Technologie de source de lumière UV LED

La composante essentielle de Produits LED UV est la source de lumière UV LED. Avec le développement de la technologie, le taux lumineux ultraviolet de la source de lumière UV LED a été continuellement amélioré, et le coût de production a été réduit. Elle remplace largement la lampe UV au mercure d'origine dans divers domaines. L'avancement de la technologie des sources de lumière UV-LED joue un rôle très important dans la vulgarisation des produits UV-LED.. Dans ce passage, nous partagerons avec vous des informations sur le développement de LED UV au cours des deux dernières années.

Pourquoi étudions-nous les sources lumineuses?

L'expression complète de la radiothérapie doit être « utiliser une source de rayonnement comme énergie pour favoriser le durcissement des matériaux UV« . La question centrale ici est de savoir comment parvenir à la guérison. Que ce soit UV ou EB, ce sont deux sources d’énergie nécessaires au durcissement aux UV. Tout comme avoir une compréhension de base des performances d'une voiture avant de conduire, en tant que praticien de la radiothérapie, nous devons connaître les sources de lumière. Il est nécessaire d’avoir une compréhension approfondie de leurs caractéristiques de performance, méthodes d'utilisation, etc.. Il y a deux raisons de discuter ensemble des sources de lumière UV LED et des matériaux UV.. D'abord, faites savoir à ceux qui fabriquent des matériaux UV ce que les sources de lumière LED peuvent faire. La deuxième est de faire savoir à ceux qui fabriquent des sources lumineuses LED de quels revêtements UV ils ont besoin..

Caractéristiques de la source de lumière UV LED

Il vaut mieux l'appeler un « système de source de lumière LED ultraviolette ». Bien que l’essor des sources lumineuses UV LED soit récent, la radiothérapie a une longue histoire. Le développement et l'application de la technologie des lampes à mercure sont très avancés, nous utilisons donc généralement des lampes au mercure comme sources lumineuses standard. La source de lumière LED ressemble davantage à une source de lumière de type formule qui est plus réglable. Sa chaîne industrielle est relativement longue, qui est un projet systématique.

En raison des exigences d'économies d'énergie et de protection de l'environnement, nous espérons remplacer les lampes au mercure traditionnelles par des LED UV. En discutant des caractéristiques, il est plus intuitif de faire un tableau et de comparer les LED avec les lampes au mercure.

Tableau 1. Comparaison des lampes LED et traditionnelles au mercure

Spectre d'émission des lampes LED UV

Cette image est une comparaison classique des spectres d'émission des LED UV et des lampes au mercure.. De la photo, on voit que les spectres d'émission des lampes à mercure sont continus, allant de l'ultraviolet à l'infrarouge. Surtout dans la section allant des UVB aux UVA à ondes courtes, l'intensité lumineuse est relativement concentrée. Bien que le spectre d'émission des LED soit relativement étroit, 60% de la lumière se situe dans la plage de longueurs d'onde de 10 nm. Les pics courants sont 365 nm et 395 nm (y compris 385, 395, et 405 nm ) bandes lumineuses.

Économies d'énergie des lampes UV LED

L’efficacité de la conversion photoélectrique et l’efficacité lumineuse affectent la consommation d’énergie du système. Dans le domaine du durcissement UV, il faut également considérer l'efficacité de la lumière ultraviolette sur les initiateurs. L'efficacité de conversion photoélectrique des lampes au mercure est très élevée. La lumière émise par les lampes au mercure est principalement de la lumière visible et de la lumière infrarouge., et la lumière ultraviolette ne représente que 30%.

À l'heure actuelle, l'efficacité de conversion photoélectrique de 365 nm n'est que d'environ 30%, et l'efficacité de conversion photoélectrique de 395 nm est d'environ 60-70%. Selon le principe de conservation de l'énergie, le reste 70% (365nm) de l'électricité est convertie en chaleur. La seule différence est que la chaleur de la LED est dissipée par l'arrière à travers le panneau de lampe., donc il porte le titre de « source de lumière froide ». Tandis que la chaleur de la lampe au mercure traverse le réflecteur et est émise par l'avant. Les sources de lumière UV LED nécessitent généralement un refroidissement par air pour dissiper la chaleur, et les sources de lumière UV LED haute puissance nécessitent un refroidisseur d'eau. En outre, puisque le coefficient d'extinction molaire de la plupart des photoinitiateurs de la bande LED est très faible, une intensité lumineuse LED plus élevée est nécessaire pour déclencher la même quantité d'initiateurs.

