专利名称：发光元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发光元件，特别涉及其采用的光扩散单元。
背景技术：
随着科技的进步及灯具中发光装置的日益改良，目前照明灯具的亮度相比于先前已大大的提高。以发光二极管为例，具有寿命长、节省电力、以及高亮度的优点，目前已被广泛使用于各式场合中的照明灯具。虽然高亮度的照明灯具可有效地提升周遭环境的亮度，但由于其亮度集中，往往令使用者眼睛无法直视或产生刺眼等不舒适的感觉，甚至会损害使用者视力。再者，灯具的发光装置以放射状释放出光线，并未均勻地散布于其光照范围。为了改善发光二极管亮度集中的问题，可在光源外侧添加光扩散单元。光扩散单元的制备方式主要有两种，其一是添加氧化硅、氧化钛等无机粒子于聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯烯等高透光性高分子中，并以无机粒子的粒径大小及添加浓度等参数调整该复合材料的光学性质。然而该方法的问题在于无机粒子难以均勻分散于有机高分子中，需进一步改性无机粒子的表面。这样一来，将增加制程成本且难以大量制备。另一种制备光扩散单元的方法是在透光性高分子材料表面形成微结构如波浪状或棱镜状。该方法的缺点在于制程复杂且高成本。综上所述，目前亟需新的材料组成以解决公知的光扩散单元的问题。
发明内容
本发明的一实施例提供一种发光元件，包括发光二极管光源；以及光扩散单元， 至少覆盖部分发光二极管光源。其中光扩散单元的组成包括第一高分子、第二高分子、或第一高分子与第二高分子的混合物，且第一高分子的结晶粒径大于第二高分子的结晶粒径； 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。
具体实施例方式本发明提供一种发光元件，包括发光二极管光源以及光扩散单元。发光二极管光源可为单一 LED组成的点光源，或多个LED以矩阵等方式排列而成的面光源。光扩散单元至少覆盖部分发光二极管光源，其中，光扩散单元的外型可以为板状、管状、水滴状、球状、 或其它适用的形状，只要能覆盖部分的二极管光源，使光源发出的光入射至使用者眼睛前能够先通过光扩散单元即可。在一实施例中，光扩散单元可直接接触发光二极管光源作为封装结构的一部分。在另一实施例中，光扩散单元与发光二极管光源之间可隔有其它组件或空隙，且光扩散单元并未直接接触发光二极管光源。光扩散单元的组成包括第一高分子、第二高分子、或第一高分子与第二高分子的混合物。其中，第一高分子的结晶粒径大于第二高分子的结晶粒径。此外，第一高分子及第二高分子的结晶度与调整二高分子的比例皆会影响结晶状态，因而产生良好的性质。第一高分子与第二高分子在接近的结晶度下，两者的结晶粒径差异可使两者的混合物具有良好的光扩散性质。在本发明的一实施例中，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/或第二高分子为乙烯-丙烯共聚物时，乙烯单体与丙烯单体的重量比小于或等于20 100，若乙烯单体的比例过高，将影响光线穿透且使组件整体耐热性质与强度下降， 降低材料的优良物性。在一实施例中，第一高分子于室温下的结晶度介于40%至70%之间，而结晶粒径介于Iym至120μπι之间。且第一高分子的重均分子量介于10，000 1，000，000之间，熔融指数介于0. 1 200g/10min之间(测量标准为ASTM D1238或IS01133)。若第一高分子的结晶度过低，则影响光线的扩散率，即无法使LED点光源扩散成均勻的面光源。若第一高分子的结晶度过高，则影响光线的透光率，造成光源亮度损耗。若第一高分子的结晶粒径过大，则影响光线的扩散率，即无法使LED点光源扩散成均勻的面光源。若第一高分子的结晶粒径过小，则影响光线的透光率，造成光源亮度损耗。其中，第一高分子可单独作为光扩散组件的组成。在一实施例中，第二高分子于室温下的结晶度介于40%至70%之间，而结晶粒径介于0. 05μπι至ΙΟμ 。且第二高分子的重均分子量介于10，000 1，000，000之间，熔融指数介于0. 1 200g/10min之间(测量标准为ASTM D1238或ISOl 133)。若第二高分子的结晶度过低，则影响光线的扩散率，即无法使LED点光源扩散成均勻的面光源。若第二高分子的结晶度过高，则影响光线的透光率，造成光源亮度损耗。若第二高分子的结晶粒径过大，则影响光线的扩散率，即无法使LED点光源扩散成均勻的面光源。若第二高分子的结晶粒径过小，则影响光线的透光率，造成光源亮度损耗。其中，第二高分子可单独作为光扩散组件的组成。虽然第一高分子与第二高分子均可单独作为光扩散组件的组成，但两者的混合物也具有良好的光扩效果。虽然第一高分子与第二高分子的结晶度差异不大，但两者的结晶粒径差异将造成两者的混合物具有极佳的光扩散效果。一般而言，具有较大结晶粒径的第一高分子其透光率会大于具有较小结晶粒径的第二高分子，但具有较小结晶粒径的第二高分子其光扩散率会大于具有较大结晶粒径的第一高分子。由常理判断，两者的混合物的透光率应介于第一高分子与第二高分子的透光率之间，而两者的混合物的光扩散率也应介于第一高分子与第二高分子的光扩散率之间。由实验可知，上述混合物的透光率会介于第一高分子的透光率与第二高分子的透光率之间，但上述混合物的光扩散率会大于第一高分子的光扩散率与第二高分子的光扩散率。