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1. (WO2019041214) 显示模组
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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22  

附图

0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007  

说明书

发明名称 : 显示模组

技术领域

[0001]
本发明涉及光学指纹识别领域,尤其涉及一种显示模组。

背景技术

[0002]
指纹成像识别技术,是通过指纹传感器采集到人体的指纹图像,然后与系统里的已有指纹成像信息进行比对,来判断正确与否,进而实现身份识别的技术。由于其使用的方便性,以及人体指纹的唯一性,指纹识别技术已经大量应用于各个领域。比如公安局、海关等安检领域,楼宇的门禁系统,以及个人电脑和手机等消费品领域等等。
[0003]
指纹成像识别技术的实现方式有光学成像、电容成像、超声成像等多种技术。相对来说,光学指纹成像技术,其成像效果相对较好,设备成本相对较低。
[0004]
另一方面,液晶显示面板以其体积小,重量轻,低辐射等优点广泛应用于各种领域。现有技术中,已有在将指纹城乡技术与液晶显示面板相结合的技术,从而在显示模组中集成指纹识别功能,但其通常是采用电容式指纹识别原理。
[0005]
现有集成指纹识别功能的显示模组结构有待改进,性能有待提高。
[0006]
发明内容
[0007]
本发明解决的问题是提供一种显示模组,在保证制造良率的前提下,更好地实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0008]
为解决上述问题,本发明提供一种显示模组,包括:
[0009]
液晶显示面板,包括多个显示像素单元,所述显示像素单元包括透过区和非透过区,至少部分显示像素单元的非透过区内具有感光器 件;点状采图光源,位于所述液晶显示面板的一侧;保护层,位于所述液晶显示面板和所述点状采图光源的上方;所述保护层背向所述液晶显示面板和所述点状采图光源的表面为感测面,所述点状采图光源所产生的光线斜向投射至所述保护层内,经所述保护层传导至所述感测面,形成携带有指纹信息的反射光;所述感光器件采集所述反射光以获得指纹图像。
[0010]
可选的,所述感光器件具有采集所述反射光的采光面;所述采光面和所述感测面之间的距离大于0.4mm。
[0011]
可选的,所述液晶显示面板包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板,以及填充于所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间的液晶层;所述阵列基板位于所述彩色滤光基板和所述感测面之间;或者,所述彩色滤光基板位于所述阵列基板和所述感测面之间。
[0012]
可选的,所述彩色滤光基板包括多个彩色滤光单元和填充于所述彩色滤光单元之间的黑矩阵;所述透过区与所述彩色滤光单元相对应;所述非透过区与所述黑矩阵相对应。
[0013]
可选的,所述彩色滤光基板位于所述阵列基板和所述感测面之间;所述感光器件用于采集透射所述黑矩阵的反射光。
[0014]
可选的,所述液晶显示面板还包括:相对设置的第一偏振片和第二偏振片,所述阵列基板和所述彩色滤光基板位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间;所述感光器件用于采集透射所述第一偏振片或者所述第二偏振的反射光。
[0015]
可选的,所述液晶显示面板还包括:框胶层,所述框胶层位于所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间且包围所述液晶层;所述点状采图光源位于所述框胶层远离所述液晶层的一侧。
[0016]
可选的,所述点状采图光源所产生光线的波长范围在700nm至1500nm范围内。
[0017]
可选的,还包括:增厚层,位于所述液晶显示面板和所述保护层 之间。
[0018]
可选的,还包括:导光件,具有入射面和第一出射面,所述入射面朝向所述点状采图光源的出光面,所述第一出射面朝向所述保护层;所述点状采图光源所产生的光线自所述出光面出射,经所述入射面进入所述导光件,至少部分进入所述导光件的光线从所述第一出射面出射,并投射至所述保护层内。
[0019]
可选的,所述导光件还包括第二出射面,所述第二出射面朝向所述增厚层;部分进入所述导光件的光线从所述第二出射面出射,投射至所述增厚层,并经所述增厚层传导至所述保护层内。
[0020]
可选的,所述入射面为朝向所述点状采图光源凸出的曲面。
[0021]
可选的,所述导光件的材料为透光胶;所述入射面与所述点状采图光源的出光面相接触,至少所述导光件的第一出射面与所述保护层朝向所述点状采图光源的部分表面相接触。
[0022]
