用于沉積光致發(fā)光材料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種將光致發(fā)光材料沉積在聚合物材料的表面內(nèi)的方法。該方法包含將光致發(fā)光材料溶解在水中以形成溶液。之后將溶液的溫度控制在預(yù)設(shè)溫度。使表面在預(yù)設(shè)溫度與溶解接觸預(yù)設(shè)時間，由此使光致發(fā)光材料注入表面。在預(yù)設(shè)時間之后，通過利用水洗滌表面來將溶液從表面移除。
【專利說明】
用于沉積光致發(fā)光材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明大體涉及用于在車輛結(jié)構(gòu)中沉積材料的方法，并且更具體地涉及用于在車 輛的聚合物部分的表面中沉積光致發(fā)光材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由光致發(fā)光材料產(chǎn)生的照明提供了獨(dú)特且吸引人的視覺體驗。因此，在車輛的多 個部分中包含這種光致發(fā)光材料以提供環(huán)境照明和工作照明是期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，公開一種在聚合物材料的表面內(nèi)沉積光致發(fā)光材料的方 法。該方法包含將光致發(fā)光材料溶解在水中以形成溶液。之后將溶液的溫度控制在預(yù)設(shè)溫 度。使表面與預(yù)設(shè)溫度的溶液接觸預(yù)設(shè)時間，由此使光致發(fā)光材料注入該表面。在預(yù)設(shè)時間 之后，通過利用水洗滌表面而將溶液從表面移除。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開一種在聚合物材料的表面內(nèi)沉積光致發(fā)光材料的方 法。該方法包含將光致發(fā)光材料溶解在液體中以形成溶液。之后將溶液的溫度控制在預(yù)設(shè) 溫度。將該表面浸入預(yù)設(shè)溫度的溶液中達(dá)預(yù)設(shè)時間，由此使光致發(fā)光材料注入該表面。在預(yù) 設(shè)時間之后，通過利用洗滌液洗滌表面而將溶液從表面移除。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，公開一種在聚合物材料的表面內(nèi)沉積光致發(fā)光材料的方 法。該方法包含將光致發(fā)光材料溶解在流體中以形成溶液。之后將溶液的溫度控制在預(yù)設(shè) 溫度。將表面浸入預(yù)設(shè)溫度的溶液中達(dá)預(yù)設(shè)時間，由此使光致發(fā)光材料注入該表面。在預(yù)設(shè) 時間之后，通過利用洗滌液洗滌表面而將溶液從表面移除。預(yù)設(shè)時間響應(yīng)于預(yù)設(shè)溫度增加 而減少。
[0006] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員一經(jīng)研究下列說明書、權(quán)利要求以及附圖就可以理解和領(lǐng)會本 發(fā)明的這些以及其他方面、目標(biāo)以及特性。
【附圖說明】
[0007] 在圖中：
[0008] 圖1是示出照明系統(tǒng)的車輛內(nèi)部的透視圖；
[0009] 圖2是具有沉積在表面內(nèi)的光致發(fā)光部分的車輛結(jié)構(gòu)的詳細(xì)剖視圖；
[0010] 圖3是配置用于照明面板表面的照明裝置的前光式配置的示意圖；
[0011] 圖4是配置用于將第一波長的光轉(zhuǎn)換為至少第二波長的照明裝置的背光式配置的 不意圖；以及
[0012] 圖5是用于在車輛面板中沉積光致發(fā)光材料的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013] 根據(jù)需要，在此公開了本發(fā)明的詳細(xì)實施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，公開的實施例 僅僅是本發(fā)明的示例，其可以體現(xiàn)為不同的和替代的形式。附圖不一定是具體設(shè)計，且為了 呈現(xiàn)功能概況，一些圖示可以被夸大或縮小。因此，在此公開的特定的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng) 解釋為限制，而是僅僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多方面使用本發(fā)明的典型基礎(chǔ)。
[0014] 如在此所用的，當(dāng)用于一系列兩個或多個項目中時使用的術(shù)語"和/或"意味著可 以單獨(dú)使用任何一個所列項目或可以使用兩個或多個所列項目的任意組合。例如，如果混 合物被描述為包含組分A、B和/或C，混合物可以包含單獨(dú)的A;單獨(dú)的B;單獨(dú)的C; A和B的組 合;A和C的組合;B和C的組合;或A、B和C的組合。
