[发明专利]用于LCD屏内指纹识别的背光模组以及LCD显示设备

说明书

本发明公开了一种用于LCD屏内指纹识别的背光模组，其包括光源以及设置在光源的一侧的导光板，设置在导光板下方的反射片，设置在导光板上侧的扩散片，设置在扩散片上侧的增亮膜；其中，增亮膜的表面设有多个透镜结构和多个平台结构；平台结构包括平台部；平台结构设于多个透镜结构之间和/或多个透镜结构之上，使得外部光基本垂直入射和基本垂直出射透过增亮膜的平面。背光模组使得LCD模组能够使得指纹识别信号在LCD模组上有效穿透并精确收集，实现LCD显示设备的屏内指纹识别功能识别。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于LCD屏内指纹识别的背光模组以及LCD模组。

背景技术

指纹感测和匹配是一种可靠且广泛使用的技术。指纹识别的常见方法涉及扫描样本指纹或其图像并存储指纹图像的图像和/或独特特征，可以将样本指纹的特征与已经存在于数据库中的参考指纹的信息进行比较，以确定用户的正确识别，例如用于验证目的。特别地，目前屏内(in display) 指纹识别凭借其易操作性和多功能性以及适用于紧凑型便携式电子设备，而变得越来越流行。

目前，屏内指纹识别显示设备主要采用的是OLED显示器，这主要是因为OLED显示器更薄更轻也更容易整合指纹识别传感器。然而，液晶显示器 (LCD)相对于OLED更具成本优势。现有的LCD屏内指纹识别显示设备的解决方案是LCD屏下(under display)使用CMOS图像传感器(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)，CMOS图像传感器不完全内置于显示器中，但可以在显示器的活动区域内通过牺牲一些厚度实现指纹感应。但是，基于LCD显示器的屏内指纹识别显示设备尚未完全成熟，特别是无法兼顾指纹识别信号在LCD模组上的有效穿透和精确收集。

在LCD显示器的屏内指纹识别显示设备中，如图1所示，通过识别按压覆盖在LCD显示屏上的玻璃盖板140上的指纹；然而用于识别指纹的光学信号至少要穿过LCD显示屏和玻璃盖板140，且由于LCD显示屏由LCD模组130和背光模组120构成，另外玻璃盖板具备一定的厚度。因此，光学信号在透过LCD模组、背光模组和玻璃盖板的过程中会发生比较严重的折射和散射，甚至全反射。尤其是，携带生物指纹信息的反馈光学信号受背光模组中多个功能光学膜片的严重影响，如增亮膜、扩散片、反射片等对反馈光信号的折射、散射和反射，从而造成反馈光信号损失或光学噪声污染严重，导致LCD屏幕底下的光学传感器110收集不到有效并且精确的信号，进而无法识别生物指纹信息。

背光模组中对光学信号精确收集影响最大的光学膜片是增亮膜。现有技术中，增亮膜设置在LCD的背光模组中，以提高发光效率。图2是常规增亮膜的图示。如图2所示，增亮膜310包括主体部分320和多个透镜结构330。透镜结构130是等腰直角三角形棱柱并且重复排列地形成在主体部分320并且布置成阵列。图3是示出图2的增亮膜的视角与亮度之间的关系的曲线图。如图3所示，其中横坐标表示光通过传统增亮膜后的光输出角，纵坐标表示光的亮度。图3中的粗线表示视角与传统增亮膜的亮度的在垂直方向上关系曲线，而细线表示视角与传统增亮膜的亮度的在水平方向上关系曲线。因此，传统增亮膜具有光聚集的作用。但是，用来采集生物指纹信息的光学信号在通过传统增亮膜时，也会发生聚集和不定向散射，从而造成目标反馈光信号损失或光学噪声污染严重。

因此，LCD显示器的屏内指纹识别功能的实现，需要对背光模组的整体设计改进，特别是增亮膜的光学机构设计和与之相匹配设计其他光学膜片的调整。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种用于LCD屏内指纹识别的背光模组以及LCD模组，能够使得指纹识别信号在LCD模组上有效穿透并精确收集。