液晶显示屏的指纹识别背光模组的制作方法

本实用新型涉及显示屏的背光模组领域，特别是涉及一种液晶显示屏的指纹识别背光模组。

背景技术：

现有的智能手机，指纹识别模块已经成为一个不可或缺的部件，指纹识别模块在智能手机上的位置主要分为3种，如图1A-图1C所示，（1）手机100的正面home键101位置；（2）手机100的背面某处的指纹识别模块102；（3）使用OLED屏的手机100，可以将指纹识别模块103放在显示屏幕内某处，即屏下指纹识别方式。第3种方案的指纹解决方案，目前只能使用OLED屏幕（有机电致发光二极管显示屏）才能达成；当手机显示屏使用TFT-LCD(液晶显示屏)时，若将指纹识别模块直接设置在显示屏幕下的手机内部某处，则屏下指纹识别功能无法实现，主要原因是指纹识别模块在手机的屏幕下手机内部位置，无法感应到人体指纹。若进一步采用光线感应技术计算识别指纹方案，这个光感识别指纹的方案需求人的指纹反射出来的光线必须要有规则的，可被准确的感应进入光感感应器，指纹识别IC才能根据光感感应器的感应准确计算出指纹，但是TFT-LCD(液晶显示屏)的主要部件背光源模组10’（如图3所示，包括上增光片1’、下增光片2’、扩散片3’、LED灯源4’、导光板5’、胶框6’、反射片7’、背壳8’）其内部的各个部件中含有不是透明的材质，例如背壳8’、反射片7’或者是部件内部含有多个无序排列的结构，例如上增光片1’、下增光片2’、扩散片3’， 上增光片1’、下增光片2’、扩散片3’都含有扩散粒子或者类似结构，非透明的材质、无序排列的结构材质都会严重影响指纹模块所需要的光线的规则传输；光线传输没有规则性，指纹识别模块就无法识别，导致TFT-LCD(液晶显示屏)的屏下指纹识别功能无法实现，屏下指纹识别的智能手机为目前手机的热点及未来的发展趋势。

有鉴于此，本设计人针对现有TFT-LCD(液晶显示屏)的背光模组结构设计上未臻完善所导致的诸多缺失与不便深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可实现屏下指纹识别功能的液晶显示屏的指纹识别背光模组。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

本实用新型是一种液晶显示屏的指纹识别背光模组；包括遮光胶、上增光片、下增光片、扩散片、LED灯源、导光板、胶框、反射片、背壳、光学补光组件，导光板上方依次向上叠构设置有扩散片、下增光片、上增光片，胶框包拢设置在叠合在一起的导光板、扩散片、下增光片、上增光片的四周，遮光胶设置在上增光片和胶框的四周边缘，LED灯源设置在导光板下末端上且位于遮光胶下方，导光板下方设置有反射片，反射片下方设置有背壳，背壳套置在胶框的四周；所述的导光板正面设置有导光凸包，该导光凸包与屏下设置的指纹识别模块对应设置；在导光板背面设置有补光结构，该补光结构与屏下设置的指纹识别模块对应设置；所述的光学补光组件套置在导光板背面的补光结构上。

依次向上叠构设置在导光板正面上的扩散片、下增光片、上增光片皆开设有凸包通槽，该凸包通槽与导光板正面的导光凸包对应设置，扩散片、下增光片、上增光片分别通过其上的凸包通槽与导光板正面的导光凸包对齐且依顺序套置在导光板上方。

依次向下叠构设置在导光板背面的反射片、背壳分别开设有补光结构通槽，反射片、背壳上的补光结构通槽与导光板背面的补光结构对应设置，反射片、背壳分别通过其上的补光结构通槽与导光板背面的补光结构对齐且依顺序套置在导光板下方。

