全面屏手機的出現有效提升了用戶體驗的舒適度，對於在近2年遭遇市場飽和的手機行業來說無疑是一個新的刺激點。預計2018 年全面屏手機將全面爆發，出貨量將達到9.1 億部，在智能手機中的滲透率將達到61%；至2020 年，全球全面屏智能手機出貨量將達到14.3 億部，滲透率超過85%。智能手機搭載全面屏的趨勢有力推動了屏下指紋識別技術的發展和應用，2018 年將成為屏下指紋識別技術發展的元年。
光學式屏下指紋方案有望成主流
屏下指紋具有提升屏佔比、美觀度；無需機身挖槽，機身防水性能提升；耐用性好等優點，傳統指紋解決方案在全面屏大時代下受到侷限，屏下指紋識別成為目前主流的全面屏解決方案。
屏下指紋主要有超聲波式、光學式、電容式三種解決方案。電容式屏下指紋識別技術只適用於成本較低的LCD屏幕。超聲波式指紋在面對油漬和汙跡上表現優秀，但在識別靈敏度和準確性上有待優化。光學式指紋在成本、功耗和靈敏度方面優勢明顯，目前來看，光學式屏下指紋識別方案較為成熟，供應商較多。Synaptics攜vivo於2018年1月推出vivo X20 Plus UD，成為全球首款屏下指紋識別手機。匯頂科技經過多年研究，推出屏下光學指紋識別技術，併成功商用於vivo X21、華為Mate RS保時捷設計等多款機型。高通與FPC則致力於超聲波式屏下指紋識別技術，預計於今年末或明年初能夠實現商用。敦泰則因為光學式產業鏈相對成熟，會主攻光學式屏下指紋識別技術。JDI開發的基於玻璃的全透明電容式指紋識別感應元件助力屏下指紋識別方案，並有望於2019年3月實現在智能手機上量產。三星的光學式屏下指紋識別技術已經獲得專利，有望應用於下一代旗艦手機。由此可見光學式方案逐漸成熟，預計將在未來2-3年內成為主流。
IHSMarkit 報告預測，2019 年採用屏下指紋技術的手機將迎來快速增長，預計使用該技術的手機出貨量將達到1 億部，是2018 年預估出貨量900 萬臺的10 倍多，彈性巨大。其中，光學式屏下指紋方案將率先迎來爆發，2019 年其指紋識別模組的出貨量將預計超過9000 萬顆；2020 年繼續保持高速增長，出貨量預計將超過1.75 億顆；至2022 年預計將超過2.8 億顆，推動屏下指紋技術快速成長。超聲波式指紋識別模組的出貨量在2019 年預計將超過1000 萬顆，此後不斷增長，在2022 年預計將達到5000 萬顆的出貨量水平。
屏下指紋技術發展趨勢
1 從屏下到屏內
屏下指紋分為兩種：In-Display和Under-Display。Under-Display相對技術難度低，成本也更低，但是缺點在於屏下指紋模組影響機身整體厚度，只能在特定區域解鎖，而In-Display可以使機身更纖薄，還可以在屏幕任意區域內解鎖，但是目前研發和製造難度較高。
2 從區域到全屏
CrucialTec在2017年申請了基於電容式的全屏幕指紋解鎖技術專利，該技術在屏幕和玻璃之間放置一層集成了透明晶體管、電線和電極的DFS面板從而實現全面屏解鎖，可以兼容OLED和LCD屏幕。
魅族在2017年申請了基於超聲波的全屏解鎖專利，該專利在屏幕非顯示區域放置多個超聲波傳感器並與處理器相連，處理器接收並判斷指紋信息，最終實現全屏解鎖。
3 多屏種支持
JDI的透明指紋模塊採用Pixel Eyes技術，將電容式觸摸傳感器嵌入LCD面板，指紋識別傳感器通過具有透光性的樹脂層粘合在蓋板和顯示面板之間，從而實現屏下解鎖，該方案目前在測試階段。
敦泰在專利中公開了用於光學屏下指紋識別的發光二極管面板，利用發光二極管提供的指向性光線在導光基板內以全反射的方式傳導，再由光感元件將光信號轉換為電信號，實現LCD屏下指紋解鎖。
幾個核心技術問題解析
1 準確性和安全性問題
