專利名稱：發(fā)光元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件，特別涉及其采用的光擴散單元。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步及燈具中發(fā)光裝置的日益改良，目前照明燈具的亮度相比于先前已大大的提高。以發(fā)光二極管為例，具有壽命長、節(jié)省電力、以及高亮度的優(yōu)點，目前已被廣泛使用于各式場合中的照明燈具。雖然高亮度的照明燈具可有效地提升周遭環(huán)境的亮度，但由于其亮度集中，往往令使用者眼睛無法直視或產(chǎn)生刺眼等不舒適的感覺，甚至?xí)p害使用者視力。再者，燈具的發(fā)光裝置以放射狀釋放出光線，并未均勻地散布于其光照范圍。為了改善發(fā)光二極管亮度集中的問題，可在光源外側(cè)添加光擴散單元。光擴散單元的制備方式主要有兩種，其一是添加氧化硅、氧化鈦等無機粒子于聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯烯等高透光性高分子中，并以無機粒子的粒徑大小及添加濃度等參數(shù)調(diào)整該復(fù)合材料的光學(xué)性質(zhì)。然而該方法的問題在于無機粒子難以均勻分散于有機高分子中，需進(jìn)一步改性無機粒子的表面。這樣一來，將增加制程成本且難以大量制備。另一種制備光擴散單元的方法是在透光性高分子材料表面形成微結(jié)構(gòu)如波浪狀或棱鏡狀。該方法的缺點在于制程復(fù)雜且高成本。綜上所述，目前亟需新的材料組成以解決公知的光擴散單元的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實施例提供一種發(fā)光元件，包括發(fā)光二極管光源；以及光擴散單元， 至少覆蓋部分發(fā)光二極管光源。其中光擴散單元的組成包括第一高分子、第二高分子、或第一高分子與第二高分子的混合物，且第一高分子的結(jié)晶粒徑大于第二高分子的結(jié)晶粒徑； 其中第一高分子包括丙烯聚合物或乙烯-丙烯共聚物；且第二高分子包括乙烯聚合物、丙烯聚合物、或乙烯-丙烯共聚物。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種發(fā)光元件，包括發(fā)光二極管光源以及光擴散單元。發(fā)光二極管光源可為單一 LED組成的點光源，或多個LED以矩陣等方式排列而成的面光源。光擴散單元至少覆蓋部分發(fā)光二極管光源，其中，光擴散單元的外型可以為板狀、管狀、水滴狀、球狀、 或其它適用的形狀，只要能覆蓋部分的二極管光源，使光源發(fā)出的光入射至使用者眼睛前能夠先通過光擴散單元即可。在一實施例中，光擴散單元可直接接觸發(fā)光二極管光源作為封裝結(jié)構(gòu)的一部分。在另一實施例中，光擴散單元與發(fā)光二極管光源之間可隔有其它組件或空隙，且光擴散單元并未直接接觸發(fā)光二極管光源。光擴散單元的組成包括第一高分子、第二高分子、或第一高分子與第二高分子的混合物。其中，第一高分子的結(jié)晶粒徑大于第二高分子的結(jié)晶粒徑。此外，第一高分子及第二高分子的結(jié)晶度與調(diào)整二高分子的比例皆會影響結(jié)晶狀態(tài)，因而產(chǎn)生良好的性質(zhì)。第一高分子與第二高分子在接近的結(jié)晶度下，兩者的結(jié)晶粒徑差異可使兩者的混合物具有良好的光擴散性質(zhì)。在本發(fā)明的一實施例中，第一高分子包含丙烯聚合物或乙烯-丙烯共聚物， 而第二高分子包含乙烯聚合物、丙烯聚合物、或乙烯-丙烯共聚物。值得注意的是，若第一高分子和/或第二高分子為乙烯-丙烯共聚物時，乙烯單體與丙烯單體的重量比小于或等于20 100，若乙烯單體的比例過高，將影響光線穿透且使組件整體耐熱性質(zhì)與強度下降， 降低材料的優(yōu)良物性。在一實施例中，第一高分子于室溫下的結(jié)晶度介于40%至70%之間，而結(jié)晶粒徑介于Iym至120μπι之間。且第一高分子的重均分子量介于10，000 1，000，000之間，熔融指數(shù)介于0. 