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    LCD屏内指纹的到来 是否是LCD的翻身之日?

      [  中关村在线 原创  ]   作者:叶大恩

    前段时间,天马微电子正式发布了全球首款LCD屏内多点指纹识别方案(TED Finger Print,简称TFP),将识别模组集成在液晶面板内,因此称为屏内指纹。TFP支持全屏任意区域指纹识别,用户不仅可以盲解锁、还可以自定义指纹控制以及APP加密解锁,增强安全性和私密性。

    LCD屏内指纹的到来 是否是LCD的翻身之日?

    天马的LCD屏内指纹一发布,就令曾经高呼“LCD永不为奴”的用户激动不已。毕竟LCD党与OLED党已经厮杀多年,如今,看似比OLED的屏幕指纹更方便的屏内指纹能否为LCD扳回一城?LCD还能否回到当初的“黄金时代”?这事儿我们慢慢来唠唠。

    01 缘起“屏幕指纹” LCD弱势数年

    在LCD屏幕指纹方案并未发布时,“指纹解锁方式”甚至成为了辨别LCD屏幕和OLED屏幕的方法。尽管LCD党表示屏幕指纹解锁方案没有背部、侧边指纹方便,但不支持就是不支持,在这场没有硝烟的战争中,LCD党惨败。

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    如今天马带来的TFP支持在屏幕任意位置指纹识别,是否就能在“指纹识别”一战中翻身?那也未必。天马带来的TFP方案确实能够让指纹识别的过程比起几种OLED屏幕指纹解锁方案的定点解锁更加自由,一定程度上算是扳回了一城。

    LCD屏内指纹的到来 是否是LCD的翻身之日?

    选择将指纹识别模块做到屏幕上,是全面屏时代的选择。时间往回拨,在那个手机还有“华丽”下巴的时代,手机的指纹与“home”键结合的方式,其实还是挺方便的,在按下电源键的同时就能解锁。方便达到了,但是“不够美”。

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    于是,当手机进入全面屏时代之后,为了追求更高的屏占比,将指纹模块挪到一个合适的位置成为了一大难题。

    从人体工学角度考虑,背部指纹也是挺好的解决方案,但是架不住它丑。侧边指纹,在当时的转型期,由于技术原因要放在侧边就不得不牺牲机身厚度,归根结底还是一个字——“丑”。

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    于是,当屏幕指纹出现那一刻我仿佛就是唐伯虎看到了“春夏冬香”衬托下的“秋香”,没有多的语言来描述,只剩一个“真香”。

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    “秋香”可以说是才貌双全,不仅在颜值上吊打其它几种解决方案,而且操作符合用户习惯。对比这么明显,选谁这不是一目了然么?于是,在当时很难实现屏幕指纹的LCD被迫靠边站,这一站,就是好几年。

    02 屏幕指纹能否助LCD重回辉煌?  难

    目前已经商用的屏幕指纹识别技术主要有两大流派,光学方案与超声波方案。其中光学方案主要是依靠光线反射来探测指纹回路,需要结构足够轻薄化而且没有背光干扰,因此OLED屏幕先天适合做屏幕指纹识别。

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    光学指纹识别

    而LCD屏幕指纹识别技术的前进道路上,主要有穿透性差与背光干扰两大难点。此前TCL华星利用红外光来代替可见光在手指的反射作用进行成像,并通过红外发射器、指纹接收器,和各类光学镀膜来提高透过率及成像精度,但是结果并不理想——识率为<3%,而OLED的光学方案的指纹解锁的误识率大概为0.4%左右。

    而天马的方案则是目前光学屏幕指纹识别的升级版,将识别模组集成在液晶面板内,并且吧感光元件(CMOS)图像感应方案转换为薄膜晶体管(TFT)阵列方案,利用TFT制程增加了一层a-Si(非晶硅)驱动的sensor(光电转换二极管)。

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    这样的设计,让识别模组的红外线无需穿过液晶显示,确实有助于改进对于提升识别率和识别速度,但是能否达到技术相对成熟的OLED的两种识别方式的程度还有待商榷。另外,这样的设计工艺要求很高,而且叠加掩膜层数会提高敏感度,最终提升TFT sensor的量子效率,但这同时也会导致良率下降和成本提高的问题。

    从设计的角度来看,天马带来的TFP技术目前来看还不够成熟,想要追上已经大量商用几年的OLED还有很长一段路要走,论“以屏内指纹技术翻盘”那更是一个遥远的话题。

    03 曾经辉煌的LCD被抛下 究竟输在了哪里?