[0015] 參照圖1，示出了車輛6內(nèi)部的透視圖，內(nèi)部示出照明系統(tǒng)8。本發(fā)明提供用于在車 輛6的面板10中沉積光致發(fā)光材料的方法。通過在面板10的至少一個表面14內(nèi)沉積光致發(fā) 光材料，面板10可以使用在照明系統(tǒng)8中以從包含光致發(fā)光材料的表面發(fā)射光。該方法包括 制備且在面板10的至少一個表面14內(nèi)注入光致發(fā)光材料的各個步驟。如這里所述，面板10 可以對應(yīng)于車輛6的各種內(nèi)部和/或外部面板。在一些實施例中，面板10可以是聚合物材料， 聚合物材料可以以各種形狀和比例成型且應(yīng)用于車輛6的各種表面、部件和/或裝置。這里 說明的各種實施例提供可以用在車輛6的任何部分內(nèi)以照明至少一個表面14的面板，從而 為車輛6提供吸引人的照明裝置。
[0016] 如圖1所示，面板10可以對應(yīng)于車輛6的各種面板和/或部分。例如，面板10可以對 應(yīng)于方向盤16、儀表18、儀表盤20、車輛控制臺22、內(nèi)車門面板24、座椅面板26和/或設(shè)置在 車輛6上的各種其他面板的至少一部分。在示例性實施例中，面板10可以對應(yīng)于車輛的各種 面板，尤其是由聚合物材料形成的面板。例如，面板10可以對應(yīng)于固定到車輛6內(nèi)或外的成 型聚合物部件。雖然這里具體說明了車輛6的特定面板和結(jié)構(gòu)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到 存在位于整個車輛6中的其他合適的內(nèi)部和/或外部車輛結(jié)構(gòu)，其包括如所公開的其中結(jié)合 有光致發(fā)光材料的各種飾板/部件。
[0017] 面板10可以由配置用于發(fā)射光的第一發(fā)射32的光源30照明。光源30可以配置用于 發(fā)射第一波長的第一發(fā)射32或激發(fā)發(fā)射以激發(fā)包含光致發(fā)光材料的面板10的表面14。包含 光致發(fā)光材料的面板10的表面14可以被稱作光致發(fā)光部分34。光致發(fā)光部分34可以配置用 于將第一波長轉(zhuǎn)換為第二波長或輸出發(fā)射。第一波長可以對應(yīng)于第一顏色的光并且第二波 長可以對應(yīng)于與第一顏色不同的第二顏色的光。在各種實施例中，光源30可以設(shè)置車輛6的 各種位置，處于參照圖3和圖4所述的背光式和前光式配置中。雖然這里所述的照明系統(tǒng)8的 各種實施例涉及參照至少一個機(jī)動車輛示出的具體結(jié)構(gòu)，但可以理解的是該車輛照明系統(tǒng) 可以在多種應(yīng)用中使用。
[0018] 進(jìn)一步參照圖2和圖5進(jìn)行說明，可以使用將光致發(fā)光材料沉積在面板10的至少一 部分表面中的方法來制造面板10。用于沉積光致發(fā)光材料的方法可以包括使塑料或聚合物 物品（例如面板10)表面的至少一部分與處理組合物接觸，組合物包含分散在溶液中的光致 發(fā)光材料。在一些實施例中，光致發(fā)光材料可以分散在流體或液體中，例如水，并且可以將 塑料物品在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)浸入處理組合物中?？梢詫⑻幚斫M合物的溫度控制在預(yù)設(shè)溫度， 該溫度可以設(shè)置為使光致發(fā)光材料一致地沉積或注入塑料物品表面部分內(nèi)。本發(fā)明提供用 于將光致發(fā)光材料沉積到各種塑料物品中的多種方法。
[0019] 現(xiàn)在參照圖2,示出了車輛6的結(jié)構(gòu)42(例如面板10)的剖視圖，結(jié)構(gòu)42示出沉積在 表面14內(nèi)的光致發(fā)光部分34。不出了具有設(shè)置在表面14內(nèi)的光致發(fā)光材料44的結(jié)構(gòu)42。光 致發(fā)光材料44以埋封在結(jié)構(gòu)42的聚合物材料48內(nèi)的多個顆粒46示出。如這里所述，結(jié)構(gòu)42 可以對應(yīng)于車輛的任何表面或部分，例如面板10。
[0020] 光致發(fā)光部分34可以包括具有從磷光或熒光材料中選出的能量轉(zhuǎn)換元件的一種 或多種光致發(fā)光材料。該光致發(fā)光材料可以構(gòu)造用以將來自光源30的輸入電磁福射轉(zhuǎn)換為 總體具有較長的波長且表現(xiàn)不是輸入電磁福射特有的顏色的輸出電磁福射。輸入和輸出電 磁輻射之間的波長差稱為斯托克斯位移(Stokes shift)且用作對應(yīng)于光的波長變化的能 量轉(zhuǎn)換過程(常常稱為下變頻(down conversion))的主要驅(qū)動機(jī)制。在這里所述的各種實 施方式中，光的每種波長(例如第一波長等)與轉(zhuǎn)換過程中所使用的電磁輻射相對應(yīng)。
