本實(shí)用新型涉及LED封裝領(lǐng)域，尤其涉及一種電控變曲面熒光膜片模壓裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)白光LED封裝工藝是將熒光粉與膠體混合后直接涂覆在LED芯片上，但這種封裝工藝存在制作效率較低、運(yùn)營(yíng)成本較高等缺點(diǎn)，而且采用該工藝生產(chǎn)的LED產(chǎn)品均存在諸多難以克服的缺陷，例如，光衰較快、色溫空間分布不均勻、有較明顯的色漂移以及其光品質(zhì)難以控制等問題。為避免上述不足，白光LED遠(yuǎn)程熒光粉封裝技術(shù)被提出，其技術(shù)特點(diǎn)是將熒光粉與LED芯片在空間上分離開，其技術(shù)方案是將熒光粉涂敷在遠(yuǎn)離LED芯片的光學(xué)膜、透明燈罩或透鏡等光學(xué)組件上，可有效提升LED照明品質(zhì)、改善光效、降低衰減以及減少色漂移。

熒光膜片是遠(yuǎn)程熒光封裝技術(shù)常用的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于LED球泡燈、LED蠟燭燈、LED筒燈、LED日光燈管等。目前熒光膜片的制備方法有模壓法、旋涂法、噴涂法等。旋涂法可將表面具有微結(jié)構(gòu)的基板作為母體，在高速旋轉(zhuǎn)的母體基板上點(diǎn)入混合熒光粉的光學(xué)膠體，便可以得到厚度均勻的具有母體微結(jié)構(gòu)的熒光膜片。但旋涂法所制備熒光膜片一般為平面形狀，難以制備具有曲面形狀的熒光膜片。噴涂法將混合熒光粉的光學(xué)膠體通過噴涂的方式制備成熒光膜片，可通過調(diào)節(jié)掩模板來控制不同區(qū)域的熒光膜片厚度，得到曲面熒光膜片。但噴涂法存在噴涂頭易堵塞、制備效率較低、掩模板制造成本較高等缺點(diǎn)。模壓法將混合熒光粉的光學(xué)膠體注入模具中，保壓固化得到熒光膜片，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品一致性好等特點(diǎn)，易于批量化生產(chǎn)。但模壓法模具成本高，無法滿足熒光膜片小批量、多樣化的生產(chǎn)需求。

在熒光膜片的實(shí)際應(yīng)用中，不同封裝燈具具有不同的光色空間分布需求，對(duì)所使用的熒光膜片曲面形狀也有不同的要求。因此，目前缺乏可快速調(diào)整所制備熒光膜片的曲面形狀的制備方法。

壓電效應(yīng)是一種電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的效應(yīng)，其原理是，對(duì)壓電材料施加壓力，它便會(huì)產(chǎn)生電位差，稱之為正壓電效應(yīng)；反之施加電壓，則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，稱為逆壓電效應(yīng)。目前商業(yè)化應(yīng)用的壓電材料，在未通電時(shí)有平面形狀和曲面形狀兩種。如果將直流電壓加在壓電材料上，壓電材料則會(huì)產(chǎn)生與相應(yīng)電壓對(duì)應(yīng)的位移變形。將壓電材料裝配于熒光膜片模壓模具中，便可根據(jù)生產(chǎn)膜片的曲面要求，調(diào)節(jié)壓電材料的輸入電壓，實(shí)現(xiàn)不同曲面熒光膜片的模壓生產(chǎn)。

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有可快速調(diào)整所生產(chǎn)整熒光膜片的曲面形狀的制備方法的缺乏，提出一種電控變曲面熒光膜片模壓方法及裝置。采用本實(shí)用新型的方法和裝置，可電控變化所生產(chǎn)熒光膜片的曲面形狀，滿足小批量多種類熒光膜片的模壓生產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有熒光膜片模壓法無法快速變化所生產(chǎn)膜片曲面形狀的不足，提供一種電控變曲面熒光膜片模壓方法及裝置。傳統(tǒng)熒光膜片模壓方法，模壓模具一旦加工完成，模壓曲面形狀便不可變化。若所生產(chǎn)熒光膜片曲面形狀要求發(fā)生變化，則只能通過再加工新的模壓模具來滿足新的熒光膜片模壓曲面要求，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，模具成本較高。本實(shí)用新型通過彈性變形薄片組合壓電材料作為模壓曲面，可根據(jù)所生產(chǎn)熒光膜片曲面的變化，調(diào)節(jié)作用在壓電材料上的電壓大小和方向，形成滿足要求的模壓曲面，極大地提高了生產(chǎn)效率和成本。

本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種電控變曲面熒光膜片模壓裝置，包括加熱裝置、上壓模基體、上壓模、圍壩、下壓?；w、可調(diào)壓直流電源、壓電材料、彈性變形薄片、分離膜；

