01解读LCD屏内多点指纹识别
产品：NEX 3（8GB/256GB/全网通/5G版） vivo 手机当前手机行业几大前沿技术，屏下指纹识别就是其中一个，它不仅带来全新的解锁交互方式，而且还影响着全面屏手机的形态演进。各家手机厂商开发布会时，总会宣传自家屏下指纹识别技术。
各家的叫法不尽相同，相信很多朋友都感到困惑？但实际上屏下指纹实现的原理一般都离不开——光学屏幕指纹识别和超声波指纹识别这两项方案。屏下指纹识别技术和传统的电容式指纹识别有什么不同？最近，天马微电子官宣的全球首款“LCD屏内多点指纹”解决方案又有怎样的特点？
01 全面屏淘汰了电容式指纹 口罩难倒了苹果的Face ID
作为全面屏时代的全新解锁交互方式，屏下指纹识别技术可以说是未来的行业趋势。这里很多人会说苹果的3D人脸识别方案不也同样方便？但是全面屏向着极致化方向发展，为3D人脸识别预留的“刘海”，就必须去掉。
而且，现在我们都需要戴口罩，这个时候iPhone的3D人脸识别就很不方便，之前很多网友也反馈过戴口罩让手机人脸识别几乎成了累赘，为此苹果还特意进行系统更新，修改了密码解锁的方式。
苹果Face ID人脸识别
在了解屏下指纹识别前，就不得不先看一下传统的电容式指纹识别方案。传统的电容式指纹识别技术我们应该都不陌生，全面屏手机时代没有来临之前，几乎所有的手机指纹识别技术都是电容式指纹识别。
iPhone 5s采用电容式指纹识别
从iPhone 5s发布之后，电容式指纹识别方案就开始风靡全球。它的原理是利用硅晶圆在和我们皮肤上电解液接触的时候后形成电场，同时微观上指纹纹路是高低不平的（肉眼不可见），这时候传感器就可以采集下指纹的形状，用于解锁。
通过原理我们可以了解，电容式指纹识别不能湿手解锁、无法隔着电场情况复杂的屏幕实现屏下指纹识别。因为其穿透能力太差，也让它在全面屏时代显得格格不入。
屏下指纹识别就不一样了，它是将指纹识别器隐藏在屏幕下方，透过屏幕对用户的指纹进行信息采集和匹配识别。优点就是不会占用屏幕空间，可以说屏下指纹识别技术就是为全面屏时代而生的。
02 全面屏时代的两大主流屏下指纹识别技术
超声波指纹识别
因为超声波具有穿透不同材料的能力，指纹模组发出的特定频率的超声波扫描手指，根据不同材料产生的回波来区分指纹脊线与谷所在的位置，不同的指纹建立相对应的图像。
超声波指纹识别能够穿透金属，玻璃等材料，所以在不开孔的情况下实现屏下指纹识别。同时，超声波指纹识别受手指表面的污垢、水等的影响较小，可以实现湿手解锁。
光学指纹识别
光学指纹识别技术，其原理是利用了光的折射和反射。OLED屏幕拥有的自发光、可弯曲，厚度薄等特性，这为光学屏下指纹识别在手机上能够应用提供了保障。
手指按压屏幕，OLED屏幕发出光线将手指区域照亮，照亮指纹的反射光线透过屏幕返回到屏下的传感器上，然后进行识别。光学屏下指纹识别可以有效的避免环境光的干扰，稳定性更好，是目前使用最广泛的指纹识别技术，获得国内很多手机厂商的青睐。vivo的屏下指纹识别技术应用较早，其原理就是光学指纹识别技术。
我们可以注意到，由于LCD屏幕没有自发光的特性，所以目前支持光学屏下指纹识别的手机都采用的是OLED屏幕。而现在，LCD屏内多点指纹解决方案打破了这个局面。
03 什么是LCD屏内多点指纹解决方案
在手机指纹识别领域，无非就两种，一种是OLED屏幕+屏下指纹识别，另一种就是LCD屏幕+后置或者侧边指纹识别。