[0021] 結(jié)構(gòu)42可以對應(yīng)于成形為適于例如面板10的特定應(yīng)用的成型或注塑成型塑料?？?以通過使至少表面14與包含分散在溶液中的光致發(fā)光材料44的處理組合物接觸而將光致 發(fā)光材料44沉積在結(jié)構(gòu)42的表面14中?？梢酝ㄟ^這里所述的方法來控制光致發(fā)光材料44的 深度52和濃度54。例如，為了控制設(shè)置在表面14內(nèi)的光致發(fā)光材料44的深度52和/或濃度 54,該方法可規(guī)定使表面14與處理組合物接觸預(yù)設(shè)時間量。此外，可以通過將處理組合物保 持在預(yù)設(shè)溫度來控制深度52和/或濃度54。以這種方式，本發(fā)明提供將光致發(fā)光材料44 一致 和有效地沉積在表面14中以用于各種應(yīng)用的方法。
[0022]光致發(fā)光材料44的深度52可以確保在結(jié)構(gòu)42的整個壽命中保持光致發(fā)光部分34 的光致發(fā)光特性。例如，通過使結(jié)構(gòu)42的表面14接觸更長的持續(xù)時間，光致發(fā)光材料44的深 度可以增加并且提供對隨時間推移影響表面14的磨損的高抗性。光致發(fā)光材料44的濃度54 可以控制響應(yīng)于從光源30接收到第一發(fā)射32而從光致發(fā)光部分34發(fā)射的第二發(fā)射的強(qiáng)度 和/或色調(diào)。通過使結(jié)構(gòu)42的表面14接觸更長的持續(xù)時間可以增加光致發(fā)光材料44的濃度， 以使對應(yīng)于第二發(fā)射的光的強(qiáng)度或顏色色調(diào)也增加。在該方法中可以控制其他變量以控制 光致發(fā)光材料44的深度52和濃度54,包括控制處理組合物的溫度和分散在其中的光致發(fā)光 材料的濃度。
[0023] 結(jié)構(gòu)42可以可選地包括至少一個穩(wěn)定層56,以保護(hù)包含在結(jié)構(gòu)42內(nèi)的光致發(fā)光材 料44不被光解和熱降解。穩(wěn)定層56可被配置為粘附到光致發(fā)光部分34的單獨(dú)的層且在一些 實施例中可以與光致發(fā)光材料44類似地沉積在表面14上。在一些實施例中，穩(wěn)定層56可以 沉積在表面14內(nèi)，以使穩(wěn)定層56與結(jié)構(gòu)42中的光致發(fā)光材料44集成。光致發(fā)光部分34也可 以包括光學(xué)粘附或沉積在表面14附近的保護(hù)層58。保護(hù)層58可以對應(yīng)于配置用于保護(hù)光致 發(fā)光材料44不受由環(huán)境暴露所引起的物理和化學(xué)損傷的多種材料。
[0024]如這里所述，處理組合物可以對應(yīng)于水基流體，水基流體包含分散在其中的一定 濃度的光致發(fā)光材料。處理組合物可以進(jìn)一步包含一種或多種表面活性劑和/或增強(qiáng)性能 的添加劑。例如，為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)42對光致發(fā)光材料和/或增強(qiáng)性能的添加劑的吸收，可以在 處理組合物中引入表面活性劑。表面活性劑可以對應(yīng)于多種陰離子表面活性劑、兩性表面 活性劑、非離子表面活性劑、不飽和脂肪酸、多酚和/或聚烷基取代酚。也可以在處理組合物 中引入表面活性劑的組合。根據(jù)使用在處理組合物中的特定光致發(fā)光材料染料，也可以使 用例如十^?烷基橫基甜采喊、^?羥基乙基烷基甜采喊的兩性表面活性劑。
[0025]也可以在處理組合物中引入各種增強(qiáng)性能的添加劑。例如，增強(qiáng)性能的添加劑可 以包括紫外光穩(wěn)定劑、光學(xué)增亮劑、抗靜電劑、熱穩(wěn)定劑、紅外吸收劑和抗菌劑(物質(zhì)或化合 物）中的至少一種。增強(qiáng)性能的添加劑可以對應(yīng)于穩(wěn)定層56和/或保護(hù)層58。可以在處理組 合物中加入穩(wěn)定層56和保護(hù)層58中的每一種。在這樣的實施例中，穩(wěn)定層56和/或保護(hù)層58 可以結(jié)合在光致發(fā)光部分34中以形成整體的光致發(fā)光結(jié)構(gòu)。此外，穩(wěn)定層56和保護(hù)層58可 以在單獨(dú)的處理組合物中分散到聚合物材料48內(nèi)和/或作為一個或多個涂層或外層應(yīng)用到 結(jié)構(gòu)42的表面14。
