在車燈行業(ye)，選擇透(tou)鏡(jing)材料的主要考慮(lv)因素是(shi)透(tou)光(guang)(guang)率、耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)性(xing)和(he)耐(nai)(nai)老化性(xing)、使用(yong)壽命周期等。車燈光(guang)(guang)學級塑(su)料透(tou)鏡(jing)一(yi)(yi)般使用(yong)光(guang)(guang)學級PMMA、光(guang)(guang)學級PC等材料，光(guang)(guang)學級塑(su)料的優勢在于(yu)：技術簡單，制(zhi)作成本低。缺點是(shi)：耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)和(he)耐(nai)(nai)老化性(xing)相對較弱，PMMA耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)一(yi)(yi)般不(bu)超(chao)過90℃（熱變形溫(wen)(wen)度105℃），PC耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)不(bu)超(chao)過120℃（熱變形溫(wen)(wen)度135℃）。

玻璃(li)(li)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)的(de)特(te)(te)性(xing)(xing)與塑料透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)相反。玻璃(li)(li)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)透(tou)(tou)(tou)光率(lv)高(gao)，耐高(gao)溫性(xing)(xing)好，但(dan)是密度大，會增加(jia)(jia)車燈透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)模(mo)組的(de)重量，和汽車行業輕量化(hua)的(de)目(mu)標不(bu)(bu)符。由于(yu)玻璃(li)(li)軟(ruan)化(hua)后(hou)的(de)玻璃(li)(li)體這(zhe)一特(te)(te)殊(shu)狀態，不(bu)(bu)易實(shi)(shi)現(xian)規模(mo)化(hua)生產，另外模(mo)具造價(jia)高(gao)昂(ang)，加(jia)(jia)工(gong)周期(qi)長，精度不(bu)(bu)易控制，而(er)且具有(you)脆性(xing)(xing)，特(te)(te)別(bie)是對(dui)于(yu)厚度變化(hua)比較大的(de)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)，意(yi)外的(de)爆裂(lie)是無法(fa)預料與解決(jue)的(de)。以(yi)現(xian)在可以(yi)實(shi)(shi)現(xian)的(de)改良工(gong)藝，只能通過鍍膜或鋼化(hua)處理(li)來提升玻璃(li)(li)的(de)強度，但(dan)是經過這(zhe)些處理(li)，玻璃(li)(li)透(tou)(tou)(tou)鏡(jing)的(de)透(tou)(tou)(tou)光率(lv)會有(you)所降(jiang)低(di)，也增加(jia)(jia)了成本。

硅膠透(tou)(tou)鏡(jing)綜合了上述透(tou)(tou)鏡(jing)的優(you)點，相(xiang)對于(yu)傳(chuan)統(tong)玻璃透(tou)(tou)鏡(jing)和(he)塑料透(tou)(tou)鏡(jing)，在透(tou)(tou)光率(lv)、成型難(nan)度、耐(nai)老化性等方(fang)面表現出優(you)異(yi)的性能。

硅膠透鏡(jing)優點：

1. 耐(nai)溫(wen)度范圍：-40~250℃，并耐(nai)驟冷驟熱沖擊。

2. 柔性(xing)質地，不(bu)易爆(bao)裂，防爆(bao)性(xing)能優(you)良。

3. 無(wu)毒，密度低，性能穩定，透光(guang)率高達92%，耐候性能優良(liang)。

4. 幾乎(hu)無(wu)殘(can)留應力，伸縮性良好，保證了光學特性的穩定。

硅膠(jiao)透鏡劣勢：

1. 原(yuan)材料(liao)造價高(gao)，成本為傳統PC透(tou)鏡的(de)1.5~3倍(bei)。

2. 現有透(tou)鏡(jing)注射成型技術(shu)的(de)不成熟，進(jin)一步增加(jia)了(le)硅膠透(tou)鏡(jing)的(de)成本。

因(yin)此，硅膠(jiao)透(tou)鏡的市場定位主要為：

• 航(hang)空(kong)航(hang)天類照(zhao)明(ming)燈具透鏡。

• 礦燈(deng)或在易燃(ran)易爆、惡劣條件(jian)下的特(te)種燈(deng)具透鏡。

• 汽車，戶外燈(deng)具。

• 常規LED室內照明燈具。

  
  