所述的导光凸包为圆柱形凸包状，导光凸包正面与上增光片正面平齐。

所述的补光结构为凸包状，补光结构正面突出于背壳的正面，补光结构正面中间区域为指纹识别感光面，补光结构正面除指纹识别感光面外的其他正面区域为微结构面，补光结构侧边与LED灯对应的侧面为入光面，在补光结构正面的微结构面上设置有多个微结构，在补光结构正面的指纹识别感光面不设置微结构。

所述的光学补光组件包括LED灯源补光元件和反射补光元件，反射补光元件套置在LED灯源补光元件上方。

所述的LED灯源补光元件为贴件有LED灯的柔性线路板，与补光结构对应的位置开设有通槽。

所述的反射补光元件包括反射补光块和凸包壳；所述的反射补光块的中间区域镂空，侧边形成让各LED灯光线穿过的LED灯通槽；所述的反射补光块的背面设置有凸包壳，凸包壳与反射补光块的中间镂空区域形成补光结构沉槽，在凸包壳的中间区域开设有指纹感光通槽，在反射补光块上的各LED灯通槽与补光结构沉槽对应处开设有补光光线通道。

所述的补光结构是圆柱形凸包状或在圆柱形凸包状上开设十字架槽，与其配套的光学补光组件的LED灯源补光元件在与补光结构四侧边入光面对应的位置各设置有一LED灯，光学补光组件的反射补光元件依LED灯的对应位置开设LED灯通槽和光线补光通道，反射补光元件的补光结构沉槽依补光结构形状设置,反射补光元件的中间开设有指纹感光通槽。

所述的补光结构是长方体凸包状、多棱柱体凸包状，与其配套的光学补光组件的LED灯源补光元件在与补光结构各侧边入光面对应的位置各设置有一LED灯，光学补光组件的反射补光元件依LED灯的对应位置开设LED灯通槽和光线补光通道，反射补光元件的补光结构沉槽依补光结构形状设置,反射补光元件的中间开设有指纹感光通槽。

采用上述方案后，由于本实用新型在导光板正面增加导光的凸包，导光板背面增加特殊凸包状的补光结构，补光结构与LED灯对应的每入光面可以做微结构处理，可优化光学效果，并通过背光源模块下方增加一个光学补光组件来解决暗影黑斑问题；光学补光组件的LED补光元件含有多个发光LED灯，通过发光的LED灯将光线通过补光结构传输至背光模组内部，并通过光学补光组件的反射补光元件将LED类发出的光线再次反射补光到背光模组内部，使得本实用新型可实现屏下指纹识别功能。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1A-图1C为智能手机的指纹模组三种不同位置的示意图；

