2019紫外线与红外线市场趋势分析——LEDinside

何谓紫外线和红外线?可见光波长在400nm以上,主要用在背光、照明、车用和显示屏、投影的市场,红外线的波长在760nm以上,主要是它的能量比较弱,波长比较长,用在造影和感测市场。紫外线是在400nm以下,它的能量强、波长短,它用在曝光杀菌方面。

紫外线分为UV-A、UV-B和UV-C。UVA主要应用方面,有在验钞机方面,还有商业照明方面,它可以使衣物看起来更洁白,还有空气清新机,主要是光触媒的原理,推出这样产品的厂商也相当多,举例为首尔半导体。再往更高功率的产品发展,包括光固化、金属涂布、木材涂布、平版印刷、曝光机等等,都是需要1瓦以上不同波段的UV-A,以上是UV-A的市场。UV-B用在光疗法方面,还有帮助植物生长,以及食物保鲜方面。UV-C的应用非常广泛,简单来说就是杀菌和净化,广泛应用在我们日常生活的表面杀菌、空气、食物、水当中。

以下这部分是LEDinside的分析,在2017年和2022年UV LED的市场规模,2017年的时候UV LED仅有2.33亿美金,到2022年我们认为它可以达到12.24亿美金。UV LED市场年复合成长率为33%。其中,UV-A LED的成长有10%左右,UV-B LED有11%的成长,UV-C LED有比较高的成长,会达到74%左右。若以市场占比来看,2017年UV-C LED的市场占比只有14%,到2022年的时候市场占比会高达73%。

为什么UV-C有这么大的市场潜力? UV-C主要是用在表面杀菌的市场,一般可以将UV-C用在高度照护的一些杀菌用途,比如说婴儿用品,还有日常接触的手机、牙刷、卫浴设备,以及厨卫灯,或者是用在除螨的吸尘器当中,以上这些都是已有厂商案例的,我们可以看到UV  LED也开始结合了一般的照明,例如用在橱柜等等方面,所以渐渐也有照明厂商注意到这个部分。

大家长期会看UV-C LED如果走到更高的光效,它会不会进到一些日常生活当中。我们这里观察接下来的市场将会是静态水杀菌、动态水杀菌,以及一些医疗的照明,或者是光固化的市场、水处理。

再来我们提到目前UV-C LED的功率,分为5mW以下,5—10mW,和10—30mW三大类。目前市面上主要是3—5mW的产品,在2017年到2018年仍然是占市场销售相当大的比例,但是随着厂商在技术和产能的提升,在2019年我们也认为接下来的主力销售点会往5—10mW以及10到30mW的产品。

我们列出的营收调查或者是产值调查方面各个厂商的表现,在2016年主力还是UV-A的市场发展,前三名为Nichia、Nitride Semiconductors、Seoul Viosys。2017年韩国的厂商在UV-A 与UV-C表现较好,前三名为Seoul Viosys、LG Innotek、Nitride Semiconductors。

同时,LEDinside 重点整理主要UV-C的厂商发展,目前LG Innotek宣称他们的产品已经可以达到100mW,也即将有150mW的产品推出,我们也期待有越来越多的厂商发展高功率的产品,为市场创造更多的机会。第二个是Seoul Viosys也非常积极,他们不断推出封装,还推出成品。其它的有一些近期LED厂商积极发展的产品,包括晶电、隆达、三安在2018年都推出了275到285nm的UV-C LED产品。研晶也推出了265nm的UV-C的产品,Nichia也即将推出280nm UV-C LED的产品。在欧美也有一些厂商在发展,他们也在持续关注中。我们看到越来越多的厂商进入这个市场,这个市场将会走向两极化的发展,有些厂商进入的是消费市场,有些厂商会进入到高端的商业和工业市场。

UV-C进入消费市场就会面临价格跌价的风险,同时它也会受到市场接受度的考验,如果说UV-C的产品需要持续的发展,它的市场潜力将会掌控在三大关键因素,第一是消费者是不是能够认同这个产品结合紫外线杀菌的特点,第二是是不是必须用紫外线杀菌来带来快速方便的功效,第三是目前产品性价比会不会让市场接受。

再来,第二个主题为红外线市场趋势,红外线主要是波长长、能量弱,所以它用在造影和感测市场。

红外线感测光源分为红外线LED与红外线雷射。LEDinside分析2017年红外线LED与红外线雷射市场规模为5.9亿美金的规模,2020年红外线LED跟红外线雷射市场规模为21.43亿美金。但如果iPhone后镜头飞时测距 (World Facing ToF) 有机会于2019 年导入的话,市场规模将可望达到23.41亿美金。

2019年红外感测应用的市场趋势,包括安全监控、手机生物辨识、距离感测器、车用感测,还有心跳、血氧、血糖的市场。还有光通讯、光达的市场。

以下我们会聚焦手机3D感测,除了手机3D感测之外,在日常生活当中,3D感测应用非常广阔,包括车用光达、脸部辨识、游戏AR或者是家庭的自动居家照护等等。

在3D感测当中,主要就是分为结构光和TOF,或者是主动式双目视觉。结构光是以图案成像,所以它的深度的准确性也会相当高,然而结构光成本相对高,运算也是相对复杂。飞时测距的部分因为精度和深度不及结构光,但是它的反应速度快,它的辨识范围也更有优势。飞时测距分为前镜头飞时测距和后镜头的飞时测距,在这两个产品当中前镜头飞时测距的成本相对较高,后镜头的运算复杂性比较低,但是它需要VCSEL的功率相对比较高。

目前手机厂商对于脸部辨识和3D感测发展的的时程。小米有推出小米8探索版拥有结构光感测的,主要以解锁为主。Oppo Find X与 Mate20 Pro是以结构光为主,主要是作为解锁用途。苹果在今年三款全系列手机上推出了3D感测的产品,采用的是结构光,主要是解锁的功能。2019年我们会看到4个品牌预期会推出3D感测的产品,包含苹果、三星、华为和索尼。

总结3D感测的发展关键因素,3D感测一旦导入到其中,它的模组价格势必会拉高整个手机的售价,因此我们也可以看到苹果拉高了手机的单价之后,它也面临着市场接受度的危机,所以后续也要看苹果在推出3D感测产品的销售状况。

再一个是算法相对复杂,是不是可以拉动其它的供应链的完善程度。同时除了3D感测为消费者带来解锁和移动支付的功能之外,能不能提供除了这两个功能之外有更强大的购买商机,像好玩、有趣或者是更多的使用机会,让消费者更愿意使用3D感测的产品,这也是未来3D感测要发展面临相当大的问题。

同时也可以看到屏下指纹 (光学式和超声波) 与2D 脸部辨识。2D脸部辨识于在今年下半年推出,优点为辨识度高,可以达到移动支付的功能,最接近3D感测功能,产品成本相对也比较低。所以我们预期2D脸部辨识与屏下指纹将会抢占一部分手机中间的市场份额。

全球主要红外线雷射 (VCSEL/EEL) 厂商列表如上,由于 VCSEL/EEL过去以光通讯市场需求为主,主要供货商为欧美厂商,随着3D 感测议题兴起,红外线LED厂商与VCSEL/EEL厂商也积极朝向高功率VCSEL/EEL 发展,长期而言将会带动VCSEL/EEL市场崛起。

更多内容请参考《2018紫外线LED应用市场报告-固化、医疗、杀菌》与《2019红外线感测应用市场新趋势-手机感测、光达、光学感测》(查看目录)。(LEDinside研究经理吴盈洁)

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