CN118213453A - 一种荧光膜及其制备方法、发光元件 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种荧光膜、荧光膜的制备方法、发光元件,所述荧光膜包括第一光学膜和第二光学膜,所述第一光学膜包括第一基材和掺杂于所述第一基材内的第一掺杂物;所述第二光学膜设置于所述第一光学膜的表面上,所述第二光学膜包括第二基材和掺杂于所述第二基材内的第二掺杂物;其中,所述第一基材和所述第二基材均为甲基硅胶,所述第一掺杂物为荧光粉,所述第二掺杂物为玻璃粉,本申请提供的荧光膜具有较好的长期耐温性能,从而能够提高应用所述荧光膜的发光元件的可靠性,延长寿命;且所述荧光膜中的第二光学膜的硬度较高,能够较好地支撑第一光学膜,满足自动化贴膜机对荧光膜的硬度性能要求,从而提高荧光膜的贴合精度和贴合稳定性,提高良率。
Description
技术领域
本申请涉及发光二极管技术领域,具体涉及一种荧光膜及其制备方法、发光元件。
背景技术
发光二极管(英文全称:Light Emitting Diode,简称:LED)是一种能够将电能转化为光能的半导体器件,具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠以及利于环保的优点,在照明、显示和通信等领域得到了广泛的应用。在此基础上,伴随着新能源时代的到来,电动汽车的占比逐渐攀高,这使得在电动汽车上应用普遍的LED光源,在车用照明领域的市场占有率也不断增加,具有广泛的市场应用前景。
相关技术中,为了使LED光源实现特定需求的光学效果,LED光源广泛采用LED芯片+荧光膜的叠层结构。此种叠层结构在封装过程中,需要将荧光膜贴附到LED芯片的表面上,该贴附过程一般由适于量产工艺的自动化贴膜机进行完成,而自动化贴膜机对荧光膜的硬度性能具有一定要求,以保证荧光膜在贴附过程中的贴合精度,以及荧光膜在LED芯片的表面上的贴合稳定性,因此,相关技术通常采用硬度较高的苯基硅胶来作为荧光膜的基材。但基于特定照明领域的特殊性,其应用场景对于LED光源的性能要求往往更为苛刻。例如,车用大功率的LED光源对于其中的荧光膜的长期耐温性能要求更高,这使得基材为苯基硅胶的荧光膜存在长期使用后荧光膜开裂的问题,进而导致LED光源产生色温下降、亮度衰减等问题。
因此,如何在保证荧光膜的硬度性能的基础上,提高荧光膜的长期耐温性能,是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种荧光膜及其制备方法、发光元件,能够有效解决相关技术中的荧光膜存在的硬度性能、长期耐温性能无法兼顾的技术问题。
第一方面,本申请提供一种荧光膜,所述荧光膜包括:
第一光学膜,所述第一光学膜包括第一基材和掺杂于所述第一基材内的第一掺杂物;
第二光学膜,所述第二光学膜设置于所述第一光学膜的表面上,所述第二光学膜包括第二基材和掺杂于所述第二基材内的第二掺杂物;
其中,所述第一基材和所述第二基材均为甲基硅胶,所述第一掺杂物为荧光粉,所述第二掺杂物为玻璃粉。
可选的,所述第二掺杂物的折射率大于所述第二基材的折射率。
可选的,所述第二掺杂物的折射率与所述第二基材的折射率的差值为a,其中,a>0.2。
可选的,所述第二光学膜的厚度小于或等于所述第一光学膜的厚度,且大于或等于所述第一光学膜厚度的1/4。
可选的,所述第二掺杂物与所述第二基材的重量比为0.3~4:10。
可选的,所述第一掺杂物的粒径分布范围为b,所述第二掺杂物的粒径分布范围为c,则c<b。
可选的,所述第一光学膜还包括掺杂于所述第一基材内的第三掺杂物,所述第一基材、所述第一掺杂物、所述第三掺杂物的重量比为1:0.1~0.5:0.01,其中,所述第一掺杂物包括铝酸盐黄色荧光粉;所述第三掺杂物包括疏水性二氧化硅。
第二方面,本申请提供一种荧光膜的制备方法,所述荧光膜的制备方法包括以下步骤:
将第一基材、第一掺杂物以及第三掺杂物进行真空搅拌混合,形成一第一初始光学膜;
对所述第一初始光学膜进行预固化处理,形成第一预固化光学膜,其中,预固化处理的烘烤温度为第一温度;
将第二基材、第二掺杂物进行真空搅拌混合,在所述第一预固化光学膜上形成一第二初始光学膜;
对所述第二初始光学膜进行预固化处理,形成第二预固化光学膜,其中,预固化处理的烘烤温度为第一温度;
