CN109988569A - 发光材料、发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌 - Google Patents

发光材料、发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发光材料、发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌，发光材料的理论化学组成为：M(1‑x‑y‑z)Al2O4:xEu2+，2xDy，yR3+，zPr3+，其中，M是Sr、Mg、Ca、Ba中的一种或多种，R是La、Nd、Tb中的一种或者多种，x值为0.005～0.03，y+z值为0.01～0.06，z值为0.0005～0.01；发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌均含有该发光材料。本发明所述的发光材料，发光光谱的主波长为480～580nm，较之普通发光材料，提高了初始发光亮度以及可视距离，另外也具有延长余辉时间的作用。利用所述发光材料制造而成的发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌，不仅有效增加人眼可视距离，具有较佳的诱导效果，而且具有应用领域广，节能、安全、成本低的优势。

Description

发光材料、发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌
技术领域
本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种可提高视距的发光材料、发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌。
背景技术
现有技术中，大多人造光源光谱在480nm～580nm波长范围光谱能量较低，与日光相比，各种灯具的光谱波长均存在不连续的现象，而人眼锥细胞敏感的光谱波长555nm，杆细胞敏感的光谱波长507nm，所以当光环境缺失480～580nm光谱波长时，将严重的影响人眼的视觉距离。
例如，当将上述人造光源光谱应用在现行的各类道路标志标牌时，都是在汽车灯照射到反光膜或反光棱镜时，反射了汽车灯光的光谱，这些不连续波长的光谱会影响人眼的视觉距离，尤其是减少雨雾状态下的逆反射诱导效果。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，第一方面提供一种可提高视距的发光材料。
一种发光材料，所述发光材料的理论化学组成为：M(1-x-y-z)Al2O4:xEu2+，2xDy，yR3+，zPr3+，其中，M是Sr、Mg、Ca、Ba中的一种或多种，R是La、Nd、Tb中的一种或者多种，x值为0.005～0.03，y+z值为0.01～0.06，z值为0.0005～0.01。
第二方面提供一种发光补光膜，所述发光补光膜的制备方法为：
(1)、将PP、PE、PC、PS、ABS、PVC、PET中的一种或多种高分子树脂与上述发光材料一起先混合密炼，其中，高分子树脂重量比20％～80％、发光材料80％～20％；
(2)、密炼好的混合料通过造粒机进行造粒；
(3)、将造粒好的混合料注入挤塑机生产出发光补光膜即可。
第三方面提供一种逆反光补光片。
一种逆反光补光片包括反光片或反光膜，反光片或反光膜上粘结有上述发光补光膜。
第四方面提供一种道路标识牌，包括标识牌本体，标识牌本体上设有上述逆反光补光片。
本发明所述的发光材料，发光光谱的主波长为480～580nm，较之普通发光材料，提高了初始发光亮度以及可视距离，另外也具有延长余辉时间的作用。
利用所述发光材料制造而成的发光补光膜、逆反光补光片及道路标识牌，不仅有效增加人眼可视距离，具有较佳的诱导效果，而且具有应用领域广，节能、安全、成本低的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明中逆反光补光片的结构示意图；
图2至图6为本发明中道路标识牌的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明提供的一种可提高视距的发光材料，所述发光材料的理论化学组成为：M(1-x-y-z)Al2O4:xEu2+，2xDy，yR3+，zPr3+，其中，M是Sr、Mg、Ca、Ba中的一种或多种，R是La、Nd、Tb中的一种或者多种，x值为0.005～0.03，y+z值为0.01～0.06，z值为0.0005～0.01。
上述发光材料的制备方法为：
1、将上述发光材料的原料按照M(1-x-y-z)Al2O4:xEu2+，2xDy，yR3+，zPr3+计量比称取待用；
2、将质量用量为原料质量0.1～4％的助熔剂与原料球磨2～4h；
3、将步骤2中的原料过100目筛；
4、将步骤3过筛后的粉末，在N2/H2(75％N2+25％H2)还原气氛炉中700～1100℃煅烧2～4h；
5、将步骤4冷却后的固结体，再次在N2/H2(75％N2+25％H2)还原气氛炉中1250～1400℃煅烧3～5h；
6、将步骤5所得产物，破碎后过300目超声振动筛。
为了提高发光粉发光性能，步骤1中，Al元素的原料为α-Al2O3；Sr、Mg、Ca、Ba、Eu、Dy、La、Nd、Tb和Pr元素的原料为它们的氧化物或碳酸盐，优选原料纯度为99.9～99.99％wt。
为了达到更好的煅烧及破碎效果，提高粉体性能，步骤2中，助熔剂为含硼化合物、磷酸二氢铵、碳酸氢铵中的一种或几种组合。
