CN204534498U - 光照射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种光照射装置，其采用密封壳体覆盖光照射装置整体的构造，且在内部不产生结露。本实用新型的光照射装置包括：对照射对象物射出光的光源模块，其具有基板与装设在基板的表面的发光元件；散热器，其与基板背面对接设置，其内部具有制冷剂流过的流路；用于密封光源模块与散热器的密封壳体；用来调节密封壳体内湿度的湿度调节部件，其配置在散热器上。

Description

光照射装置

技术领域

本实用新型涉及一种光照射装置，其在密封壳体内具有光源，且对照射目标物照射光。

背景技术

以往，作为单张纸胶印印刷用的墨水使用通过紫外光照射而硬化的紫外线硬化型墨水。另外，作为液晶面板或有机EL(Electro Luminescence)面板等FPD(FlatPanel Display)的密封剂使用紫外线硬化树脂。对于这种紫外线硬化型墨水或紫外线硬化树脂的硬化，通常，使用照射紫外光的紫外光照射装置，特别是在单张纸胶印印刷和FPD的用途中，因需要对宽幅的矩形照射区域照射高照射强度的紫外线，所以使用将多个发光元件并排于基板上且将其与照射区域对应配置的光照射装置。

在这种使用大量发光元件的光照射装置中，发光元件的发热会导致温度上升，进而产生发光元件的发光效率明显降低的问题。因此，采用如下构造：以与基板密合的方式设置散热器等散热部件，并通过散热器内的流路中流过的冷却水等制冷剂强制对发光元件所产生的热进行强制性散热(例如，专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-288456号公报

根据专利文献1的光照射装置，因为散热部件(散热装置)从基板吸收发光元件(LED芯片)的热以进行散热，所以可有效地冷却发光元件。这种散热部件，从散热性和维护的角度来看，最好使其曝露于外部，所以在专利文献1的光照射装置中，采用发光元件与基板全部曝露于外部的构造。然而，若发光元件曝露在外部，则根据使用环境，会被水分、雾气、灰尘等污染，导致照射强度降低，最坏的情况是存在引起发光元件短路的问题。

为解决相关问题，虽考虑以密封壳体覆盖光照射装置整体的构造，但若为这种构造，通过散热部件，密封壳体内的空气被冷却，在密封壳体的内部与外部产生温差，因此，在密封壳体内部产生结露，而产生射出光的射出窗变模糊的问题。另外，若密封壳体内部产生结露，使密封壳体内部的湿度上升，则朝向构成基板上的电路图案的金属(例如，铜)的水分的吸收加快，加速离子迁移的发生，如此一来，还会出现电路图案之间(即发光元件的阳极与阴极间)容易短路的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种采用密封壳体覆盖光照射装置整体的构造且在内部不产生结露的光照射装置。

为实现上述目的，本实用新型的光照射装置包括：对照射对象物射出光的光源模块，其具有基板与装设在基板的表面的发光元件；散热器，其与基板背面对接设置，其内部具有制冷剂流过的流路；用于密封光源模块与散热器的密封壳体；用来调节密封壳体内湿度的湿度调节部件，其配置在散热器上。

根据这种构造，通过湿度调节部件适当地调整密封壳体内部的湿度，因此能够确实地防止在密封壳体内部产生结露。

另外，优选的，湿度调节部件在密封壳体内的湿度超过规定值时，吸附空气中的水分，而在规定值以下时，将所吸附的水分释放至空气中。此外，在这种情况下，优选的，湿度调节部件包含中孔二氧化硅。