对所述第一预固化光学膜和所述第二预固化光学膜进行完全固化处理,形成一荧光膜,所述荧光膜包括第一光学膜和设置于所述第一光学膜的表面上的第二光学膜,其中,所述完全固化处理的温度为第二温度,且所述第二温度大于所述第一温度。
第三方面,本申请提供一种发光元件,所述发光元件包括LED芯片以及上述任一项所述的荧光膜,其中,所述LED芯片具有第一出光表面,所述荧光膜中的第二光学膜设置在第一光学膜背离所述第一出光表面的一侧。
可选的,所述发光元件还包括:
第一线路层;
导热基板,设置在所述第一线路层的一侧,所述导热基板包括多个通孔;
第二线路层,设置在所述导热基板背离所述第一线路层的一侧,所述第二线路层通过所述通孔与所述第一线路层电性连接;
白墙胶,设置在所述第二线路层背离所述导热基板的一侧;
其中,所述LED芯片设置在所述第二线路层背离所述导热基板的一侧,并与所述第二线路层电性连接;所述荧光膜设置在所述LED芯片背离所述第二线路层的一侧;所述白墙胶围设于所述LED芯片和所述荧光膜的外围。
本申请提供一种荧光膜、荧光膜的制备方法、发光元件,所述荧光膜包括第一光学膜和第二光学膜,所述第一光学膜包括第一基材和掺杂于所述第一基材内的第一掺杂物;所述第二光学膜设置于所述第一光学膜的表面上,所述第二光学膜包括第二基材和掺杂于所述第二基材内的第二掺杂物;其中,所述第一基材和所述第二基材均为甲基硅胶,所述第一掺杂物为荧光粉,所述第二掺杂物为玻璃粉,本申请提供的荧光膜具有较好的长期耐温性能,从而能够提高应用所述荧光膜的发光元件的可靠性,延长寿命;且所述荧光膜中的第二光学膜的硬度较高,能够较好地支撑第一光学膜,满足自动化贴膜机对荧光膜的硬度性能要求,从而提高荧光膜的贴合精度和贴合稳定性,提高良率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例提供的荧光膜的剖面示意图。
图2为本申请一些实施例提供的荧光膜的制备方法的流程示意图。
图3为本申请一些实施例提供的发光元件的剖面示意图。
附图标记说明:
发光元件100;荧光膜10;第一光学膜11;第一基材111;第一掺杂物112;第三掺杂物113;第二光学膜12;第二基材121;第二掺杂物122;LED芯片20;第一出光表面21;第一线路层30;导热基板40;通孔41;第二线路层50;白墙胶60;
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。以下分别进行详细说明,需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
图1为本申请一些实施例提供的荧光膜的剖面示意图。参照图1所示,第一方面,本申请实施例提供一种荧光膜10,所述荧光膜10包括第一光学膜11和第二光学膜12,所述第二光学膜12设置于所述第一光学膜11的表面上,第一光学膜11包括第一基材111和掺杂于所述第一基材111内的第一掺杂物112,所述第二光学膜12包括第二基材121和掺杂于所述第二基材121内的第二掺杂物122;其中,所述第一基材111和所述第二基材121均为甲基硅胶,所述第一掺杂物112为荧光粉,所述第二掺杂物122为玻璃粉。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,首先,由于所述第一基材111为甲基硅胶,而甲基硅胶的长期耐热性能优于苯基硅胶,因此,能够降低所述第一基材111在高温环境中的开裂风险,进而能够提高掺杂有荧光粉的所述第一光学膜11的可信赖性;其次,由于所述第二基材121为甲基硅胶,所述第二掺杂物122为玻璃粉,甲基硅胶和玻璃粉的长期耐热性能均优于苯基硅胶,因此,所述第二光学膜12在高温环境中的可信赖性同样较高。进而,能够使荧光膜10整体具有较强的长期耐热性能,并使得应用所述荧光膜10的发光元件的色温稳定性更高,寿命更长。