這兩天,屏下指紋識(shí)別再度引起關(guān)注:一邊是指紋識(shí)別龍頭企業(yè)FPC發(fā)布屏內(nèi)指紋識(shí)別方案,另一邊是蘋(píng)果首席工程師Dan Riccio公開(kāi)表示蘋(píng)果公司已確定完全拋棄指紋識(shí)別。這意味著屏下指紋識(shí)別的春天到了嗎?還是未出世就已冬天降臨?電子制作模塊
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(zhuān)利。
通過(guò)應(yīng)用FPC開(kāi)發(fā)的獨(dú)特超聲波技術(shù),指紋識(shí)別對(duì)終端用戶(hù)將變得更加方便。FPC的技術(shù)將允許用戶(hù)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(wú)需在視覺(jué)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(méi)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(zhuān)利申請(qǐng)。
這邊是新方案發(fā)布,那邊蘋(píng)果卻公開(kāi)表示放棄指紋識(shí)別。
日前蘋(píng)果首席工程師Dan Riccio在接受媒體采訪時(shí)表示,從開(kāi)始研發(fā)iPhone X到最后確認(rèn)配備Face ID這個(gè)黑科技,蘋(píng)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(píng)果從來(lái)沒(méi)有在iPhone X上嘗試過(guò)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(píng)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(chēng)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(lái)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(lèi)型的“全面屏”產(chǎn)品。
在小米MIX、LG G6、三星S8、蘋(píng)果iPhne X的帶動(dòng)下,從5月份開(kāi)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(wèn)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(chēng)為“指紋識(shí)別手機(jī)鼻祖”。如今6年過(guò)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(tīng)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?,正面指紋識(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(jué)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(guò)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(wú)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(wú)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(guò)。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(hù)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(zhuān)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(lèi)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(wèn)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(guò)超聲波來(lái)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(wú)需開(kāi)孔、無(wú)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(hù)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(lèi)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(chēng),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(lái)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(lái)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(zhuān)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(guò)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(lèi)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(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售指紋識(shí)別技術(shù)。2013年,F(xiàn)PC開(kāi)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(píng)果提供產(chǎn)品和技術(shù),F(xiàn)PC成了非蘋(píng)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(guò)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(jiàn)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(chēng)之為“TruePrint”,TruePrint專(zhuān)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(xiāo)售額達(dá)7千萬(wàn)美元,擁有200多項(xiàng)專(zhuān)利和230名員工,在世界范圍內(nèi)使用的傳感器超過(guò)3500萬(wàn)個(gè),其客戶(hù)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(píng)果iPhone上Touch ID的締造者。2012年7月蘋(píng)果公司斥資3.56億美元收購(gòu)了AuthenTec公司,AuthenTec開(kāi)始停止向第三方銷(xiāo)售指紋芯片。2013年蘋(píng)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(píng)果的眾多新品中均搭載AuthenTec指紋識(shí)別芯片。
蘋(píng)果最近將代表AuthenTec縮寫(xiě)的auth.com收歸到自己名下,業(yè)界人士認(rèn)為是蘋(píng)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(píng)果要在屏下指紋識(shí)別技術(shù)上發(fā)力。
不過(guò),日前蘋(píng)果首席工程師Dan Riccio表示蘋(píng)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(píng)果從來(lái)沒(méi)有在iPhone X上嘗試過(guò)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(zhuān)利共計(jì)1500+項(xiàng)。
匯頂?shù)闹讣y識(shí)別產(chǎn)品目前的客戶(hù)群包括華為、OPPO、vivo、樂(lè)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(hù)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(kāi)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(kāi)始出樣。FS4500可透過(guò)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(guò)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(wú)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(lèi)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(zhuān)注指紋辨識(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā),擁有多達(dá) 200多項(xiàng)專(zhuān)利權(quán),其中包括與AuthenTec有專(zhuān)利交叉授權(quán)),共同開(kāi)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(lái)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(hù)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(chēng)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(guò)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(guò)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(zhuān)利(詳見(jiàn)上文)。
從匯頂、FPC的公開(kāi)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(lái)市場(chǎng)的春天,但如今蘋(píng)果公開(kāi)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(píng)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(lái)又將如何?