尋找LED下一個(gè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，正在成為2020年LED產(chǎn)業(yè)新拐點(diǎn)的唯一變數(shù)。
2016年是LED利基市場(chǎng)的新元年，車用LED、UV LED、IR LED、植物照明等新興市場(chǎng)快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外企業(yè)紛紛布局。
其中，UV LED隨著近兩年布局企業(yè)的研發(fā)成果快速轉(zhuǎn)換利用，市場(chǎng)需求將有望得到更大程度的釋放。
據(jù)高工產(chǎn)研LED研究所(GGII)預(yù)測(cè)，全球UV LED市場(chǎng)規(guī)模到2020年將會(huì)超過(guò)10億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)44.3%。
從技術(shù)水平和市場(chǎng)而言，紫外LED市場(chǎng)可分為深紫外和近紫外兩大塊來(lái)分別評(píng)估，因?yàn)閮烧叩募夹g(shù)、應(yīng)用、價(jià)格差異非常大。UV-LED產(chǎn)品規(guī)格依波長(zhǎng)可分為UV-A(長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外線，320~400nm)、UV-B(中波長(zhǎng)紫外線，280~320nm)與UV-C(短波長(zhǎng)紫外線200~280nm)三類。
市場(chǎng)應(yīng)用全面開(kāi)花，國(guó)內(nèi)外廠商搶“地盤”
LED普通照明行業(yè)供過(guò)于求和持續(xù)低毛利，是催生越來(lái)越多的LED企業(yè)涉足UV LED市場(chǎng)的推動(dòng)力之一。
據(jù)高工LED觀察，近兩年國(guó)內(nèi)外知名廠商都在爭(zhēng)相轉(zhuǎn)戰(zhàn)UV LED市場(chǎng)，如日亞化、晶元光電、首爾半導(dǎo)體、鴻利智匯、國(guó)星光電、瑞豐光電等先后推出相關(guān)產(chǎn)品。
“LED其他成熟市場(chǎng)的毛利率已經(jīng)不可同日而語(yǔ)，我們估計(jì)在高利潤(rùn)的驅(qū)動(dòng)下，還會(huì)有越來(lái)越多的廠家將進(jìn)入U(xiǎn)V LED市場(chǎng)。”晶元光電董事長(zhǎng)李秉杰表示。
的確，UV LED市場(chǎng)正在迎來(lái)新一輪增長(zhǎng)周期。一方面是UV LED技術(shù)的不斷成熟，另一方面基于UV LED的應(yīng)用市場(chǎng)需求正在形成規(guī)?；?/p>
晶能光電UV LED市場(chǎng)總監(jiān)湯文君介紹，“相比國(guó)內(nèi)廠商，日亞、LG、首爾半導(dǎo)體等這些國(guó)外廠商在UV LED領(lǐng)域布局時(shí)間較早，產(chǎn)品性能參數(shù)也相對(duì)較高，加上自身品牌優(yōu)勢(shì)，因此產(chǎn)品價(jià)格普遍偏高。”
市場(chǎng)爆發(fā)，需要在制造環(huán)節(jié)推動(dòng)成本快速下降。
瑞豐光電副總裁兼CTO裴小明表示，“目前，布局UV LED領(lǐng)域的廠商主要分為臺(tái)灣、大陸、韓系、歐美日等廠商，國(guó)內(nèi)企業(yè)在成本和制造方面具有一定優(yōu)勢(shì)，但在無(wú)機(jī)封裝技術(shù)有待完善，芯片技術(shù)有待提高，尤其是短波長(zhǎng)芯片資源受限制?！?/p>
但和傳統(tǒng)通用照明市場(chǎng)一樣，UV LED需求市場(chǎng)也集中在中國(guó)。
“目前，國(guó)外廠商將中國(guó)作為主要市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)廠商的產(chǎn)品主要用于內(nèi)銷，所以在對(duì)市場(chǎng)的了解度上以及對(duì)客戶的匹配度上，中國(guó)廠商更具優(yōu)勢(shì)?！睖木孕艥M滿的說(shuō)。
這需要中國(guó)企業(yè)在產(chǎn)品、技術(shù)上的持續(xù)創(chuàng)新。
鴻利智匯集團(tuán)下屬的鴻利秉一去年在國(guó)內(nèi)首家發(fā)布全系列全無(wú)機(jī)封裝UV LED深紫外CMH6868、CMH6060、CMH4545。