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,由于所述玻璃粉的硬度较高,且当玻璃粉掺杂于所述甲基硅胶中时,甲基硅胶能够使所述玻璃粉较为均匀地分散开来,避免团聚,分散性较好,这使得掺杂于所述甲基硅胶中的玻璃粉对所述第二光学膜12的硬度提升效率远远大于其他介质对所述第二光学膜12的硬度提升效率,因此,能够大幅提升所述第二光学膜12的整体硬度和支撑性能,从而使得所述第二光学膜12能够较好地支撑所述第一光学膜11,使得所述荧光膜10能够满足自动化贴膜机的硬度性能要求,进而保证所述荧光膜10在贴附过程中的贴合精度,以及所述荧光膜10与LED芯片贴合时的贴合稳定性,进而提高应用有所述荧光膜10的发光元件的良率,降低生产制造成本。且玻璃粉的透光率较佳,这使得掺杂玻璃粉后的所述第二光学膜12的整体透光率并不会降低,能够保证应用所述荧光膜的发光元件的出光效率。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,所述第二光学膜12直接设置于所述第一光学膜11的表面上,也即,所述第一基材111和所述第二基材121是相互接触的。由于所述第一基材111、所述第二基材121均为甲基硅胶,材质相同,进而能够提高所述第一光学膜11和所述第二光学膜12在交界界面的接合质量,保证所述荧光膜10的光学效果。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,由于所述第一掺杂物112(即荧光粉)位于所述第一基材111中,所述第二掺杂物122(即玻璃粉)位于所述第二基材121中,这使得,荧光粉和玻璃粉是相对独立设置的,也即,第一光学膜11不包括玻璃粉,第二光学膜12不包括荧光粉。因此,玻璃粉不会对荧光粉在所述第一基材111中的分布形态造成影响,进而能够使所述第一光学膜11的荧光转换效率保持在较高的水平;且荧光粉不会对玻璃粉在所述第二基材121中的分布形态造成影响,进而能够使所述玻璃粉在所述所述第二基材121中的分布更为均匀,提高所述第二光学膜12的支撑性能。另外,由于所述第一光学膜11在光转换过程中还会产生一定的热量,通过将荧光粉和玻璃粉分别设置在不同的膜层结构中,能够使实际的产品应用中,包括所述荧光粉的第一光学膜11能够被设置在更靠近LED芯片的一侧,从而更有利于所述第一光学膜11进行散热,进一步提高所述荧光膜10的长期耐热性能。
在本申请的一些实施例中,所述第二掺杂物122的折射率大于所述第二基材121的折射率。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,由于包括所述第二掺杂物122的第二光学膜12的整体硬度较高,因此,在实际的荧光膜10和LED芯片的贴合过程中,会将所述第二光学膜12背离所述第一光学膜11的一侧与自动化贴膜机进行接触,将所述第一光学膜11背离所述第二光学膜12的一侧贴合到所述LED芯片的表面上。相应地,所述LED芯片的出射光在经由所述第一光学膜11的荧光转换作用后,会变成目标混合光(即符合用户需求的光线集合,如混合白光),再从所述第二光学膜12射出,也即,所述第二光学膜12可以作为所述荧光膜10的出光面。在此基础上,本申请通过使所述第二掺杂物122的折射率大于所述第二基材121的折射率,能够进一步增大所述第二光学膜12与空气介质之间的折射率差值,从而能够减小第二光学膜12的出光面的全反射角,进而能够增大光通量,提高应用所述荧光膜10的发光元件的亮度。
在本申请的一些实施例中,所述第二掺杂物122的折射率与所述第二基材121的折射率的差值为a,其中,a>0.2。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,所述第二基材121的折射率大于空气介质的折射率,在此基础上,当所述第二掺杂物122的折射率与所述第一掺杂物112的折射率的差值越大时,所述第二掺杂物122的折射率与空气介质的折射率的差值越大,进而能够减小第二光学膜12的出光面的全反射角,增大光通量,提高应用所述荧光膜10的发光元件的亮度。由于所述第二基材121的材质为甲基硅胶,其折射率相对稳定,例如为1.4,其与空气介质的折射率的差值仅为0.4,本申请通过使所述第二掺杂物122的折射率与所述第二基材121的折射率的差值大于0.2,从而能够使所述第二掺杂物122的折射率与空气介质的折射率的差值保持在0.6以上,进而能够使应用所述荧光膜10的发光元件具有较高的亮度水平,并利用所述第二掺杂物122的折射率与所述第二基材121的折射率的差异,优化所述发光元件的亮度均一性,使所述发光元件能够满足车灯产品的高亮度和高光源质量的需求。