所述加熱裝置裝配在上壓模基體的內(nèi)部，可實(shí)現(xiàn)對(duì)上壓?；w和上壓模的溫度控制；所述上壓模連接在上壓?；w的下端面，上壓膜基體可帶動(dòng)上壓模上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)模壓；

所述下壓?；w具有與上壓模的寬度大小相等的凹型槽；所述可調(diào)壓直流電源在下壓?；w的凹槽內(nèi)，靠近下壓?；w的底部；所述彈性變形薄片覆蓋安裝在下壓?；w的凹槽口端面，彈性變形薄片的兩端邊緣固定在下壓?；w上；所述壓電材料連接在彈性變形薄片底部的中心區(qū)域，彈性變形薄片未連接有壓電材料的一面為熒光膜片模壓面；所述壓電材料的兩端具有電極，分別連接在可調(diào)壓直流電源的正負(fù)極；所述圍壩設(shè)置在下壓模基體的凹槽的邊緣，位于下壓?；w的上端面；所述分離膜橫跨放置在下壓模基體的凹槽的上面，邊緣在圍壩上；

所述上壓?；w和下壓模基體之間通過導(dǎo)軌進(jìn)行連接。

進(jìn)一步地，未合模時(shí)，所述上壓模基體與下壓?；w分開；合模工作時(shí)，所述上壓?；w通過在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)靠近下壓?；w進(jìn)行合模。

進(jìn)一步地，所述圍壩用于輔助熒光膜片成型。

進(jìn)一步地，所述可調(diào)壓直流電源輸出的電壓大小的調(diào)節(jié)范圍為0~500V，電壓方向包括正向或反向。

進(jìn)一步地，所述壓電材料的厚度為0.1~5mm。

進(jìn)一步地，所述彈性變形薄片的材料為具有彈性變形的金屬材料，包括不銹鋼、銅或鋁。

進(jìn)一步地，所述彈性變形薄片的厚度為0.1~3mm。

進(jìn)一步地，所述彈性變形薄片的熒光膜片模壓面表面光滑，粗糙度范圍為Ra0.8~Ra1.6um。

進(jìn)一步地，所述分離膜的厚度為0.05~0.2mm。

基于所述裝置的一種電控變曲面熒光膜片模壓方法，包括如下步驟：

（1）將熒光粉和光學(xué)膠體混合，真空去除氣泡，配制成熒光膠；

（2）加熱裝置預(yù)熱上壓模基體和上壓模；

（3）根據(jù)所需熒光膜片的曲面要求，初步調(diào)節(jié)可調(diào)壓直流電源的電壓大小和方向；

（4）在可調(diào)壓直流電源輸入電壓的作用下，壓電材料產(chǎn)生變形，從而帶動(dòng)彈性變形薄片產(chǎn)生特定曲面的變形， 形成具有所需曲面形狀的熒光膜片模壓曲面；

在可調(diào)壓直流電源特定電壓的作用下，壓電材料產(chǎn)生特定的變形；壓電材料特定的變形帶動(dòng)彈性變形薄片產(chǎn)生特定的變形，彈性變形薄片特定的變形形成具有特定曲面形狀的熒光膜片模壓面，特定曲面形狀的熒光膜片模壓面可模壓成型特定曲面形狀的熒光膜片；

（5）在熒光膜片模壓曲面上覆蓋分離膜，再在熒光膜片模壓曲面的邊緣放置圍壩，在圍壩中央點(diǎn)入熒光膠；

（6）上壓?；w帶動(dòng)上壓模向下運(yùn)動(dòng)，模壓未固化的熒光膠，上壓膜與彈性變形薄片和圍壩靠近閉合，加熱裝置將上壓模與彈性變形薄片和圍壩構(gòu)成的閉合空間中的熒光膠加熱并保溫；

（7）保溫完成后降溫，上壓模基體帶動(dòng)上壓模向上運(yùn)動(dòng)，上壓模與彈性變形薄片和圍壩分離，取出模壓固化好的熒光膜片；

進(jìn)一步地，步驟（1）中，所述熒光粉與光學(xué)膠體的質(zhì)量比為1:10~1:2。

進(jìn)一步地，步驟（2）中，所述預(yù)熱的溫度為70~90℃，時(shí)間為20~30min。

進(jìn)一步地，步驟（3）中，熒光膜片曲面的曲度越大，電壓越大，熒光膜片曲面下凹時(shí)調(diào)整電壓方向?yàn)檎?，熒光膜片曲面上凹時(shí)調(diào)整電壓方向?yàn)樨?fù)向。

