RSS訂閱.....Email訂閱 ........

2025年2月9日

X光平板感測器元件、X光平板感測器模組公司,睿生光電(6861.TW)

來簡單理解一下X光平板感測器元件、X光平板感測器模組公司,睿生光電。公司也是由科技業進軍醫材行業。睿生光電係母公司群創光電投資設立。


睿生光電,主要產品為X光平板感測器元件與模組。公司運用薄膜電晶體-光電二極體(Thin Film Transistor - Photodiode, TFT-PD)、閃爍體(Scintillator)技術生產數位 X 光攝影 (Digital Radiography, DR)系統中之關鍵零組件。


目前公司產品應用領域目前以人體(胸腔檢測、骨科X光檢測、乳房X光檢測及牙科口腔檢測等應用)及動物醫療應用為主,並跨足工業檢測產品之範圍。產品銷售遍及於日本、韓國、北美、歐洲及中國大陸等區域,主要銷售對象為醫療器材及數位X光攝影系統大廠


X光平板感測器元件及模組,主要用於數位做為感測穿透受測物之X光能量並將其轉換、儲存為數位影像,以做為醫療或工業場域之非侵入性檢測使用。


睿生光電過去幾年持續研發新技術及佈局新產品,其中氧化物半導體-氧化銦鎵鋅(Indium Gallium Zinc Oxide, IGZO技術及軟性基板等產品獲得多個客戶的認可與採用,目前客戶委託的新開案產品中已有半數以上屬新技術類別,出貨佔比也逐步提高,使銷售量維持成長趨勢。另外,睿生已啟動下一世代的低溫多晶矽-主動畫素感測器(Low Temperature Poly-Silicon - Active Pixel Sensor , LTPSAPS)及鈣鈦礦技術的研發案,提前佈局 3~5 年後的新技術及產品,以確保持續為新技術及規格的領跑者。


另在非破壞性檢測領域,睿生光電持續看好智慧製造將推升相關產品的需求,經過兩年的市場耕耘已有初步成果。X光檢測於工業、製造業領域具有高度發展潛力正逐步轉換為售實績。


近年來隨著 AI 技術的發展,使影像分析的速度及精準度皆有了快速的增長,可預期隨著 AI 輔助影像分析技術的進步,未來 X 光檢測的應用場域及類型將持續的擴張。


以下為睿生光電的產品:

(1)X光平板感測器元件(X-Ray Flat Panel Detector Device)

係市售X光平板感測器模組之核心組件,主體為其上有薄膜電晶體-光電二極體(TFT-PD)之硬性或軟性基板,可依不同需求提供客製化尺寸、畫素大小及畫素電路結構之設計。另可依需求另於其上附加閃爍體或資料讀取迴路。


X光平板感測器元件主要功能為以陣列模式配置感測畫素對穿透受測標的之X光進行光電感應,將各感測畫素所感應出之高低不同的X光能量轉換為電荷並進行儲存。


X光平板感測器元件應用於數位 X 光檢測之領域,可即時將穿透受測標的(人體、動物或設備結構等)之 X 光擷取、處理並轉換成數位 X 光影像,以供檢測人員判讀。


(2)X光平板感測器模組(X-Ray Flat Panel Detector Module)

X光平板感測器模組,主要功能為對感測器元件中各畫素被讀出之電訊號進行處理,包含形成影像、資料儲存、傳輸等,使其能實際運用於檢測之場域。此模組係於感測器元件加上控制板、記憶體、內外部機構件、電池、天線等組件後之產品。由於使用於實際檢測之場域,因此會依照不同產品線的使用情境設計抗衝擊、防水、靜電防護等機能,同時也針對檢測需求區分靜態、半動態、動態檢測等不同類型的產品。


