CN101609863B

CN101609863B - 荧光膜

Info

Publication number: CN101609863B
Application number: CN 200810109992
Authority: CN
Inventors: 萨文志
Original assignee: Qimeng Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Qimeng Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2028-06-16
Also published as: CN101609863A

Abstract

一种荧光膜包含一荧光体及一膜材。膜材具有复数空腔，荧光体系容置于至少一空腔，空腔之容积大于荧光体之体积。

Description

荧光膜

【发明所属之技术领域】

本发明系关于一种荧光膜。

【先前技术】

不论是照明装置、电子装置的光源或是背光模组，当利用发光二极体(Light-Emitting Diode，LED)作为光源时，通常会利用具有特定转换波长之荧光体掺杂于LED的封装胶体内，以搭配不同发光波长的LED，例如黄色荧光体搭配蓝色LED，俾使发光二极体能发出白光。但由于荧光体于封装胶体中的分布均匀性不易控制，因此，已有习知技术以荧光膜(phosphor film)贴附于LED上来取代荧光体掺杂于LED封装胶体的态样。

请参照图1所示，一种习知技术之荧光膜1系具有一膜材11及一荧光体12，且荧光体12掺杂于膜材11中。上述的荧光膜1可藉由一粘胶层而贴合于LED，因此，当LED所发出的光线L入射至荧光膜1后，一部分光线L会激发荧光体12，使荧光体12产生特定波长的光，另一部分光线L则会直接穿透过荧光膜1。当荧光体12受激发后产生之光线与直接穿透过荧光膜1之光线彼此混光后，即可发出白光。

然而，习知之荧光膜1由于光线于膜材11内混光的距离不足，使得通过荧光膜1的光线易产生混光不均的问题。因此，如何设计一种能均匀混光的荧光膜，已成为重要课题之一。

【发明内容】

有鉴于上述课题，本发明之目的为提供一种能均匀混光的荧光膜。

为达上述目的，依据本发明之一种荧光膜包含一荧光体及一膜材。膜材具有复数空腔，荧光体系容置于至少一空腔，空腔之容积大于荧光体之体积。

为达上述目的，依据本发明之另一种荧光膜包含一荧光体及一膜材。膜材具有复数空腔，至少一空腔内系仅部分设有荧光体。

承上所述，依据本发明之荧光膜系具有复数空腔，当光线射入荧光膜内，碰到空腔会产生散射或全反射，藉此可增加光线射出荧光膜前所经过的距离，以延长光线的混光距离，使混光更为均匀。另外，由于荧光膜具有空腔，故可减少膜材所需的材料，进而降低材料成本。

【附图说明】

图1为一种习知之荧光膜的示意图；

图2为本发明较佳实施例之荧光膜示意图；

图3A至图3C为本发明之荧光膜之复数变化态样示意图；

图4为应用本发明之荧光膜应用于一发光装置的示意图；以及

图5为应用本发明之荧光膜应用于另一发光装置的示意图。

【主要元件符号说明】

1、2、2a～2c：荧光膜

11、21、21a、21b：膜材

12、22：荧光体

211、211a、211b：空腔

23：反射材料

24：粘着层

25：硬涂层

26：离型层

3、4：发光装置

31、32：封胶体

33、43：发光二极体晶粒

41：基板

42：透光壳体

D：延伸方向

L：光线

O：容置空间

S：表面

【实施方式】

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例之一种荧光膜，其中相同元件以相同标号表示。

请参照图2所示，本发明之一种荧光膜2包含一膜材21及一荧光体22。

膜材21的材质例如为一高分子聚合物。其中，高分子聚合物包含聚酯(polyester)、聚醚(polyether)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚碳酸酯(polyarbonate，PC)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯(methylmethacrylate-styrene，MMA-St)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、硅胶(silicone)、环氧树脂(epoxy)、聚酰亚胺(polyimide)、含氟聚合物(fluoropolymer)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烷(polypropane，PP)、聚-3-甲基丁烯(poly-3-methylbutene)、聚-4-甲基戊烯-1(poly-4-methylpentene-1)、聚丙烯(polypropylene)、聚烯烃(polyolefin)、聚乙烯-t-丁烷(polyvinyl-t-butane)、聚乙烯基环己烷(polyvinylcyclohexane)、聚氟化苯乙烯(polyfluorostyrene)、醋酸纤维素(cellulose acetate)、丙酸纤维素(cellulose propionate)、聚三氟氯乙烯(polychlorotrifluoroethylene)或1，4-反式聚2，3-二甲基丁二烯(1，4-transpoly-2，3-dimethylbutadiene)至少其中之一。

