液晶显示屏和终端设备的制作方法

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种液晶显示屏和一种终端设备。

背景技术：

随着计算机技术的不断发展，以手机为例的移动终端与人们的生活越来越息息相关，例如，在手机等移动终端上可以进行网上转账、网上支付、启动应用程序等操作。同时为了避免移动终端在执行上述操作时的安全问题，指纹识别的技术应运而生。指纹识别可以用以加密移动终端，在用户利用移动终端执行上述操作时进行指纹识别，从而可以提高移动终端的安全性。

指纹识别模块是通过特定的感应模组实现对于个体指纹特征的识别。简单来说，每一个指纹手机都会拥有一个指纹识别模块，通过该模块将用户的指纹收集并转化成数据，存储在手机存储的特定区域，在使用的时候进行调用，而不同的指纹识别技术收集指纹的方式也有所不同。目前，主流的指纹识别模块是电容式指纹模块。电容式指纹模块是利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，借此可实现指纹测定。

电容式指纹识别技术是利用人体的电流感应进行工作的，它的指纹对湿手指、干手指等困难手指的识别成功率较低。另外，电容式指纹模块需要占据整机的布板空间。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种液晶显示屏和一种终端设备，用于提高指纹识别的成功率，避免占用终端设备的布板空间，以及减少超声波信号穿透物体的厚度来减少超声波信号的衰减。

一方面本发明实施例提供了一种终端设备，包括：

超声波发射器、超声波接收器、超声波控制器以及液晶显示屏；

所述超声波发射器和所述超声波接收器分别与所述超声波控制器电连接；所述超声波发射器与所述超声波接收器电信号连接；所述超声波接收器布置在所述液晶显示屏的第一基板或第二基板上，所述超声波接收器在所述第一基板或所述第二基板上布置的位置处于所述液晶显示屏的黑色矩阵的正投影区域内；

所述超声波发射器向所述液晶显示屏发射超声波信号，所述超声波信号被按压在所述液晶显示屏上的手指反射后得到包含谷脊差异的超声波信号；所述包含谷脊差异的超声波信号被反射到所述超声波接收器，由所述超声波接收器采集所述包含谷脊差异的超声波信号并转发给所述超声波控制器，所述超声波控制器对所述包含谷脊差异的超声波信号进行识别，得到指纹数据。

在一个可选的实现方式中，所述超声波接收器包括：至少一个超声波接收传感器；

所述超声波接收传感器的长度小于50um。

在一个可选的实现方式中，所述超声波接收传感器由压电材料制成；

所述超声波接收传感器，采集所述液晶显示屏受到的压力，确定所述液晶显示屏受到所述压力的区域为目标区域，所述压力由手指按压所述液晶显示屏的操作产生；

所述超声波发射器向所述目标区域发射所述超声波信号。

在一个可选的实现方式中，所述黑色矩阵与所述超声波接收器正投影区域重叠的区域为镂空区域。

在一个可选的实现方式中，所述超声波控制器包括：

接收模块，用于接收所述包含谷脊差异的超声波信号；

识别模块，用于对所述包含谷脊差异的超声波信号进行识别，提取出所述包含谷脊差异的超声波信号的指纹数据。

在一个可选的实现方式中，所述超声波发射器布置在所述液晶显示屏不透光的区域或所述终端设备主板上。

二方面本发明实施例提供了一种液晶显示屏，包括：

第一基板、第二基板、黑色矩阵、超声波接收器、数据延长线；

所述第一基板或所述第二基板上布置有超声波接收器，所述超声波接收器在所述第一基板或所述第二基板上布置的位置处于所述黑色矩阵的正投影区域内，所述黑色矩阵布置在所述第一基板上，所述数据延长线设置在所述第一基板和所述第二基板之间；所述超声波接收器与所述数据延长线电连接；