[0026]這里所述的光致發(fā)光材料可以包括萘嵌苯染料（rylene dye )、三萘嵌二苯 (terrylene)、四萘嵌二苯(quarterrylene)以及磷光顏料，例如硫化鋅和錯酸鎖。光致發(fā)光 材料可以構(gòu)造用以將輸入電磁輻射轉(zhuǎn)換為總體具有較長的波長且表現(xiàn)不是輸入電磁輻射 特有的顏色的輸出電磁輻射。有關(guān)利用在車輛的至少一個光致發(fā)光部分中的光致發(fā)光結(jié)構(gòu) 的構(gòu)建的附加信息在2012年7月31日提交的、由金斯利(Kings I ey)等人發(fā)明的、美國專利號 為8，232，533、名稱為"用于高效電磁能量轉(zhuǎn)換和持續(xù)二次發(fā)射的光解穩(wěn)定和環(huán)境穩(wěn)定的多 層結(jié)構(gòu)"的專利中進(jìn)行了公開，在此通過引用包含其全部公開內(nèi)容。
[0027]參照圖3,照明系統(tǒng)8總體根據(jù)前光式配置62示出。在這種配置中，第一發(fā)射32或激 發(fā)發(fā)射從光源30發(fā)射并且通過光致發(fā)光部分34轉(zhuǎn)換為第二發(fā)射64。第一發(fā)射32包含第一波 長入:并且第二發(fā)射64包含至少第二波長。照明系統(tǒng)8包含設(shè)置在光致發(fā)光部分34內(nèi)的光致 發(fā)光材料44。光致發(fā)光材料44分散在結(jié)構(gòu)42的表面14中，以使該結(jié)構(gòu)包含集成在聚合物材 料48內(nèi)的光致發(fā)光部分34。
[0028] 在一些實施例中，結(jié)構(gòu)42可以進(jìn)一步包括穩(wěn)定層56和/或保護(hù)層58。響應(yīng)于光源30 被激活，第一發(fā)射32被光致發(fā)光材料44接收并且由第一波長A1轉(zhuǎn)換為具有至少第二波長的 第二發(fā)射64或輸出發(fā)射。第二發(fā)射64可以包含配置用于從這里所述的每個光致發(fā)光部分發(fā) 射任何顏色的光的多個波長。在一些實施例中，由參照車輛面板10所述的一個或多個光致 發(fā)光部分所產(chǎn)生的輸出發(fā)射(例如第二發(fā)射64)可以對應(yīng)于不同顏色的光。輸出發(fā)射的光的 顏色可以對應(yīng)于每個光致發(fā)光部分的光化學(xué)結(jié)構(gòu)。以這種方式，來自對應(yīng)光致發(fā)光部分的 多個表面的輸出發(fā)射可以配置為響應(yīng)于接收到激發(fā)發(fā)射而發(fā)射不同顏色的光。
[0029]為了產(chǎn)生第二發(fā)射64的多個波長，光致發(fā)光材料44可以包含配置用于以紅色、綠 色和/或藍(lán)色光譜的多個波長的光來發(fā)射第二發(fā)射64的一種或多種光致發(fā)光材料。這樣的 光致發(fā)光材料可以進(jìn)一步組合以產(chǎn)生各種顏色的光的輸出發(fā)射。例如，紅色、綠色和藍(lán)色發(fā) 光光致發(fā)光材料可以以各種比例和組合使用以控制輸出發(fā)射的輸出顏色。
[0030] 這里所述的每種光致發(fā)光材料可以基于光致發(fā)光材料44中所使用的特定的光化 學(xué)結(jié)構(gòu)和光化學(xué)結(jié)構(gòu)的組合而變化輸出強(qiáng)度、輸出波長以及峰值吸收波長。除了紅色、綠色 和藍(lán)色發(fā)光光致發(fā)光材料之外或可替換地，可以單獨(dú)地和以各種組合使用其他光致發(fā)光材 料以產(chǎn)生各種顏色的輸出發(fā)射。以這種方式，照明系統(tǒng)8可以針對各種應(yīng)用配置，以為車輛 提供期望的照明顏色和效果。
[0031] 為了實現(xiàn)這里所述的光致發(fā)光材料的各種顏色和組合，照明系統(tǒng)8可以使用任何 形式的光致發(fā)光材料，例如磷光發(fā)光材料、有機(jī)和無機(jī)染料等。關(guān)于實現(xiàn)各種發(fā)射的光致發(fā) 光材料的制造和利用的附加信息參照在2012年6月26日提交的、由博茨(Bortz)等人發(fā)明 的、美國專利號為8,207,511、名稱為"光致發(fā)光纖維、組合物以及利用光致發(fā)光纖維和組合 物制造的織物"的專利;在2012年8月21日提交的、由阿格拉沃爾(Agrawal)等人發(fā)明的、美 國專利號為8，247，761、名稱為"具有功能覆蓋層的光致發(fā)光標(biāo)記"的專利;在2013年8月27 日提交的、由金斯利(Kingsley)等人發(fā)明的、美國專利號為8,519，359B2、名稱為"用于高效 電磁能量轉(zhuǎn)換和持續(xù)二次發(fā)射的光解穩(wěn)定和環(huán)境穩(wěn)定的多層結(jié)構(gòu)"的專利;在2014年3月4 日提交的、由金斯利(Kingsley)等人發(fā)明的、美國專利號為8,664,62482、名稱為"用于產(chǎn)生 持續(xù)二次發(fā)射的照明輸送系統(tǒng)"的專利;在2012年7月19日提交的、由阿格拉沃爾(Agrawal) 等人發(fā)明的、美國專利公開號為2012/0183677、名稱為"光致發(fā)光組合物、光致發(fā)光組合物 的制造方法及其新用途"的專利申請;在2014年3月6日提交的、由金斯利(Kings I ey)等人發(fā) 明的、美國專利公開號為2014/0065442 Al、名稱為"光致發(fā)光物體"的專利申請；以及在 2014年4月17日提交的、由阿格拉沃爾（Agrawal)等人發(fā)明的、美國專利公開號為2014/ 0103258 Al、名稱為"鉻發(fā)光組合物和紡織品"的專利申請，其全部通過引用將他們的全部 內(nèi)容結(jié)合于此。
