當前，新型冠狀病毒仍在持續，對產業及企業造成了一定程度的影響，也牽動著各行各業人們的心。在此形勢下，中國半導體照明網、極智頭條，在國家半導體照明工程研發及產業聯盟、第三代半導體產業技術創新戰略聯盟指導下，開啟疫情期間知識分享，幫助企業解答疑惑。助力我們LED照明企業和產業共克時艱！

本期，我們邀請到寧波升譜光電股份有限公司副總經理尹輝帶來了“大健康產業催生LED細分市場創新應用”的精彩主題分享，以下為主要內容： 

一、UVC LED器件封裝技術

以升譜光電的產業發展，主要服務于四大市場，包括照明、汽車、工業電器、非視覺（智能、物聯、大健康）。其中，照明領域已算是比較成熟的市場，在此基礎上，如何在消費升級過程中，通過提高光品質，倡導健康照明，提供健康光色、無藍光光譜、全光譜、近太陽光色等來尋找更好的機會和客戶需求。

大健康領域來看，這次新冠肺炎疫情對于UVC LED的應用起到了催化劑的作用，升譜光電在紫外LED布局中，將重點放在半導體技術開發、UVC器件封裝技術、提供模組設計及解決方案、提供創新應用方面的技術支持。

公司UVC產品路線中包括小功率、中功率和大功率系列，封裝結構尺寸有2016、和3535系列，UVC及UVA+UVC集成封裝器件，列有明確的性能提升計劃和產品推廣步驟。

UVC產品路線圖

升譜光電UVC器件封裝采用無機材料、共晶工藝封裝，技術較先進，產品性能穩定，技術指標行業內居前列，可靠性比較好。

UVC產品工藝技術對比

其中在UVC器件封裝核心工藝中，采用創新技術和工藝：共晶技術，可有效提升產品的可靠性、使用壽命、耐高溫性能等。

 

研發工程師對UVC器件進行的測試對比，其中客戶提供的臺灣廠家封裝之產品光功率測試參數偏低，有可能是不同時期產品，比如可能半年前或一年前產品，不能以此判斷友商產品性能不好，一直比較尊敬臺灣半導體行業，他們的技術水平一流。

UVC器件封裝參數對比

二、UVC LED細分市場創新應用

1大健康產業催生UVC LED細分市場創新應用

健康產業是一個巨大的產業，且未來隨著人們對健康更加珍視，也將會有更多的機會，健康產業是一個永恒的朝陽產業。目前紫外殺菌主要包括氣體殺菌、液體殺菌和固體殺菌，氣體殺菌如我們對空氣凈化殺菌以及很多空間性場合殺菌，液體殺菌主要針對飲用水、消費品上的水通道、城市廢水方面，固體殺菌主要涉及我們目前多數的接觸物表面殺菌。

在很多細分領域比如廚電、家電、智能馬桶、凈水器、一些消費品中已經搭載了UVC的殺菌功能，產品更有賣點，涌現出了很多有創意的設計，市場推廣應用速度很快。UVC LED憑借自身的功率小、體積小、便于設計等諸多優點讓很多跨界產品實現了功能集成，增加了產品的價值鏈。

 

2.UVC及殺菌原理

在UVC LED技術誕生之前或者說能用于商業應用之前，市場上都是用汞燈的紫外線殺菌，汞燈紫外燈用來殺菌已經使用了100多年。在紫外線殺菌中，真正有殺菌功能的UVC波段是200-300nm，尤其以265-280 nm光線最佳，這個波段更容易被微生物體的DNA或RNA吸收，破壞微生物體的DNA或RNA分子結構造成生長性和再生性細胞死亡，從而達到殺菌的目的。

目前市場上只有汞燈紫外燈的殺菌標準，還沒有UVC LED的殺菌標準，所以人們在應用 UVC LED時會套用汞燈的標準，而汞燈紫外燈的主波長是253.7nm,這是由汞燈的固有特性，由其材料所決定，所以我們在選UVC LED時無需要254 nm波長，DNA或者RNA吸收UVC光譜能量的中心位置是270nm左右。

現在大家最關心的是UVC能否殺死新冠肺炎病毒，這個目前只能通過類比SARS病毒及MERS病毒的熱敏感度來推論紫外線對新冠肺炎病毒殺死的有效性，因為這些病毒都是屬于新冠病毒、都是RNA結構，因此推測個人認為是有效的。國家相關部門最新發布的«新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第六版）»中，還是把紫外線殺菌列入針對新冠病毒最有效的殺菌方式。目前新冠肺炎病毒很多實驗室還沒有辦法去做實驗。

