一種用于制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的模具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的模具。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)光二極管(英文為Light Emitting D1de，簡稱LED)是利用半導(dǎo)體的P-N結(jié)電致發(fā)光原理制成的一種半導(dǎo)體發(fā)光器件。LED具有環(huán)保、亮度高、功耗低、壽命長、工作電壓低、易集成化等優(yōu)點(diǎn)，是繼白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度放電(英文縮寫為HID)燈(如高壓鈉燈和金鹵燈)之后的第四代新光源。
[0003]近年來，由于材料及技術(shù)的突破，發(fā)光二極管的發(fā)光亮度已經(jīng)有了非常多的提升，尤其是白光發(fā)光二極管的出現(xiàn)，更使得發(fā)光二極管漸漸的取代目前傳統(tǒng)照明設(shè)備。白光LED的一種混光方式為藍(lán)光LED藍(lán)光激發(fā)焚光粉發(fā)出黃光并與其他藍(lán)光混合出白光，而焚光粉的使用對(duì)LED的色溫有極大影響。現(xiàn)有的一些新興技術(shù)，如遠(yuǎn)程熒光技術(shù)對(duì)LED的出光性能具有一定提升，但成本高，技術(shù)應(yīng)用不廣泛，因此傳統(tǒng)工藝封裝的LED仍占據(jù)主要市場(chǎng)，同時(shí)需對(duì)其成本和性能進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，并且能有效改善白光LED的色溫與光強(qiáng)空間的用于制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的模具。
[0005]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的模具，所述模具包括模具本體1，模具本體I具有一平面，在平面上陣列分布有凹陷的模腔2，模腔2通過抽真空通道3與真空泵連接；平面上平鋪有分離膜4，分離膜4上平鋪有表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的薄膜5 ;通過真空泵對(duì)模腔2內(nèi)抽真空，使分離膜4及薄膜5被吸入模腔內(nèi)2，并與模腔2內(nèi)壁緊密貼合。
[0007]所述抽真空通道3開設(shè)在每個(gè)模腔2的兩側(cè)或者底部。
[0008]所述抽真空通道3與真空泵的氣路上設(shè)置有閥門。
[0009]制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的方法如下:
[0010](I)將分離膜4平放在模具本體I的平面上；
[0011](2)在分離膜4上貼合表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的薄膜5 ;若薄膜5與制備透鏡的膠體材料一致時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面朝下；若薄膜5與制備透鏡的膠體材料不同時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面向上；
[0012](3)對(duì)模腔2預(yù)熱至60-80°C并進(jìn)行抽真空，使分離膜4及薄膜5與模腔2內(nèi)壁緊密貼合；
[0013](4)向模腔2內(nèi)灌滿膠體材料6，接著將固定在LED支架上的LED陣列8，分別對(duì)準(zhǔn)各模腔；
[0014](5)再通過熱壓板7下壓，使LED被壓合封裝在膠體材料6內(nèi)；
[0015](6)待膠體材料6固化后，經(jīng)脫模便可得到一體化表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的透鏡。
[0016]上述驟(5)所述通過熱壓板7下壓，使LED被壓合封裝在膠體材料6內(nèi)，此時(shí)，若薄膜5與制備透鏡的膠體材料6 —致時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面朝下，此時(shí)薄膜5與膠體材料6融合為一體，薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)即為透鏡表面的陣列微結(jié)構(gòu)。
[0017]上述步驟(5)所述通過熱壓板7下壓，使LED被壓合封裝在膠體材料6內(nèi)，此時(shí)，若薄膜5與制備透鏡的膠體材料6不同時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面向上，并在陣列微結(jié)構(gòu)面上涂覆離模劑，以便膠體材料6與薄膜5分離，此時(shí)薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至膠體材料6上，待膠體材料6固化后，經(jīng)脫模便可得到一體化表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的透鏡。
[0018]上述步驟(5)所述熱壓板7溫度為80-180°C，并保壓保溫6-30分鐘。
[0019]上述步驟(6)透鏡的陣列微結(jié)構(gòu)為凸起或凹陷的圓錐形、圓柱形、球形、矩形中的一種或多種組合，結(jié)構(gòu)尺度為1-100 μ m。
[0020]上述步驟(3)模腔2的抽真空通道3內(nèi)壓強(qiáng)為-0.1MPa0
[0021]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0022]能在制備成型LED透鏡的同時(shí)，在其表面制備微納結(jié)構(gòu)，省卻對(duì)透鏡進(jìn)行二次結(jié)構(gòu)的制備。
[0023]陣列微結(jié)構(gòu)的衍射作用，這種結(jié)構(gòu)的透鏡能有效改善白光LED的空間色溫分布，為LED燈具的配光設(shè)計(jì)減少壓力，提高燈具的質(zhì)量。
[0024]制備方法簡便易行，生產(chǎn)效率高，靈活性強(qiáng)，工藝成本低廉，在提高了 LED制備工藝技術(shù)的同時(shí)、大大的降低了 LED生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡中使用的模具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型一體化微結(jié)構(gòu)透鏡制備步驟I ;
[0027]圖3為本實(shí)用新型一體化微結(jié)構(gòu)透鏡制備步驟2 ;
[0028]圖4為本實(shí)用新型一體化微結(jié)構(gòu)透鏡制備步驟3 ;
[0029]圖5為本實(shí)用新型一體化微結(jié)構(gòu)透鏡制備步驟4 ;
[0030]圖6為本實(shí)用新型一體化微結(jié)構(gòu)透鏡制備步驟4、5 ；
[0031]圖7為本實(shí)用新型一體化微結(jié)構(gòu)透鏡制備步驟6 ;
