送至液晶显示装置12的驱动电路。

S3.根据所述第一驱动信号驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层进入第一状态，其中在所述第一状态时，所述第一液晶层中形成第一准直孔，所述第二液晶层中形成第二准直孔，所述第一准直孔与所述第二准直孔对准，以使部分所述背光穿过所述第一准直孔进入所述第二准直孔，并从所述液晶面板射出以照亮识别对象。具体的，液晶显示装置12的驱动电路可根据第一驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶调整排列，分别形成第一准直孔h1与第二准直孔h2，使第一液晶层1232与第二液晶层1224作为准直系统，该准直系统能够对各向发散背光进行准直化以选取出准直光线，该准直光线从液晶面板122射出后可以照亮识别对象。本实施例中，第一液晶层1232与第二液晶层1224具体可以由第二状态切换为第一状态，也可以由除第一状态之外的其他状态进入第一状态，该其他状态例如可以是第一液晶层1232与第二液晶层1224不受电压驱动时所处的初始状态，在该初始状态时第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶呈无序排列。

S4.通过所述感光器件采集所述识别对象的生物特征信息。具体的，照亮识别对象的准直光被识别对象反射后形成反射光，反射光再次射入液晶面板122的像素区122a，并被感光器件1222采集，感光器件1222采集到的信号经过处理，就能够实现识别对象的生物特征信息采集与生物特征识别。

由此，本实施例的控制方法通过接收第一触发信号，根据该第一触发信号生成第一驱动信号，根据该第一驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224进入第一状态以形成准直系统，从而使感光器件能采集到高精度的生物特征信息。因此，本控制方法能够使电子设备10实现高精度的屏内生物特征信息采集，提升电子设备10的生物特征识别精度。

本实施例的一种实施方式中，该控制方法还可以控制电子设备10以正常可视角度进行画面显示。具体的，该控制方法还可以包括：

S5.接收第二触发信号。S5可以由电子设备10的处理器执行，处理器可根据该第二触发信号生成第二驱动信号，该第二驱动信号用于驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224处于第二状态(其中，“处于第二状态”可以包括由其他状态进入第二状态和维持在第二状态，下文将会描述)。S5可以在液晶面板122处于熄屏状态(后续将驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224进入或维持第二状态)或亮屏状态(后续将驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224维持第二状态)下进行。

例如在一种实施方式中，电子设备10可以包括该触控感应层。在熄屏状态下，当用户触碰液晶显示装置12的表面时,该触控感应层可感应触碰动作生成第二触发信号，该第二触发 信号可由处理器接收。或者，在另一种实施方式中，电子设备10可以包括机械按键(例如电源键)。在熄屏状态下，当用户按压该按键时可触发第二触发信号，该第二触发信号可由处理器接收。或者，在另一种实施方式中，电子设备10可以包括传感器(例如重力传感器或位移传感器)。在熄屏状态下，当用户晃动电子设备10时，该传感器可感应晃动生成第二触发信号，该第二触发信号可由处理器接收。以上实施方式中，在S5之前第一液晶层1232与第二液晶层1224可处于第二状态或其他状态(例如第一状态或上述的初始状态)，处理器将根据收到的该第二触发信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224继续保持第二状态或切换为第二状态(下文继续描述)。

或者，在一种实施方式中，在亮屏状态下，处理器可接收预设触发信号，该预设触发信号可作为该第二触发信号。该预设触发信号例如可以是用户操作电子设备10中安装的应用软件时，由应用软件响应用户操作发出(例如用户打开相册时，相册响应打开操作发出预设触发信号，处理器根据该预设触发信号控制液晶面板122显示相册中的照片列表)，或者还可以是用户触控电子设备的虚拟按键(例如返回键，home键等)时，由该虚拟按键响应该触控操作发出(例如用户触摸home键时，电子设备10的操作系统响应该触摸操作发出预设触发信号，处理器根据该预设触发信号控制液晶面板122显示系统桌面的主界面)。本实施方式中，在S5之前第一液晶层1232与第二液晶层1224已经是第二状态，处理器将根据收到的该第二触发信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224继续保持第二状态(下文继续描述)。

