CN102869502A - 可剥离型光转换发光膜 - Google Patents

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Abstract

提供了一种可剥离型光转换发光膜。所述可剥离型光转换发光膜由基材和在其上的光转化涂料层构成，光转化涂料层由荧光材料、双组分有机硅树脂、稀释剂和助剂组成，所述的基材为氟素聚酯膜，在使用光转换发光膜时该氟素聚酯膜可从光转化涂料层上很容易剥离下来。所述的氟素聚酯膜在作为基材使用时可以起到保护膜的作用。该氟素聚酯膜容易剥离，避免引起光转换涂料层的变形，氟素聚酯膜剥离后减少了光的折射，提高了发光效率。所述荧光材料经过乙醇-烷氧基低聚硅氧烷混合液的预处理，提高了其与有机硅树脂的相容性，改善了涂膜表面状态和膜的均匀度。

Description

可剥离型光转换发光膜
技术领域
本发明属于 LED显示和照明技术领域。涉及可剥离型荧光材 料光转换发光膜， 能够将 LED发出的蓝光转换为白光， 具体涉及 发光材料、 发光涂料和树脂膜制成的层状膜产品。 同时涉及包 括 LED 背光源、 数码显示及照明在内的发光装置用的可剥离型 光转换发光膜。 背景技术
目前的 LED 背光源、 数码显示及照明装置通常是采用封装 荧光材料的方式得到的， 此类专利也已经有很多如中国专利 CN1941431 〈白色发光元件及其制造方法>， CN151 0766 〈表面安 装型白色发光二极管〉， CN1 01 186818 〈蓝紫光或蓝光激发的荧 光体及制造方法与封装的白光二极管 >， 均为荧光材料混合在树 脂中涂覆在 LED 芯片上制成白色发光器件。 该方法制备出的白 光发光器件很难保证亮度、 色坐标、 色温和显色性的一致性， 并且由于荧光粉贴近芯片， 受到热量的影响很容易引起老化， 寿命降低。 国际专利 WO20071 05853介绍了一种光致发光膜的制 备方法， 所釆用的发光材料为无机发光材料， 该专利采用涂膜 方式在基材膜上进行制备， 并未对具体工艺进行介绍， 并且制 备出的光致发光膜与基材结合为一体， 在使用中由于基材物质 折射率与光致发光层并不一致， 会损失部分光效。 国际专利
WO2007049187 介绍了一种釆用硅酮掺杂磷光体的密封膜剂， 将 这种膜材料安装在蓝光 LED 上， 达到蓝光转换为白光的目的， 但是这种材料本身为膜状结构， 需根据使用情况采用层压的方 式二次成型， 工艺复杂。 美国专利 US 6600175B1提及在白光 LED 封装中采用有机荧光、 磷光材料， 替代 LED 荧光粉进行封装， 复合发出白光， 只是单个器件的涂装， 只能简单实现电光源， 在面光源的应用上有一定难度。 中国专利 CN1 01 533882A介绍了 一种白光 LED 用荧光粉预制薄膜及其制备方法， 采用的是丝网 印刷的方法进行制备， 工艺上无法实现连续、 大面积膜的生产。 专利 CN1 01443192A公开了一种光致发光板， 为了保护基质树脂 层， 提高耐热性和耐湿性， 该光致发光板优选采用 PET 聚酯膜 为保护膜， 虽然在移除保护膜之后也可以使用该光致发光板， 但通常是优选保持粘附的保护膜， 用于保护作用。 另外该光致 发光板采用丝网印刷、 狭缝涂覆或辊涂等将加入荧光体等并调 节好粘度的有机硅树脂混合液印刷到保护膜上的方法制备， 这 样制得的光致发光板通常发光涂层较薄， 如果需生产较厚发光 涂层时有难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种可剥离型光转换膜， 该膜采用氟 素聚酯膜作为基材和保护膜使用，在光转换膜使用时可以将其很 容易剥离。 制备的可剥离性光转换膜均匀度高、 匀光性好、 防眩 光、 光转换效率高、 成本低、 老化性能优异、 生产工艺简单。
本发明涉及的可剥离型光转换发光膜由基材和在其上的光 转化涂料层构成， 光转化涂料层由荧光材料、 双组分有机硅树 脂、 稀释剂和助剂组成。 其中所述的基材为氟素聚酯膜， 该膜 在制备光转换发光膜时作为基材使用， 起到保护膜作用； 在使 用时能从光转化涂料层上很容易剥离下来。 由于采用氟素聚酯 膜作为基材， 在光转换发光膜制备时， 能起到涂布生产基材和 保护膜作用。 另外由于釆用的光转换涂料层主体树脂为有机硅 树脂， 树脂本身柔软带有弹性， 在剥离保护膜的时候容易发生 变形， 导致光转换膜厚度不均句， 从而影响发光性能， 因此本 发明釆用氟素聚酯膜作为基材和保护膜， 在使用时候可以很容 易将光转换涂料层从氟素聚酯膜上剥离下来， 避免了由于拉伸 引起的变形， 保证光转换膜的产品均勾， 稳定。
