具有发光二极管阵列的曝光装置制造方法及图纸

一种向一集光源曝光感光基板的装置和方法。该装置适于固化物质，例如敏感性光敏油墨、粘合剂以及照相元件。紫外光或可见光从一LED阵列发出，并被一光导的阵列引导给一个具有沿其长的光输入带的一集光器。揭示了该光被从一沿该集光器的长的光输出带集中和发射给一感光目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种用于向聚焦光源曝光基板的装置和方法，本专利技术进一步属于一种用于类似感光安全油墨、粘合剂、照相元件之类的固化物质的发光二极管(LED)装置。 由LED阵列发射的紫外或可见光，经过一个光阵列引导至一个聚光装置，该聚光装置具有沿其长度方向光输入区域。该光从沿聚光装置长向的光输出区域汇聚和发射到一个感光目标以进行曝光。
技术介绍
电磁能，在紫外线(UV)光的频率范围内发现的特殊能量，来进行一些物质的快速固化，其中包括诸如油墨，涂料，粘合剂之类的流体。许多这些流体包括光敏引发剂，将单体在这些流体中转化为聚合物，以在该流体暴露在紫外光下时，固化该单体材料。现有的固化物质的装置使用紫外光源，包括由灯和/或LED在一个选定的紫外线的频率带中发光，以优化固化时间。LED是一种当电流穿过时会发光的电子半导体装置。该光固化的感光组合物用于电子元件、医药设备以及其他工业产品的制造。过去，使用高压弧光灯的紫外光大量照射光感材料的环境下，能够发现该结构被固化。而弧光灯技术已经广泛应用，该技术具有几个缺点。一个缺点是，现有的配置弧光灯的固化源，弧光灯的灯泡寿命相对较短。并且，该弧光灯泡在其生命周期内非线性退化。结果，现有的弧光灯的光固化系统常常需要监视和调整该灯泡退化后的输出功率。而且，弧光灯在通常情况下就算在待机时都是启动的，因为他们需要繁琐的加热和冷却的循环。结果，许多现有的那些灯泡的生命是在待机中消耗的。 另一个缺点是弧光灯所发出的光广谱。弧光灯发射紫外、可见和红外(IR)光。通常，紫外光带穿过滤波器发射部分紫外广谱来固化一个特别的感光材料。绝热的红外光滤波器通常被用来阻隔该固化表面的温度。由于该红外光的辐射会造成灯罩非常热，灯罩附近的光传输就需要由阻热，可通紫外光的材料制成。LED经常用来替代弧光灯。美国专利7，273，369号表述了一种光导纤维灯模块，其包括一个空罩，该空罩包括至少一个散热片以及两个或以上的光源，例如LED阵列。美国专利4，948，214号表述了一种用于光扫描装置的透镜列，包括用于LED成像的一个光导和微型透镜装置。美国专利 6，645，230号表述了一种结构，包括安装在罩上或内的LED阵列。美国专利7，218，830表述了一个平板光导，包含几个光导构件和至少一点光源，例如单个LED或LED阵列。US专利7，134，768是关于一个具有光导的LED灯，用于车灯、交通信号灯、电视游戏以及其他的照明应用。该结构包括多个LED，其光通过一个光导进行校准，并通过灯罩内的多重反射表面向内反射。美国专利7，194，185是关于一个具有自外壳凸出的彩色光导的电子设备。该光导通过外壳下面的两个LED照亮。该两个LED与一个在外壳下的第二光导接触，该第二光导能够融合从两个LED中发出的光的颜色。美国专利6，880，954表述了一种使用LED和一个集光器产生高强度光能的固化感光材料方法和装置。该专利在LED和光导纤维之间的使用两个经校准的LED以及一个光学元件。有一个问题是确定的，即这些光圈都是光强不均勻的排列。由于发光二极管的引入，产生了固化某种感光材料的新的替代技术。LED技术相比于现有的弧光灯技术具有一些优势。现有的LED能够使用2000到50000小时，相比于弧光灯技术能够提供一个显著的生命周期的提升。LED也不会发射数量巨大的红外线辐射。另一个额外的好处在于，其能够通过减少的热量产生，而使用经济的光照射光学聚合物。由于LED光源不需要经过弧光灯系统的预热和冷却过程，因此能随时打开和关闭。一些LED固化系统使用驱动电路，来控制供应给LED的电流。这些电路一般使用一个闭路系统来监控LED的输出功率，通过控制驱动电流，来提供一个稳固可信的紫外线/紫色光源。这些电路也可以确定不同的感光材料的固化回路，比如发射一个特定时间长度的特定的输出功率。不幸的是，现有的LED源和LED系统的输出功率与现有的弧光灯相比较低。