2020年中国生物识别滤光片行业概览.pdf

1 leadleo 2020年 中国生物识别滤光片行业概览 概览标签：光电行业、生物识别技术、光学镜片、光 学仪器 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告主要作者：林钰翔 2020/032 2020 LeadLeo leadleo 电子设备为获取物体的位置和景深信息，需要以特定波长的红外光作为传感的媒介，因此需要去除太阳光中含有的 干扰频段的红外线并保留地表太阳光中较为薄弱的特定频段红外光。生物识别滤光片的使用可允许上述特定频段的 红外光通过，因此也称为窄带滤光片。生物识别滤光片属于精密光电薄膜元器件之一，其主要原理是通过特殊的光 学设计实现特定波段光源的高透射或高反射效果，帮助终端产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息 的获取。中国生物识别滤光片市场规模（以销售额计）从2015年的7.1亿元增长到2019年的16.8亿元，复合增长率 达到34.1%。中国生物识别滤光片在下游终端采购量不断增加等因素驱动下，预计中国生物识别滤光片行业未来五 年市场规模（以销售额计）将保持19.8%的年复合增长率增长，到2024年将达到41.3亿元。 5G基础建设迅猛 2020年，中国针对新冠疫情带来的影响，将启动新一轮5G基础建设，5G基础建设将进一步加大网络基础设施的建设，包括5G网络覆盖 范围扩大和网络提速、推进5G研发应用、推动5G网络商用部署等。5G基础建设的大规模推广能够满足智能家居、超高速通信、超高清 视频、工业自动化、无人驾驶、AR/VR等多个领域的规模部署和创新需求。 智能手机换代需求激增 智能手机等消费类电子产品全面屏的浪潮下，3D人脸识别、虹膜识别等技术已成为高端智能手机实现全面屏的主流解决方案，未来以生 物识别滤片为核心技术的3D人脸识别、体感识别等技术将成为智能手机必备功能。随着体感识别等技术的大规模应用的将成为生物识别 滤片行业的主要驱动因素。 手机多摄化发展 随着智能手机等消费类电子产品的需求向品质化、多样化转变，进一步加快智能手机的更新换代。截至2019年，部分品牌厂商进一步推 出三摄产品，未来智能手机将趋向于三摄、多摄化方向发展，智能手机的多摄化发展会进一步加大生物识别滤片的市场需求。 推荐企业： 信利光电、水晶光电、五方光电 概览摘要3 2020 LeadLeo leadleo 名词解释 - 01 中国生物识别滤片行业市场综述 - 02 生物识别滤片定义 - 03 生物识别滤片分类及参数 - 04 生物识别滤片应用领域 - 05 生物识别滤片原理分析 - 06 生物识别滤片设计流程 - 07 生物识别滤片技术分析（1/2） - 08 生物识别滤片技术分析（2/2） - 09 中国生物识别滤片行业产业链 - 10 上游分析 - 11 中游分析 - 12 下游分析 - 13 中国生物识别滤片行业市场规模 - 14 中国生物识别滤片行业驱动因素 - 15 5G基础建设迅猛 - 16 智能手机换代需求激增 - 17 手机镜头多摄化发展 - 18 中国生物识别滤片行业投资风险 - 19 价格、周期及成本风险 - 20 目录4 2020 LeadLeo leadleo 中国生物识别滤片行业相关法规 - 21 中国生物识别滤片行业发展趋势 - 22 应用范围指数增长 - 23 滤光片圆晶级发展 - 24 中国生物识别滤片行业竞争格局（1/2） - 25 中国生物识别滤片行业竞争格局（2/2） - 26 中国生物识别滤片行业投资企业分析 - 27 广东信利光电科技有限公司 - 28 浙江水晶光电股份有限公司 - 29 湖北五方光电股份有限公司 - 30 方法论 - 31 法律声明 - 32 目录5 2020 LeadLeo leadleo 镜头：由不同的透镜经系统组合而成的整体，是摄像模组的重要组成部分，对成像效果起重要作用。