10月9日，諾貝爾獎物理學獎名單出爐，LED無疑躋身“高大上”行列成為全世界的焦點。而三位獲獎人赤崎勇(Isamu Akasaki)、天野浩(Hiroshi Amano)與中村修二(Shuji Nakamura)也頻頻登上各大媒體頭條。除了發明藍光LED貢獻外，如今三位獲獎者又進一步在各自領域進行研究。

其中，天野浩目前從事的紫外LED(UVLED)研究正被業界逐漸重視，更被認為是LED繼白光之后又一應用新大陸，前景可謂十分樂觀。

不過業內人士表示，與LED照明從實驗室走向高度產業化的進度有所不同，紫外LED的效率等技術細節仍有很大提升空間。除了技術門檻高外，UV LED應用的商業模式也正在探索當中，市場對新光源應用何時能大規模接受更是未知數，畢竟，“恐藍”的陰影還未散去。

拼性價比難以繞過

與LED照明產業化進程中遇到的技術難題一樣，效率是量化產業發展進度最重要的指標之一。

據青島杰生電氣有限公司副總經理武帥博士介紹，高壓汞燈的有效殺菌效率在5%～8%,而小于280nm的UV LED其效率的實驗室水平已達10%，但產業化水平僅為2%。

無論是傳統光源還是LED光源，從藍光到深紫外光(Deep UV)，隨著波長由365nm向280nm逐漸縮短，制備難度都在提高。對于LED光源來說，波長縮短則意味著摻雜GaAlN比例逐漸升高，這使得P型材料導電性越來越差，器件的效率難以提高。

要解決這一問題，就需要在GaAlN的生長機制上下功夫，然而，生長GaAlN的機制比生長普通藍光外延復雜得多，傳統MOCVD也不適合生長GaAlN，因此需要了解其生長機制后，向MOCVD企業訂制設備,或者自主研發MOCVD設備。

除了摻雜技術要求苛刻外，旭明光電研發處資深處長朱振甫認為，UVLED芯片與封裝還需要可以快速散熱的機制，增加其固化應用的穩定性。

但在與高壓汞燈的性能較量上，器件效率不是唯一的衡量標準，還要看實際應用的殺菌效率。

據悉，最有效的殺菌波段在265nm～270nm區間，而高壓汞燈在254nm是波峰，UVLED目前能做到280nm其殺菌效率也比較理想。

此外，由于LED本身面積較小，在同等功率下的功率密度比較大，相比之下傳統汞燈功率密度更小，這樣一來，殺菌效率UVLED反而比高壓汞燈更高。

武帥認為，在目前的效率下，UVLED更適合在便攜式、小規模的殺菌、消毒上應用，而工業水處理等大規模消毒，還是以高壓汞燈為主。

除了拼效率外，一個新技術的產業化價格也是繞不開的問題。

首先，訂制MOCVD設備便造成成本上漲，而UVLED外延片的產量及良品率也成了制約成本下降的關鍵因素。“藍光外延一爐100多片，UVLED做不到。”但武帥認為，UVLED目前并不依靠價格取勝。“物以稀為貴”，UVLED產品的價格由市場決定，當市場需求大時價格自然會降下來。

看的多 做的少

比起成千上萬家從事LED照明的芯片、封裝、應用企業，從事UVLED的企業數量少得有種“孤獨求敗”的味道。

不過，UVLED畢竟是一片藍海，處于通用領域競爭白熱化的企業難免渴望分一杯羹，只要時機合適，出手已成必然。目前，已有先行者做出嘗試。

今年6月，鴻利光電與青島杰生達成戰略合作協議，雙方未來將共同開發深紫外UVLED市場。此舉被視為中游封裝企業重視UVLED而介入該領域的一大標志。

封裝企業的介入意味著UVLED領域的產業鏈將逐漸成熟。

武帥認為，這一點與LED照明并無二致，在LED照明發展的初期，國內僅有三安等幾家芯片企業。但2003年，國家發現LED市場需求巨大，才引發了各省投資、熱錢涌入，規模化發展的熱潮，因而涌現出一批封裝企業以及更多的照明企業，經過十年的市場競爭和洗牌，目前留下了規模較大、技術成熟的六七十家大企業分布于全產業鏈的上中下游。

