在全面屏的浪潮之下，2017年蘋果推出了採用劉海屏的iPhone X，首次集成了前置的3D人臉識別系統FaceID，並且還直接用3D人臉識別取代了之前的指紋識別。雖然，3D人臉識別很先進，也很方便，但其成本也是相當的高。而且在某些使用場景下人臉識別並不適合，比如一些需要帶口罩場景，而且對於大多數使用者來說，已經習慣了採用指紋識別。
相比之下，屏下指紋感測器模組是隱藏在螢幕之下的，而且不需要在螢幕上進行挖孔，這也使得手機廠商能夠在保證前置指紋體驗的同時，將進一步提升全面屏的屏佔比，提升整體設計的美觀性。所以，在蘋果推出iPhone X之後，大多數安卓手機廠商都沒有貿然跟進3D人臉識別，而是選擇了採用屏下指紋技術。而在屏下指紋技術的應用上，vivo最早採用，推動也最為積極。
2019年屏下指紋出貨將達1.8億片
一年多的時間過去了，雖然這期間有少數安卓手機廠商跟隨蘋果推出了支援3D人臉識別的智慧手機，但是隻有少數旗艦機型（比如OPPO Find X、華為Mate 20 Pro等），而且有些還同時配備了屏下指紋（比如小米8透明探索版）。而目前絕大多數的安卓旗艦或者中高階安卓手機都開始標配了屏下指紋。
根據研究機構IHS最新公佈的資料顯示，截至2018年底，累計有18個手機型號採用了顯示指紋技術。2018年螢幕指紋模組總出貨量達到3000萬片。
而根據IHS Markit最新的《觸控式螢幕市場追蹤報告》（Touch Panel Market Tracker Report）預計，2019年螢幕指紋的出貨量預計將增長6倍，達到近1.8億片。顯然這對於螢幕指紋廠商來說是一個非常好的訊息。
誰將成為最大受益者？
屏下指紋技術主要分為兩派，一派是基於光學的屏下指紋，另一派則是透過超聲波來實現屏下指紋。不過，目前已量產並被廣泛應用的都還是光學屏下指紋。
光學屏下指紋
而光學屏下指紋主要供應商有匯頂科技、思立微、Synaptics，另外臺灣神盾也有在開發光學屏下指紋，但目前似乎並未量產。
在實現原理上，大家都是一樣的，都是利用AMOLED屏發出的光線來照亮手指的指紋，然後透過感測器來識別從手指反射回來的光線，從而讀取指紋影象。
不過，具體的實現方式上，一直在持續演進。
最早宣佈量產光學屏下指紋技術的是Synaptics，vivo推出的首款屏下指紋手機vivo X20 Plus螢幕指紋版就是採用的Synaptics的屏下指紋技術，不過這至是一款試水產品。隨後vivo在2018年3月19日推出的X21系列才有大批量出貨，其光學屏下指紋方案是由Synaptics和匯頂科技聯合供應。
▲vivo X21的指紋模組
▲Synaptics的光學屏下指紋模組
▲Synaptics的光學屏下指紋感測器內部結構
根據國外的拆解和成本計算機構System Plus Consulting分析，Synaptics光學屏下指紋感測器尺寸為6.46 mm x 9.09 mm，採用不鏽鋼支架和兩層柔性印刷電路，可以集成於顯示屏下。其中的影象感測器與玻璃基板（整合濾波片）組裝在一起。其中影象感測器解析度為30625畫素，畫素密度為777ppi。指紋識別模組光源由OLED顯示屏提供，並在感測器晶片上沉積了準直器層。該準直器層由有機、金屬和矽組成。感測器晶片採用CMOS工藝，透過引線鍵合方式連線到柔性印刷電路板。
這種需要採用準直器的光學屏下指紋方案成本很高，而且該方案還需要感測器緊密貼合到螢幕下，來實現對於指紋反射光線的讀取，這也使得良率比較難上到很高。
