iPhone5s掀起的這場(chǎng)指紋識(shí)別熱潮已經(jīng)歷時(shí)兩年半，這期間，國(guó)內(nèi)指紋識(shí)別產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展，指紋識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)能已經(jīng)趕上甚至超越蘋果，但藍(lán)寶石蓋板一直是“非蘋陣營(yíng)”的痛。
2013年，蘋果公司投入5.78億美元與全球最大晶體制造企業(yè)GTAT公司達(dá)成合作，買斷GTAT公司未來的藍(lán)寶石長(zhǎng)晶爐設(shè)備產(chǎn)量。同年，藍(lán)寶石現(xiàn)身iPhone5和iPhone5s的鏡頭保護(hù)蓋與Home鍵。藍(lán)寶石在智能終端的首秀后，瞬間引發(fā)市場(chǎng)藍(lán)寶石熱，三星、LG、聯(lián)想、小米、華為等旋即跟進(jìn)。但是，由于制程工藝復(fù)雜，技術(shù)門檻高，產(chǎn)品良率低，藍(lán)寶石逐漸被陶瓷和玻璃取代，成為終端品牌廠商在蓋板指紋識(shí)別方案中的末位選擇。
但是，藍(lán)寶石在普通路人或手機(jī)用戶的心中始終是“高端大氣上檔次”的體現(xiàn)。也許“非蘋陣營(yíng)”的指紋識(shí)別可以做到iPhone指紋識(shí)別相同的性能，甚至比iPhone指紋解鎖速度更快，可只要路人一句“人家蘋果用的是藍(lán)寶石，光聽著就上檔次”，“非蘋陣營(yíng)”也只能無言以對(duì)。于是直到現(xiàn)在，“非蘋陣營(yíng)”也并未放棄對(duì)藍(lán)寶石的期待，藍(lán)寶石生產(chǎn)相關(guān)企業(yè)也在加緊研發(fā)中。指紋識(shí)別廠商為何對(duì)藍(lán)寶石如此情有獨(dú)衷，除了其奢華大氣，是否還有別的緣情？
一個(gè)典型的指紋識(shí)別系統(tǒng)包括：指紋識(shí)別Sensor+特征提取/匹配模塊+特征模板庫(kù)+應(yīng)用軟件。而指紋的匹配可分為兩步，首先是提取待驗(yàn)證的指紋的特征，然后將其和指紋模板庫(kù)中的模板指紋進(jìn)行相似度比較，從而判斷兩個(gè)指紋圖像是否來自同一手指�？梢哉f指紋識(shí)別的核心是準(zhǔn)確、高效的采集指紋分析。
應(yīng)用在指紋識(shí)別傳感器上的蓋板材質(zhì)主要有：陶瓷、藍(lán)寶石和樹脂。而樹脂材質(zhì)比較軟；陶瓷的介電常數(shù)與藍(lán)寶石相當(dāng)，而且成本比較低，但其顏色不具有可控性，如果顏色一次性達(dá)不到要求，那么陶瓷材料只能作廢。
手機(jī)指紋識(shí)別從面世以來，就與藍(lán)寶石關(guān)系匪淺，這是由于作為指紋識(shí)別傳感器上的蓋板，藍(lán)寶石作為指紋識(shí)別蓋板有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。藍(lán)寶石作為指紋識(shí)別傳感器上的蓋板，有三大優(yōu)勢(shì)：
首先，讀取指紋數(shù)據(jù)，要求感應(yīng)速度非常快，藍(lán)寶石的介電常數(shù)比較高，熱傳導(dǎo)性好，能快速進(jìn)行反應(yīng)；
其次，由于指紋識(shí)別系統(tǒng)非常敏感，指紋識(shí)別傳感器上的蓋板只是薄薄的一片，如果識(shí)別區(qū)被刮花，可能會(huì)造成無法識(shí)別，所以要求蓋板材質(zhì)強(qiáng)度非常高。藍(lán)寶石硬度為9H，耐刮擦，在物理界很少有其他的物質(zhì)能夠損壞它。