Ce qui permet réellement d'économiser de l'énergie, c'est que les LED UV peuvent être utilisées immédiatement, obtenir un éclairage précis grâce à une conception optique, et améliorer l'efficacité lumineuse efficace. Par exemple, nous pouvons réduire efficacement les heures de travail des sources de lumière LED dans la production industrielle grâce à la coopération de la détection infrarouge et du contrôle intelligent. Cette méthode permet d'économiser beaucoup d'énergie.

La protection de l'environnement des lampes LED UV

La pollution environnementale des lampes au mercure a deux points principaux. Premièrement, le spectre d’émission des lampes au mercure présente une lumière ultraviolette lointaine inférieure à 200 nm., qui générera de l'ozone. De nombreux ouvriers d'atelier signalent que les lampes au mercure sentent mauvais, et c'est la cause profonde. Deuxième, la durée de vie des lampes au mercure est relativement courte, ce qui n'est que 800-1000 heures, et la pollution secondaire (pollution au mercure) causée par les lampes au mercure mises au rebut a toujours été un problème difficile à résoudre. Il est rapporté que la consommation annuelle d'énergie liée à l'élimination des déchets de mercure nécessite l'alimentation de deux centrales hydroélectriques des Trois Gorges.. Ce qui est encore plus terrible, c'est qu'il n'existe actuellement aucun moyen efficace d'éliminer complètement les déchets de mercure..

Les LED UV n'ont pas ce problème. Alors que les gens accordent de plus en plus d’attention à la consommation d’énergie et à la protection de l’environnement, les lampes sans mercure sont devenues le consensus, et divers produits électroniques et produits industriels recherchent activement des alternatives au mercure. Donc, Le moment où les produits à base de lampes au mercure pour le durcissement aux UV pourront être complètement éliminés dépend du développement des LED UV dans le domaine du durcissement aux UV..

Source de lumière froide

Ce « froid » indique la température de la cavité de l'équipement de polymérisation. En fait, la chaleur générée par la LED UV est énorme. Mais comme la chaleur est évacuée par le système de dissipation thermique du fond de panier, la température de la surface électroluminescente de la LED UV est inférieure à celle des lampes au mercure. Un autre point est que même si les LED UV émettent une lumière ultraviolette à haute énergie, le substrat générera également de la chaleur après avoir absorbé l'énergie. Dans une expérience sur la transmission du verre à la lumière ultraviolette, les experts ont oublié d'éteindre la source de lumière UV LED à temps. Par conséquent, la planche de bois utilisée comme panneau de support a été brûlée en moins de 10 secondes. Donc, lorsque nous avons conçu la machine de polymérisation UV LED, nous avons ajouté des dispositifs de sécurité. Quand la piste ne bouge pas, la source de lumière UV LED ne peut pas être ouverte.

Autres avantages des lampes UV LED

La LED ultraviolette a une longueur d'onde étroite et peut obtenir un durcissement précis. D'une part, il peut réaliser un durcissement local précis, comme l'impression 3D. D'autre part, il peut mieux atteindre différents degrés de durcissement grâce à la sélection de différents initiateurs.

La source de lumière LED ultraviolette a une structure de puce et peut ajuster sa longueur, largeur, angle d'irradiation, etc.. Il peut être transformé en source lumineuse ponctuelle, une source de lumière linéaire, ou une source de lumière de surface pour répondre aux différentes exigences du processus d'irradiation.

Quel type de source de lumière UV LED

Tout comme ceux qui réalisent des revêtements UV doivent comprendre la source de lumière., nous devons également le comprendre lors de la recherche et du développement sur les LED UV. Le système de durcissement UV-LED est un projet systématique. Sans une compréhension approfondie des matériaux UV et du durcissement UV, nous ne pouvons pas satisfaire les clients avec nos lampes UV LED. Vous pouvez également constater que de nombreuses usines de revêtement ont installé des équipements de durcissement par LED UV au cours des deux dernières années., mais la plupart d'entre eux sont devenus des décorations. C’est parce qu’ils n’en ont pas une pleine compréhension.

