UVLED成套光源的構(gòu)成較為復(fù)雜,且存在諸多問題。其價格昂貴,其中燈珠價格尤其高,無機封裝及高光強燈珠更是如此,其成本在成套設(shè)備中占比達(dá)40%。當(dāng)前,市場迫切需要封裝工藝可靠且出光效率更高的燈珠,這是降低成本和提升性能的關(guān)鍵。
冷卻系統(tǒng)在成套光源成本中占20%。目前UVA波段出光效率僅約50%,由于燈珠發(fā)光效率低,發(fā)熱問題嚴(yán)重,導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)成本居高不下。若能提高燈珠的發(fā)光效率,減少發(fā)熱,冷卻系統(tǒng)成本有望降低。
夾具方面,其占成套光源成本的10%。非標(biāo)夾具制作成本高、周期長,無法大規(guī)模量產(chǎn)。而且夾具表面處理(如氧化及發(fā)黑)會造成環(huán)境污染,因此急需用低污染、可量產(chǎn)化的環(huán)保材料替代。
UVLED驅(qū)動電源價格不菲,約占成套光源成本的30%。當(dāng)前UVLED驅(qū)動電源品種少,生產(chǎn)廠家稀缺,并且特別缺乏對燈珠工作狀態(tài)的監(jiān)測和反饋功能。這與白光照明用電源不同,UVLED用于工業(yè)生產(chǎn),對可靠性要求極高,燈具在客戶設(shè)備中不能出現(xiàn)故障,所以更可靠且具備燈珠狀態(tài)反饋功能的智能型驅(qū)動電源至關(guān)重要,然而從事智能電源開發(fā)的公司不多,相關(guān)企業(yè)需進(jìn)一步研討。
UVLED的照射距離也是個難題,其有效照射距離較短,僅在10mm - 50mm之間,當(dāng)距離達(dá)到8-10cm 時,UVLED能量無法滿足現(xiàn)今固化市場需求,只有突破這一限制,才能拓展固化市場的應(yīng)用范圍。由于照射距離的影響,光的衰減明顯,曾一度讓人認(rèn)為UVLED只適合平面固化產(chǎn)品。對于不規(guī)則和異形產(chǎn)品,因存在產(chǎn)品高度差或表面高低不平的問題,如一體成型的家具、汽車內(nèi)視鏡等,無法同時實現(xiàn)固化。所以急需一次光學(xué)及二次光學(xué)透鏡來提升紫外線照射強度和距離,這不僅能提高出光效率,還能解決LED出光角度以及光強分布與均勻度問題,UVLED通常需要經(jīng)過一次或兩次光學(xué)設(shè)計。
目前常用的UVLED光源為 405nm、395nm、385nm、365nm 長波段紫外光,因其發(fā)射的紫外光波峰窄,與現(xiàn)有的光引發(fā)劑不太匹配,影響光引發(fā)效果。不過,現(xiàn)在已有一些與UVLED光源比較匹配的光引發(fā)劑,如 TPO、TEPO、819、ITX、DETX 等,但仍急需針對UVLED 敏感的配套引發(fā)劑。此外,UV-LED輸出功率較小,克服氧阻聚能力差,影響表面固化,這是實際應(yīng)用中的大問題。目前可通過縮短光照距離(最低可至 5mm),在配方中使用抗氧阻聚、有利于表面固化的光引發(fā)劑或助劑等方法來解決。