近年來,隨著高亮度藍光LED技術的成熟化,人們逐漸將研究重心轉向高鋁組分III族氮化物為發光材料的UV-LED。鑒于UV-LED光固化更符合現代工業所倡導的高效、節能、環保理念,UV-LED大有逐步取代汞燈等傳統氣體放電UV光源的勢頭。然而,UV-LED光源的一些特點也制約了其高速發展,比如其光譜能量一般集中在半高寬為十幾納米的窄波段上,傳統UV固化材料往往無法在UV-LED光源下高效固化。下面將介紹UV-LED光源的產業現況及特點,并就其問題及發展趨勢進行剖析。
UV-LED光源現況
LED因具有諸多優勢已經在照明領域堅實的開始了逐步取代傳統照明技術的進程。類似地,在光固化領域,UV-LED光源也因相對于傳統UV光源的技術進步。近年來大功率的UVA波段(395nm為主)LED光源下逐漸成為一種主流的固化技術,歐洲國際標簽展就是最好的證明。
UV-LED光源的優勢可歸納為以下六個方面,從中不難看出其能夠快速占據市場的原因:
1、節能
傳統汞燈UV光源盾上去亮度很高,這是因為它的光譜很寬,覆蓋了可見光波段而真正起有效固化作用的UV波段只占其中一小部分,輸入功率中約70%能量以可見光、紅外光和熱能耗散掉了。相對而言,UV-LED輻射光譜較窄90%以上光輸出集中在起固化作用的主波峰附近±10nm范圍內,能量高度集中,有效發光效率高,不僅有利于縮短固化時間且大大降低了能源消耗和二氧化碳排放量。
2、低熱輻射
UV-LED光源含有極低的紅外波段輻射,被認為是冷光源因此即使近距離照射,工件表面的溫升也非常低,不會因受熱而大幅度變形。這樣的特性在實際應用時會帶來極大的優勢,例如在液態感光阻焊油墨的曝光過程中不會使菲林片變形,降低了圖像轉移的失真程度能更好地保證圖像的一致性,解決光通訊、顯示產品生產中長期存在的熱傷害的問題,特別適合液晶面板封邊,薄膜印刷等要求溫升小的場合,解決大型噴繪設備傳統的發熱量大,工作人員難以忍受的問題。
3、長壽命
UV-LED光源壽命可達傳統UV光源壽命的12倍以上且使用壽命不受開關次數影響,光源更換頻率大幅降低耗材費用隨之減少。
4、瞬間開合
UV-LED可做到瞬間開啟或關閉,無需傳統UV光源所必需的長時間預熱及降溫時間工藝作業效率高。
5、無臭氧
UV-LED無臭氧的產生改善了工作環境無需再安裝捕捉和焚化設備來消除臭氧的危害。
6、結構靈活
傳統UV汞燈光源尺寸較大且為全周發光,因此光源形態較為固定。UV-LED顆粒尺寸小可根據具體應用場景的需要設計成點、線、面光源等多種形態。光源設備與相關配套裝置均可做到結構非常緊湊,節省空間等。