液晶显示屏及电子设备的制作方法

文档序号:22543507发布日期:2020-10-17 02:08阅读:92来源:国知局
液晶显示屏及电子设备的制作方法

本申请实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种带有指纹识别模组的液晶显示屏及电子设备。



背景技术:

随着生物识别技术的发展,越来越多的终端上配备了生物识别模组(例如光学指纹识别模组、虹膜识别模组或人脸识别模组),其中,生物识别模组的具体工作原理为:生物识别模组中的感应器接收经生物体反射后的光线并形成皮肤特征图像,将皮肤特征图像和存储的图像进行对比,完成指纹识别、活体检测等功能。

目前,光学指纹识别模组在终端设置时,往往设置在液晶显示屏(liquidcrystaldisplay,lcd)的下方或者设置在lcd显示屏中,例如,光学指纹识别模组可以设置在lcd显示屏的显示面板的下方或设置在显示面板中。当手指放置在lcd显示屏的指纹识别区域时,光源发出光线在手指处发生反射形成指纹检测光,指纹检测光透过显示面板传输到光学指纹识别模组,光学指纹识别模组根据指纹检测光生成指纹图像,并与预设保存的指纹图像进行对比对完成指纹识别。

然而,光学指纹识别模组设在lcd显示屏的显示面板中时,单个指纹识别模组接收到指纹不同位置(波峰、波谷)的光,造成单个指纹识别模组的信噪比偏低,指纹识别性能差。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种液晶显示屏及电子设备,单个指纹识别模组的信噪比提高,提升指纹识别性能,解决了现有液晶显示装置中由于单个指纹识别模组的信噪比偏低而导致指纹识别性能差的问题。

本申请实施例提供一种液晶显示屏,包括:液晶显示面板以及设置在所述液晶显示面板内且可透光的至少一层准直层。

还包括:多个指纹识别模组,多个所述指纹识别模组间隔设置在所述液晶显示面板中且位于所述准直层的下方。

所述液晶显示面板内设有与所述指纹识别模组对应的多个第一遮光层。

所述第一遮光层和所述指纹识别模组分别位于所述至少一层准直层的两侧,所述第一遮光层上开设与所述指纹识别模组正对的第一准直孔,以使经手指反射的光线穿过所述第一准直孔传输到所述指纹识别模组。

通过在液晶显示面板内增加位于指纹识别模组上方的准直层,且准直层的一侧具有遮光层(可以为黑矩阵),遮光层上开设准直孔,遮光层和指纹识别模组分别位于准直层两侧,这样当指纹识别模组的设置位置不变时(与图1设置位置相同时),由于液晶显示面板内增加了准直层,这样指纹识别模组与遮光层之间的距离增大,遮光层可以将指纹波峰位置或者波谷位置反射后的指纹光线进行拦截,使得单个指纹识别模组接收到的携带有指纹信息的指纹反射光线为指纹波谷周围位置反射的光线或者为波峰周围反射的指纹光线,这样单个指纹识别模组接收到的指纹信息相对较集中,例如单个指纹识别模组接收到的为指纹波谷的信息或者指纹波峰的信息,从而减少甚至避免单个指纹识别模组接收到的指纹信息既有波谷信息又有波峰信息,所有本申请实施例中,在确保进光量不变的情况下,使得指纹识别模组接收到的指纹信息进一步集中,利于滤除噪声信号,有效增加了指纹识别模组的信噪比,提升了指纹识别模组的识别性能,从而利于根据多个指纹识别模组接收到的信息准确地确定指纹纹路,进而利于提高指纹采集及指纹识别的精确性。因此,本申请实施例提供的液晶显示屏,解决了现有液晶显示装置中由于单个指纹识别模组的信噪比偏低而导致指纹识别性能差的问题。

