一种稀土防蓝光屏幕保护膜的制备方法及应用

本发明涉及一种防蓝光保护膜的制备方法及其应用，属于功能薄膜领域。

背景技术：

1、以白光led为显示背光系统的显示组件成为现有电子显示技术的主要产品方案，此类显示屏幕被广泛应用于移动通讯终端设备，计算机设备，家用及商用显示设备及娱乐设备等。因白光led所带来的蓝光危害和“富蓝化”的光生物安全问题是该类显示屏幕的重大技术缺陷。白光led的光辐射危害主要表现在眼睛的近紫外辐射损伤、视网膜蓝光的光化学损伤等方面。峰值在430nm左右的短波长高能蓝光会引起视网膜光化学损伤和色素上表皮细胞的凋亡。短波蓝光具有较高的能量和组织穿透能力，对于哺乳动物的生物光敏基团具有较强破坏作用，造成视网膜病变。病理研究表明白光led中的高能蓝光可能会在年龄相关性黄斑变性形成机制中起到一定加速作用。由于儿童的视网膜黄斑对蓝光的吸收能力弱，同样的光照强度下，透过的蓝光辐射量是成年人的两倍左右，蓝光辐射对儿童视网膜的危害更甚。处于生长发育期的低龄人群若长期处于高能蓝光照明环境，轻者诱发致盲眼病，重者造成终身视力低下。

2、现阶段存在的主流蓝光吸收材料多为有机小分子蓝光吸收材料，所制成的具有防蓝光功能的两大类电子显示屏防护产品为蓝光防护眼镜及防蓝光功能膜贴膜。因有机小分子蓝光吸收材料本身稳定性差，耐热耐湿性能不佳，特别是自身底色较深造成制成产品黄色指数较高，最终影响显示效果的真实呈现。

3、基于我国战略资源稀土材料所开发的饱和配位有机稀土配合物光功能材料具有显著的光物理性能及优良的耐候性，相较于传统稀土氧化物发光材料更加提升了树脂相容性及加工便利性，特别是受蓝光激发的四唑类铕配合物材料将其应用于蓝光防护领域，不仅实现了对高能蓝光的有效吸收转化，更降低了蓝光防护膜产品的黄度系数，防蓝光不偏色。

4、因此本发明提供了一种防蓝光屏幕保护膜的制备方法，该膜可以吸收短波高能蓝光并转化为更长波段的红光可见光，实现对蓝光的阻隔防护，有效减轻蓝光对人眼的伤害。不仅可应用于手机、电脑、电视、仪器等电子产品的显示屏，还可以应用于包装、复合、电气、医药等领域。此外，本发明中的一种防蓝光屏幕保护膜还具有防水、防油污、防腐蚀、防刮、防爆等优点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于利用具有极窄的光学输出带宽特性及优异耐候性的有机稀土光转换材料实现蓝光防护。特别是一种以铕（ⅲ）为中心离子、四唑为有机配体的稀土配合物，其荧光发射峰分别在500nm和610nm处，其中610nm为最大发射峰，在410nm激发光激发下发出红光的材料。提供一种防蓝光屏幕保护膜及其制备方法，具体涉及有机稀土转光材料、表面涂料和树脂膜制成的层状膜产品。

2、本发明所采取的技术方案是：

3、本发明的第一个方面，提供一种防蓝光屏幕保护膜，包括树脂薄膜，设置于所述树脂薄膜层上（正面）的防蓝光功能涂层、设置于所述防蓝光功能涂层上的离型膜层、设置于所述树脂薄膜层下（背面）的压敏胶层和设置于所述压敏胶层下的离型膜层。

4、优选的，上述防蓝光功能涂层的组分包括高分子粘结材料、有机助剂（溶剂）、固化引发剂、有机稀土光转换材料。

5、优选的，上述防蓝光功能涂层的组分按质量份数包括15～40份高分子粘结材料、70～150份有机助剂（溶剂）、0.5～4份光引发剂、0 .5～10份有机稀土光转换材料。将防蓝光功能涂层涂布在树脂薄膜上的主要目的是赋予贴膜光转换的功能及抗刮擦的功能。

6、优选的，上述有机稀土光转换材料为多环芳烃稀土配合物、 β-二酮类稀土配合物、杂环稀土配合物及杂核镧系配合物中的至少一种；进一步优选的，上述有机稀土光转换材料是四唑为有机配体的杂环稀土配合物且中心配位离子为铕，其荧光发射峰分别在500nm和610nm处，其中610nm为最大发射峰，在410nm激发光激发下发出红光。选用有机稀土光转换材料能赋予防蓝光功能涂层防蓝光效果。

