利用上转换材料和下转换材料的颜色增强制造技术

本发明专利技术涉及利用上转换材料和下转换材料的颜色增强；涉及一种发光组合物，该发光组合物包括第一颜色发射体和第二颜色发射体。第一颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光。第二颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光。相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的所述标颜色的光强度被增强。发光组合物可以是涂料、墨、织物、丝线、路标、公路标志、汽车、船、飞机、反射器、建筑产品、混凝土产品、环氧树脂产品、珠宝产品、有色隐形眼镜、烛产品、橡胶制品、塑料制品或其它有色表面中的一部分。

【技术实现步骤摘要】
利用上转换材料和下转换材料的颜色增强本申请是名为“利用上转换材料和下转换材料的颜色增强”、申请号为201180048021.5的中国专利申请的分案申请，专利申请201180048021.5是根据专利合作条约于2011年8月5日提交的国际申请(PCT/US2011/046709)进入中国国家阶段的国家申请。相关申请的交叉引用本申请涉及并且依据35U.S.C.§119(e)要求2010年8月6日提交的美国临时专利申请61/371,549的优先权。本申请涉及2009年3月18日提交的美国临时专利申请61/161,328并且涉及2009年11月10日提交的美国临时专利申请61/259,940，其全部公开内容通过引用合并到本文中。本申请涉及美国系列第12/725,108号，其全部内容通过引用合并到本文中。本申请涉及2007年8月6日提交的临时申请系列第60/954,263号和2008年2月21日提交的61/030,437以及2008年3月31日提交的美国申请系列第12/059,484号，其内容通过引用合并到本文中。本申请还涉及2007年11月6日提交的美国申请系列第11/935,655号和2008年4月4日提交的临时申请系列第61/042,561号、2008年3月11日提交的61/035,559以及2008年7月11日提交的61/080,140，其全部内容通过引用合并到本文中。本申请涉及2009年3月10日提交的美国专利申请12/401,478，其全部内容通过引用合并到本文中。本专利技术涉及2007年11月6日提交的美国专利申请11/935,655和2008年3月31日提交的12/059,484、2009年2月20日提交的美国专利申请12/389,946、2009年4月3日提交的美国专利申请12/417,779，其全部内容通过引用合并到本文中。
本专利技术涉及一种用于产生或增强从可见显示器和有色表面发射或反射的光以增强可见物体的外观的方法和系统。
技术介绍
目前，光(即，从无线电频率经过可见到X射线波长范围的电磁辐射)被用于许多工业、通信、电子和制药过程中。红外线和可见范围内的光通常源自电能源，例如或者加热材料至发生黑体辐射的极高温度(如在白炽灯中)。可见和紫外范围内的光通常通过加热气体至与发射光同时发生从气体原子或分子的一种电子状态的跃迁的放电而产生。也存在其中在材料中的电子/空穴复合以产生光发射的基于半导体的光源(如在发光二极管和半导体的激光器中)。可见光定义为具有在380nm和750nm之间的波长的电磁辐射。一般而言，包括光的电磁辐射通过加速和减速或者改变带电粒子(如具有高热能的分子(或相邻原子)的一部分或者原子(或分子)中的电子)的运动(振动)来产生。为了参考的目的，红外线(IR)辐射只超出可见区域的红端；并且，紫外线(UV)辐射具有比紫光更短的波长。UV部分的频谱被分为三个区域：UVA(315nm至400nm)、UVB(280nm至315nm)和UVC(100nm至280nm)。用于照明应用的工业灯覆盖用于适当的白色感知的可见范围的波长。如加热的灯丝等热源可以由包括W灯丝、卤素保护的W灯丝和电诱导的高温等离子体(弧光灯)的不同类型的导体制成。辐射源的功率(每秒发射的能量)经常以瓦(W)表示，但是光也可以以流明(lm)表示以解释眼睛对不同波长的光的不同的敏感度。导出的相关单位为沿着某一方向每球面度(单位立体角)的源的辐射率(亮度)W/m2(lm/m2)和表面的辐照度(照度)W/m2(lm/m2或lux)。随着紫外线源的发展，紫外线辐射越来越多地用于工业、化学和医药用途，例如，UV光已知为消毒介质并且已知可以驱动多个光激活的化学过程如粘合剂或涂料中聚合物的交联。通常，紫外线源使用气体放电灯以产生紫外线范围内的发射光。然后所发射的光被光学过滤以除去大量并非所有的非紫外线频率。紫外光也可以在半导体磷光体中由于用高能源激发这些磷光体(例如，X射线照射)而产生。随着红外线辐射源的发展，红外线辐射越来越多地用于通信和发信号(signaling)用途。通常，红外线源使用称为发光棒(glowbars)的广谱光源以产生集中于红外线范围的广谱光或者使用激光以发射非常具体的红外线波长。对于宽频带源，所发射的光被光学过滤以除去即使不是全部亦是大多数的非红外线频率。一般期望具有能将光从一个频率范围转换为另一个范围的设备、材料和能力。下转换是将较高能量的光转换为较低能量的一种方式，如在上述的磷光体中所使用的。上转换同样地示出为将较低能量的光转换为较高的能量的光。通常，该过程是多光子吸收过程，在该过程中，两个或更多个光子用于促进在基底媒质中的激发的电子状态，反过来基底媒质辐射具有能量比促进多光子吸收过程的入射光的能量更高的波长的光。以往，已经研究和记录了下转换和上转换二者。事实上，研究者已经研究了光致发光和荧光的现象，该现象是使某些固体在通过外部能源的驱动或充电的情况下发射光的能力。大量公知的磷光体和荧光体通过高能量的电子或光子触发并且发射较低能量的光子。已经认识到某些红外线磷光体可以将红外光转换为可见范围内的光(紫色到红色)。光的性质如光的发光度在人眼感知和识别用可见光形成的临时图像或永久图像(例如由道路和公路所示出的)的读取和显示应用中特别地重要。电视、电脑监视器、显示器和标志使用高能量电子撞击发射可见光的磷光体的阴极射线技术(CRT)。电视、电脑监视器、显示器和标志最近已经使用液晶显示器技术或等离子体显示器技术以产生人眼可识别的可见图像。在这些和其它的读取或显示应用中，已经尝试开发具有相对高对比度图像的显示器，同时最大限度地减少可能减损所显示图像的对比度的、由显示器发射或反射的宽频带光的量。
技术实现思路
在一个实施方案中，提供了一种发光组合物，该发光组合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射体，并且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第二颜色发射体。相对于没有从第一颜色发射体和第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的目标颜色的光强度被增强。在另一实施方案中，提供了一种涂料，该涂料包括颜料和包括在颜料中的颜色发射体的混合物。该混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射体，并且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第二颜色发射体。相对于没有从第一颜色发射体和第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的目标颜色的光强度被增强。在另一实施方案中，提供了一种墨，该墨包括染料和包括在染料中的颜色发射体的混合物。该混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射体，并且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第二颜色发射体。相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的目标颜色的光强度被增强。在另一实施方案中，提供了一种显示器，该显示器包括滤色器或颜色反射表面以及包括在滤色器或颜色反射表面中的颜色发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光组合物，包括：第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于所述能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光；其中相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的所述目标颜色的光强度被增强。

