标签：屏下指纹

7月11日上午消息，长期关注苹果公司的分析师郭明錤（Ming-Chi Kuo）今日发表的一份新报告称，苹果正尝试减小自己iPhone系列手机的“刘海”部分，2020年推出的新款iPhone中，至少有一款将采用更小的前置摄像头。

提出这种说法的不止郭明錤一个人，关注苹果公司产业链的网站《中时电子报》援引瑞士信贷（Credit Suisse）驻亚洲分析师苏厚和（音译 Su Houhe）的话，他认为苹果计划会在2020年推出一款没有刘海或人脸识别功能的新款iPhone。这位分析人士认为，iPhone将采用屏幕下前置摄像头和全屏超声波指纹识别。

这位分析师认为，到2021年，三款新iPhone都将彻底去掉刘海，完成向屏下指纹识别的过渡。

其实现在的很多安卓手机都已经配备了屏下指纹识别，但根据产业链人士说法，苹果用在iPhone上的屏下指纹将是全屏的，另外苹果可能会开发自己的屏幕下指纹识别技术，而不是依赖第三方供应商——这是两个关键点：现在安卓阵营都必须把手指放在屏幕上固定的识别区域，无法盲操作，而且大部分厂商的屏下指纹部件都是中国公司汇顶科技提供的。

所以按这个说法，写个更清楚点的产品规划时间，大概是这样的：

2019年：三款新iPhone都是面部识别，有刘海；

2020年：两款iPhone会采用面部识别技术，不过会将刘海缩小；另外可能出现一款全新的全屏指纹识别iPhone；

2021年：三款iPhone均采用全屏指纹识别。

其实上周，曾有报道说苹果会推出一款带有屏下指纹技术的新iPhone，只供应给竞争激烈的中国市场；因为目前非全屏下指纹技术的成本低于Face ID传感器，做这么一款iPhone有助于降低成本。虽然我们认为这不太可能。

除了郭明錤和苏厚和，巴克莱银行（Barclays）的分析师也曾在5月份与苹果亚洲供应链举行会议后表示，2020年的iPhone将采用超声波指纹识别，可以支持全屏识别。目前应用这种识别技术最知名的产品是三星S10，对比光学指纹识别，这种技术不受光线影响，手脏一点也能识别，但供应商单一，成本较高。

回顾之前，2017年发布的iPhone X采用“刘海”屏幕时，曾被不少用户及手机厂商嘲笑，认为这个设计实在太丑，但随后的两年，那些嘲笑者中大部分人又不得不用这种设计，因为“刘海”已经是3D面部识别和设计方向结合的最优解。

随后的一年，是中国手机厂商引导了屏下指纹发展。目前光学屏下指纹几乎成了安卓手机标配，但限于技术原因，只能在屏幕上指甲盖大小的一块空间上识别，虽然也有部分厂商声称将采用全屏识别技术，但迟迟没有后续。

对目前这些传闻，在新iPhone未正式发布前仍应持怀疑态度。毕竟时间还在早，而技术一直在改进，所谓的“产品计划”有可能因之改变。

在6月底的MWC上海展会上，京东方副总裁刘晓东宣布，京东方LCD屏下光学指纹感测技术已研发成功，于今年年底量产。随后，京东方在7月2日深交所互动易平台上回答投资者提问时表示：“公司屏下指纹和屏幕发声技术目前有几种解决方案，部分方案已有相应样品，产品化方案目前与终端品牌客户持续沟通中。”此话再次印证此事的真实性。

屏下指纹并非OLED专属技术

如今，大屏已经成为消费者选择手机的重要因素。因此，为了追求屏占比，手机厂商使尽浑身解数，屏下指纹就是厂商的策略之一。目前，屏下指纹主要有光学和超声波两种方案。其中，超声波指纹解锁具有较好的穿透性，能降低手指污垢、油脂以及汗水的干扰，即使在水中也可以解锁，但是因传感器价格较贵，该种方式普及度不如光学指纹方案高。

