CN101886745A - 一种长余辉荧光光源及其制备方法 - Google Patents

一种长余辉荧光光源及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种长余辉荧光光源及其制备方法，荧光光源包括基材(4)和安装到所述基材(4)上的载体(3)，该载体(3)中设置有荧光浆料层(2)，其特征在于：在所述设置有荧光浆料层(2)的载体(3)上封装有反光层(5)，从而构成底发光型荧光光源。其方法包括：1)材料选择：2)制备中间载体；3)制备荧光浆料层(2)浆料；4)制备反光层(5)浆料；5)印刷荧光浆料层(2)浆料；6)印刷反光层(5)浆料，得到底发光型荧光光源。该荧光光源耐辐照、使用寿命长、节能环保、应用范围广。

Description

一种长余辉荧光光源及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可以为夜间提供照明的器件，特别是一种印刷型长余辉荧光光源及其制备方法。
背景技术
现有的发光光源如图1所示，传统的荧光光源器件包括基材4和安装到所述基材4上的发光元件，该发光元件为设置在载体3上的荧光粉颗粒2，且在该载体3上封装有封装层1，从而构成顶面发光型荧光光源。该顶面发光型荧光光源反光层5位于基材4和发光层之间，使得该种光源制作步骤较多，增加了生产成本。
长余辉荧光粉(俗称夜光粉)是一种能接收自然光(日光)及各种光源(日光灯、白炽灯等)的能量，将光储存起来，然后在一个相当长的时间内释放出可见光的新型蓄光材料，通常在黑暗中能持续发光8-10小时，故称为长余辉发光材料。
长余辉发光材料制成的光源可以应用于户外标识、道路标志、室内指标、船只、灯塔等方面，具有耐辐照、寿命长、长期暴露在日光下也不失效等优点，同时在节能减排方面也有重要的意义。因此，研制一种可印刷型长余辉荧光材料的光源，并将该长余辉荧光光源的反光层制作成底面发光的荧光光源成为目前丞待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种长余辉荧光光源及其制备方法，该荧光光源将反光层设置成底发光型荧光光源，制作该荧光光源的生产步骤简单，并且该荧光光源耐辐照、使用寿命长、节能环保、应用范围广，具有很好的应用前景。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的，设计一种长余辉荧光光源，包括基材和安装到所述基材上的载体，该载体中设置有荧光浆料层，其特征在于：在所述设置有荧光浆料层的载体上封装有反光层，从而构成底发光型荧光光源。
所述基材是PET膜或者玻璃透明基材。
本发明还给出了一种长余辉荧光光源的制作方法，该方法包括如下步骤：1)材料选择：按照重量百分比选择40％-80％的荧光粉填料或玻璃微珠填料，5％-20％的树脂，10％-40％的溶剂；2)将上述材料中的树脂和溶剂按比例称量，置于容器中，水浴加热至80℃，使树脂完全溶解于溶剂，制备出中间体的载体，降温备用；3)将步骤2)得到的载体和上述比例称量好的荧光粉填料混合后，经过高速搅拌机搅拌30min后，使载体和荧光粉形成状态均匀的体系，即制得所需的荧光浆料层浆料，备用；4)另将步骤2)得到的载体和玻璃微珠填料按照上述比例称量、并混合后，经过三辊研磨机分别研磨至玻璃微珠填料平均粒径20-100μm后，将该载体与研磨后的玻璃微珠填料混合均匀，即制得所需的反光层的浆料；5)将步骤3)中所配制的荧光粉浆料层浆料印刷至透明基材表面，并于120℃下干燥30min，形成所需图案；6)在步骤5)制作完成的荧光粉浆料层上印刷一层步骤4)得到的反光层浆料，使之完全覆盖荧光粉图形，于120℃干燥15min，形成所需图案；若基材选用透明PET膜时，即可得到底发光型荧光光源；若基材选用玻璃时，继续下述步骤；7)将步骤6)干燥后的基片于550℃高温烧结，并保温12min；即可得到底发光型荧光光源。
所述荧光粉填料为ZnS系、铝酸盐体系或硅酸盐体系发光材料中的一种。
所述玻璃微珠填料为BaO、SiO2、TiO2、B2O3、ZnO、Na2O和K2O中的一种或多种按照任意比例混合的混合物；平均粒度直径为20-100μm，其折射率为1.8-2.5。
所述树脂，选自氯醋树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙基纤维素中的一种或多种以任意比例混合的混合体。
所述溶剂，选自松油醇、聚乙二醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇单甲醚或乙二醇正丁醚溶剂中的一种或几种以任意比例混合的混合溶剂。
本发明采用在荧光粉浆料层上覆盖一层反光层(玻璃微珠)的方法(图2)，使得高折射率的玻璃微珠填料将荧光层发射的光完全反射到透明基材一面，该方法制作的荧光光源提高了光效，同时也替代传统顶发光型荧光光源(图1)中荧光层上的封装层，从而简化了工艺步骤，节省了成本。
附图说明
图1传统的荧光光源器件示意图；图2本发明中设计的底发光型荧光光源示意图。
图中：1、封装层；2、荧光浆料层；3、载体；4、基材；5、反光层。
具体实施方式
如图2所示，该长余辉荧光光源包括基材4和安装到所述基材4上的载体3，该载体3中设置有荧光浆料层2，其中：在所述设置有荧光浆料层2的载体3上封装有反光层5，从而构成底发光型荧光光源。
本荧光光源的基材4是PET膜或者玻璃透明基材。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。通过下述实施例仅用于说明本发明，并不限于本发明的实施范围；凡是依据本发明技术方案所作的选择，均属本发明保护的范围。