圖1：硅膠透鏡在車燈外的應(ying)用

對于(yu)ADB模(mo)(mo)組(zu)而(er)言，2，3年(nian)前有(you)很多機械式的(de)ADB陰(yin)影(ying)(ying)方案。為了避(bi)免機械移動部件，提高(gao)ADB系(xi)統的(de)反應效率和系(xi)統可(ke)靠性，現在比較(jiao)普遍(bian)應用的(de)是(shi)基(ji)于(yu)LED陣列的(de)固態ADB模(mo)(mo)組(zu)，單(dan)顆 LED芯片獨立開(kai)關(guan)和控制：ADB功(gong)能的(de)屏(ping)蔽(bi)陰(yin)影(ying)(ying)只需(xu)簡單(dan)的(de)切換(huan)和變暗單(dan)顆LED即可(ke)，如下圖的(de)84像(xiang)素模(mo)(mo)組(zu)。

固態(tai)ADB模組(zu)的(de)(de)一個非常(chang)關鍵(jian)部件是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)學內透鏡，通過全反射(she)將光(guang)(guang)(guang)(guang)從每顆(ke)led光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)引到(dao)外光(guang)(guang)(guang)(guang)學透鏡上。這(zhe)個光(guang)(guang)(guang)(guang)學內透鏡有(you)幾個技術要求(qiu)。首先，每顆(ke)LED芯片(pian)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)損(sun)失必(bi)須(xu)最小化(hua)，因此必(bi)須(xu)要求(qiu)光(guang)(guang)(guang)(guang)學內透鏡的(de)(de)對(dui)焦精度(du)足夠好、材料的(de)(de)透明(ming)度(du)和表面光(guang)(guang)(guang)(guang)潔度(du)也(ye)足夠高(gao)。第二(er)，必(bi)須(xu)保證不(bu)同LED之間(jian)的(de)(de)沒有(you)串光(guang)(guang)(guang)(guang)，第三，由于(yu)緊挨(ai)led光(guang)(guang)(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)高(gao)輻射(she)高(gao)傳(chuan)熱(re)(re)，透鏡材料必(bi)須(xu)有(you)極佳的(de)(de)耐熱(re)(re)性。最后，為了(le)防(fang)止不(bu)同LED之間(jian)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)型暗區，導光(guang)(guang)(guang)(guang)須(xu)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)學設計一般有(you)明(ming)顯(xian)的(de)(de)倒扣。這(zhe)對(dui)透鏡量產的(de)(de)生產工(gong)藝能(neng)力(li)提出了(le)挑戰。

上(shang)圖為一些常見ADB硅(gui)膠(jiao)透鏡(jing)的(de)示例(li)，都可以看到有很多導光(guang)(guang)須，導光(guang)(guang)須的(de)數量對應于ADB的(de)分(fen)區數量，硅(gui)膠(jiao)透鏡(jing)的(de)拔模方向為垂直(zhi)方向，基本上(shang)可見有明顯的(de)倒扣(kou)設計。

因此(ci)，從ADB模組(zu)的要求(qiu)可以看出，ADB內透鏡無法使用玻璃或熱(re)塑性材料（PC、PMMA）等(deng)常用光(guang)學材料，而只有硅(gui)膠(jiao)恰好滿足(zu)了(le)上(shang)述(shu)所有技術需求(qiu)。其實硅(gui)膠(jiao)光(guang)學零件在(zai)其它領域上(shang)有著(zhu)悠久的應(ying)用歷史，但應(ying)用在(zai)車燈ADB領域里還是有一些(xie)技術難(nan)度需要克(ke)服的。

制造難點

模具質量對硅膠(jiao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)有著至關(guan)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。由(you)于硅膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)粘度非常低，因(yin)此(ci)硅膠(jiao)內透(tou)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)鑲(xiang)件(jian)不能(neng)單獨分(fen)開加工(gong)，而必須(xu)整體加工(gong)和拋光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。否則，將容(rong)易產(chan)(chan)生(sheng)飛(fei)(fei)邊，可能(neng)對光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)產(chan)(chan)生(sheng)不可接受的(de)(de)(de)(de)缺陷。即便鑲(xiang)件(jian)和主模具之間有4μm的(de)(de)(de)(de)間隙，仍會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)可見的(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)邊。在(zai)注塑方面，硅膠(jiao)透(tou)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝比熱塑性(xing)(xing)塑料(liao)的(de)(de)(de)(de)注塑工(gong)藝更具挑戰性(xing)(xing)。由(you)于在(zai)一個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)透(tou)鏡(jing)中有如此(ci)多的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)導光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)須(xu)，因(yin)此(ci)在(zai)加工(gong)鑲(xiang)件(jian)時必須(xu)非常小心。特別是(shi)對高分(fen)辨率(lv)像素(su)模組(zu)，由(you)于光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)導光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)須(xu)更多，在(zai)加工(gong)最后一個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)導光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)須(xu)時產(chan)(chan)生(sheng)腐蝕或拋光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)失敗都會(hui)導致整個光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)(xue)模具報(bao)廢。