所述的氟素聚酯膜为表面涂覆氟素离型剂的聚脂膜。 其厚 度优选在 20 - Ι ΟΟμΐη,氟素聚酯膜在制备光转换发光膜时作为基 材使用， 在使用时能很容易从光转化涂料层上剥离下来， 使蓝 光光源直接照射在光转换发光膜上， 减少了光在氟素聚酯膜中 的折射， 提高了整体发光效率。
荧光材料为可以被蓝光激发的铝酸盐荧光材料、 硅酸盐荧 光材料、 硅氮化物荧光材料及硫氧化物荧光材料中的一种或两 种的组合； 荧光材料被做为激发光源的发射光镨在 440 ~ 475nm 范围内的蓝光 LED 激发， 吸收激发出至少一个以上峰值波长在 525 ~ 650nm 范围内的发射光谱; 荧光材料所发的光与蓝光 LED 所发的光复合成白色或其它颜色的光。
本发明所釆用的荧光材料需经过乙醇 -烷氧基低聚硅氧烷 混合液进行处理， 荧光材料经过混合液处理后， 可提高其与有 机硅树脂的相容性， 改善涂膜表面状态。
荧光材料的处理方法为热处理法， 具体步骤是在温度 80 - 90。C范围内， 将荧光材料与乙醇按比例投放入反应釜， 进行搅 拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷投入反应釜中， 与粉体共同搅 拌， 最后将处理后粉体混合液进行抽滤， 干燥， 得到的荧光材 料即可在制备光转化涂料时直接使用。
本发明釆用的有机硅树脂为透明性好、 柔软、 弹性好的双 组分加成型加温硫化液体硅树脂。 这种树脂具有热氧化稳定性 好、 优异的电绝缘性能、 卓越的耐潮、 防水、 防锈、 耐寒、 耐 臭氧和耐候性能。 该树脂长时间在高温状态下工作也不会黄变， 并且固化后仍然柔韧性较好， 强度较高。 本发明釆用的有机硅 树脂优选粘度在 3000 -5000 cp. s , 透光率 >85%的硅树脂。
本发明涉及的可剥离型光转换发光膜的制备工艺为： 将荧 光材料先经过乙醇-烷氧基低聚硅氧烷混合液处理， 再将经混合 液处理后的荧光材料、 双组分有机硅树脂、 稀释剂和助剂按照 配比经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂布在氟素聚 酯膜表面， 经固化成型制得成品； 所述固化成型为热固化成型， 固化温度为： 150 ~ 200 。C。
稀释剂为曱苯、 二曱苯、 丁酯、 乙酯、 曱基硅油、 二曱基 硅油、 乙基硅油、 苯基硅油、 甲基苯基硅油中的一种或多种。
助剂可以采用紫外光吸收剂、 稳定剂、 流平剂、 消泡剂、 阻燃剂、 防沉剂、 润湿剂、 防静电剂中一种或多种。
本发明的有益效果：
1. 由于可剥离型光转换膜中的氟素聚酯膜在制备时作为 基材使用， 可以起到保护膜作用； 在使用时可以很容易剥离， 避免引起光转换涂料层的变形， 剥离后减少了光的折射， 提高 了发光效率。
2. 由于用来制备可剥离型光转换膜的荧光材料预先经过 乙醇-烷氧基低聚硅氧烷混合液， 因而提高了其与有机硅树脂的 相容性， 改善涂膜表面状态， 提高膜的均匀度。
3. 采用涂布法制备可剥离型光转换膜可以实现不同厚度 的涂布要求， 制备出各种厚度的光转换膜， 并且可以实现连续 生产， 生产效率高。 另外由于采用涂布方式对光转换涂料的粘 度和荧光材料的粒径要求比较宽， 更易于进行生产。 具体实施方式
实施例 1
荧光材料预处理： 将荧光材料与乙醇按比例 1 : 4投入在温 度 80。C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷按荧 光材料 3%投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 20min， 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料按以下配方 （质量百分 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树脂 5
二曱苯 1
消泡剂 0. 1 流平剂 0. 1 铝酸盐荧光材料 2. 5 水 91. 3 上述原材料经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 20μπι氟素聚酯膜表面，经固化成型制得成品， 固化温度为： 150。C， 3min。 实施例 2
荧光材料预处理： 将荧光材料与乙醇按比例 1 : 3投入在温 度 90'C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将垸氧基低聚硅氧烷按荧 光材料 4°/。投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 30min， 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料经以下配方 （盾量百分 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树脂 9 丁酯 0. 4 二甲苯 0. 6 消泡剂 0. 1 分散剂 0. 3 硅酸盐荧光材料 4. 2 水 85. 4 上述原材料经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 50μπι氟素聚酯膜表面，经固化成型制得成品， 固化温度为： 200°C, 2min。 实施例 3
