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紫外LED市场规模2019年将达5亿美元,消毒和净化用途是关键
http://cn.newmaker.com 4/10/2015 9:46:00 AM  日经BP社
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晶体管, LED, 二极管, 高压二极管, 三极管, ...
紫外LED(UV LED)过去5年在使用紫外线的硬化、干燥、粘合,即UV固化领域确立了市场。UV LED具有紫外线输出功率大、尺寸小及耗电低的优点,给紫外线系统的市场以及这些系统的用户带来了巨大价值。

配备UV LED的设备由于尺寸小且运行成本低,因此开始迅速取代使用汞灯的原有技术,使UV固化业务领域的UV LED市场不断扩大。2008年整个UV LED市场最大不过2000万美元,而2014年则最大扩大到了9000万美元,年均增长率(CAGR)高达28.5%。

新时代即将拉开帷幕

Yole Developpement(以下简称Yole)的最新报告《UV LED技术、制造及应用动向》(UV LED-Technology, Manufacturing and Application Trends)显示,消毒及净化用途将在未来3年成为UV LED市场实现增长的关键。

随着利用UV LED的UV固化技术向油墨、粘合剂及涂装行业扩展,估计UV LED市场将进一步扩大。此外,还有消毒及净化等新的用途加入进来。现在用于消毒及净化用途时,UV LED的性能还不够充分。不过,今后随着性能的提高,估计2018年之前UV LED市场将会有部分收益来自使用UVC (UV-C波段)的消毒及净化用途。

UV LED市场规模2019年有望从2014年的最大9000万美元扩大至最大5亿美元。但这一规模以UV LED取代紫外灯的标准应用为设想前提。如果考虑到UV LED也开始被用于普通照明、植物栽培用照明、生物医学装置及院内感染对策等领域,UV LED市场今后很可能会实现更大的增长。并且从UV LED拥有的可能性来看,照明及医疗用途也不过只体现了其中的一小部分。虽然UV LED的新应用领域尚未给市场规模带来大的影响,但Yole预计在2019年之前,这些新应用的份额将有可能占到整个UV LED市场的约10%。

大型企业涉足UV LED市场

在2008年Yole开始调查UV LED时,只有约10家公司在开发、制造UV LED。之后有50多家公司涉足了UV LED市场(其中有30家是在2012年到2014年期间涉足的)。这些企业绝大多数都是在高收益性的吸引下涉足UV LED市场的。当时,“LED电视危机”导致可视光LED业内的过剩产能和价格下滑压力日益凸显,使该行业受到重创,这为上述企业涉足UV LED市场创造了契机。

新涉足的企业多半为中小型LED企业。但最近值得关注的是,在可视光LED业界有多家大企业(美国飞利浦Lumileds照明公司及韩国LG Innotek社)开始涉足UV LED业务。这两家大型企业的涉足,对UV LED业界、市场乃至技术进步都将带来巨大的影响。飞利浦Lumileds照明公司和LG Innotek公司均拥有通过可视光LED培育起来的高水平专业知识。

飞利浦Lumileds照明公司和LG Innotek公司基本将LED生产工艺完全过渡到了6英寸蓝宝石基板。与2英寸的工艺相比,生产效率至少可提高30%。这样便可进一步降低制造成本。此外,凭借与前工序和封装相关的知识,两公司还可提高UV LED的性能,降低单位输入功率的价格($/W)。

高效率化是市场增长的关键

UV LED的外部量子效率为UVC的几个百分点到UVA(UV-A波段 )和近紫外线的40~50%,旨在制造高效率芯片的研发进展或将成为UV LED市场实现增长的关键。实际上,UV LED的效率问题将直接影响UV LED的普及率。在今后有望推动UV LED市场增长的净化及消毒用途领域,UV LED目前尚未普及的原因就在于,该用途公认必需的UVC达不到足够的效率。

要想提高外部量子效率,LED厂商就必须要改善与效率相关的多种参数,为此推进技术开发。具体而言,就是要提高内部量子效率、量子注入效率及光提取效率。这时可将可视光LED业界经历10多年培育的、倒装芯片构造及光电子学构造等效率提高技术直接用于UV LED。但UV LED存在源于In/AlGaN外延层的固有课题,需要从基板和结晶生长的层面推进研发,专门解决这一课题。

除了光输出功率低之外,由于低效率的原因,UV LED在封装层面还存在进一步的问题。这就是输入功率大部分会变成热。因此,UV LED的热管理是设备及相关系统提高可靠性的关键。

在这方面,可视光LED业界培育的专业知识也可发挥作用。针对UV LED相关技术,Yole在上述最新报告中总结了发展蓝图,通过导入这些技术,UV LED便有望开辟出新的用途。UV LED技术如今正在步入非常强劲的增长领域。(Jean-Christophe Eloy,Yole Developpement总裁兼CEO)

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