一、 构建紫外LED标准体系面临的挑战

1、 LED光谱不同导致传统紫外标准的适用性待确认

传统紫外光源主波长（253.7nm、365nm等）、光源外形基本固定，基于此前提条件，优化形成的应用解决方案可能并不适用于紫外LED，即波长不同、紫外线能量/照射剂量相同时，紫外LED能否达到传统光源固化、杀菌消毒的同样的作用，这需要进一步确认。

目前产业化比较多的紫外LED，峰值波长多为395nm、385nm、375nm、365nm、280nm等，半宽度>10nm，不同波长的紫外LED可组装在一起应用。

不同波长的紫外LED外量子效率差异较大，这对未来应用市场的开启带来一定的不确定性，而标准紧随市场发展，这对标准化工作提出了更高的要求。

图1 不同波段紫外LED研究国际进展

根据图1所示，研发方面，紫外LED可覆盖230nm-400nm的紫外波段，其中，395nm外量子效率可达到80%；随着波长减小395nm-365nm外量子效率逐渐降低，365nm约可达到40%左右；295nm-355nm波段外量子效率较低，最高7%-8%，320nm左右是外量子效率的波谷点；280nm左右是UVC研究最多的波长，外量子效率约10%，最新消息275nm可以做到20%；225nm-285nm，随着波长减小，外量子效率逐渐降低，365nm最高40%左右；230nm紫外LED外量子效率约0.03%。

以目前产业发展来看，UVA LED辐射照度可以达到20 W/cm2-50W/cm2，寿命可达20000小时，UVC寿命约5000小时-10000小时，辐射照度可以达到20mW/cm2-50mW/cm2；对于紫外LED固化来讲，UVA辐射照度的大小可基本满足要求，但因UVC波段的效率低，无法利用低成本的短波光引发剂，同时，涂料树脂与印刷中油墨的固化相比，辐照度、光谱需求各有不同，标准制定紧随新兴市场发展时，成熟度是重要的考虑因素之一。

2、紫外LED应用市场细分，标准体系建立领域跨度大

紫外LED产业链中，半导体器件中上游的全国标准化技术委员会有SAC/TC203半导体设备和材料（业务指导：国家标准化管理委员会）、SAC/TC78半导体器件（业务指导：工业和信息化部）、SAC/TC284光辐射安全和激光设备（业务指导：中国机械工业联合会）；光源产品相关的全国标准化技术委员会有SAC/TC224照明电器（业务指导：中国轻工业联合会）。

应用方面，紫外光固化相关全国标准化技术委员会有SAC/TC192印刷机械（业务指导：中国机械工业联合会）、SAC/TC127油墨（业务指导：中国轻工业联合会）、SAC/TC5涂料和颜料（业务指导：中国石油和化学工业联合会）、SAC/TC198人造板(业务指导：国家林业和草原局)、SAC/TC170印刷（业务指导：国家新闻出版署(国家版权局) ）、SAC/TC41木材(业务指导：国家林业和草原局)；杀菌消毒相关的全国标准化技术委员会有SAC/TC200消毒技术与设备（业务指导：国家药品监督管理局）、SAC/TC299紫外线消毒（业务指导：住房和城乡建设部）、361国家卫生健康委员会消毒标准专业委员会，光催化相关的全国标准化技术委员会有SAC/TC194工业陶瓷（业务指导：中国建筑材料联合会）；医疗相关的全国标准化技术委员会有SAC/TC10医用电器（业务指导：国家药品监督管理局）。

紫外LED未来涉及的全国标准化技术委员会繁多，国家标准制定需符合各自的标准化范围，不能直接满足紫外LED技术与应用领域跨度大、学科交叉、市场细分的要求；而这恰恰是团体标准的优势所在，快速响应市场发展的同时，团体之间开展标准化合作，共同研制技术标准，推动产业融合。合适的时机下，推动团体标准向国家标准的转化。

3、市场细分成熟度各有不同，标准化需求有待进一步梳理

紫外LED应用可分为光固化、光催化净化、杀菌消毒、光医疗等。

以光固化市场为例，按照应用领域可分为粘结剂、油墨、涂料，按照油墨的印刷方式，可分为喷墨/数码印刷、丝印、柔印、胶印、平印、凹印等，按照固化的基底材料，可分为金属、木器、可印制电路板、塑料等。

每个细分市场成熟度各有不同。固化应用方面，粘结剂、喷墨/数字印刷是最先进入的市场，替代率大约80%-90%；丝网印刷的市场替代率大约50%；柔印虽然光源距离印刷物可以比较近，约1cm，但速度要求快200m/min，替代率仍然低于50%；胶印要求光源距离印刷物远（约5cm-10cm），替代率低于20%；而凹印等市场刚刚起步。涂料方面，因树脂固化与油墨的光谱需求不同，偏UVB、UVC，因此波段功率较低，市场刚刚起步。在国家大气污染治理的背景下，紫外LED固化市场不仅要看替代传统紫外灯的市场，未来突破传统紫外固化的市场完全可期。

杀菌消毒方面，原有紫外消毒标准要求针对紫外汞灯，对紫外LED的参数适用性需要进一步确认。不同细菌、病毒对波长的反应不同，表面消毒、空气消毒、水消毒应用方向不一，消费类、工业类、医疗类的要求各有不同，市场启动需要进一步调研和预测。

针对细分市场应用，标准化、可规模推广的方案各有不同，市场集中度、规模大小各有不同，不同大小的企业对标准的关注度、投入度、标准化能力各有不同，标准如何满足市场发展有待进一步梳理。

