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包括至少一个第一发光半导体器件、第一载体元件和分配器元件的光源

文献发布时间:2023-06-19 12:25:57


包括至少一个第一发光半导体器件、第一载体元件和分配器元件的光源

技术领域

本发明涉及一种光源,其包括按照以下顺序叠置的构件:

a)至少一个第一发光半导体器件;

b)第一载体元件,该第一载体元件包括:

i)面对所述至少一个第一发光半导体器件的第一载体表面,

ii)另外的第一冷却表面;

c)分配器元件,该分配器元件包括:

i)第一空腔,

ii)另外的空腔;

其中,第一空腔和所述另外的空腔借助于第一流体路径以流体导通的方式相互连接;其中,第一流体路径至少部分地由第一冷却表面界定。本发明还涉及一种印刷机;特别是用于生产印刷品的方法、用于照射待照射材料的方法和用于制造光源的方法以及相应的方法产品;一种具有根据本发明的光源的设施;以及根据本发明的光源的应用。

背景技术

在本发明的技术领域、即印刷工业中,光源在使印刷油墨和漆固化中的应用已经是众所周知的。此外,已知应用紫外光固化的油墨和漆,即可以通过使用合适的紫外线辐射进行照射而被固化的油墨和漆。为了固化这种油墨和漆,通常使用汞气灯。然而,这些光源例如在其使用寿命、维护强度以及发热方面表现出显著的缺点。这在现有技术中已经被认识到。因此,越来越频繁地使用发光半导体器件、特别是发光二极管模块(LED模块)代替汞气灯来照射紫外光固化的油墨和漆。尽管对发光二极管的应用相对于众所周知的汞气灯已经展现出许多优点,但是具有LED的光源的、特别是但不仅仅是具有UV-LED的光源的设计方案仍存在改进的空间。因此,在印刷工业中通常使用高功率发光二极管,尽管与蒸汽灯相比发光二极管的效率通常要高得多,但该高功率发光二极管产生必须被排出的废热。如果没有以足够的程度排出废热,则发光二极管的效率显著降低。此外,发光二极管的使用寿命可能会缩短。因此,在发光二极管的冷却不足时,会失去发光二极管相对于蒸汽灯的显著优点。不仅必须针对单个发光二极管、而且必须在光源的尽可能所有的发光二极管上避免这种情况。为此,光源的尽可能所有的发光二极管必须被尽可能均匀地冷却,所述光源可以具有米的数量级的长度。为了接近所述目标,在现有技术中已知不同的措施。

在WO 2017/008042 A1中描述了一种发光二极管模块,所述发光二极管模块包括通过挤压成型获得的载体,模块化的发光二极管封装件、即包括基材上的LED芯片的发光二极管被安装在所述载体上。载体在其内部具有通道,冷却液能够流过该通道以冷却LED。因为在这种构造中冷却不是非常有效的,所以在此必须使用功率强大的并且因此成本和能量密集的冷却回路,以补偿这种情况。

为了提高冷却效率,在现有技术中还已知用于LED模块的载体,所述载体在其内部不仅具有简单的通道、而且具有由多个相互连接的微通道和宏通道构成的非常精细的冷却结构。这种载体通常由多个铜层构成,这些铜层在制造时必须彼此密封连接。这种特殊的制造非常复杂并且相应地昂贵。此外,这种载体的壁厚相当小。由此,该精细的冷却结构不能承受非常大的机械负荷,从而在冷却回路中存在压力峰值时可能发生损坏。在将LED安装到载体上时也可能造成载体的损坏。此外,由于专门的和复杂的制造方法而产生了制造公差,所述制造公差对于一些要求而言过大。

发明内容

总的来说,本发明的目的是至少部分地克服由现有技术产生的缺点。

本发明的另一目的是,提供一种用于印刷机的光源,其中,光源借助于使用来自发光的半导体器件、特别是发光二极管的光照射实现印刷油墨或漆在尽可能大的面积上的在空间方面尽可能均匀的固化。根据另一目的,前述固化可以尽可能快速地进行。根据本发明的另一目的,根据本发明的光源在使用尽可能低复杂程度的冷却结构、优选具有尽可能小的压力的冷却回路的情况下实现上述的固化。本发明的另一目的是,提供一种用于印刷机的光源,其中,该光源可以尽可能灵活地以尽可能低的复杂程度与待固化的油墨或漆适配。此外,本发明的目的是,提供一种或两种可尽可能简单维护的或能改装的光源以用于在印刷机中使油墨或漆固化。此外,本发明的目的是提供前述有利的光源之一,其中,所述光源附加地在机械方面尽可能稳定。这特别是涉及光源的冷却体。此外,该光源优选地尽可能地不会在其制造时被损坏,特别是在将发光半导体器件——例如通过接合方法如钎焊、粘接或烧结——安装在冷却体上时不会被损坏。此外优选地,根据本发明的光源在冷却回路中的高压下或在用于冷却光源的发光半导体器件的冷却回路中存在压力峰值时展现出尽可能小的损坏倾向。本发明的另一目的是,提供一种用于印刷机的光源,其中,所述光源能尽可能简单且成本低廉地制造。优选地,光源、特别是光源的冷却体可以尽可能很大程度上在应用传统的工具、例如CNC铣床的情况下制造。此外,本发明的目的是,提供前述有利的光源之一,其中,能额外地以尽可能小的制造公差来制造所述光源。本发明的另一目的是,提供前述有利的光源中的一种,其中,在光源的制造中,将发光半导体器件安装到冷却体上——特别是通过钎焊或烧结——是尽可能简单的。本发明的另一目的是,提供一种用于印刷机的光源,其中,光源的尽可能多的部件能尽可能好地被重复利用、特别是能循环利用。所有上述有利的光源优选为半导体光源。

此外,本发明的目的是,提供一种包括前述有利的光源之一的印刷机。因此,该印刷机优选地展现出一个或多个上述针对光源所述的优点。

此外,本发明的目的是,提供一种用于制造印刷机的光源的方法,其突出之处在于由较少的制造时间、较高的工艺稳定性、较小的工具磨损和对用于冷却体的材料、优选铜或铝的简单的机械加工组成的有利组合。

通过独立权利要求有助于至少部分地实现至少一个、优选多个上述目的。从属权利要求提供了有助于至少部分地实现至少一个所述目的的优选实施方式。

光源1的一个实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,该光源1包括按以下顺序叠置的构件:

a)至少一个第一发光半导体器件;

b)第一载体元件,其包括:

i)面对所述至少一个第一发光半导体器件的第一载体表面,

ii)另外的第一冷却表面;

c)分配器元件,其包括:

i)第一空腔,

ii)另外的空腔;

其中,第一空腔和所述另外的空腔借助于第一流体路径以流体导通的方式相互连接;其中,第一流体路径至少部分地由第一冷却表面界定。第一流体路径具体是将第一空腔直接地与另外的空腔以流体导通的方式连接的那个流体路径。在此,第一流体路径不仅包括第一空腔与另外的空腔的最短连接,而且包括与其同向的所有路径、即从第一空腔出发的路径、而不是离开另外的空腔的路径。在此,第一流体路径就此而言至少部分地由第一冷却表面界定,从而第一流体路径的至少一部分由第一冷却表面的至少一部分界定。因此,第一冷却表面也可以包括不界定第一流体路径的一个或多个部分。

在一个根据本发明的实施方式2中,光源1根据其实施方式1设计,其中,第一载体元件以可拆松的方式、优选借助于至少一个紧固装置与分配器元件连接。如果两个元件之一间接或直接固定地、优选刚性地与两个元件中的另一个连接并且该连接可以在不损坏或破坏两个元件之一的情况下并且在间接连接的情况下优选也在不损坏或破坏位于其之间的元件的情况下被拆松,则在两个元件之间存在可拆松的连接。在此,优选的紧固装置是螺钉。

