關(guān)于華為Mate30的屏下指紋觸控技術(shù)

（文章來源：觀察者網(wǎng)）

近年來，越來越多的手機(jī)采用了屏下指紋技術(shù)，華為最新發(fā)布的Mate30也是如此。這主要是因?yàn)橹讣y識(shí)別技術(shù)已相對(duì)成熟，具有安全性高、識(shí)別速度快、識(shí)別成功率高等優(yōu)點(diǎn)，使得指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于智能終端中。同時(shí)，具有較高的屏占比的智能終端正逐漸成為市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。

為了在保證較高屏占比的同時(shí)，兼顧習(xí)慣于前置指紋識(shí)別用戶的使用習(xí)慣，屏下指紋檢測(cè)技術(shù)提供了一種解決方案，即將指紋檢測(cè)（FP）模組通過面貼或框貼的方式貼合在顯示屏幕的下方。但是對(duì)于傳統(tǒng)的屏下指紋設(shè)計(jì)，在環(huán)境光強(qiáng)烈時(shí)，人眼能夠觀察到FP模組位置的呈現(xiàn)紫紅色，與顯示屏幕的其他位置有明顯色差，影響終端的美觀性。

為了解決上述問題，華為公司申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種屏下指紋識(shí)別終端”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01880004449.1），申請(qǐng)人為華為技術(shù)有限公司。

圖是終端中顯示屏與指紋模組的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括顯示屏41、阻光材料層42以及指紋模組43這三個(gè)部分。其中，阻光材料層42設(shè)置于顯示屏41和指紋模組43之間，并且設(shè)置于顯示屏的非顯示面，主要用來阻止入射到指紋模組43被反射出來的光線再經(jīng)顯示屏41出射。目前終端中常見的屏下或屏內(nèi)指紋識(shí)別器件主要為基于光學(xué)的指紋模組和基于超聲波的指紋模組。

下面主要針對(duì)基于光學(xué)的指紋模組進(jìn)行介紹，當(dāng)該模組采用此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，阻光材料層42將阻擋大部分光線照射到指紋模組上，則指紋模組可能無法采集到指紋。為了保證指紋模組的性能不受影響并同時(shí)降低用戶對(duì)指紋模組的視覺感知，阻光材料層42中又加入了線偏振片420、四分之一波片421以及相位補(bǔ)償片422。

線偏振片420僅允許振動(dòng)面為特定方向的光線透過線偏振片420，而振動(dòng)方向?yàn)槠渌较虻墓饩€則無法透過線偏振片420。當(dāng)線偏振光入射到四分之一波片421，且振動(dòng)方向與四分之一波片光軸夾角為45°時(shí)，則從四分之一波片出射的光為圓偏振光；反之，圓偏振光通過四分之一波片后變?yōu)榫€偏振光。

同時(shí)，為了使得指紋模組采集到清晰的指紋，即需要有足夠經(jīng)用戶手指反射的光線照射到指紋模組上。所以將相位補(bǔ)償片422設(shè)置于線偏振片420與顯示屏41之間，可以對(duì)經(jīng)過顯示屏41后入射到相位補(bǔ)償片422的第一入射光線進(jìn)行相位補(bǔ)償，使得第一入射光線經(jīng)過相位補(bǔ)償片422后的第一出射光線為能夠通過線偏振片420的線偏振光，從而保證有足夠的光線能夠通過線偏振片420進(jìn)而照射到指紋模組43，使得指紋模組43能夠采集到有效的指紋信息。

通常入射光一般為通常為圓偏振光或者是橢圓偏振光（如上圖所示），若圓偏振光或橢圓偏振光直接入射到線偏振片上，則僅有少量光線能夠通過。由于添加了相位補(bǔ)償片422對(duì)經(jīng)過顯示屏41后的光線81進(jìn)行相位補(bǔ)償，使得經(jīng)過相位補(bǔ)償?shù)暮蟮墓饩€能夠順利通過線偏振片420，保證了足夠的照射到指紋模組上，不會(huì)影響指紋模組的性能；此外，被指紋模組表面反射的光線由于再次通過四分之一波片421，變?yōu)榫€偏振光，但振動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)了90°因此無法再次通過線偏振片420。實(shí)現(xiàn)了阻止經(jīng)指紋模組的反射后的光線再經(jīng)過顯示屏射出，避免用戶觀察到指紋模組所在位置與顯示屏其他位置的顏色差異，提高終端的美觀性。

因此，當(dāng)我們使用具備此設(shè)計(jì)的手機(jī)，并受到強(qiáng)烈光照時(shí)，它會(huì)減少透過顯示屏并經(jīng)指紋模組的反射后再射出的光線，從而使得用戶不會(huì)觀察到指紋模組所在位置與顯示屏其他位置的顏色差異，不僅提高了終端的美觀性，而且還為用戶帶來較好的用戶體驗(yàn)。