在一种可能的实现方式中,所述指纹识别模组朝向所述第一遮光层的一面与所述液晶显示屏上设置的指纹识别区域之间的垂直距离和所述第一准直孔的宽度之比大于10。这样在液晶显示面彩膜基板和液晶层的厚度以及第一准直孔的孔径不变情况下,通过控制准直层的厚度使得指纹识别模组的深宽比大于10,这样确保第一遮光层可以对指纹波峰位置反射的指纹光线进行拦截。利于单个指纹识别模组仅接收用户手指波峰或者波谷的信息,利于滤除噪声信号,进而利于提高指纹采集及识别的精度。

在一种可能的实现方式中,所述第一准直孔的开孔面积小于或等于所述指纹识别模组中感光芯片的面积。这样确保感光芯片生成的指纹图像为完整的指纹图像,避免携带有指纹信息的光线无法投射到感光芯片上而导致指纹信息丢失,使得生成的指纹图像不完整。

在一种可能的实现方式中,所述液晶显示面板包括:阵列基板、彩膜基板以及位于所述阵列基板和所述彩膜基板之间的液晶层。

所述准直层位于所述彩膜基板中,或者,

所述准直层位于所述液晶层和所述阵列基板之间,或者,

所述准直层位于所述液晶层和所述彩膜基板之间,或者,

所述准直层位于所述彩膜基板中以及所述液晶层和所述彩膜基板之间。

在一种可能的实现方式中,所述彩膜基板包括:第一衬底、设在所述第一衬底上的多个滤光层以及将所述多个滤光层隔开的第二遮光层。

所述至少一层准直层位于所述第一衬底与所述滤光层之间以及所述第一衬底与所述第二遮光层之间。

所述第一遮光层位于所述第一衬底朝向所述准直层的一面上。

所述第二遮光层上开设与所述第一准直孔相对的第二准直孔。

在一种可能的实现方式中,所述准直层的层数为一层,且所述准直层的部分区域延伸到所述第二准直孔内。

所述指纹识别模组设在所述阵列基板朝向所述液晶层的一面上。

在一种可能的实现方式中,所述准直层的层数为两层,两层所述准直层层叠设置,且所述第一衬底朝向所述准直层的一面以及两层所述准直层之间均设有所述第一遮光层。

所述指纹识别模组设在所述阵列基板朝向所述液晶层的一面上,或者,

所述指纹识别模组设在所述第二准直孔处。这样指纹识别模组和tft的线路分开,相互不影响,对显示效果也不会产生影响。

在一种可能的实现方式中,所述第一准直孔的孔径小于所述第二准直孔的孔径。这样提高深宽比,使得单个指纹识别模组接收到的指纹光线集中为波谷或波峰位置反射的光线,进一步地提高信噪比,提升指纹识别性能。

在一种可能的实现方式中,所述至少一层准直层位于所述液晶层和所述彩膜基板之间。

所述彩膜基板包括:第一衬底和设在所述第一衬底上的多个滤光层,所述多个第一遮光层位于相邻两个所述滤光层之间。

所述多个滤光层和所述第一遮光层位于所述第一衬底和所述准直层之间。

在一种可能的实现方式中,所述至少一层准直层位于所述液晶层和所述阵列基板之间。

所述彩膜基板包括:第一衬底和设在所述第一衬底上的多个滤光层,所述多个第一遮光层位于相邻两个所述滤光层之间。

在一种可能的实现方式中,所述准直层的层数为两层,两层所述准直层包括第一准直层和第二准直层,所述第一准直层位于所述彩膜基板中,所述第二准直层位于所述液晶层和所述阵列基板之间;当设置多层准直层时,可以进一步的提高信噪比,大大提升了指纹识别性能。

所述指纹识别模组位于所述阵列基板朝向所述第二准直层的一面上。

所述第一遮光层位于所述第一准直层远离所述液晶层的一面上。

在一种可能的实现方式中,所述第一遮光层为金属层,这样第一遮光层的精度更高,可以将第一准直孔的孔径减小,提高深宽比,提高信噪比。或者所述第一遮光层为不透光的非金属层。

