CN109825212A - Led用高反射性超薄覆盖膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED用高反射性超薄覆盖膜，包括层叠设置的载体层、高透明聚酰亚胺层、金属镀层、接着剂层和离型层；其中，所述高透明聚酰亚胺层的厚度为3～50μm；所述金属镀层的厚度为0.1～3μm；所述接着剂层的厚度为3～100μm，优选具有高玻璃化温度(Tg)、高硬度、体系耐高温、高L*值、低a*、b*值、高穿透率、低雾度、低膨胀系数、低反弹力、低导热系数、低折射率的聚酰亚胺材料。本覆盖膜具有高反射率、结合性好、材料轻薄、耐弯折、使用寿命长，光学性能优异等优点，其中反射率可达94％以上。

Description

LED用高反射性超薄覆盖膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及覆盖膜，具体涉及一种LED用高反射性超薄覆盖膜及其制备方法。

背景技术

在当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，LED灯条是指将LED组装在带状的FPC(柔性线路板)或PCB硬板上，形成带状的LED灯结构，覆盖膜作为LED软灯条的绝缘层与衬底材料，是其重要的组成部分。目前常用的覆盖主要有以下两种：

一、白色油墨型覆盖膜，这类覆盖膜通常由白色油墨层与接着剂层组成具有极低的介电常数与损耗、极高的离子纯度、高反射率、低穿透率、低表面光泽度、高挠曲性、低反弹力及高表面硬度的超薄白色覆盖膜，特别适合在软硬结合版高效能的LED照明中使用。这种覆盖膜可以做到极低的厚度(10um左右)，但其在经过高温制成过程中往往会产生黄变现象，导致反射率下降，长久使用更易产生龟裂甚至脱落现象，影响使用寿命；

二、白色聚酰亚胺型覆盖膜，这类覆盖膜也同样存在黄变问题，聚酰亚胺种类繁杂，双酚A等致使薄膜黄变的基团都会使得产品经高温加工后反射率下降，使用耐高温黄变的聚酰亚胺，还需考虑成本问题；同时，在聚酰亚胺中添加白色颜填料，聚酰亚胺本身弹性模量、伸长率、抗张强度等物性都会降低；同时，白色聚酰亚胺为了遮蔽下层线路，难以做到超薄厚度，存在成本问题，若做到极薄厚度也存在加工操作性问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种LED用高反射性超薄覆盖膜，该覆盖膜包括高透明聚酰亚胺层、金属镀层和接着剂层，本覆盖膜具有高反射率、结合性好、材料轻薄、耐弯折、使用寿命长、光学性能优异等优点，其中其反射率高达90％以上。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种LED用高反射性超薄覆盖膜，包括层叠设置的高透明聚酰亚胺层、金属镀层和接着剂层；

其中，所述高透明聚酰亚胺层的厚度为3～50μm；

所述金属镀层的厚度为0.1～3μm；

所述接着剂层的厚度为3～100μm。

优选地，还包括载体层和离型层，则该覆盖膜包括层叠设置的载体层、高透明聚酰亚胺层、金属镀层、接着剂层和离型层。

优选地，所述载体层为经过预收缩处理的光学级PET膜，所述载体层的厚度为25-100μm。

优选地，所述离型层为下列三种结构中的一种：

一、离型层为离型膜，所述离型膜的厚度25-100μm，所述离型膜为PET氟塑离型膜、PET含硅油离型膜、PET亚光离型膜和PE离型膜中的至少一种；

二、离型层为离型纸，所述离型纸的厚度为25-130μm，所述离型纸为PE淋膜纸。

三、离型层为低粘着载体膜，所述载体膜的厚度为25-100μm，所述载体膜为聚乙烯对苯二甲酸酯膜、聚乙烯膜或聚丙烯膜。

优选地，所述高透明聚酰亚胺层的厚度为5～12μm，所述金属镀层的厚度为0.1～0.3μm，更优地，金属镀层为0.2μm。

优选地，所述高透明聚酰亚胺层的特征如下：玻璃化温度Tg≥300℃、硬度为3～4H、反射率≤5％、穿透率≥85％、L*值为90～95、a*和b*值皆为-2～2和雾度＜1％。