膜材21具有复数空腔211，该等空腔211系可于荧光体22掺杂至膜材2l后，藉由单轴(uniaxially)或双轴延伸(biaxiallystretching)或者是滚压的制程形成，然其非限制性。当膜材21延展时，荧光体22的周围则逐渐形成空腔211，且至少部分空腔211会具有相同延伸方向D，延伸方向D系与膜材21之一表面S平行。由于荧光膜2具有空腔211，故可减少膜材21所需的材料，进而降低材料成本。

荧光体22系容置于至少一空腔211，空腔211之容积大于荧光体22之体积。或者，至少一空腔211内仅部分设有荧光体22。于本实施例中，以荧光体22容置于复数空腔211为例作说明，然其非限制性。需注意者，荧光体22并非单指一颗荧光粉颗粒，也可为复数的荧光粉颗粒的集合，故图2中一部分的荧光体22为一颗荧光粉颗粒，另一部分的荧光体22则以复数荧光粉颗粒来表示。

其中，荧光体22例如可为或包含无机粒子(inorganic particle)、有机粒子(organic particle)及其组合。无机粒子例如为掺杂的石榴石(doped garnet，如YAG:Ce和(Y，Ga)AG:Ce)、铝酸盐(aluminate，如Sr₂Al₁₄O₂₅:Eu和BAM:Eu)、硅酸盐(silicate，如铕掺杂硅酸锶钡(europium doped strontium barium silicate))、硫化物(sulfide，如ZnS:Ag、CaS:Eu和SrGa₂S₄:Eu)、氧硫化物(oxy-sulfide)、氧氮化物(oxy-nitride)、磷酸盐(phosphate)、硼酸盐(borate)及钨酸盐(tungstate，如CaWO₄)等。另外，无机粒子亦可为由半导体纳米材料，例如硅、锗、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)、硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、碲化铅(PbTe)、氮化铟(InN)、砷化铟(InAs)、氮化铝(AlN)、磷化铝(AlP)、砷化铝(AlAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)及其组合所构成之量子点荧光体(quantum dot phosphor)。

又，荧光体22系具有单一种类荧光体或复数种类荧光体，可受激发而发出相同或不相同波长的光线，其发光波长可介于300纳米至750纳米之间。其中，荧光体22于膜材21中的添加重量百分比约为1％～60％。

另外，值得一提的是，藉由控制荧光体22于膜材中的重量百分比，可控制膜材21中所占有之空腔211的比例，藉此可调整入射荧光膜2的光线穿透与反射的荧光膜2的比率，以使荧光膜2成为一反射式荧光膜或一穿透式荧光膜。

再者，由于荧光膜2同时包含了折射率相异的膜材21、空腔211以及荧光体22，因此，在相同的厚度下，本发明的荧光膜2可比习知技术具有较佳的混光效果。或者是，本发明的荧光膜2可具有较小的厚度(例如小于0.5毫米)，即可具有与习知技术相近的混光效果。

请参照图3A所示，其为本发明之荧光膜2a另一变化态样。为了增加荧光膜2a的反射效果，荧光膜2a中可包含有反射材料23，反射材料23之材质系可包含硫酸钡(BaSO₄)、二氧化钛(TiO₂)或三氧化二铝(Al₂O₃)。反射材料23系可掺杂于膜材21或与荧光体22混合，于此，以反射材料23掺杂于膜材21中为例作说明。掺杂有反射材料23的荧光膜2a会比荧光膜2反射更多的入射光线。

请参照图3B所示，其为本发明之荧光膜2b又一变化态样。荧光膜2b可包含一粘着层24及一硬涂层(hard-coating layer)25。粘着层24设置于膜材21之一侧，硬涂层25相对于粘着层24设置于膜材21之另一侧。其中，粘着层24系用以使荧光膜2b可藉由粘贴方式与其他元件接合，而硬涂层25则用以避免荧光膜2b之表面S受损。另外，荧光膜2b更可包含一离型层(release liner layer)26，粘着层24设置于膜材21与离型层26之间，当欲将荧光膜2b粘合于其他元件上时，才将离型层26剥除。藉由离型层26可避免粘着层24于未使用前，即因粘着杂质而粘性降低，且可增加荧光膜2b使用上的便利性。

