UV-C LED和UV-A LED技術(shù)有何前景？

AquiSense Technologies是一家總部位于美國，從事深紫外LED研發(fā)、制造和銷售模塊和系統(tǒng)的業(yè)務(wù)的公司。日機(jī)裝和AquiSense有共同的目標(biāo)，即提供使用UV-C LED進(jìn)行消毒的產(chǎn)品系列。此次收購讓日機(jī)裝和AquiSense能夠加速全球消毒殺菌市場(chǎng)的商業(yè)化。Nikkiso America執(zhí)行長(zhǎng)Dennis Martin表示：“我們對(duì)于AquiSense能夠打入不同的高價(jià)值市場(chǎng)樂觀其成，且同時(shí)也將持續(xù)支持這樣的發(fā)展。”

日機(jī)裝是日本的三大UV LED企業(yè)之一。目前，日機(jī)裝正在從過去深紫外LED元器件的研發(fā)，轉(zhuǎn)向模組和系統(tǒng)的研發(fā)。2015年曾有報(bào)道稱，日機(jī)裝攜手臺(tái)塑集團(tuán)在臺(tái)灣打造一座UV-LED工廠，預(yù)計(jì)2018年將啟用，年產(chǎn)達(dá)1,200萬顆，有望成為全球最大規(guī)模的UV-LED工廠，主要用于凈水廠、工廠無塵室以及家用凈水器等。

日商日機(jī)裝美國分公司(Nikkiso America)日前宣布以現(xiàn)金交易方式，收購美國UV-C LED消毒技術(shù)廠商AquiSenseTechnologies 100%股份。AquiSense Technologies借助UV-C LED技術(shù)提供水、空氣以及表面消毒殺菌系統(tǒng)。通過此次收購，AquiSense將加快深紫外LED業(yè)務(wù)的市場(chǎng)開發(fā)。目前，AquiSense已經(jīng)推出的PearlAqua是一款獲獎(jiǎng)肯定的UV-C LED凈水系統(tǒng)，其中的固態(tài)科技使用不可見光UV進(jìn)行消毒。

UV-A LED率先起飛

UV-C LED預(yù)計(jì)從2017~2018年進(jìn)入爆發(fā)成長(zhǎng)期

紫外光LED是近2~3年來才開始擴(kuò)大應(yīng)用的技術(shù)，其中，UV-A波段約落在320~400nm，UV-B約在290~320nm，UV-C波段則是在240~290nm。

以UV-A和UV-C波段的市場(chǎng)潛力最大，若從LED組件的制作技術(shù)來看，越短波長(zhǎng)則越難做，相較于目前藍(lán)光LED晶粒的競(jìng)爭(zhēng)同業(yè)眾多，UV LED的結(jié)晶制作困難，技術(shù)門檻困難10倍以上，尤其是短波段的廠商相對(duì)很少，不是透過砸錢或挖角就可以解決的。

除了晶粒制造不容易，封裝技術(shù)也不好做，因?yàn)閁V LED對(duì)于封裝材料的破壞度比藍(lán)光LED更大，尤其是短波對(duì)材料吸收越大，也容易破壞材料，故封裝端也需要發(fā)展技術(shù)配合。

先以UV-A LED產(chǎn)品來看，UV-A與現(xiàn)在LED照明較為類似，主要是為了取代現(xiàn)有的UV產(chǎn)品，包括省電、壽命長(zhǎng)等特性是推動(dòng)取代的成長(zhǎng)動(dòng)能，目前UV-A LED主要應(yīng)用在工業(yè)產(chǎn)品，如印刷固化、取代曝光制程產(chǎn)品等。

從UV LED的成本差異來看，由于工業(yè)產(chǎn)品在電源設(shè)計(jì)需要數(shù)千瓦~上萬瓦的功率，且必須長(zhǎng)時(shí)間使用，UV-A LED將可大幅降低耗能，且LED具有開關(guān)快速的特性，有助于省下電力消耗。

此外，傳統(tǒng)UV燈管的溫度高及產(chǎn)生臭氧問題，故工廠必須要另外安裝空調(diào)系統(tǒng)以抽掉臭氧，因此當(dāng)UV-A LED應(yīng)用至固化或曝光制造時(shí)，不只是省下燈管的電力成本，還有整體環(huán)境及冷氣等費(fèi)用。