可选的,还包括:遮光层,位于所述保护层朝向所述点状采图光源的部分表面上,所述遮光层至少露出所述保护层与所述增厚层相对应的部分。
[0023]
可选的,所述遮光层至少设置于与所述点状采图光源相对应的位置。
[0024]
可选的,所述增厚层具有朝向所述保护层的第一面和朝向所述液晶显示面板的第二面,以及连接所述第一面和第二面的侧面;所述点状采图光源所产生的光线经所述侧面进入所述增厚层,从所述第一面出射并投射至所述保护层内。
[0025]
可选的,所述侧面垂直于所述第一面或所述第二面;或者,所述侧面与所述第一面之间的夹角为锐角,且与所述第二面之间夹角为钝角。
[0026]
可选的,其特征在于,所述增厚层的厚度在0.2mm至0.5mm范 围内。
[0027]
可选的,还包括:聚光透镜,位于所述点状采图光源的出光面前,用于汇聚所述点状采图光源所产生的光线。
[0028]
可选的,所述点状采图光源为一个LED灯。
[0029]
可选的,所述点状采图光源包括两个或三个以上LED灯;所述显示模组还包括:采光控制单元,用于在所述感光器件每次采集光线时,控制所述点状采图光源中的一个LED灯产生光线。
[0030]
可选的,所述液晶显示面板为基于非晶硅薄膜晶体管的液晶显示面板、基于低温多晶硅薄膜晶体管的液晶显示面板或者基于铟镓锌氧化物薄膜晶体管的液晶显示面板。
[0031]
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
[0032]
所述液晶显示面板内的非透过区内集成有感光器件,所述感光器件用于采集携带有指纹信息的反射光以获得指纹图像;同时所述反射光是通过点状采图光源所产生光线经所述保护层传导而在所述感测面上形成的;由于所述点状采图光源所产生光线的一致性较强,杂散光较少;而且所述点状采图光源位于所述液晶显示面板的一侧,因此所述点状采图光源所产生光线直接投射至所述保护层内,无需透射所述液晶显示面板,光线在投射至所述感测面之前不会受到所述液晶显示面板中各种结构的影响,受到散射的几率较小,所以能够有效保持投射至所述感测面上光线的一致性,有效降低所述反射光中杂散光的成分;光线一致性的保持、杂散光成分的减少,能够有效提高所述感光器件所采集信号的信噪比,有利于高质量指纹图像的获得;而且所述感光器件所采集信号的信噪比的提高,使所述感光器件和所述感测面之间距离较大时也能够获得清晰的指纹图像,从而无需减小所述感光器件和所述感测面之间的距离,能够有效保证所述液晶显示面板的显示效果,保证所述保护层的厚度,进而能够在保证制造良率的前提下,实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0033]
本发明可选方案中,所述液晶显示面板包括相对设置的阵列基板和彩色滤光基板,以及填充于所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间的液晶层;所述阵列基板位于所述彩色滤光基板和所述感测面之间;或者,所述彩色滤光基板位于所述阵列基板和所述感测面之间,从而可以根据所述显示模组的具体要求,选择所述液晶显示面板中所述阵列基板和所述彩色滤光基板的相对位置关系,以保证所述液晶显示面板的显示效果,保证所述保护层的厚度,进而有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的基层,有利于维持较高的制造良率、较低的制作成本。
[0034]
本发明可选方案中,所述彩色滤光基板包括多个彩色滤光单元和填充于所述彩色滤光单元之间的黑矩阵;所述显示像素单元的非透过区与所述黑矩阵的位置相对应,所以所述感光器件位于所述黑矩阵相对应的位置,即所述感光器件在所述彩色滤光基板上的正投影位于所述黑矩阵所在位置处;由于所述黑矩阵的存在并不影响所述液晶显示面板的显示效果,所以将所述感光器件设置于所述黑矩阵相对应的位置,能够有效降低所述感光器件对所述液晶显示面板显示效果的影响,有利于实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0035]
本发明可选方案中,所述点状采图光源为红外光源,所产生光线的波长范围大于700nm,因此所述点状采图光源所产生光线在所述保护层内的传播,以及所形成反射光被所述感光器件采集的过程并不会对所述液晶显示面板的显示效果造成影响,能够有效的保证所述液晶显示面板的显示效果;特别是当所述彩色滤光基板位于所述阵列基板和所述感测面之间,所述黑矩阵对红外光的透过率较高,所述感光器件用于采集透射所述黑矩阵的反射光,因此将所述点状采图光源设置为红外光源的做法,还能够有效降低所述黑矩阵对所述指纹图像采集的影响,有利于清晰指纹图像的获得。
[0036]
本发明可选方案中,由于所述点状彩图光源的采用和点状采图光源位置的设置,能够有效提高所述感光器件所采集信号的信噪比,能 够保证所述感光器件和所述感测面之间距离,不仅能够保证所述保护层的厚度,有利于制造良率的提高;还能够使所述增厚层、所述导光件和所述聚光透镜的设置成为可能,能够有效改善所获得指纹图像的质量,能够提高所述液晶显示面板的显示效果,有利于更好的兼顾指纹识别和图像显示的功能。

