拇指姑娘與人臉的戰爭| 雜誌| 聯合新聞網 - UDN

陳品誠認為，手機是屏下指紋辨識發展的火車頭，當大家習慣後就會運用到其他 ... 光影、表情及環境因素也會干擾辨識效果，虹膜的缺點與人臉雷同。

快訊 遭萊斯指親中…國民黨想打入華府還缺一個「彭光理」 11:50 加速媒體國有化馬雲傳媒帝國恐遭中共毀滅？ 11:33 udn 雜誌 知識科技 聽新聞 test 0:00/ 0:00 YourbrowserdoesnotsupportHTML5Audio!😢 拇指姑娘與人臉的戰爭 2021-07-0909:14 聯合新聞網/ CTimes零組件 Qualcomm第二代3D聲波感測元件，增加指紋感應識別範圍，能擷取1.7倍指紋特徵，感應速度提升50%。

（source：Qualcomm） 【作者：季平】 與人類生活密切相關的智慧裝置首推手機，當手機像八爪魚般掌握人類的食衣住行育樂，具備通訊、資料儲存、支付、聯網、身分辨識等多重功能，資安問題就成為重中之重。

手機身分確認、辨識與解鎖功能在2017年蘋果iPhoneX推出FaceID(人臉辨識)後進入另一個新高度，手機業者思考的是如何兼顧使用者習慣，將感測及顯示技術的功能發揮到極致又能符合成本效益，除了人臉辨識，還能仰賴哪種生物辨識技術？答案是拇指姑娘－指紋辨識。

生物辨識夯屏下指紋脫穎而出 除了人臉辨識，已知的生物辨識種類，還包含指紋、聲音、虹膜、靜脈、DNA及步態，但應用在手機的生物辨識種類以指紋、人臉及虹膜為主。

生物辨識具有不易遺忘、不易遺失、不易偽造及盜用、可隨身攜帶、24小時使用等優點，而且可以加速付款流程，由於行動支付已逐漸取代傳統貨幣、信用卡等支付工具，功能需求越來越高。

工研院材料與化工研究所經理陳品誠指出，隨著智慧手機朝向大屏幕發展，指紋晶片面臨無處可放的困境，多年來遊走於手機正面、背面或側邊，但這些地方與人類習慣的按壓模式並不相配，因此促使指紋辨識廠商往屏下(Under-display)研發，甚至整合面板技術，往大面積、全屏按壓的目標邁進。

陳品誠認為，手機是屏下指紋辨識發展的火車頭，當大家習慣後就會運用到其他地方，如門禁電子鎖、保險櫃、槍櫃、信用卡、其他穿戴式裝置，以及車用解鎖裝置等。

屏下指紋跟人臉、虹膜相比具有三個優勢： 一、大家對操作習慣最快接受； 二、成本最低； 三、模組大小最容易被手機接受。

至於劣勢有二： 一、安全性較差； 二、某些情境會導致辨識效果較差。

比方手指碰到水、髒污或乾燥容易影響辨識效果，「人臉辨識方便、快速，而且是非接觸式，但遇到口罩、眼鏡、光影、表情及環境因素也會干擾辨識效果，虹膜的缺點與人臉雷同。

」虹膜造假難度最高，所以安全性最高，其次是3D人臉，再來是指紋，但普及率正好相反。

指紋、人臉或虹膜導入手機需要考量許多因素，比方成本、消費者使用習慣等，虹膜要對著眼睛掃描，加上虹膜模組較貴，相對不好推廣，指紋與虹膜的成本相差五到十倍，雖然與人臉、虹膜相比更容易被破解，卻可以守住基本盤，滿足多數手機需求。

研究顯示，因應解鎖、行動支付與App授權需求，生物辨識已逐步取代密碼、PIN碼，逾70%的手機已搭載生物辨識功能，高達82%的消費者使用過搭載生物辨識功能的手機。

逾70%的手機已搭載生物辨識功能，高達82%的消費者使用過搭載生物辨識功能的手機。

（source：工研院材化所） 全球生物辨識市場中，北美佔比最高，約佔總體市場的三分之一，其次是亞太地區的25%，其次是歐洲、中東和印度、中南美洲、非洲地區。

其中，美國是全球主要的生物識別市場，規模超過10億美元。

Digital2020報告指出，全球超過51.9億人使用手機，手機搭載生物辨識系統勢必成為研發重點。

AcuityMarketIntelligence則預測，與智慧型手機、穿戴裝置及平板電腦有關的生物辨識市場年營收，將從2016年的65億美元成長至2022年的506億美元，年複合成長率上看41%；平板電腦及穿戴裝置搭載生物辨識功能將於2022年達到100%的普及率。

屏下指紋發展三部曲 「指紋的主要需求是解鎖與支付，解鎖只要安全性夠即可，若用於支付，安全性就要更高，這也是未來指紋辨識技術要加強的部分。

」陳品誠認為，屏下指紋發展最大的問題是屏幕面積太窄，感應器窄，可以抓到的指紋面積較小，連帶影響安全性，「覆蓋面積大，抓取指紋越完整、越安全，所以點數越少越難解鎖，反之，如果很容易進去就代表安全性過於寬鬆。

