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UV行業(yè)資訊
UVLED行業(yè)應(yīng)用及前景分析
文章來源：本站
作者：admin
時(shí)間: 2018-05-22 01:51:26
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近年來UV-LED固化技術(shù)受到了全世界的高度關(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。UV-LED是一種電致發(fā)光二極管，相比于傳統(tǒng)的UV汞燈，更為環(huán)保、高效且能耗低，是
導(dǎo)讀：近年來UV-LED固化技術(shù)受到了全世界的高度關(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。UV-LED是一種電致發(fā)光二極管，相比于傳統(tǒng)的UV汞燈，更為環(huán)保、高效且能耗低，是真正面向可持續(xù)發(fā)展的綠色工業(yè)技。
1、單波長，發(fā)光效率高，能耗低
UV-LED能將電能直接轉(zhuǎn)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，現(xiàn)在市場上有成熟應(yīng)用的是365nm、385nm、395nm、405nm這幾個(gè)波段。而傳統(tǒng)UV汞燈的發(fā)射光譜很寬，真正起有效固化作用的紫外光譜段只占其中的一部分，同時(shí)光電轉(zhuǎn)換效率低，能源消耗大。
2、不產(chǎn)生紅外線及臭氧
傳統(tǒng)汞燈會(huì)產(chǎn)生紅外線，并發(fā)出大量熱量，易對(duì)熱敏感基材造成損傷。而UV-LED為冷光源，能有效避免基材因過熱而產(chǎn)生收縮變形，對(duì)材料的適應(yīng)性更廣。同時(shí)用于紫外固化的UV-LED通常是波長較長的紫外光，因此在固化過程中不會(huì)產(chǎn)生臭氧，能夠保持良好的工作環(huán)境，相對(duì)傳統(tǒng)汞燈更安全、更環(huán)保。
3、即點(diǎn)即亮，電子化控制
UV-LED無需像汞燈那樣預(yù)熱，也不需要為了維持燈管壽命和工作效率而將燈管一直常開。UV-LED可瞬間開(關(guān))燈，輸出的能量也可以自由設(shè)定，并可隨機(jī)器速度而自動(dòng)調(diào)整，非常節(jié)能，控制簡單方便。
4、使用壽命長，維護(hù)成本低
UV-LED燈的使用壽命可達(dá)1萬-5萬小時(shí)以上，是傳統(tǒng)汞燈的10倍以上，且光衰減得很慢，使用壽命不受開關(guān)次數(shù)影響。同時(shí)LED光源沒有汞，也沒有燈罩等附件，所以幾乎不需要維護(hù)，降低了維護(hù)成本。
5、使用靈活性高，系統(tǒng)尺寸小
UV-LED光源可分為點(diǎn)光源、線光源、面光源，可定制有效照射區(qū)域。光源設(shè)備尺寸小、照射裝置與相關(guān)配套裝置非常緊湊，無需以往那種較大的機(jī)械安裝空間以及管道施工。這樣的特點(diǎn)使其能夠適應(yīng)各類生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程也更高效。
據(jù)TechNavio調(diào)研，UV-LED市場最近七八年來一直保持著非常高速的增長，從2008年的2,000萬美元增長至2014年的9,000萬美元，復(fù)合年均增長率高達(dá)28.5%。2016年由于紫外光LED產(chǎn)品積極導(dǎo)入光固化、殺菌與凈化市場等各項(xiàng)應(yīng)用，預(yù)估產(chǎn)值將至1.66億美元，其中LED應(yīng)用于光固化市場產(chǎn)值將達(dá)到8,100萬美元。而到2020年，全球UV-LED技術(shù)市場的復(fù)合年均增長率將達(dá)39%。
