CN111801985A - 用于从表面发射辐射或热量的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在一方面，发射装置可以包括：辐射源，其发射源辐射和耦合到发射层的边缘；其中发射层包括发射区域和非发射区域，该发射区域包括主体材料和发射剂，该非发射区域包括主体材料且不含发射剂；其中发射剂包括发光剂或吸收剂中的至少一种；其中发射层具有第一表面和第二表面；其中，在使用期间，源辐射从辐射源传输通过边缘并激发发射剂，使得如果存在发光剂，则发光剂发射所发射的辐射，其中所发射的辐射的至少一部分通过逸出锥通过第一表面离开；并且，如果存在吸收剂，则吸收剂发射热量。

Description

用于从表面发射辐射或热量的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月28日提交的欧洲申请序列号No.EP18159329.4的权益。相关申请通过引用整体并入本文。

背景技术

已经开发了用于诸如对表面除霜、除雾和/或除冰之类的应用的加热装置。这些装置具有以下中的一个或多个缺点：透过装置的视野受阻、不透明、光学失真、加热不够均匀、远离装置边缘的加热不足、无法使加热区域局部化以及效率低。期望一种能够克服这些缺点中的一个或多个的装置。

发明内容

本文公开了一种用于从表面发射辐射或热量中的一种或两种的装置和方法。

在一个方面，发射装置可以包括辐射源，该辐射源发射源辐射和耦合到发射层的边缘；其中发射层包括发射区域和非发射区域，该发射区域包括主体材料和发射剂，该非发射区域包括主体材料且不含发射剂；其中发射剂包括发光剂或吸收剂中的至少一种；其中发射层具有第一表面和第二表面；其中边缘具有高度d且第一表面具有长度L，其中长度L大于高度d，并且长度L与高度d的比率大于或等于10；其中，在使用期间，源辐射从辐射源传输通过边缘并激发发射剂，使得如果存在发光剂，则发光剂发射所发射的辐射，其中所发射的辐射的至少一部分通过逸出锥通过第一表面离开；并且，如果存在吸收剂，则吸收剂发射热量。

在一个方面，一种形成发射层的方法包括：将包括主体材料的主体材料组合物注射成型到模具中以形成非发射区域；在第一时间量之后，注射成型发射剂组合物，而同时将主体材料组合物注射成型到模具中持续第二时间量以形成发射区域；和在第二时间量之后，停止主体材料组合物的注射成型。

在另一个方面，一种形成发射层的方法包括：选择性地将发射剂注入到包括主体材料的基底的表面中，以形成被局部化到第一表面的发射区域。

在一个方面，一种减少来自表面的水量的方法包括从装置的表面发射辐射和热量中的一种或两种。

在一个方面，发射装置是玻璃窗、透镜、镜子、外部面板、保险杠或前照灯。

上文所描述的特征和其他特征由以下附图、详细描述和权利要求举例说明。

附图说明

附图是示例性方面，其中相同的元件编号相同。

图1是包括发射层的装置的横截面侧视图的一个方面的图示；

图2是发射层的横截面侧视图的一个方面的图示，该发射层具有邻近第一表面的表面局部化发射区域；

图3是发射层的横截面侧视图的一个方面的图示，该发射层具有邻近第一表面和第二表面的表面局部化发射区域；

图4是包括传感器的装置的横截面侧视图的一个方面的图示；

图5是发射层的自顶向下视图的一个方面的图示；和

图6是发光剂的激发和发射光谱、源光谱和吸收剂光谱的实施例的图形表示。

具体实施方式

已经开发了加热装置，例如汽车中的窗户除霜器，使得平行的导电迹线、或导电涂层横跨待除霜的窗户的长度。这些迹线或涂层会导致除霜不均匀，会降低透过窗户的可见度，并且会难以应用于复杂的形状。

