信息摘要：
近2-3年來，LED UV在印刷上的應(yīng)用，已成為UV印刷廠家非常關(guān)注的話題，也公認(rèn)必然是未來的趨勢(shì)。但對(duì)膠印業(yè)者而言，一直未能大范圍推廣，主要是仍有許多顧慮：一方面是還有油墨/光
近2-3年來，LED UV在印刷上的應(yīng)用，已成為UV印刷廠家非常關(guān)注的話題，也公認(rèn)必然是未來的趨勢(shì)。但對(duì)膠印業(yè)者而言，一直未能大范圍推廣，主要是仍有許多顧慮：一方面是還有油墨/光油干燥問題，也有成本上的考量, 更多的是擔(dān)心對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品質(zhì)量的影響。
其實(shí)LED發(fā)光產(chǎn)品與科技, 可以用在太多領(lǐng)域；印刷只是其中一小塊, 而印刷又有: 柔印, 膠印, 絲網(wǎng)印, 鐵皮與凹印等方面的應(yīng)用。我們基于多年在膠印領(lǐng)域的探討，所以謹(jǐn)將近期收集到的UV LED在膠印方面的發(fā)展和應(yīng)用，整理后和大家一起分享和討論。期待有助于今后 UV LED的正確選擇與應(yīng)用。
UV是紫外線英文Ultraviolet的縮寫。傳統(tǒng)紫外線UV光源是在石英管中充入汞, 鎵, 銦, 鐵,鉛等惰性氣體, 通過兩端高壓電極通電激發(fā), 產(chǎn)生200～400nm不同波段的紫外光源能量, 對(duì)印刷油墨, 光油與特殊涂層等進(jìn)行干燥固化。
LED是Light Emitting Diode (發(fā)光二極管)的簡(jiǎn)稱，LED-UV是利用在特殊氮化鋁發(fā)光二極管基礎(chǔ)上, 注入Ga (鎵)、N (氮）、In (銦)、Al (鋁）、P (磷)等不同化合物質(zhì), 產(chǎn)生200-410nm不同的單一波段紫外線光源, 可對(duì)UV印刷油墨與光油等進(jìn)行干燥固化。
UV 光源
影響固化的 UV 燈性能，可以完全準(zhǔn)確地用四個(gè)特性聯(lián)系起來：UV 光譜分布、輻射度、輻射量和紅外輻射。
1.光譜分布
描述作為燈管發(fā)射波長(zhǎng)功能之一的相輻射能量或到達(dá)表層的輻射能量的波長(zhǎng)分布。其常用一個(gè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語來表達(dá)。為了顯示UV 能量的分布，可以把光譜能量合并為10nm 的頻譜帶以形成一個(gè)分布表。這樣便允許不同UV 燈之間的對(duì)比以及更易于光譜能量和功率的計(jì)算。紫外線的波長(zhǎng)對(duì)紫外線固化有效的波長(zhǎng)是 200nm－400nm一般在線檢測(cè)使用多譜帶射線探測(cè)儀來使光譜輻射度或輻射量特性化。通過對(duì)在相對(duì)狹窄（20nm－60nm）的頻帶中的輻射能量的采樣以獲得對(duì)光譜分布有用的相對(duì)信息。由于不同廠商的射線探測(cè)儀的構(gòu)造不同，對(duì)其做相互比較是有可能的，但很困難?，F(xiàn)在還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號(hào)、廠家之間進(jìn)行比較。
紫外線燈管金屬鹵素?zé)艉退y燈的光譜分布數(shù)據(jù)：
高壓水銀燈是以 365nm 為主波長(zhǎng)，254nm、303nm、313nm 附近的范圍，高效率的發(fā)出紫外線波長(zhǎng)主要是被應(yīng)用在UV 光油、油墨的固化；金屬鹵素?zé)糁饕窃?00nm－245nm 的范圍發(fā)出紫外線波長(zhǎng)，和高壓水銀燈相比，長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外線較多的放出，主要是被應(yīng)用在UV 油墨的固化。
2.UV 輻射度
輻射度是到達(dá)表面單位面積內(nèi)的輻射功率。輻射度，以每平方厘米瓦特或豪瓦來表示。其隨燈管的輸出功率、效率、反射系統(tǒng)的聚焦以及到表面的距離不同而不同（其是燈管及幾何形狀的特性，故與速度無關(guān)）。直接置于UV 燈下的高強(qiáng)度、峰值聚焦功率參考為峰值輻射度。輻射度包括了所有有關(guān)電源功率、效率、輻射輸出、反射率、聚焦燈泡尺寸及幾何形狀的因素。由于 UV 可固化材料的吸收特性，到達(dá)表層以下的光能量要比表層的要少。在這些區(qū)域的固化條件可能有顯著不同。光學(xué)厚度厚的材料（高吸收性、物理結(jié)構(gòu)厚或者兩者有之）可能會(huì)減少光效率，從而導(dǎo)致材料深層的固化不充分。在油墨或涂層里的表面較高的輻射度會(huì)提供相對(duì)較高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是因較長(zhǎng)的曝光時(shí)間（輻射量）所致。輻射度的影響對(duì)于高吸收性（高不透明度）的薄膜更重要。高輻射度允許使用較少的光觸發(fā)劑。光子密度的增加增多了光子光觸發(fā)劑的碰撞，從而補(bǔ)償了光觸發(fā)劑濃度的減少。這對(duì)于較厚的涂層會(huì)有效，因?yàn)楸韺拥墓庥|發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長(zhǎng)到達(dá)深層的光觸發(fā)劑分子。
3.UV 輻射量
到達(dá)表面單位面積的輻射能量。輻射量表示到達(dá)表面的光子總量（而輻射度則是到達(dá)的速率）。在任一給定光源下，輻射量與速度成反比而與曝光的數(shù)量成正比。輻射量是輻射度的時(shí)間累積，以每平方厘米焦耳表示（沒有有關(guān)輻射度或光譜內(nèi)容換為以輻射量測(cè)量的信息，其僅僅是被曝光表面能量的累積）。其意義在于其是唯一包括了速度參數(shù)和曝光時(shí)間參數(shù)的特性顯現(xiàn)。
4.紅外輻射密度
紅外輻射主要是由 UV 源的石英泡發(fā)射出來的紅外能量。紅外能量和UV 能量一起被收集并聚焦在工作表層。這決定于IR 的反射率和反射器的效率。IR 能量可以被轉(zhuǎn)換為輻射量或輻射度單位。但通常，其所產(chǎn)生的表面溫度才是被注意的重要之處，其所產(chǎn)生的熱量可能有害也可能有益。
結(jié)合 UV 燈解決溫度與IR 之間關(guān)系的技術(shù)有許多，可以分為減少發(fā)射、傳送和控制熱量移動(dòng)。發(fā)射的減少通過使用小直徑的燈泡來實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檎莌ot quartz 的表面區(qū)域發(fā)射幾乎所有的IR。傳遞的減少可通過在燈管后面使用分色的反射器來實(shí)現(xiàn)，或在燈管與目標(biāo)之間使用分色窗。熱量移動(dòng)降低了目標(biāo)的溫度，但僅僅是在IR 已引起了溫度升高之后，可使用冷氣流或散熱裝置來控制熱量的移動(dòng)。IR 能量的吸收由材料本身決定油墨、涂層或基片。速度對(duì)由入射的IR 能量及工作表面吸收的能量引起的溫度有重大影響。過程越快，被吸收的IR 能量越少，引起溫度升高?？赏ㄟ^改進(jìn)效率來加快生產(chǎn)的過程。
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