一种LCD显示屏、电子设备、指纹识别方法、装置及介质与流程

一种lcd显示屏、电子设备、指纹识别方法、装置及介质
技术领域
1.本公开涉及终端领域，尤其涉及一种lcd显示屏、电子设备、指纹识别方法、装置及介质。


背景技术：

2.随着技术的进步，手机等电子设备的屏占比越来越高，全面屏手机逐渐成为未来手机市场的主流。全面屏手机的普及，在提升用户使用体验的同时，也改变了用户以往的用机习惯，比如现有全面屏手机多采用屏下光学指纹解锁方案。
3.在液晶显示屏形式的全面屏中，指纹识别以背光源发的光作为识别光源，在解锁过程中，屏幕指纹识别区域的亮度需要高于正常使用亮度，而除屏幕指纹识别区域外区域的背光，会影响指纹识别区域的亮度，从而影响指纹识别的准确性。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种lcd显示屏、电子设备、指纹识别方法、装置及介质。
5.根据本公开实施例的第一方面，提供一种lcd显示屏，应用于包括指纹识别模组的电子设备，所述显示屏包括背光模组，所述背光模组包括第一光源和第二光源，所述第二光源被配置为所述指纹识别模组的识别光源；其中，所述第一光源的发光波段为第一波段，所述第二光源的发光波段为第二波段。
6.可选地，所述第一波段包括可见光波段，所述第二波段包括红外光波段。
7.可选地，所述第一光源与所述第二光源位于所述背光模组的导光板的同一侧。
8.可选地，所述第一光源位于所述背光模组的导光板的第一侧，所述第二光源位于所述导光板上与所述第一侧相对的第二侧。
9.可选地，所述第一光源位于所述背光模组的导光板的第一侧及第二侧，所述第二光源位于所述导光板的第一侧或第二侧。
10.根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括指纹识别模组以及上述任一项所述的lcd显示屏，所述显示屏包括显示模组及背光模组，所述指纹识别模组设置于所述显示屏的显示模组内部。
11.根据本公开实施例的第三方面，提供一种指纹识别方法，应用于所述的电子设备中，所述方法包括：
12.接收显示屏预设区域的操作信息；
13.基于所述操作信息，控制第二光源发光；
14.确定所述操作信息对应的指纹信息及所述指纹信息的识别结果；其中，所述指纹信息是基于接收的所述第二光源的反射光确定的。
15.可选地，所述确定所述操作信息对应的指纹信息及所述指纹信息的识别结果，包括：
16.接收所述指纹识别模组采集的所述指纹信息和/或所述指纹信息的识别结果。
17.可选地，所述预设区域位于所述显示屏的部分显示区域，或者，所述预设区域位于所述显示屏的全部显示区域。
18.根据本公开实施例的第四方面，提供一种指纹识别装置，应用于所述的电子设备中，所述装置包括：
19.接收模块，用于接收显示屏预设区域的操作信息；
20.控制模块，用于基于所述操作信息，控制第二光源发光；
21.确定模块，用于确定所述操作信息对应的指纹信息及所述指纹信息的识别结果；其中，所述指纹信息是基于接收的所述第二光源的反射光确定的。
22.可选地，所述确定模块具体用于：接收所述指纹识别模组采集的所述指纹信息和/或所述指纹信息的识别结果。
23.可选地，所述预设区域位于所述显示屏的部分显示区域，或者，所述预设区域位于所述显示屏的全部显示区域。
24.根据本公开实施例的第五方面，提供一种电子设备，包括：
25.处理器；
26.用于存储处理器的可执行指令的存储器；
27.其中，所述处理器被配置为执行如上任一项所述的指纹识别方法。
28.根据本公开实施例的第六方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上任一项所述的指纹识别方法。
29.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：使用本公开的方案，能够在指纹识别过程中，以第二光源作为识别光源，从而减少第一光源对指纹识别过程中的干扰，提升指纹识别的准确性。
30.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
31.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
32.图1是相关技术中lcd显示屏的结构示意图。
33.图2是相关技术中屏下指纹识别的示意图。
34.图3是根据一示例性实施例示出的结构示意图。
35.图4是根据一示例性实施例示出的结构示意图。
36.图5是根据一示例性实施例示出的结构示意图。
37.图6是根据一示例性实施例示出的光源分布示意图。
38.图7是根据一示例性实施例示出的光源分布示意图。
39.图8是根据一示例性实施例示出的方法的流程图。
40.图9是根据一示例性实施例示出的装置的框图。
41.图10是根据一示例性实施例示出的电子设备的框图。
具体实施方式
42.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
43.随着技术的进步，手机等电子设备的屏占比越来越高，全面屏手机逐渐成为未来手机市场的主流。全面屏手机的普及，在提升用户使用体验的同时，也改变了用户以往的用机习惯，比如现有全面屏手机多采用屏下光学指纹解锁方案。
