萤幕下指纹辨识掀浪潮,渗透率将明显提升

  2020-08-02  阅读 604 views 次 点赞数546
萤幕下指纹辨识掀浪潮,渗透率将明显提升

三星 2 月 20 日将发表年度旗舰机种 S 系列,据市场传出,Galaxy S10 的终端售价将比 S9 更高,突破 1,000 美元大关,外界预测,S10 将搭载高通专利的超音波(Ultra-Sonic)指纹辨识,而 A 系列则将首度採用光学式(optical)指纹辨识技术。去年机种都还採用电容式方案的三星,今年依照不同阶级机种採用不同方案,让超音波、光学、电容式同时并存在今年产品当中,这也让指纹辨识技术引起市场讨论。当中,光学式指纹辨识技术更是市场讨论的焦点,更有分析师认为,今年光学式渗透率将明显提高,2019 年将是元年。

根据业内人士表示,今年萤幕嵌入式指纹辨识(Fingerprint On Display,FOD)渗透率将从去年 3% 左右提高到 20% 左右,增加速度之快,主要受到市场需求强,使得晶片厂商开发力道增加,因此同业竞争力道也连带强劲,使市场 ASP 降价速度快,明后年的渗透率也将持续增加,甚至到 2022 年将取代电容式方案,成为市场主流指纹辨识方案。进一步以目前市场价格来看,业内人士透露,超音波指纹辨识约落在 12~15 美元,光学式则为 7~8 美元,电容式则在 2 美元以下。以光学式来看,去年的价格约为 12~15 美元,今年的价格已下滑许多。

事实上,谈手机指纹辨识技术还是要从电容式(capacitive)开始,包含大家熟悉的苹果 Home 键也是如此,从 iPhone 5s 首次导入 Touch ID,但受到智慧型手机大萤幕需求提升,原本附加在边框的晶片变得无处可去,苹果在 iPhone X 则将辨识方式改为 3D 脸部辨识,其他手机厂商设法将指纹辨识置于侧边或背盖做为短暂的衔接,等待的就是萤幕嵌入式指纹辨识,不管是光学式或者超音波都是目前大厂所着力开发的方向。

在超音波方面,由高通把持技术专利,而且湿手指已经可以使用,技术概念是在面板后加入感测器,在显示面板上的任何位置皆可捕捉指纹图象,效能与辨识度高于光学式方案,过去多为实验机种,今年将首度将有旗舰机种进入量产,因此外界也十分瞩目技术与感测效能,以及实际使用经验,将是决定未来手机指纹辨识的主流技术的关键之一。

目前晶片设计厂商多着力在光学指纹辨识方案,像是新思(Synaptics)、汇顶(Goodix)、神盾、敦泰等,去年少数中国品牌手机也开始在採用光学式方案,今年三星身为 Android 老大哥也终于宣告在中阶 A 系列手机中採用,且为了做出差异性并宣告技术优势,因此旗舰机种首度採用超音波指纹辨识。

辨识面积也是观察重点

从电容到光学指纹辨识技术的门槛在哪里呢?光学指纹辨识晶片重要的关键是光源,目前晶片借用 OLED(有机发光二极体)的光源,透过镜头撷取指纹图像,再透过演算法辨认指纹并解锁,为了距离光源更近,因此晶片类似半成品的方式贴合于 OLED 面板上,当中贴合技术原来由面板厂把持,晶片设计厂商对于在商业模式中的掌握度相对较低,因此晶片厂商极力将辨识晶片设计成模组并加强演算法,盼提高辨识度、增加稳定度,更重要的是,将主导权掌握在手中。

除此之外,除 OLED 面板之外,不带光源的 LCD 面板上,晶片模组自带光源的重要性就更加重要。目前自带光源的晶片模组,业内人士透露,是将模组当中加入 LED,并加强演算法,突破面板本身的材料限制,像是汇顶、敦泰等都持续布局。目前敦泰预计将在今年第二季起出货,也将成为领先量产 LCD 萤幕下指纹辨识方案的厂商。

另外,辨识的面积也是观察重点,目前光学式指纹辨识技术为小面积辨识,约 2~3 平方公分,为了让大面积範围都能辨识,但受限晶圆成本考量,因此难将硅面积放大,因此晶片设计厂商着力开发以玻璃材料取代晶片硅製程,简言之是在面板上直接进行设计电路,包含神盾、思立微、集创北方等。预计今年底将可有大面积指纹辨识技术亮相,盼在明年进入量产,后续也可持续关注。

因此,就技术发展角度,设计厂商与面板厂的配合就更加重要,业内人士透露,晶片设计厂商若本身具有面板技术,对于指纹辨识晶片的开发也会比没有面板技术的厂商来得有利基,像是联咏、敦泰等。

最后,过去指纹辨识技术以电容式为主流,而 FOD 技术陆续成熟,价格陆续下滑,因此手机大厂採用的意愿也就增加,而苹果后续是否将目前 3D 人脸辨识改用 FOD 技术或者将在目前看得到的技术上更升级,都是未来观察的重点。

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