了解UVLED原理與特性

1、UVLED光固化原理是指在紫外光的照射下，光引發(fā)劑吸收特定波長的光子，激發(fā)到激發(fā)狀態(tài)，形成自由基或陽離子，然后通過分子間能量的傳遞，使聚合性預(yù)聚物和感光性單體等變成激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合體，這些結(jié)合體不斷交聯(lián)聚合，在極短的時間里產(chǎn)生固化成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。其中，吸收輻射能，引發(fā)單體、低聚物的不飽和雙鍵交聯(lián)固化，是UV固化體系的關(guān)鍵部分。

2、UVLED發(fā)光機理：PN結(jié)的端電壓構(gòu)成一定勢壘，當(dāng)加正向偏置電壓時勢壘下降，P區(qū)和N區(qū)的多數(shù)載流子向?qū)Ψ綌U散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多，所以會出現(xiàn)大量電子向P區(qū)擴散，構(gòu)成對P區(qū)少數(shù)載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復(fù)合，復(fù)合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結(jié)發(fā)光的原理。

3、UVLED發(fā)光效率：一般稱為組件的外部量子效率，其為組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積。所謂組件的內(nèi)部量子效率，其實就是組件本身的電光轉(zhuǎn)換效率，主要與組件本身的特性（如組件材料的能帶、缺陷、雜質(zhì)）、組件的壘晶組成及結(jié)構(gòu)等相關(guān)。而組件的取出效率則指的是組件內(nèi)部產(chǎn)生的光子，在經(jīng)過組件本身的吸收、折射、反射后，實際在組件外部可測量到的光子數(shù)目。因此，關(guān)于取出效率的因素包括了組件材料本身的吸收、組件的幾何結(jié)構(gòu)、組件及封裝材料的折射率差及組件結(jié)構(gòu)的散射特性等。而組件的內(nèi)部量子效率與組件的取出效率的乘積，就是整個組件的發(fā)光效果，也就是組件的外部量子效率。早期組件發(fā)展集中在提高其內(nèi)部量子效率，主要方法是通過提高壘晶的質(zhì)量及改變壘晶的結(jié)構(gòu)，使電能不易轉(zhuǎn)換成熱能，進而間接提高UVLED的發(fā)光效率，從而可獲得70%左右的理論內(nèi)部量子效率，但是這樣的內(nèi)部量子效率幾乎已經(jīng)接近理論上的極限。在這樣的狀況下，光靠提高組件的內(nèi)部量子效率是不可能提高組件的總光量的，因此提高組件的取出效率便成為重要的研究課題。現(xiàn)在的方法主要是：晶粒外型的改變——TIP結(jié)構(gòu)，表面粗化技術(shù)。

4、UVLED熱學(xué)特性：小電流下，LED溫升不明顯。若環(huán)境溫度較高，UVLED的主波長就會紅移，亮度會下降，發(fā)光均勻性、一致性變差。尤其點陣、大顯示屏的溫升對LED的可靠性、穩(wěn)定性影響更為顯著。所以散熱設(shè)計很關(guān)鍵。

5、UVLED壽命：UVLED的長時間工作會光衰引起老化，尤其對大功率UVLED來說，光衰問題更加嚴(yán)重。在衡量UVLED的壽命時，僅僅以燈的損壞來作為UVLED壽命的終點是遠遠不夠的，應(yīng)該以UVLED的光衰減百分比來規(guī)定LED的壽命，比如35%，這樣更有意義。

6、大功率UVLED封裝：主要考慮散熱和出光。散熱方面，用銅基熱襯，再連接到鋁基散熱器上，晶粒與熱襯之間以錫片焊作為連接，這種散熱方式效果較好，性價比較高。出光方面，采用芯片倒裝技術(shù)，并在底面和側(cè)面增加反射面反射出浪費的光能，這樣可以獲得更多的有消出光。