“目前UVLED領域很接近LED照明發展初期的形態。”武帥表示，“消費者不能理解，為什么需要紫外LED。”

一個新興行業，培育市場是先行者必須邁過的檻。但市場需求與企業數量，存在著一種“雞生蛋、蛋生雞”的關系。因此許多看好UVLED細分市場的企業仍然保持觀望，并不愿意砸錢“試水”。

武帥認為，隨著市場需求的擴大，會有更多企業關注UVLED并參與到這個領域，這是一種必然趨勢。然而在此之前，擔負起培育市場的，也只有寥寥幾家，如杰生電氣、旭明LED(SEMI LED)以及日本、韓國、美國的企業。

武帥坦言，不僅UVLED市場如此，“國內很多新技術都是跟著國外走，就如同藍光LED在國外興起十幾年之后，直到2002年國內才開始重視并投入發展。等國外技術發展起來，適合國內市場的普及時國內才會有大量企業涌入這個行業，這是國情。”

較高的技術門檻和稀缺的設備使得UVLED企業的生存一直依賴于“補血”。由于技術與價格都尚未到大規模切入市場的時機，距離市場出現回報的那一天還十分漫長，在此之前，企業需要大量的投資來維持研發成本和設備投入，但武帥坦言，國家并沒有相關的資金扶持，目前主要依靠市場化的風險投資。

令人欣慰的是，目前國家863計劃已經對UVLED技術十分重視并予以立項，“國家對這項技術重視并跟蹤，會帶動企業產生警覺和重視，自然而然會有更多的企業參與進來。”武帥表示。

補充非替換

武帥表示，“如果UV LED企業想做大做強，還是應該深入到應用終端。”然而，應用終端的市場又是另一番規則。

與LED照明替換傳統照明一樣，談到UVLED，更多的人會聯想到高壓汞燈何時能被UVLED取代。

此前，醫療使用的高壓汞燈曾在醫用消毒、公共衛生等領域大規模的使用，但由于汞燈本身的屬性，許多領域都無法使用汞燈。而在這些領域，UVLED便有施展的空間。據悉，目前UVLED的功能包括了潔凈水類殺菌，如飲用水殺菌、魚缸殺菌及飲水器具殺菌燈;空氣類殺菌則會應用在空調、加濕器、空氣凈化器和UV光觸媒凈化器等產品上，以及食品無菌加工包裝、餐飲及物體表面殺菌，如冰箱、消毒柜等家電。

目前，普通民用途徑中鮮見使用UVLED，一是由于技術還未能大規模量產，二則是用戶的使用習慣還未形成對便攜消毒的需求。

不過，一旦UVLED效率提升，該技術將對便捷安全的細菌消殺設備提供重要的基礎。

然而武帥表示，“目前看來，UVLED的發展并不像LED照明替代傳統照明的過程，而是開發新的市場，更多的是一種互補。”

重慶邦橋照明有限公司董事長魯廣洲則從醫用照明實際應用情況的角度表示，目前使用UVLED作為醫院消毒、治療疾病的還很少，醫院接受使用UVLED還需要很長的時間。

與作為消毒、殺菌功能不同的是，UVLED用于醫用治療的課題尚未規模化應用于臨床，作為一項新興技術，尤其是在人眼可見光之外對人體會有哪些益處和危害，還需要更多的論證和實驗才能確保這項技術能作為醫用治療手段。不過值得肯定的是，UVLED已經拓展出比高壓汞燈紫外更廣闊的用途和市場。

可以推測的是，無論是技術還是商業模式，UVLED還需要醞釀和探索，靜待市場爆發。　　————本文節選自第11期《半導體照明》雜志)