在一种可能的实现方式中,所述第二遮光层为黑矩阵bm。

在一种可能的实现方式中,相邻两个所述指纹识别模组之间的间隔介于200-400μm。

在一种可能的实现方式中,所述指纹识别模组的感光芯片的分辨率大于或等于250ppi。

在一种可能的实现方式中,所述准直层为透光的有机材料制成的有机层。

本申请实施例还提供一种电子设备,至少包括:后盖和上述任一所述的液晶显示屏,所述后盖与所述液晶显示屏围成腔体,所述腔体内设有电路板和电池;

所述液晶显示屏上具有指纹识别区域,所述指纹识别区域与所述液晶显示屏内设置的指纹识别模组相对应。

通过包括上述液晶显示屏,提高了单个指纹识别模组的信噪比,使得指纹识别模组生成准确的指纹图像,提升电子设备的指纹识别性能。

附图说明

图1为一种液晶显示屏以及液晶显示屏内设置的指纹识别模组的剖面示意图;

图2为本申请一实施例提供的电子设备的立体图;

图3a为本申请一实施例提供的电子设备的拆分结构示意图;

图3b为本申请一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的另一种拆分结构示意图;

图4为本申请一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的拆分结构示意图;

图5为本申请一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板沿着图4中的a-a方向的剖面结构示意图;

图6为本申请另一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板的剖面结构示意图;

图7为本申请另一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板的剖面结构示意图;

图8为本申请另一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板的剖面结构示意图;

图9为本申请另一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板的剖面结构示意图;

图10为本申请另一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板的剖面结构示意图;

图11为本申请另一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板的剖面结构示意图;

图12为本申请另一实施例提供的电子设备中液晶显示屏的保护盖板和液晶显示面板的剖面结构示意图。

附图标记说明:

100-电子设备;8-波谷;9-波峰;10-液晶显示屏;11-指纹识别区域;12-开孔;13-保护盖板;14-液晶显示面板;141-彩膜基板;1411-第一衬底;1412-滤光层;142-液晶层;143-阵列基板;1431-tft膜层;1432-第二衬底;144-准直层;1441-第一准直层;1442-第二准直层;1442a-开口;145-指纹识别模组;146-第一遮光层;147-第一准直孔;148-第二遮光层;149-第二准直孔;15-背光模组;

20-后盖;21-侧边框;22-内表面;20a-前置摄像模组;20b-后置摄像模组;30-电路板;40-电池;50-中框;51-边框;52-金属中板。

具体实施方式

液晶显示屏中设置指纹识别模组时,设置方式可以参见图1所示,液晶显示屏包括保护盖板1和液晶显示面板,液晶显示面板包括:彩膜基板、阵列基板4和设在彩膜基板和阵列基板4之间的液晶层3,彩膜基板包括设在衬底上的多个滤光层2以及将相邻两个滤光层2隔开的黑矩阵6,黑矩阵(blackmatrix,bm)6上开设开孔7,开孔7的正下方设置指纹识别模组5,指纹识别模组5为多个,其中,由于指纹由波峰9和波谷8组成,所以多个指纹识别模组5中部分指纹识别模组5主要用于对指纹波谷8位置反射的指纹光线形成波谷8对应的指纹图像,部分指纹识别模组5主要用于对波峰9位置反射的指纹光线形成波峰9对应的指纹图像,最后根据多个指纹识别模组形成明暗不同的指纹图像。

但是,指纹识别模组如图1所示设置后,指纹的波峰9和波谷8反射后的光线均投射到单个指纹识别模组5上,由于这样波谷和波峰两个位置反射的指纹光线均投射到单个指纹识别模组5上,这样造成单个指纹识别模组及接收到波谷反射的指纹光线又接收到波谷反射的指纹光线,造成单个指纹识别模组的信噪比偏低,导致形成的指纹图像与实际的指纹图像相差较大,使得指纹识别性能差。