[0032]光源30也可以稱作激勵源并且可操作用于發(fā)射至少第一發(fā)射32或這里所述的任 何激發(fā)發(fā)射。光源30可以包含任何形式的光源，例如鹵素照明裝置、熒光照明裝置、發(fā)光二 極管(LED)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、聚合物發(fā)光二極管(PLED)、固態(tài)照明裝置或配置用于 輸出激發(fā)發(fā)射的任何其他形式的照明裝置。來自光源30的激發(fā)發(fā)射可以配置為使第一波長 心與光致發(fā)光材料44的一種或多種光致發(fā)光材料的至少一個吸收波長相對應(yīng)。光致發(fā)光材 料44響應(yīng)于接收到第一波長人:的光而被激發(fā)并且輸出一個或多個輸出波長，例如具有至少 第二波長、的第二發(fā)射64。第一發(fā)射32通過以光致發(fā)光材料44所利用的特定的光致發(fā)光材 料或光致發(fā)光材料的組合的吸收波長為目標(biāo)而為光致發(fā)光材料44提供激勵源。如此，光致 發(fā)光部分34可以配置用于以期望的光的強(qiáng)度和顏色輸出第二發(fā)射64。
[0033]在示例性實施例中，光源30包含配置用于發(fā)射對應(yīng)于藍(lán)色光譜、紫色和/或紫外顏 色范圍的第一波長Aj^LED。藍(lán)色光譜顏色范圍包含一般表現(xiàn)為藍(lán)色光（~440-500納米）的 波長范圍。在一些實施例中，第一波長A 1可以包含紫外和近紫外的顏色范圍（~100-450納 米)的波長。在示例性實施例中，第一波長A1可以約等于470納米。雖然參照第一波長A 1說明 了特定的波長和波長范圍，但第一波長A1總體上可以配置用于激發(fā)任何光致發(fā)光材料。 [0034]第一波長人:可以約小于500納米。由于藍(lán)色光譜顏色范圍和更短的波長在人眼的 可視光譜內(nèi)具有受限的感知敏銳度，因此這些波長可以用作照明系統(tǒng)8的激勵源。通過利用 更短波長的第一波長A 1和利用光致發(fā)光材料44將第一波長轉(zhuǎn)換為至少一種更長的波長，照 明系統(tǒng)8產(chǎn)生源自面板10而不是光源30的光的視覺效果。在這種配置中，光致發(fā)光部分34可 以提供用于在各種位置提供照明的具有成本效益的系統(tǒng)。
[0035]如這里所述，對應(yīng)于第二發(fā)射64的多個波長中的每一個可以對應(yīng)于明顯不同的光 譜顏色范圍。而且，車輛6的每個面板10可以包含不同的光致發(fā)光材料，以使每個光致發(fā)光 材料配置為以不同顏色發(fā)射第二發(fā)射64。第二波長可以對應(yīng)于配置為表現(xiàn)大體上白色光的 多個波長。在一個實施例中，多個波長可以通過具有約620-750納米的波長的紅色發(fā)光光致 發(fā)光材料、具有約526-606納米的波長的綠色發(fā)光光致發(fā)光材料以及具有比第一波長入丄更 長且約430-525納米的波長的藍(lán)色或藍(lán)綠色發(fā)光光致發(fā)光材料產(chǎn)生。多個波長可以用于從 每個光致發(fā)光部分產(chǎn)生由第一波長心轉(zhuǎn)換的各種顏色的光。
[0036] 參照圖4,照明系統(tǒng)8總體根據(jù)背光式配置72示出，背光式配置72將來自光源30的 第一發(fā)射32轉(zhuǎn)換為第二發(fā)射64。背光式配置72包含分散在結(jié)構(gòu)42的聚合物材料48內(nèi)的光致 發(fā)光材料44。類似于參照前光式配置62所示的光致發(fā)光材料44,該光致發(fā)光材料44可以配 置為響應(yīng)于接收到第一發(fā)射32而被激發(fā)并且輸出對應(yīng)于第二波長的一個或多個波長。在背 光式配置72中，聚合物材料48可以是至少部分透明的材料，以使第一發(fā)射32可以通過結(jié)構(gòu) 42且被光致發(fā)光材料44轉(zhuǎn)換，從而發(fā)射第二發(fā)射64。
