轉(zhuǎn)自：中國(guó)照明網(wǎng)、極智頭條

當(dāng)前，新型冠狀病毒仍在持續(xù)，對(duì)產(chǎn)業(yè)及企業(yè)造成了一定程度的影響，也牽動(dòng)著各行各業(yè)人們的心。在此形勢(shì)下，中國(guó)半導(dǎo)體照明網(wǎng)、極智頭條，在國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟指導(dǎo)下，開啟疫情期間知識(shí)分享，幫助企業(yè)解答疑惑。助力我們LED照明企業(yè)和產(chǎn)業(yè)共克時(shí)艱！

本期，我們邀請(qǐng)到青島杰生電氣有限公司工程技術(shù)應(yīng)用研究員張國(guó)華，帶來了 “紫外LED應(yīng)用產(chǎn)品實(shí)踐及市場(chǎng)預(yù)判”的精彩主題分享，以下為文字實(shí)錄：

一、紫外殺菌消毒與傳統(tǒng)汞燈對(duì)比

LED不但已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全色發(fā)光， 而且還可以發(fā)出紅外和紫外光。紫外主要是指400nm以下到100nm之間這個(gè)波段，這個(gè)紫外波段又分為UVA、UVB、UVC、UVV，其中，200nm到100nm的UVV波段，只能在真空中傳播。UVA 為灼傷波段 （目前主要用途固化），UVB為 醫(yī)療波段（醫(yī)療修復(fù)功能），深紫外UVC為日盲波段（殺菌等）?？梢钥闯?，殺菌跟波長(zhǎng)息息相關(guān)，只有UVC波段可以殺菌，不是紫外線都有殺菌作用。另外，紫外線殺菌也需要一定的劑量，這點(diǎn)也需要注意。

深紫外殺菌已有上百年的歷史，每次病毒肆虐的時(shí)候，大家都會(huì)特別重視紫外線，紫外線殺菌是非常有效的方式，應(yīng)用非常廣泛。

殺菌的有效波段來看，波長(zhǎng)應(yīng)該在240nm-280nm之間，汞燈的紫外主要波長(zhǎng)是254nm，紫外LED的波長(zhǎng)一般常用的在275nm。有研究指出，265nm波段殺菌最有效，不過，從實(shí)踐研究來看，254nm與275nm的殺菌效果在一個(gè)量級(jí)，不分上下。目前新型冠狀病毒橫行，研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，殺滅新型冠狀病毒，殺菌率：99.99%，需要的劑量為1445uJ/cm2

紫外LED的誕生是紫外線光源的一場(chǎng)革命,深紫外LED與傳統(tǒng)的水銀汞燈相比具有,安全(低電壓、無臭氧產(chǎn)生，無汞)、高效（單位面積的光強(qiáng)比汞燈高出1000倍以上）、環(huán)保（紫外LED不含任何有毒物質(zhì)）、節(jié)能、可靠（開關(guān)特性和使用壽命兩方面）等優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)水銀燈與新型紫外LED對(duì)比

深紫外LED與傳統(tǒng)的水銀汞燈，各有優(yōu)勢(shì)，但不是簡(jiǎn)單的替代關(guān)系。紫外LED主要以開發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹?，但隨著水俁公約的生效，禁汞的實(shí)施，對(duì)UV-LED的應(yīng)用會(huì)越來越廣，需求量會(huì)越來越大。

二、使用方法及應(yīng)用場(chǎng)所注意事項(xiàng)

1、UV-LED 使用方法

低電壓：?jiǎn)晤w小芯片：5.5V-8V，20-100mA

易控制：智能化控制

開關(guān)特性：即殺即用，不怕頻閃。

散熱條件：目前能量轉(zhuǎn)換效率僅2-5%，造成UV-LED正常工作時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重，散熱顯得尤為重要。

2.使用場(chǎng)所注意事項(xiàng)

空氣類殺菌：（基礎(chǔ)研究和測(cè)試情況）

利用深紫外線的殺菌功能可以有效阻斷細(xì)菌尤其是病毒在空氣中的傳播。可應(yīng)用產(chǎn)品包括空調(diào)（家用空調(diào)、大型空調(diào)）、加濕器、除濕器、空氣滅菌器（臺(tái)式、車載）等，殺菌效率很高。

食品類殺菌：（基礎(chǔ)研究和測(cè)試情況）

利用深紫外線直接照射附著保鮮膜的食品，可有效殺滅細(xì)菌和霉菌甚至是病毒，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期?？蓱?yīng)用產(chǎn)品：冰箱、各種消毒柜、除濕器、空氣滅菌器（臺(tái)式、車載）

潔凈水類殺菌：（基礎(chǔ)研究和測(cè)試情況）

利用深紫外線在水中的穿透性，可有效殺滅細(xì)菌和病毒，保證飲水安全?？蓱?yīng)用產(chǎn)品：家用飲水機(jī)、消毒水杯、魚缸殺菌、消毒筆等各種消毒飲水器具。

與傳統(tǒng)的汞燈相比，流動(dòng)水動(dòng)態(tài)殺菌具有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括即殺即用，高效，大大延長(zhǎng)了UV-LED的使用壽命。LED屬于固態(tài)發(fā)光的冷光源，對(duì)水沒有加熱現(xiàn)象。UV-LED無任何臭氧產(chǎn)生，對(duì)水的口感無任何影響。UV-LED本身無毒無害，在水的消毒中非常安全可靠。

需要注意的是，殺菌與抑制細(xì)菌生長(zhǎng)是不同的概念，殺菌是殺滅已存在的細(xì)菌。抑制細(xì)菌生長(zhǎng)是預(yù)防和抑制細(xì)菌感染和生長(zhǎng)。兩種場(chǎng)合對(duì)所需的紫外線光通量差別巨大，可以形象地比喻為房間衛(wèi)生的徹底清掃和保潔。

