ES2609476T3 - Procedimiento para la producción de un módulo óptico con una óptica de silicona, módulo óptico y su uso - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la producción de un módulo óptico, comprendiendo los pasos: a. Puesta a disposición de un substrato (1) con una primera superficie (5); b. Puesta a disposición de un molde abierto (6), configurándose en el molde la conformación de al menos un elemento óptico (4, 4'); c. Revestimiento de la primera superficie (5) con un agente de adhesión (2); d. Cubrimiento de la superficie revestida (2, 5) con una silicona (3) en el molde abierto, configurándose el elemento óptico a partir de la silicona (3); e. Endurecimiento de la silicona en el molde.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

DESCRIPCION

Procedimiento para la produccion de un modulo optico con una optica de silicona, modulo optico y su uso

La invencion se refiere a un procedimiento de produccion para un modulo optico, comprendiendo el cubrimiento de una primera superficie de un substrato con una silicona en un molde abierto.

La invencion se refiere ademas, a un modulo optico, el cual comprende un substrato con una primera superficie, y una capa de silicona aplicada sobre la primera superficie, configurandose en la capa de silicona un elemento optico.

El documento WO 2012/031703 A1 describe un procedimiento de produccion de modulos de chip de a bordo, en los cuales, un substrato comprende un soporte en forma de placa con varios LEDs, proveyendose una superficie del substrato en un molde abierto de una capa a modo de cubrimiento para la configuracion de una optica.

Los documentos WO 2012/031703 A1 y DE 10 2010 044 471 A1 divulgan un procedimiento para el recubrimiento de un modulo de chip de a bordo optoelectronico, el cual comprende un soporte plano, el cual esta equipado con uno o varios componentes optoeletronicos, con un revestimiento transparente, resistente a UV y a la temperatura, de silicona. El procedimiento comprende los pasos del vertido de una silicona lfquida en un molde abierto hacia arriba, el cual presenta dimensiones exteriores que se corresponden con o superan las dimensiones exteriores del soporte, de la introduccion del soporte en el molde, sumergiendose el componente optoelectronico o los componentes optoeletronicos completamente en la silicona y entrando en contacto una superficie del soporte con la totalidad de su superficie con la silicona o sumergiendose el soporte al menos parcialmente con la totalidad de su superficie en la silicona, del endurecimiento y la reticulacion de la silicona con los componentes optoeletronicos y el soporte y de la retirada del soporte con el revestimiento de silicona endurecido del molde.

El documento WO 2005/036221 A1 divulga un procedimiento para la produccion de una placa de circuito electrico- optica, la cual presenta una cantidad de capas con elementos de conduccion electrica y al menos una capa optica con elementos de conduccion optica, caracterizado por que la al menos una capa optica presenta un material de polixiloxano y la estructuracion de los elementos de la capa optica se produce mediante tecnicas de moldeado, llevandose a cabo la union mecanica entre la capa optica y la al menos una capa de las capas de placas de circuito de conduccion electrica en relacion directa con la produccion de la capa optica.

El documento EP 2 189 823 A1 divulga un elemento compuesto de resina optico, el cual comprende un material de base y una capa de resina, comprendiendo la capa de resina al menos una primera capa de resina, la cual es un producto conformado a partir de una resina fotoendurecible y la cual presenta en el caso de un grosor de 100 pm una transmision interna de no menos del 85% para luz de longitud de onda de 400 nm y de no mas del 3% para luz de la longitud de onda de 360 nm.

El documento US 2008/193749 A1 divulga un objeto optico, el cual comprende una composicion fotopolimerizable, la cual esta dispuesta sobre una superficie principal de un substrato, comprendiendo la composicion fotopolimerizable una resina con contenido de silicio, la cual presenta hidrogeno ligado con silicio y es alifaticamente insaturada, y un catalizador de platino.

El documento EP 0 404 111 A2 divulga un procedimiento para la produccion de una lente de material plastico, comprendiendo los pasos de la puesta a disposicion de una capa de imprimacion que comprende un poliuretano sobre la superficie de un substrato de lente de material plastico, de la puesta a disposicion a continuacion, de una capa de revestimiento dura que comprende una resina de silicona sobre la superficie de la capa de imprimacion, y de la separacion de un revestimiento antireflexion de una capa o de varias capas sobre la superficie de la capa de revestimiento dura mediante la separacion de un material inorganico.