其中,为了减少或避免指纹的波峰9和波谷8位置反射的指纹光线均投射到指纹识别模组5上,一些研究中,将开孔7的孔径减小,这样波峰9位置反射的指纹光线不易穿过开孔7投射到指纹识别模组5上,但是开孔7的孔径减小后,进光量减小,生成的指纹图像不清晰,指纹识别差。

为此,为了解决上述问题,本申请实施例提供的具有指纹识别功能的液晶显示屏中,通过在液晶显示面板内增加位于指纹识别模组上方的准直层,且准直层的一侧具有遮光层(可以为黑矩阵),遮光层上开设准直孔,遮光层和指纹识别模组分别位于准直层两侧,这样当指纹识别模组的设置位置如图1所示时,由于增加了准直层,这样指纹识别模组与遮光层之间的距离增大,这样遮光层可以将指纹波峰位置或者波谷位置反射后的指纹光线进行拦截,使得单个指纹识别模组接收到的携带有指纹信息的指纹反射光线为指纹波谷周围位置反射的光线或者为波峰周围反射的指纹光线,这样单个指纹识别模组接收到的指纹信息相对较集中,例如单个指纹识别模组接收到的为指纹波谷的信息或者指纹波峰的信息,减少甚至避免单个指纹识别模组接收到的指纹信息既有波谷信息又有波峰信息,本申请实施例中,在确保进光量不变的情况下,使得指纹识别模组接收到的指纹信息进一步集中,利于滤除噪声信号,有效增加了指纹识别模组的信噪比,提升了指纹识别模组的识别性能,从而利于根据多个指纹识别模组接收到的信息准确地确定指纹纹路,进而利于提高指纹采集及指纹识别的精确性。

本申请实施例提供的具有指纹识别功能的液晶显示屏和电子设备具体实现方式详见下述描述。

本申请实施例提供的电子设备可以包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonalcomputer,umpc)、手持计算机、对将机、上网本、pos机、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)、行车记录仪、安防设备等具有指纹识别功能和液晶显示功能的移动终端或固定终端。

本申请实施例中,以手机为上述电子设备为例进行说明,本申请实施例提供的手机的显示屏可以为水滴屏、刘海屏、全面屏或者挖孔屏(参见图2所示),下述描述以挖孔屏为例进行说明。

参见图2所示,电子设备100可以包括液晶显示屏10(liquidcrystaldisplay,lcd),液晶显示屏10上具有指纹识别区域11,用户手指置于盖指纹识别区域11时进行指纹识别。需要说明的是,指纹识别区域11可以为与液晶显示屏10的显示区域的任意位置,例如,该指纹识别区域11还可以设在液晶显示屏的显示区域的顶端处。

参见图3a所示,电子设备100还可以包括后盖20。后盖20具有侧边框21,液晶显示屏10与后盖20可以围成腔体,腔体内可以设置电路板30和电池40。其中,后盖20可以为金属后盖,也可以为玻璃后盖,还可以为塑料后盖,或者,还可以为陶瓷后盖,本申请实施例中,对后盖20材质不作限定。

其中,为了实现拍摄功能,参见图3a所示,电子设备100还可以包括:摄像模组,摄像模组可以包括前置摄像模组20a和后置摄像模组20b。后置摄像模组20b可以设置在后盖20的内表面22上,液晶显示屏10上开设开孔12,前置摄像模组20a的镜头与开孔12相对应。前置摄像模组20a和后置摄像模组20b的设置位置包括但不限于上述描述。其中,在一些实施例中,电子设备100内设置的前置摄像模组20a和后置摄像模组20b的数量可以为1个或n个,n为大于1的正整数。