荧光材料预处理： 将荧光材料与乙醇按比例 1 : 3投入在温 度 85。C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷按荧 光材料 2%投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 20min， 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料经以下配方 （质量百分 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树脂 7
乙酯 0. 4 二曱苯 0. 4 消泡剂 0. 1 润湿剂 0. 2 分散剂 0. 4 硅氮化物荧光材料 4. 0 上述原材料经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 Ι ΟΟμπι 氟素聚酯膜表面， 经固化成型制得成品， 固化温度 为： 180°C, 2min。 实施例 4
荧光材 itt预处理： 将荧光材料与乙醇按比例 1 : 3投入在温 度 90。C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷按荧 光材料 4%投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 30min， 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料经以下配方 （质量百分 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树脂 5
曱基娃油 0. 5
二曱基硅油 0. 5
消泡剂 0. 1
防沉剂 0. 1
硫氧化物荧光材料 2. 0
水 91. 8 上述原材料经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 75μΐη氟素聚酯膜表面，经固化成型制得成品， 固化温度为： 200°C, 1· 5min。 实施例 5
荧光材料预处理： 将发光材料与乙醇按比例 1 : 4投入在温 度 80。C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷按发 光材料 3%投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 20min， 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料经以下配方 （质量百 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树脂 5
乙基硅油 1
消泡剂 0. 1
流平剂 0. 1
铝酸盐荧光材料 ' 2. 5
水 91. 3 上述原材料经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 20μΐη氟素聚酯膜表面，经固化成型制得成品， 固化温度为： 150°C, 3min。 实施例 6
荧光材料预处理： 将荧光材料与乙醇按比例 1 : 3投入在温 度 90°C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷按发 光材料 4%投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 30min, 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料经以下配方 （质量百分 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树脂
苯基硅油
甲基苯基硅油
消泡剂
分散剂
硅氮化物荧光材料 水 85. 4 上述原材料经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 50μΐη氟素聚酯膜表面，经固化成型制得成品， 固化温度为： 200°C, 2min。 实施例 7
