CN102230981A - 玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列及其制备方法，它包括一个基片（1），所述的基片（1）的一侧设有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列（2），基片（1）为高透光的玻璃制成，菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列（2）为透明的有机硅凝胶或有机硅橡胶制成，其制备方法包括以下步骤：（1）准备材料；（2）涂布透镜材料；（3）复合；（4）脱模。本发明有益效果是：以高透光的玻璃为基板，在其一侧一次复合成型有机硅材料的透镜或透镜阵列，利用玻璃及有机硅材料良好的物理及化学性能，能够满足长期户外使用的要求。

Description

玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列及其制备方法

技术领域

    本发明涉及一种玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列及其制备方法。

背景技术

菲涅尔透镜是一种基本的光学元件，广泛应有于太阳能聚光聚能光学照明、视景系统、科学研究等领域，尤其是大尺寸的菲涅尔透镜，在一些要求不高的场合，往往用于代替制造难度大、同期长和重量大的玻璃透镜。

通常用于菲涅尔透镜的材料是聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）及其酸性材料、聚硫酸醋（PC）、聚醋(PET)等透明有机材料，采用模压成型、固化成型、浇铸成型、注塑成型等工艺制成菲涅尔透镜或透镜阵列。但是由于透明有机材料性能的局限性，这类透镜在长期使用过程中容易发生变形、光老化、表面腐蚀等现象，导致功能和性能指标大幅度下降，不能满足使用要求。

发明内容

本发明的发明目的在于解决现有技术的不足，提供一种玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列及其制备方法，以高透光的玻璃为基板，在其一侧一次复合成型有机硅材料的透镜或透镜阵列，利用玻璃及有机硅材料良好的物理及化学性能，能够满足长期户外使用的要求。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：

玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片，基片的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列。

所述的基片采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列采用透明的有机硅凝胶或有机硅橡胶制成。

玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备片状透镜模具、略大于透镜模具的玻璃基板和透镜材料，片状透镜模具厚度为0.5～0.8mm，玻璃基板的厚度为2～4mm；

（2）涂布透镜材料：在透镜模具的透镜面和玻璃基板表面中的之一或两者同时均匀涂布的一层透镜材料；

（3）复合：将涂布后的透镜模具或玻璃基板排泡后再进行复合，并保证复合面不残留或残留尽可能少，以免影响产品功能和性能的气泡。

（4）脱模：用加热固化、自然硫化或射线固化使得透镜材料完全固化后，脱模即得到所要的制品。

玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：制作数块透镜模具块，然后将这些透镜模具块拼接成一个透镜模具，并保证透镜模具块之间的缝隙小于0.05mm；将厚度为1～3mm，大小与透镜模具大小匹配的玻璃基板，去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；

（2）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层透镜材料，保证填满模具表面的沟槽；

（3）复合：将涂布后的透镜模具排泡后再进行复合，并保证复合面不残留或残留尽可能少，以免影响产品功能和性能的气泡；

（4）脱模：用加热固化、自然硫化或射线固化使得透镜材料完全固化后，脱模即得到所需制品。

所述的透镜材料为有机硅凝胶或有机硅橡胶。

所述的复合包括自然复合和真空复合，其中，自然复合即是将涂布后的透镜模具和玻璃基板在空气中静置排泡后，再将玻璃基板覆盖在透镜模具上采用滚压法进行复合；真空复合即将涂布后的透镜模具和玻璃基板放入真空箱中抽真空排泡后，在真空中将玻璃基板覆盖在透镜模具上，压平并保证玻璃基板与透镜模具的相对位置，然后缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板和透镜模具进行复合，真空复合的真空度为0.02～1Pa。

所述的片状透镜模具采用具有柔性的电铸片状模具。

所述的透镜模具块采用具有柔性的有机材料或金属材料制成。

本发明在涂布透镜材料之前，需在玻璃基板上涂布一层偶联剂或在透镜材料中掺入偶联剂。

本发明的有益效果是：以高透光的玻璃为基板，在其一侧一次复合成型有机硅材料的透镜或透镜阵列，利用玻璃及有机硅材料良好的物理及化学性能，能够满足长期户外使用的要求。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图中，1-基片，2-菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图进一步说明本发明的技术方案：