進(jìn)一步地，步驟（4）中，通過調(diào)節(jié)可調(diào)壓直流電源的電壓大小和方向改變壓電材料變形的大小和方向，壓電材料變形的大小和方向再改變彈性變形薄片變形的大小和方向，彈性變形薄片變形的大小和方向形成具有不同曲面形狀的熒光膜片模壓面，從而熒光膜片模壓面模壓成型具有不同曲面的熒光膜片。

進(jìn)一步地，步驟（4）中，所述熒光膜片模壓曲面的變形位移范圍為0.1~2mm。

進(jìn)一步地，步驟（6）中，所述加熱的溫度為120~150℃。

進(jìn)一步地，步驟（6）中，所述保溫的時(shí)間為10~20min。

進(jìn)一步地，步驟（7）中，所述降溫是降溫至70~90℃。

進(jìn)一步地，測(cè)試模壓固化好的熒光膜片的曲面是否達(dá)到預(yù)期要求；若未達(dá)到預(yù)期曲面要求，則根據(jù)差值調(diào)節(jié)輸入電壓的大小和方向后，重復(fù)步驟（4）~（7），直到曲面達(dá)到預(yù)期要求。

更進(jìn)一步地，所述電壓的大小調(diào)節(jié)的分辨率為0.5~5V。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

（1）通過調(diào)節(jié)直流電源的電壓，可形成不同形狀的模壓曲面，滿足不同熒光膜片多樣化的生產(chǎn)要求，減少了制作模具的時(shí)間和成本，大大提高了生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；

（2）本實(shí)用新型可控制性強(qiáng)，通過檢測(cè)生產(chǎn)膜片的曲面形狀的偏差值，根據(jù)偏差值調(diào)節(jié)輸入電壓的大小和方向，可快速補(bǔ)償熒光膜片生產(chǎn)的偏差值，提高膜片曲面精度，提高熒光膜片的生產(chǎn)質(zhì)量和良品率，同時(shí)也可快速變化模壓面曲面形狀滿足不同膜片的曲面要求，極大提高小批量、多型號(hào)膜片的生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型電控變曲面熒光膜片模壓裝置模壓熒光膜片的示意圖；

圖2a~圖2e為本實(shí)用新型電控變曲面熒光膜片模壓裝置模壓熒光膜片的整過程示意圖；

圖3a和圖3b分別為不同控制電壓下的熒光膜片模壓成型示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。

如圖1所示，為本實(shí)用新型電控變曲面熒光膜片模壓裝置模壓熒光膜片的示意圖，包括加熱裝置1、上壓?；w2、上壓模3、圍壩4、下壓模基體5、可調(diào)壓直流電源6、壓電材料7、彈性變形薄片8、分離膜9和模壓成型的熒光膜片10；

加熱裝置1裝配在上壓模基體2的內(nèi)部，可實(shí)現(xiàn)對(duì)上壓?；w2和上壓模3的溫度控制；上壓模3連接固定在上壓?；w2的下端面，上壓膜基體2可帶動(dòng)上壓模3上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)模壓；

下壓?；w5具有與上壓模3的寬度大小相等的凹型槽；可調(diào)壓直流電源6在下壓模基體5的凹槽內(nèi)，靠近下壓模基體5的底部；可調(diào)壓直流電源6輸出的電壓大小的調(diào)節(jié)范圍為0~500V，電壓方向包括正向或反向；彈性變形薄片8覆蓋安裝在下壓?；w5的凹槽口端面，彈性變形薄片8的兩端邊緣固定在下壓?；w5上；彈性變形薄片8的材料為具有彈性變形的金屬材料，包括不銹鋼、銅或鋁，彈性變形薄片8的厚度為0.1~3mm；彈性變形薄片8的熒光膜片模壓面表面光滑，粗糙度范圍為Ra0.8~Ra1.6um；壓電材料7連接在彈性變形薄片8底部的中心區(qū)域，彈性變形薄片8未連接有壓電材料7的一面為熒光膜片模壓面；壓電材料7的兩端具有電極，分別連接在可調(diào)壓直流電源6的正負(fù)極；壓電材料7的厚度為0.1~5mm；圍壩4設(shè)置在下壓?；w5的凹槽的邊緣，位于下壓?；w5的上端面，圍壩4用于輔助熒光膜片成型；分離膜9橫跨放置在下壓?；w5的凹槽的上面，邊緣在圍壩4上；分離膜9的厚度為0.05~0.2mm；

上壓?；w2和下壓?；w5之間通過導(dǎo)軌進(jìn)行連接。

未合模時(shí)，上壓?；w2與下壓?；w5分開；合模工作時(shí)，上壓模基體2通過在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)靠近下壓?；w5進(jìn)行合模。

