支持屏下指纹的手机屏幕好吗（带你看尽最全的手机屏幕指纹识别）

说起手机指纹识别功能，就离不开那些经典的手机。下面我就把每种指纹识别技术结合其对应

的经典机子，一块来介绍手机指纹识别技术的发展历程，大家也可以看看能不能在这些机子里找到当年的记忆。也顺带了解手机是怎么识别你的指纹来瞬间解锁，以及这些技术的历代发展过程。

手机指纹识别的种类

至今为止，手机指纹识别常见的主要有3种：电容指纹识别，光学屏下指纹识别，超声波指纹识别。手机、平板等电子设备上，体积轻巧、成本低廉的电容式指纹模组是早期大多数手机厂商的首选。当年iphone5S上的指纹识别模块，确实给了我们太多的惊叹，即使苹果5s发布后，安卓厂家也是花了将近一年时间才拿出各自的指纹识别方案来。然而，当全面屏开始成为一种趋势时，屏下指纹识别纷纷兴起，电容式指纹识别反而止步不前了。

从正面手机指纹，到了手机背面指纹识别，然后又转回到正面的指纹识别。识别位置的兜兜转转，但是屏下指纹成了现在手机的主流指纹识别技术。

屏下指纹识别的类别和技术原理

不得不提的，将手机带入指纹识别时代的就是苹果的iphone5s，2013年苹果将ID Touch和指纹识别模块相互结合后，带来了让人惊叹的使用效果，和便利性，从此以后手机的指纹识别技术就进入了一个高速发展期。苹果在电容指纹识别后，转而退出了3d结构光面部识别，但是他的拼下指纹识别技术并没有停止，最近又推出了一项屏下指纹识别的新专利。这个我们稍后再聊。

作为目前安卓手机的主流生物识别技术，屏幕指纹识别从技术层面可以衍生出“光学”（也可称为“光电”）和“超声波”两大类别。

• 光学指纹识别

看起来很高大上的一项技术，但是如果我说起指纹考勤机，你是不是就会觉得熟悉很多？光学指纹识别在其他设备上早就开始使用了。指纹考勤机就是传统光学指纹识别的代表。

但是如何在手机屏幕上实现指纹光学扫描，和光源提供，同时还要微缩电路，这些都是技术难题。光学屏下指纹识别的原理就是按压OLED屏幕后，OLED产生的光线照射手指纹理，然后光线再反射到屏幕下的指纹识别传感器上，产生指纹图像。这个过程说起来简单，但是光学指纹识别要涉及到光学透镜系统、传感器芯片、盖板玻璃、OELD屏幕，研发中要涉及多个供应商。

同时，LCD屏幕因为需要LED背光模组，不太适合光学屏下指纹，真要做的话技术难度、成本就比较高了，目前还不实用。

光学指纹识别只适用于OLED屏幕。但是他的主要缺点，也就是安全隐患在于，该技术不能有效识别手指和硅胶指模。同时该识别技术，是靠OLED屏幕发光提供光源，会导致OLED屏幕特定区域一直发光，不仅增加功耗，还对OLED屏幕寿命有影响，考虑到OLED屏幕可能会老化，以及白天室外光线过强，都会影响到手机指纹识别的效率，而且如果手指上有水，也会导致识别失败。

目前，光学指纹识别技术已经发展到了第六代，一定层度上提升了识别的安全性，和准确性，也让用户体验得到了很大的提升。

光学指纹识别其实也有两种路线之分，我们常说的屏下指纹识别的屏下就是Under Display方案，指纹模组在OLED屏幕下方，另一种方案是In Display，就是把指纹识别传感器整合到屏幕中，这个方向是未来的屏幕指纹识别的趋势，不过现在的技术还做不到量产。（苹果的最新屏幕专利就是这个方向的。）

• 超声波指纹识别

是超声波指纹识别，它的原理跟光学指纹识别不同，不依赖屏幕发光，而是传感器主动发出超声波，穿透屏幕及玻璃达到人体皮肤，然后接收反射回来的信号，利用指纹表面与空气密度的不同从而构建出3D指纹图像，与指纹信息做比对。

