잠금 해제 방안의 혁신, 업체들의 새로운 발전기회가 될 것인가

다음은 중국 매체인 Shoujibao의 기사를 번역, 요약한 것입니다. 

※ 광학영역은 SET BOM 비중에서 상승하고 있는것이기도 하며, 

   센서는 2D에서 3D로 발전하고있어 산업 발전의 중요한 추세이다.

 

① 현재까지 볼때 베젤리스 디스플레이 시대이며, 디스플레이 광학 지문방안은 18년 하반기 점유율이 확대될 것이며

    OLED Capa는 점진적으로 확대되어 광학 디스플레이 지문 방안을 도울 것이다.

    vivo의 Real 베젤리스 휴대폰을 발표하였으며, 6.59인치의 디스플레이 비율은 91.24%에 달하며

    노치를 없앨 수 있었다.

    디스플레이 지문과 3D 안면 인식 방안은 현재 주류가 되는 2가지 방안이다.

    이 중 iPhone X가 채용하고있는 3D 안면 인식 잠금해제 방안에 대해서 단기적으로 Face ID는 자재가가 비교적 높고,

    디스플레이 광학 지문은 자재비 및 양품율에서 우세하여 

    중국 브랜드들은 적극적으로 고려하는 요소이기도 하여 18년 하반기 디스플레이 지문 잠금 해제 방안이

    확대될 수 있다.

②산업 트랜드로 볼때, 3D 센싱의 반자동화 잠금 해제는 10년을 갈 것이다.

   장기적으로 볼때, 안전성, 반자동 잠금 해제의 스마트화 및 AR 시대의 도래는 3D 센싱의 트랜드가 되었다

   Yole의 보고에 따르면 2017-2023년 3D 이미지 및 센서의 AAGR은 44%에 달하며 소비자 가전 시장 규모는 대략

   140억 달러 정도 되어 

   2019년 전면 3D 카메라 모듈의 점유율은 13.5%, 2023년 점유율은 55%까지 올라갈 것으로 예상된다.

 

③ 3D 센싱은 3가지 메인 기술 방안이 있다.: 광결합, TOF, 다각도 이미지

    아이폰 X, Oppo Find X, 샤오비 8 익스프로러 버젼은 3D 광결합 구조를 채택한 후

    카메라 모듈을 관찰해보면 화웨이 Mate 20계열은 TOF 기술을 응용한 후면 카메라 모듈을 탑재하고 

    3D 광결합(단거리) + 후면 TOF(원거리에 적합, 미래 AR 응용의 포석) 조합일 가능성도 있다.

    

    산업 사슬 연구보고서에 따르면, 글로벌 대형 SET Maker는 금년 3가지 휴대폰 모두 Face ID 방안을 채용하여

    19년 애플은 후면 트리플 카메라 혹은 후면 Tof 채용하여 광학 모듈의 자재비율이 올라갈 것을 보이며,

    광학의 지속적으로 혁신이 일어나야 한다.

    중국 국내 산업 사슬의 각도에서 보면 DOE, 미러, 프리즘, 접수광 필터부, 카메라 모듈 및 제작 등의 환경에서

    충분하게 이익을 볼 수 있다.

    베젤리스의 파도가 도래하였다! 

 Real 베젤리스 시대가 왔으며, 디스플레이 지문은 점유율 확대가 가속화 될 것이다.

   디스플레이 지문 식별과 전통 지문 식별 비교 

   광학 디스플레이 지문 식별 우세가 확연하다. 

   초음파 지문 식별: 삼성 

   광학 지문 디스플레이: 비보, 오포, 화웨이(LCD 디스플레이에서도 사용 가능) 

광학 지문 디스플레이 식별 모듈 구조(광선이 OLED 디스플레이를 투과하는 구조임)

   광선 투과 및 식별 원리 

광학 방안의 화려한 변신 및 재도약

광학 디스플레이 지문 식별 산업 사슬의 성숙도 : 각 업체 참조(오필름이 주로 하네요)

솔루션 Chip: Synaptics(Vivo X20에 최초로 사용됨) 

                 현재 기술은 LCD 디스플레이까지 적용이 가능할 정도까지 확대되고있다.

AMOLED가 인식율이 우수하여 디스플레이 지문 인식 확대에 기여할 것이다.

 OLED 패널 수입 및 출하량 현황 

  2020년 RGB OLED 패널 시장 MS 분석

  Lens 및 필터 원리 및 업체 

CMOS 센서 및 패키지 업무

원리: 지문 모듈중 광신호를 전자 신호로 변화하는 것.

업체: 소니, 삼성, 하이닉스 등 

패키지: 오필름이 선두를 달리고있음.

초음파 지문 인식 잠금해제

원리: 초음파가 여러 재질의 표면에 흡수, 반사되는 정도에 따라 발생되는 음파 저항의 차이를 분석/ 식별

장점: 투과성이 매우 강하고 안전성이 높다.

업체: 퀄컴, FPC, Sonovation 등 

퀄컴 초음파 디스플레이 지문 방안은 점차 성숙해지고있다. 