Trois paramètres

En cours de photopolymérisation, trois paramètres principaux sont indissociables: longueur d'onde, intensité lumineuse, et travail total. La longueur d'onde détermine si le photoinitiateur peut être déclenché. L'intensité lumineuse détermine l'efficacité d'initiation de la lumière ultraviolette, qui affecte directement la surface. Les effets du séchage (inhibition de l'antioxydation et de la polymérisation) et durcissement en profondeur, et le travail total détermine si le durcissement peut être complet.

Le statu quo

Donc, lorsque nous travaillons sur des solutions de sources lumineuses LED, nous devons penser sous des angles différents. Par exemple, les exigences de longueur d'onde des matériaux UV des clients, l'énergie minimale requise pour le durcissement, le temps nécessaire au durcissement, la distance d'irradiation, l'absorption et la réflexion de la lumière par les pigments et les charges, etc.. Malheureusement, en train de communiquer avec les clients, nous avons constaté que la plupart d'entre eux ne pouvaient pas donner de réponses précises. Le plus gros problème est que la plupart des clients ne comprennent pas les sources de lumière LED., et considérer les sources lumineuses LED comme des produits standards comme les lampes au mercure. Donc, nous faisons de notre mieux pour fournir un soutien théorique et étudier systématiquement les sources de lumière UV LED et les revêtements UV dans leur ensemble.

Le but de l'expérience de photopolymérisation UV-LED est d'élargir les limites de capacité des revêtements UV et des sources de lumière LED.. Il vise à trouver le point d’équilibre le plus adapté. En ce qui concerne les LED, il est nécessaire de trouver les paramètres de source lumineuse les plus adaptés pour un durcissement optimal en fonction de la formulation du revêtement.

Comment fabriquer une source de lumière UV LED

Après avoir connu les exigences pour durcir la source lumineuse, la prochaine étape est de savoir comment fabriquer la source de lumière.

Comme mentionné plus tôt, la recherche et le développement de sources lumineuses LED sont un projet systématique avec une longue chaîne industrielle et une grande portée. Il comprend la croissance cristalline, coupe de copeaux, emballage de puce, conception optique, et l'intégration de modules de sources lumineuses. En plus, le choix du système d'alimentation et la conception du système de dissipation thermique ont également un impact très important.

Sélection de puces (longueur d'onde, taille, marque)

La première étape consiste à déterminer la longueur d'onde de la puce. Ensuite, évaluez de manière exhaustive la relation entre le coût et l'efficacité en fonction des paramètres pour sélectionner des puces de différentes marques et spécifications.. Différentes puces ont un grand impact sur la qualité des sources de lumière UV, donc si le budget le permet, choisissez des produits à puces LED UV avec de grosses puces et de longues longueurs.

Emballage de puces (montage frontal, puce à bascule, verticale, verticale tridimensionnelle)

À l'heure actuelle, il existe principalement quatre types de structures d'emballage pour les puces LED, à savoir: structure frontale, structure à puce retournée, structure verticale, et structure verticale tridimensionnelle. À l'heure actuelle, Les puces LED ordinaires adoptent la structure formelle du substrat saphir, qui est de structure simple et relativement mature en technologie de fabrication. Cependant, en raison de la mauvaise conductivité thermique du saphir, la chaleur générée par la puce est difficile à transférer au dissipateur thermique, ce qui est limité dans les applications LED haute puissance.

Emballage à puce retournée

L’emballage flip-chip est l’une des orientations de développement actuelles. Par rapport à la structure montée à l'avant, la chaleur n'a pas besoin de traverser le substrat saphir de la puce. Il est directement transmis au substrat en silicium ou en céramique avec une conductivité thermique plus élevée. Se dissipe ensuite dans l'environnement extérieur à travers la base métallique. En outre, parce que la structure flip-chip ne nécessite pas de fils d'or externes, la densité d'intégration de la puce peut être très élevée, augmenter la puissance optique par unité de surface. Cependant, la structure à puce retournée et la structure à montage frontal présentent des défauts communs, c'est, les électrodes LED p et n sont du même côté de la LED. Le courant doit traverser la couche n-GaN, entraînant une congestion actuelle et une production locale élevée de chaleur, ce qui limite le courant de conduite.

