Nhu cầu cấp thiết

Năm 2017 chứng kiến sự lên ngôi của xu hướng màn hình tràn viền để tối đa không gian hiển thị đồng thời giữ kích thước smartphone ở mức tối thiểu vừa tầm tay. Để có màn hình này, các nhà sản xuất buộc phải loại bỏ phím Home ở mặt truớc, và do đó cảm biến vân tay ở đây cũng phải dời ra sau lưng. Như Apple loại bỏ luôn cảm biến vân tay và thay vào đó là Face ID - phương thức bảo mật khuôn mặt.

Samsung loại bỏ nút Home vật lý ở mặt trước của bộ đôi S8 nên đành chuyển tạm cảm biến vân tay của các máy này ra vị trí cao cao sát camera ở mặt lưng tương đối bất tiện trong thao tác hằng ngày.

Một số nhà sản xuất smartphone theo xu hướng màn hình tràn viền như LG, Oppo, Vivo, Huawei… vẫn chọn được vị trí đắc địa cho cảm biến vân tay ở mặt lưng để vừa tầm tay thao tác.

Tuy vậy, một nhóm rất lớn người dùng vẫn quen với nút Home ở mặt trước. Phím Home khi đặt ở vị trí này thuận tiện đối với nhiều thao tác, và đây cũng là nơi đặt cảm biến vân tay rất tốt. Dù vậy, phím Home vật lý như thông thường không thể đặt ở vị trí này do đây là khu vực dành cho màn hình. Chính vì thế một phím Home cảm ứng, tích hợp sẵn cảm biến vân tay dưới lớp kính màn hình là giải pháp được nghĩ tới.

Giải pháp này từ phòng thí nghiệm sẽ được tung ra thị trường tiêu dùng để người yêu công nghệ được dịp chào đón xu hướng công nghệ hứa hẹn sẽ bùng nổ trên smartphone của năm 2018.

Nền tảng công nghệ

Hiện tại có ít nhất hai công ty đang vùi đầu nghiên cứu công nghệ cảm biến vân tay dưới màn hình trong phòng thí nghiệm của họ dưới những tên gọi khác nhau: Qualcomm với Snapdragon Sense ID, Synaptics với Clear ID…

Sense ID là nghiên cứu vốn được Qualcomm công bố từ năm 2015. Công nghệ này sử dụng sóng siêu âm để nhận dạng vân tay bằng cách đi xuyên qua lớp ngoài cùng của da để nhận biết chính xác các chi tiết ba chiều trên đầu ngón tay, cũng như đặc thù những đường lồi lõm của vân tay.

Sóng siêu âm giúp xác thực vân tay hiệu quả kể cả khi ngón tay bị ướt, bám bẩn – thách thức đáng kể của phần lớn cảm biến vân tay điện dụng hiện tại.

Công nghệ cảm biến vân tay mới của Qualcomm còn có thể nhận diện vân tay thông qua nhiều chất liệu tiếp xúc khác nhau, kể cả: kính, nhôm, thép không gỉ, sapphire và nhựa. Do đó các nhà sản xuất toàn quyền lựa chọn vị trí phù hợp để đặt cảm biến trên máy: màn hình cảm ứng, viền máy hoặc vỏ máy để làm nơi nhận diện vân tay.

Hãy tưởng tượng nếu phiên bản tiếp theo của iPhone X áp dụng cảm biến vân tay dưới màn hình, thì người dùng sẽ không cần phải tiếc nuối vì sự vắng mặt của Touch ID mà vẫn có thể gắn bó với thiết kế màn hình tràn viền khuyết tai thỏ đặc trưng.

Về sản phẩm thực tế, vào cuối tháng 6 vừa qua, Vivo đã hợp tác với Qualcomm để giới thiệu công nghệ cảm biến vân tay siêu âm trong một buổi trình diễn tại triễn lãm MWC Thượng Hải với nguyên mẫu Xplay6.

Mẫu thử này sử dụng công nghệ cảm biến vân tay siêu âm từng được Qualcomm công bố.

Cảm biến vân tay siêu âm mới nhất của Qualcomm có thể nhúng dưới màn hình OLED dày đến 1,2mm. Nhưng hạn chế vẫn tồn tại khi trong thử nghiệm mới đây trên mẫu smartphone thử nghiệm thì tốc độ nhận dạng vân tay vẫn còn chậm khi mất khoảng 1 giây và diện tích nhận dạng khá nhỏ.

Trước đó, vào năm 2016, Qualcomm cũng từng cùng với Xiaomi trình làng bộ đôi Mi 5s và 5s plus tích hợp cảm biến vân tay siêu âm. Nhưng có vẻ như do thời điểm xuất hiện của công nghệ bảo mật trên hay thiết bị này chưa thực sự thích hợp vì chưa thể hiện lợi ích khi hòa cùng xu hướng smartphone không viền của hiện tại, cũng như vị trí đặt cảm biến vẫn không hề gọn hơn cảm biến vân tay điện dung truyền thống khi vẫn chiếm một không gian riêng ở viền bên dưới màn hình nên chưa thực sự tạo cú hích cho sự bùng nổ của cảm biến vân tay siêu âm đến từ Qualcomm.

