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传感器获取指纹技术取得突破,LCD屏下指纹元年已来?


  来源: 中国电子报 时间:2020-04-02 编辑:仪器仪表WXF
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近日,LCD屏幕屏下指纹成为手机界热议的话题。指纹是目前运用广泛的智能手机安全解锁和支付方式,目前屏下指纹解锁功能多在OLED屏幕中实现,这对于中低端手机比较不利。日前,小米、华为实现LCD屏幕屏下指纹技术的突破,并曝光相应机型。2020年是否有望成为LCD屏下指纹元年?对于手机高中低端市场格局有何影响?


LCD屏幕屏下指纹


传感器获取LCD屏下指纹取得突破


屏下指纹识别技术近年来成为各大手机厂商的重要研发方向,虽然这两年屏下指纹技术取得了新的突破,成为了中高端机型标配的设计之一,但其多应用在OLED屏幕上。而LCD屏幕只能采取后置指纹识别方案或者侧边指纹解锁方案,这让不少喜欢LCD屏幕的消费者感到纠结。


近日,小米集团中国区总裁红米Redmi品牌总经理卢伟冰公开表示,Redmi目前已经成功地在LCD屏幕上实现LCD屏下指纹。同时卢伟冰还放出了一段基于红米Note 8改造的样机演示视频,在视频中,红米Note 8实现了屏下指纹解锁,而且识别解锁速度相当迅捷。


而相关信息显示,Redmi最新推出的新品Note 9或将会成为全球首发LCD屏下指纹识别功能的手机,与此同时华为荣耀10X系列手机,也被爆出将会搭载LCD屏下指纹识别功能,这意味着在中低端手机上开始有望实现屏下指纹识别功能。


屏幕指纹的工作原理示意图


屏幕指纹的工作原理,简单来说就是记录指纹的特征反馈给屏幕下方的传感器,以判断是否与用户初始指纹重合。但是因为指纹传感器在屏幕下方,需要有通路传输光学或超声波信号,导致目前多在OLED屏幕上实现。LCD屏幕因为背光模组的阻挡,还无法享受这种可见的解锁方式。


如今,Redmi研发团队攻克了这一难题,在LCD屏幕上实现屏幕指纹并具备可量产性。由于创新采用红外高透膜材,将原来无法穿透屏幕的红外光通过性大幅提高。屏幕下方红外发射器发出红外光,指纹反射后穿透屏幕照到指纹传感器完成指纹校验,解决了LCD屏下指纹难题。


产业链正在加紧准备


相比OLED屏下指纹识别方案,LCD屏下指纹技术的优势在于屏幕成本低,良品率高。LCD屏幕结构相对OLED屏幕更加复杂,膜层数量更多,透光率较低。若要实现类似于OLED的光学指纹方案,难度也较高。


为实现较好的透光率与识别效果,厂商需要对LCD屏幕的各光学膜层和玻璃等进行优化,甚至更改屏幕膜层结构,以提高红外线穿透率。同时,由于膜层和结构变动,原本位于屏下特定位置的Sensor需要做出专门的修改。


“因此,采用屏下指纹的LCD屏幕定制化程度高于普通LCD屏,量产过程需要终端品牌厂、方案厂、模组厂、膜材厂和面板厂之间紧密合作,也对终端品牌的供应链管控能力提出了更高的要求。”CINNO Research显示产业首席分析师周华在接受《中国电子报》记者采访时表示。


据了解,LCD屏下指纹的供应链厂商有阜时科技、京东方、华星光电、汇顶科技、上海箩箕(OXi)、法国LSORG等厂商。有报道称,此次与Redmi LCD屏下指纹合作的厂商有阜时科技,背光膜材厂商为3M公司。早在去年4月,阜时科技发布了全球首款可量产的LCD屏下指纹方案,通过对LCD背光板的不断改造尝试及对指纹方案的调整,成功攻克了这一难题。还通过自身算法的优势,实现了LCD屏下指纹技术的快速识别,并且技术还在不断地演变提升中。


短期内有望在中端手机实现


中低端手机因为成本有限,LCD屏幕一直是其主要的屏幕选择。随着小米、华为攻克LCD屏下指纹技术,中低端手机是否有望很快普及屏下指纹功能?


GfK高级分析师侯林在接受《中国电子报》记者采访时表示,目前虽然LCD屏下指纹技术取得突破,但成本处于一个比较尴尬的地位,与LCD屏幕普通解锁方案相比过高,与OLED屏幕相比又不算太低,所以短期内可能只会在中端手机实现。


同时,侯林也预测,LCD屏下指纹技术的运用目前对整体高中低端手机格局的影响相对较小。


目前,高端机是一个综合的旗舰机型,屏幕只是相对较小的一部分,而目前高端机的屏幕方向是去掉挖孔,实现真全面屏,目前这个技术的发展还是更多地在OLED屏幕上进行。


而对于低端机型来说,短期内由于LCD屏下指纹的成本较高,比较难实现;长期来看,使用屏下指纹或是侧边指纹的确会给消费者带来一定的选择空间,但很难让消费者因屏下指纹技术提高自身的购机预算,所以预计对整体价位格局的影响并不会太大。


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