而隨後匯頂科技的光學屏下指紋方案迅速升級成了直筒式超短焦鏡頭的方案（直接對指紋進行拍照），這種方案相對於Synaptics的方案獲得影象資訊的準確度更高，成本也相對較低。這也使得匯頂科技後續得以成為了vivo後續多款機型的獨家供應商。
▲vivo X23的指紋模組
但是直筒式超短焦鏡頭的方案也有其缺點，比如其焦距是固定的，所以對於貼合的要求較高，需要緊密的貼合到螢幕下方的特定區域，而且一旦手機跌落，可能會導致損壞，如果需要維修的話，屏和屏下指紋模組都需要更換。
▲OPPO R17屏下指紋
所以，後續有廠商採用了新的螺旋式的鏡頭設計，並且鏡頭也從2P升級到了3P，其焦距是可以進行微調的，這也使得其不需要像直筒式鏡頭那樣需要緊密的貼合在屏下，適應性更強一些。
而匯頂科技主要採用的是創新的一體化定焦技術，則可使得生產難度降低，生產效率提高。
至於臺灣神盾（EgisTec），有訊息稱其光學屏下將於今年二季度量產，此前已經給三星、華為、小米、OPPO等廠商送樣。有傳聞稱三星A系列有望採用神盾的光學屏下指紋方案。此前，三星的C系列部分機型曾有采用神盾的電容指紋方案。
另外，上海籮箕還推出了基於薄膜電晶體（TFT）製程的光學指紋識別解決方案。這一種則是基於光學的off-chip的方案，即利用TFT製程做一層基於玻璃基的a-Si驅動的sensor（光電轉換二極體），來替代傳統的矽基感測器，將其置於蓋板玻璃和屏之間進行貼合。
其優勢在於，可以輕鬆實現大面積的指紋識別，同時由於其位於蓋板玻璃和屏之間，所以其取得的指紋影象更為簡單和清晰。此前，vivo第一代APEX的半屏指紋識別以及近期釋出的APEX2019均基於此方案。
雖然該方案可以實現全屏指紋識別，但目前該方案的成本仍非常的高，不過，如果縮小感測器尺寸，只是在特定一小塊區域內實現指紋識別，則成本可以大大降低，但是相比現有已廣泛應用的屏下指紋仍較高。不過，未來其成本有望進一步降低。
超聲波屏下指紋
超聲波指紋識別的原理是利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同會產生大小不同的回波（不同材料對於超聲波的吸收、穿透與反射的程度不同）。因此，利用面板與空氣對於聲波阻抗的差異，檢測不同聲波從發射到反射回來的時間，就可以區分指紋脊與谷所在的位置，從而識別出指紋的圖形。
因為超聲波具有一定穿透性，所以在手指有少量汙垢或水漬的情況下仍能工作，並且其可以穿透玻璃、鋁、不鏽鋼、藍寶石、塑膠等材質，當然其穿透的厚度是有限的，所以目前要想利用超聲波實現屏下指紋識別，就必須要採用厚度非常纖薄的柔性OLED屏。
總結來說，相對於光學屏下指紋，超聲波屏下指紋的優勢在於具有較強的抗干擾性，即使手指上有水漬、油漬、汙漬對其影響也較小。而且超聲波能夠取得3D指紋，可以支援活體檢測。另外在指紋識別時，超聲波指紋識別不需要像光學屏下指紋那樣，需要藉助螢幕的光線，而且強光對其也沒有影響。
當然，超聲波屏下指紋技術也有其劣勢，比如需要高壓驅動超聲波發射器，外圍器件相對較多，工藝複雜，成本較高。要實現屏下指紋識別，需要依賴於成本較高的柔性OLED屏，並且需要緊密的貼合在屏下，而粘合劑的密度、厚度及塗抹的均勻度都會對其精確度造成影響。而且如果沒有貼合好，拆下來重貼可能會對柔性OLED屏造成損壞。這也使得其良率不易提升。
目前超聲波屏下指紋主要是高通在推動。
高通的新一代超聲波屏下指紋技術可以穿透800微米的玻璃525μm的金屬，也可以穿透1300μm的OLED屏。而目前柔性OLED屏的厚度最薄可以縮減到100-200μm，玻璃蓋板可以做到500μm左右，這也意味著其可以實現屏下指紋識別。
