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5G手机全景图之传感器篇
2020年6月4日
证券分析师
刘舜逢 投资咨询资格编号：S1060514060002
徐勇 投资咨询资格编号：S1060519090004
证券研究报告
投资要点
CIS逆周期黄金赛道，豪威享受国产化红利：5G手机多摄趋势、车用和安防摄像头的需求增长，成为CIS市场增长的三大
动力，推动行业2019-2022年市场复合增长率达到17%，成为半导体行业中超越周期波动、增长最快的子行业，是半导体
领域最好的赛道之一。48MP是CIS高端产品的门槛所在，5G换机潮刺激48MP加速渗透，豪威科技48MP技术实力不亚于索尼
和三星，有望抓住48MP的机会，享受国产化红利。
光学屏下指纹识别持续升级，加速渗透，汇顶科技是行业龙头：全面屏淘汰电容式指纹识别，屏下指纹识别成为主流。
2019年汇顶科技引领光学屏下指纹识别升级到第二代，性价比优势远胜超声波屏下指纹识别，迎来加速渗透的甜蜜点。
随着5G换机潮的到来，汇顶科技第三代超薄屏下指纹识别的优势将凸显，推升行业增长到新高度，我们预计2019-2022年
屏下指纹识别行业复合增长率达到64%，而汇顶科技作为市场龙头，占据7成以上市场份额。
投资建议：传感器也是5G手机升级的重要领域之一，尤其是CIS和屏下指纹识别。相比基带和射频，CIS和屏下指纹识别
国产化进程更快，相关企业业绩表现亮眼，建议关注IC设计公司豪威科技和汇顶科技。
风险提示：宏观经济波动风险、产品技术更新风险、中美贸易摩擦走势不确定的风险、5G进度不及预期。
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目录
5G多摄趋势下，CIS位于黄金赛道
投资建议与风险提示
屏下指纹识别持续升级，渗透加快
全球CIS、指纹识别产业链主要企业
摄像头-上下游及市场竞争格局
摄像头上下游摄像头产业链情况
52%
6%
3%
19%
模组封装 20%
摄像头持续升级：智能手机是消费类电
子产品领域最重要的产品，手机拍照质
量是消费者关注的重点，因此光学领域
一直是智能手机创新的重要方向，依次
经历了像素升级、前后置摄像头、多摄
像头、生物识别等发展阶段。
摄像头产业链结构： Sensor、 VCM、
Lense等构成产业的上游；中游的模组厂
商负责将各种零部件封装成摄像头模组，
下游应用于手机、平板、PC等各种电子
产品。
产业链的价值量分布：CIS图像传感器占
据了52%的价值量，是价值量最高的部件；
光学镜头和模组的价值量占比分别为19%
和20%，两者旗鼓相当，仅次于CIS图像
传感器；音圈马达和红外截止滤光片的
价值量占比分别为6%和3%。
手机摄像头市场将稳步增长：后置双摄
及三摄渗透率持续提升、像素升级以及
3D、体感需求均带动着摄像头数量的增
长。未来手机仍是摄像头市场的主要驱
动力。
12资料来源：旭日大数据，平安证券研究所
CIS像素升级：8MP→12MP→13MP→16MP→24MP→32MP→48MP→64MP
智能手机前摄和后摄像素均在不断提升
智能手机像素不断提升：旗舰机种的像素不
断升级，以华为为例，后置摄像头主摄由
2000万逐渐升至4000万甚至5000万。前置摄
像头也逐渐由800万升级至3200万。
4800万像素足够满足显示设备4K的显示水平：
目前显示设备即使达到4K水平（3840*2160
或4096*2160），也才不到900万像素。4800
万像素即使是在弱光条件下也能输出1200万
像素，因此基于0.8μm像素点的4800万像素，
已经完全可以满足4K显示水平。
4800万像素以上的升级是不是还有意义？我
们认为需求端来看还是非常有意义的。虽然
