支付APP指紋安全認(rèn)證、聯(lián)名賬戶取款加密指紋認(rèn)證……諸多指紋識(shí)別行為將有望通過LCD屏下(內(nèi))指紋識(shí)別技術(shù),以更高安全性、更高便捷性的方式實(shí)現(xiàn)。

由于LCD屏幕自身不透光的特性,實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的難度較大。盡管如此,有許多面板、手機(jī)廠商向LCD屏下指紋技術(shù)發(fā)起了挑戰(zhàn),該技術(shù)在正在朝著高集成化、全屏指紋多點(diǎn)識(shí)別以及高屏占比方向演進(jìn)。

“屏下”到“屏內(nèi)”的進(jìn)化

目前,應(yīng)用在OLED手機(jī)上的屏下指紋識(shí)別技術(shù)已經(jīng)很成熟,由于高成本,手機(jī)售價(jià)普遍較高。雖然LCD屏幕成本較低,但LCD屏幕自身不能透光,所以在LCD實(shí)現(xiàn)屏下指紋技術(shù)難度較大。盡管如此,近年來依然有許多面板、手機(jī)廠商向LCD屏下指紋技術(shù)發(fā)起了挑戰(zhàn),并取得了一定成果。

2019年5月,友達(dá)光電向外展示了全屏幕光學(xué)指紋識(shí)別LCD屏幕。

2019年6月,京東方透露,LCD屏下光學(xué)指紋感測(cè)技術(shù)已經(jīng)研發(fā)成功。2019年8月,華為榮耀展示了搭載屏下指紋解鎖的LCD手機(jī)樣機(jī),據(jù)悉,這款樣機(jī)是榮耀與京東方聯(lián)合開發(fā)的成果。

2020年3月,小米集團(tuán)副總裁、紅米品牌總經(jīng)理盧偉冰宣布紅米團(tuán)隊(duì)攻克屏幕指紋難題,在LCD屏幕上實(shí)現(xiàn)了屏幕指紋并具備可量產(chǎn)性。

2020年6月,TCL華星宣布已經(jīng)開發(fā)出固定單點(diǎn)屏下指紋技術(shù),預(yù)計(jì)今年將推出全屏單點(diǎn)屏內(nèi)指紋技術(shù),2021年將推出全屏多點(diǎn)屏內(nèi)指紋技術(shù)。

2020年7月,天馬研發(fā)的全球首款 LCD屏內(nèi)多點(diǎn)指紋解決方案(TED Finger Print)正式發(fā)布,該方案將指紋圖像采集器內(nèi)嵌于TFT顯示基板,實(shí)現(xiàn)了觸控、顯示、指紋識(shí)別三項(xiàng)功能融合為一。

從“屏下”到“屏內(nèi)”,體現(xiàn)出怎樣的進(jìn)化過程?

據(jù)了解,屏下指紋的發(fā)展主要分為屏下指紋(固定單點(diǎn))、屏內(nèi)指紋(全屏單點(diǎn))、屏內(nèi)指紋(全屏多點(diǎn) TED內(nèi)嵌式)等階段。屏下指紋識(shí)別包括電容式、光學(xué)式以及超聲波式等類別,但目前搭載此類技術(shù)的產(chǎn)品由于技術(shù)和成本的原因,絕大部分僅能在固定的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)單點(diǎn)指紋識(shí)別。如今最新研發(fā)成果——屏內(nèi)多點(diǎn)指紋解決方案,采用了光學(xué)指紋識(shí)別模式,將指紋圖像采集器集成到顯示屏內(nèi),可在全屏幕上實(shí)現(xiàn)“全屏多點(diǎn)”指紋識(shí)別,比屏下指紋產(chǎn)品擁有更大屏幕識(shí)別面積。

集成化與多點(diǎn)識(shí)別成攻克方向

“屏內(nèi)多點(diǎn)指紋解決方案的未來發(fā)展方向,一定是高集成化、全屏指紋多點(diǎn)識(shí)別以及高屏占比?！碧祚R微電子股份有限公司市場(chǎng)部總監(jiān)吳弢在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示。

具體而言,第一是高集成化。主要是實(shí)現(xiàn)觸控、顯示、指紋識(shí)別三合一,要突破LCD屏內(nèi)光學(xué)指紋難以匹配正常蓋板厚度的限制,這樣才更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及量產(chǎn)性;同時(shí),由于將光路調(diào)制單元集成在顯示屏內(nèi)部,顯示屏厚度相比外掛式準(zhǔn)直光路設(shè)計(jì)方案降低50%以上,使終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)更輕薄。第二是全屏指紋多點(diǎn)識(shí)別。要支持全屏實(shí)現(xiàn)任意顯示區(qū)域指紋多點(diǎn)識(shí)別,可應(yīng)用于全屏幕盲解鎖、APP加密解鎖、自定義指紋控制,實(shí)現(xiàn)高安全性和高私密性。第三就是高屏占比。將指紋識(shí)別功能內(nèi)置在顯示屏內(nèi),有效提升終端產(chǎn)品的屏占比,可為用戶帶來更極致的視覺體驗(yàn)。

