【中玻網(wǎng)】由于手機一體屏概念的流行，傳統指紋解鎖無(wú)論采用正面刮擦或按壓方式解鎖，還是采用背面解鎖，都會(huì )影響手機等智能設備的外觀(guān)。指紋識別需要指紋采集窗，勢必會(huì )影響屏占比，因此屏下指紋識別技術(shù)應運而生。

　　根據IHS Markit，預計2019年使用屏下指紋傳感器的智能手機出貨量至少將達到1億臺，到2020年則進(jìn)一步翻倍至2億臺，市場(chǎng)空間超20億美元，有望在未來(lái)3年保持高速增長(cháng)。在當下機遇與挑戰并存的指紋識別市場(chǎng)，屏下指紋產(chǎn)業(yè)鏈的上下游也在積較尋找著(zhù)打破，力求搶占更多市場(chǎng)份額。

　　指紋識別的實(shí)現方式

　　目前的手機指紋識別所實(shí)現的途徑，大致可以分為三種:

　　1.第1種是目前使用率更高的電容式指紋識別方案

　　利用指紋sensor與導電的皮下電解液形成電場(chǎng)，指紋的高低起伏會(huì )導致二者之間的壓差出現不同的變化，借此可實(shí)現準確的指紋測定。該方式適應能力強，對使用環(huán)境無(wú)特殊要求，同時(shí)，硅晶元以及相關(guān)的傳感原件對空間的占用在手機設計的可接受范圍內。

　　目前的電容式指紋模塊也分為劃擦式與按壓式兩種，前者雖然占用體積較小，但在識別率以及便捷性方面有很大的劣勢，這也直接導致廠(chǎng)商全都將目光鎖定在了操作更加隨意、識別率更高的按壓式電容指紋模塊。因為普及范圍廣，所以技術(shù)非常成熟，但在被炒的火熱的一體屏手機概念，電容式似乎顯得有些格格不入。

　　指紋識別集成在手機上的形式無(wú)外乎就是這幾種：后置和前置，還有側邊等，當然還有羅老師的堅果pro2(把指紋識別鑲嵌在logo中)獨領(lǐng)風(fēng)騷。

　　2.第二種是超聲波指紋識別方案

　　典型的例子就是小米5s中采用的高通Sense ID 3D超聲波指紋識別技術(shù)。超聲波指紋識別與電容式需要檢驗指紋表面不同，超聲波具有穿透性，利用指紋模組發(fā)出的特定頻率的超聲波掃描手指，利用指紋的不同對超聲波反射的不同，能夠建立3D指紋圖形，因此對手指表面的清潔程度并不用太過(guò)考慮。

　　另外，由于超聲波可以穿透金屬、玻璃等常用手機材質(zhì)，因此對手機外觀(guān)方面也不會(huì )有太多限制?；谶@一點(diǎn)，所長(cháng)認為超聲波指紋識別將成為未來(lái)指紋識別的主要發(fā)展方向之一。

　　不過(guò)由于技術(shù)不是特別成熟，超聲波雖然具有穿透性，但在超聲發(fā)生器大小、頻率和屏幕蓋板的材質(zhì)、厚度的影響下，其穿透能力也非常有限。所以小米在屏幕放置指紋識別模組的位置向下挖了一個(gè)凹槽，以此來(lái)控制玻璃面板的厚度，保證指紋識別的識別率和準確率，但實(shí)際用戶(hù)體驗效果并不滿(mǎn)意。

　　3.第三種便是光學(xué)指紋識別方案

　　光學(xué)識別是應用比較早的一種指紋識別技術(shù)，比如之前很多的考勤機、門(mén)禁都采用的就是光學(xué)指紋識別技術(shù)。主要是利用光的折射和反射原理，將手指放在光學(xué)鏡片上，手指在內置光源照射下，光從底部射向三棱鏡，并經(jīng)棱鏡射出，射出的光線(xiàn)在手指表面指紋凹凸不平的線(xiàn)紋上折射的角度及反射回去的光線(xiàn)明暗就會(huì )不一樣。