【实施例1】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅凝胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好片状的尺寸为800×1200mm电铸镍片状模具、尺寸为850×1300mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.8mm，玻璃基板的厚度为3mm，透镜材料采用有机硅凝胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板清洗干净后，放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥后备用；

（3）涂布透镜材料：再在玻璃基板上用60目的丝网均匀涂布一层有机硅凝胶；将电铸镍模具的透镜面涂布薄薄的一层有机硅凝胶；

（4）复合：将涂布后玻璃基板和模具在空气中静置2小时排泡后，采用滚压法将透镜模具与玻璃基板复合，控制复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（5）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅凝胶及玻璃基板在65℃环境下加热至有机硅凝胶完全固化，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、玻璃基板和透镜材料。其中用硬铝车制8块120 mm×120 mm×12 mm的菲涅尔透镜模具块，每一块模具块背面设有螺纹孔用于连接，将各模具块固定在500 mm ×250mm×800mm的铝质基板上组合成一个透镜模具，并保证各模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为2mm，尺寸为500 mm ×250mm的低铁高透的玻璃基板，去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有机硅凝胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥；

（3）涂布透镜材料：将步骤（1）组合成的透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅凝胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（4）复合：将涂布后的模具及玻璃基板同时放入真空箱中进行抽真空排泡，真空度为0.02Pa，在真空中将玻璃覆盖在透镜模具上，压平并保证玻璃基板与透镜模具的相对位置，缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板与透镜模具及有机硅凝胶进行复合；

（5）将玻璃基板与透镜模具及有机硅凝胶的复合体在120度的环境下加热直至有机硅凝胶完全固化，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

【实施例2】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅橡胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好尺寸为800×1200mm的电铸铝片状模具、尺寸为820×1250mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.5mm，玻璃基板的厚度为1mm，透镜材料采用有机硅橡胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板清洗干净后，放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥后备用；

（3）涂布透镜材料：再在玻璃基板上用50目的丝网均匀涂布一层有机硅橡胶；

（4）复合：将涂布后的模具及玻璃基板同时放入真空箱中进行抽真空排泡，真空度为0.02Pa，在真空中将玻璃覆盖在透镜模具上，压平并保证玻璃基板与透镜模具的相对位置，缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板与透镜模具及有机硅凝胶进行复合；

（5）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅橡胶及玻璃基板放置在常温下，有机硅橡胶因自然硫化而完全固化后，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、玻璃基板和透镜材料。用聚甲基丙烯酸甲酯即有机玻璃制成8块长×宽×高为120 mm×120 mm×12 mm的菲涅尔透镜模具块，将制成的8块模具块进行等离子焊接组合成一个480mm×240mm×12 mm的透镜模具，并保证各8块模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为3mm，尺寸为520mm×250mm的低铁高透的玻璃基板去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有机硅橡胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥后备用；

（3）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅橡胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（4）将涂布后的模具及玻璃基板同时放入真空箱中抽真空排泡。真空度为1Pa，并在真空玻璃压将玻璃盖上模具的涂层表面，压平并保证玻璃与模具的相对位置，缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板与透镜模具及有机硅橡胶进行复合；

（5）将玻璃基板与透镜模具及有机硅橡胶的复合体在100度的环境下加热直至有机硅橡胶完全固化，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

【实施例3】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅凝胶制成。

800×1200玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好尺寸为800×1200的电铸铁片状模具、尺寸为840×1260的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.5mm，玻璃基板的厚度为4mm，透镜材料为有机硅凝胶。

