CN104576892A - 波长转换膜、波长转换膜贴合结构及发光结构与其制法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种波长转换膜结构、波长转换膜贴合结构以及发光结构与其制造方法。波长转换膜结构包括可挠式基材、波长转换层及扩散层。可挠式基材具有一表面。波长转换层转印于可挠式基材的表面上。扩散层转印于波长转换层上。
Description
技术领域
本发明涉及一种波长转换膜结构、波长转换膜贴合结构以及发光结构与其制造方法，且特别是有关于一种可改善光线被封胶吸收的波长转换膜结构、波长转换膜贴合结构以及发光结构与其制造方法。
背景技术
传统发光结构包括数个发光二极管管芯及掺杂有荧光粒子的封胶，其中封胶包覆发光二极管管芯。然而，封胶通常具有一厚度，使发光二极管管芯射出的光线经过封胶后部分被吸收而降低出光效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波长转换膜结构、波长转换膜贴合结构以及发光结构与其制造方法，可改善光线被封胶吸收的问题。
根据本发明的一实施例，提出一种波长转换膜结构。波长转换膜结构包括一可挠式基材、一波长转换层及一扩散层。可挠式基材具有相对的一第一表面和一第二表面。波长转换层转印于可挠式基材的第一表面上。扩散层转印于波长转换层上。
根据本发明的另一实施例，提出一种波长转换膜结构。波长转换膜结构包括一可挠式基材、一扩散层及一第一波长转换层。可挠式基材具有相对的一第一表面和一第二表面。扩散层转印于可挠性基材的第一表面上。第一波长转换层转印于扩散层上。
根据本发明的另一实施例，提出一种波长转换膜贴合结构。波长转换膜贴合结构包括上述波长转换膜结构、一第一贴合膜及一第二贴合膜。波长转换膜结构具有相对的一第一面与一第二面。第一贴合膜形成于波长转换膜结构的第一面。第二贴合膜形成于波长转换膜结构的第二面。
根据本发明的另一实施例，提出一种发光结构的制造方法。制造方法包括以下步骤。提供上述波长转换膜贴合结构；提供一待封装发光结构，待封装发光结构包括一基板及一光源，且光源设于基板上；提供一封装模具，封装模具具有一模穴；移除波长转换膜贴合结构的第一贴合膜，以露出波长转换膜结构；贴合波长转换膜贴合结构于模穴内；结合封装模具与基板，使光源位于模穴内且波长转换膜结构朝向基板；将一透光包覆体填满模穴，使透光包覆体包覆光源且透光包覆体的外表面接触波长转换膜结构；分离封装模具与透光包覆体；以及，移除波长转换膜结构的第二贴合膜；以及，切割基板，以形成一发光结构。
根据本发明的另一实施例，提出一种发光结构。发光结构包括一基板、一光源、一透光包覆体及上述波长转换膜结构。光源设于基板上且发出具有一第一波长的一第一光线。透光包覆体包覆光源。波长转换膜结构顺应透光包覆体的一外表面的轮廓而包覆透光包覆体的外表面。其中，第一光线在经过波长转换膜结构后，部分被转换成具有一第二波长的一第二光线，其中第一波长小于第二波长。
根据本发明的另一实施例，提出一种发光结构。发光结构包括一基板、一环形承载件、一光源及上述波长转换膜结构。环形承载件设于基板且具有一容置空间。光源设于容置空间的底部且发出具有一第一波长的第一光线。波长转换膜结构设于环形承载件的顶面并覆盖整个光源的上方。其中，第一光线在经过波长转换膜结构后，部分被转换成具有一第二波长的一第二光线，其中第一波长小于第二波长。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1A绘示依照本发明一实施例的发光结构的剖视图；
图1B～图1D绘示图1A的扩散膜的数种实施态样的结构图；
图2绘示依照本发明另一实施例的波长转换膜结构的剖视图；
图3绘示依照本发明另一实施例的波长转换膜结构的剖视图；
图4绘示依照本发明另一实施例的波长转换层的俯视图；
图5绘示依照本发明另一实施例的波长转换层的俯视图；
图6绘示依照本发明另一实施例的发光结构的俯视图；
图7绘示依照本发明另一实施例的发光结构的俯视图；
图8A至图8I绘示图1A的发光结构的制造过程图。
符号说明
100、200、300：发光结构
110：基板
110s：侧面
110u：上表面
120：光源
130：透光包覆体
130s：外表面
131：透光封胶
132：荧光粒子
140：波长转换膜结构
140'：波长转换膜贴合结构
141：可挠式基材
141s1：第一表面
141s2：第二表面
142：第一波长转换层
1421：红色荧光图案
1422：绿色荧光图案
1423：红色文字图案
1424：黄色荧光背景图案
143：扩散层
144：保护层
145：第二波长转换层
146：第一贴合膜
