信息摘要:
UVLED即紫外發(fā)光二極管,是LED的一種,是按照一定的比例集成發(fā)光波長為200nm至450nm的大功率LED芯片形成峰值波長為200nm至450nm波段中某個波長的光源。UVLED包括UVA-LED、UVB-LED、UVC-LED、UVD
UVLED即紫外發(fā)光二極管,是LED的一種,是按照一定的比例集成發(fā)光波長為200nm至450nm的大功率LED芯片形成峰值波長為200nm至450nm波段中某個波長的光源。UVLED包括UVA-LED、UVB-LED、UVC-LED、UVD-LED、UVV-LED。
UVA 波長在 320-390nm ,又稱為長波黑斑效應紫外線 。它有很強的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的長波紫外線 有超過98%能穿透臭氧層和云層到達地球表面,UVA可以直達 肌膚的真皮層,破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維,將我們的皮膚曬黑。360nm波長的UVA紫外線符合昆蟲類的趨光性反應曲線,可制作誘蟲燈。300-420nm波長的UVA紫外線可透過完全截止可見光的特殊著色玻璃燈管,僅輻射出以365nm為中心的近紫外光,可用于礦石鑒定、舞臺裝飾、驗鈔等場所?!?br />
UVB 波長在 280-320nm,又稱為中波紅斑效應紫外線 。中等穿透力,它的波長較短的部分會被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收,只有不足2%能到達地球表面,在夏天和午后會特別強烈。UVB紫外線對人體具有紅斑作用,能促進體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成,但長期或過量照射會令皮膚曬黑,并引起紅腫脫皮。紫外線保健燈、植物生長燈發(fā)出的就是使用特殊透紫玻璃(不透過254nm以下的光)和峰值在300nm附近的熒光粉制成。
UVC 波長在 280nm 以下,又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力弱,無法穿透大部分的透明玻璃及塑料。短波紫外線對人體有傷害,可灼傷皮膚和傷害眼睛,長期或高強度照射還會造成皮膚癌。紫外線殺菌燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線?! ?/span>
UVD波段,波長100~200nm,又稱為真空紫外線?! ?/span>
UVV 波長在 390nm 以上。
UV LED有眾多優(yōu)勢,無論從耗能,功率確實優(yōu)于汞燈。隨著水俁公約的實施和國家節(jié)能相關(guān)環(huán)保的政策實施,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)也在不斷積累及進步,越來越多領(lǐng)域在拓展應用,相信UVLED最終會慢慢替代傳統(tǒng)汞燈。但是,從市場一線的角度來看,雖然UVLED有大量的應用,但相對缺乏理論與技術(shù)層面的支撐,在芯片、封裝、光學研究、光引發(fā)劑等領(lǐng)域的研究還需要突破,這樣一線市場才可以最快速度把研究成果和技術(shù)轉(zhuǎn)化,應用起來。
一、LED UV光源與傳統(tǒng)UV燈的對比
汞燈特性:
(1)多波段,但耗電量大,多余波段產(chǎn)生熱能;
(2)使用壽命短,平均壽命1000小時;
(3)需要預熱,點亮3分鐘才能達到峰值;
(4)在工作狀態(tài)時會產(chǎn)生有害氣體-臭氧;
(5)發(fā)熱量大,紫外線出光率23%,有些行業(yè)不適應用;
(6)燈管含水銀,廢棄燈管需要特殊處理;
(7)采用高電壓激發(fā)(最高達5000V),危險性大;
(8)輔助設(shè)備多,占地面積大;
UVLED優(yōu)點:
(1)壽命超長:使用壽命是傳統(tǒng)汞燈式固化機的10倍以上,使用壽命達可20000小時?!?/span>
(2)冷光源、無熱輻射,被照品表面溫升低,解決光通訊、液晶生產(chǎn)中長期存在的熱傷害問題。
(3)發(fā)熱量小,可解決汞燈噴繪設(shè)備發(fā)熱量大、工作人員難以忍受的問題?!?/span>
(4)瞬間點亮,不需要預熱即刻達到最大額定功率紫外輸出?!?/span>
(5)使用壽命不受開閉次數(shù)影響?!?/span>
(6)能量高,光輸出穩(wěn)定,照射均勻效果好,提高生產(chǎn)效率?!?/span>
(7)可定制有效照射區(qū)域,長度從7mm到1000mm。
(8)不含汞,也不會產(chǎn)生臭氧,是替代傳統(tǒng)光源技術(shù)的一種更安全、更環(huán)保的選擇?!?/span>
(9)低消耗,耗電量僅為傳統(tǒng)汞燈式固化機的20%,能節(jié)約80%電量。
UVLED也存在一些問題,比如波段單一,芯片單一波段;有效照射距離短(10mm-50mm);燈珠價格昂貴;大規(guī)模量產(chǎn)難度高。
UVLED成套光源價格昂貴
燈珠價格,無機封裝及高光強燈珠價格昂貴,成本在成套設(shè)備中占比40%,目前急需封裝工藝可靠,出光效率更高的燈珠。
UVLED成套光源構(gòu)成
冷卻系統(tǒng)占成套光源成本20%。
UVA波段出光效率約占50%,急需提高燈珠的發(fā)光效率,多發(fā)光自然少發(fā)熱,冷卻系統(tǒng)的成本也會下降。
夾具占成套光源成本10%
非標夾具制作成本高,制作周期長。不能大規(guī)模量產(chǎn),夾具表面處理(氧化及發(fā)黑)造成環(huán)境污染,急需低污染量產(chǎn)化環(huán)保材料代替。
UVLED驅(qū)動電源
價格昂貴,約占成套光源成本30%,針對UVLED驅(qū)動電源品種及生產(chǎn)廠家稀缺,特別對燈珠工作狀態(tài)及反饋功能缺失。急需符合UVLED燈具的智能化電源廠家配合。
不同于白光照明用電源,UV LED用電源有一些特殊要求,因為它屬于工業(yè)生產(chǎn)類,燈具在客戶的設(shè)備里是不能有故障的,需要更可靠的驅(qū)動電源和對燈珠狀態(tài)的反饋過程。所以智能型驅(qū)動電源對于UVLED環(huán)節(jié)非常重要,但是從事智能電源開發(fā)的公司相對比較少,還需要進一步發(fā)展。