屏下指紋識(shí)別的春天到了嗎？

北京時(shí)間11月1日晚間，生物識(shí)別技術(shù)公司Fingerprint（FPC）在瑞典發(fā)布了屏內(nèi)指紋識(shí)別方案。據(jù)悉，該技術(shù)可以在智能手機(jī)的顯示面板上任意位置捕獲與識(shí)別使用者的指紋。這種破壞性的屏內(nèi)指紋（in-display）技術(shù)是基于超聲波傳感器技術(shù)，F(xiàn)PC擁有多項(xiàng)專利。

通過應(yīng)用FPC開發(fā)的獨(dú)特超聲波技術(shù)，指紋識(shí)別對(duì)終端用戶將變得更加方便。FPC的技術(shù)將允許用戶在智能手機(jī)顯示面板的任何地方捕獲指紋，從而消除手機(jī)廠商對(duì)手機(jī)設(shè)計(jì)上物理空間的需求，這與現(xiàn)有屏下指紋識(shí)別技術(shù)形成對(duì)比，目前其他的屏下指紋在指紋捕獲方面只能在顯示面板的特定區(qū)域完成。

FPC介紹，其新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括：

•支持智能手機(jī)（任何其他設(shè)備）干凈正面外觀設(shè)計(jì)，可用于顯示，并且還包含指紋識(shí)別功能，以最優(yōu)化屏幕與手機(jī)的比例；

•全屏幕可用于指紋識(shí)別。無需在視覺上或物理上突出智能手機(jī)的特定區(qū)域做為指紋識(shí)別；

•該技術(shù)能夠在不同的表面材質(zhì)捕獲指紋，如在厚玻璃和金屬運(yùn)行。當(dāng)手指濕潤(rùn)或手指淹沒在水下時(shí)，它也能夠運(yùn)作，這種技術(shù)在所有不同的玻璃厚度下工作得很好，即使是市場(chǎng)上最厚的玻璃；

•這獨(dú)特的技術(shù)在LCD面板以及OLED面板同樣能夠出色運(yùn)作。

“它是真正的破壞性創(chuàng)新，允許指紋識(shí)別在許多不同的表面上以新的方式完成。”在發(fā)布會(huì)上，F(xiàn)PC CEO Christian Fredrikson指出，“我已經(jīng)看到許多潛在的應(yīng)用領(lǐng)域，但 是我們最初的重點(diǎn)當(dāng)然是在高端智能手機(jī)中的應(yīng)用。”目前該技術(shù)已經(jīng)成功地進(jìn)行了原型制作，目前正在進(jìn)行幾項(xiàng)專利申請(qǐng)。

這邊是新方案發(fā)布，那邊蘋果卻公開表示放棄指紋識(shí)別。

日前蘋果首席工程師Dan Riccio在接受媒體采訪時(shí)表示，從開始研發(fā)iPhone X到最后確認(rèn)配備Face ID這個(gè)黑科技，蘋果公司就已經(jīng)確定要完全把指紋識(shí)別給拋棄了。

Dan Riccio還強(qiáng)調(diào)，蘋果從來沒有在iPhone X上嘗試過屏下、背部以及側(cè)面按鍵指紋的想法，要知道生物識(shí)別技術(shù)需要發(fā)展，指紋必然會(huì)被淘汰，蘋果要做這個(gè)技術(shù)的推動(dòng)者。

全面屏催生新指紋識(shí)別技術(shù)

目前業(yè)內(nèi)指紋識(shí)別廠商都在嘗試從電容式傳感器轉(zhuǎn)移到其他技術(shù)，其中一種是屏內(nèi)感應(yīng)技術(shù)，也稱為屏下指紋識(shí)別，這項(xiàng)技術(shù)可謂是全面屏催生的產(chǎn)物。

今年全面屏手機(jī)的橫空出世，是手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈近年來又一次重大變革，短短數(shù)月，市面上蜂擁出18:9 高屏占比、全視曲面、三邊超窄等各種類型的“全面屏”產(chǎn)品。

在小米MIX、LG G6、三星S8、蘋果iPhne X的帶動(dòng)下，從5月份開始，國(guó)內(nèi)手機(jī)品牌商幾乎所有的新設(shè)計(jì)機(jī)型均全線轉(zhuǎn)戰(zhàn)全面屏，預(yù)計(jì)17年Q4-18年Q1，全面屏手機(jī)就會(huì)大批量集中上市。