荧光材料预处理： 将荧光材料与乙醇按比例 1 : 3投入在温 度 90。C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷按荧 光材料 4%投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 30min， 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料经以下配方 （质量百分 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树月
乙酯
甲苯
消泡剂
防沉剂
铝酸盐荧光材料
水
上述原材料经研磨分散混合均句， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 75μΐη氟素聚酯膜表面，经固化成型制得成品， 固化温度为： 200°C, 1. 5min。 实施例 8
荧光材料预处理： 将荧光材料与乙醇按比例 1 : 3投入在温 度 85。C的反应釜， 进行搅拌， 然后再将烷氧基低聚硅氧烷按荧 光材料 2%投入反应釜中， 与粉体共同搅拌 20min， 将处理后粉 体液进行抽滤， 干燥得到处理好的荧光材料待用。
将处理好的荧光材料与其它原材料经以下配方 （质量百分 比） 配制成混合液：
双组分有机硅树脂 7
丁酯 0. 4
甲苯 0. 2
消泡剂 0. 1
润湿剂 0. 2
分散剂 0. 4
铝酸盐荧光材料 4. 0 水 87. 7 上述原材料经研磨分散混合均勾， 再经过滤、 脱泡后， 涂 布在 Ι ΟΟμπι 氟素聚酯膜表面， 经固化成型制得成品， 固化温度 为： 180。C, 2min。

Claims (12)

  1. 权 利 要 求
    1. 一种可剥离型光转换发光膜， 由基材和在其上的光转化 涂料层构成， 光转化涂料层由荧光材料、 双组分有机硅树脂、 稀 释剂和助剂组成，其特征在于所述的基材为氟素聚酯膜，在使用 光转换膜时氟素聚酯膜易于从光转化涂料层上剥离下来。
  2. 2. 根据权利要求 1所述的可剥离型光转换发光膜，其特征在 于所述的氟素聚酯膜为表面涂覆氟素离型剂的聚脂膜。
  3. 3. 根据权利要求 1 所述的可剥离型光转换发光膜， 其特征 在于所述的氟素聚酯膜总厚度为 20 - 100 μΐη。
  4. 4. 根据权利要求 1 所述的可剥离型光转换发光膜， 其特征 在于所述的荧光材料为可以被蓝光激发的铝酸盐荧光材料、硅酸 盐荧光材料、 硅氮化物荧光材料及硫氧化物荧光材料中的一种 或两种； 荧光材料被做为激发光源的发射光谱峰值波长在 440 ~ 475nm 范围内的蓝光 LED 激发， 发出至少一个以上峰值波长在 525 ~ 650nm 范围内的发射光谱； 荧光材料所发的光与蓝光 LED 所发的光复合成白色或其它颜色的光。
  5. 5. 根据权利要求 1 所述的可剥离型光转换发光膜， 其特征 在于所述的荧光材料需经过乙醇-烷氧基低聚硅氧烷混合液进 行处理。
  6. 6. 根据权利要求 1 所述的可剥离型光转换发光膜， 其特征 在于所述的稀释剂为甲苯、 二甲苯、 丁酯、 乙酯、 曱基硅油 V二 曱基硅油、 乙基硅油、苯基硅油、 甲基苯基硅油中的一种或多种。
  7. 7. 根据权利要求 1所述的可剥离型光转换发光膜， 其特征在 于助剂为紫外光吸收剂、 稳定剂、 流平剂、 消泡剂、 阻燃剂、 防 沉剂、 润湿剂、 防静电剂中一种或多种。
  8. 8. 制备如权利要求 1-7任一项所述的可剥离型光转换发光膜 的方法， 其包括步骤：
    用乙醇-烷氧基低聚硅氧烷混合液处理荧光材料；
    将经混合液处理后的荧光材料、 双组分有机硅树脂、 稀释剂 和助剂按照配比经研磨分散混合均匀， 并进行过滤、 脱泡， 得到 荧光材料分散液； 和
    将荧光材料分散液涂布在氟素聚酯膜表面， 经固化成型制得 成品， 其中所述固化成型为热固化成型， 固化温度为： 150 ~
    200 °C.
  9. 9. 根据权利要求 8所述的方法,其特征在于所述的氟素聚酯 膜为表面涂覆氟素离型剂的聚脂膜。
  10. 10. 根据权利要求 8 所述的方法， 其特征在于所述的氟素聚 酯膜总厚度为 20 - 100 μΐη。
  11. 11. 根据权利要求 8所述的方法，其特征在于所述的稀释剂为 甲苯、 二曱苯、 丁酯、 乙酯、 甲基硅油、 二曱基硅油、 乙基硅油、 苯基硅油、 曱基苯基硅油中的一种或多种。
  12. 12. 根据权利要求 8所述的方法，其特征在于所述助剂为紫外 光吸收剂、 稳定剂、 流平剂、 消泡剂、 阻燃剂、 防沉剂、 润湿剂、 防静电剂中一种或多种。
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