CN101949518A - 一种蝇眼透镜结构的制作方法 - Google Patents

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史立方
尹韶云
杜春雷
边岱泉
康玉柱
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Shanghai Ming Yuan Light Development Co ltd
Institute of Optics and Electronics of CAS
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Shanghai Ming Yuan Light Development Co ltd
Institute of Optics and Electronics of CAS
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Abstract

本发明提供了一种蝇眼透镜结构的制作方法，包括：在基板上涂覆抗蚀剂；用掩模对所述抗蚀剂进行曝光，形成由多个抗蚀剂圆饼构成的阵列；对所述阵列进行后烘，以使每一个抗蚀剂圆饼变成凸透镜的形状；将定形材料涂覆于所述阵列上；固化所述定形材料，以使所述定形材料形成一蝇眼透镜模板；在LED灯表面上涂覆有机材料；用所述蝇眼透镜模板压印所述有机材料，以在所述LED灯表面上形成蝇眼透镜结构。该方法所形成的蝇眼透镜结构可以帮助提高LED灯的出射光束的均匀性，使其照明质量得到显著提升。

Description

一种蝇眼透镜结构的制作方法
技术领域
本发明涉及半导体照明技术，尤其涉及一种新颖的蝇眼透镜结构的制作方法。
背景技术
城市公共照明和室内照明已成为人们日益关心的能源和环境问题中的一个重要部分。城市公共照明在照明市场上占有庞大的份额。根据统计，城市公共照明在我国照明耗电中占30％的比例，约439亿kwh。以平均电价0.65元/kwh计算，一年开支285亿元。目前，广泛应用于城市公共照明的是高压钠灯，能量消耗较大。
基于LED技术的半导体照明是近年来全球最具发展前景的高技术领域之一。和传统照明光源相比，LED光源具有节能、寿命长、环保、体积小、控制灵活、响应速度快等优点，有着诱人的发展前景。但是，目前的LED照明存在的一个重大的问题是如何获得良好的照明均匀性。
发明内容
本发明的技术拟解决的问题是：针对目前LED照明不均匀性以及透过率不高的问题，提供一种能获得高均匀性的LED路灯设计方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种蝇眼透镜结构的制作方法，包括：在基板上涂覆抗蚀剂；用掩模对所述抗蚀剂进行曝光，形成由多个抗蚀剂圆饼构成的阵列；对所述阵列进行后烘，以使每一个抗蚀剂圆饼变成凸透镜的形状；将定形材料涂覆于所述阵列上；固化所述定形材料，以使所述定形材料形成一蝇眼透镜模板；在LED灯表面上涂覆有机材料；用所述蝇眼透镜模板压印所述有机材料，以在所述LED灯表面上形成蝇眼透镜结构。
根据一较佳实施例，在上述方法中，所述定形材料为PDMS溶液。
根据一较佳实施例，在上述方法中，所述固化是通过加热来实现的。
根据一较佳实施例，在上述方法中，所述阵列是由多个抗蚀剂圆饼周期性排列而形成的。
根据一较佳实施例，在上述方法中，所述涂覆抗蚀剂的步骤和所述涂覆定形材料的步骤均采用旋涂工艺。
根据本发明的方法所获得的蝇眼透镜结构可以对LED二次光学曲面出射的光进行分割和叠加，可以进一步提高出射光束的均匀性，使其照明质量得到显著的提升。
应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1为基底的示意图。
图2为在基底表面涂覆抗蚀剂后的示意图。
图3掩模结构的示意图。
图4表示曝光显影之后的结构的示意图。
图5表示热熔之后的凸透镜结构的示意图。
图6表示在凸透镜结构上浇注定形材料的示意图。
图7为固化后的定形材料的示意图。
图8为在LED灯表面涂覆有机材料后的结构的示意图。
图9表示将模板压印于有机材料的表面。
图10表示表面形成蝇眼透镜结构的LED灯结构的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
以下结合图1-10来详细描述本发明。
图1示出了基板1。根据本发明的优选实施例，该基板可选用硅基板。
如图2所示，在基板1上涂覆抗蚀剂2，形成一抗蚀剂层。该抗蚀剂优选采用AZ9260。根据优选实施例，该抗蚀剂层的厚度优选为10um。此外，可以优选采用旋涂工艺来执行该涂覆步骤。
图3示出了一掩模，该掩模包括不透光区3和透光区4。特别是，所述不透光区3形成为周期性排列的圆形阵列。优选地，圆形阵列的间隔周期为3um，且每个圆的直径为2um。
将所述掩模置于所述抗蚀剂2上，以进行曝光。图4示出了曝光显影之后的结构。如图4所示，抗蚀剂2形成为由多个圆饼构成的阵列。
随后，对所述阵列进行后烘。后烘是光刻技术的一个步骤，为了使抗蚀剂与基片粘连更牢固，需要从基片背部无光刻胶的一面加热。经后烘，上述每一个圆饼形状的抗蚀剂2将热熔成为凸透镜的形状，参见图5。根据优选的实施例，后烘的温度优选为130℃，且后烘的时间优选为35分钟。
如图6所示，定形材料5将被涂覆于由凸透镜形状的抗蚀剂2构成的阵列上。该定形材料5优选采用PDMS(聚二甲基硅氧烷)溶液。固化该定形材料5，以形成一蝇眼透镜模板6，参见图7。对于PDMS溶液来说，上述固化是通过加热而实现的，其中优选的加热温度为70℃且加热时间优选为60分钟。
接着，在一LED灯的表面上涂覆有机材料。如图8所示，在LED灯7的二次光学透镜8上涂覆一层有机材料9。该有机材料优选NOA68。此外，该涂覆有机材料的步骤也优选采用旋涂工艺。
参考图9，将蝇眼透镜模板6置于有机材料9上进行压印，从而在LED灯的表面上形成蝇眼透镜结构，如图10所示。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (5)

1.一种蝇眼透镜结构的制作方法，包括：
在基板上涂覆抗蚀剂；
用掩模对所述抗蚀剂进行曝光，形成由多个抗蚀剂圆饼构成的阵列；
对所述阵列进行后烘，以使每一个抗蚀剂圆饼变成凸透镜的形状；
将定形材料涂覆于所述阵列上；
固化所述定形材料，以使所述定形材料形成一蝇眼透镜模板；
在LED灯表面上涂覆有机材料；
用所述蝇眼透镜模板压印所述有机材料，以在所述LED灯表面上形成蝇眼透镜结构。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定形材料为PDMS溶液。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固化是通过加热来实现的。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阵列是由多个抗蚀剂圆饼周期性排列而形成的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂覆抗蚀剂的步骤和所述涂覆定形材料的步骤均采用旋涂工艺。
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