醫(yī)療器械類：利用深紫外線的殺菌消炎、止痛、刺激抗體生長(zhǎng)加快愈合等功能可以用于血療和光治療兩大領(lǐng)域。

三、紫外殺菌口罩方案及相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用案例

目前新型冠狀病毒給全民健康帶來威脅，該病毒的傳播途徑主要是飛沫傳播，引發(fā)呼吸道和肺部疾病?？谡质穷A(yù)防的重要工具，病毒的突然流行的，導(dǎo)致口罩難買，口罩殺菌方案的創(chuàng)意也由此而來。

目前常用的口罩，比如N95或者醫(yī)用口罩，過濾效果很好，但是長(zhǎng)時(shí)間佩戴，容易呼吸困難，尤其是ICU病房里和急診科的醫(yī)生，佩戴時(shí)間長(zhǎng)，感覺非常憋悶。

殺菌口罩的方案是：口罩帶有特制進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)以及過濾和殺菌功能，在口鼻處形成微正壓，類似于我們半導(dǎo)體行業(yè)的潔凈廠房潔凈工作原理。潔凈的同時(shí)也保證呼吸通暢。這樣呼吸會(huì)非常輕松，面部呼吸區(qū)的正壓，使得呼吸沒有任何阻力。

同時(shí)開發(fā)用于感染病毒患者的專用口罩，可以在出氣系統(tǒng)進(jìn)行殺菌過濾，保證呼出的氣體潔凈不含病毒。阻斷呼吸的傳染途徑。

好消息！據(jù)了解，目前殺菌口罩已有企業(yè)開始量產(chǎn)，值得期待。

四、紫外應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)展及趨勢(shì)預(yù)測(cè)

1.發(fā)展機(jī)遇

面對(duì)這次突發(fā)新型冠狀病毒毒疫情，衛(wèi)生健康類產(chǎn)品得到普遍的重視和認(rèn)可。因?yàn)槲⑸锏臍⒕?，體驗(yàn)感很差，對(duì)營(yíng)銷不利。因?yàn)椴《竞图?xì)菌是否被殺死，肉眼是看不到的。

當(dāng)前殺菌市場(chǎng)還需要培育和引導(dǎo)。不過，這次疫情的突發(fā)失控，市場(chǎng)對(duì)衛(wèi)生產(chǎn)品加倍重視，對(duì)我們紫外殺菌產(chǎn)品帶來巨大機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

2.產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)展與趨勢(shì)

紫外LED產(chǎn)品技術(shù)性能提升很快， 而我們杰生（圓融）的目標(biāo)始終是力求把UV-LED的性價(jià)比做到最好。目前紫外LED壽命已超10000小時(shí)。

從紫外LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展來看，深紫外LED專用的MOCVD設(shè)備，是目前深紫外LED產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)瓶頸，如果能有像用于藍(lán)光LED一樣的大規(guī)模生產(chǎn)的外延設(shè)備，將對(duì)于提高紫外LED生成效率，大幅度降低成本，起著關(guān)鍵作用。而芯片和封裝與目前藍(lán)光工藝差別不是很大。

外延芯片技術(shù)方面，除了圖形襯底，還有同質(zhì)外延襯底即氮化鋁襯底等技術(shù)探索。從封裝環(huán)節(jié)來看，封裝成本占比還是比較高，需要繼續(xù)優(yōu)化以及降低封裝的材料成本。

紫外LED的應(yīng)用非常廣泛，是全新的具有挑戰(zhàn)的市場(chǎng)，根據(jù)市場(chǎng)的需要開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)品非常重要。

3.攜手紫外探測(cè)一起發(fā)展

目前紫外探測(cè)器技術(shù)進(jìn)步很快，對(duì)紫外LED的應(yīng)用非常有幫助。紫外探測(cè)與紫外發(fā)光在應(yīng)用方面相輔相成，可以說是一對(duì)孿生兄弟。以口罩為例，假如帶有殺菌功效的口罩應(yīng)用到非常危險(xiǎn)的場(chǎng)合，就必須要保證殺菌功能的安全正常運(yùn)行，如果附加了紫外探測(cè)功能，就可以隨時(shí)監(jiān)控紫外LED的實(shí)際工作情況，如果紫外LED工作出現(xiàn)異常，通過探測(cè)紫外線發(fā)光強(qiáng)度和發(fā)光效率，即時(shí)反饋報(bào)警，就可以保證口罩殺菌的可靠性和安全性。目前紫外探測(cè)已在水殺菌消毒領(lǐng)域得到應(yīng)用。

作為多年從事紫外LED生產(chǎn)和銷售的企業(yè)，依據(jù)實(shí)際的市場(chǎng)銷售情況，說2018年是紫外LED元年，未來十年將是爆發(fā)增長(zhǎng)的時(shí)期，預(yù)測(cè)是有一定道理的。

隨著紫外LED技術(shù)提升和價(jià)格快速下降，加上新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，市場(chǎng)容量巨大，紫外LED及其應(yīng)用市場(chǎng)具有萬億市場(chǎng)規(guī)模的說法，是有依據(jù)和值得期待的。

期望在聯(lián)盟的引領(lǐng)下，更多的企業(yè)和有志之士參與到這個(gè)領(lǐng)域來，一個(gè)大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一定是聚集效應(yīng)。市場(chǎng)分工越細(xì)，產(chǎn)業(yè)就會(huì)越加成熟。競(jìng)爭(zhēng)與合作是必然的市場(chǎng)規(guī)律。