深紫外光LED將改變?nèi)祟悮⒕夹g(shù)應(yīng)用，帶來(lái)全新的清凈環(huán)境。
深紫外光、特別是波長(zhǎng)265奈米(nm)的深紫外光，由于容易破壞細(xì)菌DNA的遺傳成分，讓細(xì)菌喪失繁殖能力，向?yàn)橹匾奈锢須⒕绞街?；而日本推出全新的深紫外LED光源，將有助于相關(guān)應(yīng)用的普及。
圖為深紫外光殺菌作業(yè)執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)
過(guò)去深紫外光普遍用于實(shí)驗(yàn)室、高階醫(yī)療設(shè)施、與特定工廠中，卻難以普及，這是因?yàn)樗y燈技術(shù)體系的深紫外光，臺(tái)燈大小就需要100V以上的啟動(dòng)電壓，啟動(dòng)前需要10~30分鐘暖機(jī)，使用壽命約3,000~5,000小時(shí)，耗電兇、生效慢加上使用壽命短，不適合當(dāng)家電使用。
但是深紫外光LED不同，每個(gè)深紫外光LED芯片大小都不到1公分，啟動(dòng)電壓5~7V，暖機(jī)時(shí)間0秒，使用壽命超過(guò)1萬(wàn)小時(shí)，這就相當(dāng)好用。
目前深紫外光被舉出的最有效用途，就是取代以氯或臭氧等化學(xué)方式的凈水技術(shù)，過(guò)去深紫外線水銀燈用的水銀是重度有毒物質(zhì)，所以無(wú)法用在公共濾水用途；而深紫外光LED光源無(wú)水銀，只要解決輸出功率問(wèn)題，提供強(qiáng)度足夠的深紫外光，便可應(yīng)用在以飲用水清潔為首的用途。
日廠在深紫外光應(yīng)用上，目前以工業(yè)用幫浦大廠日機(jī)裝(Nikkiso)、化學(xué)大廠旭化成(Asahi Kasei)、化學(xué)大廠德山(Tokuyama)等3廠為首。
日機(jī)裝是2006年起，與2014年得到諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的赤崎勇與天野浩合作，采用氮化鋁鎵(AlGaN)光源，配合氮化鋁(AlN)緩沖層，先制成輸出功率30mW的產(chǎn)品，2016年1月將推出輸出功率50mW的樣品，預(yù)定于春季量產(chǎn)，只要讓水以每分鐘2~10公升速度流過(guò)50mW的深紫外光有效范圍內(nèi)，便有99.9%殺菌效果。
旭化成則是成功制出高純度氮化鋁基板，預(yù)定于2016年4月發(fā)售的產(chǎn)品，輸出功率雖僅20mW，但1mW單價(jià)，則從其他廠商的2~3美元，降低為0.5~1美元，而且可能進(jìn)一步降低到0.25美元，以低價(jià)快速打開(kāi)家電市場(chǎng)應(yīng)用。
氮化鋁有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是深紫外光偏折系數(shù)高，大部分光線無(wú)法射出，因此德山從改變基板分子架構(gòu)方向下手，讓光線射出量達(dá)現(xiàn)行產(chǎn)品2倍，研發(fā)輸出功率達(dá)90mW的深紫外光LED，以高功率取勝，預(yù)定在2016年內(nèi)可達(dá)量產(chǎn)上市水平。
由于波長(zhǎng)短于可見(jiàn)光的深紫外光，需要更精密的制程才能制出有效的深紫外光LED，當(dāng)日本LED光源市場(chǎng)面臨中國(guó)與韓國(guó)廠價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，日本廠以優(yōu)勢(shì)技術(shù)轉(zhuǎn)向深紫外光LED領(lǐng)域，是一條有效的轉(zhuǎn)型之途。
隨日本高功率深紫外光LED將于2016年量產(chǎn)上市，后續(xù)市場(chǎng)規(guī)模值得仔細(xì)觀察。
延伸閱讀：日機(jī)裝與深紫外光LED研發(fā)
日機(jī)裝成立于1953年，當(dāng)時(shí)社名特殊幫浦工業(yè)，以高性能幫浦為主要事業(yè)，1968年改為現(xiàn)在的社名，資本額65億日?qǐng)A(約5,300萬(wàn)美元)，2014會(huì)計(jì)年度(2014/4~2015/3)營(yíng)收1,293億日?qǐng)A，營(yíng)業(yè)利益61.2億日?qǐng)A。
一般對(duì)日機(jī)裝的介紹，會(huì)提及該廠是工業(yè)用與航空用幫浦大廠，但該社從1960年制出日本最早的人工心臟后，就是重要的醫(yī)療設(shè)備廠商，專營(yíng)幫浦與濾過(guò)相關(guān)技術(shù)的心臟、腎臟、血液透析等領(lǐng)域，因此該廠很早就注意到深紫外光殺菌技術(shù)視為過(guò)濾技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。
而在2014年因藍(lán)光LED發(fā)明功績(jī)獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的赤崎勇，從1990年起便帶領(lǐng)學(xué)生、包括與他同時(shí)得到諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的天野浩，一起研究紫外光LED相關(guān)技術(shù)；16年后的2006年，他們服務(wù)的日本名城大學(xué)(Meijo University)意圖讓紫外光LED商業(yè)化，成立新創(chuàng)企業(yè)、創(chuàng)光科學(xué)(UV Cradtory)。
創(chuàng)光科學(xué)剛成立，日機(jī)裝便成為該公司重要出資者，并在2012年將持股擴(kuò)大到70%，讓創(chuàng)光科學(xué)成為日機(jī)裝的深紫外LED事業(yè)子公司。由于創(chuàng)光科學(xué)是由赤崎勇及天野浩的學(xué)生為研發(fā)核心團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)與2位教授一直保持密切聯(lián)系，因此一般都視日機(jī)裝深紫外LED事業(yè)的源頭，是赤崎勇及天野浩指導(dǎo)。
日機(jī)裝
日機(jī)裝是1950年登記成立、實(shí)際上是1953年底在日本東京以特殊幫浦工業(yè)社名成立的機(jī)械制造廠，資本額65億日?qǐng)A，2014會(huì)計(jì)年度(2014/4~2015/3)營(yíng)收1293億日?qǐng)A，凈利51億日?qǐng)A。公司員工1563名、集團(tuán)員工6389名，主要事業(yè)為特殊幫浦與精密機(jī)械設(shè)備，特別是使用碳纖維等特殊材料的設(shè)備。
日機(jī)裝主要事業(yè)部門有3個(gè)：工業(yè)事業(yè)、航天事業(yè)、醫(yī)療事業(yè)。該社以1960年推出世界第一個(gè)人工心臟出名，以各類人工臟器以及相關(guān)特殊材料為最著名的事業(yè)，目前該社的人工腎臟在日本國(guó)內(nèi)市占率達(dá)70%，其他事業(yè)的特殊材料與精密加工技術(shù)，基本上源自醫(yī)療事業(yè)及相關(guān)需求。日機(jī)裝自2015年起，會(huì)計(jì)年度截止時(shí)間將從次年3月底，改成當(dāng)年12月底。