2015年，紫外光固化市場占UV-LED技術(shù)市場的48.14%。印刷行業(yè)對(duì)UV-LED固化設(shè)備的需求增加，用于UV-LED芯片的通量密度大幅改進(jìn)使得紫外線固化占據(jù)了UV-LED技術(shù)市場的很大一部分,同時(shí)印刷業(yè)已發(fā)展成為UV-LED固化設(shè)備的一大用戶。UV-LED技術(shù)在噴墨領(lǐng)域取得了巨大成功，推動(dòng)了UV-LED技術(shù)在整個(gè)印刷行業(yè)中的應(yīng)用。
亞洲市場的UV-LED技術(shù)
歐洲UV-LED技術(shù)將從2015年的3,628萬美元增長到2020年的1.902億美元。歐洲對(duì)有害物質(zhì)實(shí)行環(huán)境監(jiān)管和對(duì)汞燈的禁止使得歐洲市場成為全球UV-LED市場收入的重要貢獻(xiàn)者。由于UV-LED為環(huán)保型且耗電量少，在歐洲的醫(yī)療、粘合劑、印刷固化市場有著大量應(yīng)用，這些應(yīng)用也成為歐洲市場增長的一大重要因素。
北美市場的UV-LED技術(shù)
UV-LED技術(shù)占北美市場份額的26.8%。TechNavio預(yù)測，北美UV-LED技術(shù)市場將從2015年的3,433萬美元增長到2020年的1.7906億美元。由于市場快速增長，北美洲的平面藝術(shù)行業(yè)正越來越多地使用紫外固化設(shè)備和技術(shù)。其他UV-LED光固化應(yīng)用涉及醫(yī)療保健行業(yè)、通信設(shè)備行業(yè)、汽車行業(yè)、建材行業(yè)等。
U由于UV-LED為單一波段的UV光源，引發(fā)劑吸收光譜需要與LED發(fā)射光譜匹配，目前市場上針對(duì)LED光源開發(fā)的引發(fā)劑不多，可量產(chǎn)化的就更匱乏了。因此引發(fā)劑的匹配問題一直是LED光固化的難點(diǎn)，目前可使用的光引發(fā)劑有TPO、TPO-L、ITX、DETX、BAPO等。而這些引發(fā)劑在365nm、385nm、395nm、405nm的波段并沒有非常強(qiáng)的吸收峰，因此引發(fā)效率不高。同時(shí)與傳統(tǒng)汞燈相比，其功率較低，輻照能量不高，尤其是油墨類有色體系，若印刷速度快導(dǎo)致油墨固化不徹底鑒于引發(fā)劑匹配度和設(shè)備功率這兩方面的問題，用于LED固化的光固化樹脂就必須有非常高的反應(yīng)活性，才能避免固化不良等問題。目前市場可供選擇的UV-LED固化樹脂少很少主要受制于反應(yīng)活性和穩(wěn)定性這兩大問題。
噴繪打印
目前，市場對(duì)UV-LED固化技術(shù)的關(guān)注度很高，其中噴墨領(lǐng)域的創(chuàng)新最多，而UV-LED固化的優(yōu)勢恰好能滿足這一領(lǐng)域的需求。
UV-LED噴墨優(yōu)勢：節(jié)能、高效、分辨率高、適應(yīng)多種基材。應(yīng)用領(lǐng)域：工業(yè)或裝潢印刷、大幅面噴墨印刷、標(biāo)簽及包裝印刷。
涂布印刷
UV-LED涂布印刷與普通的UV印刷相比，在整個(gè)印刷生產(chǎn)過程中，更節(jié)能環(huán)保，壽命長，可以減少高達(dá)70~80%的能源消耗，且對(duì)承印材料有著出眾的適應(yīng)性。
PCB曝光/綠油固化
• 元件(電容,電感,各種插件,螺絲,芯片等)固定。
• 防潮灌封和核心電路、芯片保護(hù)，抗氧化涂層保護(hù)。
• 電路板保型(角)涂層。
• 地線,飛線,線圈固定。
• 波峰焊通孔掩膜。
家居建材