4800万像素已经可以达到4K显示的要求，但
是高像素的照片提供裁切等后期处理的灵活
性更大。且随着AR/VR在5G时代的应用，摄
像头作为内容生产端，像素提升对于AR/VR
等新型应用，仍是非常必要。
机型 发售年份 摄像头配置
P6 2013 后置8M；前置5M
Mate 7 2014 后置13M；前置5M
Mate S 2015 后置13M；前置8M
Mate 8 2015 后置16M；前置8M
P9 2016 后置12M+12M；前置8M
Mate 9/9 pro 2016 后置20M+12M；前置8M
Mate 10/10 pro 2017 后置20M+12M；前置8M
P10 2017 后置20M+12M；前置8M
nova 2s 2017 后置20M+16M；前置20M+2M
麦芒6 2017 后置20M+12M；前置8M
P20 2018 后置20M+12M；前置24M
Mate 20 2018 后置16M+12M+8M；前置24M
P20 Pro 2018 后置40M+20M+8M；前置24M
Mate 20 Pro 2018 后置40M+20M+8M；前置24M
P30 2019 后置40M+16M+8M；前置32M
P30 Pro 2019 后置40M+20M+8M+TOF；前置32M
nova 5 2019 后置48M+16M+2M+2M；前置32M
Mate 30 Pro 2020 后置40M+40M+8M+TOF；前置32M+2M
P40 Pro 2020 后置50M+40M+12M+TOF；前置32M+2M
华为历年新机摄像头配置
13资料来源：华为官网，平安证券研究所
主摄像头像素 代表产品 像素尺寸（μm） 长(mm) 宽(mm) 光学尺寸 面积(mm^2)
64MP三星GW1、索尼IMX686
、豪威OV64C0.8 7.4 5.5 1/1.7 41
50MP P40/P40 Pro/P40 Pro+ 1.22 10 7.5 1/1.28 75
48MP索尼IMX586、豪威OV48B、三星GM1
0.8 6.4 4.8 1/2 31
48MP 豪威OV48C 1.2 9.6 7.2 1/1.3 69
24MP 1.2 4.8 3.6 1/2.6 17
CIS像素升级：技术端存在瓶颈和限制
0.8μm像素点是目前的极限
像素点0.8μm目前是保证足够信噪比的极限：主流像素点从1.4μm
下降到1.12μm，然后又反弹回1.4μm。1.4μm是在各种光照条件
下均能保证信噪比的极限。目前的极限是0.8μm，索尼在进一步开
发0.7μm，尚未有实际产品推出。目前的应用极限0.8μm仅能保证
在强光下硬件输出4800万像素，弱光条件下输出1200万像素；弱光
条件下输出图像时，相当于是1.6μm的像素点。
目前像素点0.8μm极限决定了像素不可能无限增加：由于成像质量
是由CIS的像素和像素尺寸共同决定的，而受限于光学尺寸，像素
和像素尺寸都不可能无限增加。目前光学尺寸最大的CIS是华为P40
系列的5000万后摄，光学尺寸达到1/1.28。
像素：像素越多，成像质量越好。智能手机主摄像素不断提升，
目前4800万像素逐渐成为旗舰机的主流，且厂商仍在持续6400万
像素新品，像素升级仍在持续。
单个像素的感光面积：单个像素点大小（pixel size）是影响CIS
成像质量的又一关键，pixel size越大，内部光电二极管的面积就
越大，感光效果就越好。
光学尺寸：像素越多，单个像素的感光面积越大，成像效果越好，
但这意味着CIS光学尺寸越大。由于智能手机厚度限制，cmos的
光学尺寸不能无限增加。当CIS光学尺寸一定时，像素的提升和
pixel size的提升难以兼容。
难以共赢的像素和像素面积
