近年來,LED照明逐漸替代傳統(tǒng)照明,市場滲透率穩(wěn)定提升。除了通用照明之外,UV LED、IR LED、可見光通信(LIFI)、Micro——LED等細(xì)分領(lǐng)域也得到快速發(fā)展,而部分LED企業(yè)也開始有意識地去往細(xì)分領(lǐng)域滲透,未來LED格局將呈現(xiàn)“大而強(qiáng) 小而美”的局面,而中國也一定會產(chǎn)生很多“小而美”、專注于某個領(lǐng)域的企業(yè)。
11月13日,由中國高科技行業(yè)門戶OFweek維科網(wǎng)、高科會主辦,OFweek半導(dǎo)體照明網(wǎng)承辦的“OFweek(第十五屆)中國LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”在深圳正式舉辦。大會上,香港科技大學(xué)深圳研究院李世瑋教授發(fā)表了“發(fā)光二極管應(yīng)用于非照明領(lǐng)域的技術(shù)趨勢”主題演講,他將從紫外發(fā)光二極管(UV——LED)、可見光通訊(Visible Light Communication)、LED微型顯屏(Micro——LED Display)三個非照明應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分析,并對UV——LED內(nèi)容深入探討。
近年來,LED應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,從通用照明、顯示背光到醫(yī)療照明、照明燈飾、交通指示燈、舞臺照明等,再到一些特殊的創(chuàng)新應(yīng)用,包括UV LED、可見光通訊、MicroLED、汽車照明、植物照明、醫(yī)療照明等,幾乎滲透到人們衣食住行的方方面面。隨后,李世瑋教授為大家介紹了LED汽車照明應(yīng)用、LED應(yīng)用材料、LED農(nóng)業(yè)和園藝應(yīng)用、可見光通信(VLC)、IR LED的應(yīng)用及進(jìn)展。
接著,李世瑋教授對UV LED內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析。2012年,歐洲為了保護(hù)環(huán)境,嚴(yán)格控制產(chǎn)品中汞的含量,而UV LED技術(shù)具有效率高、壽命長、無汞等優(yōu)點(diǎn),是取代傳統(tǒng)汞燈技術(shù)的主要選擇。據(jù)市場調(diào)查機(jī)構(gòu)Yole Development提供的數(shù)據(jù)顯示,UV LED市場將在2019年達(dá)到5.59億美元。其中,紫外固化燈及消毒燈具市值將分別達(dá)到3億美元和1.4億美元。
雖然UV LED市場前景廣闊,但其生產(chǎn)還面臨著哪些挑戰(zhàn)呢?李世瑋教授表示,UV LED還面臨三大挑戰(zhàn)。在MOCVD生長AIGaN方面,通過MOCVD培養(yǎng)AIGaN基外延層通常需要超過1100度的生長溫度,而大部分傳統(tǒng)的MOCVD無法滿足這一要求。在UV LED芯片方面,用于可見光LED的外延層(GaN基)會吸收UV能量;UV LED外延層往往通過采用AIGaN來獲得更多光線。但是,由于晶格不匹配問題的存在,一般很難獲得高質(zhì)量的AIGaN外延層。在LED封裝方面,傳統(tǒng)可見光LED封裝都會吸收UV能量;塑料LED封裝材料都存在UV衰減的現(xiàn)象??梢姽釲ED封裝材料無法為UV LED提供較高性能。例如,塑料導(dǎo)線架在紫外光范圍內(nèi)反射率較低。
根據(jù)分類,UV LED主要分為UVA(波長在315——400nm)、UVB(波長在280——315nm)、UVC(波長在200——280nm)。在應(yīng)用方面,UVA有很強(qiáng)的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的長波紫外線有超過98%能穿透臭氧層和云層到達(dá)地球表面,這個波長范圍的大部分應(yīng)用是商業(yè)和工業(yè)材料生產(chǎn)中,如粘合劑,涂料和印刷的UV固化。目前UVA主要廠商包括Nichia、EPIGAP、LGInnotek、E——Wave、NitrideSemiconductor、YesLED、SemiLED、DOWA,MarkTech等。
UVB能量可以被DNA吸收,它能改變抗原呈遞細(xì)胞活性,主要應(yīng)用于光療方面。光療是利用太陽自然光譜的特定波長來治療銀屑病、白癜風(fēng)、高膽紅素和其他皮膚疾病,目前飛利浦已推出使用UVB LED治療皮膚病的光療中心。UVC主要應(yīng)用于消毒方面,因?yàn)镃波段紫外線很易被生物體的DNA吸收,尤以265 —— 280nm左右的紫外線最佳。此類產(chǎn)品應(yīng)用在空氣和水凈化系統(tǒng)等領(lǐng)域。目前,高功率UVC LED芯片仍在開發(fā)中,價格仍然很高。
“LED的功能應(yīng)該不僅僅是“看”和“被看見”,從視覺和照明應(yīng)用到UV、IR應(yīng)用不是簡單的更換LED芯片,而更多技術(shù)的延伸?!崩钍垃|教授表示道。
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