康嘉林

2018年，屏幕指紋技術(shù)迎來爆發(fā)。

不得不說，手機(jī)的開孔有逐漸變少的趨勢(shì)，從美學(xué)的角度出發(fā)，這種“傷疤”的減少，不但實(shí)現(xiàn)了更高的屏占比，也代表著中國(guó)手機(jī)設(shè)計(jì)走向全新的里程。2018年，vivo X21及華為Mate RS等屏幕指紋手機(jī)的發(fā)布已經(jīng)向世人證明，屏幕指紋的“春天”已至。

屏幕指紋是未來趨勢(shì)

“不少手機(jī)廠商對(duì)屏幕指紋的向往已經(jīng)到了極致的地步，接下來華為、小米等都會(huì)重點(diǎn)跟進(jìn)。”一位不愿具名的科技分析師對(duì)《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》（網(wǎng)）記者表示。

實(shí)際上，相比于傳統(tǒng)電容式指紋，屏幕指紋擁有三大優(yōu)質(zhì)特性，不僅使手機(jī)整體構(gòu)造更趨渾然一體，在解鎖方式的呈現(xiàn)上也更具美感。

首先，屏幕指紋識(shí)別能大幅提升屏占比，目前的手機(jī)、指紋鎖等設(shè)備宣傳的全面屏是指屏占比達(dá)到百分之八十以上的設(shè)計(jì)，不夠完美的屏占比也頗受詬病，究其原因主要由于采用前置指紋識(shí)別依然會(huì)占據(jù)一部分面積，雖然背部指紋識(shí)別是一種較為妥協(xié)的解決方案，但是操作上可謂反人類，也影響了一體化設(shè)計(jì)，操作體驗(yàn)也不佳，不符合未來工業(yè)設(shè)計(jì)的要求。因此屏幕指紋識(shí)別可以進(jìn)一步提升屏占比，促進(jìn)全面屏真正普及。

其次，操作更加衛(wèi)生，屏下指紋識(shí)別無需接觸指紋模塊，因此不會(huì)留下指紋痕跡，不會(huì)殘留油污?？梢暂^大程度降低手指污垢、油脂以及汗水對(duì)解鎖的影響，讓指紋解鎖更加衛(wèi)生。

最后，識(shí)別更穩(wěn)定，適應(yīng)不同的使用環(huán)境。傳統(tǒng)的指紋識(shí)別，由于受到油污、污垢、遮擋物以及極端環(huán)境的影響，指紋識(shí)別過程有偏差，容易識(shí)別失敗，而屏幕指紋識(shí)別則解決該難題，通過穿透識(shí)別技術(shù)，即使在水下，也能完成識(shí)別過程，可以在多個(gè)使用場(chǎng)景中正常使用。

光學(xué)式占據(jù)主流 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)

眾所周知，屏幕指紋技術(shù)主要分為光學(xué)式及超聲波成兩種派系。

其中，光學(xué)方案是依靠光線反射探測(cè)指紋紋路，所以更適合與OLED屏配合，因?yàn)镺LED面板具有自發(fā)光的特性，使得各像素之間可以留有一定間隔，保證光線透過。光學(xué)式指紋識(shí)別目前在產(chǎn)業(yè)鏈成熟度和精度上都有更好表現(xiàn)，有望成為全面屏的標(biāo)配指紋識(shí)別技術(shù)。

目前采用該派系的企業(yè)主要有匯頂、新思和CrucialTec，國(guó)內(nèi)的費(fèi)恩格爾和邁瑞微也正在努力研發(fā)追趕進(jìn)程。

第一個(gè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的公司為新思旗下的Clear ID FS9500光學(xué)屏下指紋傳感器，于2018年1月發(fā)布的vivo X20Plus UD版選擇搭載Clear ID FS9500，根據(jù)Synaptics向《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》（網(wǎng)）透露的信息來看，這款新機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)屏幕指紋識(shí)別的原理是在用戶手指輕微按壓屏幕時(shí)，OLED屏RGB pixel發(fā)出光線，穿透蓋板到屏幕表面，將指紋紋理照亮，因?yàn)槭种傅牟煌y路導(dǎo)致反射的光線不同，達(dá)到指紋的光線反射穿透屏幕，到達(dá)指紋sensor，指紋sensor根據(jù)反射光線形成指紋圖像。

匯頂是我國(guó)指紋觸控的領(lǐng)軍企業(yè)，曾在活體指紋的技術(shù)上投入頗大。匯頂CEO張帆在接受采訪時(shí)曾表示，匯頂?shù)闹讣y識(shí)別傳感器是通過AMOLED屏的光線來照射指紋，然后通過返回的光線穿透OLED屏的縫隙打到屏下的CIS上，然后再對(duì)返回光線進(jìn)行分析，結(jié)合軟件算法，實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。

根據(jù)《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》（網(wǎng)）記者得知的信息來看，vivo X21的部分屏幕指紋供貨商即是來自匯頂科技，另外一部分為新思；而剛剛發(fā)布的華為Mate RS也采用了匯頂科技的方案。

三星的合作伙伴CrucialTec剛剛獲得了與DFS（顯示屏指紋解決方案）相關(guān)的美國(guó)專利，并宣布2018年正式商用。和匯頂方案不同，DFS支持在屏幕任意位置指紋解鎖，甚至能夠兼容像三星全視曲面屏這類柔性O(shè)LED面板，而且DFS不僅限于光學(xué)方案，還支持傳統(tǒng)的電容方案。由于厚度問題，指紋傳感器位于顯示器下方的識(shí)別率往往較低，且只能應(yīng)用于屏幕的一部分。而DFS可以在屏幕任意區(qū)域解鎖，在識(shí)別率和厚度方面都更有優(yōu)勢(shì)。

超聲波式仍在路上

除了光學(xué)式，另一種方案是超聲波式方案，目前仍然在預(yù)研階段，這種技術(shù)的原理是，利用手指紋理及其材質(zhì)對(duì)聲波的吸收、反射和穿透作用的差異，對(duì)指紋的嵴與峪所在的位置進(jìn)行識(shí)別。超聲波指紋識(shí)別能夠生成指紋的三維圖像，因此破解難度更高，自然也更安全。此外對(duì)手指的干濕度要求更低，識(shí)別成功率更高。

超聲波方案的擁簇者主要有高通和FPC。

高通曾在MWCS 2017上與vivo聯(lián)合演示超聲波式的屏幕指紋技術(shù)。可以穿透1200μm的OLED面板疊層進(jìn)行錄入和識(shí)別，相比上一代400μm穿透能力，這次超聲波可以透過800μm玻璃和650μm鋁合金進(jìn)行掃描。

瑞典FPC也在2017年11月發(fā)布可以在手機(jī)顯示面板上任意位置捕獲與識(shí)別使用者指紋的方案，據(jù)悉該技術(shù)基于超聲波傳感器技術(shù)，可以穿透2cm厚度的玻璃獲取指紋信息，支持OLED和LCD顯示屏，不過目前還未看到搭載該解決方案的手機(jī)發(fā)布。

從產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)展來看，指紋識(shí)別最初在手機(jī)上搭載時(shí)，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一批指紋芯片企業(yè)，在屏幕指紋新技術(shù)的當(dāng)下，指紋芯片企業(yè)恐迎來新一輪的洗牌，誰能夠率先實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并能夠在后續(xù)產(chǎn)能上跟進(jìn)，誰將成為最大贏家。屏幕指紋的量產(chǎn)，會(huì)進(jìn)一步加劇指紋市場(chǎng)廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)，拉開大廠商與小廠商之間的差距。指紋市場(chǎng)將會(huì)越來越集中到少數(shù)幾家指紋芯片和模組廠商，頭部廠商成為最大的受益者。

三大桎梏待解

雖然已經(jīng)有不少新機(jī)搭載了屏幕指紋功能，但是作為當(dāng)前的“少數(shù)派”，在技術(shù)上還存在諸多問題。努比亞聯(lián)合創(chuàng)人、努比亞智能手機(jī)總經(jīng)理倪飛就曾對(duì)《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》（網(wǎng)）記者表示：“就目前來說，屏幕指紋的弊端還有很多，此外就我所知，已經(jīng)搭載屏幕指紋的友商在實(shí)現(xiàn)上也碰到了眾多問題，包括識(shí)別率等等問題?！?/p>

就現(xiàn)階段而言，三大桎梏使得屏幕指紋仍存在諸多難點(diǎn)。

首先，屏幕指紋技術(shù)只能用在OLED屏幕上，受制于供應(yīng)鏈方面，我國(guó)在OLED屏幕方面的供貨并不景氣。產(chǎn)業(yè)鏈的牽絆意味著在實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的階段會(huì)大打折扣。

其次，LCD屏幕仍舊是時(shí)下流行的屏幕方案之一，但LCD無法自發(fā)光，需要用到背光，且整個(gè)模組很厚，在這個(gè)背景下，也使得想實(shí)現(xiàn)LCD屏幕指紋識(shí)別變得非常困難。

最后，超聲波式方案目前仍未有效的解決方案問世，究其原因，費(fèi)恩格爾CEO黃昊給出了答案：“屏下指紋現(xiàn)在量產(chǎn)可能性最大的還是光學(xué)指紋方案，超聲波式指紋識(shí)別應(yīng)用到屏下，需要穿透更高的厚度，其將面臨功耗和信號(hào)一致性方面的問題，并且量產(chǎn)難度也很大。”

不過，毋庸置疑，無論是實(shí)用性還是設(shè)計(jì)性，屏幕指紋技術(shù)都是未來手機(jī)解鎖和移動(dòng)支付最好的展現(xiàn)形態(tài)。畢竟就目前智能手機(jī)全面屏的進(jìn)化方向來看，除了屏幕下，已經(jīng)沒有多余的空間來容納指紋識(shí)別模塊。從以上這些層面來看，全面屏和屏幕指紋無疑是一對(duì)“黃金搭檔”，預(yù)計(jì)將對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大影響。