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0033]實(shí)施例
[0034]如圖1至7所示。本實(shí)用新型一種用于制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的模具，所述模具包括模具本體1，模具本體I具有一平面，在平面上陣列分布有凹陷的模腔2，模腔2通過抽真空通道3與真空泵連接；平面上平鋪有分離膜4，分離膜4上平鋪有表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的薄膜5 ;通過真空泵對(duì)模腔2內(nèi)抽真空，使分離膜4及薄膜5被吸入模腔內(nèi)2，并與模腔2內(nèi)壁緊密貼合。
[0035]表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的薄膜5可通過旋涂、熱壓印技術(shù)獲得，固化后可承受最高溫度為150-300°C，可重復(fù)使用。微結(jié)構(gòu)可以是凸起或凹陷的圓錐形、圓柱形、球形、矩形等。
[0036]所述抽真空通道3開設(shè)在每個(gè)模腔2的兩側(cè)或者底部。
[0037]所述抽真空通道3與真空泵的氣路上設(shè)置有閥門，真空泵及閥門無特殊結(jié)構(gòu)要求，故圖中未示出。
[0038]一制備體化微結(jié)構(gòu)透鏡的方法如下:
[0039](I)將分離膜4平放在模具本體I的平面上；
[0040](2)在分離膜4上貼合表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的薄膜5 ;若薄膜5與制備透鏡的膠體材料一致時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面朝下；若薄膜5與制備透鏡的膠體材料不同時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面向上；
[0041](3)對(duì)模腔2預(yù)熱至60-80°C并進(jìn)行抽真空，使分離膜4及薄膜5與模腔2內(nèi)壁緊密貼合；
[0042](4)向模腔2內(nèi)灌滿膠體材料6，接著將固定在LED支架上的LED陣列8，分別對(duì)準(zhǔn)各模腔；
[0043](5)再通過熱壓板7下壓，使LED被壓合封裝在膠體材料6內(nèi)；
[0044](6)待膠體材料6固化后，經(jīng)脫模便可得到一體化表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的透鏡。
[0045]上述驟(5)所述通過熱壓板7下壓，使LED被壓合封裝在膠體材料6內(nèi)，此時(shí)，若薄膜5與制備透鏡的膠體材料6 —致時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面朝下，此時(shí)薄膜5與膠體材料6融合為一體，薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)即為透鏡表面的陣列微結(jié)構(gòu)。
[0046]上述步驟(5)所述通過熱壓板7下壓，使LED被壓合封裝在膠體材料6內(nèi)，此時(shí)，若薄膜5與制備透鏡的膠體材料6不同時(shí)，則薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)面向上，并在陣列微結(jié)構(gòu)面上涂覆離模劑(使薄膜作為模板供反復(fù)使用)，以便膠體材料6與薄膜5分離，此時(shí)薄膜5的陣列微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至膠體材料6上，待膠體材料6固化后，經(jīng)脫模便可得到一體化表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的透鏡。離模劑按13:1比例調(diào)配。
[0047]上述步驟(5)所述熱壓板7溫度為80-180°C，并保壓保溫6-30分鐘，優(yōu)選12分鐘。
[0048]上述步驟(6)透鏡的陣列微結(jié)構(gòu)為凸起或凹陷的圓錐形、圓柱形、球形、矩形中的一種或多種組合，結(jié)構(gòu)尺度為1-100 μ m。
[0049]上述步驟(3)模腔2的抽真空通道3內(nèi)壓強(qiáng)為-0.1MPa0
[0050]上述薄膜5材料為7040型硅膠，透鏡的膠體材料6為925型硅膠。
[0051]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0052]本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的模具，其特征在于:所述模具包括模具本體(1)，模具本體(I)具有一平面，在平面上陣列分布有凹陷的模腔(2)，模腔(2)通過抽真空通道(3)與真空泵連接；平面上平鋪有分離膜(4)，分離膜(4)上平鋪有表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的薄膜(5);通過真空泵對(duì)模腔(2)內(nèi)抽真空，使分離膜(4)及薄膜(5)被吸入模腔(2)內(nèi)，并與模腔(2)內(nèi)壁緊密貼合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具，其特征在于:所述抽真空通道(3)開設(shè)在每個(gè)模腔(2)的兩側(cè)或者底部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模具，其特征在于:所述抽真空通道(3)與真空泵的氣路上設(shè)置有閥門。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于制備一體化微結(jié)構(gòu)透鏡的模具，包括模具本體具有一平面，在平面上陣列分布有凹陷的模腔，模腔通過抽真空通道與真空泵連接；平面上平鋪有分離膜，分離膜上平鋪有表面具有陣列微結(jié)構(gòu)的薄膜；通過真空泵對(duì)模腔內(nèi)抽真空，使分離膜及薄膜被吸入模腔內(nèi)，并與模腔內(nèi)壁緊密貼合。在模腔內(nèi)灌封透鏡所用膠體材料，通過熱壓板加壓與加熱固化，將薄膜表面微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至膠體表面，一體化制備得表面具有微結(jié)構(gòu)的透鏡。由于陣列結(jié)構(gòu)的衍射作用，能有效改善白光LED的色溫空間分布，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便易行，生產(chǎn)效率高，靈活性強(qiáng)，節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G02B3/00, H01L33/58
【公開號(hào)】CN204650003
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520098555
【發(fā)明人】王卉玉, 陳丘, 蔡楊華, 陳永輝, 陳凱航, 湯勇
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日