RU2612705C1 - Method for producing film luminophore based on acrylic polymer - Google Patents

Method for producing film luminophore based on acrylic polymer Download PDF

Info

Publication number
RU2612705C1
RU2612705C1 RU2015148158A RU2015148158A RU2612705C1 RU 2612705 C1 RU2612705 C1 RU 2612705C1 RU 2015148158 A RU2015148158 A RU 2015148158A RU 2015148158 A RU2015148158 A RU 2015148158A RU 2612705 C1 RU2612705 C1 RU 2612705C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phosphor
film
mixture
polymer
acrylic
Prior art date
Application number
RU2015148158A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Егор Михайлович Мандрик
Евгений Николаевич Галашов
Алексей Александрович Юсуф
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ)
Priority to RU2015148158A priority Critical patent/RU2612705C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2612705C1 publication Critical patent/RU2612705C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: acrylic base is mixed with the isostationate hardener at the ratio of 1:1, from 0.5 to 2 wt % titanium nanodioxide with a grain size up to 50 nm is added. The mixture is maintained within 3-3.5 hours with continuous stirring, luminophore is added in an amount providing the necessary colour coordinates, and stirred for another 30-40 minutes. The luminophore is represented by Y3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce, Gd3Al5O12:Ce. The mixture is then poured onto a polypropylene pad of a desired shape and maintained in air to the polymerization state. The film is separated from the polypropylene base and finally dried in a drying cabinet at 110-120°C.
EFFECT: method improvement.
4 cl, 1 tbl, 10 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области синтеза удаленных люминофоров, которые могут быть использованы для создания светодиодов с необходимыми координатами цветности, в частности для светодиодов белого свечения. Известно много областей применения светодиодов с использование удаленного люминофора. Можно выделить такую область, как светотехника (лампы дневного света, светильники, автомобильные фары, архитектурное и дизайнерское освещение, тепличное освещение и т.д.).The invention relates to the field of synthesis of remote phosphors that can be used to create LEDs with the necessary color coordinates, in particular for white LEDs. There are many known applications of LEDs using a remote phosphor. We can distinguish such a field as lighting engineering (fluorescent lamps, lamps, car headlights, architectural and design lighting, greenhouse lighting, etc.).

Уровень техникиState of the art

Существует ряд способов создания удаленных люминофоров. Известен способ создания удаленного люминофора на основе оптической силиконовой заливки и люминофора (М.В. Воропаев, Д.Д. Каримбаев, Ю.А. Хотненок, А.П. Коханенко, В.А. Харенков. Тепловой анализ светодиодных матриц видимого диапазона с силиконовой заливкой и люминофором // Доклады ТУСУРа, №2 (26), часть 2, 2012 г.). Удаленный люминофор представляет собой оптически прозрачную силиконовую заливку и слой люминофора, покрывающий ее (рис. 1, где 1 – корпус, 2 – кристаллодержатель, 3 - светоизлучающий кристалл, 4 - частицы люминофора, 5 - оптический прозрачный силикон).There are a number of ways to create remote phosphors. A known method of creating a remote phosphor based on optical silicone fill and phosphor (M. V. Voropaev, D. D. Karimbaev, Yu. A. Hotnenok, A. P. Kokhanenko, V. A. Kharenkov. Thermal analysis of LED matrices of the visible range with silicone fill and phosphor // Doklady TUSURa, No. 2 (26), part 2, 2012). The removed phosphor is an optically transparent silicone fill and the phosphor layer covering it (Fig. 1, where 1 is the body, 2 is the crystal holder, 3 is the light emitting crystal, 4 is the phosphor particles, 5 is the transparent optical silicone).

Такая конструкция располагается поверх печатной платы с кристаллами синего излучения, посаженными на нее. Существует ряд светильников с различными потребляемыми электрическими мощностями: 6,10, 30,40, 60, 80, 95 и 100 Вт.This design is located on top of the printed circuit board with crystals of blue radiation, mounted on it. There are a number of luminaires with different consumed electrical powers: 6.10, 30.40, 60, 80, 95 and 100 watts.

