指紋識別技術的生與死

iPhone X的發布，無疑讓我們真正體會到了全面屏手機的魅力，感受到了未來手機的發展方向！

即便現在全面屏的定義還存在著諸多問題和各種不同的說法，甚至是定義都還是那麼模糊不清，但是這並不影響全面屏成為智慧型手機行業的一大趨勢，對整個手機產業鏈產生巨大的變革。

正如之前魅藍事業部總裁李楠在知乎撰文稱，目前來看只有三星S8才是真全面屏手機。

他認為，單獨看屏占比意義不大，三星通過近年來在全視曲面屏的研發積累，更新螢幕封裝方式，將螢幕下面的柔性IC彎到螢幕背面，從而使螢幕下方的邊框縮窄，最終變成了我們現在見到的全視曲面屏。

但是，無論全面屏最終的形態是什麼，全面屏都在改變著整個手機產業鏈，引發新一代的人機互動創新。

全面屏倒逼手機產業鏈革命

全面屏並不是一個全新的概念。

其實，早在2014年，夏普就發布過第一款全面屏手機 AQUOS Crystal，採用了 5 寸顯示屏，1280*720 解析度，同時取消受話器而配備了骨傳導方案，實現了手機正面開孔的最少化，但當時沒有引起較大的反響。

直到小米 MIX 和三星 Galaxy S8的出現，才成為手機吸引消費者的一個爆發點。

同時，全面屏也是追求窄邊框，高屏占比的必然結果。

近兩年來發布的手機，大黑邊永遠都是被人吐槽的焦點，而窄邊框在這種情況下自然而然的就誕生了。

此前的窄邊框一直是在盡力縮窄左右邊框，而避開縮窄上下邊框。

這是因為縮窄左右邊框只需要改進顯示面板的布線設計和點膠，而縮窄上下邊框則需要對整個手機的正面部件全部重新設計，難度太大。

但是隨著面板、指紋識別、受話器、前置攝像頭、天線等零組件技術與工藝的不斷改進，實現超窄上下邊框已經成為了可能，這樣具有超窄四邊框、超高屏占比的螢幕就是全面屏。

需要知道的是，實現全面屏不是更換一塊更大的顯示面板那麼簡單，而是對面板、指紋識別、受話器、前置攝像頭、天線等零組件重新設計的系統工程，將帶動手機零組件發生巨變。

主要體現在以下幾個方面。

首先，全面屏將會倒逼手機產業鏈的升級。

在全面屏的影響下，無論是前置攝像頭、耳機體用還是指紋識別、臉部識別乃至整個手機的工業設計，都面臨著新的挑戰。

其次，隨著顯示效果的提升，螢幕在整個手機中的比重顯著提升，如何在不改變手機續航的情況下，將手機的厚度降低，並集成更多的功能也是不得不思考的一個問題。

最後，隨著全面屏對其他手機組件的壓縮，也在不斷的要求手機能夠用更少的按鍵實現更多的功能，人工智慧在智慧型手機中的應用就成為必然。

當然，今天在這裡，我們主要討論的是手機供應鏈的問題，因此，硬體技術才是主要的話題。

而其中尤以指紋識別最引人關注，作為因蘋果而起的一項技術，在iPhone X的影響下又將路向何方呢？

主流指紋識別方案難以應對全面屏

從技術角度來看，目前市場上主流的指紋識別方案有以下幾種：

光學識別技術

這種技術是目前應用最廣泛、歷史最久的一種指紋識別技術。

通過將手指按壓在光學鏡片上，機器發射內置光線到手指上，接著再反射回機器獲取指紋數據。

但是這類指紋識別方案體積較大，很難應用在小型的電子產品上，尤其是對體積有責嚴格要求的智慧型手機上。

電容式識別技術

電容式識別技術可以利用指紋紋路之間的凹凸形成了不同的電容量，電容傳感器繼而分析指紋數據。

