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CN109784307B - 终端设备 - Google Patents

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CN109784307B CN201910098786.8A CN201910098786A CN109784307B CN 109784307 B CN109784307 B CN 109784307B CN 201910098786 A CN201910098786 A CN 201910098786A CN 109784307 B CN109784307 B CN 109784307B
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Abstract

本发明公开一种终端设备，包括显示模组、光学指纹传感器、至少两个背光组件和光发射器，显示模组包括显示屏和覆盖在显示屏上的透光盖板，光发射器和显示屏均固定在透光盖板的内侧表面，光学指纹传感器设置在显示屏背离透光盖板的一侧，至少两个背光组件依次设置在显示屏与光学指纹传感器之间，在显示屏到光学指纹传感器的方向上，至少两个背光组件的透光区域的面积依次减小，光发射器发射的光线经手指后，依次穿过显示模组和各透光区域且投射在光学指纹传感器上。上述方案能解决目前配置有光学指纹识别模组的终端设备中背光组件上的透光区域面积较大，会导致背光效果较差的问题。

Description

终端设备
技术领域
本发明涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种终端设备。
背景技术
随着用户需求的提升，终端设备的功能得到较大的发展，为了用户的安全，当前的终端设备通常设置有指纹识别模组，指纹识别模组不但提高了终端设备的安全性能，而且还方便用户的使用，例如用户采用指纹识别模组进行支付确认等操控。
光学指纹识别模组是较为常用的一种识别模组，为了方便操作，当前的光学指纹识别模组通常设置在终端设备的显示屏覆盖的区域中，用户的手指放置区域设置在显示屏上。通常情况下，终端设备采用的一些显示屏需要配置背光组件，为了能够确保光学指纹识别模组能够进行光学识别，背光组件上需要开设透光区域，透光区域通常开设的面积较大，进而确保有足够的光线投射到光学指纹识别模组中而被感应。但是面积较大的透光区域会影响背光组件的背光效果。
发明内容
本发明公开一种终端设备，以解决目前显示屏下方配置有光学指纹识别模组的终端设备中背光组件上的透光区域面积较大，会导致背光效果较差的问题。
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
一种终端设备，包括显示模组、光学指纹传感器、至少两个背光组件和光发射器，所述显示模组包括显示屏和覆盖在所述显示屏上的透光盖板，所述光发射器和所述显示屏均固定在所述透光盖板的内侧表面，所述光学指纹传感器设置在所述显示屏背离所述透光盖板的一侧，所述至少两个背光组件依次设置在所述显示屏与所述光学指纹传感器之间，在所述显示屏到所述光学指纹传感器的方向上，所述至少两个背光组件的透光区域的面积依次减小，所述光发射器发射的光线经手指后，依次穿过所述显示模组和各所述透光区域且投射在所述光学指纹传感器上。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明公开的终端设备中，由于各背光组件的透光区域的面积逐渐减小，因此相邻的两个背光组件中，较为靠近显示屏的背光组件的透光区域面积较大，能够使得光线较多的向着靠近光学指纹传感器的方向投射，与此同时，由于光线在靠近光学指纹传感器的过程中逐渐汇集，因此，相邻的两个背光组件中，较为靠近光学指纹传感器的背光组件的透光区域的面积较小，此种情况下，该透光区域面积较小的背光组件，能够为透光区域面积较大的背光组件的透光区域进行一定的背光补充，从而能够避免由于透光区域较大导致的背光效果较差的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例公开的终端设备的部分结构示意图；
图2为本发明实施例公开的终端设备的一种具体局部的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的终端设备的另一种具体局部的结构示意图；