镜头主要决定画面清晰度（画面清透度、光线、图像显示范围）， 同时影响硬件支持的最高像素。 光学镜片：分为玻璃和塑胶两种材质，玻璃材质镜片透光和成像效果较好，但成本较高。塑胶材质镜片抗震性较好、成本低、适合量产，但透光和成像稍逊色于玻璃材 质。透镜越多，相对成像效果会更出色，但相应成本和厚度会增加。目前摄像模组基本采用塑胶材质镜片作为镜头材质。 传感器：摄像模组的核心模块，相当于传统相机的胶卷，将光线转化为数字信号，CMOS与CCD传感器是当前两种主流影像传感器。 CMOS：凭借低成本、设计简单以及尺寸小、功耗低等特性逐渐成为主流传感器，尤其是背照式CMOS传感器最大的优化之处在于改变元件内部结构，显著提高了光的 效能，改善低光照条件下的拍摄效果。基于低成本、低功耗以及高整合度的特点，CMOS传感器多用于微型摄像模组等产品中。 CCD：CCD传感器基于成像质量好但成本高、体积大、能耗高等特点，多用于高端数码相机等产品中。 马达：原理与扬声器类似，结构由磁石、线圈、上下簧片、上下垫片、外壳、载体、底座构成，马达是摄像模组中使成像清晰的部件。摄像模组马达的主要分为自动对 焦马达和光学变焦马达。 光学变焦：通过移动镜头内部镜片来改变焦点的位置，改变镜头焦距的长短，并改变镜头视角的大小，从而实现影像的放大与缩小。目前，光学变焦镜头已克服厚重的 外观类型开始逐渐搭载于轻薄化的智能手机。 处理芯片：摄像模组中重要的组成部分，对传感器传送过来的数字信号进行优化，转化为图像格式并通过接口传输给显示设备。芯片直接决定画面品质（如色彩饱和度、 清晰度）与流畅度。目前，处理能力更强、更高集成化、更低功耗是处理芯片的整体发展趋势。 摩尔条纹：由于成环状或网格状的线性图象与CCD排列的空间频率接近的时候出现的一种物理现象。从技术角度上讲，摩尔条纹是两条线或两个物体之间以恒定的角度 和频率发生干涉的视觉结果。当人眼无法分辨这两条线或两个物体时，只能看到干涉的花纹，这种光学现象中的花纹就是摩尔条纹。 双摄、三摄、多摄：智能手机的后置拍摄系统为两个、三个以及多个镜头的摄像头模组。 蓝玻璃：蓝色滤光玻璃，选择性吸收近红外光的有色滤光玻璃。 白玻璃：属于一种不吸收吸近红外光功能的普通光学玻璃。 树脂片：一种有机材料，相对于白玻璃和蓝玻璃，树脂片具有更薄、韧性更强的特点。 名词解释（1/2）6 2020 LeadLeo leadleo 组立件：红外截止滤光片组立件，红外截止滤光片产品与镜座（支架）胶合后的产品。 单品：红外截止滤光片单品，未胶合镜座（支架）的红外截止滤光片产品。 光学基材：通过折射、反射、透过方式传递光线或吸收、改变光的强度或光谱分布的一种材料，具有稳定的光学性质和高度光学均匀性。 精密光电薄膜：用物理或化学的方法，在光学、光电子元器件表面沉积、涂覆一层或多层透明的介质或者金属薄膜，表面镀制有精密光电薄膜的光学、光电子元件称为 精密光电薄膜元件。 VR：Virtual Reality，通过计算机图形构成三维数字模型，并编制到计算机中生成一个以视觉感受为主，也包含听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上 产生一种沉浸式环境。 COG：Chip on Glass，将芯片绑定在玻璃上的一种生产工艺，主要应用于触摸屏和集成触控模组。 FOG：FPC on Glass，将软性线路板绑定在玻璃上的一种生产工艺，主要应用于触摸屏和集成触控模组。 AR膜：经过特殊的加工工艺在保护玻璃与塑胶板上形成具有降低反射率和增加透过率的特殊效果膜层。 