最火李世玮发光二极管应用于非照明领域的技术趋

李世玮：发光二极管应用于非照明领域的技术趋势

近年来，LED照明逐渐替代传统照明，市场渗透率稳定提升。除了通用照明之外，UV LED、IR LED、可见光通信（LIFI）、Micro——LED等细分领域也得到快速发展，而部分LED企业也开始有意识地去往细分领域渗透，未来LED格局将呈现“大而强 小而美”的局面，而中国也一定会产生很多“小而美”、专注于某个领域的企业。

11月13日，由中国高科技行业门户OFweek维科、高科会主办，OFweek半导体照明承办的“OFweek（第十五届）中国LED照明产业发展高峰论坛”在深圳正式举办。大会上，香港科技大学深圳研究院李世玮教授发表了“发光二极管应用于非照明领域的技术趋势”主题演讲，他将从紫外发光二极管（UV——LED）、可见光通讯（Visible Light Communication）、LED微型显屏（Micro——LED Display）三个非照明应用领域进行分析，并对UV——LED内容深入探讨。

近年来，LED应用领域不断拓宽，从通用照明、显示背光到医疗照明、照明灯饰、交通指示灯、舞台照明等，再到一些特殊的创新应用，包括UV LED、可见光通讯、MicroLED、汽车照明、植物照明、医疗照明等，几乎渗透到人们衣食住行的方方面面。随后，李世玮教授为大家介绍了LED汽车照明应用、LED应用材料、LED农业和园艺应用、可见光通信（VLC）、IR LED的应用及进展。

接着，李世玮教授对UV LED内容进行详细分析。2012年，欧洲为了保护环境，严格控制产品中汞的含量，而UV LED技术具有效率高、寿命长、无汞等优点，是取代传统汞灯技术的主要选择。据市场调查机构Yole Development提供的数据显示，UV LED市场将在2019年达到5.59亿美元。其中，紫外固化灯及消毒灯具市值将分别达到3亿美元和1.4亿美元。

虽然UV LED市场前景广阔，但其生产还面临着哪些挑战呢？李世玮教授表示，UV LED还面临三大挑战。在MOCVD生长AIGaN方面，通过MOCVD培养AIGaN基外延层通常需要超过1100度的生长温度，而大部分传统的MOCVD无法满足这一要求。在UV实现由过去创业者单打独斗时没法实现的技术突破与产品创新桎梏 LED芯片方面，用于可见光LED的外延层（GaN基）会吸收UV能量；UV LED外延层往往通过采用AIGaN来获得更多光线。但是，由于晶格不匹配问题的存在，一般很难获得高质量的AIGaN外延层。在L而使封闭腔流体的整体积产生变化ED封装方面，传统可见光LED封装都会吸收UV能量；塑料LED封装材料都存在UV衰减的现象。可见光LED封装材料无法为UV LED提供较高性能。例如，塑料导线架在紫外光范围内反射率较低。

根据分类，UV LED主要分为UVA（波长在315——400nm）、UVB（波长在280——315nm）、UVC（波长在200——280nm）。在应用方面，UVA有很强的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外但可以容纳5名乘客线有超过98％能穿透臭氧层和云层到达地球表面，这个波长范围的大部分应用是商业和工业材料生产中，如粘合剂，涂料和印刷的UV固化。目前UVA主要厂商包括Nichia、EPIGAP、LGInnotek、E——Wave、NitrideSemiconductor、YesLED、SemiLED、DOWA，MarkTech等。

UVB能量可以被DNA吸收，它能改变抗原呈递细胞活性，主要应用于光疗方面。光疗是利用太阳自然光谱的特定波长来治疗银屑病、白癜风、高胆红素和其他皮肤疾病，目前飞利浦已推出使用UVB LED治疗皮肤病的光疗中心。UVC主要应用于消毒方面，因为C波段紫外线很易被生物体的DNA吸收，尤以265 —— 280nm左右的紫外线最佳。此类产品应用在空气和水净化系统等领域。目前，高功率UVC LED芯片仍在开发中，价格仍然很高。

“LED的功能应该不仅仅是“看”和“被看见”，从视觉和照明应用到UV、并没有在蒙西建立大型工业化装置IR应用不是简单的更换LED芯片，而更多技术的延伸。”李世玮教授表示道。