Es tarea de la invencion, indicar un procedimiento para la produccion de un modulo optico, el cual permita una alta flexibilidad al seleccionarse una silicona utilizada.

Esta tarea se soluciona mediante un procedimiento para la produccion de un modulo optico, comprendiendo los pasos:

a. Puesta a disposicion de un substrato con una primera superficie;

b. Puesta a disposicion de un molde abierto, configurandose en el molde la conformacion de al menos un elemento optico;

c. Revestimiento de la primera superficie con un agente de adhesion;

d. Cubrimiento de la superficie revestida con una silicona en el molde abierto, configurandose un elemento optico a partir de la silicona;

e. Endurecimiento de la silicona en el molde.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Mediante la aplicacion de un agente de adhesion sobre la superficie del substrato a revestir, puede evitarse o reducirse la mezcla de materiales auxiliares a la silicona en el molde. Ademas de ello, hay a disposicion una mayor clase de siliconas para el revestimiento. Otro efecto ventajoso es un buen desprendimiento de la silicona endurecida del molde. Particularmente puede renunciarse en este caso a un revestimiento del molde o a la configuracion del molde con una lamina de separacion.

Con un elemento optico, ha de entenderse en el sentido de la invencion, cualquier conformacion en la capa, la cual permita un paso de luz bien definido, dependiendo de las necesidades, tambien en el rango UV y/o en el rango IR. En el caso de formas de realizacion preferidas, puede tratarse en el caso del elemento optico, particularmente de una lente, por ejemplo, una lente convexa, lente de dispersion, lente cilmdrica, lente de Fresnel o similar. En el caso de otras formas de realizacion, el elemento optico puede consistir no obstante tambien, en una dispersion de la luz, en una disociacion mediante un prisma, o similar. Tambien es una optica en el sentido de la invencion, la configuracion de superficies planoparalelas para el paso sencillo de la luz. La capa polimerica con el elemento optico conformado en ella conforma una optica dispuesta directamente sobre el substrato.

El cubrimiento del substrato en el molde puede producirse de diferentes maneras. Bien puede llevarse la silicona en primer lugar al molde, despues de lo cual se sumerge el substrato en la silicona. De forma alternativa a ello, tambien puede disponerse en primer lugar el substrato en el al menos en parte molde vacio, despues de lo cual se vierte la silicona de forma controlada. En cualquier caso, el molde tiene preferiblemente estructuras como nervaduras, protuberancias o similares, sobre las cuales se apoya y se posiciona el substrato.

En un ejemplo de realizacion preferido, la silicona no contiene ningun agente de adhesion como mezcla. Debido a ello puede lograrse entre otras cosas, una permeabilidad UV particularmente buena.

La silicona puede comprender particularmente un catalizador para la iniciacion de un proceso de endurecimiento. Puede tratarse en este caso, por ejemplo, de mezclas muy reducidas de platino o materiales similares. Mediante el endurecimiento inducido cataltticamente, puede lograrse una alta pureza de la silicona. Particularmente de forma preferida el endurecimiento de la silicona no se produce en este caso mediante luz UV, dado que en muchos casos, se desea una alta permeabilidad de luz UV.

De forma tambien preferida, el procedimiento comprende el paso de un calentamiento de la silicona en el molde, a una temperatura definida, para la iniciacion y/o la aceleracion de un endurecimiento. Mediante calentamiento puede acelerarse por ejemplo, un endurecimiento inducido cataltticamente, lo cual hace mas efectivo el procedimiento y reduce aun mas la cantidad de catalizador necesaria. Pero son concebibles tambien endurecimientos, los cuales se producen unicamente mediante temperatura elevada. Las temperaturas definidas tfpicas se encuentran por debajo de rangos, en los cuales puede esperarse fragilizacion u otra degeneracion de la silicona. Los rangos de temperatura ejemplares se encuentran por ejemplo, en 100°C, preferiblemente en menos de 140°C. La temperatura definida depende entre otras cosas tambien de que temperaturas son compatibles con el substrato.