S6.根据所述第二触发信号生成第二驱动信号。S6可以由处理器执行，处理器可将生成的第二驱动信号发送至液晶显示装置12的驱动电路。

S7.根据所述第二驱动信号，驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层处于第二状态，其中在所述第二状态时，所述液晶显示装置能够进行画面显示。具体的，液晶显示装置12的驱动电路可根据第一驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶调整或保持排列，使第一液晶层1232与第二液晶层1224允许背光模组发出的发散光线通过，使液晶显示装置12实现灰阶显示。

本实施方式中，通过接收第二触发信号，根据该第二触发信号生成第二驱动信号，根据该第二驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224处于第二状态，使背光模组发出的发散光线能够通过第一液晶层1232与第二液晶层1224，从而使液晶面板122以正常可视角度进行画面显示。

本实施例中，S5-S7作为控制电子设备10显示画面的方案，S1-S4作为控制电子设备10进行生物特征信息采集的方案，两个方案作为该控制方法的两个并列分支可以各自独立执行，同时执行时先后次序可以不限。由此，通过该控制方法能够使电子设备10既能实现高精度的生物特征信息采集，又能够以正常可视角度进行画面显示。

本实施例的一种实施方式中，该控制方法可控制电子设备在显示画面的情况下采集生物特征信息。具体的，该控制方法可以同时包括S5-S7及S1-S4。其中，S7可以发生在S1之前(由于S5-S6均在S7之前，因此也即S5-S7均可以在S1之前)。其中在第二状态时，液晶面板122可以显示预设画面(即亮屏状态)，该预设画面可以指示识别对象靠近液晶显示装置12的表面，以便进行生物特征信息采集。例如如图13所示，该预设画面可以为指纹图样。或者如图14所示，该预设画面可以为应用软件中弹出的提示输入指纹信息的对话框。该预设画面还可以触发第一触发信号，处理器可根据该第一触发信号生成第一驱动信号。相应的，S3具体可以包括：根据所述第一驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224由第二状态切换为第一状态，使第一液晶层1232与第二液晶层1224形成准直系统，以便于实现高精 度的生物特征信息采集与识别。

以下列举本实施方式的控制方法的一种具体应用场景。在熄屏状态下，当用户晃动电子设备10时，电子设备10中的传感器可感应晃动生成第二触发信号，处理器根据该第二触发信号生成第二驱动信号，液晶显示装置12的驱动电路根据该第二驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224处于第二状态。此时液晶面板122可显示一指纹图样(如图13所示)，该指纹图样提示用户将手指放到指纹图样区域(可以为感应识别区)，以便采集指纹信息。当用户手指触摸该指纹图样区域时，感应触控层可感应触摸生成第一触发信号，处理器根据该第一触发信号生成第一驱动信号，液晶显示装置12的驱动电路根据该第二驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224进入第一状态。此时准直光线可从液晶面板12射出照亮用户手指，采集用户的指纹信息。另外，当用户手指触摸该指纹图样区域时，为避免干扰从液晶面板12出射的准直光线，该指纹图样可以消失。

本实施例的一种实施方式中，该控制方法还可以通过检测和校准，确保第一液晶层1232与第二液晶层1224进入第一状态。具体的，S3还可以包括：

S31.根据所述第一驱动信号，驱动所述第一液晶层形成所述第一准直孔，以及驱动所述第二液晶层形成所述第二准直孔，以使部分所述背光穿过所述第一准直孔进入所述第二准直孔，并从所述液晶面板射出。具体的，液晶显示装置12的驱动电路可根据第一驱动信号驱动第一液晶层1232与第二液晶层1224中的液晶调整排列，分别形成第一准直孔h1与第二准直孔h2。此时，第一准直孔h1与第二准直孔h2可能已经对准(第一液晶层1232与第二液晶层1224进入第一状态)，或者尚未对准(第一液晶层1232与第二液晶层1224尚未进入第一状态)。若第一准直孔h1与第二准直孔h2未对准，则无法选取出符合光量要求的准直光，这会影响感光器件1222采光。