在一个根据本发明的实施方式3中,光源1根据其实施方式1或2设计,其中,冷却表面至少部分地是第一载体元件的冷却结构的表面。

在一个根据本发明的实施方式4中,光源1根据其实施方式3设计,其中,冷却结构包括多个冷却肋,优选地由所述多个冷却肋形成。

在一个根据本发明的实施方式5中,光源1根据其实施方式4设计,其中,多个冷却肋中的至少一部分冷却肋与分配器元件接触。优选地,多个冷却肋中的每个冷却肋与分配器元件接触。

在一个根据本发明的实施方式6中,光源1根据其实施方式4或5设计,其中,多个冷却肋由3至30个冷却肋、优选由5至25个冷却肋、更优选由10至20个冷却肋组成。

在一个根据本发明的实施方式7中,光源1根据其实施方式4至6中的一个设计,其中,多个冷却肋中的至少一部分冷却肋沿着第一流体路径长形延伸。优选地,多个冷却肋中的冷却肋沿着第一流体路径长形延伸。优选地,多个冷却肋中的冷却肋具有相互平行的面。

在一个根据本发明的实施方式8中,光源1根据其实施方式4至7中的一个设计,其中,多个冷却肋中的冷却肋分别具有在0.2mm至2mm、优选0.3mm至1.5mm、更优选0.4mm至1.2mm、最优选0.5mm至1.0mm的范围内的厚度。

在一个根据本发明的实施方式9中,光源1根据其实施方式4至8中的一个设计,其中,多个冷却肋中的各两个相邻的冷却肋具有在0.2mm至2mm、优选0.3mm至1.5mm、更优选0.5mm至1.2mm的范围内的间距。

在一个根据本发明的实施方式10中,光源1根据其实施方式4至9中的一个设计,其中,第一流体路径包括在多个冷却肋中的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的多个通道。这些通道的宽度优选地分别与两个相邻的冷却肋之间的间距相等。在多个冷却肋中的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的多个通道优选由4至31个通道、更优选6至26个通道、最优选11至21个通道组成。在多个冷却肋中的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的多个通道中的通道优选地在与纵向方向垂直的横向方向上长形延伸。优选地,在多个冷却肋中的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的多个通道中的通道彼此平行地延伸。在多个冷却肋中的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的通道的深度优选地是其宽度的至少3倍、更优选至少4倍、最优选至少5倍。

在一个根据本发明的实施方式11中,光源1根据其实施方式4至10中的一个设计,其中,多个冷却肋中的冷却肋分别包括第一部段和至少一个另外的部段,其中,冷却肋的第一部段位于第一流体路径中,冷却肋的另外的部段不位于第一流体路径中。在此,另外的部段优选地有助于冷却流体的尽可能好的分配,这种分配能够实现第一载体元件的尽可能均匀的冷却。在此,在冷却肋的第一部段与至少一个另外的部段之间存在冷却肋的中断部或冷却肋高度较小的区域。优选地,冷却肋的第一部段和同一个冷却肋的至少一个另外的部段在垂直于冷却肋的高度和垂直于冷却肋的厚度的方向上并排布置。前述的方向优选为冷却肋的长形延伸的方向。特别优选地,多个冷却肋的冷却肋分别包括一个第一部段和至少两个、更优选正好两个另外的部段。在此优选地,在垂直于冷却肋的高度和厚度的方向上,该冷却肋的另外的部段、第一部段和冷却肋的另外的部段彼此跟随。优选地,第一流体路径部分地在冷却肋的分别另一部段与其第一部段之间延伸。

在一个根据本发明的实施方式12中,光源1根据其实施方式11设计,其中,冷却肋在其至少一个另外的部段中具有在垂直于冷却肋的厚度和高度的方向上减小的高度,所述方向远离第一部段。

在一个根据本发明的实施方式13中,光源1根据其实施方式3至12中的一个设计,其中,第一流体路径在从第一空腔到另外的空腔的方向上在第一空腔之后且在冷却结构的至少一部分之前、优选地在冷却结构之前包括分配室,其中,分配室被布置和设计为用于,将沿着第一流体路径流动的冷却流体被分配到冷却结构上。为此,分配室在从第一空腔到另外的空腔的方向上使第一空腔优选地以流体导通的方式与冷却结构的多个入口连接。如果冷却结构包括多个冷却肋,则分配室优选地将第一空腔以流体导通的方式与在多个冷却肋的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的通道连接。

在一个根据本发明的实施方式14中,光源1根据其实施方式3至13中的一个设计,其中,第一流体路径在从第一空腔到另外的空腔的方向上在冷却结构的至少一部分之后、优选地在冷却结构之后,并且在另外的空腔之前包括收集室,其中,收集室被布置和设计为用于,将沿着第一流体路径流过冷却结构的至少一部分的冷却流体导通到另外的空腔中。为此,收集室在从第一空腔到另外的空腔的方向上优选地将冷却结构的多个出口以流体导通的方式与另外的空腔连接。如果冷却结构包括多个冷却肋,则收集室优选地将在多个冷却肋的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的通道与另外的空腔以流体导通的方式连接。优选地,第一流体路径在从第一空腔到另外的空腔的方向上由分配室、在多个冷却肋的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的通道和收集室组成。附加地,在多个冷却肋中的最外侧的冷却肋与第一载体元件的边缘之间穿过的通道也可以属于第一流体路径。

在一个根据本发明的实施方式15中,光源1根据其实施方式3至14中的一个设计,其中,冷却结构至少部分地位于第一流体路径中。

在一个根据本发明的实施方式16中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,载体表面和冷却表面是第一载体元件的彼此对置的外表面。

在一个根据本发明的实施方式17中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,第一流体路径附加地至少部分地由分配器元件的面对第一载体元件的表面界定。优选地,第一流体路径在其在第一空腔与另外的空腔之间的整个延展范围上由冷却表面并且优选附加地由分配器元件的面对第一载体元件的表面界定、优选形成。

在一个根据本发明的实施方式18中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,第一载体元件沿着第一流体路径具有在0.5mm至5mm、优选0.5mm至3mm、更优选0.5mm至2mm、更优选0.5mm至1.5mm、最优选0.7mm至1.3mm的范围内的最小厚度。

在一个根据本发明的实施方式19中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,每个第一发光半导体器件包括基材和至少一个半导体芯片,所述至少一个半导体芯片与基材在背离第一载体元件的一侧上叠置。优选地,每个第一发光半导体器件附加地包括至少一个光学元件,所述至少一个光学元件与至少一个半导体芯片在背离基材的一侧上叠置。在LED作为发光半导体器件的情况下,上述构造在技术领域中也被称为封装件,该构造包括基材和半导体芯片,和可选地包括一个或多个光学元件。封装件和LED通常同义地使用。在本发明的范围内同样考虑的板上芯片(Chip On Board)技术的情况下,多个半导体芯片布置在共同的基材上。因此在这种情况下,封装件包括多个半导体芯片。通常,封装件可以包括其它元件、如电触点、保护电路和散热元件。

在一个根据本发明的实施方式20中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,至少一个第一发光半导体器件是至少一个第一发光二极管。优选的第一发光二极管是上述封装件之一。

在一个根据本发明的实施方式21中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,第一空腔被布置和设计为冷却介质的入口,其中,另外的空腔被布置和设计为冷却介质的回流部。

在一个根据本发明的实施方式22中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,至少一个第一发光半导体器件与载体表面连接。优选地,至少一个第一发光半导体器件是从如下组中选择的一个:粘接到载体表面上的发光半导体器件、钎焊到载体表面上的发光半导体器件、与载体表面烧结的发光半导体器件,或者是这些发光半导体器件中的至少两个的组合。优选地,至少一个第一发光半导体器件的基材与载体表面连接,优选以前述方式之一连接。

在一个根据本发明的实施方式23中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,光源包括至少一个另外的载体元件,其中,每个另外的载体元件

a.与分配器元件叠置,

b.具有另外的载体表面,

c.附加地具有另外的冷却表面,和

d.在其载体表面上叠置至少一个另外的发光半导体器件,

其中,第一空腔和所述另外的空腔对于每个另外的载体元件借助于另外的流体路径以流体导通的方式相互连接,其中,相应的另外的流体路径至少部分地由相应的另外的载体元件的另外的冷却表面界定。