实施例11)材料选择：(按照重量百分比为100g计)荧光粉填料或玻璃微珠填料    75g；氯醋树脂                    5g；松油醇                      20g；上述基材选用透明PET膜；所选荧光粉填料为发光材料ZnS:Cu；所选玻璃微珠填料为：BaO、SiO2以任意比例混合的混合物；平均粒度范围为20μm，其折射率为1.8。
2)将上述材料中的氯醋树脂和松油醇按比例称量，置于容器中，水浴加热至80℃，使氯醋树脂完全溶解于松油醇，制备出中间体的载体，降温备用；3)将步骤2)得到的载体和上述比例称量好的荧光粉填料混合后，经过高速搅拌机搅拌30min后，使载体和荧光粉填料形成状态均匀的体系，即制得所需的荧光浆料层2的浆料，备用；4)另将步骤2)得到的载体和玻璃微珠填料按照上述比例称量、并混合后，经过三辊研磨机研磨至平均玻璃微珠填料粒径20μm，将该载体与研磨后的玻璃微珠填料混合均匀，即制得所需的反光层5的浆料；5)将步骤3)中所配制的荧光粉浆料层2浆料印刷至透明基材4表面，并于120℃下干燥30min，形成所需图案；6)在步骤5)制作完成的荧光粉浆料层2上印刷一层步骤4)得到的反光层5浆料，使之完全覆盖荧光粉图形；于120℃干燥15min，形成所需图案，即可得到底发光型荧光光源。
实施例21)材料选择：(按照重量百分比为100g计)荧光粉填料或玻璃微珠填料 40g；聚氨酯树脂               20g；醋酸乙酯           40g；上述基材选用玻璃；上述荧光粉填料为铝酸盐体系发光材料SrAl2O4:Eu2+，玻璃微珠填料为SiO2、TiO2、B2O3、ZnO以任意比例混合的混合物，平均粒径为50μm，折射率为2。
2)将上述材料中的聚氨酯树脂和醋酸乙酯按比例称量，置于容器中，水浴加热至80℃，使聚氨酯树脂完全溶解于醋酸乙酯，制备出中间体的载体，降温备用；3)将步骤2)得到的载体和上述比例称量好的荧光粉填料混合后，经过高速搅拌机搅拌30min后，使载体和荧光粉填料形成状态均匀的体系，即制得所需的荧光浆料层2的浆料，备用；4)另将步骤2)得到的载体和玻璃微珠填料按照上述比例称量、并混合后，经过三辊研磨机研磨至平均玻璃微珠填料粒径40μm，将该载体与研磨后的玻璃微珠填料混合均匀，即制得所需的反光层5的浆料；5)将步骤3)中所配制的荧光粉浆料层2浆料印刷至透明基材4表面，并于120℃下干燥30min，形成所需图案；6)在步骤5)制作完成的荧光粉浆料层2上印刷一层步骤4)得到的反光层5浆料，使之完全覆盖荧光粉图形，于120℃干燥15min，形成所需图案；7)将步骤6)干燥后的基片于550℃高温烧结，并保温12min；即可得到底发光型荧光光源。
实施例31)材料选择：(按照重量百分比为100g计)荧光粉填料或玻璃微珠填料   80g；环氧树脂                   10g；乙二醇单甲醚               5g；松油醇5g；上述基材选用玻璃；所选荧光粉填料为硅酸盐体系发光材料Zn2SiO4:Mn，所选玻璃微珠填料为B2O3、ZnO、Na2O和K2O以任意比例混合的混合物，平均粒径为80μm，折射率为2.5。
2)将上述材料中的环氧树脂、乙二醇单甲醚和松油醇按比例称量，置于容器中水浴加热至80℃，并于该温度下搅拌3h后使松油醇完全溶解于乙二醇单甲醚，制备出中间体的载体，降温备用；3)将步骤2)得到的载体和上述比例称量好的荧光粉填料混合后，经过高速搅拌机搅拌30min后，使载体和荧光粉填料形成状态均匀的体系，即制得所需的荧光浆料层2的浆料，备用；4)另将步骤2)得到的载体和玻璃微珠填料按照上述比例称量、并混合后，经过三辊研磨机研磨至平均玻璃微珠填料粒径80μm，将该载体与研磨后的玻璃微珠填料混合均匀，即制得所需的反光层5的浆料；5)将步骤3)中所配制的荧光粉浆料层2浆料印刷至透明基材4表面，并于120℃下干燥30min，形成所需图案；6)在步骤5)制作完成的荧光粉浆料层2上印刷一层步骤4)得到的反光层5浆料，使之完全覆盖荧光粉图形，于120℃干燥15min，形成所需图案；7)将步骤6)干燥后的基片于550℃高温烧结，并保温12min；即可得到底发光型荧光光源。
实施例41)材料选择：(按照重量百分比为100g计)荧光粉填料或玻璃微珠填料     60g；环氧树脂和乙基纤维素         20g；聚乙二醇                     20g；醋酸丁酯                     5g；乙二醇正丁醚                 5g；上述基材选用透明PET膜；所选荧光粉填料为发光材料ZnS:Cu；所选玻璃微珠填料为：SiO2；平均粒度范围为100μm，其折射率为1.8。
2)将上述材料中的环氧树脂和乙基纤维素，聚乙二醇，醋酸丁酯和乙二醇正丁醚按比例称量，置于容器中，水浴加热至80℃，使环氧树脂和乙基纤维素完全溶解于溶剂，制备出中间体的载体，降温备用；3)将步骤2)得到的载体和上述比例称量好的荧光粉填料混合后，经过高速搅拌机搅拌30min后，使载体和荧光粉填料形成状态均匀的体系，即制得所需的荧光浆料层2的浆料，备用；4)另将步骤2)得到的载体和玻璃微珠填料按照上述比例称量、并混合后，经过三辊研磨机研磨至平均玻璃微珠填料粒径80μm，将该载体与研磨后的玻璃微珠填料混合均匀，即制得所需的反光层5的浆料；5)将步骤3)中所配制的荧光粉浆料层2浆料印刷至透明基材4表面，并于120℃下干燥30min，形成所需图案；6)在步骤5)制作完成的荧光粉浆料层2上印刷一层步骤4)得到的反光层5浆料，使之完全覆盖荧光粉图形；于120℃干燥15min，形成所需图案，即可得到底发光型荧光光源。