另外，湿度调节部件优选一种片状部件。此外，在这种情况下，湿度调节部件以包围散热器的方式布置。

另外，制冷剂优选水，或乙二醇，或丙二醇，或乙二醇、丙二醇中任意一种或两种与水的混合物。

另外，具备多个光源模块，优选的，多个光源模块在规定方向上至少并排成一列。

另外，发光元件优选发出作用于紫外线硬化树脂的波长的光。

本实用新型的效果：如上所述，根据本实用新型，可实现采用密封壳体覆盖光照射装置整体的构造，且在内部不会产生结露的光照射装置。

附图说明

图1为涉及本实用新型的实施方式的光照射装置的主视图。

图2为图1的A-A剖面图。

图3为搭载于涉及本实用新型的实施方式的光照射装置的光照射单元的放大主视图。

图4为搭载于涉及本实用新型的实施方式的光照射装置的光照射单元的后视图。

图5为搭载于涉及本实用新型的实施方式的光照射装置的光照射单元的俯视图。

图中：

1          光照射装置

100        光照射单元

110        光源模块

115        陶瓷基板

120        芯片

125        电极板

131、132   端子台

131a       端子台131的顶面

132a       端子台132的底面

135、136   电极端子

135a、136a 阳极端子

135b、136b 阴极端子

150        散热器

150a       散热器150的正面

150b       散热器150的背面

160        流路

170        供给口

175        排出口

200        密封壳体

210        壳体本体部

210a       开口

220        窗部

300        湿度调节片。

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式加以详细说明。此外，对于图中相同或是相当的部分添加相同的标记，并且不重复说明。

图1为涉及本实用新型的实施方式的光照射装置的主视图。图2为图1的A-A剖面图。本实施方式的光照射装置1为一种搭载于光源装置的装置，可用于在单张纸胶印印刷中作为墨水用的紫外线硬化型墨水以及在FPD(Flat Panel Display)等中作为密封剂用的紫外线硬化树脂的硬化，并与未图示的照射对象物对应设置，对照射对象物的规定区域射出线状紫外光。

如图1及图2所示，光照射装置1由线状射出紫外光的光照射单元100与收纳光照射单元100的密封壳体200构成。以下，在本说明书中，将从光照射装置1射出线状紫外光的长边(线长度)方向设为X轴方向，将短边方向(即图1的上下方向)设为Y轴方向，将与X轴以及Y轴垂直的方向设为Z轴方向加以说明。

如图2所示，密封壳体200由正面具有开口210a的铝制壳体本体部210，与嵌入于开口210a的玻璃制窗部220构成，并密封地收纳光照射单元100。

如图1所示，光照射单元100具备32个光源模块110、一对端子台131、132，散热器150、湿度调节片300等。其中，各光源模块110为射出紫外光的矩形单元，在本实施方式中构成为：以16个(X轴方向)×2列(Y轴方向)的密集排列的方式配置于散热器150上，进而从光照射装置1射出与X轴方向平行的线状紫外光。

图3、图4及图5为说明本实施方式的光照射单元100的图。图3为光照射单元100的放大主视图，其放大显示2个×2列光源模块110。另外，图4为光照射单元100的后视图，图5为光照射单元100的俯视图。此外，在图3～图5中，为了方便说明，省略密封壳体200。

散热器150为在固定各光源模块110的同时，对各光源模块110所产生的热进行散热的部件，由热传导率高的铜等金属形成。如图2、图4及图5所示，散热器150为在X轴方向上延伸的方形柱状部件，而散热器150的正面150a(图3)为光源模块110的安装面。另外，如图2所示，端子台131及132分别通过多个固定螺丝(未图示)安装在散热器150的顶面及底面。

本实施方式的散热器150，如图2所示，为一种所谓的水冷式散热器，在内部有使制冷剂流动的流路160，在散热器150的背面150b侧设置有用于供给制冷剂的供给口170与用于排出制冷剂的排出口175。另外，在散热器150的背面150b上贴附有湿度调节片300，详细内容在后段中有所叙述。此外，作为制冷剂，可使用水或防冻液(例如，乙二醇或丙二醇，或乙二醇、丙二醇中任意一种或两种与水的混合物)，在防冻液中可使用添加有钼酸钠水合物或碳混合水等防腐剂的材料。

