全面屏手机行业深度展望调研投资分析报告.docx
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全面屏手机行业深度展望调研投资分析报告
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2017年9月
正文目录
图表目录
1.全面屏手机:
开启下一波硬件创新周期
1.1.全面屏投资观点:
手机模组产业的创新和洗牌
我们认为:
全面屏将开启贯穿手机各个部件、模组及相关产业的新一轮创新和洗牌,其中带来的投资机会将超出市场预期。
2017是全面屏手机的元年,2018年将是其真正爆发的时点。
从用户端,全面屏手机由于其全新的分屏浏览体验及美观外形带来一波新的换机潮,带动上游模组厂的业绩增长。
举个例子,很多iphone6用户之所以没有换7,主要是在等待全面屏手机iphone8。
从手机产业链而言,全面屏提高了资金壁垒、工艺壁垒,随后将推动一轮洗牌,仅靠成本优势勉强存活的小厂家将会在洗牌中出局,而拥有COF封装、激光切割等核心设备及工艺的模组厂将会借机重新划分市场份额。
从投资标的角度来,重点关注在设备、制程工艺、产能储备和客户资源四个维度提前布局的公司。
推荐:
合力泰、欧菲光、深天马A、京东方A、大族激光、歌尔股份、立讯精密、弘信电子、联得装备等。
港股:
舜宇光学、丘钛科技等。
1.2.全面屏手机定义:
“真假”全面屏
全面屏手机是指:
配置了较高屏占比的显示屏的手机。
关于屏占比并没有严格定义,通常是80%以上的都可满足,也有一种说法是90%。
我们这里指80%。
我们认为,目前市面上的“全面屏手机”大多指的是18:
9宽高比的搭配传统内
部模组的窄边框传统手机,算是广义的“全面屏”。
而真正的全面屏手机不仅将拥有更高的屏占比、且其内部的模组形态及其生产封装工艺等亦会有较大改进。
图1:
三星S8采用全面屏
1.3.全面屏的窄边框工艺极限:
三边0.5-0.6mm、下边2mm
根据CINNO等机构的研究,全面屏的技术要点有五个方向,分别是①窄边框②COF③18:
9AA④C/R/LAngle⑤Ucut.。
其实从本质上来讲就是三个方面,18:
9AA区显示规范,四边窄边框和异形结构。
就窄边框的极限工艺而言,通过GIA,COF等技术的应用,以及制程能力的提升,面板窄边框的极限能力一般在三边0.5-0.6mm,下边2mm左右。
根据天马在6月份台北电子展上的展示,最新的5.46寸FHD天马全面屏搭配采用LTPS显示、COF封装,并已经可以做到窄边框左右0.5mm、下边1.8mm,接近上面提到的极限。
1.4.布局全面屏的手机厂商
从趋势上看,全面屏手机将以三星S8、Essential-PH1、小米Mix代表的高端机逐渐向中低端渗透。
仅就2017年下半年来看,我们预计在苹果、三星等国内外厂商推出的iphone8等高端机型中,全面屏将成为标配。
图2:
历代全面屏手机
1.5.全面屏手机三年渗透率预测:
5%、40%、60%
CINNO预计:
“2017年全面屏在智能机市场的渗透率为6%,2018年会飙升至50%,后续逐步上升至2021年的93%。
”
而根据我们调研、了解后的判断,我们预测:
2017年全球手机总销量约为15亿部(YOY+3%),其中全面屏手机渗透率在5%左右;此数据低于WitsView、
CINNO等机构预测值,原因在于今年全面屏显示面板及模组的真实产能和出货量
有限。
LCM触显大模组的价格预计会比传统高30%。
在2018年,我们预计随着iphone8等多款旗舰机的放量和用户换机潮的推动,全球手机增速将达到5%以上;其中全面屏手机销量会进入爆发期,并达到40%以上的渗透率;在2019年预计渗透率可达60%,成为中端手机的标配。
1.6.全面屏手机三大核心优势
图3:
全面屏三大核心优势
1.6.1.更多的内容,更佳的手握感
我们认为,手机的大屏化已面临手掌大小瓶颈:
