深紫外LED燈珠的制備面臨另一個難題:需要在同等面積上封裝集成更多的燈珠,實現(xiàn)更高功率密度的紫外光照,才能在技術(shù)性能上與國外競爭。在這一過程中,能否更有效地散熱,成為決定技術(shù)成敗的關(guān)鍵。
我們要知道的是,深紫外LED如果實現(xiàn)對汞燈的替代,就意味著在未來十年,深紫外產(chǎn)業(yè)將會發(fā)展成為一個像LED照明一樣的新萬億產(chǎn)業(yè)。
深紫外LED燈珠目前還處于產(chǎn)品導(dǎo)入初期,各項指標(biāo)都不盡人意。受限于殺菌消毒效果不直觀,因此普及起來并不容易。
LED消毒技術(shù)選擇的是特定波段(260—280nm),這個波段容易被核酸(影響細(xì)菌及病毒的繁殖與遺存的物質(zhì))吸收,紫外線會破壞核酸分子中的化學(xué)鍵,造成核蛋白或核酸的分解和變性,引起細(xì)菌內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的合成障礙,從而達(dá)到殺菌的目的。
由于LED所產(chǎn)生的UVC能量巨大,容易對燈珠輔助材質(zhì)造成損傷,這就對制造技術(shù)有著近乎苛刻的要求。為了防止銅氧化影響深紫外線性能,增加燈珠的使用壽命,每顆UVC燈珠的支架部分都進(jìn)行了銅鍍純金處理。
深紫外LED的商業(yè)進(jìn)展已經(jīng)導(dǎo)致了240nm到300nm之間發(fā)射器件的推出。盡管取得了重大進(jìn)展,但這些器件的外量子效率及其電光轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于可見光器件。基于InGaN的藍(lán)光LED實現(xiàn)了80%左右的電光轉(zhuǎn)換效率,而266nm和300nm深紫外LED的通常只有5%-6%。
雖然效率較低,但深紫外LED的壽命卻令人印象深刻。它們的壽命通常為10,000小時,可用于空氣、水凈化、消毒、聚合物固化和光療(詳見方框 "UV LED的用途")。