[0037]第二發(fā)射64的一個或多個波長可以配置為響應(yīng)于光致發(fā)光材料44的激發(fā)而從光 致發(fā)光部分34發(fā)射任何顏色的光?？梢酝ㄟ^使用這里所述的特定類型和/或比例的光致發(fā) 光材料來控制對應(yīng)于第二發(fā)射64的光的顏色。第二發(fā)射64可以對應(yīng)于從例如頂燈、閱讀燈、 地圖燈、高光照明裝置或車輛6的任何其他照明裝置的一個或多個照明裝置輸出的光。 [0038] 現(xiàn)在參照圖5,在這里說明了框圖，該框圖示出了用于將光致發(fā)光材料沉積在面板 10的表面或各種結(jié)構(gòu)內(nèi)的方法80。面板10可以對應(yīng)于通過成型工藝所生產(chǎn)的聚合物部件。 在示例性實施例中，結(jié)構(gòu)42通過注塑成型工藝成型。面板10-經(jīng)成型，面板10就可以對應(yīng)于 成型塑料部件，可獲取該部件以開始沉積方法80(82)。方法80通過多種步驟來控制和制備 處理組合物，步驟包括制備處理組合物和控制處理組合物的溫度。
[0039]可以通過將光致發(fā)光材料溶解在例如水的液體或流體中來制備處理組合物(84)。 除將光致發(fā)光材料溶解在液體中之外，也可以可選地在處理組合物中加入表面活性劑和/ 或增強(qiáng)性能的添加劑(86)。添加劑可以包括這里所述的紫外光穩(wěn)定劑、光學(xué)增亮劑、抗靜電 劑、熱穩(wěn)定劑、紅外吸收劑和抗菌劑中的至少一種。
[0040] 在一些實施方式中，可以由制造商以已制備狀態(tài)提供處理組合物或?qū)⑻幚斫M合物 用在通過使用已制備狀態(tài)的處理組合物來實施方法80的處理設(shè)備中。為了制備用于將光致 發(fā)光材料44沉積在表面14內(nèi)的處理組合物，可以將處理組合物加熱和保持在預(yù)設(shè)溫度 (88)。如后面所述，可以在一些過程中使用第二處理組合物，這些過程包括與特定光致發(fā)光 材料不兼容的材料和/或處理組合物需要不同的加工時間和/或溫度的材料。
[0041] 一經(jīng)制備好處理組合物，就可以使面板10的表面14與處理組合物接觸，以使光致 發(fā)光材料44、表面活性劑和/或增強(qiáng)性能的添加劑沉積在面板10的表面14中（90)。在一些實 施例中，可以監(jiān)測面板10的表面14以確定表面是否達(dá)到期望的濃度54以及光致發(fā)光材料44 是否達(dá)到期望的深度52(92)。在一些實施例中，可以應(yīng)用預(yù)設(shè)時間使面板10的表面14與處 理組合物接觸，以使通過方法80處理的多個面板中的每一個可以包含一致深度52和濃度54 的光致發(fā)光材料44。
[0042]在預(yù)設(shè)時間之后，光致發(fā)光材料44可以分散在對應(yīng)于面板10的結(jié)構(gòu)42的聚合物材 料48中。在面板10從處理組合物移出之后，可以在例如水基溶液的洗滌流體或液體中洗滌 面板10(94)。在一些實施例中，可選步驟94可以包括使表面14與包含增強(qiáng)性能的添加劑的 第二處理組合物接觸，添加劑可以包括穩(wěn)定層56和保護(hù)層58?？梢砸缘诙A(yù)設(shè)時間段完成 表面14與第二處理組合物的接觸。與第一處理組合物類似，可以將第二處理組合物保持在 第二預(yù)設(shè)溫度以確保穩(wěn)定層56、保護(hù)層58和/或增強(qiáng)性能的添加劑一致地分散在聚合物材 料48中。
[0043]在與第二處理組合物接觸之后，可以在對應(yīng)于水基溶液的洗滌液體或流體中洗滌 面板，以將第二處理組合物從面板10移除。之后可以干燥面板10以完成分散過程(96)。如 此，方法80可以在各種聚合物材料中執(zhí)行以產(chǎn)生具有沉積在它們的結(jié)構(gòu)42中的光致發(fā)光部 分34的面板和/或部件。可以調(diào)整方法80以使至少光致發(fā)光材料44可以分散在對應(yīng)于車輛 面板或部件的各種結(jié)構(gòu)的表面中。
[0044] 如這里所述，使表面14與處理組合物接觸可以對應(yīng)于將對應(yīng)于光致發(fā)光部分34的 面板10的至少一部分浸入處理組合物。在一些實施例中，表面14與處理組合物接觸可以包 括將處理組合物噴涂在表面14上、處理組合物的淋幕涂覆應(yīng)用、處理組合物的流動涂覆和/ 或處理組合物的旋轉(zhuǎn)涂覆應(yīng)用。如此，可以調(diào)整方法80以將光致發(fā)光材料44分散在對應(yīng)于 各種部件、面板等的各種表面內(nèi)。
[0045]總體上，可以制備第二處理組合物或任何數(shù)量的處理組合物并將其用于將另外的 材料注入面板。由于另外的材料需要以不同時間或溫度接觸處理組合物，因此可以通過另 外的處理組合物應(yīng)用這種另外的材料。例如，一些材料需要不同的時間或溫度以充分吸收， 或在一些情況下，另外的材料與第一處理組合物中的光致發(fā)光材料不兼容。第一處理組合 物可以對應(yīng)于步驟84中制備的處理組合物。