44.在了解屏下指纹解锁过程之前，需了解液晶显示屏(lcd显示屏)的结构及原理。
45.相关技术中，参照图1所示，lcd显示屏包括背光模组2’和显示模组1’，以图示方位可知背光模组2’设置于显示模组1’的下方。其中，背光模组2’包括led光源21’、导光板22’等结构。显示模组1’包括两个平行的玻璃基板11’，两个玻璃基板11’之间设置有液晶12’。上玻璃基板上沉积有滤光片13’、公共电极(vcom电极)14’等结构，下玻璃基板上安装有薄膜晶体管(tft)15’、像素电极(source电极)16’、存储电容17’等结构。上玻璃基板11’的上表面以及下玻璃基板11’的下表面分别设置有偏光板18’。
46.当led灯21’发光，光线能够经过导光板22’、扩散板(图中未示出)、反射板(图中未示出)等结构扩散及偏光板18’偏振，均匀的穿透下玻璃基板11’及液晶12’，透过的光线再经过彩色滤光片13’产生颜色，最后入射到上玻璃基板11’的偏光板18’上。光线经过上述过程后，各个像素点在最上层射出的光线情况不同，最终形成显示图像。在像素电极16’与公共电极14’之间加电压时，液晶12’分子的排列状态会发生改变，液晶12’对于光线的透过性也随之发生变化。
47.结合lcd显示屏的结构，并参考图2，相关技术中的lcd显示屏形式的全面屏，背光模组2’(blu，back light unit)包括导光板22’和led灯21’。指纹识别以led灯21’发的光作为识别光源。当用户指纹按压在显示屏上，led灯21’发的光透过显示模组1’(图示的panel)打到用户指纹(fingerprint)后，反射回指纹传感器中，指纹传感器进行用户指纹的采集及识别。
48.而在指纹识别过程中，屏幕指纹识别区域的亮度需要高于显示屏其他区域的正常使用亮度。一般而言，背光模组2’的led灯21’只能实现整体调节，控制显示屏的整体发光亮度。
49.由上述内容可知显示模组1’的两电极之间的电压差对液晶12’分子光线透过率有影响。在达到最大光线透过率之前，液晶12’分子光线透过率随着电压差的升高而增大。因此，当显示屏的led灯21’发光亮度一定时，指纹识别区域的亮度往往是通过改变加载在指纹识别区域对应的两电极间的压差调节。基于这一原理，控制指纹识别区域对应的两电极之间具有适当的压差，就可以保证屏幕指纹识别区域有足够的亮度，从而达到指纹解锁需求。
50.在这个过程中，除屏幕指纹识别区域外的其他区域，液晶分子的光线透过率理论上远远低于指纹识别区域处的光线透过率，但led发出的可见光依然可以透过。这些其他区域的背光可能会产生漏光现象，漏光进入到指纹识别区域，混杂在原有指纹识别区域的光线中，影响指纹识别区域的亮度，造成指纹识别过程中增加杂讯，从而降低指纹识别的成功
率。
51.为解决上述技术问题，本公开提出了一种lcd显示屏，应用于包括指纹识别模组的电子设备，显示屏包括背光模组，背光模组包括第一光源和第二光源，第二光源被配置为指纹识别模组的识别光源；其中，第一光源的发光波段为第一波段，第二光源的发光波段为第二波段。使用本公开的方案，能够在指纹识别过程中，以第二光源作为识别光源，从而减少第一光源对指纹识别过程中的干扰，提升指纹识别的准确性。
52.在一个示例性的实施例中，本实施例中的lcd显示屏，应用于包括指纹识别模组的电子设备。其中，电子设备比如可以是笔记本电脑、手机、平板电脑、触摸查询机、指纹打卡机等液晶显示屏形式的触控电子产品。指纹识别模组比如可以是指纹传感器。lcd显示屏包括显示模组和背光模组，显示模组基于背光模组发的光实现图像显示。
53.本实施例中，如图3或图4所示，背光模组2包括第一光源21、第二光源22和导光板23，第二光源22被配置为指纹识别模组的识别光源。其中，第一光源21的发光波段为第一波段，第二光源的发光波段为第二波段。在需要指纹识别的场景中，电子设备可以控制第二光源22发光，此时第一光源21可以发光也可以不发光。
54.在一个示例中，若在第一光源不发光的场景下需指纹识别，比如，电子设备在息屏状态下需指纹解锁的场景，当手指按压在屏幕的指纹识别的响应区域上，为保证指纹识别区域(指纹所覆盖的区域)具有较高的亮度，控制第二光源22打开，并可改变指纹识别区域对应的液晶分子的光线透过率，以提升指纹识别区域的亮度。第二光源22发的光打到指纹，并反射至指纹识别模组，指纹识别模组基于反射光进行指纹采集及识别，在解锁过程中，第一光源21可不发光，因此指纹识别模组能够免受第一光源21漏光的影响。
55.在另一个示例中，若在第一光源21发光的情况下场景下需指纹识别，比如，电子设备在亮屏状态(第一光源21发光)下涉及指纹支付或验证的场景，当手指按压在屏幕的指纹识别的响应区域上，为保证指纹识别区域具有较高的亮度，控制第二光源22打开，并可改变指纹识别区域对应的液晶分子的光线透过率，以提升指纹识别区域的亮度。指纹识别模组仅基于第二光源22发光波段的光的反射光，进行指纹采集及识别。此时，即使第一光源21的光透过其他区域(除指纹识别区域)时，存在漏光现象(漏光进入指纹识别区域)，指纹识别模组仍然以第二光源22对应的发光波段的信号进行指纹采集或识别，从而有效减少第一光源21漏光对指纹识别准确性的影响。