」 屏下指紋辨識位置包含屏上、屏中、屏下，技術影響位置，另外也有手機背面、手機側邊等位置。

基本上，側邊手機最便宜，至於手機背面安全性沒問題，不過很多人不習慣這樣的操作動線，屏下位置是從iPhone6S開始，位置最順手，也是多數使用者能接受的位置。

屏下指紋大分電容式指紋、光學式指紋與超聲波指紋，陳品誠指出，若三者面積一樣，效果差不多，差別在於技術，市面上常見的手機側邊、背面指紋辨識都屬於電容式指紋，無法放在屏下，屏下指紋只有光學及超聲波兩種，「手機面板都有coverglass，電容放在玻璃下訊號會很差，無法辨識。

光學與超聲波雖然可以隔一層面板厚度感測，但面板厚度太厚也會失效。

」 屏下指紋自2017年發展以來，大約歷經三代轉折，第一代壽命只有三個月左右，因為良率很低、效果普通，但證明了可以在屏下發展，代表業者如中國的小米、華為、OPPO；第二代技術約在2018年開始，使用類似相機鏡頭、手機鏡頭技術，成熟度高，市佔約達90%，也是目前的市場主流，直到現在都有六、七家供應商，不過，第一代及第二代屏下指紋只能應用在OLED面板；第三代技術開發與5G手機相關，未來也會走向1mm超薄技術發展，代表業者是中國匯頂。

陳品誠指出，屏下指紋第三代發展可以運用矽晶圓感應搭配光學製造，但全球只有一、二家業者有技術能力，如中國匯頂、台灣采鈺。

CINNOResearch數據顯示，2019年中國匯頂OLED光學屏下指紋方案出貨約1.1億片，在光學屏下指紋市場的佔比高達75%，佔整體屏下指紋市場的57%，至於台灣神盾、中國思立微的市佔比各為12%和7%。

2019年全球屏下指紋晶片廠商市場出貨佔比。

(source：CINNOResearch) 手機指紋辨識技術：光學及超聲波 進一步檢視手機指紋辨識技術(FingerprintonDisplay)發展，可分光學影像CIS(CMOSImageSensor)與鏡頭結合(模組)、光學影像TFT感測器，以及超聲波。

光學影像CIS與鏡頭結合是以有機發光二極體（OLED）為發射光源，由CIS感測指紋影像，技術發展成熟，成本較低，不過鏡片厚度較厚，供應鏈業者如中國匯頂、中國思立微及台灣神盾等。

光學影像TFT感測器同樣以OLED為發射光源，TFT感測指紋影像，厚度接近超薄，適合大面積產品，供應鏈業者包含中國匯頂、中國思立微、台灣神盾、台灣聯詠等。

超聲波以低溫多晶矽(LTPS)TFT為基板，透過具有機電轉換特性的壓電材料建構指紋影像。

超聲波指紋辨識技術在手指接觸到螢幕時，感測器會向手指表面發射超聲波，利用指紋表皮和空氣密度的不同構建3D圖像，超聲波回傳訊息後進行指紋辨識，抗污力較佳，感測力佳，安全性較高，但缺點是成本較高，目前供應商只有美國高通(Qualcomm)。

高通於2018年底發表首款支援屏下超聲波指紋辨識系統晶片，2019年超聲波屏下指紋辨識方案出貨約0.5億片，市佔率達25%。

最新三星旗艦GalaxyS21系列就採用高通第二代超聲波屏下指紋辨識解決方案。

高通第二代超聲波屏下指紋辨識解決方案比前一代多了約77%的識別面積，可以多蒐集1.7倍的生物數據，新方案的數據處理速度也比前一代快約50%，大幅縮短解鎖速度。

CINNOResearch研究指出，屏下光學指紋技術目前進展到超聲波技術。

第一代到第三代光學方案採用剛性與柔性OLED皆可，超聲波方案則須搭配柔性OLED。

第一代厚度為0.7-1.0mm，成本高，代表機型如vivoX21、小米8；第二代光學方案厚度為3.0-4.0mm，成本較低，代表機型如華為P30系列、OPPOR17；第三代光學方案厚度為0.3-0.5mm，成本較高，代表機型如小米CC9Pro、OPPOReno3；超聲波方案厚度為0.15-0.2mm，成本最高，代表機型為三星GalaxyS10及Note10等。

全球屏下指紋發展現況 CINNOResearch屏下指紋市場報告顯示，2019年全球屏下指紋手機出貨量約2億台，與2018年同期相比增長614%。

除了三星、蘋果之外，其他品牌的OLED手機屏下指紋多已成標配，滲透率達90%以上，預估2024年整體屏下指紋手機出貨量將達11.8億台，年複合成長率達42.5%。

2018-2024年全球屏下指紋智慧手機出貨趨勢及預測。

(source：CINNOResearch) 待解決問題：提高安全性及LCD技術門檻 目前具量產能力的屏下指紋技術只有光學和超聲波，光學屏下指紋佔整體出貨量的75%，但二者僅支援AMOLED面板，主要是因為AMOLED面板厚度薄且為自發光，指紋訊號損失較低，不會被光學膜干擾，可以擷取到較為清楚的影像。

2021.7月(第356期)屏下感測時代來臨！ 【欲閱讀更豐富的內容，請參閱CTIMES雜誌2021年第356期7月號訂閱電子版】 拇指姑娘與人臉的戰爭 與人類生活密切相關的智慧裝置首推手機，當手機像八爪魚般掌握人類的食衣住行育樂，具備通訊、資料儲存、支付、聯網、身分辨識等多重功能，資安問題就成為重中之重。

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2021-07-0909:14 從金融科技談傳統銀行的危機與轉機 近百年來是人類歷史上變化最大的一百年。

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2021-10-1208:44 共0則留言 規範 發布 張貼文章或下標籤，不得有違法或侵害他人權益之言論，違者應自負法律責任。

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