将煅烧分为4、5两步，为了保证发光粉的性能，原理为：步骤4使得Eu2+形成发光中心，R3+等元素可诱导Eu2+形成更多的共用电子空巢，进一步扩大发光中心，其在200～460nm电磁波的作用下元素核外电子在空巢轨迹内跃迁发出470～600nm的可见光，具有明显地增光增亮和改变光色温效果的作用；步骤5过程进一步充分还原，保障Dy3+形成恰当的电子陷阱深度，即能形成延长余辉时间。
利用Pr3+的掺杂可有效消除Fe3+等杂质的荧光猝灭影响，因为铁元素，尤其Fe3+等杂质很容易进入SrAl2O4晶格，占据一定的晶格结构，与Eu2+发光中心竞争电子，减少了Eu2+吸收能量和降低电子和空穴的复合机率，而Pr3+的加入与Fe3+之间能进行能量传递，同时Fe3 +吸收的能量部分传递回Eu2+发光中心，从而提高了长余辉发光材料的初始发光亮度，满足大于22小时余辉增亮时间，其发光光谱的主波长为480～580nm。
本发明提供的一种可提高视距的发光补光膜的制备方法为：
1、将PP、PE、PC、PS、ABS、PVC、PET中的一种或多种高分子树脂与上述发光材料一起先混合密炼，其中，高分子树脂重量比20％～80％、发光材料80％～20％(粒径100～800目)；
2、密炼好的混合料再通过专用造粒机进行造粒；
3、将造粒好的混合料注入专用挤塑机生产出膜厚0.2～3mm的发光补光膜即可。
本发明提供的一种可提高视距的逆反光补光片，如图1所示，包括反光片或反光膜1，反光片或反光膜1上通过粘结层2粘结有上述发光补光膜3，反光片为微棱镜反光片。
本发明提供的一种可提高视距的逆反光补光片的制备方法为：
1、将PP、PE、PC、PS、ABS、PVC、PET中的一种或多种材料炼制、辊压、精密仪器雕刻制成紧密排列的微棱镜反光片或反光膜，厚度0.1～3mm，微棱镜反光片中微棱镜结构厚度是其厚度的1/2～1/20；
2、将微棱镜反光片或反光膜与上述发光补光膜用无机(有机)透明胶粘合或超声波焊黏成具有逆反射和补光增光作用的逆反光补光片。
该逆反光补光片在各种灯具光源的照射下具有逆反射效果，其逆反射光中含有480～580nm的光谱波长，可显著增加人眼的视距。
本发明提供的一种可提高视距的道路标识牌，包括标识牌本体，标识牌本体包括但不限于如图2-6所示的轮廓标4、突起路标5、隧道顶部诱导标6、隧道反光环7及道路引导标志标牌8，标识牌本体上设有如上所示的逆反光补光片9。
在道路标识牌安装本发明所述的逆反光补光片，不仅可提高诱导视觉距离、保障安全，特别是应用在交通领域时，在汽车行驶过后，其余辉延时发光还可给人和非机动车辆诱导指示照明，提高汽车照射下的反射诱导亮度，在汽车灯的照射下其反射光源中同时含有480～580nm的自发光波长，有效的弥补了反射光中的光谱波长不连续的缺陷，可明显提高人眼的辨识距离。
应用在道路工程中时，安全、环保、不需要使用电源，生产和使用成本低，能有效减小交通安全事故发生概率，同时，其又具有给人和非机动车引导照明的作用，其经济社会效益显著，适用前景广阔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种发光材料，其特征在于：所述发光材料的理论化学组成为：M(1-x-y-z)Al2O4:xEu2+，2xDy，yR3+，zPr3+，其中，M是Sr、Mg、Ca、Ba中的一种或多种，R是La、Nd、Tb中的一种或者多种，x值为0.005～0.03，y+z值为0.01～0.06，z值为0.0005～0.01。
2.根据权利要求1所述的一种发光材料，其特征在于：上述发光材料的制备方法为：
(1)将权利要求1所述发光材料的原料按照M(1-x-y-z)Al2O4:xEu2+，2xDy，yR3+，zPr3+计量比称取待用；
(2)将质量用量为原料质量0.1～4％的助熔剂与原料球磨2～4h；
(3)将步骤(2)中的原料过筛；
(4)将步骤(3)过筛后的粉末，在N2/H2(75％N2+25％H2)还原气氛炉中700～1100℃煅烧2～4h；
(5)将步骤(4)冷却后的固结体，再次在N2/H2(75％N2+25％H2)还原气氛炉中1250～1400℃煅烧3～5h；
(6)将步骤(5)所得产物，破碎过筛。
3.根据权利要求2所述的一种发光材料，其特征在于：步骤(1)中，Al元素的原料为α-Al2O3；Sr、Mg、Ca、Ba、Eu、Dy、La、Nd、Tb和Pr元素的原料为它们的氧化物或碳酸盐。
4.根据权利要求2或3所述的一种发光材料，其特征在于：步骤(2)中，助熔剂为含硼化合物、磷酸二氢铵、碳酸氢铵中的一种或几种组合。
5.一种发光补光膜，其特征在于：所述发光补光膜的制备方法包括以下步骤：
(1)将PP、PE、PC、PS、ABS、PVC、PET中的一种或多种高分子树脂与权利要求1-5中任意一项所述的发光材料一起混合密炼，其中，高分子树脂占总量的20％～80％、发光材料占总量的80％～20％；
(2)密炼好的混合料再通过造粒机进行造粒；
(3)将造粒好的混合料注入挤塑机生产出发光补光膜。
6.一种逆反光补光片，其特征在于：包括反光片或反光膜，反光片或反光膜上粘结有权利要求5所述的发光补光膜。
7.根据权利要求6所述的一种逆反光补光片，其特征在于：所述逆反光补光片的制备方法包括以下步骤：
(1)、将PP、PE、PC、PS、ABS、PVC、PET中的一种或多种材料经炼制、辊压、制成紧密排列的微棱镜反光片或反光膜；
(2)、将微棱镜反光片或反光膜与权利要求5所述的发光补光膜相粘结。
8.一种可提高视距的道路标识牌，包括标识牌本体，其特征在于：所述标识牌本体上设有如权利要求6或7所述的逆反光补光片。
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