En una forma de realizacion particularmente preferida, esta previsto que la silicona se configure como mezcla de al menos dos siliconas inmediatamente antes de la introduccion en el molde. Este tipo de sistemas de dos o de mas componentes puede obtenerse en el mercado, obteniendose por su parte mediante la mezcla de dos siliconas de particular alta pureza, una silicona de alta pureza, en la cual no obstante, se inicia mediante la mezcla un proceso de endurecimiento o una reticulacion. De esta manera, una de las dos siliconas puede estar configurada, por ejemplo, de tal forma, que comprenda un catalizador para el endurecimiento de la mezcla, pero que no reticula esta silicona individualmente.

En general, ventajosamente, la silicona presenta una alta pureza y contiene menos de 100 ppm de impurezas. El contenido de impurezas es de manera particularmente preferida, de menos de 10 ppm. Como impurezas han de entenderse en este caso todas las mezclas organicas u otras a excepcion de un catalizador, que forman parte en sf del sistema de silicona endurecido reticulado. Un ejemplo de impurezas no deseadas son agentes de adhesion mezclados. En general, tambien se consideran impurezas no deseadas, componentes, los cuales presentan enlaces de cadena de carbono. Estos enlaces, por norma no son estables a UV. Una silicona deseada segun la invencion presenta por lo tanto, al menos tras el endurecimiento, en todo caso, atomos de carbono individuales, por ejemplo, en forma de grupos residuales de metilo. Debido a la alta pureza de la silicona puede lograrse en particular una resistencia a UV particularmente buena. Esto no solo se refiere a una resistencia mecanica de la silicona, sino tambien a una estabilidad optica, dado que en el caso de presentarse ya pocos ensuciamientos, ocurre un amarilleado temprano de la silicona irradiada con UV.

Para la minimizacion de efectos negativos en la zona del paso del substrato a la silicona, esta previsto, que el agente de adhesion se aplique con un grosor de capa media de menos de 100 nm sobre la superficie. En este caso es deseable entre otras cosas para las propiedades opticas, que un grosor de capa del agente de adhesion, se encuentre por debajo de una media longitud de onda de la luz que pasa a traves del elemento optico. El grosor de capa es de manera mas preferida inferior a 10 nm, particularmente no de mas de 10 monocapas. Debido a la funcion del agente de adhesion, la aplicacion de solo una monocapa es ideal y deseable.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Una aplicacion del agente de adhesion sobre el substrato, puede ocurrir de forma adecuada, por ejemplo, mediante inmersion, deposicion mediante vapor, deposicion mediante goteo, pulverizacion o mediante revestimiento con rotacion. De manera particularmente preferida, tras la aplicacion se produce una reduccion del grosor de la capa aplicada, por ejemplo, mediante soplado de agente de adhesion excedente.

El agente de adhesion mismo es preferiblemente estable a UV. Una degeneracion del agente de adhesion mediante radiacion UV puede tolerarse al menos cuando la capa es lo suficientemente delgada. Los agentes de adhesion para siliconas son conocidos en general y dependen del correspondiente substrato a utilizar. Los agentes de adhesion tienen a menudo moleculas con un primer grupo terminal, que se une al substrato, y con un segundo grupo terminal, que se une a la silicona. Preferiblemente se trata de un agente de adhesion, el cual se liga a la silicona a traves de uniones qmmicas. El agente de adhesion puede unirse al substrato, dependiendo de las condiciones, qmmica y/o ffsicamente, por ejemplo, a traves de adhesion o fuerzas de Van der Waals. Los agentes de adhesion tfpicos consisten en una mezcla de siloxanos reactivos y resinas de silicio. Los grupos terminales pueden estar optimizados particularmente en correspondencia con el substrato.

Para la optimizacion del proceso de moldeado abierto, esta previsto que la silicona presente antes de un endurecimiento, una viscosidad de menos de 1000 mPa*s. La viscosidad es de preferiblemente menos de 100 mPa*s, de manera particularmente preferida de menos de 50 mPa*s. Estas viscosidades reducidas permiten un llenado libre de burbujas y rapido del molde y particularmente un cubrimiento libre de burbujas del substrato. En este caso, la silicona excedente, la cual es desplazada por el substrato sumergido, puede salir, por ejemplo, facilmente por un rebosadero.

