屏下指纹识别技术综述

屏下指纹识别技术综述

周文龙

国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心 广东 广州 510555 

摘 要 本文从国内专利申请的角度出发，分析近年来屏下指纹技术的研究现状以及前景。关键词 屏下指纹；光学；超声波

1  技术背景

目前智能手机流行全面屏的概念，而传统的指纹解锁方式需要设置指纹采集窗，势必会影响屏占比，因此屏下指纹技术应运而生。屏下指纹识别技术，也叫指纹技术，是指通过设置在屏幕一侧的指纹传感器采集屏幕另一侧的指纹以完成指纹识别的一项指纹识别技术。屏下指纹识别技术主要利用超声波、光学和电容等穿透技术，可以穿透各种不同的材质，从而达到识别指纹的目的。屏下指纹识别技术可以应用于具有屏幕的电子设备，如智能手机。

2  专利申请现状分析

从专利申请的角度出发，本文尝试对国内外的屏下指纹识别技术研究进行分析。在Incopat中以(TIAB=(屏下指纹 or screen fingerprint） and （结构光 or 光学 or 超声波 or 声波 or structured light or optic* or sound wave or ultrasonic wave or sonic wave）) AND (IPC=(G06F))为检索式进行检索，得到检索结果254篇。

从图1全球申请趋势可以看出，该领域于大概在2003年开始出现专利申请，前期直到2013年都维持在比较少量的状态，只在2003年出现突增；从2014年开始申请量呈现稳步的上升，2017年达到最高值，其中出现增长主要来自于中国的贡献。

图1 全球申请趋势                                               图2 专利申请地域分布情况

从专利申请的地域分布看，其中56.8%的申请量来自中国，占据了申请量的半壁江山，排在二、三位申请量的是美国以及通过专利合作条约的申请，其申请量分别是11.6%和8.6%，作为科技强国的美国在这一方面在中国进行了相应的专利布局，但是日本在这一领域申请量较少。

图3 主要申请人和申请量 

结合图3主要申请人排名可以发现，排名前十的申请部分为国内公司，只有两家国外公司上榜，分别是安捷伦和摩

托罗拉，摩托罗拉不愧是老牌科技企业，在该方面布局较早。中国的汇顶科技在屏下指纹识别方面处于遥遥领先的地位，国内公司依次还有京东方、欧菲光、欧珀以及维沃。

根据检索数据分析，中国做指纹识别的主要是汇顶科技和欧菲光，二者主要研究方向不同，汇顶科技主要是布局光学的屏下指纹识别，而欧菲光的主要研究方向是基于超声波的屏下指纹识别。其中申请量最大的是汇顶科技，并且在国外也进行了相应的专利布局。汇顶科技的在审专利CN109791599A请求保护的是一种用于通过使用屏幕下光学传感器模块来提供屏幕上指纹光学感应来实现指纹识别，该专利基本是光学屏下指纹识别的基础，汇顶科技针对该专利在国际局、欧局、美局和韩局均进行了相应的布局，其中美局的申请已经授予专利权。摩托罗拉作为国外的技术公司，通过对其专利分析发现，其主要的研究方向是光学指示设备，不是用于指纹识别。

基于上述对该领域的专利进行初步分析可知，国内公司在屏下指纹识别技术方面在国际上走在前列，两家主要公司对于基于光学和超声波的技术均进行了相应的专利布局，其中汇顶科技在布局方面做得最好。

科学与信息化2019年7月上  15