在一个根据本发明的实施方式24中,光源1根据其实施方式23设计,其中,光源包括5至150个、优选10至150个、更优选15至120个、更优选15至100个、最优选15至75个另外的载体元件。特别优选地,光源的第一载体元件和另外的载体元件的总和是2的整数倍。这特别使对光源的冷却的操控变得容易。

在一个根据本发明的实施方式25中,光源1根据其实施方式23或24设计,其中,每个另外的载体元件以可拆松的方式、优选借助于分别至少一个紧固装置与分配器元件连接。

在一个根据本发明的实施方式26中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,第一载体元件具有在5mm至100mm、优选10mm至50mm、更优选15mm至40mm、还更优选20mm至35mm、最优选20mm至30mm的范围内的宽度。优选地,每个另外的载体元件也具有5mm至100mm、优选10mm至50mm、更优选15mm至40mm、还更优选20mm至35mm、最优选20mm至30mm的范围内的前述宽度。通常,载体元件大约为一英寸宽,即大约为25.4mm宽。一个载体元件的宽度大于其厚度,且小于其长度。优选地,载体元件在光源中的宽度在纵向方向上延伸。

在一个根据本发明的实施方式27中,光源1根据其实施方式23至26中的一个设计,其中,至少一个另外的发光半导体器件是至少一个另外的发光二极管。

在一个根据本发明的实施方式28中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,分配器元件在纵向方向上长形延伸。在纵向方向上,分配器元件优选具有在100mm至3000mm、更优选200mm至3000mm、更优选300mm至3000mm、还更优选400mm至3000mm、最优选400mm至2000mm的范围内的长度。

在一个根据本发明的实施方式29中,光源1根据其实施方式28设计,其中,第一载体元件和至少一个另外的载体元件在纵向方向上依次布置。

在一个根据本发明的实施方式30中,光源1根据其实施方式28或29设计,其中,第一空腔

a]包括第一通道,其在纵向方向上长形延伸,和

b]附加的第二通道,其从第一通道朝向第一载体元件的方向长形延伸,

其中,第一空腔的第一通道和第二通道以流体导通的方式相互连接,其中,第一空腔的第一通道的直径大于第一空腔的第二通道的直径。优选地,第一空腔包括两个第二通道,所述两个第二通道分别从第一通道朝向第一载体元件的方向长形延伸。优选地,第一空腔的第二通道在相同方向上延伸,优选彼此平行地延伸。优选地,第一空腔的每个第二通道具有在0.5mm至5mm、更优选0.7mm至3mm、更优选0.8mm至2mm、还更优选1mm至1.8mm、最优选1.1mm至1.5mm的范围内的直径。

在一个根据本发明的实施方式31中,光源1根据其实施方式30设计,其中,第一空腔的第一通道的横截面积不小于第一空腔的每个第二通道的各个横截面积的总和。

在一个根据本发明的实施方式32中,光源1根据其实施方式28至31中的一个设计,其中,另外的空腔

a}包括在纵向方向上长形延伸的第一通道,

b}附加的第二通道,其从第一通道朝向第一载体元件的方向长形延伸,

其中,另外的空腔的第一通道和第二通道以流体导通的方式相互连接,其中,另外的空腔的第一通道的直径大于另外的空腔的第二通道的直径。优选地,另外的空腔包括两个第二通道,所述两个第二通道分别从第一通道朝向第一载体元件的方向长形延伸。优选地,另外的空腔的第二通道在相同的方向上延伸,优选彼此平行地延伸。此外优选地,第一空腔和另外的空腔的第二通道在相同的方向上延伸,优选彼此平行地延伸。优选地,另外的空腔的每个第二通道具有在0.5mm至5mm、更优选0.7mm至3mm、更优选0.8mm至2mm、还更优选1mm至1.8mm、最优选1.1mm至1.5mm的范围内的直径。

在一个根据本发明的实施方式33中,光源1根据其实施方式32设计,其中,另外的空腔的第一通道的横截面积不小于另外的空腔的每个第二通道的各个横截面积的总和。

在一个根据本发明的实施方式34中,光源1根据其实施方式28至33中的一个设计,其中,分配器元件在纵向方向上由第一端面和与第一端面对置的另外的端面界定,其中,第一空腔或另外的空腔或这两者分别从第一端面长形延伸到另外的端面。

在一个根据本发明的实施方式35中,光源1根据其实施方式30至34中的一个设计,其中,第一空腔附加地对于每个另外的载体元件分别包括至少一个第三通道,所述至少一个第三通道从第一空腔的第一通道朝向相应的另外的载体元件的方向长形延伸,其中,第一空腔的第一通道和每个第三通道以流体导通的方式相互连接,其中,第一空腔的第一通道的直径大于第一空腔的任一第三通道的直径。优选地,第一空腔附加地对于每个另外的载体元件包括两个第三通道,所述两个第三通道分别从第一空腔的第一通道朝向相应的另外的载体元件的方向长形延伸。优选地,第一空腔的第三通道在相同的方向上延伸,优选彼此平行地延伸。

在一个根据本发明的实施方式36中,光源1根据其实施方式32至35中的一个设计,其中,另外的空腔附加地对于每个另外的载体元件分别包括至少一个第三通道,所述至少一个第三通道从另外的空腔的第一通道朝向相应的另外的载体元件的方向长形延伸,其中,另外的空腔的第一通道和每个第三通道以流体导通的方式相互连接,其中,另外的空腔的第一通道的直径大于另外的空腔的任一第三通道的直径。优选地,另外的空腔附加地对于每个另外的载体元件包括两个第三通道,所述两个第三通道分别从另外的空腔的第一通道朝向相应的另外的载体元件的方向长形延伸。优选地,另外的空腔的第三通道在相同的方向上延伸,优选彼此平行地延伸。此外优选地,第一空腔的第三通道和另外的空腔的第三通道在相同的方向上延伸,优选彼此平行地延伸。

在一个根据本发明的实施方式37中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,分配器元件一件式地形成。当元件由优选非特定形式的材料制成为一个器件时,该元件一件式地形成,而不需要事后接合不同的组成部分。因此,分配器元件优选不包括接合部位,例如接缝、熔焊部位、钎焊部位或粘接部位。分配器元件优选能一件式地通过挤压和可选的后置的减材加工步骤、例如钻孔获得。

在一个根据本发明的实施方式38中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,分配器元件被设计为光源的壳体。在此,壳体是光源的部件,该部件接纳光源的其余部件并且基本上、也就是说除了可能的窗口、开口和连接器之外形成光源的外表面,所述外表面保护位于内部的部件免受环境影响、如灰尘和机械的影响。

在一个根据本发明的实施方式39中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,分配器元件不具有内部冷却结构。特别地,分配器元件在其内部不具有用于增大分配器元件的内表面以将热量释放到冷却流体的宏通道或微通道。在此,第一空腔和另外的空腔不用于前述的表面增大,而是用作冷却流体的定向的入口和回流部。这种情况特别是在缺少通道的多重分支时可以看到,所述多重分支对于入口或回流部而言并不展示出针对性引导的绕流。此外优选地,分配器元件替代地或附加地在任何外表面上都不具有冷却结构。

在一个根据本发明的实施方式40中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,分配器元件包括导电材料,优选由该导电材料制成。优选的导电材料是金属。优选的金属是选自包括铝、铜、金、镍和钢的组中的一种,或者是其中至少两种的组合。优选地,分配器元件由铝制成。

在一个根据本发明的实施方式41中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,第一载体元件包括导电材料,优选由该导电材料制成。

在一个根据本发明的实施方式42中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,第一载体元件在从载体表面到冷却表面的方向上包括按照层序列彼此叠置的以下层:

I)第一覆层,

II)基体

其中,第一覆层至少部分地、优选完全地形成载体表面。

在一个根据本发明的实施方式43中,光源1根据其实施方式42设计,其中,第一覆层包括金,优选由金制成。

在一个根据本发明的实施方式44中,光源1根据其实施方式42或43设计,其中,第一覆层具有在0.01μm至1μm、更优选0.01μm至0.5μm、更优选0.01μm至0.3μm、最优选0.02μm至0.2μm的范围内的厚度。