上述性质可能来自于第二高分子较小粒径的结晶可填入第一高分子较大粒径的结晶之间。此外，由于第一高分子与第二高分子具有近似的材料组成，因此可均勻混掺而不致大幅降低其透光率。在本发明的一实施例中，可混合第一高分子与第二高分子作为光扩散组件的组成，在混合物中，第一高分子与第二高分子的重量比介于50 50至95 5之间。若第二高分子的比例过高，则会降低混合物的透光率。但若第二高分子的比例过低，则无法有效改善混合物的光扩散率。若混掺不同结晶度的第一高分子与第二高分子，会产生结晶度相差较大的混合物，其透光度较差。但若混掺结晶度接近的第一高分子与第二高分子，则可利用结晶粒径差异而达到本发明所需的光扩散效果。由于第一高分子与第二高分子均为物性相近的热塑性材料，因此可采用射出、压出、压铸、或吹膜等方法成型为光扩散单元。上述步骤不需额外造粒过程，可节省成本。由于第一高分子、第二高分子、或其混合物中不同粒径大小的结晶已具有光扩散性，因此不需要额外添加其它光扩散剂或光扩散粒子。为了使本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出多个实施例并结合附图
，作详细说明如下。实施例下述实施例1至7与比较例1至2采用李长荣所售的6331 (丙烯聚合物)作为第一高分子，并采用李长荣所售的031(乙烯-丙烯共聚物)作为第二高分子。第一高分子的结晶度为48%，而结晶粒径为Ιμπι至120μπι之间。第二高分子的结晶度为45%，而结晶粒径介于0. 05 μ m至10 μ m之间。此外，另提出下述实施例8与比较例3至4采用台塑所售的1120(丙烯聚合物)作为第一高分子，并采用台塑所售的1124(丙烯聚合物)作为第二高分子。第一高分子的结晶度为50%，而结晶粒径为5μπι至120μπι之间。第二高分子的结晶度为49%，而结晶粒径介于0. Ιμπι至Ιμπι之间。接着以不同比例混掺第一高分子与第二高分子后，将之射出成型为半径30mm半球*1. 2mm厚度的光扩散板。不同实施例的光扩散板中的高分子组成比例如表1与表2所示。接着以JIS K 7136标准测量上述光扩散板的透光率与光扩散率，如表1与表2所不。[表 1]
第一高分子/第二高分子的重量比透光率(％)光扩散率(％)比较例1100:086.6568.62实施例150:5073.6172.5实施例255:4574.2173.15实施例360:4076.1774.75实施例465:3577.6675.85实施例580:2081.8977.21实施例685:1582.4477.33实施例790:1084.7374.95比较例20:10063.9863.57 [表 2]
权利要求
1.一种发光元件，包括发光二极管光源；以及光扩散单元，至少覆盖部分该发光二极管光源，其中，该光扩散单元的组成包括第一高分子、第二高分子、或该第一高分子与该第二高分子的混合物，且该第一高分子的结晶粒径大于该第二高分子的结晶粒径；其中，该第一高分子包括丙烯聚合物或乙烯-丙烯共聚物；且该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.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一高分子的结晶粒径为Iym 120μπι。
3.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第二高分子的结晶粒径为0.05μπι 10 μ m。
4.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一高分子与/或该第二高分子于室温下的结晶度为40% 70%。
5.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一高分子与/或该第二高分子的重均分子量为 10，000 1，000，000。
6.如权利要求1所述的发光元件，其中，该混合物的透光率介于该第一高分子的透光率与该第二高分子的透光率之间。
7.如权利要求1所述的发光元件，其中，该混合物的光扩散率大于该第一高分子的光扩散率与该第二高分子的光扩散率。
8.如权利要求1所述的发光元件，其中，该混合物中，该第一高分子与该第二高分子的重量比为50 50 95 5。
9.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一高分子和/或该第二高分子为乙烯-丙烯共聚物，且乙烯单体与丙烯单体的重量比小于或等于20 100。
10.如权利要求1所述的发光元件，其中，该第一高分子与/或该第二高分子的熔融指数为 0. 1 200g/10min。
全文摘要
本发明实施例提供一种发光元件，包括发光二极管光源以及光扩散单元。光扩散单元至少覆盖部分发光二极管光源，其组成包括第一高分子、第二高分子、或第一高分子与第二高分子的混合物，且第一高分子的结晶粒径大于第二高分子的结晶粒径。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。
文档编号F21V5/08GK102537702SQ20101060958
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月16日
发明者张珮盈, 萧乾道, 黄仕颖, 黄添富 申请人:财团法人工业技术研究院