全屏幕手机带动屏下指纹(In-Display Fingerprint)辨识技术快速发展,目前两大屏下指纹辨识技术包括光学式屏下指纹辨识和超声波屏下指纹辨识,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)屏下指纹辨识技术也正积极酝酿。

 

屏下指纹辨识渗透率提升,最快 2021 挑战 3 成

市场研究机构 IHS 预测,屏下指纹辨识技术发起于 2018 年,预计在 2019 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 年屏下指纹辨识在手机萤幕渗透率可能挑战 3 成。以全球手机市场规模 16 亿台来看,将有超过 5 亿台手机导入屏下指纹辨识技术。

 


资料来源:HIS;制图:MoneyDJ 许晓嘉

 

超声波 / 光学式屏下指纹辨识,供应链各自成形

现阶段两大屏下指纹辨识技术,包含超声波(ultrasound)屏下指纹辨识技术和光学式(optical imaging)屏下指纹辨识技术,从上游晶片厂商到下游主推的品牌大厂,供应链已渐成形(如下表)。

 

表屏下指纹辨识供应链概况

 

资料来源:各厂商;制表:MoneyDJ 许晓嘉

 

其中,超声波屏下指纹辨识技术由通讯晶片大厂高通和触控解决方案大厂 GIS-KY 业成科技(6456)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 等等大陆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。

 

主要光学式屏下指纹辨识技术上游 IC 晶片供应商包括联发科(2454)转投资的汇顶、陆厂思立微、台厂神盾(6462)、敦泰(3545)等等,OLED 面板有大陆众多面板厂可供应,光学镜头主要切入者则包括新巨科(3630)、先进光(3362)、大立光(3008)、玉晶光(3406)等等。

 

TFT LCD 整合 FoD 屏下指纹辨识,提高附加价值

不过,不论何种屏下指纹辨识技术,都必须制作于 OLED 面板结构下(如下图),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。

 

图超声波屏下指纹辨识技术结构

 

资料来源:IHS;制图:MoneyDJ 许晓嘉

 

图光学式屏下指纹辨识技术结构

 

资料来源:IHS;制图:MoneyDJ 许晓嘉

 

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(000050)、友达(2409)近来积极投入整合在 TFT 背板上的新一代 FoD 屏下指纹辨识技术,亦即直接在 TFT 背板上加制一层 TFT image sensor(如下图)。

 

图 TFT FoD 屏下指纹辨识技术结构

 

资料来源:IHS;制图:MoneyDJ 许晓嘉

 

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 作为背板再加上 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 屏下指纹辨识技术的优势(各项屏下指纹辨识技术比较参见下表)。

 

表屏下指纹辨识技术比较

 

资料来源:IHS/各厂商;制表:MoneyDJ 许晓嘉(○:较佳;△:中间;X:较差)