外媒4月消息稱，美國南卡羅來納大學的科學家已開發出全球最小、最亮的UVC LED，芯片尺寸僅為5微米，波長為281nm。并且，由這些芯片組成的UVC LED陣列亮度達361W·cm-2。
學家通過研究發現，UVC LED像素陣列的外量子效率不會隨著像素尺寸的縮小而降低，唯一受影響的是：熱阻抗會小幅降低。因此，科學家有信心在不影響器件性能的條件下，開發出更小尺寸的UVC LED。目前，科學家正在研究增強光提取效率的工藝技術，期望能夠利用獨立電子來控制這些像素。本次研究突破有助于推動UVC LED在要求高劑量深紫外照射的應用中更好地與汞燈競爭。這一消息在一定程度上為稍顯沉寂的UVC LED領域注入了些許活水。一位業內人士直言，這是一則驚艷的消息…
市場降溫背后
2020年，UVC LED在疫情爆發后迅速“成名”，其中摻雜著很多虛火炒作的成分，下半年逐漸冷卻的UVC消費應用市場就成為了佐證。2021年的UVC LED市場確實不如2020年活躍，甚至可以說已有很長時間沒有看到UVC LED相關消息在業內激起較大的水花，從表面看，市場發展如過山車一般。但，市場就真的歸于沉寂了嗎？其實不然。雖然部分不良商人為了追求一時的紅利而犧牲品質和口碑，市場出現以假亂真、以次充好的亂象，導致歐美市場將國內品牌的UVC消費性下架，至今海外消費者還未恢復對國內品牌的信心。
但從另一個角度來看，這并非是一件壞事。亂象、降溫出現后，部分投機、盲目跟風的中小型廠商退出市場，剩下的是認真耕耘UVC LED領域的廠商，從側面反映UVC LED產業進入了理性發展的階段，也將推動UVC LED行業標準的制定。況且，市場需求在疫情緩解后有所降溫也符合行業發展規律，業內相關大廠依舊對UVC LED的發展前景持樂觀態度。
據TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside調查， 華引芯、至芯半導體、安芯美、國星光電、鴻利秉一、瑞豐光電、升譜光電、鴻利智匯等芯片、封裝廠商均表示，市場遇冷在意料之中，而不可否認的是，疫情加快了行業的成長，健康概念已逐漸深入人心。各家廠商坦言，市場的發展由感性向理性轉變，有助于UVC LED市場秩序和行業標準的制定。與此同時，隨著海內外品牌的相繼加入，廠商也將重點在產品設計、光功率、成本等方面取得突破。總的來說，UVC LED正在朝向理性、健康的方向發展。
目前，市場供需關系相對平衡，相關訂單增速相比2020年有所放緩，整體情況較為穩定。
瑞豐光電今年總體訂單穩定，呈現穩中有增的態勢，未出現較大幅度的波動。
華引芯UVC LED業務增長相對穩定，產能規模相比去年沒有大規模提升，客戶方面也比較穩定，因此總體波動不大。
至芯半導體UVC LED產品現階段還處于前期研發階段，訂單狀況良好。
鴻利秉一今年訂單相比去年同期及2019年有較大幅度的提升；整體來看，UV LED產品供需較平衡。
全球廠商動態
市場止步不前與否，從全球范圍內UVC LED相關廠商的動態中就可以找到答案。2021年，各大廠商持續開展UVC LED領域的研發生產工作，UVC LED行業的發展并沒有停滯不前，并且，一些國際大廠正在加大對UVC LED領域的投資力度，如歐司朗。
去年入局UVC LED領域的歐司朗，在今年2月宣布收購美國UVC LED技術商Bolb 20%的股權，進一步擴展在UVC滅菌應用領域的技術和產品布局，雙方將共同克服相關技術障礙，實現低能耗、高光效的成果。
首爾偉傲世則在提升光功率方面取得了一些突破。目前，其多晶UVC LED產品的光功率已可達65mW，預計今年將穩定生產。另外，該公司今年UV業務板塊營運表現非常突出，銷售額同比增長100%。
廠商動態
安芯美 | 波長范圍：260-280nm，270-275nm產品占比60%；2020年UV LED業務營收占比15%； 功率范圍：3-7mw@40mA、8-18mw@100mA、18-30mw@150mA、40-60mw@350mA 芯片產能：10KK/月，燈珠產能：5KK/月，模組產能：20萬個/月的組裝能力。 |
華引芯 | 波長范圍：265-280nm；單器件功率范圍：5mW-200mW； 應用：白色家電 、商用空氣消殺、醫療凈水、工業水處理等； 產能：2KK/月；2020年營收占比接近40%；未來深入拓展海外市場，參與相關標準的制定。 |
