CN110451815A - 一种古典曲线形led灯丝灯用增透膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法，该方法包括：正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、无水乙醇、异丙醇和去离子水混合，加入盐酸使混合溶液pH值在2～4之间，反应后陈化得到酸催化硅溶胶；将平均粒径在50～70nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶和平均粒径5～10nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶混合均匀，加入盐酸调节溶胶pH值与酸催化硅溶胶一致；将酸催化硅溶胶与调节pH值后的溶剂型硅溶胶按1：1.0～1.5质量比例混合，反应后陈化得到增透膜镀膜液；在古典曲线形LED灯丝灯罩表面喷涂增透膜镀膜液，表干后进行热处理，得到LED灯丝灯用增透膜，本发明在降低蓝光的透过率的情况下，使LED灯增透膜的平均透过率达到2％以上。

Description

一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法
技术领域
本发明是关于纳米涂层制备，特别涉及一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法。
背景技术
LED灯具有节能、绿色环保、发光亮度高等特点而得到越来越广泛的应用，LED灯的外观形状也发生了很大变化，从普通的SMD型带散热器的LED灯，发展到直条型的 LED灯丝灯。LED灯丝灯由于其独特的特点：玻璃封泡工艺、360度全角度发光原理、最接近钨丝灯的视觉感受以及古典(复古、典雅)的外观还原了人们对灯泡最初的记忆而深受高端消费者的喜爱，是白炽灯最有潜力的替代产品。但LED灯丝灯所发射的蓝光 (415～455nm波长的光)对人的眼睛的晶体有一定的损伤从而影响了LED灯的使用效果。针对这个问题，本发明在LED灯丝灯的球状玻璃灯罩表面制备一层纳米涂层，通过涂层的厚度与折射率对透过的光波进行选择，从而在增加整体透光率的同时，降低蓝光对人眼的损害。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法。为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法，具体包括下述步骤：
(1)在300r/min的搅拌速率下，将2质量份正硅酸乙酯、1质量份正硅酸甲酯、3 质量份无水乙醇、1质量份异丙醇、2质量份去离子水混合均匀，加入盐酸作为催化剂，使混合溶液pH值在2～4之间，在25℃下反应8～10h后，陈化2天得到酸催化硅溶胶；
(2)在300r/min的搅拌条件下，将2质量份平均粒径在50～70nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶和1质量份平均粒径5～10nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶混合均匀，加入质量浓度为5％的盐酸水溶液调节溶胶pH值与步骤(1)的酸催化硅溶胶一致；
(3)在300r/min搅拌速度下，将1质量份步骤(1)中制得的酸催化硅溶胶与1.0～1.5 质量份步骤(2)制得的经酸调节pH值后的溶剂型硅溶胶混合反应，反应温度25℃，反应时间6h，陈化3天得到增透膜镀膜液；
(4)通过喷涂的方式，在古典曲线形LED灯丝灯罩表面喷涂增透膜镀膜液，在 170℃表干10min后，进入300℃烘道中热处理30min，调整涂层厚度在140～160nm即得到古典曲线形LED灯丝灯用增透膜。
本发明中，在步骤(2)中所述平均粒径在50～70nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合。
本发明中，在步骤(2)中所述平均粒径在5～10nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合。
本发明的工作原理：通过调节增透膜的膜厚可调节增透光的波长，在一般可见光范围(380～1100nm)，增透膜的厚度为120nm左右达到最佳透过率，本发明通过将增透膜的厚度控制在140～160nm之间，使涂层的增透光波长红移，降低了短波长短光的透过；另一方面，通过大小不同粒度的硅溶胶级配使涂层在膜层变厚的情况下折射率降低，从而保证了增透涂层平均透过率的达到2％以上。在一层增透膜的情况下，通过调节涂层折射率和涂层厚度可调节增透膜的增透曲线形状，本发明通过大小颗粒硅溶胶匹配的方法调控折射率，配合涂层厚度使其达到增透曲线在蓝光波长处透过率较低的结果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过本发明方法制备的增透膜在用于古典曲线形LED灯丝灯罩上，在降低蓝光的透过率的情况下，使LED灯增透膜的平均透过率达到2％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法，具体包括下述步骤：