和傳統(tǒng)的涂裝方法相比，UV-LED不會(huì)對(duì)基材含水率產(chǎn)生影響，而且從封閉底、底漆、修色、面漆全面實(shí)現(xiàn)UV-LED快速固化的施工工藝，省去了傳統(tǒng)木器/大理石瓷磚底、面漆漫長的干燥固化時(shí)間和低固含多道噴涂施工的繁雜工序，能夠?qū)崿F(xiàn)全線機(jī)械化、流水線式作業(yè)，對(duì)于工廠產(chǎn)能的提高有著極大的促進(jìn)作用。
微電子
使用UV-LED固化膠水有很多優(yōu)勢, 比如低放熱，更低的能量需求，節(jié)省固化時(shí)間和位置，提升生產(chǎn)率，更容易自動(dòng)化。因此被廣泛用于微電子行業(yè)及醫(yī)療器械領(lǐng)域中，起到粘接、固定、保護(hù)等作用。
美甲領(lǐng)域
采用低功率的UV-LED燈固化，使用過程放熱低，UV甲油膠固化效果佳，可以保持長時(shí)間亮麗如新。
UV涂料
LED優(yōu)勢：冷光源、污染少、固化快、耗能低、成膜性能優(yōu)越；
應(yīng)用領(lǐng)域：手機(jī)、汽車涂料、光學(xué)透鏡、塑料涂層、光纖涂層。
光學(xué)鏡頭
1． 光學(xué)元件裝配（透鏡組,棱鏡,光學(xué)引擎裝配）
2． 圖像儀器裝配（顯微鏡,內(nèi)窺鏡,紅外儀,夜視儀,探頭等）
醫(yī)療器械
1． 麻醉面罩
2． 注射器
3． 導(dǎo)液管
4． 靜脈輸液管
5． 血管植入配件
6． 助聽器
7． 探測,監(jiān)控,以及圖像器械
8． 粘接PVC, 熱塑料（聚碳酸脂據(jù)和ABS）
科研院所
1． 高分子化學(xué)(納米涂料,光固化樹脂,光敏劑,單體,UV油墨等)
2． 醫(yī)療高分子材料(醫(yī)用塑料,導(dǎo)管),微生物
3． 光化學(xué) (光催化,光激發(fā),光合作用等)
4．半導(dǎo)體 (光加速蝕刻,切割,uv膠帶等)
光通信
1．無源器件（波分復(fù)用器WDM,陣列光柵波導(dǎo)AWG,光分路器SPLITTER,光隔離器ISOLATOR,光耦合器COUPLOR等）,各種玻璃封裝結(jié)構(gòu)粘接或是灌封,微小元件的固定等。
2．有源器件（同軸器件TOSA/ROSA/BOSA,VCSEL，激光準(zhǔn)直器等）特別是FTTX低成本小型化塑料封裝結(jié)構(gòu)；
3．光纖光纜（外涂層,標(biāo)記、粘接、光纖陀螺儀）。
1、單波長，發(fā)光效率高，能耗低
UV-LED能將電能直接轉(zhuǎn)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，現(xiàn)在市場上有成熟應(yīng)用的是365nm、385nm、395nm、405nm這幾個(gè)波段。而傳統(tǒng)UV汞燈的發(fā)射光譜很寬，真正起有效固化作用的紫外光譜段只占其中的一部分，同時(shí)光電轉(zhuǎn)換效率低，能源消耗大。
2、不產(chǎn)生紅外線及臭氧
傳統(tǒng)汞燈會(huì)產(chǎn)生紅外線，并發(fā)出大量熱量，易對(duì)熱敏感基材造成損傷。而UV-LED為冷光源，能有效避免基材因過熱而產(chǎn)生收縮變形，對(duì)材料的適應(yīng)性更廣。同時(shí)用于紫外固化的UV-LED通常是波長較長的紫外光，因此在固化過程中不會(huì)產(chǎn)生臭氧，能夠保持良好的工作環(huán)境，相對(duì)傳統(tǒng)汞燈更安全、更環(huán)保。
3、即點(diǎn)即亮，電子化控制
UV-LED無需像汞燈那樣預(yù)熱，也不需要為了維持燈管壽命和工作效率而將燈管一直常開。UV-LED可瞬間開(關(guān))燈，輸出的能量也可以自由設(shè)定，并可隨機(jī)器速度而自動(dòng)調(diào)整，非常節(jié)能，控制簡單方便。