为了克服这些缺点中的至少一些，已经开发了一种装置，其包括耦合到发射层的边缘的辐射源。发射层包括主体材料和发射剂，并且发射层包括发射区域和非发射区域，该发射区域包括发射剂，该非发射区域不含发射剂。发射剂可以包括发光剂或吸收剂中的一种或两种，并且发光剂的激发光谱或吸收剂的吸收剂光谱中的任一种或两种可以与辐射源的源光谱重叠。如果发光剂和吸收剂两者都存在，则吸收剂可以具有与发光剂的发射光谱重叠的吸收光谱。装置可以具有发射剂被局部化到装置表面上的指定区的优点。

在装置中，来自辐射源的光(包括红外光)通过在非发射区域中的全内反射(TIR)传播到发射区域。当发射剂包括发光剂时，遇到发光剂的光子可以被吸收并从发光剂重新发射到所谓的逸出锥中，以从装置的宽表面发射。也就是说，发光剂可以部分地用于将来自TIR(装置内的限制状态)的光偏转到宽表面，光可以从该宽表面逸出并被装置表面上的水(例如，液态水或冰)吸收，由此加热水。因为这种偏转是光与发光剂相互作用的结果，因此它主要发生在发光剂集中的发射区域中。当发射剂包括吸收剂时，遇到吸收剂的光子可以被吸收，并且吸收剂可以发射热量。发射装置可以通过加热发射层并将热量传导到表面由此加热表面来加热表面，或者它可以通过辐射来加热表面。在发光剂或吸收剂的任一种情况下，来自边缘耦合源的功率由此被投射到发射区域，从而使得能够在该区域中进行除霜、除冰或除雾中的至少一种。如本文所使用的，术语“热量”用于描述来自吸收剂的发射物，且术语“辐射”用于描述来自发光剂的发射物。虽然应理解热量是辐射的一种形式，但是使用这些术语是为了区分两种不同的发射物并且便于理解相应的发射剂。而且，如本文所使用的，术语“宽表面”用于指代发射层的表面，该表面具有长度L和未在图1的横截面图像中示出的宽度，其中宽表面不由所图示的高度d的长度限定。

装置能够实现以下各者中的一个或多个：1)发射区域中的均匀发射；2)预热的表面，以预先制止在发射区域中形成雾、霜和/或冰；3)辐射或热量中的一种或两种可以从发射区域中的两个宽表面发射；或者4)发射区域中的均匀加热。装置可以减少在发射区域中的发射层的至少一个宽表面上的水(例如，液态水或冰)量。装置可以在小于或等于15分钟，或者小于或等于5分钟，或者0.5至4分钟内熔化位于发射区域中的至少一个宽表面上的1毫米厚的冰层。如本文所使用的，均匀发射指代在发射区域中的所有位置处测得的发射是在从发射区域发射的平均发射的40％，或者30％，或者20％以内。如本文所使用的，均匀加热指代在发射区域中的所有位置处测得的表面温度在发射区域中的平均表面温度的40％，或者30％，或者20％以内。

请注意，尽管发光剂已经用于发光太阳能聚光器(LSC)(例如，在起到从太阳吸收光的作用的太阳能面板中，如美国专利申请2017/0357042和2017/0311385中所讨论的)中，但是与它们在本发射装置中的用途相比，它们以完全不同的方式起作用。

装置可以包括发射层，该发射层包括主体材料和至少一种发射剂。发射层可以是平坦的(例如，如果装置将被用作镜子)，或者是弯曲的(例如，如果装置将被用作透镜或窗户)。发射层可以具有两个宽的同延表面，即第一表面和第二表面，它们具有长度L，以具有高度d的短边缘为界，如图1中所图示的。L与d的比率可以大于或等于10，或者大于或等于30，或者30至10,000，或者30至500。发射层的第一表面和第二表面之间的距离可以是恒定的，或者可以在装置中的不同位置处变化。