所述超声波接收器接收经液晶显示屏反射后得到的包含谷脊差异的超声波信号，通过所述数据延长线将所述包含谷脊差异的超声波信号发送给超声波控制器。

在一个可选的实现方式中，所述超声波接收器包括：至少一个超声波接收传感器；

所述超声波接收传感器的长度小于50um。

在一个可选的实现方式中，所述超声波接收传感器由压电材料制成；

所述超声波接收传感器，采集所述液晶显示屏受到的压力，确定所述液晶显示屏受到所述压力的区域为目标区域，所述压力由手指按压所述液晶显示屏的操作产生；

所述超声波接收器接收经所述液晶显示屏的所述目标区域反射后得到的包含谷脊差异的超声波信号。

在一个可选的实现方式中，所述黑色矩阵与所述超声波接收器正投影区域重叠的区域为镂空区域。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：通过将超声波装置电路和显示面板相互结合以及将超声波接收传感器的放置位置与显示面板的黑色矩阵相对应，减少对显示面板画质的影响，提高指纹识别的成功率，并避免占用移动终端的布板空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例终端设备结构示意图；

图2本发明实施例终端设备的液晶显示屏的一种截面图；

图3本发明实施例终端设备的液晶显示屏的一种截面图；

图4本发明实施例液晶显示屏的黑色矩阵结构示意图；

图5本发明实施例液晶显示屏的一种截面图；

图6本发明实施例液晶显示屏的又一种截面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一方面提供了一种终端设备。图1为本发明实施例终端设备结构示意图，如图1所示，该终端设备包括：

超声波发射器101、超声波接收器102、超声波控制器103以及液晶显示屏104；图1所示的液晶显示屏104只是液晶显示屏的一部分，并不包括整个液晶显示屏，更确切的来说图1所示的只是该液晶显示屏的上面部分，即离终端设备主板较远的那一部分。由于上述超声波接收器102位于上述液晶显示屏104之中，因此只能接收到该液晶显示屏上面部分的超声波信号。图1所示的液晶显示屏是位于上述超声波接收器102上方的部分液晶显示屏。

图2为本发明实施例终端设备的液晶显示屏的一种截面图。如图2所示，液晶显示屏包括：第一基板201、第二基板202、黑色矩阵203、超声波接收器102。图3为本发明实施例终端设备的液晶显示屏的又一种截面图。如图3所示，液晶显示屏包括：第一基板201、第二基板202、黑色矩阵203、超声波接收器102。图2和图3，一个是该液晶显示屏的横截面，一个是该液晶显示屏的纵截面。黑色矩阵由相互垂直的行矩阵和列矩阵组成。图2中的黑色矩阵203是行矩阵的截面图，图3中的黑色矩阵203是列矩阵的截面图。黑色矩阵位于该液晶显示屏的第一基板201、第二基板202之间的彩色滤光片上，主要用来遮住不打算透光的部分。

如图1所示，上述超声波发射器101和上述超声波接收器102分别与上述超声波控制器103电连接；上述超声波发射器101与上述超声波接收器102电信号连接；上述超声波接收器102布置在上述液晶显示屏104的第一基板201或第二基板202上，上述超声波接收器在上述第一基板201或上述第二基板202上布置的位置处于上述液晶显示屏104的黑色矩阵203的正投影区域内。

如图1所示，上述超声波发射器101向上述液晶显示屏104发射超声波信号，上述超声波信号被按压在上述液晶显示屏104上的手指反射后得到包含谷脊差异的超声波信号；上述包含谷脊差异的超声波信号被反射到上述超声波接收器102，由上述超声波接收器102采集上述包含谷脊差异的超声波信号并转发给上述超声波控制器103，上述超声波控制器103对上述包含谷脊差异的超声波信号进行识别，得到指纹数据。

液晶显示屏包括第一基板201、第二基板202以及第一基板和第二基板之间的作为显示介质的液晶分子层，但是该液晶分子层与本方面实施例的方案关系不大，为了清楚地说明本发明实施例中终端设备的结构，忽略了该液晶分子层。该第二基板202具有上表面与下表面，该上表面与下表面相对设置，且该上表面较该下表面邻近该第一基板201，该上表面上设置驱动阵列结构，如：薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)阵列。同样，该第一基板201也包括上表面和下表面，该上表面与下表面相对设置，且该下表面较上表面邻近该第二基板202。该第一基板的下表面邻近第一基板的方向设置有彩色滤光层、以及绝缘层等其它结构。黑色矩阵就布置在该彩色滤光层上，虽然图2和图3中未画出彩色滤光层，但不难理解该黑色矩阵位于该彩色滤光层。

