Apple hé lộ bằng sáng chế màn hình cảm ứng tích hợp trực tiếp nhận dạng vân tay, không cần cấu tạo cảm biến riêng

Được công bố bởi Cục Đăng ký Thương mại và Bản Quyền Mỹ vào thứ 3 vừa qua, sáng chế số hiệu 9570002 của Apple về "tấm nền màn hình tương tác tích hợp điện cực hồng ngoại" đã nói lên những chi tiết về một màn hình cảm ứng được áp dụng công nghệ đèn micro-LED nhận diện phản hồi từ thay vì kết cấu ma trận phổ biến hiện nay trên hầu hết mọi thiết bị.

Phát kiến này được chuyển nhượng làm chủ bởi Apple vào tháng Tư năm ngoái từ LuxVue, một công ty nhỏ nghiên cứu chuyên sâu về màn hình micro-LED và các công nghệ tích hợp. Apple đã thâu tóm họ trong một thương vụ khá kín đáo vào năm 2014.

Bên cạnh những yếu tố bên lề bao gồm khả năng thay thế hoàn toàn những linh kiện cấu thành nên cảm biến điện dung truyền thống bằng các cảm biến và chất bán dẫn hồng ngoại được thiết kế và sắp xếp một cách hợp lý, công nghệ này sẽ mở đầu cho một tiềm năng mới khi mà cả tấm nền màn hình và cảm biến vân tay đều được xây dựng trên cùng một nền tảng trực tiếp giống nhau. Thật thú vị vì đây cũng được cho là trùng hợp với những tin đồn xoay quanh iPhone 8 với một màn hình bao phủ toàn mặt trước, với phím Home và cảm biến Touch ID được tích hợp song song với tấm nền hiển thị.

Được biết, công nghệ cảm biến vân tay hiện tại của Apple cần đến một diện tích vòng cảm ứng điện dung để tiếp xúc và nhận diện thông tin ngón tay người dùng. Để có thể hiện thực hóa thiết kế màn hình toàn diện như nhiều tin đồn, Apple sẽ cần phải tích hợp hoàn toàn hoặc loại bỏ thiết kế vòng tiếp xúc đó khỏi mặt kính truyền thống.

Không thể nào loại bỏ xác suất Apple quyết định loại bỏ cấu tạo cảm biến Touch ID cũ để chuẩn bị cho một công nghệ cải tiến mới. Chẳng hạn, một màn hình cảm ứng làm nhiệm vụ song song là quét vân tay sẽ tạo tiền đề cho một thiết kế đột phá hơn nhiều. Tuy nhiên, tìm đến phương thức ứng dụng ý tưởng đó ra thực tế thì mới khó, vì cấu tạo cảm biến vân tay cần đạt sự chi tiết, tỉ mỉ và kết quả chính xác rất cao, chứ không đơn thuần chỉ ở mức độ tương tác cảm ứng thông thường như màn hình.

LuxVue có vẻ như là nhân tố quan trọng bí ẩn đóng vai trò là câu trả lời cho vấn đề đó của Apple, hoặc ít nhất họ cũng nắm cho mình những bí quyết và phát kiến nào đó nhen nhóm ban đầu. Cụ thể, các điện cực cảm biến và chất bán dẫn hồng ngoại sẽ được dùng để thiết kế nên một mạch điện chuyên dụng, đồng thời tạo ra vùng mạch điểm ảnh siêu vi. Nhờ kích cỡ nhỏ đột phá mà chúng có thể được tích hợp vào ngay cùng tấm nền màn hình bên cạnh các yếu tố điểm ảnh RGB, hoặc nằm trên một chip siêu nhỏ cũng được gán cùng tấm nền đó.

Với tên gọi "interactive pixels", tấm nền điểm ảnh siêu vi này vẫn bao hàm hết mọi công dụng hiện thị màu đỏ, xanh lá, xanh dương, dẫn truyền và cảm biến hồng ngoại cũng như các dải màu khác trên độ phân giải cực sắc nét. Ở một vài trường hợp thực tế, hệ thống, kết cấu đó có thể được tinh chỉnh và thiết lập để thực hiện các tác vụ phù hợp với phương thức tương tác đầu vào của thiết bị. Ví dụ, mạch điện cảm ứng màn hình có thể đảm nhận vai trò như một cảm biến ánh sáng tiệm cận để tự động cân chỉnh độ sáng hiển thị, hoặc tắt bật màn hình dựa vào vị trí thao tác của người dùng. Một số tính năng nâng cao khác có thể kể đến cảm ứng lực và xác định nhân dạng người dùng.

Ở một số hoàn cảnh, cơ chế tạo dựng dữ liệu có thể nhận biết thông tin về cường độ cảm ứng của ánh sáng gần, giúp phân tích sâu hơn về khoảng cách cũng như bề mặt mô phỏng của vật thể đó. Nhờ vậy, hệ thống có thể đi sâu vào những chi tiết như các lằn, rãnh vân tay của người dùng tương tác.

Nói đến vấn đề an ninh, sáng chế này cũng đề cập về các khu vực trên màn hình có thể bao gồm mật độ điểm ảnh tương tác cao hơn hoặc có chip hỗ trợ để đọc vân tay chính xác vượt trội. Nói cách khác, đây là điều kiện đủ để biến một màn hình cảm ứng tương tác trở thành bề mặt có khả năng nhận diện vân tay tích hợp trực tiếp trong đó. Một vài bằng chứng khác cũng cho thấy các bộ phận cảm biến hồng ngoại đều được kích hoạt sẵn sàng kể cả khi màn hình tắt, từ đó giúp tiết kiệm năng lượng hay phù hợp với các môi trường ánh sáng yếu.

Dù cho Apple định mang công nghệ này lên iPhone thế hệ tiếp theo hay là một sản phẩm chuyên sâu nào khác thì chúng ta vẫn chưa thể chắc chắn 100% được. Trước đó, sáng chế này đã được soạn ra đầu tay từ tận tháng 6 năm 2014 bởi 2 nhà khoa học phát minh Kapil V. Sakariya và Tore Nauta.

Tham khảo: AppleInsider