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2.2 LCD屏下指纹识别即将到来

据悉，vivo新品所采用的屏下指纹识别模块由芯片厂商Synaptics新思国际提供技术支持，传感器型号为Natural ID FS9100，是首款面向手机和平板电脑的光学指纹传感器。它可透过0.68mm厚的盖板玻璃扫描，配置于正面边框底部的盖板玻璃内层(包括2.5D玻璃)，来实现光学反射指纹识别。

近日，JDI也在拿自己的LCD面板做文章。他们以高透明度的玻璃为基质，通过提升已有的Pixel Eyes技术，检测出手指接触屏幕后由于指纹纹理引起的电容变化，从而实现指纹识别。由于没有使用到硅基传感器，屏幕背光可以透过整个指纹识别组件。

目前他们已经试制了一块8×8毫米0.45英寸的指纹传感器，拥有160×160的分辨率和508的dpi。JDI表示，传感器的尺寸未来可以根据实际需求来特别订制，同时也可以做的更薄甚至是可弯曲的。这样，指纹传感器就能应用于手机、电脑、汽车以及未来物联网的方方面面。不过这项技术刚刚研发成功，JDI计划在明年3月前将其商业化。

2.3 利用超声波技术实现屏下指纹识别

另一个屏下指纹识别方向则是利用超声波指纹识别。高通方案称其为Sense ID，指纹识别的龙头企业FPC也刚刚发布了他们的方案。超声波既不需要感光元件也不需要电容感应，因此更适合做屏下指纹识别。Vivo演示机使用的全屏幕指纹识别，采用的正是高通的方案以及欧菲的模组。

2017年6 月，vivo 曾展示过基于高通超声波方案的屏下指纹识别原型机。同样在2018 CES峰会中，该机就获得了众多媒体和消费者关注。

不过，据媒体现场的体验后表示，稍微改变手指的按压角度，这台 Xplay 6 就会显示解锁不成功。vivo 并没有提供这台原型机具体的识别准确率数据。

按照高通的说法，这种超声波屏下指纹识别技术可以穿透 1200 微米厚的 OLED 屏幕、800 微米的玻璃和 650 微米的铝合金。

足够强的穿透性能，就意味着更高的功耗和更大的模组体积。据了解，为高通提供超声波指纹识别模组封装的欧菲光等公司，目前还无法将体积缩到足够小，识别准确率和速度也需要大幅提升。

原理参照声呐：

指纹传感器发出超声波，接收被手指反射回来的信号，就能绘制出指纹的“高低起伏”了。

具体一点讲，其原理是利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波(超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同)。因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹嵴与峪所在的位置。超声波技术所使用的超声波频率为1×104Hz-1×109Hz，能量被控制在对人体无损的程度(与医学诊断的强度相同)。

目前大规模应用的超声波指纹识别手机并不太多，主要是乙烷的乐视的LeMax2和小米5s。LeMax2将指纹放在了后面，而小米5s则是在正面，当时超声波还穿透不了太厚的玻璃，最厚大约是0.4mm左右，而手机盖板玻璃厚度大约为0.6mm~0.9mm，因此0.4mm的有效厚度不足以穿透玻璃+显示屏（0.6mm+0.3mm）的厚度。小米只好和蓝思科技商量，给前面板玻璃多挖一块走，这样才能保证超声波能穿透，因此把指纹识别区域的玻璃削薄了一些。根据高通官网公开的资料显示，新一代的Sense ID可以穿透1.2mm的OLED屏幕或0.65mm的铝或0.8mm的玻璃。这样的穿透能力，用在目前的玻璃或OLED屏幕上也够了。

但为什么vivo还没开始在量产的X20等手机上使用？这是因为还需要时间优化算法。新技术从发布到正式应用还需要一个调试的过程，指纹识别是一项对安全性要求相对较高的生物识别技术，因此需要时间对算法优化以提高安全性、识别速度、识别率等。

然而FPC发布的方案更丧心病狂，FPC称，不管手是干的还是湿的，不管你屏幕是AMOLED还是LCD的，甚至不管你表面材质是不是玻璃，我们都能识别。能穿透多厚呢？20mm！20mm！20mm！重要的事情说三遍。作为对比，高通初代Sense ID是0.4mm，二代也就能穿透1.2mm。FPC能穿透的厚度是高通的16倍多。

结束语

根据根据其他屏下指纹识别厂商反馈，目前屏下指纹识别良产率依然是行业共性问题，同时三星的屏幕将会成为众多想要搭载这一功能的手机厂商的桎梏。（屏下指纹识别所引发的交互上的变革和UI的调整是行业性的）而JDI新LCD技术将会让屏下指纹识别走向主流。