而光学指纹识别是通过光源的照射来进行指纹识别，普及度较高。但是该方案把指纹识别传感器放在屏幕下，因此需确保识别光的畅通，并避免屏幕发光的干扰。曾经，LCD屏幕因其厚度高过高，透光性不好，传感器很难读取到指纹。此外，再加上LCD不能主动发光，其背光光源会干扰光学指纹识别，所以一段时间以内屏下指纹技术都只能应用在OLED屏幕上。

对于此次京东方宣布即将量产LCD屏下指纹方案，资深行业观察家董敏在接受《中国电子报》采访时表示，现在光学屏下指纹都是AMOLED屏幕，LCD实现屏下指纹后肯定对OLED产生很大冲击。

董敏解释说，首先，这意味着未来用户会花更少的预算用到配备屏下指纹技术的手机，因为LCD的成本和OLED差距较大。从市场上销售的手机终端产品来看，同样的配置的手机，采用OLED比使用LCD高出约30%~40%的价格，在面板的成本端数字还会差更多。其次，尽管屏下指纹目前多应用在中高端机型，但长远来说，屏下指纹会得到进一步的普及，LCD屏下指纹也促进了该技术在中、高、低端机型的全面普及。

屏下指纹技术加长LCD盈利窗口

近年来，随着苹果手机开始采用OLED屏幕，OLED屏幕逐渐成为中高端手机的屏幕首选。除了OLED具有广色域、高对比度、省电等优势之外，还因其简单的屏幕构造更适合应用一些手机解锁技术。比如现在广为流行的屏下指纹技术。但是，OLED屏幕也有不可回避的缺点，比如手机AMOLED屏幕的使用寿命相比LCD较短，手机有可能产生“烧屏现象”。此外，还有屏幕亮度和成本较高等相关问题。

对于此次京东方推出LCD屏下指纹技术，北京交通大学教授徐征在接受记者采访时表示，面板厂商总是在不断通过创新来创造变化，吸引眼球促进消费。他认为，目前只有中高端手机可以负担较高成本的OLED手机屏幕。LCD屏下指纹量产之后，可适用的手机价格区间相对较大，LCD屏幕既有可以媲美OLED屏幕的高端型产品，也有适用于低端手机的经济型产品，搭配屏下指纹技术后仍然如此，这无疑是为低端手机使用屏下指纹敞开了大门。

董敏介绍说，2018年LCD与OLED智能面板出货量比例约为5∶2，京东方成为全球手机面板出货量第一名，但是三星却垄断了OLED手机面板供应，约占90%以上的市场份额。包括京东方在内的相关面板厂商，也在不余遗力地延长LCD的生命力，加长LCD的盈利时间窗口，比如不断增加LCD的显示配置、开展其他屏幕相关的技术开发等。

此前，小米产品总监王腾曾表示，LCD屏幕指纹技术是可行的，并会应用在2000元以下价位的产品上。相信年底京东方LCD屏幕指纹方案量产以后，像小米等强调性价比的手机厂商就有可能采取屏下指纹作为低端手机的屏幕解锁技术。

全屏幕手机带动屏幕下指纹（In-Display Fingerprint）辨识技术快速发展，目前两大屏幕下指纹辨识技术包括光学式屏幕下指纹辨识和超音波屏幕下指纹辨识，都有品牌大厂正式导入，相关供应链也已经成形。不过，还有一种由 TFT LCD 液晶面板厂商主导开发的新型 FoD（Fingerprint on display）屏幕下指纹辨识技术也正积极酝酿。

屏幕下指纹辨识渗透率提升，最快 2021 年挑战 3 成

有机构预测，屏幕下指纹辨识技术发起于 2018 年，预计在今年会有越来越多可行技术陆续导入商品，并陆续被检验，最快在 2020 年，渗透率可望快速提高 ，预估 2021、2022 年屏幕下指纹辨识在手机屏幕渗透率可能挑战 3 成。以全球手机市场规模 16 亿支来看，将有超过 5 支手机导入屏幕下指纹辨识技术。