图4为图3中的局部结构的具体结构示意图；
图5为棱镜结构面对光线产生的分散示意图。
附图标记说明：
100-显示模组、110-显示屏、120-透光盖板、
200-光学指纹传感器、
300-背光组件、310-透光区域、311-透光孔、320-遮光圈、330-第一增光膜、340-第二增光膜、350-扩散膜、351-第一避让孔、360-导光板、370-反射膜、371-第二避让孔、380-支撑框、
400-光发射器、
500-背光组件、510-透光区域、511-透光孔、520-遮光圈、530-第一增光膜、540-第二增光膜、550-扩散膜、551-第一避让孔、560-导光板、570-反射膜、571-第二避让孔；
a-膜本体、b-胶层、c-棱镜结构面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
请参考图1-图5，本发明实施例公开一种终端设备，所公开的终端设备包括显示模组100、光学指纹传感器200、至少两个背光组件和光发射器400。
显示模组100为终端设备的显示组件，显示模组100包括显示屏110和透光盖板120，透光盖板120覆盖在显示屏110上，透光盖板120能够对显示屏110起到防护的作用。具体的，透光盖板120通过光学胶层固定在显示屏110上。透光盖板120由透光材料制成，因此不影响显示屏110的显示。例如，透光盖板120可以为玻璃盖板或透明树脂盖板，本发明实施例不限制透光盖板120的具体材质。当然，透光盖板120还可以为光发射器400提供安装位置。
光发射器400和显示屏110均设置在透光盖板120的内侧表面，通常情况下，透光盖板120具有外伸边缘，光发射器400设置在透光盖板120的外伸边缘上，光发射器400位于显示屏110的一侧。具体的，光发射器400也可以通过粘接的方式固定在透光盖板120的内侧表面。本实施例中，光发射器400用于发射光线，透光盖板120上具有手指放置区域，光发射器400发射的光线可以穿过透光盖板120，投射到放置在手指放置区域上的手指上，光线透过手指的皮肤后被指骨反射后再从手指的皮肤射向手指放置区域。需要说明的是，透光盖板120的内侧表面指的是，透光盖板120朝向终端设备的内腔的表面，也就是透光盖板120与显示屏110相连的表面。
本实施例中，光学指纹传感器200设置在显示屏110背离透光盖板120的一侧，所述的至少两个背光组件依次设置在显示屏110与光学指纹传感器200之间，各背光组件用于提供背光。在显示屏110到光学指纹传感器200的方向上，所述的至少两个背光组件的透光区域的面积依次减小。
从手指的皮肤射向手指放置区域的光线，会依次穿过显示模组100和各透光区域，并且投射到光学指纹传感器200上，最终由光学指纹传感器200进行指纹识别。如上文所述，光发射器400发射的光线先透过皮肤射入到指骨，在指骨的反射作用下再从手指的皮肤射出，由于手指的指纹存在，在光线射出的过程中指纹的结构使得光线的折射存在差异，最终将能够反映指纹形状的光线依次经过显示模组100和各透光区域后被光学指纹传感器200感应。光学指纹传感器200感应指纹的原理及过程为公知技术，在此不再赘述。
一种具体的实施方式中，光发射器400和光学指纹传感器200在垂直于显示屏110方向的投影之间的距离可以为5-15mm，经过验证，此距离范围能够确保光发射器400具备良好的光投射效果，同时还能实现光学指纹传感器200具备良好的指纹识别效果。
光线在依次穿过显示模组100和各透光区域的过程中逐渐汇集，本实施例中，在显示屏110到光学指纹传感器200的方向上，所述的至少两个背光组件的透光区域的面积依次减小，光线穿过各个透光区域后最终能够投射到光学指纹传感器200上。
本发明实施例公开的终端设备中，由于各背光组件的透光区域的面积逐渐减小，因此相邻的两个背光组件中，较为靠近显示屏110的背光组件的透光区域面积较大，能够使得光线较多的向着靠近光学指纹传感器200的方向投射，与此同时，由于光线在靠近光学指纹传感器200的过程中逐渐汇集，因此，相邻的两个背光组件中，较为靠近光学指纹传感器200的背光组件的透光区域的面积较小，此种情况下，该透光区域面积较小的背光组件，能够为透光区域面积较大的背光组件的透光区域进行一定的背光补充，从而能够避免由于透光区域较大导致的背光效果较差的问题。