(3)工業用/生產線用X光平板感測器模組/設備

製造業、食品業或農產品業常需要檢測產品內部結構或包裝後的內部狀況,X光的透視特性使其能運用於非破壞性、侵入性的檢測場域。


使用TFT-PD架構的檢測設備相較於互補式金屬氧化物半導體 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor , CMOS)技術具有一次性大面積檢測及成本的優勢,使應用層面更為廣泛。睿生光電的研發團隊除自行研發,也與供應鏈夥伴策略夥伴合作,結合X光平板感測器技術與設備設計能力,開發適用於生產製造領域之 X光檢測設備,輔以影像分析技術,提供客戶完整的檢測解決方案。


睿生光電核心技術:

(A)TFT-PD的設計能力

X光平板感測器元件上的TFT-PD產品之製程,目前主流產品採用非晶矽(a-Si)製程、高階/動態用產品採用IGZO製程;TFT-PD產品設計在畫素結構上較TFT-LCD複雜,電路疊構層數為TFT-LCD的2~3倍,並增加了光電二極體結構,設計上關注的重點在於閘極之漏電流狀況及光轉換效率,以降低雜訊、提高圖像品質和降低拍攝所需的X光輻射劑量。


(B)閃爍體的製程

閃爍體是將X光轉換為可見光的關鍵材料,閃爍體原材料性能和閃爍體製造工藝對光轉化率、雜訊、影像解析度等有相當重要的影響,閃爍體生產門檻高且量產良率控制不易。製造商需與設備公司合作研發,不斷反覆調整製造參數,並最終使蒸鍍成膜和封裝技術達到可量產程度。


產業概況

醫療器材分為醫用耗材類產品 (Consumables)、診斷影像類產品(Diagnostic imaging)、牙科產品(Dental products)、骨科與植入物產品(Orthopaedic and Prosthetic)、輔助器具(Patient aids)及其他醫材類產品(Others) 等六大項,其中診斷影像類產品為最大單一類別類別,約佔全球醫療器材市場2成多一些。


依據工研院產科國際所指出,2030 年傳統醫院可能被智慧醫院取代,不論是智慧病房、智慧護理站、智慧洗腎中心、智慧診間、智慧急診室、智慧手術房等都有顯示產業可以發揮的空間;而運用 TFT-PD 技術所製作的X光平板感測器做為直接獲取影像的裝置,就成為具備TFT 製程能力之廠商發展的方向之一。


由於 X 光對於厚度、材質不同的物體具有不同的穿透能力,藉由分析穿透受測物後在不同波長下的 X 光能量高低差異,使人體、物體之內部結構得以影像化的呈現並判讀,因此在檢測領域中有其不可取代性。


若分析整體醫療影像產業鏈,其中醫療影像設備是產業鏈的主體。醫療影像設備分為六大類:X 光成像、核磁共振成像、超音波影像、核醫學成像、光成像及熱成像,目前市場主流設備主要來自 X 光成像、核磁共振成像及超音波影像領域。


數位 X 光攝影具有拍攝圖像快速數位化讀取的優勢,且拍攝所需的 X 光劑量較低,鑒於使用者對低輻射劑量的重視,且雲端技術的普及使各項診斷分析的應用加速發展,促使全球市場以更快的速度轉換為數位 X 光攝影(DR)。


全球 X 光感測器市場之增長主要係受到早期診斷的需求增加、X 光線感測器臨床應用範圍增加及數位影像技術需求增加所推動。由於早期發現疾病狀況(如:乳腺癌、帕金森氏症、阿茲海默症和冠心病等疾病), 有助於在早期階段治療疾病,阻止疾病進展。


另全球人口老化問題也催生更多醫療設備及照顧的需求。在供給端層面,由於韓國、中國等地區的多個新興模組供應商及數位 X 光系統供應商切入此市場,雖然讓市場價格因競爭而下滑,但也加速此類產品於新興國家地區的滲透率,促使市場規模持續增長。


除了醫療市場,近年來工業 4.0 及智慧製造已成為發展重點,IoT 的發展將促發更多的非破壞性檢測需求,搭配目前已被廣泛採用的自動光學檢查設備(Automated Optical Inspection, AOI),形成外觀形態、內部結構雙重檢查的配置,這將提升各項品質管控的效率及不良品攔檢能力。預期自動化 X 光檢測設備將會是趨動 X 光平板感測器市場成長的另一個重要領域。


