10月22日消息 屏下指纹识别技术已经不是什么“黑科技”了,国产手机已经普遍使用了该技术,但三星却迟迟没有使用。这并不是说三星的技术跟不上,而是现有的屏下指纹识别都有一定的局限性——即只能识别有限区域内的指纹,做不到按屏幕任何区域都能解锁的效果。

三星电子在今年4月向USPTO和WIPO申请了专利,而在2018年10月18日也公布了名为“获取生物信息的方法和支持该方法的电子设备”的专利,这项专利就是三星的屏下指纹识别技术专利。

三星申请的这项专利,简单点说就是可以做到全屏幕都能感应解锁。三星在解决全屏幕解锁问题的时候,考虑到了功耗问题,所以除了主处理器之外,三星还将配备一个低功耗处理器,专门用来控制生物识别传感器,触摸传感器和照明传感器。

一旦在屏幕上检测到触摸,就增加显示器的亮度,之后可以进行准确的指纹扫描。只要智能手机被锁定,第二个处理器就可以独立执行所有任务,这样主处理器就可以保持睡眠模式,从而节省电池消耗。

该专利显示,三星的这项屏下指纹识别技术,可以在20至30毫秒内进行手指的扫描。然后立即进行第二次和第三次扫描。通过组合对比指纹数据,即使手指潮湿或脏污,也可以成功解锁手机。

三星的该项专利显示,这项技术除了使用在手机上,还可用于其他消费级电子产品,比如智能家居等。

如何看三星Note9实现屏下指纹的技术?

我的看法是:很期待三星Note9。如果三星Note9真的应用了屏下指纹技术,那么真是一个技术性的革命。

据科技网站9to5Google透露,凯基证券日前发布了一份新报告,报告显示三星集团将会继续保持这种后置指纹感应器的设计,至少目前不会发生改变。明年上市的Galaxy

S9依旧会保持该设计,但最终Galaxy

Note9的设计或将采用屏下感应的方式。

报道称,Galaxy

S8的后置指纹感应器的设计很像是因屏下指纹感应技术难关未能攻破而应变式的设计。

实际上,三星集团并不是唯一一个难以攻破屏下指纹感应技术的公司。全屏的设计面临着或将按键置于后板,或将按键功能对应在屏幕上的选择。此前,苹果公司一直致力于在下代智能机上采用这种屏下指纹识别技术,但凯基证券(KGI

Securities)知名苹果分析师郭明池(Ming-Chi

Kuo)表示,苹果公司正在放弃,或将改用虚拟按键。

因此,凯基证券表示三星集团并不着急推出屏下指纹识别技术,毕竟Galaxy

S9的虹膜识别技术和双摄像头会带来新的增长点,三星没有必要为推广尚不成熟的屏下识别技术而冒险。

屏下指纹识别原理 一起来了解一下

1、枚传感器采用光学生产材料和工艺制作,可直接封装在 AMOLED 柔性显示屏下方或集成到 OLED 屏幕中,厚度仅为 1.5mm。同样地,它也具备屏下指纹识别方案的优点——无惧污迹和泥垢等。

2、当 FS9500 传感器被激活时,传感器会通过上层的 OLED 面板背光来照亮指纹识别的区域,然后将反射的光纤传输到底层的传感器中,并完成整个识别过程。

3、目前已知的屏下指纹识别方案主要分为两个方向:一是利用OLED实现,另一个则是利用超声波实现。先来说说OLED。苹果本次采用来自三星的OLED屏幕,尽管OLED屏幕做异形切割有天生优势,但TFT-LCD做异形切割也不难,比如夏普S1、Essential Phone,这两款都是采用LCD做异形切割,并且都是由国内一家上市公司——长信科技旗下子公司德普特承接的。

4、OLED是主动发光,理论上说可以精确控制到每一个子像素点,所以OLED材质的屏幕是更理想的发射光光源,此外,OLED显示模组更薄,也可以减轻由于放置屏下指纹传感器带来的整体机身变厚的问题。目前产业链有三种利用OLED屏幕的开发方向:1.直接在屏幕下方布置一个CMOS传感器,利用OLED的子像素之间缝隙让光线穿透过去,进而识别指纹;2.缩小传感器,插入OLED的像素点之间;3.将CMOS传感器做成透明的,直接贴装于AMOLED屏幕上方,将光学指纹识别做成一层识别层。

5、在光学屏下指纹识别方面,很多公司已经开始做出了尝试,并有了初步结果。汇顶科技就展示过利用AMOLED屏幕实现屏下指纹识别的案例,演示机型为三星Galaxy S7 Edge和vivo Xplay6。汇顶科技就是在屏幕下方布置了一个CMOS传感器。

6、从微观角度则说明了光线是如何穿透OLED屏幕的,最上面的就是手指;偏上这层灰色区域就是手机的屏幕部分。透过屏幕的小孔,汇顶称之为“准直孔(Collimator Hole)”,手指反射回的光线光学传感器搜集、处理。汇顶定制了专门的微透镜阵列(MicroLens Array)、光学空间滤光器阵列(Spatial Filter Array),微透镜阵列需要经过MEMS(微机电系统)技术处理或化学处理。这两个阵列能够保证进入传感器的光线基本都是来自指纹的反光,而非屏幕或是阳光。

7、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。

相比传统屏下指纹,三星Galaxy S10的超声波指纹方案究竟有什么优势?

更安全 抗污能力更强的超声波屏下指纹,超声波屏下指纹利用声波反射获取指纹3D信息,相比光学屏下指纹获得的2D指纹图案,超声波获得的3D指纹图案更加精细,解锁速度也很快。不同于光学屏下指纹采用OLED发光照亮手指,屏下微距摄像头采集图案原理。而超声波指纹原理与医院B超相同,通过屏幕下传感器发出超声波,穿透OLED屏幕和玻璃面板后,被手指皮肤反射后形成图像。通过指纹高低不平的反射信号,手机能取得指纹的3D模型信息。

除了更精细的图案,超声波指纹还能获得光学屏下指纹没有的信息。超声波指纹可以检测到手指内的血液流动,通过该信息判断指纹信息是否真实,防止被指纹模具或者断指欺骗,提高了指纹检测的安全性。除了更高的安全性之外,超声波更好的穿透性让它能在手指脏污和潮湿时也能获得清晰的指纹信息。

手指沾水同样能解锁,除了更好的安全性,更广的使用范围外,超声波的特殊原理也让指纹识别有了更特殊的玩法。比如超声波能穿透皮肤,能作为心率监测设备。当然,这需要特殊设计和软件支持。

可以说,采用超声波屏下指纹的三星相比传统的光学屏下指纹有更广泛的环境适应性、更高的安全性、速度和识别率也丝毫不逊色。而未来采用屏下指纹手机将分为两个阵营:光学和超声波。率先采用高通超声波屏下指纹的三星已经在屏下指纹这条大道上弯道超车,占领技术高地。