现在参考附图，图1图示了包括发射层2和辐射源4的发射装置1的横截面图。发射层2具有长度为L的两个宽的同延外表面，它们以具有高度d的短边缘为界。辐射源4是边缘耦合的辐射源，其将辐射发射到发射层2的边缘。虽然图示了装置包括一个边缘耦合的辐射源，但是应理解，装置可以包括位于发射层的一个或多个边缘上的一个或多个边缘耦合的辐射源。发射层2包括横跨高度的发射区域110，该发射区域包括至少一种发射剂。辐射或热量中的一种或两种从发射剂发射通过发射区100中的第一表面6和第二表面8。发射层2还包括不含发射剂的非发射区域114。辐射和热量两者都不从发射剂发射通过区104中的第一表面6和第二表面8。请注意，可以在非发射区域中从除发射剂之外的制剂(诸如，着色剂)或从主体材料本身(如果主体材料可以吸收来自辐射源的辐射)发射辐射或热量。在这种情况下，非发射区域被定义为所发射的辐射或热量中的一种或两种少于在发射区域中发射的辐射或热量中的一种或两种的区域。

任选层22可以位于第一表面6上。任选层22可以包括保护层，例如，紫外线保护层或耐磨层中的至少一个。任选的选择性反射镜10可以位于辐射源4和发射层2之间的源边缘12上，并且任选的边缘镜14可以位于边缘16上。边缘镜14和选择性反射镜10可以减少通过边缘的辐射损失量。

图2和图3图示了发射层2可以包括表面局部化发射区域120。图2图示了表面局部化发射区域120可以被局部化到第一表面6。辐射或热量中的一种或两种从发射剂发射至少通过发射区100中的第一表面6。图2进一步图示了非发射区域114在远离第一表面6且邻近第二表面8的区域中横跨发射区100的长度。表面局部化发射区域120的厚度可以是10至1,000微米，或者50至500微米，或者100至200微米。表面局部化发射区域的厚度可以横跨小于或等于90％、小于或等于50％，或者0.01至25％、0.1至50％，或者0.1至10％的发射层的高度。

图3图示了表面局部化发射区域120可以被局部化到第一表面6，并且表面局部化发射区域122可以被局部化到第二表面8。辐射或热量中的一种或两种从发射剂发射通过发射区100中的第一表面6和第二表面8。图3进一步图示了非发射区域114在位于第一表面6和第二表面8之间的中心区域中横跨发射区域100的长度。请注意，虽然表面局部化发射区域120和表面局部化发射区域122被图示为两者都位于发射区100中，但是这些区域可以在其各自的表面上限定各种发射区，其可重叠或可不重叠。

与发射剂横跨发射层的高度d的实施方案相比，使用表面局部化发射区域(例如，如图2和图3中所图示)可以具有若干个优点。例如，可以需要减少的量的发射剂来实现期望的效果，这可以降低总成本或者可以导致减少发射区域中薄雾的出现。另外地，形成发射区域的方法可以更容易和更可控，因为发射剂可以轻松准确地被局部化到特定区域。此外，并且如下文所图示的，在形成基底之后，可以发生形成表面局部化发射剂的方法，这可以确保发射剂不暴露于基底的高生产温度。例如，如果主体聚合物包括聚碳酸酯，则当形成基底时，可以使用超过300℃的配混温度，这可能潜在地损害发射剂。相比之下，典型的注入温度可以小于或等于100℃，从而大大降低了对发射剂造成损害的风险。

图4图示了装置可以包括位于装置的表面上的传感器40。传感器40可以位于表面局部化发射区域120的对面。以这种方式，表面局部化发射区域120可以防止或减少发射区域中的表面上水的存在，使得传感器40可以透过装置具有清晰的视野。传感器可以是光检测和测距(LIDAR)传感器。对于LIDAR应用，发射剂可以包括在光谱的900至910纳米(nm)范围内不进行吸收或发射的发光剂。当传感器是下一代LIDAR时，发光剂可以是在1,500至1,600nm的范围内确实进行吸收或发射的发光剂，并且发射剂可以不含吸收剂。

图5是发射层的自顶向下视图的实施方案，该发射层包括非发射区104和三个不同的表面局部化发射区域：位于辐射区126中的两个加热区124。加热区124可以包括吸收剂和发光剂两者，并且辐射区126可以包括与加热区域中的发光剂相同或不同的发光剂。请注意，发射层可以包括更多或更少的表面局部化发射区域，并且这些区域可以根据需要成形。还请注意，加热区124不需要位于辐射区126中，而是可位于单独的区中。