根據(jù)CINNO Research的預(yù)期，2017年全面屏在智能機(jī)市場(chǎng)的滲透率為6%，2018年會(huì)飆升至50%，后續(xù)逐步上升至2021年的93%。

然而，全面屏手機(jī)有兩個(gè)關(guān)鍵問題還在亟待解決：一個(gè)是邊框、額頭和下巴的最大化消除，另一個(gè)則是生物識(shí)別方式的徹底進(jìn)化。

2011年，摩托羅拉將指紋識(shí)別帶到了手機(jī)上，當(dāng)年的Atrix 4G 被稱為“指紋識(shí)別手機(jī)鼻祖”。如今6年過去，指紋識(shí)別早已全線普及，近幾年絕大部分手機(jī)正面形成了一套由“聽筒/前置鏡頭+屏幕+指紋鍵/Logo”構(gòu)成的三段式公模方案。

全面屏的風(fēng)靡，卻讓這種“公模”徹底瓦解。

全面屏設(shè)計(jì)以屏幕四角最大化接近邊框?yàn)槟康模嬷讣y識(shí)別在手機(jī)下邊框占據(jù)了較大一部分寬度，為了保持全面屏的視覺沖擊力，除了后置方案外，指紋識(shí)別可以有以下幾種替代方案：取消指紋識(shí)別、背面/側(cè)面指紋識(shí)別、屏下指紋識(shí)別Under Display和屏內(nèi)指紋識(shí)別In Display。

后置方案雖然體驗(yàn)不佳，但成本最低、技術(shù)最成熟，中低端品牌更傾向采用后置指紋識(shí)別作為過渡方案。

取消指紋識(shí)別就是采用虹膜/人臉識(shí)別作為替代指紋識(shí)別。

背面/側(cè)面指紋識(shí)別就是把指紋識(shí)別模組放置在背面或者側(cè)面，前者以三星Galaxy S8為代表，后者以索尼Xperia X Ultra為代表，被人們認(rèn)為是目前最理想的側(cè)面指紋方案，卻又因?yàn)闄C(jī)身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因無法和全面屏設(shè)計(jì)共存。

目前最被看好的應(yīng)數(shù)屏下指紋方案，其次則是技術(shù)難度更大的屏內(nèi)指紋識(shí)別方案。

屏下指紋（Under Display）與屏內(nèi)指紋識(shí)別（In Display）

UnderDisplay是把指紋識(shí)別芯片放置在顯示模組下方，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)全面屏和指紋識(shí)別的功能；In splay是對(duì)Under Display的進(jìn)一步發(fā)展，是把指紋識(shí)別芯片集成到OLED像素矩陣中，難度很大。

由于電容式穿透能力差，在這種模式下基本已無法工作，所以光學(xué)和超聲波是Under Display/ In Display 的最佳選擇方案。

光學(xué)指紋識(shí)別以我國(guó)匯頂科技和韓國(guó)CrucialTec的方案為代表，超聲波指紋識(shí)別則以美國(guó)高通公司為代表。

光學(xué)方案是依靠光線反射探測(cè)指紋紋路，所以光學(xué)Under Display/In Display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)。

匯頂科技在今年2月的MWC上以三星S7 edge為原型機(jī)，展示了光學(xué)屏內(nèi)指紋方案，將指紋識(shí)別集成到OLED顯示屏中，用戶觸摸屏幕指定位置可實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。

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，并宣布明年正式商用。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)。

超聲波式指紋識(shí)別是由高通首次推出，之后在小米5S上得到應(yīng)用，通過超聲波來感應(yīng)指紋，高通提供芯片、歐菲光提供整體解決方案。

高通于今年6月底發(fā)布第三代超聲波指紋識(shí)別方案，其聯(lián)合國(guó)產(chǎn)廠商vivo在MWCS展示。該技術(shù)可穿透金屬、OLED軟屏、玻璃、塑料等物體，最高能穿透OLED屏幕1200微米，因而能夠?qū)崿F(xiàn)隔著屏幕就能識(shí)別。

