一種具有複合透鏡結構的UVLED模組及其製備方法與流程

2023-11-01 05:53:46

本發明涉及透鏡技術領域，具體涉及一種具有複合透鏡結構的uvled模組及其製備方法。

背景技術：

近年來，uvled(即紫外發光二極體)在通訊、電子、光學、印刷等需要光固化技術的領域已得到了廣泛應用。相對於傳統的以汞燈照射方式為主流的生產工藝，uvled具有恆定的光照強度、優秀的溫度控制性能、快速的響應時間、便攜環保等特性，更有相對較低的採購成本和幾乎為零的維護成本，對uv固化工藝的品質提升與節能降耗起到了極大的推動作用。為了進一步促進uvled的固化效果，其光效也必須得以增加。由於led單個功率小、發出的光線不均勻，通常需要將若干個led晶片組合成面光源，並通過光學透鏡將其發出的分散光線進行二次配光，以提升led的出光效率並改變其光線分布。同時光學透鏡的不同選用材料例如石英玻璃、k9玻璃、矽膠等也會對紫外光的透射率有直接影響，其透鏡的製造材料的成本也是必須考慮的因素之一。然而，現有技術中對上述透鏡的製備通常採用一次成型的工藝，製造過程中只能採用一種材料，在較低製造成本和較高透鏡透射率方面難以兼得。

因此，有必要開發出一種用於uvled模組的複合透鏡，在控制成本的同時，組合不同性價比較高的製備材料，既能將led發出的分散光線進行二次配光，又使得紫外光在這種透鏡下擁有優良的透射率。

技術實現要素：

為了解決現有技術中uvled透鏡較低製造成本和較高透鏡透射率方面難以兼得的技術問題，本發明提供了一種具有複合透鏡的uvled模組及其製備方法。複合透鏡採用兩次成型的工藝，可選擇性價比較高的不同的材料組合，使其既能將led發出的分散光線進行二次配光，又使得紫外光在這種透鏡下擁有較高的透射率。

為達到上述目的，本發明採用的技術方案如下：

一種具有複合透鏡結構的uvled模組，包括基板、uvled晶片和複合透鏡，所述uvled晶片設置有若干個並呈陣列式分布在所述基板上，所述複合透鏡覆蓋在所述uvled晶片的上方，其特徵在於：

所述複合透鏡包括第一類透鏡體，所述第一類透鏡體直接置於所述uvled晶片的正上方，所述第一類透鏡體的形狀為扁長方體，其長度和寬度大小正好覆蓋住基板上的uvled晶片；

所述複合透鏡還包括第二類透鏡體，所述第二類透鏡體置於所述第一類透鏡體的正上方，所述第二類透鏡體由若干個小型透鏡組合而成，所述小型透鏡的數量與基板上uvled晶片縱向排列數相同，並且所述小型透鏡在空間分布上處於所述uvled晶片的正上方。

進一步地，所述第一類透鏡體包括覆蓋在所述uvled晶片正上方的入射面和與所述第二類透鏡體的入射平面相接觸的出射面，所述第二類透鏡體中的若干個小型透鏡為半圓柱體狀，其底面為與所述第一類透鏡體的出射面相接觸的矩形的入射平面，所述小型透鏡的頂面為對入射光線進行發散的半圓柱狀的出射面。所述第二類透鏡體的出射面形狀可以根據所要求的出光效果進行調整，並不局限於上述半圓柱狀，比如還可以是弧面狀或者其他形狀。

進一步地，所述第一類透鏡體的製備材料與所述第二類透鏡體的製備材料不相同。

進一步地，所述第一類透鏡體的製備材料為石英玻璃，所述第二類透鏡體的製備材料為矽膠。所述石英玻璃的紫外光性能良好，而矽膠容易加工塑形且製造成本較低，上述材料組合可在獲得較好透射率的同時降低製造成本。當然，所述第一類透鏡體的製備材料與所述第二類透鏡體的製備材料也可以相同，比如均為石英玻璃、k9玻璃和矽膠等。

本發明還提供了一種包括上述複合透鏡的uvled模組的製備方法，其中，所述第一類透鏡體和第二類透鏡體採用兩次注塑成型工藝分別製成。

由於採用了上述技術方案，本發明取得了有益的技術效果：相較於一次成型的透鏡體，本發明的複合透鏡包括第一類透鏡體和第二類透鏡體，該兩類透鏡先後成型，可以降低工藝的難度。在選材方面，一次成型只能採用一種製備材料，而分成兩類透鏡的方法，對於不同的透鏡可以使用不同的製備材料。這種方式可以靈活地組合不同的製備材料以得到不同透鏡的透射效果，從而拓展uvled模組的應用領域。

附圖說明

圖1是本發明公開的具有複合透鏡的uvled模組的分解圖；

圖2是本發明公開的具有複合透鏡的uvled模組的合成圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明，但本發明要求保護的範圍並不局限於下述具體實施例。

如圖1-2所示，本發明公開的具有複合透鏡的uvled模組包括包括基板1、uvled晶片2和複合透鏡，所述uvled晶片2設置有若干個並呈陣列式分布在所述基板1上，所述複合透鏡覆蓋在所述uvled晶片2的上方。

所述複合透鏡包括第一類透鏡體3，所述第一類透鏡體3直接置於所述uvled晶片2的正上方，所述第一類透鏡體3的形狀為扁長方體，其長度和寬度大小正好覆蓋住基板上的uvled晶片2；所述複合透鏡還包括第二類透鏡體4，所述第二類透鏡體4置於所述第一類透鏡體3的正上方，所述第二類透鏡體4由若干個小型透鏡組合而成，所述小型透鏡的數量與基板上uvled晶片的縱向排列數相同，並且所述小型透鏡在空間分布上處於所述uvled晶片2的正上方。

進一步地，所述第一類透鏡體3包括覆蓋在所述uvled晶片2正上方的入射面和與所述第二類透鏡體4的入射平面相接觸的出射面，所述第二類透鏡體4中的若干個小型透鏡為半圓柱體狀，其底面為與所述第一類透鏡體3的出射面相接觸的矩形的入射平面，所述小型透鏡的頂面為對入射光線進行發散的半圓柱狀的出射面。

進一步地，所述第一類透鏡體的製備材料為石英玻璃，所述第二類透鏡體的製備材料為矽膠。

本發明還公開了一種具有上述複合透鏡的uvled模組的製備方法，其中，所述第一類透鏡體和第二類透鏡體採用兩次注塑成型工藝分別製成，可選擇性價比較高的不同的材料組合，在低成本的同時得到不同的透射效果，從而拓展uvled模組的應用領域。

根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明並不局限於上面揭示和描述的具體實施方式，對發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護範圍內。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對發明構成任何限制。