共同决定了成像质量均与成像质量成正比
14资料来源：索尼官网，三星官网，豪威科技官网，平安证券研究所
存在法兰距，光学尺寸增大，摄像头模组相应变厚，而智能手机一般厚度为8mm，光学尺寸的限制使得CIS的升级存在瓶颈
华为历年新机摄像头配置
采用Bayer阵列：以2x2共四格分散RGB的方式成像
硬件输出1200万像素
将阵列扩大到4x4，但每个2x2
阵列只能识别一种颜色，且只能一起输出，与1200万像素没有本质区别
硬件输出1200万像素，软件插值输出4800万像素（三星GM1）
采用Quad Bayer阵列：将阵列扩大到了4x4，并且以2x2的方式将RGB相邻排列
在弱光环境下4合1，输出1200万像素；而在强光环境下硬件输出4800万像素（索尼IMX586）
传统1200万像素传感器 伪4800万像素传感器 真4800万像素传感器
4800万像素是CIS像素升级的重要门槛
像素点尺寸缩小一半，从1.6μm缩小到0.8μm，提升工艺难度
Quad Bayer转化为Normal Bayer
需要两种算法：在弱光环境下采用Binning模式，输出1200万像素；而在强光环境下采用Remosaic算法，输出4800万像素
从传统1200万像素升级到4800万的技术挑战
15
CIS结构升级：前照式→背照式→堆栈背照式
从前照式到背照式 从背照式到堆栈背照式
结构：一般的CMOS都由以下几部分构成：片上透镜、彩色滤光片、
金属排线、光电二极管以及基板。
前照式：在传统的前照射结构中，构成传感器感光区域的金属线路
和晶体管，被置于在硅基板表面，这就阻碍了片上透镜的采光进程。
背照式：背照式结构通过把金属线路和晶体管移至硅基板的另一面，
减少了对采光的阻碍，大大增加了进入每个像素的光量。
前照式与背照式原理对比
堆栈式优势：将像素区域与逻辑控制单元从水平放置改为垂直堆叠，
像素区域占芯片面积的比例大幅提升。
且将像素区域与逻辑控制单元分开制作，可以按需要采用不同的晶
圆制程，便于各自制程的升级。逻辑控制单元的升级有利于提升图
像信号处理能力，实现更多的功能，如硬件HDR，慢动作拍摄等。
堆栈式结构：索尼连续推出双堆叠式（CIS+ISP）和三堆叠式
（CIS+ISP+DRAM）设计方案。
背照式与堆栈背照式原理对比
三种CIS芯片对比
16资料来源：IC insights，平安证券研究所
3D摄像头成为标配：从平面到立体，结构光和TOF打开消费电子市场
3D结构光模组
原理：采用红外光源，发射出来的光经过一定的编码投影在物体上，
这些图案经物体表面反射回来时，随着物体距离的不同会发生不同
的形变。图像传感器将形变后的图案拍下来，基于三角定位法，通
过计算拍下来的图案里的每个像素的变形量，来得到对应的视差，
从而进一步测算深度值。
结构：点阵投影器+泛光照明器+近红外摄像头，其中：
点阵投影器的结构为：高功率VCSEL（用于发射特定波长的近红外
光）+WLO lens（晶圆级光学透镜，用于将 VCSEL 输出的光束变成
横截面积较大的、均匀的准直光束，覆盖DOE）和 DOE（光学衍射
元件，用于形成特定编码的光学图案）;
泛光照明器的结构为：低功率VCSE（用于在光线较暗的环境下补光）
+扩散片；
近红外摄像头的结构为：红外 CMOS传感器+窄带滤光片+聚焦透镜。
TOF模组
原理：采用红外光源发射高频光脉冲到物体上，然后接收从物
体反射回去的光脉冲，通过探测光脉冲的飞行（往返）时间来
计算被测物体离相机的距离。
结构：泛光照明器+近红外摄像头，其中：
泛光照明器的结构为：高功率 VCSEL（用于向物体发射光脉
冲）+扩散片；
近红外摄像头的结构为：红外 CMOS传感器+窄带滤光片+聚
焦透镜。
iPhone X 3D结构光模组
OPPO R17 Pro TOF模组