在一个根据本发明的实施方式45中,光源1根据其实施方式42至44中的一个设计,其中,基体包括选自铝、铜和钢中的一种或其中至少两种的组合,优选由其制成,其中,铜是特别优选的。

在一个根据本发明的实施方式46中,光源1根据其实施方式42至45中的一个设计,其中,第一载体元件在第一覆层与基体之间包括第二覆层。

在一个根据本发明的实施方式47中,光源1根据其实施方式46设计,其中,第二覆层包括镍,优选由镍制成。

在一个根据本发明的实施方式48中,光源1根据其实施方式46或47设计,其中,另外的覆层具有在1μm至50μm、更优选1μm至40μm、更优选1μm至30μm、更优选1μm至20μm、更优选1μm至10μm、更优选2μm至8μm、最优选3μm至7μm的范围内的厚度。

在一个根据本发明的实施方式49中,光源1根据其实施方式46至48中的一个设计,其中,第一载体元件在第一覆层与第二覆层之间包括第三覆层。

在一个根据本发明的实施方式50中,光源1根据其实施方式49设计,其中,第三覆层包括钯,优选由钯制成。

在一个根据本发明的实施方式51中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,分配器元件还包括保持件,该保持件被布置和设计为用于保持发射窗。在此,分配器元件优选也被设计为光源的壳体。

在一个根据本发明的实施方式52中,光源1根据其实施方式51设计,其中,发射窗在至少一个第一发光半导体器件的背离第一载体元件的一侧上与该至少一个第一发光半导体器件叠置。

在一个根据本发明的实施方式53中,光源1根据其实施方式51或52设计,其中,光源包括发射窗。

在一个根据本发明的实施方式54中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,光源附加地包括第一密封元件,其中,第一密封元件被布置和设计为用于以流体密封的方式密封第一流体路径。优选地,第一密封元件至少部分地布置在第一载体元件与分配器元件之间。此外优选地,第一密封元件接触第一载体元件和分配器元件。进一步优选地,第一密封元件以流体密封的方式连接第一载体元件和分配器元件。优选地,第一密封元件被接纳在分配器元件中的槽中。优选的第一密封元件被设计为密封圈,其中,该密封圈优选地具有矩形形状,而不是圆形形状。

在一个根据本发明的实施方式55中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,至少一个第一发光半导体器件被布置和设计为用于发射在UV波长范围或IR波长范围内的光或者上述两种光。优选的UV波长范围从由UV-A波长范围、UV-B波长范围和UV-C波长范围组成的组中选择,或者从上述波长范围中的至少两种的组合中选择。

在一个根据本发明的实施方式56中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,光源优选包括LED模块。

在一个根据本发明的实施方式57中,光源1根据其前述实施方式中的一个设计,其中,光源包括镇流器。优选的镇流器是电子镇流器。优选的电子镇流器是LED驱动器。

用于制造光源的方法1的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,该方法包括以下方法步骤:

A}提供

a)至少一个第一发光半导体器件,

b)第一载体元件,其包括:

i)第一载体表面,

ii)附加的第一冷却表面,

c)分配器元件,其包括:

i)第一空腔,

ii)另外的空腔;

B}优选借助于至少一个紧固装置以可拆松的方式连接第一载体元件与分配器元件,使得第一空腔和所述另外的空腔借助于第一流体路径以流体导通的方式相互连接;

其中,所述至少一个第一发光半导体器件与第一载体元件在第一载体表面的一侧上叠置;其中,第一流体路径至少部分地由第一冷却表面界定。在方法步骤B}中的可拆松连接优选地包括螺纹连接、更优选地是螺纹连接。此外优选在方法步骤B}中将第一密封元件至少部分地布置在第一载体元件与分配器元件之间。在方法1的范围内使用的部件和元件分别优选地如根据本发明的光源1的根据其实施方式之一的相同或相应的部件或元件那样设计。优选地,方法1是根据本发明的光源1的实施方式之一的制造方法。

在一个根据本发明的实施方式2中,方法1根据其实施方式1设计,其中,第一冷却表面至少部分地是第一载体元件的冷却结构的表面,其中,在方法步骤A}中,提供第一载体元件包括借助于圆盘铣刀产生冷却结构。优选地,所述产生包括借助于圆盘铣刀来铣削冷却肋。圆盘铣刀优选地包括多个圆盘形的铣削刀片。优选地,圆盘铣刀包括4至31个、更优选6至26个、最优选11至21个圆盘形的铣削刀片。特别优选地,圆盘铣刀对于每个在冷却结构的多个冷却肋的分别两个相邻的冷却肋之间穿过的通道包括圆盘形的铣削刀片,并且更优选地还包括两个另外的圆盘形的铣削刀片。

在一个根据本发明的实施方式3中,方法1根据其实施方式1或2设计,其中,在方法步骤A}中,还提供至少一个另外的发光半导体器件和至少一个另外的载体元件,其中,每个另外的载体元件

a.具有另外的载体表面,

b.附加的另外的冷却表面,

c.在其另外的载体表面上叠置至少一个另外的发光半导体器件,其中,所述方法还包括方法步骤

C}以可拆松的方式连接所述至少一个另外的载体元件与分配器元件,优选分别借助于至少一个紧固装置连接,从而对于每个另外的载体元件使得第一空腔和所述另外的空腔借助于另外的流体路径以流体导通的方式相互连接,

其中,相应的另外的流体路径至少部分地由相应的另外的载体元件的另外的冷却表面界定。

光源2的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,这可通过根据其实施方式之一的方法1获得。光源2优选地如根据其实施方式之一、特别优选地根据实施方式11或12的光源1那样设计。

印刷机的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,该印刷机包括分别根据其前述实施方式之一的光源1或2。作为根据本发明的印刷机可以考虑适合于使用根据本发明的光源1或2的、任何类型的印刷机。优选的印刷机被设计为用于实施根据其实施方式之一的根据本发明的方法2。

在一个根据本发明的实施方式2中,印刷机根据其实施方式1设计,其中,印刷机中的光源被布置和设计为用于照射被印刷在印刷介质上的组合物。

在一个根据本发明的实施方式3中,印刷机根据其实施方式2设计,其中,组合物是印刷油墨或漆或这两者。

在一个根据本发明的实施方式4中,印刷机根据其实施方式1至3中的一个设计,其中,印刷机是无印刷图像存储器的印刷机。优选的无印刷图像存储器的印刷机被设计为用于无接触印刷(非击打式印刷Non Impact Printing–NIP)。优选的无印刷图像存储器的印刷机是喷墨印刷机或激光印刷机或这两者。

在一个根据本发明的实施方式5中,印刷机根据其实施方式1至3中的一个设计,其中,印刷机包括印刷图像存储器。优选的印刷图像存储器是印刷辊或印版。

在一个根据本发明的实施方式6中,印刷机根据其实施方式5设计,其中,印刷机被布置和设计为用于借助于印刷图像存储器来间接印刷。用于间接印刷的优选的印刷机是胶印机。优选的胶印机是单张纸胶印机。

方法2的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,该方法包括以下方法步骤:

A)提供

I)分别根据其实施方式之一的光源1或2,

II)物品;

B)为物品施加组合物;

C)使用由所述至少一个第一发光半导体器件发射的光来照射组合物。

在一个根据本发明的实施方式2中,方法2根据其实施方式1设计,其中,在方法步骤B中,优选也在方法步骤C中,所述组合物是液态的。

在一个根据本发明的实施方式3中,方法2根据其实施方式1或2设计,其中,方法步骤B)中的组合物包括至少一种着色剂,该着色剂的比例——分别以方法步骤B)中的组合物为基准——在0.5至20重量百分比、更优选1至15重量百分比、更优选2至10重量百分比、最优选3至8重量百分比的范围内。

在一个根据本发明的实施方式4中,方法2根据其实施方式1至3中的一个设计,其中,方法步骤B)中的组合物包括媒介物/介质,该媒介物的比例——分别以方法步骤B)中的组合物为基准——在10至95重量百分比、更优选20至95重量百分比、更优选30至95重量百分比、最优选40至90重量百分比的范围内。

