CN102806700A

CN102806700A - 一种易于被激发的长余辉发光制品

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Publication number: CN102806700A
Application number: CN2012102763361A
Authority: CN
Inventors: 方显峰; 徐林元
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-04
Filing date: 2012-08-04
Publication date: 2012-12-05

Abstract

本发明涉及蓄能型自发光材料制品领域，特别是一种易于被激发的长余辉发光制品。本发明一种易于被激发的长余辉发光制品，该发光制品包括聚光层、长余辉发光层和反光层，其中：长余辉发光层设在反光层的正面上，反光层的正面为反光面上，聚光层设在长余辉发光层上，其中：聚光层由聚光透镜或聚光透镜阵列组成，透镜采用双面凸、平单凸、凹凸和菲涅尔透镜，反光层反光面的颜色采用白色。根据需要，在聚光层与长余辉发光层之间设有介质层，介质层采用透光材料；介质层的结构可采用网格状或点状结构形式；在反光层的背面设有基材层；基材层采用金属材料、玻璃、塑料或木材；在反光层的背面设有离型纸；在聚光层的表面设有耐磨、透明的保护层。

Description

一种易于被激发的长余辉发光制品

技术领域

本发明涉及蓄能型自发光材料制品领域，特别是一种易于被激发的长余辉发光制品。

背景技术

长余辉蓄能发光材料是光致发光材料的一种，其激发能源是光能，可以是环境光，如：日光、灯光等。这种材料的基本发光原理是在材料的制备过程中掺杂的元素在基质中形成发光中心和陷阱。当受外界光激发时，发光中心的基态电子跃迁到激发态，当这些电子从激发态跃迁回到基态时，形成发光。同时，一些电子在受激发时落入陷阱中心被束缚，光照解除后，受环境温度的扰动，束缚于陷阱的电子跳出陷阱落回基态释放的能量形成发光。由于束缚于陷阱的电子是受环境温度的扰动逐步跳出陷阱，因此发光表现为一个长时间的过程，形成长余辉。

当长余辉材料受外界光激发时，激发的电子越多，则往往余辉亮度越强、余辉时间越长；长余辉材料被激发到饱和状态，则余辉亮度和时间都达到最高值；但是如果激发强度不够，激发时间再长，则长余辉材料也不能被激发饱和。

长余辉蓄光发光材料有早期的硫化物基质发光材料，如ZnS、CaS等；近期的有掺杂稀土材料的碱土铝酸盐系列，如发黄绿光的SrAl2O4:Eu²⁺,Dy³⁺，发蓝绿光的Sr4Al14O25:Eu²⁺,Dy³⁺，发蓝紫色光的CaAl2O4：Eu²⁺,Nd³⁺；还有有掺杂稀土材料的硅酸盐系列；以及红色体系的Y2O3:Eu³⁺、Y2O2S:Eu³⁺等。

目前利用长余辉材料的特性，可以把发光材料与各种透明塑料、树脂结合制成各种各样的发光膜、发光板及其它发光制品，已经广泛应用于消防标志、应急逃生、地名标志等行业。但是由于受制于长余辉材料自身的受激发性质及人眼在暗环境中的可识别的最小亮度是0.32mcd/m2，长余辉材料产品在短时间内（一般在10分钟左右）的激发条件往往对激发照度条件要求比较高，一般要求10～20LX以上，否则长余辉材料很难被有效激发，使产品性能大打折扣。目前国际上通用的标准是德国DIN67510，要求的激发照度是1000LX；日本的JISZ9107标准是200LX。而在实际建筑物内夜间的照度多数是2～200LX，因而往往限制了该产品在低照度条件领域的应用，例如隧道、楼道等。

国内外也有些工厂通过改进发光材料配方及工艺开发出来适合低照度条件的长余辉发光材料（俗称快吸光发光粉），如日本根本化学的G300L，大连路明的PLOY-8C，兰溪明辉光电的MHG-5DY等。但是这类快吸光发光材料虽然提升了产品的吸光速度，而其余辉时间大幅度缩短，且成本高昂，不便于被市场接受。至今一种既有利于弱光源下快速激发，且尽可能的被激发饱和，又能保持长余辉材料本身的余辉特性的发光产品未见公开报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种既有利于弱光源下快速激发，且尽可能的被激发饱和，又能保持长余辉材料本身的余辉特性的易于被激发的长余辉发光制品。

