深紫外LED的發(fā)展歷程

在過(guò)去的20年里，深紫外LED被發(fā)明、改進(jìn)和商業(yè)化，使其能夠在消毒、聚合物固化和皮膚治i療產(chǎn)品中取代銾燈。20世紀(jì)90年代將被后人所銘記，因?yàn)榛诘业母遡效藍(lán)光、綠光LED誕生于彼時(shí)。在隨后的十年中，進(jìn)一步的改進(jìn)是你看不見(jiàn)的。因?yàn)镚aN LED的發(fā)射波長(zhǎng)被擴(kuò)展到了紫外光。用AlxGa1-xN制成的量i子阱取代InxGa1-xN量i子阱，使器件達(dá)到了紫外線(xiàn)領(lǐng)域，在UVB（315nm至280nm）和UVC（280nm至100nm）區(qū)域發(fā)光。

下一步進(jìn)展接踵而至。如今，來(lái)自世界各地的幾家公司正在追求這些固態(tài)光源的大規(guī)模制造和商業(yè)化，并將其配置進(jìn)許多應(yīng)用中。在此，我們將對(duì)這一進(jìn)展進(jìn)行概述，內(nèi)容包括做出主要貢獻(xiàn)的幾個(gè)團(tuán)隊(duì)所獲成果的細(xì)節(jié)。我們首先從歷史的角度出發(fā)，然后介紹目前的狀況、新興的應(yīng)用，蕞后介紹一些蕞新的研究方向。

制造365nm以下發(fā)光的LED的主要?jiǎng)訖C(jī)是為了創(chuàng)造出一種優(yōu)越的銾燈替代品。銾燈是應(yīng)用于空氣-水凈化、食品消毒和其他生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的現(xiàn)有光源，體積龐大、易碎，需要較高的工作電壓，而且由于銾會(huì)對(duì)食品、水和生物醫(yī)學(xué)行業(yè)造成危害，因此還存在污染環(huán)境的問(wèn)題。生產(chǎn)在UVB和UVC中工作的高i效i率、高功率LED，有可能獲得可觀(guān)的收入，因?yàn)檫@種光源可以滿(mǎn)足各種關(guān)鍵應(yīng)用。其緊湊的結(jié)構(gòu)、較長(zhǎng)的壽命、脈沖操作選項(xiàng)，以及易于與硅電子器件集成的特點(diǎn)，都有助于推動(dòng)它們的發(fā)展。

大功率LED燈珠優(yōu)點(diǎn)

大功率LED燈珠優(yōu)點(diǎn)分析：

1、耗電量少：光效為120LM/W的大功率LED較同等亮度的白熾燈耗電量大大減少；

2、壽命長(zhǎng)：大功率LED燈珠的壽命長(zhǎng)達(dá)5萬(wàn)小時(shí)，24小時(shí)連續(xù)點(diǎn)亮可用5年以上；

3、相應(yīng)速度快：大功率燈珠納秒級(jí)的響應(yīng)速度，使亮度和色彩的動(dòng)態(tài)控制變得簡(jiǎn)單：可實(shí)現(xiàn)色彩動(dòng)態(tài)變化和數(shù)字化控制；

4、設(shè)計(jì)空間大：可實(shí)現(xiàn)與建筑的融合，達(dá)到只見(jiàn)光不見(jiàn)燈的效果。

5、環(huán)保：LED燈珠無(wú)有害金屬銾、無(wú)紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)輻射；

6、顏色：不同波長(zhǎng)產(chǎn)生不同顏色的光，鮮艷飽和，無(wú)需濾光鏡，可用紅綠藍(lán)三原色控制后形成各種不同的顏色，可實(shí)現(xiàn)全彩漸變等各種變色效果。

【led燈珠】影響LED的質(zhì)量

在購(gòu)買(mǎi)所需的led燈珠非常重要。購(gòu)買(mǎi)的led燈珠的質(zhì)量可以說(shuō)是一個(gè)非常重要的因素。

   例如，同一晶體以14密耳白光段芯片為代表，用普通環(huán)氧樹(shù)脂基膠和白光膠及封裝膠封裝led燈珠，單個(gè)光柱在30度環(huán)境中，1000小時(shí)后，衰減數(shù)據(jù)為光衰減70%；如果用d類(lèi)低失效膠包裝，在相同的老化環(huán)境下，光衰減率為45%/千小時(shí)；如果c類(lèi)低衰變膠封裝，在相同的老化環(huán)境下，千小時(shí)的光衰變率為12%；如果b類(lèi)低衰變膠封裝，在相同的老化環(huán)境下，千小時(shí)的光衰變率為-3%；如果a類(lèi)低衰變膠，在相同的老化環(huán)境下，千小時(shí)的光衰變率為-6 %。

   為什么不同的包裝過(guò)程會(huì)導(dǎo)致很大的差異？

   主要原因之一是led芯片怕熱。偶爾短時(shí)間加熱一百多度，沒(méi)關(guān)系，怕是怕在高溫下長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)led芯片造成很大損害。

   一般來(lái)說(shuō)，普通環(huán)氧樹(shù)脂的導(dǎo)熱系數(shù)很小，因此，當(dāng)led芯片發(fā)光工作時(shí)，led芯片會(huì)發(fā)熱，而普通環(huán)氧樹(shù)脂的導(dǎo)熱系數(shù)是有限的，所以，當(dāng)測(cè)量led支架的溫度時(shí)，從led光源的外部算起有45度，led白光芯片的中心溫度可能超過(guò)80度。led的溫度節(jié)點(diǎn)實(shí)際上是80度，所以，當(dāng)led芯片處于工作溫度時(shí)，就非常痛苦，這加速了led光源的老化。

   當(dāng)led芯片工作時(shí)，中心溫度產(chǎn)生100度的高溫，它可以立即通過(guò)支架銷(xiāo)98 %的熱量排出，從而減少熱量對(duì)它的損壞。因此，當(dāng)led燈泡座溫度為60度時(shí)，其芯片中心溫度可能僅為61度。

   從以上數(shù)據(jù)可以看出，選擇何種封裝工藝的led燈珠，直接決定了led燈具的光衰。