Esta previsto en general ventajosamente, que la silicona endurecida presente una dureza en el rango de 10 a 90 Shore A. La dureza se encuentra de manera particularmente preferida en el rango de 50 a 75 Shore A. De esta manera se da una estabilidad mecanica suficiente para asegurar una conformacion exacta tambien de una optica exigente. El revestimiento ofrece ademas de ello, debido a su alta elasticidad, una muy buena proteccion frente a influencias mecanicas como golpes, vibraciones o tensiones mecanicas condicionadas termicamente.

En una forma de realizacion preferida en general, se preve que el elemento optico consistente en silicona presente una resistencia a UV permanente frente a intensidades de irradiacion de mas de 1 W/cm2 en el rango de menos de 400 nm de longitud de onda. De manera particularmente preferida, la resistencia tambien puede darse frente a intensidades de irradiacion de mas de 10 W/cm2. Ha podido verse, que particularmente la silicona de alta pureza representa un material muy bueno para el uso con radiacion UV. Con resistencia permanente ha de entenderse en este caso, que la irradiacion puede darse durante un periodo de tiempo largo, de al menos algunos meses, sin que la silicona se degenere o decolore o amarille de forma perceptible. La resistencia a UV preferida de un modulo segun la invencion, se encuentra de esta manera, notablemente por encima de una resistencia a UV habitual de material frente a irradiacion del sol, que puede suponerse alrededor de 0,15 W/cm2.

En una forma de realizacion preferida de la invencion, el substrato comprende un soporte con al menos un LED. De manera particularmente preferida, el elemento optico esta dispuesto en este caso directamente sobre el LED. Para este tipo de modulos se remite en general a la publicacion WO 2012/031703. En el caso del substrato puede tratarse particularmente de un modulo de chip de a bordo (COB por sus siglas en ingles, Chip-On-Board) con varios LEDs y eventualmente otros componentes electronicos. Los LEDs pueden emitir particularmente en el rango de UV. La longitud de onda de pico de los LEDs usados preferiblemente, pero no obligatoriamente, se encuentra en el rango de 350 a 450 nm. Son subrangos preferidos 365±5 nm, 375±5 nm, 385±5 nm, 395±5 nm y 405±5 nm. La semianchura espectral de un LED se encuentra tfpicamente en el rango de 20 a 30 nm. En la base, la anchura espectral puede ser de 50 a 70 o mas nm. Mediante el procedimiento segun la invencion, puede ponerse a disposicion en general un modulo LED con una optica primaria aplicada de una pieza con material unitario de los LEDs. El modulo de LED irradia en este caso de manera particularmente preferida en el rango de UV.

Estos modulos de LED pueden producir alta intensidad de radiacion, particularmente en el rango de UV. Pueden usarse preferiblemente para la construccion de luminarias, las cuales reunen amplias intensidades de irradiacion en una estructura definida. Un uso particularmente preferido es el de la construccion de un dispositivo para el secado de revestimientos. Este tipo de dispositivos pueden usarse por ejemplo, para el secado de pinturas en el caso de procedimientos de impresion, particularmente procedimientos de impresion en offset.

En otro ejemplo de realizacion se preve que el substrato presente un soporte que deje pasar la luz, configurando el soporte y el elemento optico, juntos una optica. En el caso de una optica de este tipo, el soporte puede consistir en principio en el mismo o en un material diferente, que la capa aplicada. El soporte consiste preferiblemente, por ejemplo, en un vidrio. Puede tratarse particularmente de vidrio permeable a UV, por ejemplo, vidrio de cuarzo.

