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              LED產業“萬紫千紅”總是春

              2016/3/2 10:15:56 作者: 來源:電子時報
              摘要:LED產業也將迎來“萬紫千紅”的春天。(1)UV-CLED預計將從2017~2018年進入爆發成長期,全球整體殺菌市場產值達到5000億美元。(2)紅外線LED應用于安全監控的市場規模2017年將可增長至3000萬~4000萬美元。

                LED產業也將迎來“萬紫千紅”的春天。(1)UV-CLED預計將從2017~2018年進入爆發成長期,全球整體殺菌市場產值達到5000億美元。(2)紅外線LED應用于安全監控的市場規模2017年將可增長至3000萬~4000萬美元。

                目前業界發展LED光源主要集中于可見光部分,包括背光、照明等,然而受價格戰影響,強調標準化規格的照明產品價格持續大幅下滑,導致LED產業面臨嚴峻沖擊。

                隨著可見光LED已經成為紅海市場,紫外光(UV LED)、紅外線(IR LED)等不可見光的應用領域正陸續開展中,由于具有技術進入門檻,不少應用于工業或客制化產品,將可望免于低單價的價格競爭。

                紫外光LED躍升明日之星

                UV-A LED率先起飛

                紫外光LED是近2~3年來才開始擴大應用的技術,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波段的市場潛力最大,若從LED組件的制作技術來看,越短波長則越難做,相較于目前藍光LED晶粒的競爭同業眾多,UVLED的結晶制作困難,技術門檻困難10倍以上,尤其是短波段的廠商相對很少,不是透過砸錢或挖角就可以解決的。

                除了晶粒制造不容易,封裝技術也不好做,因為UVLED對于封裝材料的破壞度比藍光LED更大,尤其是短波對材料吸收越大,也容易破壞材料,故封裝端也需要發展技術配合。

                先以UV-A LED產品來看,UV-A與現在LED照明較為類似,主要是為了取代現有的UV產品,包括省電、壽命長等特性是推動取代的成長動能,目前UV-A LED主要應用在工業產品,如印刷固化、取代曝光制程產品等。

                從UVLED的成本差異來看,由于工業產品在電源設計需要數千瓦~上萬瓦的功率,且必須長時間使用,UV-ALED將可大幅降低耗能,且LED具有開關快速的特性,有助于省下電力消耗。

                此外,傳統UV燈管的溫度高及產生臭氧問題,故工廠必須要另外安裝空調系統以抽掉臭氧,因此當UV-ALED應用至固化或曝光制造時,不只是省下燈管的電力成本,還有整體環境及冷氣等費用。

                不過LED光源屬于單波長、直向性的特性,而傳統UV燈管則是多波長,這也提高了UV-A LED切入市場的門檻。當UV-A LED要取代燈管時,由于原本的印刷油墨是依照多波長去設計調配的,故單波長必須先進行混光,而光強、照射距離、均勻性等都需要做整體考慮,照射的準確性也要很高,發光角度要很小,僅約1~6度的平行光。

                因此UV-A LED與LED照明設計是截然不同的,不僅考驗封裝廠的能力,同時UV-ALED也必須要做成一個系統產品,依照不同客戶需求進行設計。

                UV-C LED則比較偏向醫療潔凈產業,如前所述,UV-C LED的困難度最高,只有少數日本或美國廠商具有相關技術,且都是原本專攻潔凈領域的化工大廠。

                根據市場估計,全球整體殺菌市場產值達到5000億美元,由于UV-C的原理是利用吸收波段將細菌的DNA鏈打斷,使細菌不會再繁衍生殖達到殺菌功能。這原本是應用在工業廢水處理,盡管UV-C LED的轉換效率仍然很低,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品。

                因此UV-C LED并非是取代燈管的節能功能,而是大幅提高使用的方便性,并創造新的應用商機。未來UV-C LED可應用在醫療殺菌、醫療分析儀器、表面殺菌、手機、水龍頭、冰箱等,重點不在于取代舊有產品,而是針對使用方便性進行設計開發。

                近期相關市調機構預估,UVLED市場規模(晶粒加封裝)將可望從2014年9000萬美元擴大至2019年的6億美元,其中,UV-A LED受到近年來價格下滑影響,成長速度較快,2014~2016年市場需求開始明顯起飛,且應用面在于工業使用等級,價格波動性較低,UV-C LED預計將從2017~2018年進入爆發成長期。

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                紅外線LED轉向大功率發展

                安防、虹膜辨識市場成長看俏

                紅外線LED的技術應用已有發展一段時間,其波長大約落在700~1200nm,但近年來才開始轉移到大功率紅外線的應用,主要市場應用于安防或監控領域,近來Windows10開始支持虹膜辨識功能后,也帶動相關應用發展。

                目前安防市場的主流產品多半落在850~940nm,紅外波長若是越長,對人體眼睛越看不見,因此目前短波紅外線產品分別導入如夜視監視、生物辨識等部分,以避免對人眼造成困擾,由于不同波長適合的產品領域也不同,主要看產品設計者如何應用。

                根據市場估計,2014年紅外線LED應用于安全監控的市場規模9400萬美元,2015年將可上看1200萬美元,預計到了2017年將可增長至3000萬~4000萬美元,因此未來幾年安防市場將是成長性很高的領域,只要搭上攝影機都需要夜視功能,近年來大陸市場發展尤其積極。

                以全球大廠??低暈槔?,2013年合并營收約16億美元,2014年提升至27億美元,2015年營收可上看40億美元,幾乎每年以50%的幅度成長,反映出安防市場的需求很高。

                紅外線過去已有應用在虹膜辨識,但隨著因特網、物聯網蓬勃發展,大家對辨識安全的風險也格外重視,尤其是虹膜辨識比起指紋辨識更為安全,虹膜辨識設計約有200多個偵測點要判讀,指紋辨識的偵測僅約40~50個點,因此虹膜辨識的模仿比率非常低。

                此外,2015年微軟Windows10系統支持后,近期陸續有相機模塊廠或品牌業者躍躍欲試,特別使用波長以810nm為主,估計NB廠導入設計的腳步可能較快,主要是NB應用對于產品厚度容忍度較高,但預計未來無論是平板或手機都有可能導入。

                由于紅外線LED制造需要使用四元晶粒機臺設備,目前產業競爭者較少,臺LED晶粒廠廠以晶電、光鋐為主,大陸市場以三安光電為少數具備生產能力的公司。不同于LED照明需要采用二次光學的套件以達到產品需要的光型,紅外線應用的安控產品則傾向于直接以LED組件做出光型,要如何以大功率產品做出小角度仍具有困難,近期雖然陸續有其他LED廠商想切入,但仍有一定技術瓶頸存在。

                跳脫LED照明拼價舊思維

                不可見光強調技術及整合門檻

                值得注意的是,過去業界跳進來做LED照明時,大家都搶著做標準化產品,然而不可見光產品卻是走向工業化或客制化等特殊應用。以UV LED為例,若LED業者仍然將UV LED產品當作原本的LED照明來賣,那無疑將走錯方向,即使價格便宜3成,客戶也不見得買單,因為UV LED必須搭配整體系統端來進行設計,甚至UV-C LED未來勢必要走向垂直整合的路線,從組件一路做到應用端。

                由于紅外線或紫外光LED的應用市場在工業化或客制化產品,雖然整體市場規模不如照明龐大,但是,受到技術及營運門檻較高,看好未來將可望為LED產業帶來新的成長契機。


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