量，發(fā)光硼酸鹽100的密度小于或等于4克/立方厘米(g/cc)，例如為2.3-4 g/cco在其中發(fā)光硼酸鹽100具有式MeXB9016的一種實施方案中，發(fā)光硼酸鹽100的密度約為2.45g/cc，其使得發(fā)光硼酸鹽100可更容易地分散在液體介質例如墨水中。此外，已經觀察到發(fā)光硼酸鹽100的實施方案具有非常弱的體色(在圖2A中注意到在可見波長光譜中僅存在一個主峰，且其非常窄;大多數的吸收在紅外波長光譜(>700 nm)中)，使得發(fā)光硼酸鹽100特別適合于在隱蔽的鑒定應用中使用。例如，可將發(fā)光硼酸鹽100的實施方案引入至透明墨水(clear ink)或其他介質中，并以含硼酸鹽的墨水或介質不易被肉眼檢測到的方式印刷到制品400上。在一種特定的實施方案中，墨水或墨水添加劑包含有顏色的染料且可含有黑色染料，其在高于660 nm的波長變得紅外透明。特別地，由于弱的體色和發(fā)光硼酸鹽的吸收/發(fā)射波長高于660 nm，發(fā)光硼酸鹽100可包含在含有黑色染料的墨水或墨水添加劑中，而黑色染料不會干擾對發(fā)光硼酸鹽的檢測。進一步地，發(fā)光硼酸鹽100在墨水或墨水添加劑中的存在被黑色染料明顯地掩蓋。
[0026]依照一種示例性的實施方案，圖3是用于制備發(fā)光硼酸鹽(例如發(fā)光硼酸鹽100，圖1)，包含發(fā)光硼酸鹽以形成發(fā)光材料的介質，以及包含發(fā)光材料的制品(例如制品400，圖4)的方法的流程圖。在方框302中，通過制備具有式MeXB9O16的預制(preliminary)發(fā)光硼酸鹽(例如發(fā)光硼酸鹽100，圖1)來開始所述方法。通?？墒褂帽绢I域技術人員已知的多種常規(guī)方法中的任何方法來生成發(fā)光硼酸鹽。例如，可使用固態(tài)化學(solid statechemistry)來實現各種實施方案的預制發(fā)光硼酸鹽的形成，正如下面所描述的。更為具體地，根據一種實施方案，通過使用包含硼酸鹽的全部元素的組分生長硼酸鹽晶體來制備預制發(fā)光硼酸鹽，所述組分通常為氧化物的形式。
[0027]例如，可使用固態(tài)化學制備具有式MeXB9O1J^發(fā)光硼酸鹽。更為特別地，為在預制發(fā)光硼酸鹽中引入硼，硼酸(H3BO3)為使用的組分之一以生長預制發(fā)光硼酸鹽。正如之前討論的，在各種實施方案中在主體硼酸鹽中的元素Me可為鍶和/或鋇。因此，用來生長預制發(fā)光硼酸鹽的另外的組分分別為碳酸鍶(SrCO3)和/或碳酸鋇(BaCO3)(在下面稱為“Me碳酸鹽”)，取決于在發(fā)光硼酸鹽中使用哪種元素Me。此外，發(fā)光硼酸鹽中的元素X可為釹，鐿，或一種或多種不同于釹和鐿的可替換的元素，例如鑭。因此，用來生長預制發(fā)光硼酸鹽的另外的組分分別為氧化釹(Nd2O3)，氧化鐿(Yb2O3)，或一種或多種可替換的元素的氧化物(在下面稱為“Re氧化物”)，例如氧化鑭(La2O3),取決于在發(fā)光硼酸鹽中使用哪種元素X。
[0028]根據一種實施方案，在氧化釹和氧化鐿中的釹和鐿具有+3價。為了將釹和/或鐿替換至預制發(fā)光硼酸鹽之中，用所需量的氧化釹，或氧化釹和氧化鐿的組合來替代包含一種或多種可替換的元素的Re氧化物的一些或全部，其中替代量按照原子數量來定義(即指示用釹和/或鐿原子來替代的一種或多種可替換的元素的原子的百分比)。例如，如果需要在預制發(fā)光硼酸鹽的X位點中具有60%的釹替換和10%的鐿替換，將用氧化釹替代60%的包含一種或多種可替換的元素的Re氧化物，以及將用氧化鐿替代10%的包含一種或多種可替換的元素的Re氧化物。
[0029]在方框304中，一旦以合適的量組合(例如在石英舟和/或氧化鋁坩禍中)，就活化發(fā)光硼酸鹽，其通過在給定的溫度(例如在約500-1200°C范圍的溫度，或不同的范圍)下燒制(例如通常僅一次)經組合的組分給定的時間(例如在約30-60分鐘范圍的時間，或不同的范圍)來進行，并斜度變化(ramp)至在前面提到的范圍內的更高的溫度進行在前面提到的范圍內的更長的時間。任選地，首先在前面提到的范圍內的較低的溫度下燒制所述經組合的組分，接下來粉化(powderized)，并然后在前面提到的范圍內的較高的溫度下重新燒制。得到的粉化的晶體由此形成預制發(fā)光硼酸鹽。
