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UVLED行业应用及前景分析
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作者：admin
时间: 2018-05-22 01:51:26
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近年来UV-LED固化技术受到了全世界的高度关注，在许多应用领域中都逐渐采用UV-LED光源取代传统的汞灯光源。UV-LED是一种电致发光二极管，相比于传统的UV汞灯，更为环保、高效且能耗低，是
导读：近年来UV-LED固化技术受到了全世界的高度关注，在许多应用领域中都逐渐采用UV-LED光源取代传统的汞灯光源。UV-LED是一种电致发光二极管，相比于传统的UV汞灯，更为环保、高效且能耗低，是真正面向可持续发展的绿色工业技。
1、单波长，发光效率高，能耗低
UV-LED能将电能直接转换成UV光，且发出的是单波段紫外光，光线能量高度集中在特定紫外光波段，现在市场上有成熟应用的是365nm、385nm、395nm、405nm这几个波段。而传统UV汞灯的发射光谱很宽，真正起有效固化作用的紫外光谱段只占其中的一部分，同时光电转换效率低，能源消耗大。
2、不产生红外线及臭氧
传统汞灯会产生红外线，并发出大量热量，易对热敏感基材造成损伤。而UV-LED为冷光源，能有效避免基材因过热而产生收缩变形，对材料的适应性更广。同时用于紫外固化的UV-LED通常是波长较长的紫外光，因此在固化过程中不会产生臭氧，能够保持良好的工作环境，相对传统汞灯更安全、更环保。
3、即点即亮，电子化控制
UV-LED无需像汞灯那样预热，也不需要为了维持灯管寿命和工作效率而将灯管一直常开。UV-LED可瞬间开(关)灯，输出的能量也可以自由设定，并可随机器速度而自动调整，非常节能，控制简单方便。
4、使用寿命长，维护成本低
UV-LED灯的使用寿命可达1万-5万小时以上，是传统汞灯的10倍以上，且光衰减得很慢，使用寿命不受开关次数影响。同时LED光源没有汞，也没有灯罩等附件，所以几乎不需要维护，降低了维护成本。
5、使用灵活性高，系统尺寸小
UV-LED光源可分为点光源、线光源、面光源，可定制有效照射区域。光源设备尺寸小、照射装置与相关配套装置非常紧凑，无需以往那种较大的机械安装空间以及管道施工。这样的特点使其能够适应各类生产工艺，生产流程也更高效。
据TechNavio调研，UV-LED市场最近七八年来一直保持着非常高速的增长，从2008年的2,000万美元增长至2014年的9,000万美元，复合年均增长率高达28.5%。2016年由于紫外光LED产品积极导入光固化、杀菌与净化市场等各项应用，预估产值将至1.66亿美元，其中LED应用于光固化市场产值将达到8,100万美元。而到2020年，全球UV-LED技术市场的复合年均增长率将达39%。
2015年，紫外光固化市场占UV-LED技术市场的48.14%。印刷行业对UV-LED固化设备的需求增加，用于UV-LED芯片的通量密度大幅改进使得紫外线固化占据了UV-LED技术市场的很大一部分,同时印刷业已发展成为UV-LED固化设备的一大用户。UV-LED技术在喷墨领域取得了巨大成功，推动了UV-LED技术在整个印刷行业中的应用。
亚洲市场的UV-LED技术
