CN104169634A - 一种彩色发光模块及光源 - Google Patents

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Abstract

提供一种彩色发光模块(3)及包含其的光源。彩色发光模块空空心凸起型，包括至少两个相邻的不同颜色区域(31，33)，区域间无缝连接而成，每个颜色区域内的荧光材料可以被同一个LED芯片(2)发出的光激发，同时发出两种或两种以上颜色的光。彩色发光模块的荧光材料分布均匀，发光颜色转变自然，发光一致性好。由于荧光材料不紧贴LED芯片，避免了由于热量导致的颜色消退问题，可提高产品的寿命。

Description

一种彩色发光模块及光源 技术领域
本发明属于光电子显示和照明技术领域， 涉及一种使用多种荧光 材料制成的彩色高分子发光模块及光源。 背景技术
LED作为一种新型的节能光源， 因其亮度高， 节约能源， 寿命长等 优点， 被广泛地应用在各种照明场合。
目前的 LED照明装置通常是采用封装荧光发光材料方式得到的， 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》 ， 中国专利 CN1510766《表面安装型白色发光二极管》 ， 中国专利 CN101186818《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抹在 LED芯片上制 成白色发光器件。 但是除了白光 LED，市场需要更多其它颜色的 LED 光， 采用以上专利方法也可以制成彩色光， 但是由于该方法制备出的 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老化以至于引起颜色的改变， 寿命降低。
专利 CN1425868《一种多彩装饰灯》，专利 CN1450301《彩虹灯》， 专利 CN201866692U《一种 LED全彩灯》都介绍了彩色灯的研制， 但 是这几项专利都是通过电路方式， 使不同颜色芯片单独或同时发光来 改变灯光的颜色。 这样造成了电路的复杂性和大批量使用芯片的浪费。 发明内容
为了克服上述缺陷， 本发明提供了一种彩色发光模块及其制备方 法。 这种模块同时有两种或两种以上的颜色， 可以任意调整各个颜色 在模块上占有的面积和形状。 并根据使用的情况可设计成各种形状， 在需要的部位填补颜色。 并且由于相邻区域间不是通过简单的粘结连 接在一起， 而是通过向体系内添加交联抑制剂和偶联剂对成型的高分 子材料进行改性， 进而通过控制反应的条件来控制其反应程度， 最后使 区域间的高分子材料完全反应，从而使相邻区域连接在一起形成无缝结 构， 浑然一体。 成型后的彩色发光模块， 荧光材料均匀分散在其中， 每个颜色之间连接紧密， 采用这种模块制备的光源光色均匀， 并且由 于荧光材料在使用中没有紧贴芯片， 避免了由于热量导致的颜色消退 问题， 可有效提高产品的寿命。
本发明的技术方案为：
一种彩色发光模块， 由高分子材料制成， 模块的形状是空心的凸 起形， 一个彩色发光模块分为至少两个区域， 相邻区域颜色不同， 都 可以被波长 380 ~ 475nm的光激发； 区域间通过添加交联抑制剂和偶联 剂对高分子材料进行改性， 进而通过控制反应的条件来控制其反应程 度， 最后使区域间的高分子材料完全反应， 从而连接成无缝结构。
具体地， 本发明包括以下几个方面：
本发明的第一方面提供一种彩色发光模块， 其特征在于所述模块为 空心凸起形， 包括至少两个相邻的不同颜色区域， 所述的区域间无缝连 接而成， 每个颜色区域由以下组分的组成：
组分 盾量百分比
高分子材料 45.0 94.0 %
稀释齐 j 0.0-20.0 %
荧光材料 4.0-30.0 %
助剂 1.0~5.0 %
制剂 0.1~1.0 % 所述的高分子材料可以为有机硅橡胶材料， 优选为加成型有机硅橡 胶， 进一步优选为双组份加成型加温 υ化液体硅橡胶（例如美国 Dow Cornin 公司的 Dow Corning 6550、日本信越公司的信越 KE1310ST );
所述的稀释剂为选自曱基硅油、双曱基硅油、 乙基硅油、苯基硅油、 曱基乙氧基硅油或者曱基乙烯基硅油中的一种或多种； 所述的荧光材料为选自铝酸盐荧光材料、 硅酸盐荧光材料、 硅氮化 物荧光材料、 氮化物荧光材料、 复合氧化物荧光材料或硫氧化物荧光材 料中的一种或两种， 优选地， 所述的荧光材料的粒径为 3-25μιη;
