Semiconductor Light Matrix ™ -Technologie

Patentierte Technologie für überlegene Leistung

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Semiconductor Light Matrix ™ -Technologie

Patentierte Technologie für überlegene Leistung

Seit 2002 ist Phoseon Technology Vorreiter bei der Verwendung von LEDs für UV-Härtungsanwendungen mit einem 100%-Schwerpunkt auf der UV-LED-Härtungstechnologie. Die von Phoseon patentierte Semiconductor Light Matrix (SLM) ™ -Technologie kapselt LEDs, Arrays, Optiken und Kühlung, um die UV-LED-Härtungsleistung zu maximieren. Jede dieser vier Komponenten ist streng auf ein System ausgelegt, das maximale UV-Energie und überlegene Leistung bietet und gleichzeitig die langfristige Robustheit für anspruchsvolle Anwendungen erhöht.


Leuchtdioden (LEDs)

LEDs

Leuchtdioden (LEDs) sind Festkörpergeräte, die Licht erzeugen, wenn ein elektrischer Strom von der positiven (Anoden-) Seite der Schaltung zur negativen (Kathoden-) Seite fließt. Phoseon baut komplette Light Engines aus einzelnen Dioden im Vergleich zu vorgefertigten LEDs. Dadurch kann Phoseon einzelne LED-Eigenschaften mit anderen Komponenten abgleichen, um die gesamte UV-Energie zu maximieren.

Als Basisbaustein ist dies die erste Wahl, die ein Anbieter von UV-LED-Lampen treffen muss. Dies ist eine wichtige Entscheidung, die sich auf den Rest der Systemarchitektur und des Systemdesigns auswirkt. Einfach ausgedrückt ist eine LED ein Festkörpergerät, das Licht erzeugt, wenn ein elektrischer Strom von der positiven (Anoden-) Seite des Stromkreises zur negativen (Kathoden-) Seite fließen darf.

Nicht alle LEDs sind gleich gebaut und weisen auch nicht die gleichen Eigenschaften auf. Lieferanten von UV-LED-Lampen müssen wichtige Entscheidungen hinsichtlich Qualität, Typ, Material und Form der LED für ihre Systeme treffen. Zu den wichtigsten LED-Eigenschaften, die von jedem Anbieter von UV-LED-Lampen berücksichtigt werden, gehören Wellenlänge und UV-Leistung.

Wellenlänge: Die von einer LED emittierte Wellenlänge wird bei der Herstellung der LED mit unterschiedlichen Mengen an Dotierstoffen wie Aluminium-, Gallium- oder Indiumderivaten gesteuert. Die allgemeine Faustregel lautet: Je kürzer die Wellenlänge, desto geringer ist die vom Chip verfügbare maximale UV-Leistung.

Der UV-LED-Lieferant muss die Kompromisse zwischen Wellenlänge und der damit verbundenen Gesamtenergie mit der Aushärtungsrate abwägen. Die Chemie spielt in dieser Diskussion eine wichtige Rolle. Einige Anwendungen erfordern aufgrund ihrer spezifischen Chemie eine bestimmte Wellenlänge. Für viele Anwendungen hat eine kleine Verschiebung der Spitzenwellenlänge jedoch keine Auswirkungen, da die Absorption des UV durch den Photoinitiator, der die Reaktion auslöst, einen breiten Absorptionsbereich aufweist.

Die Leistung einer einzelnen UV-LED wird in Milliwatt (mW) bei einer nominalen Eingangsspannung und einem Nennstrom gemessen. Die UV-LED-Leistung hat sich in den letzten Jahren erheblich verbessert, da sich die Spezifikationen für LEDs verschiedener Hersteller erheblich verbessert haben. Diese Verbesserung zeigt, dass die LED-Anbieter die Leistung von UV-LEDs verbessert haben und weiter verbessern werden, was nur eine bessere Grundlage für die UV-LED-Härtungslampen bietet, die sie verwenden.


Arrays

LED-Array

Arrays sind eine Gruppierung oder Gruppierung einzelner LEDs. Anzahl, Typ und Größe der LEDs; die Form des Arrays; und das Verfahren zum elektrischen Verbinden der LEDs wirkt sich alle auf das Array aus. Die Array-Architektur von Phoseon ist sowohl auf das luft- oder wassergekühlte Produkt als auch auf die Zielanwendung ausgerichtet, um die optimale Leistung und Zuverlässigkeit für den Systemhersteller sicherzustellen.

Arrays sind der zweite Bereich, in dem Lieferanten beginnen können, ihre Produktangebote zu differenzieren. Die Kombination der LEDs, die Anzahl und Art der ausgewählten LEDs, die Form des Arrays, die Methode zum elektrischen Verbinden der LEDs und sogar die Größe der LEDs haben erhebliche Auswirkungen auf die Leistung des Systems. Bei korrekter Bauweise kann es sich um ein Hochleistungs-UV-LED-Array handeln.