欧洲UV-LED技术将从2015年的3,628万美元增长到2020年的1.902亿美元。欧洲对有害物质实行环境监管和对汞灯的禁止使得欧洲市场成为全球UV-LED市场收入的重要贡献者。由于UV-LED为环保型且耗电量少，在欧洲的医疗、粘合剂、印刷固化市场有着大量应用，这些应用也成为欧洲市场增长的一大重要因素。
北美市场的UV-LED技术
UV-LED技术占北美市场份额的26.8%。TechNavio预测，北美UV-LED技术市场将从2015年的3,433万美元增长到2020年的1.7906亿美元。由于市场快速增长，北美洲的平面艺术行业正越来越多地使用紫外固化设备和技术。其他UV-LED光固化应用涉及医疗保健行业、通信设备行业、汽车行业、建材行业等。
U由于UV-LED为单一波段的UV光源，引发剂吸收光谱需要与LED发射光谱匹配，目前市场上针对LED光源开发的引发剂不多，可量产化的就更匮乏了。因此引发剂的匹配问题一直是LED光固化的难点，目前可使用的光引发剂有TPO、TPO-L、ITX、DETX、BAPO等。而这些引发剂在365nm、385nm、395nm、405nm的波段并没有非常强的吸收峰，因此引发效率不高。同时与传统汞灯相比，其功率较低，辐照能量不高，尤其是油墨类有色体系，若印刷速度快导致油墨固化不彻底鉴于引发剂匹配度和设备功率这两方面的问题，用于LED固化的光固化树脂就必须有非常高的反应活性，才能避免固化不良等问题。目前市场可供选择的UV-LED固化树脂少很少主要受制于反应活性和稳定性这两大问题。
喷绘打印
目前，市场对UV-LED固化技术的关注度很高，其中喷墨领域的创新最多，而UV-LED固化的优势恰好能满足这一领域的需求。
UV-LED喷墨优势：节能、高效、分辨率高、适应多种基材。应用领域：工业或装潢印刷、大幅面喷墨印刷、标签及包装印刷。
涂布印刷
UV-LED涂布印刷与普通的UV印刷相比，在整个印刷生产过程中，更节能环保，寿命长，可以减少高达70~80%的能源消耗，且对承印材料有着出众的适应性。
PCB曝光/绿油固化
• 元件(电容,电感,各种插件,螺丝,芯片等)固定。
• 防潮灌封和核心电路、芯片保护，抗氧化涂层保护。
• 电路板保型(角)涂层。
• 地线,飞线,线圈固定。
• 波峰焊通孔掩膜。
家居建材
和传统的涂装方法相比，UV-LED不会对基材含水率产生影响，而且从封闭底、底漆、修色、面漆全面实现UV-LED快速固化的施工工艺，省去了传统木器/大理石瓷砖底、面漆漫长的干燥固化时间和低固含多道喷涂施工的繁杂工序，能够实现全线机械化、流水线式作业，对于工厂产能的提高有着极大的促进作用。
微电子
使用UV-LED固化胶水有很多优势, 比如低放热，更低的能量需求，节省固化时间和位置，提升生产率，更容易自动化。因此被广泛用于微电子行业及医疗器械领域中，起到粘接、固定、保护等作用。
美甲领域
采用低功率的UV-LED灯固化，使用过程放热低，UV甲油胶固化效果佳，可以保持长时间亮丽如新。
UV涂料
LED优势：冷光源、污染少、固化快、耗能低、成膜性能优越；
应用领域：手机、汽车涂料、光学透镜、塑料涂层、光纤涂层。
光学镜头
1． 光学元件装配（透镜组,棱镜,光学引擎装配）
2． 图像仪器装配（显微镜,内窥镜,红外仪,夜视仪,探头等）
医疗器械
1． 麻醉面罩
2． 注射器
3． 导液管
4． 静脉输液管
5． 血管植入配件
6． 助听器
7． 探测,监控,以及图像器械
8． 粘接PVC, 热塑料（聚碳酸脂据和ABS）
科研院所
1． 高分子化学(纳米涂料,光固化树脂,光敏剂,单体,UV油墨等)
2． 医疗高分子材料(医用塑料,导管),微生物
3． 光化学 (光催化,光激发,光合作用等)
4．半导体 (光加速蚀刻,切割,uv胶带等)