17资料来源：SYSTEMPlus，快科技，平安证券研究所
3D结构光 TOF 对比
成像原理
成像原理决定了各自的性能优劣
测量距离
测量距离范围较短（0.2m-1.2m）
测量距离范围较长（目前为 0.4m-5m，可进一步提高至 10m 以内）
TOF性能更优
测量精度
高精度（目前可达 1280*800）较低精度（目前主要为 240*180，
最高 640*480）3D结构光性能更优
算法复杂度
结构光算法比 TOF 要复杂很多，其运算数据量较为庞大，需要附加额外的算法处理芯片到手机端，因此通用性差、实时性也更差。
算法整体运算量并不大，不需要额外附加处理芯片，实时性好。通常由 TOF 芯片厂商提供 Library，放在手机 AP 里面调用，对 AP 本身的硬件能力要求也相对不高。移植简单灵活，通用性更广。
TOF性能更优
适应性 夜晚表现更差 适应性强 TOF性能更优
尺寸 更大 更小 TOF性能更优
3D感测成为行业趋势，市场快速增长：2019年，3D感测手机大多集中在旗舰机型，结构光以苹果为代表，自iPhoneX后的机型
都已经搭载结构光功能，而华为搭载ToF的机型数量最多，苹果今年也会搭载TOF机型。Yole的预测数据显示，全球3D成像和
传感器的市场规模在2016–2022年的CAGR为38％，2017年市场规模18.3亿美元，2022年将超过90亿美元。其中，消费电子是
增速最快的应用市场，2016–2022年的CAGR高达160％。
3D摄像头成为标配：3D感测市场快速增长
结构光和TOF原理及性能对比
18资料来源：OPPO官网，平安证券研究所
CIS市场：多摄趋势驱动手机用CIS市场成长
智能手机摄像头搭载量不断提升：手机从双摄向多摄趋势发展，手机摄像头个数的增多，逐步推动了“广角”“长焦”“微距”和“虚化”
等3D成像质量的提升，也极大地推动了图像传感器（CIS）市场的爆发。2019年每部手机摄像头的使用量约为3.1个，预计2024年将达到4.3
个。2019年智能手机用CIS的市场规模是137.5亿美元，预计2022年将达到233.5亿美元，复合增长率达到19.3%。
40%
25%
8%
52%
46%
28%
6%
23%
42%
2% 4%
15%
1%7%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
5个以上 5个 4个 3个 2个
2.22.4
2.73.1
3.9
4.3
4.8
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
手机摄像头平均搭载量（个）
智能手机摄像头平均搭载量智能手机摄像头数量分布
数据来源：CINNO Research，平安证券研究所
全球智能手机出货量（亿部）
手机摄像头平均搭载量（个）
同比全球智能手机摄像头出货颗数（亿个）
同比ASP
（美元）手机CIS市场规模（亿
美元）同比
2016 14.7 2.2 32 2.35 76.2
2017 15.2 2.4 9.1% 36 13% 2.56 93.3 22%
2018 14.5 2.7 12.5% 39 7% 2.71 106.1 14%
2019 14.0 3.1 13.3% 43 10% 3.20 137.5 30%
2020E 12.5 3.9 25.8% 48 12% 3.40 163.6 19%
2021E 14.9 4.3 11.7% 64 33% 3.30 211.4 29%
2022E 15.2 4.8 11.6% 73 14% 3.20 233.5 10%
全球智能手机用CIS市场规模
19
CIS市场：汽车和安防加码行业成长动力
