在過去的十年,很多照明設(shè)備都使用了LED,因?yàn)榕c傳統(tǒng)的照明設(shè)備相比LED具有更多的優(yōu)勢:

LED在我們的生活中隨處可見,無論是加油站的光罩,還是食品和服裝的零售區(qū)位。白色的光照亮了我們的世界,并伴隨著紅光、綠光和藍(lán)光,給我們了一個嶄新的視角去瞭望生活。

同時,在我們?nèi)庋蹮o法察覺的光譜范圍,LED也帶來了改變,他改變了我們的應(yīng)用。在可見光七彩色之外,LED實(shí)現(xiàn)了巨大的飛躍,他們正在顛覆紫外線和紅外線光譜的應(yīng)用,這種光是人類的視桿細(xì)胞及視為細(xì)胞的感知能力所無法企及的。

紫外線:七彩色藍(lán)光之外的光,人類肉眼對色彩的感知能力大約在400nm-700nm的波長范圍內(nèi)。人們從小就知道,彩虹由六個基本色組成:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫。當(dāng)波長為430nm-495nm的光波攝入到人眼,被看到的是藍(lán)色,波長小于430nm的光則顯示為紫色。而當(dāng)波長在400nm左右時,肉眼已經(jīng)看不到紫色,不能再分辨它的顏色了

比紫色光波更短的光是紫外線(UV),紫外線大約覆蓋了三個光波區(qū)域:短波紫外線主要應(yīng)用于殺菌、消毒,這些高頻光波的光子擁有比低頻光譜更高的能量,他們主要用于破除難以處理的生物因子,其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括空氣、水、醫(yī)療器械等的清潔工作。但由于半導(dǎo)體材料的帶隙水平,獲取波長短的光波是十分困難的。因此中波和短波紫外線的應(yīng)用受到了限制,長波紫外線應(yīng)用更為廣泛。

紫外線燈在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)著一席之地得益于長波紫外線的應(yīng)用,這是因?yàn)榘雽?dǎo)體制造商更擅長生產(chǎn)這種發(fā)射長波光線的半導(dǎo)體材料和產(chǎn)品。長波紫外線LED主要應(yīng)用于三個領(lǐng)域:紫外線治療、噴墨印刷、科學(xué)器械。下面我們就一起來探討長波紫外線LED是如何在噴墨打印應(yīng)用的。

噴墨打印是一種將高質(zhì)量的數(shù)字圖像傳輸?shù)郊垙埡退芰系雀鞣N介質(zhì)上的方法,噴墨打印所使用的墨水要么是被烘干的,要么是被固化的。傳統(tǒng)的墨水一般是油墨或油墨溶劑。油墨或油墨溶劑的干燥分別是通過氧化作用和蒸發(fā)作用來實(shí)現(xiàn)的。這兩個過程都需要施加一定的熱量(紅外加熱),這不僅增加了打印時間,而容易導(dǎo)致收縮和扭曲。為了避免這樣的結(jié)果,噴墨制造商研制出了通過長波紫外線來固化油墨的方法,也就是說當(dāng)紫外線照射粘合劑和顏料的時候發(fā)生聚合反應(yīng),顏料被固化。這是因?yàn)閬碜蚤L波紫外線的能量使反應(yīng)物產(chǎn)生了與其他元素結(jié)合的自由基,這種自由基將粘合劑跟顏料穩(wěn)固的連接起來。該方法的優(yōu)點(diǎn)是,固化油墨不再需要將介質(zhì)完全暴露在高溫下,所以圖像光滑且均勻。此外,這種方式十分環(huán)保,被紫外線固化的油墨百分百保留了油墨原料,不會產(chǎn)生蒸發(fā)作用和氧化作用的殘余物,從而降低了污染、促進(jìn)了環(huán)保。

很多年來,紫外線都是通過紫外線汞燈產(chǎn)生的。得益于寬光譜紫外線波長輸出,這些紫外線汞燈能夠加速噴墨打印進(jìn)程,同時也使油墨的活性成分最大化。長光波紫外線led燈本來就是單色的,這限制了他們的固化功能。但如上述的LED燈的優(yōu)勢仍然是存在的。制造廠商仍然持續(xù)不斷的改進(jìn)油墨來配合最新的長波紫外線LED燈。這使得噴墨打印技術(shù)更適合于低生產(chǎn)率的設(shè)備,而不是高效率和高性能的系統(tǒng)。迄今為止,隨著更高功率的長波紫外線燈的不斷發(fā)展,他們將繼續(xù)影響著這個行業(yè)。

許多LED燈公司都在擴(kuò)張紫外線LED燈的市場供給,包括Lumileds、Led Engin、Luminus Devices、Everlight Electronics和Wurth Electronics等。例如:Lumileds LUXEON UV U Line LEDs就是一種大功率、高效率的器件它們被設(shè)計的非常小,適用于以前的UV LED無法嵌入的地方,并且沒有燈帽,可以被安裝在物體表面,按陣列排列,他們之間只留有0.2毫米的空隙。它們的小尺寸允許精確的光學(xué)控制。這些LED可以提供波長為380nm–400nm和400nm–420nm的光波,可以應(yīng)用于不同的領(lǐng)域,比如固化反應(yīng)、醫(yī)療應(yīng)用、分析儀器以及紫外線光化反應(yīng)等。

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