 

3.UVC殺菌效率

4.UVA應用原理

UVA和UVC一起使用，一方面是UVC為不可見光，其在殺菌過程中是否有效是否在正常工作人們是看不見的，缺少體驗感，所以要增加UVA的光線，主要是增加應用產品的體驗感。另外一方面UVA也有一定的殺菌功能，原理和UVC不同，如下圖。

5.«水俁公約»與UV LED

«水俁公約»以史上最嚴重的汞中毒事件命名（20世紀中期日本水俁灣），«水俁公約»共有128個締約方，公約于2017年8月16日生效。«水俁公約»相關（汞）禁令將于2020年實施。這個公約對UVC LED的推廣應用將起到非常好的促進作用，而不是決定性作用，UVC LED市場應用還是要靠自身的技術進、成本下降和在產品設計端具備的獨特優勢來決定的，目前和汞燈紫外燈屬于優勢互補，和之前我們推進半導體照明的進程非常類似。

«水俁公約»特點

6.UVC應用案例

這些應用端美的的林總前期在會上作報告時展示過，UVC LED應用前景比較廣。

 

 

 

 

 

UVC應用很廣，可有效殺滅病菌，對健康有幫助，但UVC也同樣屬于對人體對很多物體會產生傷害的光線，所以我們在產品設計應用上，在終端的使用指導上，都需要格外注意，不能盲目去用，也不能夸大宣傳。

三、照明健康光色器件封裝技術

照明產業是一個萬億級大產業，光源與燈具也是屬于消費類產品，照明之于健康而言非常重要，因為我們平時每天幾乎有10小時以上的時間在人造光源中度過，所以照明光線的品質對我們的身體、視力、心情、工作熱情、睡眠等都有很重要的關系。所以我們要倡導照明領域消費升級，人們對美好生活的追求離不開優秀照明環境的體驗，我們的健康生活需要健康照明的呵護。

健康照明關注點主要包括與人體安全和舒適度有關的光環境設計參數指標。

1.LED藍光危害

大自然中臭氧層會有效地阻隔UVC 光線，UVB UVA 眼睛晶狀體會阻隔，只有藍光（主要是450-460nm波長）可以到達視網膜，長時間照射引起黃斑等疾病，對視力也有傷害。

需要注意的是，Ra（顯色指數）高并不代表就是好光，Ra具有一定的欺騙性。實際應用中，對于所謂的LED藍光危害，比如引起近視等，個人認為有些被夸大，照明環境對視力對人體的傷害遠不及手機、IPAD、電腦之類的危害那么大。

2.LED健康光譜

目前LED做出的太陽光譜與自然太陽光譜接近，這樣的光譜用來照明對健康非常好。同時利用新技術，可以降低LED照明產品中的藍光含量，其危害可以忽略不計，目前無藍光產品在教室領域推廣較多。近太陽光光譜的產品，雖然品質較高，但目前成本較高，光效也偏低的，市場應用還不是主流，但未來非常可期。

 

 

高端光品質LED—好光好色好品質

 

以往影響光品質的諸多因素，包括色溫（TC）、顯色指數（Ra）、顏色一致性（Duv/SDCM）、色飄等問題，5年前我們會重點關注這些因素，當前行業已經做的非常好。健康照明中CRI、Rf、Rg指標比較重要，技術難度也較高，需要重點關注。

3.健康照明 LED器件

四、照明領域消費升級催生的健康光色機會

照明消費升級催生的健康光色機會，會帶來更多的新市場，包括原有的照明燈具替換、新型照明燈具的應用等。

一些創新應用

 

關于寧波升譜光電股份有限公司簡單介紹

 

問答環節

1.您提到在輻射強度是30mW/cm² 的條件下很多微生物不到一秒就能殺掉，這個相當于貴司幾顆燈珠的光輻射強度？消費端的殺菌燈一般的輻射強度是多少, 市面上銷售的UVLED殺菌燈會把非紫外LED的燈珠混合封裝，導致UV輻射強度不夠，微生物其實沒有被殺死嗎？（因為實際生活中也無法檢測）

