京东方屏下指纹和屏幕发声已有解决方案样品

京东方近日在互动平台表示，公司屏下指纹和屏幕发声技术目前有几种解决方案，部分方案已有相应样品，产品化方案目前与终端品牌客户持续沟通中。

上月底，台媒Digitimes报道称，京东方副总裁刘晓东于DISPLAY CHINA 2019同期论坛全球显示精英峰会上表示，京东方LCD屏下下光学指纹感测技术已研发成功，将于2019年底量产。

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京东方攻破LCD屏下指纹技术

6月30日，京东方曾讲解了适用于OLED显示屏的屏下指纹识别技术，该技术采用“小孔成像”的原理，指纹图像分辨率高达800PPI，达到汗孔级识别精度，对假指纹有效检出率高达99.3%。即当把手指放在屏幕指纹识别区域时，OLED发光层会发射光线，能够透过屏幕照射到指纹，并被反向投射在显示屏内置的光敏传感器上。指纹特征通过准直光路调制和图像拼接软件处理，最后形成可被指纹设备算法处理的数字化指纹图像。

同时，还能适用于湿手指、高低温、强光、屏幕贴膜等多种复杂场景。并且，由于将光路调制单元集成与显示屏内部当中，显示屏厚度较外挂式准直光路设计方案降低50%以上，从而使设备变得更加轻薄。

由于此前光学屏下指纹对屏幕的厚度要求较高，而LCD具备不透光等特性，因此该技术仅能在OLED屏幕上实现。但如今，京东方已开发出用于LCD的屏下指纹传感技术，这意味着手机产商可以利用该项技术来生产更具性价比的手机。

并且，据京东方资料显示，该屏下指纹方案还能支持全屏幕指纹识别，小孔成像形成的“光路”可遍布整个显示屏，同时在玻璃基板上覆盖一层光敏传感器，这样使得传感器的尺寸不受限制，因此可以支持全屏幕的屏下指纹识别及指纹支付功能等。

相关数据显示，目前的OLED面板与LTPS LCD面板价格差已经降到了5美元以内，加上屏下指纹技术的加持，OLED已对LTPS LCD面板形成全线压制局面。据CINNO Research调查数据显示，2018年全球智能机面板出货19.1亿片，其中LCD面板出货占比仍为77.0%，占据市场主流地位。

以此来看，传统LCD屏幕依然占据着市场的绝对主流。虽然全面屏手机的不断涌现，带动了大量搭载AMOLED显示屏的手机上市。但AMOLED本身有自己的缺陷，比如目前最大的问题就是AMOLED长时间使用后会产生化学退化反应，即俗称的烧屏现象，在切换屏幕图像时，显示屏会保留上一个屏幕的残影，至今业界还没有彻底根除此问题的解决方案，AMOLED屏影响用户体验的问题将持续下去。

其次，OLED屏幕因需要每个像素自行发光，而不同颜色像素点由于材质不同，发光寿命也不同，其中蓝色像素点的寿命最短。常见的OLED像素排列一般有Pentile排列(简称P排)、钻石排列。虽然样式有所差异，但它们都只有两个像素点，需要借助临近像素点才能正常成像，这也将导致成像画面存在彩边锯齿的问题。

最后，由于OLED常常采用PWM调光，即以快速开关屏幕光源的方式进行调光。虽然人眼察觉不到，但在慢动作下，屏幕是在以固定的频率进行闪烁，低频尤其对人眼有害。在这种屏闪的情况下，用户的眼睛会受到更强的刺激感，加上OLED屏幕对比高的特性，OLED屏幕对视力的影响会比较大。

相比上述OLED显示屏在实际应用中的种种问题，LCD屏幕由于使用RGB像素排列，可以保证子像素全面展示，成像画面自然，同时也并不存在烧屏及屏闪的现象。但LCD的缺点也较多，比如LCD的最大缺点是无法做成曲面屏，并且在黑场表现下也不如OLED。并且，LCD由于无法自发光，因此还需要搭载背光板来使屏幕发光，这导致屏幕无法做到更薄，同时对比度也较低，观感相对OLED更为素雅。

除了上述屏下指纹识别技术外，屏幕发声技术到底是什么原理呢？我们一起来看一下。

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什么是屏幕发声技术

屏幕发声就是为了解决屏幕顶部开孔而出现的技术，虽然市面上有不少手机都采用了屏幕发声技术，但总结下来，不过两种屏幕发声方案。

悬臂梁式压电陶瓷方案（驱动屏幕中框发声）

屏幕激励器方案（通过驱动屏幕震动发声）

这两种屏幕发声方案到底有什么区别，我们先从声音传播的原理讲起。物理中声音是由物体振动发生的，正在发声的物体叫做声源，而手机扬声器就是利用了这种原理，通过扬声器震动即可发声。

但传统扬声器需要开孔让声波传出，否则声音效果则会大打折扣。开孔需要打通屏幕和中框间的空间，挤压了屏幕的结构，导致屏占比无法达到极限。

所以手机厂商想出了让手机其他部件代替扬声器振膜震动发声的办法，悬臂梁式压电陶瓷方案和屏幕激励器方案都是利用手机其他组件发声，不过原理大相同。

悬臂梁式压电陶瓷方案

首先我们说说早先出现在小米MIX上的悬臂梁式压电陶瓷方案。这个方案在夏普AQUOS Crystal手机上首先使用。

多层压电陶瓷片附着在金属薄片，称作振动膜。给振动膜加交替变化的电压，会随着电压的变化而不停的上下弯曲驱动负载结构振动发声。

当时小米将巨大的悬臂梁式压电陶瓷固定在了金属的手机中框上，通过接电话时手机与人体接触传递声波震动。

当然，这个方案是有一定的缺点的，比如模块带动整个中框震动，传递的声音指向性不明确，也导致当时小米MIX用户一打电话，周围所有人都能听到声音的尴尬。对通话私密性的保护极为不利。

屏幕激励器方案

对此，我们需要一个能产生更明确声音指向性的方案，屏幕激励器方案能够满足这个要求，什么是屏幕激励器方案？很简单，将震动机械能直接传输到屏幕，让屏幕代替传统扬声器振膜即可。

我们可以看到，音频激励器被紧紧的固定在了屏幕上，音频激励器通过磁铁与线圈的电磁感应原理将电能转化为机械能，并带动屏幕震动（原理与传统动圈式扬声器类似，不过震动单元换成了屏幕）。

我们可以清楚的看到华为P30 Pro的震动单元上的线圈，这与动圈式扬声器的驱动原理相同。当震动由屏幕向外界传播的时候，声音就有了一定的指向性，虽然私密性仍然很难达到传统扬声器的效果，但相比之前整个手机中框都在发声还是有了不少的提升。

最后，我们回到标题的问题：屏幕发声会影响我打电话么？

答案是不会，目前屏幕发声已经相对成熟，无论是发声的音质、音量，还是声音的传播的私密性都有了不错的体验，总体已经相当接近传统扬声器了。既然它效果不差，还能缩小屏幕顶端边框，减少屏幕开孔（提高手机密封性），我们还有什么理由不用呢？