图2为现有背光模组的立体图；

图3为现有背光模组的分解图；

图4为本实用新型的立体图；

图5为本实用新型的正面视图；

图6为本实用新型的背面视图；

图7为本实用新型的左侧视图；

图8为本实用新型的分解图；

图9为本实用新型的纵截面放大图；

图10为本实用新型上增光片的正面图；

图11为本实用新型下增光片的正面图；

图12为本实用新型扩散片的正面图；

图13为本实用新型反射片的正面图；

图14为本实用新型背壳的正面图；

图15为本实用新型示例1导光板的正面看立体图；

图16为本实用新型示例1导光板的背面看立体图；

图17为本实用新型示例1导光板的正面图；

图18为本实用新型示例1导光板的背面图；

图19为本实用新型示例1导光板的前侧图；

图20为本实用新型示例2导光板的背面看立体图；

图21为本实用新型示例3导光板的背面看立体图；

图22为本实用新型示例4导光板的背面看立体图；

图23为本实用新型示例5导光板的背面看立体图；

图24为本实用新型示例6导光板的背面看立体图；

图25为本实用新型示例1的反射补光元件的立体图放大图；

图26为本实用新型示例1的反射补光元件的正面图放大图；

图27为本实用新型示例1的反射补光元件的左侧图放大图；

图28为本实用新型示例1的LED灯源补光元件的立体图放大图；

图29为本实用新型示例1的LED灯源补光元件的正面图放大图；

图30为本实用新型示例1的光学补光组件的立体图放大图；

图31为本实用新型示例1的光学补光组件的正面图放大图；

图32为本实用新型示例1的光学补光组件的侧面图放大图；

图33为本实用新型示例2的反射补光元件的立体图放大图；

图34为本实用新型示例2的LED灯源补光元件的正面图放大图；

图35为本实用新型示例3的反射补光元件的立体图放大图；

图36为本实用新型示例3的LED灯源补光元件的正面图放大图；

图37为本实用新型示例4的反射补光元件的立体图放大图；

图38为本实用新型示例4的LED灯源补光元件的正面图放大图；

图39为本实用新型示例5的反射补光元件的立体图放大图；

图40为本实用新型示例5的LED灯源补光元件的正面图放大图；

图41为本实用新型示例6的反射补光元件的立体图放大图；

图42为本实用新型示例6的LED灯源补光元件的正面图放大图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型是一种液晶显示屏的指纹识别背光模组，包括上增光片1、下增光片2、扩散片3、LED灯源4、导光板5、胶框6、反射片7、背壳8、光学补光组件9、遮光胶10。

所述的导光板5上方依次向上叠构设置有扩散片3、下增光片2、上增光片1，胶框6包拢设置在叠合在一起的导光板5、扩散片3、下增光片2、上增光片1的四周，遮光胶10设置在上增光片1和胶框6的四周边缘，LED灯源4设置在导光板5下末端上且位于遮光胶10下方，导光板5下方设置有反射片7，反射片7下方设置有背壳8，背壳8套置在胶框6的四周。

如图8至9所示，所述的导光板5正面设置有导光凸包51，该导光凸包51与屏下设置的指纹识别模块对应设置；在导光板5背面设置有补光结构52，该补光结构52与屏下设置的指纹识别模块对应设置；所述的光学补光组件9套置在导光板5背面的补光结构52上。

如图8-图14所示，依次向上叠构设置在导光板5正面上的扩散片3、下增光片2、上增光片1皆开设有凸包通槽31、21、11，该凸包通槽31、21、11与导光板5正面的导光凸包51对应设置，扩散片3、下增光片2、上增光片1分别通过其上的凸包通槽31、21、11与导光板5正面的导光凸包51对齐且依顺序套置在导光板上方。

依次向下叠构设置在导光板5背面的反射片7、背壳8分别开设有补光结构通槽71、81，反射片7、背壳8上的补光结构通槽71、81与导光板5背面的补光结构52对应设置，反射片、背壳分别通过其上的补光结构通槽71、81与导光板背面的补光结构对齐且依顺序套置在导光板下方。

如图15-图19所示，所述的导光凸包51为圆柱形凸包状，导光凸包51正面与上增光片1正面平齐。

所述的补光结构52为凸包状，补光结构52正面突出于背壳8的正面（如图9所示），补光结构52正面中间区域为指纹识别感光面521，补光结构52正面除指纹识别感光面外的其他正面区域为微结构面522，补光结构52侧边与LED灯对应的侧面为入光面523，如图16所示，在补光结构52正面的微结构面522上设置有多个微结构，如网点结构（图中未示出），在补光结构52正面的指纹识别感光面521不设置微结构。

如图8、图9、图31-图32所示，所述的光学补光组件9包括LED灯源补光元件91（如图28-图29所示）和反射补光元件92，反射补光元件92套置在LED灯源补光元件91上方。

所述的LED灯源补光元件91为贴件有LED灯的柔性线路板，与补光结构52对应的位置开设有通槽。

如图25-图27所示，所述的反射补光元件92包括反射补光块921和凸包壳922；所述的反射补光块921的中间区域镂空，侧边形成让各LED灯光线穿过的LED灯通槽923；所述的反射补光块921的背面设置有凸包壳922，凸包壳922与反射补光块921的中间镂空区域形成补光结构沉槽924，在凸包壳922的中间区域开设有指纹感光通槽925，在反射补光块921的各LED灯通槽923与补光结构沉槽924对应处开设有补光光线通道926。