在一个根据本发明的实施方式5中,方法2根据其实施方式1至4中的一个设计,其中,方法步骤B)中的组合物包括光引发剂,该光引发剂的比例——分别以方法步骤B)中的组合物为基准——在1至30重量百分比、更优选2至25重量百分比、更优选3至20重量百分比、最优选5至15重量百分比的范围内。

在一个根据本发明的实施方式6中,方法2根据其实施方式1至5中的一个设计,其中,方法步骤B)中的组合物包括至少一种单体,该至少一种单体的比例——分别以方法步骤B)中的组合物为基准——在10至95重量百分比、更优选20至95重量百分比、更优选30至90重量百分比、更优选40至85重量百分比、更优选50至85重量百分比、最优选60至80重量百分比的范围内。

在一个根据本发明的实施方式7中,方法2根据其实施方式1至6中的一个设计,其中,方法步骤B)中的组合物包括至少一种低聚物,该至少一种低聚物的比例——分别以方法步骤B)中的组合物为基准——在1至50重量百分比、优选1至40重量百分比、更优选2至30重量百分比、更优选3至25重量百分比、最优选5至20重量百分比的范围内。

在一个根据本发明的实施方式8中,方法2根据其实施方式1至7中的一个设计,其中,方法步骤C)包括:使组合物固化。

在一个根据本发明的实施方式9中,方法2根据其实施方式1至7中的一个设计,其中,固化包括减少组合物中的媒介物的比例。

在一个根据本发明的实施方式10中,方法2根据其实施方式8或9设计,其中,固化包括使组合物中的单体或低聚物聚合或使这两者聚合。

在一个根据本发明的实施方式11中,方法2根据其实施方式1至10中的一个设计,其中,组合物是印刷油墨或漆或这两者。

在一个根据本发明的实施方式12中,方法2根据其实施方式1至11中的一个设计,其中,该方法是用于生产印刷品的方法。

在一个根据本发明的实施方式13中,方法2根据其实施方式1至12中的一个设计,其中,在方法步骤A)中提供根据其实施方式之一的根据本发明的印刷机。

在一个根据本发明的实施方式14中,方法2根据其实施方式1至13中的一个设计,其中,方法步骤B)中的施加是使用组合物对所述物品进行印刷。在此,优选的物品是也被称为印刷材料的印刷介质。

在一个根据本发明的实施方式15中,方法1根据其实施方式1至14中的一个设计,其中,在方法步骤C)中,冷却流体流过第一流体路径。

在一个根据本发明的实施方式16中,方法2根据其实施方式15设计,其中,在方法步骤C)中,冷却流体以在大于1巴至20巴、优选大于1巴至15巴、更优选大于1巴至10巴、更优选大于1巴至8巴、更优选2巴至6巴、最优选3巴至5巴的范围内的压力流过第一流体路径。

在一个根据本发明的实施方式17中,方法2根据其实施方式1至16中的一个设计,其中,在方法步骤C)中,第一载体元件以在100W至1000W、优选100W至500W、更优选200W至400W的范围内的冷却功率来冷却。如果光源包括至少一个另外的载体元件,则优选每个另外的载体元件以在前述范围之一中的冷却功率被冷却。

在一个根据本发明的实施方式18中,方法2根据其实施方式1至17中的一个设计,其中,光源是根据其实施方式21至50中的一个的光源1,其中,在方法步骤C)中,第一载体元件的载体表面的最高温度与每个另外的载体元件的载体表面的最高温度的偏差不大于10K、优选不大于8K、更优选不大于6K、最优选不大于5K。

印刷品的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,所述实施方式能通过根据其实施方式1至18中的一个的方法2获得。

在一个根据本发明的实施方式2中,印刷品根据其实施方式1设计,其中,印刷品选自杂志、书籍、海报、广告媒介和标签中的一种或其中至少两种的组合。

设施的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,其包括:

A.分别根据其实施方式之一的光源1或2,

B.待照射材料,

其中,光源和待照射材料被布置和设计为使用由所述至少一个第一发光半导体器件发射的光来照射所述待照射材料。

在一个根据本发明的实施方式2中,设施根据其实施方式1设计,其中,待照射材料包括物品和为该物品施加的组合物,其中,光源和待照射材料被布置和设计为用于,使用由所述至少一个第一发光半导体器件发射的光来照射组合物。优选的物品是印刷介质。该组合物优选根据本发明的方法2的一个实施方式设计。

方法3的一个实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的,该方法包括以下步骤:

A]提供根据其实施方式之一的根据本发明的设施;

B]使用由所述至少一个第一发光半导体器件发射的光来照射所述待照射材料。

在一个优选的实施方式中,方法3是用于照射待照射材料的方法。

在一个根据本发明的实施方式2中,方法3根据其实施方式1设计,其中,方法步骤B]包括使组合物固化。方法3优选是用于使组合物固化的方法。

在一个根据本发明的实施方式3中,方法3根据其实施方式2设计,其中,固化包括降低组合物中的媒介物的比例。

在一个根据本发明的实施方式4中,方法3根据其实施方式2或3设计,其中,固化包括使组合物中的单体或低聚物聚合或使这两者聚合。

对分别根据其实施方式之一的光源1或2的在使组合物固化中的应用1的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的。组合物优选根据本发明的方法2的一个实施方式设计。此外,优选根据本发明的方法2的一个实施方式进行固化。

对分别根据其实施方式之一的光源1或2在印刷机中的应用2的实施方式1有助于实现至少一个根据本发明的目的。优选的印刷机如根据本发明的印刷机那样根据其实施方式之一设计。此外,印刷机中的光源优选用于使组合物固化。固化优选根据本发明的方法2的一个实施方式进行。

在根据本发明的一个类别中描述为优选的特征——例如根据本发明的光源1或方法1的特征——同样在根据本发明的其它类别的实施方式中、例如在根据本发明的设施或应用1或2的实施方式中是优选的。

作为光源在本发明的范围内可以考虑任何本领域技术人员看来适合于根据本发明使用的、优选在印刷机中使用的、被设计为用于发射电磁辐射的装置。术语电磁辐射除了包括可见光之外还包括人眼不可见的电磁光谱部分。优选的电磁辐射在10nm至1mm的波长范围内。此外优选的电磁辐射是红外辐射(IR辐射)或紫外辐射(UV辐射)或这两者的混合。根据标准DIN 5031-7,UV辐射的波长范围是从10nm至380nm。在此,根据定义,UV-A辐射在315nm至380nm的范围内,UV-B辐射在280nm至315nm的范围内,UV-C辐射在100nm至280nm的范围内,并且EUV辐射在10nm至121nm的范围内。在本发明的范围内,从UV-A辐射、UV-B辐射和UV-C辐射中选择UV辐射,或者其中至少两种的组合是特别优选的。在此要考虑的是,尽管上述标准定义了UV辐射的波长范围,但是在LED——其如下所述地在本发明的范围内是优选的发光半导体器件——的技术领域中,具有最大发射强度(在技术领域中也称为峰值波长)的波长不处于所述标准中所说明的波长范围内的LED也被称为UV-LED。例如,在385nm、395nm和405nm的波长处具有最大发射强度的LED也被称为UV-A-LED。在本发明的范围内,这种LED也属于优选的发光半导体器件。此外,在此采用本技术领域的表示方法,并且这种LED也被称为UV-LED。优选的光源包括LED模块或者是LED模块。LED模块优选地包括电路板,多个LED布置在该电路板上。LED在此可以分别配备有光学元件。此外,一个光学元件也可以被分配给多个LED。光学元件在此是下述的元件,该元件被布置和设计为用于操纵电磁辐射。在此既可以考虑光学器件、也可以考虑光学部件。优选的光学元件是选自透射光学元件、转换光学元件和反射光学元件中的一种光学元件、或者是其中至少两种的组合。透射光学元件是下述的光学元件,其被电磁辐射穿透以便操纵电磁辐射。优选的透射光学元件是透镜或透射光栅。转换光学元件是下述的光学元件,其被布置和设计为用于改变电磁辐射的波长。在LED的情况下,这可以优选地用于调整由LED发射的光的颜色。优选的转换光学元件是转换层、即包括至少一种荧光着色剂的层。反射光学元件是下述的光学元件,其为了操纵电磁辐射、特别是电磁辐射的传播方向而反射该电磁辐射。优选的反射光学元件是反射镜或反射光栅。光源还优选地包括镇流器,其被布置和设计为用于运行LED模块。优选的镇流器是LED驱动器。

