信息摘要:
UVLED即紫外发光二极管,是LED的一种,是按照一定的比例集成发光波长为200nm至450nm的大功率LED芯片形成峰值波长为200nm至450nm波段中某个波长的光源。UVLED包括UVA-LED、UVB-LED、UVC-LED、UVD
UVLED即紫外发光二极管,是LED的一种,是按照一定的比例集成发光波长为200nm至450nm的大功率LED芯片形成峰值波长为200nm至450nm波段中某个波长的光源。UVLED包括UVA-LED、UVB-LED、UVC-LED、UVD-LED、UVV-LED。
UVA 波长在 320-390nm ,又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线 有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达 肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
UVB 波长在 280-320nm,又称为中波红斑效应紫外线 。中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。
UVC 波长在 280nm 以下,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。短波紫外线对人体有伤害,可灼伤皮肤和伤害眼睛,长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。
UVD波段,波长100~200nm,又称为真空紫外线。
UVV 波长在 390nm 以上。
UV LED有众多优势,无论从耗能,功率确实优于汞灯。随着水俣公约的实施和国家节能相关环保的政策实施,相关产业链技术也在不断积累及进步,越来越多领域在拓展应用,相信UVLED最终会慢慢替代传统汞灯。但是,从市场一线的角度来看,虽然UVLED有大量的应用,但相对缺乏理论与技术层面的支撑,在芯片、封装、光学研究、光引发剂等领域的研究还需要突破,这样一线市场才可以最快速度把研究成果和技术转化,应用起来。
一、LED UV光源与传统UV灯的对比
汞灯特性:
(1)多波段,但耗电量大,多余波段产生热能;
(2)使用寿命短,平均寿命1000小时;
(3)需要预热,点亮3分钟才能达到峰值;
(4)在工作状态时会产生有害气体-臭氧;
(5)发热量大,紫外线出光率23%,有些行业不适应用;
(6)灯管含水银,废弃灯管需要特殊处理;
(7)采用高电压激发(最高达5000V),危险性大;
(8)辅助设备多,占地面积大;
UVLED优点:
(1)寿命超长:使用寿命是传统汞灯式固化机的10倍以上,使用寿命达可20000小时。
(2)冷光源、无热辐射,被照品表面温升低,解决光通讯、液晶生产中长期存在的热伤害问题。
(3)发热量小,可解决汞灯喷绘设备发热量大、工作人员难以忍受的问题。
(4)瞬间点亮,不需要预热即刻达到最大额定功率紫外输出。
(5)使用寿命不受开闭次数影响。
(6)能量高,光输出稳定,照射均匀效果好,提高生产效率。
(7)可定制有效照射区域,长度从7mm到1000mm。
(8)不含汞,也不会产生臭氧,是替代传统光源技术的一种更安全、更环保的选择。
(9)低消耗,耗电量仅为传统汞灯式固化机的20%,能节约80%电量。
UVLED也存在一些问题,比如波段单一,芯片单一波段;有效照射距离短(10mm-50mm);灯珠价格昂贵;大规模量产难度高。
UVLED成套光源价格昂贵
灯珠价格,无机封装及高光强灯珠价格昂贵,成本在成套设备中占比40%,目前急需封装工艺可靠,出光效率更高的灯珠。
UVLED成套光源构成
冷却系统占成套光源成本20%。
UVA波段出光效率约占50%,急需提高灯珠的发光效率,多发光自然少发热,冷却系统的成本也会下降。
夹具占成套光源成本10%
非标夹具制作成本高,制作周期长。不能大规模量产,夹具表面处理(氧化及发黑)造成环境污染,急需低污染量产化环保材料代替。
UVLED驱动电源
价格昂贵,约占成套光源成本30%,针对UVLED驱动电源品种及生产厂家稀缺,特别对灯珠工作状态及反馈功能缺失。急需符合UVLED灯具的智能化电源厂家配合。
不同于白光照明用电源,UV LED用电源有一些特殊要求,因为它属于工业生产类,灯具在客户的设备里是不能有故障的,需要更可靠的驱动电源和对灯珠状态的反馈过程。所以智能型驱动电源对于UVLED环节非常重要,但是从事智能电源开发的公司相对比较少,还需要进一步发展。