emballage vertical

La puce à rayons bleus à structure verticale est produite sur la base d'une puce retournée. Ce type de puce est utilisé pour coller la puce du substrat saphir traditionnel à l'envers sur un substrat en silicium ou un substrat métallique avec une meilleure conductivité thermique.. Ensuite, il utilise des lasers pour décoller le substrat. Les puces avec cette structure résolvent le problème du goulot d'étranglement de la dissipation thermique, mais le processus est compliqué. En particulier, le processus de conversion du substrat est difficile à réaliser, et le taux de réussite de la production est également faible. Cependant, avec le développement de la technologie, le packaging vertical des LED UV est devenu de plus en plus mature.

structure verticale tridimensionnelle

Il existe désormais une nouvelle structure verticale tridimensionnelle (technologie d'ouverture de film). Comparé à la puce LED à structure verticale, son principal avantage est qu'aucun fil d'or n'est nécessaire, ce qui le rend plus fin et améliore l'effet de dissipation thermique. Il est plus facile d'introduire un courant d'entraînement plus important. Étant donné que la structure de la puce à couche mince transmet le courant à travers le trou traversant, le trou traversant doit être isolé et protégé. La couche isolante est très fine et a parfois tendance à se briser, les exigences pour le processus sont donc très élevées.

Puisque l’efficacité lumineuse des LED UV est inférieure à celle des LED d’éclairage, l'emballage à structure verticale est généralement sélectionné pour une efficacité lumineuse plus élevée. À mesure que la technologie de perforation en couche mince évolue, les applications sont de plus en plus courantes.

ÉPI

En outre, nous donnerons également une brève explication de COB. COB signifie puce à bord. Différent de notre méthode traditionnelle d'emballage des appareils CMS, la puce est directement fixée au substrat. Équivalent à un emballage de puces nues, la densité d'intégration de la puce peut être grandement améliorée, et il présente des avantages évidents dans le domaine de l'éclairage de haute puissance.

Cependant, en raison de l'angle d'émission de lumière relativement grand de la LED, l'efficacité lumineuse utile sera faible sans conception optique. En plus, la lumière ultraviolette a un effet de vieillissement évident sur les matériaux d'emballage organiques. L'accent excessif mis sur la densité d'intégration des puces entraînera des problèmes tels qu'une mauvaise dissipation thermique. Donc, dans le domaine de l'emballage UV LED, les avantages complets du COB ne sont pas distincts. Une nouvelle technologie de revêtement de copeaux est désormais apparue, qui aurait pour effet d'exempter les chips de l'emballage. Mais il reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant une application à grande échelle..

Conception optique (distance d'irradiation, taille du point, densité de puissance)

Puisque la LED émet de la lumière dans toutes les directions, une conception optique est nécessaire pour obtenir une efficacité lumineuse plus élevée. Nous devons réaliser une conception optique scientifique et raisonnable en fonction de la distance d'irradiation, la densité de puissance lumineuse requise, l'uniformité du spot, etc.. Les appareils comprennent des coupelles réfléchissantes, lentilles primaires, lentilles secondaires, etc..

En outre, en raison du taux d'atténuation élevé de la lumière ultraviolette dans le milieu, nous devons mettre en œuvre plusieurs évaluations sur la sélection des matériaux de lentilles (verre de quartz, verre à haute teneur en borosilicate, verre trempé, etc.). Vous pouvez choisir des matériaux à haute transmission de la lumière ultraviolette. Ces matériaux aident également à éviter l'absorption du matériau et l'augmentation de la température sous une irradiation prolongée par la lumière ultraviolette..

Sélection de puissance (source de courant constant, source de tension constante, grande alimentation, petite alimentation)

En général, Les sources de lumière UV LED sont alimentées par des sources de courant constant. Pourquoi choisir une source de courant constant relativement coûteuse au lieu d'une source moins coûteuse? Ceci est lié aux caractéristiques voltampères de la puce LED..

