图像光电导识别材料开启了大面积指纹识别的新时代

2019-12-20 10:24 来源:和讯科技

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王菊园图像光导识别材料智能生产线照片

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王菊园图像光导识别材料照片由中国建筑材料综合研究所开发

随着科技的发展,手机已经从原来的“手机”发展到智能手机,尺寸越来越小,屏幕越来越大,功能越来越多。自2017年以来,“刘海兵”和“水滴屏幕”相继问世,在“全屏”智能手机领域掀起一场风暴。

在智能手机升级加速的同时,也有消费者的反馈。解锁屏幕下指纹的体验需要进一步改进。例如,指纹识别区域的面积很小,并且被限制在固定的位置,因此仅在使用时解锁是不方便的。只能实现单指识别,安全性比多指解锁低;通讯录等关键应用程序无法用指纹解锁,隐私也不够强。这些问题和不足已经成为制约离屏光学指纹识别技术规模化应用的瓶颈。

近日,中国建筑(601668,古坝)材料科学研究院有限公司(以下简称中国建材研究院)以LLL夜视核心材料研发创新团队的研发和产业化中的“黑色技术”突破了这一瓶颈。

从实验室结果到理论样本

早在2015年,国内一家指纹模块公司就计划进行大面积指纹识别模块的制备,利用光纤原理实现微弱指纹信号的准确传输,并与国内光纤产品企业合作。

由于材料、工艺和设备的巨大技术难度,样品的性能长期不能满足要求,用户一度想放弃该技术方案。

2017年初,在逐层追溯光纤产品的起源和发展后,指纹模块公司在中国建筑材料总院玻璃纤维研究所成立了微光夜视核心材料研发创新团队。

在我第一次参观玻璃纤维研究所进行技术交流、参观光纤面板研发生产基地和绿色建材国家重点实验室后,公司高度评价了中国建材研究所团队的科技创新实力,也增强了合作的信心。

中国建筑材料学会LLL夜视核心材料小组开发了我国第一个光纤面板和第一个微通道板。是我国技术水平最高的LLL夜视核心材料的最大支持单位,也是LLL夜视核心材料的国际知名供应商。

根据指纹识别模块的特殊应用要求,中国建筑材料研究院组织了一个由学术带头人和贾金生教授领导的高层次研究团队,汇聚了一大批在光纤产品研发和生产方面具有丰富经验和技术积累的工程师和医生,涵盖材料、技术和设备的各个方面。研究小组很快制定出一个技术方案和路线图。从光纤传输原理出发,摒弃了传统的光纤面板高数值孔径技术路线,采用全新的光纤阵列结构,开发了一种新型玻璃材料。仅在一个月内,第一批原理样品被送到指纹模块公司进行原理验证。

指纹模块公司收到样品时感到震惊,比预期早了两个月。在这么短的时间内开发样品可靠吗?公司持怀疑态度的工程师对样品进行了性能测试和应用测试,结果远远超出预期,也超出了之前与其他合作伙伴开发的样品,真正实现了指纹信号的清晰检测和识别。

公司对中国建材总院团队的研发实力印象深刻,也增强了继续做好屏幕指纹识别模块的信心。

但是贾金生并不满意。他坚决指出

在研发过程中,图像光导识别材料及其指纹识别模块受到了智能手机制造商的高度重视。

2018年2月26日,在世界移动通信大会上,vivo公司发布了APEX概念手机。手机首次使用中国建材总院开发的图像光导识别材料实现大面积屏幕下光学指纹识别(占屏幕的40%),并能实现多个指纹的同时解锁。与当时主流单点指纹解锁相比,极大地促进了屏幕下光学指纹识别的应用和发展。特别是APEX2019概念机实现了全屏大面积指纹识别,达到了屏幕指纹识别区域的极致,为四个手指甚至掌纹识别奠定了物理基础,安全级别将达到银行金库的级别。

然而,虽然图像光导识别材料的工艺已于2018年6月完成,但承担微光夜视核心材料研发的中国建材总院生产线接近饱和,无法满足智能手机领域大规模生产的需要,必须在其他地方建厂进行大规模生产。

中国建筑材料研究院院长姚彦在听取了研发小组组长贾金生的项目报告后,给予了高度重视,并亲自向小组组长做了专题汇报。在当前供应侧结构改革和“2422”减压任务的关键时刻,中国建材研究院院长姚彦为该项目赢得了宝贵的配额,成立了一家新的公司,实现成果转化和产业发展,成立了中国建材光学核心技术有限公司。以姚彦为首的中国建材研究院领导高度重视该项目的产业化,并多次实地考察云南、河北、天津、山东等省市。

经过几轮谈判、沟通和协调,2018年11月16日,在时任中国建材集团董事长兼党委书记宋志平等领导的见证下,中国建材总院与枣庄市中央区政府和枣庄经济开发区签订项目合作协议,选择枣庄市经济开发区进行项目建设。该项目分为三个阶段,第一阶段将耗资3亿元建设年产1000万件的生产线,建设将于2018年11月23日在山东省枣庄经济开发区正式开工。

作为枣庄市促进新老动能转化、加快优质发展的“明星”项目,在总承包商和建设方的努力下,“影像光导识别材料”项目一期只用了10个月就完成了土建、厂房和设备的全部建设工作,创造了综合医院和枣庄的速度。2019年9月18日,中国建材集团(枣庄)新材料工业园举行盛大开幕仪式。“图像光导识别材料”生产线正式建成并投入运行,开始了新的征程。

多年的努力终于进入了民用领域。

图像光导识别材料项目是中国建筑材料学会多年来致力于“科技领先和服务建设”的缩影。

这种探索和努力持续了几十年。

到目前为止,贾金生仍然清楚地记得他在1994年7月29日被中国建筑材料研究院附属特种玻璃纤维和光电功能材料研究所报道时的惊人心情。那时,光纤已经是一种非常高的材料。它可以将数千万根光纤融合在一起进行图像传输,也是微光夜视设备的重要组成部分。自豪感油然而生。随着工作和学习的深入,这种自豪感很快就消失了。产品的综合性能与用户要求之间的差距,以及与国外的差距,几乎让人绝望。mo之后

直到2016年初,项目团队才开始尝试将光纤面板用于便携式超薄指纹识别模块,然后开发大面积图像光导识别材料,进入智能手机屏幕指纹识别领域。

2019年12月4日,中国建材集团董事长兼党委书记周瑜前往中国建材总院进行调研和指导,充分肯定了中国建材总院的科技创新、成果转化、改革发展、党建等工作,强调中国建材集团作为国有资本投资试点公司, 必须大力发展新材料产业,注重利用基础材料产业的经济效益回馈新材料产业的科研创新,培育多种具有市场竞争力和国际竞争力的新材料产品,努力打造世界级的综合建材新材料产业投资公司。

贾金生表示,今后,项目团队将坚持领先的技术和服务建设,促进公司治理的完善,实现高质量发展,为新材料产业的发展做出贡献。