全球LED照明应用进展神速 日本三企抢占UV LED市场先机
所属分类:行业新闻
发布日期:2015-11-30
点击率:434
收藏:
  OFweek半导体照明网讯 为夺取正在快速成长的UV LED市场,以通过提高发光效率、建立量产技术,实现成本化为目标,全球掀起了白热化的技术开发竞争。据报道,旭化成已经成功制出高纯度氮化铝基板。

  OFweek半导体照明网讯 为夺取正在快速成长的UV LED市场,以通过提高发光效率、建立量产技术,实现成本化为目标,全球掀起了白热化的技术开发竞争。一马当先的是3家日本企业:日机装、旭化成和德山。近几年来,他们在UV LED方面年年有重大进展。

1544759515464024088.jpg

  1、日机装(Nikkiso)

  日机装是日本生产工业泵等产品的大型企业,很早就开始将深紫外LED作为一项新业务着手开发。为了将2014年诺贝尔物理学奖得主赤崎勇和天野浩等人的AlGaN类LED研究成果转化成产品,日本名城大学于2006年创办了风险企业“创光科学”,从该公司成立之初,日机装就向其出资,并于2012年将其纳为子公司。也就是说,2006年以后,日机装就在以共同研究的形式接受赤崎和天野两位前辈的指导。

  2014年10月,日机装在光技术及产品展会“InterOpto 2014”上展示了发光波长为255~350nm的深紫外LED相关产品,2015年春季开始量产。日机装称,相关产品在杀菌及皮肤治疗等医疗及生命科学领域、检测及化学物质分解等环境领域、树脂硬化及粘接等工业领域都存在替换汞灯的需求。

  日机装最先研发的深紫外LED标准品有发光波长为265nm、285nm、300nm的三个品种,可以根据客户的要求提供定制品。发光波长为285nm和300nm的品种在输入电流为350mA时的输出功率为30mW,发光波长为265nm的品种在输入电流为350mA时的输出功率为12mW。

  上个月10月14日,日机装官网宣布两则重大消息,世界最高输出的50 mW深紫外线LED的量产化成功,并开发出深紫外线LED用小型、耗电量低的水杀菌???。而据日本媒体日经在线和台湾媒体digitimes消息,日机装2016年1月将推出波长285nm、输出功率50mW的样品,预定于春季量产,只要让水以每分钟2~10公升速度流过50mW的深紫外光有效范围内,便有99.9%杀菌效果。

  日机装有能力为客户提供深紫外LED监测功能,作为在日本拥有最高市场份额的人工透析装置的选配件。向该装置的管道内流动的透析液废液连续照射深紫外光,测量吸光度的变化,就能掌握废弃物的清除进度。在医疗领域,还有望应用于利用波长为308nm的紫外线的皮肤治疗等。

  日机装曾经在2014年加大对UV LED的研发力度,并设立了新的工厂,UVB和UVC LED光源年产能超过100万组。日机装强调,其专利氮化铝稼技术使其UVB 和UVC LED比紫外灯更具优势,比如不含汞、小巧轻便、发光波长灵活、定向发光、以及低电压操作等。

  2、旭化成(Asahi Kasei)

  旭化成是日本化合物半导体设备全球制造商,业务涉及化学、医疗、电子、纺织、建材等领域。旭化成在UV LED领域引起业界强烈关注,大概始于2011年底其收购美国杀菌LED技术开发公司Crystal IS。Crystal IS与旭化成合并后成为旭化成的全资子公司。Crystal IS得以利用旭化成在产品工程和卓越制造方面的优势,加速UVC LED的商业化;而对于旭化成来说,由Crystal IS取得的在固态UVC技术方面的进展,可以将清洁的安全消毒技术引进众多市场的水、空气和物体表面应用领域。

利用Crystal IS的技术,旭化成成功将基板材料变更为了氮化铝。旭化成是在2014年兴建可量产的具有杀菌效果的紫外线LED测试性产线,年产能虽不明,但据传旭化成计划对子公司“富士支社”投下数十亿日圆,导入适用于量产的设备,为达成2020年度营收300亿日圆的目标。

  据报道,旭化成已经成功制出高纯度氮化铝基板。预定于2016年4月发售的产品,输出功率虽仅20mW,但1mW单价,相比其他厂商的2~3美元,降低为0.5~1美元,而且可能进一步降低到0.25美元,将以低价快速打开家电市场应用。

  3、德山(Tokuyama)

  日本德山株式会社是生产烧碱、水泥、多晶硅、PVC、气相二氧化硅等产品的著名综合化学公司。日机装的UV LED事业依托日本名城大学,而德山则是与东京农工大学合作。波长260nm左右的深紫外线LED灯的亮度、发光效率和使用寿命受到基板结晶的影响。东京农工大学和德山组成的联合研究小组,曾经研发出一种能制成高纯度氮化铝结晶的技术,进而获得了高性能的基板结晶,保证了LED灯的灭菌效果和使用寿命。

  该联合研究小组称,他们成功研发出了一种新型高效的深紫外线杀菌LED灯,和传统的低压水银灯相比,具有体积小、省电、环保、寿命长等优势。这种新型深紫外线LED灯只使用干电池就能工作,可用于便携型杀菌装置和培养液杀菌等。这一技术在日本和美国已经取得了基本专利。

  如今,德山在UV LED领域的研发好像又上了一个新台阶。氮化铝有一个明显的缺点,就是氮化铝的折射率高,LED内部产生的光线,大部分会在平坦的基板表面发生反射,封闭在LED内部。因此,德山与日本信息通信研究机构从改变基板分子架构方向下手,制作“光子晶体结构”,然后形成“混合结构”(如下图),使光提取效率提高到了过去2倍左右。上文提到日机装官网在10月14日宣布世界最高输出的50 mW深紫外线LED的量产化成功,而日本媒体日经在线和台湾媒体digitimes报道,德山研发出了世界上输出功率最高、超过90mW的深紫外LED,预定在2016年内可达量产上市水平。

1544759539900071914.jpg

  目前,已投产深紫外LED的企业还不多。日本企业在LED光源市场上价格不敌中国和韩国,但是他们在UV LED领域占尽了先机,掌握了很多相关的优势技术。中国企业如果错失最近几年的大好时机,那么将很难再赶上。

上一页:比“倒闭潮”更可怕的事,是“低价竞争”!
下一页:LED照明市场即将迎来新春天 白炽灯2016年彻底淘汰