56.可以理解的，第一光源21可以是设置为本领域背光模组的常用光源，比如led灯，发射可见光，即第一波段包括可见光波段(380nm～780nm)。第二光源22可以设置为红外灯或紫外灯，即第二波段可与可见光波段不同或不完全相同的，本实施例中，第二波段包括红外光波段(640nm～780nm)。第一波段与第二波段不完全相同，因此即使在指纹识别过程中，屏幕其他正常亮度的区域存在可见光漏光，也不会影响指纹识别过程，从而有效减少第一波段的光对指纹识别过程中的影响。
57.在一个示例性的实施例中，第一光源和第二光源的设置方式可以有多种方式。
58.在一个示例中，如图3所示，第一光源21位于导光板23的第一侧(比如第一侧边)，第二光源22位于导光板23上与第一侧相对的第二侧(比如第二侧边)。在电子设备的长度方向上，第一光源21的分布区域可以与显示屏的尺寸相适应，此处的相适应比如可以是：第一光源的分布长度与显示屏的长度相同。
59.在电子设备的长度方向上，第二光源22的分布长度可以是与第一光源21的分布长度相同，如图6所示。第二光源22的分布长度也可以是与指纹识别的响应区域的尺寸相适应，如图7所示，此处的相适应比如可以是第二光源22的分布长度与指纹识别的响应区域的长度相同,。其中，当第二光源22的分布长度与第一光源21的分布长度相同时，由于红外光的波段范围较可见光范围窄，因此可以通过光路设计对第二光源22发出的光进行光线引导，比如通过棱镜光路设计，使得第二光源发出的光能够全部入射在指纹识别区域(可见光频谱范围广，则难以实现此效果)。
60.其中，指纹识别的响应区域是指：显示屏上对用户的按压或触控能够实现指纹采集或识别的有效区域。本示例中，当涉及指纹识别时，第二光源22的发光能够穿透指纹识别的响应区域。
61.在另一个示例中，如图4所示，背光模组2包括第一光源21、第二光源22和导光板23，第一光源21与第二光源22位于导光板23的同一侧(比如同一侧边)。其中，在导光板23该侧边的延伸方向上，第一光源21的分布长度与显示屏的长度相同；第二光源22的分布长度可以是与第一光源21的分布长度相同，还可以是与指纹识别的响应区域的长度相同，具体可参照上述示例，本示例不再赘述。本示例中，当涉及指纹识别时，第二光源22的发光穿透指纹识别的响应区域。
62.在另一个示例中，如图5所示，两个第一光源21分布位于导光板23的两侧，即导光板23的第一侧及第二侧处均有第一光源21，而第二光源22可仅位于导光板23的第一侧或第二侧。第一光源21及第二光源22的分布长度可参照上述示例，本示例不再赘述。当涉及指纹识别时，第二光源22的发光穿透指纹识别的响应区域。
63.在一个示例性的实施例中，本实施例提出了一种电子设备，包括指纹识别模组以及上述的lcd显示屏，显示屏包括显示模组及背光模组，指纹识别模组设置于显示屏的显示模组内部。
64.其中，在显示屏的显示区域或触控区域，设置有指纹识别的响应区域，其中，指纹识别的响应区域是指：显示屏上对用户的按压或触控能够实现指纹采集或识别的有效区域。即当手指在该指纹识别的响应区域按压或触摸时，指纹识别模组可以对指纹进行采集及识别。指纹识别模组比如可以包括识别器(比如为ccd图像传感器芯片)，识别器可以集成在显示模组的tft处。
65.在一个示例性的实施例中，提出一种指纹识别方法，应用于的电子设备中，适用于需要人员身份确认的场景，如门禁系统、考勤系统、笔记本电脑、银行内部处理、银行支付等。以电子设备为手机为例，本实施例的方法适用于的场景包括：待机界面下的指纹解锁，或者支付过程的输入指纹密码等需要进行指纹识别功能的操作过程。
66.如图8所示，本实施例的方法包括如下步骤：
67.s110、接收显示屏预设区域的操作信息。
68.s120、基于操作信息，控制第二光源发光。
69.s130、确定操作信息对应的指纹信息及指纹信息的识别结果；其中，指纹信息是基于接收的第二光源的反射光确定的。
70.其中，在步骤s110中，预设区域比如可以是指纹识别的响应区域。操作信息比如可以是用户的按压或触摸信息，操作信息中包含用户的指纹特征。操作信息可以是中央处理
器(cpu)接收的，具体可以是cpu中的应用处理器ap接收的。
71.在一个示例中，预设区域位于显示屏的部分显示区域，此时设置的指纹识别模组可以是单指纹识别器的形式。比如仅有一个指纹识别的响应区域，需在该区域多次进行单个手指的指纹采集。
72.在另一个示例中，预设区域位于显示屏的全部显示区域，比如显示模组内部集成指纹传感模组(识别器)同时进行光线准直设计的方案中，此时可同时进行一个到数个指纹的采集处理，在显示屏上进行按压或触控操作也不用集中在一个区域，用户体验更好。
73.在步骤s120中，当电子设备的中央处理器(cpu)接收到操作信息，可以控制第二光源发光。可以理解的是，在接收到指纹识别的响应区域的操作信息的场景中，第一光源既可以是发光状态(比如支付过程输入指纹密码场景)，也可以是不发光状态(比如息屏界面下的指纹解锁场景)。
74.在步骤s130中，操作信息对应的指纹信息的采集及识别过程，既可以是由cpu控制指纹识别模组进行的，也可以是指纹识别模组自行采集识别的，指纹识别模组采集的指纹信息以及对于指纹信息的识别结果可发送至cpu中。
