LED的出現，為社會產生巨大的能源效益，讓人類生活更加便利和環(huán)保，為人類作出了巨大貢獻。近幾年來，LED照明因節(jié)能環(huán)保、安全、壽命長、低功耗等特點受到青睞，被稱為是 21 世紀最有發(fā)展前景的綠色照明光源。
根據數據統(tǒng)計，2016年全球LED產業(yè)市場規(guī)模高達6996億元，增長率為8.6%。國外專家預計，全球LED行業(yè)未來幾年增長將持放緩趨勢。然而就中國市場來說，2016年則是LED行業(yè)波瀾壯闊的一年，LED照明產值首次突破五千億大關，并穩(wěn)步增長。其中UV-LED異軍突起，近幾年其市場和應用快速發(fā)展，UV固化技術更是受到全世界的高度關注，相比傳統(tǒng)的UV汞燈，UV-LED 能將電能直接轉換成UV光，且發(fā)出的是單波段紫外光，光線能量高度集中在特定紫外光波段，目前已廣泛應用于膠粘劑、油漆、油墨、涂料等等領域。業(yè)內人士認為，UV-LED高效、環(huán)保且真正做到耗能低，是真正的綠色工業(yè)技術，不少LED企業(yè)積極布局，轉型做UV-LED細分領域，推出相關應用產品，UV-LED將成為照明行業(yè)的下一個風口已是大勢所趨。
1 為何UV-LED如此受歡迎？
UV-LED受歡迎的國際背景追溯到2013年，《關于汞的水俁公約》正式簽署通過，在這份公約中，有專門的條款明文限制汞的排放，包括禁止生產和進出口含汞類產品，在這些產品清單中，電池、開關、繼電器、肥皂和化妝品等等都是人們生活常用品。雖然LED在照明領域很快取代了高耗能的白熾燈，但在照明領域的其他地方，如印刷、固化、醫(yī)療等還未實現完全禁用水銀。
UV-LED的出現無疑是希望的曙光，它不僅能取代含汞類的紫外光源，還能將其經濟效益和社會效益進一步提升。
UV-LED（即UV Light Emitting Diode、紫外發(fā)光二極管）是一種能夠直接將電能轉化為紫外光線的固態(tài)的半導體器件。UV-LED光源工作溫度通常在100℃以下，具有使用壽命長、可靠性高、發(fā)光效率高、耗電量少、無熱輻射、有利于環(huán)保等特性，近幾年來在UV固化中逐漸得到了應用。
UV-LED特點：
• 使用壽命長：超過20000小時；
• 節(jié)能效果顯著，可達90%；
• 無紅外熱輻射：不會引起工件熱應力及熱變形；? 體積小巧，配置靈活：體積僅為0.1cm3 ；
• 能量集中：98%以上的光輸出都在紫外波段；? 主波峰狹窄單一： 90%以上光輸出集中在主波峰附近±10nm范圍內；? 直流低壓驅動：適合便攜UV設備；
• 輸出功率穩(wěn)定、連續(xù)可調；
• 瞬間出光：不需要預熱時間，響應時間為微秒級；? 開閉次數不影響使用壽命，不需要快門；
• 環(huán)保：符合RoHS、不含汞。
2 UV-LED固化應用廣闊，各大領域均有涉及
據行業(yè)調研，UV-LED在近七八年保持著爆發(fā)式的增長，復合年均增長率高達28.5%，尤其在2016年，光固化、殺菌、凈化市場等各項應用技術逐漸成熟，UV-LED市場已成為LED行業(yè)新藍海。那么，UV-LED將在哪些應用領域大顯身手呢？
首先我們需要了解紫外光譜的范圍劃分，因為每個波段的光源都有獨特的屬性，能經過生產，制作成不同的LED封裝產品。
UVA波段，波長320-420nm，稱為長波黑斑效應紫外線，它有很強的穿透率。
UVB 波段，波長275～320nm，稱為中波紅斑效應紫外線，中等穿透力。
UVC波段，波長200～275nm，稱為短波滅菌紫外線，它的穿透能力最弱。
UVD波段，波長100～200nm，又稱為真空紫外線。
旭宇光電（深圳）股份有限公司作為國內知名LED封裝企業(yè)，助力環(huán)保，助力LED紫外封裝，在傳統(tǒng)LED照明領域取得了不俗的成績。目前在紫外LED領域厚積薄發(fā)，進行了一系列研發(fā)創(chuàng)新，以目前推出行業(yè)主流產品3535、5050陶瓷紫外molding封裝為例，它們作為炙手可熱的LED產品，品質和應用上已經實現了重大突破，以下為產品樣圖及參考參數。
以上兩款產品有如下優(yōu)異特點：
1. 全部采用鍍金陶瓷基板，產品抗老化性能強，無需擔心產品硫化發(fā)黑。
2. 產品發(fā)光角度可提供120°/60°兩種選擇。
3. 雙向Zener Diodes提供最好的靜電防能力。
4. 高輻射通量：700mA可提供1000mW以上的紫外輻射通量。
5. 波長：提供365/385/395/405nm各種標準波長。
6. 應用范圍廣泛：UV印刷、UV曝光、UV固化、UV防偽、UV滅蚊燈美甲燈等。