鴻利秉一總經(jīng)理吳乾認(rèn)為，“從本質(zhì)上講，目前國(guó)外UV LED具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)，中國(guó)企業(yè)相對(duì)處于弱勢(shì)地位。不過(guò)，中國(guó)企業(yè)學(xué)習(xí)能力很強(qiáng)，在技術(shù)方面又會(huì)出現(xiàn)像白光LED那樣的‘偷窺-追趕-同行-超越’的過(guò)程。從市場(chǎng)端來(lái)講，主動(dòng)權(quán)掌握在中國(guó)企業(yè)手中，有足夠的機(jī)會(huì)進(jìn)行嘗試?！?/p>
“就360波段來(lái)看，基本上都需要使用無(wú)機(jī)封裝，現(xiàn)在每家廠商的解決方案都差不多，只不過(guò)看哪家性價(jià)比更好。關(guān)于UV 固化，需要波段360配合來(lái)做，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有芯片廠商能提供合適的資源。目前，還主要依賴臺(tái)灣、韓系廠商在做?！迸嵝∶飨蚋吖ED透露。
晶能光電也充分利用自身的硅襯底技術(shù)，在2015年就推出了365-430nm高光效硅襯底UVA LED產(chǎn)品。截至目前，硅襯底UVA LED產(chǎn)品在工業(yè)光固化領(lǐng)域、美甲美容、防偽檢測(cè)等領(lǐng)域已經(jīng)走在市場(chǎng)前列。
美甲、油墨、印刷市場(chǎng)將率先爆發(fā)
不可否認(rèn)，近年來(lái)UV LED固化技術(shù)受到高度關(guān)注，在許多應(yīng)用領(lǐng)域中都逐漸采用UV LED光源取代傳統(tǒng)的汞燈光源。
“今年UV LED市場(chǎng)占有率會(huì)迅速得到提高，預(yù)計(jì)整體市場(chǎng)很快就會(huì)全面爆發(fā)。另外，相信U LED會(huì)在工業(yè)光固化、曝光機(jī)、熒光劑檢測(cè)等領(lǐng)域率先得到爆發(fā)?！? 湯文君告訴高工LED。
裴小明也認(rèn)為，，“印刷、美甲、植物照明、UV 固化應(yīng)用門檻相對(duì)較低，芯片資源受限不大，效率通過(guò)一些集成辦法也能夠滿足應(yīng)用級(jí)別要求，這將會(huì)成為率先爆發(fā)的市場(chǎng)?！?/p>
從芯片技術(shù)上來(lái)講，UVA LED(315-405nm)目前已經(jīng)開(kāi)始成熟(但也存在不少問(wèn)題，比如說(shuō)產(chǎn)品的抗靜電能力、低波段365nm以下可靠性比較差);從封裝技術(shù)上來(lái)講，UVA LED對(duì)封裝的要求相對(duì)較低(工業(yè)級(jí)市場(chǎng)除外)。
吳乾坦言，“目前大家對(duì)UV固化的爆發(fā)期待很高，但UV固化絕大多數(shù)都應(yīng)用于工業(yè)級(jí)市場(chǎng)，這對(duì)系統(tǒng)的要求非常高。”
但是，UV固化的應(yīng)用要求進(jìn)入者對(duì)LED使用環(huán)境十分了解，對(duì)油墨(含光油)、電源驅(qū)動(dòng)、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)造成干擾(電流波動(dòng)、電磁震動(dòng)、機(jī)器運(yùn)作熱擾動(dòng)等)、油氣環(huán)境、印刷材質(zhì)、運(yùn)行速度、冷卻系統(tǒng)等要有足夠的了解及相對(duì)應(yīng)的解決方案。
“所以，我認(rèn)為中國(guó)工業(yè)級(jí)光固化難以在短時(shí)間大量爆發(fā)。但是，在一些光固化領(lǐng)域比如說(shuō)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的油墨、油漆、涂料光固化領(lǐng)域(特別是手持式光固化領(lǐng)域)會(huì)提前爆發(fā)?！眳乔缡钦f(shuō)。
攻克技術(shù)難點(diǎn)，國(guó)內(nèi)廠商披荊斬棘
雖然UV LED市場(chǎng)前景好，但是技術(shù)門檻卻很高。