如上文所述，背光组件至少为两个，优选的方案中，背光组件的数量可以为两个，两个背光组件不会导致显示模组100、光学指纹传感器200和背光组件的堆叠过高，同时还会达到良好的背光效果。
请再次参考图1-图5，两个背光组件可以包括背光组件300和背光组件500，背光组件300和背光组件500依次设置在显示屏110和光学指纹传感器200之间。
背光组件300可以设置在显示屏110背离透光盖板120的一侧，背光组件300为显示模组100提供背光。背光组件300具有透光区域310，光发射器400发射的光线可经手指的反射，穿过显示屏110和透光区域310。背光组件300本身无法实现光线的穿过，本实施例中，背光组件300上设置透光区域310，进而能够使得被手指反射的光线通过透光区域310。
优选的方案中，透光区域310可以为贯穿背光组件300的透光孔311，透光孔311的开设，能够更好地使得经手指反射的光线进入光学指纹传感器200中，透光孔311能够减少光线在传递过程中光强的损失。
通常情况下，背光组件300可以包括朝着远离显示屏110的方向依次分布的遮光圈320、第一增光膜330、第二增光膜340、扩散膜350、导光板360和反射膜370。
扩散膜350与透光区域310相对的部位开设有第一避让孔351，进而能够防止扩散膜350对光线的扩散。反射膜370与透光区域310相对的部位开设有第二避让孔371，进而能够防止反射膜370对光线的反射。第一增光膜330、第二增光膜340和导光板360上与透光区域310相对区域，朝向显示屏110的外侧表面均为平面。
第一增光膜330、第二增光膜340和导光板360的外侧表面通常为棱镜结构面c，如图5所示，棱镜结构面c会对光线产生分散作用(如图5中的箭头所示)，最终会导致光线较难汇聚到光学指纹传感器200中。基于此，上述将第一增光膜330、第二增光膜340和导光板360上与透光区域310相对区域，朝向显示屏110的外侧表面设计成平面，能够避免该部分对光线的分散作用。
实现第一增光膜330、第二增光膜340和导光板360外侧表面的局部设计成平面的方式有多种，可以在制造的过程中直接将相对应的区域制造成平面。当然，还可以通过其他方式实现上述目的。请参考图4，考虑到加工难易，更为优选的方案中，第一增光膜330和第二增光膜340均可以包括膜本体a和胶层b，膜本体a朝向显示屏110的表面可以为棱镜结构面，胶层b可以填充在棱镜结构面上、且使得局部外侧表面形成平面。更为优选的方案中，胶层b的折射率与膜本体a的折射率可以相等，这无疑能进一步降低光线在传输过程中的分散。
为了提高安装的稳定性，优选的方案中，背光组件300和背光组件500之间可以设置有支撑框380，支撑框380为框架式结构，不会影响背光组件500及光学指纹传感器200的工作。具体的，支撑框380可以是金属框，例如铁框。
被反射的光线穿过透光盖板120和显示屏110之后，穿过透光区域310，为了尽可能多地使得光线投射到光学指纹传感器200上，通常透光区域310的面积较大。
本实施例中，背光组件500设置在背光组件300与光学指纹传感器200之间，背光组件500具有透光区域510，透光区域510在光学指纹传感器200的感光方向的投影位于透光区域310之内，经过透光区域310的光线能够经过透光区域510之后再投射到光学指纹传感器200上。背光组件500主要为透光区域310处进行补充背光，而且由于光线在靠近光学指纹传感器200的过程中逐渐汇集，因此透光区域510无需设置较大的面积，透光区域510的面积小于透光区域310的面积。
同样，透光区域510可以为贯穿背光组件500的透光孔511，透光孔511无疑能够更容易使得经过手指反射的光线进入到光学指纹传感器200中，透光孔511能够减少光线在传递过程中光强的损失。
通常情况下，背光组件500可以包括依次设置在背光组件300与光学指纹传感器200之间的遮光圈520、第一增光膜530、第二增光膜540、扩散膜550、导光板560和反射膜570，扩散膜550与透光区域510相对的部位开设有第一避让孔551，进而能够防止扩散膜550对光线的扩散。反射膜570与透光区域510相对的部位开设有第二避让孔571，进而能够防止反射膜570对光线的反射。第一增光膜530、第二增光膜540和导光板560上透光区域510相对区域，朝向显示屏110的外侧表面均为平面。