在其他一下示例中,参见图3b,电子设备100还可以包括:中框50,中框50位于后盖20和液晶显示屏10之间。中框5051可以包括金属中板52和边框51,边框51围绕金属中板52的外周设置一周。一般来说,边框51可以包括顶边框、底边框、左侧边框和右侧边框,顶边框、底边框、左侧边框和右侧边框围成方环结构的边框51。其中,金属中板52可以为铝板,也可以为铝合金,还可以为镁合金。边框51可以为金属边框,也可以为陶瓷边框。其中,金属中板52和边框51之间可以卡接、焊接、粘合或一体成型,或者金属中板52与边框51之间通过注塑固定相连。

可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对手机的具体限定。在本申请另一些实施例中,手机可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。

基于上述描述,本申请实施例中,对液晶显示屏10的结构进行说明。

参见图4所示,液晶显示屏10可以包括:保护盖板13、液晶显示面板14和背光模组15,其中,保护盖板13用于对液晶显示屏10起到保护作用,液晶显示面板14位于保护盖板13和背光模组15之间,背光模组15用以为液晶显示面板14提供光源。保护盖板13可以为透明的玻璃板,指纹识别区域11可以位于液晶显示面板14上,用户手指对液晶显示屏10进行指纹识别时具体是将手指置于保护盖板13上与指纹识别区域11对应的位置。液晶显示面板14和背光模组15上与前置摄像模组20a对应的位置开设开孔12。

背光模组15可以包括背光板及导光板(未示出)。导光板用于将背光板的光源转变为面光源。在一些示例中,背光板也可以设置于导光板的远离出光侧的一侧,在此情况下,该背光模组15为直下式背光模组15。在其它示例中,背光板可以设置于导光板的侧面,在此情况下,该背光模组15为侧入式背光模组15。背光模组15还可包括反射片,反射片设置于导光板远离出光侧的一侧,反射片用于将背光模组15远离出光侧露出的光反射至导光板中。

参见图5所示,液晶显示面板14可以包括:阵列基板143、彩膜基板141和液晶层142。阵列基板143与彩膜基板141相对设置。液晶层142设置在阵列基板143和彩膜基板141之间。示例性地,阵列基板143和彩膜基板141通过封框胶对合在一起,从而将液晶层142限定在阵列基板143、彩膜基板141及封框胶围成的区域内。

为了实现指纹识别功能,在液晶显示面板14内设置多个指纹识别模组145,多个指纹识别模组145可以在液晶显示面板14内同层间隔设置,指纹识别模组145的数量可以根据实际需求进行设置,例如可以做成全屏指纹。

本申请实施例中,为了解决图1存在的信噪比偏低而导致指纹识别性能差的问题,在所述液晶显示面板14内设有可透光的至少一层准直层144,例如,准直层144为一层,或者准直层144为两层,本申请实施例中,通过下述场景一、场景二、场景三、场景四分别对准直层144的设置位置进行详细阐述。

场景一

参见图5所示,液晶显示面板14内设置一层准直层144。指纹识别模组145位于准直层144的下方,例如图5中,指纹识别模组145位于阵列基板143朝向液晶层142的一面上。

液晶显示面板14内设有与指纹识别模组145对应的多个第一遮光层146,第一遮光层146上开设与指纹识别模组145正对的第一准直孔147。第一遮光层146和指纹识别模组145分别位于至少一层准直层144的两侧,例如图5中,准直层144位于液晶层142和彩膜基板141之间,指纹识别模组145位于阵列基板143上,第一遮光层146位于准直层144朝向彩膜基板141的一面上。

需要说明的是,本实施例中,具体是以如图5中其中一个第一遮光层146对波峰9位置反射的指纹光线进行拦截为例进行说明。当然,在其他一些示例中,其他的第一遮光层146还可以对波谷8位置反射的指纹光线进行拦截,这样确保单个指纹识别模组145集中接收到波峰9位置反射的指纹光线,从而提高单个指纹识别模组145的信噪比,提升指纹识别性能。

