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健康檢測需求強勁 穿戴裝置光電二極體使用量倍增

文‧吳心予 發布日期:2020/06/01 關鍵字:TrendForce穿戴 PPGLED Apple Watch光電二極體

根據TrendForce調查,雖然在新冠肺炎影響下,2020年穿戴裝置(含智慧手錶及手環)的出貨量成長略微放緩,但隨著強化健康檢測性能的需求增溫,相關零組件市場仍維持強勁動能。例如為了提升感測數據的準確度,穿戴裝置廠商會使用更多的綠光LED與紅外線LED,並增加光電二極體(Photodiode)體積,使得顆數需求呈現倍數成長。

TrendForce指出,穿戴裝置多採用光體積變化描記圖法 (Photoplethysmography, PPG) 技術,以光學方式取得使用者的心跳、血氧、甚至是血壓、血糖、水分汗液等數據。產品設計分為發射端與接收端,發射端一般以綠光LED搭配紅外線LED,偵測特定時間流經手腕的血液量,來得到心跳的數值。若以紅光LED搭配紅外線LED,可得到特定時間去氧血紅素與含氧血紅素的差異,藉此換算血氧濃度。

接收端產品設計則多採用光電二極體 (Photodiode),具有低暗電流的大面積光電二極體,可提供快速響應時間,並完整接收LED能量。例如Apple Watch 4的使用顆數就是Apple Watch 3的四到五倍。

圖 Apple Watch 3。來源:蘋果

TrendForce預估,光體積變化描記圖法市場產值將從2019年的3,810萬美元,成長至2020年的6,333萬美元,年成長率66.2%。而PPG產品設計將從光學感測元件(Discrete)逐漸轉往模組化,提供品牌廠商更簡單方便且誤差更小的感測零組件。PPG主要供應鏈包含歐司朗光電半導體 (OSRAM Opto Semiconductors)、光寶、DOWA、晶電、光鋐與光磊。

以產品發展來看,受到新冠肺炎疫情的影響,健康醫療領域更受重視,而智慧穿戴裝置本身就具備健康檢測功能,這也使得強化生理數據功能及精準度成為廠商的重要發展方向。例如Fitbit已在多款產品上推出血氧濃度變化檢測功能,並且與學術單位合作發展疾病前期預警功能;三星(Samsung)則在智慧手錶上提供血壓量測功能。除此之外,血壓和血糖也是品牌想積極切入的應用,預期將成為下一波裝置性能提升的重點目標。

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