超过6英寸的机身让使用者无法单手触摸到手机边缘,且容易滑落碎屏,导致体验感下降。
数据表明,最适合大部分用户使用的手机尺寸是5-6英寸。
而这就引出了第一点核心优势:
更多的内容和更佳的手握感。
屏占比公式=屏幕大小/机身大小,那么全面屏更高的屏占比,意味着:
可在展示更多的内容的同时,并不会让机身变大,让手握感和操作感处于最佳人体舒适区间。
同时,更高的屏占比也意味着在机身大小不变的情况下展示更多内容。
1.6.2.全面屏带来全新的分屏体验
目前主流手机的宽高比是16:
8,而全面屏一般是18:
9。
加大的宽度创造出“分屏浏览”这一全新的使用习惯。
全面屏让同一屏幕内看电视剧和微信聊天、淘宝购物比价这些新需求成为可能。
软件层面,主流操作系统Andriod7.0和IOS11系统也在2017年6月开始增加对多窗口操作的技术支持。
1.6.3.全面屏具备科技感和美感、外观创新过程中的一大步
根据我们产业链调研了解的信息,2017上半年开始,手机销量的驱动因素由前几年拍照驱动、外观驱动和芯片性能驱动,逐渐转变为明星代言驱动。
外观方面,各大品牌乃至各品牌内的子类都呈现严重的同质化。
厂商不得不通过推出多款颜色来吸引研究、但依然乏善可陈;一个最直观的例子就是:
苹果推出红色款Iphone7和7Plus来吸引眼球,但销量不达预期。
全面屏外观带来外观科技感、整体感则是外观微创新趋势中的一次大飞跃。
我们判断全面屏未来将结合曲面技术、AR技术等掀起新一轮外观升级浪潮。
图4:
小米MIX
图5:
三星S8
2.触控显示模组的创新:
1个趋势+4个方向
2.1.触控显示模组概述
2.1.1.触显模组结构概述
图6:
手机触控面板的结构
图7:
手机触控面板的结构
手机的触控显示模组(一般业内称“大模组”)主要包括保护玻璃(Cover-glass
或CG)、触控层(TP)、显示面板(Display)三层。
其中触控层是触控传感器(Touch
Sensor);Sensor在接受触碰信号后,将其转换为电信号并经过FPC传输到触控芯片(TouchIC)进行计算,从而获得触摸点的坐标信号。
我们提出触控显示大模组的“1个趋势+4个方向”:
1个趋势指的OLED渗透提升的趋势,4大方向指的针对LCD或OLED在贴合技术、驱动芯片封装、背光技术、切割技术等方向的革新。
2.1.2.触控面板的贴合技术概述
目前触摸屏的感应器技术架构(或称贴合技术)主要分为Incell、Oncell和外挂式三种,其中外挂式包括OGS、GG、GF、GFF等几个子类。
在所有子类中,OGS、Incell和Oncell可以通过3层中其中2层合一的方式,将3层变为2层从而减少模组厚度。
Incell是将ITO触控薄膜放在了显示面板的上玻璃基板之下的液晶层,代表机型是苹果的iPhone5。
Oncell是将ITO触控薄膜放在了显示面板的上玻璃基板之上,其代表作是三星几代Galaxy旗舰。
OGS是把触控屏与保护玻璃集成在一起,在保护玻璃内侧镀上ITO导电层,直接在保护玻璃上进行镀膜和光刻。
诸如三星、LG-D、夏普等面板厂因其自身面板优势主导Incell、Oncell方案;而触控模组厂一般倾向于OGS等技术。
图8:
手机贴合技术的结构图
2.1.3.显示屏的分类
图9:
OLED和LCD显示屏对比(以电视为例)
2.2.LCD近几年仍然是主流,将面临四大变化
2.2.1.变化一:
LCD屏贴合技术Incell方案更加占优
针对全面屏时代的LCD屏,双芯片独立方案和Incell搭配TTDI触控显示一体芯片方案孰优孰劣,目前仍有争议。
就我们的观察,目前产业界普遍看好Incell趋势。
目前,在所有类型显示面板中,LCD(液晶屏)依然是绝对的主流,其中传统的LCD中a-Si占比最多,而根据我们了解到的情况:
2017年,LTPS-LCD即多晶硅LCD屏占比变为主流,在所有类型面板中达到49%(截止2017Q2)。