本申请实施例中,由于在第一遮光层146和指纹识别模组145之间增加准直层144,这样,在指纹识别模组145设置位置与图1相同的情况下,图1中的遮光层(即图5中的虚线方框)上升到第一遮光层146,所以指纹识别模组145与第一遮光层146之间的距离由h3增大到h2,这样如图5所示,指纹的波峰9位置反射的指纹光线在第一遮光层146处被吸收而无法投射到指纹识别模组145上(而图1中波峰9位置反射的光线沿着图5中的虚线投射到指纹识别模组145上),指纹的波谷8位置反射的指纹光线经过第一准直孔147投射到指纹识别模组145(如图5中的实线反射光线),确保了单个指纹识别模组145接收到的指纹光线为指纹波谷8附近反射后的光线,由于波峰9位置反射的光线未进入指纹识别模组145而参与指纹成像,所以单个指纹识别模组145的信噪比增大,生成的指纹图像更准确,从而提升了指纹识别模组145的识别性能。

另外,本申请实施例中,通过增加准直层144,实现了将相邻的波峰9或波谷8反射的指纹光线进行拦截的目的,所以避免将第一准直孔147的孔径减小,所以,本申请实施例中,在进光量不减小的情况下实现了增大信噪比的目的。

当然,在其他实施例中,另一个第一遮光层146还可以对波谷8位置反射的指纹光线进行拦截,使得指纹识别模组145接收到的光线主要为波峰9位置反射的指纹光线,这样确保了单个指纹识别模组145接收到的为指纹波峰9的信息,减少甚至避免单个指纹识别模组145接收到的指纹信息既有波谷8信息又有波峰9信息。确保多个指纹识别模组145接收到的指纹光线更集中,最终生成准确的指纹图像。

本申请实施例提供的液晶显示屏10应用到电子设备100上并进行指纹识别时,可以将手指置于液晶显示屏10上的指纹识别区域11时,背光模组15(或者指纹光源)发射光线,光线经手指指纹反射后,指纹波峰9位置反射的指纹光线被第一遮光层146吸收无法进入指纹识别模组145上,指纹波谷8附近的位置反射后的指纹光线经过第一准直孔147沿着图5中实线箭头投射到指纹识别模组145上,指纹识别模组145根据接收到波谷8位置反射的指纹光线生成指纹图像,由于指纹识别模组145信噪比增大,所以生成的指纹图像更准确,这样将生成的指纹图像与保存的指纹图像进行比对时准确性更高。

本申请实施例中,彩膜基板141可以包括:第一衬底1411以及设在第一衬底1411上的多个滤光层1412,本申请实施例中,多个滤光层1412通过第一遮光层146隔开,所以第一遮光层146可以为黑矩阵(bm),例如第一遮光层146为非透光的有机层。

当然,在一些实施例中,第一遮光层146还可以为金属层,由于金属层采用离子溅射的工艺形成,制备工艺导致的金属层的精度比黑矩阵(bm)和有机层的精度高,所以,第一遮光层146为金属层时,第一遮光层146的精度较高。从而在不影响发光的情况下,金属层上的小孔(即第一准直孔147)的尺寸可相对较小,从而利于提高深宽比。需要说明的是,为了避免金属层反射光,所以,第一遮光层146为金属层时,金属层例如可以为黑金属,这样避免金属层反射光。

本申请实施例中,如图5所示,准直层144位于液晶层142和滤光层1412以及第一遮光层146之间,如图5所示,第一准直孔147中可以填充有准直层144,例如准直层144的部分延伸到第一准直孔147中。

本申请实施例中,滤光层1412可以包括多个红色滤光层、多个绿色滤光层及多个蓝色滤光层。多个红色滤光层、多个绿色滤光层及多个蓝色滤光层的排列方式可以参考现有彩膜基板,本申请实施例不再赘述。