PET技术：在耐高温聚酯薄膜上印刷油墨及图案的工艺流程，生产3D强化保护玻璃的流程之一。 AMOLED：Active-matrix Organic Light Emitting Diode，全称是有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体。 景深信息：景深信息是指在摄影时，当你对焦对某一距离的景物时，在这个距离前后一定距离的范围内的景物是清晰的，而超出这个范围时，景物则由于对焦的原因是 模糊的，这个清晰的范围距离，就是景深信息。一般情况下，镜头的光圈越大，则景深越小，被拍主题的前景或背景会虚化以突出主体，适于拍摄人物等。光圈越小， 则景深越大，适于拍摄风景之类。 名词解释（2/2）7 2020 LeadLeo leadleo 与生物识别滤光片不同点在于，红外截止滤光片是利用精密光学镀 膜技术在白玻璃、蓝玻璃或树脂片等光学基片上交替镀上高低折射 率的光学膜，红外截止滤光片可实现可见光区（400-630nm）高透， 近红外光区（700-1,100nm）截止的光学滤光片，并通过实现近红 外光区截止以消除红外光对成像的影响。 而生物识别滤光片与红外截止滤光片的透过频段相反，仅允许通过 特定频段红外光（例如940nm），并通过特殊的光学设计实现特定 波段光源的高透射或高反射效果，生物识别滤片可允许智能手机、 AR/VR设备等能够获取特定频段红外光所携带的3D景深信息，并帮 助电子产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获 取，以实现3D人脸识别、虹膜识别、手势识别等生物识别功能。 来源：中国光电子协会，头豹研究院编辑整理 电子设备为获取物体的位置和景深信息，需要以特定波长的红外光 作为传感的媒介，因此需要去除太阳光中含有的干扰频段的红外线， 保留地表太阳光中较为薄弱的特定频段红外光（例如940nm）。生 物识别滤光片的使用可允许上述特定频段的红外光通过，因此也称 为窄带滤光片。 生物识别滤光片属于精密光电薄膜元器件之一，其主要原理是通过 特殊的光学设计实现特定波段光源的高透射或高反射效果，帮助终 端产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取。 生物识别滤光片属于精密光电薄膜元器件之一，其主要原理是通过特殊的光学设计帮 助终端产品完成生物信息的提取、筛选和转化以及3D景深信息的获取 中国生物识别滤光片行业市场综述生物识别滤光片定义 生物识别滤光片定义 生物识别滤光片定义简图 生物识别滤光片效果简图 生物信息的提取 实现特定波段光源的 高透射或高反射效果 特殊的光学设计 生物信息的筛选 生物信息的转化 3D信息的获取 生识别滤光片 红外线 可见光 频段筛选 目 的 紫外线 可见光 低频段红外光 高频段红外光 截止膜（IR） 光学器材 透光膜 低频段红外光 生物识别滤光片作用8 2020 LeadLeo leadleo 来源：中国光电子协会，头豹研究院编辑整理 生物识别滤光片在特定的波段允许光信号通过，而偏离这个波段以外的两侧光信号被 阻止，生物识别滤光片的通带相对来说比较窄，一般为中心波长值的5%以下 生物识别滤光片主要相关参数有：中心波长、半高宽（带宽）、峰值透过率、截止 范围、截止深度（OD值）等。 中心波长：生物识别滤光片的中心波长类似于仪器或设备的工作波长，中心波长 是指通带中心位置的波长； 半高宽（带宽）：带宽是指通带中透过率为峰值透过率的一半的两个位置之间的 距离，有时也叫半高宽； 峰值透过率：生物识别滤光片在通带中最高的透过率大小； 截止范围：截止范围是指除了通带以外，要求截止的波长范围。