车用CIS：尽管全球汽车需求疲弱，但汽车智能化推动单车车载摄像头数量提升，高端汽车的各种辅助设备配备的摄像头可多达8个。我们
预测，未来汽车上的摄像头将可能达到12个。且侧视、环视、前视、内视等镜头对CIS性能要求较高，推升2019-2022年车用CIS市场规模
的年复合增长率达到25%。
安防CIS：随着智慧城市、雪亮工程建设的大力推进，城市视频监控在不断强化视频监控AI智能应用，视频监控的像素水平、超低照夜视功
能是辅助AI更好发挥效能的前提和基础，CIS在其中扮演着重要角色。我们分析2019-2022年安防CIS市场规模的年复合增长率达到23%。
全球CIS市场2019-2022复合增长率达到17%：手机多摄趋势、车用和安防摄像头的需求增长，是CIS市场增长的三大动力，推动行业2019-
2022年市场复合增长率达到17%。
全球汽车出货量（亿辆）
汽车平均搭载量（个）
同比全球车载摄像头出货颗数（亿颗）
同比 ASP（美元）车用CIS市场规模（亿美元）
同比
2016 0.94 0.8 0.74 7.8 5.8
2017 0.86 1.1 39.7% 0.95 28.5% 6.9 6.6 13.4%
2018 0.86 1.5 36.4% 1.08 13.6% 7.3 7.9 20.1%
2019 0.90 1.9 26.7% 1.71 58.7% 7.5 12.8 62.0%
2020E 0.72 2.2 15.8% 1.59 -7.4% 8.3 13.2 3.1%
2021E 0.80 2.5 13.6% 2.00 26.0% 9.5 19.0 43.9%
2022E 0.87 2.8 12.0% 2.42 21.1% 10.3 25.0 31.6%
全球安防摄像头出货颗数（亿颗）
同比 ASP（美元）安防监控CIS市场规模（亿美元）
同比
2016 1.5 2.0 3.0
2017 1.8 22.7% 2.2 4.0 32%
2018 2.8 52.2% 2.2 6.2 54%
2019 3.9 39.3% 2.4 9.3 51%
2020E 4.8 23.1% 2.5 12.0 29%
2021E 6.5 35.4% 2.3 15.0 25%
2022E 8.6 32.3% 2.0 17.3 15%
全球车用CIS市场规模
全球CIS市场规模全球安防CIS市场规模
76.293.3 106.1
137.5163.6
211.4233.5
5.86.6
7.9
12.8
13.2
19.0
25.0
3.04.0
6.2
9.3
12.0
15.0
17.3
33.134.7
36.5
38.3
40.2
42.2
44.3
0
50
100
150
200
250
300
350
其他 安防监控 车用 手机单位：亿美元
20数据来源：CINNO Research，平安证券研究所
42.4%
21.6%
9.0%
4.6%
6.4%
16.1% 索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
33.0%
27.5%
9.7%
4.9%
7.7%
17.2%
索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
42.4%
19.5%
10.4%
5.9%
5.5%
16.3%
索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
CIS全球竞争格局良好，豪威享受国产化红利
CIS全球竞争格局良好：CIS市场集中在几个大的玩家手中，索尼长期占据着40%以上的市场份额，三星紧随之后。2011年之后豪威一直处
于市场份额下滑的趋势中，主因在高端市场中被索尼、三星超越，在低端市场中又受到Hynix、格科微、思比科、奇景等中韩厂商的蚕食。