7、优选的，上述有机稀土光转换材料粒子的粒径范围选自0.1μm -10μm；优选的，所述有机稀土光转换材料的粒径范围选自0.8μm -6μm。

8、优选的，上述高分子粘结材料为选自聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

9、优选的，上述有机助剂（溶剂）为选自甲苯、二甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、单官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、双官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、4～6官能度的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中的至少一种。

10、优选的，上述固化引发剂为选自苯甲酰乳酸乙酯类引发剂、过氧化苯甲酰类引发剂、 α-羟基酮类引发剂中的至少一种。

11、本发明对所述的树脂薄膜的种类及厚度没有特殊的限制，采用本领域技术人员所熟知的透明光学级别高分子树脂膜即可。在本发明的实施例中，所述基材树脂薄膜可以选自聚丙烯酸树脂膜、聚碳酸酯膜、酸类纤维素膜或热塑性聚酯膜；优选的，所述树脂薄膜可以选自光学级别的三醋酸纤维素（tac）膜、聚对苯二甲酸乙酯（pet）膜、聚碳酸酯（pc）膜或亚克力（pmma）膜中的至少一种。

12、优选的，上述压敏胶粘剂为有机硅压敏胶粘剂，有机硅压敏胶粘剂具有较佳的耐候性，同时具有自排气功能，可实现很好的自贴合效果。

13、优选的，上述压敏胶粘剂(psa)的组分包括树脂、有机溶剂、交联剂和催化剂；将树脂薄膜的背面涂布压敏胶粘剂(psa)层的主要目的是可将防蓝光膜贴覆于显示屏幕的表面，易于施工使用；本发明对所述压敏胶粘剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员所熟知的行业通用种类的有机硅压敏胶粘剂即可，可自市场购得。

14、优选的，上述离型膜为选自bopp层、pp层和pe层的至少一种，其具有较好的抗静电耐刮性；优选为pet层，其不仅具有较好的耐刮性，还具有抗静电作用。

15、优选的，上述防蓝光基膜的厚度选自50微米- 500微米；进一步优选的，所述防蓝光基膜的厚度选自100微米-280微米；更优选的，所述防蓝光基膜的厚度选自200微米-250微米。

16、优选的，上述防蓝光功能涂层的厚度为150μm～250μm、所述压敏胶粘剂剂层的厚度不受限制和所述离型膜的厚度为50μm～100μm。

17、本发明的第二个方面，提供一种防蓝光屏幕保护膜的制备方法，包括如下步骤：

18、（1）在树脂薄膜正面涂布防蓝光功能涂层，干燥，紫外固化成型；

19、（2）在防蓝光功能涂层上覆加离型膜层；

20、（3）在树脂薄膜背面涂布压敏胶粘剂层，固化；

21、（4）在压敏胶粘剂层下覆加离型膜层，得到上述组成的防蓝光屏幕保护膜。

22、优选的，上述步骤(1)中涂布的方式为刮板或刮棒涂布（微型凹版涂布）。

23、优选的，上述步骤(1)中干燥为加热至80℃～130℃干燥，干燥的时间可以为0.1小时～1.0小时。

24、优选的，上述步骤(1)中紫外固化的光源为高压汞灯或无极灯，紫外光照射时的紫外光能量强度为500～800mj/cm2。

25、优选的，上述步骤(3)中涂布的方式为狭缝涂布。

26、优选的，上述步骤(3)中固化的温度为100℃～150℃。固化时间为10分钟。

27、本发明的技术方案至少具有以下有益的效果：

28、（1）本发明的防蓝光功能涂层中，选用有机稀土转光材料作为高能蓝光的吸收转换材料，可以吸收短波高能蓝光并转化为更长波段的红光可见光，实现对蓝光的阻隔防护，有效减轻电子显示屏中高能蓝光对人眼的伤害；

29、（2）本发明选用的有机稀土转光材料其粒度范围合理，与防蓝光功能涂层中的高分子粘结材料有较佳的相容性，生产加工简便，从而在保证防蓝光屏幕保护膜透明性的前提下，实现了较浅的膜层底色；

30、（3）区别于传统的高黄色指数的无机材料及小分子有机蓝光吸收材料，其直接添加于防蓝光功能涂层中会使得防蓝光功能涂层的透明性降低，应用于显示屏上时偏色严重影响使用观感。本发明无需加入油溶性透明紫染料和/或油溶性透明蓝染料来调节屏幕保护膜的颜色。