S32.检测从所述液晶面板射出的光的光量，可通过相应的检测仪器检测光量。根据检测结果可确定第一准直孔h1与第二准直孔h2是否对准，其原理在于：若第一准直孔h1与第二准直孔h2已经对准，则液晶显示装置12中的光线通道较宽，射出液晶面板122的光的光量较大；反之，若未对准，则液晶显示装置12中的光线通道较窄(甚至未形成光线通道)，射出液晶面板122的光的光量较小(甚至为零)。

S33.若所述光量小于预设值，根据校准信号驱动所述第一液晶层和/或所述第二液晶层，以调整所述第一准直孔和/或所述第二准直孔的位置，直至所述光量大于或等于所述预设值。具体的，处理器可以判断测得的光量是否小于预设值。在小于预设值时，处理器判定第一准直孔h1与第二准直孔h2尚未对准，并生成校准信号。或者，该校准信号可以是预先配置的，当处理器判断测得的光量小于预设值时，处理器调用该校准信号。液晶显示装置12的驱动电路可根据该校准信号驱动第一液晶层1232和/或第二液晶层1224，调整第一液晶层1232和/或第二液晶层1224中液晶的排列，以校准第一准直孔h1相对第二准直孔h2的位置。该检测-判断-校准的过程可以循环重复若干次，直到处理器判断测得的光量大于或等于预设值为止。本实施方式中，该预设值作为衡量第一准直孔h1与第二准直孔h2对准时液晶面板122的出射光量的最小参考值，可以根据实际产品需求予以确定。

S34.在所述光量大于或等于预设值时，确定所述第一液晶层与所述第二液晶层进入所述第一状态。具体的，可以是经过若干次检测-判断-校准的过程后，在处理器判断最后一次测得的光量大于或等于预设值时，处理器确定第一液晶层1232和第二液晶层1224进入所述第一状态。或者，也可以无需校准，在处理器判断首次测得的光量大于或等于预设值时，处理器确定第一液晶层1232和第二液晶层1224进入所述第一状态。

本实施方式中，当确定第一液晶层1232和第二液晶层1224进入所述第一状态后，执行S4。由此，本实施方式的控制方法能够通过检测液晶面板122的出射光量，根据出射光量与预设值的关系，确定是否校准第一液晶层相对所述第二液晶层的位置，保证第一液晶层1232和第二液晶层1224进入第一状态，确保能从背光中选取出符合光量要求的准直光，从而保证感光器件1222能采集足够的光量，保证生物特征信息采集质量。当然，本实施方式的方案并非是必需的。

本方案中，液晶显示装置可以为LCD(Liquid Crystal Display)显示屏，可以采用LCD显示屏实现屏内指纹识别。

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。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 (15)

1. 一种液晶显示装置，其特征在于，

   包括光源、第一液晶层、液晶面板和驱动电路，所述光源与所述液晶面板分别位于所述第一液晶层的相对两侧，所述光源用于向所述液晶面板提供光，所述液晶面板内有第二液晶层；所述驱动电路用于驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层进入第一状态，使所述第一液晶层中形成第一准直孔、所述第二液晶层中形成第二准直孔，所述第一准直孔与所述第二准直孔对准，以使部分所述光穿过所述第一准直孔进入所述第二准直孔，并从所述液晶面板射出以照亮识别对象；所述液晶显示装置还包括设在所述液晶面板的像素区的感光器件。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

   所述驱动电路还用于驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层进入第二状态，以使所述液晶显示装置进行画面显示。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于

   所述驱动电路包括第一驱动电路与第二驱动电路；所述第一驱动电路与所述第一液晶层相连，用于驱动所述第一液晶层在所述第一状态与所述第二状态之间切换；所述第二驱动电路位于所述液晶面板的周围，用于在所述第一液晶层切换状态时驱动所述第二液晶层切换至与所述第一液晶层相同的状态。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，