4、使用壽命長，維護(hù)成本低
UV-LED燈的使用壽命可達(dá)1萬-5萬小時(shí)以上，是傳統(tǒng)汞燈的10倍以上，且光衰減得很慢，使用壽命不受開關(guān)次數(shù)影響。同時(shí)LED光源沒有汞，也沒有燈罩等附件，所以幾乎不需要維護(hù)，降低了維護(hù)成本。
5、使用靈活性高，系統(tǒng)尺寸小
UV-LED光源可分為點(diǎn)光源、線光源、面光源，可定制有效照射區(qū)域。光源設(shè)備尺寸小、照射裝置與相關(guān)配套裝置非常緊湊，無需以往那種較大的機(jī)械安裝空間以及管道施工。這樣的特點(diǎn)使其能夠適應(yīng)各類生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程也更高效。
據(jù)TechNavio調(diào)研，UV-LED市場最近七八年來一直保持著非常高速的增長，從2008年的2,000萬美元增長至2014年的9,000萬美元，復(fù)合年均增長率高達(dá)28.5%。2016年由于紫外光LED產(chǎn)品積極導(dǎo)入光固化、殺菌與凈化市場等各項(xiàng)應(yīng)用，預(yù)估產(chǎn)值將至1.66億美元，其中LED應(yīng)用于光固化市場產(chǎn)值將達(dá)到8,100萬美元。而到2020年，全球UV-LED技術(shù)市場的復(fù)合年均增長率將達(dá)39%。
2015年，紫外光固化市場占UV-LED技術(shù)市場的48.14%。印刷行業(yè)對(duì)UV-LED固化設(shè)備的需求增加，用于UV-LED芯片的通量密度大幅改進(jìn)使得紫外線固化占據(jù)了UV-LED技術(shù)市場的很大一部分,同時(shí)印刷業(yè)已發(fā)展成為UV-LED固化設(shè)備的一大用戶。UV-LED技術(shù)在噴墨領(lǐng)域取得了巨大成功，推動(dòng)了UV-LED技術(shù)在整個(gè)印刷行業(yè)中的應(yīng)用。
亞洲市場的UV-LED技術(shù)
歐洲UV-LED技術(shù)將從2015年的3,628萬美元增長到2020年的1.902億美元。歐洲對(duì)有害物質(zhì)實(shí)行環(huán)境監(jiān)管和對(duì)汞燈的禁止使得歐洲市場成為全球UV-LED市場收入的重要貢獻(xiàn)者。由于UV-LED為環(huán)保型且耗電量少，在歐洲的醫(yī)療、粘合劑、印刷固化市場有著大量應(yīng)用，這些應(yīng)用也成為歐洲市場增長的一大重要因素。
北美市場的UV-LED技術(shù)
UV-LED技術(shù)占北美市場份額的26.8%。TechNavio預(yù)測，北美UV-LED技術(shù)市場將從2015年的3,433萬美元增長到2020年的1.7906億美元。由于市場快速增長，北美洲的平面藝術(shù)行業(yè)正越來越多地使用紫外固化設(shè)備和技術(shù)。其他UV-LED光固化應(yīng)用涉及醫(yī)療保健行業(yè)、通信設(shè)備行業(yè)、汽車行業(yè)、建材行業(yè)等。
U由于UV-LED為單一波段的UV光源，引發(fā)劑吸收光譜需要與LED發(fā)射光譜匹配，目前市場上針對(duì)LED光源開發(fā)的引發(fā)劑不多，可量產(chǎn)化的就更匱乏了。因此引發(fā)劑的匹配問題一直是LED光固化的難點(diǎn)，目前可使用的光引發(fā)劑有TPO、TPO-L、ITX、DETX、BAPO等。而這些引發(fā)劑在365nm、385nm、395nm、405nm的波段并沒有非常強(qiáng)的吸收峰，因此引發(fā)效率不高。同時(shí)與傳統(tǒng)汞燈相比，其功率較低，輻照能量不高，尤其是油墨類有色體系，若印刷速度快導(dǎo)致油墨固化不徹底鑒于引發(fā)劑匹配度和設(shè)備功率這兩方面的問題，用于LED固化的光固化樹脂就必須有非常高的反應(yīng)活性，才能避免固化不良等問題。目前市場可供選擇的UV-LED固化樹脂少很少主要受制于反應(yīng)活性和穩(wěn)定性這兩大問題。
