UV LED對各個行業的影響已經逐步展現,UV LED技術的革新帶來更多應用和產業創新,推動整個社會走向更加良性的循環發展。比如基于UVA波段的紫外LED固化已成功應用于膠印、絲印油墨印刷,玻璃塑料粘接、壓敏膠帶生產、噴墨印刷、UV LED甲油膠等領域。隨著技術的進步,將有望帶來更多的創新應用,未來可期。
近日,在第八屆國際第三代半導體論壇(IFWS)&第十九屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA)上,UV LED創新應用峰會如期召開。會議由中科院半導體所研究員、山西中科潞安紫外光電技術有限公司總經理閆建昌博士和國家疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所原副所長、消毒委主任委員白雪濤共同主持。
中科院半導體所研究員、山西中科潞安紫外光電技術有限公司總經理閆建昌博士
國家疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所原副所長、消毒委主任委員白雪濤
本屆分論壇得到了山西中科潞安紫外光電科技有限公司、廣州市鴻利秉一光電科技有限公司的協辦支持。會上,國家疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所原副所長、消毒委主任委員白雪濤,鎵敏光電董事長、南京大學教授陸海,北控水務集團技術管理部水務經理杜軍,廣州市鴻利秉一光電科技有限公司研發總監任榮斌,GE通用凈水科技有限公司研發總監任君琪,山西中科潞安紫外光電技術有限公司總經理閆建昌,德國MSG Lithoglas GmbH亞太地區總監胡曉東將圍繞UV LED技術前沿進展及創新應用分享主題報告。
室內環境質量對于健康至關重要,健康家居要滿足生理、心理、社會等三方面健康要求的整體家居環境。國家疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所原副所長、消毒委主任委員白雪濤帶來了”環境微生物污染預防與控制——LED紫外線消毒應用展望“的主題報告,UVC-LED已廣泛用于空氣、飲水、物表消毒領域。報告指出, 根據目前實驗結果及空氣、飲水、物表等消毒現場應用,與傳統低壓汞燈相比,UVC- LED具有很多優點,比如產品消毒波長可精準控制,無紫外線泄漏,無消毒副產物等,打造健康家居,各領域環節的應用廣泛,前景光明。
寬禁帶半導體材料紫外探測芯片具有顯著性能優勢。基于寬禁帶半導體材料(如: GaN、SiC)的紫外感光芯片具有顯著性能和應用優勢,已經達到產業化水平。基于SiC和GaN的常規結構紫外探測器已經實現產業化,被批量應用于環境監控、火焰探測、污染物檢測、紫外固化和紫外消毒設備的輻照劑量監控等領域。南京大學教授、鎵敏光電董事長陸海帶來了題為”寬禁帶半導體紫外探測器技術與產業化應用“的主題報告,分享了第三代半導體紫外探測器技術、產業化推廣與應用情況、紫外單光子探測技術與極紫外探測技術。近年來半導體照明產業的高速發展,為GaN基紫外探測器的產業化打下了良好的產業鏈基礎。報告指出,由于其優異的材料性能,以III族氮化物和SiC為代表的寬禁帶半導體是制備紫外傳感器件的優選材料;常規結構GaN基和SiC紫外傳感器,以及EUV探測器已經達到產業化水平,并在不斷拓展新型應用;由于材料成熟度較高,SiC紫外單光子探測器已經可以實現較好性能;南京大學團隊在國內首先實現了SiC紫外單光子探測器,這一突破將會對我國相關領域的技術進步起到推動作用;寬禁帶半導體紫外探測技術正快速向“成像陣列” 方向發展。
生活污水中含有多種致病微生物,包括細菌(賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲、沙門氏菌、志賀氏菌、霍亂弧菌)和病毒(腸道病毒、甲型肝炎病毒、脊髓灰質炎病毒、柯薩奇病毒和埃可病毒等),是傳播疾病的主要媒介。水體中的病原微生物主要來源于人畜糞便及生活污水污染。污水的消毒對于環境及人類健康非常重要。北控水務集團技術管理部水務經理杜軍做了題為”污水處理廠UVC消毒設計及應用進展“的主題報告,報告結合城鎮污水消毒的現狀,介紹了污水消毒應用UVC的標準規范以及污水消毒UVC設計及應用情況。
廣州市鴻利秉一光電科技有限公司研發總監任榮斌做了題為“深紫外LED光源在UV固化中的應用”的主題報告,目前固化行業中存在UV LED難以解決的區域,比如難以固化、耐候性差、市場未啟動的印刷方式、適配UVA LED的油墨/涂料價格偏貴等,固化行業中深紫外LED的應用滲透艱難。現有的UV LED固化系統缺乏深紫外波段,有很多情況下還不能適用。報告指出,完善現有UV LED固化體系,實現UVA*+DUV固化體系和DUV*+UVA的固化體系雙體系運作,擴大UV固化的總市場占比,擴大UV LED的市場規模。深紫外LED未來將在絕大多數領域替代UV汞燈,開拓UV固化的新領域。
疫情以來,公眾越來越關注細菌、病毒帶來的疾病,各種消毒殺菌技術的應用也變得越來越廣泛,GE通用凈水科技有限公司研發總監任君琪分享了UVC LED在末端凈水設備中應用的現狀與問題。當前UVC產品在凈水中的應用有靜態LED的應用,比如臺式機凈水箱,過流式LED的應用,比如商用機出水末端,出水嘴LED。針對常見應用問題,報告指出,UVC殺菌器需要增加工作狀態和失效信號反饋,盡量減小體積,規則形狀,考慮流速問題,加強現場工藝管控。
中國科學院半導體研究所研究員、山西中科潞安紫外光電技術有限公司總經理閆建昌帶來了題為“大功率深紫外LED產業化關鍵技術探討”的主題報告,報告指出大功率深紫外LED電光轉換效率(WPE)普遍<5%,嚴重制約了深紫外 LED 的應用與推廣。深紫外LED性能提升需要攻克從核心材料、芯片工藝到器件封裝的系列問題。報告分享了NPSS外延、應力控制、高溫退火AlN模板、高質量AlGaN外延、透明p型層、高反射電極、光提取、集成封裝、壽命、芯片性能等技術進展。報告指出,深紫外LED的性能水平影響了其應用與推廣。高性能、大尺寸是深紫外LED產業的技術發展趨勢。
德國MSG Lithoglas GmbH亞太地區總監胡曉東帶來了題為“利用集成反射器的SMD封裝提升高功率UVC LED芯片的光提取效率”的主題報告,報告分享了UVC LED 集成反射鏡面技術、UVC LED 高性能封裝模擬以及解決方案。
在對話討論環節,報告嘉賓和在場參會代表們探討了UV LED 消毒殺菌用戶教育方式,出光效率提升路徑及未來突破周期, UVC LED如何在與其他消毒因子的方案競爭中脫穎而出等業界關注的問題。
論壇現場