Bên cạnh Qualcomm, thì Synaptics – công ty chuyên sản xuất cảm biến và trackpad máy tính – vừa đánh dấu bước tiến mới của hãng khi vừa giới thiệu Clear ID có thể nhận diện vân tay thông qua cảm biến đặt ngay bên dưới màn hình.

Synaptics lần đầu công bố công nghệ cảm biến vân tay quang học vào cuối năm 2016. Và ngay trong tháng 12 này, hãng đã giới thiệu bộ cảm biến vân tay mới với tên gọi Clear ID FS9500 được nâng cấp nhiều so với thế hệ trước nhưng hiện chỉ tương thích với màn hình OLED.

Clear ID sẽ sử dụng một phần của màn hình OLED để phát ánh sáng lên dấu vân tay người dùng và ánh sáng này sẽ tiếp tục phản chiếu xuyên qua lớp OLED để đến với cảm biến nằm sâu bên dưới màn hình.

Synaptics cho biết hiện Clear ID FS9500 có thể hoạt động dưới màn hình với độ dầy tối đa là 1,5mm. Cảm biến vân tay của hãng này có thể đáp ứng khả năng bảo mật khi hỗ trợ phương thức mã hóa ECC và AED.

Là cảm biến vân tay thế hệ mới, Clear ID FS9500 được Synaptics bảo đảm duy trì những tính năng của các phiên bản cảm biến vân tay hiện tại vốn được dùng trên nhiều smartphone cao cấp, trong đó có cả Galaxy S8 và S8 Plus.

Trong khi đó, Clear ID FS9500 hứa hẹn có độ bền cao hơn khi nằm ẩn bên dưới màn hình và lớp cảm biến này mỏng chỉ 0,69mm nên sẽ không khiến vòng eo của smartphone phì lên quá nhiều.

Thương mại hóa

Bên cạnh việc giới thiệu bộ cảm biến mới, Synaptics cũng cho biết hãng đã bắt đầu sản xuất hàng loạt bộ cảm biến cho Clear ID trong tháng này và sẽ bắt đầu với những lô hàng thương mại trong những tuần tiếp theo.

Công ty cũng tiết lộ smartphone đầu tiên trang bị tính năng này sẽ ra mắt vào quý I/2018 và đối tác của họ nằm trong top 5 nhà sản xuất smartphone hàng đầu thế giới.

Cũng theo dự kiến, Synaptics sẽ trình diễn công nghệ cảm biến vân tay Clear ID tại triển lãm CES 2018.

Với công nghệ cảm biến siêu âm, Qualcomm cho biết hãng công nghệ sẽ được tích hợp dưới màn hình cảm ứng của smartphone cao cấp không viền cũng như dưới mặt lưng kim loại và thậm chí dành cho các thiết bị tầm trung khi giá thành sản xuất cảm biến không quá cao.

Qualcomm cũng khẳng định cảm biến vân tay mới sẽ tương thích với cả những thiết bị không dùng chip của hãng. Và dự kiến các cảm biến vân tay thế hệ mới sẽ được Qualcomm chính thức trình làng vào mùa hè năm 2018.

Mới đây, Samsung cũng đã đăng ký bằng sáng chế về công nghệ cảm biến vân tay dưới màn hình có thể phần quyền cho từng người dùng cụ thể.

Theo mô tả, công nghệ của cảm biến vân tay của Samsung sẽ đặt lớp cảm biến vân tay ngay bên dưới lớp kính bảo vệ ngoài cùng của màn hình thay vì ẩn thân sâu bên dưới màn hình.

Sự đòi hòi cấp thiết từ nhu cầu thị trường và khả năng kết hợp hài hòa với xu hướng thiết kế màn hình tràn viền sẽ tạo ra động lực cho các nhà sản xuất sớm thương mại hóa các giải pháp cảm biến vân tay bên dưới màn hình để tạo ra xu hướng công nghệ mới trên smartphone trong năm 2018 và những năm tiếp theo.

Trước mắt, hãy cùng chờ đón những thông tin liên quan đến những bước tiến của cảm biến vân tay dưới màn hình tại triển lãm điện tử tiêu dùng CES 2018 diễn ra vào tháng 1 năm tới.

Tuy vậy, không thể phủ nhận một cuộc đua ngầm giữa Qualcomm và Synaptics để đưa công nghệ của họ phổ biến trên các thiết bị sẽ bán ra trong thời gian tới. Qualcomm có lợi thế khi đang là đối tác sản xuất chip smartphone cho nhiều thương hiệu lớn nhưng điều này không đảm bảo chắc chắn công ty sẽ có toàn bộ lợi thế trong công nghệ cảm biến vân tay dưới màn hình sắp tới. Chính hãng này từng đánh bại Intel khi hiện nay là nhà cung cấp vi xử lý lớn nhất trên smartphone khi Intel vẫn chỉ mạnh ở mảng máy tính.

Tất nhiên tương lai của cảm biến vân tay dưới màn hình vẫn phụ thuộc giá cả và độ tiện dụng của nó, cộng với cuộc đua biến nó thành chủ đạo giữa Qualcomm và Synaptics.