而较低的输出功率的LED光固化系统是足够医用的，但是商业和工业的光感材料需要更高的输出功率以在快速生产环境下快速固化材料。本专利技术提供一种改进的光导曝光装置，其光强度的量和一致性均有提高。该照明装置包括一个集光器，其实质上能够让紫外光和/或可见光区域中的光透过。该集光器沿其长向具有一个光输入区域和一个光输出区域。在光导的一系列的每一个光输入端，均安置有几个发光二极管。该光导的每一个光输出端，沿聚焦器的长向的光输入区域连接聚焦器，从而使得聚焦光能够从沿该聚焦器的光输出区域的长发出，从而该聚焦光直接对应设置在基板上的感光组合物。
技术实现思路
本专利技术提供一种固化感光组合物的光照装置，包括一个集光器，其实质上能够让电磁光谱中的紫外光和/或可见光区域的光透过，所述的集光器具有一个长和一个宽；所述集光器具有一个沿其长向的光输入区域，以及一个沿长向的光输出区域，所述的光输出区域与光输入区域隔开一定的距离；多个光导，每一个光导具有一个光输入端与一个光输出端；多个发光二极管，一个发光二极管与一个光导的光输入端并列，并且该发光二极管能够并列发射光至光导的光输入端；每一个所述光导的光输出端，与该集光器的长向的光输入区域连接。本专利技术进一步提供了一种曝光感光组合物的方法，包括1)提供一个固化感光组合物的一个发光装置，包括一个集光器，其基本上能够让电磁光谱中的紫外光和/或可见光区域的光透过；所述集光器具有一个长和一个宽；所述集光器具有一个沿长向的光输入区域，以及一个沿长向的光输出区域，所述的光输出区域与光输入区域隔开一定的距离；多个发光二极管，一个发光二极管与一个光导的光输入端并列，并且该发光二极管能够并列发射光至光导的光输入端；每一个所述光导的光输出端， 与该集光器的长向的光输入区域连接；2)提供一个设置在基板上的感光组合物；以及3)通过将电磁光谱的紫外和/或可见光的带的光从集光器的光输出区域引导至到感光组合物进行直接照射，曝光该感光组合物。附图说明图1所示为本专利技术的一种发光装置，具有一个上部和下部的发光二极管阵列与不同长度的光导连接，该长度在集光器达到峰值；图2所示为本专利技术的另一实施例，其中该集光器具有一个实质为环状的切面以及弯曲的光导；图3所示为本专利技术的另一实施例，其中该集光器具有一个实质为椭圆形的切面以及彼此间隔相等的多个笔直的光导；图4所示为本专利技术的另一实施例，其中该集光器具有一个实质上为半圆的切面以及彼此间隔相等的多个笔直的光导；图5所示为本专利技术的另一实施例，其中光导的形状为六边形；图6所示为本分明的另一实施例，其中光导和集光器具有环状切面，且多个光导之间等间距；图7所示为本专利技术的另一实施例，其中该实施例中具有两个集光器；图8所示为本专利技术的另一实施例，其中该实施例中光导成一渐窄的圆锥形；图9所示为本专利技术的另一实施例，其中该光导的光输出端沿着集光器的光输入端设置，这样该光输出端的间距在集光器的尾部比集光器的中心部分更近；图10所示为本专利技术的另一实施例，其中光导的光输出端沿着集光器的光输入区域的不同角度配置；图11所示为本专利技术的另一实施例，其中光导具有不同的高度；图12所示为本专利技术的另一实施例，其中光导设置在靠近一散热器。具体实施例方式图1所示为本专利技术的一种固化感光组合物的发光装置10的一个实施例，其具有一发本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于固化感光组合物的发光装置，其特征在于，包括一集光器，其基本上能够让电磁光谱的的紫外和／或可见光带的光透过；所述的集光器具有一长和一宽；所述集光器具有一沿其长边的一光输入区域，以及一个沿其长边并与所述该光输入区域间隔一定距离的一光输出区域；多个光导，每个光导具有一光输入端和一光输出端；多个发光二极管，一发光二极管与一光导的光输入端并列，并能够使得入射光与该光导的该光输入端并列；所述的每一个光导的该光输出端在该光输入区域沿着该激光器的长边邻接于该集光器的长边。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柯克·A·米德麦斯，托德·J·哈洛克，詹姆斯·E·斯沃普，加里·A·祖布里基，
申请(专利权)人：戴马士股份公司，
类型：发明
国别省市：US