光通信
1．无源器件（波分复用器WDM,阵列光栅波导AWG,光分路器SPLITTER,光隔离器ISOLATOR,光耦合器COUPLOR等）,各种玻璃封装结构粘接或是灌封,微小元件的固定等。
2．有源器件（同轴器件TOSA/ROSA/BOSA,VCSEL，激光准直器等）特别是FTTX低成本小型化塑料封装结构；
3．光纤光缆（外涂层,标记、粘接、光纤陀螺仪）。
1、单波长，发光效率高，能耗低
UV-LED能将电能直接转换成UV光，且发出的是单波段紫外光，光线能量高度集中在特定紫外光波段，现在市场上有成熟应用的是365nm、385nm、395nm、405nm这几个波段。而传统UV汞灯的发射光谱很宽，真正起有效固化作用的紫外光谱段只占其中的一部分，同时光电转换效率低，能源消耗大。
2、不产生红外线及臭氧
传统汞灯会产生红外线，并发出大量热量，易对热敏感基材造成损伤。而UV-LED为冷光源，能有效避免基材因过热而产生收缩变形，对材料的适应性更广。同时用于紫外固化的UV-LED通常是波长较长的紫外光，因此在固化过程中不会产生臭氧，能够保持良好的工作环境，相对传统汞灯更安全、更环保。
3、即点即亮，电子化控制
UV-LED无需像汞灯那样预热，也不需要为了维持灯管寿命和工作效率而将灯管一直常开。UV-LED可瞬间开(关)灯，输出的能量也可以自由设定，并可随机器速度而自动调整，非常节能，控制简单方便。
4、使用寿命长，维护成本低
UV-LED灯的使用寿命可达1万-5万小时以上，是传统汞灯的10倍以上，且光衰减得很慢，使用寿命不受开关次数影响。同时LED光源没有汞，也没有灯罩等附件，所以几乎不需要维护，降低了维护成本。
5、使用灵活性高，系统尺寸小
UV-LED光源可分为点光源、线光源、面光源，可定制有效照射区域。光源设备尺寸小、照射装置与相关配套装置非常紧凑，无需以往那种较大的机械安装空间以及管道施工。这样的特点使其能够适应各类生产工艺，生产流程也更高效。
据TechNavio调研，UV-LED市场最近七八年来一直保持着非常高速的增长，从2008年的2,000万美元增长至2014年的9,000万美元，复合年均增长率高达28.5%。2016年由于紫外光LED产品积极导入光固化、杀菌与净化市场等各项应用，预估产值将至1.66亿美元，其中LED应用于光固化市场产值将达到8,100万美元。而到2020年，全球UV-LED技术市场的复合年均增长率将达39%。
2015年，紫外光固化市场占UV-LED技术市场的48.14%。印刷行业对UV-LED固化设备的需求增加，用于UV-LED芯片的通量密度大幅改进使得紫外线固化占据了UV-LED技术市场的很大一部分,同时印刷业已发展成为UV-LED固化设备的一大用户。UV-LED技术在喷墨领域取得了巨大成功，推动了UV-LED技术在整个印刷行业中的应用。
亚洲市场的UV-LED技术
欧洲UV-LED技术将从2015年的3,628万美元增长到2020年的1.902亿美元。欧洲对有害物质实行环境监管和对汞灯的禁止使得欧洲市场成为全球UV-LED市场收入的重要贡献者。由于UV-LED为环保型且耗电量少，在欧洲的医疗、粘合剂、印刷固化市场有着大量应用，这些应用也成为欧洲市场增长的一大重要因素。
北美市场的UV-LED技术
UV-LED技术占北美市场份额的26.8%。TechNavio预测，北美UV-LED技术市场将从2015年的3,433万美元增长到2020年的1.7906亿美元。由于市场快速增长，北美洲的平面艺术行业正越来越多地使用紫外固化设备和技术。其他UV-LED光固化应用涉及医疗保健行业、通信设备行业、汽车行业、建材行业等。
