浅谈屏幕指纹识别技术专利现状

霍玉明

【期刊名称】《电子世界》 【年(卷),期】2019(000)011 【总页数】2页(P100-101) 【作 者】霍玉明

【作者单位】国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心 【正文语种】中 文

本文统计分析了基于屏幕指纹识别技术在国内外的专利申请情况，统计了历年来国内外主要申请人以及申请人所属地区，分析了主要申请人历年来申请量变化并列举了主要申请人的典型案例。 1 背景技术

随着智能手机的屏幕尺寸向着大型化发展，往往造成智能手机体积过大，用户握持手感不便。因此，如何在保持智能手机体积基本不变的情况下加大屏幕尺寸，成为业界和市场共同关注的话题。而近年来，全面屏的出现给解决此问题带来了希望。全面屏可以在不改变手机原有尺寸的情况下，通过提高占屏比，在屏幕尺寸变大的同时不影响用户的握持手感。

然而，全面屏也带来了一些问题。例如，为了保证全面屏的完整性，不能在屏幕上开孔。可选择的替代方案主要有：背部指纹识别、屏下指纹识别、面部识别和虹膜识别。其中，背部指纹识别实质上只是将传统的依赖开孔式Home键设置在了智

能手机背部，依然存在需要在智能手机外壳上打孔，容易进入灰尘或水等杂质的问题。而面部识别和虹膜识别由于采用光学方案，不可避免涉及到刘海屏问题，导致消费者体验不佳。而屏下指纹识别技术既保证全面屏的完整性，又符合用户的使用习惯，因此，屏下指纹识别技术才是全面屏迅速发展的新的增长点，将逐步成为全面屏的标准配置。

2 屏下指纹识别技术专利申请分析

《国际专利分类表》（IPC分类）是国际通用的专利文献分类和检索工具，也是目前我国专利文献获得统一分类的一种工具，对于与屏下指纹识别技术相关的专利申请，当前的IPC分类中还没有为其分配专门的分类号，多数使用G06K9/00，依然被归为传统的指纹识别技术。 2.1 屏下指纹识别技术专利申请分析 2.1.1 屏下指纹识别技术介绍

按照技术原理与实现方法可以细分为三种，光学式、超声波式、电容式（张亮，指纹图像传感器技术关键及发展趋势，江苏警官学院，2005年）。三种屏下指纹识别各有不同，现阶段发展状况也各有差异。 2.1.2 光学式屏下指纹识别

目前最成熟也最常见的屏下指纹识别技术，主要是依靠光线反射来探测指纹回路。优势在于可以最大程度上避免环境光的干扰，劣势在于由于是点亮屏幕特定区域，不可避免面会出现屏幕易老化的问题（比如烧屏）。而且功耗偏高。 2.1.3 电容式屏下指纹识别

目前几乎所有商用的传统开孔式指纹识别技术（除去屏下指纹）都是利用电容式指纹识别技术。其相对而言更加成熟，但其信号穿透能力差，想要将电容式指纹识别转移到屏下有着不小的困难。 2.1.4 超声波式屏下指纹识别

超声波式屏下指纹识别技术基于超声波，通过传感器先向手指表面发射超声波，并接受回波。利用指纹表面皮肤和空气之间密度不同构建出一个3D图像，进而与已经存在于终端上的信息进行对比，以此达到识别指纹的目的。具有较强的穿透性，抗污渍的能力较高，安全性更高的优点。

目前来看，光学式屏下指纹识别技术更加成熟，产业链内拥有众多供应商，未来很长一段时间内，光学式屏下指纹识别都会是市场中绝对的主流。 2.2 全球及国内专利申请量发展分析

通过检索统计，从图1可以分析出，2014-2016年之间，国内申请量上涨幅度飞速上涨，正是这几年间全屏式智能手机在国内得到了飞速发展。同期美国该领域的专利申请量总量虽然也很大，但上涨趋于平稳。因此，全球范围内，中美两国在这一领域的申请量最大，但中国申请量上涨趋势最为迅猛。 图1

2.3 专利申请地区分析

专利保护具有地域性，仅在其受理国享受其专利权。几年前，美国、日本和韩国在电子产品研发领域占据技术优势，同时也拥有世界排名领先的电子产品生产商，拥有较高的申请量在预料之中。而中国随着民族企业逐步发展壮大，以及庞大的市场前景，使得中国在该领域的专利申请量居于世界首位。 2.4 国内专利申请人分析

图2列出了国内申请量排名领先的申请人，可见以广东通信电子企业为主。 图2

2.5 全球专利申请人分析

图3列出了全球申请量排名领先的申请人，可见以LG和三星公司的高申请量为主。 3 重要申请人的典型案例分析

厦门天马微电子有限公司的公开号为CN108960118A的专利申请中，公开一种电

容式指纹识别方法，应用在包括电容式指纹识别装置的显示面板中，电容式指纹识别装置位于显示面板的显示区域且集成在阵列基板上，相对于外挂式指纹识别装置，该电容式指纹识别装置更加方便应用在全面屏中。 图3 4 总结

屏下指纹识别技术还在不断进步，虽然其核心技术依然被少数几家国外公司掌握，但是中国在该领域的专利申请数量和质量也都取得了长足的发展。智能电子设备的全面屏时代的到来必然推动屏下指纹识别技术取得更多进步。但是，基于以往和现实的经验和教训，对于进军海外市场的中国企业，一方面要考虑侵权的风险，另一方面更要重视自主研发技术的知识产权保护。