北京時間07月31日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊，解密京東方全屏指紋識別技術(shù)
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現(xiàn)如今，屏下指紋識別逐漸成了流行趨勢，最近不久推出的OPPO、小米等手機都搭載了屏下指紋識別。而在19年，上游廠商京東方也推出了可用于AMOLED屏幕的屏下指紋解決方案，與目前一些屏下指紋識別不同的是，該指紋識別集成在顯示屏內(nèi)部，除了更加輕薄外，“小孔”光路設(shè)計遍布整個顯示屏，這樣做使得該方案還可以支持全屏幕指紋識別，不局限于一個區(qū)域。
指紋識別技術(shù)是生物識別技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，其應(yīng)用方向主要分為以下四類：一是需要高度安全防護(hù)的涉密系統(tǒng)，二是針對大規(guī)模人群的身份鑒別技術(shù)，三是針對城市公共事務(wù)的市民應(yīng)用，四是從現(xiàn)實生活進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)虛擬世界的認(rèn)證應(yīng)用。
目前指紋圖像的獲取設(shè)備主要包括光學(xué)掃描設(shè)備例如微型三棱鏡矩陣、溫差感應(yīng)式指紋傳感器、半導(dǎo)體指紋傳感器（電容式和壓感式）、以及超聲波指紋掃描四大類，其中半導(dǎo)體指紋傳感器尤其是電容式指紋識別技術(shù)的應(yīng)用最為普遍。
京東方這次推出的AMOLED屏下指紋解決方案，可增加自家小尺寸面板在市場上的競爭力。尤其是將屏下指紋與屏幕整合，京東方可以給出更加完整的屏幕解決方案，幫助終端廠商減少成本。
就在18年1月24日，京東方申請了一項名為“具有指紋識別功能的觸控屏、指紋識別方法、顯示裝置”的發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01810067916.7），申請人為成都京東方光電科技有限公司。
根據(jù)目前該專利公開的資料，讓我們一起來看看這項全屏幕指紋解鎖技術(shù)吧。
如上圖，為現(xiàn)有技術(shù)中電容式指紋傳感器的工作原理圖，半導(dǎo)體電容傳感器可根據(jù)指紋的嵴和峪與半導(dǎo)體電容感應(yīng)顆粒所形成的不同電容值來判斷指紋的嵴和峪的位置。
其工作過程如下：先對每個像素點上的電容感應(yīng)顆粒100預(yù)充電至一參考電壓，當(dāng)手指接觸到半導(dǎo)體電容傳感器的表面時，由于指紋的嵴101凸起、指紋的峪102凹陷，因此根據(jù)電容值與距離的關(guān)系便會在嵴和峪的位置分別形成不同的電容值。
指紋的嵴對應(yīng)的像素電容較大、放電較慢，指紋的峪對應(yīng)的像素電容較小、放電較快。基于這個原理，通過檢測電容的放電速度即可探測到嵴和峪的位置，從而形成相應(yīng)的指紋圖像數(shù)據(jù)。
目前，相較于傳統(tǒng)的指紋識別技術(shù)，屏幕指紋識別技術(shù)具有指紋傳感器體積小、功耗低、以及采用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用接口的優(yōu)勢，而且能夠大幅度提高顯示設(shè)備的屏占比，因此能為用戶帶來全新的體驗。但是，當(dāng)前的屏幕指紋識別技術(shù)或采用超聲波指紋識別，其器件成本相對較高，并且需要采用附加的指紋電容傳感器，尤其是固定在屏幕的一較小區(qū)域，而且會增加屏幕厚度并影響光學(xué)透過率，這些因素都使屏幕指紋識別技術(shù)的發(fā)展受到了一定程度的限制。
如上圖，為該專利中發(fā)明的具有指紋識別功能的觸控屏的平面結(jié)構(gòu)示意圖，觸控屏包括襯底基板10、陣列排布在襯底基板上方的多個觸控單元20、以及位于襯底基板下方的多個指紋識別底電極301。
觸控單元包括電連接的觸控網(wǎng)格200，底電極在襯底基板上的投影位于觸控網(wǎng)格的內(nèi)部區(qū)域在襯底基板上的投影之內(nèi)，觸控網(wǎng)格的內(nèi)部區(qū)域與指紋識別底電極關(guān)于襯底基板呈上下對稱設(shè)置，即指紋識別底電極設(shè)置在與觸控網(wǎng)格的內(nèi)部區(qū)域相對應(yīng)的位置處。
其中，由觸控網(wǎng)格構(gòu)成的觸控單元可作為觸控電極，而對應(yīng)觸控網(wǎng)格內(nèi)部區(qū)域的指紋識別底電極可作為指紋識別感應(yīng)層，觸控電極的結(jié)構(gòu)如下圖所示。
出于觸控消影的需求，圖中的單層自電容觸控電極70采用蛇形結(jié)構(gòu)的圖案設(shè)計，且觸控電極以及觸控走線700也均采用該蛇形圖案設(shè)計，這樣便可達(dá)到很好的消影效果。
如上圖就是這種指紋識別電容的示意圖，指紋識別電容可以僅由指紋識別底電極301構(gòu)成。在此情況下，控制模塊所檢測的電容是指紋識別底電極對地的電容，當(dāng)手指進(jìn)行觸摸操作時，手指的電容與指紋識別底電極對地的電容并聯(lián)，在指紋的嵴的位置，指紋識別底電極對地的電容發(fā)生變化，從而可進(jìn)行指紋識別。
最后，來看看這種指紋識別的方法流程圖，首先獲取任意連續(xù)區(qū)域中的多個指紋識別底電極接收到的電容變化信號，以響應(yīng)該多個電容變化信號生成參考指紋信息。再根據(jù)所生成的參考指紋信息與系統(tǒng)預(yù)存的標(biāo)準(zhǔn)指紋信息進(jìn)行對比，以識別該指紋信息是否與標(biāo)準(zhǔn)指紋信息一致。
以上就是京東方發(fā)明的全屏幕指紋識別技術(shù)，這種方案將用于進(jìn)行指紋識別感應(yīng)的指紋識別底電極與用于進(jìn)行觸控感應(yīng)的觸控網(wǎng)格均設(shè)置在觸控屏的顯示區(qū)域內(nèi)，并使指紋識別底電極對應(yīng)觸控網(wǎng)格的內(nèi)部區(qū)域設(shè)置。以達(dá)到凡是具有觸控功能圖案的地方都有指紋識別圖案，使得觸控屏能夠兼具觸控和指紋識別的雙重功能，從而實現(xiàn)全屏的指紋識別功能。
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