Die meisten Anwendungen erfordern UV-LED-Härtungssysteme, die aus mehr als einer LED oder einem LED-Array bestehen, um nicht nur den gewünschten Durchsatz zu erzielen, sondern auch die Anforderungen für Härtungsanwendungen zu erfüllen, bei denen die Medien 1 bis 2 m breit sein können. Eine wichtige Frage ist daher, ob das LED-Array gleichmäßig skaliert werden kann. UV-LED-Härtungslampen können ein kontinuierlich skalierbares Array aufweisen, das für eine bessere Gleichmäßigkeit sorgt, oder ein diskretes Array-Paket, das skaliert werden kann, jedoch nicht die gleiche Gleichmäßigkeit der Ausgabe bietet.

Einige LED-Hersteller verkaufen ihre LEDs nur in Arrays oder Baugruppen, die ihrer Meinung nach die UV-Leistung maximieren. Anbieter von UV-LED-Lampensystemen, die vorverpackte Arrays kaufen, haben in der Regel einen Kompromiss zwischen einer schnelleren Markteinführungszeit und weniger differenzierten Lampen gegenüber einer etwas längeren Markteinführungszeit und einer Maximierung der UV-Leistung geschlossen. Dies ist ein Bereich, in dem sich Lieferanten von UV-LED-Lampen anhand der Architektur und der technischen Fähigkeiten der Lieferanten differenzieren können, wobei zwei Lieferanten dieselbe Charge von LEDs verwenden und im Endprodukt eine sehr unterschiedliche Leistung erzielen können.


Optik

OpticsLight

Nach der Auswahl einzelner Dioden und der Implementierung anwendungsspezifischer Arrays schichtet Phoseon optische Technologien, um Energie auf das zu härtende Substrat oder Material zu lenken. Diese Verwendung von Optiken hat drei Vorteile: 1) Sie maximiert die Menge an UV-Energie, die auf das Material aufgebracht wird, und 2) sie senkt die vom Array erzeugte Wärme und 3) sie sorgt für anwendungsspezifische fokussierte Energie.

Die UV-LED-Optik ist eines der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale bei Lampen. Die Wissenschaft der optischen Verbesserung der LEDs zur Maximierung ihrer UV-Leistung ist der Schlüssel für die endgültige Leistungsfähigkeit der Lampe. Basierend auf der Endanwendung muss der Optiker entscheiden, welche Form, Form und welches Material die einzigartigen Eigenschaften der LED am besten nutzt. Als nächstes müssen sie die Tatsache ausgleichen, dass die LEDs eine Art Flutlicht sind, im Gegensatz zu einer fokussierten Quecksilberlampe, bei der das Licht von einem Reflektor erfasst und auf einen bestimmten Punkt, die Brennweite, gerichtet wird.

Der Optiker ist aufgefordert, Methoden anzuwenden, um sicherzustellen, dass die maximale Lichtmenge bei der gewünschten Bestrahlungsstärke durch das Fenster / Glas in Richtung des Materials "entweicht". Lieferanten von LED-Lampen haben verschiedene vertrauliche Methoden angewendet, um das UV-LED-Licht zu maximieren.

Während sich ein Endbenutzer oder OEM nicht unbedingt mit der Bereitstellung der Optik in der UV-LED-Lampe befassen sollte, sollte er verstehen, ob der Lieferant in der Lage ist, sein Design für seine spezifischen Anwendungsanforderungen zu verbessern.


Kühlung

UV-LEDs halten länger als 20.000 Stunden, wenn sie die richtigen Betriebstemperaturen aufrechterhalten. Da LEDs mehr Energie abgeben, erzeugen sie auch mehr Wärme, die verwaltet werden muss. Phoseon verwendet patentierte Wärmemanagementtechniken, die überschüssige Wärme aus dem System abführen und gleichzeitig eine konstante Betriebstemperatur bereitstellen, damit die Dioden während ihrer gesamten Betriebsdauer mit maximaler Leistung arbeiten können.

LED-Kühlung ist für UV-Lichtquellen sehr wichtig. Wie jeder Leser weiß, nachdem er einen Notebook-PC längere Zeit auf seinem Schoß verwendet hat, ist das Nebenprodukt von Festkörpergeräten Wärme. UV-LEDs übertragen etwa 15-25% der empfangenen elektrischen Energie in Licht. Die restlichen 75‐85% werden als Wärme übertragen; somit die Notwendigkeit, die LED-Arrays zu kühlen.

Derzeit werden UV-LED-Arrays entweder mit Luft oder Flüssigkeit gekühlt. Es ist wichtig zu beachten, dass je mehr LEDs eine höhere Ausgangsleistung abgeben, desto mehr Wärme erzeugt wird. Im Wettlauf um Produkte mit immer höherer Bestrahlungsstärke ist die Fähigkeit der Lieferanten, Wärme zu kontrollieren und zu entfernen, für den Bau zuverlässiger Systeme immer wichtiger geworden. Wenn sich die Qualität der LEDs verbessert und die Bestrahlungsstärke zunimmt, muss auch die Wärme abgeführt werden. OEMs und Endbenutzer möchten nicht mehr für die LED-Kühlung der Lichtquellen ausgeben.