在吳乾看來(lái)，“一家企業(yè)如果沒(méi)有足夠時(shí)間的研發(fā)積累，就很難對(duì)UV LED全面了解和熟練運(yùn)用。UV LED系統(tǒng)能夠適應(yīng)其使用環(huán)境也是一個(gè)需要長(zhǎng)時(shí)間積累和不斷完善的過(guò)程，對(duì)于應(yīng)用端來(lái)講需要長(zhǎng)期而穩(wěn)定的投入才能鑄造精品?！?/p>
從芯片結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，UV LED絕大多數(shù)使用在定向光學(xué)系統(tǒng)中，因此正裝結(jié)構(gòu)、倒裝結(jié)構(gòu)對(duì)于UV LED來(lái)講大多不適用，垂直結(jié)構(gòu)才是首選。當(dāng)然，垂直結(jié)構(gòu)對(duì)于大多藍(lán)光芯片廠家來(lái)說(shuō)也是一個(gè)挑戰(zhàn)。
湯文君也表示，“對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，在UV-LED領(lǐng)域的技術(shù)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在垂直出光和UV外延兩個(gè)方面。目前，晶能光電也是國(guó)內(nèi)唯一一家大規(guī)模生產(chǎn)垂直UV芯片的生產(chǎn)廠商?！?/p>
從中游的封裝來(lái)看，UV LED發(fā)出的紫外光能量很強(qiáng)，能夠?qū)坠?、RGB領(lǐng)域大量使用有機(jī)封裝材料中的某些化學(xué)鍵斷開(kāi)，造成封裝體的失效。另外，UV LED的固化系統(tǒng)基本上是采用冰水冷卻與照明領(lǐng)域主要靠傳導(dǎo)和對(duì)流散熱有很大不同。
鴻利秉一針對(duì)此問(wèn)題專門推出全無(wú)機(jī)封裝UV LED，特別是在對(duì)能量密度要求很高的情況下，全無(wú)機(jī)材料封裝的UV LED顯得尤其重要。
此外，冰水冷卻系統(tǒng)會(huì)在散熱基座與外部環(huán)境中形成15-20攝氏度的溫度差，容易形成冷凝水，因此封裝器件的氣密性也很重要。“在戶外投光燈市場(chǎng)，就有不少公司吃過(guò)這方面的虧。歷史不要再重演了。”吳乾提到。
某種程度來(lái)看，白光、RGB產(chǎn)品無(wú)論是在封裝技術(shù)，還是在芯片技術(shù)都已經(jīng)成熟，資源供應(yīng)充足，也沒(méi)有太多的差異化，各家廠商就是要靠規(guī)?；M(jìn)行“廝殺”。
““而UV LED在LED領(lǐng)域中的應(yīng)用還沒(méi)有完全成熟，雖然UV LED的無(wú)機(jī)封裝技術(shù)路線是老的，但工藝還需要進(jìn)一步改善，工藝與材料的配套也需要一個(gè)過(guò)程，生紫外UVC主要受限于芯片性能以及芯片資源供應(yīng)?！迸嵝∶魅缡钦f(shuō)。
從下游的應(yīng)用端來(lái)講，UV LED的使用要充分考慮第三者(油墨、油漆、涂料等)，這個(gè)相對(duì)于白光、RGB來(lái)講多了一個(gè)很不確定的因素。
UV固化領(lǐng)域大多在高功率下運(yùn)作，一般在千瓦級(jí)以上，因此傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源在這里不是明智選擇，需要結(jié)合系統(tǒng)要求重新開(kāi)發(fā)電源，有些企業(yè)做了很多不錯(cuò)的嘗試。
晶元光電副總經(jīng)理謝明勛也表示，“目前硅襯底UV-LED產(chǎn)品在工業(yè)固化領(lǐng)域已經(jīng)走在市場(chǎng)前列，這一塊未來(lái)的潛力較大，對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性及波長(zhǎng)的精準(zhǔn)度要求較高，價(jià)格相對(duì)比較穩(wěn)定?！?/p>
總體而言，UV LED的效率問(wèn)題將直接影響UV LED的普及率，它還需要一定時(shí)間去沉淀，靜待市場(chǎng)爆發(fā)的來(lái)臨。雖然UV LED市場(chǎng)看上去很美好，但是企業(yè)涉足前應(yīng)該根據(jù)自身的條件，看看能不能干好這件事，而不是一味的跟風(fēng)而上，關(guān)鍵是要適合自己，才能取得成功。
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