工藝難點

硅(gui)膠注射(she)成(cheng)型(xing)與(yu)傳統(tong)的熱塑(su)性塑(su)料(liao)注塑(su)成(cheng)型(xing)有很(hen)大不同。ADB內透(tou)鏡上的硅膠是種雙(shuang)組分材料的液體硅膠，硅膠的成型是熱聚合的結果。在(zai)注塑之前(qian)，液(ye)體硅膠的兩(liang)個(ge)組分即混合(he)在(zai)一起，同時(shi)開始產生化學反應。硅膠(jiao)液體被注入加熱的模(mo)具(ju)(ju)內(nei)，使模(mo)具(ju)(ju)溫度升(sheng)高(gao)，這進一(yi)步地加快了聚合反(fan)應，反(fan)應時間的多少(shao)與零(ling)件厚度無關。經過(guo)幾(ji)分鐘的反應時間，聚合(he)反應幾(ji)近(jin)完成，零件被從(cong)模具內頂出(chu)。由(you)于(yu)硅(gui)膠透鏡結構柔軟，無法用小(xiao)巧的(de)夾持(chi)器抓(zhua)取，而(er)必須(xu)抓(zhua)取硅(gui)膠面(mian)積大的(de)部分，從而(er)安全地從(cong)模具中取出。為了(le)避免有硅膠碎片(pian)殘留在(zai)模具(ju)中，如(ru)由于注塑缺(que)陷或注塑失敗的零件(jian)碎片(pian)，必須(xu)對(dui)所有導光須的模腔進行100%的檢(jian)查，如(ru)果(guo)檢(jian)測到飛邊或其(qi)他缺陷(xian)，并(bing)即刻(ke)停止注射工藝(yi)過(guo)程(cheng)，來清(qing)除模具模腔并(bing)重新調(diao)整(zheng)注射工藝(yi)。待檢測系統驗收合格(ge)后，將硅膠零件存(cun)放(fang)在(zai)托盤上，然后用于回(hui)火工藝(yi)。

對于穩定、無缺陷(xian)的硅(gui)膠透鏡生產，工(gong)藝參(can)數的控制和調整(zheng)必須特別注意。如果模(mo)具溫度過高，硅膠材(cai)料會產(chan)生部分降(jiang)解，在拋光的模(mo)具模(mo)腔表(biao)面形成(cheng)一層(ceng)薄膜，會導致透鏡光學性能下降(jiang)。在這種情況下，模具(ju)鑲件(jian)則需要手動拋光，由于硅膠透鏡的光學性(xing)能(neng)要求過于敏感(gan)，其他去除硅膠薄(bo)膜(mo)的手段都無法使(shi)用。

固化

即使(shi)把硅(gui)膠注塑(su)時(shi)間(jian)不斷延長，仍會有還(huan)沒產生化學反應的硅(gui)單(dan)體。由于(yu)這些硅單體隨著時間(jian)的推(tui)移會產生氣(qi)體，導致相鄰表面有硅層(ceng)的沉積，從而降(jiang)低光(guang)學透鏡的性能。因(yin)此，必須對注塑后的(de)硅膠透鏡進行固(gu)化(hua)處理，以去除這(zhe)些沒反(fan)應的(de)硅單體。固化(hua)的(de)溫度控制參數，例如(ru)固化(hua)持(chi)續時間(jian)、溫度等取決于硅膠材料的(de)類型，固化(hua)時間(jian)可以在4到20小(xiao)時之間(jian)。同時，由于(yu)硅(gui)膠零(ling)件的收縮也和(he)固化工藝相關，因此在(zai)模(mo)具(ju)設計(ji)時，必須很仔細地設置收縮(suo)率。確定了模(mo)具(ju)收(shou)縮率之(zhi)后，固(gu)化(hua)工藝則不能(neng)再隨(sui)意(yi)地更改，因為(wei)會影響(xiang)最終硅膠透(tou)鏡的零(ling)件(jian)尺寸。因(yin)此，固化的(de)(de)工藝參數降低(di)了(le)硅膠(jiao)透鏡(jing)和(he)注射成型工藝的(de)(de)自由(you)度(du)。研究表面，在注塑過程中會有一些(xie)影(ying)響硅膠收縮率的方法，但在設計(ji)量產模具之前，對(dui)收縮率進行正(zheng)確(que)計(ji)算至關重要。