指纹辨识耗电,可萤幕下指纹辨识是手机未来指纹认证的亮点

2018-12-24 17:12

导读: 期待未来市场渗透率进一步突破、有更大商机同时,目前市场萤幕下指纹辨识应用,可分为传统萤幕下电容式指纹辨识、萤幕下超音波指纹辨识、萤幕下光学式指纹辨识等三种系统。各有什么优缺点,未来又有什么应用与发展趋势,接下来的内容我们将一一说明。 全世界

期待未来市场渗透率进一步突破、有更大商机同时,目前市场萤幕下指纹辨识应用,可分为传统萤幕下电容式指纹辨识、萤幕下超音波指纹辨识、萤幕下光学式指纹辨识等三种系统。各有什么优缺点,未来又有什么应用与发展趋势,接下来的内容我们将一一说明。

全世界智慧型手机市场呈现饱和、换机潮时间拉长,各家手机厂商希望藉由创新科技带动买气的当下,要说2019 年智慧型手机有何创新亮点能吸引消费者目光,萤幕下指纹辨识绝对是重点。据TrendForce 旗下拓墣产业研究院最新报告,继vivo、华为、小米、OPPO 之后,三星也将推出搭载萤幕下指纹辨识方案的机种,随着各大Android 手机品牌大规模导入萤幕下指纹技术,持续拉升指纹辨识于智慧型手机的渗透率,预估2019 年超音波与光学萤幕下指纹辨识技术占手机指纹辨识市场比重,将从2018 年的3% 拉升至13%。

电容式技术成熟 价格低廉 移植技术待克服

 

传统萤幕下电容式指纹辨识对许多消费者都不陌生,目前除了萤幕下指纹辨识,其他类型的商用指纹辨识技术,都是利用电容式指纹辨识技术。就技术来说相对成熟,成本也更低,但想将电容式指纹辨识转移到萤幕下,的确有不小困难,尤其较弱的穿透力是其限制。

 

 为什么萤幕下指纹辨识是手机未来亮点?三大技术比拼高下

 

传统电容式指纹辨识要移转到萤幕下,最主要的解决方案,就是藉由传统矽基指纹辨识感测器换成透明的玻璃基感测器,并直接嵌入手机LCD 液晶面板,减少需要穿透的LCD 液晶面板厚度,改善穿透力差的问题。这使手指接触萤幕时,指纹辨识感测器便能感知到信号,完成指纹辨识。

 

虽然采用传统电容式萤幕下指纹辨识,过程中萤幕不需发光。能支援 LCD 液晶萤幕,使应用成本相对低廉,但因为智慧手机萤幕都有一层触控用面板,可能会产生触控面板信号和指纹辨识信号相互干扰,目前这问题也有待解决。

 

超音波辨识度高 价格高昂等商机

 

日前,行动处理器大厂高通(Qualcomm)在年度发表会,发表首款支援萤幕下超音波指纹辨识系统的晶片,可说是为萤幕下超音波指纹辨识的世纪拉开序幕。南韩三星的高阶智慧手机将首发这款由 GIS-KY 业成生产,搭配高通晶片的萤幕下指纹辨识系统,预估其他手机品牌商也将会陆续配置到高阶手机。

 为什么萤幕下指纹辨识是手机未来亮点?三大技术比拼高下

 

就目前来说,萤幕下超音波指纹辨识技术是最先进的技术。辨识过程是在手指接触到智慧型手机萤幕时,透过感测器向手指表面发射超音波,利用指纹表面皮肤和空气密度的不同,构建一个 3D 图像。感测器接受到超音波回波讯息后,比对与存于手机的资讯,达到辨识指纹的目的。

 

由于萤幕下超音波指纹辨识的优势,在于有较强穿透性,且抗污能力高,即使湿手指与脏污手指使用智慧手机,都能完美辨识。因超音波绝佳的穿透性,还能支援其他活体检测。透过萤幕下超音波指纹辨识,能取得 3D 指纹辨识图像,安全性相较其他萤幕下指纹辨识技术都要高。不过也因技术复杂度,成本也是萤幕下指纹辨识解决方案中最高者。未来或许透过量产推广,数量成长后能压低成本。

 

光学式应用领域广泛 却仅能在 OLED 产品使用

 

萤幕下光学式指纹辨识,是目前最常为大家使用的解决方案。不仅智慧手机的应用,包括大楼指纹辨识系统、企业出勤指纹辨识系统等,都是采用光学式指纹辨识。主要原理依靠感测器投射出光线,之后获取光线反射绘制指纹图样,与系统内存指纹图像比对,达到辨识功能。为什么萤幕下指纹辨识是手机未来亮点?三大技术比拼高下

 

不过智慧手机使用的萤幕下光学式指纹辨识系统,受限于手机体积,只能抛弃一般的光学照射系统,借助手机萤幕的光为光源。同时 LCD 液晶萤幕本身无法发光,因此支援萤幕下光学式指纹辨识的产品都是采用 OLED 萤幕。 OLED 萤幕的智慧手机,像素间天生有一定间隔,能保证光线透过。当使用者手指接触到萤幕时,OLED 萤幕发出光线会将手指区域照亮,反射光线再透过萤幕像素间隙,返回萤幕下的感测器,形成的图像再与资料库储存的资料比对分析。

 

萤幕下光学式指纹辨识的优势,在于可最大程度避免环境光的干扰,甚至在极端环境的稳定性更好。但萤幕下光学式指纹辨识同样面临干手指辨识率的问题。此外,由于点亮萤幕特定区域,不可避免面会出现某部分萤幕易老化的问题,且萤幕下光学式指纹辨识的功耗相对传统光学式指纹要高很多,这些都有待解决。

 

手机应用相继投入 萤幕下指纹辨识与脸部辨识将并存

 

拓墣产业研究院表示,萤幕下指纹辨识技术过往受限于良率不足,以及相关业者投入不够,让市场应用始终无法提高。随着如 vivo 等手机业者对萤幕下指纹辨识的需求扩大,让供应链相关业者正视此技术,并大量投入资源提升良率及寻求更佳的成本方案。未来有望看到各品牌不仅在自家最顶尖的旗舰机种搭载萤幕下指纹辨识技术,甚至于部分中、高阶机种导入此技术,顺应全萤幕设计的智慧型手机。

 

 为什么萤幕下指纹辨识是手机未来亮点?三大技术比拼高下

 

拓墣产业研究院还预期,随着萤幕下指纹辨识技术良率提升、价格逐渐亲民,将成为中阶以上非苹机种的标准配备。为提供消费者更多元的选择,预期多数品牌将同时推出具指纹辨识(无论是否为萤幕下)、人脸辨识技术(含 3D 与 2D)并存的产品。