早在去年6月下旬的上海MWC大會上，vivo也有展示兩臺採用超聲波螢幕指紋技術的樣機，似乎採用的也正是高通的超聲波指紋識別技術。
此前，已經發布的榮耀10便採用的就是高通超聲波指紋識別技術，不過其位置在螢幕下邊框，並非螢幕下。而最新的訊息顯示三星的S10系列將會採用高通的超聲波屏下指紋技術。
另外值得一提的是，國內的思立微也在開發基於MEMS的超聲技術。據介紹，其自主研發的超聲換能器已透過系列效能測試，在10MHz頻點轉換效率可達1.5%，表現出優異的效能，並已應用到下一代超聲指紋識別晶片的研發中。預計今年將會量產。
超聲波屏下指紋有望崛起，原有市場格局將被打破
根據IHS的資料顯示，2018年基於CMOS的光學屏下指紋方案出貨佔比高達90%，而超聲波指紋識別方案出貨佔比僅10%。同時IHS預測，超聲波解決方案的市場份額預計將在2019年擴大，而光學取像解決方案的提供商將繼續最佳化結構、模組成本等，以鼓勵智慧手機品牌加速採用。
根據IHS Markit預測，2019年螢幕指紋的出貨量預計將增長六倍，達到近1.8億片。
從目前的指紋識別市場競爭格局來看，光學屏下指紋龍頭廠商匯頂科技有望強者恆強，出貨量進一步加速增長。不過，高通得益於在超聲波指紋領域的多年佈局，技術已經相當成熟，如果其被三星S10系列的採用，2019年將有望拿下更多的頭部品牌廠商的訂單。這將對於匯頂形成一定的挑戰。而思立微憑藉與OPPO的合作，以及其在超聲波指紋方案上的佈局，也有望在今年加速成長。至於神盾，若成功拿下三星A系列訂單，也有望搶下部分市場。
當然，由於整個市場需求在加速成長，2019年各家屏下指紋供應商的出貨應該都能夠維持不小的增長，但是從市場份額來看，2018年匯頂一家獨大的局面，可能將會在2019年被打破，不過仍將保持龍頭地位。
在全面屏的浪潮之下，2017年蘋果推出了採用劉海屏的iPhone X，首次集成了前置的3D人臉識別系統FaceID，並且還直接用3D人臉識別取代了之前的指紋識別。雖然，3D人臉識別很先進，也很方便，但其成本也是相當的高。而且在某些使用場景下人臉識別並不適合，比如一些需要帶口罩場景，而且對於大多數使用者來說，已經習慣了採用指紋識別。
相比之下，屏下指紋感測器模組是隱藏在螢幕之下的，而且不需要在螢幕上進行挖孔，這也使得手機廠商能夠在保證前置指紋體驗的同時，將進一步提升全面屏的屏佔比，提升整體設計的美觀性。所以，在蘋果推出iPhone X之後，大多數安卓手機廠商都沒有貿然跟進3D人臉識別，而是選擇了採用屏下指紋技術。而在屏下指紋技術的應用上，vivo最早採用，推動也最為積極。
2019年屏下指紋出貨將達1.8億片
一年多的時間過去了，雖然這期間有少數安卓手機廠商跟隨蘋果推出了支援3D人臉識別的智慧手機，但是隻有少數旗艦機型（比如OPPO Find X、華為Mate 20 Pro等），而且有些還同時配備了屏下指紋（比如小米8透明探索版）。而目前絕大多數的安卓旗艦或者中高階安卓手機都開始標配了屏下指紋。
根據研究機構IHS最新公佈的資料顯示，截至2018年底，累計有18個手機型號採用了顯示指紋技術。2018年螢幕指紋模組總出貨量達到3000萬片。
而根據IHS Markit最新的《觸控式螢幕市場追蹤報告》（Touch Panel Market Tracker Report）預計，2019年螢幕指紋的出貨量預計將增長6倍，達到近1.8億片。顯然這對於螢幕指紋廠商來說是一個非常好的訊息。
誰將成為最大受益者？