Недостаток светильников на основе удаленного люминофора с оптически прозрачной силиконовой заливкой заключается в том, что оптическая силиконовая заливка светодиодной матрицы разрушается под воздействием высоких температур, вызванных большими мощностями. Необходимо отметить, что потускнение оптического силикона, которое негативно сказывается на световой эффективности светодиодного устройства, начинает возникать при температуре от 300°С. Результаты расчетов и измерений показали, что для потребляемой мощности светильником в 40 Вт температура на поверхности светодиодного устройства подобной конструкции выше 200°С.The disadvantage of luminaires based on a remote phosphor with an optically transparent silicone fill is that the optical silicone fill of the LED matrix is destroyed under the influence of high temperatures caused by high powers. It should be noted that the fading of optical silicone, which negatively affects the luminous efficiency of the LED device, begins to occur at temperatures from 300 ° C. The results of calculations and measurements showed that for the power consumption of a lamp of 40 W, the temperature on the surface of an LED device of a similar design is above 200 ° C.

Существует способ создания удаленного люминофора на основе неорганической стеклокерамики (М.А. Швалева, А.Е. Романов, В.А. Асеев, Н.В. Никоноров, К.Д. Мынбаев, В.Е. Бугров. Оптические и термические свойства люминофоров на основе свинцово-силикатного стекла для мощных белых светодиодов // Письма в ЖТФ, том 41, вып. 21, 2015). Перемолотый до состояния однородного порошка состав стеклокерамики смешивают с люминофором YAG : Се3+ в необходимых пропорциях и под давлением формируют образцы стеклокерамики. Стеклокерамика спекается при нужных температурах и в результате получается стеклокристаллит, который представляет собой удаленный люминофор для светодиода с кристаллами синего излучения. Температуростойкость такого удаленного люминофора высокая, однако недостатком является то, что технология его создания довольно трудоемкая, так как требует высокого давления при формировании образцов стеклокерамики ~4⋅108 Па. Также необходимые температуры спекания составляют ~550°С. Кроме того, квантовая эффективность такого удаленного люминофора составляет 80-90% от эффективности силиконового люминофорного композита, при высоком 50-90% содержании дорогостоящего YAG : Се3+.There is a way to create a remote phosphor based on inorganic glass ceramics (M. A. Shvaleva, A. E. Romanov, V. A. Aseev, N. V. Nikonorov, K. D. Mynbaev, V. E. Bugrov. Optical and thermal properties phosphors based on lead-silicate glass for high-power white LEDs // Letters in ZhTF, vol. 41, issue 21, 2015). The glass-ceramic composition, ground to a uniform powder state, is mixed with the YAG phosphor: Ce3 + in the required proportions and glass-ceramic samples are formed under pressure. Glass ceramics are sintered at the required temperatures and as a result, glass crystallite is obtained, which is a remote phosphor for an LED with blue radiation crystals. The temperature resistance of such a remote phosphor is high, but the disadvantage is that the technology of its creation is rather laborious, since it requires high pressure when forming glass ceramic samples ~ 4 ~10 8 Pa. Also, the necessary sintering temperatures are ~ 550 ° C. In addition, the quantum efficiency of such a remote phosphor is 80-90% of the effectiveness of the silicone phosphor composite, with a high content of expensive 50-90% YAG: Ce3 + .

Наиболее близким к предлагаемому способу является технология получения светящихся поверхностей на основе флуоресцирующих красок (Я.Н. Ковалев, В.Н. Яглов, Н.А. Кречко, Ю.В. Шагойко. Светящиеся краски // Строительная наука и техника, 2010). Органический люминофор замешивается с бесцветными (прозрачными) лаками. Далее полученная краска наносится на поверхность любым удобным способом.Closest to the proposed method is a technology for producing luminous surfaces based on fluorescent paints (Y.N. Kovalev, V.N. Yaglov, N.A. Krechko, Yu.V. Shagoyko. Glowing paints // Construction Science and Technology, 2010) . Organic phosphor is mixed with colorless (transparent) varnishes. Next, the resulting paint is applied to the surface in any convenient way.

Неизвестно применение данных композиций при изготовлении осветительных устройств. Использование органических люминофоров дает основание предполагать низкую температуростойкость подобных композиций.The use of these compositions in the manufacture of lighting devices is unknown. The use of organic phosphors gives reason to assume a low temperature resistance of such compositions.

Задачей изобретения являлась разработка менее трудоемкого способа получения пленок, применяемых, в частности, для изготовления удаленных люминофоров, которые имели бы повышенную световую эффективность и температуростойкость.The objective of the invention was to develop a less time-consuming method for producing films, used, in particular, for the manufacture of remote phosphors, which would have increased light efficiency and temperature resistance.

Техническим результатом изобретения является: повышение световой эффективности, температуроустойчивости и увеличение срока действия светоизлучающих устройств при применении пленок с люминофором.The technical result of the invention is: increasing light efficiency, temperature stability and increasing the life of light-emitting devices when using films with a phosphor.

Поставленная задача решена тем, что пленку создают на основе термостойких полимерных акриловых смол, изостационата в качестве отвердителя, добавки в виде нанодиоскида титана, повышающей коэффициент преломления, и соответствующего люминофора.The problem is solved in that the film is created on the basis of heat-resistant polymer acrylic resins, an isostationate as a hardener, an additive in the form of titanium nanodioskide, which increases the refractive index, and the corresponding phosphor.

Приготовление полимерной основы производят по известной технологии (П.Г. Коновалов, В.В. Жебровский, В.В. Шнейдерова // Лабораторный практикум по химии пленкообразующих и по технологии лаков и красок, РОСВУЗИЗДАТ, 1987).The preparation of the polymer base is carried out according to the well-known technology (P.G. Konovalov, V.V. Zhebrovsky, V.V.Shneyderova // Laboratory workshop on the chemistry of film-forming and the technology of varnishes and paints, ROSVUZIZDAT, 1987).

Основа полимера в виде акриловых смол готовится следующим образом.The basis of the polymer in the form of acrylic resins is prepared as follows.

В колбу, снабженную мешалкой, помещают 360 г коммерческого бутилметакрилата, который промывают 100 мл 7-9% водным раствором едкого натра (400 мл воды и 28-36 г NaOH), профильтрованным через сетку, перемешивают 10-15 минут; после отстаивания в течение 15-20 минут нижний слой спускают; такая промывка бутилметакрилата раствором щелочи проводится не менее 3 раз.360 g of commercial butyl methacrylate are placed in a flask equipped with a stirrer, which is washed with 100 ml of a 7-9% aqueous solution of sodium hydroxide (400 ml of water and 28-36 g of NaOH), filtered through a mesh, stirred for 10-15 minutes; after settling for 15-20 minutes, the lower layer is lowered; such washing of butyl methacrylate with an alkali solution is carried out at least 3 times.

После промывки бутилметакрилата раствором щелочи проверяют присутствие ингибитора-гидрохинона в бутилметакрилате путем отбора его пробы и добавки 10%-ного водного раствора едкого натра в соотношении 1:1 (по объему бутилметакрилата к щелочи). Отсутствие окрашивания взятой щелочи свидетельствует о полноте удаления гидрохинона. При наличии окрашивания (желтый оттенок) производят дальнейшую обработку бутилметакрилата раствором щелочи до полного удаления ингибитора. После удаления гидрохинона бутилметакрилат промывают водой до полного удаления щелочи. Для этого в колбу с бутилметакрилатом вводят 100 мл воды, всю массу перемешивают 10-15 минут, затем отстаивают в течение 15-20 минут; водный раствор щелочи спускают. Промывку проводят до получения нейтральной реакции промывных вод по фенолфталеину. Примерно после трех промывок реакция промывных вод должна быть нейтральной.After washing the butyl methacrylate with an alkali solution, the presence of the hydroquinone inhibitor in the butyl methacrylate is checked by sampling it and adding a 10% aqueous solution of caustic soda in a 1: 1 ratio (by volume of butyl methacrylate to alkali). The absence of staining of the taken alkali indicates the completeness of removal of hydroquinone. In the presence of staining (yellow tint), butyl methacrylate is further treated with an alkali solution until the inhibitor is completely removed. After removal of hydroquinone, butyl methacrylate is washed with water until the alkali is completely removed. For this, 100 ml of water is introduced into a flask with butyl methacrylate, the whole mass is stirred for 10-15 minutes, then it is left to stand for 15-20 minutes; the aqueous alkali solution is lowered. Washing is carried out until a neutral reaction of washing water with phenolphthalein is obtained. After about three washes, the wash water reaction should be neutral.

После промывки бутиметакрилат сушат безводным сернокислым натрием (до получения светлого продукта). Сухой бутилметакрилат, очищенный от гидрохинона, фильтруют через ткань.After washing, butimethacrylate is dried with anhydrous sodium sulfate (until a light product is obtained). Dry butyl methacrylate, purified from hydroquinone, is filtered through a cloth.

Далее следует получение акрилового полимераThe following is the production of acrylic polymer

Перекись бензола для внесения в полимеризационный аппарат подготавливают согласно инструкции по обращению с перекисью бензола. Необходимое количество обезвоженной перекиси бензоила растворяют в бутилметакрилате.Benzene peroxide for making in the polymerization apparatus is prepared according to the instructions for handling benzene peroxide. The required amount of dehydrated benzoyl peroxide is dissolved in butyl methacrylate.

В колбу, снабженную холодильником и мешалкой, вносят уайт-спирит и бутилметакрилат в соотношении 1:1. При работающей мешалке туда же постепенно заливают растворенную в бутиметакрилате перекись бензоила. Включают обогрев, температуру поднимают до 70-85°С и выдерживают в течение 1,0-1,5 часов. Процесс полимеризации сопровождается выделением тепла, и температура самопроизвольно поднимается до 85-90°С. Для предупреждения подъема температуры выше 90°С периодически включают охлаждение.White spirit and butyl methacrylate are added in a 1: 1 ratio to a flask equipped with a refrigerator and a stirrer. With the stirrer working, benzoyl peroxide dissolved in butimethacrylate is gradually poured there. Turn on the heating, the temperature is raised to 70-85 ° C and maintained for 1.0-1.5 hours. The polymerization process is accompanied by heat, and the temperature spontaneously rises to 85-90 ° C. To prevent the temperature from rising above 90 ° C, cooling is periodically turned on.

Продолжительность полимеризации, считая от начала самопроизвольного подъема температуры, 6-9 часов. Весь процесс полимеризации проводится при работающей мешалке. Далее раствор сливают в фарфоровый стакан.The duration of polymerization, counting from the beginning of a spontaneous rise in temperature, is 6–9 hours. The whole polymerization process is carried out with the stirrer working. Next, the solution is poured into a porcelain glass.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Согласно изобретению акриловую основу замешивают с изостационатом-отвердителем в пропорции 1:1, после чего добавляют от 0,5 до 2 весовых % нанодиоскида титана с размером зерна до 50 нм и выдерживают в течение 3-3,5 часов. В процессе выдержки вся смесь постоянно перемешивается под действием вращающегося смесителя в виде стержня с лопастями на конце. Затем к полученной смеси добавляют люминофор в пропорции в зависимости от необходимых координат цветности (например, для устройства на основе синего чипа и удаленного люминофора) и данную смесь перемешивают еще 30-40 минут. Далее смесь выливают на полипропиленовую площадку нужной формы с бортами по периметру, которые имеют высоту, достаточную для того, чтобы смесь не переливалась через борт. После этого происходит 12-15-часовая выдержка на воздухе, чтобы смесь просушилась и приняла форму. Далее полимерную светоизлучающую пленку отделяют от полипропиленовой подложки и сушат в сушильном шкафу в течение 2-2,5 часов при температуре 110-120°С. После просушки пленку вынимают и упаковывают в необходимой форме.According to the invention, the acrylic base is kneaded with a hardener isostationate in a ratio of 1: 1, after which from 0.5 to 2 weight% of titanium nanodioscide with a grain size of up to 50 nm is added and incubated for 3-3.5 hours. During the exposure, the entire mixture is constantly mixed under the action of a rotating mixer in the form of a rod with blades at the end. Then, a phosphor is added to the resulting mixture in proportion to the required color coordinates (for example, for a device based on a blue chip and a remote phosphor) and this mixture is stirred for another 30-40 minutes. Next, the mixture is poured onto a polypropylene pad of the desired shape with perimeter edges that have a height sufficient so that the mixture does not overflow overboard. After this, a 12-15-hour exposure to air takes place to dry the mixture and take shape. Next, the polymer light-emitting film is separated from the polypropylene substrate and dried in an oven for 2-2.5 hours at a temperature of 110-120 ° C. After drying, the film is removed and packaged in the required form.

Обоснование новых признаковJustification of new features

Указанное соотношение отвердителя и акриловой основы является оптимальным, что если отвердителя меньше, то процесс пластификации удлиняется, если отвердителя больше, то пленка получается хрупкой.The specified ratio of hardener to acrylic base is optimal, if the hardener is less, the plasticization process is extended, if there is more hardener, the film is brittle.

Выбор концентрации нанодиоксида титана объясняется влиянием на коэффициент преломления пленки и получен из экспериментальных данных, приведенных в таблице 1. Экспериментально установлено влияние концентрации добавки оксида титана на коэффициент преломления пленки на основе акриловых смол без введенного люминофора, результаты приведены в таблице 1. Как видно из таблицы, при концентрации добавки ниже нижней границы эффекта не наблюдается, при концентрации добавки выше верхней границы наблюдается уменьшение коэффициента преломления. С учетом данного факта, в приведенных ниже примерах используется добавка в количестве 0,2 грамма оксида титана, соответствующая максимальному коэффициенту преломления.The choice of the concentration of titanium nanodioxide is explained by the effect on the refractive index of the film and is obtained from the experimental data shown in table 1. The effect of the concentration of the titanium oxide additive on the refractive index of the film based on acrylic resins without a phosphor is experimentally established, the results are shown in table 1. As can be seen from table , at an additive concentration below the lower boundary, no effect is observed; at an additive concentration above the upper boundary, a decrease in the refractive index is observed. Given this fact, the following examples use an additive in the amount of 0.2 grams of titanium oxide, corresponding to the maximum refractive index.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Выбор размера зерна нанодиоксида титана (до 50 нм) объясняется тем, что такой размер является оптимальным для величины пропускания пленок, при котором сохраняется 100% пропускание. При крупности более 50 нм начинает происходить снижение коэффициента пропускания света для пленок без добавленного люминофора.The choice of the grain size of titanium nanodioxide (up to 50 nm) is explained by the fact that this size is optimal for the transmittance of the films at which 100% transmittance is maintained. At a particle size greater than 50 nm, a decrease in the transmittance of light for films without an added phosphor begins to occur.

Данный способ позволяет получать акриловую полимерную пленку с люминофором необходимой длины и толщины, которая может быть свернута в рулон, что делает данный материал компактным к транспортировкам и хранению. Данная акриловая пленка легко согласуется с поверхностью излучающего элемента, образуя с ним конструкцию с удаленным люминофором.This method allows to obtain an acrylic polymer film with a phosphor of the required length and thickness, which can be rolled up, which makes this material compact for transportation and storage. This acrylic film is easily consistent with the surface of the radiating element, forming with it a structure with a removed phosphor.

Примеры получения пленки на основе полимера акриловых смолExamples of obtaining a film based on a polymer of acrylic resins

Пример 1. Готовят основу полимера в виде акриловых смол.Example 1. Prepare the basis of the polymer in the form of acrylic resins.

Далее 5 г основы смешивают с изостационатом-отвердителем в соотношении 1:1 в фарфоровом стакане, после чего добавляют 0,2 г нанодиоксида титана (размер частиц 50 нм, производство Evonik Industries, Германия). Смесь выдерживают в течение 3 часов, при постоянном перемешивании. Затем к полученной смеси добавляют 1 г люминофора Y3Al5O12:Ce и данную смесь перемешивают еще в течение 35 минут. Далее смесь выливают на полипропиленовую площадку нужной формы с бортами по периметру, которые имеют высоту, достаточную для того, чтобы смесь не переливалась через борт. После этого происходит выдержка на воздухе в течение 13 часов, чтобы смесь просушилась и приняла форму. Далее пленку отделяют от полипропилена и сушат в сушильном шкафу в течение 2 часов при температуре 110°С.Next, 5 g of the base are mixed with a hardener isostationate in a 1: 1 ratio in a porcelain bowl, after which 0.2 g of titanium nanodioxide (particle size 50 nm, manufactured by Evonik Industries, Germany) is added. The mixture was incubated for 3 hours, with constant stirring. Then, 1 g of the phosphor Y 3 Al 5 O 12 : Ce is added to the resulting mixture, and this mixture is stirred for another 35 minutes. Next, the mixture is poured onto a polypropylene pad of the desired shape with perimeter edges that have a height sufficient so that the mixture does not overflow overboard. After this, exposure to air occurs for 13 hours, so that the mixture is dried and takes shape. Then the film is separated from polypropylene and dried in an oven for 2 hours at a temperature of 110 ° C.

