UV LED設備不是生來都一樣

　　UV LED燈固化系統由多個子組件所構成，這些組件的良好配合才能得到整個系統的良好性能表現。最重要的子組件包括了下面四個部分：

　　UV LED的基本組成示意圖如下圖所示。簡單說，一個LED就是一個當電流從正極到負極流過時會發生紫外光的固態設備。對于UV LED燈具的供應商來說，LED的質量、類型、材料和形狀都是至關重要的選擇。對于LED來說，有兩個重要的外部指標需要考量，那就是波長和UV輸出功率。

　　LED所發出的波長，是由在制造LED時所采用的不同用量的各種摻雜物來決定的，這些摻雜物包括鋁、鎵、銦等物質。對于輸出功率總的經驗法則是，波長越短則峰值輸出功率越低。

　　單個UV LED的輸出功率是由指定的輸入電壓和電流情況下的毫瓦數(mW)來進行測定的。UV LED的輸出功率在最近幾年得到了相當大的提高，從若干家供應商所提供的產品指標數據可以看出，從2005年到2011年輸出功率的復合年均增長率在5%到10%之間。但對于LED整體表現的評估，我們可以看到，單個LED輸出功率改善并不是最主要的因素，另外三個因素對于增加LED的效能更加重要：陣列、冷卻和光學系統。

　　LED是如何進行結合的，LED的類型和數量的選擇，陣列的形狀，LED的電力連接方法，以及甚至LED的尺寸大小，都對于系統的性能表現有重要的影響。很多應用要求UV LED固化系統由多個LED或者LED陣列所組成，從而不僅要達到所需的生產能力，還要達到固化應用基材幅度可能在1-2米寬度的需求。因此，這里的一個重要問題就是，LED陣列的尺寸是否可以被很一致的放大。對于那些采購預包裝陣列LED的UV LED固化系統供應商來說，他們需要在更快到市場但更少差別化的燈，和更長時間到市場但能最大化UV功率之間做出選擇。從這個角度來說，兩個供應商所采用的即使是同一批LED，但最終所達到的性能表現卻可能會有很大不同。

　　UV LED將15到25%的電能轉換為光，這比傳統的汞燈效率要高，但剩下的75%-85%仍然被轉換為了熱。因此，必須要保持LED陣列的冷卻。

　　對于UV LED陣列，當前所采用的冷卻系統都是空氣或者水冷卻。對于空氣冷卻和水冷卻系統的對比如下表：

　　基于最終的應用需求，光學工程師必須決定應該采用何種形狀、形式以及材質來最好地利用LED的獨特性能，然后還需要注意LED是一種泛光形式的光，而不像汞燈模式中紫外光被反射罩反而并指向特定的點并具有一定的聚焦長度。下圖標出了傳統汞燈和UV LED燈在這一點上面的不同。

　　LED燈的供應商采用了各種保密的方法來最大化UV LED光源的效能。對于UV LED供應商所采用的幾種典型光學方法及其優缺點的匯總見下表。