图2是本发明实施例终端设备的液晶显示屏的一种截面图。如图2所示，超声波接收器102布置在上述液晶显示屏104的第二基板202的上表面或该上表面上方的其它位置，且上述超声波接收器102在上述第二基板202上布置的位置处于上述液晶显示屏104的黑色矩阵203的正投影区域内。上述超声波接收器102包括：超声波接收传感器、信号引线等。若上述第二基板202的上表面布置有TFT阵列，上述超声波接收器102可以布置在上述TFT阵列上，也可以布置在上述第二基板202上表面上方的其它部分，需要满足的条件是处于该黑色矩阵203的正投影区域内。举例来说，上述超声波接收器102可以布置在液晶显示屏104的后玻璃板的上表面或TFT阵列中。这样布置超声波接收器的目的是避免超声波模块占用终端设备的主板空间，以及避免超声波信号穿透整个液晶显示屏的厚度。另外，超声波接收器布置在黑色矩阵203的正投影区域内是为了不影响上述液晶显示屏104显示画面的质量。

图3是本发明实施例终端设备的液晶显示屏的又一种截面图。如图3所示，上述超声波接收器102布置在上述液晶显示屏104的第一基板的下表面或该下表面下方的其它位置，且上述超声波接收器102在上述第一基板202上布置的位置处于上述液晶显示屏104的黑色矩阵203的正投影区域内。举例来说，上述超声波接收器102可以布置在彩色滤光层、绝缘层等。同样，这样布置超声波接收器的目的是避免超声波模块占用终端设备的主板空间，以及避免超声波信号穿透整个液晶显示屏的厚度。另外，超声波接收器布置在黑色矩阵203的正投影区域内是为了不影响上述液晶显示屏104显示画面的质量。

在一个可选的实现方式中，上述超声波接收器包括：至少一个超声波接收传感器；

上述超声波接收传感器的长度小于50um。

超声波接收器可以包含多个超声波接收传感器，这些超声波接收传感器均匀的分布在上述液晶显示屏中，且布置的位置处于上述液晶显示屏104的黑色矩阵203的正投影区域内。如图4所示，黑色区域为黑色矩阵，用来隔开液晶显示屏的彩色滤光片上的红色、蓝色和绿色，白色区域即为这三种颜色占据的区域。从图4可以看出，黑色矩阵的宽度小于50um，本发明实施例中超声波接收传感器长度要不大于黑色矩阵的宽度，同样小于50um。

本发明实施例中，上述超声波接收传感器可以由压电材料制成；

上述超声波接收传感器，采集上述液晶显示屏受到的压力，确定上述液晶显示屏受到上述压力的区域为目标区域，上述压力由手指按压上述液晶显示屏的操作产生；

上述超声波发射器向上述目标区域发射上述超声波信号。

上述超声波发射器由压电材料制成，可以很好地确定用户按压上述液晶显示屏的区域为目标区域。上述超声波发射器只需向上述目标区域发射超声波信号，而不必向整个液晶显示屏发射超声波信号，减少能量的消耗。

本发明实施例中，上述黑色矩阵与上述超声波接收器正投影区域重叠的区域为镂空区域。黑色矩阵位于黑色矩阵层上。黑色矩阵层与上述超声波接收器正投影区域重叠的区域为镂空区域，可以使得指纹谷脊反射后的超声波信号经过该黑矩阵层的镂空区域后能最大化的进入超声波接收传感器，进而减少超声波信号受到的干扰。

本发明实施例中，上述超声波控制器包括：

接收模块，用于接收上述包含谷脊差异的超声波信号；

识别模块，用于对上述包含谷脊差异的超声波信号进行识别，提取出上述包含谷脊差异的超声波信号的指纹数据。

具体的，上述超声波控制器接收上述包含谷脊差异的超声波信号，提取出上述包含谷脊差异的超声波信号的指纹特征，并将包含上述指纹特征的指纹数据进行存储。

本发明实施例中，上述超声波发射器布置在上述液晶显示屏不透光的区域或上述终端设备主板上。这样的目的是为了避免上述超声波发射器影响该液晶显示屏的显示画质。

二方面本发明实施例提供了一种液晶显示屏。图5是本发明实施例液晶显示屏的一种截面图。如图5所示，该液晶显示屏包括：第一基板201、第二基板202、黑色矩阵203、超声波接收器102、数据延长线(未画出)。

