隨著“水俁公約”淘汰汞污染的逐步臨近，以及今年全球新冠疫情的肆虐，紫外UV LED受到前所未有的關注。目前UV LED應用的清單在持續增長，在工業固化、空氣凈化、健康照明、殺菌消毒、醫療衛生、生物探測、安全通訊等諸多領域有著廣闊的市場前景。相比于目前傳統紫外光源汞燈而言，UV LED不存在汞污染的環境問題，更加符合當今綠色環保的產業發展趨勢，而且還具備小巧輕便、低壓低耗、易于調諧等優點。據LEDinside調查數據顯示，2018-2023年，全球UV LED市場規模年復合增長率高達27%。

    國星半導體是國星光電旗下專業從事高端LED外延芯片的研發、制造、銷售的全資子公司，產品涵蓋高性能RGB顯示芯片、UV芯片、倒裝大功率芯片、Mini/Micro芯片等。目前國星半導體UV LED系列產品，主要有工業固化、美甲、誘蚊、光觸媒空氣凈化、殺菌消毒等領域的專用芯片，這類人眼“看不見”的芯片產品與技術得到市場的高度認可，今年以來實現了高速的增長。

    01 工業固化系列UV芯片

    2020年聯合國《水俁公約》正式生效，公約中最重要的一條就是從2020年開始，全球禁止生產和進出口含汞的產品，這就意味著汞燈固化市場必將被LED所替代。目前商業應用的固化波長主要包括365nm、395nm和405nm，對于大多數的油墨應用，395nm是首選波長，而在膠黏劑方面通常最適合365nm或者405nm。

    因此，針對固化應用市場，國星半導體開發了395nm和365nm兩大系列的近紫外UVA芯片。

    在395nm系列LED芯片開發上

    一方面通過底層晶體質量、超晶格結構、紫光波段量子阱等關鍵技術的研發，獲得了高取光效率的外延層結構；另一方面，針對紫光特殊的發光波段設計專用的反射和出光結構，并結合紫光產品電流注入的特點設計紫光專用芯片結構，使近紫光固化系列產品的亮度達到國內一流水平，開發形成了0.2W（1113、1020），0.5W（1030）兩個系列的應用產品。

    在365nm芯片開發方面

    基于在AlN buffer襯底剝離技術上的突破，國星半導體推出了垂直2020和垂直1515系列芯片，通過襯底轉移的方式，減少GaN材料和藍寶石對紫外波段的吸收作用，大大增強了芯片的外量子效率。為了滿足不同客戶需求，國星半導體推出了正裝365nm+正裝395nm以及垂直365nm+正裝395nm等不同的固化配對方案，為客戶提供不同的選擇方案。

    02 光觸媒系列UV芯片 

    隨著疫情的持續發酵，人們對周圍環境和空氣的殺菌凈化也越來越關注。目前市面上常見的空氣凈化器基本采用活性炭濾芯或者是HEPA過濾網，只能簡單的過濾空氣中的大顆粒粉塵，但是無法去除空氣中的異味、病毒等。

    大功率4545光觸媒LED芯片

    為此，國星半導體開發出了大功率4545光觸媒LED芯片，該系列芯片具有電流注入效率高，波長集中性好，可靠性佳，抗靜電能力強等優點，在UV類光觸媒空氣凈化器應用，可以通過紫外光照射催化空氣中的水分子產生活性離子與有機化合物發生發應，徹底殺死空氣中的細菌和病毒，充分保護用戶的健康。與傳統的空氣凈化系統相比，UV類光觸媒空氣凈化系統具有持久性、廣譜性、無耐藥性等特點，并還兼具無毒、無味、無污染等有點，具有廣泛的應用前景。

    光觸媒凈化殺菌原理

    03 健康照明系列UV芯片

    近年來，兒童少年近視的發病率呈逐年上升，根據2018年全國兒童青少年近視調查的結果，我國小學生近視率36.0%，初中生71.6%，高中生81.0%，近視已經成為嚴重危害中國乃至全世界社會公共衛生的問題之一。而影響青少年視力健康的一個重要因素是不合格的教室照明環境，普遍存在照度及其均勻度、顯指、頻閃及眩光等問題，而家庭用燈也僅以“亮”為標準，并無光品質可言，青少年長期處于不良的照明環境中，是導致近視的主要原因之一。

    405-415nm短波段紫光芯片

    采用405-415nm短波段的紫光芯片激發RGB混合熒光粉來實現全光譜具有光譜連續性好、藍光輻射功率低、與太陽光譜相似度高且顯指指數高等優點，是健康照明方案的首選，這其中最關鍵是開發具有高出光效率的健康照明紫光芯片。 

    高光效健康照明LED芯片

    國星半導體針對全光譜健康照明應用領域，通過特殊的外延層結構設計，可以最大限度的降低芯片的內阻，降低droop效應，提高出光效率；同時針對全光譜熒光粉的特點，設計開發高色純度、高一致性的健康照明外延結構，配合芯片取光效率和電流注入效率的進一步提升，形成為1030、1735和2235三款高光效健康照明LED芯片產品，在教室照明、護眼臺燈、商超照明等高光品質應用領域為客戶提供不同的選擇方案。

    04 殺菌消毒系列UV芯片 

    國星半導體通過堅持自主創新，已形成UVA近紫外365nm、395nm、410nm三大系列的產品，并開始進行殺菌消毒應用的深紫外UVB和UVC外延芯片的開發，近期將陸續推出1020\2020等系列的UVC芯片。

    同時，國星半導體在紫外系列芯片的開發過程中所形成的專利技術獲得的2019年“廣東省技術發明一等獎”。在專利布局上，國星半導體共申請UV LED 專利15件，包括發明8件，實用新型7件，共獲得授權5件，不斷豐富的專利布局為UV LED的發展奠定了良好的基礎。目前公司各類UV芯片得到市場的廣泛認可，在以上的各個領域已經得到近百家中下游企業的認證和測試。 

    疫情之下，人類對于健康的重視程度再次提高。作為UV 產品核心芯片的生產企業，國星半導體將繼續深耕產品，凝心聚力，做好“幕后英雄”，成為紫外市場“隱形的翅膀”，與下游眾企業一道，為人類健康的百年大計貢獻一份力量。