再次，使用藍(lán)寶石在面板上做前蓋式樣的指紋識(shí)別，識(shí)別區(qū)跟手機(jī)蓋板玻璃一樣是透明清亮的鏡面，使得手機(jī)整體外觀更加和諧美觀。
誠(chéng)然，目前運(yùn)用藍(lán)寶石的成本是普通玻璃的4-5倍，大面積使用和供應(yīng)鏈成熟才是降低成本的關(guān)鍵。
“藍(lán)寶石能生產(chǎn)出來的合格產(chǎn)品量不是那么大，不像玻璃、陶瓷隨處可見，正因?yàn)榧庸るy度大，所以它就顯得高大上。”但是，材料特質(zhì)決定了藍(lán)寶石在指紋識(shí)別、光學(xué)成像方面有得天獨(dú)厚的條件，因?yàn)椴牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)決定了它這樣的性能。目前來講，藍(lán)寶石是最好的高品質(zhì)電子材料。
據(jù)專家介紹，藍(lán)寶石的成分為氧化鋁（AL2O3），因含微量元素鈦（Ti4+）或鐵（Fe2+）而呈藍(lán)色，屬于三方晶系，具有六方單晶體結(jié)構(gòu)。藍(lán)寶石的莫氏硬度達(dá)到9，是除鉆石以外硬度最強(qiáng)的天然材料，因此非常適合用于電容式指紋識(shí)別芯片保護(hù)蓋板。同時(shí)，藍(lán)寶石也具有很高的介電常數(shù)，~ 9.4 @300K at A axis，~ 11.58@ 300K at C axis。藍(lán)寶石具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點(diǎn)高（2045℃）等特點(diǎn)，是一種加工難度相當(dāng)大的材料，也正因如此，藍(lán)寶石蓋板較低的良率和較高的成本讓終端品牌廠商不得不暫時(shí)棄用它。
不過，十年前國(guó)內(nèi)能長(zhǎng)晶出大晶體藍(lán)寶石的加工企業(yè)都屈指可數(shù)，但隨著時(shí)間的推移，目前國(guó)內(nèi)在藍(lán)寶石生產(chǎn)加工方面已經(jīng)日趨成熟，十分接近世界先進(jìn)技術(shù)水平，在產(chǎn)能上更是已經(jīng)超越國(guó)外。從全球范圍來說，中國(guó)是最大的藍(lán)寶石生產(chǎn)基地，國(guó)內(nèi)參與藍(lán)寶石領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)和人群也數(shù)量龐大。正是因?yàn)橛羞@么多人參與，再加上國(guó)人文化水平不斷提高，相信在不久的將來就能一一攻克目前很多藍(lán)寶石技術(shù)與產(chǎn)能方面的瓶頸。專家表示，樂觀估計(jì)，今年年底基本上就能解決大的問題，讓藍(lán)寶石能大批量應(yīng)用到手機(jī)指紋識(shí)別上，之后就是慢慢規(guī)范、制定標(biāo)準(zhǔn)等。
專家認(rèn)為，今后藍(lán)寶石蓋板指紋識(shí)別方案將占據(jù)70%的市場(chǎng)份額，從高端旗艦機(jī)到低端千元機(jī)都會(huì)使用。藍(lán)寶石材料本身也分等級(jí)，屆時(shí)，高端旗艦機(jī)就可以采用等級(jí)高的藍(lán)寶石材料，對(duì)成本考慮較多的千元機(jī)就可以采用等級(jí)較低的藍(lán)寶石材料。
去年下半年，樂視發(fā)布樂1s與匯頂一起讓玻璃蓋板指紋識(shí)別方案一炮而紅；今年年初，小米千呼萬喚始出來的小米5攜FPC的陶瓷蓋板指紋識(shí)別方案又掀起了一陣陶瓷熱；那么，在今年年底，是否會(huì)有一家品牌巨頭與指紋芯片廠商一起，讓藍(lán)寶石在“非蘋陣營(yíng)”扎下根呢？讓我們拭目以待！
