LED光源具有能耗低、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)家重點(diǎn)關(guān)注的一項(xiàng)綠色產(chǎn)業(yè)。其中，UV-LED固化光源是LED光源發(fā)展中的一個(gè)重要應(yīng)用，是指發(fā)射光光譜波峰在410nm以下的LED發(fā)光器件，不僅具有LED光源的特點(diǎn)，而且屬于一種紫外光光源，是國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)的新一代紫外光固化技術(shù)，目前已在印刷、包裝、廣告、建材、裝潢、家電、電子、通訊、計(jì)算機(jī)、汽車、航空、航天、儀器儀表、消毒凈化、防偽、醫(yī)療等行業(yè)，以及UV油墨、UV膠黏劑等材料相關(guān)行業(yè)廣泛應(yīng)用。

紫外光固化技術(shù)是一種光化學(xué)反應(yīng)，其與傳統(tǒng)的干燥過程相似，但原理不同，傳統(tǒng)的干燥過程一般是涂覆材料因溶劑揮發(fā)而硬化的過程；紫外光固化技術(shù)則是利用電磁輻射產(chǎn)生輻射聚合、輻射交聯(lián)等反應(yīng)，迅速將低分子量物質(zhì)轉(zhuǎn)化成高分子物質(zhì)的化學(xué)過程。UV固化體系中不含溶劑或含有極少量的溶劑，經(jīng)紫外光輻照后，液膜幾乎可以100%固化，因此UV-LED固化光源被認(rèn)為是一種低碳、環(huán)保的新科技產(chǎn)品。

傳統(tǒng)的UV固化設(shè)備以汞燈光源為主，汞燈光源可將電壓激發(fā)燈管內(nèi)的汞變?yōu)楣魵猓瑥亩l(fā)出紫外線、可見光及紅外線。不過汞燈光源存在光衰快、壽命短、耗電高、使用成本高、升溫高、體積大、含汞等缺陷，對(duì)此，業(yè)界人士一直致力于改進(jìn)以上缺陷，但因原始硬件的局限性一直難以突破。

現(xiàn)有技術(shù)中的UV-LED固化光源通常采用風(fēng)冷卻或水冷卻兩種方式，其中，水冷卻方式對(duì)UV-LED固化光源的散熱效果更佳，是目前的主流趨勢(shì)。

江蘇廣發(fā)光電科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廣發(fā)光電”）的水冷型UVLED固化光源主要由內(nèi)置水冷循環(huán)裝置的金屬腔體和LED基板組成，腔體剖視圖如圖1所示。腔體的端部分別設(shè)有一個(gè)進(jìn)水孔和出水孔，通過水冷循環(huán)裝置將導(dǎo)熱液從進(jìn)水孔輸送到腔體內(nèi)部。UV-LED固化光源產(chǎn)生的熱量則從LED基板向?qū)嵋簜鬟f，并從出水孔流出，從而實(shí)現(xiàn)降低LED基板溫度的目的。LED基板位置溫度分布如圖2所示。

水冷型UV-LED固化光源的腔體內(nèi)部設(shè)置了斜坡導(dǎo)流件，可對(duì)從進(jìn)水孔流入的導(dǎo)熱液起到提升流速并引導(dǎo)流向的作用，以此將LED基板上由UV-LED固化光源發(fā)出的熱量帶走，并有效降低基板表面平均溫度與各個(gè)位置的溫差，以確保UV-LED固化光源在工作時(shí)保持功率的一致性，并有效提高UV-LED固化光源的使用壽命；同時(shí)，通過在腔體及LED基板的表面涂覆耐腐蝕合金涂層，可以有效防止導(dǎo)熱液對(duì)腔體及LED基板的腐蝕作用，提高腔體和LED基板的使用壽命，從而整體提高UV-LED固化光源的使用壽命。

傳統(tǒng)高壓汞燈發(fā)射光源的光譜中不但包括波長(zhǎng)低于300nm的深紫外光成分和300nm～400nm的紫外成分，還包括400nm～700nm的可見光成分和廣泛的紅外光成分（如圖3所示）。傳統(tǒng)高壓汞燈所發(fā)射光中僅僅只有不足25%的紫外光會(huì)對(duì)光固化膠黏劑有效（如圖4所示），其他部分的發(fā)光則會(huì)白白浪費(fèi)，由此造成能量損失。

由UV-LED固化光源的光譜分布圖（圖5）可知，UV-LED固化光源的光譜半寬非常窄，能量高度集中，這樣的光源作用于光敏材料時(shí)，其能量利用率會(huì)非常高，相應(yīng)地，能耗就會(huì)大大降低。對(duì)于具有特定吸收性的紫外油墨、紫外膠材料來說，可采用波長(zhǎng)為390nm的紫外光固化，這樣只需陣列式集成390nm的UV-LED固化光源就可以達(dá)到快速有效的固化效果。此時(shí)，光源能量高度集中在390nm附近，光源利用率非常高。此外，采用不同的設(shè)計(jì)形式，還可將UV-LED芯片方便地集成為不同峰值波長(zhǎng)的芯片，形成多峰值波長(zhǎng)的UV-LED面光源，以滿足不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。

目前，廣發(fā)光電研制的紫外光固化技術(shù)核心是用UV-LED固化光源替代傳統(tǒng)高壓汞燈，制造新型紫外光固化設(shè)備，并應(yīng)用于印刷固化、電子行業(yè)固化等領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在紙包裝凸印、柔印、膠印等過程的紫外固化階段，與傳統(tǒng)的汞燈、鹵素?zé)舻裙袒庠聪啾容^，廣發(fā)光電UV-LED固化光源在實(shí)現(xiàn)同等固化效果下，在效率、能耗、環(huán)保、壽命等方面具有巨大的優(yōu)勢(shì)。