至芯半導體 | 波長范圍：250-320nm，UVB/UVC LED外延片及紫外線探測器外延片，可定制水/空氣/表面殺菌模組 ； 小功率：10~20mW@100mA；中功率：20~40mW@200mA；大功率：60~100mW@500mA； 芯片產能20KK/月，封裝產能10KK/月；2020年UV LED營收占比80%； 應用：加濕器，空調等白色家電，殺菌棒等表面類殺菌； 未來規劃：水殺菌，車載空調殺菌，以及冷鏈物流，智能消殺機器人等高功率智能化消殺領域 今年4月7日投產，5月將出貨芯片和燈珠，達產后，預估年產3億顆深紫外UVC LED芯片。 |
國星光電 | 工業固化、光觸媒、健康照明、殺菌消毒四大系列UV LED芯片產品； 殺菌可視化成果：開發出國內首款微安級DUV光電檢測管； 應用：家電產品、空氣殺菌、表面殺菌、凈水殺菌、流動水殺菌等。 |
鴻利秉一 | 全無機封裝為主，也有部分半無機封裝產品； 波長范圍：255-425nm；UVA功率：0.5—25W；UVC/UVB功率：2-100mW； 應用：家電產品、車用空氣殺菌、凈水器。 |
鴻利智匯 | 半無機封裝為主；波長范圍：255-405nm；UVA產能：100KK，UVC產能：5KK； 應用：便攜式殺菌包、手持殺菌棒等小家電為主，目前UVC LED營收占比較小； 未來規劃在空氣殺菌、凈水器、工業水殺菌應用上有所突破。 |
瑞豐光電 | 波長范圍：250-425nm；功率：0.2-300W；營收占比5%； UVC LED產品應用：殺菌棒、殺菌包、食品殺菌等表面殺菌和空氣殺菌應用； 后續將開發針對家電產品、水處理、工業水殺菌類產品的解決方案。 |
升譜光電 | UVA/UVB/UVC器件和模組，無機封裝；UVA產能較大； UVC LED波長范圍：260-280nm；功率：5-400mW，可批量供貨；產能約3KK/月； UVC/UVA LED應用涵蓋表面殺菌、空氣凈化、水殺菌等；UV LED整體營收占比較低。 |
慧億科技 | 主打UVC LED水/空氣/表面殺菌模組；波長范圍：270-275nm； 功率范圍：小功率（3-5mW），中功率（15-25mW），大功率（30mW以上）； 殺菌模組產能：18萬PCS/月；營收占比90%以上； 已有30多種品類的成熟殺菌模組方案；已推出針對醫院環境的UVC LED大范圍表面殺菌模組。 |
除了產業鏈各環節廠商以外，UVC LED終端品牌產品也呈現出增長之勢，尤其是家電產品。
三星去年已推出UVA LED冰箱和衣櫥產品，今年計劃將UVC LED導入到空調、洗衣機、冰箱、空氣凈化等家電產品中。
今年3月底，小米發布一款UVC LED米家新風空調尊享版，除菌率高達99.9%，售價為3599元。
同樣在3月底，海爾也發布了新型UVC LED空調UV Clean Pro，這款空調已在印度開售，售價為66500印度盧比。
4月，云米科技也推出了一款UVC LED空調——云米AI變頻空調Space，對金黃葡萄球菌/大腸桿菌/H1N1流感病毒除菌率高達99.9%。
UVC LED品牌產品
LG | 凈水器、消毒機器人CLOi、PuriCare口罩式空氣凈化器 |
海爾 | 洗衣機、中央柜機、空調等 |
海信 | 洗衣機、空氣凈化器、中央空調 |
美的 | 果凈冰箱、空氣凈化器、空調 |
小米 | 加濕器、空調、智能牙刷消毒器、便攜式殺菌盒 |
格力 | 空調 |
云米 | 空調 |
沁園 | 水龍頭 |
222nm UVC技術進展
2020年，號稱安全性和殺菌消毒效果兼具的222nm UVC技術風靡一時，神戶大學、哥倫比亞大學及廣島大學等均通過實驗研究證明了其可有效滅活新冠病毒，且對人體無害。目前，搭載222nm UVC技術的產品已經開始商業化使用。
去年9月，波音公司宣布與佛羅里達州的Healthe公司簽署了專利和技術許可協議。根據協議，Healthe將生產和銷售用于飛機內部殺菌的手持式222nm UVC消毒設備，標志著222nm UVC技術的商用化。
來源：Healthe
今年3月，Healthe Wand ProTM消毒棒開放訂購。Healthe表示，產品采用的222nm UVC技術的殺菌率為99.7%，除了航空應用以外，還適用于運輸、酒店、辦公室及零售等場所。另外，美國納米技術公司NS Nanotech也于今年3月間發布了搭載222nm UVC技術的新一代小型化芯片ShortWaveLightTM Emitter，價格不到200美元，在獲得監管部門批準的前提下，這款產品預計今年下半年實現商用化。
來源：NS Nanotech