作为发光半导体器件可以考虑任何包括半导体的构件,其对于本领域技术人员来说适合于作为根据本发明的光源的发光器件。发光半导体器件特别是包括发光二极管(LED)和激光二极管(也被称为半导体激光器),其中,发光二极管在此是特别优选的。特别优选的LED是IR-LED或UV-LED或这两者。优选的UV-LED是选自UV-A-LED、UV-B-LED和UV-C-LED中的一种,或者是其中至少两种的组合。

作为载体元件可以考虑对于本领域技术人员来说适合使用在根据本发明的光源中的各种构件。优选的载体元件被设计为板状的,即被设计为载体板。特别优选的载体元件是冷却板。在此,板是指设计为扁平形状的元件,其厚度在每个位置上分别比其长度和宽度小至少2倍、更优选小至少5倍。载体元件优选在至少80重量百分比的比例上、更优选在至少90重量百分比的比例上、还更优选在至少95重量百分比的比例上由具有至少50W/(m·K)、更优选至少100W/(m·K)、还更优选至少200W/(m·K)、最优选至少230W/(m·K)的导热能力的材料制成。优选地,载体元件在至少80重量百分比的比例上、更优选在至少90重量百分比的比例上、还更优选在至少95重量百分比的比例上包括金属。优选的金属是铜或铝或包括前述金属中的一种或两种的合金。在一个优选的设计方案中,上述材料形成载体元件的基体,该基体还可以具有一个或多个覆层。优选的覆层由选自镍、钯和金中的一种制成或由包括至少一种上述金属的合金制成。如果载体元件包括多个覆层,则这些覆层优选以上述顺序从基体向外与基体叠置。在此,特别优选的是基体、镍覆层、金覆层以及基体、镍覆层、钯覆层、金覆层的层序列。载体元件特别优选地至少在其载体表面的一侧上具有上述覆层。在此被称为载体元件的元件优选不是LED或LED模块的基材或电路板。更确切地说,载体元件优选是一种构件,在其载体表面上可以布置多个LED或LED模块。载体元件的载体表面优选被设计为尽可能平坦的。

作为冷却结构可以考虑对于本领域技术人员来说适合于提高载体元件从其冷却表面到周围环境、特别是到冷却流体的散热的各种结构。优选的冷却结构包括选自翅片、冷却肋、气孔和通道中的一种,或者包括其中至少两种的组合。在此,冷却肋是特别优选的。冷却肋也被称为散热片。冷却肋是扁平形状的元件。这些扁平形状的元件优选分别在一个边棱上与载体元件连接,相应的冷却结构属于所述载体元件。扁平形状的元件的对置的边棱在根据本发明的光源中优选与分配器元件接触。这些扁平形状的元件优选彼此平面平行地布置。此外,扁平形状的元件优选具有矩形的侧面。

作为分配器元件原则上可以考虑对于本领域技术人员来说适合于根据本发明的使用的任何构件。分配器元件优选用作冷却流体的分配器并且用作承载构件,该承载构件承载第一载体元件和根据本发明的光源的可能的其它载体元件。为此,分配器元件优选具有电连接器以及用于冷却流体的流入和回流的连接器。上述连接器优选位于分配器元件的一个或两个端侧上。此外,分配器元件优选包括用于冷却流体的流入部和回流部。

如果在此定义,一个元件、例如一个层或一个构件与另外的元件叠置,则这些元件可以直接地、即在没有位于其间的另外的元件的情况下彼此跟随或间接地、即在具有至少一个位于其间的另外的元件的情况下彼此跟随。直接地彼此跟随的元件优选彼此邻接,也就是说,它们彼此接触。此外,彼此叠置的元件优选相互连接。彼此叠置的元件可以间接或直接地相互连接。当两个元件彼此之间的附着力超过范德华力/分子间作用力时,这两个元件相互连接。相互连接的元件优选地选自包括相互钎焊、熔焊、烧结、拧紧和相互粘接的组中的一种,或者是其中至少两种的组合。在其中包括列举的层或覆层的层序列的表述是指至少所给出的层或覆层以所给出的顺序存在。这种表述并不强制性地说明,这些层或覆层直接地彼此跟随。在其中两层彼此邻接的表述说明,这两层直接地且因此在没有中间层的情况下彼此跟随。如果层与另外的层按照层序列的方式叠置,则并非一定是该层与另外的层在该一个层或该另外的层的整个表面上叠置,而是优选地在这两个层的一个面积区域上与另外的层叠置。扁平形状的复合结构的形成层序列的层优选平面地相互连接。

如果一个或多个空腔的两个空腔或区域以流体导通的方式相互连接,则它们可以直接地以流体导通的方式相互连接、即彼此邻接,或者间接地以流体导通的方式相互连接,即与空腔或空腔之间的区域以流体导通的方式连接。在任何情况下,上述区域或空腔都相互连接,从而流体可以从一个区域或空腔流入另外的区域或空腔中。在此,优选的流体是冷却流体。

作为冷却流体在本发明的范围内可以考虑任何在本领域技术人员看来特别是适合于冷却根据本发明的光源的流体。流体在这方面是可流动的介质。所述介质特别是包括气体和液体。冷却液在这方面优选作为冷却流体。优选的冷却液包括水或乙二醇或两者的混合物。冷却液优选由水或水-乙二醇混合物组成。

在这方面,组合物的固化是组合物的硬化,其中,从组合物获得层,该层在固化时优选也与位于其下面的物品连接。所述层可以是连续的层,这在漆作为组合物的情况下是优选的,或者是例如由印刷油墨形成的字符的形式的不连续的层。优选的固化是物理固化或化学固化或这两者。优选的物理固化是干燥。干燥优选包括降低组合物中的媒介物的比例,优选通过媒介物的蒸发而降低到0重量百分比。优选的媒介物是有机媒介物或无机媒介物。水优选作为无机媒介物。另一优选的媒介物是溶剂。化学固化包括化学反应。优选的化学反应是聚合反应或交联反应或这两者。如果组合物是粉末状组合物,则固化包括在得到连续的固体的情况下连接粉末状组合物的颗粒,该连续的固体优选地还与位于其下面的物品连接。在液态组合物的情况下,在固化时,该液态组合物从液态转变为固态。

作为也被称为印刷材料的印刷介质在本发明的范围内可以考虑对于本领域技术人员来说合适的任何物品。优选的印刷介质被设计为扁平形状。这意味着,印刷介质的长度和宽度比印刷介质的厚度大至少10倍、更优选至少100倍、更优选至少1000倍。优选的扁平形状的印刷介质形成为带状。这意味着,印刷介质的长度比印刷介质的宽度大至少2倍、更优选至少5倍、还更优选至少10倍、最优选至少100倍。优选的印刷介质包括、优选由以下材料组成:纸、薄膜或层压物。优选的层压物包括一个或多个聚合物层、一个或多个纸层、一个或多个金属层、或上述层按照一种层序列的组合。