【技术特征摘要】
2010.08.06 US 61/371,5491.一种发光组合物，包括：第一颜色发射体，所述第一颜色发射体包括下转换材料并且配置为在暴露于能量源时响应于比第一目标颜色的可见光的能量更高的第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；第二颜色发射体，所述第二颜色发射体包括上转换材料并且配置为在暴露于所述能量源时响应于比第二目标颜色的可见光的能量更低的第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光；其中相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的所述目标颜色的光强度被增强。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体中的至少之一包括直径小于1000纳米的发光颗粒。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述发光颗粒包括具有相对于其设置的金属结构的颗粒，其中所述金属结构的物理特性设置为使得在所述金属结构中的表面等离子体激元共振在以下频率时发生共振的值：所述频率提供与所述第一波长带或所述第二波长带的光谱重叠或者提供增强的所述第一目标颜色或所述第二目标颜色的发射。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体的混合物包括有用于显示器的染料分子。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体的混合物包括涂料、墨、织物、线、公路标志、汽车、船、飞机、反射器、建筑产品、环氧树脂产品、珠宝产品、有色隐形眼镜、烛产品、橡胶制品或塑料制品中的至少之一的有色表面的组分。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体的混合物包括将反光涂料中的玻璃珠固定到基底涂料的粘合剂层的组分。7.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体包括：第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见颜色；以及第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见颜色。8.根据权利要求7所述的组合物，还包括第三材料，所述第三材料配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。9.根据权利要求7所述的组合物，还包括第三材料，所述第三材料配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体中的至少之一包括相对于纳米颗粒发射体设置的金属结构。11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述金属结构包括具有球形壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的至少之一的金属壳。12.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体中的至少之一包括下转换材料，所述下转换材料包括Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；Mn，ErZnS；Mn，YbZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，YbZnS：Tb3+，Er3+；ZnS：Tb3...

【专利技术属性】
技术研发人员：小弗雷德里克·A·博尔克，哈罗德·瓦尔德，
申请(专利权)人：免疫之光有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US