优选地，所述金属镀层为铝箔、银箔、金箔或铜箔，所述金属镀层采用蒸镀法或溅镀法加工形成。

优选地，所述接着剂层的材质为常规的环氧树脂胶系，其中添加了阻燃剂以提高耐燃性；接着剂层的厚度为3～100μm。

优选地，所述接着剂层的厚度为6～25μm。

本发明还提供了一种LED用高反射性超薄覆盖膜的制备方法，所述制备方法为下列方法中的一种：

方法一：步骤如下：

步骤1：在载体层上涂布高透明聚酰亚胺层；

步骤2：在高透明聚酰亚胺层上镀上金属镀层，得半成品；

步骤3：在离型层上涂布接着剂层，最后将半成品中金属镀层贴合于接着剂层，得该覆盖膜；

方法二：步骤如下：

步骤1：在载体层上涂布高透明聚酰亚胺层；

步骤2：在高透明聚酰亚胺层上镀上金属镀层；

步骤3：在金属镀层上涂布接着剂层；

步骤4：在接着剂层上贴合离型层，得该覆盖膜。

本发明的有益效果是：

1)本发明采用高透明聚酰亚胺作为保护层、金属镀层为高反射层、在高反射层上还设有接着剂层，所述高透明聚酰亚胺(PI)保护层，提高反射膜的抗刮伤和抗氧化能力，提高寿命，通过设置金属镀层达到反射膜的反射效果；通过设置接着剂层，提高膜的应用范围，方便膜的使用；本覆盖膜具有高反射率、结合性好、材料轻薄、耐弯折、使用寿命长，光学性能优异等优点，其中反射率可达90％以上；从而解决了现有技术中覆盖膜存在的容易发生黄变现象、反射率亦下降、产生龟裂甚至脱离的现象；

2)常规的反射膜是将金属镀层直接加工在零件上，易脱离，使用寿命低，本发明在金属镀层上添加一层接着剂层，能够克服这一缺点，并且提高反射膜的使用范围，同时，在接着剂层的下方设置离型层，离型层与胶面紧密贴合，既保护胶面不沾染杂质，亦可以方便收卷时不会粘连；

3)为了将覆盖膜表面即聚酰亚胺表面做到极低的表面粗糙度，产品制备中，需将高透明聚酰亚胺涂覆于表面光滑的载体层上，载体层材质优选用经过预收缩处理的光学级PET膜，以此保证金属镀层亦即反射层的反射率；PET光学膜，材质表面光滑透明、粗糙度忽略不计，以尽可能满足高透明聚酰亚胺的物性要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的结构示意图；

图中：10-高透明聚酰亚胺层，20-金属镀层，30-接着剂层，40-载体层，50-离型层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种LED用高反射性超薄覆盖膜，包括层叠设置的高透明聚酰亚胺层10、金属镀层20和接着剂层30；

其中，所述高透明聚酰亚胺层的厚度为3～50μm；

所述金属镀层的厚度为0.1～3μm；

所述接着剂层的厚度为3～100μm。

聚酰亚胺材料吸水率极低，水气不容易入侵，在高温度高湿度环境下也具有极佳的可靠度，使用寿命长，耐弯折，材料轻薄，具有良好的加工性能；聚酰亚胺(PI)有多种类型，优选具有高玻璃化温度(Tg)、高硬度、体系耐高温、高L*值、低a*、b*值、高穿透率、低雾度、低膨胀系数、低反弹力、低导热系数、低折射率的聚酰亚胺材料；

其中玻璃化转变温度直接影响到材料的使用性能和工艺性能，聚合物发生玻璃化转变时，许多物理性质如模量、热焓、热膨胀系数、折射率、热导率、介电常数、介电损耗，力学损耗等都会发生急剧的变化，因此，选用的聚酰亚胺需达到较高的玻璃化温度(Tg)，并且在高温状态下，其物性能够保持稳定；

通过设计高透明聚酰亚胺(PI)保护层，提高金属镀层亦即反射膜的抗刮伤和抗氧化能力，提高寿命，采用金属镀层来达到反射膜的高反射效果；通过设置接着剂层，提高膜的应用范围，方便膜的使用；本覆盖膜具有高反射率、结合性好、材料轻薄、耐弯折、使用寿命长，光学性能优异等优点，其中反射率可达94％以上。

如图2所示，在另一实施例中本发明还包括载体层40和离型层50，则该覆盖膜包括层叠设置的载体层、高透明聚酰亚胺层、金属镀层、接着剂层和离型层。所述载体层为经过预收缩处理的光学级PET膜，所述载体层的厚度为25-100μm。为了将覆盖膜表面即聚酰亚胺表面做到极低的表面粗糙度，产品制备中，需将高透明聚酰亚胺涂覆于表面光滑的载体层上，载体层材质优选用经过预收缩处理的光学级PET膜，以此保证金属镀层亦即反射层的反射率。PET光学膜，材质表面光滑透明、粗糙度忽略不计，以尽可能满足高透明聚酰亚胺的物性要求。