屏下指紋技術主要分為兩派，一派是基於光學的屏下指紋，另一派則是透過超聲波來實現屏下指紋。不過，目前已量產並被廣泛應用的都還是光學屏下指紋。
光學屏下指紋
而光學屏下指紋主要供應商有匯頂科技、思立微、Synaptics，另外臺灣神盾也有在開發光學屏下指紋，但目前似乎並未量產。
在實現原理上，大家都是一樣的，都是利用AMOLED屏發出的光線來照亮手指的指紋，然後透過感測器來識別從手指反射回來的光線，從而讀取指紋影象。
不過，具體的實現方式上，一直在持續演進。
最早宣佈量產光學屏下指紋技術的是Synaptics，vivo推出的首款屏下指紋手機vivo X20 Plus螢幕指紋版就是採用的Synaptics的屏下指紋技術，不過這至是一款試水產品。隨後vivo在2018年3月19日推出的X21系列才有大批量出貨，其光學屏下指紋方案是由Synaptics和匯頂科技聯合供應。
▲vivo X21的指紋模組
▲Synaptics的光學屏下指紋模組
▲Synaptics的光學屏下指紋感測器內部結構
根據國外的拆解和成本計算機構System Plus Consulting分析，Synaptics光學屏下指紋感測器尺寸為6.46 mm x 9.09 mm，採用不鏽鋼支架和兩層柔性印刷電路，可以集成於顯示屏下。其中的影象感測器與玻璃基板（整合濾波片）組裝在一起。其中影象感測器解析度為30625畫素，畫素密度為777ppi。指紋識別模組光源由OLED顯示屏提供，並在感測器晶片上沉積了準直器層。該準直器層由有機、金屬和矽組成。感測器晶片採用CMOS工藝，透過引線鍵合方式連線到柔性印刷電路板。
這種需要採用準直器的光學屏下指紋方案成本很高，而且該方案還需要感測器緊密貼合到螢幕下，來實現對於指紋反射光線的讀取，這也使得良率比較難上到很高。
而隨後匯頂科技的光學屏下指紋方案迅速升級成了直筒式超短焦鏡頭的方案（直接對指紋進行拍照），這種方案相對於Synaptics的方案獲得影象資訊的準確度更高，成本也相對較低。這也使得匯頂科技後續得以成為了vivo後續多款機型的獨家供應商。
▲vivo X23的指紋模組
但是直筒式超短焦鏡頭的方案也有其缺點，比如其焦距是固定的，所以對於貼合的要求較高，需要緊密的貼合到螢幕下方的特定區域，而且一旦手機跌落，可能會導致損壞，如果需要維修的話，屏和屏下指紋模組都需要更換。
▲OPPO R17屏下指紋
所以，後續有廠商採用了新的螺旋式的鏡頭設計，並且鏡頭也從2P升級到了3P，其焦距是可以進行微調的，這也使得其不需要像直筒式鏡頭那樣需要緊密的貼合在屏下，適應性更強一些。
而匯頂科技主要採用的是創新的一體化定焦技術，則可使得生產難度降低，生產效率提高。
至於臺灣神盾（EgisTec），有訊息稱其光學屏下將於今年二季度量產，此前已經給三星、華為、小米、OPPO等廠商送樣。有傳聞稱三星A系列有望採用神盾的光學屏下指紋方案。此前，三星的C系列部分機型曾有采用神盾的電容指紋方案。
另外，上海籮箕還推出了基於薄膜電晶體（TFT）製程的光學指紋識別解決方案。這一種則是基於光學的off-chip的方案，即利用TFT製程做一層基於玻璃基的a-Si驅動的sensor（光電轉換二極體），來替代傳統的矽基感測器，將其置於蓋板玻璃和屏之間進行貼合。
其優勢在於，可以輕鬆實現大面積的指紋識別，同時由於其位於蓋板玻璃和屏之間，所以其取得的指紋影象更為簡單和清晰。此前，vivo第一代APEX的半屏指紋識別以及近期釋出的APEX2019均基於此方案。
雖然該方案可以實現全屏指紋識別，但目前該方案的成本仍非常的高，不過，如果縮小感測器尺寸，只是在特定一小塊區域內實現指紋識別，則成本可以大大降低，但是相比現有已廣泛應用的屏下指紋仍較高。不過，未來其成本有望進一步降低。