雖然識(shí)別準(zhǔn)確率還有待提升，但其無需開孔、無需直接接觸、不受濕手指和微臟污影響的優(yōu)勢(shì)能顯著增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，在產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步成熟、準(zhǔn)確率進(jìn)一步提升之后，有望成為全面屏指紋識(shí)別非?？尚械姆桨钢弧?/p>

據(jù)現(xiàn)場(chǎng)展示機(jī)其和匯頂方案類似，只有將手指放在屏幕的一個(gè)固定的區(qū)域進(jìn)行識(shí)別才能解鎖，且錄入和識(shí)別的時(shí)間還有一定的進(jìn)步空間。

據(jù)稱，該技術(shù)有望在今年底或明年初提供給OEM，商用則要等到明年夏天，且兼容驍龍630和660及未來的驍龍平臺(tái)，甚至是非驍龍平臺(tái)。

值得一提的是，近日傳來消息，三星提交了一份關(guān)于正面屏下指紋識(shí)別技術(shù)的專利文檔這次提交的屏下指紋識(shí)別不僅僅是普通的光學(xué)指紋識(shí)別，而是一個(gè)帶有壓感型傳感器的指紋識(shí)別系統(tǒng)。

這就意味著應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的三星手機(jī)可以在熄屏狀態(tài)下通過按壓指定位置就可以激活屏幕并實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別，而不需要像之前曝光的類似技術(shù)那樣需要先點(diǎn)亮屏幕再進(jìn)行指紋識(shí)別。

相關(guān)廠商

目前，手機(jī)業(yè)界主流的指紋識(shí)別解決方案提供者主要有美國(guó)公司AuthenTec和Synaptics、瑞典廠商Fingerprint Cards（FPC）和中國(guó)的匯頂科技。

FPC

FPC是一家瑞典生物識(shí)別傳感器科技公司，主要開發(fā)、生產(chǎn)和銷售指紋識(shí)別技術(shù)。2013年，F(xiàn)PC開始大舉進(jìn)軍智能手機(jī)市場(chǎng)，得益于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AuthenTec只對(duì)蘋果提供產(chǎn)品和技術(shù)，F(xiàn)PC成了非蘋果手機(jī)陣營(yíng)的老大。

FPC的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)包括獨(dú)特的圖像質(zhì)量、低功耗和完整的生物識(shí)別系統(tǒng)，但它的傳感器價(jià)格也不低。不過隨著眾多國(guó)產(chǎn)指紋芯片廠商（特別是匯頂）的沖擊，F(xiàn)PC的價(jià)格也在不斷下滑，市場(chǎng)份額也逐漸被搶奪。

2015年FPC幾乎壟斷安卓機(jī)指紋芯片市場(chǎng)，2016年總體市場(chǎng)情況看，國(guó)產(chǎn)廠商已搶回不少市場(chǎng)，但安卓手機(jī)體系的指紋芯片仍然是FPC占領(lǐng)最多份額，達(dá)到40%，2017年1-6月份FPC成為指紋芯片當(dāng)中最大的贏家，出貨量居首達(dá)到了123KK。

在屏下指紋識(shí)別方案方面，11月1日FPC剛發(fā)布屏內(nèi)指紋識(shí)別方案（詳見文首）。

AuthenTec

AuthenTec成立于1998年，一直是全球感應(yīng)性指紋識(shí)別傳感器最大供應(yīng)商，其指紋識(shí)別組件很多年前就被嵌入了Windows筆記本。2011年，AuthenTec研發(fā)出了一種基于電容和射頻識(shí)別的指紋識(shí)別新技術(shù)，稱之為“TruePrint”，TruePrint專利技術(shù)能夠讀取皮膚表層下的活動(dòng)層（人的指紋真正所在之處），實(shí)現(xiàn)極其精確可靠的指紋成像。

在2012年之前，AuthenTec就已經(jīng)成為世界領(lǐng)先的指紋傳感器及芯片與模組、身份識(shí)別軟件和加密安全方案的供應(yīng)商，年銷售額達(dá)7千萬美元，擁有200多項(xiàng)專利和230名員工，在世界范圍內(nèi)使用的傳感器超過3500萬個(gè)，其客戶包括阿爾卡特-朗訊，思科，惠普，三星，聯(lián)想，LG，摩托羅拉，諾基亞等等。