本发明采用的技术方案是通过如下方式完成的：一种易于被激发的长余辉发光制品，该发光制品包括聚光层、长余辉发光层和反光层，其中：长余辉发光层设在反光层的正面上，反光层的正面为反光面上，聚光层设在长余辉发光层上。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，聚光层由具有聚光作用的聚光透镜组成，其中：聚光透镜采用双面凸、平单凸、凹凸和菲涅尔透镜。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，聚光层由聚光透镜阵列组成。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，聚光透镜的形状采用圆形、方形或柱型。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，聚光透镜的尺寸采用分米级、厘米级、毫米级或微米级。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，聚光透镜或聚光透镜阵列采用折射率高，透光性好的玻璃或树脂材料制成，所述的玻璃或树脂材料是PU材料、PS材料、PET材料、PC材料、PMMA材料和PVC材料中的一种。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，反光层反光面的颜色采用白色，以提高发光效果。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，在聚光层与长余辉发光层之间设有介质层，介质层采用透光材料；所述的透光材料包括空气、玻璃、塑料及树脂材料；介质层的结构可采用网格状或点状结构形式。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，在反光层的背面设有基材层；基材层采用金属材料、玻璃、塑料或木材。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，在反光层的背面设有离型纸，离型纸通过涂胶层粘贴在反光层的背面。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，在聚光层的表面设有保护层，保护层采用耐磨、透明的材料；保护层起保护作用，在保护层上可进行印刷。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，在基材层的背面设有离型纸，离型纸通过涂胶层粘贴在基材层的背面。

在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，涂胶层采用压敏胶。

本发明一种易于被激发的长余辉发光制品是利用了聚光透镜的聚光原理进行设计的，从而实现低照度条件下，快速有效地激发长余辉材料。

本发明中聚光效果的表达式是：S₁/S₂=I₂/I₁=n

式中，S₁为单个聚光透镜正投影在长余辉发光层上的投影面积；

S₂为在长余辉发光层上的单个聚光透镜的聚光光斑面积；

I₁为环境光的光强；

I₂为环境光经过单个聚光透镜后在长余辉发光层上的单个聚光透镜的聚光光斑的光强；

n为倍率。

当S₁是一定的时候，可以通过调节透镜曲率或折射率（焦距远近）来控制面积S₂。

本发明的吸光原理（参见图2）：面积S₁的环境光通过透镜就会聚集在长余辉材料表面S₂上，按照光强叠加原理长余辉材料表面实际作用的光强是环境光的n倍，即：I₂=nI₁；本发明的发光原理（参见图3）：当环境光停止激发后，发光材料的长余辉性能起发光效应，该发光面S₂的光经过透镜起发散作用视场得到放大，人们实际看到的是S₁面积的发光面。

例如：当本发明中的n为5时，表示聚光效果是5倍，即光强I₂是光强I₁的5倍，如果I₁是3LX，那么I₂就是15LX。这好比一个长余辉标志被安装在一个环境亮度只有3LX的楼梯间，如果是一个普通的长余辉标志，那么这个标志就基本不能被有效激发，从而不能起到有效的自发光效果；但是如果采用本发明制作这个标志，那么实际激发亮度将是15LX，该标志将能被有效的激发从而达到理想的自发光效果。

本发明在同等环境光光强的条件下，可大幅度提高到达长余辉材料表面光的光强，从而易于快速有效地激发长余辉材料；同样对于工作在强光源下的长余辉材料，可以大幅度缩短激发饱和所需要的时间。

本发明特别适合作为在弱照度条件下易于被激发的长余辉产品，如：制作的发光膜和板可以应用各种低照度条件下的应急指示标志，例如隧道内部标志、船舶内部标志、人防工程内部标志等，甚至可用于一些特定的交通标志；大大拓展了长余辉产品的使用领域和可使用的环境，例如一，一般汽车灯50米外的照度为2～5LX，普通的长余辉材料制品在夜晚不易被车灯激发，而使用本发明制作的新型长余辉制品就能很快被有效激发，并且余辉亮度较亮，使之可以在道路安全方面具有非常好的使用前景。例如二，许多建筑物内逃生或者消防指示标志所在位置的照度只有2～10LX，这些标志很难被有效激发，而采用本发明制作的标志则大大提高激发效果。

附图说明

图1为本发明一种易于被激发的长余辉发光制品实施例1的结构示意图。

图2为本发明一种易于被激发的长余辉发光制品的吸光原理图。

图3为本发明一种易于被激发的长余辉发光制品的发光原理图。

图4为图2和图3的左视图。

图5为本发明一种易于被激发的长余辉发光制品实施例2的结构示意图。

图6为本发明一种易于被激发的长余辉发光制品实施例3的结构示意图。

图7为本发明一种易于被激发的长余辉发光制品实施例4的结构示意图。

图8为本发明一种易于被激发的长余辉发光制品实施例5的结构示意图。

在附图1至附图8中，其中：1表示聚光层；2表示长余辉发光层；3表示反光层；4表示介质层；5表示基材层；6表示离型纸；7表示涂胶层；8表示保护层；L表示单个聚光透镜；F表示长余辉发光层；S₁表示单个聚光透镜正投影在长余辉发光层上的投影面积；S₂表示在长余辉发光层上的单个聚光透镜的聚光光斑面积；I₁表示环境光的光强；I₂表示环境光经过单个聚光透镜后在长余辉发光层上的单个聚光透镜的聚光光斑的光强；I₃表示在长余辉发光层上S₂范围内受外界光激发所产生的自发光的光强；I₄表示长余辉发光层上所产生的自发光经过单个聚光透镜后的光强。