超音波、光学式屏幕下指纹辨识，供应链各自成形

现阶段两大屏幕下指纹辨识技术，包含超音波（ultrasound）屏幕下指纹辨识技术和光学式（optical imaging）屏幕下指纹辨识技术，从上游芯片厂商到下游主推的品牌大厂，供应链已渐成形。

其中，超音波屏幕下指纹辨识技术由通讯芯片大厂高通和触控解决方案大厂 GIS-KY 业成科技合作开发，中国欧菲光与高通技术授权同时推广，并获得三星旗舰机种导入，虽然结构简单，但制造技术难度较高、成本也较高，初期锁定高阶手机，接下来往中高阶扩展的方向确立。

光学式屏幕下指纹辨识技术因为技术难度较低，目前上下游供应链投入的厂商最多，在华为、OPPO 等等中国非苹厂牌手机大厂的导入下，应用发展速度看来也最快，有机会从高阶、中高阶、甚至中阶市场同步展开。

主要光学式屏幕下指纹辨识技术上游 IC 芯片供应商包括联发科转投资的汇顶、中国厂思立微、台厂神盾、敦泰等等，OLED 面板有中国众多面板厂可供应，光学镜头主要切入者则包括新巨科、先进光、大立光、玉晶光等。

TFT LCD 整合 FoD 屏幕下指纹辨识，提高附加价值

不过，不论何种屏幕下指纹辨识技术，都必须制作于 OLED 面板结构下，若 TFT LCD 面板厂商仅能提供 TFT LTPS 背板，这对于现存庞大 TFT LCD 面板产能来说，就算厂房设备都已折旧完毕，对厂商来说效益也有限。因此，如何提高中小尺寸面板、手机面板的附加价值，是 TFT LCD 面板厂当前重要课题。

为了维持生存空间，同时提高既有 TFT LCD 手机面板的附加价值，事实上，已经有几家 TFT LCD 液晶面板大厂，包括深天马、友达近来积极投入整合在 TFT 背板上的新一代 FoD 屏幕下指纹辨识技术，亦即直接在 TFT 背板上加制一层 TFT image sensor。

虽然多加这一层 image sensor 在 TFT LCD 背板上，估计可能要让面板制程再多出 10 道光罩，若以现在 OLED 背板 LTPS 就已经 10-15 道光罩来看，再加上 10 道光罩制作 image sensor 可能导致良率太低。但若以 a-Si 做为背板再加上 10 道光罩来制作 image sensor，或许有机会让良率问题的影响降低，并逐渐展现 TFT FoD 屏幕下指纹辨识技术的优势。

备受期待，预计采用最新光学式屏幕下指纹辨识的三星新款中端智能型手机 A50，在日前 20 日的三星年度发布会上缺席。中资天风证券的分析师郭明錤对此表示，A50 在生产时包括面板、机壳以及光学式屏幕下指纹辨识的时程还有许多的不确定性，因此缺席了年度发布会。不过，在目前生产问题都已经解决的情况下，预计将会延后到 3 月份正式量产。

根据郭明錤在报告中指出，他相信三星没有在年度发布会上发表 A50 的原因，在于之前生产该产品时有包括面板、机壳与光学式屏幕下指纹辨识等不确定因素。其中，在光学式屏幕下指纹辨识的关键部分，软件是其最大的问题，而非硬件。因为相关硬件的问题，早在 2018 年第 4 季末就已经解决。

郭明錤进一步表示，A50 的光学式屏幕下指纹辨识软件，在参与了三星 Galaxy S10 系列超音波屏幕下指纹辨识改善计划的厂商 Suprema 加入后，已经协助改善相关的问题。目前，A50 的光学式屏幕下指纹辨识功能在常温或是低温的测试项目应该都已达三星所要求的标准。因此，郭明錤强调，在 A50 目前的生产瓶颈已解决的情况下，量产时程将延迟约 2 到 3 个星期，至 3 月份时量产。