附图说明

[0037]
为了更清楚地说明本发明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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
[0038]
图1是本发明显示模组第一实施例的剖面结构示意图;
[0039]
图2是本发明显示模组第二实施例的剖面结构示意图;
[0040]
图3是本发明显示模组第三实施例的剖面结构示意图;
[0041]
图4是本发明显示模组第四实施例的剖面结构示意图;
[0042]
图5是本发明显示模组第五实施例的剖面结构示意图;
[0043]
图6是本发明显示模组第六实施例的剖面结构示意图;
[0044]
图7是本发明显示模组第七实施例垂直所述感测面的俯视结构示意图。

具体实施方式

[0045]
正如背景技术所述,现有技术多采用电容式指纹成像技术与自发光显示面板的显示模组进行集成。
[0046]
为解决所述技术问题,本发明提供一种显示模组,通过集成于所 述液晶显示面板中的感光器件和所述点状采图光源的使用,在保证显示效果的前提下,得到清晰的指纹图像,从而更好地实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0047]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0048]
参考图1,示出了本发明显示模组第一实施例的剖面结构示意图。
[0049]
所述显示模组包括:
[0050]
液晶显示面板110,包括多个显示像素单元101,所述显示像素单元101包括透过区102和非透过区103,至少部分显示像素单元101的非透过区103内具有感光器件116;点状采图光源120,位于所述液晶显示面板110的一侧;保护层130,位于所述液晶显示面板110和所述点状采图光源120的上方;所述保护层130背向所述液晶显示面板110和所述点状采图光源120的表面为感测面131,所述点状采图光源120所产生的光线斜向投射至所述保护层130内,经所述保护层130传导至所述感测面131,形成携带有指纹信息的反射光;所述感光器件116采集所述反射光以获得指纹图像。
[0051]
所述液晶显示面板110内的非透过区103内集成有感光器件116,所述感光器件116用于采集携带有指纹信息的反射光以获得指纹图像;同时所述反射光是通过点状采图光源120所产生光线经所述保护层130传导而在所述感测面131上形成的;由于所述点状采图光源120所产生光线的一致性较强,杂散光较少;而且所述点状采图光源120位于所述液晶显示面板110的一侧,因此所述点状采图光源120所产生光线直接投射至所述保护层130内,无需透射所述液晶显示面板110,光线在投射至所述感测面131之前不会受到所述液晶显示面板110中各种结构的影响,受到散射的几率较小,所以能够有效保持投射至所述感测面131上光线的一致性,有效降低所述反射光中杂散光的成分;光线一致性的保持、杂散光成分的减少,能够有效提高所述感光器件116所采集信号的信噪比,有利于高质量指纹图像的获 得;而且所述感光器件116所采集信号的信噪比的提高,使所述感光器件116和所述感测面131之间距离较大时也能够获得清晰的指纹图像,从而无需减小所述感光器件116和所述感测面131之间的距离,能够有效保证所述液晶显示面板110的显示效果,保证所述保护层130的厚度,进而能够在保证制造良率的前提下,实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0052]
下面结合附图详细说明本发明显示模组实施例的具体技术方案。
[0053]
所述点状采图光源120用于产生采集指纹图像的光线。
[0054]
本实施例中,所述点状采图光源120为红外光源;具体的,根据所述感光器件116的类型和技术参数,所述点状采图光源120为近红外光源。将所述点状采图光源120设置为红外光源的做法,能够有效降低所述点状采图光源120所产生光线在所述保护层130内的传播过程,以及所形成反射光被所述感光器件116的采集过程对所述液晶显示面板110图像显示功能的影响,能够在保证显示效果的前提下,得到清晰的指纹图像,有利于更好地实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0055]
具体的,由于人视觉可以感受的可见光谱在390nm到780nm范围内,因此所述液晶显示面板110所形成显示光的波长一般在400nm到700nm范围内,所以所述点状采图光源120所产生光线的波长范围在700nm到1500nm范围内。
[0056]
本实施例中,所述点状采图光源120为一个LED灯;具体的,所述点状采图光源120为一个红外LED灯。
[0057]
所述保护层130位于所述点状采图光源120上,以起到保护功能。
[0058]
所述感测面131为所述保护层130背向所述点状采图光源120的表面,用于接受触摸以实现指纹采集。具体的,本实施例中,所述保护层130为所述显示模组的盖板玻璃。
[0059]
所述点状采图光源120所产生的光线经所述保护层130传导,斜 向投射至所述感测面131上,在所述感测面131上发生反射或者折射,在所述感测面131上形成携带有指纹信息的反射光。
[0060]
所述液晶显示面板110用于显示动态或者静态的图案,以实现图像显示功能;所述感光器件116能够采集所述反射光,并将所述反射光进行光电转换,以获得指纹图像,所以所述液晶显示面板110能够实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0061]
所述液晶显示面板110包括多个显示像素单元101,所述显示像素单元101包括透过区102和非透过区103,所述感光器件116位于至少部分显示像素单元101的非透过区103。
[0062]
由于所述非透过区103是所述液晶显示面板110内固有存在的,所述非透过区103的存在并不会影响所述液晶显示面板110的图像显示功能,因此将所述感光器件116设置于所述非透过区103,能够有效降低所述感光器件116对所述液晶显示面板110显示功能的影响。
[0063]
此外,所述点状采图光源120所产生光线的一致性较好,杂散光较少;而且所述点状采图光源120位于所述液晶显示面板110的一侧,所产生光线直接经所述保护层130传导至所述感测面131上,无需透射所述液晶显示面板110,因此在透射至所述感测面131上之前,光线受到散射的几率较小,所产生干扰光较少;所以在所述感测面131上所形成反射光中,信号光强度较大,干扰光强度较弱,所述感光器件116所采集反射光的信噪比较高,有利于获得高质量的指纹图像。
[0064]