以iphone6、7为代表的LTPS-LCD显示屏多采用TDDI芯片+Incell贴合技术,因为TDDI将触控和显示两个芯片集成,具备成本低、空间少等独特优势。
但是这种技术对全面屏的边缘识别差,所以有机构就提出:
“全面屏或将重启TouchIC+DriverIC的双芯片方案。
”
但根据我们了解到的信息,目前众多业内的模组厂持相反观点:
Incell贴合配合TDDI集成芯片方案在LCD上将占据主流。
有主流模组厂家表示:
“在全面屏机遇来时,Touch-In-Cell(oncell/incell/TDDI)技术无疑将持续称霸全屏市场。
因外挂盖板触控技术的产品(CTP/GFF/GG)无法满足窄边产品设计,它们将在此波高端市场的发展机遇中失去优势地位。
”此外,联想在2016年推出的ZUK全面手机搭配TDDI也佐证了这一观点。
而苹果则在2014年通过收购LuxVUE布局TDDI,未来甚至将指纹识别也融入到这颗芯片中。
此外,触控芯片公司集创北方的总裁张晋芳也早在2012年就提出对Incell的侧重。
从技术层面,我们也看好Incell+TDDI的集成芯片方案。
图10:
TDDI芯片配合Incell方案
图11:
独立芯片方案
2.2.2.变化二:
Driver-IC封装倾向COF方案缩短下边框,国内FPC厂家提前布局
显示面板需要由一颗驱动芯片(Drive-IC)驱动。
驱动芯片封装技术主要有COG(Chip-on-Glass)和COF(Chip-On-Film)。
COG是将DriverIC邦定到玻璃上,COF是把DriverIC邦定到软膜板FPC上。
封装技术上,LCD的封装趋势是用COF替代COG方案。
使用COF方案的原因是:
全面屏需要最大程度减少BM区域的宽度,从而实现窄边框,提升屏占比。
相比IC在玻璃上的COG技术,COF技术可以缩小边框1.5mm左右的宽度。
目前主流COG工艺比较成熟、成本较低、可做轻薄,而COF可以利用FPC的
叠绕来减少边框宽度、故所占用面板的预留面积较小,更容易实现超窄边框。
但COF方案也有相应的难度:
此方案需要增加FPC;同时封装温度高,对工艺提出了更高的要求;且目前而言成本较高。
图12:
COG、COF结构图
图13:
COG、COF封装方案优劣对比表
COF主流封装技术是卷对卷工艺,即挠性覆铜板通过成卷连续的方式进行FPC制作的工艺技术,优势在于:
减少频繁手工操作产生折痕或破损;一次性全自动完成前期繁复的放卷、清洁、压膜、收卷等多道工序;大幅提高生产效率。
目前在COF封装领域,由日、台企业主导(日本旗胜、台湾臻鼎产值分列一、
二位),国内厂商奋起直追:
弘信电子为进军AMOLED等高端市场投资超4亿元
建设国内最先进的“卷对卷”双面板自动化生产线,已开始进入高端国产明星机型供应链;上达电子投资35亿元,于2017年6月启动国内第一条高端COF生产线,采用业内最先进的单/双面加成法工艺生产10微米等级的单、双面卷带COF产品。
此外,东山精密、丹邦科技、景旺电子也有所积淀,国产公司后续突破值得期待。
2.2.3.变化三:
LCD背光模组需要重新设计
LCD显示屏包括液晶面板和背光模组两大部分。
LCD屏幕目前主流使用的LED
侧型背光模组需要重新设计,原因是侧型背光模组在窄边框情况下入射距离变短。
图14:
LED背光源
2.2.4.变化四:
LCD屏需要增加异形切割制程
全面屏手机对异形切割,即屏幕的非直角切割技术。
原因是:
传统的手机屏幕是四边直角的矩形,所以屏幕和上下机身边缘均有一定距离用于放置前摄、距离传感器、受话器(听筒)等模组。
而全面屏手机的屏幕边缘将会更贴近手机机身,若继续沿用此前的直角方案,会造成相关模组和元件无处安放以及跌落时碎屏的风险增加。
全面屏的异形切一般指在屏幕四角做R角切割,同时进行边缘补强防止碎屏。
此外需要在屏幕上方做U形切割,为前摄,距离传感器和受话器等模组预留空间。
难点主要在于因LCD玻璃基板硬度高,在加工工艺和良率等方面需要更高的要求。