所述的助剂可以为偶联剂， 或者所述的助剂可以为消泡剂、 偶联剂 和润湿剂共同构成； 所述的偶联剂可以为选自乙烯基有机硅偶联剂 （例 如美国 Dow Cornin 公司的 z-6300 ) 、 氨基有机硅偶联剂 （例如 DEGUSSA公司的 氨基硅烷 1172 ) 、 环 ^有机硅偶联剂 （例如美国 Dow Cornin 公司的 z-6030 ) 、 曱基丙烯酰氧基有机硅偶联剂 （例如 日本信越公司的 KBM-503 )、巯基有机硅偶联剂（例如美国 Dow Corning 的 Z-6062 )或脲基有机硅偶联剂（例如美国迈图高新材料集团公司生产 的 A-1160 ) 中的一种；
所述的交联抑制剂可以为选自 2-曱基 -3-丁炔 -2-醇、 3-曱基 -1-戊炔 -3-醇、 3-曱基 -3- (三曱基硅氧） -1-丁炔、 3-曱基 -3- (三曱基硅氧） -1- 戊炔、 马来酸二乙酯、 N， N, Ν', Ν'-四曱基亚乙基二胺、 偶氮二曱苯、 偶氮二（Ν， Ν-二曱基酰胺） 、 2，2'-联吡啶、 Ν， Ν, -二烯丙基苯曱酰 胺、 Ν, Ν, Ν', Ν'-四烯丙基苯曱酰胺中的一种或多种， 优选地， 所述 的交联抑制剂为选自 2-曱基 -3-丁炔 -2-醇、 3-曱基 -3- (三曱基硅氧） -1- 丁炔、 马来酸二乙酯、 偶氮二（Ν， Ν-二曱基酰胺） 、 2，2'-联吡啶、 Ν, Ν, Ν', Ν'-四烯丙基苯曱酰胺中的一种或多种。
在本发明的一个具体的实施方案中， 本发明第一方面所述的彩色发 光模块， 其中所述的彩色发光模块可以被峰值波长在 380 ~ 475nm范围 内的光激发后发光。
在本发明的一个具体的实施方案中， 其中所述的彩色发光模块被激 发后发射出至少两种峰值波长在 430 ~ 650nm范围内的光。
在本发明的一个具体的实施方案中， 本发明第一方面所述的彩色发 光模块， 其特征在于所述的高分子材料的质量百分组成为 70.0~75.0%。
在本发明的一个具体的实施方案中， 本发明第一方面所述的彩色发 光模块， 其特征在于所述组分的质量百分组成中荧光材料为
10·0~20·0%。 在本发明的一个具体的实施方案中， 本发明第一方面所述的彩色发 光模块， 其特征在于所述模块的形状为半球形、 大半球形、 烛光形、 半 椭球形、 大半椭球形、 圓锥形或火焰形。
在本发明的一个具体的实施方案中， 本发明第一方面所述的彩色发 光模块， 其中所述的消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂， 例如： 德国比克公 司的 BYK-052、 BYK-055, BYK-066N,加拿大 Y.C.K公司的 YCK-640, 台湾德谦公司的德谦 5500、 德谦 6800、 德谦 2700等。
在本发明的一个具体的实施方案中， 本发明第一方面所述的彩色发 光模块， 其中所述的湿润剂为离子型表面活性剂， 例如： 台湾德谦公司 的德谦 912、德谦 920、德谦 700， 德国比克公司的 BYK-110、 BYK-103 等。
本发明的第二方面提供一种本发明第一方面所述的彩色发光模块 的制备方法， 该制备方法为分步浇铸法， 其包括如下步骤：
( 1 ) 按比例将发光模块的一个颜色区域的原料混合均匀后注入模 具内， 在 80-100°C加热 5-10min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色 半固化模块；
( 2 ) 前一区域半固化成型后， 将下一个区域的原料混合均句后注 入步骤 (1)的模具内， 在 80-100°C加热 5-10min， 使其聚合半固化成型； 当彩色发光模块的区域多于两个时， 重复步骤（2 ) ， 以此类推；
( 3 )将半固化的整个模块在 150-180°C加热 10-15min，进行完全固 化， 制成无缝连接的彩色发光模块。
本发明的第三方面提供一种光源， 其包括本发明第一方面所述的彩 色发光模块。
在一个具体的实施方案中， 本发明第三方面所述的光源， 其结构包 括基座、激发光源和本发明第一方面所述的彩色发光模块。所述的激发 光源位于基座上， 所述的彩色发光模块固定在激发光源周围的基座上， 将激发光源包围在其中。
在一个具体的实施方案中， 本发明第三方面所述的光源， 其中所述 的激发光源为单色或多色的 LED光源， 例如可以采用 LED蓝光光源 和 /或红光光源。
在一个具体的实施方案中， 本发明第三方面所述的光源， 其中所述 的彩色发光模块与基座的固定方式可以为机械固定方式或胶黏剂固定 方式。
发明详述