Comme nous le savons tous, un semi-conducteur devient conducteur lorsque la tension dépasse la valeur nominale. Lorsque la tension directe dépasse la tension de démarrage, un léger changement de tension entraîne un changement rapide du courant. En même temps, à mesure que la température augmente, le changement de tension entraînera un changement de courant plus rapide. L'efficacité lumineuse et la durée de vie pratique de la puce LED sont directement liées au courant, le choix d'un variateur source à courant constant est donc plus bénéfique pour la stabilité du système.

Quant à savoir s'il faut choisir une grande alimentation ou une petite alimentation, il n'y a pas de norme unifiée. Chacun a ses propres avantages et inconvénients. La solution la plus appropriée consiste à prendre en compte les exigences de l'application et à décider laquelle est la plus importante.: volume plus petit ou contrôle plus précis.

Conception thermique (refroidissement par air, refroidissement par eau, refroidissement des puces, et refroidissement électrique)

Quand l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse, il dégage beaucoup de chaleur (Bande UVA, électricité: lumière: chaleur = 10: 3: 7). Et la température affecte la durée de vie des puces LED. En cours de photodurcissement, afin de fournir une densité de puissance optique plus élevée, il est souvent nécessaire d'intégrer des puces LED à haute densité. Cela impose des exigences élevées en matière de dissipation thermique. Comment parvenir à une dissipation thermique efficace et garantir que la température de jonction des puces LED se situe dans une plage raisonnable nécessite également une conception scientifique.

En raison de la génération de chaleur relativement importante des LED UV haute puissance, l'efficacité traditionnelle de dissipation thermique refroidie par air ne peut pas répondre aux exigences. Des méthodes refroidies à l’eau sont généralement requises.

Lors de la conception du système de dissipation thermique, nous devons considérer l'efficacité globale de la dissipation thermique. En outre, l'uniformité de la dissipation thermique est également importante pour assurer une dissipation thermique uniforme. L'équipement implique de nombreux composants électroniques. Afin d'éviter le phénomène d'eau condensée, la température de l'eau de refroidissement ne doit pas être inférieure à 26°C. En plus, parce que le système utilise une alimentation haute puissance, à propos 8% de l'alimentation électrique sera convertie en énergie thermique. Afin de protéger la stabilité de l'alimentation électrique, il faut aussi dissiper la chaleur qu'il génère.

Système de contrôle de la température (alerte précoce)

Equivalent à un thermomètre en ligne, il surveille la température du panneau de la lampe en temps réel. Coopérer avec un dispositif de protection contre la surchauffe, il assure la stabilité du fonctionnement de l'équipement et prolonge la durée de vie de l'équipement.

Système de contrôle intelligent (haute efficacité, économies d'énergie)

Les capteurs infrarouges des matériaux entrants peuvent automatiquement passer à une source de lumière LED.. Le capteur de hauteur du matériau entrant ajustera la hauteur de la source lumineuse et l'intensité lumineuse en fonction des paramètres de durcissement de la base de données du système.. Ces appareils aident à obtenir le meilleur traitement et à atteindre l'objectif d'un rendement élevé et d'économies d'énergie..

Coût d'investissement initial et coût de fonctionnement à long terme de l'équipement de polymérisation LED

L'équipement de polymérisation LED est composé de quatre parties principales: un système de source lumineuse, système d'alimentation électrique, un système de dissipation de la chaleur, et un système de contrôle intelligent. C'est un problème d'ingénierie système. La qualité de l'équipement de polymérisation LED dépend de la fiabilité et de la stabilité globales du système.. Un équipement performant signifie de faibles coûts d’exploitation. En plus de coûts de maintenance extrêmement faibles, un ensemble d'équipements de polymérisation LED peut récupérer son coût après deux ans de fonctionnement stable. Un autre problème qui préoccupe le plus tout le monde dans l’industrie du revêtement de peinture est le coût de la peinture LED.. Le coût de la peinture de support pour les équipements de polymérisation LED ordinaires a augmenté d'environ 30%. Pour les équipements LED haute performance, le coût de la peinture de support a augmenté d'environ 5%.