2.3.OLED显示面板替代LCD
2.3.1.OLED贴合技术:
Oncell和GF将迎来机遇
在对应的触控层方面,由于OLED没有Vcom层,所以OLED目前还不能使用Incell方案。
我们判断OLED显示面板搭配On-Cell或外挂式GF的触控构架/贴合技术成为全面屏时代的主流。
①On-cell:
目前三星TAB7.7等等已有成熟案例。
原因包括:
a)OLED屏幕不
需要彩色滤光片,因此在Oncell贴合方式下,触控模组只需要嵌入封装玻璃之下、偏光片之下即可,相比于应用在LCD上技术难度反而降低了。
b)目前Oncell方案做出的模组轻薄程度最高,契合全面屏的模组轻薄化和小型化的趋势。
②外挂式GF:
外挂式分为GFF/GF/OGS等分支;其中GF有轻薄,成本低等
优势。
2.3.2.Driver-IC封装:
OLED采用COP/COF封装
OLED可分为硬屏和软屏(或称柔性屏)。
OLED硬屏由于是玻璃基板,与LCD
屏基板材料一样,需要用COF封装。
OLED软屏的基板材料是薄膜(PI、PET),封装材料也是薄膜。
如果采用透明膜材配合透明有机填充材料,可将柔性屏做成透明。
上市公司东材科技、丹邦科技在PI膜上有布局。
OLED驱动芯片可采用COF(chip-on-film)或COP(chip-on-pi)
封装,两者原理类似。
2.3.3.OLED自发光,无需背光模组
OLED自发光,不需要背光模组。
2.3.4.OLED切割:
软屏将极其有利于加工
OLED硬屏面临和LCD一样的良率和效率问题。
上面已详细讨论。
而OLED
软屏由于机械应力小、破损率低,且大多使用激光切割工艺,在良率和效率方面占优。
2.3.5.OLED行业格局:
渗透率提升趋势确定,国内厂家大笔投资欲打破三星垄断
目前市场上绝大多数的智能手机、平板设备和笔记本电脑,采用的依然是LCD显示屏。
LCD显示技术成熟,在对比度、功耗、寿命等性能上表现均衡,同时材料成本低廉,因此适合大规模生产。
但LCD已经发展到了极限,无法做得更薄,分辨率最多也只能达到720P的等级。
而AMOLED显示屏与LCD相比省去了背部光源部分,且在轻薄度、可视角度、对比度等方面都有大幅提升。
柔性屏幕的可塑性更强。
AMOLED面板的渗透率将在近几年不断提升。
根据Witsview预计,到2019年其可以达到40%。
OLED行业的销售额预计将在十三五期间保持着20%以上的增速。
但就短期而言,几乎全部产能都掌握在三星显示和LG-D手中,且被苹果、三星、LG等厂商消化。
具体而言,2016年手机OLED屏产能至少99%的集中于三星中。
尽管信利、和辉、京东方、天马等正加速建厂,但是最快要到2018年才能开始小规模量产。
基于此,我们判断,就近2年而言,基于LCD的全面屏仍是触显模组厂主要推进的方向。
图15:
全球AMOLED销售额及增速
图16:
AMOLED全球智能手机市场渗透率
根据旭日手机报等机构的调研统计,在全球的OLED产能竞赛中,购买各种镀膜设备供新增或转换产能的需求里面,除三星投入了近20亿美元来外,LGD是紧随其后计划投资约17亿美元做同样的动作。
而在全球面板市场上快速崛起的京东方,也以总投入近11亿美元来启动新的柔性OLED产能,其总的配套资金也达到了人民币近千亿的规模。
图17:
中国OLED面板市场空间/增速
图18:
中国OLED面板厂商
京东方目前中国西部地区投建了两条产能规模一样的第六代柔性OLED面板
产能,每条的月投片量规划为4.8万片。
而国产面板厂商中,除了京东方外,还有华星光电、柔宇科技、天马、昆山国显光电、信利、华映等都正在建设柔性OLED产线。
不计那些还在规划的产线,这两年内计划量产的OLED产线里,仅中国本土国产面板厂商在OLED上的投入,就超过了人民币三千亿以上。
图19:
2016-2020柔性AMOLED全球市场销售额
图20:
2016-2021全球智能手机AMOLED产能增长趋势(柔性+刚性)
