[发明专利]用于胶印机的UV LED面光源及其制作方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用于胶印机的UV LED面光源及其制作方法，其发出感光胶中感光剂敏感波长的紫外光，使得聚乙烯醇与敏感光剂相结合，产生不溶于水的固体物质。光源的光谱峰值波长为200nm～450nm紫外光区和紫光区的某个特定波长。

背景技术

目前，用于胶印印刷的紫外光源主要是碘镓灯、超高压水银灯等传统的紫外光源。随着在工业生产中广泛应用，传统的紫外固化光源日益暴露出一些缺点：

(1)碘镓灯、超高压水银灯等传统的紫外光源需采用高压驱动，耗电高，电源功率多为几十千瓦，并且开机后预热，寿命不长。一般工作1000小时左右就要更换灯管。而无极灯由于微波传送通道的需要，灯具体积较大，价格昂贵。

(2)碘镓灯、超高压水银灯等传统的紫外光源波长范围大，放热量大，固化效率较低。表面看来碘镓灯、超高压水银灯等传统的紫外光源产生的UV光亮度和热量很高，其实该光源光谱很宽，真正用于感光固化的紫外光谱段只占其中一部分能量，而很大一部分是可见光和红外辐射光，无功效光很多。

(3)碘镓灯、超高压水银灯等传统的紫外光源均需要配置冷却设备。冷却设备的体积往往远于光源本身，致使辅助装备多，操作复杂，同时提高了运行成本。另外，冷却备的性能对光源的正常运行起着重要作用，并将直接影响固化效果。

(4)辐照不均匀。碘镓灯、超高压水银灯等传统的紫外光源灯管长度方向，两端的发光强度较中间部分弱，不能均匀发光，无法达到对平面物体均匀照射，使得固化材料吸收的光强不同，影响固化效果。

(5)可调性差。碘镓灯、超高压水银灯等传统的紫外光源辐照强度调节一般是通过改变多灯管光源中点亮灯管的数目来实现，相应辐照强度在有限几个值之间转变，应用不够灵活。例如，对于曲面物体各位置只能“一刀切”同等对待，发射固定的紫外光，致使曲面不同位置吸收的光强有明显差异；而针对不同辐照要求的UV材料，也无法依照材料的需求调整辐射强度。

半导体发光器件大功率UV LED由于具有体积小、耗电少、寿命长、放热少且无需专门配置冷却设备、光谱集中、固化效率高和绿色环保等特性，可用于作为晒版机制版工艺的理想光源，其发光原理为在以空穴为主的P型半导体和以电子为主的N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在PN结处，空穴和电子复合时以光子的形式把多余的能量释放，发出一定波长的光。光的波长与现成PN结的材料有关。为了提高感光胶的效率，同时降低能耗，本发明提供一种辐照均匀稳定并且灵活可调的基于大功率UV LED紫外光源，其主要发出适合于感光胶中感光剂吸收的光(光谱为200～450nm的紫外光和紫光区，峰值波长为200nm～450nm区间的某个波长，例如峰值波长为403nm或者417nm的光源)，减少其它波段的光，提高胶印机印刷效率，降低成本。

发明内容

本发明提供一种辐照均匀稳定并且灵活可调的用于胶印机的UV LED面光源系统，其主要发出感光胶中感光剂敏感的光(位于光谱为200nm～450nm的紫外光和紫光区)，减少其它波段的光，提高胶印机印刷效率，降低固化成本。

本发明人为了达成上述目的而进行专心研究，结果发现：通过一定的比例集成200nm～450nm波段内的发出某些特定波长的光的大功率LED，所集成的各大功率LED采用混联的形式，并且采用有效的光学系统、驱动电源系统和散热系统可以解决上述课题，从而完成了本发明。

即，本发明用于胶印机的UV LED面光源系统，其特征在于，包括用于固定大功率UV LED芯片固定基板、在基板上侧配置的驱动电源系统，光学系统以及散热系统。

同现有的固化光源相比，用胶印机的UV LED面光源系统具有以下优点：胶印机的UV LED面光源既可以为点光源，也可以为线光源和面光源，主要发出适合感光胶中感光剂吸收波长的光，减少或者避免光感光剂不吸收的波段的光。具有寿命长、能耗低、环保、高效、无污染，基本上不发热，发出的光基本上位于紫外光波段内等特点。

附图说明

图1：用于胶印机的UV LED面光源模组芯片固定基板

图2：用于胶印机的UV LED面光源模组硅树脂密封框；

图3用于胶印机的UV LED面光源封装模组

图4：散热系统；

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的具体实施方式：

1、UV LED面光源芯片固定基板

UV LED面光源芯片固定基板用于固定发出位于200nm～450nm波段内的各种波长的大功率LED芯片，为板状部件。