為了尋找智能手機(jī)以外的新市場(chǎng)，日本面板廠Japan Display Inc. (JDI)開發(fā)了一款以透明玻璃為基礎(chǔ)材質(zhì)的電容式指紋傳感器。

對(duì)于這家由索尼(Sony)、東芝(Toshiba)與日立(Hitachi)的顯示器部門組合而成、景況不佳的公司來說，傳感器代表一個(gè)全新的市場(chǎng)，但產(chǎn)業(yè)分析師認(rèn)為，盡管其TFT指紋傳感器與硅芯片解決方案相較有一些特定優(yōu)勢(shì)，JDI可能太晚切入該市場(chǎng)、投入的資源也太少。

JDI旗下顯示器解決方案事業(yè)部門Display Solutions Company社長(zhǎng)湯田克久(Katsuhisa Yuda)在日本舉行的新產(chǎn)品發(fā)表會(huì)上解釋，該公司的新傳感器開發(fā)概念是做為其in-cell架構(gòu)Pixel Eyes觸控面板的延伸；JDI的Pixel Eyes已經(jīng)將基本的觸控功能與TFT顯示器的玻璃基板整合在一起，不必額外添加觸控面板模塊。

JDI_KatsuhisaYuda_421JDI旗下Display Solutions Company社長(zhǎng)湯田克久 （來源：EE Times）

湯田指出，JDI的新技術(shù)往前更進(jìn)了一步，玻璃基板現(xiàn)在不只能識(shí)別手指接觸的位置，也能“讀取”因?yàn)橹讣y導(dǎo)致的電容值變化；該公司希望這種能做為電容式指紋傳感器的高透明度玻璃基板，能催生各種以硅芯片指紋傳感器無法實(shí)現(xiàn)的新應(yīng)用，在智能手機(jī)應(yīng)用之外，還能進(jìn)軍信用卡、門鎖等等產(chǎn)品：“我們能將之與背光結(jié)合，或者是在軟性表面上使用。”

JDI_doorJDI_card指紋識(shí)別門鎖與信用卡 （來源：EE Times）

目前支持指紋識(shí)別解決方案的TFT電路有兩種，第一個(gè)是替換硅芯片以及獨(dú)立的指紋識(shí)別模塊，另一種則是將傳感器電路整合到顯示器TFT背板、做為顯示器內(nèi)部的解決方案；JDI提供的是前者，該公司的傳感器模塊尺寸為8.0mm x 8.0mm，支持508 ppi像素密度、256灰階以及160 x 160分辨率(參考下圖)。

JDI_fingerprint1JDI最新研發(fā)的玻璃基板電容式指紋識(shí)別傳感器（來源：EETimes）

指紋傳感器供應(yīng)商寒冬來臨？

如果JDI的創(chuàng)新技術(shù)在一年前就誕生，或許整個(gè)情勢(shì)會(huì)有不同；當(dāng)時(shí)產(chǎn)業(yè)界正在擔(dān)憂新一代智能手機(jī)將移除Home鍵的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，手機(jī)廠商、控制器IC供應(yīng)商以及面板廠熱衷于搜尋與顯示器整合的指紋感測(cè)解決方案，而且需要能支持可變的感測(cè)區(qū)域以提供更大彈性，還有藉由操作系統(tǒng)來指派的多手指輸入功能帶來更多便利。

當(dāng)時(shí)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IHS Markit認(rèn)為，以顯示器為基礎(chǔ)的指紋傳感器優(yōu)勢(shì)在于隱形化，不會(huì)影響終端設(shè)備的外觀，此外也認(rèn)為這種方案會(huì)比硅芯片方案便宜。不過在一年后，該機(jī)構(gòu)在本月發(fā)表的一篇最新報(bào)告卻分享了最新的情節(jié)轉(zhuǎn)折

IHS Markit報(bào)告作者、LED與照明市場(chǎng)首席分析師Jamie Fox表示，因?yàn)樘O果(Apple)替iPhone X推出的臉部識(shí)別功能Face ID、即將問世的顯示器內(nèi)傳感器(in-display sensors)，還有中國(guó)供應(yīng)商大舉入侵西方同業(yè)版圖，指紋傳感器市場(chǎng)正面臨顛覆性變化。

他在報(bào)告中指出：“整體看來，Apple以Face ID取代Touch ID的決定，將在2021年底讓全球指紋傳感器生產(chǎn)量，比Apple還繼續(xù)在iPhone保留Touch ID的情況下減少11億顆。”

JDI的湯田在記者會(huì)上被問到該公司是否打算以智能手機(jī)市場(chǎng)測(cè)試新指紋傳感器時(shí)，他的回答是“還未決定”，這也意味著該公司并不想涉足一個(gè)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)白熱化的市場(chǎng)。