實(shí)施例1

電控變曲面模壓成型熒光膜片，包括如下步驟：

（1）熒光粉采用黃粉YG-04，光學(xué)膠體采用HM-6101硅膠；用質(zhì)量天平秤取YG-04熒光粉10g，HM6101硅膠A膠10g，HM6101硅膠B膠10g，將YG-04熒光粉、HM6101硅膠A膠和HM6101硅膠B膠攪拌均勻，然后將攪拌好的熒光膠進(jìn)行真空脫泡，配制成熒光膠；

（2）加熱裝置預(yù)熱上壓模基體2和上壓模3，預(yù)熱溫度為70℃，預(yù)熱時(shí)間30min；

（3）設(shè)定可調(diào)壓直流電源6的電壓大小為100V，方向?yàn)檎?；如圖2a所示；

（4）在可調(diào)壓直流電源6輸入正向電壓的作用下，壓電材料7產(chǎn)生變形，從而帶動(dòng)彈性變形薄片8產(chǎn)生特定曲面的變形，形成具有下凹曲面形狀的熒光膜片模壓曲面，如圖3a所示；

（5）在熒光膜片模壓曲面上覆蓋分離膜9，分離膜9的厚度為0.1mm；如圖2b所示；

（6）在熒光膜片模壓曲面邊緣放置圍壩4，在圍壩4中點(diǎn)入2mL的熒光膠；如圖2c所示；

（7）上壓?；w2帶動(dòng)上壓模3向下運(yùn)動(dòng)，模壓未固化的熒光膠，上壓模3與彈性變形薄片8和圍壩4閉合，加熱裝置1將上壓膜3、彈性變形薄片8和圍壩4構(gòu)成的閉合空間中的熒光膠加熱到150℃，保溫保壓10min；如圖2d所示；

（8）加熱裝置1將溫度控制在70℃，上壓?；w2帶動(dòng)上壓模3向上運(yùn)動(dòng)，上壓膜3與彈性變形薄片8和圍壩4分離，取出模壓固化好的熒光膜片；如圖2e所示；

（9）測(cè)試模壓固化好的熒光膜片曲面是否達(dá)到預(yù)期要求，若未達(dá)到預(yù)期曲面要求，根據(jù)偏差值調(diào)節(jié)輸入電壓的大小和方向，電壓大小調(diào)節(jié)的分辨率為0.5~5V，重復(fù)步驟（4）-（8），直到曲面達(dá)到預(yù)期要求。

彈性變形薄片8的材料為銅，厚度為0.2mm；彈性變形薄片8的熒光膜片模壓面表面光滑，粗糙度為Ra1.6um；制備得到具有下凹曲面形狀的熒光膜片。

實(shí)施例2

實(shí)施例2與實(shí)施例1相同，不同在于步驟（2）、（4）、（7）、（8）如下：

（2）加熱裝置預(yù)熱上壓?；w2和上壓模3，預(yù)熱溫度為90℃，預(yù)熱時(shí)間20min；

（4）在可調(diào)壓直流電源6輸入反向電壓的作用下，壓電材料7產(chǎn)生變形，從而帶動(dòng)彈性變形薄片8產(chǎn)生特定曲面的變形，形成具有上凹曲面形狀的熒光膜片模壓曲面，如圖3b所示；

（7）壓?；w2帶動(dòng)上壓模3向下運(yùn)動(dòng)，模壓未固化的熒光膠，上壓模3與彈性變形薄片8和圍壩4閉合，加熱裝置1將上壓膜3、彈性變形薄片8和圍壩4構(gòu)成的閉合空間中的熒光膠加熱到120℃，保溫保壓20min；

（8）加熱裝置1將溫度控制在90℃，上壓模基體2帶動(dòng)上壓模3向上運(yùn)動(dòng)，上壓膜3與彈性變形薄片8和圍壩4分離，取出模壓固化好的熒光膜片；具有上凹曲面形狀的熒光膜片。

實(shí)施例3

實(shí)施例3與實(shí)施例1相同，不同在于步驟（2）、（7）、（8）中如下：

（2）加熱裝置預(yù)熱上壓模基體2和上壓模3，預(yù)熱溫度為80℃，預(yù)熱時(shí)間25min；

（7）壓?；w2帶動(dòng)上壓模3向下運(yùn)動(dòng)，模壓未固化的熒光膠，上壓模3與彈性變形薄片8和圍壩4閉合，加熱裝置1將上壓膜3與彈性變形薄片8和圍壩4構(gòu)成的閉合空間中的熒光膠加熱到135℃，保溫保壓15min；

（8）加熱裝置1將溫度控制在80℃，上壓?；w2帶動(dòng)上壓模3向上運(yùn)動(dòng)，上壓膜3與彈性變形薄片8和圍壩4分離，取出模壓固化好的熒光膜片；具有下凹曲面形狀的熒光膜片。

如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。