從全屏幕指紋識別看指紋識別發展史
在全面屏時代，屏幕指紋識別是個熱門話題，前不久小米展示了更大區域的屏幕指紋識別技術，而 vivo 的 APEX 2019 則更是接近完美，支持全屏幕指紋識別。雖然 APEX 2019 只是概念機，但我們能夠預想到這項技術在不久後就會普及，從而使全面屏達到一個完美的狀態。在感慨科技發展的同時，不由得被勾起回憶，指紋識別技術是如何一步一步發展到今天的？
指紋識別一開始主要應用在安全領域，隨著手機逐漸成為個人信息集合體之後，這種安全性極高的解鎖方式開始進入智能手機領域。不過前期的指紋識別體驗並不好，比如摩托羅拉的劃擦式。直到蘋果在 iPhone 5S 上加入電容指紋識別，眾多手機廠商紛紛跟上發布類似產品，指紋識別技術開始大範圍普及，變成了快速便捷的解鎖支付方式。
電容式指紋識別
電容式指紋識別是此前最常見也是技術最成熟的指紋識別方案，雖然在發展過程中存在正面、側面、背面指紋識別，但技術本質上他們是沒有變的。
主要是利用硅晶元與手指皮下電解液形成電場，指紋的「嵴」和「峪」（就是指紋表面的高低起伏紋理）會導致二者之間的電壓差出現不同的變化，從而實現準確的指紋測定。
電容式指紋識別模塊反應速度快，對使用者的環境沒有特定的要求，且供應鏈成熟，對手機設計沒有太大的要求，因此各家廠商都上了電容式指紋識別模塊。
超聲波指紋識別
除了電容式指紋識別，此前還有以高通為代表的 Sense ID 超聲波指紋識別方案也火熱了一陣子，主要代表機型就是 Home 鍵處有凹槽的小米 5s。
超聲波指紋識別不需要電容感應裝置，利用指紋模組發出的特定頻率的超聲波到達手指表面，利用指紋上「嵴」和「峪」的對超聲波反射的不同，建立起 3D 指紋圖形，相對於 2D 的電容式指紋識別更加安全。而且超聲波指紋識別速度快，不受手指表面汗水和油污的影響。
那這樣說來超聲波指紋識別有這麼多的好處，為什麼沒有受到廣泛的使用呢？主要是因為當時的超聲波指紋識別模塊對玻璃的穿透力不強，只有 400 微米，無法穿透手機蓋板玻璃和顯示屏，自然不能用在屏下指紋上。如果像小米 5S 一樣在前面挖個坑，還不如使用成本更低技術更成熟的電容式指紋識別。
到現在高通的超聲波指紋識別已經升級到了第二代，能透過厚至 1200 微米的 OLED 顯示屏實現指紋的掃描、錄入和匹配。還能透過厚至 800 微米玻璃面板和厚至 650 微米鋁材質外殼，相比於上一代 400 微米的玻璃或金屬穿透能力有明顯的提升。
第一代光學屏下指紋識別
隨著全面屏時代的來臨，自然催生了屏下指紋識別。屏下指紋識別的原理其實是光學指紋識別，跟我們常見的指紋打卡機類似，只不過手機上的屏下指紋識別模塊藏在了屏幕下面。
第一代的屏下指紋識別基於 CMOS 感測器的小孔陣列準直方案。當手指觸碰到屏幕上指定區域的時候，屏幕會發出強光照射，光線在指紋表面上發生反射，然後通過蓋板玻璃、OLED 層後進入準直層，將各種反射折射的光過濾掉，到達感光模塊上，讀取指紋圖像之後完成指紋識別解鎖。
第二代光學屏下指紋識別
第二代光學屏下指紋識別與第一代光學屏下指紋識別在原理上都是一樣的。唯一的不同是將第一代的感光模塊換成了攝像頭，這樣一來就不需要採用同等面積的感光模塊去匹配屏下指紋識別區域，可以把尺寸做得很小。
我們對比採用第一代光學屏下指紋識別和第二代光學屏下指紋識別的手機就能明顯看到，第二代光學屏下指紋識別在尺寸上有較大的優勢。
第三代光學屏下指紋識別
既然可以實現了屏下指紋識別，那是否可以更進一步擴大屏下指紋識別區域呢？答案是肯定的，就是採用 TFT 光學感測器。它的原理也很好理解，上述第一第二代的核心光學感測器用整張薄膜來代替，從而擴大光學感應面積。
將整張 TFT 光學感測器貼合在 OLED 屏幕下方，通過光線感應實現指紋識別，由於薄膜的面積可以做得很大，所以能夠滿足大區域的屏下指紋識別甚至全屏幕屏下指紋識別。日前小米提到的大範圍盲解屏幕指紋識別，OPPO 的光域屏幕指紋方案，vivo APEX 2019 的全屏幕指紋識別均是採用此技術，此技術的提供方就是上海 OXI 籮箕。
那是不是意味著我們很快就能用上區域屏幕指紋識別或者全屏幕指紋識別了呢？技術並沒有我們想像中那麼簡單的，首先在工藝上要解決 TFT 光學感測器的貼合問題，其次還要相應的軟體驅動配合，要等到技術成熟，供應鏈穩定，起碼還需要半年甚至更久的時間。但有一點值得高興的是，遲早都是要來的。
細細想來，我們也是科技發展過程中重要的一環。所有的這些技術都是為了讓我們擁有更好的用戶體驗。我們追求安全順暢的體驗，從而讓指紋識別技術應用在手機上；我們追求全面屏的廣闊視野，從而讓屏下指紋識別誕生；我們不想被現有技術限在小塊區域里，從而讓區域屏下指紋識別和全屏幕屏下指紋識別到來。所以，當新的技術觸動了你的時候，我們應該感謝科技，也應該感謝自己。