AuthenTec是蘋果iPhone上Touch ID的締造者。2012年7月蘋果公司斥資3.56億美元收購(gòu)了AuthenTec公司，AuthenTec開始停止向第三方銷售指紋芯片。2013年蘋果iPhone5s Touch ID芯片便是AuthenTec的產(chǎn)品，得到市場(chǎng)一致好評(píng)，也掀起了指紋識(shí)別熱潮。隨后蘋果的眾多新品中均搭載AuthenTec指紋識(shí)別芯片。

蘋果最近將代表AuthenTec縮寫的auth.com收歸到自己名下，業(yè)界人士認(rèn)為是蘋果將有新動(dòng)作，聯(lián)系到AuthenTec的業(yè)務(wù)內(nèi)容，很可能是蘋果要在屏下指紋識(shí)別技術(shù)上發(fā)力。

不過，日前蘋果首席工程師Dan Riccio表示蘋果公司就已經(jīng)確定要完全把指紋識(shí)別給拋棄了，還強(qiáng)調(diào)蘋果從來沒有在iPhone X上嘗試過屏下、背部以及側(cè)面按鍵指紋的想法。這就讓人非常難懂了，畢竟AuthenTec的核心優(yōu)勢(shì)就在于指紋識(shí)別。

匯頂科技

匯頂科技成立于2002年，并于2016年10月17日登陸A股市場(chǎng)。2016年財(cái)報(bào)顯示，匯頂科技凈利潤(rùn)達(dá)到8.57億，同比增長(zhǎng)126.51%，截至2017年9月，匯頂科技已申請(qǐng)、取得的國(guó)際、國(guó)內(nèi)專利共計(jì)1500+項(xiàng)。

匯頂?shù)闹讣y識(shí)別產(chǎn)品目前的客戶群包括華為、OPPO、vivo、樂視、中興、小米、魅族、聯(lián)想、金立、TCL、Amazon、Dell、HP、ASUS、acer 、TOSHIBA、Panasonic等眾多海內(nèi)外終端廠商。

魅族旗艦PRO 6 Plus還首發(fā)搭載了匯頂?shù)幕铙w指紋識(shí)別芯片；華為Mate 10、P10/P10 Plus、Matebook X、榮耀系列旗艦機(jī)型均采用的是匯頂?shù)闹讣y識(shí)別方案。得益于眾多品牌廠商的采用，匯頂今年的指紋識(shí)別芯片出貨出現(xiàn)了爆炸式的增長(zhǎng)。

在MWC2017大會(huì)上，匯頂首發(fā)了屏內(nèi)指紋識(shí)別技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)是指將指紋識(shí)別功能完整的集成在AMOLED顯示屏里，用戶可以直接輕觸移動(dòng)端顯示屏指定的區(qū)域便可以實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別。

9月13日，匯頂科技董事長(zhǎng)張帆在接受媒體采訪時(shí)指出，匯頂堅(jiān)定地向屏幕內(nèi)指紋識(shí)別量產(chǎn)目標(biāo)前進(jìn)。

Synaptics新思

Synaptics成立于1986年，2002年Synaptics 在納斯達(dá)克證交所上市并開始交易。 2015年初，Synaptics也針對(duì)高端移動(dòng)設(shè)備推出了按壓式（Natural ID）指紋識(shí)別技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)的聯(lián)想、中興、金立、酷派等也有采用Synaptics的指紋識(shí)別傳感器。

美國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年12月12日，Synaptics宣布旗下的第三代Natural ID玻璃內(nèi)層（under-glass）指紋傳感器Natural ID FS4500已經(jīng)從9月份開始出樣。FS4500可透過玻璃或者陶瓷按鍵掃描指紋，在出樣之后，大規(guī)模量產(chǎn)預(yù)計(jì)在今年第四季度就能實(shí)現(xiàn)。

2016年12月13日，Synaptics又宣布推出業(yè)內(nèi)首款面向智能手機(jī)和平板電腦的光學(xué)指紋傳感器的Natural ID系列生物認(rèn)證解決方案FS9100。據(jù)介紹，Natural ID FS9100系列光學(xué)指紋傳感器可透過1mm的完整蓋板玻璃完成高分辨率掃描，并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔、無需按鍵的工業(yè)設(shè)計(jì)，可為手機(jī)廠商提供屏下指紋識(shí)別技術(shù)方案。