印刷油墨是含着色剂的混合物,其具有合适作为薄层进行覆层的粘度。在此,薄层在固化的状态下优选具有在0.5μm至50μm、优选1μm至30μm、更优选1μm至20μm的范围内的厚度(干燥厚度)。优选的印刷油墨包括选自包括一种或多种着色剂、粘接剂、媒介物和添加剂的组中的一种,或者是包括至少两种、优选所有前述材料的组合。在此,优选的粘接剂是树脂或聚合物或包括这两者的混合物。优选的媒介物是溶剂。优选的添加剂用于调节印刷油墨的期望的特性、优选期望的加工特性、例如印刷油墨的粘度。优选的添加剂是选自包括分散添加剂、消泡剂、蜡、润滑剂和基材湿润剂的组中的一种,或者是其中至少两种的组合。此外,优选的印刷油墨是选自包括调色剂、用于喷墨打印机的墨水、胶印油墨、图版油墨、液体油墨和辐射固化印刷油墨的组中的一种,或者是其中至少两种的组合。优选的胶印油墨是轮转胶印油墨(Rollenoffset-Druckfarbe)或单张纸胶印油墨(Bogenoffset-Druckfarbe)或这两者。优选的轮转胶印油墨是非热固型轮转胶印油墨或热固型轮转胶印油墨或这两者。优选的液体油墨是基于水的液体油墨或基于溶剂的液体油墨或这两者。特别优选的印刷油墨包括——分别以印刷油墨的重量为基准——占8至15重量百分比的至少一种着色剂、优选至少一种颜料,和占总共25至40重量百分比的至少一种树脂或至少一种聚合物或这两者的混合物,占30至45重量百分比的至少一种高沸点矿物油(沸点范围250℃至210℃),和占总共2至8重量百分比的至少一种添加剂。

漆是液态的或粉末状的覆层材料,其具有合适的粘度以便作为薄层进行覆层并且由漆通过固化可获得固态的、优选连续的薄膜。漆通常包括选自以下组中的至少一种:至少一种粘接剂、至少一种填料、至少一种媒介物、至少一种着色剂、至少一种树脂和/或至少一种丙烯酸酯、以及至少一种添加剂,或这些材料中的至少两种的组合,其中,所有上述成分(包括树脂和/或丙烯酸酯)的组合是优选的。在此,优选的添加剂是生物杀灭剂。优选的生物杀灭剂是罐内防腐剂。漆通常用于保护被涂上漆的物品、用于装饰、使物品表面具备功能化、例如电特性的改变或抵抗磨损的稳定性或前述功能的组合。在本发明的范围内优选的漆是选自以下组中的一种:基于水的漆、基于溶剂的漆、基于UV的、即紫外光固化的漆、和分散漆,或者是其中至少两种的组合。特别优选的漆被设计为用于保护被印刷的表面。

作为着色剂,可以考虑对于本领域技术人员已知的且适合于本发明的固体和液体的着色剂。着色剂根据DIN 55943:2001-10是对于所有着色物质、特别是对于染料和颜料的综合名称。优选的着色剂是一种颜料。优选的颜料是有机颜料。联系本发明非常重要的颜料特别是在DIN 55943:2001-10中提及的颜料和在“Industrial Organic Pigment,ThirdEdition”(Willy Herbst,Klaus Hunger Copyright

在这里所述的方法中,一系列的方法步骤按照它们的排序符号的所示顺序进行。在此,一系列的步骤可以间接地或直接地彼此跟随。此外,彼此跟随的方法步骤可以在时间上相继地、在时间上重叠地或也可以同时地进行。

测量方法

除非另有说明,否则在本发明的范围内使用的测量是在23℃的环境温度、100kPa(0.986atm)的环境空气压力和50%的相对空气湿度下进行的。

附图说明

下面通过实施例和附图更详细地示出本发明,其中,实施例和附图不对本发明造成限制。此外,除非另有说明,否则附图不是按比例绘制的。

除非说明书或相应附图中另有说明,否则图纸分别为示意图和非比例图:

图1示出根据本发明的光源的示意图;

图2示出图1的根据本发明的光源的局部的示意性部分视图;

图3示出图1的根据本发明的光源的局部的另一示意性部分视图;

图4示出图1的根据本发明的光源的第一载体元件的示意图;

图5示出图1的根据本发明的光源的示意性剖视图;

图6示出根据本发明的用于制造光源的方法的流程图;

图7示出根据本发明的印刷机的示意图;

图8示出根据本发明的用于制造印刷品的方法的流程图;

图9示出根据本发明的印刷品的示意图;

图10示出根据本发明的设施的示意图;

图11示出根据本发明的用于照射待照射材料的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的光源100的示意图。光源100包括由铝制成的分配器元件103。分配器元件103一体地形成并且在纵向方向104上长形延伸。横向方向105垂直于纵向方向104。总共28个载体元件102与分配器元件103螺纹连接。载体元件102中的每个都可以单独更换。此外,载体元件102中的每个支承有发光半导体器件101、更准确地说是LED模块101。光源100还具有用于冷却流体流入的连接器107和用于冷却回路的冷却流体回流的连接器108。连接器107和108借助于连接元件106与分配器元件103连接。此外,分配器元件103被设计为光源100的壳体。

图2示出图1的根据本发明的光源100的局部的示意性部分视图。在图2中仅示出光源100的总共28个载体元件102中的一个第一载体元件102。第一发光半导体器件101——它是LED模块101——被钎焊到第一载体元件102上。第一载体元件102被用2个作为紧固装置201的沉头螺钉连接到分配器元件103上。因此,第一发光半导体器件101、第一载体元件102和分配器元件103彼此以上述顺序叠置。所示出的LED模块101包括由陶瓷材料制成的基材204,多个LED芯片203以板上芯片技术被施加到所述基材上。LED模块101是UV-LED模块。分配器元件103还在纵向方向104上并排地针对28个载体元件102中的每个具有用于接纳密封元件301(参见图3)的密封槽202。

图3示出图1的根据本发明的光源100的局部的另一示意性部分视图。如图2所示,在此也仅示出光源100的总共28个载体元件102中的第一载体元件102。在此,在每个密封槽202中还分别接纳有密封元件301。密封元件301被设计为矩形形状的密封圈。在已安装的载体元件102中,接纳在密封槽202中的密封元件301在载体元件102与分配器元件103之间这样围绕在载体元件102与分配器元件103之间的流体导通的连接布置,使得流体导通的连接以侧向地流体密封的方式被密封。此外,在图3中,对于未示出的另外的载体元件102的每个安装位置,可以看到分配器元件103中的第一空腔501的两个第三通道302和分配器元件103中的另外的空腔502的两个第三通道303。第一空腔501和另外的空腔502在下面参考图5进行说明。

图4示出图1的根据本发明的光源100的第一载体元件102的示意图。第一载体元件102具有外部尺寸59.5mm x 24.3mm x 5mm。该第一载体元件由材料名称为Cu-ETP R250和材料编号为CW004A的铜质基体组成。在该基体上施加有厚度为3μm至7μm的镍层。厚度为0.03μm至0.13μm的金层又被涂覆在所述镍层上。这两个覆层是在技术领域中被称为化学镀镍浸(ENIG)的覆层,其特别用于表面保护并且此外使得更容易将LED模块101施加到第一载体元件102的平坦构造的载体表面401上(在图中在第一载体元件102的被遮盖的下侧上)。此外,第一载体元件102具有与载体表面401对置的外表面,所述外表面在此被称为冷却表面402。该冷却表面402部分地是由13个冷却肋404和14个通道405构成的冷却结构403的表面。除了两个最外部的通道405之外,通道405分别在两个相邻的冷却肋404之间穿过。冷却肋404中的每个具有0.65mm的厚度。通道405的宽度大约为0.82mm。冷却肋404分别具有两个中断部。分配室407分别形成冷却肋404的中断部,而收集室408形成每个冷却肋404的第二中断部。在通道405中、在分配室407中和在收集室408中,第一载体元件102的厚度最小。这个最小厚度为1mm。这种材料厚度赋予第一载体元件102足够的机械稳定性,以用于借助于粘接、钎焊或烧结来安装LED模块101。此外,具有这些材料厚度的第一载体元件102足够机械稳定,从而在冷却回路中的常见的压力冲击的情况下不被损坏。在此,通过所选择的材料厚度还能够实现使第一载体元件102充分地输出热量到冷却流体。冷却流体可以沿着第一流体路径409流动,所述第一流体路径在图中通过箭头表示。该第一流体路径409将第一空腔501与分配器元件103的另外的空腔502以流体导通的方式相互连接(参见图5)。第一流体路径409从分配器元件102的第一空腔501出发(在此未示出)引导到分配室407中,通过14个通道405引导到收集室408中并且从那里引导到分配器元件的另外的空腔502(在此未示出)中。因此,冷却表面402部分地界定第一流体路径409。分配室407被布置和设计为用于,将沿着第一流体路径409流动的冷却流体分配到通道405上。与此类似地,收集室408被布置和设计为用于,将从通道405中流出的冷却流体导通到所述另外的空腔502中。冷却肋404中的每个由第一部段410和两个另外的部段411组成。部段410、411分别通过分配室407形式或收集室408形式的中断部彼此分开。第一部段410位于第一流体路径409中,而另外的部段411不位于该第一流体路径中。然而,另外的部段411有助于冷却流体的良好分配,并且因此有助于第一载体元件102的均匀冷却。在第一部段410中,冷却肋404的高度是恒定的。在另外的部段411中,冷却肋404在横向方向105上的高度向外减小,即在垂直于冷却肋404的厚度和高度的、远离第一部段410的方向上减小。这是因为,在另外的部段411中的通道405的深度在横向方向105上向外减小。第一载体元件102还具有贯通螺纹412。这些M2螺纹可以用于固定安装部件、如用于光学元件的保持件,或者也可以用于固定装配辅助装置、例如用于LED模块101的保护帽。上述用于将第一载体元件102以可拆松的方式紧固在分配器元件上的沉头螺钉可以被引导穿过通孔406。光源100的28个载体元件102的每个另外的载体元件102如前述的第一载体元件102那样构造。