75.比如，在第二光源(红外光源)发光时，红外光穿透显示模组并打到用户指纹处，反射的红外光照射至指纹识别模组的识别器处。指纹识别模组的识别器接收指纹的脊反射的红外光信号，并采集操作信息对应的指纹信息，将采集到的指纹信息与预存的标准指纹信息对比，识别是否一致，若一致，则可以通过验证。可以理解的，在指纹识别模组进行指纹采集及识别的过程中，第二光源发出的光可以通过光路设计进行光线引导，比如通过棱镜光路设计、反射式折叠光路设计或光线准直的方式进行光线引导，使得第二光源发出的光能够入射在指纹识别区域，进而识别器能够接收到经指纹的反射光。
76.本步骤中，cpu可以接收上述指纹识别模组采集的指纹信息和/或指纹信息的识别结果，接收的方式比如可以是指纹识别模组将指纹信息和/或识别结果直接发送至cpu，或者cpu发送请求信息，指纹识别模组根据请求信息将指纹信息和/或识别结果发送至cpu。
77.在一个示例性的实施例中，提出一种指纹识别装置，应用于的电子设备中，如图9所示，本实施例的装置包括：接收模块110、控制模块120及确定模块130，本实施例的装置用于实现图8所示的方法。其中，接收模块110用于接收显示屏预设区域的操作信息。控制模块120用于基于操作信息，控制第二光源发光。确定模块130用于确定操作信息对应的指纹信息及指纹信息的识别结果；其中，指纹信息是基于接收的第二光源的反射光确定的。其中，确定模块130具体用于接收指纹识别模组采集的指纹信息和/或指纹信息的识别结果。预设区域位于显示屏的部分显示区域，或者，预设区域位于显示屏的全部显示区域。
78.如图10所示是一种电子设备的框图。本公开还提供了一种电子设备，例如，设备500可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
79.设备500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电力组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(i/o)的接口512，传感器组件514，以及通信组件516。
80.处理组件502通常控制设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行指
令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。
81.存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在设备500的操作。这些数据的示例包括用于在设备500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
82.电力组件506为设备500的各种组件提供电力。电力组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置500生成、管理和分配电力相关联的组件。
83.多媒体组件508包括在设备500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
84.音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(mic)，当设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
85.i/o接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
86.传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为设备500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测设备500或设备500一个组件的位置改变，用户与设备500接触的存在或不存在，设备500方位或加速/减速和装置500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
87.通信组件516被配置为便于设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件516还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙
(bt)技术和其他技术来实现。
88.在示例性实施例中，设备500可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的方法。
89.本公开另一个示例性实施例中提供的一种非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504，上述指令可由设备500的处理器520执行以完成上述方法。例如，计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。当存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述的方法。
90.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
91.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。