（2）掺入偶联剂：将偶联剂掺入进有机硅凝胶中，使得有机硅凝胶得到一定的黏粘性。

（3）涂布透镜材料：用50目的丝网将片状将电铸镍模具的透镜面均匀涂布一层有机硅凝胶；

（4）复合：将涂布后的模具在空气中静置3小时排泡后，采用滚压法将透镜模具与玻璃基板复合，控制复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（5）脱模：使用射线固化法使得透镜材料完全固化后，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、透镜材料和玻璃基板。用聚甲基丙烯酸甲酯的酸性材料制成8块大小为120 mm×120 mm×12 mm小的菲涅尔透镜模具块，将制成的8块模具块进行等离子焊接组合成一个480mm×240mm×12 mm的透镜模具，并保证各8块模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为3mm，尺寸为480mm×240mm的低铁高透的玻璃基板去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有机硅凝胶；

（2）掺入偶联剂：将偶联剂掺入进有机硅凝胶中，使得有机硅凝胶得到一定的黏粘性。（3）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅凝胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（4）复合：将涂布后的模具在空气中静置2小时排泡后，采用滚压法将透镜模具与玻璃基板复合，控制复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（5）使用射线固化法使得有机硅凝胶完全固化后，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

【实施例4】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅橡胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好尺寸为800×1200mm的电铸镍片状模具、尺寸为850×1250mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.7mm，玻璃基板的厚度为3mm，透镜材料采用有较好粘着性的有机硅橡胶；

（2）涂布透镜材料：用40目的丝网将片状电铸镍模具的透镜面均匀涂布一层有机硅橡胶；

（3）复合：将涂布后模具在空气中静置4小时排泡后，采用滚压法将电铸镍模具与玻璃基板复合，控制好复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡； 

（4）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅橡胶及玻璃基板在63℃环境下加热至透镜材料完全固化，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、透镜材料和玻璃基板。用聚碳酸醋（PC）制成8块大小为120 mm×120 mm×12 mm小的菲涅尔透镜模具块，将制成的8块小模具块进行激光焊接成一个480mm×240mm×12 mm的透镜模具，并保证模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为2mm，尺寸为480mm×240mm的低铁高透的玻璃基板去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有较好粘着性的有机硅橡胶；

（2）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅橡胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（3）复合：将涂布好的模具在空气中静置2小时排泡后，采用滚压法将玻璃与模具及有机硅凝胶进行复合，复合的速度为，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（4）脱模：将玻璃基板、透镜模具和有机硅橡胶的复合体在115度的环境下加热直至有机硅橡胶完全固化，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

【实施例5】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅橡胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好尺寸为800×1200mm的电铸镍片状模具、尺寸为850×1250mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.7mm，玻璃基板的厚度为3mm，透镜材料采用有较好粘着性的有机硅橡胶；

（2）涂布透镜材料：用40目的丝网将片状电铸镍模具的透镜面均匀涂布一层有机硅橡胶；

（3）复合：将涂布后模具在空气中静置4小时排泡后，采用滚压法将电铸镍模具与玻璃基板复合，控制复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡； 

（4）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅橡胶及玻璃基板在63℃环境下加热至透镜材料完全固化，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、透镜材料和玻璃基板。用聚醋（PET）制成8块大小为120 mm×120 mm×12 mm小的菲涅尔透镜模具块，将制成的8块小模具块进行激光焊接成一个480mm×240mm×12 mm的透镜模具，并保证模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为2mm，尺寸为480mm×240mm的低铁高透的玻璃基板去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有较好粘着性的有机硅橡胶；

（2）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅橡胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（3）复合：将涂布好的模具在空气中静置2小时排泡后，采用滚压法将玻璃与模具及有机硅凝胶进行复合，复合的速度为，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（4）脱模：将玻璃基板、透镜模具和有机硅橡胶的复合体在常温下静置，到有机硅橡胶因自然硫化而完全固化后，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

【实施例6】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅橡胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好尺寸为800×1200mm的电铸镍片状模具、尺寸为850×1250mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.7mm，玻璃基板的厚度为3mm，透镜材料采用有较好粘着性的有机硅橡胶；

（2）涂布透镜材料：用40目的丝网将片状电铸镍模具的透镜面均匀涂布一层有机硅橡胶；

（3）复合：将涂布后模具在空气中静置4小时排泡后，采用滚压法将电铸镍模具与玻璃基板复合，控制复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡； 

