[发明专利]经济的部分校准反射微光阵列

说明书

背景技术

紫外光(UV)固化在印刷、涂布和消毒方面具有很多应用。紫外光光敏材料通常依赖紫外光形式的特定量的能量来引发和维持材料内的固化过程(聚合)。紫外光装置，通常称为紫外灯，给材料提供紫外光用于固化。

在紫外光固化中使用发光二极管(LED)阵列比使用弧光灯具有更多优势，包括低功率消耗、低成本、低操作温度等。通常，所述阵列由在基板上以X-Y栅格排列的各个LED元件组成。阵列的目的是以在工作面上的整个照明区高辐照度和低辐照度变化的方式将UV光从阵列传输到给定距离的目标工作表面。LED是漫射点源，其在给定距离处产生均匀照明。然而，在该距离处，辐照度下降到不足以实现希望的聚合度的水平。增加目标距离处的辐照度而不将工作面处的辐照度模式的变化增加到引起目标处的非均匀聚合的水平成为一种挑战。

Marshall等人在2003年4月15日公布的美国专利No.6,547,423中教导了“具有改进的性能和缩小的尺寸的LED校准光学器件”。当该设计应用于紫外光固化领域时存在一些问题。该光学器件的尺寸严重地限制了可置于1平方厘米内的模块数目，这显著地降低了多个模块可传输到工作面的辐照度。第二个问题是该设计基本上校准从模块射出的光。当多个模块用来将最大辐照度输送到工作面时-所形成的辐照度模式具有显著的变化，这导致工作面处的不均匀聚合。第三个问题是制造多个模块。该光学器件设计和制造起来相对复杂。该光学器件还较贵，影响了照明设备的总成本和该装置的潜在市场。

实现高度校准的另一个方法显示在1988年8月30日公布的美国专利No.4,767,172中。该方法在如上所述的紫外光固化方面具有相同缺点。仅考虑单一光源的另一设计显示在2001年2月20日公布的美国专利No.6,190,020中，其也经受上面列举的相同局限性。

此外，这些高度校准方法被证实实际上可能引起用于特定用途的LED发光装置的问题。如果光被校准的程度过高，将导致在目标处产生过多照明的区域-“热点”，这是不希望的结果。

附图说明

图1示出具有反射板的发光模块的一个实施方式。

图2示出具有反射板的发光模块的一个实施方式的俯视图。。

图3示出具有反射板的发光模块的一个实施方式的侧视图。

图4示出具有含光学元件的反射板的发光模块的一个实施方式的侧视图。

图5示出具有含光学元件的反射板的发光模块的替代实施方式的侧视图。

具体实施方式

图1示出发光模块10的立体图。发光模块10包括基板14，在其上各个发光元件12排列成x-y栅格。各个发光元件的实例包括发光二极管，而发光二极管包括有机发光二极管(OLED)。通常，这些发光元件在基板上排列成适当的线形以提供元件的能量和控制。

然后反射板16被连到基板14。反射板16为一种具有诸如开口18的阵列的材料，所述开口用作每个发光元件12的反射杯。开口阵列布置成使每个发光元件都具有一个开口。通常，反射板被制造成使发光元件位于每个开口的中心，并且控制开口的形状来实现对发光元件的发光模式的所希望的改进。

图2示出反射板16的俯视图。反射板中的开口如18将通常位于各个发光元件如12的中心。如图3-5中更详细示出的，开口穿过反射板，在反射板的底面具有第一孔口22且在反射板的顶部具有较宽的第二孔口20。

在该实施方式中，反射板的底部定向成接触图1的基板14的表面。此外，基板的“表面”实际上可为在基板14上的涂层或其它覆盖层，其保护发光元件的输电线。这不意味着将本发明的范围限制到与基板接触的反射板。反射板也可以以预定高度偏离基板，这样反射板不再与基板接触，但仍能实现希望的光学转换。该偏移量可通过许多途径实现。一旦这种方式使用附接到基板和反射板上的电绝缘支座，但存在许多明显和合理的方法来实现该支座功能，如本领域普通技术人员容易理解的那样。