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UV LED 又名:紫外LED

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  • UV LED
UV LED是LED的一種,是單波長的不可見光,一般在400nm以下。通過專門設(shè)計使UV LED能發(fā)出一個完整連續(xù)紫外光帶,滿足封邊,印刷等領(lǐng)域的生產(chǎn)需要。線光源有超長的壽命、冷光源、無熱輻射、壽命不受開閉次數(shù)影響、能量高、照射均勻提高生產(chǎn)效率,不含有毒物物質(zhì)比傳統(tǒng)的光源更安全、更環(huán)保。

定義

  UV LED是LED的一種,是單波長的不可見光,一般在400nm以下。通過專門設(shè)計使UV LED能發(fā)出一個完整連續(xù)紫外光帶,滿足封邊,印刷等領(lǐng)域的生產(chǎn)需要。線光源有超長的壽命、冷光源、無熱輻射、壽命不受開閉次數(shù)影響、能量高、照射均勻提高生產(chǎn)效率,不含有毒物物質(zhì)比傳統(tǒng)的光源更安全、更環(huán)保。

  組成

  UVLED(紫外LED)由夾在較薄GaN三明治結(jié)構(gòu)中給一個或多個InGaN量子阱組成,形成的有源區(qū)為覆層。通過改變InGaN量子阱中InN-GaN的相對比例,發(fā)射波長可由紫光變到其他光。AlGaN通過改變AlN比例能用于制作UVLED中的覆層和量子阱層,但這些器件的效率和成熟度較差。如果有源量子阱層是GaN,與之相對是InGaN或AlGaN合金,則器件發(fā)射的光譜范圍為350~370nm。

  當(dāng)藍(lán)色I(xiàn)nGaN發(fā)光二極管泵處短的電子脈沖時,則產(chǎn)生紫外線輻射。含鋁的氮化物,特別是AlGaN和AlGaInN可以制作更短波長的器件,獲得系列波長的UVLED。波長可達(dá)247nm的二極管已經(jīng)商業(yè)化,基于氮化鋁、可發(fā)射210nm紫外線輻射的LED已研制成功,250~270nm波段的UVLED也在大力研制中。

  III-V族金屬氮化物基的半導(dǎo)體非常適合于制作紫外輻射源。以AlGaInN為例,在室溫下,隨著各組分比例的變化,電子和空穴在復(fù)合時所輻射的能量在1.89~6.2eV。如果LED的活性層單純由GaN或AlGaN構(gòu)成,則其紫外輻射效率很低,因為電子和空穴之間的復(fù)合為非輻射復(fù)合。如果在該層當(dāng)中摻雜少量的金屬In,活性層局部的能級就會發(fā)生變化,此時,電子和空穴就會發(fā)生輻射復(fù)合。因此,當(dāng)在活性層中摻雜了金屬銦之后,380nm處的輻射效率要比不摻雜的高大約19倍。

特點

  1. 冷光源,無熱輻射,適用于熱敏材料的粘接

  2. 即開即關(guān),無需預(yù)熱,照射強(qiáng)度可達(dá)8000mW/c㎡ 以上

  3. 外形小巧,使得設(shè)備能輕而易舉的整合到全自動生產(chǎn)線和設(shè)備中

  4. UV LED無紅外輻射、無有害氣體產(chǎn)生,符合ROHS標(biāo)準(zhǔn)。相對傳統(tǒng)汞燈更安全、更環(huán)保

  5.壽命達(dá)20000小時以上,可大幅削減運行成本和維護(hù)工時

  6.連接線為耐彎曲電纜,隨意安裝在可動部,滿足反復(fù)移動的需要

優(yōu)點

  ·冷光源、無熱輻射,被照物品表面溫升低,解決光通訊、液晶生產(chǎn)中長期存在的熱傷害問題,特別適合液晶封邊、薄膜印刷等要求溫升小的場合適用。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。并且,LED-UV光源,發(fā)出的是高純度單波段紫外光,幾乎沒有紅外線的輸出,它屬于冷光源,加工件不會因受熱而變形。

  ·效率高:LED-UV的光線能量高度集中在具有有效固化作用的某紫外光譜段,實際使用效果和光強(qiáng)為1000~2000mW/cm2的傳統(tǒng)高壓汞燈UV光源的固化效果不相上下,從而使固化時間縮短。傳統(tǒng)的汞燈UV光看上去亮度很高,但熱量很高,因為它的光譜很寬,真正起有效固化作用的紫外光譜段只占其中的一部分能量,有相當(dāng)大一部分是在可見光段(雜光)和紅外光譜度(導(dǎo)致熱量產(chǎn)生),對操作者的眼睛損傷嚴(yán)重并且容易使加工工件熱變形。

 ?。?)超長壽命:LED-UV燈的使用壽命是傳統(tǒng)汞燈的10倍以上,且使用壽命不受開關(guān)次數(shù)影響。

 ?。?)瞬間開關(guān),不需要預(yù)熱即可達(dá)到最大功率紫外輸出,關(guān)閉后可以瞬間重新開機(jī)。

 ?。?)能量高,光輸出穩(wěn)定,照射均勻效果好,提高生產(chǎn)效率。

 ?。?)可定制有效照射區(qū)域,長度從20mm到1000mm。

 ?。?)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。

 ?。?)能耗低,耗電量僅為傳統(tǒng)汞燈式固化機(jī)的10%,能節(jié)約90%電量。

 ?。?)維護(hù)成本幾乎為零,采用UV-LED固化設(shè)備每年至少節(jié)約10000元/臺的耗材費。

 ?。?)由于紫外線照射裝置與相關(guān)配套裝置非常緊湊,無需以往那種較大的機(jī)械安裝空間以及管道施工,設(shè)置簡單容易??梢哉fLED-UV固化系統(tǒng)進(jìn)一步增強(qiáng)了傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)的環(huán)境協(xié)調(diào)性。LED-UV技術(shù)是原有UV技術(shù)的升級。[2]

分類

  不同的應(yīng)用領(lǐng)域需要不同尺寸的UV LED光源,一般可分為UV LED點光源、UV LED線光源和UV LED面光源,就光強(qiáng)度而言,三者依次遞減。

  1.UV LED點光源:分為UV LED風(fēng)扇式點光源和UV LED筆式點光源,光斑直徑可分為3mm 4mm 6mm 8mm和12mm。

  2.UV LED線光源:光源形狀為線形,線形長度可定制。

  3.UV LED面光源:光源為平面,光源面積可定制,應(yīng)用較為普遍。


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