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這是因?yàn)閁VLED的應(yīng)用,被各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域細(xì)分,因?yàn)榧?xì)分各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用有著很強(qiáng)的專業(yè)性,因此需要UVLED的從業(yè)者們在各塊的應(yīng)用有很強(qiáng)的專業(yè)知識積累,并不是局限于UVLED封裝一個(gè)小領(lǐng)
這是因?yàn)閁VLED的應(yīng)用,被各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域細(xì)分,因?yàn)榧?xì)分各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用有著很強(qiáng)的專業(yè)性,因此需要UVLED的從業(yè)者們在各塊的應(yīng)用有很強(qiáng)的專業(yè)知識積累,并不是局限于UVLED封裝一個(gè)小領(lǐng)域,必須積極的了解下游使用特性、使用條件、使用要求。
1.1 UVLED 在固化領(lǐng)域的應(yīng)用
在面對工業(yè)應(yīng)用的固化領(lǐng)域應(yīng)用,其要求可歸為:高效、高速、穩(wěn)定。
對于高效的定義,并不單單指的是UVLED較傳統(tǒng)的水銀燈在節(jié)能上的優(yōu)勢,比例UVLED在光譜的純度、光電的轉(zhuǎn)換效率等方面。在UVLED 固化領(lǐng)域從業(yè)者必須考慮到系統(tǒng)最后的能效。
高速:在商務(wù)印刷、標(biāo)簽印刷等領(lǐng)域,要想取代傳統(tǒng)的UV固化,配適光源衡量的標(biāo)準(zhǔn)之一就是速度,例如在標(biāo)簽印刷領(lǐng)域速度一般要求100m/min,UVLED只有在速度上能夠達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)才能夠讓客戶做到無差別取代應(yīng)用。
穩(wěn)定:在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,對UVLED穩(wěn)定性存在硬性的要求(光功率輸出、導(dǎo)熱散熱、壽命等),由于UV固化領(lǐng)域存在高速的要求,UVLED的穩(wěn)定性要求顯得特別突出,因?yàn)閁VLED的失效往往會給客戶帶來很大經(jīng)濟(jì)和時(shí)間上的損失。
1.2專業(yè)知識
高分子化學(xué)
在固化領(lǐng)域,作為一套系統(tǒng),能夠適應(yīng)各式各樣的膠水固化、油墨固化的工藝。首先需要考慮的問題是UVLED 波段的選擇,而波段的選擇在技術(shù)層面很大程度上取決于與所對應(yīng)的油墨中所含引發(fā)劑的吸收窗口。不知光引發(fā)劑需要的UVLED能量,盲目地超量供給,這種做法不僅浪費(fèi)能源,還會引起過量固化的負(fù)效應(yīng),如爆聚、反固化反應(yīng)等簡單舉例:
作為一項(xiàng)取代,傳統(tǒng)熱固化油墨、UV固化油墨、UVLED固化油墨存在哪些差別?引發(fā)劑添加量、添加種類對印刷質(zhì)量(顏色、結(jié)合力、耐候能力)存在哪些影響?油墨中存在的溶劑(水、有機(jī)溶劑或無溶劑)對印刷質(zhì)量、環(huán)境的影響如何?