噴繪打印
目前，市場對(duì)UV-LED固化技術(shù)的關(guān)注度很高，其中噴墨領(lǐng)域的創(chuàng)新最多，而UV-LED固化的優(yōu)勢恰好能滿足這一領(lǐng)域的需求。
UV-LED噴墨優(yōu)勢：節(jié)能、高效、分辨率高、適應(yīng)多種基材。應(yīng)用領(lǐng)域：工業(yè)或裝潢印刷、大幅面噴墨印刷、標(biāo)簽及包裝印刷。
涂布印刷
UV-LED涂布印刷與普通的UV印刷相比，在整個(gè)印刷生產(chǎn)過程中，更節(jié)能環(huán)保，壽命長，可以減少高達(dá)70~80%的能源消耗，且對(duì)承印材料有著出眾的適應(yīng)性。
PCB曝光/綠油固化
• 元件(電容,電感,各種插件,螺絲,芯片等)固定。
• 防潮灌封和核心電路、芯片保護(hù)，抗氧化涂層保護(hù)。
• 電路板保型(角)涂層。
• 地線,飛線,線圈固定。
• 波峰焊通孔掩膜。
家居建材
和傳統(tǒng)的涂裝方法相比，UV-LED不會(huì)對(duì)基材含水率產(chǎn)生影響，而且從封閉底、底漆、修色、面漆全面實(shí)現(xiàn)UV-LED快速固化的施工工藝，省去了傳統(tǒng)木器/大理石瓷磚底、面漆漫長的干燥固化時(shí)間和低固含多道噴涂施工的繁雜工序，能夠?qū)崿F(xiàn)全線機(jī)械化、流水線式作業(yè)，對(duì)于工廠產(chǎn)能的提高有著極大的促進(jìn)作用。
微電子
使用UV-LED固化膠水有很多優(yōu)勢, 比如低放熱，更低的能量需求，節(jié)省固化時(shí)間和位置，提升生產(chǎn)率，更容易自動(dòng)化。因此被廣泛用于微電子行業(yè)及醫(yī)療器械領(lǐng)域中，起到粘接、固定、保護(hù)等作用。
美甲領(lǐng)域
采用低功率的UV-LED燈固化，使用過程放熱低，UV甲油膠固化效果佳，可以保持長時(shí)間亮麗如新。
UV涂料
LED優(yōu)勢：冷光源、污染少、固化快、耗能低、成膜性能優(yōu)越；
應(yīng)用領(lǐng)域：手機(jī)、汽車涂料、光學(xué)透鏡、塑料涂層、光纖涂層。
光學(xué)鏡頭
1． 光學(xué)元件裝配（透鏡組,棱鏡,光學(xué)引擎裝配）
2． 圖像儀器裝配（顯微鏡,內(nèi)窺鏡,紅外儀,夜視儀,探頭等）
醫(yī)療器械
1． 麻醉面罩
2． 注射器
3． 導(dǎo)液管
4． 靜脈輸液管
5． 血管植入配件
6． 助聽器
7． 探測,監(jiān)控,以及圖像器械
8． 粘接PVC, 熱塑料（聚碳酸脂據(jù)和ABS）
科研院所
1． 高分子化學(xué)(納米涂料,光固化樹脂,光敏劑,單體,UV油墨等)
2． 醫(yī)療高分子材料(醫(yī)用塑料,導(dǎo)管),微生物
3． 光化學(xué) (光催化,光激發(fā),光合作用等)
4．半導(dǎo)體 (光加速蝕刻,切割,uv膠帶等)
光通信
1．無源器件（波分復(fù)用器WDM,陣列光柵波導(dǎo)AWG,光分路器SPLITTER,光隔離器ISOLATOR,光耦合器COUPLOR等）,各種玻璃封裝結(jié)構(gòu)粘接或是灌封,微小元件的固定等。
2．有源器件（同軸器件TOSA/ROSA/BOSA,VCSEL，激光準(zhǔn)直器等）特別是FTTX低成本小型化塑料封裝結(jié)構(gòu)；
3．光纖光纜（外涂層,標(biāo)記、粘接、光纖陀螺儀）。
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