对于生物识别滤 光片而言，有一段是短截止，另一段截止波长高于中心波长的一段； 截止深度（OD值）：截止深度指截止带中允许能透过光的最大透过率大小。对 不同的应用系统对截止深度要求不同； 用途：3D人脸识别、虹膜识别、手势识别、机器视觉、生化分析、光学仪器、光 谱测量等领域。 特点：单片式不采用胶合、使用寿命长、波长定位精确、离子蒸镀，温度漂移小、 透过率高，截止深度高。 生物识别滤光片是从窄带滤光片中细分出来的，其定义与窄带滤光片相同。因此， 生物识别滤光片在特定的波段允许光信号通过，而偏离这个波段以外的两侧光信号 被阻止，生物识别滤光片的通带相对来说比较窄，一般为中心波长值的5%以下。滤 光片产品主要按光谱波段、光谱特性、膜层材料、应用特点等方式分类。 光谱波段：紫外滤光片、可见滤光片、红外滤光片、生物识别滤光片； 光谱特性：带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片； 膜层材料：软膜滤光片、硬膜滤光片； 带通型：选定波段的光通过，波段外的光截止。其光学指标主要是中心波长 （CWL），半带宽（FWHM)。 短波通型：短于选定波长的光通过，长于该波长的光截止。比如红外截止滤光片， IBG-650。 长波通型：长于选定波长的光通过，短于该波长的光截止，比如红外透过滤光片， IPG-800。 中国生物识别滤光片行业市场综述生物识别滤光片分类及参数 产 品 分 类 光谱特性 光谱波段 膜层材料 带通型 短波通型 长波通型 紫外滤光片、生物识别滤光片 带通滤光片、截止滤光片 软膜滤光片、硬膜滤光片 窄带808滤光片、NBF-808 红外截止滤光片、IBG-650 红外透过滤光片、IPG-800 透过率 截止范围 截止深度 用途 通带中心位置的波长 透过率为峰值透过率的一半的两个位置之间的距离 生物识别滤光片在通带中最高的透过率大小 除了通带以外，要求截止的波长范围 截止带中允许能透过光的最大透过率大小 3D人脸识别、虹膜识别、手势识别、机器视觉 相 关 参 数 半高宽 中心波长 生物识别滤光片分类： 生物识别滤光片分类及参数简图9 2020 LeadLeo leadleo 生物识别滤光片具有高精度、高稳定性、更耐用等特点，其主要用于实现智能手 机、平板电脑、可穿戴设备、自动驾驶上的虹膜识别、3D人脸识别、手势识别功、 手势识别、3D建模等一系列体感交互功能。 体感交互是通过投射特定的信息到物体表面后，由摄像头采集反射的光信号，根 据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维 空间。 基于生物识别滤光片为核心硬件的体感交互越来越多地出现在各种消费类电子产 品上，包括智能手机、家用游戏机、AR/VR、物联网、机器人等。 来源：中国光电子协会，头豹研究院编辑整理 未来智能手机的大规模运用将会保证以生物识别技术为核心的生物识别滤片已成为必 然发展趋势 2016年，三星、苹果公司首次推出搭载虹膜识别、3D人脸识别功能的旗舰手机， 确立了虹膜识别技术和3D人脸识别技术在智能手机中的应用方向。华为、OPPO、 VIVO和小米等国产智能手机厂商纷纷布局3D人脸识别领域。 随着高端智能手机启用虹膜识别、3D人脸识别、手势识别等生物识别功能，智能 手机对前置近红外传感器的需求明显增加，而上述功能的实现未来将愈加依赖于 生物识别滤光片。因此，未来基于生物识别滤光片为主的新型体感交互方式是消 费类电子产品发展的必然趋势。 例如，2017年，苹果公司发布iPhone X，采用“3D结构光”实现人脸识别，“3D结 构光”是通过投射特定的光信息到物体表面后，由摄像头采集反射的光信号，根据 物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息进而复原整个三维空间。 