具有嵌入透明基体的光致发光材料的复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种复合材料(10)，所述复合材料包括至少一种光致发光材料(12)，所述光致发光材料作为发光介质嵌入透明基体(14)中。至少一种光致发光材料(12)的折射率(nP)和基体(14)的折射率(nM)在此具有最高±0.2的差。本发明专利技术还涉及一种具有至少一个载体元件(18)的显示装置(16)，所述载体元件包括至少一种这种复合材料(10)作为层(20)或者作为层(20)的组成部分。最后，本发明专利技术涉及一种用于运行这种显示装置(16)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有嵌入透明基体的光致发光材料的复合材料
本专利技术涉及一种具有至少一种光致发光材料的复合材料，所述光致发光材料作为发光介质嵌入透明基体中。本专利技术还涉及一种具有这种复合材料的显示装置以及一种用于运行这种显示装置的方法。
技术介绍
在多种日常应用领域中存在如下期望：根据需要能够大面积地在陈列橱窗面、房屋立面、交通工具玻璃等上提供信息，如专用标志、图像、文本等。在此还期望的是：上面应呈现所述信息的表面在关断状态下、即当不显示信息时，光学上与类似的表面没有区别或区别尽可能小，所述类似的表面不适合于这种信息显示。例如，在关断状态下，应尽可能不能识别出：陈列橱窗玻璃能够进行这种信息显示。至今为止，对于这种应用领域主要将透明的有机发光二极管(organiclightemittingdiode，OLED)用作为能发光的复合材料。借助于这种OLED例如可行的是：在OLED的接通或激发的状态下，相应构成的陈列橱窗玻璃呈现信息，但是在OLED的关断或未激发的状态下此外是至少受限透明的，即对于人眼可见的大约380nm直至大约780nm的光谱范围中的电磁辐射而言是部分透射的。但是，如下情况应视作为如今可用的OLED的缺点：所述OLED的应用限制于显著小于1m2的相对小的面积上。此外，OLED由于所需要的电极层而相对强地降低载体材料、如玻璃、丙烯酸玻璃、塑料等的透明度。因此，能够用于光发射的面在关断状态下也是可识别的，并且具有乳白色的、即仅受限透明的并且通常淡黄色的观感。应用OLED的一个已知的替选方案在于：将光投影到设有散射层的载体材料、如玻璃等上，以便有针对性地散射或反射入射光。在此，散射层与OLED相比能够是显著更大面积的。当然，这种散射层强制性地导致光学观感的强烈变化，使得例如相应构成的玻璃面不再显得是透明的，而是显得是乳白色的或半透明的。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种能发光的复合材料，所述复合材料适合于大面积地显示信息并且至少在关断或未激发的状态下至少基本上是透明的。本专利技术的其他目的在于：提供一种具有这种复合材料的显示装置以及一种用于运行这种显示装置的方法。所述目的根据本专利技术通过具有权利要求1的特征的复合材料、通过根据权利要求8的显示装置以及通过根据权利要求15的用于运行这种显示装置的方法来实现。本专利技术的有利的设计方案与适当的改进形式在相应的从属权利要求中给出，其中复合材料的有利的设计方案能够视作为显示装置的或方法的有利的设计方案，并且反之亦然。本专利技术的第一方面涉及一种复合材料，所述复合材料包括至少一种光致发光材料，所述光致发光材料作为发光介质嵌入透明基体中，其中根据本专利技术提出：至少一种光致发光材料的折射率和基体的折射率具有最高±0.2的差。通过将透明基体选择成使得其折射率接近光致发光材料的折射率的方式，根据本专利技术的复合材料关于光散射几乎是“不可见的”，因为穿过复合材料的光与之相应地不被散射或反射或者仅不显著地被散射或反射。因此，复合材料对于在对人眼可见的频率中的入射的电磁辐射是透明的。将透明在本专利技术的范围中理解为：在20℃和1cm的层厚度的情况下，对于处于人眼可见的光谱范围的光，复合材料的内部透射率、即不考虑边界面处的菲涅尔反射的条件下的透射率为至少0.8、尤其至少0.9并且优选至少0.95。光致发光材料或全部光致发光材料的总和占复合材料的总质量的重量份额原则上能够自由地在0.1％和99.9％重量百分比之间选择，并且例如为0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％或99.9％，其中相应的中间值应视作为共同公开。至少一种光致发光材料原则上能够是发荧光的和/或发磷光的。同样地，至少一种光致发光材料原则上能够是宽带发光材料、线性发光材料或由其构成的混合物。基体原则上能够由一种材料构成或由两种或更多种适当的材料的混合物构成，其中基体的一种或多种材料在对于人眼可见的光谱范围中优选不光致发光。±0.2的差在本申请的范围内尤其应理解为如下差，所述差的绝对值例如为0.20、0.19、0.18、0.17、0.16、0.15、0.14、0.13、0.12、0.11、0.10、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.009、0.008、0.007、0.006、0.005、0.004、0.003、0.002、0.001或更小，其中相应的中间值能够视作为共同公开。