После просушки полимерная акриловая пленка с люминофором имеет среднюю толщину 130 мкм, показатель преломления составляет 1,80. Цветовые координаты удаленного люминофора при освещении синим светодиодом (длина волны 450 нм) попадают в бин белого света (x=0.343, y=0.338). Светоотдача удаленного люминофора составляла 160 Лм/Вт.After drying, the polymer acrylic film with the phosphor has an average thickness of 130 μm, the refractive index is 1.80. The color coordinates of the remote phosphor when illuminated with a blue LED (wavelength 450 nm) fall into the bin of white light (x = 0.343, y = 0.338). The luminous efficiency of the remote phosphor was 160 Lm / W.

Сравнение производили при тех же условиях со светоотдачей исходного люминофора Y3Al5O12:Ce в смеси с оптическим силиконом (марка DOW CORNING ОЕ-6630, USA), которая составляла 120 Лм/Вт.The comparison was carried out under the same conditions with the light output of the initial phosphor Y 3 Al 5 O 12 : Ce mixed with optical silicone (DOW CORNING OE-6630 brand, USA), which was 120 Lm / W.

Полученный пленочный люминофор температуроустойчив при 320°С, выше этой температуры происходит разрушение полимерной акриловой пленки.The resulting film phosphor is temperature-resistant at 320 ° C; above this temperature, the polymer acrylic film is destroyed.

Визуальное изображение удаленного люминофора представлено на рис. 2. Высвечиваемый спектр удаленного люминофора, совмещенного с синим светодиодом, представлен на рис. 3. Электронная микроскопия удаленного люминофора представлена на рис. 4.The visual image of the removed phosphor is shown in Fig. 2. The illuminated spectrum of the remote phosphor combined with the blue LED is shown in Fig. 3. Electron microscopy of a remote phosphor is shown in Fig. four.

Пример 2. Готовят основу полимера в виде акриловых смол.Example 2. Prepare the basis of the polymer in the form of acrylic resins.

Далее пленочный удаленный люминофор готовили по примеру 1, при этом добавка нанодиоксида титана (размер частиц 50 нм, производство Evonik Industries, Германия)составляла 0,2 г, в качестве люминофора использовали Lu3Al5O12:Ce, взятый в количестве 1 г.Next, the film-based remote phosphor was prepared according to Example 1, while the addition of titanium nanodioxide (particle size 50 nm, manufactured by Evonik Industries, Germany) was 0.2 g; Lu 3 Al 5 O 12 : Ce, taken in an amount of 1 g, was used as a phosphor .

После просушки полимерная акриловая пленка имеет среднюю толщину 130, показатель преломления составляет 1,77. Цветовые координаты удаленного люминофора при освещении синим светодиодом (длина волны 450 нм) попадают в бин зеленого света (x=0.388, y=0.563). Светоотдача удаленного люминофора составляла 150 Лм/Вт.After drying, the polymer acrylic film has an average thickness of 130, the refractive index is 1.77. The color coordinates of the remote phosphor when illuminated by a blue LED (wavelength 450 nm) fall into the bin of green light (x = 0.388, y = 0.563). The luminous efficiency of the remote phosphor was 150 Lm / W.

Сравнение производили при тех же условиях со светоотдачей исходного люминофора Lu3Al5O12:Ce в смеси с оптическим силиконом (марка DOW CORNING ОЕ-6630, USA) которая составляла 110 Лм/Вт.The comparison was performed under the same conditions with the light output of the initial phosphor Lu 3 Al 5 O 12 : Ce in a mixture with optical silicone (brand DOW CORNING ОЕ-6630, USA) which was 110 Lm / W.

Полученный пленочный люминофор температуроустойчив при 320°С, выше этой температуры происходит разрушение полимерной акриловой пленки.The resulting film phosphor is temperature-resistant at 320 ° C; above this temperature, the polymer acrylic film is destroyed.