由此可见，未来智能手机的大规模运用将会保证以生物识别技术为核心的生物识 别滤片已成为必然发展趋势。 中国生物识别滤光片行业市场综述生物识别滤光片应用领域 生物识别滤光片特点及应用范围 耐用性 高精度 虹膜识别 3D人脸识别 手势识别 3D建模 动作追踪 体感交互 稳定性 智能识别 生物识别 滤光片 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 自动驾驶 家用游戏机 AR/VR 物联网 机器人 生物识别滤片技术应用示意图 红外 传感器 新型体 感交互 3D结 构光 生物识 别技术 手势识别 3D人脸识别 虹膜识别 优 势 优 势 生物识别滤光片应用领域： 红外传感器 体感交互 3D结构光 生物识别 虹膜识别 三星 苹果 华为10 2020 LeadLeo leadleo11 2020 LeadLeo leadleo 生物识别滤光片的运用可允许上述特定频段的红外光通过。随着虹膜识别、3 D人脸识 别、手势识别等生物识别功能的运用，智能手机对前置近红外传感器的需求明显增加 来源：中国光学网，头豹研究院编辑整理 生物特征识别技术主要通过对生物特征进行采样，并将提取的生理特征转换为数字编码，进一步将这些编码组合成数码信息。智能产品常用 的生物识别的特征包括手形、指纹、脸形、虹膜、视网膜、脉搏、耳廓等，行为特征包括签名、声音、按钮强度等。因此，生物特征识别技 术与传统的认证技术相比具有很大的优势。 基于上述身体特征，下游厂商目前已研发出多种生物特征识别技术，例如手部识别、指纹识别、人脸识别、语音识别、虹膜识别、签名识别 等。生物特征识别技术可广泛应用于政府、军队、银行、社会福利机构、电子商务、安全和国防等领域。 为获取物体的位置和景深信息，需要以波长较长的红外光作为传感的媒介，但由于太阳光中含有大量红外光，会产生较大干扰，因此需要使 用地表太阳光中较为薄弱的特定频段红外光（如940nm），生物识别滤光片的运用可允许上述特定频段的红外光通过。随着生物识别滤光片 的大规模运用，高端智能手机启用虹膜识别、3D人脸识别、手势识别等生物识别功能，导致智能手机对前置近红外传感器的需求明显增加。 中国生物识别滤光片行业市场综述生物识别滤光片原理分析 生物识别技术 生物识别滤片 终端产品应用领域 转换为 数字编码 对生物特征 进行采样 提取 生理特征 组合成 数码信息 生物特征 手形 指纹 脸形 虹膜 脉搏 耳廓 行为特征 签名 声音 按钮强度 政府 军队 银行 社会 机构 电子 商务 生物识别滤光片技术原理简图12 2020 LeadLeo leadleo 来源：中国光电子协会，头豹研究院编辑整理 生物识别滤光片是精密平面光学冷加工技术和精密光学镀膜技术在光电成像领域的重 要应用 生物识别滤光片设计流程： 生物识别滤光片是精密平面光学冷加工技术和精密光学镀膜技 术在光电成像领域的重要应用。根据产品属性，IRCF的制造流 程主要包划片、研磨、抛光、清洗、镀膜、胶合几个过程。具 体如下： 划片：将采购来的大片光学玻璃划切成符合镀膜要求的规格 尺寸。国产化进程100%； 研磨、抛光：即对光学玻璃厚度及表面质量的加工。当玻璃 的厚度大于产品厚度时需要研磨后再抛光；若玻璃仅表面质 量达不到要求时，可直接进行抛光。国产化进程80% ； 超声清洗：用超声波清洗机对镀膜前及自动划片后的晶片进 行超声波清洗。国产化进程30% ； 镀膜：在真空镀膜机中，采用蒸镀方式在晶片表面镀上多层 红外截止膜系再对膜层的透过率曲线检测。国产化进程80% ； 自动划片：利用自动划片机将镀膜好的晶片划成符合产品规 格要求的尺寸，并在内圆切割机上将晶片加工成符合规格要 求的圆片。