屏下指紋發展方向包括提升指紋識別準確度和安全性，未來以硬件提升為基礎，輔以軟件算法優化。
目前屏下指紋在活體檢測方面有待提升，使用假指紋膜就能輕鬆解鎖，安全性受疑，未來考慮加入生物識別模塊；光學式容易受到雜光、溫度等影響，準確度待提升，匯頂專利在算法和硬件上做出了優化。匯頂第三代屏下光學指紋方案，優化了模組設計，將屏下指紋芯片設計為終端產品中的獨立器件，指紋模組不與屏幕貼合，為整機釋放更多空間，同時極大簡化製造工序、量產商用難度和維修成本。傳感器使用短焦攝像頭，指紋圖像精度提升50%，解鎖速度提升10%，實現更好的解鎖性能和用戶體驗。
屏下光學指紋是比不上現有傳統式的電容指紋的解鎖速度和反應速度，包括識別率。但是實際上記者從調研中瞭解到，真正的消費者並沒有那麼在乎解鎖率不如電容式指紋，就比如我們一個普通人沒按到或者沒按到位置，或者按到位置了沒有第一時間解開，但是你不會覺得這個手機就是不好的手機，受訪者普遍認為，從大數據來看，解鎖率低於電容式不是最核心的事情，所以有這些數據支撐，現在至少國內廠商基本上都會有較多的項目的規劃方案。大家比較關心的是溼手指的問題，也做了部分妥協，實際上消費者並沒有那麼在意。
目前屏下指紋方案中安全性從高到低排序是3D人臉識別>電容式>屏下光學式。
從手機廠商的評估，包括實際驗證的結果來看，屏下光學的安全性在大家可接受的程度內。現在手機廠對質量抓得嚴，如果出現了大的質量事故，對任何手機品牌其實都是不可以接受和致命性的，這部分的風險手機廠已經有評估，風險即便是有，但是在可控和可接受範圍中。
關於支付方面法規規定的安全級別要求，目前其實是沒有法規的，核心是與支付寶、微信的合作，支付寶和微信都有認證通過。
2 解鎖區域與面積
現在的指紋識別的面積比較小，只是一個固定區域，消費者有可能按不到正確的位置，消費者期待的就是大面積解鎖，包括整個屏幕的1/4或者半屏全屏區域都能按任何一個位置就能解開，而屏下指紋未來是可以做到1/4屏或者半屏解鎖的。
1/4屏解鎖或半屏解鎖為的是解鎖的方便性，滿足某些特定區域的解鎖，比如手握的時候，能在最舒服的區域能解鎖。
而任何一個位置解鎖，其實是違背了消費者的使用體驗，如果消費者在任何一個位置都能解鎖，誤觸的可能性增加，增加了消費者的麻煩。全面屏任何一個位置都能解開，這個技術雖然看著很眩，但其實是違背了消費者的意願。
1/4屏或半屏解鎖的技術路線目前主要有三個：
第一是光學方案，但不是上一代的小孔成像法，主要走的二代的微間距攝像頭方法。小孔成像模組可以做得很薄，但是需要貼合，影響良率，成本會比較高，另外手機表面的貼膜會影響識別率。微間距攝像頭特別厚，約3.9mm，但是整個安裝組裝可能比較簡單，直接裝在中框或PCB板上，厚度問題可以通過手機的架構來解決。
第二是TFT方案，原理比較簡單，直接在TFT上做感光層，但是技術難題很大，暫時不成熟。
第三是超聲波方案。超聲波屏下指紋已經基本上接近解決這個問題了，現在的超聲波只能在一個點或一個小區域識別，超聲波全屏識別就是在屏幕下面貼一組模組，所以成本太貴。
光學方案在Q4預計就會有一個樣本出來。
3 算法問題
電容式指紋識別的硬件難一些，但是算法簡單；屏下光學的硬件簡單但算法複雜。
屏下光學指紋識別就是屏下有一個攝像頭。常規前攝後攝是沒有阻擋的，干擾很小，而全面屏的攝像頭前面有個屏，於是就有各種使用場景干涉引出的各種問題，比如說按壓的那個指紋被裡面的攝像頭所拍攝，拍攝質量不能太差，太差的話很多信息就會漏掉，就會把手指的紋路過濾掉，又不能太好，太好有很多無用的信息，增加算法和識別的難度，所以這不是大家想象的簡單攝像頭，照片拍攝的質量，需要算法來做取捨。