本发明所述的彩色发光模块中， 所述的荧光材料被 LED芯片发出 的光激发发光， 并且与未被荧光材料吸收的光复合成白光或其他颜色的 光。 所述的各种荧光材料其体色及发光颜色具有不同的特征， 在制造彩 色发光模块时可依据各自不同的情况加以选用。 选择硅酸盐、 铝酸盐发 光荧光材料作为橙色、 黄色发光荧光材料， 选择硅氮化物、 硫氧化物发 光荧光材料作为红色发光荧光材料， 可将黄色发光荧光材料、 橙色发光 荧光材料和红色发光荧光材料复合使用， 复合使用可调整色坐标、 色温 和显色指数， 达到适用于多种用途的目的， 采用发出黄色光的荧光材料 与发出红色光的荧光材料复合使用， 提高显色指数， 得到高显色指数的 白光， 使其适用于需要高显色指数的发光器件中。 所述彩色发光模块与 LED芯片复合，合成白色的光源或其它色彩的光源，用于灯具、数码管、 背光源的光源器件中。 本发明的彩色发光模块同时包含至少两种不同的 颜色区域， 每个区域内的荧光粉在被峰值波长在 380 ~ 475nm 的 LED 芯片激发后发射出峰值波长在 430 ~ 650nm的光， 荧光材料所发的光与 激发光源所发的光复合成白色或其它颜色的光； 整个模块便可以同时发 出不同颜色的光。
本发明中所述的荧光材料可以采用大连路明发光科技股份有限公 司的 LED荧光粉。 例如， 黄色荧光粉可采用硅酸盐荧光材料、 铝酸盐 荧光材料或复合氧化物， 型号分别为 LMS-4453-B , LMA-4453-B , LMY-4453HB; 红色荧光粉可采用硅氮化物、 氮化物荧光材料或硫氧化 物， 型号 LAMS-R-6633, LAM-R-6633, LMS-R-6633; 绿色荧光粉可 采用硅酸盐和铝酸盐荧光材料， 型号为 LMS-2564和 LMA-2564; 蓝绿 色荧光粉可采用硅酸盐荧光材料和铝酸盐荧光材料， 型号为 LMS-1858 和 LMA-1858; 橙色荧光粉可采用硅酸盐荧光材料， 型号为 LMS-5841。 本发明所述的高分子材料可采用有机硅橡胶， 例如， 可以采用透明 性好、 柔软、 弹性好的双组份加成型加温硫化液体硅橡胶， 如双组分有 机硅橡胶材料 Dow Corning 6550、信越 KE1310ST。 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。 该树脂在长时间高温状态下工作也不会黄变， 并且固 化后仍然具有柔软有弹性的特点， 并具有一定的强度， 可以随意弯曲变 形， 适用于不规则形状的器件使用。 但加成型有机硅橡胶表面极性低， 不易和其它物质粘接， 即使与硅胶自身粘接， 强度也很小， 容易剥离。 因此， 本发明通过向体系内添加交联抑制剂和偶联剂， 降低有机硅橡胶 的交联副反应， 改善其表面活性， 使相邻区域间反应形成无缝结构。 交 联抑制剂使在制备单个区域的发光模块时， 能充分抑制有机硅橡胶的交 联副反应的发生； 通过添加偶联剂对有机硅橡胶进行改性， 引入易反应 的官能团， 使发光模块的区域间在硅橡胶热固化时进行反应， 同时通过 控制反应工艺条件控制有机硅橡胶表面官能团的反应程度， 最后使整个 模块进行完全固化， 从而使相邻区域形成无缝结构连接， 浑然一体。
本发明采用的是有机硅橡胶、 稀释剂、 荧光材料、 助剂和交联抑制 剂混合均匀后注入模具内， 经加热聚合而固化成型， 变成与模具内腔形 状相同的制品。 采用浇铸的方法摆脱了传统的封装方法制备 LED的形 式， 只需要将彩色发光模块与 LED芯片组合使用即可形成 LED光源， 发光效果与封装形式制备出的 LED光源十分接近。 大大减化工艺步骤， 其生产效率高、 易实现生产自动化、 改善操作环境， 更重要的是荧光材 料在高分子树脂中分散均匀， 用它制成的发光器件的一致性大大改良、 光转换效果好。
同时， 还可以根据实际使用情况浇铸出合适的形状和需要的颜色。 可以有效实现二次配光设计、 提高出光效率、 优化光学分布。 采用这种 方式制备的发光器件安装、 维修、 更换十分方便， 简化了施工工艺， 生 产出的产品更加灵活多样。 本发明的另外一个优点是， 由于荧光材料是 一种无机材料， 这种材料在与金属材料摩擦的过程中极易变黑、 失去发 光性能， 当采用如注塑等方式进行成型时， 荧光材料由于摩擦、 挤压会 出现变黑， 发光性能下降的问题， 而采用浇铸方式则可以有效的避免这 种现象。 但常规的浇铸方法对于制备彩色发光模块仍具有一定的局限 性， 常规浇铸方法制备的彩色发光模块其区域间连接强度不够， 因为加 成型有机硅橡胶表面极性低， 不易和其它物质粘接， 即使与硅胶自身粘 接， 强度也很小， 容易剥离。 因此迫切需要对其进行改进， 为此本申请 创新性的发明了分步浇铸法， 同时通过同时向体系内添加偶联剂和交联 抑制剂的方式成功地实现了彩色发光模块的制备， 使彩色发光模块的区 域间的连接强度高， 同时无缝连接。
