내년 출시 예정인 삼성전자 프리미엄 스마트폰 갤럭시S11(가칭)에 올해 모델에 첫 적용한 초음파 지문인식센서를 그대로 탑재하는 것으로 9일 파악됐다. 지문을 인식하는 면적(Active Area Dimension)은 두 배 가까이 넓어질 전망이다.
대만 부품업체 GIS(業成) 관계자는 "내년 갤럭시S11에도 초음파 지문인식이 들어간다"며 "샤오미, 오포 등 다른 고객사와도 제품 공급을 논의하고 있다"고 말했다. GIS는 퀄컴으로부터 초음파 센서를 받아 지문인식 모듈로 삼성전자 등에 공급하는 회사다. 디스플레이 화면 위로 손가락을 올려 지문인식을 하는 초음파 FOD(Fingerprint On Display)는 올해 출시된 갤럭시S10에 첫 적용됐다.
초음파 지문인식 기술을 보유한 미국 반도체 업체 퀄컴은 초음파 방식이 다양한 환경(손가락이 젖거나 이물이 묻었거나 강한 빛에 노출되거나 등)에서 광학 방식보다 지문인식률이 더 낫다고 했다. 다만 실제 제품 출시후 소비자 경험에서 현저한 차이는 없는 것으로 알려졌다. 모듈 가격은 초음파가 광학 방식보다 비싸다.
삼성전자는 갤럭시S10에 이어 지난달 출시된 갤럭시노트10에도 초음파 지문인식 방식을 채택했다. 지문을 인식하는 영역의 면적은 두 제품 모두 36mm²(4x9)로 같다. GIS에서 현재 양산가능한 초음파 지문인식 면적은 64mm²(8x8)까지다. 지난달 대만 디스플레이 전시회 '터치타이완 2019'에서는 600mm²(20x30) 인식면적 기술을 전시했다. 다만 GIS 관계자는 이 제품에 대해 "아직 연구개발 단계"라고 했다.
내년 갤럭시S11에는 현재보다 초음파 인식 면적을 두 배 가까이로 넓힌 64mm² 지문인식 모듈이 탑재될 것으로 전망된다. 인식면적이 2배 가까이로 넓어지게 되면, 퀄컴이 그동안 주장해온 초음파 방식에서 광학 방식보다 나은 점들이 뚜렷해 질 것으로 보인다.
초음파 방식과 광학 방식은 지문을 인식하는 방법론이 다르다. 초음파는 고체와 액체 통과에는 음속변화가 크지 않지만, 공기를 만나면 속도가 현저히 저하돼 전달이 잘 안되고 반사돼 돌아온다. 이때, 지문에서 패이지 않아 디스플레이에 닿은 부분과 그렇지 않아 닿지 않은 부분간 초음파 반사세기 차이로 지문을 읽어내게 된다.
커버유리와 유기발광디스플레이(OLED) 패널 사이에 공기층이 있는 리지드(Rigid) OLED에는 초음파 지문인식을 쓸 수 없고, 공기층이 없는 플렉시블(Flexible) OLED에만 적용가능하다. 광학식 지문인식이 적용된 갤럭시S10e 디스플레이는 리지드 OLED였기 때문에 초음파 방식을 쓸 수 없었다. 중간에 공기층이 있으면 초음파가 비슷하게 반사돼 세기 구분을 할 수 없다.
현재 양산 기술은 GIS 기준 3세대 기술이다. 지문인식 두께로 세대가 구분된다. 초음파 두께가 0.4mm였던 1세대 지문인식 모듈은 FOD를 구현할 수 없어, 인식면적이 화면 바깥에 따로 커버유리가 움푹 들어간 곳에 자리했었다. 2016년 샤오미 미5s에 적용됐었다.
3세대 초음파 지문인식 모듈의 인식가능 두께는 1세대의 3배 가까운 1.0mm다. 아직까지는 플렉시블 OLED와 커버유리 조합으로만 가능한 두께다. 퀄컴과 GIS는 초음파 도달 두께를 두껍게하는 것보다는, 인식 면적을 넓히는 쪽으로 개발방향을 잡고 연구하고 있다. GIS외에 중국 부품업체 오필름(o-film, 欧菲)도 퀄컴의 기술로 초음파 지문인식 모듈을 만든다.갤럭시S10 시리즈 가운데 S10e에는 광학 FOD가 적용됐다.