就在高端旗艦機(jī)型開(kāi)始以“OLED+屏下指紋”作為手機(jī)賣(mài)點(diǎn)之際，手機(jī)供應(yīng)鏈已在著手讓屏下指紋普及到千元機(jī)的布局。

4月下旬，一直在耕耘3D攝像頭的阜時(shí)科技宣布，推出全球首款LCD屏下指紋識(shí)別方案。最關(guān)鍵的是，發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)還展示了樣機(jī)。

若該方案成功量產(chǎn)，則意味著千元機(jī)也將席卷屏下指紋風(fēng)暴。為何一家成立僅兩年的阜時(shí)科技，可以領(lǐng)先世界首發(fā)該技術(shù)，而不是其他幾家傳統(tǒng)的指紋廠商呢？

“主要得益于公司在3D攝像頭的技術(shù)積累，才讓阜時(shí)科技可以更快速推出LCD屏下指紋方案。”4月30日，阜時(shí)科技創(chuàng)始人莫良華對(duì)第一手機(jī)界研究院透露，預(yù)計(jì)今年底或明年初，采用LCD屏下指紋方案的手機(jī)產(chǎn)品就會(huì)量產(chǎn)。目前阜時(shí)科技已跟多家手機(jī)廠家展開(kāi)了相應(yīng)的測(cè)試。

第一手機(jī)界研究院了解到，由于成本的原因，７美金左右的光學(xué)指紋是手機(jī)主流品牌廠家所普遍采納的方向，也僅限于售價(jià)超過(guò)2500元的旗艦機(jī)型。

雖然一些廠商也展開(kāi)了LCD屏下指紋的研發(fā)，但率先拿出LCD屏下指紋樣機(jī)的還是阜時(shí)科技。從這一點(diǎn)來(lái)看，作為初創(chuàng)公司的阜時(shí)科技，的確在適當(dāng)時(shí)間，打出了一張好牌，也讓阜時(shí)科技獲得了成為手機(jī)主流品牌供應(yīng)商的機(jī)會(huì)。

阜時(shí)科技創(chuàng)始人莫良華

技術(shù)路線

據(jù)了解，屏下指紋技術(shù)解決方案主要有兩個(gè)方向，一是光學(xué)式屏下指紋，二是超聲波式屏下指紋。

其中，超聲波式屏下指紋識(shí)別技術(shù)基于超聲波，通過(guò)傳感器先向手指表面發(fā)射超聲波，并接受回波。利用指紋表面皮膚和空氣之間密度不同構(gòu)建出一個(gè)3D圖像，進(jìn)而與已經(jīng)存在于終端上的信息進(jìn)行對(duì)比，以此達(dá)到識(shí)別指紋的目的。

該技術(shù)方案的優(yōu)勢(shì)在于具有較強(qiáng)的穿透性，抗污漬的能力較高。但由于成像質(zhì)量低、技術(shù)不夠成熟、產(chǎn)量較低等原因，造成成本高昂。因此，并沒(méi)有得到大范圍推廣商用。

而光學(xué)式屏下指紋在短短兩年時(shí)間里，也快速迭代。第一代光學(xué)式屏下指紋是“準(zhǔn)直器方案”，即在OLED屏幕下方嵌入了指紋識(shí)別傳感器，通過(guò)微透鏡收集從OLED屏幕小孔透下來(lái)的光線成像，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)指紋信息的識(shí)別。

但該方案的模組必須和OLED屏幕緊密貼合，工藝難度較高且存在良品率的問(wèn)題，并存在識(shí)別準(zhǔn)確率與成本成正比增加的難題，還有屏幕在強(qiáng)光下可以隱約看到指紋傳感器的輪廓，非常影響手機(jī)美觀。

基于此，從2018年開(kāi)始，第二代光學(xué)式屏下指紋“CMOS方案”開(kāi)始盛行，將隱藏在屏幕內(nèi)的指紋識(shí)別傳感器換成了特殊的攝像頭模組，由指紋芯片、超短焦CMOS魚(yú)眼攝像頭、光線傳感器、NORFLASH和濾光片幾個(gè)部分組成。

由于該方案成本被控制在7-8美金以內(nèi)，進(jìn)而手機(jī)廠家廣泛認(rèn)可采納，也成為近兩年手機(jī)屏下指紋的主流方案。

第一手機(jī)界研究院了解到，由于第二代光學(xué)式指紋技術(shù)方案，與傳統(tǒng)電容式指紋的技術(shù)路線完全不同，要求生產(chǎn)廠家必須具備攝像頭技術(shù)能力，才有可能研發(fā)出來(lái)。這也是至今只有兩家廠商能夠量產(chǎn)第二代光學(xué)式指紋，而其它廠家最快也要到今年底才能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的根本原因。

而于2017年成立的阜時(shí)科技，從創(chuàng)辦之初就定位于人工智能傳感，同時(shí)展開(kāi)3D攝像頭和LCD屏下指紋的研發(fā)。

“正是因?yàn)樵?D攝像頭積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，突破了第二代光學(xué)指紋的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，我們才有機(jī)會(huì)和實(shí)力推出全球首款LCD屏下指紋識(shí)別解決方案。”莫良華透露，目前阜時(shí)科技在LCD屏下指紋領(lǐng)域已申請(qǐng)了上百項(xiàng)專利，相當(dāng)一部分是發(fā)明專利。