图5示出图1的根据本发明的光源100的示意性剖视图。在此可以看到,分配器元件103包括第一空腔501,该第一空腔501被设计为用于冷却流体的入口。第一空腔501包括第一通道503,该第一通道在载体元件102中的每个下方穿过。第一空腔501的两个第二通道504从第一通道503引导到第一流体路径409中。对于每个另外的载体元件102,第一空腔501的各两个第三通道302引导到另外的流体路径中,即引导到相应的载体元件102的冷却表面402(参见图3)。此外,分配器元件103包括另外的空腔502,该空腔被设计为用于冷却流体的回流。该另外的空腔502包括第一通道505,该第一通道在28个载体元件102中的每个下方穿过。所述另外的空腔502的两个第二通道506从所述第一流体路径409引导到其第一通道505中。对于每个另外的载体元件102,另外的空腔502的各两个第三通道303从另外的流体路径、即从相应的另外的载体元件102的冷却表面402引导到第一通道505中(参见图3)。因此,借助于第一流体路径409和每个另外的流体路径,第一空腔501和另外的空腔502以流体导通的方式相互连接。此外在图5中可以看到,在图中通过箭头表示的第一流体路径409由第一冷却表面402和分配器元件103的对置的外表面界定。还可以看到,布置在第一载体元件102与分配器元件之间的第一密封元件301用于密封。分配器元件103在其作为壳体的功能方面还具有保持件507,该保持件被布置和设计为用于,保持光源100的发射窗508。

图6示出用于制造光源100的根据本发明的方法的流程图。在方法步骤A}601中提供28个载体元件102,其如在图4中示出的第一载体元件102那样构造。LED模块101被施加在这些载体元件102中的每个的载体表面401上。此外,在该方法步骤A}601中,提供在图5中示出的分配器元件103。在方法步骤B}中,载体元件102分别借助于两个沉头螺钉以可拆松的方式螺纹连接到分配器元件103上,使得第一空腔51和分配器元件103的另外的空腔502对于每个载体元件102而言借助于流体路径409以流体导通的方式相互连接。在此,流体路径409中的每个由分配器元件103的表面并且由相应的载体元件102的冷却表面402界定。提供所述分配器元件103包括在获得铝成型体的情况下的挤压加工,第二通道504和506以及第三通道302和303通过钻孔加工到该铝成型体中。所述载体元件102中的每个的提供借助于提供铜成型体、加工该铜成型体——尤其是使用CNC铣床加工、以及使用ENIG覆层对所加工的铜成型体进行涂装来实现。使用CNC铣床加工包括使用圆盘铣刀铣削。该圆盘铣刀具有14个圆盘形的铣削刀片,这些铣削刀片分别具有27.7mm的直径和0.82mm的厚度。使用该圆盘铣刀可以同时产生所有14个通道405并且因此产生载体元件102的冷却结构403的冷却肋404。接着,使用端铣刀加工出分配室407和收集室408,并且因此冷却肋404被分成第一部段410和另外的部段411。接下来钻出通孔406并且钻出并切削出贯通螺纹412。通过方法600制造图1的光源100。在此,方法600的特征在于制造时间短、工艺控制稳定(制造公差小)和工具磨损小,特别是在制造载体元件102时。此外,可以使用所提到的工具容易地加工载体元件102的铜。

图7示出根据本发明的印刷机701的示意图。印刷机701包括图1的光源100。光源100布置在印刷机701中,以用于照射印刷在印刷介质702上的组合物。印刷机701是单张纸胶印机。

图8示出根据本发明的用于制造印刷品900(参见图9)的方法800的流程图。在方法步骤A)801中,提供图7的印刷机701和作为物品1002的印刷介质1002(参见图10)。在随后的方法步骤B)802中,使用印刷机701将作为单张纸胶印油墨的液体组合物1003印刷在印刷介质1002上。在方法步骤C)803中,使用由光源100的LED模块101发射的UV光来照射被印刷上的单张纸胶印油墨并且由此借助于聚合使单张纸胶印油墨固化。通过光源100的根据本发明的构造,光源100的28个载体元件中的每个在方法步骤C)803中借助于作为冷却流体的水-乙二醇混合物以大约300W的冷却功率冷却,所述水-乙二醇混合物在大约5bar下在冷却回路中流动,使得两个在纵向方向104上彼此距离最远的载体元件102显示出最大4K的温度差。由此,光源100的所有LED模块101可以在大致相同的效率下运行,由此可以在大的面积上均匀地照射并且由此均匀地固化印刷油墨1003。

图9示出根据本发明的印刷品900的示意图。在此,该印刷品是可根据图8的方法800获得的手册900。

图10示出根据本发明的设施1000的示意图。该设施包括图7的印刷机701和待照射材料1001,该待照射材料由物品1002——在此是印刷介质1002——和被印刷在印刷介质1002上的印刷油墨1003组成。印刷机701的光源100和待照射材料1001这样布置,使得被印刷上的印刷油墨1003可以被由光源100的LED模块101发射的光1004——在此是UV光——照射。

图11示出根据本发明的用于照射所述待照射材料1001的方法1100的流程图。在方法步骤A]1101中,提供图10的设施1000。在方法步骤B]1102中,使用由光源100的LED模块101发射的UV光来照射所述待照射材料1001。

附图标记列表:

100 根据本发明的光源

101 发光半导体器件/LED模块

102 载体元件

103 分配器元件

104 纵向方向

105 横向方向

106 连接元件

107 用于冷却流体流入的连接器

108 用于冷却流体回流的连接器

201 紧固装置/螺钉

202 密封槽

203 LED芯片

204 LED基材

301 密封元件

302 第一空腔的第三通道

303 另外的空腔的第三通道

401 第一载体表面

402 第一冷却表面

403 冷却结构

404 冷却肋

405 在两个相邻的冷却肋之间的通道

406 通孔

407 分配室

408 收集室

409 第一流体路径

410 第一部段

411 另外的部段

412 贯通螺纹

501 第一空腔

502 另外的空腔

503 第一空腔的第一通道

504 第一空腔的第二通道

505 另外的空腔的第一通道

506 另外的空腔的第二通道

507 保持件

508 发射窗

600 根据本发明的用于制造光源的方法

601 方法步骤A}

602 方法步骤B}

701 根据本发明的印刷机

702 印刷介质

800 根据本发明的用于制造印刷品的方法

801 方法步骤A)

802 方法步骤B)

803 方法步骤C)

900 根据本发明的印刷品/手册

1000 根据本发明的设施

1001 待照射材料

1002 物品/印刷介质

1003 组合物/印刷油墨

1004 光

1100 根据本发明的用于照射待照射材料的方法

1101 方法步骤A]

1102 方法步骤B]

相关技术
  • 包括至少一个第一发光半导体器件、第一载体元件和分配器元件的光源
  • 包括基体和安装在分配器基体上的至少一个第一门和一个第二门的纸卷分配器
技术分类

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