而且,由于所述反射光的信噪比较高,因此当所述感光器件116与所述感测面131之间距离较大时,所述感光器件116也能够获得清晰的指纹图像,也就是说,无需减小所述感光器件116和所述感测面131之间的距离,能够有效保证所述保护层130的厚度,保证所述液晶显示面板110的显示效果,进而能够在保证制造良率的前提下,实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0065]
需要说明的是,本实施例中,所述液晶显示面板110为基于非晶 硅薄膜晶体管(Amorphous Silicon Thin Film Transistor,a-Si:H TFT)的液晶显示面板。但是本发明其他实施例中,所述液晶显示面板也可以是基于低温多晶硅薄膜晶体管(LowTemperature Poly Si Thin Film Transistor,LTP-Si TFT)的液晶显示面板或者基于铟镓锌氧化物薄膜晶体管(Indium Gallium Zinc Oxide Thin Film Transistor,IGZO TFT)的液晶显示面板。
[0066]
所述显示模组还包括显示背光源(图中未标示)。所述显示背光源所产生的光线能够从所述显示像素单元101的透过区102实现透射以形成显示光;从不同显示像素单元101透射的显示光颜色、光强不同,从而实现图像显示功能。所以将所述感光器件116设置于所述非透过区103,能够有效防止所述感光器件116的设置对所述液晶显示面板110显示功能造成影响,有利于保证显示效果,并得到清晰的指纹图像,有利于更好地实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0067]
如图1所示,所述点状采图光源120位于所述液晶显示面板110的一侧,即在平行所述感测面131的平面内,所述点状采图光源120投影位于所述液晶显示面板110投影的一侧;所述保护层130覆盖所述点状采图光源120和所述液晶显示面板110,用于保护所述液晶显示面板110和所述点状采图光源120以及其他硬件设备。
[0068]
所以所述点状采图光源120所产生的光线以一定发散角斜向投射至所述保护层130内,投射至所述感测面131上;所述反射光也以一定的发散角从所述感测面131出射,投射至所述感光器件116上。
[0069]
所述液晶显示面板110包括相对设置的阵列基板111和彩色滤光基板112,以及填充于所述阵列基板111和所述彩色滤光基板112之间的液晶层113。
[0070]
所述彩色滤光基板112包括多个彩色滤光单元112c和填充于所述彩色滤光单元112c之间的黑矩阵112b。
[0071]
所述彩色滤光单元112c用于使所述显示背光源所产生的光线形 成彩色光。一般来说,所述彩色滤光单元112的材料为光阻材料;所述彩色滤光单元112包括红色光阻、绿色光阻和蓝色光阻三个子像素。所述黑矩阵112b的材料也为光阻材料,用于实现相邻彩色滤光单元112c之间的隔离;此外所述黑矩阵112b的颜色为黑色,所以还能够吸收杂散光,从而提高所述液晶显示面板的显示效果。
[0072]
在彩色滤光基板112中,所述彩色滤光单元112c需要光线透过才能够使所述显示背光源所产生的光线形成彩色光;而投射至所述黑矩阵112b上的光线则会所述黑矩阵112b吸收;因此在每个显示像素单元101中,所述透过区102与所述彩色滤光单元112c相对应,所述非透过区103与所述黑矩阵112b相对应,也就是说,所述像素单元101中,所述彩色滤光单元112c所在区域即为所述像素单元101的透过区102,所述黑矩阵112b所在区域即为所述像素单元101的非透过区103。
[0073]
所述阵列基板111包括器件衬底(图中未标示)以及位于所述器件衬底表面的控制器件(图中未示出)。其中,所述器件衬底用于为所述控制器件的形成提供工艺操作表面,还用于为所述控制器件提供机械支撑;所述控制器件用于控制所述液晶层113内所形成电场的强度,从而控制所述液晶层113内液晶的偏转方向和偏转角度。
[0074]
所述阵列基板111还包括:透明电极(图中未标示),位于所述器件衬底上,与所述控制器件相连,用于在所述液晶层113内形成电场,并在所述控制器件的控制下调节所形成电场的强度和方向,从而达到控制所述液晶层113内液晶偏转方向和偏转角度、实现图像显示的目的。
[0075]
所述阵列基板111中,所述透明电极能够实现光线的透射,所述控制器件内往往具有实现电学导通的金属层;因此所述透明电极位于所述像素单元101的透过区内,所述控制器件位于所述像素单元101的非透过区内,从而防止所述控制器件影响所述液晶显示面板的图像显示。
[0076]
由于所述透过区102与所述彩色滤光单元112c相对应,所述非透过区103与所述黑矩阵112b相对应,因此如图1所示,所述透明电极与所述彩色滤光单元112c位置对应,所述控制器件与所述黑矩阵112b位置对应,即所述透明电极在所述彩色滤光基板112上的正投影位于所述彩色滤光单元112c的范围内,所述控制器件在所述彩色滤光基板112上的正投影位于所述黑矩阵112b的范围内。
[0077]
由于所述彩色滤光单元112c和所述黑矩阵112b的材料主要为光刻胶,因此本实施例中,所述感光器件116形成于所述阵列基板111的器件衬底上,从而能够使所述感光器件116和所述控制器件、所述透明电极等半导体结构通过同一工艺流程形成,能够有利于保证所述感光器件116的形成质量,有利于改善所述液晶显示面板110的器件性能和制造良率。
[0078]
具体的,为了避免影响所述液晶显示面板110的图像显示功能,所述感光器件116设置于所述非透过区103;而所述非透过区103与所述黑矩阵112b相对应,因此所述感光器件116位于所述黑矩阵112b相对应的位置,即所述感光器件116在所述彩色滤光基板112上的正投影位于所述黑矩阵112b所在位置处;由于所述黑矩阵112b的存在并不影响所述液晶显示面板110的显示效果,所以将所述感光器件116设置于所述黑矩阵112b相对应的位置,能够有效降低所述感光器件116对所述液晶显示面板110显示效果的影响,有利于实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0079]
如图1所示,本实施例中,所述阵列基板111位于所述彩色滤光基板112和所述保护层130之间,即所述阵列基板111位于所述彩色滤光基板112和感测面131之间。本发明其他实施例中,所述阵列基板还可以位于所述彩色滤光基板远离所述保护层的一侧,即所述彩色滤光基板位于所述阵列基板和所述保护层之间;因此可以根据所述显示模组的具体要求,选择所述液晶显示面板中所述阵列基板和所述彩色滤光基板的相对位置关系,以保证所述液晶显示面板的显示效果, 保证所述保护层130的厚度,进而有利于更好的实现指纹识别和图像显示功能的基层,有利于维持较高的制造良率、较低的制作成本。
