手提式UV LED機可以帶來哪些質變和量變分析？

上次簡單的介紹了IR的世界（屏氣凝神，看看那些看不見的光(上)），而在光譜的另一端，還有波長低于可見光的UV光(紫外光)，以及波長更短的X射線、γ射線。UV光的部分依波長可再三分為

UVA(315~400nm)

UVB(280~315nm)

UVC(200nm~280nm)

不同波長的UV光，能量強度不同，應用的范圍也不一樣，市場涵蓋消毒殺菌、防偽、固化、曝光、化學檢測、顯示等，總產值加一加也有一億美金以上，其實并不小，怪只怪照明背光隨隨便便就是幾十億美金，連結的出海口又是典型剛需的“民生”與動能強勁的“消費電子”，自然把市場的目光與風采全奪了去。

對比可見光LED、IR LED材料系統與制造工藝的成熟，UV LED的制造難度更高，效率、壽命又更差，“偏高的技術門檻”結合“偏小的市場吸力”，就成了進入UV LED market的自然屏障，越往低波長走，剩下的參賽者就越少。這名符其實的利基市場，對大公司來說可能是策略布局、技術練兵的一環，對小公司來說，正是避開主戰場，開拓新泉源的美麗綠洲。

目前市場上的UV LED還是以UVA為主，波長有365nm、375nm、385nm nm、395 nm、405 nm，占整體UV LED產值九成左右，因為可承襲藍光本來的GaN系統，透過調整In的濃度或摻雜Al，波長會藍移至不可見光，其實不算什么技術上的大突破，能量也只比藍光強一些，應用范圍以“光固化”為主，大量使用在曝光、傳統印刷、3D列印，以及讓女孩好開心、男孩好迷惘的美甲機。

圖：神奇美甲機，靜香好開心

順著波長往下走，UV的能量也越來越強，在280nm以下的波段稱為UVC，其具備了很強的破壞能力，能斬斷多數化合物的化學鏈結，還能破壞細胞的RNA與DNA，使其立即死亡或失去繁殖能力，幸運的是太陽光中的UVC在飛向地球時，幾乎全被臭氧層給擋下來了，本來能燒盡一切的巨大能量球，在破壞力大幅削減后，抵達地球的低能量光(UVA/UVB)，才得以孕育今日的萬千生命。

破壞力十足的UVC，若好好的控制運用，就成了消毒殺菌的理想光源，得以凈化水、凈化空氣，替餐具或任何生活用品消毒，如果光源又是小小的LED，UVC就不須限制在大大一臺的清凈機、濾水器，而能誕生出許多更適合攜帶使用的新產品與新應用。

圖：臺灣工研院研發的“筷潔菌”，能隨身攜帶，消毒時間只需要90秒。

然而同樣是UV，UVC的制造難度與UVA不可同日而語，磊晶難、封裝也難，若用AlN襯底長晶，各方面的條件是更好沒錯，但材料價格是藍寶石(Sapphire)的數十倍，好傷心啊，想要做好UVC磊晶又要節省成本，沒有些功底跟經驗，玩壞滿地的藍寶石只是剛剛好而已；而且UVC的個性太強、太剽悍，什么epoxy啦、silicon啦，擋在UVC的路上都是筋脈盡斷的下場，沒有商量的余地。

要知道，UVC有個混名叫“深紫外光”，深，真的深！昭告得明明白白的，一般的封裝根本服侍不起，尊爵不凡的UVC，于是被供奉在最高規格的陶瓷基板+石英玻璃的閣樓里。

效率呢？單顆UVC LED在350mA的大電流下，能做到50mw的output那已經是頂天了，WPE還不到2%，即使代價高昂效率又不好，UVC LED卻能讓紫外光改頭換面，實現應用的開展與升級，鎖定的又是有技術門檻的市場，而全身上下頂級配備的UVC，并不是有錢任性就能擁有的，大戶如晶電、宗師如Nichia，到了280nm以下的世界，也得放下身段拋開包袱，當個學徒淺心修練、耐心耕耘。換個角度看，UVC在光效提升、成本下降的路上，還有非常大的改善空間，這些都意味著未來發展的可能性。

要讓技術往前走嘛，最好的方法沒有別的，就是“給他市場”。UV LED本身是替代光源，有如白光LED在照明替代熒光燈、在背光取代CCFL，UV LED要革命的對象，叫做“汞燈”。

圖：UV LED與傳統UV燈(汞燈)對比

來源：Lumeniche

既然是替代市場，那對比汞燈，UV LED可以帶來什么？是質變還是量變？上表已經說了個大概，我們只挑三個重點提提：

圖：汞燈與UV LED的form factor差異

來源：左-UVMAN/右-Nikkiso

圖示一目了然，就不需要解釋了，LED在應用上，能支援比燈管更彈性的工業設計，更能滿足汞燈無法直接滿足的點光源需求。

汞燈的光譜是多峰的，如果需要集中的特定波長，得靠濾光機制去掉不要的光，對能量利用來說就是浪費！LED則完全沒有這個問題，你要365就給你365，你要280就給你280，還能自由地選擇想要的波長，實在是腳踏實地的好賣家！

圖：汞燈的發光波長

明擺著的，你都叫“汞”燈了，一定是不得已才用你啊！UV LED的登場讓應用端能正式脫離汞的包袱，本是順理成章、風行草偃之事，而去年中國第十二屆全國人大常委會第二十次會議批準了《關于汞的水俁公約》，讓這風勢更狂了，本來在2013年拍板的聯合國“水俁公約”，明確要求締約國自2020年起，全面禁止生產及進出口含汞的產品，而美國加入了，中國也跟了，這代表什么？

還記得2009年“十城萬盞”的故事嗎？想讓寺廟里的和尚吃飽，煮更多的粥當然是硬方法，但米總有不夠多的時候，如能讓部分和尚離開寺廟，結果也是相仿的。

奔跑啊！朝著風口奔去！那呼嘯而過的聲響，喊的全是“政策紅利”。

那么，在美麗的夕陽襯托下，不可見光之歌也該暫時落幕了，其實，UV/IR的應用、技術有非常多值得深入探討的方向，從哪個角度切入總是不一而足，僅能以兩篇淺顯的文章做個起手式，讓原來不明白、不相干、不感興趣的朋友，也能隨口哼上一兩句UV與IR的浪漫與輕狂。

那么，不可見光，也不是真的那么不可見了。