LCD屏下指纹技术来了.....

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对大多数中高端智能手机来说，屏幕指纹功能已经成为必不可少的卖点，但消费者想必已经发现，目前使用屏幕指纹的手机基本都是使用AMOLED屏幕，这对于部分不满于AMOLED屏幕的消费者来说难免会觉得有些不快。

当然这是无奈之举，根据供应链反馈的消息，由于LCD屏幕需要加入背光层，且屏幕模组整体较厚，以光电技术为主的屏幕指纹技术无法应用到LCD屏幕上，所以目前绝大多数的屏幕指纹手机都得搭配AMOLED屏幕使用。

但对部分消费者而言，AMOED屏幕在低亮度下使用PWM调光对造成眼睛不适，虽然部分厂商加入类DC调光策略来缓解这一问题，但始终不是根治。此外，AMOLED屏幕的发色较浓艳，色准表现普遍不佳，所以在某些显示效果的比拼中不如LCD屏幕那么出色。

小米产品经理王腾表示，确实有所耳闻供应链中已经出现了LCD屏幕指纹的方案，但在今年内恐怕不会出现在市场上。实际上一项技术从出现到成熟往往需要很长一段时间，就例如屏幕指纹技术从诞生到商用就花了3年。

此外，如果只有一家供应商研发出了LCD屏幕指纹方案，那么大概率也不会被其他厂商所采用，因为在议价方面厂商会没有优势。如果我们想用上LCD屏幕指纹技术，那么至少得等供应链普及和能够大量量产之后才有戏。

屏下指纹的技术路线之争

目前行业主流的屏下指纹方案，是与OLED面板相配套的光学屏下指纹方案，主要的原理是将可见光摄像头通过特定的制程与显示面板结合起来，利用OLED面板的透光性，将指纹用“拍照”的方式获取。这里的代表厂商是汇顶、思立微。包括VIVO、小米、华为、OPPO都主要采用这种屏下指纹方式。

由于目前屏幕下光电指纹识别，是通过OLED屏幕亮屏采集指纹信息再通过反射，反射到指纹识别模块，所以，指纹识别的地方会经常出现区域性亮屏，不过这对于OLED屏幕却是致命的伤害，因为这会很容易引起烧屏的现象。此外，OLED屏在产能上都被三星所垄断，相比目前手机市场主流的LCD屏，OLED屏下指纹具有先天的缺陷，成本居高不下。

如果从材质来看，超声波方案（以高通为代表）基本上不受材质的影响，超声波指纹识别技术，原则上可以用于各种材质的面板，效果要好于光电式屏下指纹识别技术。但普遍认为高通的前两代指纹识别芯片还不够成熟，特别是不能满足穿透LCD屏幕的厚度要求。一旦超声波指纹成熟，终端厂商将可以选择LTPS或a-Si屏幕实现屏下指纹。

另外一种材质就是LCD屏（以阜时为代表），由于背光的存在，LCD显示屏天然无法透光，这也是过去一两年指纹芯片厂商一直在寻求突破的领域。毕竟 LCD面板无论是产能还是销量上都远超OLED面板，广泛采用LCD面板的消费电子产品，多数都是流行爆款，也希望能有屏下指纹方案这一卖点。理论上OLED屏幕的使用时间是50000小时，但相对的LCD屏幕却是他的一倍之多。

2018年LCD屏幕手机占据全部智能机出货量的85%以上（按14亿手机总数算，约等于11.9亿手机都用LCD），而过去市场上仅有OLED手机的屏下指纹产品。一直没有配套LCD全面屏的屏下指纹方案问世。由于市场上一直没有厂商推出支持LCD面板的屏下指纹，因此有人感叹：屏下指纹本来就与LCD面板无缘，LCD手机只能继续采用传统的电容式指纹方案。

由于光线无法穿透LCD面板背光，因此摄像头式的屏下指纹方案就此绝缘。基于其他感光方案如屏内光电二极管的方案，目前还没具备性能、良率等优势，离量产也有不小的距离。根据行业内部了解到的消息，包括敦捷光电、沃格广电、深天马等友商都在进行LCD屏下指纹的研究。