(1)在300r/min的搅拌速率下，将2质量份正硅酸乙酯、1质量份正硅酸甲酯、3 质量份无水乙醇、1质量份异丙醇、2质量份去离子水混合均匀，加入盐酸作为催化剂，使混合溶液pH值在2～4之间，在25℃下反应8～10h后，陈化2天得到酸催化硅溶胶；
(2)在300r/min的搅拌条件下，将2质量份平均粒径在50～70nm、固含量为10％的溶剂型大颗粒硅溶胶和1质量份平均粒径5～10nm、固含量为10％的小颗粒硅溶胶混合均匀，加入质量浓度为5％的盐酸水溶液调节溶胶pH值与步骤(1)的酸催化硅溶胶一致；
(3)在300r/min搅拌速度下，将1质量份步骤(1)中制得的酸催化硅溶胶与1.0～1.5 质量份步骤(2)制得的经酸调节pH值后的溶剂型硅溶胶混合反应，反应温度25℃，反应时间6h，陈化3天得到增透膜镀膜液；
(4)通过喷涂的方式，在古典曲线形LED灯丝灯罩表面喷涂增透膜镀膜液，在 170℃表干10min后，进入300℃烘道中热处理30min，通过调节喷涂工艺使涂层厚度在 140～160nm即得到古典曲线形LED灯丝灯用增透膜。
本发明中，在步骤(2)中所述平均粒径在50～70nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合，既可自制，也可采用市售硅溶胶稀释制得，如张家港楚人新材料科技有限公司的CR-23-IPA。
本发明中，在步骤(2)中所述平均粒径在5～10nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合，既可自制，也可采用市售硅溶胶稀释制得，如金华格灵功能涂层研究所有限公司的GL-600。
通过调节增透膜的膜厚可调节增透光的波长，在一般可见光范围(380～1100nm)，增透膜的厚度为120nm左右达到最佳透过率，本发明通过将增透膜的厚度控制在 140～160nm之间，使涂层的增透光波长红移，降低了短波长短光的透过；另一方面，通过大小不同粒度的硅溶胶级配使涂层在膜层变厚的情况下折射率降低，从而保证了增透涂层平均透过率的达到2％以上。在一层增透膜的情况下，通过调节涂层折射率和涂层厚度可调节增透膜的增透曲线形状，本发明通过大小颗粒硅溶胶匹配的方法调控折射率，配合涂层厚度使其达到增透曲线在蓝光波长处透过率较低的结果。涂层透过率测试根据ISO 9050方法测试；
下面的实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
各实施例中的试验数据见下表：
从表中可以看出，增透膜在实施范围内的实施例中，平均透过率增加值ΔT％在380～1100nm之间均达到了2.0％以上，而同时，在蓝光波长下(425nm)，透过率增加值则很低在0～0.2％。而对比例中，硅溶胶无大小颗粒的匹配，折射率虽然很低，但在蓝光波长下的透过率增加仍然较高，为1.7％，远高于其它实施例。由此可以看出，本发明制备的增透膜在平均增透率较高的情况下，蓝光的透过率增加很少或者说没有增加，因而保护了视力。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法，其特征在于，该方法具体包括下述步骤：
(1)在300r/min的搅拌速率下，将2质量份正硅酸乙酯、1质量份正硅酸甲酯、3质量份无水乙醇、1质量份异丙醇、2质量份去离子水等混合均匀，加入盐酸作为催化剂，使混合溶液pH值在2～4之间，在25℃下反应8～10h后，陈化2天得到酸催化硅溶胶。
(2)在300r/min的搅拌条件下，将2质量份平均粒径在50～70nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶和1质量份平均粒径5～10nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶等混合均匀，加入质量浓度为5％的盐酸水溶液调节溶胶pH值与步骤(1)的酸催化硅溶胶一致。
(3)在300r/min搅拌速度下，将1质量份步骤(1)中制得的酸催化硅溶胶与1.0～1.5质量份步骤(2)制得的经酸调节pH值后的溶剂型硅溶胶混合反应，反应温度25℃，反应时间6h，陈化3天得到增透膜镀膜液。
(4)通过喷涂的方式，在古典曲线形LED灯丝灯罩表面喷涂增透膜镀膜液，在170℃表干10min后，进入300℃烘道中热处理30min，调整涂层厚度在140～160nm即得到古典曲线形LED灯丝灯用增透膜。
2.根据权利要求1所述的一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中所述平均粒径在50～70nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合。
3.根据权利要求1所述的一种古典曲线形LED灯丝灯用增透膜的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中所述平均粒径在5～10nm、固含量为10％的溶剂型硅溶胶溶剂为乙醇、异丙醇中任意一种或两种的混合。
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