目前廣泛用于照明、顯示等可見光領(lǐng)域的GaN基藍(lán)、綠光和白光LED市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,已經(jīng)成為“深紅?!薄R虼?,市場(chǎng)逐漸向被一直認(rèn)為是“藍(lán)?!钡?紫外(UV)波段滲透。UV LED開始逐步取代傳統(tǒng)紫外光源,Yoledevelopment預(yù)計(jì)2016年UV LED市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到$150 million,在傳統(tǒng)UV市場(chǎng)上的占有率將從2011年的10.4%增加到2016年的28.1%。
2015年夏季那場(chǎng)LED價(jià)格戰(zhàn)致使整個(gè)產(chǎn)業(yè)滿目瘡痍。在2015年LED照明市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇的大環(huán)境形勢(shì)下,不少LED廠商紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)UV LED應(yīng)用市場(chǎng)。目前,UV LED的應(yīng)用非常之多,涉及的領(lǐng)域也很廣闊。
那么UV LED究竟可以運(yùn)用在哪些領(lǐng)域呢?它又有什么樣的魔力讓越來(lái)越多的LED廠商趨之若鶩呢?為此,小編特意對(duì)UV LED的用途進(jìn)行了初步總結(jié),以便大家探個(gè)究竟。
首先,UV LED在醫(yī)療領(lǐng)域可以大展身手
Inada等用紫外LED(365 nm)對(duì)Jurkat腫瘤細(xì)胞進(jìn)行了照射。通過比對(duì),用紫外LED和傳統(tǒng)光源系統(tǒng)照射后細(xì)胞凋亡和壞死的數(shù)量是近似一致的。這證明,紫外LED具有作為光療用的全新光源的潛力和可能性,可以替代系統(tǒng)笨重、壽命短暫、能耗較大的傳統(tǒng)紫外熒光燈。
其次,UV LED在生物檢測(cè)領(lǐng)域大放異彩
科學(xué)家開發(fā)出UV LED的熒光檢測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)LED模組采用了6個(gè)3W的405 nm UV-LED和6個(gè)3 W的375 nm UV-LED用于熒光檢測(cè),并裝有3個(gè)白光LED來(lái)提供可見圖像的一般照明。當(dāng)BL-ORT被周期30 ms的脈沖UV-LED光激發(fā)時(shí),可以獲得大部分的完整熒光數(shù)據(jù)。而且這種脈沖激發(fā)光源的能耗可降低至50%。該系統(tǒng)可用于生化反應(yīng)、安保、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的熒光檢測(cè)。
再次,UV LED在殺菌消毒領(lǐng)域大顯作用
目前,全球資源匱乏,尤其是以水資源為甚。因此,對(duì)于很多水資源匱乏的國(guó)家而言水的循環(huán)利用具有非常重要的意義??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),與單獨(dú)使用一種UV-LED相比,結(jié)合使用UV-A和UV-C兩種LED能夠更有效地減少?gòu)U水中微生物的含量,且可以氧化37%的肌酸酐和苯酚,該結(jié)果堪比使用諸如TiO2等光催化劑的效果。這種方法能夠有效再生利用城市廢水。
此外,UV LED在化合物降解領(lǐng)域大有前景
Roddick等研究了255 nm UV-LED與H2O2結(jié)合的間歇式反應(yīng)器對(duì)于處理高鹽的城市污水中的反滲透濃縮物的效果。以溶解有機(jī)碳(DOC)濃度、顏色以及酸堿度(pH值)作為檢測(cè)指標(biāo)。研究結(jié)果表明UV-LED在反滲透濃縮物降解處理領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。
另外,UV LED在印刷光刻領(lǐng)域大有可為
紫外固化是目前UV-LED應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的主要方向之一。博林格林州立大學(xué)研究組比較了UV-LED與傳統(tǒng)UV光源用于丙烯酸酯固化的效果,研究了兩者的聚合速率以及生成的涂層性能,證實(shí)了UV-LED可以替代傳統(tǒng)UV光源用于各種固化應(yīng)用領(lǐng)域。
最后,UV LED在光通信大有作為
紫外光通信作為一種新的通信手段,其最突出的優(yōu)點(diǎn)是不易被探測(cè)和截收,可以通過散射進(jìn)行非視線通信,非常適用于近距離抗干擾和有遮擋的通信環(huán)境。
UV LED發(fā)展?jié)u趨商業(yè)化,其應(yīng)用領(lǐng)域也成為L(zhǎng)ED廠商爭(zhēng)相布局的對(duì)象。那么UV LED目前為止發(fā)展局面又是怎樣的呢?
目前為止,受限于紫外LED技術(shù)水平,生產(chǎn)廠商并不多,大體可分四個(gè)層次。行業(yè)普遍認(rèn)為UV-B和UV-C全世界做得最好的是美國(guó)的SETi,雄霸深紫外LED性能寶座已經(jīng)超過10年;其次是韓國(guó)的LGIT和首爾半導(dǎo)體;另外是美國(guó)的Lumileds和德國(guó)的Osram;中國(guó)涉足紫外LED領(lǐng)域的廠商已歸結(jié)為第四層面,主要是臺(tái)灣公司,包括光宏、聯(lián)勝、旭明等等,以及大陸晶瑞光電和青島杰生。其中,美國(guó)、日本、韓國(guó)企業(yè)占UV LED主導(dǎo)地位
由于技術(shù)難度大,許多欲進(jìn)入這一領(lǐng)域的企業(yè)望而卻步,紫外LED在我國(guó)市場(chǎng)也尚未完全打開,伴隨著LED市場(chǎng)的日漸飽和,企業(yè)想在LED市場(chǎng)有所斬獲,除了要有遠(yuǎn)見卓識(shí)以外,更需有過硬的技術(shù)作為支撐。
UV LED作為當(dāng)前最炙手可熱的技術(shù)之一,可以說誰(shuí)能預(yù)先攻破其技術(shù)難關(guān),誰(shuí)將能在該領(lǐng)域掌握話語(yǔ)權(quán)。那么,全球UV LED技術(shù)專利是呈現(xiàn)怎樣的分布情況呢?
根據(jù)LED產(chǎn)業(yè)專利聯(lián)盟發(fā)布的《紫外LED專利技術(shù)分析報(bào)告--外延芯片、封裝器件篇》顯示,從專利區(qū)域構(gòu)成上來(lái)看,近200 份有關(guān)紫外LED 外延、芯片和器件封裝領(lǐng)域的相關(guān)專利中,專利數(shù)量最多的是中國(guó)地區(qū),約占總數(shù)的56%;其次是美國(guó)地區(qū),臺(tái)灣和日本,韓國(guó)在這一領(lǐng)域也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。
專利區(qū)域構(gòu)成分析
雖然中國(guó)UV LED領(lǐng)域?qū)@麛?shù)量占據(jù)絕對(duì)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),但目前中國(guó)的UV-LED企業(yè)還沒有掌握核心技術(shù),尤其是芯片、外延和器件封裝領(lǐng)域。因此,中國(guó)UV LED產(chǎn)業(yè)仍然處于發(fā)展初期。
雖然,整個(gè)UV LED市場(chǎng)規(guī)模并不大,且由于UV LED芯片核心技術(shù)難點(diǎn)造成產(chǎn)品價(jià)格頗為昂貴,但隨著LED照明利潤(rùn)越來(lái)越低,加之2016年LED價(jià)格戰(zhàn)或持續(xù)升溫,UV LED的幾大應(yīng)用成新藍(lán)海,發(fā)展可期。