Les derniers progrès de la technologie des sources de lumière UV LED

Notions associées

Transition électronique:

Une transition électronique est essentiellement un changement dans l’énergie des électrons dans les particules (atomes, ions, ou des molécules) de substances. Les électrons de la coque externe d’une particule absorberont de l’énergie lors du transfert d’un niveau d’énergie faible à un niveau d’énergie élevé.. Lors du passage d'un niveau d'énergie élevé à un niveau faible, ça libérera de l'énergie. Le montant est la valeur absolue de la différence entre les énergies de deux niveaux d'énergie. Les électrons de l’atome reviennent de l’état excité à l’état fondamental, et ils libéreront de l'énergie avec un rayonnement de différentes longueurs d'onde. Est-ce un peu familier? Le photoinitiateur absorbe l'énergie du rayonnement et passe de l'état fondamental à l'état excité. Il décompose alors les radicaux libres et déclenche la réaction entre le monomère et la résine. Juste un processus inverse.

Bande passante:

La bande interdite fait référence à la largeur de la bande interdite (l'unité est l'électron-volt (ev)). L'énergie des électrons dans les solides n'est pas évaluée de manière continue mais se situe dans certaines bandes d'énergie discontinues.. Pour conduire l'électricité, il doit y avoir des électrons libres ou des trous. La bande d’énergie où existent les électrons libres est appelée bande de conduction., et la bande d'énergie où existent des trous libres est appelée bande de valence. Pour que les électrons liés deviennent des électrons libres ou des trous, ils doivent obtenir suffisamment d'énergie pour passer de la bande de valence à la bande de conduction. La valeur minimale de cette énergie est la largeur de bande.

Efficacité quantique:

Efficacité quantique interne: l'efficacité de la conversion de l'électricité en lumière.

Efficacité quantique externe: l'efficacité de l'extraction de la lumière.

Dans le tube laser à semi-conducteur d'injection, le rapport des photons générés dans la zone de jonction PN par unité de temps aux logarithmes du trou électronique injecté est appelé efficacité quantique. Une partie des porteurs injectés dans la diode sont recombinés à travers des paires électron-trou. Les autres s'écoulent grâce à l'effet tunnel de la région de jonction et à d'autres mécanismes.. Une partie des porteurs recombinés libère de l'énergie sous forme de lumière, et l'autre partie peut également libérer de l'énergie thermique qui est vibrée par le réseau ou d'autres formes d'énergie. Ce type de recombinaison est appelé recombinaison non radiative..

L'efficacité quantique interne est la relation quantitative qui décrit la proportion de recombinaison luminescente dans l'ensemble du processus physique.. Cependant, les photons générés ne peuvent pas tous sortir de l'appareil car il y a des pertes telles que l'absorption, diffusion, et diffraction dans la jonction PN externe. Le paramètre qui caractérise ces performances de l'appareil est l'efficacité quantique externe. C'est le rapport entre le nombre de photons émis à l'extérieur du dispositif par unité de temps et le nombre de paires électron-trou injectées dans la jonction EN..

Comment émettre de la lumière UV LED

Selon le principe de transition électronique, les électrons de l'atome reviennent de l'état excité à l'état fondamental et libèrent de l'énergie avec un rayonnement de différentes longueurs d'onde (émettre des ondes électromagnétiques de différentes longueurs d'onde).

Donc si nous voulons fabriquer quelque chose qui puisse émettre des rayons ultraviolets, il y a deux méthodes. La première méthode consiste à trouver un atome dont la différence d'énergie entre l'état excité de ses électrons et l'état fondamental se situe juste dans la gamme des rayons ultraviolets.. La lampe à mercure traditionnelle est actuellement la source de lumière UV la plus utilisée..

La deuxième méthode consiste à utiliser le principe d'émission lumineuse des semi-conducteurs pour fabriquer une source lumineuse dans la bande UV.. Matériaux semi-conducteurs III-V tels que le nitrure d'indium et de gallium (InGaN) tombez simplement entre les bandes de lumière bleue et de lumière ultraviolette. En changeant le ratio de ces matériaux, nous pouvons créer différentes longueurs d'onde de lumière ultraviolette et visible.