紧抓4800万像素国产化机遇，豪威市场份额有望上升：2020年预计豪威高阶4800万像素CIS月产能需求，将从5.5万~5.8万片上升到7万
片左右，中阶如1200万像素的CIS、低阶如800万及以下像素的CIS，月产能需求都分别约是2万片左右。4800万像素已经成为豪威需求
的主要驱动力。在手机CIS市场中，豪威有望抓住4800万像素国产化机遇，强势收复失去的山河。
目前价格（美金/颗） 2019年价格（美金/颗） 涨价幅度
OV8856（8M） 1 0.7-0.8 25%-43%
OV02/SP5902（2M） 0.44 0.31-0.34 29%-42%
OV13855（13M） 2 1.7 18%
OV12A10（12M） 2.25 2.25 —
41.2%
18.9%
13.1%
5.3%
3.2%
18.3%
索尼
三星
豪威
安森美
意法半导体
其他
供给端扩产有限，行业供不应求：就供给而言，索尼、三星IDM厂商全线满产，索尼产能不够，转而外包给晶圆代工厂商台积电，而豪威、
格科微等设计厂商，订单供不应求已经令晶圆代工厂产能十分紧张。2020年我们预计高阶CIS扩产非常有限，主因考虑到高像素CIS芯片
采用BSI工艺，因BSI工艺所需设备定制化程度高，Fab对于扩产意愿较低；现业内多采取改进FSI工艺、或分段加工等方式，当前仍以充
分挖掘现有产能潜力为主，新增产能释放有限，因而预计CIS缺货有望在2020年全年持续。价格上涨验证了行业供不应求的态势，也验证
了行业全球竞争格局良好。
2016-2019年全球CIS市场竞争格局基本稳定
CIS价格上涨幅度统计分析
21
数据来源：Yole development，平安证券研究所
数据来源：半导体行业观察，平安证券研究所
目录
投资建议与风险提示
全球CIS、指纹识别产业链主要企业
屏下指纹识别持续升级，渗透加快
5G多摄趋势下，CIS位于黄金赛道
光学 超声波 电容式
成像原理
原理
图像对比：OLED屏幕像素间具有一定间隔，光线能透过。手指按压屏幕时，OLED屏幕发出光线将手指区域照亮，照亮指纹的反射光线返回到屏下的cmos传感器,形成图像与终端信息对比
超声波阻抗：通过传感器先向手指表面发射超声波，并接受回波。利用指纹表面皮肤和空气之间密度不同构建出一个3D图像，与终端信息进行对比
手指静电场：利用硅晶元与导电的皮下电解液形成电场，指纹的高低起伏会导致二者之间的压差出现不同的变化，对此可实现准确的指纹测定
优点
体积小无需屏幕开孔，符合全面屏趋势
穿透能力强（1mm以上）技术复杂度低、成本低
体积较大无需屏幕开孔，符合全面屏趋势穿透能力较强（0.5mm左右）
识别率高
体积较小识别率高功耗低
缺点第一代识别率低
功耗高技术复杂度高、成本高
功耗较高
必须屏幕开孔，安装与手机接触的感应器不符合全面屏的趋势
穿透能力差（0.3mm以下）
成本 芯片$6，模组$10 芯片$12，模组$18 芯片$1，模组$3
适用屏幕 OLED 柔性OLED LCD
主要厂商 汇顶、神盾、synaptics 高通、FPC FPC、汇顶、synaptics、神盾
全面屏淘汰电容式指纹识别，屏下指纹识别成为主流
光学屏下指纹识别方案成为手机全面屏时代最重要的生物识别方案：随着手机进入全面屏时代，传统的电容式指纹识别被其他生物识别方
案取代。苹果采用了结构光3D识别，其他手机则转向了屏下指纹识别。主流的屏下指纹识别方案有两种，一是三星手机独家采用的高通超
声波屏下指纹识别方案，三星以外的安卓阵营如：华为，荣耀，小米，OPPO，VIVO，魅族，一加等，则全部采用光学屏下指纹识别方案。
三种指纹识别方案对比
22资料来源：CINNO Research，平安证券研究所