（4）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅橡胶及玻璃基板在63℃环境下加热至透镜材料完全固化，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、透镜材料和玻璃基板。用镍制成8块大小为120 mm×120 mm×12 mm小的菲涅尔透镜模具块，将制成的8块小模具块进行激光焊接成一个480mm×240mm×12 mm的透镜模具，并保证模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为2mm，尺寸为480mm×240mm的低铁高透的玻璃基板去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有较好粘着性的有机硅橡胶；

（2）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅橡胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（3）复合：将涂布好的模具在空气中静置2小时排泡后，采用滚压法将玻璃与模具及有机硅凝胶进行复合，复合的速度为，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（4）脱模：将玻璃基板、透镜模具和有机硅橡胶的复合体在常温下静置，到有机硅橡胶因自然硫化而完全固化后，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

【实施例7】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅凝胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好片状的尺寸为800×1200mm电铸铁片状模具、尺寸为850×1300mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.8mm，玻璃基板的厚度为3mm，透镜材料采用有机硅凝胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板清洗干净后，放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥后备用；

（3）涂布透镜材料：再在玻璃基板上用60目的丝网均匀涂布一层有机硅凝胶；将电铸镍模具的透镜面涂布薄薄的一层有机硅凝胶；

（4）复合：将涂布后玻璃基板和模具在空气中静置2小时排泡（后，采用滚压法将透镜模具与玻璃基板复合，控制复合速度，避免多余的材料堆积于复合处，保证复合面不残留或残留尽可能少的不影响产品功能和性能的气泡；

（5）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅凝胶及玻璃基板在65℃环境下加热至有机硅凝胶完全固化，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、玻璃基板和透镜材料。其中用铝合金制成8块120 mm×120 mm×12 mm的菲涅尔透镜模具块，每一块模具块背面设有螺纹孔用于连接，将各模具块固定在500 mm ×250mm×800mm的铝质基板上组合成一个透镜模具，并保证各模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为2mm，尺寸为500 mm ×250mm的低铁高透的玻璃基板，去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有机硅凝胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥；

（3）涂布透镜材料：将步骤（1）组合成的透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅凝胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（4）复合：将涂布后的模具及玻璃基板同时放入真空箱中进行抽真空排泡，真空度为0.02Pa，在真空中将玻璃覆盖在透镜模具上，压平并保证玻璃基板与透镜模具的相对位置，缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板与透镜模具及有机硅凝胶进行复合；

（5）将玻璃基板与透镜模具及有机硅凝胶的复合体在120度的环境下加热直至有机硅凝胶完全固化，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

【实施例8】如图1，玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，它包括一个基片1，所述的基片1的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2。

所述的基片1采用高透光的玻璃制成。

所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列2采用透明的有机硅橡胶制成。

800×1200mm的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备好尺寸为800×1200mm的电铸铝片状模具、尺寸为820×1250mm的玻璃基板和透镜材料，电铸镍模具厚度为0.5mm，玻璃基板的厚度为1mm，透镜材料采用有机硅橡胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板清洗干净后，放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥后备用；

（3）涂布透镜材料：再在玻璃基板上用50目的丝网均匀涂布一层有机硅橡胶；

（4）复合：将涂布后的模具及玻璃基板同时放入真空箱中进行抽真空排泡，真空度为0.02Pa，在真空中将玻璃覆盖在透镜模具上，压平并保证玻璃基板与透镜模具的相对位置，缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板与透镜模具及有机硅凝胶进行复合；

（5）脱模：将复合好的透镜模具、有机硅橡胶及玻璃基板放置在常温下，有机硅橡胶因自然硫化而完全固化后，脱去模具，即得到所要的制品。

2×4，120×120mm玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备透镜模具、玻璃基板和透镜材料。用镍合金即有机玻璃制成8块长×宽×高为120 mm×120 mm×12 mm的菲涅尔透镜模具块，将制成的8块模具块进行等离子焊接组合成一个480mm×240mm×12 mm的透镜模具，并保证各8块模具块之间缝隙小于0.05mm；将厚度为3mm，尺寸为520mm×250mm的低铁高透的玻璃基板去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；透镜材料采用有机硅橡胶；