所述的补光结构52及其配套的光学补光组件9，可以有多种实施方式，示例如下：

示例1：

如图15至19所示，所述的补光结构52可以是圆柱形凸包状，与其配套的光学补光组件9的LED灯源补光元件91在与补光结构52前后左右四面入光面对应的位置各设置一LED灯911（如图28-图29所示），即LED灯源补光元件91的顶面4侧匹配4颗LED，如图28至29所示；光学补光组件9的反射补光元件92依LED灯源补光元件91做适应性结构设计，即光学补光组件的反射补光元件92依LED灯的对应位置开设LED灯通槽923和光线补光通道926，反射补光元件的补光结构沉槽924依补光结构52形状设置，反射补光元件92的中间开设有指纹感光通槽925，如图25至27所示，并套置在LED灯源补光元件91上方，如图31至图32所示。

在补光结构52与LED灯源补光元件91的4个LED灯对应的入光面523上做微结构处理，进一步优化光学效果。

示例2：

如图20所示，所述的补光结构52B可以是圆柱形凸包状的基础上再做进一步十字架处理，即，开设十字架槽， 与其配套的光学补光组件9的LED灯源补光元件91B在与补光结构52B前后左右四面入光面对应的位置各设置一LED灯911B（如图34所示），即LED灯源补光元件91B的顶面4侧匹配4颗LED，如图34所示；光学补光组件9的反射补光元件92B依LED灯源补光元件91B做适应性结构设计，即光学补光组件的反射补光元件92B依LED灯的对应位置开设LED灯通槽923B和光线补光通道926B，反射补光元件的补光结构沉槽924B依补光结构52B形状设置，反射补光元件92B的中间开设有指纹感光通槽925B，如图33所示，并套置在LED灯源补光元件91B上方。

在补光结构52B与LED灯源补光元件91B的4个LED灯对应的入光面523B上做微结构处理，进一步优化光学效果。

示例3：

如图21所示，所述的补光结构52C 可以是长方体凸包状，与其配套的光学补光组件9的LED灯源补光元件91C在与补光结构52C左右两面入光面对应的位置各设置一LED灯，即LED灯源补光元件91C的顶面左右2侧匹配2颗LED灯911C（如图36所示）；光学补光组件9的反射补光元件92C依LED灯源补光元件91C做适应性结构变化设计，即光学补光组件的反射补光元件92C依LED灯的对应位置开设LED灯通槽923C和光线补光通道926C，反射补光元件的补光结构沉槽924C依补光结构52C形状设置（如图36所示），反射补光元件92C的中间开设有指纹感光通槽925C（如图36所示），并套置在LED灯源补光元件91C上方；所述的补光结构52C的长方向与导光板5C长方向平行的放置在导光板5C正面对应位置；

在补光结构52C与LED灯源补光元件91C的2个LED灯对应的入光面523C上做微结构处理，进一步优化光学效果。

示例4：

如图22所示，所述的补光结构52D可以是长方体凸包状，与其配套的光学补光组件9的LED灯源补光元件91D在与补光结构52D前后两面入光面对应的位置各设置一LED灯，即LED灯源补光元件91D的顶面前后2侧匹配2颗LED灯911D（如图38所示）；光学补光组件9的反射补光元件92D依LED灯源补光元件91D做适应性结构变化设计，即光学补光组件的反射补光元件92D依LED灯的对应位置开设LED灯通槽923D和光线补光通道926D，反射补光元件的补光结构沉槽924D依补光结构52D形状设置，反射补光元件92D的中间开设有指纹感光通槽925D（如图37所示），并套置在LED灯源补光元件91D上方；所述的补光结构52D的长方向与导光板5D长方向垂直的放置在导光板5D正面对应位置；

