申搏新网:超薄屏下光学指纹技术成助燃5G新动力

蚌埠新闻网/2019-11-10/ 分类:六安科技/阅读:

  什么是屏下指纹技术

  当苹果发布了新款iphone的人脸辨认解锁机制时,很多人认为传统的指纹辨认举措很快就会被遗忘。此时,android手机厂商正鼎力探索一项功能更先进的技术更新,将其作为生物辨认技术的首选,符号着指纹传感技术的某种水平的回归。

  这种新机制被称为屏下指纹技术(fingerprint-on-display),也便是常说的FoD。比力一触即发,FoD技术的出生避世早就埋下了竞争的种子,旨在取代手机中其他生物辨认举措,如虹膜辨认和面部辨认。

  屏下指纹辨认技术,也称为“隐形指纹技术”,是通过将指纹辨认传感器左右于屏幕玻璃下方,从而完成指纹辨认解锁过程的新技术。比拟传统的指纹辨认,屏下指纹无须在手机侧面设置额外的指纹辨认窗,因而可以极大地提高手机的屏占比,带来震撼的视觉成绩和极佳的使用体验。

  屏下指纹技术有哪些?

  目前经常使用的指纹辨认方式分为四种:光学式、超声波式、电容式和热感式,此中超声波喊尖学方案为主流的屏下指纹方案。

  电容式指纹技术是一种支配指纹sensor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浮现不同的改观,借此可实现准确的指纹测定。电容式指纹技术成熟,资本低廉,但穿透力较弱。

  光学指纹技术目前次要分为专门针对有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED) 表现面板的屏下指纹模组和针对传统液晶面板(LCD)的屏下指纹模组。在OLED表现面板中,由于每个像素是否发光可以单独控制,理论上讲,可以将指纹模组置于任一像素下方,在指纹辨认模式激活时,相应的像素发光,照亮位于面板玻璃上方的指纹,被指纹反射后的光线经过透镜准直,被位于发光像素下方的光学辨认模组接收,转化成薄弱的电流信号被辨认,由于指纹存在脊喊既,其对应的光电流有所不同,通过辨认该光电流就可以实现指纹辨认。OLED 表现面板屏下指纹辨认的好处在于可以将指纹置于任一像素下方,仅依靠某几个像素提供照明光,功耗较低。但是,由于屏下指纹辨认模组和 OLED 表现面板资本都对照高,所以整体资本偏高。屏下光学指纹系统包括光学系统设计、图像传感器、算法三个部门。

  超声波指纹技术是一种支配了超声波具有穿透质料的身手,所使用的超声波频率为1×104 ——1×109Hz,能量被控制在对人体无损的水平。在进行指纹辨认时,超声波传感器发射超声波,入射到手指上,由于指纹存在脊喊既,导致超声波传播路径长度不同,所以被指纹的脊喊既所反射的回波达到超声波接收器的时间就有所差异,阐发从事惩罚这些差异就可以描绘出指纹图谱,因此抗污身手高。由于超声波传感器的尺微暇很小,所以在屏下指纹辨认领域具有广阔的应用前景。目前的超声波屏下指纹技术次要包含两种实现方式,第一种是将超声波传感器置于屏幕的非表现区域,譬喻手机的四个边框内部,通过多个传感器的协同工作辨认指纹,另一种方式是将超声波传感器阵列直接置于手机屏幕下方,实现真正意义上的屏下指纹辨认。其它,由于超声波具有对照强的穿透性,可以穿透金属、玻璃等经常使用手机材质,因此对手机外貌方面也不会有太多限制,但资本较高。

  5G时代,光学指纹重返战场

  某项技术浮现的早其实不与“OUT”划等号,就像光学指纹一样,它的出生避世早于其他几种指纹辨认方案,但曾经的光学指纹辨认由于其防伪度低、功耗大、辨认精度较低、体积大等缺点,很快被电容屏赶超,匆忙就了一段电容式指纹技术霸市的历史。

  而今,5G时代到来,各项相关也太也在暗暗改变。此中,5G手机的三大“特色”与屏下光学指纹技术的生长息息相关。

  “电老虎”:由于5G通信频段的固有特性, 5G手机耗电量较4G而言高了很多,这对电池的容量提出了挑战,而在技术相当的条件下,容量越大,电池体积也就越大,同时由于5G手机功耗大导致散热成为行业热点,此时采纳尺微暇更小的元器件无疑至关重要,有效的支配内部布局则也变得愈发重要。

  “天线阵列扩张”:5G手机中除主通信芯片用于造访运营商网络须要天线阵列外,

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,手机还有Wi-Fi功能、蓝牙功能、GPS功能、NFC功能以及无线充电功能,都须要不同的天线。因此要在原本就已经很拥挤的手机里面塞进去这么多天线,就必须在其他项目的空间上有所牺牲;同时天线设计的革新对屏下指纹也对抗干扰性能提出了新的挑战。

  “全面屏”:全面屏是用户良好体验的选择,越来越多的智能手机在向全面屏方向生长,细数本年发布的5G手机,各大厂商不约而合地选择了全面屏设计,因此必须省去正本 home 键的空间预留。

  相比5G手机的三大特色,屏下光学指纹技术具有薄、可安排于屏下且不影响摄像头等特点,成了新一代的骄子。

  其实,当初基于Wire Bonding技术的COB光学指纹模组体积其实不小,而且功耗也相对较大。但随着技术的不竭生长,CSM (chip-scalemodule)方案中Flip-chip方式的采纳使得模组面积可缩减50%,同时在Z轴方向上也实现了薄化,指纹模组小型化成了也许。

  为什么目前只有OLED+屏下光学指纹?

  LCD屏幕厚度过高,透光性欠好,传感器很难读取到指纹。再加上LCD不能被动发光,其背光光源会干扰光学指纹辨认,所以此刻还没有量产的LCD屏下指纹手机。相比LCD屏幕,OLED更薄,透光性更好,系统可以控制屏幕每一个像素点的发光状态,可大幅减少干扰光源,所以无论是基于CMOS图像传感器的光学成像机制还是支配超声波技术的打点方案,目前只有OLED满足要求,也因此OLED成了目前屏下指纹手机的首要选择。

  LCD+屏下光学指纹本年有望技术突破

  LCD并无被宣判死刑,LCD屏下指纹的研发不停在进行中。

  国内指纹辨认厂商汇顶科技在2019半年报投资者交流会上表示LCD的屏下光学指纹产品正在紧锣密鼓的研发中,预计本年年内量产,与此同时,5G手机的超薄屏下指纹方案也将进入规模量产。

  同样的,京东方高管刘晓东在MWC分论坛 ——2019全球表现精英峰会上也表示:全屏手机在折叠屏真正遍及前将有较不变的形态,京东方将于2019年底量产LCD屏下光学指纹传感方案,LCD屏下指纹将成为未来两年的生长方向。

  屏下指纹技术生长前景

  随着手机厂商的大规模应用,屏下光学指纹辨认在智能手机市场上的渗透率也会迅速攀升,此中又以屏下光学技术生长最具突破性。

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