隨著紫外線LED的功率提升與技術(shù)精進,在市場上已經(jīng)借由壽命長與體積小等優(yōu)勢逐步取代了較低功率的紫外線水銀燈管。
而國際禁用水銀(汞)的《水俁公約》(the Minamata Convention on Mercury)在2013年簽署通過后,離全面禁用水銀的2020年時間只剩下半年。
包括日本、中國、歐盟等多個市場,在家用、工業(yè)用等紫外線燈管領(lǐng)域,正需要UV LED來替換這些紫外線水銀燈管,也加速激勵了UV LED市場在全球各地的起飛。
目前業(yè)界使用的紫外線水銀燈管,普遍用在塑膠等多種材料相關(guān)制程的固化上,以及醫(yī)療、凈水、空氣清凈、印刷等各種生活、工業(yè)上必備的應(yīng)用。
而UV LED在業(yè)界多年的發(fā)展下,近年已經(jīng)提升功率,在UVA、UVB、UVC等不同波段的紫外線都有相當(dāng)進步的發(fā)展。
以印刷產(chǎn)業(yè)為例,印刷機中的紫外線水銀燈管,壽命比UV LED模塊要短,因此新機型已經(jīng)改采用壽命較長,可減少更換燈管作業(yè)的UV LED模塊,進行油墨的固化,并減少能源的消耗、發(fā)熱量的控制等等。
另外包括醫(yī)療、凈水等領(lǐng)域,也陸續(xù)有適當(dāng)?shù)?/span>UV LED模塊導(dǎo)入使用。至于工業(yè)用的高瓦數(shù)水銀紫外線燈管,目前UV LED功率還差這類產(chǎn)品甚遠,還有很多發(fā)揮空間。
隨著2016年的通用照明領(lǐng)域大洗牌,2017年各大企業(yè)的關(guān)注點開始轉(zhuǎn)移到了細分領(lǐng)域。據(jù)估計,2016年UVC LED殺菌與凈化應(yīng)用的市場產(chǎn)值達2800萬美元,2021年將達2.57億美元,年復(fù)合成長率高達56%。
上半年,LG伊諾特宣布批量生產(chǎn)UV LED 模塊 ,可對凈水器水龍頭內(nèi)部進行完美滅菌。讓顧客更加放心地飲用凈水器中的水。
自上個月末起,LG 伊諾特坡州營業(yè)所開始正式批量生產(chǎn)“凈水器水龍頭滅菌用UV LED 模塊”。在27日上市的LG電子直飲凈水器“PuriCare Slim Updown”新型號產(chǎn)品中,已安裝本產(chǎn)模塊。
LG 伊諾特宣布在世界上最早開發(fā)出了紫外線功率達70mW的280nm UV-C LED。同時,具備了磊晶圓、芯片、封裝、模塊等LED相關(guān)生產(chǎn)體制,可穩(wěn)定地供給產(chǎn)品。
除滅菌用280nm UV-C LED以外,LG 伊諾特還確保了普通產(chǎn)業(yè)用365nm, 385nm, 395nm, 405nm UV-A LED及生物醫(yī)療用305nm UV-B LED等各種用途的最優(yōu)產(chǎn)品陣容。
目前市場上的UV LED功率,還不夠高,這自然是受到產(chǎn)生UV LED的很多技術(shù)限制,但日機裝已經(jīng)在量產(chǎn)開發(fā)50mW規(guī)格的產(chǎn)品,目標是實現(xiàn)100mW規(guī)格的UV LED。
小功率UV LED是用來分析化學(xué)元素、DOM Monitor等用途,而10mW到30mW規(guī)格的產(chǎn)品則是小流量的殺菌與凈化,不論是針對水處理或者是空氣清凈都是。要到30mW以上,到50mW階段的產(chǎn)品,才適合擔(dān)任中流量的殺菌與凈化,還有樹脂固化等應(yīng)用。
到了50 mW以上到100 mW的規(guī)格,這種UV LED才適合大流量的殺菌與凈化、高速樹脂硬化與醫(yī)療用機器人的應(yīng)用。目前,這些應(yīng)用領(lǐng)域,還是高壓UV燈管的天下,UV LED還很難切入,主要原因就是功率不夠。
日機裝目前的技術(shù)已經(jīng)把標準品的規(guī)格,從30mW提升到45mW,在順方向電壓,6V的情況下,已經(jīng)成功地把UV紫外線光取出效率給提升了,熱抵抗值也從15K/W變成 7K/W。
UV LED與水銀燈競爭相比,當(dāng)然是有光效率不如UV水銀燈管的問題,但UV LED的反應(yīng)速度快,不需要熱機,因此整體的裝置效率當(dāng)然是會更好,未來只要功率能夠再提升,可應(yīng)用的范圍會更廣泛。
以日機裝目前的技術(shù)能力和收到市場客戶的訂單和需求,這方面的未來潛力很值得期待。
旭化成在材料科學(xué)方面有相當(dāng)?shù)倪M展與業(yè)界實跡,他們的2寸AIN單結(jié)晶基板,讓UV LED搭配使用下,基于吸收率等因素,可以改善UV LED的高出力。
另外,日本豐田合成為了打造更新的藍光與紫外線LED,從德國大廠AIXTRON采購了新的MOCVD相關(guān)模組設(shè)備。此設(shè)備是強化過的5x4寸CRIUS Close Coupled Showerhead(CCS) 系統(tǒng),可打造藍光LED以及深紫外光LED,預(yù)計在2017上半年交貨給豐田合成運用