IHS Markit的觸控與用戶接口研究總監(jiān)謝忠利(Calvin Hsieh)接受EE Times訪問時(shí)表示，JDI無法進(jìn)入智能手機(jī)指紋傳感器市場(chǎng)，因?yàn)樵撌袌?chǎng)正出現(xiàn)平均銷售價(jià)格(ASP)下滑趨勢(shì)；他指出，以硅芯片為基礎(chǔ)以及顯示器為基礎(chǔ)的指紋識(shí)別解決方案定位不同，前者以電容式為主流，大多數(shù)以硅芯片制作，對(duì)所有應(yīng)用產(chǎn)品來說技術(shù)都很成熟，ASP在1.20~3美元之間。

而在以顯示器為基礎(chǔ)的指紋識(shí)別技術(shù)方面，謝忠利表示，到目前為止是以顯示器下的CMOS影像傳感器(CIS)為主流，只能支持AMOLED面板(LCD不適用)，屬于高端技術(shù)，ASP為10~12美元。高通(Qualcomm)的Sense ID超音波指紋識(shí)別方案也是顯示器為基礎(chǔ)，但要到今年第一季末才能問世，其ASP未知：“其(超越CIS的)優(yōu)勢(shì)在于能支持活體檢測(cè)。”

簡(jiǎn)而言之，無論有沒有JDI的玻璃電容式傳感器，智能手機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)有足夠的相關(guān)技術(shù)。

硅芯片、TFT指紋識(shí)別方案比一比

那么，以硅芯片為基礎(chǔ)還有以TFT為基礎(chǔ)的指紋識(shí)別方案又各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？謝忠利表示，TFT (采用玻璃或塑料材質(zhì))指紋識(shí)別方案──包括JDI的技術(shù)──能利用較低成本的TFT工藝，能幫助消化中小尺寸面板廠產(chǎn)能。

而他也指出，為了進(jìn)一步降低ASP，IC業(yè)者會(huì)扮演關(guān)鍵角色，因?yàn)?08ppi像素密度(無顯示器電路)對(duì)面板制造商來說并不困難，但他們會(huì)需要讀出芯片。

JDI_TFTvsSilicon硅芯片、TFT指紋識(shí)別方案架構(gòu)差異 （來源：IHS Markit）

謝忠利指出，硅芯片解決方案現(xiàn)在非常成熟而且廉價(jià)；而他認(rèn)為，以TFT為基礎(chǔ)的指紋識(shí)別傳感器要進(jìn)入智能手機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)晚了一年，因此對(duì)JDI來說，商用市場(chǎng)(特別要求低成本以及靈活的耐用性)是一條可行的路。

JDI的湯田則預(yù)期，TFT指紋識(shí)別方案會(huì)取代硅芯片方案，因?yàn)楹笳呤谴嗳醯?；?duì)此謝忠利同意，硅芯片會(huì)斷裂，如果采用TFT技術(shù)而且具備柔軟性，耐用度會(huì)是一大優(yōu)勢(shì)。

JDI積極經(jīng)營(yíng)非智能手機(jī)市場(chǎng)

JDI將在截止于2019年3月的2018財(cái)務(wù)年度開始商業(yè)生產(chǎn)其新型指紋傳感器。而自去年秋天成為Display Solutions Company社長(zhǎng)的湯田，其任務(wù)是開發(fā)智能手機(jī)以外的新市場(chǎng)；他表示：“雖然我的公司名稱有Display，但我們的業(yè)務(wù)并不限于顯示器。”

Display Solutions Company的產(chǎn)品包括高端數(shù)字相機(jī)的屏幕、可穿戴設(shè)備的反射式LCD，以及虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)頭戴式設(shè)備、高端筆記本電腦使用的顯示器；該公司的目標(biāo)是在2020年達(dá)到1億日?qǐng)A的營(yíng)收，而湯田表示以其現(xiàn)有產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了一半。

而Display Solutions Company正在開發(fā)的產(chǎn)品除了指紋傳感器，還有與伙伴元太科技(E-Ink)合作開發(fā)的商品標(biāo)簽用反射式顯示器。

JDI_salestags1JDI_salestags2能持續(xù)變換信息的商品卷標(biāo) （來源：EE Times）

JDI目前財(cái)務(wù)表現(xiàn)不佳，主要是因?yàn)樘磉M(jìn)軍OLED技術(shù)領(lǐng)域──該公司業(yè)務(wù)在傳統(tǒng)上一直仰賴iPhone，卻因?yàn)锳pple最近決定在iPhone X改用OLED面板而頗受打擊。JDI要到2019年才開始生產(chǎn)智能手機(jī)用OLED面板，但其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手早就已經(jīng)投資OLED技術(shù)，屆時(shí)應(yīng)該也早就開始大量生產(chǎn)OLED面板。