En otra forma de realizacion preferida, se preve que ademas de ello tras el paso e, se revista una segunda superficie, comprendiendo el revestimiento de la segunda superficie tambien los pasos de procedimiento a hasta e. De esta forma puede producirse por ejemplo, una optica con dos lados de capa de conformacion igual o diferente sobre un soporte central, por ejemplo, una placa de vidrio. Es concebible tambien, revestir de esta forma un modulo con LEDs por ambos lados. En este caso, pueden haber LEDs o bien en ambos lados o servir el revestimiento del segundo lado solo para la proteccion del modulo, por ejemplo, frente a golpes, la penetracion de agua o similares.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

La segunda superficie puede ser en este caso o bien una segunda superficie del substrato, por ejemplo, en el caso del revestimiento, un lado de substrato opuesto al primer revestimiento, o tambien otra superficie. Puede tratarse particularmente de una superficie exterior del primer revestimiento, sobre la cual se aplica entonces en un nuevo uso del procedimiento, un segundo revestimiento. Dependiendo de los requisitos, la segunda capa puede aplicarse directamente sobre la primera capa. De forma alternativa a ello, la segunda superficie puede formar parte tambien, de una capa intermedia como una compensacion, deposicion de metal mediante vapor, etc., que se aplica por ejemplo en primer lugar sobre el primer revestimiento.

La tarea de la invencion se soluciona ademas de ello, mediante un modulo optico, el cual comprende un substrato con una primera superficie, y una capa de silicona aplicada sobre la primera superficie, configurandose en la capa de silicona un elemento optico mediante un procedimiento de moldeado abierto, disponiendose entre la primera superficie y la capa de silicona, una capa de un agente de adhesion. Caracterizado porque la silicona presenta una alta pureza y contiene menos de 100 ppm de impurezas. Mediante la provision de la capa de agente de adhesion, se posibilita una union buena y de superficie completa de la silicona con el substrato.

Un modulo optico segun la invencion comprende preferiblemente ademas de ello, una o varias caractensticas segun una de las reivindicaciones de 1 a l3. El modulo optico puede estar producido particularmente segun un procedimiento segun la invencion. Basicamente puede estar producido no obstante tambien, segun un procedimiento diferente.

La solucion de la tarea se soluciona ademas de ello, mediante una luminaria, la cual comprende un modulo optico segun la invencion.

Una luminaria de este tipo se usa segun la invencion preferiblemente para el secado de una capa. En este caso puede tratarse preferiblemente del uso en un procedimiento de impresion.

Otras ventajas y caractensticas de la invencion resultan del ejemplo de realizacion que se describe a continuacion, asf como de las reivindicaciones dependientes.

A continuacion, se describen con mayor detalle varios ejemplos de realizacion preferidos de la invencion, mediante acompanan.

muestra una vista en seccion esquematica a traves de un primer ejemplo de realizacion de un modulo segun la invencion.

muestra dos representaciones de un molde abierto y de un substrato durante la produccion segun la invencion de un modulo optico.

muestra una modificacion del molde de la Fig. 2.

muestra vistas en seccion de tres modificaciones de un modulo optico de una segunda forma de realizacion de la invencion.

muestra un primer perfeccionamiento de un modulo segun la Fig. 4. muestra un segundo perfeccionamiento de un modulo segun la Fig. 4. muestra un ejemplo de un uso de un modulo segun la Fig. 4.

muestra un ejemplo de un uso combinado de diferentes ejemplos de realizacion de la invencion.

los

dibujos

La

Fig. 1

La

Fig. 2

La

Fig. 3

La

Fig. 4

La

Fig. 5

La

Fig. 6

La

Fig. 7

La

Fig. 8

Un modulo optico segun la Fig. 1 comprende un substrato 1, sobre el cual hay aplicada una capa de un agente de adhesion 2. Sobre el agente de adhesion 2 hay aplicada una capa conformada 3 de silicona, que en el presente caso comprende una pluralidad de elementos opticos 4 en forma de lentes convexas.

El substrato 1 consiste en este caso en un modulo de chip de a bordo (COB) con un soporte 1a, sobre el cual hay dispuestos varios LEDs 1b. El agente de adhesion 2 cubre una primera superficie 5 del substrato, la cual consiste en una superficie del soporte 1a y parcialmente en superficies de los LEDs 1b y otros componentes (no representados).

En el caso de otros ejemplos de realizacion de la invencion segun las Fig. 4 a la Fig. 6, el substrato no consiste en un modulo LED, sino en un soporte 1 que deja pasar la luz, en este caso, una placa de vidrio. El soporte 1 conforma junto con una o varias capas de silicona 3, 3', con elementos opticos 4, 4' configurados en ellas, aplicadas de forma analoga al primer ejemplo, una optica 10. Los substratos o los soportes 1 que dejan pasar la luz, estan representados en el presente caso correspondientemente como placas con superficies planoparalelas. Dependiendo de las exigencias, el soporte puede presentar no obstante tambien, elementos opticos, como por ejemplo, lentes.

