LED产业迎来“万紫千红”的新时代,UV-C LED预计将从2017~2018年进入爆发成长期,全球整体杀菌市场产值达到5000亿美元;红外线LED应用于安全监控的市场规模2017年将可增长至3000万~4000万美元。
以UV-A和UV-C波段的市场潜力最大,若从LED组件的制作技术来看,越短波长则越难做,相较于目前蓝光LED晶粒的竞争同业众多,UV LED的结晶制作困难,技术门槛困难10倍以上,尤其是短波段的厂商相对很少,不是透过砸钱或挖角就可以解决的。
UV-C LED则比较偏向医疗洁净产业,其中,UV-C LED的困难度最高,只有少数日本或美国厂商具有相关技术,且都是原本专攻洁净领域的化工大厂。UV-A LED与LED照明设计是截然不同的,不仅考验封装厂的能力,同时UV-A LED也必须要做成一个系统产品,依照不同客户需求进行设计。
青岛杰生:10毫瓦UVC LED寿命1万小时
圆融科技股份有限公司全资子公司青岛杰生电气有限公司日前宣布,经过多年研发近期技术取得了突破性进展,公司将正式推出寿命达到1万小时的10毫瓦UVC LED产品,这一水平处于世界领先。目前公司产品包括2毫瓦,5毫瓦和10毫瓦不同功率档,30毫瓦以上大功率的产品将在后期陆续推出。
紫外光LED是近2~3年来才开始扩大应用的技术,其中,UV-A波段约落在320~400nm,UV-B约在290~320nm,UV-C波段则是在240~290nm。
目前业界发展LED光源主要集中于可见光部分,包括背光、照明等,然而受价格战影响,强调标准化规格的照明产品价格持续大幅下滑,导致LED产业面临严峻冲击。
根据市场估计,全球整体杀菌市场产值达到5000亿美元,由于UV-C的原理是利用吸收波段将细菌的DNA链打断,使细菌不会再繁衍生殖达到杀菌功能。这原本是应用在工业废水处理,尽管UV-CLED的转换效率仍然很低,仅约1~2%,相较于灯管的10~20%,但UV灯管却无法做到手持式产品。
随着可见光LED已经成为红海市场,紫外光(UV LED)、红外线(IR LED)等不可见光的应用领域正陆续开展中,由于具有技术进入门槛,不少应用于工业或客制化产品,将可望免于低单价的价格竞争。
除了晶粒制造不容易,封装技术也不好做,因为UV LED对于封装材料的破坏度比蓝光LED更大,尤其是短波对材料吸收越大,也容易破坏材料,故封装端也需要发展技术配合。
先以UV-A LED产品来看,UV-A与现在LED照明较为类似,主要是为了取代现有的UV产品,包括省电、寿命长等特性是推动取代的成长动能,目前UV-A LED主要应用在工业产品,如印刷固化、取代曝光制程产品等。
从UV LED的成本差异来看,由于工业产品在电源设计需要数千瓦~上万瓦的功率,且必须长时间使用,UV-A LED将可大幅降低耗能,且LED具有开关快速的特性,有助于省下电力消耗。
此外,传统UV灯管的温度高及产生臭氧问题,故工厂必须要另外安装空调系统以抽掉臭氧,因此当UV-ALED应用至固化或曝光制造时,不只是省下灯管的电力成本,还有整体环境及冷气等费用。不过LED光源属于单波长、直向性的特性,而传统UV灯管则是多波长,这也提高了UV-A LED切入市场的门槛。当UV-ALED要取代灯管时,由于原本的印刷油墨是依照多波长去设计调配的,故单波长必须先进行混光,而光强、照射距离、均匀性等都需要做整体考虑,照射的准确性也要很高,发光角度要很小,仅约1~6度的平行光。
自2012年推出1毫瓦的UVC LED产品以来,青岛杰生电气的产品一直在国际上享有盛誉,尤其在深紫外275纳米深紫外芯片技术上处于领先地位。
青岛杰生和圆融科技董事长梁旭东先生说:“近年来深紫外UVC LED成为市场的热点,主要原因在于深紫外LED被发现可以应用到众多领域,除了替代原有的汞灯杀菌市场以外还带来新的机遇,比如净水领域,空气净化,食品安全领域,母婴用品,医疗领域,健康市场等等,最重要一点是本项技术是绿色无污染技术。我们的目标是给世界提供高效耐用,高性价比,最好的深紫外UVC LED器件。我们相信最新的长寿命的产品的推出,将进一步推动市场应用。我们承诺将紧密的与客户合作,提供全方位解决方案。”
青岛杰生电气有限公司成立于2001年,归国学者创立。是目前中国唯一一家量产深紫外LED芯片的企业,并于2015年获得国家科学进步奖。2015年圆融科技全资收购青岛杰生。