X光感測器各應用領域市場

全球X光感測器市場若按應用領域分類,可分為醫療應用、牙科應用、安全應用、獸醫應用和工業應用,茲就X光感測器市場之應用領域說明如下:


A.醫療應用

全球 X 光感測器市場以醫療應用領域最具市場規模。隨著全球老年人口不斷增長,骨科、乳房 X 線照相術和心血管手術等需求增加,X 射線設備的技術進步正推動用醫療應用的 X 光感測器市場。預測醫療應用領域預計將以最高的年複合增長率 (CAGR)7.02%增長,至 2030 年度市場規模將成長為 2,188.92 百萬美元。


B.安全應用 

由於各國航空機場安檢口均設置 X 光行李掃描機器,用以檢測乘客及托運行李進行安全檢查,於重要機構安檢口亦會設置 X 光機,以確保人員出入安全,隨著 X 光感測技術進步,電腦斷層掃描(CT)技術已廣泛應用於機場安檢環境,提升機場安檢效率與安全性。預計安全應用2030 年將達到市場規模 1,272.58 百萬美元,年複合增長率(CAGR)為 6.88%。 


C.工業應用 

工業用 X 光機已廣泛配置於供應鏈當中,從事非破壞檢測 (Nondestructive-Testing),使產品設備達到更安全可靠的程度,產品範圍小至螺絲、金屬墊片等零件,大至鍋爐、冶金設備、輪船、飛機、核能設備等等,於生產驗收階段均須做非破壞檢測。預計工業應用市場規2030 年將達到912.06 百萬美元,年複合增長率(CAGR)為 6.53%。 


D.牙科應用 

牙科治療前,進行全口 X 光掃描,建立 3D 口腔影像供牙醫師做初步醫療診斷,拍攝部位包括全口、牙根尖、側顱。預計牙科應用2030 年將達到市場規模 603.53 百萬美元,年複合增長率(CAGR)為 6.47%。 


E.獸醫應用

動物X光攝影是最常用的診斷工具之一,適用於動物的胸腔、骨骼、脊髓部位的檢查,透過 X 光線來建構影像,幫助獸醫診斷寵物的潛在問題。預計2030 年獸醫應用將達到市場規模 325.06百萬美元,年複合增長率(CAGR)為 6.30%。


平板感測器產值佔全球 X 光感測器市場最高

依據市調機構SPER Market Research報告統計全球X光感測器市場可分為平板感測器(Flat-Panel Detectors, FPDs)、電腦X光攝影(Computed Radiography, CR)感測器、線掃描感測器和感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD),其中以FPDs擁有最高產值。隨著數位科技的進步,從傳統相機走向數位相機的變革中,同步也帶動X光影像從底片時代跨入數位化時代,數位X光平板感測器具有低輻射劑量、便攜性、易於使用等優點,成本及售價下降後之數位X光平板感測器將逐步淘汰舊式X光產品,佔比超越6成。


另FPDs市場可分為固定式及可攜式平板感測器。隨著臨床需求,輕量化及具備無線傳輸功能的可攜式平板感測器推出,放射師、獸醫及牙科專業人員拍攝即時拍攝X光影像而無須將患者移動到放射室,將取代傳統固定式平板感測器成為主流,預期年複合成長率7.05%將高於固定式平板感測器之6.77%,預估2030年產值分別達1,947.93百萬美元。


市場規模

依據市調機構 MarketsandMarkets Research 公司的資料顯示,涵蓋獸醫、人醫、 牙科、工業及安檢領域的 X 光感測器(X-Ray Detectors)市場,預期於民國 116 年達到 40 億美元,年複合成長率達 5.2%,為一持續且穩定增長的市場。若將市場定義範圍擴大至整體數位 X 光檢測市場,依市調機構 MarketsandMarkets 的估計民國 115 年時整體市場規模將達到 164 億美元。