겔럭시 S10이 퀄컴의 초음파 기술을 탑재한다는 소식(???) 

카메라 모듈의 자재비는 점진적으로 상승하는 추세이다. 

특히 듀얼로 가면서 추세가 강해지며 3D 카메라는 아이폰 BOM중 13.69%를 차지한다.

카메라 모듈은 전통적인 사고방식으로는 발전 공간이 제한되어있으나,

3D 광학에서는 혁신적일 것으로 보인다. 

   3D 개척은 신시대를 개척하여 잠금해제의 다음 10년을 책임질 것이다.

3D는 솔루션 기술이 필요하다. 

특히 광학 거리 측정, 파동 측정 등 연산을 통해 결합하는 과정이 필요하며,

주요 기술은 광결합, TOF, 다각도 이미지 솔류션이 있다. 

광결합 기술: 광점을 DOE를 통해 심도 및 거리 측정하여 3D로 재현한다. 

                 적외선 광선 기술의 영향을 받는다.

TOF 기술

TOF는 발사후 펄스 신호가 목표에 도달 및 반사되어 오는 시간차를 통해 연산한다. 

TOF의 장점은 심도를 통해 연산하고 근거리 정밀도가 매우 높다.

다만 실외 자연광 적외선의 영향에 따라 측정범위가 영향을 받고, 자재비가 높을 것으로 보인다. 

주요 기술은 SPAD의 측량 시간, 공간 정보를 통해 3D 구현 솔류션이다. 

다각도 이미지(멀티 카메라) 기술

다각도 이미지(멀티 카메라) 기술은 시각차 원리를 이용하여 다른 각도와 위치에서 사물의 이미지를 획득하여

시간, 위치 편차를 통해 3D 정보를 획득하는 방법이다.

다각도 이미지 기술은 실내/ 실외 적용이 가능하며, 야외 광선과 투명벽의 영향을 받지 않으나

연산량이 크고 복잡하여 하드웨어 고사양이 요구된다.

3D 센싱 연산 기술 대비 

MS, Sony는 이미 TOF 거리 기술을 확보하였으며, 광결합 기술은 SET 업체가 주도하고있다.

우리는 TOF 기술이 미래에 소프트웨어 복잡성, 지연, 정밀도 스캔등에서 우세하여

향후 미래의 3D 카메라 모듈 기술이 될 것으로 보며

광결합 구조는 자재비가 우수하여 휴대폰 업계의 3D 척후병이라고 볼 수 있다. 

   3D 센싱 솔류션의 발전 동향

소비 가전은 3D 이미지 및 센서의 최대 응용영역이 될 것이다. 

2019년 3D 카메라 점유율은 13.5%이나 2023년 점유율은 55%가 될 것이다.

3D 센싱의 광범위한 응용: 안면 인식, VR, AR, ADAS, 로봇 등 

아이폰 X의 3D 센싱 모듈 소개: 광결합 

3D 광결합 센싱 모듈 부품, 작동 과정 및 업체 소개 

적외선 비교 분석

 적외선: 780nm 이상의 빛으로 CMS는 900nm 이상의 적외선 감지가 어렵고 800nm이하는 간섭을 받는다.

           고로 800~900nm 사이의 파장을 사용한다.

 

적외선 LED 소개 및 원리 

VCSEL의 소개 및 원리 

VCSEL 시장 규모 및 응용 영역

2016년 적외선 광원 시장 중, 적외선 LED는 65% 점유율을 차지하고있으며

VCSEL은 21%를 차지하고있으나

2021년에는 VCSEL 점유율이 48%에 달할 것으로 보인다. 

WLO 기술 소개

WLO 기술의 핵심 작용 

렌즈 기본 소개 

플라스틱 렌즈 기본 소개 

하이브리드 렌즈 기본 소개 

하이브리드 렌즈는 다음 트렌드가 될 것인가?

WLG 기술은 WLO보다 성숙하여 WLG 기술이 WLO를 3D 광결합에서 대체가능할 것이다. 

하이브리드 렌즈의 장점은 더 큰 광원을 실현할 수 있다는 것이나

가격이 비싸다는 단점이 있다. 

DOE 소개 

접수부: 적외선 필터 

CMOS 이미지 센서 시장 규모 및 업체 분석

소니가 가장 우세하며 그 다음은 삼성이 바짝 추격중 

3D 게임 체인져: 카메라 모듈 업체 

TOF의 기본 원리 

TOF의 부품 구성: VCSEL, TOf 칩, 미러, USB 칩

TOF의 장점: 비교적 심도 부의 정보가 많고, 작동 거리가 멀다.

                정밀도가 높으나 부품 사이즈가 작아 노치의 면적이 줄어 들 수 있다.

TOF의 응용공간은 매우 광범위하다. 

TOF와 광결합, 스테레오 이미지 기술의 비교 

TOF에서 필요한 하드웨어 VCSEL, 필터, 렌즈, 이미지 센서 

TOF는 이미 소비가전 영역에 진입하였다. 

VIVO는 TOF 3D 기술의 조류를 이끌 것으로 보인다,