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(fā)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(yè)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(yè)內人士表示，與LED照明從實驗室走向高度產業(yè)化的進度有所不同，紫外LED的效率等技術細節(jié)仍有很大提升空間。除了技術門檻高外，UV LED應用的商業(yè)模式也正在探索當中，市場對新光源應用何時能大規(guī)模接受更是未知數(shù)，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(yè)化進程中遇到的技術難題一樣，效率是量化產業(yè)發(fā)展進度最重要的指標之一。

據(jù)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(yè)化水平僅為2%。

無論是傳統(tǒng)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(tǒng)MOCVD也不適合生長GaAlN，因此需要了解其生長機制后，向MOCVD企業(yè)訂制設備,或者自主研發(fā)MOCVD設備。

除了摻雜技術要求苛刻外，旭明光電研發(fā)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(wěn)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(jù)悉，最有效的殺菌波段在265nm～270nm區(qū)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(tǒng)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(guī)模的殺菌、消毒上應用，而工業(yè)水處理等大規(guī)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(yè)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(yè)，從事UVLED的企業(yè)數(shù)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(yè)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(zhàn)略合作協(xié)議，雙方未來將共同開發(fā)深紫外UVLED市場。此舉被視為中游封裝企業(yè)重視UVLED而介入該領域的一大標志。

封裝企業(yè)的介入意味著UVLED領域的產業(yè)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(fā)展的初期，國內僅有三安等幾家芯片企業(yè)。但2003年，國家發(fā)現(xiàn)LED市場需求巨大，才引發(fā)了各省投資、熱錢涌入，規(guī)模化發(fā)展的熱潮，因而涌現(xiàn)出一批封裝企業(yè)以及更多的照明企業(yè)，經過十年的市場競爭和洗牌，目前留下了規(guī)模較大、技術成熟的六七十家大企業(yè)分布于全產業(yè)鏈的上中下游。

“目前UVLED領域很接近LED照明發(fā)展初期的形態(tài)。”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(yè)，培育市場是先行者必須邁過的檻。但市場需求與企業(yè)數(shù)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(yè)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(yè)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(yè)。

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(fā)展。等國外技術發(fā)展起來，適合國內市場的普及時國內才會有大量企業(yè)涌入這個行業(yè)，這是國情。”

較高的技術門檻和稀缺的設備使得UVLED企業(yè)的生存一直依賴于“補血”。由于技術與價格都尚未到大規(guī)模切入市場的時機，距離市場出現(xiàn)回報的那一天還十分漫長，在此之前，企業(yè)需要大量的投資來維持研發(fā)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(yè)產生警覺和重視，自然而然會有更多的企業(yè)參與進來。”武帥表示。

補充非替換

武帥表示，“如果UV LED企業(yè)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(guī)則。

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

此前，醫(yī)療使用的高壓汞燈曾在醫(yī)用消毒、公共衛(wèi)生等領域大規(guī)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(jù)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(guī)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(fā)展并不像LED照明替代傳統(tǒng)照明的過程，而是開發(fā)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(yī)用照明實際應用情況的角度表示，目前使用UVLED作為醫(yī)院消毒、治療疾病的還很少，醫(yī)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(yī)用治療的課題尚未規(guī)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(yī)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(yè)模式，UVLED還需要醞釀和探索，靜待市場爆發(fā)。　　————本文節(jié)選自第11期《半導體照明》雜志)