화면 지문 인식 잠금 해제 기능은 새로운 돌파구를 마련했으며, LCD와 OLED 모두 사용할 수 있습니다

지문 인식과 잠금 해제는 대부분의 스마트폰에서 기본 솔루션이 되었습니다. 하지만 전통적인 지문 잠금 해제에 필요한 지문 수집 창은 어느 정도 휴대폰의 화면 비율에 영향을 미칩니다. 풀스크린 스마트폰이 대중화되면서, 더 많은 '보이지 않는' 오프스크린 지문 인식이 시장에 넘쳐나고 있습니다.

며칠 전, 연구기관 데이터에 따르면 2020년은 LCD 화면에서 지문 인식 휴대폰의 대량 생산이 시작되는 첫 해가 될 것으로 예상된다. 애널리스트들은 이 기능이 탑재된 스마트폰의 연간 출하량이 600만 대를 넘을 것으로 예측하며, 시장의 수용이 기대된다. 2024년에는 1억 9천만 대에 이를 예정입니다.

화면 아래 지문 인식이란 무엇이며, 왜 이 기능이 올해 공통 LCD 화면과 함께 뜨거운 화제가 되었나요? 이러한 질문을 통해 Science and Technology Daily의 기자가 관련 전문가들을 인터뷰했습니다.

과거에는 광학 스크린 아래에서 지문 인식을 하려면 OLED 스크린이 필요했습니다

"화면 밖 지문 인식 기능이 있는 휴대전화는 휴대전화 화면의 지정된 영역을 눌러 직접 지문 인식 과정을 완료할 수 있습니다." 제1휴대전화연구소 학장인 쑨옌바오는 이 디자인이 물리적 버튼으로 인한 화면 패널의 추가 점유를 줄일 수 있다고 지적했습니다. 또한 휴대폰의 화면 비율이 증가하고 디스플레이 성능도 향상되었습니다.

주요 지문 인식 기술은 정전용량 지문 인식, 광학 지문 인식, 초음파 지문 인식 세 가지로 알려져 있습니다. 그렇다면 어떤 종류의 지문 인식 기술이 화면 아래에서 지문 잠금 해제와 더 '조화'를 이루는 걸까요?

"초음파 지문 인식은 강한 침투성을 가지고 있어 금속과 유리 같은 일반적인 휴대폰 소재에도 관통할 수 있습니다. 하지만 현재 시장 점유율은 낮고 연구개발이 어렵습니다; 정전식 지문 인식 기술은 성숙했지만, 손가락이 젖었을 때 인식됩니다. 오작동이 발생하면 인식률이 낮아 너무 두꺼운 물체를 뚫을 수 없습니다. "톈마 마이크로일렉트로닉스 연구개발 수석 이사 리준이는 광학 지문 인식 기술이 더 성숙하고 빠르다고 말했습니다. 현재 기술과 시장 관점에서 볼 때, 광학 지문 인식은 휴대폰 화면 아래에서 지문 인식 문제를 해결하는 데 더 적합합니다.

광학 지문 인식 기술의 원리는 빛의 굴절과 반사를 이용하는 것입니다. 손가락이 화면을 누르면 화면이 빛을 내어 손가락 부위를 밝히고, 반사된 빛은 화면 픽셀 사이의 틈을 통해 화면 근처 센서로 돌아와 얻은 지문 이미지를 휴대폰이 처음 입력한 이미지와 비교하여 최종적으로 식별하고 판단합니다. 광학 스크린 하에서의 지문 인식은 주변 빛의 간섭을 효과적으로 피할 수 있으며, 복잡한 환경에서 안정성도 더 뛰어납니다.

오랫동안 스마트폰에 적용된 광학 화면 하의 지문 인식은 OLED 화면의 협력이 필요했습니다. 왜 LCD 화면을 완성할 수 없는 걸까요?

