CN201549501U

CN201549501U - Led紫外光组件

Info

Publication number: CN201549501U
Application number: CN2009202628575U
Authority: CN
Inventors: 谢林翰
Original assignee: EVER BRIGHT PRINTING MACHINE FACTORY Ltd
Current assignee: EVER BRIGHT PRINTING MACHINE FACTORY Ltd
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2019-11-17

Abstract

本实用新型涉及LED技术领域，特别涉及LED紫外光组件，其中，LED紫外光组件，它包括固定基板、硅树脂密封框，硅树脂密封框包夹固定基板的边缘，固定基板上阵列有多个发紫外光的LED，该LED紫外光组件应用于油墨固化领域，利用发出紫外光作为油墨固化的光源，具有耗电低、寿命长、固化效率较高、辐照均匀、可调性好等优点。

Description

LED紫外光组件

技术领域：

本实用新型涉及LED技术领域，特别涉及一种基于大功率LED阵列式LED紫外光组件。

背景技术：

目前，用于固化UV油墨、UV胶的固化光源有汞灯、微波无电极紫外光源、卤素灯等等。随着UV固化技术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)高压汞灯和卤素灯需采用高压驱动，耗电高，电源功率多为几十千瓦，并且开机后预热，寿命不长。汞灯和卤素灯的一般工作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)汞灯和卤素灯波长范围大，放热量大，固化效率较低。表面看来汞灯、卤素灯固化光源产生的UV光亮度和热量很高，其实该光源光谱很宽，真正用于有效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，而且容易使热敏性工件受热变形。

(3)汞灯和卤素灯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，冷却设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。沿汞灯和卤素灯灯管长度方向，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。汞灯和卤素灯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。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种LED紫外光组件，该LED紫外光组件耗电低、寿命长、固化效率较高、辐照均匀、可调性好。

其中，LED紫外光组件，它包括固定基板、硅树脂密封框，硅树脂密封框包夹固定基板的边缘，固定基板上阵列有多个发紫外光的LED。

所述的固定基板与散热器相连。

所述的散热器的翅片上安装有风扇。

所述的LED的发光波长为200nm至420nm。

所述的LED的发光波长为240nm或365nm或380nm或390nm。

所述的固定基板的安装LED的一侧上配设有反射聚焦光学镜面。

由于半导体发光器件大功率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UV油墨、UV胶固化的理想光源，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UV油墨、UV胶的固化效率，同时降低能耗，本实用新型提供一种辐照均匀稳定并且灵活可调的基于大功率LED阵列式的紫外固化光源系统，其主要发出适合于UV油墨、UV胶中光引发剂吸收的光(光谱为200～420nm的紫外光和紫光区，峰值波长为200nm～420nm区间的某个波长，例如峰值波长为365nm、380nm或者390nm的光源)，减少其它波段的光，提高固化效率，降低固化成本。

同现有的固化光源相比，本实用新型LED紫外光组件应用于油墨固化中，具有以下优点：基于大功率LED阵列式的紫外光固化光源既可以为点光源，也可以为线光源或面光源，主要发出适合UV油墨、UV胶中光引发剂吸收的光，减少或者避免光引发剂不吸收的波段的光。具有寿命长、发热量低、能耗低、环保、高效、无污染的优点，能够有效提高油墨固化的效率。

附图说明：

图1是本实用新型的结构分解示意图

具体实施方式：

下面结合说明书附图对本实用新型进行进一步描述。

见图1，本实用新型LED紫外光组件，它包括固定基板1、硅树脂密封框3，硅树脂密封框3包夹固定基板1的边缘，固定基板1上阵列有多个发紫外光的LED2。

本实用新型LED紫外光组件用作油墨固化的光源。

所述的固定基板1与散热器4相连。

进一步的，所述的散热器4的翅片上安装有风扇5，采用风扇5对散热器4吹风，使散热器4的热交换效果更好，更有利于LED2所发出的热量迅速通过散热器4而传递出去，通过采用这种冷却设备结构，进一步起到保护光源的作用，从而使光源能够持续正常运行，在油墨固化中有效保证固化效果。

所述的LED2的发光波长为200nm至420nm。

当然，可以根据不同的油墨产品，来选择发光波长不同的LED2，例如，所述的LED2的发光波长可以为240nm或365nm或380nm或390nm。

所述的固定基板1的安装LED2的一侧上配设有反射聚焦光学镜面。光学系统可以将光源辐射的紫外光有效的集中用于固化。从大功率LED2发出的紫外光本身为发散光，其发散角取决于选取的大功率LED的技术参数，这时辐射范围较大，光功率密度低，单管大功率LED辐射功率一般很难满足实用要求。因此，必须对大功率LED阵列的发光进行有效处理，以保证足够的辐射强度实现快速有效的固化，同时提高系统效率。

本实用新型的驱动电源系统为可调的恒流源驱动系统。

本实用新型将大功率LED2排布在固定基板1上，采用材料为石英玻璃、形状为椭圆面、具有角度调节功能的反射聚焦光学镜面，根据不同的使用要求，合理计算空间排布结构尺寸，以有效地对辐照光斑尺寸及均匀性等光束质量进行控制。同时，通过本实用新型的电源，可控恒流源调节阵列中各大功率LED2的驱动电流可以控制辐照面的形状以及辐照面上各处的光功率密度，实现辐照度可调的点光源，线光源和面光源。

本实用新型按照一定的比例集成发光波长为200nm至420nm的大功率LED形成峰值波长为200nm至420nm波段中某个波长的面光源或者线光源，光源的发射光谱同UV油墨、UV胶中的光敏材料的吸收光谱相匹配，即光源发射的波长较为集中地分布在光敏材料吸收波长周围，可以有效地提高光谱吸收率，高效的触发UV油墨、UV胶中的光引发剂，使得UV油墨、UV胶产生高效的交联聚合固化反应。由于面光源或者线光源是LED半导体光源组件，和高压、中压以及卤素灯相比，不会产生红外光造成的能量损失，耗损极小，而且温升不大，不用考虑温度对印刷材料的影响，可以有效的应用于热敏基材。本实用新型LED紫外光组件无毒，为绿色产品；由于不含汞，无需特殊的安全装置，在实际使用中可以根据需要设计成线状、面状以及立体等形状。本实用新型具有很强的使用性和显著的经济效益、产业革新效益和社会效益。

当然，以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实例而已，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims

1.LED紫外光组件，其特征在于：它包括固定基板(1)、硅树脂密封框(3)，硅树脂密封框(3)包夹固定基板(1)的边缘，固定基板(1)上阵列有多个发紫外光的LED(2)。

2.根据权利要求1所述的LED紫外光组件，其特征在于：所述的固定基板(1)与散热器(4)相连。

3.根据权利要求2所述的LED紫外光组件，其特征在于：所述的散热器(4)的翅片上安装有风扇(5)。

4.根据权利要求1所述的LED紫外光组件，其特征在于：所述的LED(2)的发光波长为200nm至420nm。

5.根据权利要求4所述的LED紫外光组件，其特征在于：所述的LED(2)的发光波长为240nm或365nm或380nm或390nm。

6.根据权利要求1所述的LED紫外光组件，其特征在于：所述的固定基板(1)的安装LED(2)的一侧上配设有反射聚焦光学镜面。