En el ejemplo superior segun la Fig. 4, los elementos opticos 4 estan configurados de forma analoga al primer ejemplo de realizacion, como lentes convexas.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

En el ejemplo del centro segun la Fig. 4, los elementos opticos 4 estan configurados como lentes de Fresnel.

En el ejemplo inferior segun la Fig. 4, el elemento optico 4 esta configurado como conjunto casi casual de estructuras o conformaciones de refraccion de luz, mediante lo cual se logra un efecto de dispersion.

Las capas 3, 3' consisten respectivamente en una silicona de alta pureza con una dureza de aproximadamente 65 Shore A. La silicona es incolora y transparente. Es permeable en un alto grado en el rango de longitud de onda de aproximadamente 300 nm a aproximadamente 1000 nm. Es estable frente a UV frente a una irradiacion permanente con longitudes de onda de por debajo de 400 nm y una densidad de energfa de mas de 10 vatios/cm2

La produccion de uno de los modulos opticos que se han descrito anteriormente se produce respectivamente segun el siguiente procedimiento:

En primer lugar se pone a disposicion un molde abierto 6 (vease la Fig. 2), que entre otros, comprende las formas negativas de las conformaciones para los elementos opticos 4. Ademas de ello, se proporcionan en el molde 6 apoyos 6a en forma de nervaduras o protuberancias para el apoyo posicionado del substrato 1.

Entonces se reviste el substrato 1 sobre su superficie 5 a revestir, eventualmente tras un paso de limpieza, de un agente de adhesion 2. El revestimiento se produce, por ejemplo, mediante deposicion de gotas y descarga de substancia excedente, debido a lo cual se produce al mismo tiempo un secado del agente de adhesion restante. En el caso ideal, el grosor del agente de adhesion aplicado es de solo una monocapa, en todo caso preferiblemente no obstante, de menos de 100 nm.

Tan pronto como el substrato esta preparado de esta forma, se produce una mezcla de silicona a partir de dos componentes y se introduce en el molde abierto. En este caso, uno de los dos componentes comprende un catalizador y el otro componente un reticulante. La mezcla tiene en este caso una viscosidad de menos de 50 mPa*s. Mediante la mezcla de los componentes se inicia en principio el proceso del endurecimiento, el cual se desarrolla no obstante en el caso de temperaturas bajas, como por ejemplo, la temperatura ambiente, de manera bastante lenta.

A continuacion, se introduce en el molde hacia abajo de forma controlada el substrato con la superficie 5 revestida en la mezcla de silicona (vease la Fig. 2, lado izquierdo).

En este caso puede proporcionarse particularmente un rebosadero 7 en el molde, como se muestra esquematicamente en la Fig. 3. Este se ocupa en relacion con la viscosidad baja de la silicona, de que se defina bien una profundidad de inmersion del substrato y particularmente de que pueda salir silicona desplazada por el substrato. De esta manera puede asegurarse por ejemplo, que en caso de necesidad, ademas de la superficie 5 del substrato, tambien se cubran los lados frontales del substrato con un borde 8 circundante de la capa 3, pero que no quede revestido un lado posterior 9 del substrato. En otras formas de realizacion, puede ser deseable no obstante tambien, un revestimiento completo del substrato.

El borde 8 tiene por un lado una funcion de proteccion del substrato de soporte 1, al sujetarse a su borde o al alinearse modularmente estas opticas junta con junta, y posibilita una alineacion directa, sin huecos, transparente, de los substratos y con ello una minimizacion del desvfo de luz en las superficies lfmite opticas entre dos superficies de soporte.

Una vez que el substrato esta posicionado sobre los soportes 6a, se controla en caso de necesidad si se ha producido el bano completo de la superficie 5 y particularmente sin burbujas de aire. En el caso de un perfeccionamiento posible de la invencion, la inmersion del substrato puede producirse tambien en un vacfo, para reducir la problematica de las burbujas de aire. En general puede lograrse sin embargo, debido a la baja viscosidad, un revestimiento libre de burbujas tambien sin vacio.