[0080]
具体的,所述感光器件116具有采集所述反射光的采光面(图中未标示);本实施例中,所述采光面朝向所述感测面131,携带有指纹信息的反射光从所述感测面131出射,投射至所述采光面上,被所述感光器件116采集以进行光电转换。
[0081]
本实施例中,所述采光面和所述感测面131之间的距离D大于0.4mm。
[0082]
由于所述感测面131位于所述保护层130背向所述液晶显示面板110,因此所述采光面和所述感测面131之间距离D过小,会使所述保护层130厚度过小,则可能会影响所述保护层130的保护能力;此外,所述采光面和所述感测面131之间距离D过小,也会对所述阵列基板111的厚度造成过大的限制,从而可能会造成所述阵列基板111形成工艺难度增大,影响所形成阵列基板111的形成质量,影响所述感光器件116的质量,可能会造成所述显示模组显示功能退化、指纹图像质量下降的问题。
[0083]
由于所述点状采图光源120所产生光线的一致性较高,杂散光较少,所述点状采图光源120位于所述液晶显示面板110的一侧,光线在投射至所述感测面131上之前受到散射的几率较小,在所述感测面131上形成反射光的信噪比较高;因此所述点状采图光源120及其位置,是所述采光面和所述感测面131之间具有较大距离D而不影响清晰指纹图像采集的前提,能够使所述液晶显示面板110和所述保护层130之间设置其他功能结构(例如:电容式触摸屏等)成为可能。
[0084]
需要说明的是,根据所述液晶显示的原理,所述液晶显示面板110还包括:相对设置的第一偏振片114a和第二偏振片114b,所述阵列基板111和所述彩色滤光基板112位于所述第一偏振片114a和所述第二偏振片114b之间;所述感光器件116用于采集透射所述第一偏振片114a的反射光。
[0085]
本实施例中,所述第一偏振片114a位于所述阵列基板111和所述保护层130之间,所述第二偏振片114b位于所述彩色滤光基板112远离所述保护层130的一侧,其中,所述第二偏振片114b为起偏器,用于使所述显示背光源所产生的光线形成偏振光;所述第一偏振片114a为检偏器,用于形成实现图像显示的显示光;所述感光器件116用于采集透射所述第一偏振片114a的反射光。
[0086]
具体的,所述反射光在所述感测面131上形成后,从所述保护层130出射,需透射所述第一偏振片114a才能被所述感光器件116采集;而且本实施例中,所述点状采图光源120为近红外光源,所产生光线为近红外光,即所形成反射光也为近红外光,所以所述第一偏振片114a需要能够透射所述反射光,以防止所述第一偏振片114a的存在影响清晰指纹图像的采集。
[0087]
在其他实施例中,也可以把做为起偏器的偏振片叫第一偏振片,把做为检偏器的偏振片叫第二偏振片。
[0088]
由于液晶为液态,具有流动性,因此所述液晶显示面板110还包括:框胶层115,所述框胶层115位于所述阵列基板111和所述彩色滤光基板112之间且包围所述液晶层113,用于密封液晶。
[0089]
本实施例中,所述液晶显示面板110的框胶层115位于所述彩色滤光基板112和所述阵列基板111之间,以密封所述液晶层113;所以所述点状采图光源120位于所述框胶层115远离所述液晶层113的一侧,也就是说,在所述保护层130朝向所述液晶显示面板110的表面上,所述框胶层115的投影包围所述液晶层113的投影,而且所述框胶层115的投影位于所述点状采图光源120投影和所述液晶层113投影之间。
[0090]
所以所述点状采图光源120所产生光线无需透射所述液晶显示面板110,特别是不需要透射所述液晶层113,而直接投射至所述保护层130上,从而能够有效防止所述液晶显示面板110内结构对光线的散射,从而有利于减少杂散光的产生,有利于信噪比的改善,有利 于指纹图像质量的提高。
[0091]
本实施例中,所述显示模组还包括:导光件140,具有入射面141和第一出射面142,所述入射面141朝向所述点状采图光源120的出光面,所述第一出射面142朝向所述保护层130。
[0092]
所以,所述点状采图光源120所产生的光线自所述出光面出射,经所述入射面141进入所述导光件140,至少部分进入所述导光件140的光线从所述第一出射面142出射,并投射至所述保护层130内。
[0093]
具体的,本实施例中,所述导光件140的材料为透光胶,所述导光件140的入射面141与所述点状采图光源120的出光面相接触,至少所述导光件140的第一出射面142与所述保护层140朝向所述点状采图光源120的部分表面相接触。所以所述导光件140还能够实现所述点状采图光源120的固定,所述导光件140通过与所述保护层130的连接以实现固定。
[0094]
需要说明的是,本实施例中,所述导光件140靠近所述液晶显示面板110的表面上还设置有吸光层(图中未标示),用于吸收杂散光,从而减少所述液晶显示面板110和所述点状采图光源120之间光线的干扰,更好的实现图像显示功能和指纹识别功能的集成,有利于显示效果的保证,有利于清洗指纹图像的获得。具体的,所述吸光层可以是具有吸光功能的深色油墨。
[0095]
参考图2,示出了本发明显示模组第二实施例的剖面结构示意图。
[0096]
本实施例与第一实施例相同之处,本发明再次不再赘述。本实施例与前述实施例的一个不同之处为所述彩色滤光基板212位于所述阵列基板211和所述感测面231之间,即所述阵列基板211位于所述彩色滤光基板212远离所述保护层230的一侧。所以所述液晶显示面板210中所述阵列基板211和所述彩色滤光基板212的相对位置关系,可以根据所述显示模组的具体要求而设定,从而能够有效实现指纹识别和图像显示功能的集成,有利于保证所述保护层230的厚度, 有利于维持较高的制造良率、较低的制作成本。
[0097]
所述显示背光源所产生的光线在透射所述阵列基板211之后,传导至所述液晶层213内,被所述液晶层213内的液晶分子调制,再透射所述彩色滤光基板212出射,以形成显示光,实现图像显示功能。
[0098]
所述感光器件216形成于所述阵列基板211的器件衬底(图中未标示)上,且设置于所述非透过区203;而所述非透过区203与所述黑矩阵212b相对应,因此所述所述感光器件216位于所述黑矩阵212b相对应的位置,即所述感光器件216在所述彩色滤光基板212上的正投影位于所述黑矩阵212b所在位置处,所以所述感光器件216用于采集透射所述黑矩阵212b的反射光。
[0099]