3.1.4 光生物安全是市场推广需要阐述清楚的重要问题

照明领域光生物安全方面，GB7000.1—2015(IDT IEC60598-1:2014)明确了灯具在蓝光危害方面的要求。

GB4706.85—2008《家用和类似用途电器的安全紫外线和红外线辐射皮肤器具的特殊要求》(IDT IEC60335—2—27:2004(Ed4.1))规定了家用和类似用途的装有向皮肤辐射紫外线和红外线的发射器的电器的安全，其中7.12部分要求装有UV发射器的器具的使用说明书应包含的内容中，部分条款有“有关预期照射距离的说明”、“推荐的照射时间表，指出照射持续时间和间隔”（注101指出，对于未晒黑过的皮肤第一阶段照射推荐照射时间是对应于不超过100J/m2，按照红斑作用光谱加权）、“一年内不应超过的照射次数推荐值”（注102指出，对身体各部分推荐的照射次数，是依据最大年照射剂量25kJ/m2，按照非黑色素皮肤癌作用光谱加权）。

GB/T 21096-2013《保健用荧光紫外灯测量和规范方法》（IDT IEC61228:2008）规定了红斑和NMSC的紫外作用光谱、加权系数的测试方法；GB/T 21005-2007《紫外红斑效应参照谱、标准红斑剂量和紫外指数标准》（MOD ISO17166:1999）规定了紫外红斑效应参照谱、标准红斑剂量、紫外辐射的波段范围、紫外指数、曝露等级等术语及相关的内容，适用于有关红斑计量的测量及其结果的表达、应用和紫外指数的发布等。

3.1.5 计量、测试是产业规模发展的保障，亟需研究解决

紫外LED技术、市场的不断发展，面临着系列的计量、检测的技术难题。如传统紫外探头相应波段单一，多数只对特定波段紫外辐射（253.7nm、365nm）有响应，而紫外LED辐射带宽大，探头光谱灵敏度曲线相差大，造成量值溯源和校准难等问题，导致测量结果误差较大。紫外LED需要逐步开发、形成结合自身光谱特点传感探头、标准光源、校准方法，特别是UVB、UVC波段LED的计量、测试是技术难点。

计量、标准、检验检测等质量技术基础是新兴产业规模、健康、快速发展的保障。质量技术基础优势机构的交流、协作将为会更好的服务于产业发展，这不仅包含紫外LED产业链的相关机构，也包括固化、杀菌消毒等应用领域的标准、检测等相关单位。

二、紫外LED标准化体系建议

1、框架图

标准化是对实际与潜在问题作出统一规定，供共同和重复使用，以在预定的领域内获得最佳秩序的活动。紫外LED新兴产业的标准化体系与技术市场发展动态相关，其框架如图2所示。

图2紫外LED标准化体系框架图

2、标准制定建议

从紫外LED全产业链的角度来讲，标准制定不仅涉及从上游衬底到下游应用系统，还包括相关的原材料、生产设备、封装配套材料、设备配套部件等。从紫外LED应用的角度，细分市场的行业差异性很大，光谱分布、辐射照度、照射距离、均匀性、辐射能量等方案需求各有差异，如何发挥技术标准的作用，需要产业内的企业共同参与、共同讨论，“公开、透明、协商一致”的宗旨来制定，以提高标准的产业接受度，保证标准的实施应用。

三、 CSAS标准化工作建议

1、以技术标准促进科技成果转化应用，规范新兴市场发展

标准与研发结合可以推动产品设计与研制，加快新产品研发步伐，原有标准的梳理有助于了解替代市场的门槛，减少产品投入的研究力量。以标准推动产业链之间企业的技术合作，共同拓展市场，可以保障产品质量，提高消费者信心。

2、推动行业组织跨领域标准制定，推动交流与合作

在联合制定团体标准方面，CSA已经和台湾光电半导体产业协会（TOSIA）、闪联产业联盟（IGRS）、中国照明学会（CIES）共同制定、联合发布标准。

紫外LED标准化体系涉及领域众多，各行业组织在开展团体标准化工作时，标准制定程序相对灵活，建议注重合作，探讨共同制定、联合发布标准的程序可行性，推动技术的交流、产业的合作。

3、标准制定立足填补空白，避免重复立项，协调发展

现有紫外标准覆盖国际标准、国家标准、行业标准、地方标准，众多类别，标准制定角度各有不同，有相对有序的管理体系；因不同的团体标准立项的决策机制比较灵活，未来标准体系发展可能面临重复立项、指标参数各有矛盾，给企业发展带来一定的困扰。

建议CSA的标准/技术报告立项时，应立足填补标准领域空白，推动协调、有序发展。

4、加强与计量、测试等单位合作，推动标准的实施与应用

标准、计量、认证认可、检验检测是国际公认的国家质量技术基础设施，其发展旨在服务产业发展。CSA团体标准的制定应考虑与紫外LED的计量、测试等单位开展合作与交流，推动团体标准发布之后的实施应用，发挥标准化作用，服务市场发展。

5、条件成熟的情况下，推动国家/国际标准的制定

现有紫外LED技术有待进一步提高，市场面临逐步启动，国家/国际标准制定对技术成熟度要求相对较高；条件允许的情况下，可以先基础标准、测试标准，后产品标准、应用标准的顺序逐步推动不同标准化技术委员会相应领域的国家/国际标准制定。