【UVLED原理】UVLED光固化原理及组件的内部量子效率

1、UVLED发光机理：PN结的端电压构成一定势垒，当加正向偏置电压时势垒下降，P区和N区的多数载流子向对方扩散。由于电子迁移率比空穴迁移率大得多，所以会出现大量电子向P区扩散，构成对P区少数载流子的注入。这些电子与价带上的空穴复合，复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是PN结发光的原理。

2、UVLED发光效率：一般称为组件的外部量子效率，其为组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积。所谓组件的内部量子效率，其实就是组件本身的电光转换效率，主要与组件本身的特性（如组件材料的能带、缺陷、杂质）、组件的垒晶组成及结构等相关。而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子，在经过组件本身的吸收、折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。因此，关于取出效率的因素包括了组件材料本身的吸收、组件的几何结构、组件及封装材料的折射率差及组件结构的散射特性等。 而组件的内部量子效率与组件的取出效率的乘积，就是整个组件的发光效果，也就是组件的外部量子效率。

      早期组件发展集中在提高其内部量子效率，主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构，使电能不易转换成热能，进而间接提高UVLED的发光效率，从而可获得70%左右的理论内部量子效率，但是这样的内部量子效率几乎已经接近理论上的极限。在这样的状况下，光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的，因此提高组件的取出效率便成为重要的研究课题。现在的方法主要是：晶粒外型的改变——TIP结构，表面粗化技术。

3、UVLED热学特性：小电流下，LED温升不明显。若环境温度较高，UVLED的主波长就会红移，亮度会下降，发光均匀性、一致性变差。尤其点阵、大显示屏的温升对LED的可靠性、稳定性影响更为显著。所以散热设计很关键。

4、UVLED寿命：UVLED的长时间工作会光衰引起老化，尤其对大功率UVLED来说，光衰问题更加严重。在衡量UVLED的寿命时，仅仅以灯的损坏来作为UVLED寿命的终点是远远不够的，应该以UVLED的光衰减百分比来规定LED的寿命，比如35%，这样更有意义。

5、大功率UVLED封装：主要考虑散热和出光。散热方面，用铜基热衬，再连接到铝基散热器上，晶粒与热衬之间以锡片焊作为连接，这种散热方式效果较好，性价比较高。出光方面，采用芯片倒装技术，并在底面和侧面增加反射面反射出浪费的光能，这样可以获得更多的有消出光。

随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，UVLED固化设备将在未来继续得到优化和升级。我们可以期待UVLED光源在发光效率、波长稳定性和寿命等方面取得更大的突破。同时，随着智能制造和自动化技术的发展，UVLED固化设备将实现更高的自动化和智能化水平，提高生产效率和产品质量。此外，随着环保理念的深入人心和政府对环保产业的支持力度加大，UVLED固化设备将在环保和节能方面发挥更大的作用，为可持续发展做出贡献。

总之，UVLED固化设备作为一种高效、节能和环保的固化技术，其原理和应用已经得到了广泛的研究和应用。通过深入了解其原理和工作过程，我们可以更好地理解其优势和潜力，并期待其在未来为更多行业带来更多的创新和突破。

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