综上所述， 本发明提供的彩色模块荧光材料分布均匀， 几种颜色之 间无缝连接， 发光颜色转变自然， 发光一致性好， 由于荧光材料不紧贴 芯片， 避免了由于热量导致的颜色消退问题， 可有效提高产品的寿命。 附图说明
图 1 实施例 1中采用半球形彩色发光模块的光源
图 2 实施例 2中采用半球形彩色发光模块的光源
图 3 实施例 3中采用圆锥形彩色发光模块的光源
图 4 实施例 4中采用烛光形彩色发光模块的光源
图 5 实施例 5中采用大半球形彩色发光模块的光源
图 6 实施例 6中采用烛光形彩色发光模块的光源
其中附图标记：
1 基座；
2 激发光源；
3 彩色发光模块；
31上端； 32中端； 33下端。 具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述， 但是本领 域技术人员将会理解， 下列实施例仅用于说明本发明， 而不应视为限 定本发明的范围。 实施例中未注明具体条件者， 按照常规条件或制造 商建议的条件进行。 本发明实施例 1-6中所用的荧光材料均购自大连 路明发光科技股份有限公司。 所用材料、 组分未注明生产厂商者， 均 为可以通过市购获得的常规产品。 实施例 1:
本实施例采用高分子材料、 稀释剂、 荧光材料、 助剂和交联抑制剂 为原料， 制备成如图 1所示的半球形模块。 分为上下两个区域： 上端 31 是黄色， 下端 33是橙色。 其各区域的质量组成如下：
上端黄色区域的质量组成为：
高分子材料 75.0% 稀释剂 9.5% 助剂
润湿剂 2.5% 偶联剂 1.5% 消泡剂 1% 铝酸盐荧光材料（型号 LMA-4453-B, 黄色， 粒径 ΙΟμιη ) 10% 交联抑制剂 0.5% 下端橙色区域的质量组成为：
高分子材料 76.0% 稀释剂 9.5% 助剂
润湿剂 2.% 偶联剂 1.4% 消泡剂 1% 硅酸盐荧光材料（型号 LMS-5841, 橙色， 粒径 15μιη ) 10% 交联抑制剂 0.1% 其中的高分子材料为双组份加成型加温 化液体硅橡胶 Dow Corning 6550 (购自美国 Dow Cornin 公司）， 稀释剂为曱基硅油。 偶 联剂为乙烯基有机硅偶联剂 z-6300 (购自美国 Dow Cornin 公司）， 交 联抑制剂为偶氮二（N， N-二曱基酰胺） 。 润湿剂为离子型表面活性剂 德谦 912(购自台湾德谦公司），消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂 BYK-052 (购自德国比克公司） 。
制备工艺如下：
( 1 ) 按所述比例将发光模块的上端颜色区域的原料混合均匀后注 入模具内， 在 80°C加热 10min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色半 固化的上端模块 31;
( 2 ) 步骤（1 )制得的上端模块 31半固化成型后， 将下端区域的 原料混合均匀后注入步骤 (1)的模具内，此时新注入的液体原料与前一步 骤中已半固化的上端模块 31相接触， 在 80°C加热 10min， 使其聚合半 固化成型， 制得另一种颜色的下端模块 33;
( 3 )将半固化的整个模块在 150°C加热 15min， 进行完全固化， 制 成无缝连接的彩色发光模块 3。
此彩色发光模块 3可以和 LED蓝光光源配套使用， 如图 1所示的 光源， 其结构包括基座 1、 激发光源 2和半球形彩色发光模块 3; 激发 光源 2采用 LED蓝光光源， 位于基座 1上， 半球形彩色发光模块 3由 胶黏剂固定在激发光源周围的基座 1上，将激发光源 2包在其中；激发 光源 2的发射光谱峰值在 380~475nm。 此彩色发光模块 3未被激发时， 上端为黄色， 下端为橙色； 被蓝光 LED光源激发后， 上端发出暖白光， 下端发出正白色光。
实施例 2:
本实施例采用高分子材料、 稀释剂、 荧光材料、 助剂和交联抑制剂 为原料， 制备成如图 2所示的半球形模块。 分为上下两个区域： 上端 31 是橙色， 下端 33是黄色。 其各区域的质量组成如下：
上端橙色区域的质量组成为：
高分子材料 70.0% 稀释剂 15.5% 助剂 润湿剂 2%
偶联剂 1.4% 消泡剂 1%
硅酸盐荧光材料（型号 LMS-5841， 橙色， 粒径 20μιη ) 10% 交联抑制剂 0.1% 下端黄色区域的质量组成为：
高分子材料 75.0% 稀释剂 9.5% 助剂
润湿剂 2.5% 偶联剂 1.5% 消泡剂 1%
