手机屏幕的任何地方都能进行身份识别？韩国创出新型透明柔性指纹传感器

指纹传感器是电子设备实现指纹自动采集的关键器件。其需要在一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成10000个以上的半导体传感单元，因此尽管指纹采集现在已很常见，但指纹传感器的制造仍属于一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。

随着智能手机解锁和交易等对指纹识别的应用需求增多，智能手机厂商争先恐后地在智能手机Home键上添加指纹识别功能。为了扩大智能手机的屏占比，屏下指纹识别技术受到广泛关注。

屏下指纹识别是将手指触摸在屏幕上就可进行指纹识别的技术。根据指纹识别的方式可分为光学式，超声波式和电容式三种。光学式和超声波指纹传感器被应用于显示屏上的案例已经公开了不少。电容式指纹传感器具备精确度高，可实现屏幕整体指纹识别的功能。并且比光学式更薄，与超声波式相比结构简单，成本更低。但是因为制作指纹传感器的透明电极的传导度低，目前的电容式指纹传感器只能在低频带和高电压下才能驱动。

日发，英国《自然·通讯》（Nature Communications）杂志近表了一项材料科学新突破：韩国科学家团队用超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构，创造出新型透明电极，进而产生一种透明的指纹传感器。在智能手机屏幕上的演示表明，这种传感器可以让用户将手指放在屏幕的任何位置进行身份识别，而不需要使用指纹激活按钮。

消费电子市场一直大力追求透明的指纹传感器。不过，现阶段的技术受限于关键性的设计限制，比如需要开发出具有光传输和电子导电功能高的透明电极。而此次，科学家终于推出了制造智能手机的指纹传感器阵列，这些阵列可以同步检测触觉压力和手指皮肤温度。

韩国蔚山国立科技研究所科学家团队设计了一种新方法，来制造柔性透明的多功能传感器阵列。该设计的秘诀在于根据由超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构，创造出新型透明电极。银纳米纤维虽然比较稀疏但是传导性好，银纳米线虽然传导性差但是比较紧致。集两者优点的“银纳米纤维-银纳米线混合透明电极”具有传导性好，便于维持的特性。这种混合网络表现出较高的光传输力和低电阻，极耐机械弯折，将其融入指纹传感器阵列后，就得到一个高分辨率装置，能够准确可靠地检测触摸条件下指纹的脊谷区域。

研究团队用混合透明电极制成了比目前的灵敏度提升17倍的指纹传感器。该指纹传感器即使在1MHz的高频段下1V的低电压也能驱动。因为透明电极的传导性高，性能有了很大的提升。

研究团队将指纹传感器阵列、压敏晶体管和温度传感器集成至智能手机显示屏，开发了可同时处理三个测定值的测定系统。接触该传感器时，可以根据压力和体温的不同，识别出伪造指纹和真人指纹。展示了这项新技术在移动设备上的可应用性。这也意味着，这种传感器有望在未来取代指纹激活按钮。

研究团队成员Park Jangwoong教授称“此次开发的透明柔性指纹传感器在解决电容式指纹识别的问题点方面具有重大意义。不仅将能显示屏的商用化上应用，而且将对使用柔性新一代显示屏的各种设备的保安性能强化上作出贡献。”

手机迭代升级的速度太快，快到让人难以记起几年前的它，更难以想象几年后的它。如今我们对手机指纹解锁、指纹支付习以为常，简直都忘了曾经每天输入密码千百遍。这种“进化”还在继续：新上市的全面屏手机，正在用屏下指纹识别替代指纹识别键，只是指纹采集的位置依然固定。也许再过几年，随意触摸手机任何位置都能解锁。但愿那时，你还记得它曾经有个指纹识别键。