●UV-LED发展概况
相较于传统UV光源,UV-LED光源具有小巧、长寿命、无汞污染、无红外线、瞬间开启、低压安全、灯设计自由等优势,但目前也存在功率低、成本高、远距离照射密度不足,深紫外波段功率不足且寿命有限等问题。技术的进步将推动产业往更大功率、更低成本、更强照射功率密度、更短波长方向发展。
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根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:
UVA波段:波长320~420nm,又称为长波黑斑效应紫外线 , 主要应用于固化、防伪、光催化净化等领域;
UVB波段:波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线 , 应用包括医学光治疗、植物生长光照等;
UVC波段:波长200~275nm,又称为短波灭菌紫外线,应用是水/空气/表面的消毒/净化、分析仪器及模块擦除、矿物分析等;
UVD波段:波长100~200nm,又称为真空紫外线。
UV-LED的产业链与蓝光LED相似,如图所示,分为衬底、外延、芯片、封装、应用产品等主要环节。
目前,国内在UV-LED的研发方面,279 nm深紫外LED的光输出功率在100mA下超过8mW,国内已处于国际先进水平;一次透镜成型紫外LED推出,或可提高光效60%。产业方面,近紫外(UV-A)不断扩大其在固化市场的应用,同时,深紫外(UV-C)LED则在逐步打开水/空气净化、杀菌消毒、白色家电等应用市场。
从目前技术来看,UV-LED 芯片的外量子效率,封装的热管理和提取效率是关注的热点,如何优化芯片工艺,选择新型封装材料和形式,是产业界努力的方向。此外,与相对成熟的紫外汞灯市场相比,在光效、成本上还有差距。
●2017年UV-LED相关动态
国际上,日亚化学是 UVA波段做得最好的企业;UVB和UVC全球做得最早的则是美国SETi,此外还有LG、首尔半导体、欧司朗等在UV-LED方面也颇有建树。国内传统UV光源企业有雪莱特、柯维、锐朗、佑威等,UV-LED产业链已初步形成,中上游企业有青岛杰生、三安光电、中科优唯、鸿利智汇、国星光电等。
●产业发展面临的问题
UV-LED是继蓝光LED之后又一个研究和发展热点,我国目前存在的主要问题是紫外LED产业规模小,研究投入少,中上游技术差距大,整体发展相对滞后,需要解决成本高、发光效率低和知识产权弱等三大问题,但广大的国内应用市场是我国紫外LED产业发展的重要机遇。