那么超声波指纹识别的优点就来了，首先是超声波穿透性强，因此不需要担心皮肤表面的水渍、污渍影响，识别率高，还能湿手检测，而且超声波能够穿透皮肤，不像光学指纹识别那样只能检测表皮。所以超声波指纹识别的正确率更高，而且更安全，他能区别出手指指纹和硅胶指模的区别。

其实，说起来，超声波指纹技术在2016年就已经推出了，比如，2016年的乐视和小米5s，不过这两款手机的指纹识别体验都不够好，其识别率和效果甚至低于同时代千元机的指纹识别。主要还是当时的技术限制，超声波穿透距离有限只是当时技术并不够成熟，所以没有引起太大的注意。直到今年三星S10的发布，拿超声波指纹识别当做一个卖点来宣传时，才让这项技术重新变成了一个热点。

目前，超声波指纹识别功能的主要技术提供者是高通，超声波指纹需要高压驱动，电路复杂，因为工艺和技术以及供应链的区别，超声波指纹识别模块价格高于光学指纹模块。

光学指纹屏幕的发展

屏下指纹技术，作为安卓手机厂家显示其技术水平的主要战场之一，一直不缺创新和热点。虽然苹果目前主推3d结构光，在安全性和实用性上强于指纹识别。但是有一点是3D结构光不得不认输的，那就结构件的隐藏。指纹识别可以将硬件隐藏于屏幕之下，而且不需要单独开孔，但是苹果的结构光-----万年刘海，我就不用多说了。

如果说提到手机指纹离不开iphone5s，那么屏下指纹就离不开vivo这个品牌，

第一代指纹屏幕工程机

2017年的MWC，vivo就带来了与高通合作的“超声波屏下指纹识别”和“背部无孔指纹识别”两套隐形指纹识别方案，而用于演示的原型机则是经过特殊改装的 vivo Xplay6。收到技术限制，当时的指纹识别必须在特定区域才能实现解锁。

2018年的CES展会，当年的CES，vivo就发布了第一款屏幕指纹版手机vivo X20Plus屏幕指纹版。 但是屏幕指纹的解决方案用的并不是之前的高通，而是采用了Synaptics全球首款屏下指纹传感器Clear ID FS9500。

vivo X20Plus屏幕指纹版是首款使用的第一代屏幕指纹识别首次采用了“镜头式”的识别方式。它的原理是在屏幕面板下方设置了一枚CMOS图像传感器，再通过OLED屏幕像素点之间的缝隙，拍摄按在屏幕上的指纹照片。和最早的超声波指纹识别相比，镜头式指纹识别的识别率精确度更高，体验也达到了消费级别。

更关键的是，这种“CMOS方案”的屏幕指纹芯片已经降到了6美元，模组成本也仅需2美元，也就是说，整个模块组下来成本价在55块钱左右。相当的低廉。

第二代屏幕指纹识别概念机

W2018上，VIVO的APEX概念机首次亮相，屏幕接近100％屏占比！半屏屏幕指纹区间、可升降前置摄像头、屏幕发声技术等超新技术进入了我们消费者的视野。其中的“半屏指纹解锁”技术，大大提高了屏幕指纹识别的易用性。

随后，搭载第二代指纹识别技术的vivo 21上市， 21屏幕指纹版专门适配OLED屏幕的RGB Pixel发出光线，技术原理是光线穿透玻璃盖板到达手指，因手指的不同纹路导致反射光线不同，这些反射光线再穿透屏幕，到达指纹Sensor，从而实现指纹识别。

第三代屏幕指纹识别

没错，还是VIVO，这一度让我觉得是不是在给他们家做广告了，一直以来蓝绿厂在我老传统的印象里都是小鲜肉代言，二三线城市布点，高价低配的风格，看来我还是有些跟不上时代了。

VIVO NEX，其搭配的第三代屏幕指纹技术在安全性方面达到了支付级别，支持微信以及支付宝的屏幕指纹支付。再一次证明屏幕指纹识别是全面屏手机的“最佳搭档”。 第三代屏幕指纹解锁技术指纹图像精度提升50％，获得图像范围更广，解锁速度大大提升。

