生物識別濾光片行業兩大驅動因素（附報告目錄）
1、生物識別濾光片行業概述
精密光電薄膜元器件行業屬于光學光電子元器件行業的細分行業。生物識別濾光片主要包括屏下指紋識別濾光片、窄帶濾光片等產品。屏下指紋濾光片是屏下光學指紋識別方案的主要元器件之一；窄帶濾光片主要是將干擾紅外成像的可見光及其它紅外光過濾，使成像需要的850nm或940nm波段光線通過，降低成像信噪比，提高識別精度。
生物識別濾光片是生物識別類產品的核心部件，下游客戶將生物識別濾光片應用于攝像頭模組，以實現人臉、虹膜、屏下指紋識別及3D建模、追蹤等功能。目前，包含生物識別濾光片在內的攝像頭模組應用領域較為豐富，通過生物識別濾光片，智能手機具備了人臉、虹膜、屏下指紋等生物識別功能，在可穿戴設備和自動駕駛系統中，生物識別攝像頭模組使設備實現了3D建模、追蹤、手勢識別等功能。
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2、光學屏下指紋識別成主流方案，成為濾光片市場新增量
近年來，隨著消費者對于手機安全的日益重視，憑借安全、可靠、準確等優點，以生物識別為代表的身份鑒定技術在手機等智能終端上應用十分普遍。其中，指紋識別技術作為應用最為廣泛的生物識別技術之一，已逐漸成為智能手機的標配功能。隨著手機全面屏趨勢的不斷發展，生物識別方案也隨之優化，傳統的正面電容指紋識別方案對占屏比影響較大，不符合審美潮流。為保證屏占比美觀，屏下指紋識別、人臉識別等方案應運而生。
2017年起全面屏及高屏占率手機成為手機市場關注焦點，全面屏設計使得傳統的機身正面指紋識別方案面臨挑戰，作為主流替代方案的3D人臉識別及屏下指紋識別方案迅速被手機廠商推廣使用。相比3D人臉識別方案，屏下指紋傳感器模組隱藏在屏幕下方，不需要在屏幕上進行挖孔，使得手機廠商能夠在保證前置指紋體驗的同時能夠進一步提升全面屏的屏占比，優化整體設計的美觀性。該項技術被越來越多的手機廠商采用。
按照技術原理與實現方法，屏下指紋識別可為光學式和超聲波式。光學方案主要依靠光線反射來探測指紋回路，目前已經發展到了第二代產品，采用微距攝像頭實現指紋識別。其具體原理是當用戶手指按壓屏幕時，OLED屏幕發出光線將手指區域照亮，照亮指紋的反射光線透過屏幕像素的間隙返回到緊貼于屏下的圖像傳感器上，最終形成的圖像通過與數據庫中已存的圖像進行對比分析，從而識別判斷。
光學方案技術成熟，成本較低，包括華為、小米、OPPO、vivo等品牌機型均采用了光學式屏下指紋識別方案。光學屏下指紋識別模組的市場需求高速增長，極大拉動了屏下指紋識別濾光片在內的上游零部件的發展，隨著光學屏下指紋方案的滲透率不斷提升，屏下指紋識別濾光片具有較大的市場前景。
3、3D感知技術的應用，將拉動窄帶濾光片的市場需求
相比于只能獲取平面圖像信息的傳統2D攝像頭，3D感知攝像頭可以獲得拍攝對象的深度信息，即三維的位置及尺寸信息。3D攝像頭應用場景眾多，包括生物識別、三維建模、人機交互、提升AR/VR體驗等。2017年蘋果在iPhoneX系列中首次搭載前置3Dsensing攝像頭，以實現人臉識別解鎖以及移動支付功能，開啟了手機3D成像熱潮，在蘋果手機標桿作用下，3D成像技術迅速打開了消費電子應用市場，3D攝像頭作為三維信息的采集入口，已逐漸成為智能手機的標配。
3D成像技術通過紅外發射、接收模組，實現對拍攝對象位置、細節等深度數據采集，真正還原真實場景。目前主要的實現手段有三種：結構光、飛行時間法（ToF）、雙目立體視覺，結構光和ToF屬于主動采集方案，雙目立體視覺屬于被動采集方案。
資料來源：普華有策
根據三種技術路線原理與實用性，3D結構光和ToF技術可以很好適配手機的前置和后置使用場景，成為目前的主流方案。在結構光與ToF方案實現的3D成像硬件系統中，發射端的紅外發射源Vcsel（垂直腔面發射激光器）發出的波長為940nm，該波長的紅外光是非可見光，同時在光譜中的量最少，可以避免環境光的干擾；接收端的光學鏡頭用于匯聚反射回來的光線，在光學傳感器上成像。但與普通光學鏡頭不同的是，這里需要加一個窄帶濾光片來保證只有與發射的光信號波長相同（即940nm）的光才能進入，目的是抑制非相干光源，減少背景噪聲，同時防止傳感器因外部光線干擾而過度曝光。因此，窄帶濾光片是結構光與ToF方案3D成像接收端不可或缺的光學元器件之一。
用于3D成像系統的窄帶濾光片與傳統濾光片的區別在于需要采用特殊的膜系設計以實現特定頻段的紅外光通過，而偏離這個波段以外的兩側光信號被阻止，窄帶濾光片的通帶相對來說比較窄，一般為中心波長值的5%以下。窄帶濾光片主要采用干涉原理，膜系設計需要幾十層甚至上百層的光學鍍膜構成，相比普通的紅外截止濾光片具有更高的技術難度和產品價格。
2019年3D感知與成像的市場規模約為50億美元，其中，手機和消費領域占比第一，高達40%，市場規模約為20.17億美元。到2025年，整體市場規模將達150億美元，年均復合增長率高達20.09%。智能手機等消費電子領域占比將增長至54.43%，約為81.65億美元，年均復合增長率高達26.24%。3D攝像頭在智能手機中的滲透率將在未來幾年大幅上升，2025年將達到70%，市場空間廣闊。
除了智能手機，3D成像和傳感技術在VR/AR、車載攝像頭等智能終端也將發揮著重要的作用。借助ToF技術，VR/AR產品可實現重建3D場景、動作捕捉、手勢識別等功能；隨著汽車的智能化程度不斷提升，車載鏡頭隨之不斷發展，其功能越來越豐富，采用ToF技術可以使車載攝像頭具有行人、道路障礙物辨別、手勢識別等功能，增加了在復雜場景中駕駛的安全性，同時提升了駕駛的體驗感。