如图3所示，端子台131为树脂制板状部件，其沿着X轴方向，支撑多对由阳极端子135a与阴极端子135b构成的电极端子135。一对电极端子135(即阳极端子135a与阴极端子135b)是将电力供给至各光源模块110的端子，与各光源模块110的电极板125连接。本实施方式中，为了能够将电力供给配置在端子台131侧(即散热器150的顶面侧)的16个光源模块110，而沿着X轴方向交互设置16个阳极端子135a与16个阴极端子135b。此外，在端子台131的顶面131a上贴附有湿度调节片300，详细内容在后段有所叙述。

端子台132与端子台131同样为树脂制板状部件，其沿着X轴方向，支撑多对由阳极端子136a与阴极端子136b构成的电极端子136。一对电极端子136(即阳极端子136a与阴极端子136b)是将电力供给至各光源模块110的端子，与各光源模块110的电极板125连接。在本实施方式中，为了能够将电力供给配置在端子台132侧(即散热器150的底面侧)的16个光源模块110，沿着X轴方向交互地设置16个阳极端子136a与16个阴极端子136b。此外，在端子台132的底面132a上贴附有湿度调节片300，详细内容在后段有所叙述。

如图3所示，各光源模块110具备：矩形陶瓷基板115，其由热传导率高的氮化铝所形成；多个LED(Light Emitting Diode)芯片120，其焊接在陶瓷基板115上芯片并配置成正方格状；一对矩形电极板125，其以焊接等(例如，导电性粘着剂(银胶)、硬焊材料、熔接、熔敷、扩散接合等)方式，分别与陶瓷基板115上的阳极图案(未图示)和阴极图案(未图示)电气连接。

电极板125为板状部件，由铜、或是黄铜、磷铜、铍铜等铜合金形成，其具有高导电率及柔软性。如上所述，电极板125的前端部在陶瓷基板115表面的一侧的端部附近，通过焊接等方式与阳极图案或阴极图案电气连接，基端部，以在陶瓷基板115外侧突出的方式被拉出，与阳极端子135a(或是136a)或是阴极端子135b(或是136b)电气连接。

各光源模块110在X轴方向上配置20个LED芯片120，在Y轴方向上配置11个LED芯片120，并以正方格状排列于陶瓷基板115的表面，其光轴方向与与陶瓷基板115表面垂直的方向(即Z轴方向)一致。各LED芯片120的阳极端子(未图示)及阴极端子(未图示)通过未图示的接合线分别与阳极图案和阴极图案电气连接。并且，若向与阳极图案连接的电极板125供给驱动电流(即阳极电流)，则驱动电流会流过各光源模块110搭载的所有LED芯片120，并从各LED芯片120射出光量与驱动电流对应的紫外光。此外，本实施方式的各LED芯片120，具有大致相等的电特性，并以从各LED芯片120射出的紫外光的照射强度分布大致相同的方式构造。流过各LED芯片120的驱动电流通过阴极图案，而返回电流(即阴极电流)则从与阴极图案连接的电极板125返回。

如此，若使驱动电流流过各光源模块110搭载的所有LED芯片120，并从各LED芯片120射出紫外光，则LED芯片120会因自身发热而温度上升，进而产生发光效率明显降低的问题。因此，本实施方式中，将散热器150以密接的方式设置于各光源模块110上，对LED芯片120产生的热进行强制性散热。

然而，本实施方式中，如图1及图2所示，通过密封壳体200气密性覆盖光照射单元100，所以在密封壳体200的内部与外部会产生温差。接着，若在密封壳体200的内部和外部产生温差，则会在密封壳体200的内部产生结露，进而产生射出紫外光的窗部220变模糊的问题。于是，为解决这个问题，本实施方式的光照射装置在密封壳体200的内部设置湿度调节片300。