第一代光学方案（准直层） 第二代光学方案（透镜） 第三代光学方案（超薄） 超声波方案
结构示意图
与屏幕贴合
是 否 否 是
适用屏幕 刚性/柔性OLED 刚性/柔性OLED 刚性/柔性OLED 刚性/柔性OLED
典型厚度 0.7-1mm 3-4mm 0.3mm 0.15-0.2mm
识别率 低 高 高 中
成本 高 低 高 非常高
典型机型 Vivo X21、小米8 华为P30系列、OPPO R17 小米CC9 Pro、OPPO Reno3 三星Galaxy S10、note 10
第二代光学屏下指纹识别方案大大降低模组成本，但增加了模组厚度：2019年的第二代光学方案使用透镜代替准直层，改善了图像质量
的同时，将整个模组固定在中框上，无需与屏幕贴合，相对于第一代方案大大降低了模组成本。透镜方案的光学指纹凭借较低的成本推
动了整个OLED屏下指纹渗透率在2019年得以快速增长。
第三代光学屏下指纹识别方案大大降低模组厚度：2019年底汇顶推出的第三代光学方案采用微透镜，大大降低了模组厚度。通过植入微
透镜，代替传统大透镜，可以大幅压缩光路空间，从而使模组厚度降低至0.3~0.5mm水平，可以叠放在屏幕和电池中间，提升了设计自
由度的同时，支持手机厂商放入较大的电池。
屏下指纹识别：光学方案进化到第二代时，性价比显著优于超声波方案
三代光学方案与超声波方案对比
23
资料来源：CINNO Research，平安证券研究所
55%
25%
12%
8%
汇顶
高通
神盾
思立微
屏下指纹识别加速替代传统电容式指纹识别：2019年
随着旗舰机纷纷采用全面屏，屏下指纹识别全面取代
传统电容式指纹识别。2019年屏下指纹识别传感器出
货达到2亿，相比2018年的2500万个增长了7倍。2020
年屏下指纹识别出货量预计在2.73亿左右，同比上升
36.5%，同比增速受疫情影响。预计随着疫情的影响
逐步消失，屏下指纹识别将回到快速增长的轨道上，
预计2019-2022年复合增长率达到64%。
光学屏下指纹识别成为中坚力量：2019年屏下指纹芯
片2亿的出货量中，光学屏下指纹识别技术占比约
77.5%，出货1.55亿部，主要品牌有汇顶科技、神盾、
思立微；超声波屏下指纹识别技术占比约12.5%，出
货0.45亿部，由高通独家垄断，独家供给三星。
光学屏下指纹识别快速渗透，受益于第二代光学方案
大大改善了性价比：透镜方案的光学指纹识别方案，
不仅改善了成像质量，提升了识别率（识别率甚至高
过了超声波方案），而且大大降低了成本，推动了整
个OLED屏下指纹渗透率快速增长。
汇顶引领光学屏下指纹识别市场：2019年汇顶OLED光
学屏下指纹方案出货约1.1亿片，占光学屏下指纹市
场份额高达71%，占整体屏下指纹市场份额的55%。这
主要受益于汇顶引领了光学屏下指纹识别方案的升级
与创新。
2019年光学屏下指纹识别进入快速渗透期
0.25 0.45 0.48 0.49 0.64
1.552.25
4.08
6.86
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
光学屏下指纹识别 超声波屏下指纹识别
屏下指纹识别：第二代光学方案性价比卓越，2019年加速渗透
屏下指纹识别市场竞争格局
24资料来源：CINNO Research，平安证券研究所
资料来源：CINNO Research，平安证券研究所
18
屏下指纹识别：5G时代，第三代超薄光学方案成为趋势
第二代光学屏方案存在模组较厚的缺点：第二代光学屏下指纹识别方案最大的
升级点在于提升成像质量、并降低价格，从而极大提升了性价比，但由于要给
透镜预留足够的光路空间，模组一般达到3-4mm的厚度，模组较厚导致安装时
需要与电池错位布置，挤占了电池空间。
第三代超薄光学方案满足5G手机的需求：随着5G时代到来，5G手机芯片功耗较