5月14日，NS Nanotech宣布ShortWaveLight Emitter原型產品已經開始送樣客戶，客戶也已經開始設計空氣和表面殺菌應用。不過，222nm UVC技術的可行性和安全性仍存在不少爭議，大多數業者對此持保守看法。歐司朗半導體在3月的線上UVC LED研討會上就分享了對222nm UVC技術的看法。歐司朗認為，222nm波長對人體皮膚的穿透深度小且可被角膜吸收，但相比265nm、275nm、280nm等波長，222nm的輻射效率和殺菌效率較低，而且還會在空氣中產生臭氧。
不止歐司朗，國內不少廠商所見略同。總的來說，222nm波段利弊兼具，目前還處于研究探索階段，安全性、可行性方面也需要更多的驗證。222nm目前主要以準分子燈為主，222nm UVC LED商用化則言之尚早。
安芯美 | UVC LED波長越短，其AlGaN材料的Al組分會越高，222nm UVC LED對應的AlxGa1-xN的Al組分接近80%，生長如此高Al組分的材料難度會加大。從材料生長的角度看，顯然要比260-280nm的AlxGa1-xN生長更為困難，特別在晶體質量及缺陷的控制上。 |
華引芯 | 在現有的電光轉化效率下，成本和能耗會顯著增加，222nm產品的產業化推廣難度非常大。 |
至芯半導體 | 積極關注222nm準分子燈并制作了相關產品，經過相關消殺實驗發現效果不太理想。其殺菌效果、應用場景、安全性及對人眼照射劑量均需要進一步確認和明確。 |
國星光電 | 222nm UVC目前以準分子燈為主，LED目前主要在實驗室階段，尚未大批量產；222nm會產生臭氧，而長時間吸入臭氧對人體危害性大，使用過程中還要考慮到周邊生物的安全問題。 |
鴻利智匯 | 222nm與265nm波長UVC LED的可行性和商用化取決于應用場景，在207nm至222nm范圍內的UVC通常被稱為遠UVC，在有限的醫學研究中，盡管結果似乎表明對人體未發現永久性損壞，但是光曝角度和持續時間尚未確定，對人體的長期影響仍一直在研究中。 水處理應用不太可能使222nm，因為水中的紫外線透射率變得過大，過濾水的透射率大約在260nm左右是恒定的。 |
鴻利秉一 | 微生物中除了病毒，還有細菌和孢子，細菌有細胞壁，孢子有角質層，而222nm對細菌和孢子的殺菌效果目前無法確定；222nm在空氣和水中的穿透性不強，實際應用價值不大。 |
瑞豐光電 | 目前很多研究還停留在實驗室階段，芯片轉化率的提升、相關配套的完善等都是商業化路上需要解決的問題；受制于原材料的限制，瑞豐目前暫未對此產品進行實質性深入的研究，對此的研究也只是停留在理論階段。 |
升譜光電 | LED芯片波長不可能做到單一性，而安全性僅從穿透性來衡量也不充分；222nm輻射效率更低，芯片的制造工藝及難度大很多，成本也高出很多，殺菌效率比260-280nm低，且所產生的臭氧會影響呼吸道。 |
6月3日，歐司朗、首爾偉傲世、朗德萬斯、國星光電、升譜光電、慧億科技、至芯半導體、遠方光電、、沁園、安吉爾、日益興科技、廈門水怡寶等行業專家都將出席集邦咨詢2021 UVC LED產業現狀及技術趨勢研討會，屆時大咖之間的交流有望碰撞出新的火花，或許將為迷津者指明方向，產業發展趨勢也將更加明朗。
結語
大健康生活勢不可擋，UVC LED殺菌消毒產品將逐漸成為其中不可或缺的一部分。盡管UVC LED距離大規模商用化還有一段時間，但殺菌消毒需求持續增長的趨勢已經毋庸置疑。
據慧億科技透露，今年第一季度以來，空氣殺菌及表面殺菌應用的需求大幅度增加。在此基礎上，終端品牌正在積極采用UVC LED技術并大力推廣UVC LED產品，而設備、芯片、封裝、模組等環節廠商為了配合終端需求，也正在力爭突破UVC LED的技術難題。
根據TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside分析，品牌廠商陸續對于殺菌凈化的意識大幅提升，而UVC LED產品光功率也在持續提升。
中國、歐洲、韓國、日本品牌廠商陸續計劃將UVC LED導入新款家電產品中。同時，UVC LED也將有機會導入原廠汽車空調、動態水殺菌、制造業設施與工廠自動化應用，這都將刺激UVC LED市場需求不斷增長，帶動整體UV LED市場規模的發展。
TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside預估，2025年UV LED市場規模將有可能達到23.96億美金，2020-2025年復合成長率為51%。在需求增長與技術進步的驅動下，UVC LED將逐步替代汞燈成為主流殺菌消毒技術，而市場秩序和行業標準也有望逐步建立。