如果要挑選出2018年智能機(jī)市場(chǎng)的關(guān)鍵詞,想必全面屏一定能夠進(jìn)入提名名單,。之所以說(shuō)全面屏重要,,不僅是因?yàn)樗淖兞酥悄軝C(jī)形態(tài),,使智能機(jī)獲得了全新的發(fā)現(xiàn)方向,向著更高的屏占比沖擊,。同時(shí),,全面屏也使智能機(jī)中生物識(shí)別技術(shù)走向了兩個(gè)方向。
以蘋(píng)果為代表的部分廠(chǎng)商選擇了3D識(shí)別技術(shù),,通過(guò)結(jié)構(gòu)光構(gòu)建人臉模型進(jìn)行識(shí)別,。但此類(lèi)技術(shù)不可避免涉及到劉海屏問(wèn)題。以vivo等為代表的廠(chǎng)商選擇了另一條路線(xiàn),,即屏下指紋解決方案,。其優(yōu)點(diǎn)在于能夠“隱藏”,避免劉海屏的出現(xiàn),。
然而,,即使都叫做屏下指紋識(shí)別,但按照技術(shù)原理與實(shí)現(xiàn)方法又可以細(xì)分為三種,,光學(xué)式,、超聲波式、電容式,。三種屏下指紋識(shí)別各有不同,,現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r也各有差異。
光學(xué)式屏下指紋識(shí)別
光學(xué)式指紋識(shí)別在生活中很常見(jiàn),,比如日常上班中的打卡機(jī)利用的就是光學(xué)指紋識(shí)別技術(shù),,主要是依靠光線(xiàn)反射來(lái)探測(cè)指紋回路。智能機(jī)中的光學(xué)式屏下指紋受限于智能機(jī)的體積,,只能拋棄原有的光學(xué)系統(tǒng)而借助手機(jī)屏幕的光作為光源,。同時(shí)由于LCD屏幕無(wú)法自發(fā)光,,因此目前支持光學(xué)屏下指紋識(shí)別的產(chǎn)品都采用的是OLED屏幕。
其技術(shù)原理為,,由于OLED屏幕像素間天生具有一定的間隔,,能夠保證光線(xiàn)透過(guò)。當(dāng)用戶(hù)手指按壓屏幕時(shí),,OLED屏幕發(fā)出光線(xiàn)將手指區(qū)域照亮,,照亮指紋的反射光線(xiàn)透過(guò)屏幕像素的間隙返回到緊貼于屏下的傳感器上。最終形成的圖像通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)中已存的圖像進(jìn)行對(duì)比分析,,進(jìn)行識(shí)別判斷,。
Synaptics的sf9500屏下指紋模塊
光學(xué)式屏下指紋傳感器的優(yōu)勢(shì)在于可以最大程度上避免環(huán)境光的干擾,在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性更好,。但其同樣面臨干手指識(shí)別率的問(wèn)題,。此外,由于是點(diǎn)亮屏幕特定區(qū)域,,不可避免面會(huì)出現(xiàn)屏幕易老化的問(wèn)題(比如燒屏),。而且,光學(xué)式屏下指紋的功耗相對(duì)傳統(tǒng)光學(xué)式指紋要高很多,,這些都是有待解決的問(wèn)題,。
超聲波式屏下指紋識(shí)別
超聲波式屏下指紋識(shí)別技術(shù)基于超聲波,通過(guò)傳感器先向手指表面發(fā)射超聲波,,并接受回波,。利用指紋表面皮膚和空氣之間密度不同構(gòu)建出一個(gè)3D圖像,進(jìn)而與已經(jīng)存在于終端上的信息進(jìn)行對(duì)比,,以此達(dá)到識(shí)別指紋的目的,。
超聲波式屏下指紋識(shí)別的優(yōu)勢(shì)在于具有較強(qiáng)的穿透性,抗污漬的能力較高,。即使是濕手指與污手指的狀況依舊能完美識(shí)別,。此外,依靠超聲波極好的穿透性,,其還支持活體檢測(cè),。由于能夠得到3D指紋識(shí)別圖像,安全性相較于其它屏下指紋識(shí)別方案更高,。
但是,,超聲波式屏下指紋識(shí)別同樣有諸多急需解決的難題。比如成像質(zhì)量低,、技術(shù)不夠成熟,、產(chǎn)量較低等。目前,,超聲波式屏下指紋識(shí)別沒(méi)能得到大范圍推廣商用,,便是由于上述原因,。
電容式屏下指紋識(shí)別
電容式指紋識(shí)別技術(shù)想必我們都不陌生,目前幾乎所用商用的指紋識(shí)別技術(shù)(除去屏下指紋)都是利用電容式指紋識(shí)別技術(shù),。其相對(duì)而言更加成熟,,但想要將電容式指紋識(shí)別轉(zhuǎn)移到屏下卻有著不小的困難,其較弱的穿透能力正限制著其發(fā)展,。
目前一種解決方案是,,通過(guò)將傳統(tǒng)的硅基指紋識(shí)別傳感器換為透明的玻璃基傳感器,并將其直接嵌入到LCD面板中,,以此減少需要穿透的面板厚度,,避開(kāi)其穿透能力差的難題。當(dāng)手指接觸到屏幕時(shí),,指紋識(shí)別傳感器便能感知到這一信號(hào),,從而完成識(shí)別。
相對(duì)來(lái)說(shuō),,由于電容式屏下指紋識(shí)別在識(shí)別過(guò)程中不需要屏幕發(fā)光,,因此其支持LCD屏幕,,相對(duì)而言成本更低,。但由于智能機(jī)顯示屏上都有一層用于識(shí)別、觸控的觸摸層,,由此可能會(huì)產(chǎn)生觸控信號(hào)和指紋識(shí)別信號(hào)相互干擾的情況,,這一問(wèn)題有待解決。