產業上、中、下游之關聯性

X光平板感測器之生產流程包含TFT-PD基板製造、切割磨洗、電測、閃爍體、資料讀取迴路及模組組裝等步驟。


睿生光電掌握核心之TFT-PD基板畫素電路之技術開發與設計、管控產品品質之電測項目設計與其程式運作邏輯等專業知識,並可提供客戶一站式服務包含閃爍體與資料讀取迴路之設計與製造、模組產品之設計、組裝及製造等。


在閃爍體製作中技術難度最高的環節為CsI蒸鍍,睿生光電之蒸鍍技術及產品設計為自行開發,與其他供應商之閃爍體製程存在技術差異。因為技術的不同,在面內均勻性、反射層結構及邊框距離等產品表現上形成差異。


至於數位 X 光攝影系統由多個組件構成,整體產業鏈長,關鍵部分為中游核心組件、整機/模組製造。大致可分為六個環節(如下圖):分別為原料、零組件、核心組件、整機/模組、系統整合及 使用場域。


其中原料和零組件屬於上游,核心組件和整機/模組屬於中游,系統整合和使用場域屬於下游。越往上游,發展關鍵在於基礎科學及製程技術,越往下游,對使用情境、使用者體驗的了解及橫跨軟硬體的整合能力是競爭的關鍵。


睿生光電由中游之 TFT-PD 基板核心技術出發,目前研發與設計能力已橫跨上游至中游的零組件、核心組件及整機/模組等環節,目標為提升整合 能力往下游提供更高價值的服務。


睿生光電主要原料之一為薄膜電晶體-光電二極體基板,目前由睿生光電進行設計,並委由專業之薄膜電晶體製造商,群創,進行代工生產。於產品開發及製造過程中,必須與代工廠維持合作關係,透過專業分工完成產品生產製造。另外,閃爍體製程代工是由群富負責。

睿生光電,是一家X光平板感測器元件、X光平板感測器模組公司。除了自研的X光平板感測器元件外,在模組產品,可提供客戶OEM/ODM服務。睿生光電在2024營收為20億,2023年ROE為11%,毛利率為27%,資產負債率為43%。公司營收以X光平板感測器元件佔71.50%,X光平板感測器模組佔26.98%,其他1.52%。銷售區域以亞洲佔71.58%,美洲佔20.06%,歐洲6.3%.,非洲與其他佔0.40%,台灣佔1.66%。睿生光電研發費用佔營業收入比例為12.4%。


競爭

(1)供應鏈上下游之競爭

供應鏈上下游的廠商在各環節中創造其價值,彼此間除了有供應商及客戶的合作關係之外,也存在競爭的角力,睿生光電所營之X光平板感測器產品之上下游競爭關係闡述如下:


A.X光平板感測器元件製造商

全球目前有台灣、美國、日本、韓國、中國等多個製造商提供X光平板感測器元件相關產品,這些供應商多數以TFT-LCD為主營項目,進而跨足供應TFT-PD。目前主要提供以非晶矽(a-Si)技術生產之TFT-PD基板予X光平板感測器模組製造商或系統製造商,部分廠商亦開始供應使用IGZO技術的產品。


B.X光平板感測器模組製造商

主要向X光平板感測器元件供應商(如睿生光電等)購買TFT-PD基板,委託專業之閃爍體製造商進行閃爍體製程後,再進行組裝製造。此類供應商之技術專長在於平板感測器元件上之資料讀取電路及模組設計與製造,部分規模較大之廠商亦建置自有之閃爍體層研發及製造能力。此類廠商為睿生光電之主要客戶。


C.數位X光攝影系統製造商

此類廠商多為醫療設備大廠,主要研發能力在於整體系統的整合(X光球管、平板感測器模組、影像管理系統等),系統製造商過去多半自行設計及製造X光平板感測器模組,隨著醫療影像產業的分工演進,近年部分系統製造商轉型於專注系統整合、影像處理及品牌與通路經營,X光平板感測器模組以委託OEM/ODM或直接外購方式取得。