所述离型层为下列三种结构中的一种：

一、离型层为离型膜，所述离型膜的厚度25-100μm，所述离型膜为PET氟塑离型膜、PET含硅油离型膜、PET亚光离型膜和PE离型膜中的至少一种；

二、离型层为离型纸，所述离型纸的厚度为25-130μm，所述离型纸为PE淋膜纸。

三、离型层为低粘着载体膜，所述载体膜的厚度为25-100μm，所述载体膜为聚乙烯对苯二甲酸酯膜、聚乙烯膜或聚丙烯膜。在接着剂层的下方设置一离型层，离型层与胶面紧密贴合，既保护胶面不沾染杂质，亦可以方便收卷时不会粘连。

所述高透明聚酰亚胺层的厚度为5～12μm，所述金属镀层的厚度为0.1～0.3μm，更优地，金属镀层为0.2μm。所述高透明聚酰亚胺层的特征如下：玻璃化温度Tg≥300℃、硬度为3～4H、反射率≤5％、穿透率≥85％、L*值为90～95、a*和b*值皆为-2～2和雾度＜1％。为了减少光线的散射，选用具有高硬度、低折射率、高透明度、高透明度(穿透率≥85％)、高L*值(90～95)、低a*、b*值(-2～2)、极低雾度(Haze＜1％)、体系耐高温不变色的高透明聚酰亚胺；并且在QUV照射240小时后上述光学特性变化率极小。

所述金属镀层为铝箔、银箔、金箔或铜箔，所述金属镀层采用蒸镀法或溅镀法加工形成，一般金属都具有较大的消光系数，当光束由空气入射到金属表面时，进入金属内的光振幅迅速衰减，使得进入金属内部的光能相应减少，而反射光能增加。消光系数越大，光振幅衰减越迅速，进入金属内部的光能越少，反射率越高。优选用消光系数较大、光学性质较稳定的那些金属作为金属镀层材料。在紫外区常用的金属薄材料是铝Al，在可见光区常用铝Al和银Ag，在红外区常用金Au、银Ag和铜Cu。鉴于本金属镀层的使用范围，优先采用银Ag、铝Al这两类金属。

金属的镀层方式主要有蒸镀法、溅镀法、电镀法等等。

蒸镀法是将待成膜的物质置于真空中进行蒸发或升华，使之在工件或基片表面析出的过程。真空蒸镀使用的加热方式主要有：电阻加热、电子束加热。射频感应加热、电弧加热和激光加热等几种。不论哪一种加热方式，都要求作为蒸发源的材料具有以下性能：熔点高、蒸气压低；在蒸发温度下不与大多数蒸发材料发生化学反应或互溶，同时具有一定的机械强度。

溅镀法是在真空环境下，通入适当的惰性气体作为媒介，靠惰性气体加速撞击靶材，使靶材表面原子被撞击出来，并在表面形成镀膜。

电镀法是在电场力作用下,电解液中的金属离子游向阴极，在钻头被镀部位还原沉积为金属的中性原子，在器件表面形成镀层。

蒸镀和溅镀都是在真空条件下，通过蒸馏或溅射等方式在塑件表面沉积各种金属和非金属薄膜，通过这种方式可以得到非常薄的表面镀层，同时具有速度快、附着力好的突出优点。并且这两种方法工艺环保，而电镀法存在隐患，且前两种方法金属附着力较高。针对塑件的特性，优先采用蒸镀法进行金属镀膜。

所述接着剂层的材质为常规的环氧树脂胶系，其中添加了阻燃剂以提高耐燃性；接着剂层的厚度为3～100μm。常规的反射膜是将金属镀层直接加工在零件上，易脱离，使用寿命低，在其中添加一层接着剂层，能够减少这一损失，并且提高反射膜的使用范围。更佳地，所述接着剂层的厚度为6～25μm。

一种LED用高反射性超薄覆盖膜的制备方法，所述制备方法为下列方法中的一种：

方法一：步骤如下：

步骤1：在载体层40上涂布高透明聚酰亚胺层10；

步骤2：在高透明聚酰亚胺层10上镀上金属镀层20，得半成品；

步骤3：在离型层50上涂布接着剂层30，最后将半成品中金属镀层贴合于接着剂层，得该覆盖膜；

方法二：步骤如下：

步骤1：在载体层40上涂布高透明聚酰亚胺层10；

步骤2：在高透明聚酰亚胺层上镀上金属镀层20；

步骤3：在金属镀层上涂布接着剂层30；

步骤4：在接着剂层上贴合离型层50，得该覆盖膜。

为了方便理解本发明的优越性，下面对本发明的实施例和对比例进行物性测试：表1为本发明的具体实施例，表2和表3为实施例和对比例的测试结果。

表1：

对比例1为市售白色油墨覆盖膜，其总厚度为25um，其中白色油墨层为9um，白色接着剂层为16um，对比例2为市售白色聚酰亚胺覆盖膜，其总厚度为25um，其中白色聚酰亚胺层为9um，白色接着剂层为16um；