郭明錤还指出，A50 为三星在 2019 年上半年最重要的中端机款，预期 2019 年出货量将达到 1,400 万到 1,600 万支之间。而由于三星在 2019 年最重要的智能型手机策略，为透过中端机款来取代低阶机型需求，以提升整体产品单价和获利。在目前的 A50 之后，未来还将有 A70 及 A90 两款系列首机。因此，预估三星 A 系列机型总出货量将年成长约 100%，整体 2019 年的出货量将达到 6,000 万到 6,500 万支之间。

全世界智能手机市场呈现饱和、换机潮时间拉长，各家手机厂商希望藉由创新科技带动买气的当下，要说 2019 年智能手机有何创新亮点能吸引消费者目光，屏下指纹识别绝对是重点。

期待未来市场渗透率进一步突破、有更大商机同时，目前市场屏下指纹识别应用，可分为传统屏下电容式指纹识别、屏下超声波指纹识别、屏下光学式指纹识别等 3 种系统。各有什么优缺点，未来又有什么应用与发展趋势，一一与您说分明。

电容式技术成熟  价格低廉移但植技术待克服

传统屏下电容式指纹识别对许多消费者都不陌生，目前除了屏下指纹识别，其他类型的商用指纹识别技术，都是利用电容式指纹识别技术。就技术来说相对成熟，成本也更低，但想将电容式指纹识别转移到屏下，的确有不小困难，尤其较弱的穿透力是其限制。

传统电容式指纹识别要移转到屏幕下，最主要的解决方案，就是藉由传统硅基指纹识别传感器换成透明的玻璃基传感器，并直接嵌入手机 LCD 液晶面板，减少需要穿透的 LCD 液晶面板厚度，改善穿透力差的问题。这使手指接触屏幕时，指纹识别传感器便能感知到信号，完成指纹识别。

虽然采用传统电容式屏下指纹识别，过程中屏幕不需发光。能支援 LCD 液晶屏幕，使应用成本相对低廉，但因为智能手机屏幕都有一层触控用面板，可能会产生触控面板信号和指纹识别信号相互干扰，目前这问题也有待解决。

超声波辨识度高  价格高昂等商机

日前，移动处理器大厂高通（Qualcomm）在年度发表会，发表首款支持屏下超声波指纹识别系统的芯片，可说是为屏下超声波指纹识别的世纪拉开序幕。韩国三星的高端智能手机将首发这款由 GIS-KY 业成生产，搭配高通芯片的屏下指纹识别系统，预估其他手机品牌商也将会陆续配置到高端手机。

就目前来说，屏下超声波指纹识别技术是最先进的技术。识别过程是在手指接触到智能手机屏幕时，透过传感器向手指表面发射超声波，利用指纹表面皮肤和空气密度的不同，构建一个 3D 图像。传感器接受到超声波回波讯息后，比对与存于手机的信息，达到识别指纹的目的。

由于屏下超声波指纹识别的优势，在于有较强穿透性，且抗污能力高，即使湿手指与脏污手指使用智能手机，都能完美识别。因超声波绝佳的穿透性，还能支持其他活体检测。透过屏下超声波指纹识别，能取得 3D 指纹识别图像，安全性相较其他屏下指纹识别技术都要高。不过也因技术复杂度，成本也是屏下指纹识别解决方案中最高者。未来或许透过量产推广，数量成长后能压低成本。

光学式应用领域广泛  却仅能在 OLED 产品使用

屏下光学式指纹识别，是目前最常为大家使用的解决方案。不仅智能手机的应用，包括大楼指纹识别系统、企业出勤指纹识别系统等，都是采用光学式指纹识别。主要原理依靠传感器投射出光线，之后获取光线反射绘制指纹图样，与系统内存指纹图像比对，达到识别功能。

不过智能手机使用的屏幕下光学式指纹识别系统，受限于手机体积，只能抛弃一般的光学照射系统，藉助手机屏幕的光为光源。同时 LCD 液晶屏幕本身无法发光，因此支持屏幕下光学式指纹识别的产品都是采用 OLED 屏幕。OLED 屏幕的智能手机，像素间天生有一定间隔，能保证光线透过。当使用者手指接触到屏幕时，OLED 屏幕发出光线会将手指区域照亮，反射光线再透过屏幕像素间隙，返回屏下传感器，形成的图像再与数据库储存的资料比对分析。