Визуальное изображение удаленного люминофора представлено на рис. 5. Высвечиваемый спектр удаленного люминофора, совмещенного с синим светодиодом, представлен на рис. 6. Электронная микроскопия удаленного люминофора представлена на рис. 7.The visual image of the removed phosphor is shown in Fig. 5. The highlighted spectrum of the remote phosphor combined with the blue LED is shown in Fig. 6. Electron microscopy of the removed phosphor is shown in Fig. 7.

Пример 3. Готовиться основа полимера в виде акриловых смол.Example 3. Prepare the base of the polymer in the form of acrylic resins.

Далее пленочный удаленный люминофор готовили по примеру 1, при этом добавка нанодиоксида титана (размер частиц 50 нм, производство Evonik Industries, Германия) составляла 0,2 г, в качестве люминофора использовали Gd3Al5O12:Ce, взятый в количестве 1 г.Next, the film-removed phosphor was prepared according to Example 1, with the addition of titanium nanodioxide (particle size 50 nm, manufactured by Evonik Industries, Germany) being 0.2 g; Gd 3 Al 5 O 12 : Ce, taken in an amount of 1 g, was used as a phosphor .

После просушки полимерная акриловая пленка имеет среднюю толщину 130 мкм, показатель преломления составляет 1,79. Цветовые координаты удаленного люминофора при освещении синим светодиодом (длина волны 450 нм) попадают в бин белого света (х=0.350, у=0.352). Светоотдача удаленного люминофора составляла 140 Лм/Вт.After drying, the polymer acrylic film has an average thickness of 130 μm, the refractive index is 1.79. The color coordinates of the remote phosphor when illuminated with a blue LED (wavelength 450 nm) fall into a bin of white light (x = 0.350, y = 0.352). The luminous efficiency of the remote phosphor was 140 Lm / W.

Сравнение производили при тех же условиях со светоотдачей исходного люминофора Cd3Al5O12:Ce в смеси с оптическим силиконом (марка DOW CORNING ОЕ-6630, USA), которая составляла 100 Лм/Вт.Comparison was made under the same conditions with the light output of the initial phosphor Cd 3 Al 5 O 12 : Ce mixed with optical silicone (DOW CORNING OE-6630 brand, USA), which was 100 Lm / W.

Полученный пленочный люминофор температуроустойчив при 320°С, выше этой температуры происходит разрушение полимерной акриловой пленкиThe resulting film phosphor is temperature-resistant at 320 ° C; above this temperature, the polymer acrylic film is destroyed

Визуальное изображение удаленного люминофора представлено на рис. 8. Высвечиваемый спектр удаленного люминофора, совмещенного с синим светодиодом, представлен на рис. 9. Электронная микроскопия удаленного люминофора представлена на рис. 10The visual image of the removed phosphor is shown in Fig. 8. The highlighted spectrum of the remote phosphor combined with the blue LED is shown in Fig. 9. Electron microscopy of a remote phosphor is shown in Fig. 10

Claims (4)

1. Способ создания пленочного люминофора на основе акрилового полимера, отличающийся тем, что акриловую основу смешивают с изостационатом-отвердителем в пропорции 1:1, добавляют от 0,5 до 2 весовых % нанодиоскида титана с размером зерна до 50 нм, выдерживают в течение 3-3,5 часов при постоянном перемешивании, добавляют люминофор, взятый в пропорции в зависимости от необходимых координат цветности, и данную смесь перемешивают еще 30-40 минут, после чего выливают на полипропиленовую площадку нужной формы и выдерживают на воздухе до состояния полимеризации, затем пленку отделяют от пропиленовой основы и досушивают в сушильном шкафу при температуре 110-120°С.1. A method of creating a film phosphor based on an acrylic polymer, characterized in that the acrylic base is mixed with a hardener isostationate in a ratio of 1: 1, add from 0.5 to 2 weight% of titanium nanodioxide with a grain size of up to 50 nm, incubated for 3 -3.5 hours with constant stirring, add a phosphor, taken in proportion depending on the required color coordinates, and this mixture is stirred for another 30-40 minutes, after which it is poured onto a polypropylene pad of the desired shape and kept in the air until the polymer izatsii, then the film is separated from the propylene base and dried in an oven at a temperature of 110-120 ° C. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве люминофора используют Y3Al5O12:Ce.2. The method according to p. 1, characterized in that as the phosphor use Y 3 Al 5 O 12 : Ce. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве люминофора используют Lu3Al5O12:Ce.3. The method according to p. 1, characterized in that as the phosphor use Lu 3 Al 5 O 12 : Ce. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве люминофора используют Gd3Al5O12:Ce.. 4. A method according to claim 1, characterized in that the phosphor is used as Gd 3 Al 5 O 12: Ce.
RU2015148158A 2015-11-09 2015-11-09 Method for producing film luminophore based on acrylic polymer RU2612705C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148158A RU2612705C1 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Method for producing film luminophore based on acrylic polymer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148158A RU2612705C1 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Method for producing film luminophore based on acrylic polymer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2612705C1 true RU2612705C1 (en) 2017-03-13

