支付APP要指紋安全認(rèn)證、聯(lián)名賬戶(hù)取款加密要指紋認(rèn)證…… LCD屏下指紋識(shí)別技術(shù)進(jìn)化加速

盧夢(mèng)琪

支付APP指紋安全認(rèn)證、聯(lián)名賬戶(hù)取款加密指紋認(rèn)證....諸多指紋識(shí)別行為將有望通過(guò)LCD屏下（內(nèi)）指紋識(shí)別技術(shù)，以更高安全性、更高便捷性的方式實(shí)現(xiàn)。

由于LCD屏幕自身不透光的特性，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的難度較大。盡管如此，有許多面板、手機(jī)廠商向LCD屏下指紋技術(shù)發(fā)起了挑戰(zhàn)，該技術(shù)在正在朝著高集成化、全屏指紋多點(diǎn)識(shí)別以及高屏占比方向演進(jìn)。

“屏下”到“屏內(nèi)”的進(jìn)化

近年來(lái)，許多面板廠商和手機(jī)廠商向LCD屏下指紋技術(shù)發(fā)起了挑戰(zhàn)，并取得了一定成果。

目前，應(yīng)用在OLED手機(jī)上的屏下指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)很成熟，由于高成本，手機(jī)售價(jià)普遍較高。雖然LCD屏幕成本較低，但LCD屏幕自身不能透光，所以在LCD實(shí)現(xiàn)屏下指紋技術(shù)難度較大。盡管如此，近年來(lái)依然有許多面板、手機(jī)廠商向LCD屏下指紋技術(shù)發(fā)起了挑戰(zhàn)，并取得了一定成果。

2019年5月，友達(dá)光電向外展示了全屏幕光學(xué)指紋識(shí)別LCD屏幕。

2019年6月，京東方透露，LCD屏下光學(xué)指紋感測(cè)技術(shù)已經(jīng)研發(fā)成功。2019年8月，華為榮耀展示了搭載屏下指紋解鎖的LCD手機(jī)樣機(jī)，據(jù)悉，這款樣機(jī)是榮耀與京東方聯(lián)合開(kāi)發(fā)的成果。

2020年3月，小米集團(tuán)副總裁、紅米品牌總經(jīng)理盧偉冰宣布紅米團(tuán)隊(duì)攻克屏幕指紋難題，在LCD屏幕上實(shí)現(xiàn)了屏幕指紋并具備可量產(chǎn)性。

2020年6月，TCL華星宣布已經(jīng)開(kāi)發(fā)出固定單點(diǎn)屏下指紋技術(shù)，預(yù)計(jì)今年將推出全屏單點(diǎn)屏內(nèi)指紋技術(shù)，2021年將推出全屏多點(diǎn)屏內(nèi)指紋技術(shù)。

2020年7月，天馬研發(fā)的全球首款LCD屏內(nèi)多點(diǎn)指紋解決方案（TED?Finger Print）正式發(fā)布，該方案將指紋圖像采集器內(nèi)嵌于TFT顯示基板，實(shí)現(xiàn)了觸控、顯示、指紋識(shí)別三項(xiàng)功能融合為一。

從“屏下”到“屏內(nèi)”，體現(xiàn)出怎樣的進(jìn)化過(guò)程？

據(jù)了解，屏下指紋的發(fā)展主要分為屏下指紋（固定單點(diǎn)）、屏內(nèi)指紋（全屏單點(diǎn)）、屏內(nèi)指紋（全屏多點(diǎn)TED內(nèi)嵌式）等階段。屏下指紋識(shí)別包括電容式、光學(xué)式以及超聲波式等類(lèi)別，但目前搭載此類(lèi)技術(shù)的產(chǎn)品由于技術(shù)和成本的原因，絕大部分僅能在固定的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)指紋識(shí)別。如今最新研發(fā)成果——屏內(nèi)多點(diǎn)指紋解決方案，采用了光學(xué)指紋識(shí)別模式，將指紋圖像采集器集成到顯示屏內(nèi)，可在全屏幕上實(shí)現(xiàn)“全屏多點(diǎn)”指紋識(shí)別，比屏下指紋產(chǎn)品擁有更大屏幕識(shí)別面積。

集成化與多點(diǎn)識(shí)別成攻克方向

高集成化、全屏指紋多點(diǎn)識(shí)別以及高屏占比是屏內(nèi)多點(diǎn)指紋解決方案未來(lái)的發(fā)展方向。

“屏內(nèi)多點(diǎn)指紋解決方案的未來(lái)發(fā)展方向，一定是高集成化、全屏指紋多點(diǎn)識(shí)別以及高屏占比。”天馬微電子股份有限公司市場(chǎng)部總監(jiān)吳弢在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示。

具體而言，第一是高集成化。主要是實(shí)現(xiàn)觸控、顯示、指紋識(shí)別三合一，要突破LCD屏內(nèi)光學(xué)指紋難以匹配正常蓋板厚度的限制，這樣才更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及量產(chǎn)性;同時(shí)，由于將光路調(diào)制單元集成在顯示屏內(nèi)部，顯示屏厚度相比外掛式準(zhǔn)直光路設(shè)計(jì)方案降低50%以上，使終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)更輕薄。第二是全屏指紋多點(diǎn)識(shí)別。要支持全屏實(shí)現(xiàn)任意顯示區(qū)域指紋多點(diǎn)識(shí)別，可應(yīng)用于全屏幕盲解鎖、APP加密解鎖、自定義指紋控制，實(shí)現(xiàn)高安全性和高私密性。第三就是高屏占比。將指紋識(shí)別功能內(nèi)置在顯示屏內(nèi)，有效提升終端產(chǎn)品的屏占比，可為用戶(hù)帶來(lái)更極致的視覺(jué)體驗(yàn)。

