刚刚在CES展会亮相的vivo X20 Plus UD,采用屏下指纹技术,实现全面屏手机的前置屏幕指纹识别。该功能多年来一直没有被制造商使用,已使用其他识别解决方案代替。为什么?是时候谈谈屏下指纹了。
关于指纹识别技术,相信大家还是比较熟悉的。作为目前智能手机中使用最成熟的生物识别技术,基本上都在最新的智能手机中使用。最常见的指纹识别方案是电容式,这是最成熟的指纹识别方案,成本也较低。
然而,现有的电容式指纹识别需要单独的识别装置。全面屏时代,我们对指纹识别有了更高的要求。我们希望保持过去指纹识别通过正面点击的使用习惯,这意味着它可以集成在屏幕下方。 上游供应商不负众望,拿出了自己的屏下指纹识别解决方案。
其中,最快见效的是vivo及其背后的传感器厂商Synaptics。 近日,vivo正式宣布将在CES 2018上展示全球首款搭载屏下指纹传感器的智能手机,屏下指纹识别正式来到我们身边。说实话,屏下指纹方案是如何实现的呢? 屏下指纹是如何隐藏的? 屏下指纹识别的核心难点在于如何将其隐藏在屏幕下方并穿过屏幕来检测用户的指纹信息采集和匹配识别,而普通的电容式指纹识别技术很难实现。
就目前的指纹识别技术而言,适用的只有光学指纹识别和超声波指纹识别。 光学指纹识别 先说一下Synaptics采用的光学指纹识别技术,是与vivo联合的。
其原理是将手指放在光学透镜上,利用光速照射手指,然后反射到传感器进行采集。和识别。
光学指纹识别原理 理论上,利用光学指纹识别实现屏下指纹识别只需在屏幕下方放置一个传感器即可(光源可由屏幕光源提供)。但实际上,传统TFT-LCD屏幕的TFT层的透光性能并不是很好。如果照射指纹后反射的光穿过TFT层到达传感器,识别就会非常困难。
Synaptics的Clear ID屏下指纹解决方案 OLED屏幕具有自发光的优点,结构更薄,反射可以穿过子像素的缝隙到达传感器。因此,如果想要更轻松地实现光学指纹识别,自发光OLED屏幕会更容易。 以Synaptics Clear ID为代表的屏下指纹识别解决方案,将传感器集成在OLED屏幕下方,收集手指照射后OLED光源的反射,进行光学识别。
采用光学指纹识别是目前比较成熟的解决方案。但该方法受手指表面油污干扰较大,无法检测生物生命。与我们常用的电容式指纹识别方案相比,理论上安全性会更低。 (当然,并不是所有采用电容式指纹识别的智能手机都具备检测活体的能力,但至少光学指纹识别很难检测活体) 超声波指纹识别 超声波指纹识别技术是相当新的识别解决方案,代表由高通和指纹识别巨头FPC合作开发。
该技术的原理是利用手指纹理和其他材料对声波的吸收、反射和穿透的差异来识别指纹的脊和谷的位置。 超声波指纹识别刚出来的时候体验并不好。
可穿透的玻璃厚度是有限的。不过,新一代技术据说可以穿透1.2mm OLED屏幕,这已经非常足够了。 超声波指纹识别更难破解,自然也更安全,因为它可以穿透手指的皮肤,生成更深的三维图像。
此外,超声波指纹识别对手指的干燥和湿度要求较低,识别更加容易。 不过,值得一提的是,2017年,vivo也曾与高通合作展示过超声波屏下指纹识别解决方案,但vivo最终选择了与Synaptics合作,这意味着高通的新一代解决方案可能仍达不到预期。即使超声波指纹识别在理论上很优秀,但对于广泛应用来说仍然不够成熟。
全屏识别的方案准备好了吗? 我们讲了屏下指纹如何隐藏在屏幕下方,但仅限于光学和超声波两种识别方式,识别区域也有限。 然而,CrucialTec 的技术或许能够突破识别区域的限制。 去年,CrucialTec 已提交相关专利。其全屏指纹识别技术(DFS)可以识别用户屏幕任意位置的指纹。
它兼容OLED和LCD屏幕,也兼容光学指纹识别和当前主流的指纹扫描仪。电容式指纹识别有两种解决方案。 虽然目前CrucialTec透露的细节不多,但从公开的效果图来看,在屏幕和玻璃之间放置了一层集成透明晶体管、电线和电极的DFS面板。这层DFS面板与屏幕尺寸相同,因此可以实现全屏指纹识别。
CrucialTec的DFS技术 有传言称,CrucialTec的全屏指纹识别技术很可能会安装在今年下半年发布的三星Galaxy Note 9上。不过,由于目前还没有更详细的信息,CrucialTec 的技术可靠性如何仍不得而知。 自苹果Face ID推出以来,关于屏下指纹和面部识别谁更好的争论就从未停止过。
但我们认为,就目前而言,这两种技术应该是互补的,并且在不同的场景下各有优势。由于这两种识别技术仍不完善,现在讨论谁将取代谁还为时过早。 从CES现场的体验来看,vivo X20 Plus UD屏下指纹版的识别速度比较快,使用体验似乎与物理指纹识别技术没有太大区别。总而言之,在vivo率先推出搭载屏下指纹识别技术的智能手机之后,可以预见,屏下指纹识别将成为今年智能手机的一大热门功能,全面屏体验也将得到进一步提升。
进一步改善。