京東方近日在互動平臺表示,公司屏下指紋和屏幕發聲技術目前有幾種解決方案,部分方案已有相應樣品,產品化方案目前與終端品牌客戶持續溝通中。
上月底,臺媒Digitimes報道稱,京東方副總裁劉曉東于DISPLAY CHINA 2019同期論壇全球顯示精英峰會上表示,京東方LCD屏下下光學指紋感測技術已研發成功,將于2019年底量產。
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京東方攻破LCD屏下指紋技術
6月30日,京東方曾講解了適用于OLED顯示屏的屏下指紋識別技術,該技術采用“小孔成像”的原理,指紋圖像分辨率高達800PPI,達到汗孔級識別精度,對假指紋有效檢出率高達99.3%。即當把手指放在屏幕指紋識別區域時,OLED發光層會發射光線,能夠透過屏幕照射到指紋,并被反向投射在顯示屏內置的光敏傳感器上。指紋特征通過準直光路調制和圖像拼接軟件處理,最后形成可被指紋設備算法處理的數字化指紋圖像。
同時,還能適用于濕手指、高低溫、強光、屏幕貼膜等多種復雜場景。并且,由于將光路調制單元集成與顯示屏內部當中,顯示屏厚度較外掛式準直光路設計方案降低50%以上,從而使設備變得更加輕薄。
由于此前光學屏下指紋對屏幕的厚度要求較高,而LCD具備不透光等特性,因此該技術僅能在OLED屏幕上實現。但如今,京東方已開發出用于LCD的屏下指紋傳感技術,這意味著手機產商可以利用該項技術來生產更具性價比的手機。
并且,據京東方資料顯示,該屏下指紋方案還能支持全屏幕指紋識別,小孔成像形成的“光路”可遍布整個顯示屏,同時在玻璃基板上覆蓋一層光敏傳感器,這樣使得傳感器的尺寸不受限制,因此可以支持全屏幕的屏下指紋識別及指紋支付功能等。
相關數據顯示,目前的OLED面板與LTPS LCD面板價格差已經降到了5美元以內,加上屏下指紋技術的加持,OLED已對LTPS LCD面板形成全線壓制局面。據CINNO Research調查數據顯示,2018年全球智能機面板出貨19.1億片,其中LCD面板出貨占比仍為77.0%,占據市場主流地位。
以此來看,傳統LCD屏幕依然占據著市場的絕對主流。雖然全面屏手機的不斷涌現,帶動了大量搭載AMOLED顯示屏的手機上市。但AMOLED本身有自己的缺陷,比如目前最大的問題就是AMOLED長時間使用后會產生化學退化反應,即俗稱的燒屏現象,在切換屏幕圖像時,顯示屏會保留上一個屏幕的殘影,至今業界還沒有徹底根除此問題的解決方案,AMOLED屏影響用戶體驗的問題將持續下去。
其次,OLED屏幕因需要每個像素自行發光,而不同顏色像素點由于材質不同,發光壽命也不同,其中藍色像素點的壽命最短。常見的OLED像素排列一般有Pentile排列(簡稱P排)、鉆石排列。雖然樣式有所差異,但它們都只有兩個像素點,需要借助臨近像素點才能正常成像,這也將導致成像畫面存在彩邊鋸齒的問題。
最后,由于OLED常常采用PWM調光,即以快速開關屏幕光源的方式進行調光。雖然人眼察覺不到,但在慢動作下,屏幕是在以固定的頻率進行閃爍,低頻尤其對人眼有害。在這種屏閃的情況下,用戶的眼睛會受到更強的刺激感,加上OLED屏幕對比高的特性,OLED屏幕對視力的影響會比較大。
相比上述OLED顯示屏在實際應用中的種種問題,LCD屏幕由于使用RGB像素排列,可以保證子像素全面展示,成像畫面自然,同時也并不存在燒屏及屏閃的現象。但LCD的缺點也較多,比如LCD的最大缺點是無法做成曲面屏,并且在黑場表現下也不如OLED。并且,LCD由于無法自發光,因此還需要搭載背光板來使屏幕發光,這導致屏幕無法做到更薄,同時對比度也較低,觀感相對OLED更為素雅。
除了上述屏下指紋識別技術外,屏幕發聲技術到底是什么原理呢?我們一起來看一下。
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什么是屏幕發聲技術
屏幕發聲就是為了解決屏幕頂部開孔而出現的技術,雖然市面上有不少手機都采用了屏幕發聲技術,但總結下來,不過兩種屏幕發聲方案。
懸臂梁式壓電陶瓷方案(驅動屏幕中框發聲)
屏幕激勵器方案(通過驅動屏幕震動發聲)
這兩種屏幕發聲方案到底有什么區別,我們先從聲音傳播的原理講起。物理中聲音是由物體振動發生的,正在發聲的物體叫做聲源,而手機揚聲器就是利用了這種原理,通過揚聲器震動即可發聲。
但傳統揚聲器需要開孔讓聲波傳出,否則聲音效果則會大打折扣。開孔需要打通屏幕和中框間的空間,擠壓了屏幕的結構,導致屏占比無法達到極限。
所以手機廠商想出了讓手機其他部件代替揚聲器振膜震動發聲的辦法,懸臂梁式壓電陶瓷方案和屏幕激勵器方案都是利用手機其他組件發聲,不過原理大相同。
懸臂梁式壓電陶瓷方案
首先我們說說早先出現在小米MIX上的懸臂梁式壓電陶瓷方案。這個方案在夏普AQUOS Crystal手機上首先使用。
多層壓電陶瓷片附著在金屬薄片,稱作振動膜。給振動膜加交替變化的電壓,會隨著電壓的變化而不停的上下彎曲驅動負載結構振動發聲。
當時小米將巨大的懸臂梁式壓電陶瓷固定在了金屬的手機中框上,通過接電話時手機與人體接觸傳遞聲波震動。
當然,這個方案是有一定的缺點的,比如模塊帶動整個中框震動,傳遞的聲音指向性不明確,也導致當時小米MIX用戶一打電話,周圍所有人都能聽到聲音的尷尬。對通話私密性的保護極為不利。
屏幕激勵器方案
對此,我們需要一個能產生更明確聲音指向性的方案,屏幕激勵器方案能夠滿足這個要求,什么是屏幕激勵器方案?很簡單,將震動機械能直接傳輸到屏幕,讓屏幕代替傳統揚聲器振膜即可。
我們可以看到,音頻激勵器被緊緊的固定在了屏幕上,音頻激勵器通過磁鐵與線圈的電磁感應原理將電能轉化為機械能,并帶動屏幕震動(原理與傳統動圈式揚聲器類似,不過震動單元換成了屏幕)。
我們可以清楚的看到華為P30 Pro的震動單元上的線圈,這與動圈式揚聲器的驅動原理相同。當震動由屏幕向外界傳播的時候,聲音就有了一定的指向性,雖然私密性仍然很難達到傳統揚聲器的效果,但相比之前整個手機中框都在發聲還是有了不少的提升。
最后,我們回到標題的問題:屏幕發聲會影響我打電話么?
答案是不會,目前屏幕發聲已經相對成熟,無論是發聲的音質、音量,還是聲音的傳播的私密性都有了不錯的體驗,總體已經相當接近傳統揚聲器了。既然它效果不差,還能縮小屏幕頂端邊框,減少屏幕開孔(提高手機密封性),我們還有什么理由不用呢?
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原文標題:京東方屏下指紋和屏幕發聲已有解決方案樣品,供應鏈格局“大突變”開始?
文章出處:【微信號:CINNO_CreateMore,微信公眾號:CINNO】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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