此外,LCD屏下(內(nèi))指紋的發(fā)展完善,還離不開高亮度、高指紋識(shí)別率以及解鎖體驗(yàn)提升幾個(gè)維度。高亮度需要模組亮度達(dá)450nits以上,要保證展現(xiàn)更多的圖像細(xì)節(jié)的同時(shí)還能有效解決亮度嚴(yán)重?fù)p失問題,帶來流暢的觀影和游戲體驗(yàn);超高指紋識(shí)別率是指FRR<3%,可以達(dá)到OLED水平;在解鎖體驗(yàn)方面,使用解鎖或消費(fèi)功能時(shí)更具直覺性,避免誤觸,精簡(jiǎn)手機(jī)配件按鈕,增進(jìn)整體美觀。

據(jù)了解,TCL華星在LCD屏下指紋技術(shù)攻關(guān)過程中,通過對(duì)LCD背光板的不斷改造與嘗試,解決了BLU films開發(fā)、TPM亮度的提升、紅外傳感器識(shí)別精度提升等難題。最終,推出了可以清晰看到指紋圖像的LCD面板+屏下指紋,并實(shí)現(xiàn)了LCD屏下指紋的快速識(shí)別功能。

優(yōu)化成本尋找差異化競(jìng)爭(zhēng)之路

LCD屏內(nèi)指紋的優(yōu)勢(shì)在于可以做大面積及多指紋識(shí)別,可以提升智能終端人機(jī)交互體驗(yàn)的多元化空間。例如可為APP深層加密、保障財(cái)富安全、提升車輛駕駛體驗(yàn);還可為智慧工廠、智慧城市、智能家居、智能交通、智能醫(yī)療的信息安全提供更高級(jí)別的保障。

據(jù)吳弢介紹,未來,LCD屏內(nèi)指紋可以對(duì)任意APP加密,用戶點(diǎn)擊APP圖標(biāo)的瞬間需要完成指紋驗(yàn)證,才能進(jìn)一步打開和運(yùn)行APP,相比現(xiàn)有手機(jī)APP需要在指定位置按下手指進(jìn)行指紋驗(yàn)證的加密方式,更加方便。LCD屏內(nèi)指紋甚至可實(shí)現(xiàn)在ATM機(jī)上使用聯(lián)名賬戶時(shí),需兩人同時(shí)輸入指紋才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)賬的操作功能。

從友達(dá)光電發(fā)布全屏幕光學(xué)指紋識(shí)別LCD屏幕開始,天馬最新的LCD多點(diǎn)觸控屏內(nèi)指紋方案已經(jīng)具備了量產(chǎn)條件,正向全球知名品牌終端送樣,LCD屏下(內(nèi))指紋方案推出已經(jīng)有很長時(shí)間,但一直未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用,整體LCD屏下指紋在量產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)程走到哪一步?

CINNO Research高級(jí)分析師劉雨實(shí)在接受采訪時(shí)表示,LCD屏下(內(nèi))指紋在技術(shù)上已打通,與采用光學(xué)屏下指紋的剛性O(shè)LED相比,量產(chǎn)成本上不具優(yōu)勢(shì),因此目前還極少有實(shí)際應(yīng)用。目前,LCD屏下(內(nèi))指紋正在積極優(yōu)化成本和尋找與OLED屏下指紋差異化競(jìng)爭(zhēng)之道。

群智咨詢(Sigmaintell)半導(dǎo)體器件研究資深分析師徐晶晶在接受《中國電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示,LCD 屏下(內(nèi))指紋方案目前仍處在研發(fā)階段,從應(yīng)用領(lǐng)域看,相比于手機(jī)終端,未來有望在車載顯示、門鎖市場(chǎng)推廣,預(yù)計(jì)會(huì)在2021年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

觸控顯示演進(jìn)趨勢(shì)之一,就是從器件結(jié)構(gòu)層面出發(fā),通過增加更多的功能來幫助觸控顯示模組不斷加值。盡管最新的LCD屏內(nèi)指紋解決方案仍有一些細(xì)節(jié)待優(yōu)化,但該技術(shù)的發(fā)布還是重振了從業(yè)者對(duì)LCD指紋解決方案的信心。

總體來說,面板廠正在不遺余力地?cái)[脫單一顯示功能的顯示屏,讓其成為各種功能匯聚交互的平臺(tái)是未來期待的發(fā)展方向。與此同時(shí),面板廠也將從簡(jiǎn)單的生產(chǎn)制造商升級(jí)為系統(tǒng)平臺(tái)整合者的角色,這一趨勢(shì)也將大大促進(jìn)LCD屏下(內(nèi))指紋的發(fā)展進(jìn)步。