全球LED照明应用进展神速 日本三企抢占UV LED市场先机

为夺取正在快速成长的全球抢占UVLED市场，以通过提高发光效率、照展神建立量产技术，用进实现成本化为目标，速日D市全球掀起了白热化的本企技术开发竞争。一马当先的场先是3家日本企业：日机装、旭化成和德山。全球抢占近几年来，照展神他们在UVLED方面年年有重大进展。用进

1、速日D市日机装(Nikkiso)

日机装是本企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。场先为了将2014年诺贝尔物理学奖得主赤崎勇和天野浩等人的全球抢占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”，照展神从该公司成立之初，用进日机装就向其出资，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、耗电量低的水杀菌模块。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UVLED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。

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。

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