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2021年10月10日 | 华天慧创科技超薄光学屏下指纹识别的方案
2021-10-10 来源：爱集微
随着移动通信技术和智能终端的迅速发展，指纹等识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。
现今生物识别技术已经广泛地应用于智能手机领域，生物识别技术的使用人群范围越来越广，日常中利用指纹识别解锁手机、进行金融支付、保证交易安全等。指纹识别因其技术成熟，安全性高，被终端设备广泛应用。
但同时，随着时代发展，各大智能手机厂商均发展全面屏，为了提升屏占比，指纹解锁不得不安置在手机除屏幕以外的其他部分，而屏下指纹便成为了一种最优的解决方案。
传统屏下指纹厚度较厚，在手机超薄化趋势下，占用了电池的空间，导致手机续航能力差。另外，传统方案需要指纹处的屏幕一直常亮，也缩减了屏幕的使用寿命。
为此，华天慧创科技在2020年9月23日申请了一项名为“一种超薄光学屏下指纹识别装置和识别方法及其电子设备”的发明专利（申请号：202011010541.4），申请人为华天慧创科技(西安)有限公司。
根据该专利目前公开的相关资料，让我们一起来看看这项技术方案吧。
如上图，为该专利中发明的电子设备结构示意图，显示区外部设置有OLED屏幕1，OLED屏幕下方设置超薄指纹识别装置16，这种超薄指纹识别装置包括光学成像结构2和指纹图像处理器3，其具体结构如下图所示：
可以看到，该OLED屏幕从上至下依次为玻璃承载层4、空穴传输层5、有机发光层6、电子传输层7和金属阴极8。OLED屏幕都是采用电容式屏幕，通过按压，容值发生变化，处理器会进行判定是否进行自发光。
玻璃承载层镀有ITO作为阳极，OLED屏幕不需要格外的光源，给OLED屏幕施加电压，电流通过有机发光层从金属阴极流到玻璃承载层，将电子从电子传输层带到空穴传输层，与空穴进行结合，电子会以光子的形式释放能量，产生的光通过有机发光层呈现不同的颜色的光。
如上图，为这种光学成像结构的叠层图，光学成像结构包括从上至下依次固定设置的微透镜层9、第一透光层、承载层12和第二透光层。其中，第一透光层包括第一遮光层10和第一滤光层11，第二透光层包括第二滤光层13和第二遮光层14。
在微透镜层上阵列设置有若干微透镜，微透镜层将光线进行汇聚，由第一遮光层阻止光线进入，其上面的第一开口可以让光线通过。第一滤光层滤掉红外波段的光。
承载层为具有一定强度的透明材料，例如塑胶、玻璃等材质，用于承载薄膜以及光传导。第二滤光层为增透膜或者滤光膜，采用双层滤光层可有效提高滤光的效果。第二遮光层则能够降低光的反射，其上的第二开口决定了此光学结构的进光量。
最后，我们再看看这种光学指纹识别装置光路图，首先，手指按压OLED屏幕，使得OLED屏幕进行自发光发出光线，光线传输至手指，然后经过反射传播至光学成像结构。光学成像结构采集反射光线输出至指纹图像处理器，最后由指纹图像处理器处理光学成像结构采集的光线，输出指纹图像并进行识别。
以上就是华天慧创科技发明的超薄光学屏下指纹识别方案，通过结合OLED屏幕自发光的优势以及光学成像结构的特殊结构，极大降低了指纹模组的高度，并为智能手机的电池部件节省出空间，有利于提升手机续航。
史海拾趣
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