[发明专利]固化UV反应性墨的紫外线发光二极管

说明书

相关申请

本申请要求2011年1月31日提交的美国临时专利序号61/437717的优先权。

技术领域

本发明涉及固化UV反应性墨的紫外线发光二极管。

背景技术

UV反应性墨类型(作为示例，焊接掩模)通常使用从宽带水银灯泡/掺杂金属卤化物的水银灯泡发射的宽带紫外线(UV)光辐射来固化，所述金属卤化物诸如铅、铁等。

墨的适当固化对于涂布处理的成功是绝对必要的。

UV光辐射是用于在喷墨打印阶段期间固化基于UV的材料的公知源。所述材料包括被设计为与由固化光源提供的波长反应的作用剂。最常见的用于UV的源使用弧光灯技术。弧光灯提供大范围波长。这些波长中的一些在固化所述材料方面是有效的，较短的波长在表面处更为有效，较长的波长能够更深地渗透到所述材料中并固化更深的区域。然而，仍有大部分辐射的波长没有用于固化，而是在所述材料内部产生热量，并可引起无用变形或者甚至引燃。

为了工作，弧光灯需要高电压，以便激发由各种气体构成的过热等离子体。大部分产生的光对固化处理没有贡献，并在灯内部作为热量被浪费掉。热量必须使用空气或液体被疏散。UV弧光灯具有500至1000小时的有限寿命，在它们的寿命期间逐渐劣化，并需要管理工作条件的精密电子器件。灯不易于开启和关闭，所以需要必要时阻挡光的快门。某些UV波长产生臭氧，臭氧是如果产生臭氧的波长没有被适当地过滤掉则必须被抽空的有害气体。另外，水银灯还含有剧毒的、需要小心处理的水银蒸汽，灯的破坏可能释放危险的水银蒸汽。

对于提供有效的固化方法的需求日益增长。LED提供有效的光发生方式。发热最少，工作温度易于管理。LED可易于开启和关闭，这是在喷墨打印机中非常需要的一个特性。LED产生窄光谱的光，在UV光谱中工作的那些LED在深紫外线波长中仍然无效。

发明内容

可提供一种用于在电路上印刷图案的方法，所述方法包括：在电路上喷射紫外线固化墨，以形成图案；和通过使所述图案受到从至少一个紫外线发光二极管(LED)产生的紫外线辐射来至少部分地固化所述紫外线固化墨。

所述方法可包括使所述图案受到单色的紫外线辐射。

所述方法可包括用紫外线辐射辐照所述图案，所述紫外线辐射可包括彼此不同的多个波长。

所述多个波长可被选择成为以下两种固化提供所述图案的基本均匀固化：使用发射波长范围为360～370nm的UV辐射的LED的表面固化和使用发射波长范围为380～400nm的UV辐射的一个LED或多个LED的深层固化。

不同的LED窄宽度波长范围被选择以最匹配引入到UV墨配方中的不同光引发剂的吸收波长范围。

所述多个波长可被选择成提供所述图案的上表面和所述图案的下表面的相同固化。

所述方法可包括通过紫外线LED阵列辐照所述图案。

所述方法可包括通过紫外线LED阵列辐照所述图案，其中所述阵列的至少两个紫外线LED就发射的紫外线辐射的波长而言彼此不同。

所述方法可包括喷射紫外线固化墨以形成图例(legend)图案。

所述方法可包括喷射紫外线固化墨以形成焊接掩模图案。

所述方法可包括喷射紫外线固化墨以形成抗蚀剂图案。

所述紫外线墨可基于紫外线辐射穿过紫外线墨的预计穿透深度而被选择。

所述紫外线固化墨可包括紫外线响应性光引发剂混合物、紫外线固化单体、热固性树脂以及颜料和填料中的至少一个。

所述紫外线响应性光引发剂混合物可包括零个或更多个反应性单体、零个或更多个共引发剂和至少一个活性光引发剂。

可提供一种系统，并且所述系统可包括：印刷模块，其被布置为在电路上喷射紫外线固化墨以形成图案；和固化模块，其被布置为通过用从固化模块的至少一个紫外线发光二极管(LED)产生的紫外线辐射辐照所述图案来至少部分地固化所述紫外线固化墨。

所述固化模块可被布置为用单色的紫外线辐射辐照所述图案。

所述固化模块可被布置为用紫外线辐射辐照所述图案，所述紫外线辐射可包括彼此不同的多个波长。

所述多个波长可被选择成提供所述图案的基本均匀固化。

所述多个波长可被选择成提供所述图案的上表面和所述图案的下表面的相同固化。

所述固化模块可被布置为通过紫外线LED阵列辐照所述图案。

所述固化模块可被布置为通过紫外线LED阵列辐照所述图案，其中所述阵列的至少两个紫外线LED就发射的紫外线辐射的波长而言彼此不同。

所述印刷模块可被布置为喷射紫外线固化墨以形成图例图案。