一种用于制备一体化微结构透镜的模具的制作方法

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一种用于制备一体化微结构透镜的模具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED制备领域,尤其涉及一种用于制备一体化微结构透镜的模具。
【背景技术】
[0002]发光二极管(英文为Light Emitting D1de,简称LED)是利用半导体的P-N结电致发光原理制成的一种半导体发光器件。LED具有环保、亮度高、功耗低、寿命长、工作电压低、易集成化等优点,是继白炽灯、荧光灯和高强度放电(英文缩写为HID)灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源。
[0003]近年来,由于材料及技术的突破,发光二极管的发光亮度已经有了非常多的提升,尤其是白光发光二极管的出现,更使得发光二极管渐渐的取代目前传统照明设备。白光LED的一种混光方式为蓝光LED蓝光激发焚光粉发出黄光并与其他蓝光混合出白光,而焚光粉的使用对LED的色温有极大影响。现有的一些新兴技术,如远程荧光技术对LED的出光性能具有一定提升,但成本高,技术应用不广泛,因此传统工艺封装的LED仍占据主要市场,同时需对其成本和性能进行进一步改进。

【发明内容】

[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足,提供一种结构简单、成本低廉,并且能有效改善白光LED的色温与光强空间的用于制备一体化微结构透镜的模具。
[0005]本实用新型通过下述技术方案实现:
[0006]一种用于制备一体化微结构透镜的模具,所述模具包括模具本体1,模具本体I具有一平面,在平面上阵列分布有凹陷的模腔2,模腔2通过抽真空通道3与真空泵连接;平面上平铺有分离膜4,分离膜4上平铺有表面具有阵列微结构的薄膜5 ;通过真空泵对模腔2内抽真空,使分离膜4及薄膜5被吸入模腔内2,并与模腔2内壁紧密贴合。
[0007]所述抽真空通道3开设在每个模腔2的两侧或者底部。
[0008]所述抽真空通道3与真空泵的气路上设置有阀门。
[0009]制备一体化微结构透镜的方法如下:
[0010](I)将分离膜4平放在模具本体I的平面上;
[0011](2)在分离膜4上贴合表面具有阵列微结构的薄膜5 ;若薄膜5与制备透镜的胶体材料一致时,则薄膜5的阵列微结构面朝下;若薄膜5与制备透镜的胶体材料不同时,则薄膜5的阵列微结构面向上;
[0012](3)对模腔2预热至60-80°C并进行抽真空,使分离膜4及薄膜5与模腔2内壁紧密贴合;
[0013](4)向模腔2内灌满胶体材料6,接着将固定在LED支架上的LED阵列8,分别对准各模腔;
[0014](5)再通过热压板7下压,使LED被压合封装在胶体材料6内;
[0015](6)待胶体材料6固化后,经脱模便可得到一体化表面具有阵列微结构的透镜。
[0016]上述骤(5)所述通过热压板7下压,使LED被压合封装在胶体材料6内,此时,若薄膜5与制备透镜的胶体材料6 —致时,则薄膜5的阵列微结构面朝下,此时薄膜5与胶体材料6融合为一体,薄膜5的阵列微结构即为透镜表面的阵列微结构。
[0017]上述步骤(5)所述通过热压板7下压,使LED被压合封装在胶体材料6内,此时,若薄膜5与制备透镜的胶体材料6不同时,则薄膜5的阵列微结构面向上,并在阵列微结构面上涂覆离模剂,以便胶体材料6与薄膜5分离,此时薄膜5的阵列微结构转印至胶体材料6上,待胶体材料6固化后,经脱模便可得到一体化表面具有阵列微结构的透镜。
[0018]上述步骤(5)所述热压板7温度为80-180°C,并保压保温6-30分钟。
[0019]上述步骤(6)透镜的阵列微结构为凸起或凹陷的圆锥形、圆柱形、球形、矩形中的一种或多种组合,结构尺度为1-100 μ m。
[0020]上述步骤(3)模腔2的抽真空通道3内压强为-0.1MPa0
[0021]本实用新型相对于现有技术,具有如下的优点及效果:
[0022]能在制备成型LED透镜的同时,在其表面制备微纳结构,省却对透镜进行二次结构的制备。
[0023]阵列微结构的衍射作用,这种结构的透镜能有效改善白光LED的空间色温分布,为LED灯具的配光设计减少压力,提高灯具的质量。
[0024]制备方法简便易行,生产效率高,灵活性强,工艺成本低廉,在提高了 LED制备工艺技术的同时、大大的降低了 LED生产成本等优点。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型制备一体化微结构透镜中使用的模具结构示意图。
[0026]图2为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤I ;
[0027]图3为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤2 ;
[0028]图4为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤3 ;
[0029]图5为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤4 ;
