在过去的十年里，UVC LED技术在效率、使用寿命、生产良率和制造成本方面取得了显著进步。这些改进催生了新的应用场景，并大幅降低了成本，使得UVC LED越来越适合广泛应用。UVC与UVA结合使用时，可为要求严苛的紫外线固化应用提供卓越的固化效果。
紫外线的穿透深度与带宽的关系
无论紫外线输出是如何产生的，波长较长的UVA（315–400 nm）和UVV（400–445 nm）都能深入渗透到油墨、涂层和粘合剂中，而波长较短的UVC（200–280 nm）则在表面被吸收。 就固化而言，UVA和UVV可实现透射固化，而UVC则负责激活暴露于大气中的化学层。如果缺乏透射固化，可能会导致配方质地柔软，并导致底层薄膜或结构的附着力不足；而UVC不足则可能使配方在触感上显得油腻或粘手。
改善自由基配方表面固化的常用方法是提供足够的UVC波长范围（200至280纳米）内的能量，以固化配方的顶层表面。短波长的UVC能量不会穿透配方，而是针对配方表面提供固化能量，从而克服氧抑制现象。 传统的汞灯是宽带光源（包含UVC、UVB、UVA、UVV、可见光和红外线），而紫外线LED则是单色光源，具有特定的波长：UVA（385和395纳米）、UVV（405纳米）和UVC（275纳米）。
UVC LED 技术的进展
以十年前的典型光学性能为例，UVC LED（波长在260 nm至280 nm之间）的墙插效率较低，不足1%，且大部分输入电能以热能形式损耗，因此需要进行大量的热管理（散热片和散热风扇）。 然而，近年来在外延生长技术、基板材料和芯片架构方面的改进，使效率得到了显著提升，如今商用UVC LED的墙插效率已可达4%至5%。早期UVC LED的连续工作寿命通常较短，不足1,000小时，部分原因在于材料退化、热稳定性差以及芯片封装效率低下。 这些问题限制了其在许多应用中的适用性，其中使用寿命短加上高昂的更换成本，成为了阻碍其普及的障碍。LED 技术的最新改进，包括采用 AlN 基板的制造工艺、优化外延层结构的芯片设计以及更坚固的封装解决方案，都显著延长了使用寿命。
目前，典型的UVC LED使用寿命已超过10,000小时，且
的光输出（L70）。这一十倍的提升使得UVC LED能够以经济高效的方式应用于需要持续运行的领域，例如汽车、医疗设备、光纤着色以及消毒系统。尽管UVC LED的输出功率低于UVA LED，但在某些应用中，UVC作为UVA的补充能源，可实现最佳的表面固化效果。 我们材料实验室的测试表明，UVA与UVC能量的比例为12:1时，可提供理想的整体固化性能，并获得出色的表面固化效果。采用0-5分的固化评级标准，UVC + UVA组合产生的表面无粘性评级为5分，而仅使用UVA固化则导致表面非常粘手，评级为0分。
摘要
研究表明，随着UVC LED技术的进步，表面固化方面的难题正逐渐得到解决。当与UVA LED系统配合使用时，仅需在后固化阶段进行少量UVC照射，不仅能获得无粘手的表面，还能降低总辐射剂量要求。采用UVC+UVA组合方案时，可避免对原有配方进行修改。
了解推动UVC应用的关键进展——以及这些进展对您的生产流程意味着什么。
原文发表于《Converter Magazine》2025年10月刊， 可在此处（Excelitas网站）查阅。