去年10月，阜時(shí)科技在深圳推出了支付級(jí)識(shí)別的3D攝像頭方案，目前阜時(shí)科技已跟多家智能門(mén)鎖、支付設(shè)備、安防設(shè)備實(shí)現(xiàn)了深度合作。

按照目前華為、OPPO、vivo和小米對(duì)手機(jī)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用速度，更低價(jià)格更高配置已是幾大手機(jī)廠家的新品競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。比如，紅米手機(jī)產(chǎn)品就即將采用最高端的高通驍龍855芯片。

最新消息顯示，vivo已著手LCD屏下指紋手機(jī)新品的研發(fā)。

LCD屏下指紋前景

不過(guò)，LCD屏下指紋方案真正量產(chǎn)還需產(chǎn)業(yè)鏈通力合作。

因?yàn)椋袠I(yè)主流的屏下指紋方案是與OLED面板相配套的光學(xué)屏下指紋方案，主要的原理是將可見(jiàn)光攝像頭通過(guò)特定的制程與顯示面板結(jié)合起來(lái)，利用OLED面板的透光性，將指紋用“拍照”的方式獲取。

相反，LCD屏由于存在背光材料無(wú)法透光，讓光學(xué)指紋根本沒(méi)有用武之地，這是指紋芯片廠家近年來(lái)一直在尋求突破的難題。

“基于對(duì)市場(chǎng)廣闊前景的看好，阜時(shí)科技與背光模組廠***明通力合作，改動(dòng)了很多傳統(tǒng)的背光模組材料，比如偏光片、導(dǎo)光板等，讓其具有透光性，最終實(shí)現(xiàn)LCD屏下指紋解決方案。”

莫良華指出，將背光模組的膜材變成透光的，是會(huì)帶來(lái)膜材的成本增加，但相比LCD屏的整體成本，并不會(huì)增加太多。規(guī)模化量產(chǎn)后，包括LCD屏在內(nèi)的屏下模組整體成本將會(huì)比同類型OLED屏下模組便宜至少5美元以上，甚至可能達(dá)到10美元。

據(jù)透露，通過(guò)對(duì)LCD背光板的不斷改造與嘗試，對(duì)指紋光路方案的不斷調(diào)整與改進(jìn)，包括采用主動(dòng)式高穿透發(fā)射光源、寬域波長(zhǎng)光接收技術(shù)、LCD屏背光膜材組合試驗(yàn)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖像重構(gòu)算法等技術(shù)，阜時(shí)科技最終成功解決了顯示效果、指紋成像效果等瓶頸問(wèn)題。

由于采用了深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)Deblur算法，配合多點(diǎn)畸變圖像校準(zhǔn)指紋識(shí)別算法，讓阜時(shí)科技LCD屏下指紋方案的整體識(shí)別率已可以媲美電容式指紋的指標(biāo)。為此，阜時(shí)科技已經(jīng)投入數(shù)千萬(wàn)元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)。

不過(guò)，阜時(shí)科技和莫良華的市場(chǎng)信心來(lái)自于OLED硬屏產(chǎn)能局限。

據(jù)介紹，雖然三星和京東方都在擴(kuò)大OLED產(chǎn)能，但基于盈利的原因，基本上都是在擴(kuò)大OLED軟屏的產(chǎn)能，并沒(méi)有再去擴(kuò)大OLED硬屏的產(chǎn)能，主要的原因是目前OLED硬屏不賺錢(qián)。

目前全球OLED硬屏的產(chǎn)能大概只能滿足2億部手機(jī)的需求。因此，全球大部分智能手機(jī)還在采用LCD屏幕。2018年LCD屏幕手機(jī)占據(jù)了全球智能手機(jī)出貨量的85%。

更關(guān)鍵的是，京東方和華星光電等中國(guó)面板廠家還在擴(kuò)大LCD屏幕的產(chǎn)能，也意味著LCD屏幕的成本還會(huì)繼續(xù)下降，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)還會(huì)擴(kuò)大。

從這一點(diǎn)來(lái)看，手機(jī)LCD屏下指紋就擁有廣闊的市場(chǎng)空間。

“從過(guò)往手機(jī)的發(fā)展來(lái)看，指紋所帶來(lái)的手機(jī)功能便利性不言而喻。而全面屏+屏下指紋成為各手機(jī)品牌旗艦機(jī)型標(biāo)配，說(shuō)明消費(fèi)者更需要和更習(xí)慣手機(jī)正面指紋。”

莫良華預(yù)計(jì)，到2020年，1000元至2000元價(jià)格段的智能手機(jī)中，30%會(huì)采用LCD屏下指紋方案。

數(shù)據(jù)顯示，1000元至2000元的價(jià)格段的智能手機(jī)全球市場(chǎng)份額約40%。以全球年銷售14億支智能手機(jī)計(jì)算，明年采用LCD屏下指紋的手機(jī)出貨量將超過(guò)1.5億部。