本申请实施例中,准直层144可以为透光的有机材料制成的有机层,例如可以采用聚酰亚胺(polyimide,简称:pi)。

在一种可能的实现方式中,为了确保对波峰9或波谷8位置反射的指纹光线的拦截,本申请实施例中,指纹识别模组145的深宽比大于10,例如,图5所示,指纹识别模组145朝向第一遮光层146的一面与液晶显示屏10上设置的指纹识别区域11之间的垂直距离h1和第一准直孔147的宽度d1之比(即深宽比)大于10,这样在液晶显示面彩膜基板141和液晶层142的厚度以及第一准直孔147的孔径不变情况下,通过控制准直层144的厚度使得指纹识别模组145的深宽比大于10,这样确保第一遮光层146可以对指纹波峰9或波谷8位置反射的指纹光线进行拦截。利于单个指纹识别模组145仅接收用户手指波峰9或者波谷8的信息,利于滤除噪声信号,进而利于提高指纹采集及识别的精度。

在一种可能的实现方式中,第一准直孔147的开孔面积小于或等于指纹识别模组145中感光芯片的面积,这样确保感光芯片生成的指纹图像为完整的指纹图像,避免携带有指纹信息的光线无法投射到感光芯片上而导致指纹信息丢失,使得生成的指纹图像不完整。

场景二

在一些其他实例中,如图6所示,准直层144为一层,且该层准直层144位于液晶层142和阵列基板143之间。指纹识别模组145设在阵列基板143朝向准直层144的一面上,这样第一遮光层146与指纹识别模组145之间具有液晶层142和准直层144,与图1相比,本申请实施例中,第一遮光层146与指纹识别模组145之间增加了准直层144,这样如图6所示,指纹波峰9位置反射的指纹光线被第一遮光层146吸收无法进入指纹识别模组145上,指纹波谷8附近的位置反射后的指纹光线经过第一准直孔147沿着图6中实线箭头投射到指纹识别模组145上,指纹识别模组145根据接收到波谷8位置反射的指纹光线生成指纹图像,由于指纹识别模组145信噪比增大,所以生成的指纹图像更准确,这样将生成的指纹图像与保存的指纹图像进行比对时准确性更高。

本申请实施例中,图6所示,阵列基板143可以包括:第二衬底1432和设置在第二衬底1432上的薄膜晶体管(thinfilmtransistor,tft)膜层,所以,准直层144具体位于tft膜层1431和液晶层142之间,指纹识别模组145位于tft膜层1431上。

场景三

本场景中,至少一层准直层144位于彩膜基板141内,参见图7所示,彩膜基板141可以包括:第一衬底1411、设在第一衬底1411上的多个滤光层1412以及将多个滤光层1412隔开的第二遮光层148。至少一层准直层144位于第一衬底1411与滤光层1412之间以及第一衬底1411与第二遮光层148之间,例如图7所示,准直层144为一层,该准直层144位于第一衬底1411朝向滤光层1412的一面上,第一遮光层146位于第一衬底1411朝向准直层144的一面上,第二遮光层148上开设与第一准直孔147相对的第二准直孔149。

这样如图7所示,第一遮光层146位于第二遮光层148之上,第一准直孔147和第二准直孔149相对,第一遮光层146与指纹识别模组145之间具有准直层144和液晶层142,与图1相比,增加了准直层144和第一遮光层146,第一遮光层146可以对指纹波峰9或波谷8反射的指纹光线进行吸收,使得指纹识别模组145接收到的指纹光线为指纹波谷8附近反射后的光线,由于波峰9位置反射的光线未进入指纹识别模组145而参与指纹成像,所以指纹识别模组145的信噪比增大,生成的指纹图像更准确,从而提升了指纹识别模组145的识别性能。

在一种可能的实现方式中,第一准直孔147的孔径d1小于等于第二准直孔149的孔径d2,例如,图8所示,第一准直孔147的孔径d1小于第二准直孔149的孔径d2,这样在确保进光量满足条件下可以提高深宽比,第一遮光层146可以对波峰9或波谷8附近的指纹反射光进行拦截,使得单个指纹识别模组145接收到的指纹光线集中为波谷8或波峰9位置反射的光线。或者,第一准直孔147的孔径等于第二准直孔149的孔径(参见图7所示),这样确保了进光量不变的情况下提高信噪比,提升指纹识别性能。