此外,所述黑矩阵212b主要是用于在所述液晶显示面板110中,吸收可见光波段的杂散光,从而防止所述控制器件中金属层反射光线而影响显示效果,因此所述黑矩阵212b对可见光具有较好的吸收作用,对所述红外光具有一定的透光性。所以本实施例中,所述点状采图光源220为红外光源,所产生光线的波长范围大于700nm,从而提高所述黑矩阵212b对所形成反射光的透射率,有利于清晰指纹信息的获得。
[0100]
另外,根据液晶显示面板210所形成显示光的波长范围,所述液晶显示面板210中的液晶层213和偏振片等均能够对可见光起到良好的调制作用,从而能够有效实现图像显示功能;所以将所述点状采图光源220设置为红外光源,即通过红外光实现指纹图像采集的做法,能够有效避免所述液晶显示面板210对所述指纹图像采集功能的影响,有利于实现图像显示和指纹图像识别的功能兼容。
[0101]
此外,如图2所示,本实施例中与第一实施例另一个不同之处为:本实施例还包括增厚层250,位于所述液晶显示面板210和所述保护层230之间。
[0102]
所述增厚层250层叠于所述液晶显示面板210和所述保护层230 之间,所述增厚层250的厚度在0.2mm到0.5mm围内。所述增厚层250用于增加点状采图光源220出射光进入保护层的角度范围,从而增加可成像的指纹面积。所述增厚层250的厚度不宜太大也不宜太小。所述增厚层250的厚度太小,增加的指纹面积不够多;所述增厚层250的厚度太厚,会明显增加整个显示模组的厚度。
[0103]
如图2所示,本实施例中与第一实施例再一个不同之处为:所述导光件240还包括第二出射面242,所述第二出射面242朝向所述增厚层250;部分进入所述导光件240的光线从所述第二出射面242出射,投射至所述增厚层250,并经所述增厚层250传导至所述保护层230内。
[0104]
所以,本实施例中,所述点状采图光源220所产生的光线在进入所述导光件240之后,一部分光线经所述导光件240传导,从所述第一出射面241直接透射至所述保护层230内,并投射至所述感测面231上;另一部分光线经所述导光件240传导,从所述第二出射面242出射,投射至所述增厚层250内,之后经所述增厚层250传导至所述保护层230内,再投射至所述感测面231上。
[0105]
具体的,所述增厚层250具有朝向所述保护层230的第一面(图中未标示)和朝向所述液晶显示面板210的第二面(图中未标示),以及连接所述第一面和第二面的侧面(图中未标示);所述点状采图光源220所产生的光线经所述侧面进入所述增厚层250,从所述第一面出射并投射至所述保护层230内。
[0106]
本实施例中,所述导光件240的材料也为透明胶,所述点状采图光源220的出光面与所述入射面243相接触,所述第一出射面241与所述保护层230朝向所述点状采图光源220的表面相接触,所述第二出射面242与所述增厚层250的侧面相接触。
[0107]
参考图3,示出了本发明显示模组第三实施例的剖面结构示意图。
[0108]
本实施例中,所述阵列基板311位于所述彩色滤光基板312和所 述保护层330之间,即所述阵列基板311位于所述彩色滤光基板312和感测面331之间。所述液晶显示面板310中所述阵列基板311和所述彩色滤光基板312的相对位置关系,可以根据所述显示模组的具体要求而设定,从而能够有效实现指纹识别和图像显示功能的集成,有利于保证所述保护层330的厚度,有利于维持较高的制造良率、较低的制作成本。
[0109]
本实施例与前述实施例不同之处在于,本实施例中,所述导光件340为棱镜。将所述导光件340设置为棱镜的做法,能够有效减小所述导光件340的装配难度,有利于提高所述显示装置的制造良率和器件性能,有利于显示效果和指纹图像质量的保证。
[0110]
具体的,本实施例中,所述导光件340为直角棱镜,具有相互垂直的第一直角面341和第二直角面342,以及连接所述第一直角面341和所述第二直角面342的斜面343;所述斜面343为所述导光件341的入射面,所述第一直角面341为所述第一出射面,所述第二直角面342为所述第二出射面。
[0111]
所以,所述第一直角面341朝向所述保护层330且与所述保护层330的表面相贴合,所述第二直角面342朝向所述增厚层350且与所述增厚层350的侧面相贴合,所述斜面343朝向所述点状采图光源320。所述点状采图光源320所产生的光线,经所述导光件340传导,部分经所述第一直角边341直接投射至所述保护层330内,部分经所述第二直角边342投射至所述增厚层350,经所述增厚层350传导至所述保护层330内。
[0112]
由于所述点状采图光源320所形成的光线具有较高的一致性、较少的杂散光,所形成反射光的信噪比较高,能够有效保证所述感测面131和所述感光器件116之间的距离,保证所述保护层130的厚度,有利于维持所述显示模组的制造良率;而且还能够为所述导光件340的选择提供较大的选择余地,从而能够更好的达到改善指纹图像质量、增强图像显示效果的目的。
[0113]
参考图4,示出了本发明显示模组第四实施例的剖面结构示意图。
[0114]
本实施例中,所述阵列基板411位于所述彩色滤光基板412和所述保护层430之间,即所述阵列基板411位于所述彩色滤光基板412和感测面431之间。所述液晶显示面板410中所述阵列基板411和所述彩色滤光基板412的相对位置关系,可以根据所述显示模组的具体要求而设定,从而能够有效实现指纹识别和图像显示功能的集成,有利于保证所述保护层430的厚度,有利于维持较高的制造良率、较低的制作成本。
[0115]
本实施例与第三实施例类似,所述导光件440也为棱镜,但是,所述导光件440的入射面443为朝向所述点状采图光源420凸出的曲面。
[0116]
所述导光件440的第一出射面441和第二出射面442相互垂直,所述入射面443连接所述第一出射面441和所述第二出射面442。朝向所述点状采图光源420凸起的入射面443能够形成凸透镜的结构,从而使所述点状采图光源420所产生光线在投射进入所述导光件440时,被所述导光件440汇聚,减小光线的发散角,从而减小在所述感测面431上形成反射光的发散角,有利于改善所形成指纹图像的质量,有利于减少指纹图像畸变现象出现的几率。
[0117]
需要说明的是,本实施例中,通过具有朝向所述点状采图光源420凸出曲面的导光件440构成凸透镜结构,以实现减小所述点状采图光源420所产生光线发散角的目的。
[0118]
但是这种做法仅为一实例,本发明其他实施例中,所述显示模组还包括:聚光透镜,位于所述点状采图光源的出光面前,用于汇聚所述点状采图光源所产生的光线。所述聚光透镜的设置,能够有效达到减小所述点状采图光源所产生光线的发散角,能够有效的改善所述显示模组成像质量;而且聚光透镜可以单独形成,有利于提高所设置聚光透镜的成像质量,有利于所述显示模组制作良率和器件性能的提高。
[0119]
参考图5,示出了本发明显示模组第五实施例的剖面结构示意图。
[0120]