[0046] 第一處理組合物和第二處理組合物中的每一種的預(yù)設(shè)溫度可以對應(yīng)于聚合物材 料48的特定組分、光致發(fā)光材料44的期望濃度54和分散過程的期望時間?？梢曰诜稚⑦^ 程的期望時間而改變每種處理組合物的預(yù)設(shè)溫度。在一些實施方式中，處理組合物的預(yù)設(shè) 溫度可以是約25°C到約99°C。總體上，預(yù)設(shè)溫度可以小于處理組合物的沸點。在一些實施方 式中，預(yù)設(shè)溫度可以是約70°C到約80°C，并且在示例性實施例中，預(yù)設(shè)溫度可以是約75°C。 [0047]這里所述的對應(yīng)于方法80的步驟90和94的每個預(yù)設(shè)時間段可以對應(yīng)于根據(jù)聚合 物材料48的特定組分和光致發(fā)光部分34的期望應(yīng)用的各種時間。在一些情況下，可以基于 表面14與處理組合物接觸的期望周期時間來確定分散過程的期望時間?？傮w上，預(yù)設(shè)時間 可以由約一秒變化到約20分鐘。在示例性實施例中，預(yù)設(shè)時間可以由約10秒變化到約5分 鐘，并且在一些情況下，可以從約30秒變化到約3分鐘。在一些實施例中，預(yù)設(shè)時間可以對應(yīng) 于大于約30秒且小于約1分鐘的時間。在一些情況下，由于特定處理組合物的預(yù)設(shè)溫度增 加，因此預(yù)設(shè)時間可以減少。
[0048] 在一些實施例中，預(yù)設(shè)時間段可以響應(yīng)于預(yù)設(shè)溫度增加而減少。這是由于增加的 溫度下注入率增加。雖然上述示例中說明了聚碳酸酯，但應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的精 神的情況下，這里所述的方法可以適于在各種聚合物材料內(nèi)注入光致發(fā)光材料。
[0049] 下列是向聚合物部件中注入光致發(fā)光材料的具體過程的示例。雖然在下述示例中 說明了具體材料，但應(yīng)理解的是，提供該示例的目的是說明而并非限制。在示例性實施例 中，將模克隆(Makrolon) LED2245?的聚碳酸酯部件浸入處理組合物中約58秒。處理組合 物的溫度是約65.5攝氏度。處理組合物可以包含水溶液，水溶液包含作為光致發(fā)光材料的、 濃度約0.01%到0.5%重量百分比（相對于處理組合物重量的重量百分比）的萘嵌苯染料。 萘嵌苯染料可以是單和/或二酰亞胺衍生物。
[0050] 可以基于染料的顏色和強(qiáng)度以及最終產(chǎn)品的強(qiáng)度和期望顏色來改變光致發(fā)光材 料的百分比。在一些實施例中，光致發(fā)光材料的濃度可以從〇. 〇〇 1 %重量百分比變化到15 % 重量百分比。溶液也可以包括如這里所述的表面活性劑以提高溶液中的光致發(fā)光材料和/ 或另外的添加劑的溶解性。
[0051] 在上面所指出的通過注入過程處理部件之后，萘嵌苯染料的深度可以是約7微米。 在這個深度，部件具有足以響應(yīng)于接收激發(fā)發(fā)射而照明的光致發(fā)光材料的表面濃度。如上 所述，激發(fā)發(fā)射的波長可以對應(yīng)于處理組合物中所使用的特定光致發(fā)光材料的吸收范圍。 如這里所述，可以調(diào)整用于將光致發(fā)光材料注入聚合物部件的方法和程序以實現(xiàn)適于各種 應(yīng)用的期望的濃度和表面深度。
[0052]表面活性劑可以對應(yīng)于各種陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活 性劑、不飽和脂肪酸、多酚和/或聚烷基取代酚。也可以在處理組合物中引入表面活性劑的 組合。根據(jù)使用在處理組合物中的特定光致發(fā)光材料染料，也可以使用例如十二烷基磺基 甜菜堿、二羥基乙基烷基甜菜堿的兩性表面添加劑。也可以在處理組合物中引入各種增強(qiáng) 性能的添加劑。例如，增強(qiáng)性能的添加劑可以包括紫外光穩(wěn)定劑、光學(xué)增亮劑、抗靜電劑、熱 穩(wěn)定劑、紅外吸收劑和抗菌劑(物質(zhì)或化合物）中的至少一種。
[0053]為了說明和限定本發(fā)明教導(dǎo)的目的，應(yīng)該注意的是，這里利用術(shù)語"大體上"和 "約"來表示可歸因于任何定量的比較、數(shù)值、測量或其他表示的固有不確定性程度。這里也 利用術(shù)語"大體上"和"約"代表在不引起所述主題的基本功能的變化的情況下，定量表示可 以從所述參考改變的程度。
[0054]應(yīng)當(dāng)理解的是，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，可以對上述結(jié)構(gòu)做出變化和修改， 并且進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解的是，這些構(gòu)思旨在被下述權(quán)利要求覆蓋，除非這些權(quán)利要求通過其 文字另有明確表述。
【主權(quán)項】