此外，LCD屏下（內(nèi)）指紋的發(fā)展完善，還離不開(kāi)高亮度、高指紋識(shí)別率以及解鎖體驗(yàn)提升幾個(gè)維度。高亮度需要模組亮度達(dá)450nits以上，要保證展現(xiàn)更多的圖像細(xì)節(jié)的同時(shí)還能有效解決亮度嚴(yán)重?fù)p失問(wèn)題，帶來(lái)流暢的觀影和游戲體驗(yàn);超高指紋識(shí)別率是指FRR《3%，可以達(dá)到OLED水平;在解鎖體驗(yàn)方面，使用解鎖或消費(fèi)功能時(shí)更具直覺(jué)性，避免誤觸，精簡(jiǎn)手機(jī)配件按鈕，增進(jìn)整體美觀。

據(jù)了解，TCL華星在LCD屏下指紋技術(shù)攻關(guān)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)LCD背光板的不斷改造與嘗試，解決了BLUflms開(kāi)發(fā)TPM亮度的提升、紅外傳感器識(shí)別精度提升等難題。最終，推出了可以清晰看到指紋圖像的LCD面板+屏下指紋，并實(shí)現(xiàn)了LCD屏下指紋的快速識(shí)別功能。

優(yōu)化成本尋找差異化競(jìng)爭(zhēng)之路

目前，LCD屏下（內(nèi)）指紋正在積極優(yōu)化成本和尋找與OLED屏下指紋差異化競(jìng)爭(zhēng)之道。

LCD屏內(nèi)指紋的優(yōu)勢(shì)在于可以做大面積及多指紋識(shí)別，可以提升智能終端人機(jī)交互體驗(yàn)的多元化空間。例如可為APP深層加密、保障財(cái)富安全、提升車(chē)輛駕駛體驗(yàn);還可為智慧工廠、智慧城市、智能家居、智能交通、智能醫(yī)療的信息安全提供更高級(jí)別的保障。

據(jù)吳弢介紹，未來(lái)，LCD屏內(nèi)指紋可以對(duì)任意APP加密，用戶(hù)點(diǎn)擊APP圖標(biāo)的瞬間需要完成指紋驗(yàn)證，才能進(jìn)一步打開(kāi)和運(yùn)行APP，相比現(xiàn)有手機(jī)APP需要在指定位置按下手指進(jìn)行指紋驗(yàn)證的加密方式，更加方便。LCD屏內(nèi)指紋甚至可實(shí)現(xiàn)在ATM機(jī)上使用聯(lián)名賬戶(hù)時(shí)，需兩人同時(shí)輸人指紋才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)賬的操作功能。

從友達(dá)光電發(fā)布全屏幕光學(xué)指紋識(shí)別LCD屏幕開(kāi)始，天馬最新的LCD多點(diǎn)觸控屏內(nèi)指紋方案已經(jīng)具備了量產(chǎn)條件，正向全球知名品牌終端送樣，LCD屏下（內(nèi)）指紋方案推出已經(jīng)有很長(zhǎng)時(shí)間，但一直未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，整體LCD屏下指紋在量產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)程走到哪一步？

CINNOResearch高級(jí)分析師劉雨實(shí)在接受采訪時(shí)表示，LCD屏下（內(nèi)）指紋在技術(shù)上已打通，與采用光學(xué)屏下指紋的剛性O(shè)LED相比，量產(chǎn)成本上不具優(yōu)勢(shì)，因此目前還極少有實(shí)際應(yīng)用。目前，LCD屏下（內(nèi)）指紋正在積極優(yōu)化成本和尋找與OLED屏下指紋差異化競(jìng)爭(zhēng)之道。

群智咨詢(xún)（Sigmaintel）半導(dǎo)體器件研究資深分析師徐晶晶在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示，LCD屏下（內(nèi)）指紋方案目前仍處在研發(fā)階段，從應(yīng)用領(lǐng)域看，相比于手機(jī)終端，未來(lái)有望在車(chē)載顯示、門(mén)鎖市場(chǎng)推廣，預(yù)計(jì)會(huì)在2021年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

觸控顯示演進(jìn)趨勢(shì)之一，就是從器件結(jié)構(gòu)層面出發(fā)，通過(guò)增加更多的功能來(lái)幫助觸控顯示模組不斷加值。盡管最新的LCD屏內(nèi)指紋解決方案仍有一些細(xì)節(jié)待優(yōu)化，但該技術(shù)的發(fā)布還是重振了從業(yè)者對(duì)LCD指紋解決方案的信心。

總體來(lái)說(shuō)，面板廠正在不遺余力地?cái)[脫單一顯示功能的顯示屏，讓其成為各種功能匯聚交互的平臺(tái)是未來(lái)期待的發(fā)展方向。與此同時(shí)，面板廠也將從簡(jiǎn)單的生產(chǎn)制造商升級(jí)為系統(tǒng)平臺(tái)整合者的角色，這一趨勢(shì)也將大大促進(jìn)LCD屏下（內(nèi)）指紋的發(fā)展進(jìn)步。