Dank jüngster Fortschritte hat sich die Fingerabdruckerkennungstechnologie zur führenden biometrischen Identifikationsmethode auf dem Markt für intelligente Geräte und mobile Zahlungen entwickelt. Gängige Fingerabdruckerkennungstechnologien lassen sich derzeit in drei Kategorien einteilen: kapazitive, optische und Ultraschall-Fingerabdruckerkennung.
1. Kapazitive Fingerabdruckerkennungstechnologie
Die kapazitive Fingerabdruckerkennung ist die älteste Form der Fingerabdrucktechnologie. Sie funktioniert, indem ein Siliziumchip beim Kontakt mit den Elektrolyten der Haut ein elektrisches Feld erzeugt. Der Sensor erfasst dann die Linien und Vertiefungen des Fingerabdrucks, um das Gerät zu entsperren. Theoretisch benötigt die kapazitive Fingerabdruckerkennung ein Medium zur Datenübertragung, also im Prinzip eine knopfartige Struktur. Im Zeitalter von Vollbildgeräten haben Hersteller diese Technologie als rück- oder seitlich angebrachte Fingerabdrucksensoren realisiert. Allerdings reagiert diese Art der Entsperrung empfindlich auf Trockenheit, sodass nasse Finger das Telefon nicht entsperren können. Daher ist diese Technologie heute selten auf dem Markt anzutreffen.
In den letzten Jahren hat die Nachfrage der Nutzer zunehmend zu großen Bildschirmen, schlanken Gehäusen und elegantem Design geführt, und die Bildschirmtechnologie hat sich von LCD zu OLED weiterentwickelt. Dieser Wandel ermöglichte die Entwicklung der im Display integrierten Fingerabdruckerkennung auf Basis von OLED-Bildschirmen. Die Sensoren sind unter dem Bildschirm platziert und bieten Nutzern so ein fortschrittlicheres technologisches Erlebnis bei der Fingerabdruckerkennung.
Aktuell wird die Fingerabdruckerkennung im Display mittels zweier Methoden realisiert: optisch und per Ultraschall.
2. Optische Fingerabdruckerkennungstechnologie
Die optische Fingerabdruckerkennung ist eine beliebte Entsperrtechnologie, die im Vergleich zur kapazitiven Fingerabdruckerkennung einen Fortschritt darstellt, indem der Fingerabdrucksensor in den Bildschirm integriert wird und so Platz auf dem Gerät gespart wird. Das Prinzip ist einfach: Es basiert auf Lichtreflexion und -brechung. Beim Berühren des Bildschirms sendet das Display ein helles Licht auf den Fingerabdruck, das reflektiert und gebrochen wird und so zum darunterliegenden Sensor gelangt, der den Fingerabdruck erkennt und das Gerät entsperrt.
Diese Technologie ist mittlerweile ausgereift und wird von nahezu allen Smartphone-Herstellern eingesetzt, was sich in einer hohen Nutzerzufriedenheit niederschlägt. Wie bei der kapazitiven Fingerabdruckerkennung kann es jedoch auch bei der optischen Erkennung zu Problemen mit nassen Fingern kommen, und bestimmte Displayschutzfolien aus gehärtetem Glas können die Funktion ebenfalls beeinträchtigen. Diese Probleme entstehen durch Lichtbrechung: Verändern Wasser oder Displayschutzfolien den Lichteinfallswinkel, kann die Erkennung fehlschlagen. Daher empfehlen viele Hersteller die Verwendung kompatibler Displayschutzfolien, um Probleme beim Entsperren per Fingerabdruck zu vermeiden.
3. Ultraschall-Fingerabdruckerkennungstechnologie
Die Ultraschall-Fingerabdruckerkennung ist eine neuere Technologie. Sie basiert auf der Messung des Drucks von Schallwellen, die von der Haut reflektiert werden. Der Fingerabdruck wird mithilfe von Schallwellen erfasst und von einem Wandler zum Entsperren des Geräts abgebildet. Im Vergleich zu den beiden anderen Entsperrmethoden nutzt die Ultraschall-Fingerabdruckerkennung dreidimensionale Aufzeichnung und Schallwellenübertragung und benötigt daher weniger Details der Fingerstruktur. So kann das Smartphone auch bei nassen oder schmutzigen Fingern oder feuchtem Bildschirm entsperrt werden, ohne dass die Empfindlichkeit beeinträchtigt wird.
Darüber hinaus müssen Nutzer beim Registrieren eines neuen Fingerabdrucks nicht wiederholt drücken; ein einziger Druck auf den Fingerabdruckbereich genügt, um den Fingerabdruck zu registrieren und so mehrere Entsperrungen zu ermöglichen. Diese Technologie behebt effektiv die gängigen Probleme der kapazitiven und optischen Fingerabdruckerkennung, da sie nur minimale Fingerabdruckdetails benötigt und die Sicherheit erhöht. Dennoch besteht eine Herausforderung: Trotz der Druckübertragung ist die Ultraschall-Fingerabdruckerkennung eine im Display integrierte Technologie. Wird eine Displayschutzfolie aus gehärtetem Glas angebracht, kann die Druckübertragung teilweise blockiert werden, Ausfälle sind jedoch selten.
Die Ultraschall-Fingerabdruckerkennung ist vergleichsweise teuer und technologisch noch nicht ausgereift, was zu einer geringeren Marktakzeptanz führt. Aktuell dominiert die optische Fingerabdruckerkennung im Display, doch mit der Weiterentwicklung der Ultraschall-Fingerabdruckerkennung könnte sie einen größeren Marktanteil gewinnen.
Wenn sich die Ultraschall- und die kapazitive Unterbildschirm-Fingerabdruckerkennungstechnologie weiterentwickeln sollen, müssen die jeweiligen technischen Probleme so schnell wie möglich gelöst werden.
Die Fingerabdruckerkennungstechnologie von DT-Smart umfasst drei Verfahren: kapazitiv, optisch und Ultraschall. Im folgenden Video sehen wir uns die Unterschiede zwischen den Bildschirmen mit diesen drei Technologien genauer an.