Family

ID=58458025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148158A RU2612705C1 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Method for producing film luminophore based on acrylic polymer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2612705C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2353631C2 (en) * 2003-11-05 2009-04-27 Рем Гмбх Унд Ко. Кг Method of manufacturing formed product with antistatic covering
EP2903041A1 (en) * 2011-04-14 2015-08-05 Nitto Denko Corporation Reflecting resin sheet, light emitting diode device and producing method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2353631C2 (en) * 2003-11-05 2009-04-27 Рем Гмбх Унд Ко. Кг Method of manufacturing formed product with antistatic covering
EP2903041A1 (en) * 2011-04-14 2015-08-05 Nitto Denko Corporation Reflecting resin sheet, light emitting diode device and producing method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОВАЛЁВ Я.Н. и др. Светящиеся краски, Строительная наука и техника, 2010, no. 1-2, c.c. 76-84. КОНОВАЛОВ П.Г. и др. Лабораторный практикум по химии плёнкообразующих и по технологии лаков и красок, РОСВУЗИЗДАТ, 1987, с.с. 130, 153-158. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Designed glass frames full color in white light-emitting diodes and laser diodes lighting
JP6079927B2 (en) Wavelength conversion member and light emitting device manufacturing method
KR20120104377A (en) Light emitting diode device with luminescent material
US20220064053A1 (en) Preparation method and use of yellow fluorescent glass ceramic
CN113755166B (en) Hydrophobic white light carbon dot and preparation method thereof
Wang et al. Fluorescent polyvinyl alcohol films based on nitrogen and sulfur co-doped carbon dots towards white light-emitting devices
JP6138914B2 (en) Silicate phosphor
JP6508045B2 (en) Light conversion member, method of manufacturing light conversion member, illumination light source and liquid crystal display device
TW201545863A (en) Ceramic phosphor plate and lighting device including the same
Chen et al. A novel redshift mechanism of Ce3+ emission in ZrO2-Ce: YAG composite phosphor ceramics
CN108046236A (en) A kind of preparation method and application of high quantum production rate red carbon quantum dot
CN107033757B (en) Electroluminescent coating and preparation method thereof
WO2014168306A1 (en) Fluorescent material for white light emitting diode and preparation method thereof
JP2019521217A (en) Lutetium nitride fluorescent powder and light emitting device having the fluorescent powder
Wang et al. Molten-salt synthesis of large micron-sized YAG: Ce3+ phosphors for laser diode applications
Kwon et al. Synthesis design of Y3Al5O12: Ce3+ phosphor for fabrication of ceramic converter in automotive application
CN109423276A (en) A kind of Mn of efficient stable4+Doped fluoride luminescent material and preparation method thereof
Yang et al. All‐Inorganic Functional Phosphor–Glass Composites by Light Curing Induced 3D Printing for Next‐Generation Modular Lighting Devices
RU2612705C1 (en) Method for producing film luminophore based on acrylic polymer
Lee et al. Enhancement of the luminous efficiency of a ceramic phosphor plate by post-annealing for high-power LED applications
CN103555197A (en) High-temperature-resisting diffuse reflection paint for LED (light emitting diode)
JP2015046579A (en) Method for manufacturing optical conversion member, optical conversion member, illumination light source, and liquid crystal display device
KR20130083388A (en) A peelable light conversion luminescent film
CN108359460A (en) A kind of fluoride red fluorescence powder and preparation method thereof of Mn (IV) activation
WO2014119603A1 (en) Light conversion member, method for producing light conversion member, lighting light source and liquid crystal display device