147：第二贴合膜
150：封装模具
150s：内表面
150r：模穴
230、330：环形承载件
230r、330r：容置空间
230u：顶面
100'：待封装发光结构
A1、A2：横向面积
L1：第一光线
L2：第二光线
具体实施方式
请参照图1A，其绘示依照本发明一实施例的发光结构的剖视图。发光结构100包括基板110、至少一光源120、透光包覆体130及波长转换膜结构140。
基板110例如是金属基板或陶瓷基板。光源120例如是发光二极管，其设于基板上。本实施例中，光源120是蓝光发光二极管，其可发出具有第一波长的第一光线L1。第一光线L1在经过波长转换膜结构140后，部分被转换成具有第二波长的第二光线L2，其中第一光线L1的第一波长小于第二光线L2的第二波长，使第二光线L2与第一光线L1的色温不同。例如，第一光线L1的色温介于6500K至7500K之间，而第二光线L2的色温介于2500K至3500K之间。
透光包覆体130包覆光源120，以保护光源120。一实施例中，透光包覆体130包括透光封胶131及数个荧光粒子132，荧光粒子132混合于透光封胶131中。在此设计下，第一光线L1在经由荧光粒子132与波长转换膜结构140后，部分被转换成具有第二波长的第二光线L2。另一实施例中，透光包覆体130可省略荧光粒子132，在此设计下，第一光线L1透过波长转换膜结构140仍可被转换成第二光线L2。
波长转换膜结构140是一可挠式波长转换膜结构，其可顺应透光包覆体130的外表面130s的轮廓而包覆透光包覆体130。波长转换膜结构140包括可挠式基材141、第一波长转换层142、扩散层143及保护层144。
可挠式基材141具有相对的第一表面141s1和第二表面141s2。可挠式基材141可由例如是聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚乙烯（PV）、聚对苯二甲酸乙二酯（Polythylene terephthalate,PET）、环氧树脂、硅基化合物或其组合的材料制成。可挠式基材141的厚度介于10与200um之间。
第一波长转换层142转印于可挠式基材141的第一表面141s1上。第一光线L1在经由第一波长转换层142后，部分被转换成具有第二波长的第二光线L2。由于第一波长转换层142透过转印方式形成，故可降低波长转换膜结构140的制作工艺时间，且第一波长转换层142与可挠式基材141之间不易形成间隙，进而提升第一波长转换层142与可挠式基材141的结合性，使第一波长转换层142与可挠式基材141不容易分离。此外，由于第一波长转换层142透过转印方式形成，使第一波长转换层142与可挠式基材141直接接触，第一波长转换层142与可挠式基材141形同一体成形结构。
第一波长转换层142包括基材及数个荧光粒子，荧光粒子掺杂于基材内。第一波长转换层142的基材例如是油墨、涂料或高分子聚合物等，其可以是层状结构或颗粒结构。一实施例中，第一波长转换层142的厚度例如是介于5与20um之间。
扩散层143转印于第一波长转换层142上，可扩大第二光线L2的出光范围。由于扩散层143透过转印方式形成，故可降低波长转换膜结构140的制作工艺时间，且扩散层143与第一波长转换层142之间不易形成间隙，进而提升扩散层143与第一波长转换层142的结合性，使扩散层143与第一波长转换层142不容易分离。此外，由于扩散层143透过转印方式形成，使扩散层143与第一波长转换层142直接接触，扩散层143与第一波长转换层142形同一体成形结构。保护层144转印于扩散层143上，可保护扩散层143免受环境的侵害。此外，扩散层143的厚度可介于30微米至100微米之间。
请参照图1B～图1D，其绘示图1A的扩散膜的数种实施态样的结构图。如图1B所示，扩散层143可包括至少一扩散结构1431，扩散结构1431是一锥形凹部，可使入射至扩散结构1431的入射光扩散地出光。位于扩散层143二侧的扩散结构1431密度高于位于扩散层143中间的扩散结构1431，使扩散层143二侧的出光与扩散层143中间区域的出光较为一致。如图1C所示，扩散层143的二侧的扩散结构1431沿一弧形配置，使扩散层143的中间区域的扩散结构1431往外凸出。如图1D所示，扩散层143的扩散结构1431是压花结构，可使入射至扩散结构1431的入射光散射地出光。
请参照图2，其绘示依照本发明另一实施例的波长转换膜结构的剖视图。本实施例中，波长转换膜结构140的扩散层143转印于可挠式基材141的第一表面141s1上，而第一波长转换层142转印于扩散层143上，可使第一光线L1先扩散后再转换成第二光线L2。