如上文所述的第一增光膜330、第二增光膜340和导光板360的结构类似，第一增光膜530、第二增光膜540和导光板560的外侧表面通常为棱镜结构面，棱镜结构面会对光线产生分散作用，最终会导致光线较难汇聚到光学指纹传感器200中。基于此，该优选的方案中，第一增光膜530、第二增光膜540和导光板560上与透光区域510相对的区域，朝向显示屏110的外侧表面设计成平面，进而能避免该部分对光线的分散作用。
使得第一增光膜530、第二增光膜540和导光板560上局部外侧表面设计成平面的方式有多种，可以在制造的过程中直接将相对应的区域制造成平面。当然，还可以通过其他方式实现上述目的。请参考图4，考虑到加工难易，更为优选的方案中，第一增光膜530和第二增光膜540均可以包括膜本体a和胶层b，膜本体a朝向显示屏110的表面可以为棱镜结构面，胶层b可以填充在棱镜结构面上、且使得局部外侧表面形成平面。当然，胶层b的折射率与膜本体a的折射率相等。当然，导光板560厚度较大，较容易通过加工的过程将其与透光区域510相对区域的外侧表面加工成平面。
本发明实施例公开的终端设备中，显示屏110可以是TFT显示屏，也可以是其他需要配置有背光组件的显示屏，本发明实施例不限制显示屏的具体种类。
本发明实施例公开的终端设备可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、可穿戴设备(例如智能手表)、游戏机等设备，本发明实施例不限制终端设备的具体种类。
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种终端设备，其特征在于，包括显示模组、光学指纹传感器、至少两个背光组件和光发射器，所述显示模组包括显示屏和覆盖在所述显示屏上的透光盖板，所述光发射器和所述显示屏均固定在所述透光盖板的内侧表面，所述光学指纹传感器设置在所述显示屏背离所述透光盖板的一侧，所述至少两个背光组件依次设置在所述显示屏与所述光学指纹传感器之间，在所述显示屏到所述光学指纹传感器的方向上，所述至少两个背光组件的透光区域的面积依次减小，所述光发射器发射的光线经手指后，依次穿过所述显示模组和各所述透光区域且投射在所述光学指纹传感器上。
2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述透光区域为在所述背光组件的厚度方向贯穿所述背光组件的透光孔。
3.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述背光组件包括朝着远离所述显示屏的方向依次分布的遮光圈、第一增光膜、第二增光膜、扩散膜、导光板和反射膜，所述扩散膜与所述透光区域相对的部位开设有第一避让孔，所述反射膜与所述透光区域相对的部位开设有第二避让孔，所述第一增光膜、所述第二增光膜和所述导光板上与所述透光区域相对区域，朝向所述显示屏的外侧表面均为平面。
4.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述第一增光膜和所述第二增光膜均包括膜本体和胶层，所述膜本体朝向所述显示屏的表面为棱镜结构面，所述胶层填充在所述棱镜结构面，且形成所述外侧表面。
5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述胶层的折射率与所述膜本体的折射率相等。
6.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述背光组件的数量为两个。
7.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，两个所述背光组件之间设置有支撑框。
8.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述光发射器和所述光学指纹传感器在垂直于所述显示屏方向的投影之间的距离为5-15mm。
9.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述显示屏为TFT显示屏。
10.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备为手机、平板电脑、电子书阅读器、智能手表或游戏机。
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