具有聚硅氮烷和波长转换剂的涂覆组成物和波长转换片制造技术

技术编号:11942471 阅读:96 留言:0更新日期:2015-08-26 13:39
提供了一种具有优异可见光透射率和光致发光性能的涂覆组成物以及通过利用该涂覆组成物所制备的一种波长转换薄膜。根据本发明专利技术的涂覆组成物包括溶剂、聚硅氮烷和波长转换剂,并且相对于水溶液具有50%或更高的可见光透射率。根据本发明专利技术,能够制备具有优异可见光透射率和光致发光性能的波长转换薄膜。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请要求于2014年2月20日提交的第2014-0019723号韩国专利申请的优先 权和权益,通过引用将该韩国专利申请的公开内容全部包含于此。
本专利技术涉及一种具有优异的可见光透射率和光致发光性能的涂覆组成物以及一 种利用其制备的波长转换片。
技术介绍
聚硅氮烷是具有硅和氮的有序布置的聚合物的一般术语,并且具有 [-R1R 2Si-NR3-L的结构。官能团RnRjP R3可以是氢或有机物质。当所有的官能团为氢时, 称其为全氢聚硅氮烷;当官能团为碳氢化合物时,称其为有机聚硅氮烷。聚硅氮烷具有通过 在200°C或以下与水分反应而被转化为氧化硅基材料[-R^Si-0-L的性质。在转化进行期 间,聚硅氮烷的体积几乎没有改变,因此聚硅氮烷主要用作用于得到致密的氧化硅薄膜的 应用。另外,将聚硅氮烷施用到用于触摸屏的绝缘膜、透明保护膜和钝化;钢化玻璃;OLED ; 太阳能电池以及保护膜等。这种薄膜呈现出硬度为8H或更高的高强度性能,并且还呈现出 优异的耐热性、抗火性、耐磨性和抗氧化性等(日本专利申请第2013214427号和美国专利 第8563129B2)。另外,在固化之后,全氢聚娃氮烧呈现出亲水的表面性质,有机聚娃氮烧呈 现出疏水的表面性质,因此,可以被多方面地使用它们,以适应于各种应用。当将聚硅氮烷 与传统的硅基聚合物(例如,PDMS、S0G(旋涂玻璃)、聚倍半硅氧烷)进行比较时,其具有高 含量的氧化硅(SiO 2),因此利用聚硅氮烷所制备的薄膜具有优异的表面硬度、耐化学性、可 见光透射率和粘合性能。 为了固定表面上的有机材料或无机材料,将有机材料或无机材料与聚硅氮烷混 合,然后在一些情况下进行使用。将混合的溶液涂敷在基板上,然后在200°C下进行加热或 利用催化剂在室温至l〇〇°C或更低的低温下进行固化,来制备具有分散在氧化硅母料中的 二型材料的薄膜。在这种情况下,由此制备的氧化硅薄膜的优点在于,具有与用作基板的塑 料、金属和陶瓷的表面的强粘合强度,并且具有高表面硬度。尤其是,在需要可见光波长处 的高透射率的情况下,其呈现出对于例如抗刮擦涂层、抗氧化涂层、抗腐蚀涂层、银抗菌涂 层、太阳能电池、照明装置或显示保护膜的高适应性。 对于波长转换片来说,为了仅吸收光之中的用于波长转换的那一部分的波长并 且在其余的波长区域呈现出90%或更高的透射率,需要在紫外线、可见光线和红外线区 域具有高透射率的基质材料。通常,用于波长转换的基质材料是透明树脂,诸如环氧类 (-C-0-C-)或硅氧类(-C-O-Si-C-)透明树脂,并且还是丙烯酰类、乙烯类和碳酸酯类透明 聚合物。为了形成涂覆溶液,使这些树脂和聚合物与波长转换剂混合,接着用溶剂稀释混合 溶液,然后进行使用(韩国专利第10-0682928号,韩国专利第10-1034473号)。 当通过使用包括波长转换剂的树脂和聚合物涂覆溶液来形成波长转换片时,存在 的缺点为,当长时间暴露于光源时,发生黄变现象且光透射率逐渐降低。另外,树脂和聚合 物的耐热性差并且不阻挡水和大气气体的渗透,因此当长时间暴露时,所包括的波长转换 剂发生光致褪色,并且发光性能变差,从而波长转换的效率逐渐降低。 为了解决这些问题,已经提出了利用诸如玻璃和氧化硅(SiO2)的无机基质作为波 长转换片的材料(J. Non-Crystal. Sol. 357, 2011,2435~2439)。另一方面,这种无机材料 需要700°C或更高的高温烧结,并且还会存在下问题:在烧结期间,基板可能会变形,波长 转换剂可能会变性,或者在波长转换膜上可能会发生裂纹。 