1 200g/10min之間(測量標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D1238或IS01133)。若第一高分子的結(jié)晶度過低，則影響光線的擴散率，即無法使LED點光源擴散成均勻的面光源。若第一高分子的結(jié)晶度過高，則影響光線的透光率，造成光源亮度損耗。若第一高分子的結(jié)晶粒徑過大，則影響光線的擴散率，即無法使LED點光源擴散成均勻的面光源。若第一高分子的結(jié)晶粒徑過小，則影響光線的透光率，造成光源亮度損耗。其中，第一高分子可單獨作為光擴散組件的組成。在一實施例中，第二高分子于室溫下的結(jié)晶度介于40%至70%之間，而結(jié)晶粒徑介于0. 05μπι至ΙΟμ 。且第二高分子的重均分子量介于10，000 1，000，000之間，熔融指數(shù)介于0. 1 200g/10min之間(測量標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D1238或ISOl 133)。若第二高分子的結(jié)晶度過低，則影響光線的擴散率，即無法使LED點光源擴散成均勻的面光源。若第二高分子的結(jié)晶度過高，則影響光線的透光率，造成光源亮度損耗。若第二高分子的結(jié)晶粒徑過大，則影響光線的擴散率，即無法使LED點光源擴散成均勻的面光源。若第二高分子的結(jié)晶粒徑過小，則影響光線的透光率，造成光源亮度損耗。其中，第二高分子可單獨作為光擴散組件的組成。雖然第一高分子與第二高分子均可單獨作為光擴散組件的組成，但兩者的混合物也具有良好的光擴效果。雖然第一高分子與第二高分子的結(jié)晶度差異不大，但兩者的結(jié)晶粒徑差異將造成兩者的混合物具有極佳的光擴散效果。一般而言，具有較大結(jié)晶粒徑的第一高分子其透光率會大于具有較小結(jié)晶粒徑的第二高分子，但具有較小結(jié)晶粒徑的第二高分子其光擴散率會大于具有較大結(jié)晶粒徑的第一高分子。由常理判斷，兩者的混合物的透光率應(yīng)介于第一高分子與第二高分子的透光率之間，而兩者的混合物的光擴散率也應(yīng)介于第一高分子與第二高分子的光擴散率之間。由實驗可知，上述混合物的透光率會介于第一高分子的透光率與第二高分子的透光率之間，但上述混合物的光擴散率會大于第一高分子的光擴散率與第二高分子的光擴散率。上述性質(zhì)可能來自于第二高分子較小粒徑的結(jié)晶可填入第一高分子較大粒徑的結(jié)晶之間。此外，由于第一高分子與第二高分子具有近似的材料組成，因此可均勻混摻而不致大幅降低其透光率。在本發(fā)明的一實施例中，可混合第一高分子與第二高分子作為光擴散組件的組成，在混合物中，第一高分子與第二高分子的重量比介于50 50至95 5之間。若第二高分子的比例過高，則會降低混合物的透光率。但若第二高分子的比例過低，則無法有效改善混合物的光擴散率。若混摻不同結(jié)晶度的第一高分子與第二高分子，會產(chǎn)生結(jié)晶度相差較大的混合物，其透光度較差。但若混摻結(jié)晶度接近的第一高分子與第二高分子，則可利用結(jié)晶粒徑差異而達(dá)到本發(fā)明所需的光擴散效果。由于第一高分子與第二高分子均為物性相近的熱塑性材料，因此可采用射出、壓出、壓鑄、或吹膜等方法成型為光擴散單元。上述步驟不需額外造粒過程，可節(jié)省成本。由于第一高分子、第二高分子、或其混合物中不同粒徑大小的結(jié)晶已具有光擴散性，因此不需要額外添加其它光擴散劑或光擴散粒子。為了使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出多個實施例并結(jié)合附圖
，作詳細(xì)說明如下。實施例下述實施例1至7與比較例1至2采用李長榮所售的6331 (丙烯聚合物)作為第一高分子，并采用李長榮所售的031(乙烯-丙烯共聚物)作為第二高分子。第一高分子的結(jié)晶度為48%，而結(jié)晶粒徑為Ιμπι至120μπι之間。第二高分子的結(jié)晶度為45%，而結(jié)晶粒徑介于0. 05 μ m至10 μ m之間。此外，另提出下述實施例8與比較例3至4采用臺塑所售的1120(丙烯聚合物)作為第一高分子，并采用臺塑所售的1124(丙烯聚合物)作為第二高分子。第一高分子的結(jié)晶度為50%，而結(jié)晶粒徑為5μπι至120μπι之間。第二高分子的結(jié)晶度為49%，而結(jié)晶粒徑介于0. Ιμπι至Ιμπι之間。接著以不同比例混摻第一高分子與第二高分子后，將之射出成型為半徑30mm半球*1. 2mm厚度的光擴散板。不同實施例的光擴散板中的高分子組成比例如表1與表2所示。接著以JIS K 7136標(biāo)準(zhǔn)測量上述光擴散板的透光率與光擴散率，如表1與表2所不。[表 1]