那麼手機廠商怎麼來解決算法問題呢？因為算法跟芯片廠商是密切相關的，現在國內手機大廠基本各自選定一個穩定的供應商，都不會輕易去更換供應商，他們跟特定的供應商合作，不斷的試錯，不斷的優化改進算法。比如，華為+匯頂、OPPO+思立微。
目前屏下光學指紋識別手機並沒有大量上市，至少要到今年年底這類手機陸續上市，經過消費者的體驗和反饋才有算法的大幅度改進。
目前來看算法還有很多改進的空間，而其他小手機廠由於出貨量小或者研發實力弱，即使他們有類似手機採用屏下指紋識別，也根本沒有精力、沒有時間去慢慢做。如果在五年前，手機格局沒有穩定，百家爭鳴的時候，有些小一點的芯片廠商可能會被某些小手機廠採用，那也有突破的機會。現在這個格局基本上比較穩定。
今年第四季度屏下指紋手機大量上市以後，明年Q1的時候可能基本上會有一個初步的定型，後續有一個小的調整。
市場競爭與價格走勢
因為屏下光學指紋識別是個新東西，對於手機廠商其實也是新挑戰，一方面手機廠商希望性能是足夠好的，或者是在業界最好的;其次手機廠商有更多的期待，比如說在1/4、1/2的某些區域實現屏下指紋識別，那個門檻比現在會更高。所以屏下光學指紋識別暫時不是一個充分競爭的市場，不是像電容式的那樣是一個完全充分競爭的市場，手機廠可以充分降價。所以預計屏下光學指紋識別到明年價格還會比較堅挺。會維持在8美元左右的價格區間。至於待產業成熟以後屏下光學指紋價格走勢，應該也會遵循其他手機類似元器件發展規律，逐步下探，最終的目標價格應該在2~2.5美金這個範圍，因為它是一個模組，包含了CIS、LENS、MCU等，其中封裝成本佔20%。
至於屏下指紋核心成員模組廠的利潤問題，通過調研我們得知，以前電容式的模組是外觀件，對模組廠來說它只是一個SMT工藝，它並不需要這樣VGA的模組，這些VGA的模組工序是讓安靠這樣的廠商去做的。
屏下光學指紋是一個內置件，不需要考慮外觀因素；同時它的工藝變成COB了，工藝要複雜一些。對於模組廠來說，第一、做光學屏下指紋的模組廠少了，只有那麼幾家，比如歐菲和丘鈦，競爭少了。第二、因為它要用到光學的工藝，同時還要用到生物識別的技術，所以現在的模組廠都需要重新購買很多的設備，初期模組廠肯定是可以保證利潤的。
因為算法問題，手機廠和指紋識別廠天然的組成一個陣營，不太願意換客戶或換供應商。所以未來一旦這個行業的門檻降低了以後，像FPC或者神盾這些目前還沒有量產或者還沒有站隊的幾家，得到終端廠商項目合作的機會可能有限，或者拿不到比較大的份額。
那麼傳統CIS廠商未來是否會加入市場競爭呢？拍照式屏下光學指紋識別的原理，其實就是一個低像素的微焦距的CMOS IC，這個硬件的門檻比電容式的芯片的門檻是要低的，傳統做CMOS IC的廠商，像豪威或者索尼是有能力參與進來的，但是光學指紋模組最核心的其實是算法，傳統CIS廠商沒有指紋識別算法。
對於今明兩年屏下指紋出貨量的預估，通過調研以及相關資料我們得知：三星今年對外釋放的AMOLED屏大約是一億支，預計三星明年大約能給2億部AMOLED屏釋放出來給其他廠商，柔性約一千萬。數量翻倍這是因為：第一，三星自己在高端系列它的出貨量有減少；第二，蘋果有一部分定單已經轉到別的地方；第三點是國內的硬屏即將起量，它要在起來之前把這波錢賺了。
今年屏下光學指紋的手機大概是4000萬-5000萬部，明年上半年的國產手機已經定型了，預計1.3到1.5億部光學屏下指紋手機。三星可能有5000萬部。華為的中端系列手機已經部分決定配置屏下指紋識別。OPPO的A系列和VIVO Y系列有一部分硬屏OLED，暫時沒有上，但是OPPO和VIVO明年的手機售價可能會提升，所以不排除OPPO的A和Y系列也會部分用上屏下指紋。所以明年屏下指紋（光學+超聲波）有可能超2億臺。
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