硅酸盐荧光材料（型号 LMS-4453-B, 黄色， 粒径 25μιη ) 10% 交联抑制剂 0.5% 其中的高分子材料为双组份加成型加温硫化液体硅橡胶信越 KE1310ST (购自日本信越） ， 稀释剂为乙基硅油。 偶联剂为氨基有机 硅偶联剂 > J^硅烷 1172 (购自 DEGUSSA公司） ， 交联抑制剂为 2-曱 基 -3-丁炔 -2-醇。 润湿剂为离子型表面活性剂德谦 920 (购自台湾德谦公 司） ， 消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂 BYK-055 (购自德国比克公司） 。
其制备工艺如下：
( 1 ) 按所述比例将发光模块的上端颜色区域的原料混合均匀后注 入模具内， 在 100°C加热 5min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色半 固化的上端模块 31;
( 2 ) 步骤（1 )制得的上端模块 31半固化成型后， 将下端区域的 原料混合均匀后注入步骤 (1)的模具内，此时新注入的液体原料与前一步 骤中已半固化的上端模块 31相接触， 在 100°C加热 5min， 使其聚合半 固化成型， 制得另一种颜色的下端模块 33;
( 3 )将半固化的整个模块在 180°C加热 10min， 进行完全固化， 制 成无缝连接的彩色发光模块 3。 此彩色发光模块可以和 LED蓝光光源配套使用， 如图 2所示的光 源， 其结构包括基座 1、 激发光源 2和半球形彩色发光模块 3; 激发光 源 2采用 LED蓝光光源， 位于基座 1上， 半球形彩色发光模块 3由胶 黏剂固定在激发光源 2周围的基座 1上， 将激发光源 2包在其中； 激 发光源 2的发射光谱峰值在 380~475nm。 此彩色发光模块 3未被激发 时， 上端为橙色， 下端为黄色； 被蓝光 LED光源激发后， 上端发出正 白色光， 下端发出暖白色光。
实施例 3:
本实施例采用高分子材料、 稀释剂、 荧光材料、 助剂和交联抑制剂 为原料， 制备成如图 3所示的圓锥形模块。 分为上下两个区域： 上端 31 是绿色， 下端 33是蓝绿色。 其各区域的质量组成如下：
上端绿色区域的质量组成为：
高分子材料 75.0% 稀释剂 10.0% 助剂
润湿剂 1.5% 偶联剂 1.5% 消泡剂 1%
铝酸盐荧光材料（型号 LMA-2564, 绿色， 粒径 6μιη ) 10% 交联抑制剂 1%
下端蓝绿色区域的质量组成为：
高分子材料 75.0% 稀释剂 10.0% 助剂
润湿剂 1.5% 偶联剂 1.5% 消泡剂 1%
铝酸盐荧光材料（型号 LMA-1858, 蓝绿色， 粒径 3μιη ) 10% 交联抑制剂 1% 其中的高分子材料为双组份加成型加温硫化液体硅橡胶信越
KE1310ST (购自日本信越公司） ， 稀释剂为曱基乙氧基硅油。 偶联剂 为环 有机硅偶联剂 z-6030 (购自美国 Dow Cornin 公司） ， 交联 抑制剂为 N， N, Ν', Ν'-四烯丙基苯曱酰胺。 润湿剂为离子型表面活性 剂 BYK-110 (购自德国比克公司） ， 消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂 ΒΥΚ-066Ν (购自德国比克公司） 。
其制备工艺如下：
( 1 ) 按所述比例将发光模块的上端颜色区域的原料混合均匀后注 入模具内， 在 90°C加热 8min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色半 固化的上端模块 31;
( 2 ) 步骤（1 )制得的上端模块 31半固化成型后， 将下端区域的 原料混合均匀后注入步骤 (1)的模具内，此时新注入的液体原料与前一步 骤中已半固化的上端模块 31相接触， 在 90°C加热 8min， 使其聚合半固 化成型， 制得另一种颜色的下端模块 33;
( 3 )将半固化的整个模块在 160°C加热 14min， 进行完全固化， 制 成无缝连接的彩色发光模块 3。
此彩色发光模块 3可以和 LED蓝光光源配套使用， 如图 3所示的 光源， 其结构包括基座 1、 激发光源 2和圓锥形彩色发光模块 3; 激发 光源 2采用 LED蓝光光源， 位于基座 1上， 圓锥形彩色发光模块 3由 胶黏剂固定在激发光源 2周围的基座 1上， 将激发光源 2包在其中； 激发光源 2的发射光谱峰值在 380~475nm。 此彩色发光模块 3未被激 发时， 上端为绿色， 下端为蓝绿色； 被蓝光 LED光源激发后， 上端发 出绿色光， 下端发出蓝绿色光。 实施例 4:
