CN204650003U - 一种用于制备一体化微结构透镜的模具 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种用于制备一体化微结构透镜的模具

技术领域

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

发光二极管(英文为Light Emitting Diode，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。

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蓝光激发荧光粉发出黄光并与其他蓝光混合出白光，而荧光粉的使用对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

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。

本实用新型通过下述技术方案实现：

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1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。

所述抽真空通道3开设在每个模腔2的两侧或者底部。

所述抽真空通道3与真空泵的气路上设置有阀门。

制备一体化微结构透镜的方法如下：

(1)将分离膜4平放在模具本体1的平面上； 

(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；

(3)对模腔2预热至60-80℃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；

(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；

(5)再通过热压板7下压，使LED被压合封装在胶体材料6内；

(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。

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6一致时，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。

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。

上述步骤(5)所述热压板7温度为80-180℃，并保压保温6-30分钟。

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1-100μm。

上述步骤(3)模腔2的抽真空通道3内压强为-0.1MPa。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：

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。

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。

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

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。

图2为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤1；

图3为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤2；

图4为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤3；

图5为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤4；

图6为本实用新型一体化微结构透镜制备步骤4、5；

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

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。

实施例

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1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。

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℃，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。

所述抽真空通道3开设在每个模腔2的两侧或者底部。

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。

一制备体化微结构透镜的方法如下：

(1)将分离膜4平放在模具本体1的平面上； 

(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；

(3)对模腔2预热至60-80℃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；

(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；

(5)再通过热压板7下压，使LED被压合封装在胶体材料6内；

(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。

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6一致时，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。

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。

上述步骤(5)所述热压板7温度为80-180℃，并保压保温6-30分钟，优选12分钟。

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1-100μm。

上述步骤(3)模腔2的抽真空通道3内压强为-0.1MPa。

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。

如上所述，便可较好地实现本实用新型。

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。

Claims (3)

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(1)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。