在补光结构52D与LED灯源补光元件91D的2个LED灯对应的入光面523D上做微结构处理，进一步优化光学效果。

示例5，补光结构：

如图23所示，所述的补光结构52E可以是三棱柱体凸包状，与其配套的光学补光组件9的LED灯源补光元件91E在与补光结构52E三侧面入光面对应的位置各设置一LED灯，即LED灯源补光元件91E的顶面3侧匹配3颗LED灯911E（如图40所示）；光学补光组件9的反射补光元件92E依LED灯源补光元件91E做适应性结构变化设计，即光学补光组件的反射补光元件92E依LED灯的对应位置开设LED灯通槽923E和光线补光通道926E，反射补光元件的补光结构沉槽924E依补光结构52E形状设置，反射补光元件92E的中间开设有指纹感光通槽925E（如图39所示），并套置在LED灯源补光元件91E上方。

在补光结构52E与LED灯源补光元件91E的3个LED灯对应的入光面523E上做微结构处理，进一步优化光学效果。

示例6，补光结构：

如图24所示，所述的补光结构52F可以是六棱柱体凸包状，与其配套的光学补光组件9的LED灯源补光元件91F在与补光结构52F六侧面入光面对应的位置各设置一LED灯，即LED灯源补光元件91F的顶面6侧匹配6颗LED灯911F（如图42所示）；光学补光组件9的反射补光元件92F依LED灯源补光元件91F做适应性结构变化设计，即光学补光组件的反射补光元件92F依LED灯的对应位置开设LED灯通槽923F和光线补光通道926F，反射补光元件的补光结构沉槽924F依补光结构52F形状设置，反射补光元件92F的中间开设有指纹感光通槽925F（如图41所示），并套置在LED灯源补光元件91F上方。

在补光结构52F与LED灯源补光元件91F的6个LED灯对应的入光面523F上做微结构处理，进一步优化光学效果。

本实用新型的工作原理：

本实用新型在屏幕显示区域内的指纹识别指定背光模组的位置垂直开孔，将影响光线传输的部件在对应位置都开孔，以满足光学的规则性传输的需求；背光模组的上增光片1、下增光片2、扩散片3、反射片7和背壳8各个部件做相应垂直开孔后，在屏幕显示区域的指纹识别指定背光模组位置的垂直开孔区域会形成一个暗影黑斑，这会严重影响手机的指纹识别使用体验，故须进一步改善，导光板5本体不开孔，在导光板5正面增加导光的凸包，导光板5背面增加特殊凸包状的补光结构52，补光结构52与LED灯对应的每入光面可以做微结构处理，可优化光学效果，并通过背光源模块下方增加一个光学补光组件9来解决暗影黑斑问题；光学补光组件9的LED补光元件含有多个发光LED灯，通过发光的LED灯将光线通过补光结构52传输至背光模组内部，并通过光学补光组件9的反射补光元件92将LED类发出的光线再次反射补光到背光模组内部。

采用上述方案后，人的手指反射的光线可以毫无阻碍的以一定的规则进入屏下的指纹识别感应器，新增的光学补光组件9，对背光模组的开孔区域亮度的损失进行补偿；使得显示屏不会因为背光组件的开孔而产生暗影黑斑等不良现象，实现TFT-LCD(液晶显示屏)智能手机的屏下指纹识别功能。原有背光模组配套使用的LED灯源中所用的FPC（柔性线路板）的LED灯面对应的表面需是白色的，而采用本实用新型的光学补光组件9，光学补光组件9的LED灯源补光元件91所使用的FPC（柔性线路板）的LED灯面对应的表面可以是白色、黑色或棕色，光学补光组件9的LED灯源补光元件91所使用的FPC（柔性线路板）具备多种选择性。