(2)不同技術應用之競爭

追求高Frame Rate、高畫素密度、低噪聲、低劑量拍攝、大尺寸等特性,是各種X光感測技術的目標,然而不同技術用各有其優勢,產品製造商需要在成本、技術優點間取得平衡。 X光感測器領域目前主要使用的技術有感光耦合元件 (Charge-Coupled Device , CCD)、CMOS、TFT-PD(a-Si)及 TFT-PD(IGZO)等幾類。


以技術特性而言,CMOS使用半導體技術於矽晶圓製作,由於矽晶圓材料的物理特性,無論在Frame Rate、畫素密度、噪聲等方面皆有最佳表現,然而也受限於矽晶片的尺寸與製造成本,在大尺寸檢測應用上成本高出許多;而以TFT-PD(a-Si)為主的技術,則彌補了CMOS的劣勢, 雖然在檢測特性的表現上不如CMOS技術,但在大尺寸的領域上則發揮其成本優勢,因此靜態且需要大面積檢測的產品主要採用此技術;而CCD的技術則介於兩者之間,雖可用於動態產品,但裝置則較為笨重。 


在醫療用X光影像檢測領域中,靜態產品使用之感測器以TFT-PD技術之產品為主,動態的產品(如心血管攝影、C-arm等)主要採用CCD或CMOS技術,尤其CMOS的性能優勢明顯,高階之動態產品多使用CMOS技術。 


睿生光電以發展TFT技術產品為主,雖與採用不同技術產品之元件或模組生產商於供應鏈中無直接競爭,然而由於不同技術之物理特性影響,產生適用場域及成本之差距,隨著技術的迭代演化在市場的產品發展方向上發生消長。近年由於TFT-PD技術的進步,新研發的TFT-PD(IGZO)技術可使產品在原有大尺寸的優點上,以較佳的成本優勢切入動態檢測的應用領域,隨著多個數位X光系統廠陸續發佈採用 TFT-PD(IGZO)的動態用新產品,預期此技術將使CCD逐步退出市場,並且逐漸增加入門及中階動態產品的使用率。


(3)睿生光電競爭對手有Varex Imaging,Trixell,Vieworks,FUJIFILM,Thales Group,Canon,Konica Minolta,Hamamatsu Photonics K. K.,iRay..... 等等。


至於台灣,相較電視、筆電、手機等消費性產品,X光平板感測器元件屬於少量多樣的利基型市場。目前台灣投入此產業之供應商以睿生光電與友達光電為主。


技術趨勢

TFT-PD 基板發展由硬性(玻璃材質)發展至更輕、未來應用範圍更廣的軟性(PI材質)基板;畫素電路製程由非晶矽(a-Si)發展至氧化物半導體(IGZO)及低溫多晶矽 (LTPS),讓以 TFT 技術為基礎之 X 光平板感測器應用場域由靜態擴展向半動態及動態,影像呈現由 2D 逐步走向 2.5D、3D。


市佔率

根據市調機構Global Market Insights公司之調查報告”X-Ray Detectors Market- By Detector Type,Application, End-use - Global Forecasts to 2030”的資料顯示,全球醫療應用領域X-ray Detectors於民國111年之年產值約為 13億美元,年均成長率約為5~6%,睿生光電民國112年營收為新台幣18.4億元,約佔產業之3.5~4%間。


市場價格競爭加劇

全球化時代加深市場競爭的壓力,尤其是與消費性電子產品相較,醫療用產品的市場毛利較高、產品需求波動較不劇烈,這也吸引中國、韓國等地的企業集團進入。


產品發展趨勢

(1)軟性基板提供較好的摔落保護及輕量化體驗

數位X光攝影系統已發展出無線使用的X光平板感測器模組產品,增加拍攝擺位及操作角度的靈活性,然而超過2.5公斤的產品於長時間的連續使用時對操作者(醫師或放射師)的手臂產生負擔;若操作時不慎摔落或受到重擊,而使其中使用玻璃基板的TFT-PD元件破裂損壞,維修費用更是所費不貲。


使用軟性基板的產品,一方面減低產品的重量,另一方面較採用玻璃基板的產品對摔落或碰撞等衝擊有更好的抗性,可提供較佳的使用者體驗,預期此類產品的市場滲透率將逐步上升。


