众多厂商聚焦在指纹解锁领域，屏下指纹爆发即将到来

近日，美国专利局(USPTO)通过了一项苹果最新申请的屏下指纹识别方案，这表示苹果最快将有可能在2019年新款iPhone旗舰上使用屏下指纹解锁。而中国手机市场已经发布了多款带有屏下指纹识别的手机，在苹果的带动下，加之越来越多新机的陆续发布，屏下指纹有望搭载在更多的智能手机上。

由于全面屏的普及，各家厂商都开始寻找新的解锁方式，由于习惯了指纹的便捷以及安全性，大多数用户已无法回到过去单纯用密码来进行锁屏的时代。这让手机厂商只能选择另一种合理的手机解锁方式，比如把指纹模组放在手机背面，这种方案早已被大多数厂商所采用；或是将指纹模组放在侧面，有些甚至会与电源键相结合，如索尼、Nextbit Robin甚至华为都曾推出过一款侧面指纹识别的手机；而苹果iPhone X的发布，给出了一种全新的解锁方式，通过结构光来进行3D人脸识别，体验上丝毫不逊色于指纹解锁，也在业内掀起了一波面部识别的浪潮。直到屏下指纹的出现，让众多厂商重新聚焦在指纹解锁领域。

全面屏的出现，让智能手机正面板显示面积进一步扩大，但也挤占了正面板其他器件的空间，从而催生出了屏下指纹方案，让全面屏得以充分的显示。但除了屏下指纹外，侧面指纹也可让全面屏达到完整的显示效果。不过，这种解决方案已经越来越少，究其原因在于侧面指纹识别有着让消费者及厂商无法接受的种种弊端存在。

首先，侧面指纹识别需要重新定制相关指纹元器件，在市场还未普及侧面指纹识别模组的情况下，贸然开启新的生产线不仅对供应商有风险，对手机厂商也有相当大的资金负担；其次，侧面指纹需要对手机内部架构进行重新设计，尤其缩小了指纹识别范围，这对于手机内部结构的要求很高；最后，侧面指纹识别方案会导致手机厚度增加，无形间增加了许多成本，且这种设计消费者也不太容易接受，所以许多厂商宁可退而求其次，也不会采纳侧面指纹识别。

相比之下，屏下指纹可以不用更改指纹模组大小，只需把指纹传感器放置于屏幕之下，而难点在于屏幕之下的传感器如何感知到人体的指纹并进行识别。目前指纹识别主要分为三种，光学式，电容式及超声波式。

三种指纹解锁方式各有优劣，但是收集指纹的方式也有所不同，光学式主要根据光源所反射的光的敏感手机指纹的形态，简单而言就是给指纹拍照；电容式则是测定根据指纹凹凸不同导致的电容量的差异；超声波式通常利用超声波扫描皮肤表皮层的细微特征。

上述三种指纹识别方式中，最常见的是电容式，一般手机都是采用这种方案，但电容式指纹识别需要单独设置识别装置，并且电容式指纹识别只能放置于手指直接接触的区域，因此想要实现屏下指纹主要依靠光学、超声波等技术穿透面板来实现屏下指纹识别的目的。现阶段想要实现屏下指纹识别必须采用OLED显示面板，才能保证指纹的准确识别。

LCD屏幕较厚，且透光性不好，也无法自主发光，只能依靠背光来进行辅助观看，这导致指纹传感器不仅很难读取指纹信息同时背光也会对其进行干扰。而OLED屏幕更薄，透光性更好，同时可以尽可能的减少光源的干扰，因此也成为了当下屏下指纹最合适的选择。

可以看到，目前市场上搭载有屏下指纹的手机厂商都在大量进购刚性AMOLED面板，如OPPO、vivo、华为、小米、魅族等。据相关数据预计，2018年搭载AMOLED屏幕的手机出货量将达到将超过1亿部，年增长率超过30%。当然屏下指纹需要AMOLED屏幕只是一个前提条件，还需要搭载相应的屏下指纹芯片配合使用。

据市场调研机构预计，2018年全球屏下指纹芯片出货量将达到4200万颗，其中超声波屏下指纹的出货量更将超预期。随着屏下指纹技术的愈发成熟，旗舰手机中屏下指纹也将成为标配，同时预计2019年全球屏下指纹出货量将突破1亿颗。

再回到苹果被授权屏下指纹专利上，其实早在2012年苹果就已经收购了指纹识别方案供应商Authentec，可以说苹果是最早研究指纹识别的厂商之一，此外在2015年苹果已经申请了屏下指纹相关专利，这证明苹果早就考虑过屏下指纹解锁方案。但可能受限于技术不成熟以及其他原因，苹果最终放弃了指纹解锁方案，转攻人脸识别，并推出Face ID通过结构光来进行面部识别。因此即使苹果重新拿起屏下指纹，也不会在光学式或者超声波上做文章，受限于AMOLED屏幕的技术对苹果而言是难以接受的。

因此，这次美国专利局所公开的苹果申请的屏下指纹技术是有别于光学式及超声波式的屏下指纹识别方案。据外媒报道，苹果在专利中表示，系统可通过屏幕下布置的微孔相机和多个节点传感器识别出用户的指纹信息。并且系统可以通过节点传感器来识别用户触摸屏幕的角度，从而提升识别的准确性和识别率。

不管怎样，苹果再次重视指纹识别已是不争的事实，在面对安卓阵营的不再跟随，固执己见显然不是一个好的做法。而要想保证全面屏的完整性，目前来看，3D结构光还无法做到，屏下指纹成为了不二的选择。虽然苹果不会放弃面部识别，不过重新关注指纹识别的消息想必会让一大部分厂商为之振奋，进而也会推动屏下指纹的进一步发展。

总之，编者认为，屏下指纹技术是在已经非常成熟的指纹技术之上进行的拓展，所以相对结构光面部识别而言，人们的接受程度也会更高。同时，屏下指纹也能很好的保证全面屏的完整性，为用户腾出更多的显示空间。如今，屏下指纹已经在许多安卓旗舰上粉墨登场，未来将会有更多屏下指纹手机出厂，或许将成为手机厂商高端旗舰产品的标配，屏下指纹的全面爆发已然不远。