表明傳統(tǒng)熱固化的油墨與UV固化油墨存在的差交易,最大的區(qū)別在于,熱固化油墨中存在大量的有機(jī)溶劑,固化之后的體積收縮非常大,與之不同的是UV油墨固化后不存在很大的體積變化,這將極大的減小VOC的排放。
光學(xué)、熱學(xué)
在UVLED固化領(lǐng)域,一般為定向性應(yīng)用,尤其針對于UVLED膠印市場。而對于UVLED殺菌、空氣凈化燈領(lǐng)域,則需要廣角。因此在不同的應(yīng)用領(lǐng)域所需要的產(chǎn)品是不同的。
針對于工業(yè)應(yīng)用的UV LED一般采用主動散熱方式,其功率動則數(shù)千瓦,對于熱量的管理就顯得尤為突出。如果散熱不好,UVLED容易出現(xiàn)衰減,甚至是失效。
若LED芯片的工作時(shí)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散出,就會導(dǎo)致芯片的結(jié)溫急劇上升。隨著結(jié)溫升高,LED芯片的正向壓降下降,光色往紅波長偏移,發(fā)光效率降低,還可能由于產(chǎn)生熱應(yīng)力,影響LED的發(fā)光效率和可靠性。
對于小功率UV-LED發(fā)光功率小,熱量也不大,散熱問題顯得無關(guān)緊要,而對于大功率UV-LED封裝,為提高光強(qiáng),一般需采用陣列模塊方式。由于發(fā)光芯片的高密度集成,散熱基板上的溫度很高,因此必須采用熱導(dǎo)率高的基板材料和合適的封裝工藝,以降低封裝熱阻,在極小的LED封裝結(jié)構(gòu)中管理極高的熱量。
UV LED另一項(xiàng)應(yīng)用是寶石鑒定
1)幫助鑒定寶石品種:某些強(qiáng)熒光的寶石具有鑒定意義,如紅寶石中的紅色熒光。
2)幫助區(qū)分某些天然寶石與合成寶石:如大多數(shù)天然藍(lán)寶石無熒光,維爾納葉法合成的藍(lán)寶石有熒光。
3)幫助區(qū)分某些天然寶石與人工處理寶石:如翡翠有熒光則整體發(fā)光。某些酸處理翡翠有膠充填時(shí),充填物膠有熒光。翡翠發(fā)光性,整體發(fā)光的為天然翡翠;局部發(fā)光的為注膠翡翠。
4)幫助鑒別鉆石及仿制品:鉆石熒光的顏色和強(qiáng)度變化較大,可呈現(xiàn)不同的顏色,藍(lán)、綠、黃、粉紅;強(qiáng)度可呈強(qiáng)、中、弱、無,這一現(xiàn)象對群鑲鉆石鑒別具有意義。而仿鉆材料如群鑲時(shí)則發(fā)出均一性的熒光。鉆石的熒光特征也有助于區(qū)分天然鉆石和合成鉆石。
生物學(xué)
迄今為止,微生物的不同生物時(shí)間對紫外線殺菌效果的影響的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)道不多,有人對紫外線空氣殺菌的有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):夜間(無可見光)紫外線空氣殺菌效果優(yōu)于白天(可見光下)。這是因?yàn)椴煌纳飼r(shí)間,細(xì)菌體內(nèi)的“光復(fù)活酶”有著不同的生物效應(yīng),在白天細(xì)菌體內(nèi)的“光復(fù)活酶”獲得能量,使損傷的DNA修復(fù),可形成單體細(xì)菌重新恢復(fù)生活狀態(tài),而在夜間“光復(fù)活酶”則不能發(fā)生此生物效應(yīng)。
針對紫外線殺菌,最有效的波段為260-280nm,如下圖所示:最有效的波段是265nm附近。針對280nm紫外線同樣具有殺菌效果,下圖對比265nm/285nm波段的紫外線對大腸桿菌的殺菌效果。
265nm/285nm紫外線殺菌效果對比②來源于NIKKISO (265nm--1.33mW/cm2 285nm--2.41mw/cm2 照射距離:10mm)
可以看出,265nm、285nm同樣都可以達(dá)到高效的殺菌效果,所不同的是對能量的強(qiáng)度要求,對照射時(shí)間的要求不同。在實(shí)際的應(yīng)用中,殺菌效果還受水溫、水質(zhì)等一些列因素的影響。
總而言之,UV LED市場的前景看好,各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)性較強(qiáng),因?yàn)閷I(yè)市場被細(xì)分。要在UV LED的應(yīng)用市場有所建樹,需要有相對專業(yè)的知識支撐應(yīng)用,要有強(qiáng)大的資源整合能力。