Tras el posicionamiento se produce el endurecimiento o la reticulacion de la silicona. Este se acelera notablemente de forma conveniente mediante un aumento de la temperatura. En el caso de una temperatura de aproximadamente 100°C, el endurecimiento puede producirse tipicamente en media hora. En el caso de temperaturas en el rango de 150°C, el endurecimiento puede producirse tfpicamente en unos pocos minutos. Al elegirse la temperatura para este endurecimiento termico, han de tenerse en cuenta tambien las propiedades del correspondiente substrato.

Tan pronto como la silicona se ha endurecido, el substrato ahora revestido puede extraerse del molde reutilizable, vease ilustracion derecha de la Fig. 2.

Dado que en el presente caso se usa una silicona de alta pureza sin mezcla de agentes de adhesion a la silicona, tampoco son necesarias medidas adicionales para la separacion de la silicona 3 del molde 6. Se renuncia particularmente a la configuracion del molde con una lamina de separacion o similar. Debido a ello se simplifica la produccion y se posibilita un moldeado por moldeado muy exacto de las estructuras del molde.

El procedimiento que se ha descrito anteriormente puede aplicarse en caso de necesidad varias veces sucesivas sobre el mismo objeto. Las Fig. 5 y Fig. 6 muestran formas de realizacion de la invencion, las cuales representan

5

10

15

20

25

30

35

40

respectivamente este tipo de perfeccionamientos de ejemplos de la Fig. 4. En este caso se produjo respectivamente tras la produccion de una primera capa 3 con elementos opticos 4, una segunda capa 3' con elementos opticos 4'.

En el caso del ejemplo segun la Fig. 5 se aplico la segunda capa 3' sobre el lado posterior o lado opuesto del substrato 1 configurado en este caso como placa plana. Para ello solo ha de proveerse el substrato sobre el lado 9 aun sin revestir de un agente de adhesion 2 e introducirse entonces en un correspondiente molde 6. Los pasos de procedimiento posteriores se desarrollan como se ha descrito anteriormente.

En el ejemplo mostrado en la Fig. 5 se ha revestido por motivos de ilustracion la primera superficie 5 o el lado anterior del substrato 1 de una pluralidad de lentes convexas 4. La segunda superficie 9 o lado posterior del substrato 1 se revistio con lentes de Fresnel 4', las cuales estan alineadas respectivamente con las lentes convexas 4.

En el ejemplo mostrado en la Fig. 6, se aplico primeramente una capa 3, en el presente caso con lentes de Fresnel, sobre la primera superficie 5 o el lado anterior del substrato. A continuacion, se aplico sobre esta capa 3 un agente de adhesion 2, y una segunda capa 3' con lentes convexas 4' se aplico sobre la primera capa 3. En este caso la primer capa 3 aplicada representa el substrato en el sentido de la invencion, y su superficie exterior es la segunda superficie 9.

En principio, la cantidad y la configuracion de este tipo de capas multiples, no tienen lfmites.

Las capas pueden presentar tambien una composicion diferente del material de moldeado, particularmente diferentes materiales de moldeado y/o mezclas con los materiales de moldeado. De esta forma pueden combinarse entre sf diferentes propiedades, o influirse casi gradualmente en las propiedades opticas al aplicarse muchas capas, por ejemplo, mediante ligera modificacion del mdice de refraccion del material de moldeado usado. La capa lfmite final actual tambien puede ser influida o modificada antes de la aplicacion de la capa siguiente, por ejemplo, mediante silanizacion de una capa lfmite de silicona, un revestimiento dielectrico o metalico mediante pulverizacion catodica, pulverizacion, humectacion u otros procedimientos de revestimiento de superficie habituales.

Anteriormente se ha mencionado como ventajoso el uso de particularmente silicona pura, para optimizar particularmente transmisiones altas y resistencia de material en zonas de longitud de onda cnticas. Basicamente, puede llenarse sin embargo, el material de moldeado con materiales opticamente eficaces, para producir de esta manera funcionalidades opticas adicionales, como por ejemplo, conversion de la longitud de onda de luz mediante la introduccion de materiales fosforescentes y fluorescentes, como por ejemplo, tierras raras, o para influir en la opacidad de la optica mediante la introduccion de materiales dispersantes, como por ejemplo, particulas transparentes o translucidas (por ejemplo, de vidrio o de ceramica) o particulas metalicas.