第一高分子/第二高分子的重量比透光率(％)光擴散率(％)比較例1100:086.6568.62實施例150:5073.6172.5實施例255:4574.2173.15實施例360:4076.1774.75實施例465:3577.6675.85實施例580:2081.8977.21實施例685:1582.4477.33實施例790:1084.7374.95比較例20:10063.9863.57 [表 2]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，包括發(fā)光二極管光源；以及光擴散單元，至少覆蓋部分該發(fā)光二極管光源，其中，該光擴散單元的組成包括第一高分子、第二高分子、或該第一高分子與該第二高分子的混合物，且該第一高分子的結(jié)晶粒徑大于該第二高分子的結(jié)晶粒徑；其中，該第一高分子包括丙烯聚合物或乙烯-丙烯共聚物；且該第二高分子包括乙烯聚合物、丙烯聚合物、或乙烯-丙烯共聚物。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該第一高分子的結(jié)晶粒徑為Iym 120μπι。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該第二高分子的結(jié)晶粒徑為0.05μπι 10 μ m。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該第一高分子與/或該第二高分子于室溫下的結(jié)晶度為40% 70%。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該第一高分子與/或該第二高分子的重均分子量為 10，000 1，000，000。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該混合物的透光率介于該第一高分子的透光率與該第二高分子的透光率之間。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該混合物的光擴散率大于該第一高分子的光擴散率與該第二高分子的光擴散率。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該混合物中，該第一高分子與該第二高分子的重量比為50 50 95 5。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該第一高分子和/或該第二高分子為乙烯-丙烯共聚物，且乙烯單體與丙烯單體的重量比小于或等于20 100。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其中，該第一高分子與/或該第二高分子的熔融指數(shù)為 0. 1 200g/10min。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種發(fā)光元件，包括發(fā)光二極管光源以及光擴散單元。光擴散單元至少覆蓋部分發(fā)光二極管光源，其組成包括第一高分子、第二高分子、或第一高分子與第二高分子的混合物，且第一高分子的結(jié)晶粒徑大于第二高分子的結(jié)晶粒徑。第一高分子包括丙烯聚合物或乙烯-丙烯共聚物，且第二高分子包括乙烯聚合物、丙烯聚合物、或乙烯-丙烯共聚物。
文檔編號F21V5/08GK102537702SQ20101060958
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者張珮盈, 蕭乾道, 黃仕穎, 黃添富 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院