湿度调节片300为含有中孔二氧化硅(mesoporous silica)的片状部件，例如，日本化成股份有限公司所制造的产品名称(注册商标)。中孔二氧化硅以二氧化硅(silica)为材料，具有均匀且规则的小孔(中孔)，是一种具有高吸湿性的物质，而含有中孔二氧化硅的湿度调节片300具有在湿度超过规定值时吸附水蒸气，而在规定值以下时释放水蒸气的特性(即滞后(Hysteresis)特性)。因此，若将其配置于密封壳体200内，则可适当地调节密封壳体200内的湿度。此外，在本实施方式的光照射装置1中，在密封壳体200内散热器150表面的温度变得最低，导致散热器150最容易结露，所以要将湿度调节片300贴附于散热器150的背面150b(图4)。另外，从湿度调节的观点来看，优选的，湿度调节片300的面积尽可能越大越好。因此，在本实施方式中，以包围散热器150周围的方式，在与散热器150相邻的端子台131的顶面131a及端子台132的底面132a也贴附有湿度调节片300。

如此，本实施方式的光照射装置1，因在密封壳体200内部设置湿度调节片300，所以即使采用密封壳体200覆盖光照射单元100(即光源模块110及散热器150)的构造，也能适当地调节密封壳体200内部的湿度。因此，可一方面确实地冷却各光源模块110，另一方面防止在密封壳体200内部结露。另外，因密封壳体200内部的湿度受到控制，所以也不存在加速陶瓷基板115上的图案产生离子迁移的情况。

以上虽为本实施方式的说明，但本实用新型并不局限于上述构造，可在本实用新型的技术思想的范围内进行各种变形。

例如，在本实施方式中，是以围住散热器150的方式配置湿度调节片300，但并不局限于上述构造，例如，为了增加湿度调节片300的面积，可适当地配置在密封壳体200的内面。

另外，本实施方式的湿度调节片300虽为含有中孔二氧化硅的片状部件，但也可使用其他吸附型吸湿剂。湿度调节片300使用的吸附型吸湿剂，至少含有一种硅化物，例如如下物质：二氧化硅、沸石、中孔玻璃、磷灰石、硅藻土、高岭石、海泡石、英石、水铝英石、活性白土、二氧化硅－氧化铝复合氧化物、二氧化硅－二氧化钛复合氧化物、二氧化硅－氧化锆、二氧化硅－氧化镁、二氧化硅－氧化镧、二氧化硅－氧化钡、二氧化硅－氧化锶等的复合金属氧化物等。

另外，本实施方式中，虽引用日本化成股份有限公司所制造的产品名称(注册商标)作为湿度调节片300的示例，但还可应用具有滞后特性的同类产品。

此外，本次公开的实施方式中，所有观点皆为示例，不应被认为是用来限制本实用新型，本实用新型的范围并非仅为上述说明，更包含在权利要求书所表示的范围以及与权利要求范围均等意义以及范围内的所有变形。

Claims (7)

1.一种光照射装置，包括：

对照射对象物射出光的光源模块，其具有基板与装设在所述基板的表面的发光元件；

散热器，其与所述基板背面对接设置，其内部具有制冷剂流过的流路；

用于密封光源模块与散热器的密封壳体；

用来调节所述密封壳体内的湿度的湿度调节部件，其配置在所述散热器上。

2.根据权利要求1所述的光照射装置，其特征在于：所述湿度调节部件，在所述密封壳体内的湿度超过规定值时，吸附空气中的水分，在规定值以下时，将所吸附的水分释放至空气中。

3.根据权利要求2所述的光照射装置，其特征在于：所述湿度调节部件包含中孔二氧化硅。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光照射装置，其特征在于：所述湿度调节部件为片状部件。

5.根据权利要求4所述的光照射装置，其特征在于：所述湿度调节部件，以包围所述散热器的方式布置。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的光照射装置，其特征在于：包含多个光源模块，所述光源模块在规定方向上至少并排成一列。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的光照射装置，其特征在于：所述发光元件发出作用于紫外线硬化树脂的波长的光。