[发明专利]应用于显示面板的背光模组

说明书

一种应用于显示面板的背光模组至少包含一导光板及一可见光源。导光板配合一红外光源产生一红外光。可见光源设置于导光板的一侧，并发射光线进入导光板中行进以产生一可见光。藉此可提供信息显示及生物感测的所需要的光线。

交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求2019年9月16日递交的，发明名称为“IR LEDLIGHTING INTEGRATED WITH LGP IN LCD FOD SOLUTION”的美国临时申请案62/900,812；2019年11月26日递交的，发明名称为“LGP FINGERPRINT APPLICATION RULER”的美国临时申请案62/940,445的优先权，且将上述申请作为参考。

技术领域

本发明是有关于一种具有屏下式红外线生物感测器的电子设备，且特别是有关于一种可以应用于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)及OLED等具有屏下式红外线生物感测器的电子设备，以及应用于显示面板的背光模组。

背景技术

现今的移动电子装置(例如手机、平板电脑、笔记本电脑等)通常配备有使用者生物识别系统，包括了例如指纹、脸型、虹膜等等不同技术，用以保护个人数据安全，其中例如应用于手机或智慧型手表等携带型装置，也兼具有行动支付的功能，对于使用者生物识别更是变成一种标准的功能，而手机等携带型装置的发展更是朝向全屏幕(或超窄边框)的趋势，使得传统电容式指纹按键(例如iphone 5到iphone 8的按键)无法再被继续使用，进而演进出新的微小化光学成像装置(非常类似传统的相机模组，具有互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor(CMOS)Image Sensor(简称CIS))感测元件及光学镜头模组)。将微小化光学成像装置设置于屏幕下方(可称为屏下)，通过屏幕部分透光(特别是有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)屏幕)，可以撷取按压于屏幕上方的物体的图像，特别是指纹图像，可以称为屏幕下指纹感测(Fingerprint OnDisplay，FOD)。

现有的光学生物感测器(譬如指纹感测器)至少包含一光学模组，光学模组里面有CMOS影像感测器(CMOS Image Sensor，CIS)晶片或模组，透镜阵列模组(Lens arraymodule)，这些元件或模组主要是放在OLED显示器的下方。因为OLED显示器本身就会透光，所以实施上没有问题。

但是除了OLED屏(或屏幕)，许多产品也使用LCD屏，还有OLED屏也还在演进，例如低穿透屏(穿透率由3％到1％)的发展，这些都需要新的屏下光学指纹方案。本案所要解决的是如何设计一红外线光学感测模组在液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，亦或者低穿透OLED，或者未来不同的屏的下方。这需要面临到很多挑战。譬如，LCD具有背光模组、增光膜、导光板等元件，RGB的可见光从侧面打进来，然后从导光板及增光膜扩散出去，把光线均匀化或模糊化。导光板和增光膜上面有很多锯齿状结构，把光线散射到各种方向。如果把CIS模组放在背光模组的增光膜及导光板下面的话，背光模组里面有抗反射涂层(Anti-Reflection Coating，ARC)，让可见光作全反射，因此从手指反射来的可见光无法穿透而达到CIS模组，造成图像感测的问题。

本案另一个要解决问题是例如OLED显示器，其解析度越来越高，可见光FOD受限于显示器可见光穿透率越来越低(解析度越来越高)，使得感测器的可见光的信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)越来越低，因此藉由IR的FOD方案也可以解决此一问题。当然其他显示器的技术，例如微发光二极管(Micro Light Emitting Diode，uLED)显示器等等，也都适用此一方案。

发明内容