表2：测试结果一览表

表3：

由表2可以看出，本发明实施例的反射率明显高于对比例即白色油墨覆盖膜以及白色PI覆盖膜，且实施例中镀银型高反射覆盖膜相较于镀铝、镀镍覆盖膜的反射率更高，镀银型高反射覆盖膜的反射率可达95％左右；由表3可以看出，本发明覆盖膜的厚度与对比例覆盖膜厚度相同的条件下，常态下反射率优于对比例，并且经过SMT*3后、耐硫化测试后，也能保持良好的反射率，特别是镀银型高反射覆盖膜，经过SMT*3后、耐硫化测试后其反射率仍可达到90％以上，是一种光学性能优异的光学膜，具有广阔的应用前景。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LED用高反射性超薄覆盖膜，其特征在于：包括层叠设置的高透明聚酰亚胺层(10)、金属镀层(20)和接着剂层(30)；

其中，所述高透明聚酰亚胺层的厚度为3～50μm；

所述金属镀层的厚度为0.1～3μm；

所述接着剂层的厚度为3～100μm。

2.根据权利要求1所述的LED用高反射性超薄覆盖膜，其特征在于：还包括载体层(40)和离型层(50)，则该覆盖膜包括层叠设置的载体层、高透明聚酰亚胺层、金属镀层、接着剂层和离型层。

3.根据权利要求2所述的LED用高反射性超薄覆盖膜具，其特征在于：所述载体层为经过预收缩处理的光学级PET膜，所述载体层的厚度为25～100μm。

4.根据权利要求2所述的LED用高反射性超薄覆盖膜，其特征在于：所述离型层为下列三种结构中的一种：

一、离型层为离型膜，所述离型膜的厚度25-100μm，所述离型膜为PET氟塑离型膜、PET含硅油离型膜、PET亚光离型膜和PE离型膜中的至少一种；

二、离型层为离型纸，所述离型纸的厚度为25-130μm，所述离型纸为PE淋膜纸。

三、离型层为低粘着载体膜，所述载体膜的厚度为25-100μm，所述载体膜为聚乙烯对苯二甲酸酯膜、聚乙烯膜或聚丙烯膜。

5.根据权利要求1所述的LED用高反射性超薄覆盖膜具，其特征在于：所述高透明聚酰亚胺层的厚度为5～12μm，所述金属镀层的厚度为0.1～0.3μm。

6.根据权利要求1所述的LED用高反射性超薄覆盖膜，其特征在于：所述高透明聚酰亚胺层的特征如下：玻璃化温度Tg≥300℃、硬度为3～4H、反射率≤5％、穿透率≥85％、L*值为90～95、a*和b*值皆为-2～2和雾度＜1％。

7.根据权利要求1所述的LED用高反射性超薄覆盖膜，其特征在于：所述金属镀层为铝箔、银箔、金箔或铜箔，所述金属镀层采用蒸镀法或溅镀法加工形成。

8.根据权利要求1所述的LED用高反射性超薄覆盖膜，其特征在于：所述接着剂层的材质为常规的环氧树脂胶系，其中添加了阻燃剂以提高耐燃性；接着剂层的厚度为3～100μm。

9.根据权利要求8所述的LED用高反射性超薄覆盖膜，其特征在于：所述接着剂层的厚度为6～25μm。

10.一种根据权利要求1～9任一项所述的LED用高反射性超薄覆盖膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法为下列方法中的一种：

方法一：步骤如下：

步骤1：在载体层(40)上涂布高透明聚酰亚胺层(10)；

步骤2：在高透明聚酰亚胺层(10)上镀上金属镀层(20)，得半成品；

步骤3：在离型层(50)上涂布接着剂层(30)，最后将半成品中金属镀层贴合于接着剂层，得该覆盖膜；

方法二：步骤如下：

步骤1：在载体层(40)上涂布高透明聚酰亚胺层(10)；

步骤2：在高透明聚酰亚胺层上镀上金属镀层(20)；

步骤3：在金属镀层上涂布接着剂层(30)；

步骤4：在接着剂层上贴合离型层(50)，得该覆盖膜。