Raisons du manque d'UVB et d'UVC

Bien que théoriquement, n'importe quelle longueur d'onde de lumière peut être réalisée grâce au rapport des matériaux luminescents, les types de puces LED UV sont encore très limités. Les puces haute puissance destinées aux applications industrielles se situent essentiellement dans la bande UVA 365 nm-415 nm.. Les UVB et UVC ont également affiché une tendance en plein essor au cours des deux dernières années., mais la plupart d'entre eux sont utilisés pour des applications à faible consommation telles que la stérilisation.

Il y a plusieurs raisons à cela:

1) La structure des matériaux cristallins

Les matériaux déterminent le niveau de efficacité lumineuse (efficacité de conversion photoélectrique). L'UV-A 365-405 nm peut utiliser du nitrure de gallium (GaN) et nitrure d'indium et de gallium (InGaN) avec une efficacité lumineuse élevée. Mais pour les UV-B et les UV-C, toute la structure est en nitrure d'aluminium et de gallium (AlGaN) matériau à faible efficacité lumineuse. Parce que GaN et InGaN absorberont la lumière ultraviolette inférieure à 365 nm de longueur d'onde. Il en résulte que l'efficacité lumineuse des UVB et UVC est extrêmement faible..

2) Dissipation thermique

Selon le principe de conservation de l'énergie, un rendement de conversion photoélectrique de 2% signifie que 98% de l’électricité est transformée en chaleur. Et la durée de vie et l'efficacité lumineuse de la puce LED sont inversement proportionnelles à la température. Les exigences en matière de dissipation sont donc extrêmement élevées. Selon les méthodes de dissipation thermique existantes, il est impossible d'obtenir une dissipation thermique efficace pour les puces UVB et UVC haute puissance.

3) Emballage de la puce

Afin de protéger la puce LED, la puce doit être emballée. La LED émet de la lumière dans toutes les directions et doit être équipée d'une lentille pour concentrer la lumière. Mais à l'exception du verre de quartz, la plupart des matériaux ont une très faible transmission de la lumière ultraviolette. Et avec une longueur d'onde plus courte, la transmission chute de façon exponentielle. Ainsi, lorsque l'efficacité lumineuse est déjà faible et qu'une partie est absorbée par la lentille, la lumière qui peut être transmise sera encore plus faible. Il est presque impossible de réaliser des applications industrielles.

Les puces UVB et UVC actuelles utilisent également le four de réaction UVA pour faire croître des cristaux.. En plus des défauts du matériau lui-même, il existe également des problèmes tels que la disparité entre le substrat et le cristal. En plus, le coût reste élevé. Dans l'ensemble, en raison de la faible efficacité lumineuse des UVB et UVC, leur coût élevé, et les exigences plus élevées en matière de dissipation thermique systématique, il est difficile de réaliser des sources lumineuses UVB et UVC de haute puissance. Une utilisation industrielle à grande échelle n’est possible que lorsqu’il y a une avancée technologique majeure.

Résumer

Avec la croissance rapide de la demande de LED UV, le nombre de fabricants et d'usines d'assemblage augmente également. Mais il est regrettable que les fabricants de surtension non seulement adoptent un grand nombre de LED de mauvaise qualité, mais n'aient pas non plus suffisamment d'expérience..

Le choix de LED UV de haute qualité dépend également des qualifications du fabricant. Tout comme nous choisissons les infirmières dans les hôpitaux, les stagiaires ne seront jamais meilleurs que l'infirmière en chef. Les fournisseurs ayant une longue expérience de production produisent depuis de nombreuses années, et ils seront meilleurs en termes d'expérience de conception, technologie, et capacité de production. Mokolight, qui a 16 années d'expérience en production, est le premier choix en matière de technologie et de qualité.

Concevoir pour répondre aux exigences des applications et du marché est le moyen le plus efficace de servir les utilisateurs.. Si l'application nécessite une solution haut de gamme, puis sélection du fournisseur de puces, expérience de conception, et les tests sont des facteurs à prendre en compte. Si le prix n’est pas le facteur le plus important, vous devez réfléchir à d'autres points qui distinguent les bonnes des mauvaises LED UV. Vous pouvez établir une coopération à long terme avec des fournisseurs de LED UV qui ont la capacité de classer les qualités d'emballage et d'effectuer des tests de fiabilité.. Il sera plus utile d'obtenir des solutions LED UV haut de gamme et fiables.