国产化进程100% ； 精选包装：清洗后的晶片经人工精选后包装入库。国产化进 程100% 。 生物识别滤光片结构流程示意图 中国生物识别滤光片行业市场综述生物识别滤光片设计流程 精选包装 自动划片 镀膜 超声清洗 研磨、抛光 划片 将采购来的大片光学 玻璃划切成符合镀膜 要求的规格尺寸 对光学玻璃厚度及表 面质量的加工 用超声波清洗机对镀 膜前及自动划片后的 晶片进行超声波清洗 蒸镀方式在晶片表面 镀上多层红外截止膜 按照客户要求分为方 片、圆片两类 清洗后的晶片经人工 精选后，包装、检验， 可入库待发货13 2020 LeadLeo leadleo 来源：中国光电子协会，头豹研究院编辑整理 生物识别滤光片制造的关键产品技术包括膜系设计技术、精密平面光学冷加工技术、 半导体级切割技术，其中精密平面冷加工技术和精密光学镀膜技术是核心技术 生物识别滤光片制造的关键产品技术包括膜系设计技术、精密平面光学冷加工技术、光学级超声波清洗技术、精密光学镀膜技术、半导体级切割技术、表面质量控制技术， 其中精密平面光学冷加工技术和精密光学镀膜技术是核心技术。 精密平面冷加工技术 精密平面冷加工技术作为研究光学零件制造过程与工艺原理，且实践性很强的应用技术，其包括最基本的制造光学零件的研磨、抛光工艺以及在光学加工过程中所采用的 各种辅助工艺和光学辅料的制备工艺等。目前，该项技术已衍生出与原来工艺概念完全不相同的工艺技术，例如变折射串光学零件、聚合物光学零件、衍射光学元件的制 造以及光学零件的精密超声波清洗等。综上所述，精密平面冷加工技术是一门涉及不同加工机理、材料学、控制学和测量学等方面的学科和技术。 精密光学镀膜技术 精密光学镀膜技术是以薄膜光学为理论基础的、以光学镀膜工艺为核心的一项实践性较强的学科和技术。研究的对象是薄膜对光的反射、透射、吸收、位相特性、偏振效 应等，属于现代光学不可缺少的组成部分。没有光学薄膜配合，光学装置将无法发挥效能。此外，光学薄膜的制备过程与真空技术、表面物理、材料科学、等离子体技术 等密切相关。目前该行业基本采用热蒸发镀膜技术，其优点是工艺简单稳定，缺点是易出现膜层不够致密，导致膜层容易吸潮，进而使光谱曲线产生不利的变化，从而引 起成像色彩的变化。要进一步提高成像品质和稳定性，未来该细分领域技术的发展趋势是采用离子源辅助镀膜技术，用以提高光谱曲线的温度稳定性。 中国生物识别滤光片行业市场综述生物识别滤光片技术分析（1/2） 生物识别滤光片技术 生 物 识 别 滤 光 片 技 术 分 析 精密光学镀膜技术 精密平面冷加工技术 膜系设计技术 精密平面冷加工技术 光学级超声波清洗技术 精密光学镀膜技术 半导体级切割技术 制造光学零件的研磨、光学加工过 程中所采用的辅助工艺和光学辅料 的制备工艺 变折射串光学零件、聚合物光学零件、衍射光学元件， 纤维光学元件的制造以及光学零件的精密超声波清洗 优点 缺点 工艺简单 工艺稳定 实践性强 易出现膜层不够致密 引起成像色彩的变化 生物识别滤光片技术分析简图14 2020 LeadLeo leadleo 洁净技术 光学元器件产品的合格率很大程度上依赖于 洁净的环境和清洗技术水平。生物识别滤片 均需要在净房中完成，为保证产品的质量， 必须不断提高洁净技术。目前光学超声波清 洗技术用于保证产品在运输过程中的防尘问 题。