本实施例采用高分子材料、 稀释剂、 荧光材料、 助剂和交联抑制剂 为原料， 制备成如图 4所示的烛光形模块。 分为上中下三个区域： 上端 31是深红色， 中端 32是橙红色， 下端 33是橙黄色。 其各区域的质量组 成如下： 上端深红色区域的质量组成为：
高分子材料 45.0% 稀释剂 20.0% 助剂
润湿剂 2.0% 偶联剂 2.0% 消泡剂 0.2% 硅酸盐荧光材料（型号 LMS-5841, 橙色， 粒径 12μιη ) 20% 氮化物荧光材料（LAM-R-6633, 红色， 粒径 18μιη ) 10% 交联抑制剂 0.8% 中端橙红色区域的质量组成为：
高分子材料 73.0% 稀释剂 10.0% 助剂
润湿剂 2% 偶联剂 1.4% 消泡剂 1% 硅酸盐荧光材料（LMS-4453-B, 黄色， 粒径 15μιη ) 10% 硫化物荧光材料（LMS-R-6633, 红色， 粒径 16μιη ) 2% 交联抑制剂 0.6% 下端橙黄色配方为：
高分子材料 75.0% 稀释剂 10.0% 助剂
润湿剂 2.5% 偶联剂 1%
消泡剂 1%
复合氧化物荧光材料（LMY-4453HB, 黄色， 粒径 12μιη ) 9% 硅氮化物荧光材料（型号 LAMS-R-6633, 红色， 粒径 10μιη ) 1% 交联抑制剂 0.5%
其中的高分子材料为双组份加成型加温 化液体硅橡胶 Dow Corning 6550 (购自美国 Dow Corning公司） ， 稀释剂为苯基硅油。 偶 联剂为曱基丙烯酰氧基有机硅偶联剂 KBM-503 (购自日本信越公司） ， 交联抑制剂为 2，2'-联吡啶。 润湿剂为离子型表面活性剂 BYK-103 (购 自德国比克公司）， 消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂 YCK-640 (购自加拿 大 Y.C.K公司） 。
其制备工艺如下：
( 1 ) 按所述比例将发光模块的上端颜色区域的原料混合均匀后注 入模具内， 在 100°C加热 5min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色半 固化的上端模块 31;
( 2 ) 步骤（1 )制得的上端模块 31半固化成型后， 将中端区域的 原料混合均匀后注入步骤 (1)的模具内，此时新注入的液体原料与前一步 骤中已半固化的上端模块 31相接触， 在 95°C加热 6min， 使其聚合半固 化成型，制得另一种颜色的中端模块 32; 再将下端区域的原料混合均匀 后注入模具内， 在 90°C加热 7min, 使其聚合半固化成型， 制得另一种 颜色的下端模块 33;
( 3 )将半固化的整个模块在 170°C加热 12min， 进行完全固化， 制 成无缝连接的彩色发光模块 3。
此彩色发光模块 3可以和 LED蓝光光源配套使用， 如图 4所示的 光源， 其结构包括基座 1、 激发光源 2和烛光形彩色发光模块 3; 激发 光源 2采用 LED蓝光光源， 位于基座 1上， 烛光形彩色发光模块 3由 机械方式固定在激发光源 2周围的基座 1上， 将激发光源 1包在其中； 激发光源 2的发射光谱峰值在 380~475nm。 此彩色发光模块 3未被激 发时， 上端是深红色， 中端是橙红色， 下端是橙黄色； 被蓝光 LED光 源激发后， 上端发出红色光， 中端发出橙红色光， 下端发出橙黄色光。
实施例 5:
本实施例采用高分子材料、 稀释剂、 荧光材料、 助剂和交联抑制剂 为原料， 制备成如图 5所示的大半球形模块。 分为上中下三个区域： 上 端 31是深黄色， 中端 32是黄色， 下端 33是浅黄色。 其各区域的质量 组成如下：
上端深黄色区域的质量组成为：
高分子材料 72.0% 稀释剂 10.0% 助剂
润湿剂 2.2% 偶联剂 1.5% 消泡剂 1%
复合氧化物荧光材料 ( LMY-4453HB, 黄色， 粒径 8μιη ) 13% 交联抑制剂 0.3% 中端黄色区域的质量组成为：
高分子材料 75.0% 稀释剂 9.5% 助剂
润湿剂 2.5% 偶联剂 1.5% 消泡剂 1% 复合氧化物荧光材料 ( LMY-4453HB, 黄色， 粒径 8μιη ) 10% 交联抑制剂 0.5% 下端浅黄色区域的质量组成为：
高分子材料 94.0% 助剂