目前市面上幾乎所有的手機，包括蘋果、三星、華為、藍綠廠都是用的電容式識別技術。

可以說，電容式識別技術占據了手機指紋識別的4/5的市場。

超聲波識別技術

超聲波識別是目前最新的一種指紋解鎖技術，超聲波到達不同表面時，穿透以及反射的程度互不相同，利用皮膚與空氣對於聲波阻抗的差異，就可以區分指紋紋路的位置。

高通稱旗下的新一代指紋解決方案可以穿透除TFT以外的所有螢幕，還可以穿透背殼金屬機蓋，可以在水中解鎖等。

直觀數據表明，超聲波識別能夠透過0.8mm玻璃、1.2mm OLED顯示屏、0.5mm金屬等材質。

相較於電容和光學指紋識別，超聲波指紋識別的優點在於其無需開孔，為全面屏徹底讓路，提高了手機的防水防塵性。

對手指的乾濕度要求降低，濕手也能解鎖手機。

但是從目前的實用角度來說，超聲波指紋解鎖只能在固定的一塊小區域內，是否可以擴大至全面屏解鎖，還未可知。

為了解決指紋識別的問題，蘋果採用了更為激進的做法。

iPhone X把原本的指紋識別(Touch ID)解鎖去除，改為了人臉識別(Face ID)解鎖。

從某種角度來講，這一改變顛覆了智慧型手機，從指紋識別進入了人臉識別時代，人臉識別已成為了未來的趨勢。

正如庫克在發布會上表示：「指紋識別已經是上個時代的解鎖方式了」，就是說指紋識別已經過時了，未來的手機市場將會以人臉識別為主導，但事實真是這樣嗎?

面部識別技術能否取代指紋識別

凱基證券(KGI)分析師郭明錤的最新研究報告顯示，隨著iPhone X的問世和Face ID的引入，蘋果公司改變了行業興趣，現在更多的廠商將興趣從屏下指紋識別轉向基於攝像頭的3D傳感技術，它們把3D傳感技術看作是理想的用戶身份驗證解決方案。

根據MacRumors的新記錄，自從蘋果推出TureDepth和Face ID技術以來，安卓智慧型手機供應商對3D傳感技術的查詢數量至少增加了2倍，該技術取代了iPhone X(將於11月發布)上傳統的Touch ID指紋識別功能。

郭明錤表示：「與電容式解決方案相比，在螢幕下安裝光學指紋識別組件只是在規格上有所升級，但3D傳感體現了一種革命性的用戶體驗，並可以提高毛利率。

3D傳感技術不僅能讓用戶在安全應用中使用面部識別技術，還能讓用戶在更重要的層面上創造出像蘋果的Animoji這樣有趣的表情，這是AR發展的一個關鍵因素，因此我們相信品牌廠商願意為相關的組件花更多的錢。

」

目前，安卓手機廠商提供的解決方案據說來自高通和Himax、Orbbec和Mantis Vision，其中更為成熟的高通- Himax解決方案吸引了最多的關注。

郭明錤說，他相信未來兩到三年內，安裝3D傳感器的安卓設備出貨量將會是安裝屏下指紋識別的設備的兩到三倍甚至更多，這主要是由於3D感知技術與LCD螢幕兼容性更好，而屏下光學指紋識別技術只能用在OLED面板上。

但是，指紋識別仍然是不可取代的，為什麼這麼說呢?

目前有眾多的聲音一致認為，指紋識別解鎖已經成為過去，人臉識別解鎖成為了主流。

但iPhone X採用面部識別來實現解鎖，目前這項技術還存在諸多的質疑聲，像Face ID解鎖的成功率以及它的諸多應用場景的不便之處，比如，在發布會上，蘋果高管Craig上台演示iPhone X時，第一次Face ID識別失敗，場面尷尬可想而知。