请参照图3，其绘示依照本发明另一实施例的波长转换膜结构的剖视图。本实施例中，波长转换膜结构140更包括第二波长转换层145，其转印于可挠式基材141的第二表面141s2上。第二波长转换层145可具有相似于第一波长转换层142的结构，容此不再赘述。
请参照图4，其绘示依照本发明另一实施例的波长转换层的俯视图。第一波长转换层142包括数个不同颜色的荧光图案。举例来说，第一波长转换层142包括数个红色荧光图案1421及数个绿色荧光图案1422，二红色荧光图案1421之间配置绿色荧光图案1422，或二绿色荧光图案1422之间配置红色荧光图案1421。进一步地说，由于第一波长转换层142是一可转印的层结构，故提升荧光图案(荧光粒子)分布的设计弹性，可形成具有任何图案的第一波长转换层142。此外，本发明实施例并不限定第一波长转换层142的荧光图案的颜色，各荧光图案可以是红色、绿色或黄色的任一者。
请参照图5，其绘示依照本发明另一实施例的波长转换层的俯视图。第一波长转换层142具有一文字图案。举例来说，第一波长转换层142包括数个红色文字图案1423及一黄色荧光背景图案1424，其中红色文字图案1423可重叠于或不重叠于黄色荧光背景图案1424上。
请参照图6，其绘示依照本发明另一实施例的发光结构的俯视图。发光结构200包括基板110、至少一光源120、环形承载件230及波长转换膜结构140。
环形承载件230设于基板110且具有容置空间230r。光源120设于容置空间230r的底部，且可发出具有第一波长的第一光线L1。本实施例中，环形承载件230是反射杯，反射杯环绕基板110的侧面110s。波长转换膜结构140的横向面积A1大于基板110的横向面积A2，使波长转换膜结构140覆盖整个基板110，使发光结构200提供一大出光面积。
本例中，容置空间230r内可不设有会阻挡光源120的光线的实体元件，如封胶，如此可避免第一光线L1部分被该实体元件吸收而降低出光效率。波长转换膜结构140设于环形承载件230的顶面230u并覆盖整个光源120的上方。第一光线L1在经过波长转换膜结构140后，部分被转换成具有第二波长的第二光线L2，其中第一波长小于第二波长。
本实施例中，波长转换膜结构140远离光源120且厚度较薄（相较于封胶），因此可减少光线被吸收的量，而提升发光结构100的出光效率。
请参照图7，其绘示依照本发明另一实施例的发光结构的俯视图。发光结构300包括基板110、至少一光源120、环形承载件330及波长转换膜结构140。本实施例中，环形承载件330是挡墙，其设于基板110的上表面110u上。环形承载件330具有容置空间330r，容置空间330r内可不设有会阻挡光源120的光线的实体元件，如封胶，如此可避免第一光线L1部分被该实体元件吸收而降低出光效率。此外，波长转换膜结构140的横向面积A1小于基板110的横向面积A2，但仍覆盖所有光源120，以转换此些光源120的第一光线L1成为第二光线L2。本实施例中，波长转换膜结构140远离光源120且厚度较薄（相较于封胶），因此可减少光线被吸收的量，而提升发光结构100的出光效率。
请参照图8A至图8I，其绘示图1A的发光结构的制造过程图。
如图8A所示，提供一波长转换膜贴合结构140’。波长转换膜贴合结构140’包括波长转换膜结构140、第一贴合膜146及第二贴合膜147。波长转换膜结构140具有相对的第一表面140s1与第二表面140s2。第一贴合膜146形成于波长转换膜结构140的第一表面140s1，而第二贴合膜147形成于波长转换膜结构140的第二表面140s2。
如图8B所示，提供一待封装发光结构100’。待封装发光结构100’包括基板110及至少一光源120，其中光源120设于基板110上。
如图8C所示，提供一封装模具150，封装模具150具有至少一模穴150r。
如图8D所示，分离波长转换膜结构140与第一贴合膜146，以露出波长转换膜结构140的第一表面140s1。
如图8E所示，贴合波长转换膜贴合结构140’于模穴150r内，其中第二贴合膜147贴合于模穴150r的内表面150s上。由于贴合波长转换膜贴合结构140’具有可挠性，故其可顺应模穴150r的内表面150s的轮廓而形成。
如图8F所示，结合封装模具150与基板110，使光源120位于模穴150r内且波长转换膜结构140的内表面朝向基板110。
如图8F所示，填满透光包覆体130于模穴150r内，使透光包覆体130包覆光源120且透光包覆体130的外表面130s接触波长转换膜结构140的第一表面140s1。
如图8G所示，分离封装模具150与透光包覆体130，以露出第二贴合膜147。