偶联剂 1.0% 复合氧化物荧光材料（LMY-4453HB, 黄色， 粒径 8μιη ) 4% 交联抑制剂 1% 其中的高分子材料为双组份加成型加温硫化液体硅橡胶信越 KE1310ST (购自日本信越公司） ， 稀释剂为双曱基硅油。 偶联剂为硫 基有机硅偶联剂 Ζ-6062 (购自美国 Dow Corning )， 交联抑制剂为马来 酸二乙酯。 润湿剂为离子型表面活性剂德谦 700 (购自台湾德谦公司）， 消泡剂为有机硅氧烷类消泡剂德谦 5500 (购自台湾德谦公司） 。
其制备工艺如下：
( 1 ) 按所述比例将发光模块的上端颜色区域的原料混合均匀后注 入模具内， 在 90°C加热 8min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色半 固化上端模块 31;
( 2 ) 步骤（1 )制得的上端模块 31半固化成型后， 将中端区域的 原料混合均匀后注入步骤 (1)的模具内，此时新注入的液体原料与前一步 骤中已半固化的上端模块 31相接触， 在 90°C加热 8min， 使其聚合半固 化成型，制得另一种颜色的下端模块 32; 再将下端区域的原料混合均匀 后注入模具内， 在 90°C加热 8min， 使其聚合半固化成型， 制得另一种 颜色的下端模块 33;
( 3 )将半固化的整个模块在 180°C加热 10min， 进行完全固化， 制 成无缝连接的彩色发光模块 3。
此彩色发光模块 3可以和 LED蓝光光源配套使用， 如图 5所示的 光源， 其结构包括基座 1、 激发光源 2和大半球形彩色发光模块 3; 激 发光源 2采用 LED蓝光光源， 位于基座 1上， 大半球形彩色发光模块 3由机械方式固定在激发光源 2周围的基座 1上，将激发光源 2包在其 中； 激发光源 1的发射光语峰值在 380~475nm。 此彩色发光模块 3未 被激发时， 上端是深黄色， 中端是黄色， 下端是浅黄色； 被蓝光 LED 光源激发后， 整体发出均匀的正白光。
因为大半球的形状，彩色发光模块的顶部和根部离光源的距离差距 比较明显， 受到激发的效率不同， 所以通过调整不同位置的荧光材料含 量， 使受激发后， 发出的光色均匀。
实施例 6:
本实施例采用高分子材料、 稀释剂、 荧光材料、 助剂和交联抑制剂 为原料， 制备成如图 6所示的烛光形模块。 分为上中下三个区域： 上端 31是橙红色， 中端 32是橙色， 下端 33是黄色。 其各区域的质量组成如 下： 上端橙红色区域的质量组成为：
高分子材料 72.0% 稀释剂 10.0% 助剂
润湿剂 2%
偶联剂 1.4% 消泡剂 1%
硅酸盐荧光材料（型号 LMS-5841, 橙色， 粒径 12μιη ) 13% 交联抑制剂 0.6% 中端橙色区域的质量组成为：
高分子材料 71.0% 稀释剂 10% 助剂
润湿剂 2%
偶联剂 1.5% 消泡剂 1%
铝酸盐荧光材料（型号 LMA-4453-B, 黄色， 粒径 10μιη ) 10% 硅酸盐荧光材料（型号 LMS-5841， 橙色， 粒径 12μιη ) 4% 交联抑制剂 0.5% 下端橙黄色区域的质量组成为：
高分子材料 72.0% 稀释剂 10.0% 助剂
润湿剂 2.5% 偶联剂 1% 消泡剂 1% 铝酸盐荧光材料（型号 LMA-4453-B, 黄色， 粒径 ΙΟμιη ) 13% 交联抑制剂 0.5% 其中的高分子材料为双组份加成型加温 化液体硅橡胶 Dow Corning 6550 (购自美国 Dow Cornin ) ， 稀释剂为曱基乙烯基硅油。 偶联剂为脲基有机硅偶联剂 A-1160 (美国迈图高新材料集团公司生产， 购自广州坚毅化工进出口有限公司） ， 交联抑制剂为 3-曱基 -3- (三曱 基硅氧） -1-丁炔。 润湿剂为离子型表面活性剂 BYK-103 (购自德国比 克公司），消泡剂为有机硅氧炕类消泡剂德谦 6800(购自台湾德谦公司）。
其制备工艺如下：
( 1 ) 按所述比例将发光模块的上端颜色区域的原料混合均匀后注 入模具内， 在 80°C加热 10min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色半 固化的上端模块 31;
( 2 ) 步骤（1 )制得的上端模块 31半固化成型后， 将中端区域的 原料混合均匀后注入步骤 (1)的模具内，此时新注入的液体原料与前一步 骤中已半固化的模块相接触，在 80°C加热 10min，使其聚合半固化成型， 制得另一种颜色的下端模块 32;再将下端区域的原料混合均匀后注入模 具内， 在 80°C加热 10min， 使其聚合半固化成型， 制得另一种颜色的下 端模块 33;
( 3 )将半固化的整个模块在 160°C加热 13min, 进行完全固化， 制 成无缝连接的彩色发光模块 3。