尹輝：相當于我們產品10mW、15mW兩顆左右就可以。UV 殺菌與距離有非常大的關系。很多表面殺菌距離非常近，殺菌時間也相對較少。

30mW/cm²是比較強的光輻射強度，可能大家參考了以前的汞燈標準，很多產品如果達不到這么高的強度，可以通過延長殺菌時間來實現殺菌的目的，產品在設計過程中，也會考慮到用第三方檢測來確認光功率、殺菌時間是否能達到指標殺菌率。

30mW/cm²是以前高壓汞燈的標準，比如高壓汞燈，一米距離，UVC光輻射強度在90mW/cm²的情況下，三十分鐘可以殺死病毒，保險起見，有些認為60分鐘更好。距離如果比較短，有些不需要達到這么高的功率，時間也不需要那么長。

UVC殺菌工作時，肉眼是看不到的，為了增加UVC產品的使用體驗性，我們會把UVA與UVC一起封裝，因為UVA工作時會發出紫光，會很好的被識別，給人的體驗性也不同。并不會出現互相影響輻射強度的問題。

2.目前升譜光電在LED車燈領域有哪些突破性進展？

尹輝：目前LED車燈部分，包括前裝和后裝領域，后裝推進非常快，競爭也非常激烈，目前后裝市場我們算是主要的大燈器件供應商。前裝市場，目前更多集中在汽車轉向燈、高位剎車燈、標志燈、日行燈應用，表現為中小功率應用。也有一部分的前裝大燈在運用，這部分需要共晶封裝的高功率產品。車燈領域的供應鏈，隨著國內技術的進步和成熟、以及終端對成本下降的需求，必然會逐步從國外轉向國內，或者一部分供應鏈轉移，尤其是國產品牌、電動車品牌會更快采用。

 

3.UVC封裝器件芯片主要來自哪家？目前國內外芯片性價比差異大不大？

尹輝：芯片確實比較關鍵，芯片部分，國外的主要有日本、韓國等幾家品牌公司DOWA、LG、首爾等，國內而言，也有一些企業做的挺好，比如三安光電、中科潞安、湖北深紫等。

目前電光轉化效率，基本水平一般在1%-3%，做的比較好的，會在3%-5%。升譜光電主要以臺灣和大陸為主，韓國、日本品牌芯片也會用到。

 

4.對于UVC LED封裝，客戶最關心哪些技術指標？目前市場上UVC 1mW大致價格多少？

尹輝：客戶主要關心的技術指標有幾個：一是光功率，二是UVC的波長，UVC LED的波長一般在275nm左右， 也有很多客戶，比較關注封裝技術，比如是不是無機封裝，封裝器件的穩定性、壽命，是采用錫膏封裝，還是金屬焊接，共晶技術等，這些也是客戶比較關注的核心點。

1mW產品的市場價格，跨度很大，國內可能有些會比較便宜，比如幾塊錢等級。國外價格會高一些，有專利的價格可能會更貴一些，市場價格沒法一概而論。

 

5.目前Mini\MicroLED技術大熱，升譜有沒有意向涉足新型顯示領域？

尹輝：升譜光電主要服務于照明、汽車、工業電器、非視覺（智能、物聯網和健康領域）幾大市場，也將專注于這幾大核心領域，做好、做強。具體沒有涉及Mini\MicroLED新型顯示領域。

 

6.目前有紫光激發熒光粉的LED產品嗎？

尹輝：產品已經有了，現在市場上也有很多應用產品，比如小孩用的臺燈等，還有些高端照明場合，其實技術已經很好，只是產品價格還比較貴。

 

7. VCSEL部分，升譜光電有何發展計劃？

尹輝：VCSEL主要是3D人臉識別、3D感測等用途，智能物聯是我們重點發展領域，我們主要是做器件封裝，做與客戶一些配套的設計方案，也是后期重點發展的領域。與LED其他應用相比，該領域業務尚處于初級階段，和終端接觸相對較少。

 

8.教育照明防藍光部分，用紫光激發是否用410納米，激發的效果好？會不會損害視網膜？

尹輝：400nm，405 nm，410 nm激發都有，各家側重點不同，都可以. 5000K左右的色溫，防藍光(小于470nm )比較麻煩，但是可以通過材料手段取得好效果。一般不會損害視網膜，光線很少，器件都通過IEC62778測試，達到RG0級。

 

（文字根據直播內容編輯整理，略有刪減）