UVC LED在消费市场发展状况
随着疫情的发生,杀菌已经成为一种刚性需求,UVC LED行业也因此得到爆发式的发展。但危机与商机通常是并存的,伴随UVC LED市场的爆发,部分企业无序竞争,市场上出现以假乱真的现象,导致一部分消费者对此技术充满不信任。究其原因是真正的UVC LED产品价格高昂,这让投机者有机可乘,生产假冒伪劣产品以获取利润。
根据近两年的消费者调查发现,消费者对UVC LED产品的信任危机,主要是针对小功率、表面杀菌领域,而对大功率的医疗杀菌和水杀菌仍然充满信心,不管是商用客户还是家用客户,都已大幅度地认可了UVC LED杀菌的作用。尤其是UVC LED 组件小型化特点为应用场景带来更多想象空间,是很多传统汞灯无法做到的。
如何选择UVC LED呢?
要选择最适用的UVC LED,可从光功率、峰值波长、寿命、出光角等参数进行考虑。
光功率:当前市场供选择的 UVC LED 光功率檔从 2mW、10mW 到150mW 不等,不同产品应用对功率要求不同。具体来说,可结合照射距离、动态需求或静态需求来搭配光功率。越是动态需求以及照射距离越大,所需的光功率越大。
峰值波长:有部分消费者认为254 nm是杀菌的最佳波长,是因为低压汞灯的峰值波长为 253.7 奈米。实质上,一定范围的波长都有杀菌作用。众多研究认为 265 nm波长为 DNA 吸收曲线的峰值,所以 265nm UVC 是最适合杀菌的波长。目前各厂商峰值波长均值差异不大,实际上光功率才是衡量杀菌效率的其中之一的重要指标。
寿命:依据具体应用的使用时间考虑寿命需求,找到最匹配的 UVC LED,适合的才最好。但由于不同的业者采用的封装材料不同,UVC LED的寿命相差巨大。下表(一)可以看到,在要求产品生命周期低的应用场景,可以选用有机或半有机封装UVC LED; 但在应用场景要求高可靠度的UVC LED则建议使用全无机封装。
封装方式
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材料选则
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优缺点分析
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有机封装
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使用Silicon 或Epoxy等有机材料,主要包括Lamp、SMD、陶瓷molding等产品
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技术门坎与成本较低,但抗紫外性能差,,UVC LED寿命最低
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近无机封装
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使用有机Silicon材料搭配玻璃等无机材料
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此技术较常见到使用在中低功率产品,性价比高; 但对于大功率产品则存在有机材料老化,掉透镜以及二次回流焊等潜在的风险问题,寿命的表现次之。
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全无机封装
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使用100%无机材料
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透过雷射焊接、电阻焊接、或是100%抗紫外的材料工艺来实现透镜与基板的结合,信赖性高,气密性好, 也无需担心有机材料老化等问题,可乘载高电流密度。
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出光角:采用平面透镜封装的灯珠出光角通常在 120º,采用球型透镜封装的出光角在30º~90º可调。其实无论选用多大出光角的 UVC LED,都可以透过设计足量的 LED数量达到需要完全覆盖的杀菌空间。但小出光角可使光线更集中,杀菌时间更短。下表(二)可以看到在相同光功率的条件下,使用更小出光角度的UVC LED可得到更强的UVC辐射强度,越强的UVC (uW/cm2),杀菌时间(Sec)越短。
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