如今全球总共有15条柔性OLED生产线正在建设或处于规划之中。
其中本
季度LGD在韩国Gumi的第6代生产线,信利惠州4.5代线都有可能会先期量产硬性OLED显示屏,下一个季度则三星在韩国Chonan的OLED产线也要进入量产进程中,前期也是以生产硬性OLED显示屏为主。
图21:
全球新增OLED产线情况
2.4.保护玻璃的变化
2.4.1.3D保护玻璃是大趋势
保护玻璃又称玻璃盖板、盖板、CoverGlass、CG,是显示模组的最外层。
诸如康宁大猩猩玻璃、耐磨屏,离子交换、水滴屏等,均是指的保护玻璃这一层的技术。
保护玻璃的母玻璃由康宁等公司生产,随后由蓝思、伯恩等盖板加工厂进行切割、热弯、打孔等加工后供给富士康等组装。
未来,盖板玻璃将围绕耐用性和美观性进行技术革新。
耐用性指的是母玻璃的玻璃硬度、介电常数等性能提升,目前康宁已能做到第六代。
美观性指的是则将围绕2.5D、3D弧度设计,配合显示屏呈现出立体的显示效果。
同时,由于柔性OLED更容易实现全面屏,目前唯一能够较好与曲面屏幕贴合的3D玻璃将会大受欢迎;加上3D玻璃具有轻薄、洁净、防眩光、耐候性佳等特性,有望伴随全面屏和OLED的普及实现快速发展。
2.4.2.盖板加工工艺升级,带动激光设备及玻璃精雕机等加工设备的景气
全面屏时代,玻璃盖板加工工艺将变得更为复杂,带来加工设备的更新换代。
柔性OLED显示屏及盖板未来将主要采用激光加工成型技术。
而硬屏OLED与LCD
显示屏厂商会选择运用激光设备或刀轮异形玻璃加工成型机,带动激光设备和高端CNC玻璃精雕机的旺盛需求。
2.4.3.盖板行业:
2017蓝思伯恩继续双雄鼎立,中小企业洗牌出局
2015年开始,国内玻璃盖板企业步入洗牌和淘汰的周期。
蓝思、伯恩双雄鼎立,欧菲光、合力泰也扩张产能、抢占份额,而中小企业危机重重、抑或并购重组。
广东省百强制造企业惠州创仕实业陷入危机,随后,方兴科技发布公告拟控股深圳国显科技。
我们预计,随着盖板玻璃行业洗牌后步入成熟期,蓝思伯恩的垄断格局将会持续,剩下的份额将由欧菲光、合力泰、华映科技等拥有先进加工技术和客户优势的企业占据。
图22:
全球手机盖板行业规模、增速
图23:
中国手机盖板行业规模、增速
2.5.面板厂布局进度:
2017Q4开始量产
根据目前我们了解到的情况,面板厂包括深天马、京东方A等会在2017年的Q3开始量产全面屏LCM,在2018年开始量产OLED。
而整机方面,除了2017下半年搭载三星OLED的Note7和iphone8,真正国内全面屏手机的量产要到2018Q2。
京东方在2017年7月份投资者互动平台上表示,“公司预计今年三季度量产全面屏。
另外,公司成都6代柔性AMOLED线将于今年四季度量产,届时公司将推进柔性OLED全面屏产品。
”
3.生物识别模组:
隐藏式指纹和虹膜识别冉冉升起
生物识别广泛应用于手机解锁、安全支付、休眠唤醒等。
在如今的智能机市场已成为标配。
目前主流的方案是正面TouchID的电容式识别。
但在全面屏时代,传统的指纹解锁按钮将无处摆放。
我们总结了在全面屏手机中应用的新的生物识别方式:
虹膜/人脸识别、后置指纹识别、隐藏式指纹识别(电容、光学、超声波)。
图24:
全面屏时代的三种生物识别方式
3.1.虹膜/人脸识别:
虹膜准确率高,但价格昂贵
人脸识别具有非接触等优势。
但人脸识别对场景光线环境敏感。
另外,当前的人脸识别技术主要通过平面2D采集人脸与五官相对位置进行识别,它存在以照片形式蒙骗识别机器的可能。
误识率可达2%。
我们认为未来中低端机型将采用人脸或者人脸+指纹的方式。
虹膜识别技术误识率最低,是目前手机生物识别方案中最精准、最稳定的方式。
虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分,其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征,这些特征决定了虹膜特征的唯一性。