1. 一種將光致發(fā)光材料沉積在聚合物材料的表面中的方法，包含下列步驟： 將所述光致發(fā)光材料溶解在水中以形成溶液； 將所述溶液的溫度控制在預(yù)設(shè)溫度； 使所述表面與所述溶液接觸預(yù)設(shè)時間以使所述光致發(fā)光材料注入所述表面；以及 洗滌所述表面的所述溶液。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述聚合物材料對應(yīng)于成型部件。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使所述表面與所述溶液接觸包含將所述成型部件 浸入所述溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)溫度在約25攝氏度到100攝氏度之間。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)時間小于約一秒到約20分鐘。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)時間是約30秒到3分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)時間響應(yīng)于所述預(yù)設(shè)溫度增加而減少。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶液包含約0.001%到15%重量百分比的光致 發(fā)光材料。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述溶液包含約0.01%到0.5%重量百分比的光致 發(fā)光材料。10. -種用于將光致發(fā)光材料注入成型聚合物部件的方法，包含： 將所述光致發(fā)光材料溶解在流體中以形成溶液； 將所述溶液的溫度控制在預(yù)設(shè)溫度； 使所述部件的表面浸入所述溶液達(dá)預(yù)設(shè)時間以使所述光致發(fā)光材料注入所述表面；以 及 利用洗滌流體洗滌所述表面的所述溶液。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)時間是約30秒到約3分鐘。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述光致發(fā)光材料對應(yīng)于萘嵌苯或磷光發(fā)光材 料中的至少一種。13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述溶液包含約0.001%到15%重量百分比的光 致發(fā)光材料。14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述溶液包含約0.01%到0.5%重量百分比的光 致發(fā)光材料。15. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述溶液進(jìn)一步包含表面活性劑和乳化劑中的 至少一種。16. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述表面活性劑包含陰離子表面活性劑、兩性表 面活性劑和非離子表面活性劑中的至少一種。17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述表面活性劑包含不飽和脂肪酸、多酚和聚烷 基取代酚中的至少一種。18. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，進(jìn)一步包含使所述部件的所述表面與第二溶液接觸， 所述第二溶液包含紫外光穩(wěn)定劑、光學(xué)增亮劑、抗靜電劑、熱穩(wěn)定劑、紅外吸收劑和抗菌劑 中的至少一種。19. 一種將光致發(fā)光材料沉積在聚合物部件內(nèi)的方法，包含下列步驟： 將所述光致發(fā)光材料溶解在液體中以形成溶液； 將所述溶液的溫度控制在預(yù)設(shè)溫度； 使所述表面浸入所述溶液中達(dá)預(yù)設(shè)時間以使所述光致發(fā)光材料注入所述表面；以及 利用洗滌液體洗滌所述表面的所述溶液，其中所述預(yù)設(shè)時間響應(yīng)于所述預(yù)設(shè)溫度增加 而減少。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述光致發(fā)光材料對應(yīng)于萘嵌苯和磷光發(fā)光材 料中的至少一種。
【文檔編號】C08J7/06GK105860116SQ201610064135
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】保羅·肯尼思·德洛克, 斯圖爾特·C·薩爾特, 康奈爾·路易斯·加德納, 塔拉·卡嫫, 阿爾森·特爾吉馬尼安
【申請人】福特全球技術(shù)公司