清洁技术着重解决和突破了以下工艺难 题，主要特点： 生物识别滤光片的精密清洗 高表面质量，清洗合格率99%以上 不同材质玻璃的清洗 半导体精密切割技术 利用先进的自动化半导体精密切割设 备，根据不同产品及不同材质，进一 步简化流程、提高切割精度和效率， 形成生物识别滤光片行业中独有的精 密切割工艺，具有整体效率高、质量 优良、成本低等特点，主要特点： 晶片的切割精度可达到+/-0.01mm 以内 晶片最小切断尺寸可达到 1.01.0mm 晶片四周边缘缺口可控制在 0.03mm以内 来源：中国光学网，头豹研究院编辑整理 生物识别滤光片制造的关键产品技术要进一步提高成像品质和稳定性，未来该细分领 域技术的发展趋势是采用离子源辅助镀膜技术，用以提高光谱曲线的温度稳定性 中国生物识别滤光片行业市场综述生物识别滤光片技术分析（2/2） 精密改圆技术 在石英晶片冷加工技术的基础上，将已 有的晶片改圆技术用在平面光学镜片的 改圆加工方面，通过对磨削工艺的研究， 在生物识别滤光片大规模生产当中发挥 出了这种加工技术的优势，具有加工成 本低、效率高、合格率高、精度高等优 势，主要特点： 晶片的改圆精度可达到+/-0.01 mm 以内 晶片最小改圆尺寸可达到1.5mm 晶片四周边缘缺口可控制在0.05mm 以内 精密光学胶合技术 该技术用于胶合玻璃的周边，通过 压电陶瓷驱动器的驱动电压的控制， 调整玻璃表面的高度差，以实现被 胶合玻璃与胶合玻璃之间胶合厚度 的精度控制，主要特点： 具有超薄大面积晶片的多层胶合 技术 生物识别滤光片组合角度的偏差 可做到+/-30以内 胶层内部质量可靠性可满足 1,000 小时以上的型式试验 半导体精密切割技术 精密改圆技术 洁净技术 精密光学胶合技术 生物识别滤片核心技术 生物识别滤光片技术分类简图 效率高 质量优良 成本低 成本低 效率高 合格率高 精度高 清洗合格率99% 不同材质清洗 滤光片精密清洗 晶片批量清洗 多层胶合技术 角度偏差 胶层内部质量 完善规模产量15 2020 LeadLeo leadleo 生物识别滤片产业链结构示意图 来源：中国光学网，头豹研究院编辑整理 中国生物识别滤光片行业产业链 生物识别滤光片提供商采用上游原、辅材料生产生物识别滤光片，镜头模组厂商采用 生物识别滤光片制造各类镜头模组，最终提供给下游终端客户 生物识别滤光片行业所处细分行业价值链中，上游主体为原材料生产厂商，主要原材料包括D263T光学玻璃、蓝玻璃、光学水晶和SiO 2 、TiO 2 等。 生物识别滤光片行业中游参与者为生物识别滤光片提供商和镜头模组厂商，生物识别滤光片提供商采用上游原、辅材料生产生物识别滤光片等光学光电子元器件产品， 供应给镜头模组厂商，镜头模组厂商采用生物识别滤光片提供商生产的生物识别滤光片制造各类镜头模组，最终提供给下游终端客户。 生物识别滤光片行业下游主体为各类终端产品生产厂商，中游的生物识别滤光片最终提供给下游生产消费类电子等终端产品。生物识别滤光片和智能手机、平板、数码 相机等下游产品的镜头组是一对一的匹配关系，未来生物识别滤光片的发展前景和市场容量同这些下游产品的发展趋势密切相关。 上游 原材料生产厂商 生物识别滤光片提供商 各类终端产品生产厂商 中游 下游 原 材 料 及 成 本 生物识别滤光片和智能手机、平板、数码相 机等下游产品的镜头组是一对一的匹配关系 镜头模组厂商 光学水晶平均 价格为： 251元/公斤 蓝玻璃 平均价格为： 42元/张 光学玻璃 平均价格为： 5.56元/dm2 SiO 2 平均价格为： 226.6元/片 日系：10-15% 台系：25-30% 韩系：30-35% 中系：25-30%， 水晶光电占40%市场份额，其次是日本NDK、 KDS（合计40%），晶华光学、欧菲光、五方光 电份额较小（合计20%） 终端 厂商： 终端 产品： 市 场 占 比16 2020 LeadLeo leadleo 生物识别滤光片行业的上游主体为原材料和辅料生产厂商。原材料主要包括白玻 璃、蓝玻璃和树脂片等光学基材，辅料主要包括镀膜材料、油墨材料、清洗材料 等，加工设备包括在镀膜、丝印、切割、清洗和检测等工序中使用的设备。 