具体实施方式

下面对照附图，通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

参照附图1，一种易于被激发的长余辉发光制品，该发光制品包括聚光层1、长余辉发光层2和反光层3，长余辉发光层2设在反光层3的正面上，反光层3的正面为白色反光面上，聚光层1采用聚光透镜阵列组成，聚光透镜选用菲涅尔透镜玻璃，聚光透镜的形状采用圆形或方形，聚光层1设在长余辉发光层2上。

实施例2

参照附图5，一种易于被激发的长余辉发光制品，该发光制品包括聚光层1、长余辉发光层2、反光层3和介质层4，长余辉发光层2设在反光层3的正面上，反光层3的正面为白色反光面上；介质层4采用透光材料，透光材料可采用空气、玻璃、塑料及树脂材料，介质层4的结构采用网格状或点状结构形式，介质层4设在长余辉发光层2上；聚光层1采用聚光透镜阵列组成，单个聚光透镜采用双面凸、平单凸、凹凸透镜，聚光透镜的形状采用圆形、方形或柱型，聚光透镜选用PMMA材料制造，聚光层1设在介质层4上。

实施例3

参照附图6，一种易于被激发的长余辉发光制品，该发光制品包括聚光层1、长余辉发光层2、反光层3和基材层5，基材层5采用金属材料、玻璃、塑料或木材，反光层3的背面设在基材层5上，长余辉发光层2设在反光层3的正面上，反光层3的正面为白色反光面上，聚光层1采用聚光透镜阵列组成，聚光透镜选用PVC透明微凸透镜膜，聚光层1设在长余辉发光层2上。

实施例4

参照附图7，一种易于被激发的长余辉发光制品，该发光制品包括聚光层1、长余辉发光层2、反光层3、离型纸6和涂胶层7，涂胶层7采用压敏胶，离型纸6通过涂胶层7粘贴在反光层3的背面，长余辉发光层2设在反光层3的正面上，反光层3的正面为白色反光面上，聚光层1采用聚光透镜阵列组成，聚光透镜选用PET微凸透镜透明PET膜，聚光层1设在长余辉发光层2上。

实施例5

参照附图8，一种易于被激发的长余辉发光制品，该发光制品包括聚光层1、长余辉发光层2、反光层3、介质层4、基材层5、离型纸6、涂胶层7和保护层8，离型纸6通过涂胶层7粘贴在基材层5的背面，反光层3的背面设在基材层5正面，长余辉发光层2设在反光层3的正面上，反光层3的正面为白色反光面上；介质层4采用透光材料，透光材料可采用空气、玻璃、塑料及树脂材料，介质层4的结构采用网格状或点状结构形式，介质层4设在长余辉发光层2上；聚光层1采用聚光透镜阵列组成，单个聚光透镜采用双面凸、平单凸、凹凸透镜，聚光透镜的形状采用圆形、方形或柱型，聚光层1设在介质层4上；保护层8采用耐磨、透明的材料，保护层8设在聚光层1的表面，保护层8起保护作用，在保护层8上可进行印刷。

Claims

1.一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于：该发光制品包括聚光层、长余辉发光层和反光层，其中：长余辉发光层设在反光层的正面上，反光层的正面为反光面上，聚光层设在长余辉发光层上。

2.根据权利要求1所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于：在所述的一种易于被激发的长余辉发光制品中，聚光层由具有聚光作用的聚光透镜组成，其中：聚光透镜采用双面凸、平单凸、凹凸和菲涅尔透镜。

3.根据权利要求1所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于聚光层由聚光透镜阵列组成。

4.根据权利要求2或3所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于聚光透镜的形状采用圆形、方形或柱型。

5.根据权利要求2或3所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于聚光透镜的尺寸采用分米级、厘米级、毫米级或微米级。

6.根据权利要求2或3所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于聚光透镜或聚光透镜阵列采用折射率高，透光性好的玻璃或树脂材料制成，所述的玻璃或树脂材料是PU材料、PS材料、PET材料、PC材料、PMMA材料和PVC材料中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于反光层反光面的颜色采用白色。

8.根据权利要求1或2或3或7所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于在聚光层与长余辉发光层之间设有介质层，介质层采用透光材料。

9.根据权利要求8所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于介质层采用的透光材料包括空气、玻璃、塑料及树脂材料，介质层的结构采用网格状或点状结构形式。

10.根据权利要求1或2或3或7所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于在反光层的背面设有基材层，基材层采用金属材料、玻璃、塑料或木材。

11.根据权利要求1或2或3或7所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于在反光层的背面设有离型纸，离型纸通过涂胶层粘贴在反光层的背面。

12.根据权利要求1或2或3或7所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于在聚光层的表面设有保护层，保护层采用耐磨、透明的材料。

13.根据权利要求10所述的一种易于被激发的长余辉发光制品，其特征在于在基材层的背面设有离型纸，离型纸通过涂胶层粘贴在基材层的背面。