如图8H所示，移除波长转换膜结构140的第二贴合膜147，以露出波长转换膜结构140。
如图8I所示，切割基板110，以形成至少一如图1A所示的发光结构100。
综上所述，虽然已结合以上较佳实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (23)
1.一种波长转换膜结构，包括：
可挠式基材，具有相对的一第一表面和一第二表面；
第一波长转换层，转印于该可挠式基材的该第一表面上；以及
扩散层，转印于该波长转换层上。
2.一种波长转换膜结构，包括：
可挠式基材，具有相对的一第一表面和一第二表面；
扩散层，转印于该可挠性基材的该第一表面上；以及
第一波长转换层，转印于该扩散层上。
3.如权利要求1所述的波长转换膜结构，还包括一第二波长转换层，转印于该可挠性基材的该第二表面上。
4.如权利要求2所述的波长转换膜结构，还包括一第二波长转换层，转印于该可挠性基材的该第二表面上。
5.如权利要求1所述的波长转换膜结构，其中该第一波长转换层包括数个不同颜色的荧光图案。
6.如权利要求2所述的波长转换膜结构，其中该第一波长转换层包括数个不同颜色的荧光图案。
7.如权利要求1所述的波长转换膜结构，其中该第一波长转换层具有一文字图案。
8.如权利要求2所述的波长转换膜结构，其中该第一波长转换层具有一文字图案。
9.如权利要求1所述的波长转换膜结构，还包括一保护层，该保护层覆盖该扩散层。
10.如权利要求2所述的波长转换膜结构，还包括一保护层，该保护层覆盖该第一波长转换层。
11.如权利要求1至10中任一项所述的该波长转换膜结构，其中该可挠式基材是由聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）、聚乙烯（PV）、聚对苯二甲酸乙二酯（Polythylene terephthalate,PET）、环氧树脂、硅基化合物或其组合制成。
12.如权利要求11所述的波长转换膜结构，其中该可挠式基材的厚度介于10至200微米之间。
13.如权利要求11所述的波长转换膜结构，其中该第一波长转换层的厚度介于5至20微米之间。
14.如权利要求11所述的波长转换膜结构，其中该扩散层的厚度介于30至100微米之间。
15.一种波长转换膜贴合结构，包括：
如权利要求14的波长转换膜结构，该波长转换膜结构具有相对的一第一面与一第二面；
第一贴合膜，形成于该波长转换膜结构的该第一面；以及
第二贴合膜，形成于该波长转换膜结构的该第二面。
16.一种发光结构的制造方法，包括：
提供一如权利要求14所述的波长转换膜贴合结构；
提供一待封装发光结构，该待封装发光结构包括一基板及一光源，且该光源设于该基板上；
提供一封装模具，该封装模具具有一模穴；
分离该波长转换膜结构与该第一贴合膜，以露出该波长转换膜结构；
贴合该波长转换膜贴合结构于该模穴内；
结合该封装模具与该基板，使该光源位于该模穴内且该波长转换膜结构朝向该基板；
将一透光包覆体填满该模穴，使该透光包覆体包覆该光源且该透光包覆体的外表面接触该波长转换膜结构；
分离该封装模具与该透光包覆体；
移除该波长转换膜结构的该第二贴合膜；以及
切割该基板，以形成一发光结构。
17.一种发光结构，包括：
基板；
光源，设于该基板上且发出具有一第一波长的一第一光线；
透光包覆体，包覆该光源；以及
如权利要求14所述的波长转换膜结构，顺应该透光包覆体的一外表面的轮廓而包覆该透光包覆体的该外表面；
其中，该第一光线在经过该波长转换膜结构后，部分被转换成具有一第二波长的一第二光线，其中该第一波长小于该第二波长。
18.如权利要求17所述的发光结构，其中该光源是蓝光发光二极管。
19.如权利要求17所述的发光结构，其中该透光包覆体包含荧光粒子。
20.一种发光结构，包括：
基板；
环形承载件，设于该基板且具有一容置空间；
光源，设于该容置空间的底部，且发出具有一第一波长的第一光线；以及
如权利要求11所述的波长转换膜结构，设于该环形承载件的顶面并覆盖整个该光源的上方；
其中，该第一光线在经过该波长转换膜结构后，部分被转换
成具有一第二波长的一第二光线，其中该第一波长小于该第二波长。
21.如权利要求20所述的发光结构，其中该环形承载件是一反射杯，该反射杯环绕该基板的侧面，且该波长转换膜结构的横向面积大于该基板的横向面积。
22.如权利要求20所述的发光结构，其中该环形承载件是一挡墙，该挡墙设于该基板的上表面上，且该波长转换膜结构的横向面积小于该基板的横向面积。
23.如权利要求20所述的发光结构，其中该光源是蓝光发光二极管。
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