혁신적인 기술

개요

2002 년부터 Phoseon Technology는 UV LED 경화 기술에 중점을 둔 100%로 UV 경화 응용 분야에 LED 사용을 개척했습니다. Phoseon 특허 SLM (Semiconductor Light Matrix) ™ 기술은 LED, 어레이, 광학 및 냉각을 캡슐화하여 UV LED 경화 성능을 극대화합니다. 이 네 가지 구성 요소는 각각 최대 UV 에너지와 우수한 성능을 제공하는 동시에 까다로운 응용 분야에 대한 장기적인 견고성을 높이는 시스템으로 엄격하게 설계되었습니다.

UV LED 기초: UV LED 시스템에 대한 간략한 소개

발광 다이오드(LED)

발광 다이오드(LED)

발광 다이오드 (LED)는 회로의 양극 (양극)에서 음극 (음극)으로 전류가 흐를 때 빛을 생성하는 고체 상태 장치입니다. Phoseon은 사전 패키지 된 LED를 사용하는 대신 개별 다이오드에서 완전한 조명 엔진을 구축합니다. 이를 통해 Phoseon은 개별 LED 특성을 다른 구성 요소와 일치시켜 총 UV 에너지를 최대화 할 수 있습니다.

기본 구성 요소인 이 제품은 UV LED 램프 공급업체가 가장 먼저 선택해야 하는 제품입니다. 이는 나머지 시스템 아키텍처와 설계에 영향을 미치는 중요한 선택입니다. 간단히 말해, LED는 회로의 양극(양극)에서 음극(음극)으로 전류가 흐를 때 빛을 생성하는 고체 상태 장치입니다.

모든 LED가 동일하게 제작되거나 동일한 특성을 나타내는 것은 아닙니다. UV LED 램프 공급업체는 시스템에 사용할 LED의 품질, 유형, 재질 및 모양을 중요하게 선택합니다. 각 UV LED 램프 공급업체가 고려하는 주요 LED 특성에는 파장 및 UV 출력이 포함됩니다.

파장: LED에서 방출되는 파장은 LED를 제조하는 동안 알루미늄, 갈륨 또는 인듐 유도체와 같은 다양한 양의 도펀트를 사용하여 제어됩니다. 일반적으로 파장이 짧을수록 다이에서 사용할 수 있는 피크 UV 출력은 낮아집니다.

UV LED 공급업체는 파장과 관련 총 에너지와 경화 속도 간의 장단점을 비교해야 합니다. 이 논의에서 화학은 중요한 역할을 합니다. 일부 응용 분야는 특정 화학 물질로 인해 특정 파장이 필요합니다. 그러나 반응을 시작하는 광개시제에 의한 UV 흡수는 흡수 범위가 넓기 때문에 많은 응용 분야에서 피크 파장의 작은 변화는 영향을 미치지 않습니다.

단일 UV LED의 출력은 공칭 입력 전압 및 전류에서 밀리 와트(mW) 단위로 측정됩니다. 최근 몇 년 동안 다양한 공급업체의 LED 사양이 크게 개선되면서 UV LED 출력은 상당한 개선을 보였습니다. 이러한 개선은 LED 공급업체가 UV LED의 출력을 개선해왔고 앞으로도 계속 개선할 것임을 보여주며, 이는 이를 활용하는 UV LED 경화 램프에 더 나은 기반을 제공할 뿐입니다.


LED 어레이

배열

어레이는 개별 LED의 그룹 또는 클러스터링입니다. LED의 수, 유형 및 크기, 어레이의 모양 및 LED를 전기적으로 연결하는 방법은 모두 어레이에 영향을 미칩니다. Phoseon의 어레이 아키텍처는 공냉식 또는 수냉식 제품 및 시스템 제조업체를위한 최적의 성능과 신뢰성을 보장하기 위해 대상 애플리케이션 모두를 대상으로합니다.

어레이는 공급업체가 제품 차별화를 시작할 수 있는 두 번째 영역입니다. LED를 결합하는 방법, 선택한 LED의 수와 유형, 어레이의 모양, LED를 전기적으로 연결하는 방법, 심지어 LED의 크기까지 모두 시스템 성능에 큰 영향을 미칩니다. 올바르게 구축하면 고출력 UV LED 어레이가 될 수 있습니다.