　　用棱鏡將其投射在電荷耦合器件上CMOS或者CCD上，進(jìn)而形成脊線(xiàn)(指紋圖像中具有一定寬度和走向的紋線(xiàn))呈黑色、谷線(xiàn)(紋線(xiàn)之間的凹陷部分)呈白色的數字化的、可被指紋設備算法處理的多灰度指紋圖像。然后對比資料庫看是否一致。

　　屏下指紋識別技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　目前來(lái)看，光學(xué)式屏下指紋識別技術(shù)更加成熟，產(chǎn)業(yè)鏈內擁有眾多供應商，包括匯頂、Synaptics等都已經(jīng)實(shí)現了光學(xué)屏下指紋傳感器的量產(chǎn)?，F階段幾乎全部搭載屏下指紋識別技術(shù)的產(chǎn)品，包括vivo NEX、華為Mate RS保時(shí)捷設計均采用的是光學(xué)式屏下指紋識別技術(shù)。以此可以推測，未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內，光學(xué)式屏下指紋識別都會(huì )是市場(chǎng)中完全的主流。

　　超聲波式屏下指紋識別方案目前尚未量產(chǎn)，主要由高通推動(dòng)。早在2015年時(shí)，高通就已經(jīng)推出了名為Sense ID的3D超聲波指紋識別方案。到了2017年，高通發(fā)布新一代超聲波指紋識別方案。據悉可以穿透1200μm的OLED屏幕或800μm的玻璃和650μm的鋁合金來(lái)實(shí)現指紋識別。

　　除高通外，來(lái)自瑞典的FPC(Finge rprint Cards)也擁有自己的超聲波屏下指紋識別技術(shù)，并且支持在顯示屏任意位置捕捉與識別使用者的指紋，從而能夠清理終端廠(chǎng)商在設計上的物理空間的限制。更重要的是，其還支持OLED屏幕與LCD屏幕。

　　但是，無(wú)論是哪一種超聲波指紋識別技術(shù)，都面臨著(zhù)量產(chǎn)商用的難題。而且在當下的光學(xué)式屏下指紋識別占據大部分市場(chǎng)優(yōu)勢的當下，即使其克服困難實(shí)現量產(chǎn)，智能機廠(chǎng)商是否會(huì )舍棄已經(jīng)成熟的光學(xué)式屏下指紋識別而轉向超聲波式屏下指紋識別，著(zhù)實(shí)難以判斷。因此，對于超聲波式屏下指紋識別技術(shù)的未來(lái)，著(zhù)實(shí)難以樂(lè )觀(guān)。

　　相較而言，電容式屏下指紋識別方案目前只有JDI一家推出了相關(guān)產(chǎn)品。通過(guò)名為Pixel eyes的技術(shù)，JDI可以將電容式指紋識別傳感器與TFT顯示器的玻璃基板整合在了一起。玻璃基板通過(guò)檢驗電容變化來(lái)識別手指觸控區域，而不必額外添加指紋識別模塊。

　　電容式屏下指紋識別技術(shù)的優(yōu)勢在于其可以支持LCD屏幕，進(jìn)而能大大降低整機成本，有利于屏下指紋識別技術(shù)的推廣。但就目前的現狀來(lái)看，JDI距量產(chǎn)該技術(shù)尚有很長(cháng)的路要走。

　　未來(lái)很長(cháng)一段時(shí)間內，光學(xué)式指紋識別技術(shù)都會(huì )是屏下指紋識別市場(chǎng)的霸主。超聲波式屏下指紋識別技術(shù)與電容式屏下指紋識別技術(shù)想要實(shí)現彎道超車(chē)，一方面需要盡快解決自身存在的技術(shù)問(wèn)題。另一方面也可以期待下一代顯示屏技術(shù)(如MicroLED)的登場(chǎng)。

　　但是，隨著(zhù)屏下攝像頭技術(shù)研發(fā)不斷取得進(jìn)展，未來(lái)3D結構光系統也有望實(shí)現屏下隱藏。目前來(lái)說(shuō)，屏下指紋識別技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠避免劉海屏的出現，倘若3D結構光技術(shù)能夠實(shí)現“隱藏”，那時(shí)智能機廠(chǎng)商會(huì )偏向3D結構光還是屏下指紋識別技術(shù)尚不可知。至于屏下指紋識別技術(shù)未來(lái)究竟會(huì )如何發(fā)展，就讓時(shí)間給我們結果吧。