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屏下指纹芯片即将迎来大爆发

导读: 光学方案指的是,在屏幕下方设置光学传感器,通过发出近红外光来识别用户的指纹纹路,其思路和苹果的结构光方案类似。而超声波方案,就是在屏幕下方设置超声波传感器,通过超声波完成指纹识别工作。

屏下指纹方案的技术及供应链渐趋成熟,根据群智咨询预计,2018年全球屏下指纹芯片的出货量上调到4,200万颗,受到韩厂新机带动,其中超声波指纹屏下指纹的出货量超预期。从今年下半年发表的新机来看,在主力品牌Vivo的推动下,越来越多的中高阶手机搭配屏下指纹。预计2019年全球屏下指纹将成为智能手机中高阶产品的标配,同时预计全球屏下指纹2019年的出货量突破1亿颗。

今年包括Vivo、小米、华为都会有新机採用屏下指纹辨识技术。外传三星也将在2019年积极推广超声波屏下指纹,高屏占比的高阶S10、高阶A系列与Note 10机型可能将採用此方案,估计配备此功能机种出货量可望达6,000 万部。三星採用的超声波屏下指纹辨识方案主要是採用高通的解决方案,与高通合作多年的业成是最大受惠者。业成去年投入屏下指纹辨识,採超声波技术,以手机应用为主,去年已经小量出货。今年推出新一代屏下指纹方案,技术更成熟,下半年出货量也会放大。

群智咨询指出,无论是光学屏下指纹、还是超声波屏下指纹,现阶段都必须搭载OLED显示面板,因此智慧型手机整机厂也开始加大对OLED面板的採购需求。2018年除了Oppo、Vivo外,华为、小米也都加大了对刚性AMOLED面板的採购比重。2018年大陆本土品牌搭载刚性AMOLED的智能手机出货预计超1亿部规模,年成长率30%,其中华为、小米的增长速度最为明显。

延伸阅读:主流屏下指纹方案概述

从技术角度来说,目前指纹识别有电容、光学和超声波等解决方案。其中超声波和光学方案为主流的屏下指纹方案。光学方案指的是,在屏幕下方设置光学传感器,通过发出近红外光来识别用户的指纹纹路,其思路和苹果的结构光方案类似。而超声波方案,就是在屏幕下方设置超声波传感器,通过超声波完成指纹识别工作。

目前我们已经在vivo、华为、小米的手机上见到了屏幕指纹,三星也在这方面持续发力,预计会在三星Galaxy S10上采用屏幕下指纹技术,新机或将在2019年1月推出。

vivo X20 Plus UD是第一部屏下指纹手机。vivo X20 Plus UD使用的指纹方案是Synaptics的Clear ID FS9500,该方案仅适用与OLED屏幕,激活时会在指定的屏幕区域发光来提示用户。另外该模组并不会大幅增加OLED屏幕的厚度,其传感器厚度很低,与屏幕结合起来的厚度也仅在1.5mm左右。

vivo X21屏下指纹芯片由汇顶科技和新思两家供应,而汇顶的屏下指纹在vivo全新屏幕指纹手机X21的成功应用,也标志着业界翘首以盼的汇顶科技屏下光学指纹方案(IN-DISPLAYFINGERPRINTSENSORTM)规模商用。Synaptics也是X21屏幕指纹的主要供应商,vivo X21有采用Clear ID FS9500光学指纹系列2.0升级版方案。

vivo NEX屏下光学指纹识别方案是由汇顶科技屏下光学指纹技术(IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSOR)独家提供,且独家提供电容指纹方案。

华为Mate RS保时捷搭载的是汇顶最新研发的屏内光学指纹识别技术,也是全球首个能够同时支持OLED软、硬屏的屏内光学指纹方案。小米8探索版则采用汇顶科技的屏下光学指纹识别方案(IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSOR )以及3D结构光方案,其供应商是高通和Himax。

在屏下指纹商机凸显之际,业界也传出三星明年发布的Galaxy S10将搭载屏下指纹识别技术。据了解,三星的屏下指纹技术将与高通进行合作,高通将向三星方面提供超声波屏下指纹传感器。业内人士称,三星之所以选择超声波方案而不是光学方案,是因为超声波传感器识别能够得到指纹沟壑甚至毛孔的信息,并实现带有深度数据的3D的指纹扫描,从而保证生物验证的安全性。

苹果也没放弃该技术,早前,苹果还在向美国专利商标局提交智能手机所用的屏下指纹专利。专利显示,苹果采用了更安全的超声波方案,而不是现在普遍采用的光电式屏下指纹。同时苹果的方案还能够同时在屏幕的多个区域识别多个指纹。与之相比,vivo 投入量产的屏幕指纹技术只能够在一小块区域有效。

由于光学屏下指纹的供应链成熟度相对较高,以新思和汇顶为代表的供应商已经具备很好的量产性,对于具体屏下指纹识别方案的选择,群智咨询研究则认为,屏下光学指纹识别方案率先被广泛应用。

同时,受到终端品牌vivo、华为、小米等新项目的拉动,今年全球光学屏下指纹识别芯片的供应量约2000万颗,以新思、汇顶(Goodix)为代表的设计公司和以欧菲光(Ofilm)为代表的模组公司将直接受益。

群智咨询表示,以高通、FPC为代表的屏下超声波方案,由于目前仍然处在终端客户验证阶段,短期来看,发展势头较光学屏下指纹稍晚,未来是否可以有起量,仍然要期待产业链成熟度的情况。

除了终端外,也有其他产业链企业积极进军屏下指纹研发领域,如面板厂三星和JDI:三星出台相关屏下指纹技术专利,与其他厂商采用的技术不同,这项技术将屏下指纹识别、物理按键和高屏占比融合到了一起;JDI亦不甘示弱,为实现屏下指纹的效果,开发出一款全新的透明指纹识别传感器,未来可被用于 LCD 屏幕的屏下指纹识别。

在过去几个月中,显示屏指纹传感器备受关话题之一,这主要是因为像苹果和三星这样的科技巨头会将这项技术引入自己的设备,市场这方面的竞争正在增加,而根据一份新报告,更多的供应商正在投资开发这一功能。Digitimes表示FPC、Goodix、Silead和Synaptics都积极投入智能手机显示屏指纹传感器的开发。然而,三星才是这一新趋势的大赢家,因为光学和超声波传感器均基于三星显示器制造的显示屏

未来屏下指纹识别功能的市场未来可能分为两大块:高端市场和OLED屏幕结合的光学方案,入门市场和液晶屏幕结合的超声波方案。从发展趋势来看,未来指纹识别可能会向半屏甚至全屏的方向发展。目前全屏幕指纹识别主要的相关方案有非硅基衬底方案(off-chip),即将电容指纹传感器集成到玻璃面板上,以实现传感器的透明化,目前模组精细化、小型化尚待提升。

前文提到的供应商包括JDI,已于 2018 年 CITE 展会上提出 Pixel eyes 指纹识别技术,透明传感器被放置在显示面板的上方,并利用硬度升级之后的偏光片代替传统的玻璃盖板,以保证传感器上方盖板的厚度保持在 0.2mm 左右因而解决了传统电容方案穿透力不足的问题,以及韩国厂商 CrucialTec、挪威厂商 IDEX、国内厂商上海萝箕等。

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