生物识别滤光片行业上游主要原材料包括光学基材（D263T光学玻璃、蓝玻璃、 树脂片等）、镜座、镀膜材料（SiO 2 、TiO 2 等）。通过对中国相关厂商进行数据 分析，发现生物识别滤光片行业上游原材料采购价格降低，导致成本中直接材料 成本占比（近5年内）分别为60.8%、60.3%、61.1%、60.5%和59.8%。 随着虹膜识别、3D人脸识别等技术的不断发展，智能手机对摄像头的要求不断 提高，生物识别滤光片的产销量快速上升，蓝玻璃、镜座，以及镀膜材料（SiO 2 、 TiO 2 等）的采购量均呈快速增长趋势。整体而言，生物识别滤光片行业上游供应 商的原材料采购价格基本平稳或呈现稳步下降的趋势，因此，生物识别滤光片厂 商议价能力较高，在整个产业链上游中处于有利状态。 通过对生物识别滤光片行业上游细分结构分析可发现： （1）D263T光学玻璃是一种耐高温的硼硅酸盐玻璃，其基板玻璃成份特殊，制造难 度较高。D263T光学玻璃适用于可拍照手机用滤光片领域。目前，D263T光学玻璃的 供应商有德国肖特、美国康宁、日本HOYA、日本旭硝子。D263T光学玻璃每年的耗 用额占生物识别滤光片行业生产成本比例为9.6%； （2）生物识别滤光片行业上游的蓝玻璃供应商有日本HOYA、日本旭硝子、台湾红 绿蓝和浙江科瑞光学等。目前，中国蓝玻璃市场每年的耗用额占生物识别滤光片行 业生产成本比例为3.2%； （3）SiO 2 、TiO 2 属于光学镀膜材料，欧美等膜料厂家整体质量水平比较高，适用于 高端的镀膜产品，价格较为昂贵。相较于欧美等厂商，中国生产镀膜材料的厂商数 量较多，工艺较为成熟，中国镀膜材料市场的优点是价格低，缺点是产品质量参差 不齐。 目前，中国生物识别滤光片行业每种材料的合格供应商均有2-3家，暂未出现供求不 平衡的情况。此外，2015-2019年，SiO 2 、TiO 2 的采购价格下降幅度较大，主要原因 为生物识别滤光片行业采购的SiO 2 、TiO 2 规格变化，SiO 2 、TiO 2 的厚度同比减少50%。 来源：中国光电子协会，中国光学网，头豹研究院编辑整理 生物识别滤光片行业上游供应商的原材料采购价格基本平稳或呈现稳步下降的趋势， 因此，生物识别滤光片行业议价能力较高，在整个产业链上游中处于有利状态 中国生物识别滤光片行业产业链上游分析 名称/时间 2016 2017 2018 2019 蓝玻璃 95.6元/dm 2 72.3元/dm 2 54.1元/dm 2 48.4元/dm 2 白玻璃 5.63元/dm 2 5.56元/dm 2 5.66元/dm 2 5.9元/dm 2 树脂片 82.3元/dm 2 81.2元/dm 2 75.6元/dm 2 64.3元/dm 2 SiO 2 417.3元/片 226.6元/片 200.2元/片 196.5元/片 TiO 2 614.8元/KG 576.6元/KG 551.9元/KG 532.2元/KG 60.8% 60.3% 61.1% 60.5% 59.8% 59.0% 59.5% 60.0% 60.5% 61.0% 61.5% 2015 2016 2017 2018 2019 生物识别滤光片行业成本中直接材料成本占比，2015-2019年 生物识别滤光片上游各成本占价格简图17 2020 LeadLeo leadleo 日系镜头厂商：目前市场占有率为10-15%，以富士旗下的富士能和关东美 辰为代表，主要生产高像素镜头。2009年前，中国市场上日系厂商市场份 额较高，2009年后，日系镜头厂由于扩产保守，市场份额逐步下降。如果 大立光顺利量产，日系和台系的产能差距将进一步缩小。 台系镜头厂商：目前的市场占有率为25-30%，以