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屏下指纹技术,中国如何引领全球?

中国的屏下指纹技术在全球范围内扮演着引领者、最大市场和最重要的推动者这三大角色,可以说,没有中国手机厂商和供应链的投入,屏下指纹技术不可能在短短几年内实现如此快速的商业化普及和成本下降。

屏下指纹技术,中国如何引领全球?-图1
(图片来源网络,侵删)

以下将从几个方面详细解析:

发展历程:从跟随到引领

中国的屏下指纹技术发展可以分为几个关键阶段:

  1. 早期探索与概念阶段 (2025年以前):

    • 屏下指纹技术最早由国外公司(如Synaptics、FPC)提出,但受限于技术成熟度和成本,长期停留在实验室阶段。
    • 中国厂商(如vivo、小米)作为全球最大的智能手机市场,敏锐地洞察到用户对全面屏和便捷解锁的强烈需求,开始积极布局和跟进。
  2. 商业化元年与“三国杀” (2025年):

    屏下指纹技术,中国如何引领全球?-图2
    (图片来源网络,侵删)
    • 里程碑事件: 2025年,vivo X20 Plus UD 全球首发了屏下指纹技术,标志着该技术正式从实验室走向市场。
    • 技术路线: 当时采用的是光学式屏下指纹方案,由汇顶科技提供,虽然速度和体验尚有不足,但意义非凡,证明了其可行性。
    • 格局初现: 同年,小米8探索版也搭载了类似技术,而华为Mate RS保时捷设计则采用了高通的超声波屏下指纹方案,这形成了光学派(汇顶)超声波派(高通)两大技术路线的早期竞争。
  3. 快速迭代与成本下探 (2025-2025年):

    • 光学方案优化:汇顶科技为首的中国供应链厂商,在光学方案上投入巨大研发力量,通过优化传感器、算法和屏幕透光率,使得解锁速度、成功率和湿手解锁体验得到巨大提升。
    • 全面普及: 屏下指纹不再是旗舰机的专属,迅速下放到中端甚至入门级机型,这主要得益于中国供应链通过大规模量产实现了成本的急剧下降。思立微、神盾等公司也加入竞争,进一步推动了技术进步和价格战。
  4. 技术多元化与引领创新 (2025年至今):

    • 超声波方案本土化: 高通新一代的超声波屏下指纹技术(3D Sonic Max)在解锁面积、速度和安全性上优势明显。高通、三星、思立微等公司在中国市场推广,形成了与光学方案并存甚至更高端的局面。
    • 创新形态涌现:
      • 大面积超声波: 小米、三星等品牌采用高通的3D Sonic Max,提供更大的解锁区域,实现“指触即开”。
      • 屏下双指纹: OPPO Find X系列等推出了屏下双指纹,兼顾了安全性和便利性。
      • 屏下摄像头: 这是对屏下指纹技术的终极考验,为了让前置摄像头区域也能正常显示和操作,屏幕下的指纹传感器必须做得更小、穿透力更强。小米MIX 4是全球首款实现屏下摄像头手机并搭载屏下指纹的机型,这对整个屏幕和指纹模组供应链提出了极高的要求。

核心技术路线与代表企业

中国的屏下指纹技术主要分为两大阵营,各有优劣:

技术路线 原理 优点 缺点 主要代表企业
光学式 类似微型摄像头,通过屏幕照亮指纹,传感器捕捉反射光成像。 成本极低:普及的关键。
技术成熟,功耗相对较低。
传感器可以做得更小,易于集成。
易受环境光影响:强光下可能识别困难。
湿手识别差:水渍会干扰光线反射。
安全性相对较低。
汇顶科技 (绝对领导者)、思立微、神盾
超声波式 利用超声波穿透屏幕,直接扫描指纹3D纹理,形成立体图像。 安全性极高:3D建模,难以伪造。
环境适应性强:不受强光、脏污、水渍影响,湿手解锁体验极佳。
解锁面积大,速度快。
成本较高
技术门槛高,供应链相对集中。
早期模块较厚。
高通 (技术提供方)、思立微、三星 (自研)
  • 光学方案由中国供应链主导,凭借成本优势实现了市场普及,是当前中低端和大部分主流手机的首选。
  • 超声波方案目前仍以高通为主导,技术壁垒高,主要应用于高端旗舰机型,提供顶级的解锁体验和安全性,中国厂商(如思立微)正在积极追赶,试图打破高通的垄断。

市场地位与影响

  1. 全球最大的应用市场: 中国是全球智能手机消费的核心市场,屏下指纹技术在这里的快速迭代和普及,直接决定了该技术的全球发展轨迹,几乎所有在中国发布的新手机,尤其是全面屏手机,都会搭载屏下指纹。

    屏下指纹技术,中国如何引领全球?-图3
    (图片来源网络,侵删)
  2. 供应链的强大推动力:

    • 芯片/模组厂商: 汇顶科技、思立微等公司是全球屏下指纹传感器的主要供应商,他们的研发投入和量产能力是技术进步的核心引擎。
    • 手机厂商: vivo、小米、OPPO、华为、荣耀等头部品牌,不仅是技术的使用者,更是创新的驱动者,它们对供应链提出严苛要求,并愿意为新技术买单,共同推动了整个产业链的成熟。
  3. 定义行业标准: 中国厂商在应用场景上的创新(如屏下双指纹、屏下摄像头机型),实际上在为全球行业定义新的标准和用户体验。

面临的挑战与未来展望

挑战:

  • 技术瓶颈: 光学方案在极限场景下的表现仍有提升空间;超声波方案的成本和厚度问题需要进一步优化。
  • 激烈竞争: 屏下指纹市场已是红海,价格战激烈,对厂商的利润和技术迭代能力都是考验。
  • 新技术的冲击: 3D结构光(如iPhone的Face ID)在安全性上更胜一筹,虽然主要用于面容解锁,但其技术路线对屏下指纹构成潜在竞争。

未来展望:

  1. 更高安全性: 未来的屏下指纹将融合更多技术,如屏下指纹+心率监测,或与AI算法深度结合,实现活体检测,防止假指纹攻击。
  2. 更快速度与更大面积: “指触即开”将成为标配,解锁区域会继续增大,甚至覆盖整个屏幕下半部分。
  3. 屏下摄像头技术的成熟: 随着屏幕下摄像头技术的成熟,对指纹传感器的要求会更高,届时更小、穿透力更强的传感器将成为主流。
  4. 多模态生物识别融合: 屏下指纹将与面容识别、声纹识别等共存,根据不同场景为用户提供最便捷、最安全的解锁方式。

中国不仅是屏下指纹技术的最大市场,更是其技术创新和产业化的核心引擎,以汇顶科技为代表的本土供应链,通过在光学方案上的持续突破和成本控制,实现了该技术的“从0到1”的普及,中国手机厂商强大的应用和定义能力,不断为这项技术提出新的挑战和机遇,推动其向着更快、更安全、更融合的方向发展,可以说,中国的深度参与,彻底改变了全球手机生物识别技术的格局。

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