超聲波屏下指紋
超聲波指紋識別的原理是利用超聲波具有穿透材料的能力，且隨材料的不同會產生大小不同的回波（不同材料對於超聲波的吸收、穿透與反射的程度不同）。因此，利用面板與空氣對於聲波阻抗的差異，檢測不同聲波從發射到反射回來的時間，就可以區分指紋脊與谷所在的位置，從而識別出指紋的圖形。
因為超聲波具有一定穿透性，所以在手指有少量汙垢或水漬的情況下仍能工作，並且其可以穿透玻璃、鋁、不鏽鋼、藍寶石、塑膠等材質，當然其穿透的厚度是有限的，所以目前要想利用超聲波實現屏下指紋識別，就必須要採用厚度非常纖薄的柔性OLED屏。
總結來說，相對於光學屏下指紋，超聲波屏下指紋的優勢在於具有較強的抗干擾性，即使手指上有水漬、油漬、汙漬對其影響也較小。而且超聲波能夠取得3D指紋，可以支援活體檢測。另外在指紋識別時，超聲波指紋識別不需要像光學屏下指紋那樣，需要藉助螢幕的光線，而且強光對其也沒有影響。
當然，超聲波屏下指紋技術也有其劣勢，比如需要高壓驅動超聲波發射器，外圍器件相對較多，工藝複雜，成本較高。要實現屏下指紋識別，需要依賴於成本較高的柔性OLED屏，並且需要緊密的貼合在屏下，而粘合劑的密度、厚度及塗抹的均勻度都會對其精確度造成影響。而且如果沒有貼合好，拆下來重貼可能會對柔性OLED屏造成損壞。這也使得其良率不易提升。
目前超聲波屏下指紋主要是高通在推動。
高通的新一代超聲波屏下指紋技術可以穿透800微米的玻璃525μm的金屬，也可以穿透1300μm的OLED屏。而目前柔性OLED屏的厚度最薄可以縮減到100-200μm，玻璃蓋板可以做到500μm左右，這也意味著其可以實現屏下指紋識別。
早在去年6月下旬的上海MWC大會上，vivo也有展示兩臺採用超聲波螢幕指紋技術的樣機，似乎採用的也正是高通的超聲波指紋識別技術。
此前，已經發布的榮耀10便採用的就是高通超聲波指紋識別技術，不過其位置在螢幕下邊框，並非螢幕下。而最新的訊息顯示三星的S10系列將會採用高通的超聲波屏下指紋技術。
另外值得一提的是，國內的思立微也在開發基於MEMS的超聲技術。據介紹，其自主研發的超聲換能器已透過系列效能測試，在10MHz頻點轉換效率可達1.5%，表現出優異的效能，並已應用到下一代超聲指紋識別晶片的研發中。預計今年將會量產。
超聲波屏下指紋有望崛起，原有市場格局將被打破
根據IHS的資料顯示，2018年基於CMOS的光學屏下指紋方案出貨佔比高達90%，而超聲波指紋識別方案出貨佔比僅10%。同時IHS預測，超聲波解決方案的市場份額預計將在2019年擴大，而光學取像解決方案的提供商將繼續最佳化結構、模組成本等，以鼓勵智慧手機品牌加速採用。
根據IHS Markit預測，2019年螢幕指紋的出貨量預計將增長六倍，達到近1.8億片。
從目前的指紋識別市場競爭格局來看，光學屏下指紋龍頭廠商匯頂科技有望強者恆強，出貨量進一步加速增長。不過，高通得益於在超聲波指紋領域的多年佈局，技術已經相當成熟，如果其被三星S10系列的採用，2019年將有望拿下更多的頭部品牌廠商的訂單。這將對於匯頂形成一定的挑戰。而思立微憑藉與OPPO的合作，以及其在超聲波指紋方案上的佈局，也有望在今年加速成長。至於神盾，若成功拿下三星A系列訂單，也有望搶下部分市場。
當然，由於整個市場需求在加速成長，2019年各家屏下指紋供應商的出貨應該都能夠維持不小的增長，但是從市場份額來看，2018年匯頂一家獨大的局面，可能將會在2019年被打破，不過仍將保持龍頭地位。