本实施例中,所述阵列基板511位于所述彩色滤光基板512和所述保护层530之间,即所述阵列基板511位于所述彩色滤光基板512和感测面531之间。所述液晶显示面板510中所述阵列基板511和所述彩色滤光基板512的相对位置关系,可以根据所述显示模组的具体要求而设定,从而能够有效实现指纹识别和图像显示功能的集成,有利于保证所述保护层530的厚度,有利于维持较高的制造良率、较低的制作成本。
[0121]
本实施例与前述实施例不同之处在于,本实施例中,所述显示模组还包括:遮光层560,位于所述保护层530朝向所述点状采图光源520的部分表面上,所述遮光层550至少露出所述保护层530与所述增厚层550相对应的部分。
[0122]
所述遮光层560用于遮挡所述点状采图光源520,以防止所述点状采图光源520露出而影响用户体验。具体的,所述遮光层560覆盖所述保护层530朝向所述点状采图光源520的表面,且至少设置于所述点状采图光源520所对应的位置,即所述点状采图光源520在所述保护层530朝向所述点状采图光源520表面上的投影位于所述遮光层560的范围内。
[0123]
另一方面,本实施例中,所述点状采图光源520的出光面(图中未标示)朝向所述增厚层550的侧面553,且所述遮光层560仅露出所述保护层530与所述增厚层550相对应的部分,也就是说,所述增厚层550在所述保护层530朝向所述点状采图光源520表面上的投影与所述遮光层560相邻,所以所述点状采图光源520所产生的光线经所述侧面553进入所述增厚层550,从所述第一面551出射并投射至所述保护层530内。
[0124]
参考图6,示出了本发明显示模组第六实施例的剖面结构示意图。
[0125]
本实施例中,所述阵列基板611位于所述彩色滤光基板612和所 述保护层630之间,即所述阵列基板611位于所述彩色滤光基板612和感测面631之间。所述液晶显示面板610中所述阵列基板611和所述彩色滤光基板412的相对位置关系,可以根据所述显示模组的具体要求而设定,从而能够有效实现指纹识别和图像显示功能的集成,有利于保证所述保护层630的厚度,有利于维持较高的制造良率、较低的制作成本。
[0126]
本实施例与前述实施例不同之处在于,本实施例中,所述侧面653与所述第一面651之间夹角为锐角,且与所述第二面651之间夹角为钝角。
[0127]
具体的,所述增厚层650朝向所述点状采图光源620的一端伸出所述液晶显示面板610,且呈楔形,因此伸出所述液晶显示面板610的部分增厚层650能够充当导光件的作用,从而增大所述增厚层650侧面653的面积,提高投射至所述增厚层650内光线的强度,有利于提高所形成反射光的光强,有利于清晰指纹图像的获得。
[0128]
参考图1至图6,由于所述点状采图光源所产生光线的一致性较强,杂散光较少,所述感光器件所采集信号的信噪比较高,能够有效维持所述保护层厚度,有利于制造良率的提高;而且所述感测面和所述感光器件之间距离的增大,能够为所述增厚层、所述导光件以及所述聚光透镜等光学设备的设置提供可能,能够有效调节光路的精准性,有利于保证指纹图像质量,有利于改善图像显示效果,从而能够在保证制造良率的前提下,更好的实现指纹识别和图像显示功能的集成。
[0129]
参考图7,示出了本发明显示模组第七实施例垂直所述感测面的俯视结构示意图。
[0130]
本实施例,本实施例与前述实施例相同之处,本发明在此不再赘述。本实施例与前述实施例不同之处在于,本实施例中,所述点状采图光源720包括两个或三个以上LED灯,所以所述显示模组还包括:采光控制单元770,用于在所述感光器件每次采集光信号时,控制所 述点状采图光源720中的一个LED灯产生光线。
[0131]
具体的,所述点状采图光源720包括6个LED灯,分别为LED灯a、LED灯b、LED灯c、LED灯d、LED灯e以及LED灯f;所述6个LED灯均匀分布于所述液晶显示面板710的同一侧。
[0132]
所述感测面731包括多个采图区域771。具体的,所述采图区域771的数量为14个,大于所述点状采图光源720中LED灯的数量。所述点状采图光源720中每个LED灯与多个相邻采图区域771相对应。本实施例中,所述点状采图光源720中每个LED灯与4个采图区域771相对应。具体的,所述LED灯a与第1至第4个采图区域771相对应(如图7中A所示区域);所述LED灯b与第3至第6个采图区域771相对应(如图7中B所示区域);所述LED灯c与第5至第8个采图区域771相对应(如图7中C所示区域);所述LED灯d与第7至第10个采图区域771相对应(如图7中D所示区域);所述LED灯e与第9至第12个采图区域771相对应(如图7中E所示区域);所述LED灯f与第11至第14个采图区域771相对应(如图7中F所示区域)。
[0133]
而且,所述采图区域771的数量大于所述点状采图光源720中LED灯的数量,所述点状采图光源720中每个LED灯与多个相邻的采图区域771相对应。因此,相邻所述LED灯所对应的采图区域771部分相同,例如第3和第4个采图区域771既与所述LED灯a相对应,也与所述LED灯b相对应;第9和第10个采图区域871既与所述LED灯d相对应,也与所述LED灯e相对应。
[0134]
本实施例中,所述采光控制单元770还分别于所述点状采图光源720中的LED灯以及所述液晶显示面板710相连,用于在判断所述采图区域771受到触摸,控制与所述采图区域771距离最近的LED灯产生光线,并控制所对应的显示像素单元中的感光器件采集光线,从而获得指纹图像,从而能够保证采集到足够大面积的指纹图像以进行指纹识别。
[0135]
所述液晶显示面板710中,至少部分与所述采图区域771相对应的显示像素单元内设置有感光器件。所述采光控制单元770包括触控器件,能够探测所述感测面731是否受到触摸,并判断受到触摸的采图区域;所述采光控制单元770与所述点状采图光源720中的LED灯相连,用于在判断所述采图区域771受到触摸时,控制所述点状采图光源720中最合适的一个LED(例如,与所述采图区域771距离最近的)产生光线;所述采光控制单元770还与所述液晶显示面板710相连,用于在判断所述采图区域771受到触摸时,控制与所述采图区域771相对应显示像素单元中的感光器件采集光线,从而获得指纹图像。
[0136]
当所述LED灯数量足够多,LED灯的排布密度足够大时,合适LED灯的选择,能够有效增大所述感测面上受到光线照射区域的面积,能够采集到足够大的指纹面积以保证指纹识别的实现,有利于降低指纹识别的难度和复杂程度。
[0137]
更多有关本实施例所提供显示模组的结构、性质和优点可参考前述实施例相应内容。
[0138]
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