屏下光学式指纹识别的优势，在于可最大程度避免环境光的干扰，甚至在极端环境的稳定性更好。但屏下光学式指纹识别同样面临干手指识别率的问题。此外，由于点亮屏幕特定区域，不可避免面会出现某部分屏幕易老化的问题，且屏下光学式指纹识别的功耗相对传统光学式指纹要高很多，这些都有待解决。

手机应用相继投入  屏下指纹识别与脸部识别将并存

拓墣产业研究院表示，屏下指纹识别技术过往受限于良率不足，以及相关业者投入不够，让市场应用始终无法提高。随着如 vivo 等手机业者对屏下指纹识别的需求扩大，让供应链相关业者正视此技术，并大量投入资源提升良率及寻求更佳的成本方案。未来有望看到各品牌不仅在自家最顶尖的旗舰机种搭载屏下指纹识别技术，甚至于部分中、高端机种导入此技术，顺应全屏幕设计的智能手机。

拓墣产业研究院还预期，随着屏下指纹识别技术良率提升、价格逐渐亲民，将成为中端以上非苹机种的标准配备。为提供消费者更多元的选择，预期多数品牌将同时推出具指纹识别（无论是否为屏下）、人脸识别技术（含 3D 与 2D）并存的产品。

近期，屏下指纹识别已经成为新款手机的重要卖点，这使得各家手机厂推出手机时也将屏下指纹识别列为标准配备，导致指纹识别厂商也开始纷纷抢食该项大饼。对此，中资天风证券知名分析师郭明錤在最新研究报告中指出，IC 设计厂商神盾科技以极低价策略，抢下汇顶科技对三星光学的指纹订单，这样的价格战对光学式指纹识别的毛利，已产生不利影响。

事实上，屏下指纹识别系统已经成为未来新款手机的重要卖点。其中，三星在高端手机方面，已经确定选用价格较高，由处理器大厂高通（Qualcomm）所推出的屏下超声波指纹识别系统。至于，在中低端手机方面，之前则是神盾科技与汇顶科技两强竞争的态势。而且，日前根据韩国媒体的报道，神盾已经从汇顶手上抢下中低端手机屏下指纹识别的订单。

而对于神盾由汇顶手中拿下三星中低端手机的屏下指纹识别订单，郭明褀指出，神盾提供给三星用于 2019 年上半年新推出的 A 系列机种的光学式指纹识别，单价大概落在 2.5 美元到 3.5 美元，明显低于汇顶科技提供的5 美元到 6 美元，以及市场共识的4美元到 6美元的价格。

对此，郭明錤认为，神盾发动价格战抢单，对产业造成重大影响。首先，对汇顶与神盾的光学式指纹毛利率将有不利影响之外，2019 光学式指纹报价将降至 2 美元到 2.5 美元或以下，不仅只略高于电容式指纹识别，而且与目前的 6 美元到 8 美元相较，跌幅约 70% 或以上。

另外，郭明錤还强调，未来 2 年内若有第 3 家光学指纹供货商进入，因缺乏出货纪录与规模优势，报价若不低于 2 美元到 2.5 美元，将不容易取得订单，这将造成价格竞争势将更激烈。最后，希望透过发展并主导一站式方案 (Turnkey solution) 的光学指纹模块厂商来说，包括欧菲光、信利等也将带来冲击，因为未来的报价势必将低于 2 美元。

郭明錤表示，因价格竞争的激烈程度已经远高预期，因此建议投资人须更高度关注汇顶与神盾面临的挑战，已确保未来 2 到 3 年内，两家公司能否符合市场预期的获利高速成长。

而对于郭明錤的警示，有些法人则有不同的看法，表示对于神盾对三星的报价绝对不是这样的情况。估计神盾给三星的报价大约比汇顶的价格低约 20%，也就是汇顶的报价约在 5 美元到 6 美元上下，推估神盾的报价则是落在 4 美元到 4.8 美元之间。