为了解决高温烧结时无机材料薄膜的所述问题,可在一些情况下使用溶胶-凝胶 氧化娃(J Luminescence, 2013, 135, 15~19)。然而,在这种情况下,即在使溶胶前驱体凝 胶化的工艺期间,由于显著的体积收缩率(50%或更多),所以出现裂纹和局部缺陷。因此, 为了制备没有缺陷的透明薄膜,需要诸如压制烧结的特殊操作。 现有技术的引用列表 专利文献 专利文献1 :日本专利公开第2013-214427号 专利文献2 :美国专利第8, 563, 129号 专利文献3 :韩国专利第10-0682928号 专利文献4 :韩国专利第10-1034473号 非专利文献 非专利文献 I !Journal of Non-Crystalline Solids, 357, 2011,2435 ~2439 非专利文献 2 : Journal of Luminescence, 2013, 135, 15 ~19。
技术实现思路
本专利技术针对一种具有优异的可见光透射率和光致发光性能的涂覆组成物以及一 种利用其制备的波长转换片。 根据本专利技术的一个方面,提供一种涂覆组成物,所述涂覆组成物包括溶剂、聚硅氮 烷和波长转换剂,并且相对于水溶液具有50%或更高的可见光透射率。 聚硅氮烷可以由以下化学式1表示: 〈化学式1〉【主权项】1. 一种涂覆组成物,所述涂覆组成物包括溶剂、聚硅氮烷和波长转换剂,涂覆组成物相 对于水溶液呈现出50 %或更高的可见光透射率。2. 根据权利要求1所述的涂覆组成物,其特征在于,聚硅氮烷由以下化学式1表示: 〈化学式1〉在化学式1中, m和η是1至500的整数; R1、R2、R4和R 5分别为氢、甲基、乙烯基或苯基,并且彼此相同或彼此不同; R3和R6为氢、三甲代甲硅烷基或烷氧基甲硅烷基丙基,并且彼此相同或彼此不同。3. 根据权利要求1所述的涂覆组成物,其中,相对于组成物的总量,聚硅氮烷的含量为 Ivol %至 99vol %。4. 根据权利要求1所述的涂覆组成物,其中,波长转换剂包括镧系化合物和过渡金属 化合物中的至少一种。5. 根据权利要求4所述的涂覆组成物,其中,镧系化合物和过渡金属化合物包括:硝酸 基化合物、碳酸基化合物、卤素基化合物、硫酸基化合物、氧基化合物、磷酸基化合物、醋酸 盐化合物、乙酰乙酰化合物或配位有机化合物类化合物。6. 根据权利要求1所述的涂覆组成物,其中,波长转换剂包括有机发光体。7. 根据权利要求6所述的涂覆组成物,其中,有机发光体包括从由包括芳族烃、脂环族 烃、醚、卤代烃或萜烯官能团的有机单体和其聚合物组成的组中选出的至少一种。8. 根据权利要求1所述的涂覆组成物,其中,波长转换剂包括颗粒尺寸为2nm至40nm 的半导体纳米晶体。9. 根据权利要求8所述的涂覆组成物,其中,半导体纳米晶体包括从由CdTe/CdSe、 CdS (Se) /CdTe、CdS (Se) /ZnTe、CuInS (Se) /ZnS (Se)、Cu (Gain) S (Se) /ZnS (Se)、ZnTe/ CdS (Se)、GaSb/GaAs、GaAs/GaSb、Ge/Si、Si/Ge、PbSe/PbTe、PbTe/PbSe、CdTe、CdSe、ZnTe、 CuInS、CuGaS、Cu (Ga, In) S、CuGaSnS(Se)、CuGaS(Se)、CuSnS(Se)、ZnS、CuInSe、CuGaSe、 ZnSe、ZnTe、GaSb、GaAs、Ge、Si、PbSe、PbTe、PbTe 和 PbSe 组成的组中选择的至本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种涂覆组成物,所述涂覆组成物包括溶剂、聚硅氮烷和波长转换剂,涂覆组成物相对于水溶液呈现出50%或更高的可见光透射率。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:赵素惠韩准秀李昇勇朴锺九政东义柳福烈
申请(专利权)人:韩国科学技术研究院
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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