另一方面,使用玻璃基板的產品受限於平面的特性,使感測器模組、檢測設備的設計僅能採用平面結構。隨著採用軟性基板的感測器技術逐步成熟,預期針對不同檢測場域的需求將出現曲面設計之感測器產品,增添應用場域的多樣性。


(2)使用場域的擴大與軟體及硬體相結合

雲端運算及AI的發展,讓X光影像在內的各種醫病數據資料產生了更多應用的可能,X光平板感測器做為影像資料的取得裝置,也讓廠商投入研發輔助病徵預判讀的功能,軟體與硬體應用的結合將帶來新的機會。


是故,睿生光電在既有的硬體產品外,也自主開發了高度整合並能突顯自有硬體特性及功能的作業軟體以及對應掛載之AI輔助功能。此外,為了幫助台灣獸醫市場往高質化發展,睿生與獸學、醫界合作共同開發出全新的雲端服務專業平台Veticle。這些投資及建置將在今年開始投入場域測試及使用,期望由純硬體制造商逐步跨域轉型成為solution provider。


產品生命週期

X光檢測系統需求高精密度、高可靠度與耐用性,產品開發及設計驗證的過程往往長達數年,故產品之生命週期一般為 5~7 年以上,部分產品線之生命週期甚至將超過 10 年。


成長性

(1)新興國家的經濟發展帶來的產品升級:

依據統計資料,一國平均國民所得的提高會提升醫療支出的佔比,人民也需求更精緻的醫療服務。近年來擁有大量人口的新興市場如中國、印度、東南亞等國的經濟持續增長,推動醫療體系的升級,產生將舊的底片式及電腦化X光攝影設備更換為數位X光攝影系統的需求,也因此擴大X光平板感測器的市場。


(2)醫療進步使全球人口平均壽命增加,高齡化社會、文明病患者之醫療需求也逐年增長:

數十年來全球醫療技術的提升及醫療體系的發展使人類平均壽命逐步提升,平均壽命的延長也意味著更多的人口及更多的年長者,這促使對醫療服務的需求持續成長,也同步推升了醫療設備、器材的需求。此外因生活型態改變,癌症患者、骨科疾病、腫瘤、心血管疾病(CVD)和牙科疾病等病例的增加,也提高X光檢測的需求,推動未來數年全球市場的增長。


(3)TFT-PD技術進步、Frame Rate提升,進一步填補靜態X光攝影系統與入門級電腦斷層掃瞄之市場空缺:

X光平板感測器的Frame Rate提升,使模組/系統產品往半動態/動態拓展,填補了以往主流之靜態產品與入門級電腦斷層掃瞄 (Computed Tomography, CT)之間的市場空缺,更進一步擴大市場基礎。


(4)基於低輻射劑量、便攜性、易於使用等優點,成本及售價下降後之數位X光攝影系統逐步淘汰舊式X光產品:


市場的增長吸引更多的廠商投入加入X光平板感測器元件及模組的供應鏈,促使售價及成本的下降,進一步加速市場對舊式產品(底片式及電腦X光攝影)的汰換。


(5)工業4.0、IoT等自動化製造的興起:

隨著工業4.0在全球風行,對於自動化檢測的需求提升,X光可用於檢測物品的內部結構,有望持續提升應用場域。在製造業、食品業等檢測場域中,結合自動X光檢測及自動光學檢測的整合性檢測方案的需求正快速的提升。


景氣循環

睿生光電終端產品主要應用於醫療器材產品,醫療器材產業為整合生物醫學、電子電機、半導體、資訊、軟體、光學/精密儀器、化工、 材料等跨領域技術產業,由於所使用技術種類及應用科別繁多,因此具有少量多樣的產業特性,醫療器材產業的主流產品會隨著疾病型態的改變及醫療技術的進步而有所精進,加上與生命和社會福祉息息相關,較不易受景氣變化而有大幅度波動,且全球醫療用數位 X 光系統之銷售呈現較穩定之狀況,整體而言,睿生光電所屬產業較不易受景氣波動之影響。




0 意見:

張貼留言