（2）涂布偶联剂：将玻璃基板放置于平台上，在向上的平面均匀涂布偶联剂，自然干燥后备用；

（3）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层有机硅橡胶，需保证填满模具表面的沟槽；

（4）将涂布后的模具及玻璃基板同时放入真空箱中抽真空排泡。真空度为1Pa，并在真空玻璃压将玻璃盖上模具的涂层表面，压平并保证玻璃与模具的相对位置，缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板与透镜模具及有机硅橡胶进行复合；

（5）将玻璃基板与透镜模具及有机硅橡胶的复合体在100度的环境下加热直至有机硅橡胶完全固化，脱模即得制品。

本发明制作过程中使用的透镜模具采用具有柔性的有机材料或金属材料制成或使用电铸技术制成电铸片状模具，允许一定的柔性变形，使得脱模时，更容易脱模的同时避免透镜材料不被磨损。

Claims (10)

1.玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，其特征在于：它包括一个基片（1），基片（1）的一侧复合有菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列（2）。

2.根据权利要求1所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，其特征在于：所述的基片（1）采用高透光的玻璃制成。

3.根据权利要求1所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜及透镜阵列，其特征在于：所述的菲涅尔透镜或菲涅尔透镜阵列（2）采用透明的有机硅凝胶或有机硅橡胶制成。

4.如权利要求1所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）准备材料：准备片状透镜模具、略大于透镜模具的玻璃基板和透镜材料，片状透镜模具厚度为0.5～0.8mm，玻璃基板的厚度为2～4mm；

（2）涂布透镜材料：在透镜模具的透镜面和玻璃基板表面中的之一或两者同时均匀涂布的一层透镜材料；

（3）复合：将涂布后的透镜模具或玻璃基板排泡后再进行复合，并保证复合面不残留或残留尽可能少，以免影响产品功能和性能的气泡；

（4）脱模：用加热固化、自然硫化或射线固化使得透镜材料完全固化后，脱模即得到所要的制品。

5.如权利要求1所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）准备材料：制作数块透镜模具块，然后将这些透镜模具块拼接成一个透镜模具，并保证透镜模具块之间的缝隙小于0.05mm；将厚度为1～3mm，大小与透镜模具大小匹配的玻璃基板，去除锐边（磨边）且清洗干净后备用；

（2）涂布透镜材料：将透镜模具表面均匀的涂布一层透镜材料，保证填满模具表面的沟槽；

（3）复合：将涂布后的透镜模具排泡后再进行复合，并保证复合面不残留或残留尽可能少，以免影响产品功能和性能的气泡；

（4）脱模：用加热固化、自然硫化或射线固化直至透镜材料完全固化后，脱模即得到所需的制品。

6.根据权利要求4或5所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法或玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，其特征在于：所述的透镜材料为有机硅凝胶或有机硅橡胶。

7.根据权利要求4或5所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法或玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，其特征在于：所述的复合包括自然复合和真空复合，其中，自然复合即是将涂布后的透镜模具和玻璃基板在空气中静置排泡后，再将玻璃基板覆盖在透镜模具上采用滚压法进行复合；真空复合即将涂布后的透镜模具和玻璃基板放入真空箱中抽真空排泡后，在真空中将玻璃基板覆盖在透镜模具上，压平并保证玻璃基板与透镜模具的相对位置，然后缓慢的向真空箱中通入空气，在均匀的大气压下，玻璃基板和透镜模具进行复合，真空复合的真空度为0.02～1Pa。

8.根据权利要求4或5所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜的制备方法，其特征在于：所述的片状透镜模具采用具有柔性的电铸片状模具。

9.根据权利要求4或5所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，其特征在于：所述的透镜模具块采用具有柔性的有机材料或金属材料制成。

10.根据权利要求4或5所述的玻璃基有机硅复合菲涅尔透镜阵列的制备方法，其特征在于：步骤（2）涂布透镜材料之前，在玻璃基板上涂布一层偶联剂或在透镜材料中掺入偶联剂。

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