由于全面屏手机概念的普及，传统的指纹解锁无论是正面刮按解锁还是背面解锁都会影响手机等智能设备的外观。指纹识别需要指纹采集窗口，必然会影响屏占比，于是屏下指纹识别技术应运而生。
指纹识别的实现
目前手机指纹识别可以通过三种方式实现：
1.第一种是目前使用率最高的电容式指纹识别方案。
指纹传感器和导电的皮下电解质形成电场，指纹的波动会导致两者之间压力差的不同变化，从而实现准确的指纹判定。该方法适应性强，对使用环境无特殊要求。同时，硅片及相关传感元件所占空间在手机设计可接受的范围内。
目前电容式指纹模块也分为刮擦式和按压式两种。前者虽然占用体积小，但在识别率和便捷性上有很大劣势，直接导致厂商把目光锁定在操作更随意、识别率更高的按压式电容指纹模块上。因为普及面广，技术也很成熟，但在全面屏手机这个火热的概念里，电容似乎有些格格不入。
集成在手机上的指纹识别形式无非就是这几种：背面和正面，还有侧面等等。当然罗老师的坚果pro 2(logo嵌入指纹识别)领先。
2.第二种方案是超声波指纹识别。
典型的例子就是小米5s采用的高通Sense ID 3D超声波指纹识别技术。超声波指纹识别不同于电容指纹识别，因为它需要检测指纹表面。超声波正在穿透。通过用指纹模块发射的特定频率的超声波扫描手指，利用不同指纹对超声波的不同反射，可以建立3D指纹图案。所以手指表面的清洁度不需要考虑太多。
另外，由于超声波可以穿透金属、玻璃等常见的手机材料，所以对手机的外观不会有太多的限制。基于此，所长认为超声波指纹识别将成为未来指纹识别的主要发展方向之一。
但是由于技术不是特别成熟，超声波虽然具有穿透性，但是在超声波发生器的大小和频率以及屏罩的材质和厚度的影响下，穿透能力非常有限。于是小米在屏幕上放置指纹识别模块的位置向下挖了一个凹槽，以控制玻璃面板的厚度，保证指纹识别的识别率和准确率，但实际用户体验并不理想。
3.第三是光学指纹识别方案。
光学识别是早期的指纹识别技术。比如很多考勤机和门禁都用了光学指纹识别技术。主要基于光的折射和反射原理，将手指放在光学镜片上。在内置光源的照射下，光线从底部发射到棱镜，发射光线在手指表面凹凸不平的纹路上的折射角和反射光线的亮度会有所不同。
通过棱镜投射到CMOS或CCD上的CCD上，然后可以形成具有黑色脊线(指纹图像中具有一定宽度和方向的线条)和白色谷线(线条间的凹陷部分)的数字多灰度指纹图像，可以通过指纹设备算法进行处理。然后对比数据库看是否一致。
屏幕下指纹识别技术的发展趋势
目前光学屏下指纹识别技术比较成熟，产业链上有很多供应商，包括丁晖、Synaptics等都实现了光学屏下指纹传感器的量产。现阶段，几乎所有产品都配备了屏下指纹识别te
目前，屏幕下的超声波指纹识别方案尚未量产，主要由高通推动。早在2015年，高通就已经推出了名为Sense ID的3D超声波指纹识别方案。2017年，高通发布了新一代超声波指纹识别方案。据悉，穿透1200m的有机发光二极管屏或800m的玻璃和650m的铝合金都可以实现指纹识别。
除了高通，来自瑞典的FPC(Finge rprint Cards)也拥有自己的超声波屏下指纹识别技术，支持在显示屏任意位置捕捉识别用户指纹，从而在设计上消除了终端厂商的物理空间限制。最重要的是，它还支持有机发光二极管屏幕和液晶屏幕。
但是，无论哪种超声波指纹识别技术，都面临着量产和商业化的问题。而且在光学屏下指纹识别占据绝对市场优势的当下，即使最终攻克难关，实现量产，智能手机厂商是否会抛弃成熟的光学屏下指纹识别，转向超声波屏下指纹识别，还真的很难判断。所以超声波指纹识别技术的未来真的很难乐观。
相比较而言，JDI是唯一推出电容式屏下指纹识别方案相关产品的国家。通过名为像素眼的技术，JDI可以将电容式指纹传感器与TFT显示屏的玻璃基板集成在一起。玻璃基板可以通过检测电容变化来识别手指触摸区域，无需增加额外的指纹识别模块。
电容式屏下指纹识别技术的优势在于可以支持液晶屏，可以大大降低整机成本，有利于屏下指纹识别技术的推广。但就目前的情况来看，JDI距离这项技术的量产还有很长的路要走。
在未来很长一段时间内，光学指纹识别技术将是屏下指纹识别市场的绝对霸主。超声波屏下指纹识别技术和电容式屏下指纹识别技术要想实现弯道超车，一方面需要尽快解决自己的技术问题。另一方面，也可以期待下一代显示技术(比如MicroLED)。
但随着离屏摄像技术研发的不断进步，3D结构光系统有望在未来实现离屏隐藏。目前屏下指纹识别技术的优势在于可以避免刘海平的出现。如果3D结构光技术可以“隐藏”，那时候智能机厂商会更倾向于3D结构光还是屏下指纹识别技术都是未知数。至于屏下指纹识别技术未来会如何发展，就让时间给我们答案吧。
黄飞