    从屏幕本身来看,LCD和OLCD两种屏幕各有优劣,简单总结下两者的特点:

    1、LCD屏幕:有液晶层,整体结构比较厚;不可弯曲;不可自发光,色彩偏冷淡,但也没有烧屏风险;成本较低;

    2、OLED屏幕:无液晶层,整体结构比较薄;可以弯曲,甚至折叠;可以自发光,整体的色彩非常均匀、饱和,视觉效果更佳,但可能“烧屏”;成本较高。

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    这样看来,两种屏幕打得有来有回,LCD似乎不该这么快被高端旗舰所抛下,但为什么现在却很难在旗舰机型中见到LCD屏幕,反而在中低端中广泛应用?LCD这一败,很大程度上并不是技术原因,而是对手OLED已经将终端厂商绑上了自己的战车。

    市场主流从LCD向OLED屏转变有一个非常重要的时间点——2017年,屏幕指纹技术登场让OLED 备受关注,而坚持LCD的苹果也在iPhone X中换上了OLED。而在此之前,LCD是绝对的主流,但是之后LCD就被贴上了“低端、过时、耗电、显示效果差、不能用屏下指纹”的标签。

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    纵观当下新品,中高端机型集体转向OLED屏幕,包括小米、vivo、一加、OPPO,以及魅族等厂商,更是几乎将自家与三星定制AMOLED作为了重要的产品卖点。

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    除了终端厂商,头部屏幕供应商的动作也早就透露了LCD大势已去的事实。在今年年初,三星显示集团就表示,将于今年年底关停旗下在韩国和中国的所有 LCD 面板产线,彻底放弃 LCD 生产。事实上,三星的动作反而是最慢的——松下和LG Display 早在去年就宣布逐步停止 LCD 生产。头部供应链的离开,也基本意味着LCD在行业内已基本被放弃。

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    另外,OLED还有着更多能够吸引消费者的特质能够成为高端旗舰的卖点,这也让终端厂商更为青睐OLED屏幕。

    比如OLED的可弯曲、可折叠属性,在这个“曲面屏”、“瀑布屏”、“折叠屏”成为旗舰机关键词的时期,让LCD的处境颇为尴尬。

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    OLED 还有黑色状态下不发光特性,可以做到“纯净的黑”,而LCD背光面板的存在显然是做不到的。比如下图,相信很多人都是因为这个特性而爱上OLED屏。

    LCD屏内指纹的到来 是否是LCD的翻身之日?

    OLED的自发光特性还可以达到省电的目的,功耗方面对比LCD更省电。按此特性,很多手机厂商带来了“熄屏显示”功能,于是又多了一个依托OLED屏幕带来的卖点,LCD只能黯然退场。

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    当然,LCD也是有优势的,比如更加护眼。OLED屏幕为了材质寿命,一般采用PWM 调光,通过不停通电、断电的形式来调节屏幕的亮度,在低亮度情况下的低频屏闪让人感觉头晕,而LCD有着背光面板,可以通过 DC 调光的方式改变亮度,没有PWM的严重屏闪感。

    LCD屏内指纹的到来 是否是LCD的翻身之日?

    不过,很多人坚持LCD,还是因为LCD的成像效果更好,RGB的像素排列可以保证子像素全面展示,成像画面自然。而OLED的几种像素排列都是两种像素借助邻近像素才能成像,成像画面存在彩边锯齿。要想减小这种差距,OLED屏幕只能往上堆像素——2K的OLED屏幕才可与1080P的LCD屏幕一战。

    想感受差距的可以直接看下图:

    LCD屏内指纹的到来 是否是LCD的翻身之日?

    综合来看,LCD被挤出高端行列其实是很多因素并行的结果。因为这些条件在,LCD想要凭借一个“屏内指纹”翻身还是有些难度。

    04 最后说一句:

    LCD因为自身的各种局限,想要重回高端看来已是无望,“LCD永不为奴”这句话看来也只能是历史。而且随着OLED屏成本的降低,已经不仅仅是高端旗舰机型使用,中低端产品中也有不少都采用了OLED屏幕。

    现在来看,LCD失去的可能不只是高端领域,而是真的在逐渐退出历史舞台。也许在未来,LCD将成为移动终端历史中的一个回忆。

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