在本申请的一些实施例中,所述第一掺杂物112的粒径分布范围为b,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为c,则c<b。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,可以以所述第一掺杂物112的粒径分布范围作为参考标准,通过使所述第二掺杂物122的粒径分布范围小于所述第一掺杂物112的粒径分布范围的方式,来对所述第二掺杂物122的粒径进行控制,以在降低材料成本的同时,提高所述第二光学膜12的成膜质量,进而保证所述荧光膜10在LED芯片上的贴合精度和贴合稳定性。
在本申请的一些实施例中,所述第一掺杂物112的粒径分布范围为4至30微米。
在本申请的一些实施例中,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为5至20微米。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,所述第二掺杂物122为玻璃粉,但本申请对玻璃粉的数量不作限制。在实际产品的应用中,所述玻璃粉的数量为多个,多个玻璃粉中,具有最小粒径的玻璃粉的粒径大于或等于5微米;具有最大粒径的玻璃粉的粒径小于或等于为20微米。其原因在于:
第一,申请人发现,所述第二掺杂物122中具有最小粒径的玻璃粉和具有最大粒径的玻璃粉的粒径相差过大时,容易导致局部区域的硬度分布不均衡,进而影响所述荧光膜10与LED芯片的贴合质量,因此,申请人将所述第二掺杂物122中具有最小粒径的玻璃粉和具有最大粒径的玻璃粉的粒径差控制在15微米以内。
第二,申请人发现,所述第二掺杂物122的粒径大小会影响其在所述第二基材121中的分布形态。如前所述,虽然甲基硅胶能够使所述玻璃粉较为均匀地分散开来,避免团聚,但当所述第二掺杂物122的粒径分布范围为5至20微米时,形成在所述第一光学膜11上的所述第二光学膜12的质量更为优良。示例性地,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为5至8微米,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为5至10微米,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为8至15微米,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为5至15微米,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为10至20微米,所述第二掺杂物122的粒径分布范围为5至20微米。
在本申请的一些实施例中,所述第二光学膜12的厚度小于或等于所述第一光学膜11的厚度,且大于或等于所述第一光学膜11厚度的1/4。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,所述第一光学膜11的厚度可以根据实际的荧光粉选择、出光波长需求等因素适应性设置。但所述第二光学膜12的厚度应小于或等于所述第一光学膜11的厚度,且大于或等于所述第一光学膜11厚度的1/4,其原因在于,第一,所述第二光学膜12的厚度越厚,所述第二基材121的厚度越厚,固化前的形成在所述第一光学膜11上的所述第二基材121的形态控制难度越高,所述第二掺杂物122在所述第二基材121中的形态分布越不稳定,越容易产生第二掺杂物122形态分布不均匀的第二光学膜12,进而会影响所述第二光学膜12的表面平整度,降低自动化贴膜机在将所述荧光膜10与LED芯片的贴合过程中的贴合稳定性,因此,可以以所述第一光学膜11的厚度作为参考形态控制厚度参考标准,使所述第二光学膜12的厚度小于或等于所述第一光学膜11的厚度;第二,所述第二光学膜12的厚度小于某一阈值时,所述第二光学膜12的整体硬度、所述第二光学膜12对所述第一光学膜11的支撑性能便无法得到保证,进而使得所述荧光膜10的硬度性能无法满足自动化贴膜机的要求,进而降低贴合精度和贴合稳定性,实际验证过程中,申请人发现第二光学膜12的最小阈值与第一光学膜11的厚度之间存在比例关系,当所述第二光学膜12的厚度大于或等于所述第一光学膜11厚度的1/4时,所述第二光学膜12的整体硬度、所述第二光学膜12对所述第一光学膜11的支撑性能能够较好地满足自动化贴膜机的要求。