屏下指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
目前來(lái)看,,光學(xué)式屏下指紋識(shí)別技術(shù)更加成熟,,產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)擁有眾多供應(yīng)商,包括匯頂,、Synaptics等都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光學(xué)屏下指紋傳感器的量產(chǎn)?,F(xiàn)階段幾乎全部搭載屏下指紋識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)品,包括vivo NEX,、華為Mate RS保時(shí)捷設(shè)計(jì)均采用的是光學(xué)式屏下指紋識(shí)別技術(shù),。以此可以推測(cè),未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),,光學(xué)式屏下指紋識(shí)別都會(huì)是市場(chǎng)中絕對(duì)的主流,。
超聲波式屏下指紋識(shí)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(shí)別方案。到了2017年,,高通發(fā)布新一代超聲波指紋識(shí)別方案,。據(jù)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(xiàn)指紋識(shí)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(shí)別技術(shù),,并且支持在顯示屏任意位置捕捉與識(shí)別使用者的指紋,,從而能夠消除終端廠(chǎng)商在設(shè)計(jì)上的物理空間的限制。最重要的是,,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(shí)別技術(shù),,都面臨著量產(chǎn)商用的難題,。而且在當(dāng)下的光學(xué)式屏下指紋識(shí)別占據(jù)絕對(duì)市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的當(dāng)下,即使最終其克服困難實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),,智能機(jī)廠(chǎng)商是否會(huì)舍棄已經(jīng)成熟的光學(xué)式屏下指紋識(shí)別而轉(zhuǎn)向超聲波式屏下指紋識(shí)別,,著實(shí)難以判斷。因此,,對(duì)于超聲波式屏下指紋識(shí)別技術(shù)的未來(lái),,著實(shí)難以樂(lè)觀(guān)。
相較而言,,電容式屏下指紋識(shí)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(shí)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)檢測(cè)電容變化來(lái)識(shí)別手指觸控區(qū)域,,而不必額外添加指紋識(shí)別模塊。
電容式屏下指紋識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其可以支持LCD屏幕,,進(jìn)而能大大降低整機(jī)成本,,有利于屏下指紋識(shí)別技術(shù)的推廣。但就目前的現(xiàn)狀來(lái)看,,JDI距量產(chǎn)該技術(shù)尚有很長(zhǎng)的路要走,。
總結(jié)
就目前來(lái)看,未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),,光學(xué)式指紋識(shí)別技術(shù)都會(huì)是屏下指紋識(shí)別市場(chǎng)的絕對(duì)霸主,。超聲波式屏下指紋識(shí)別技術(shù)與電容式屏下指紋識(shí)別技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)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,隨著屏下攝像頭技術(shù)研發(fā)不斷取得進(jìn)展,,未來(lái)3D結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)也有望實(shí)現(xiàn)屏下隱藏,。目前來(lái)說(shuō),屏下指紋識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠避免劉海屏的出現(xiàn),,倘若3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)“隱藏”,,那時(shí)智能機(jī)廠(chǎng)商會(huì)偏向3D結(jié)構(gòu)光還是屏下指紋識(shí)別技術(shù)尚不可知,。至于屏下指紋識(shí)別技術(shù)未來(lái)究竟會(huì)如何發(fā)展,就讓時(shí)間給我們答案吧,。