导光均光微槽透镜阵列精密磨削及其热压微成型

摘要：

薄壁LED照明依赖丝网印刷的微阵列导光板,但其表面油墨点阵易老化,且微结构很难优化.因此,在导光板表面设计出高斯分布的空间微槽透镜阵列,并采用数控微磨削技术对其进行加工,替代市面丝网印刷的2D微圆阵列.首先,用微光学原理模拟导光板导光效率和出光均匀度,优化微透镜阵列的形状、尺寸和分布.利用金刚石砂轮微尖端在PMMA导光板表面精密磨削出微透镜阵列,检测其导光效率及均匀性.最后,利用微磨削加工的微阵列成型钢模芯开发微透镜阵列的快速热压微成型工艺.微光学分析表明,微槽透镜阵列比微方形透镜阵列和微半球透镜阵列分别提高导光效率6％和15％.而且,微槽透镜阵列变间距高斯分布比等间距分布提高导光效率32％,提高出光均匀度73％.试验结果显示,微磨削可以控制微槽透镜阵列加工的表面质量和形状精度,应用于LED导光板后比丝网印刷的导光板提高导光效率7％和出光均匀度9％.此外,开发3s的快速热压微成型工艺,可以加工出变间距和变深度的微槽透镜阵列,比丝网印刷的微圆阵列提高照度26％和出光均匀度49％.因此,微空间结构优化的微槽透镜阵列比丝网印刷的2D微圆阵列可附加出更高的微光学应用价值.

关键词：微磨削、热压微成型、微透镜阵列、导光板、微光学、LED照明

所属期刊栏目：53

分类号：TG580;TB858(金属切削加工及机床)

资助基金：国家自然科学基金61475046;广州市科技计划201508030012;广东省科技计划2014B010104003

在线出版日期：2018-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：190-196