La Fig. 7 muestra un uso preferido de una optica 10 descrita anteriormente en relacion con una fuente de luz plana. La fuente de luz esta configurada en este caso como modulo LED 11 con una cantidad de LEDs dispuestos en una reticula. La optica esta dispuesta con separacion de la fuente de luz y refracta de forma deseada la luz de los LEDs individuales, en este caso preferiblemente mediante correspondientemente lentes convexas asignadas a un LED.

La Fig. 8 muestra otro uso preferido, en el que un modulo segun la invencion segun la Fig. 1, esta combinado con un modulo segun la invencion segun la Fig. 4. En este caso resulta en general un primer modulo optico, el cual esta configurado como modulo LED 1, 1a, 1b con una optica primaria 3.

Delante del primer modulo optico hay dispuesto un segundo modulo optico, configurado como optica 10. En este caso, los dos modulos presentan respectivamente varias lentes convexas correlacionadas con los LEDs, que al interactuar transportan en general un angulo de apertura grande de los LEDs.

Claims (17)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento para la produccion de un modulo optico, comprendiendo los pasos:

   a. Puesta a disposicion de un substrato (1) con una primera superficie (5);

   b. Puesta a disposicion de un molde abierto (6), configurandose en el molde la conformacion de al menos un elemento optico (4, 4');

   c. Revestimiento de la primera superficie (5) con un agente de adhesion (2);

   d. Cubrimiento de la superficie revestida (2, 5) con una silicona (3) en el molde abierto, configurandose el elemento optico a partir de la silicona (3);

   e. Endurecimiento de la silicona en el molde.
2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la silicona (3) no comprende ningun agente de adhesion mezclado.
3. 3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la silicona (3) comprende un catalizador para la iniciacion de un proceso de endurecimiento.
4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el paso:

   calentamiento de la silicona (3) en el molde a una temperatura definida para la iniciacion y/o aceleracion de un endurecimiento.
5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la silicona (3) se configura directamente antes de la introduccion en el molde, como mezcla de al menos dos siliconas.
6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la silicona (3) es altamente pura y comprende menos de 100 ppm de impurezas.
7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el agente de adhesion (2) se aplica con un grosor de capa medio de menos de 100 nm sobre la superficie (5).
8. 8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la silicona (3) presenta antes de un endurecimiento una viscosidad de menos de 1000 mPa*s.
9. 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la silicona (3) endurecida presenta una dureza en el rango de 10 a 90 Shore A.
10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento optico (3) consistente en silicona (3) presenta una resistencia UV permanente frente a intensidades de irradiacion de mas de 1 W/cm2 en el rango de longitud de onda de menos de 400 nm.
11. 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el substrato comprende un soporte (1a) con al menos un LED (1b).
12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el substrato presenta un soporte (1) que deja pasar la luz, configurando el soporte (1) y el elemento optico (4, 4') juntos, una optica (10).
13. 13. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo el paso:

    revestimiento de una segunda superficie (9) tras el paso e, comprendiendo el revestimiento de la segunda superficie (9) tambien los pasos de procedimiento a hasta e.
14. 14. Modulo optico, comprendiendo un substrato (1) con una primera superficie (5), y una capa (3) de silicona aplicada sobre la primera superficie (5),

    habiendo configurado en la capa (3) a partir de silicona, un elemento optico (4) mediante un procedimiento de moldeado abierto,

    habiendo dispuesta entre la primera superficie (5) y la capa (3) de silicona, una capa de un agente de adhesion (2), caracterizado por que la silicona (3) es altamente pura y comprende menos de 100 ppm de impurezas.
15. 15. Modulo optico segun la reivindicacion 14, producido ademas de ello, segun una de las reivindicaciones 1 a 13.
16. 16. Luminaria, comprendiendo un modulo optico segun la reivindicacion 14 o 15.
17. 17. Uso de una luminaria segun la reivindicacion 16, para el secado de una capa, particularmente en un procedimiento de impresion.