關(guān)于華為的液晶屏下指紋識別技術(shù)
(文章來源:騰訊新聞)
近來,華為發(fā)布新品腳步不停,繼前陣子的首款5G SOC芯片麒麟990 5G之后,很快,華為又發(fā)布了搭載麒麟990 5G芯片的新旗艦5G手機Mate 30系列。值得一提的是,Mate 30也是華為首款不含谷歌主要應用的手機,華為用行動再一次證明,其正在為打造無美企供應鏈而努力。華為Mate 30系列搭配目前多項黑科技,受到了粉絲的歡迎。
我們知道,由于指紋是人體與生俱來的、獨一無二、可與他人區(qū)分開的身份識別特征,因此搭載屏下指紋識別的手機逐漸成為較受消費者喜愛的產(chǎn)品,具有指紋識別功能的高屏占比終端設備成為一種發(fā)展趨勢。同時,隨著光學技術(shù)和半導體技術(shù)的發(fā)展,以液晶顯示器為代表的平終端設備具有輕薄、功耗低、無輻射、色純度佳、以及對比度高等優(yōu)點,已在顯示領(lǐng)域占據(jù)了主導地位。如何在屏幕上完成屏下指紋識別也成為了人們要考慮的問題。
就在19年4月24日,華為申請了一項名為“液晶顯示裝置”的發(fā)明專利(申請?zhí)枺?01910336163.X),申請人為華為技術(shù)有限公司。根據(jù)目前公開的專利資料,讓我們一起來了解一下華為的這項液晶屏下指紋識別技術(shù)吧。
顯示面板30包括陣列基板31、對置基板32、設置于陣列基板和對置基板之間的液晶層33,陣列基板和對置基板通過封框膠對合在一起,從而將液晶層限定在封框膠圍成的區(qū)域內(nèi)。其中,當彩色濾光層設置于對置基板上時,對置基板為彩膜基板。
知曉了液晶顯示屏的組織結(jié)構(gòu),下面再讓我們來了解一下屏下指紋識別的原理。而蓋板下方的光源會向屏幕外射出準直光線,準直光從蓋板射向空氣時會發(fā)生全反射。因此準直光出射結(jié)構(gòu)射出的第一角度的準直光照射到指紋谷線所在位置時,由于谷線與蓋板之間有空氣,第一角度的準直光會發(fā)生全反射被反射回來,照射到指紋采集結(jié)構(gòu)上。
由于手指與玻璃的折射率接近,因此準直光出射結(jié)構(gòu)射出的第一角度的準直光照射到脊線所在位置時,第一角度的準直光會射入手指,發(fā)生折射而不會被全反射。因此,指紋采集結(jié)構(gòu)根據(jù)接收到的反射光的明暗情況,得到手指指紋的谷線與脊線分布情況,光線亮處(電信號強)表示谷的位置,光線暗處(電信號弱)表示脊的位置,從而實現(xiàn)指紋識別。
上述的液晶顯示裝置,通過在液晶顯示裝置中設置透光的準直光出射結(jié)構(gòu),并使準直光出射結(jié)構(gòu)的出光面朝向蓋板,以實現(xiàn)在不影響正常顯示的情況下,提供指紋識別用光。
在此基礎(chǔ)上,將指紋采集結(jié)構(gòu)主要設置在黑矩陣322所在區(qū)域,延伸至黑矩陣所在區(qū)域以外的部分透光,并且指紋采集結(jié)構(gòu)接收準直光出射結(jié)構(gòu)射出的第一角度的準直光的反射光,使得指紋采集結(jié)構(gòu)在不降低像素開口率的同時,實現(xiàn)屏下指紋識別。無需將指紋采集結(jié)構(gòu)設置在液晶顯示裝置的背面或側(cè)面,保障了機身結(jié)構(gòu)的完整性,帶來更好的體驗。