광학 지문 인식은 센서와 렌즈 사이의 거리 제한이 있다는 것이 밝혀졌습니다. "전통적인 LCD 화면은 복잡한 구조를 가지고 있으며, 백라이트를 제공하기 위해 백라이트 모듈이 필요합니다. 이 백라이트 모듈 층이 빛이 LCD 화면을 통과하는 것을 막아 화면 아래의 지문 인식에 실패하게 만듭니다. OLED 화면은 백라이트 없이 빛을 낼 수 있습니다. 광원은 더 얇고 빛 투과율이 더 좋습니다. "리준이가 이렇게 말했어

OLED 화면 아래의 지문 인식 센서는 사용자의 지문을 복사한 후 OLED 화면에서 방출되는 빛을 정확히 포착한 뒤 그 빛을 반사시켜 지문 인식을 성공적으로 구현할 수 있습니다.

적외선 영상은 저비용 LCD 화면이 다시 인기를 얻는 데 도움을 줍니다

"광학 스크린 하에서 지문 인식 성능이 우수한 OLED 화면이지만, 비용 측면에서 LCD 화면은 생산 비용이 낮고 수명이 더 깁니다." 옌옌 뱌오가 말했다.

스마트폰의 기능과 성능은 끊임없이 업그레이드되고 있습니다. LCD 화면은 스마트폰의 핵심 구성 요소 중 하나입니다. 작은 조리개와 높은 주사율과 같은 새로운 공정의 도입은 LCD 화면의 부가가치를 지속적으로 높여주고 있으며, 이는 많은 이들의 발전에도 기여했습니다. 제조사는 LCD 화면에 적용 가능한 오프스크린 지문 인식 기술 개발을 시작했습니다.

올해 1월 초, 톈마 마이크로일렉트로닉스는 미국 소비자 가전 박람회에서 LTPS LCD 기술을 기반으로 한 오프스크린 지문 기술 디스플레이 제품을 선보였으며, 디스플레이, 터치 및 지문 인식 기능을 갖추고 있습니다. 며칠 전, 웨이보에서 Redmi 브랜드 총괄 매니저인 루웨이빙이 발표한 소식에 따르면, 레드미 연구개발팀도 LCD 화면에 오프스크린 지문 잠금 해제 기능을 도입했으며 대량 생산 중이라고 밝혔습니다.

"백라이트가 존재하기 때문에, LCD 화면이 가시광선을 이용해 화면 아래 광학 지문 인식을 구현할 경우, 관통과 불량과 백라이트 간섭 문제를 극복하기 어려울 것입니다." 손옌뱌오가 말했다.

업계에서 이전에 공개된 해결책에 따르면, 언더스크린 적외선 영상 기술을 사용하면 위 문제들을 해결할 수 있습니다. 구체적으로, 적외선 송신기, 적외선 지문 수신기 및 적외선 광학 재료 시스템이 사용되어 적외선 투과율과 지문 영상의 감도를 크게 향상시키고, 궁극적으로 높은 수준의 인식을 달성합니다.

리준이는 디스플레이 효과를 보장하기 위해 적외선 투과율과 지문 인식 효과를 높이기 위해 LCD 스크린의 광학 필름과 유리를 최적화하고, 적외선 투과율을 높이기 위해 필름 구조를 변경해야 한다고 설명했습니다. 둘째, 지문 인식 성능을 향상시키기 위해 원래 화면 아래 특정 위치에 있던 센서와 적외선 신호 송신기를 특별히 개조해야 합니다.

실험실에서의 돌파구는 첫걸음에 불과합니다. "언더스크린 지문 LCD 화면은 일반 LCD 화면보다 약간 더 높은 전체 비용이 있지만, 여전히 언더스크린 지문 OLED 화면보다 더 큰 비용 우위를 가지고 있습니다. LCD 화면의 하부 지문을 이용한 맞춤화로 인해 전통적인 LCD 화면이 더 많다는 점도 주목할 필요가 있습니다. 미래에 진정한 대량 생산을 위해서는 상류 및 하류 제조업체 간의 긴밀한 협력이 필요하며, 이는 단말 브랜드의 공급망 관리 및 통제 능력에 더 높은 요구를 부과합니다. "리 준이가 말했어.