並且從用戶的使用習慣和技術成熟上面，並不比指紋識別更快更好。

出貨量說明一切

其次，從目前指紋識別的出貨量也能夠看出一些端倪。

據旭日大數據監測顯示，8月國內指紋模組出貨量接近69.5KK，而7月國內指紋模組出貨量為63.5KK，指紋識別市場出現了回暖情況，並沒有隨著iPhone而衰落。

市場回暖的原因在於，在iPhone新機發布之前，各大終端廠商都相對保守，不敢輕舉妄動，出於觀望態度和話題度、關注度考慮，諸多品牌選擇在9月與iPhone相近時間發布新機，諸如小米MIX2、vivo X20，還有十月即將發布全面屏新機的OPPO和華為，那麼表現在供應鏈上游即為模組廠方面開始收到訂單，集體起量。

據了解，8月國內市場上指紋模組廠出貨量基本都有所上漲或保持持平，其中丘鈦微、信利、深越光電和凱瓏光電增長幅度較大，超過了10%。

歐菲光由於是小米MIX2的供應商，8月指紋模組的出貨量相較於7月增加了2KK，以22KK的出貨量遙遙領先與第二、三名的東聚和丘鈦微。

對於指紋模組廠來說，規模越大越有優勢，歐菲光也一直在這個領域保持著領先地位，8月份，歐菲光的指紋模組出貨量占了市場約32%的份額，遠大於東聚的12%和丘鈦微10%的市占率。

事實上，出貨量TOP5指紋模組廠就已經攫取了近69%的市場份額。

從目前已經發布的全面屏手機來看，除了iPhone也不能量產屏下指紋而直接取消了指紋識別之外，安卓體系全面屏手機都選擇了後置指紋且為coating方案。

但是，隨著之後其他品牌全面屏手機的陸續發布，模組廠蓋板方案比例會持續減少。

由於全面屏主要還是旗艦機型的配備，而且終端品牌的指紋模組供應商基本固定，所以影響較大的還是一些主要的模組廠，對於中小模組廠來說，似乎並無多大影響，不過出於成本考慮，coating方案比較划算。

由於指紋識別在全面屏時代只有後置和Under Display兩種較為可行的替代方案。

但毋庸置疑的是，前置指紋識別才是最優的體驗，這也是華為等國內手機廠商把指紋識別從背面移到正面的原因。

總結

從目前的情況來看，無論是出貨量還是技術方案的成熟，面部識別技術都很難在短期內取代指紋識別技術。

同時，我們也能夠發現，全面屏技術和指紋識別技術存在著應用範圍不同步的情況。

主要體現在全面屏技術目前以及覆蓋到千元左右水平，無論是千元機還是旗艦級都能夠使用這一技術，但是屏下指紋識別則不同。

即便是宣布推出隱形指紋識別技術的Vivo，其最新推出的x20全面屏手機也沒有正式應用這一技術，而且這一技術本質上還是採用了高通的超聲波指紋識別解決方案。

但是，毋庸置疑，指紋識別技術要想完美的適配全面屏技術，除了後置方案之外，就必須要克服屏下指紋識別技術的難點。

三星的技術工程師曾表示，目前屏下指紋識別有兩點硬傷：

硬傷一是目前良率偏低且年底之前還無法大量生產，並且只是拿了高通+某廠的方案；

硬傷二是該技術僅支持AMOLED螢幕（TFT還用不了）。

而AMOLED全面屏只有Samsung Display能穩定供貨且還在量產爬坡準備中。

所以，全面屏加屏下指紋識別的組合在短期內都是很難實現的。

那麼這就表明面部識別能夠替代指紋識別了嗎？能否說服消費者相信面部識別的安全性估計才是目前的主要難點吧。

屏下指紋識別的難點依然存在，就很難說指紋識別市場走向沒落，無論是現在的供應鏈的產量，晶片解決方案的成熟程度，還是終端應用的支持來說，指紋識別都還有很長的路要走，至於之後是面部識別的市場，還是指紋識別的天下，就要看晶片廠商的進展了！

文/半導體行業觀察 劉燚

今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1422期內容，歡迎關注。