不過LED光源屬于單波長(zhǎng)、直向性的特性，而傳統(tǒng)UV燈管則是多波長(zhǎng)，這也提高了UV-A LED切入市場(chǎng)的門檻。當(dāng)UV-A LED要取代燈管時(shí)，由于原本的印刷油墨是依照多波長(zhǎng)去設(shè)計(jì)調(diào)配的，故單波長(zhǎng)必須先進(jìn)行混光，而光強(qiáng)、照射距離、均勻性等都需要做整體考慮，照射的準(zhǔn)確性也要很高，發(fā)光角度要很小，僅約1~6度的平行光。

因此UV-A LED與LED照明設(shè)計(jì)是截然不同的，不僅考驗(yàn)封裝廠的能力，同時(shí) UV-A LED也必須要做成一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)品，依照不同客戶需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

UV-C LED則比較偏向醫(yī)療潔凈產(chǎn)業(yè)，如前所述，UV-C LED的困難度最高，只有少數(shù)日本或美國廠商具有相關(guān)技術(shù)，且都是原本專攻潔凈領(lǐng)域的化工大廠。

根據(jù)市場(chǎng)估計(jì)，全球整體殺菌市場(chǎng)產(chǎn)值達(dá)到5000億美元，由于UV-C的原理是利用吸收波段將細(xì)菌的DNA鏈打斷，使細(xì)菌不會(huì)再繁衍生殖達(dá)到殺菌功能。這原本是應(yīng)用在工業(yè)廢水處理，盡管UV-C LED的轉(zhuǎn)換效率仍然很低，僅約1~2%，相較于燈管的10~20%，但UV燈管卻無法做到手持式產(chǎn)品。

因此UV-C LED并非是取代燈管的節(jié)能功能，而是大幅提高使用的方便性，并創(chuàng)造新的應(yīng)用商機(jī)。未來UV-C LED可應(yīng)用在醫(yī)療殺菌、醫(yī)療分析儀器、表面殺菌、手機(jī)、水龍頭、冰箱等，重點(diǎn)不在于取代舊有產(chǎn)品，而是針對(duì)使用方便性進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)。

2015年紫外LED的產(chǎn)值為1.35億美元。相關(guān)市調(diào)機(jī)構(gòu)預(yù)估，UV LED市場(chǎng)規(guī)模(晶粒加封裝)2019年將可望擴(kuò)大至6億美元，其中，UV-A LED受到近年來價(jià)格下滑影響，成長(zhǎng)速度較快，2014~2016年市場(chǎng)需求開始明顯起飛，且應(yīng)用面在于工業(yè)使用等級(jí)，價(jià)格波動(dòng)性較低，UV-C LED 預(yù)計(jì)將從2017~2018年進(jìn)入爆發(fā)成長(zhǎng)期。

由于紫外光LED的應(yīng)用市場(chǎng)在工業(yè)化或客制化產(chǎn)品，雖然整體市場(chǎng)規(guī)模不如照明龐大，但是，受到技術(shù)及營運(yùn)門檻較高，看好未來將可望為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)帶來新的成長(zhǎng)契機(jī)。UV LED巨大的市場(chǎng)潛力，也正在吸引著國內(nèi)諸多LED企業(yè)的競(jìng)相投入。

業(yè)內(nèi)人士提醒，過去業(yè)界跳進(jìn)來做LED照明時(shí)，大家都搶著做標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，然而不可見光產(chǎn)品卻是走向工業(yè)化或客制化等特殊應(yīng)用。以UV LED為例，若LED業(yè)者仍然將UVLED產(chǎn)品當(dāng)作原本的LED照明來賣，那無疑將走錯(cuò)方向，即使價(jià)格便宜3成，客戶也不見得買單，因?yàn)閁V LED必須搭配整體系統(tǒng)端來進(jìn)行設(shè)計(jì)，甚至UV-C LED未來勢(shì)必要走向垂直整合的路線，從組件一路做到應(yīng)用端。