采用LCD屏下指纹有哪些好处？

2019年4月24日，经过将近两年的研发，阜时科技于在深圳举行发布会，成功开发出一款适用于普通TFT-LCD显示面板的屏下指纹方案。

提到阜时科技，可能不少人觉得有点陌生，因为这是一家非常新的公司。去年10月，阜时科技在深圳举办了3D传感发布会，推出了支付级识别的3D摄像头方案。针对传统2D人脸感测技术不能实现的深度感测领域，阜时科技凭借过硬的实力和诸多行业优势，为客户提供成套方案，进一步提升人脸感测的安全性和交互使用体验。目前阜时已经跟多家智能门锁、支付设备、安防设备、手机厂商实现了深度合作。

阜时科技创始人莫良华

不过，阜时科技并非仅仅提供3D传感技术的公司，严格来说阜时是一家人工智能技术提供商。3D人脸识别涉及到很多机器视觉的活动，除了听觉语音，从指纹到视觉、认知，阜时能提供全套的人工智能生物识别方案。

虽然成立时间不长，但包括华为、传音、魅族、nubia、TCL、闻泰、龙旗等都是阜时科技的客户，2018年阜时科技也经历了一轮非常大的融资。创始人莫良华也介绍了LCD屏下指纹的产品进展、开发初衷，以及一路上不断试错迭代的背后故事。

阜时科技创始人莫良华认为，虽然OLED屏下指纹有很多优点，但LCD也有很多长处，因为LCD屏很复杂，可以做很多的改造。比如说可以把传感器放进去，可以把摄像头传感器放到LCD屏内。直接把传感器放到LCD基板上，通过这种方式可以实现多指全屏的指纹。通过这种方式可以实现真正的全屏指纹，同时在成本上也有优势，不用增加额外的摄像头。

在空间上也有优势，只要把指纹加进来，通过光学的方式就可以直接实现Touch，触控芯片也可以省掉了。

阜时科技研发负责人林峰

阜时科技研发负责人林峰表示，成本方面硬件成本，屏下部分可以按照OLED和LCD屏的差别，改动较多的是背光模组等材料。在新产品推出初期，会比传统的LCD屏有一定的溢价。但是LCD屏下模组整体售价会比同类型OLED屏下模组便宜很多。

如何做一款LCD屏下指纹方案？

林峰表示，在2017年阜时科技开始研发LCD屏下指纹的时候，由于LCD屏的原理缺陷，业内普遍认为要做到LCD屏下指纹是“难以完成的认为”。经过技术团队日以继夜的奋战，经历了20多次失败，尝试过屏下挖洞、补光等各种解决方案，最终在2019年实现了LCD屏下指纹技术的量产。阜时科技总经理莫良华回忆说：“经过之前好几个失败的方案，我们并没有气馁，持续研发，大胆探索，小心求证，最终才有今日的成果。”

据介绍，在研发3D传感技术的同时，阜时应用到了很多指纹识别的技术及专利，特别是3D人脸识别中用到的深度学习神经网络算法也进一步应用到LCD屏下指纹技术的研发中去。阜时科技研发负责人林峰认为，在研究3D人脸识别方案时，研发团队收获了大量经验，被成功吸收到屏下指纹的研发中来，使得产品研发在经过一段时间的平台期之后，迎来了一个又一个技术突破的机会，并成功转化成可以预见的技术成果。林峰表示，3D人脸识别的算法用到屏下指纹上，在干湿手指、强光等情况下具有很好的鲁棒性。

通过对LCD背光板的不断改造与尝试，对指纹光路方案的不断调整与改进，包括采用主动式高穿透发射广元、宽域波长光接收技术、LCD屏背光膜材组合试验、神经网络图像重构算法等……成功解决了显示效果、指纹成像效果等瓶颈问题。

林峰强调，由于采用了深度学习神经网络Deblur算法，配合多点畸变图像校准指纹识别算法，目前的整体识别率可以媲美电容式指纹的指标。

在2019年春节前后，阜时科技成功研发出第一个可以清晰地看到指纹图像的LCD面板+屏下指纹方案，在对应 LCD屏下指纹采集的局限环境下，阜时科技采用了算法辅助的做法，通过采用最新的深度学习神经网络算法优化，实现了LCD屏下指纹的快速识别，目前得知其指纹识别率可媲美传统电容式指纹，并且算法还在不断进化中。林峰表示，非常有信心在2019年实现量产。

据了解，LCD屏下指纹的方案，在阜时科技的内部研发团队中前前后后进行了近2年的时间，积累了100多件专利，经历了至少三次比较重大的产品方向调整，最终确定了LCD屏下指纹将是2019年的重要方向。（芯扒客、雷科技）

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