很多人疑问，为什么LCD+屏下指纹识别却没有？众所周知，LCD屏幕不具备自发光特性，其需要背光板去打光，这样的背光原理意味着LCD屏幕更厚。那么要实现光学屏下指纹，就需要在屏幕下面安装一个小的“摄像头”，通过摄像头拍照比对指纹。
而屏下摄像头模组是不透光的，LCD的背光式的发光原理就注定无法使用这种屏下摄像头模组，因为不仅会增减屏幕厚度，而且室外强光下还可能会看到传感器模组，这就类似在电影院里面看电影，突然有个人挡住了投影仪，非常影响观看效果。
超声波指纹，因为LCD屏幕太厚，超声波也无法穿过屏幕识别指纹。那么，LCD屏内指纹识别真的就无路可走了吗？
早在去年，京东方、汇顶科技等企业就已经宣布攻克了LCD屏下指纹技术难关，接下来则会实现量产。万万没想到，国内知名屏幕厂商天马半路杀了出来，发布了全球首款LCD屏内多点指纹解决方案（TED Finger Print，简称TFP）。
其原理是将指纹图像采集器内嵌于TFT显示基板上，这样就实现了触控、显示、指纹识功能三合一。同时，由于TFT显示基板覆盖了整个屏幕，搭载的传感器基于玻璃基板、尺寸不受限制，可在全屏幕上实现“全屏多点”指纹识别。最重要的是，这个方案为天马自主知识产权。
这项技术拥有三大核心亮点：第一，高集成化；第二，高屏占比；第三，全屏多点指纹识别。
首先，由于LCD屏幕和OLED屏幕显示原理不同，LCD屏幕厚度更高且无法做到独立显示，传统的屏下指纹传感器无法透过屏幕正常识别。
天马的解决方案首次实现触控、显示、指纹识别三合一，解决了LCD屏内光学指纹被屏幕盖板厚度限制的问题，具有量产性。同时，由于将光路调制单元集成在显示屏内部，显示屏厚度相比外挂式准直光路设计方案降低50%以上，使手机设计更轻薄。
其次，这项方案将指纹识别功能内置在显示屏内，有效提升终端产品的屏占比。
最后，支持全屏任意显示区域实现指纹多点识别，可应用于全屏幕盲解锁、APP加密解锁、自定义指纹控制，安全性、私密性更高。
我们知道，屏下指纹识别是指通过屏幕玻璃下方完成指纹识别解锁过程的一种技术，包括电容式、光学和超声波式指纹识别，但由于技术和成本的原因，绝大部分只能在固定的区域内实现单点指纹识别。
而天马的LCD屏内多点指纹解决方案，采用光学指纹识别方式，创新性的将指纹图像采集器集成到显示屏内，实现“全屏多点”指纹识别，可以说是行业的一次大跨步。
写在最后
新技术的诞生，往往可以引领一个行业的发展方向。天马的全球首款LCD屏内多点指纹解决方案，其高集成化、高屏占比和全屏多点指纹识别的特性，为未来LCD屏内指纹识别手机的实现量产，注入了强心剂。至于首款搭载这项技术的手机会是谁，我们不妨期待一下。
另一方面，即使LCD屏下指纹技术取得突破进展，但也很难全面普及。首先，当下手机屏幕市场格局基本形成，OLED屏幕综合素质表现更强，因此成为了当下手机屏幕的主流。可能仅靠指纹识别功能，很难改变市场格局，但显然，天马的这套解决方案瞄准了更为广阔的市场。
这项技术除了用在手机上，将大大提升智能终端人机交互体验的多元化空间，比如可以为APP深层加密、保障财富安全、提升车辆驾驶体验；并可为智慧工厂、智慧城市、智能家居、智能交通、智能医疗的信息安全提供更高级别的保障。
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