   所述第一驱动电路包括第一驱动电极与第二驱动电极，所述第一驱动电极设于所述第一液晶层邻接所述液晶面板的一侧，所述第二驱动电极设于所述第一液晶层邻接所述光源的一侧，所述第一驱动电极与所述第二驱动电极用于提供驱动电场，驱动所述第一液晶层在所述第一状态与所述第二状态之间切换。
5. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，

   所述驱动电路位于所述液晶面板的周围并与所述第一液晶层相连，所述驱动电路用于驱动所述第一液晶层及所述第二液晶层在所述第一状态与所述第二状态之间切换。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

   所述液晶显示装置还包括导光板和均光膜，所述光源设于所述导光板的入光侧面，所述导光板、所述均光膜、所述第一液晶层及所述液晶面板依次层叠。
7. 根据权利要求1-5任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

   所述第一液晶层为至少两层且层叠设置，远离所述液晶面板的一层所述第一液晶层与所述第二液晶层的间距，与所述第一准直孔的孔径及所述第二准直孔的孔径中的最小值之比为预设值。
8. 根据权利要求1-5任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

   所述第一液晶层为液晶片，所述液晶片包括透明封装膜及封装在所述透明封装膜内的液晶，在所述第一状态时所述液晶中形成所述第一准直孔。
9. 根据权利要求1-5任一项所述的液晶显示装置，其特征在于，

   所述液晶面板包括彩膜基板，所述彩膜基板位于所述第二液晶层背离所述光源的一侧，所述感光器件设于所述彩膜基板背离所述第二液晶层的一面。
10. 根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于，

    所述彩膜基板上设有阵列排布的多个黑矩阵，所述感光器件在所述彩膜基板上的正投影 落入所述黑矩阵所在的区域。
11. 一种电子设备，其特征在于，

    包括壳体及权利要求1-10任一项所述的液晶显示装置，所述壳体具有收容腔，所述液晶显示装置位于所述收容腔，所述液晶面板发出的光能够从所述收容腔的开口射出。
12. 一种电子设备的控制方法，其特征在于，

    所述电子设备包括光源、第一液晶层、液晶面板和感光器件，所述光源与所述液晶面板分别位于所述第一液晶层的相对两侧，所述光源用于向所述液晶面板提供光，所述液晶面板内密封有第二液晶层，所述感光器件设在所述液晶面板的像素区；所述控制方法包括：

    接收第一触发信号；

    根据所述第一触发信号生成第一驱动信号；

    根据所述第一驱动信号驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层进入第一状态，其中在所述第一状态时，所述第一液晶层中形成第一准直孔，所述第二液晶层中形成第二准直孔，所述第一准直孔与所述第二准直孔对准，以使部分所述光穿过所述第一准直孔进入所述第二准直孔，并从所述液晶面板射出以照亮识别对象；

    通过所述感光器件采集所述识别对象的生物特征信息。
13. 根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

    接收第二触发信号；

    根据所述第二触发信号生成第二驱动信号；

    根据所述第二驱动信号，驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层处于第二状态，其中在所述第二状态时，所述液晶显示装置进行画面显示。
14. 根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，

    “根据所述第二驱动信号，驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层处于第二状态”发生在“接收第一触发信号”之前，其中在所述第二状态时，所述液晶面板显示预设画面；

    “根据所述第一驱动信号驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层进入第一状态”包括：

    根据所述第一驱动信号驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层由所述第二状态切换为所述第一状态。
15. 根据权利要求12-14任一项所述的控制方法，其特征在于，

    “根据所述第一驱动信号，驱动所述第一液晶层与所述第二液晶层进入第一状态”，包括：

    根据所述第一驱动信号，驱动所述第一液晶层形成所述第一准直孔，以及驱动所述第二液晶层形成所述第二准直孔，以使部分所述光穿过所述第一准直孔进入所述第二准直孔，并从所述液晶面板射出；

    检测从所述液晶面板射出的光的光量；

    若所述光量小于预设值，根据校准信号驱动所述第一液晶层和/或所述第二液晶层，以调整所述第一准直孔和/或所述第二准直孔的位置，直至所述光量大于或等于所述预设值；

    在所述光量大于或等于预设值时，确定所述第一液晶层与所述第二液晶层进入所述第一状态。

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