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从电容式到光学指纹识别技术的门槛有哪些?

时间:2019-02-28 阅读:
谈手机指纹识别技术还是要从电容式开始,包含大家熟悉的苹果Home键也是如此,从iPhone 5s 首次导入Touch ID,但受到智能手机大屏幕需求提升,原本附加在边框的芯片变得无处可去,苹果在iPhone X则将识别方式改为3D人脸识别。

根据业内人士表示,今年屏幕嵌入式指纹识别(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,使得芯片厂商开发力道增加,因此同业竞争力道也连带强劲,使市场单位销售价格(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,成为市场主流指纹识别方案。进一步以目前市场价格来看,业内人士透露,超声波指纹识别约落在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,谈手机指纹识别技术还是要从电容式开始,包含大家熟悉的苹果Home键也是如此,从iPhone 5s 首次导入Touch ID,但受到智能手机大屏幕需求提升,原本附加在边框的芯片变得无处可去,苹果在iPhone X则将识别方式改为3D人脸识别,其他手机厂商设法将指纹识别置于侧边或背盖做为短暂的衔接,等待的就是屏幕嵌入式指纹识别,不管是光学式或者超声波都是目前大厂所著力开发的方向。

在超声波方面,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传感器,在显示面板上的任何位置皆可捕捉指纹图像,效能与识别度高于光学式方案,过去多为实验机型,今年将首度将有旗舰机型进入量产,因此外界也十分瞩目技术与感测性能,以及实际使用经验,将是决定未来手机指纹识别的主流技术的关键之一。

目前芯片设计厂商多著力在光学指纹识别方案,像是新思(Synaptics)、汇顶(Goodix)、思立微、神盾、敦泰等,去年少数中国品牌手机也开始在采用光学式方案,今年三星身为Android老大哥也终于宣告在中端A系列手机中采用,且为了做出差异性并宣告技术优势,因此旗舰机型首度采用超声波指纹识别。

识别面积也是观察重点

从电容式到光学指纹识别技术的门槛在哪里呢?光学指纹识别芯片重要的关键是光源,目前芯片借用OLED(有机发光二极体)的光源,通过镜头获取指纹图像,再通过算法识别指纹并解锁,为了距离光源更近,因此芯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,芯片设计厂商对于在商业模式中的掌握度相对较低,因此芯片厂商极力将识别芯片设计成模组并加强算法,盼提高识别度、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,芯片模组自带光源的重要性就更加重要。目前自带光源的芯片模组,业内人士透露,是将模组当中加入LED,并加强算法,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屏幕下指纹识别方案的厂商。

另外,识别面积也是观察重点,目前光学式指纹识别技术为小面积识别,约2~3平方公分,为了让大面积范围都能识别,但受限晶圆成本考量,因此难将硅面积放大,因此芯片设计厂商着力开发以玻璃材料取代芯片硅工艺,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识别技术亮相,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,芯片设计厂商若本身具有面板技术,对于指纹识别芯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,过去指纹识别技术以电容式为主流,而FOD技术陆续成熟,价格陆续下滑,因此手机大厂采用的意愿也就增加,而苹果后续是否将目前3D人脸识别改用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。

(来源:微迷)

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