在本申请的一些实施例中,所述第一光学膜11的厚度为20至80微米,所述第二光学膜12的厚度为20至50微米。例如,所述第一光学膜11的厚度为20微米,所述第二光学膜12的厚度为20微米;所述第一光学膜11的厚度为50微米,所述第二光学膜12的厚度为50微米;所述第一光学膜11的厚度为80微米,所述第二光学膜12的厚度为50微米;所述第一光学膜11的厚度为50微米,所述第二光学膜12的厚度为25微米;所述第一光学膜11的厚度为80微米,所述第二光学膜12的厚度为20微米。
在本申请的一些实施例中,所述第二掺杂物122与所述第二基材121的重量比为0.3~4:10。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,设定所述第二基材121的重量为M1,所述第二掺杂物122的重量为M2,则,0.03M1≤M2≤0.4M1。其原因在于:
第一,申请人在实际测试中,基于成本和满足自动化贴膜机对荧光膜10的硬度性能要求的角度出发,实际验证了第二掺杂物122的最小重量,验证得出当所述第二掺杂物122与所述第二基材121的重量比为0.3:10时,第二掺杂物122的物料成本最低,且能够满足自动化贴膜机对荧光膜10的硬度性能要求。
第二,申请人进一步发现,所述第二掺杂物122与所述第二基材121的重量比增大时,会有助于提高所述第二光学膜12的耐热性能。具体的,申请人发现,应用所述荧光膜10的发光元件中,由于所述第一光学膜11更靠近设置在LED芯片背离第一光学膜11的一侧的导热基板40,因此,其散热效率更高,所述第一光学膜11片中的第一基材111的实际耐热性能在达到250℃-260℃时便能够适用于环境峰值温度为k1(如270℃)的使用环境;相反地,由于所述第二光学膜12更远离设置在LED芯片背离第一光学膜11的一侧的导热基板40,因此,散热效率更低,所述第二光学膜12片中的第二基材121的实际耐热性能在达到250℃-260℃时,可能仍然无法适用于环境峰值温度为k1(如270℃)的使用环境,因此,会存在所述第二光学膜12中的第二基材121损坏的问题。申请人进一步发现,能够通过增大所述第二掺杂物122与所述第二基材121的重量比的方式(如在所述第二基材121的重量恒定的情况下,增加所述第二掺杂物122的重量),来提高所述第二光学膜12的散热效率,进而改善所述第二光学膜12片中的第二基材121的实际耐热性能在达到250℃-260℃时无法适用于环境峰值温度为k1(如270℃)的使用环境的问题。因此,申请人会对所述第二掺杂物122与所述第二基材121的重量比进行调整,以使其所述第二掺杂物122与所述第二基材121的重量比大于0.3:10。
第三,申请人进一步发现,当所述第二掺杂物122在所述第二光学膜12中的重量占比超过40%时,在所述第二掺杂物122的掺杂过程会变得困难,使得所述第二光学膜12的成膜质量难以保证。
在本申请的一些实施例中,所述第一光学膜11还包括掺杂于所述第一基材111内的第三掺杂物113,所述第一基材111、所述第一掺杂物112、所述第三掺杂物113的重量比为1:0.1~0.5:0.01,其中,所述第一掺杂物112包括铝酸盐黄色荧光粉;所述第三掺杂物113包括疏水性二氧化硅。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,所述第一光学膜11还包括掺杂于所述第一基材111内的第三掺杂物113,所述第三掺杂物113包括疏水性二氧化硅,所述疏水性二氧化硅具有抗沉淀功能,能够优化所述第一掺杂物112在所述第一基材111中的分布形态。如前所述,由于所述第二基材121能够使所述第二掺杂物122较为均匀地分散开来,避免团聚,分散性较好,因此,所述第二光学膜12中无需设置所述第三掺杂物113。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,本申请通过使所述第一基材111、所述第一掺杂物112、所述第三掺杂物113的重量比为1:0.1~0.5:0.01,以保证所述第一光学膜11具有较好的光转换性能。