Claims (7)

1.一种长余辉荧光光源，包括基材(4)和安装到所述基材(4)上的载体(3)，该载体(3)中设置有荧光浆料层(2)，其特征在于：在所述设置有荧光浆料层(2)的载体(3)上封装有反光层(5)，从而构成底发光型荧光光源。
2.如权利要求1所述的一种长余辉荧光光源，其特征在于：所述基材(4)是PET膜或者玻璃透明基材。
3.一种长余辉荧光光源的制作方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1)材料选择：
按照重量百分比选择40％-80％的荧光粉填料或玻璃微珠填料，5％-20％的树脂，10％-40％的溶剂；
2)将上述材料中的树脂和溶剂按比例称量，置于容器中，水浴加热至80℃，使树脂完全溶解于溶剂，制备出中间体的载体，降温备用；
3)另将步骤2)得到的载体和玻璃微珠填料按照上述比例称量、并混合后，经过高速搅拌机搅拌30min后，使载体和荧光粉填料形成状态均匀的体系，即制得所需的荧光浆料层(2)浆料，备用；
4)另将玻璃微珠填料按照上述比例称量并和步骤2)的载体混合后，经过三辊研磨机分别研磨至玻璃微珠填料平均粒径至20-100μm后，将该载体与研磨后的玻璃微珠填料混合均匀，即制得所需的反光层(5)的浆料；
5)将步骤3)中所配制的荧光粉浆料层(2)浆料印刷至透明基材(4)表面，并于120℃下干燥30min，形成所需图案；
6)在步骤5)制作完成的荧光粉浆料层(2)上印刷一层步骤4)得到的反光层(5)浆料，使之完全覆盖荧光粉图形，于120℃干燥15min，形成所需图案；若基材(4)选用透明PET膜时，即可得到底发光型荧光光源；若基材(4)选用玻璃时，继续下述步骤；
7)将步骤6)干燥后的基片于550℃高温烧结，并保温12min；即可得到底发光型荧光光源。
4.如权利要求3所述的一种长余辉荧光光源的制作方法，其特征在于：所述荧光粉填料为ZnS系、铝酸盐体系、或硅酸盐体系发光材料中的一种。
5.如权利要求3所述的一种长余辉荧光光源的制作方法，其特征在于：所述玻璃微珠填料为BaO、SiO2、TiO2、B2O3、ZnO、Na2O和K2O中的一种或多种以任意比例混合的混合物；平均粒度直径为20-100μm，其折射率为1.8-2.5。
6.如权利要求3所述的一种长余辉荧光光源的制作方法，其特征在于：所述树脂，选自氯醋树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、乙基纤维素中的一种或多种以任意比例混合的混合体。
7.如权利要求3所述的一种长余辉荧光光源的制作方法，其特征在于：所述溶剂，选自松油醇、聚乙二醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇单甲醚或乙二醇正丁醚溶剂中的一种或几种以任意比例混合的混合溶剂。
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