技术| 紫外LED--LED的新蓝海市场

小泉泉
发布于 2014-09-11 #资讯/销售/外贸/展会直接看回复推送文章

紫外光源市场简介
数据显示，传统紫外光源的市场容量大约是5-6亿美元/年。由于传统紫外光源基本上都含汞，因此紫外LED借助便携性、环境友好以及使用成本低等方面的优势，从2009年开始大幅抢占传统紫外光源的市场，并且开发出很多新的应用。
至2014年，紫外LED已经成为LED中非常重要的一个细分市场，由此带动的应用市场预计在2017年会远远超越传统的紫外光源市场。

首先我们对紫外波段进行一下划分。国际照明委员会(CIE)对紫外辐射的定义为100nm–400nm的电磁波辐射。整个紫外波段更被进一步划分为UVA(315-400nm)、UVB(280-315nm)、UVC(200-280nm)、UVD或真空紫外(100-200nm)。一般对紫外LED或紫外光源的讨论仅仅局限于UVA、UVB和UVC波段。

图：紫外LED所处波段

由于技术上的限制，目前紫外LED应用还是主要集中在UVA和UVB波段，UVC由于外延生长技术、芯片工艺、封装材料等的限制，目前仍然是概念性产品为主。

其中波长较长的UVA(315-400nm)是目前紫外LED的主导，2011年86%的紫外LED在此波段，预计到2017年仍然可以占据85%的紫外LED市场。目前90%的紫外LED用于紫外固化、验钞、美甲、诱蚊灯等应用，其余10%主要分布在光触媒空气净化(UVA)、专业空气净化(UVC)等。

紫外LED的应用市场分析
　　
图：紫外LED的主要应用分布

图：各个主要应用对紫外LED性能的要求

紫外固化已经成为UVA波段最大的市场，在这个波段，紫外LED已经能够和传统的紫外光源相抗衡，这个市场目前是以10%的年增长率快速发展，紫外光源正在快速的替代传统光源。

图：紫外固化产业的供应链情况

而且，目前大批传统的紫外光源生产厂商已经进入紫外LED市场，其中包括生产第一支传统紫外汞灯的Heraeus Noblelight以及Luminus等企业。

紫外LED应用的技术优势
表：紫外LED与紫外灯管的对比
表：传统紫外灯与紫外LED设计对比　

紫外LED的市场趋势与展望

表：紫外LED与传统紫外光源的市场趋势对比图

图：紫外LED的主要生产厂家及分布

紫外LED的发展所面临的挑战与机遇
图：大功率紫外LED器件成本

由此可见，芯片和支架成本占据了紫外LED绝大部分的成本，由此接下来如果要进一步推广紫外LED，紫外芯片和封装支架是重点。

虽然紫外LED的市场前景非常广阔，但是紫外LED技术到目前仍然没有非常成熟，极大限制了紫外LED的应用。接下来紫外LED技术主要的挑战包括：

外延技术：

采用AlN template生长的高可靠性的紫外外延(UVA)和采用AlN基板生长的高性能紫外外延(UVB/UVC)。尤其是UVC波段，只有在AlN基板成本可以商用后，UVC波段的紫外LED应用才能成为趋势。

芯片技术：

高取光效率及高散热结构。紫外LED芯片比较适合采用倒装或垂直结构工艺。目前芯片中通用的透明电极材料在对于紫外光的吸收较大，因此需要采用不同的透明电极材料。

封装技术：

抗紫外硅胶、支架等封装原物料的开发以及真空封装等技术的开发。紫外封装目前主要受限于器件的可靠性，目前紫外器件的光衰问题是限制其应用的主要问题。

国外厂商在材料研究上较中国大陆先进，因此目前紫外LED高利润的器件基本上都被国外厂商垄断。中国大陆的紫外LED器件主要集中在低功率UVA应用，而这块的利润率会比较低。

紫外应用：

目前由于紫外器件的整体光电转换效率不高、以及器件的散热问题，导致紫外应用还是受到很大的限制。尤其是在大功率紫外应用、水/空气处理上受到的限制很多。还无法完全实现紫外LED在便携性、低维护成本上的优势。

目前在低功率UVA紫外应用上，已经基本可以完全体现LED的优势和特点，并且有很多创新的应用出现。

我们可以相信随着技术和市场的进一步发展，紫外LED必然会逐步成熟，在替换传统紫外光源的同时，也会开发出很多适合紫外LED特性的独特应用，形成一些新的细分市场。

在接下来的5年中，紫外LED市场必然是一个蓬勃发展的市场，也是LED从业企业争相开拓的蓝海市场。