本申请实施例提供的所述荧光膜10中,所述铝酸盐黄色荧光粉具有较高的光转换效率,因此能够降低光转换过程中的发热量,进而能够提高所述荧光膜10的耐热性能。
在本申请的一些实施例中,所述疏水性二氧化硅通过用二甲基二氯硅烷对高纯度气相二氧化硅进行表面处理后得到,所述疏水性二氧化硅的粒径分布范围为5-10nm。
在本申请的一些实施例中,所述荧光膜10中的所述第一光学膜11的表面硬度为第一硬度,所述荧光膜10中的所述第二光学膜12的表面硬度为第二硬度,所述第二硬度大于所述第一硬度。可选的,所述第二硬度为所述第一硬度的两倍以上。可选的,所述第一硬度为邵氏硬度A30-A50。
在本申请的一些实施例中,所述第二掺杂物122的玻璃化转变温度在550℃以上。可选的,所述第二掺杂物122的玻璃化转变温度为550℃至580℃。
第二方面,本申请实施例提供一种荧光膜的制备方法。图2为本申请一些实施例提供的荧光膜的制备方法的流程示意图。结合图1和图2所示,所述荧光膜10的制备方法包括步骤S01、步骤S02、步骤S03、步骤S04、步骤S05。
步骤S01包括:将第一基材111、第一掺杂物112以及第三掺杂物113进行真空搅拌混合,形成一第一初始光学膜。
步骤S02包括:对所述第一初始光学膜进行预固化处理,形成第一预固化光学膜,其中,预固化处理的烘烤温度为第一温度。
步骤S03包括:将第二基材121、第二掺杂物122进行真空搅拌混合,在所述第一预固化光学膜上形成一第二初始光学膜。
步骤S04包括:对所述第二初始光学膜进行预固化处理,形成第二预固化光学膜,其中,预固化处理的烘烤温度为第一温度。
步骤S05包括:对所述第一预固化光学膜和所述第二预固化光学膜进行完全固化处理,形成一荧光膜10,所述荧光膜10包括第一光学膜11和设置于所述第一光学膜11的表面上的第二光学膜12,其中,所述完全固化处理的温度为第二温度,且所述第二温度大于所述第一温度。
在本申请的一些实施例中,步骤S01中,所述第一基材111为甲基硅胶;所述第一掺杂物112为荧光粉,所述荧光粉可以包括黄色荧光粉,所述黄色荧光粉可以为铝酸盐黄色荧光粉;所述第三掺杂物113为疏水性二氧化硅。
在本申请的一些实施例中,步骤S01中,通过将将第一基材111、第一掺杂物112以及第三掺杂物113进行真空搅拌混合,以达到第一基材111、第一掺杂物112以及第三掺杂物113混合均匀的目的,其中,真空搅拌混合的工艺参数可以为:搅拌转速2200rpm,搅拌时长2min。
在本申请的一些实施例中,步骤S01中,在进行真空搅拌混合之前,还包括在常规的非真空状态下进行预混合,预混合的工艺参数可以为:搅拌转速2000rpm,搅拌时长3min。
在本申请的一些实施例中,步骤S01还包括:将耐高温离型膜放置于一刮膜平台上,采用水平仪观察所述耐高温离型膜的水平状态。
在本申请的一些实施例中,步骤S01还包括脱泡处理,脱泡处理可以在真空搅拌混合之后进行。
在本申请的一些实施例中,步骤S01还包括:将经过真空搅拌混合和脱泡处理的、包括第一基材111、第一掺杂物112以及第三掺杂物113的混合物转移到所述耐高温离型膜上,并通过刮膜的方式形成所述第一初始光学膜。
在本申请的一些实施例中,步骤S02中,对所述第一初始光学膜进行预固化处理的步骤包括:将所述第一初始光学膜放置在防尘加热平台上,真空吸附并烘烤,所述烘烤温度为第一温度,所述第一温度可以为80℃至120℃;所述烘烤时间为第一烘烤时间,所述第一烘烤时间为15min至30min。
在本申请的一些实施例中,步骤S02还包括:对形成的第一预固化光学膜进行光学测试,光学测试的步骤包括:将所述第一预固化光学膜放置在膜片测试机上测试,其中,蓝光LED光源放置于待测的所述第一预固化光学膜的下方,积分球放置于待测的所述第一预固化光学膜的上方,蓝光LED光源发出蓝光,激发所述第一掺杂物112发出其他颜色的光,并产生混合白光,待测的所述第一预固化光学膜放置于扩晶环上呈S形运动,从而实现整个膜片的光参数测量,测试结束后,分析XY坐标,以确定所述第一预固化光学膜是否满足产品要求。