U由于UV-LED为单一波段的UV光源，引发剂吸收光谱需要与LED发射光谱匹配，目前市场上针对LED光源开发的引发剂不多，可量产化的就更匮乏了。因此引发剂的匹配问题一直是LED光固化的难点，目前可使用的光引发剂有TPO、TPO-L、ITX、DETX、BAPO等。而这些引发剂在365nm、385nm、395nm、405nm的波段并没有非常强的吸收峰，因此引发效率不高。同时与传统汞灯相比，其功率较低，辐照能量不高，尤其是油墨类有色体系，若印刷速度快导致油墨固化不彻底鉴于引发剂匹配度和设备功率这两方面的问题，用于LED固化的光固化树脂就必须有非常高的反应活性，才能避免固化不良等问题。目前市场可供选择的UV-LED固化树脂少很少主要受制于反应活性和稳定性这两大问题。
喷绘打印
目前，市场对UV-LED固化技术的关注度很高，其中喷墨领域的创新最多，而UV-LED固化的优势恰好能满足这一领域的需求。
UV-LED喷墨优势：节能、高效、分辨率高、适应多种基材。应用领域：工业或装潢印刷、大幅面喷墨印刷、标签及包装印刷。
涂布印刷
UV-LED涂布印刷与普通的UV印刷相比，在整个印刷生产过程中，更节能环保，寿命长，可以减少高达70~80%的能源消耗，且对承印材料有着出众的适应性。
PCB曝光/绿油固化
• 元件(电容,电感,各种插件,螺丝,芯片等)固定。
• 防潮灌封和核心电路、芯片保护，抗氧化涂层保护。
• 电路板保型(角)涂层。
• 地线,飞线,线圈固定。
• 波峰焊通孔掩膜。
家居建材
和传统的涂装方法相比，UV-LED不会对基材含水率产生影响，而且从封闭底、底漆、修色、面漆全面实现UV-LED快速固化的施工工艺，省去了传统木器/大理石瓷砖底、面漆漫长的干燥固化时间和低固含多道喷涂施工的繁杂工序，能够实现全线机械化、流水线式作业，对于工厂产能的提高有着极大的促进作用。
微电子
使用UV-LED固化胶水有很多优势, 比如低放热，更低的能量需求，节省固化时间和位置，提升生产率，更容易自动化。因此被广泛用于微电子行业及医疗器械领域中，起到粘接、固定、保护等作用。
美甲领域
采用低功率的UV-LED灯固化，使用过程放热低，UV甲油胶固化效果佳，可以保持长时间亮丽如新。
UV涂料
LED优势：冷光源、污染少、固化快、耗能低、成膜性能优越；
应用领域：手机、汽车涂料、光学透镜、塑料涂层、光纤涂层。
光学镜头
1． 光学元件装配（透镜组,棱镜,光学引擎装配）
2． 图像仪器装配（显微镜,内窥镜,红外仪,夜视仪,探头等）
医疗器械
1． 麻醉面罩
2． 注射器
3． 导液管
4． 静脉输液管
5． 血管植入配件
6． 助听器
7． 探测,监控,以及图像器械
8． 粘接PVC, 热塑料（聚碳酸脂据和ABS）
科研院所
1． 高分子化学(纳米涂料,光固化树脂,光敏剂,单体,UV油墨等)
2． 医疗高分子材料(医用塑料,导管),微生物
3． 光化学 (光催化,光激发,光合作用等)
4．半导体 (光加速蚀刻,切割,uv胶带等)
光通信
1．无源器件（波分复用器WDM,阵列光栅波导AWG,光分路器SPLITTER,光隔离器ISOLATOR,光耦合器COUPLOR等）,各种玻璃封装结构粘接或是灌封,微小元件的固定等。
2．有源器件（同轴器件TOSA/ROSA/BOSA,VCSEL，激光准直器等）特别是FTTX低成本小型化塑料封装结构；
3．光纤光缆（外涂层,标记、粘接、光纤陀螺仪）。
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