此彩色发光模块 3可以和 LED蓝光光源和红光光源混合配套使用， 如图 6所示的光源， 其结构包括基座 1、 激发光源 2和烛光形彩色发光 模块 3; 激发光源 2采用 LED蓝光光源和红光光源， 位于基座 1上， 烛光形彩色发光模块 3由机械方式固定在激发光源 2周围的基座 1上， 将激发光源 2包在其中； 激发光源 2的发射光谱峰值在 380~475nm。 此彩色发光模块未被激发时，上端是橙红色， 中端是橙色，下端是黄色； 被蓝光和红光 LED光源混合激发后， 上端发出红色光， 中端发出橙红 色光， 下端发出橙黄色光。

Claims (7)

  1. 权 利 要 求
    1、 一种彩色发光模块， 其特征在于所述模块为空心凸起形， 包括 至少两个相邻的不同颜色区域， 所述的区域间无缝连接而成， 每个颜色 区域由以下组分的组成：
    组分 质量百分比
    高分子材料 45.0 94.0 %
    稀释齐 j 0.0-20.0 %
    荧光材料 4.0-30.0 %
    助剂 1.0~5.0 %
    交联抑制剂 0.1~1.0 %
    其中：
    所述的高分子材料为有机硅橡胶材料， 优选为加成型有机硅橡胶， 进一步优选为双组份加成型加温疏化液体硅橡胶；
    所述的稀释剂为选自曱基硅油、双曱基硅油、 乙基硅油、苯基硅油、 曱基乙氧基硅油或者曱基乙烯基硅油中的一种或多种；
    所述的荧光材料为选自铝酸盐荧光材料、 硅酸盐荧光材料、 硅氮化 物荧光材料、 氮化物荧光材料、 复合氧化物荧光材料或硫氧化物荧光材 料中的一种或两种， 优选地， 所述的荧光材料的粒径为 3-25μιη;
    所述的助剂为偶联剂， 或者所述的助剂为消泡剂、 偶联剂和润湿剂 共同构成； 所述的偶联剂为选自乙烯基、 氨基、 环氧基、 曱基丙烯酰氧 基、 巯基或脲基有机硅偶联剂中的一种或多种；
    所述的交联抑制剂为选自 2-甲基 -3-丁块 -2-醇、 3-甲基 -1-戊块 -3-醇、 3_曱基 _3_ (三曱基硅氧）小丁炔、 3-曱基 -3- (三曱基硅氧） -1-戊炔、 马 来酸二乙酯、 Ν， Ν, Ν', Ν'-四曱基亚乙基二胺、 偶氮二曱苯、 偶氮二 ( Ν, Ν-二曱基酰胺） 、 2，2'-联吡啶、 Ν， Ν, -二烯丙基苯曱酰胺、 Ν, Ν, Ν', Ν'-四烯丙基苯曱酰胺中的一种或多种， 优选地， 所述的交联抑 制剂为选自 2-曱基 -3-丁炔 -2-醇、 3-曱基 -3- (三曱基硅氧） -1-丁炔、 马 来酸二乙酯、 偶氮二（Ν， Ν-二曱基酰胺） 、 2，2'-联吡啶、 Ν， Ν, Ν', Ν'-四烯丙基苯曱酰胺中的一种或多种。 2、 权利要求 1 的彩色发光模块， 其中所述的彩色发光模块可以被 峰值波长在 380 ~ 475nm范围内的光激发后发光。
  2. 3、 权利要求 2的彩色发光模块， 其中所述的彩色发光模块被激发 后发射出至少两种峰值波长在 430 ~ 650nm范围内的光。
    4、 权利要求 1 的彩色发光模块， 其特征在于所述的高分子材料的 质量百分组成为 70.0~75.0%。
    5、 5权利要求 15的彩色发光模块， 其特征在于所述组分的质量百 分组成中荧光材料为 10.0~20.0%。
  3. 6、 权利要求 1 的彩色发光模块， 其特征在于所述模块的形状为半 球形、 大半球形、 烛光形、 半椭球形、 大半椭球形、 圆锥形或火焰形。
  4. 7、 权利要求 1 的彩色发光模块， 其中所述的消泡剂为有机硅氧烷 类消泡剂。
  5. 8、 权利要求 1 的彩色发光模块， 其中所述的湿润剂为离子型表面 活性剂。
  6. 9、 权利要求 1至 8任一项的彩色发光模块的制备方法，
    该制备方法包括如下步骤：
    ( 1 ) 按比例将发光模块的一个颜色区域的原料混合均匀后注入模 具内， 在 80-100°C加热 5-10min， 使其聚合半固化成型， 制得一种颜色 半固化模块；
    ( 2 ) 前一区域半固化成型后， 将下一个区域的原料混合均匀后注 入步骤 (1)的模具内， 在 80-100°C加热 5-10min， 使其聚合半固化成型； 当彩色发光模块的区域多于两个时， 重复步骤（2 ) ， 以此类推；
    ( 3 )将半固化的整个模块在 150-180°C加热 10-15min，进行完全固 化， 制成无缝连接的彩色发光模块。
  7. 10、 一种光源， 其包括权利要求 1至 8任一项的彩色发光模块。
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