近日TCL华星对外展示了其LCD屏下指纹识别技术，根据示意图可以发现采用的是红外传感解决方案，传感器集成了红外线发射器和红外线接收感应器，所有的背光源光学膜都是3M提供的可透红外光学功能膜。

 

 

屏下指纹识别技术主要是为了替代原来的电容式指纹按键开关，节省玻璃盖板面积，达到全面屏效果。

 

为了实现屏下指纹识技术，行业最早的思路是采用小孔成像，在显示屏的不透光层开小孔，如在LCD的背光源、OLED的金属背板和散热膜上开孔。后来在实际验证过程中，发现屏下指纹还容易受外界光线干扰，也就研发了特定波长的红外成像传感器。

 

但随着指纹识别的光学传感器技术快速发展，OLED显示屏又能实现透明显示，在优化了OLED显示屏的模组结构后，OLED屏下光学指纹被快速研发出来，并且得到了量产定型。

 

而相比OLED，LCD要实现屏下指纹识别技术的难度要高出很多，其中最主要的一点，就是LCD的背光源模组，本身是一个不透光的器件。

 

另外采用小孔成像技术，在对LCD的背光源进行小孔开孔作业时，会严重破坏LCD背光源的光线传输结构，造成大量的不良。因此OLED屏下指纹技术突破了很多年后，LCD屏下指纹技术仍然进展十分缓慢。

 

3M在配合LCD屏下指纹识别研发产品时，采用了另一种思路，就是对光学膜材料进行改性，让其在透过红外线时，保持光线的准直性，而在正常的LCD背光源的白光波长范围内，仍然维持原来的光线传输特性。

 

如把正常白光全反射膜，设计成白光波段全反射，但红外段则是透射的类半透半反型反射膜；把正常白光漫散射的扩散膜，设计成白光波段仍然高漫散射，但红外段则是透射的扩散膜：把正常白光可以多重全反射增亮的BEF增亮膜，也同样设计成白光波段继续全反射，但红外波段则仍能达到准直透射的增亮膜。

 

事实上，LCD屏下指纹识别技术的主要难点，除了需要研发高敏感度的COMS成像传感器芯片外，就是LCD各种光学功能层的光路处理。

 

虽然LCD显示屏在没有背光源的情况下，透过率只有5~7%，但是至少还能保证LCD显示屏在全开或全关状下下，总有一个状态是光线准直状态，能正确看到LCD显示屏后面的背景图像。

 

而有着多层光学功能膜的LCD背光源，本来就是一个要把光线尽量打乱的匀光器，所以白光波长范围内，背光源的光线是越混乱，得到的效果反而是越均匀。但背光源的匀光原理，对于指纹识别成像来说却是个致命的难题。

 

不管怎么说，TCL华星和3M还是通过在LCD背光源和LCD屏下指纹识别两个功能上，采用白光和红外两个不同波长范围的方式，解决了LCD屏下指纹成像实现的难题，这也充分说明了3M在光学设计和光学膜原材料研发两个领域的强悍实力。