信息摘要：
UV-LED固化技術(shù)從UV固化技術(shù)衍生而來，主要涉及到395nm固化光源和可在395nm光作用下固化的新材料體系兩部分內(nèi)容。 在光固化設(shè)備方面，長波長(395nm)高功率輸出的UV-LED光源設(shè)備研制取得
UV-LED固化技術(shù)從UV固化技術(shù)衍生而來，主要涉及到395nm固化光源和可在395nm光作用下固化的新材料體系兩部分內(nèi)容。
在光固化設(shè)備方面，長波長(395nm)高功率輸出的UV-LED光源設(shè)備研制取得了較大的進步，2010年標簽博覽會展出10臺UV-LED燈，英國某公司推出了波長為395nm、功率為12W/cm2的LED系統(tǒng)，2013年標簽博覽會則展出78臺UV-LED設(shè)備，數(shù)量增長了8倍。另外，UV-LED固化范圍也從原先的個別點固化，拓展到如今的面固化，但高效、大功率、三維體固化仍未見報道。目前，許多印刷設(shè)備已經(jīng)100%使用UV-LED固化技術(shù)。
UV-LED釋放的能量已經(jīng)可以與傳統(tǒng)UV固化燈泡釋放的能量相當，甚至更高。16W/cm2的LED固化系統(tǒng)已經(jīng)正式進入量產(chǎn)兩年，基本滿足最快的固化速度需要，而且這種LED光源的壽命超過兩萬小時。復旦大學研制出10kW大功率紫外LED固化系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)正在進行產(chǎn)業(yè)化。大連海事大學等研制了一種陣列型UV-LED光源，可靈活調(diào)節(jié)輻照面上光功率密度分布，使得三維物體的高效固化成為可能，進入實用還需要一定的時間。
UV-LED點、面光源設(shè)備已經(jīng)在實際應(yīng)用。近年來，LED光源在波長控制、出光效率以及大功率LED光源散熱技術(shù)也在持續(xù)改進中，因此，隨著LED技術(shù)和半導體技術(shù)的進展，開發(fā)大功率、光強在三維可控、發(fā)射波長與光引發(fā)劑吸收波長匹配、結(jié)構(gòu)更簡單是其發(fā)展方向。
在UV-LED光固化新材料方面，2006年，只有極少數(shù)油墨與UV-LED技術(shù)兼容。已有品牌，選用光引發(fā)劑能吸收波長較高部分，推出單張紙和轉(zhuǎn)輪膠印用新型低能耗、UV-LED固化高反應(yīng)性油墨和涂料。這種油墨可以在特定的非多孔性涂布或非涂布基材上印刷，油墨的反應(yīng)活性很高，不需要多個固化光源。
目前有幾十家油墨和材料供應(yīng)商支持并配置UV-LED油墨，包括太陽化工、愛克發(fā)、德國Ruco、Marabu等公司。相當數(shù)量的材料供應(yīng)商都以他們的材料與UV-LED兼容作為賣點。新的樹脂、單體、預(yù)聚物以及光引發(fā)劑的出現(xiàn)使得UV-LED技術(shù)應(yīng)用越來越廣。
實際應(yīng)用結(jié)果表明，UV-LED固化系統(tǒng)可以提高顏料含量，以獲得更鮮艷的色彩。這對UV-LED固化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展十分重要，傳統(tǒng)UV固化系統(tǒng)中固體粒子容量相對較小，而UV-LED固化系統(tǒng)具有更高的固體粒子容量，表明在該體系中可以加入更多的具有光、聲、電磁功能的納米粒子，極大地拓展了其應(yīng)用領(lǐng)域。
目前不僅油墨在廣泛應(yīng)用UV-LED技術(shù)，涂料和膠粘劑正在專門配置成為能夠UV-LED固化的產(chǎn)品，印刷電路板(PCB)、電子元器件封裝也相應(yīng)地用UV-LED固化替代傳統(tǒng)的UV固化。以印刷電路板(PCB)曝光為例，采用掃描式的曝光方式，可以有效地減少UV-LED光源的尺寸面積，進而解決UVLED的散熱問題。另外，其還具有光強分布均勻穩(wěn)定、設(shè)備成本低等諸多優(yōu)點，并且在各項性能上均比傳統(tǒng)的曝光工藝高，完全滿足PCB曝光工藝。
在光固化新材料方面，開發(fā)新的引發(fā)劑、單體、預(yù)聚物固化體系，提高光固化反應(yīng)活性。采用在UV-LED固化系統(tǒng)中加入光、聲、電、磁功能納米材料，形成新的無機功能粉末分散在有機載體中的新型漿料，將之與3D打印制造結(jié)合將帶來更多技術(shù)創(chuàng)新和更大的市場。
UV-LED的市場未來
隨著UV-LED系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的成熟，UV-LED固化系統(tǒng)體積變得越來越小，甚至成為便攜式。UV-LED光源設(shè)備以及油墨、油漆、涂料、漿料等液態(tài)光固化系統(tǒng)的創(chuàng)新其直接結(jié)果是整體成本下降和應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬。
法國里昂YoleDeveloppement公司在對UV-LED領(lǐng)域所做的研究中預(yù)測，由于擁有成本低、設(shè)備小巧、環(huán)境友好的優(yōu)點，UV-LED芯片和封裝市場將有大幅度增長。UV-LED在近幾年內(nèi)有望占據(jù)全球UV設(shè)備、輔助設(shè)備和耗材1/3以上的市場份額。
UV-LED固化技術(shù)具有高效能、無VOC、臭氧以及汞排放、工藝溫度低和高固體粒子容量的特點，將成為油墨、油漆、涂料、功能漿料、電子元件封裝膠粘劑、3D打印制造領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新和市場的熱點。