대부분의 응용 분야에서는 원하는 처리량을 달성할 뿐만 아니라 미디어 폭이 1~2m일 수 있는 경화 응용 분야에 대한 요구를 충족하기 위해 하나 이상의 LED 또는 LED 어레이로 구성된 UV LED 경화 시스템이 필요합니다. 따라서 LED 어레이를 균일하게 확장할 수 있는지 여부가 핵심 문제입니다. UV LED 경화 램프는 더 나은 균일성을 제공하는 연속 확장형 어레이 또는 확장 가능하지만 동일한 출력 균일성을 제공하지 않는 개별 어레이 패키지를 가질 수 있습니다.

일부 LED 제조업체는 UV 출력을 극대화할 수 있는 어레이 또는 어셈블리로 사전 패키징된 LED만 판매합니다. 사전 패키지 어레이를 구매하는 UV LED 램프 시스템 공급업체는 일반적으로 시장 출시 기간을 단축하고 차별화되지 않은 램프와 시장 출시 기간을 약간 연장하고 UV 출력을 극대화하는 것 사이에서 절충점을 찾아야 합니다. 이는 공급업체의 아키텍처 및 엔지니어링 역량에 따라 UV LED 램프 공급업체가 차별화할 수 있는 영역으로, 두 공급업체가 동일한 배치의 LED를 사용하더라도 최종 제품에서 매우 다른 성능을 달성할 수 있습니다.


옵틱라이트

광학

개별 다이오드를 선택하고 애플리케이션 별 어레이를 구현 한 후 Phoseon은 광학 기술을 계층화하여 경화 할 기판 또는 재료로 에너지를 전달합니다. 이러한 광학 사용에는 세 가지 이점이 있습니다: 1) 재료에 적용되는 UV 에너지의 양을 최대화하고 2) 어레이에서 발생하는 열을 낮추고 3) 애플리케이션 별 집중 에너지를 제공합니다.

UV LED 광학은 램프에서 가장 중요한 차별화 요소 중 하나입니다. UV 출력을 극대화하기 위해 LED를 광학적으로 개선하는 과학은 램프의 최종 기능의 핵심입니다. 광학 엔지니어는 최종 애플리케이션에 따라 LED의 고유한 특성을 가장 잘 활용할 수 있는 모양, 형태, 소재를 결정해야 합니다. 그 다음에는 반사경에 의해 빛이 포착되어 특정 지점, 초점 거리로 향하는 집중형 수은 램프와 달리 LED는 '플러드' 유형의 빛이라는 사실과 균형을 맞춰야 합니다.

광학 엔지니어는 창/유리를 통해 원하는 조도로 최대한 많은 양의 빛이 재료로 '빠져나가도록' 하는 방법을 사용해야 하는 과제를 안고 있습니다. LED 램프 공급업체는 UV LED 빛을 최대화하기 위해 다양한 기밀 방법을 사용해 왔습니다.

최종 사용자 또는 OEM은 UV LED 램프에 광학 장치가 제공되는 방식에 반드시 신경 쓸 필요는 없지만, 공급업체가 특정 애플리케이션 요구 사항에 맞게 설계를 개선할 수 있는지 이해해야 합니다.


LED의 열 냉각

냉각

UV LED는 적절한 작동 온도를 유지하면 20,000시간 이상 지속됩니다. LED가 더 많은 에너지를 방출함에 따라 더 많은 열도 발생하므로 관리가 필요합니다. Phoseon은 다이오드가 작동 수명 동안 최대 성능으로 작동 할 수 있도록 일관된 작동 온도를 제공하면서 시스템에서 과도한 열을 제거하는 특허받은 열 관리 기술을 사용합니다.

LED 냉각은 자외선 광원에 매우 중요합니다. 노트북 PC를 장시간 무릎 위에 올려놓고 사용해 본 독자라면 누구나 알다시피, 고체 상태의 장치에서 발생하는 부산물은 열입니다. UV LED는 수신된 전기 에너지의 약 15-25%를 빛으로 전달합니다. 나머지 75~85%는 열로 전달되므로 LED 어레이를 냉각해야 합니다.

현재 UV LED 어레이는 공기 또는 액체로 냉각됩니다. LED가 더 높은 출력을 방출할수록 더 많은 열이 발생한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 더 높은 조도의 제품을 만들기 위한 경쟁에서 공급업체의 열 제어 및 제거 능력은 신뢰할 수 있는 시스템을 구축하는 데 더욱 중요해졌습니다. LED의 품질이 향상되고 조도가 증가함에 따라 열을 제거해야 할 필요성도 커지고 있습니다. OEM과 최종 사용자는 광원의 LED 냉각에 더 많은 비용을 지출하기를 원하지 않습니다.