当人到两岁以后,人类眼睛的虹膜几乎不会再发生变化,所以虹膜方案也具备较高稳定性。
我们预测在未来几年的高端机型中,虹膜识别将成为标配。
图25:
生物识别方式对比
3.2.背后指纹识别:
S8采用,但使用体验不佳
一般的手机指纹系统包括指纹识别传感器、特征提取匹配模块、特征模板库、
应用软件。
指纹的验证的过程分为两步,第一步是提取待验证的指纹特征,第二步是将其和指纹模板库中的模板指纹进行相似度比较,匹配后实现解锁。
目前采集指纹的方式共有三种:
光学识别、电容传感器、生物射频。
虽然指纹识别的速度与准确性不完全取决于采集方式,但识别率却是跟采集方式大大相关的。
目前手机上大部分采用的都是电容传感器。
以三星S8、EssentialPH-1、小米Mix为代表多款全面屏机型采用了后置指纹识别。
然而背后指纹识别解锁时必须拿起手机,使用体验不甚理想;业界仍对“正面隐藏式指纹识别”抱有极大期待。
我们认为就短期看,2018年底之前后置依然是理想的过度方案。
3.3.正面隐藏式指纹识别:
光学和超声波需要依赖OLED屏
3.3.1.从指纹芯片位置上:
正面隐藏式分为UnderGlass、UnderDisplay和InDisplay
传统的Coating和蓝宝石TouchID在全面屏手机上将无处安放。
Underglass指的是指纹传感器放在盖板玻璃下方,是目前较主流的全面屏指纹方案。
比如联想的ZUK-Edge、小米5S都采用Underglass方案。
Underglass方案也分光学识别、电容传感器、生物射频(包括超声波)三种,小米5S对应生物射频原理,ZUK-Edge对应电容式原理。
在Underglass方案中,电容式的指纹传感器和手指隔着盖板玻璃,而2.5D盖板厚度超过0.7mm,大于电容式识别的极限0.3mm。
ZUK-Edge的解决方案是在玻璃盖板背后做出凹槽、减小厚度,使信号可以穿透,同时保证了正面盖板的完整性。
图26:
UnderGlass方案
图27:
ZUKE-edge全面屏手机采用UnderGlass
Under-Display是把指纹识别芯片放置在显示模组下方。
InDisplay是对Under-Display的进一步发展,是把指纹识别芯片集成到OLED像素矩阵中。
需要注意的是,Under-Display和In-Display只能用光学和超声波的指纹采集方式,因为这个厚度已远超电容式的极限。
按Yole的分析,2017年指纹还主要是以Under-Glass为主。
到了2019年Under
-Display技术才会成熟,而In-Display技术普及则需要等到2021年之后。
根据另一家机构ESM电子商情网的报道,指纹识别芯片巨头Synaptics公司的构想通过三个阶段实现In-Display指纹识别:
第一阶段,是将传感器置于盖板玻璃下。
Synaptics在2017年初发布的FS4500
第三代光学指纹识别传感器就是配合的Under-Glass,不再需要单独的home键位置。
就像此前小米5s利用了高通的超声波指纹技术一样(只是小米故意再磨出一个home键的凹槽)。
第二阶段,要将传感器置于屏幕某一区域,Synaptics认为现有的电容技术已经
不现实,必须借助光学技术才能实现。
第三阶段,也就是终极目标,指纹识别全面集成在显示单元中,将被完全隐藏
起来,让用户在使用过程中不会被干扰。
图28:
InDisplay
图29UnderDisplay
Synaptics、FPC、苹果和高通都在抢占全面屏带来的指纹新市场的蛋糕。
根据EMS网总结,苹果申请了多项关于隐藏指纹识别的专利技术;FPC推出了FPC1268,可以被安装在手机保护玻璃下方;汇顶科技全球首创IFS指纹识别与触控一体化技术,无需在手机盖板或者后壳上开孔;Synaptics提供第三代Natural
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