[0030]图6为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤4、5 ;
[0031]图7为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤6 ;
【具体实施方式】
[0032]下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
[0033]实施例
[0034]如图1至7所示。本实用新型一种用于制备一体化微结构透镜的模具,所述模具包括模具本体1,模具本体I具有一平面,在平面上阵列分布有凹陷的模腔2,模腔2通过抽真空通道3与真空泵连接;平面上平铺有分离膜4,分离膜4上平铺有表面具有阵列微结构的薄膜5 ;通过真空泵对模腔2内抽真空,使分离膜4及薄膜5被吸入模腔内2,并与模腔2内壁紧密贴合。
[0035]表面具有阵列微结构的薄膜5可通过旋涂、热压印技术获得,固化后可承受最高温度为150-300°C,可重复使用。微结构可以是凸起或凹陷的圆锥形、圆柱形、球形、矩形等。
[0036]所述抽真空通道3开设在每个模腔2的两侧或者底部。
[0037]所述抽真空通道3与真空泵的气路上设置有阀门,真空泵及阀门无特殊结构要求,故图中未示出。
[0038]一制备体化微结构透镜的方法如下:
[0039](I)将分离膜4平放在模具本体I的平面上;
[0040](2)在分离膜4上贴合表面具有阵列微结构的薄膜5 ;若薄膜5与制备透镜的胶体材料一致时,则薄膜5的阵列微结构面朝下;若薄膜5与制备透镜的胶体材料不同时,则薄膜5的阵列微结构面向上;
[0041](3)对模腔2预热至60-80°C并进行抽真空,使分离膜4及薄膜5与模腔2内壁紧密贴合;
[0042](4)向模腔2内灌满胶体材料6,接着将固定在LED支架上的LED阵列8,分别对准各模腔;
[0043](5)再通过热压板7下压,使LED被压合封装在胶体材料6内;
[0044](6)待胶体材料6固化后,经脱模便可得到一体化表面具有阵列微结构的透镜。
[0045]上述骤(5)所述通过热压板7下压,使LED被压合封装在胶体材料6内,此时,若薄膜5与制备透镜的胶体材料6 —致时,则薄膜5的阵列微结构面朝下,此时薄膜5与胶体材料6融合为一体,薄膜5的阵列微结构即为透镜表面的阵列微结构。
[0046]上述步骤(5)所述通过热压板7下压,使LED被压合封装在胶体材料6内,此时,若薄膜5与制备透镜的胶体材料6不同时,则薄膜5的阵列微结构面向上,并在阵列微结构面上涂覆离模剂(使薄膜作为模板供反复使用),以便胶体材料6与薄膜5分离,此时薄膜5的阵列微结构转印至胶体材料6上,待胶体材料6固化后,经脱模便可得到一体化表面具有阵列微结构的透镜。离模剂按13:1比例调配。
[0047]上述步骤(5)所述热压板7温度为80-180°C,并保压保温6-30分钟,优选12分钟。
[0048]上述步骤(6)透镜的阵列微结构为凸起或凹陷的圆锥形、圆柱形、球形、矩形中的一种或多种组合,结构尺度为1-100 μ m。
[0049]上述步骤(3)模腔2的抽真空通道3内压强为-0.1MPa0
[0050]上述薄膜5材料为7040型硅胶,透镜的胶体材料6为925型硅胶。
[0051]如上所述,便可较好地实现本实用新型。
[0052]本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于制备一体化微结构透镜的模具,其特征在于:所述模具包括模具本体(1),模具本体(I)具有一平面,在平面上阵列分布有凹陷的模腔(2),模腔(2)通过抽真空通道(3)与真空泵连接;平面上平铺有分离膜(4),分离膜(4)上平铺有表面具有阵列微结构的薄膜(5);通过真空泵对模腔(2)内抽真空,使分离膜(4)及薄膜(5)被吸入模腔(2)内,并与模腔(2)内壁紧密贴合。2.根据权利要求1所述的模具,其特征在于:所述抽真空通道(3)开设在每个模腔(2)的两侧或者底部。3.根据权利要求2所述的模具,其特征在于:所述抽真空通道(3)与真空泵的气路上设置有阀门。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于制备一体化微结构透镜的模具,包括模具本体具有一平面,在平面上阵列分布有凹陷的模腔,模腔通过抽真空通道与真空泵连接;平面上平铺有分离膜,分离膜上平铺有表面具有阵列微结构的薄膜;通过真空泵对模腔内抽真空,使分离膜及薄膜被吸入模腔内,并与模腔内壁紧密贴合。在模腔内灌封透镜所用胶体材料,通过热压板加压与加热固化,将薄膜表面微结构转印至胶体表面,一体化制备得表面具有微结构的透镜。由于阵列结构的衍射作用,能有效改善白光LED的色温空间分布,本实用新型结构简单、操作简便易行,生产效率高,灵活性强,节约成本等优点。
【IPC分类】G02B3/00, H01L33/58
【公开号】CN204650003
【申请号】CN201520098555
【发明人】王卉玉, 陈丘, 蔡杨华, 陈永辉, 陈凯航, 汤勇
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年2月10日
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