优选地，折射率的差的数值尽可能地小，尤其为0。因此，一方面可行的是：光致发光材料通过用适当的电磁辐射加载来激发，以便呈现信息，另一方面，复合材料在光致发光材料的未激发的状态下至少基本上是透明的。通过使用至少一种光致发光材料，与OLED不同地还可行的是：将复合材料用于大面积地呈现信息，因为不需要电极层等，而是仅需要相应的光加载，以激发光致发光材料。但是原则上，复合材料当然也能够仅用于照明目的。在此，为了加载光或激发至少一种光致发光材料，在最简单的情况下，能够使用太阳光或日间光。但是也能够设有一个或多个人造光源或照明装置，以激发光致发光材料。因此，复合材料能够尤其灵活地使用并且几何上几乎任意地缩放。根据基体的机械特性和几何设计，复合材料还能够可选地单独地使用，例如用作为能发光的玻璃窗替换物，或者作为透明覆层施加到附加的载体材料上。在本专利技术的一个有利的设计方案中提出：光致发光材料的吸收最大值位于人眼可见的光谱范围之外。换言之，根据本专利技术提出：光致发光材料在20℃和1cm的层厚度的情况下对于在人眼可见的光谱范围中的光具有最高0.25、尤其最高0.2和优选最高0.1的最大吸收率。借此，光致发光材料实际上不在可见光谱范围中吸收，进而在未激发的状态下显得是至少接近无色或白色的，使得复合材料不仅能够透明地构成，而且也能够无色地或至少基本上无色地构成。这在光致发光材料的未激发的状态下允许复合材料的光学上尤其不引人注意的设计方案。例如，能够设有一种或多种光致发光材料，所述光致发光材料通过人眼不可见或几乎不可见的辐射、即例如深蓝光、紫光、近紫外辐射或紫外辐射来激发，并且复合材料的透明度不被损害或不被显著地损害。另一优点在于：光致发光材料的激发能够相应地不引人注意地进行。在本专利技术的另一有利的设计方案中提出：光致发光材料由颗粒构成，所述颗粒具有≤400nm、尤其<100nm并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料(10)，所述复合材料包括至少一种光致发光材料(12)，所述光致发光材料作为发光介质嵌入透明基体(14)中，其中至少一种所述光致发光材料(12)的折射率(nP)和所述基体(14)的折射率(nM)在此具有最高±0.2的差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.06 DE 102015212595.51.一种复合材料(10)，所述复合材料包括至少一种光致发光材料(12)，所述光致发光材料作为发光介质嵌入透明基体(14)中，其中至少一种所述光致发光材料(12)的折射率(nP)和所述基体(14)的折射率(nM)在此具有最高±0.2的差。2.根据权利要求1所述的复合材料(10)，其特征在于，所述光致发光材料(12)的吸收最大值位于对于人眼可见的光谱范围之外。3.根据权利要求1或2所述的复合材料(10)，其特征在于，所述光致发光材料(12)由颗粒构成，所述颗粒具有≤400nm、尤其<100nm并且优选<5nm的平均颗粒直径，和/或具有≥800nm、尤其>10μm并且优选>30μm的平均颗粒直径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料(10)，其特征在于，至少一种所述光致发光材料(12)选自：无机发光材料、有机发光材料和量子点。5.根据权利要求4所述的复合材料(10)，其特征在于，所述光致发光材料(12)选自如下无机发光材料中的至少一种无机发光材料：-(M1-xEux)10(PO4)6(Cl,F)2，其中M是选自Sr、Mg、Ca和Ba中的一种或多种元素，并且x＝0.01-0.12；-M1-yEuyMgAl10O17，其中M是选自Ba、Mg、Ca和Sr中的一种或多种元素，并且y＝0.01-0.9；-M1-zEuzMgAl10O17，其中M是选自Ba、Mg、Ca和Sr中的一种或多种元素，并且z＝0.01-0.9；-(M1-pEup)6BP5O20，其中M是选自Sr、Mg、Ca和Ba中的一种或多种元素，并且p＝0.01-0.9；-(Sr1-qEuq)4Al14O25，其中q＝0.01-0.9；-Mg4Ge1-rMnr(O,F)6，其中r＝0.001-0.06；或者-M1-sEus(Mg1-tMnt)Al10O17，其中M是选自Ba、Mg、Ca和Sr中的一种或多种元素，s＝0.01-0.7并且t＝0.05-0.5。6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合材料(10)，其特征在于，所述基体(14)包括玻璃、硅树脂、塑料、尤其聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、环氧树脂、甲醛树脂、聚丙烯腈、聚酰胺、聚丁二烯、聚酯、聚乙烯、聚脲、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯和/或聚四氟乙烯、陶瓷和/或非金属杂化聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·弗里斯赫艾森，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE