CES展會(huì)上剛露臉的vivo X20 Plus UD用上了屏下指紋的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全面屏手機(jī)的前屏指紋識(shí)別。這個(gè)功能多年來(lái)沒有廠商使用，而改用其他的識(shí)別方案，到底為什么?是時(shí)候來(lái)聊聊屏下指紋了。
關(guān)于指紋識(shí)別技術(shù)，相信大家還是很熟悉的。作為目前智能手機(jī)上運(yùn)用最成熟的生物識(shí)別技術(shù)，最新款的智能手機(jī)基本上都用上了。
最常見的指紋識(shí)別方案是電容式的，這是運(yùn)用最成熟的一套指紋識(shí)別方案，且成本較低，不過(guò)現(xiàn)有的電容式指紋識(shí)別都需要單獨(dú)設(shè)置識(shí)別裝置。
在全面屏?xí)r代，我們對(duì)指紋識(shí)別又有了更高的要求，就是希望能維持過(guò)去的使用習(xí)慣，點(diǎn)擊正面即可實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別，也就是要求它能夠集成到屏幕下面。
而上游供應(yīng)商也不負(fù)眾望地拿出了自家的屏下指紋識(shí)別方案，其中最快結(jié)出果實(shí)的，是vivo和其背后的傳感器制造商Synaptics。
近日，vivo正式宣布會(huì)在CES 2018上展示全球首款搭載屏下指紋的智能手機(jī)，屏下指紋識(shí)別正式來(lái)到我們面前。講道理，屏下指紋方案到底是如何實(shí)現(xiàn)的?
屏下指紋是如何隱藏的?
屏下指紋識(shí)別，核心難點(diǎn)在于如何隱藏在屏幕下邊，并穿過(guò)屏幕對(duì)用戶的指紋進(jìn)行信息采集和匹配識(shí)別，常見的電容式指紋識(shí)別技術(shù)難以做到這點(diǎn)。而就目前的指紋識(shí)別技術(shù)來(lái)說(shuō)，適用的只有光學(xué)式指紋識(shí)別和超聲波指紋識(shí)別兩種。
光學(xué)式指紋識(shí)別
先說(shuō)和vivo聯(lián)合的Synaptics所采取的光學(xué)式指紋識(shí)別技術(shù)，原理是將手指貼放到光學(xué)鏡片上，利用光速照射手指，然后再反射到傳感器上進(jìn)行采集和識(shí)別。
理論上，運(yùn)用光學(xué)式指紋識(shí)別實(shí)現(xiàn)屏下指紋識(shí)別，只需在屏幕下放置傳感器(光源可以由屏幕光源提供)。但實(shí)際上，傳統(tǒng)的TFT-LCD屏幕，TFT層的透光性能并不是太好，照射指紋后反射的光要再穿過(guò)TFT層到達(dá)傳感器的話，識(shí)別的難度就很高。
而OLED屏幕有自發(fā)光的優(yōu)勢(shì)，結(jié)構(gòu)更薄，反光可以從子像素的間隙穿過(guò)到達(dá)傳感器。因此如果要比較輕松地實(shí)現(xiàn)光學(xué)式指紋識(shí)別，自發(fā)光的OLED屏幕會(huì)更容易一些。
以Synaptics的Clear ID為代表的屏下指紋識(shí)別方案，就是把傳感器集成到OLED屏幕下方，采集OLED光源照射手指后的反光，并進(jìn)行光學(xué)識(shí)別。
使用光學(xué)式指紋識(shí)別是目前比較成熟的解決方案，不過(guò)這種方式受手指表面的油污干擾大，也無(wú)法進(jìn)行生物活體檢測(cè)。
當(dāng)然也不是所有采用電容式指紋識(shí)別的智能手機(jī)都具備活體檢測(cè)能力，但至少光學(xué)式指紋識(shí)別目前難以做到活體檢測(cè)的。和電容式指紋識(shí)別相比，技術(shù)上還有很大的改進(jìn)空間。
超聲波指紋識(shí)別
超聲波指紋識(shí)別技術(shù)算很新的識(shí)別方案，代表是高通和指紋識(shí)別大佬FPC。這種技術(shù)的原理是，利用手指紋理及其它材質(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)別剛問世時(shí)體驗(yàn)并不好，能穿透的玻璃厚度有限，不過(guò)新一代技術(shù)據(jù)稱已經(jīng)能夠穿透1.2mm的OLED屏幕，已經(jīng)非常夠用。
超聲波指紋識(shí)別由于能夠穿透手指表皮生成更深度的三維圖像，因此破解難度更高，自然也更安全。另外，超聲波指紋識(shí)別對(duì)手指的干濕度要求更低，識(shí)別會(huì)更容易。
不過(guò)，值得一提的是，2017年vivo也展示過(guò)和高通合作的超聲波屏下指紋識(shí)別方案，但vivo最終還是選擇和Synaptics合作，這意味著高通的新一代方案可能依然無(wú)法達(dá)到預(yù)期，即便超聲波指紋識(shí)別理論上如何優(yōu)秀，實(shí)際廣泛應(yīng)用還是不夠成熟。
全屏幕都能識(shí)別的方案已經(jīng)就緒?
前面我們說(shuō)了屏下指紋是如何隱藏在屏幕下面的，但也局限于光學(xué)和超聲波兩種識(shí)別方式，而且識(shí)別區(qū)域也受限制。
不過(guò)，來(lái)自CrucialTec公司的技術(shù)，或許能夠突破識(shí)別區(qū)域的限制。
去年，CrucialTec已經(jīng)提交了相關(guān)專利，其全屏幕指紋識(shí)別技術(shù)(DFS)能夠在屏幕任何位置對(duì)用戶的指紋進(jìn)行識(shí)別，兼容OLED和LCD屏幕，而且也兼容光學(xué)式指紋識(shí)別和目前主流的電容式指紋識(shí)別兩種方案。
雖然目前CrucialTec公開的細(xì)節(jié)不多，但就公開的效果圖來(lái)看，是在屏幕和玻璃之間放置一層集成了透明晶體管、電線和電極的DFS面板。這層DFS面板和屏幕尺寸一致，因此可以實(shí)現(xiàn)全屏幕指紋識(shí)別。
CrucialTec的DFS技術(shù)
有傳言稱，CrucialTec的全屏幕指紋識(shí)別技術(shù)很可能會(huì)搭載到今年下半年發(fā)布的三星Galaxy Note9上，但鑒于目前并沒有更詳細(xì)的消息，所以CrucialTec的技術(shù)可靠性如何，仍然是未知數(shù)。
自從蘋果Face ID推出后，對(duì)于屏下指紋和臉部識(shí)別誰(shuí)更出色的爭(zhēng)論便從未停止。但我們認(rèn)為，就目前而言，兩種技術(shù)應(yīng)該是相互補(bǔ)充的關(guān)系，在不同場(chǎng)景下有各自的優(yōu)勢(shì)。在兩項(xiàng)識(shí)別技術(shù)仍未完善之際，討論誰(shuí)將會(huì)取代誰(shuí)還是太早了點(diǎn)。
而通過(guò)CES的現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)來(lái)看，vivo X20 Plus UD屏下指紋版的識(shí)別速度還是比較迅速的，使用體驗(yàn)似乎和實(shí)體指紋識(shí)別技術(shù)沒有太大差距。
總而言之，vivo率先推出搭載屏下指紋識(shí)別技術(shù)的智能手機(jī)后，可以預(yù)見今年屏下指紋會(huì)成為智能手機(jī)的熱點(diǎn)功能，全面屏的體驗(yàn)將會(huì)更進(jìn)一步。
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