上述第一基板201或上述第二基板202上布置有超声波接收器，上述超声波接收器102在上述第一基板201或上述第二基板202上布置的位置处于上述黑色矩阵203的正投影区域内，上述黑色矩阵203布置在上述第一基板201上，上述数据延长线设置在上述第一基板201和上述第二基板202之间；上述超声波接收器102与上述数据延长线电连接。

上述超声波接收器102接收经液晶显示屏反射后得到的包含谷脊差异的超声波信号，通过上述数据延长线将上述包含谷脊差异的超声波信号发送给超声波控制器。

如图5所示，超声波接收器102布置在液晶显示屏的第二基板202的上表面或该上表面上方的其它位置，且上述超声波接收器102在上述第二基板202上布置的位置处于该液晶显示屏的黑色矩阵203的正投影区域内。上述超声波接收器102包括：超声波接收传感器、信号引线等。若上述第二基板202的上表面布置有TFT阵列，上述超声波接收器102可以布置在上述TFT阵列上，也可以布置在上述第二基板202上表面上方的其它部分，需要满足的条件是处于黑色矩阵203的正投影区域内。举例来说，上述超声波接收器102可以布置在该液晶显示屏的后玻璃板的上表面或TFT阵列中。这样布置超声波接收器的目的是避免超声波模块占用终端设备的主板空间，以及避免超声波信号穿透整个液晶显示屏的厚度。另外，超声波接收器布置在黑色矩阵203的正投影区域内是为了不影响液晶显示屏显示画面的质量。

图6是本发明实施例液晶显示屏的又一种截面图。如图6所示，上述超声波接收器102布置在该液晶显示屏的第一基板的下表面或该下表面下方的其它位置，且上述超声波接收器102在上述第一基板202上布置的位置处于该液晶显示屏的黑色矩阵203的正投影区域内。举例来说，上述超声波接收器102可以布置在彩色滤光层、绝缘层等。同样，这样布置超声波接收器的目的是避免超声波模块占用终端设备的主板空间，以及避免超声波信号穿透整个液晶显示屏的厚度。另外，超声波接收器布置在黑色矩阵203的正投影区域内是为了不影响该液晶显示屏显示画面的质量。

在一个可选的实现方式中，上述超声波接收器包括：至少一个超声波接收传感器；

上述超声波接收传感器的长度小于50um。

超声波接收器可以包含多个超声波接收传感器，这些超声波接收传感器均匀的分布在上述液晶显示屏中，且布置的位置处于该液晶显示屏的黑色矩阵203的正投影区域内。如图4所示，黑色区域为黑色矩阵，用来隔开液晶显示屏的彩色滤光片上的红色、蓝色和绿色，白色区域即为这三种颜色占据的区域。从图4可以看出，黑色矩阵的宽度小于50um，本发明实施例中超声波接收传感器长度不大于该黑色矩阵的宽度，同样小于50um。

本发明实施例中，上述超声波接收传感器可以由压电材料制成；

上述超声波接收传感器，采集上述液晶显示屏受到的压力，确定上述液晶显示屏受到上述压力的区域为目标区域，上述压力由手指按压上述液晶显示屏的操作产生；

上述超声波发射器向上述目标区域发射上述超声波信号。

上述超声波发射器由压电材料制成，可以很好地确定用户按压上述液晶显示屏的区域为目标区域。上述超声波发射器只需向上述目标区域发射上述超声波信号，而不必向整个液晶显现屏发射超声波信号，减少能量的消耗。

本发明实施例中，上述黑色矩阵与上述超声波接收器正投影区域重叠的区域为镂空区域。黑色矩阵位于黑色矩阵层。黑色矩阵层与上述超声波接收器正投影区域重叠的区域为镂空区域，可以使得指纹谷脊反射后的超声波信号经过该黑矩阵层的镂空区域后能最大化的进入超声波接收传感器，进而减少超声波信号受到的干扰。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。