在過去的十年,很多照明設備都使用了LED,因為與傳統的照明設備相比LED具有更多的優勢:

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位。白色的光照亮了我們的世界,并伴隨著紅光、綠光和藍光,給我們了一個嶄新的視角去瞭望生活。

同時,在我們肉眼無法察覺的光譜范圍,LED也帶來了改變,他改變了我們的應用。在可見光七彩色之外,LED實現了巨大的飛躍,他們正在顛覆紫外線和紅外線光譜的應用,這種光是人類的視桿細胞及視為細胞的感知能力所無法企及的。

紫外線:七彩色藍光之外的光,人類肉眼對色彩的感知能力大約在400nm-700nm的波長范圍內。人們從小就知道,彩虹由六個基本色組成:紅、橙、黃、綠、藍、紫。當波長為430nm-495nm的光波攝入到人眼,被看到的是藍色,波長小于430nm的光則顯示為紫色。而當波長在400nm左右時,肉眼已經看不到紫色,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域:短波紫外線主要應用于殺菌、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,其應用領域主要包括空氣、水、醫療器械等的清潔工作。但由于半導體材料的帶隙水平,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用受到了限制,長波紫外線應用更為廣泛。

紫外線燈在工業領域占據著一席之地得益于長波紫外線的應用,這是因為半導體制造商更擅長生產這種發射長波光線的半導體材料和產品。長波紫外線LED主要應用于三個領域:紫外線治療、噴墨印刷、科學器械。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用的。

噴墨打印是一種將高質量的數字圖像傳輸到紙張和塑料等各種介質上的方法,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作用來實現的。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,而容易導致收縮和扭曲。為了避免這樣的結果,噴墨制造商研制出了通過長波紫外線來固化油墨的方法,也就是說當紫外線照射粘合劑和顏料的時候發生聚合反應,顏料被固化。這是因為來自長波紫外線的能量使反應物產生了與其他元素結合的自由基,這種自由基將粘合劑跟顏料穩固的連接起來。該方法的優點是,固化油墨不再需要將介質完全暴露在高溫下,所以圖像光滑且均勻。此外,這種方式十分環保,被紫外線固化的油墨百分百保留了油墨原料,不會產生蒸發作用和氧化作用的殘余物,從而降低了污染、促進了環保。

很多年來,紫外線都是通過紫外線汞燈產生的。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燈的優勢仍然是存在的。制造廠商仍然持續不斷的改進油墨來配合最新的長波紫外線LED燈。這使得噴墨打印技術更適合于低生產率的設備,而不是高效率和高性能的系統。迄今為止,隨著更高功率的長波紫外線燈的不斷發展,他們將繼續影響著這個行業。

許多LED燈公司都在擴張紫外線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控制。這些LED可以提供波長為380nm–400nm和400nm–420nm的光波,可以應用于不同的領域,比如固化反應、醫療應用、分析儀器以及紫外線光化反應等。

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