信息摘要:
UV LED固化是指將來自發(fā)光二極管(LEDs)的紫外(UV)區(qū)光譜的能量輸出來處理涂料、膠粘劑、油墨等紫外光固化材料的一種技術(shù)。由紫外光產(chǎn)生的能量會(huì)引發(fā)自由基聚合反應(yīng),導(dǎo)致濕的
UV LED固化是指將來自發(fā)光二極管(LEDs)的紫外(UV)區(qū)光譜的“能量”輸出來處理涂料、膠粘劑、油墨等紫外光固化材料的一種技術(shù)。由紫外光產(chǎn)生的能量會(huì)引發(fā)自由基聚合反應(yīng),導(dǎo)致濕的原料發(fā)生聚合,從而使材料硬化(或固化)。
UV LED固化技術(shù)利用半導(dǎo)體發(fā)光二極管,當(dāng)有電流通過時(shí)會(huì)發(fā)出紫外光。當(dāng)一個(gè)LED正向偏置時(shí),電子能夠與設(shè)備內(nèi)的電子空穴復(fù)合,這樣以光子的形式釋放能量。發(fā)出光的顏色或光子的對(duì)應(yīng)能量是由半導(dǎo)體材料的能隙決定。
UV LED固化有很多優(yōu)點(diǎn)并值得注意。相比傳統(tǒng)的燈具,UV LED是一個(gè)冷光源,主要是由于在紅外光譜范圍內(nèi)沒有輸出。這樣可以不再使用那些復(fù)雜的冷卻設(shè)備,例如冷卻輥和遮光布,因而能用于熱敏感的基材。紫外發(fā)光二極管(UV LED)的電-光轉(zhuǎn)換效率要好得多,能節(jié)約50%~75%的電力。此外紫外發(fā)光二極管對(duì)環(huán)境更友好,因?yàn)樗鼈儾划a(chǎn)生臭氧,并且不含水銀。
技術(shù)模塊
UV LED固化燈由多個(gè)子組件構(gòu)成,當(dāng)最佳組合時(shí)能提高系統(tǒng)的性能。UV LED光源的重要組成部分可分為四類:LED燈、陣列、光學(xué)元件和熱。
LED燈
LED燈是由摻雜有雜質(zhì)形成p-n結(jié)的半導(dǎo)體材料構(gòu)成。電荷載流子,即電子和空穴,從具有不同電壓的電極(陽極和陰極)的交界處流入。當(dāng)電子遇到空穴時(shí)會(huì)進(jìn)入較低能量的狀態(tài),從而導(dǎo)致能量以光子形式釋放。
發(fā)射的光的波長(zhǎng)取決于形成p-n結(jié)的材料(摻雜劑)的能隙。LEDs的正確組合,能夠使總的紫外光能量最大化。
陣列
陳列是各個(gè)LEDs的組合或聚集。LEDs的數(shù)量、類型和大小,包括陣列的形狀和LEDs的電連接方法都會(huì)對(duì)陣列有影響。陣列結(jié)構(gòu)是由空氣冷卻或水冷卻而決定。目標(biāo)用途確保了系統(tǒng)的最優(yōu)性能和對(duì)生產(chǎn)商的可信賴性。
光學(xué)元件
通過各種光學(xué)元件的排列組合能使從光源跑出的光子最優(yōu)化。用光學(xué)元件來使UV LED光反射、成型、導(dǎo)向和修整來使到達(dá)固化材料的能量最大化,從而使紫外光固化材料達(dá)到最佳固化。對(duì)用戶來說使用光學(xué)元件有三個(gè)好處:
•提高照射到材料上的紫外光能的效率
•降低由陣列產(chǎn)生的熱量
•提供最佳的系統(tǒng)定價(jià)
熱
如果維持在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟认?,UV LEDs可以持續(xù)使用長(zhǎng)達(dá)20000小時(shí)及以上。當(dāng)LEDs發(fā)出更多的能量時(shí),它們也會(huì)產(chǎn)生更多的熱量,這些熱量需要進(jìn)行處理。熱處理技術(shù)能從系統(tǒng)中除去多余的熱量,同時(shí)對(duì)二極管提供一致穩(wěn)定的操作溫度,以使其達(dá)到最佳的性能,延長(zhǎng)燈的使用壽命。
波長(zhǎng)
UV LED燈輸出單波段不可見光,集中在特定波長(zhǎng)的±5.0nm上。LEDs是一種固態(tài)裝置;它們可以由各種波長(zhǎng)的發(fā)光二極管構(gòu)成,波長(zhǎng)包括但不限于365、385、395、405和410nm。這與傳統(tǒng)UV燈發(fā)出的寬的光譜不同。這種單色分布需要新的化學(xué)配方來確保紫外光固化材料的正確固化。