在本申请的一些实施例中,步骤S03中,所述第二基材121的材质与所述第一基材111的材质相同,均为甲基硅胶;所述第二掺杂物122为玻璃粉,所述玻璃粉包括硅酸盐玻璃粉。
在本申请的一些实施例中,步骤S03包括:将第二基材121和第二掺杂物122按照比例关系放入容器中,用搅拌机进行真空搅拌混合,以达到第二基材121和第二掺杂物122混合均匀的目的,其中,真空搅拌混合的工艺参数可以为:搅拌转速2200rpm,搅拌时长2min。
在本申请的一些实施例中,步骤S03中,在进行真空搅拌混合之前,还包括在常规的非真空状态下进行预混合,预混合的工艺参数可以为:搅拌转速2000rpm,搅拌时长3min。
在本申请的一些实施例中,步骤S03还包括:将所述第一预固化光学膜放置于一刮膜平台上,采用水平仪观察所述第一预固化光学膜的水平状态。
在本申请的一些实施例中,步骤S03中,将经过真空搅拌混合的、包括第二基材121和第二掺杂物122的混合物转移到所述第一预固化光学膜上,并通过刮膜的方式在所述第一预固化光学膜上形成所述第二初始光学膜。
在本申请的一些实施例中,步骤S04中,对所述第二初始光学膜进行预固化处理的步骤包括:将所述第二初始光学膜放置在防尘加热平台上,真空吸附并烘烤,所述烘烤温度为第一温度,所述第一温度可以为80℃至120℃;所述烘烤时间为第二烘烤时间,所述第二烘烤时间为15min至45min。可选的,所述第二烘烤时间大于所述第一烘烤时间,例如,所述第二烘烤时间为30min至45min,以提高最终形成的所述第二光学膜12的质量,进一步改善因所述第二光学膜12中的部分所述第二掺杂物122与其他所述第二掺杂物122的粒径相差较大导致的分散不均匀的问题,降低所述第二光学膜12的支撑性能下降的风险。
在本申请的一些实施例中,步骤S05中,对所述第一预固化光学膜和所述第二预固化光学膜进行完全固化处理的步骤包括:将所述第一预固化光学膜和所述第二第二预固化光学膜从所述耐高温离型膜上剥离,并转移到烘烤固化设备中进行烘烤固化,其中,所述完全固化处理的温度为第二温度,所述第二温度为150℃至180℃,所述烘烤时间可以为50min至70min。
图3为本申请一些实施例提供的发光元件的剖面示意图。结合图1和图3所示,第三方面,本申请实施例提供一种发光元件100,所述发光元件100包括LED芯片20以及上述所述的荧光膜10,其中,所述LED芯片20具有第一出光表面21,所述荧光膜10中的第二光学膜12设置在第一光学膜11背离所述第一出光表面21的一侧。
本申请提供的所述发光元件100中,由于所述荧光膜10具有较好的长期耐温性能,从而能够提高应用所述荧光膜10的发光元件100的可靠性,延长寿命;且所述荧光膜10中的第二光学膜12的硬度较高,能够较好地支撑第一光学膜11,满足自动化贴膜机对荧光膜10的硬度性能要求,从而能够在将所述LED芯片20与所述荧光膜10的贴合过程中,提高荧光膜10的贴合精度和贴合稳定性,进而提高贴合良率,提高所述发光元件100的发光效率和寿命。
在本申请的一些实施例中,所述LED芯片20为蓝光LED芯片。
在本申请的一些实施例中,所述发光元件100还包括:第一线路层30、导热基板40、第二线路层50和白墙胶60。其中,所述第一线路层30包括多个第一导电部;所述导热基板40设置在所述第一线路层30的一侧,所述导热基板40可以为绝缘的陶瓷基板,并包括多个通孔41;所述第二线路层50设置在所述导热基板40背离所述第一线路层30的一侧,所述第二线路层50通过所述通孔41与所述第一线路层30电性连接,所述第二线路层50包括多个第二导电部,所述第二导电部通过所述通孔41与所述第一导电部电性连接;所述白墙胶60设置在所述第二线路层50背离所述导热基板40的一侧,其对出射光具有较高的反射率;所述LED芯片20设置在所述第二线路层50背离所述导热基板40的一侧,并与所述第二线路层50电性连接,所述LED芯片20可以为倒装芯片;所述荧光膜10设置在所述LED芯片20背离所述第二线路层50的一侧;所述白墙胶60围设于所述LED芯片20和所述荧光膜10的外围,用于对所述LED芯片20的侧面出射光进行反射。
在本申请的一些实施例中,所述荧光膜10背离所述LED芯片20的一侧为所述发光元件100的唯一出射面,以满足所述发光元件100在车灯产品中的高亮度、高指向性的照明需求。