权利要求书

[权利要求 1]
一种显示模组,其特征在于,包括: 液晶显示面板,包括多个显示像素单元,所述显示像素单元包括透过区和非透过区,至少部分显示像素单元的非透过区内具有感光器件; 点状采图光源,位于所述液晶显示面板的一侧; 保护层,位于所述液晶显示面板和所述点状采图光源的上方; 所述保护层背向所述液晶显示面板和所述点状采图光源的表面为感测面,所述点状采图光源所产生的光线斜向投射至所述保护层内,经所述保护层传导至所述感测面,形成携带有指纹信息的反射光; 所述感光器件采集所述反射光以获得指纹图像。
[权利要求 2]
如权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述感光器件具有采集所述反射光的采光面; 所述采光面和所述感测面之间的距离大于0.4mm。
[权利要求 3]
如权利要求1所述的显示模组,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色滤光基板,以及填充于所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间的液晶层; 所述阵列基板位于所述彩色滤光基板和所述感测面之间;或者,所述彩色滤光基板位于所述阵列基板和所述感测面之间。
[权利要求 4]
如权利要求3所述的显示模组,其特征在于,所述彩色滤光基板包括多个彩色滤光单元和填充于所述彩色滤光单元之间的黑矩阵; 所述透过区与所述彩色滤光单元相对应; 所述非透过区与所述黑矩阵相对应。
[权利要求 5]
如权利要求4所述的显示模组,其特征在于,所述彩色滤 光基板位于所述阵列基板和所述感测面之间; 所述感光器件用于采集透射所述黑矩阵的反射光。
[权利要求 6]
如权利要求3所述的显示模组,其特征在于,所述液晶显示面板还包括:相对设置的第一偏振片和第二偏振片,所述阵列基板和所述彩色滤光基板位于所述第一偏振片和所述第二偏振片之间; 所述感光器件用于采集透射所述第一偏振片或者所述第二偏振的反射光。
[权利要求 7]
如权利要求3所述的显示模组,其特征在于,所述液晶显示面板还包括:框胶层,所述框胶层位于所述阵列基板和所述彩色滤光基板之间且包围所述液晶层; 所述点状采图光源位于所述框胶层远离所述液晶层的一侧。
[权利要求 8]
如权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述点状采图光源所产生光线的波长范围在700nm至1500nm范围内。
[权利要求 9]
如权利要求1所述的显示模组,其特征在于,还包括:增厚层,位于所述液晶显示面板和所述保护层之间。
[权利要求 10]
如权利要求9所述的显示模组,其特征在于,还包括:导光件,具有入射面和第一出射面,所述入射面朝向所述点状采图光源的出光面,所述第一出射面朝向所述保护层; 所述点状采图光源所产生的光线自所述出光面出射,经所述入射面进入所述导光件,至少部分进入所述导光件的光线从所述第一出射面出射,并投射至所述保护层内。
[权利要求 11]
如权利要求10所述的显示模组,其特征在于,所述导光件还包括第二出射面,所述第二出射面朝向所述增厚层; 部分进入所述导光件的光线从所述第二出射面出射,投射至所述增厚层,并经所述增厚层传导至所述保护层内。
[权利要求 12]
如权利要求10所述的显示模组,其特征在于,所述入射面为朝向所述点状采图光源凸出的曲面。
[权利要求 13]
如权利要求10所述的显示模组,其特征在于,所述导光件的材料为透光胶; 所述入射面与所述点状采图光源的出光面相接触,至少所述导光件的第一出射面与所述保护层朝向所述点状采图光源的部分表面相接触。
[权利要求 14]
如权利要求9所述的显示模组,其特征在于,还包括:遮光层,位于所述保护层朝向所述点状采图光源的部分表面上,所述遮光层至少露出所述保护层与所述增厚层相对应的部分。
[权利要求 15]
如权利要求14所述的显示模组,其特征在于,所述遮光层至少设置于与所述点状采图光源相对应的位置。
[权利要求 16]
如权利要求9所述的显示模组,其特征在于,所述增厚层具有朝向所述保护层的第一面和朝向所述液晶显示面板的第二面,以及连接所述第一面和第二面的侧面; 所述点状采图光源所产生的光线经所述侧面进入所述增厚层,从所述第一面出射并投射至所述保护层内。
[权利要求 17]
如权利要求16所述的显示模组,其特征在于,所述侧面垂直于所述第一面或所述第二面;或者,所述侧面与所述第一面之间的夹角为锐角,且与所述第二面之间夹角为钝角。
[权利要求 18]
如权利要求9~17任意一项权利要求所述的显示模组,其特征在于,所述增厚层的厚度在0.2mm至0.5mm范围内。
[权利要求 19]
如权利要求1所述的显示模组,其特征在于,还包括:聚光透镜,位于所述点状采图光源的出光面前,用于汇聚所述点状采图光源所产生的光线。
[权利要求 20]
如权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述点状采 图光源为一个LED灯。
[权利要求 21]
如权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述点状采图光源包括两个或三个以上LED灯; 所述显示模组还包括:采光控制单元,用于在所述感光器件每次采集光线时,控制所述点状采图光源中的一个LED灯产生光线。
[权利要求 22]
如权利要求1所述的显示模组,其特征在于,所述液晶显示面板为基于非晶硅薄膜晶体管的液晶显示面板、基于低温多晶硅薄膜晶体管的液晶显示面板或者基于铟镓锌氧化物薄膜晶体管的液晶显示面板。

附图

[ 图 0001]  
[ 图 0002]  
[ 图 0003]  
[ 图 0004]  
[ 图 0005]  
[ 图 0006]  
[ 图 0007]