第四代指纹识别

显然VIVO在屏幕指纹上是做了足够的功课的，在其他厂商还在琢磨第一、二代指纹技术，和屏下coms方案时，vivo推出了第四代光电屏幕指纹技术，原理是：利用OLED屏幕的像素自发光作为指纹的光源，OLED发出的光经过屏幕上方的手指反射，穿过屏幕、Lens等 光学 层返回到指纹传感器，指纹传感器通过感应指纹脊、谷反射光源能量的差异，形成不同灰度的图像，再经过一系列图像处理和比对完成识别。

简单说， 提升了识别速度，和识别率。解锁最快只需要0.36秒。 而第四代屏幕指纹的代表则是我们十分熟悉的vivo x23。他实现了在低温干手指，强光环境下的识别率提升40%。

vivo联合高通在SoC层面进行了深度优化，推出了“屏幕指纹DSP加速技术”，将原本由CPU负责的指纹图像增强和对比识别的工作交给了Hexagon DSP，效率大幅提升且功耗明显下降。X23还将屏幕下的指纹摄像头图像密度提升到750ppi，光圈增长到了F/1.5，通过后期的OTA系统更新还能进一步优化首帧加速、HBM同步、水波纹消除、蒙版预加载和移除等算法，让X23的指纹解锁速度从发布之初的0.35秒进一步提升到了0.24秒！

第五代屏幕指纹技术

VIVO NEX双屏版中，屏幕指纹技术升级到了第五代，搭载于vivo NEX双屏版的第五代光电屏幕指纹技术采用了更先进的硬件配置、软件优化以及突破性的DSP加速技术，再次提升屏幕指纹识别的识别速度与识别率，让屏幕指纹解锁上更加的迅速。搭载第五代的屏幕指纹识别技术的vivo NEX双屏版，能够实现0.29秒的解锁速度，在实际的体验当中，屏幕表面有污渍，或者手指潮湿的情况下，依旧能够实现较高的识别度。

第六代屏幕指纹技术

VIVO IQOO ,这个比小米9还要便宜一块钱的vivo新产品线手机上搭载了 第六代屏幕指纹技术。此外，vivo还展示了新一代APEX。全身一体化，没有任何开孔，摸起来就像鹅卵石。并且，在这部手机上，屏幕指纹再一次突破我们的想象，vivo为这部概念机配备了全屏幕指纹识别，彻底打破屏幕解锁区域的限定，实现在屏幕任何位置按下手指均可解锁的自由解锁方式。屏幕录入也不需要专门的区域，全面屏录入，同时还支持双指录入，安全性大大增强。

APEX2019的到来，再一次将屏幕指纹技术升级到了全新的层面上，屏幕指纹技术加入了“指尖点亮”的机制，当手指靠近距离屏幕1.5cm～2cm的位置时，触点附近的屏幕像素会自动点亮，作为光源获得清晰的指纹图像，由此解决了熄屏下屏幕指纹无法工作的问题。希望能在下半年看到量产。

以上就是网络上一直传说的6代指纹屏幕技术，当然，这个六代主要就是vivo家的技术，从最初的固定区域，到vivo apex 2019的全屏幕指纹解锁。不得不说vivo也是一个关起门来偷偷做功课的选手。也不得不惊叹，vivo的科研能力，以及他们还屯了多少黑科技。

最近，也听说苹果退出了新的屏幕指纹专利技术，可以实现全屏幕解锁。原理是在显示面板上布置很多小孔，使得光线可通过下面的光学图像传感器。而当用户触摸屏幕时，反射光则通过小孔传达给光学传感器，这样就可以获取用户的指纹了。此外，显示面板和孔阵列掩模层还会增加透明层，而透明层的存在，会增加反射光线传达的效率。当然，这个全面屏在2019今年的秋季发布会的苹果手机肯定不会用到了。

当年，用一个电容指纹识别超前国内手机厂家2~3年时间的苹果，现在在屏幕指纹的推出进度上被国内厂家反超，这也是我们一直说要从中国制造转向中国创造的一个实例。希望我们国内的科技企业，更多一些这样的公司，少一些装配工厂，毕竟只是靠堆料来赢得性价比称号的时代已经过去了， 至少在国内市场已经行不通了。而只有拥有真正的技术创新的企业，才能赢得市场和消费者的尊重，才能更好地生存下去。

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