最新消息顯示，國(guó)內(nèi)深圳一家名為UMIDIGI的手機(jī)廠商近日發(fā)布了一款名為UMIDIGI Z2的全面屏智能手機(jī)，其將采用類似iPhone X的外觀設(shè)計(jì)，但最大的亮點(diǎn)在于屏下指紋方面。據(jù)報(bào)道，這款產(chǎn)品有望采用Synaptics的FS9100光學(xué)指紋傳感器實(shí)現(xiàn)屏下指紋識(shí)別。

敦泰

敦泰2005年在美國(guó)成立，2013年在臺(tái)灣上市，是全球領(lǐng)先的人機(jī)界面解決方案提供商，電容屏觸控方案、指紋識(shí)別方案以及全方位的TFT LCD顯示驅(qū)動(dòng)&控制方案提供商。

2014年9月24日敦泰與挪威指紋辨識(shí)廠IDEX合作（IDEX專注指紋辨識(shí)技術(shù)開發(fā)，擁有多達(dá) 200多項(xiàng)專利權(quán)，其中包括與AuthenTec有專利交叉授權(quán)），共同開發(fā)滑條式指紋感測(cè)器，搶攻指紋辨識(shí)市場(chǎng)。

2014年底敦泰正式發(fā)布了完整的指紋識(shí)別方案，隨后基于敦泰FT9200指紋識(shí)別方案的智能手機(jī)也于2015年2月正式上市，但是之后敦泰的指紋業(yè)務(wù)差不多就陷入了停滯，目前敦泰指紋芯片出貨非常少，因?yàn)樵兄讣y識(shí)別技術(shù)團(tuán)隊(duì)大部分骨干的出走，一部分人跟著莫良華（敦泰原副總）成立了信煒科技，另外一批人則成立了芯啟航，這兩家公司都定位于指紋識(shí)別領(lǐng)域。

敦泰副總經(jīng)理張靖愷先生在8月17日接受媒體采訪時(shí)認(rèn)為今年下半年全面屏風(fēng)潮會(huì)大爆發(fā)，18:9的全面屏手機(jī)已成為今年行業(yè)的新趨勢(shì)，下半年將迎來全面屏上市高峰期。在全面屏下，屏下指紋是最佳選擇，敦泰也會(huì)依據(jù)當(dāng)前需求研發(fā)屏下指紋技術(shù)。

據(jù)悉，因光學(xué)式產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)成熟，敦泰會(huì)主攻光學(xué)式屏下指紋。

高通

高通相信大家都非常熟悉了，這里就不再啰嗦介紹。

2015年MWC展會(huì)上，高通發(fā)布了Sense ID 3D超聲波指紋識(shí)別技術(shù)。Sense ID超聲波掃描可以穿透手指的外層皮膚，捕捉到指紋脊和汗毛孔等獨(dú)特特征，識(shí)別出用戶指紋獨(dú)特的3D特征。

今年6月，高通在MWC上海大會(huì)上正式宣布推出該技術(shù)，稱之為下一代超聲波指紋解決方案指紋傳感器。

該技術(shù)面向顯示屏的指紋傳感器能透過厚至1200微米的OLED顯示屏實(shí)現(xiàn)指紋的掃描、錄入和匹配；面向玻璃和金屬的指紋傳感器可透過厚至800微米玻璃面板和厚至650微米鋁材質(zhì)外殼實(shí)現(xiàn)掃描的解決方案，在上一代400微米的玻璃或金屬穿透能力之上實(shí)現(xiàn)提升。

三星

三星大家也十分熟悉，在此不贅言。

日前三星剛向韓國(guó)提交了屏下指紋識(shí)別專利（詳見上文）。

從匯頂、FPC的公開信息看，目前屏下指紋識(shí)別在技術(shù)上已獲得很大進(jìn)展，相信不久也將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，眼看即將迎來市場(chǎng)的春天，但如今蘋果公開表示放棄指紋識(shí)別包括屏下指紋識(shí)別，這讓人不免擔(dān)憂：一直追隨蘋果步伐的國(guó)產(chǎn)手機(jī)將會(huì)如何選擇？屏下指紋識(shí)別的未來又將如何？