何为 UVC LED？

今天，就让我们说说这些主要成长动能中的核心选手：UVC LED。

1. 何为UV?

首先，我们复习一下UV的概念。UV，即Ultraviolet，也就是紫外线，为波长在10nm至400nm之间的电磁波。不同波段的UV又可划分为UVA、UVB、UVC。

UVA：波长较长，波长介于320-400nm，可穿透云层、玻璃进入室内及车内，可穿透至皮肤真皮层，会造成晒黑。UVA可再细分为UVA-2（320-340nm）与UVA-1（340-400nm）。

UVB：波长居中，波长介于280-320nm，会被臭氧层所吸收，会引起晒伤及皮肤红、肿、热及痛，严重者还会起水泡或脱皮。

UVC：波长介于100-280nm，但由于200纳米以下的波长为真空紫外线，故可被空气吸收，因此UVC可穿越大气层的波长介于200-280nm，其波长越短、越危险，但又由于可被臭氧层所阻隔，只有少量会到达地球表面。

2. UV杀菌的机理？

UV能够破坏微生物的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA(核糖核酸)分子结构，使细菌死亡或不能繁殖，从而达到杀菌的目的。

3. UV杀菌波段？

根据国际紫外线协会的说法，“对于水和空气消毒非常重要的紫外线光谱（‘杀菌’区域）是被DNA（某些病毒中为RNA）吸收的范围。这个杀菌波段大约是200-300nm”。

已知杀菌波长延伸到280nm以上，现在一般认为延伸到300nm，然而这也可能随着更多的研究而改变。科学家已经证明，波长在280nm和300nm之间的紫外光也可以用于杀菌。

4. 杀菌最适合的波长？

有一种误读认为254nm是杀菌的**波长，因为低压汞灯的峰值波长（仅由灯的物理学决定）为253.7nm。而实质上，如上所述，一定范围的波长都具有杀菌作用。但一般认为265nm的波长是**的，因为此波长为DNA吸收曲线的峰值。所以，UVC是最适合用来杀菌的波段。

5. 历史为何选择了UVC LED。

从历史上看，汞灯曾是UV杀菌的**选择。但是，《关于汞的水俣公约》自2017年8月16日起已对我国正式生效，公约要求，自2021年1月1日起，禁止生产和进出口所规定的含汞产品，而汞灯也在此列。所以，留给汞灯的时间不多了，而UVC LED是当今看来**靠谱的替代方案。

当然，这种转变也是大家喜闻乐见的，UVC LED元件的小型化特点给应用场景带来更多想象空间，很多都是传统汞灯无法实现的。此外，UVC LED还具有启动快速、允许的开关次数更多、可用电池供电等诸多优势。

6.UVC LED应用场景？

根据LEDinside《2018紫外线LED应用市场报告-固化、医疗、杀菌》显示，表面杀菌、静止水杀菌、流动水杀菌将成为未来五年固化市场之外（2018-2022）主要成长动能。按照不同的应用场景，未来在这些应用上我们兴许就能见到UVC LED的身影：

表面杀菌：医疗器具、母婴用品、智能马桶、冰箱、餐具橱柜、保鲜盒、智能垃圾桶、保温杯、电扶梯扶手及自动售票机按钮等高频公共接触表面等；

静止水杀菌：饮水机水箱、加湿器、制冰机；

流动水杀菌：流动水杀菌模块、直饮水机；

空气杀菌：空气净化器、空调。

7. 如何选择UVC LED？

可以从光功率、峰值波长、寿命、出光角等参数出发进行选择。

光功率：当前市场上可供选择的UVC LED光功率档从2mW、10 mW到100 mW不等。不同应用对功率需求不一。一般来说，可以结合照射距离、动态需求还是静态需求来匹配光功率。照射距离越大，越是动态需求，所需光功率越大。

如上所述，265nm是杀菌的**波长，但考虑到各厂家均值差异不大，实际上光功率才是衡量杀菌效率的最重要指标。

寿命：依据具体应用的使用时间来考量对寿命的需求，找到最匹配的UVC LED，适合的才是**的。

出光角：采用平面透镜封装的灯珠出光角通常在120-140°之间，采用圆球透镜封装的出光角在60-140°之间可调。实际上，无论选用多大出光角的UVC LED，都可以通过设计足够多的LED来完全覆盖到需要的杀菌空间。在对杀菌范围不敏感的场景，小的出光角可以使得光线更加集中，从而杀菌时间更短。

8. UVC LED面临的技术挑战？

纵观上文所述，UVC LED似乎一切都很美好，“真香”！

但是，如一切发展中的事物那样，它也面临着成长的烦恼。从外延到芯片再到封装，UVC LED无不面临着挑战，一山放过一山拦。

9. 当前UVC LED应用的**挑战？

就因为UVC LED当前存在的诸多技术难题，导致UVC LED的成本居高不下，从芯片到材料，无一不是如此。所以千言万语汇成一个字，阻碍UVC LED应用的**挑战