[发明专利]一种高亮度长余辉发光体及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄能型自发光材料制品领域，特别是一种高亮度长余辉发光体及其制作方法。

背景技术

长余辉发光材料（又叫自发光材料、蓄光型发光材料，通俗叫法“夜光粉”）主要有碱土铝酸盐、硅酸盐、氧化钇（发红光）、硫化物等体系；往往以固体粉末的形式应用于发光制品中，早期是以硫化物为主的长余辉产品由于亮度偏低应用范围较窄，随着本世纪90年代以碱土铝酸盐为代表的新型长余辉材料的出现使这个行业的制品渐渐应用于建筑装饰、交通运输、仅是设施、消防安全、工业及日用生活等诸多领域，而且应用范围在不断扩大当中，由于长余辉材料属于弱光照明范畴，因此他的使用范围和领域包括市场都是受发光亮度偏低的制约而受到许多限制，不断提高制品的发光亮度是本行业最主要的技术需求。影响制品亮度的因素比较多，最主要是以下四方面

一、发光材料粉末本身的亮度：发光材料本身的亮度取决于发光材料的质量，通常建议选用碱土铝酸盐体系的发光材料。

二、透明树脂的透光性：发光材料的工作原理就是受光激发，当停止激发后仍然发光，因此与发光材料混合的树脂的透光率对制品的影响同样较大。基于发光材料的吸光及发光波长特点，选用对短波长和可见光透光率高（波长400～700um）的树脂，可以提高制品的吸光性能和发光亮度。

三、发光粉末材料与粘结料的比例：发光粉末材料在混合物中的比例越高，制作的发光制品亮度越好，

四、发光层的厚度：当发光材料粉末的含量在50%以上，发光层的厚度在2.5mm以内随着厚度增加亮度增加明显，发光层的在2.5mm以上时，随着厚度增加亮度增加值急剧下降，而成本随着厚度增加而增加，因此制作亮度高的发光制品的发光层在2.5mm为宜。

一、二受困于现在的技术水平很难再有突破，而在三、四上做文章是最可行的手段。

因此要制造高亮度的发光制品，往往要提高发光层中发光材料的比例，同时需要将发光层提高到一定的厚度。发光制品一般由发光层、白色反光层与基材组成，白色反光层附着在基材表面，而把白色颜料料与树脂混合固化制作白色反光层及把长余辉材料与各种透明树脂混合固化制作发光层是本行业制品的最主要工艺手段，往往采用印刷、喷涂、涂布、注塑等方法，依次附着白色反光层、发光层，发光层的厚度及大小按实际需要进行设置，经过固化工序，然后把它以各种方式制成各种发光标识。

而长余辉材料大多是无机材料粉末，而透明树脂多是有机高分子材料，基材按产品用途决定，他们物理和化学性能都相差很大，所以他们在固化结合过程中由于材料材质的不同会产生内部应力。

一般由于制作发光层与白色反光层的树脂是选用相同或相近的树脂材料，它们之间的材料亲和性好，故发光层与白色反光层之间结合的非常牢固；但是，由于白色反光层与发光层的复合体与基材之间的材质差别较大，它们之间会产生较大的内部应力差，导致白色反光层与发光层的复合体与基材之间容易产生分层与脱落。当白色反光层与发光层的复合体比较薄时，白色反光层与发光层的复合体的应力小，往往与基材的结合较牢，产品的耐用性也好。当发光层变厚，基材较硬时，往往引起白色反光层与发光层的复合体与基材之间应力差加大，发光层越厚应力差越大；随着时间的推移且发光制品在使用过程中由于外界因素，如温度、湿度、光照等的影响，导致白色反光层与发光层的复合体与基材的粘结力下降，最后白色反光层与发光层的复合体开裂脱落，长余辉发光制品耐用性差。

下列三种是目前最典型的工艺方案。

一、在申请号00119132.2的专利申请中公开了一种发光板的制作方法，它主要是将发光材料粉末应用到塑料中，制作出的发光板具有反光层与发光层，发光层通常采用涂布、压延或者挤出等工艺制造。该发光板的制作方法有如下弊端：

⑴如果发光层采用涂布工艺，通常是将发光层和反光白底层采用热复合工艺来制造发光板，这样二层之间存在应力差，由于没有硬质基材，所以要进行冷却处理才能平整，在使用过程中受温度影响较大，易变形起翘，而且耐老化性差，不适合在户外使用，这种板的耐磨性差，也不适应用于地面指示；采用目前最好的碱土铝酸盐黄绿色发光材料使用涂布复合工艺制造的发光板最高亮度是10分钟650mcd/sqm,60分钟100mcd/sqm（按照目前国际通用的德国标准DIN67510测试）。另外，在长余辉发光制品领域，为了提高发光产品的亮度而提高发光层的厚度，则由于结构上的原因会影响发光产品的耐用性。