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2019年中国屏下指纹识别行业市场现状及未来发展预测分析:LCD屏下指纹难度大[图]

2020年02月26日 13:08:14字号:T|T

    近年来,市场对大屏手机的欢迎度与日俱增。出于消费者对手机视觉体验需求的提升,手机市场平均面板尺寸持续扩大,iPhone屏幕从早期的3.5英寸升级至如今iPhone 11 Pro的65英寸。屏幕55英寸及以上的手机在2018年达到947亿台,渗透率约66.7%,相比2017年出货量同比増长52%,预测至2020年,大尺寸手机出货量将达到138亿台,渗透率快速提升。

    不同收集尺寸出货预测及占比

数据来源:公开资料整理

    随着屏幕尺寸的增加,为了节省多余空间让屏幕画面更大,全面屏手机成为主流全面屏手机指的是真实屏占比可以达到80%以上,拥有超窄边框设计的手机。全面屏手机不仅提升了手机的一体感,另外机身正面的面积可以容纳更大的屏幕,对视觉体验有着显著的提升。另外,由于传统智能手机采用的显示屏分辨率比例均为16:9,而目前全面屏手机的屏幕比例接近18:9,能有效提高手机的显示面积。预测全面屏手机渗透率将在2019年超过70%,2021年将达到92.1%

    2017-2021全面屏手机渗透率及预测

数据来源:公开资料整理

    随着全面屏手机渗透率的提升,适用于全面屏的生物识别方案主要有三种:背面/侧面指纹识别,屏下指纹识别,面部识别。

    新全面屏手机的主流识别方案

数据来源:公开资料整理

    背面和面部识别均有渗透率提升瓶颈。背面指纹识别方案将指纹识别模块放在手机背面,虽然节约了正面的空间,但是十分影响美观,并且用户在解锁手机时常常需要将指纹对准手机背后的位置,不符合使用习惯;侧面指纹识别方案将指纹识别模块放在手机侧边,但它对机身厚度有一定的硬性要求,在当前机身轻薄化的全面屏发展趋势下,侧面指纹识别区域的面积将进一步压缩,从而使识别准确率降低,用户体验不佳。面部识别因3D结构光专利问题,渗透率在ihoneX推出后一直难以大范围提升,且相比屏下指纹价格昂贵,但随着用户对摄像多元化需求的提升,ToF技术的面部识别方案先后被三星和华为旗舰机使用,因此,搭配3D景深镜头加屏下指纹的双重生物识别方案有望成为未来机型的主流。

    指纹识别技术对比

数据来源:公开资料整理

    屏下指纹识别方案能够很妤地适应全面屏的设计。屏下指纹识别是将指纹识别功能完整地集成到显示屏下方,通过用户轻触显示屏指定区域完成识别。

    屏下指纹识别包括两种方案:超声波屏下指纹识别和光学屏下指纹识别。超声波屏下指纹识别方案是通过传感器向手指发射超声波,指纹凹凸不平的纹理反射出不同的回波,传感器接收到这些回波,最终构建3D图像并与录制好的指纹进行比对。由于超声波穿透性强,对皮肤表面的清洁程度要求低,而且可以穿透金属、玻璃等常用手机材质,因此当用户手上沾有水或者汗渍时,依旧能实现指纹解锁,但缺点在于体积较大、造价高,且因为目前超声波方案穿透距离有限,大部分搭配柔性AMOLED屏使用而光学屏下指纹类似一颗小摄像头,识别方案是以AMOLED屏幕作为光源,由按压屏幕后产生的光线对手指进行拍照,传感器接收反射光线并与之前录制好的指纹进行对比分析。光学屏下指纹识别方案能在最大程度上避免环境光的干扰,稳定性较高,但会增加功耗,并且识别速度和准确率仍有改进空间,目前能用于柔性和刚性AMOLED屏。

    LCD屏下指纹难度大,但值得期待。LCD因发光原理不同导致厚度相比AMOLED要厚,LCD的发光原理主要靠背光层(Back-light),这部分只能显示白光但无法组成图像,于是需要在白光层上加有颜色的薄膜显示出彩色,且在之间还需要加一个控制阀门来通过改变电压大小从而控制开合程度,而AMOLED因为自发光,不需要背光层和控制出光亮的液晶层,只需通电即亮,因此所需材料较少,厚度更薄而LCD厚度则要大于AMOLED。因此目前无论是光学还是超声波屏下方案都无法穿透LCD屏幕的厚度。虽然AMOLED对画面的显示效果优于LCD,但由于柔性AMOLED成本高,良率低于LCD,以及偶尔会有的烧屏等现象,使得LCD和AMOLED仍处于势均力敌的状态,目前LCD仍然是智能手机屏幕的主流选择,但未来LCD屏幕占比将逐渐被AMOLED屏幕超越。

    2021年前LCD屏幕手机出货量占比仍在50%以上,因此突破LCD屏下指纹技术方案,让所有LCD手机也能像AMOLED手机一样用上更美观、更方便的屏下指纹是行业公司努力突破的方向之一。

    按外形分类的智能手机出货量(百万块)

数据来源:公开资料整理

    智研咨询发布的《2020-2026年中国屏下指纹识别行业市场前景规划及投资价值咨询报告》数据显示:屏下指纹识别手机出货量持续増长。2018年屏幕指纹模组总出货量达到30万片,且随着屏幕指纹传感技术的改进以及手机越来越倾向于全面屏设计,预计未来屏幕指纹模组岀货量将会有显著增长2019年达到近1.8亿,2022年将超过4.5亿片。2019年全年,支持安卓系统的智能上市新机为415款,屏下指纹产品机型仍有很大的提升空间。

    全球屏幕指纹模组出货量市场规模预测

数据来源:公开资料整理

    受结构光模组以及ToF模组的价格限制,从双摄的发展历程来看,随着算法的提升,对于硬件的要求会相应降低,同样的,3D识别模组的价格终会下降。3D识别在人像模式的表现和功能拓展会是各厂商接下来宣传的重点,并且随着算法、美颜功能在软件层面的提升,对于硬件的需求会适当放宽。从中长期来看,国产手机3D识别渗透率未来有望大幅提升。

    装配3D识别功能的手机数量预测(百万台)

数据来源:公开资料整理

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