本申请实施例中,第二遮光层148可以为黑矩阵(bm),第一遮光层146为黑色的金属层。

本申请实施例中,如图8所示,准直层144部分区域延伸到第二准直孔149内,例如第二准直孔149内填充与准直层144材料相同的有机层。

场景四

本场景中,准直层144的数量为两个,如图9所示,两个准直层144分别为第一准直层1441和第二准直层1442,第一准直层1441和第二准直层1442层叠设置在第一衬底1411和滤光层1412之间以及第一衬底1411与第二遮光层148之间,第一衬底1411朝向准直层144的一面设有第一遮光层146,以及第一准直层1441和第二准直层1442之间也设置第一遮光层146,这样彩膜基板141内具有三层遮光层(两个第一遮光层146和一个第二遮光层148)。

如图9所示,三层遮光层中,第一衬底1411上的第一遮光层146可以对指纹波峰9反射的指纹光线进行吸收,使得指纹识别模组145接收到的指纹光线为指纹波谷8附近反射后的光线,与图8相比,当设置多层准直层144时,可以进一步的提高信噪比,大大提升了指纹识别性能。

在一种可能的实现方式中,两层第一遮光层146上的第一准直孔147的孔径可以相同,例如如图9所示,第一准直层1441上的第一准直孔147的孔径d1可以与第二准直层1442上的第一准直孔147的孔径d3相同,或者,第一准直层1441上的第一准直孔147的孔径d1可以小于第二准直层1442上的第一准直孔147的孔径d3,第二准直层1442上的第一准直孔147的孔径d3可以小于第二准直孔149的孔径d2。

在上述几个场景中,指纹识别模组145均设置在阵列基板143的tft膜层1431上,但是tft膜层1431具有多个tft以及连接tft的线路,这样指纹识别模组145的线路与tft膜层1431的线路混在一起,往往对显示造成一定的影响,所以,本申请实施例中,将指纹识别模组145设置在彩膜基板141侧,例如,如图10所示,指纹识别模组145设在第二准直孔149内,这样指纹识别模组145和tft的线路分开,相互不影响,对显示效果也不会产生影响。

在一种可能的方式中,第一准直层1441和第二准直层1442可以分别位于彩膜基板141侧和阵列基板143侧,例如,图11所示,第一准直层1441设在第一衬底1411和滤光层1412以及第一衬底1411和第二遮光层148之间,第一遮光层146设在第一衬底1411朝向准直层144的一面上。第二准直层1442设在液晶层142和tft膜层1431之间,指纹识别模组145设在tf膜层上,这样指纹识别模组145与第二遮光层148之间增加第二准直层1442,同时,指纹识别模组145与第一遮光层146之间增加第一准直层1441和第二准直层1442,这样使得指纹识别模组145接收到的指纹光线集中为波谷8周围反射的指纹光线,信噪比提高,指纹识别性能更好。

在一种可能的方式中,如图12所示,第二准直层1442与指纹识别模组145对应的位置开设开口1442a,这样使得指纹识别模组145的感光芯片上未覆盖准直层144,该开口1442a处可以填充液晶。

在一种可能的方式中,由于指纹的相邻波峰9或相邻波谷8之间的间距往往为200-400μm,所以,相邻两个指纹识别模组145之间的间隔与邻波峰9或相邻波谷8之间的间距相适配,本申请实施例中,相邻两个指纹识别模组145之间的间隔介于200-400μm(包括端点值200μm和400μm),举例来说,相邻两个指纹识别模组145之间的间隔可以为300μm。这样确保波谷8或波峰9对应的指纹识别模组145能够集中地接收到波谷8或波峰9反射的指纹光线。

在一种可能的方式中,指纹识别模组145的感光芯片的分辨率大于或等于250ppi,例如,感光芯片的每英寸长度上有250个像素。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例各实施例技术方案的范围。

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