[0030]盡管可使用固態(tài)化學以產生預制發(fā)光硼酸鹽，正如上面討論的，在其他情況下，可使用溶液化學技術。使用溶液化學時，將各種材料溶解，隨后使其沉淀，并隨后燒制。取決于用來生成發(fā)光硼酸鹽的特定的過程，在形成預制發(fā)光硼酸鹽中可包含其他材料。例如，可使各種稀釋劑和其他前驅體包含在預制發(fā)光硼酸鹽中。
[0031]在方框306中，可進一步研磨和/或過濾預制發(fā)光硼酸鹽以產生所需尺寸的晶體顆粒。例如，已經發(fā)現在此描述的發(fā)光硼酸鹽的各種實施方案的效率可保持相對高，即使當發(fā)光硼酸鹽粉末包含平均粒度小于約200微米，例如約0.2-約6微米，或可選地，約0.2-約0.8微米的顆粒時。在上面的范圍內的發(fā)光硼酸鹽的顆粒也可容易地分散在液體介質中以在約21°C的環(huán)境溫度下形成穩(wěn)定的分散體。如在此使用的，將術語“平均粒度”定義為顆粒平均直徑(例如質量體積的50%點(D50)的粒度平均直徑，如通過激光衍射型的測量裝置，例如由Microtrac Inc.0f Montgomeryville，PA所生產的裝置所測量的)。
[0032]在方框308中，將發(fā)光硼酸鹽顆粒引入至介質中以形成發(fā)光材料。舉例來說，但不以限制的方式，所述介質可對應于制品的基材，或所述介質可對應于可被施加到(例如，印刷、涂覆、噴灑到上面或以其他方式粘附至或結合至)制品基材表面的材料，或對應于嵌入到基材中的部件(例如嵌入的部件，安全線(security thread)等)。在前者的情況下，可將發(fā)光硼酸鹽顆粒引入至基材材料中，例如，通過使發(fā)光硼酸鹽顆粒與用于基材的基本材料(例如紙，紙楽，聚合物，塑料，基于塑料的樹脂，玻璃，金屬，紡織品，纖維，陶瓷，木材，漿料，它們的混合物等)組合，和/或通過用發(fā)光硼酸鹽顆粒的膠狀分散體來浸漬基材。例如，浸漬可通過印刷，滴落，涂覆或噴灑過程進行。
[0033]在其中將發(fā)光硼酸鹽顆粒引入至可被施加至基材表面的介質中的實施方案中，將發(fā)光硼酸鹽顆?；旌显诮橘|(例如墨水，墨水添加劑或其他載體)中以將發(fā)光硼酸鹽顆粒分散在介質中并以形成發(fā)光材料，隨后將發(fā)光材料施加到基材的表面。在其中將發(fā)光硼酸鹽顆粒引入至嵌入在基材中的部件中的實施方案中，可以與將發(fā)光硼酸鹽引入至基材中的類似的方式來進行將發(fā)光硼酸鹽顆粒引入至所述部件中，如上面所討論的。更為特別地，可使發(fā)光硼酸鹽顆粒與基本材料(嵌入的部件由其形成)混合。在另外其他的實施方案中，可使發(fā)光硼酸鹽顆粒與其他媒介(例如膠，各種液體，凝膠等)結合或組合。
[0034]在方框310中，制備了包含發(fā)光硼酸鹽的制品。例如，這可通過將在介質中包含發(fā)光硼酸鹽顆粒的發(fā)光材料引入到制品(例如制品400，圖4)之中或之上來實現。在其中發(fā)光材料是用于基材(例如基材402，圖4)的基本材料的實施方案中，可略過該步驟。相反，在其中發(fā)光材料可施加到基材表面的實施方案中，可在預先確定的位置將發(fā)光材料印刷到基材的一個或多個表面上。相反，當發(fā)光材料對應于嵌入的部件時，在基材材料為可塑(malleable)形式(例如當材料為楽料、恪融或非固化形式)時使嵌入的部件與基材材料合并。以上述的任何一種方式，可將發(fā)光硼酸鹽的實施方案引入至制品中。
[0035]圖4描述了根據一種示例實施方式的包含發(fā)光硼酸鹽的制品400的截面視圖。例如，制品400的一種實施方案可分別包含表面施加的和/或嵌入的安全部件410、420，所述安全部件包含分散在介質中的發(fā)光硼酸鹽顆粒(未示出)，和/或所述制品400可包含發(fā)光硼酸鹽顆粒430，其均勻或不均勻地分散在制品400的一個或多個組分中(例如在制品400的基材402和/或一個或多個層或其他組分中)。安全部件410、420和顆粒430的各個相對尺寸在圖4中可不按比例繪制。盡管示出了制品400包含表面施加的和/或嵌入的安全部件410、420和顆粒430兩者，另外的制品可包含嵌入的安全部件，表面施加的安全部件，和分散的發(fā)光硼酸鹽顆粒之一或它們的組合。最后，盡管在圖4中僅顯示了一個表面施加的安全部件410和一個嵌入的安全部件420，制品400可包含多于一個的任一類型的安全部件 410,420ο
[0036]在各種實施方案中，制品400可為選自以下的組的任何類型的制品，其包括但不限于標識卡(identificat1n card)，駕照，護照，標識文件(ide