從上面兩款產品，我們能窺見UV-LED巨大的產業(yè)價值和應用價值，它在印刷、曝光、防偽、固化等領域都有不俗的表現，未來，我們將見證UV-LED應用到更廣闊的領域。
當然，UV-LED固化機和汞燈一樣可以提供紫外光線，還具有壽命長、無熱輻射、耗電少、使用成本低、功率精確可調、體積小巧、光源形狀可以定制等汞燈不具備的特性，已在許多工業(yè)裝配領域成功應用：
LCD制造業(yè)、照相機等光學產品制造業(yè)、光盤制造業(yè)、手表制造業(yè)、蜂鳴器、手機按鍵的裝配、電子線路板的制造、偏光部件的制造、微電機的裝配等電子部件制造；此外，UV-LED紫外固化機在民用方面的應用也在逐步的發(fā)展中：
日用品領域，主要應用在家庭用品的制造、家具生產、玩具生產等；玻璃工藝領域，玻璃工藝品的組裝；珠寶等裝飾品的組裝、鑲嵌、定位以及印刷領域等。
3 UV-LED點光源和線光源普及面臨挑戰(zhàn)且前景光明
UV-LED首先得到接受和普及的應用是點光源。
UV-LED發(fā)光單元外尺寸只有幾毫米，發(fā)光體多為邊長1mm的正方體，發(fā)光點小，非常適合通過光路系統(tǒng)實現良好聚光效果，實現小光斑高強度紫外照射。
點光源適用于固化面積只有幾個毫米，同時要求紫外照射強度很高的點狀固化場合，例如：激光頭、光纖連接器、光纖耦合器、LCD、OLED、硬盤、智能卡、傳感器、微型馬達、編碼器制造、焊點補強等。
UV-LED線光源發(fā)出的光線多是狹窄細長的直線光線。需要設計專用光路系統(tǒng)將一排UV-LED發(fā)出的多個光斑匯聚成狹窄、均勻、高強度的線狀光線。
UV-LED具有眾多的優(yōu)點，但是仍有許多制約UV-LED普及的地方，目前的 UV-LED線光源存在著成本高、單顆功率小、光路系統(tǒng)復雜、波峰狹窄與光引發(fā)劑匹配性差等問題。
成本和發(fā)光強度是制約UV-LED普及應用的主要方面，線光源的開發(fā)設計思路應遵循以下幾點：
光路系統(tǒng)是關鍵，好的光路系統(tǒng)應該是能量集中、均勻的，從而減小被固化工件變形和減小固化應力，提高固化精度；照射強度高、使固化更效率；特殊形狀線光源，更具適應性，滿足更多工位需求，使其應用更加普及；更加節(jié)能環(huán)保和更加低成本。
a) UV-LED線光源與點膠機配合實現芯片的快速密封和流水作業(yè)，由于UV-LED能量高、光輸出穩(wěn)定、照射均勻，使得生產更加快捷高效。
b) 由于UV-LED是冷光源，無熱輻射，溫升小，滿足液晶顯示器生產的條件需求，液晶顯示器制造過程中，通過UV-LED線光源進行液晶封邊，并對FPC和液晶屏連接進行線纜補強，簡單快速高效。
c) UV-LED線光源配合UV油墨的使用可以應用在印刷領域中。
d) 注射器針頭制造。
e) 耳機、麥克制造。
f) 傳感器封裝。
4 面光源成本頗高發(fā)展受限
UV-LED面光源同樣沒有熱輻射，固化爐內溫度可以控制在室溫；眾多LED發(fā)光點均勻分布，多組為紫外照射優(yōu)化設計的專業(yè)鏡頭組，照射均勻性好，邊緣和中心的照射強度一致性極佳。并且可以根據用戶需求定制發(fā)光區(qū)域形狀和大小。
UV-LED面光源在相同輸入功率的情況下，相比汞燈，照射成本要貴；按輸出功率計算，成本要貴于汞燈。
目前UV-LED面光源應用及普及主要突破口在小型面光源上，現在小型面光源的照射強度可以達到幾百到一千毫瓦每平方厘米以上，高照射強度帶來更高的生產效率；另一方面，小型面光源能量集中且沒有熱輻射，因此它的散熱系統(tǒng)和整個照射系統(tǒng)都趨于小型化，應用更加方便。
相較點光源和線光源，面光源成本高，制約了面光源的應用和發(fā)展。
5 UV-LED的廣泛應用將滿足社會各領域需求
隨著UV-LED成本的不斷降低，UV-LED的普及應用程度正從點光源向線光源過渡（面光源的普及還需要一段時間），在工業(yè)裝配領域和日用品領域中，線光源都將獲得更多的應用。線光源的發(fā)展趨勢是細化，即根據使用場合的不同（波長、照射區(qū)域形狀、照射強度等）出現各種分類，滿足不同工況的需求。
與此同時，一方面，隨著光引發(fā)劑對UV-LED的適應性開發(fā)，UV-LED的應用會更加廣泛，優(yōu)勢也會越來越明顯，企業(yè)對該細分領域的布局將勢在必行。另一方面，國家一直倡導節(jié)能環(huán)保，為新能源相關行業(yè)提供各種利好，鼓勵高科技企業(yè)大膽創(chuàng)新。UV-LED日趨成熟，企業(yè)有責任和義務挑起UV-LED發(fā)展的重任，努力為社會創(chuàng)造價值。