在本申请的一些实施例中,所述荧光膜10背离所述LED芯片20的一侧的表面与所述白墙胶60背离所述导热基板40的一侧的表面齐平,以在保证所述发光元件100的封装性能的同时,尽可能地轻薄化。
综上所述,本申请提供一种荧光膜、荧光膜的制备方法、发光元件,所述荧光膜包括第一光学膜和第二光学膜,所述第一光学膜包括第一基材和掺杂于所述第一基材内的第一掺杂物;所述第二光学膜设置于所述第一光学膜的表面上,所述第二光学膜包括第二基材和掺杂于所述第二基材内的第二掺杂物;其中,所述第一基材和所述第二基材均为甲基硅胶,所述第一掺杂物为荧光粉,所述第二掺杂物为玻璃粉,本申请提供的荧光膜具有较好的长期耐温性能,从而能够提高应用所述荧光膜的发光元件的可靠性,延长寿命;且所述荧光膜中的第二光学膜的硬度较高,能够较好地支撑第一光学膜,满足自动化贴膜机对荧光膜的硬度性能要求,从而提高荧光膜的贴合精度和贴合稳定性,提高良率。
以上对本申请实施例所提供的一种荧光膜及其制备方法、发光元件进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (9)
1.一种荧光膜,其特征在于,所述荧光膜包括:
第一光学膜,所述第一光学膜包括第一基材和掺杂于所述第一基材内的第一掺杂物;
第二光学膜,所述第二光学膜设置于所述第一光学膜的表面上,所述第二光学膜包括第二基材和掺杂于所述第二基材内的第二掺杂物;
其中,所述第一基材和所述第二基材均为甲基硅胶,所述第一掺杂物为荧光粉,所述第二掺杂物为玻璃粉;
所述第二光学膜的厚度小于或等于所述第一光学膜的厚度,且大于或等于所述第一光学膜厚度的1/4。
2.根据权利要求1所述的荧光膜,其特征在于,所述第二掺杂物的折射率大于所述第二基材的折射率。
3.根据权利要求2所述的荧光膜,其特征在于,所述第二掺杂物的折射率与所述第二基材的折射率的差值为a,其中,a>0.2。
4.根据权利要求1所述的荧光膜,其特征在于,所述第一掺杂物的粒径分布范围为b,所述第二掺杂物的粒径分布范围为c,则c<b。
5.根据权利要求1所述的荧光膜,其特征在于,所述第二掺杂物与所述第二基材的重量比为0.3~4:10。
6.根据权利要求1所述的荧光膜,其特征在于,所述第一光学膜还包括掺杂于所述第一基材内的第三掺杂物,所述第一基材、所述第一掺杂物、所述第三掺杂物的重量比为1:0.1~0.5:0.01,其中,所述第一掺杂物包括铝酸盐黄色荧光粉;所述第三掺杂物包括疏水性二氧化硅。
7.一种荧光膜的制备方法,用于制备权利要求1-6任一项所述的荧光膜,其特征在于,所述荧光膜的制备方法包括以下步骤:
将第一基材、第一掺杂物以及第三掺杂物进行真空搅拌混合,形成一第一初始光学膜;
对所述第一初始光学膜进行预固化处理,形成第一预固化光学膜,其中,预固化处理的烘烤温度为第一温度;
将第二基材、第二掺杂物进行真空搅拌混合,在所述第一预固化光学膜上形成一第二初始光学膜;
对所述第二初始光学膜进行预固化处理,形成第二预固化光学膜,其中,预固化处理的烘烤温度为第一温度;
对所述第一预固化光学膜和所述第二预固化光学膜进行完全固化处理,形成一荧光膜,所述荧光膜包括第一光学膜和设置于所述第一光学膜的表面上的第二光学膜,其中,所述完全固化处理的温度为第二温度,且所述第二温度大于所述第一温度。
8.一种发光元件,其特征在于,所述发光元件包括LED芯片以及如权利要求1-6任一项所述的荧光膜,其中,所述LED芯片具有第一出光表面,所述荧光膜中的第二光学膜设置在第一光学膜背离所述第一出光表面的一侧。
9.根据权利要求8所述的发光元件,其特征在于,所述发光元件还包括:
第一线路层;
导热基板,设置在所述第一线路层的一侧,所述导热基板包括多个通孔;
第二线路层,设置在所述导热基板背离所述第一线路层的一侧,所述第二线路层通过所述通孔与所述第一线路层电性连接;
白墙胶,设置在所述第二线路层背离所述导热基板的一侧;
其中,所述LED芯片设置在所述第二线路层背离所述导热基板的一侧,并与所述第二线路层电性连接;所述荧光膜设置在所述LED芯片背离所述第二线路层的一侧;所述白墙胶围设于所述LED芯片和所述荧光膜的外围。
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