请参照图3C所示，其为本发明之荧光膜2c再一变化态样。荧光膜2c亦可包含有复数膜材21a、21b，且各膜材21a、21b亦具有复数空腔211a、211b，而荧光体22同样容置于至少一空腔211a、211b。藉此，可更提高荧光膜2c的荧光转换效果。其中，需注意者，膜材21a、21b的数量系非限制性，可依实际需求而有不同的层数。

请参照图4所示，其为应用穿透式荧光膜2之发光装置3的示意图。若荧光膜2为一穿透式荧光膜，其可设置于发光装置3之一封胶体31外侧，且为避免荧光膜2损伤，荧光膜2上亦可再用另一封胶体32做包覆。因此，当发光二极体晶粒33射出之光线L射入荧光膜2后，该等空腔211可使光线L产生散射或全反射，藉此可增加不同波长之光线L的混光距离，使混光更为均匀。值得一提的是，荧光膜2的结构非限制性，亦可应用如图3A至图3C之荧光膜2a、2b、2c，或其他变化态样。

请参照图5所示，其为应用穿透式荧光膜2之另一发光装置4的截面示意图。荧光膜2亦可应用于如图5之结构的发光装置4，发光装置4包含一基板41、一透光壳体42以及一发光二极体晶粒43。其中，基板41与透光壳体42结合形成一容置空间O，容置空间O可充填或不充填流体(例如有机溶剂或油)以进行散热或光线折射，发光二极体晶粒43设置于基板41且位于容置空间O中。荧光膜2可设置于透光壳体42的外侧。因此，当发光二极体晶粒42射出之光线L穿过透光壳体42射入荧光膜2后，该等空腔211同样可使光线L产生散射或全反射，藉此以增加不同波长之光线L于荧光膜2的混光距离，使混光更为均匀。值得一提的是，荧光膜2的结构非限制性，亦可应用如图3A至图3C之荧光膜2a、2b、2c，或其他变化态样。

综上所述，依据本发明之荧光膜系具有复数空腔，当光线射入荧光膜内，碰到空腔会产生散射或全反射，藉此可增加光线射出荧光膜前所经过的距离，以延长光线的混光距离，使混光更为均匀。且，由于荧光膜具有空腔，故可减少膜材所需的材料，进而降低整体成本。

又，藉由控制荧光体于膜材中的重量百分比，可控制膜材中所具有之空腔的比例，藉此即可调整荧光膜的光线穿透与反射比率，将荧光膜区分为反射式荧光膜或穿透式荧光膜，以增加荧光膜的应用范围。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明之精神与范畴，而对其进行之等效修改或变更，均应包含于后附之申请专利范围中。

Claims

1.一种荧光膜，包含：

一荧光体；以及

一膜材，其内部具有多个空腔，该荧光体系容置于至少一个空腔内，该空腔之容积大于容置于该空腔内之该荧光体之体积，

其中该空腔系于该荧光体掺杂至该膜材后，藉由单轴或双轴延伸或者是滚压的制程形成。

2.如权利要求1所述之荧光膜，其中该膜材的材质为一高分子聚合物。

3.如权利要求2所述之荧光膜，其中该高分子聚合物包含聚酯、聚醚、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯、硅胶、环氧树脂、聚酰亚胺、含氟聚合物、聚乙烯或聚丙烷至少其中之一。

4.如权利要求1所述之荧光膜，其中该膜材的厚度小于0.5毫米。

5.如权利要求1所述之荧光膜，其中至少部分该等空腔具有相同延伸方向。

6.如权利要求1所述之荧光膜，其中该荧光体具有单一种类荧光体或多个种类荧光体。

7.如权利要求1所述之荧光膜，其中该荧光体于该膜材中之重量百分比介于1％到60％之间。

8.如权利要求1所述之荧光膜，更包含：

一反射材料，掺杂于该膜材或与该荧光体混合。

9.如权利要求1所述之荧光膜，更包含：

一粘着层，设置于该膜材之一侧。

10.如权利要求9所述之荧光膜，更包含：

一硬涂层，相对于该粘着层设置于该膜材之另一侧。

11.如权利要求9所述之荧光膜，更包含：

一离型层，该粘着层设置于该膜材与该离型层之间。

12.一种荧光膜，包含：

一荧光体；以及

一膜材，其内部具有多个空腔，至少一空腔内系仅部分设有该荧光体，其中该空腔系于该荧光体掺杂至该膜材后，藉由单轴或双轴延伸或者是滚压的制程形成。