주식회사블루칩스

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2

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Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

자외선 LED의 이해

자외선 LED 기술동향

응용 분야

시장 동향

CONTENTS

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▶ Ultraviolet (UV) light :Electromagnetic radiation with a wavelength shorter than that of visible light, but longer than X-rays,è In the range between 400 nm and 10 nm, corresponding to photon energies from 3 eV to 124 eV.

UVA

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AlN, AlGaN, GaN, GaAs, InP……

LED

Laser

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Normal chip = lateral chip

수직형 칩 = vertical chip

Flip Chip

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기존 UV 램프의 단점: 수은(Hg)燈이 사용됨

1. 수은에 의한 환경오염

2. 짧은 수명으로 인한 높은 유지 비용 (평균 2,000 시간)à 기존 UV 램프 매출의 80% 이상이 교체로 수요발생

3. 깨지기 쉽고, 일정 부피가 필요하여 디자인의 제약이 큼

4. 느린 점등 시간 (약 10분)5. 불필요한 파장의 빛 혼재 (200 ~ 600 nm)

à 가전 휴대기기 응용 제한

UV LED의 특징

1. 無 수은: 친환경 UV 소자

2. 높은 내구성과 長 수명 (20,000 시간 예상)

3. 디자인이 용이하고 휴대성 우수

4. 빠른 응답 속도 ( < m sec. )

5. 파장의 선택성 우수

새로운 UV 시장창출 가능

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▶ Growth Issue- Homogeneous Reaction : Gas Phase Parasitic Reaction between TMAl and NH3è Rough surface è PoorActive Layer è Poor IQE(Internal Quantum Efficiency)

- Small In Composition in Active Regionè Hard to utilize In Localized State è Poor IQEè Growth of Low Threading Dislocation Buffer Layer

- Strong 3D Growth Mode of High Al Composition AlGaN Layers : PSS is impossibleè Growth Mode Change Technic : NH3 pulse-flow growth,Alternative V/III, Low Pg

- Around and Under 365 nm, GaN absorbs Emitted Light from Active Layerè GaN Free Structure

- High P doping in AlGaN Layer- High Strain in Grown Layers è Crack Free Growth Technic

Phys. Status Solidi A 206, No. 6, 1176–1182 (2009)

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▶ Equipment & Substrate- ForAlN Growth, High Temperature Reactor (> 1,400 C) needed- Lack of Commercially Available 2” AlN Free Standing Substrate

▶ Process & Light Extraction- Around and Under 365nm, GaN absorbs Emitted Light from Active Layerè GaN removed Vertical LED

- P contact on AlGaN Layer- Substitute for PSS

▶ Package- UV Compatible Package Parts

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▶ Patent Trend of Top 10 Companies & Other Players

Threshold in 2010 !!

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Low Power ( 2~10mW급)

• 휴대용 정수기, 가정용 가습기 등

Mid-Power ( 10 ~50 mW)

• 가정용 정수기, 산업용 중형 정수기,• 가정용 에어컨 냉각수 살균

High Power ( 50~ 500mW )• 도시 수도물 살균 정수,• 빌딩 에어컨 냉각수 살균

High Power (산업용)

• 빌딩 대형 에어컨• 공공 시설 (병원, 학교)

공기정화/ 감염컨트롤

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UVC 살균 기능 응용 ( 260 ~280nm)

정수 /살균 공기 정화 표면 살균

Low Power (가정용)• 에어컨 공기정화 살균기능• 냉장고 탈취기

Low Power(가정용)

High Power (산업용)

• 식품 가공 및 포장• 의약품 가공 및 포장( 수은 프리, 저온 살균,

포장 후 살균)

• 휴대폰 살균기(소형화 및 저동작전압)

• 식기 살균기

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신선 저장 (295nm) Photo-Therapy (311nm)

UVB 응용 ( 290 ~315nm)

• Psoriasis (건선)• Atopic Eczema ( 아토피성 습진),

Vitiligo (백반), Pruritus (소양증)( cf. Narrow band 310nm Phillips lamp )

• 과일, 야채 등의 싞선 저장 기갂 2~3배 연장• Low power ~ 20mJ/m2 UVB LED effective

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* 311nm LED로 대체 시 장점• 치료효과 상승 (부작용을 야기하는 다른 영역의 파장 억제)• 소형화/ 장수명화/ 경제성 (램프 교체 불필요)

< Phillips 311 램프로 상용화 제품>

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▶ UV LED CAGR : 43% from 2012 to 2017▶ New Application : Cell phone disinfection system, Nail gel curing,

Miniaturized Counterfeit Detector▶ Blue LED : $12B ~ $16B in 2016

$30M

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