高、天线数量增多，并且多摄成为趋势，挤压电池置放空间，使得第二代光学
方案在5G手机中的应用受限。2019年底汇顶推出的第三代光学方案，采用微透
镜代替传统的透镜，从而使模组厚度降低至0.3~0.5mm水平，可以叠放在屏幕
和电池中间，提升了设计自由度的同时，且支持手机厂商放入较大的电池。
5G换机潮，第三代超薄光学方案有望成为主流：目前汇顶的第三代超薄光学方
案已经可以将模组厚度降低到0.3mm以下的水平，并且着力解决成本高的问题。
预计随着2020年5G手机上量，超薄屏下指纹方案将有望逐步提高市场渗透率，
成为屏下指纹识别的主流方案。
第二代和第三代光学方案对比
小米CC9 Pro是首款使用超薄光学方案的手机
25资料来源：小米官网，平安证券研究所
目录
投资建议与风险提示
全球CIS、指纹识别产业链主要企业
屏下指纹识别持续升级，渗透加快
5G多摄趋势下，CIS位于黄金赛道
CIS和指纹识别市场，日、韩、中三足鼎立
全球CIS、指纹识别产业链主要企业
资料来源：Wind，Bloomberg，平安证券研究所备注：基于公司CY2019年数据
20
汇顶科技
神盾
思立微 豪威科技
索尼
三星
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
毛利率（%）
营收规模（亿美金）
CIS
指纹识别
大小代表营收规模
目录
投资建议与风险提示
全球CIS、指纹识别产业链主要企业
屏下指纹识别持续升级，渗透加快
5G多摄趋势下，CIS位于黄金赛道
投资建议
设计 49
制造
封测
材料
26
CIS逆周期黄金赛道，豪威享受国产化红利：5G手机多摄趋势、车用和安防摄像头的需求增长，成为CIS市场
增长的三大动力，推动行业2019-2022年市场复合增长率达到17%，成为半导体行业中超越周期波动、增长最
快的子行业，是半导体领域最好的赛道之一。48MP是CIS高端产品的门槛所在，5G换机潮刺激48MP加速渗透，
豪威科技48MP技术实力不亚于索尼和三星，有望抓住48MP的机会，享受国产化红利，在手机市场收复失地。
光学屏下指纹识别持续升级，加速渗透，汇顶科技是行业龙头：全面屏淘汰电容式指纹识别，屏下指纹识别
成为主流。2019年汇顶科技引领光学屏下指纹识别升级到第二代，性价比优势远超超声波屏下指纹识别，迎
来加速渗透的甜蜜点。随着5G换机潮的到来，汇顶科技第三代超薄屏下指纹识别的优势将凸显，推升行业增
长到新高度，我们预计2019-2022年屏下指纹识别行业复合增长率达到64%，而汇顶科技作为行业龙头，占据7
成以上市场份额。
投资建议：传感器也是5G手机升级的重要领域之一，尤其是CIS和屏下指纹识别。相比基带和射频，CIS和屏
下指纹识别国产化进程更快，相关公司业绩表现亮眼，建议关注A股的IC设计公司豪威科技和汇顶科技。
风险提示
设计 49
制造
封测
材料
1）宏观经济波动风险：受到美国经济下行和中国经济增速放缓的影响，预计全球GDP增速将继续
下降。在宏观经济下行背景下，全球消费电子需求预将下降；
2）产品技术更新风险：产业链公司属于移动通信行业，产品技术升级快、新技术与新工艺层出
不穷。如果公司不能持续更新具有市场竞争力的产品，将会削弱公司的竞争优势；
3）中美贸易摩擦走势不确定的风险：未来如果中美之间的贸易摩擦进一步恶化，限制高端芯片
出口到中国或者对相关产品征收高额关税，会对产业链公司产生一定影响；
4）5G进度不及预期：5G作为通信行业未来发展的热点，通信设备商及电信运营商虽早已开始布
局下一代通信技术，现阶段也在有序推进，未来可能出现不及预期的风险。
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