发射层的表面可以是光滑的表面，使得它们通过全内反射来支持光引导。类似地，一个或两个表面可以被纹理化，例如，用于照明应用中的光束扩散，其中纹理化可以选择性地作用于可见波长，同时对于通过装置的较长波长维持全内反射。发射层在发射区域中的表面可以是光滑的，和发射层在非发射区域中的表面可以被纹理化。发射层在发射区域中的表面可以被纹理化，和发射层在非发射区域中的表面可以是光滑的。

发射区域可以具有小于或等于5％或者小于或等于2％的低雾度。发射层(包括发射区域和/或非发射区域)可以是透明的，使得材料具有大于或等于70％，或者70至80％的可见光透射率。发射层可以具有1至75％，或者5至30％(例如，如果发射层具有隐私色调)，或者60至75％(例如，如果发射层具有日光色调)的透射率。通过使用3.2mm厚的样品、使用ASTM D1003-11、使用CIE标准照明体C的程序B且在单向观察的情况下，可以测定可见光透明度和雾度。发射层可以是透明的，使得材料在900至910nm，或者1,500至1,600nm的范围内具有大于或等于80％的透射率，其中可以使用3.2mm厚的样品使用分光光度计来测定这些范围内的透明度。

主体材料可以包括诸如以下各者中的至少一种的材料：聚碳酸酯(诸如，双酚A聚碳酸酯)、聚酯(诸如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)或聚(对苯二甲酸丁二醇酯))、聚芳酯、苯氧基树脂、聚酰胺、聚硅氧烷(诸如，聚(二甲基硅氧烷))、聚丙烯酸物类(诸如，聚甲基丙烯酸烷基酯(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚甲基丙烯酸酯)、聚酰亚胺、乙烯基聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或聚氨酯。主体材料可以包括以下各者中的至少一种：聚(氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸乙烯酯)、聚(甲基丙烯酸乙烯酯)、聚(偏二氯乙烯)、聚丙烯腈、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚(乙烯醇缩丁醛)或聚(乙烯醇缩甲醛)。主体材料可以包括聚(乙烯醇缩丁醛)、聚酰亚胺、聚丙烯或聚碳酸酯中的至少一种。当发射层包括聚碳酸酯时，聚碳酸酯可以包括IR吸收型聚碳酸酯。主体材料可以包括前述聚合物中的一种或多种。主体材料可以包括共聚物，该共聚物包括前述聚合物中的一种或多种。

发射剂可以包括发光剂，其中发光剂可以包括大于或等于1种发光剂。发光剂可以包括大于或等于2种发光剂。发光剂可以包括2至6种发光剂。发光剂可以包括2至4种发光剂。发光剂可以包括单一发光剂。

图6示出了包括发光剂LA和吸收剂A的发射层的激发和发射光谱。LA是下转移发光剂(downshifting luminescent agent)，其中发射光谱Em转移到更长的波长，其中所吸收的光子作为较低能量的光子被重新发射。应当理解，虽然图6图示了下转移发光剂，但是发射层可以包括上转移发光剂(upshifting luminescent agent)，其中发射光谱转移到更短的波长。应当进一步理解，上转移涵盖上转换，借以对较低能量下的两个光子的吸收产生了对较高能量下的一个光子的发射。源光谱S与发光剂LA的激发光谱Ex重叠。这种重叠导致产生了第一代光子，第一代光子具有由出现在发射区的长度上的发光剂LA的发射光谱Em表示的波长。那些光子的一部分(例如，20％至30％)可以被发射到逸出锥中，并且可以通过第一表面或第二表面中的至少一个离开发射层。未被发射到逸出锥内的剩余光子可以通过发射层内的全内反射来引导，其中到达边缘的那些光子可以被反射回到发射层中(例如通过边缘镜)。这些剩余的光子然后可以遇到相同或不同的发光剂或吸收剂(如果存在的话)。由于发射光谱Em与激发光谱Ex重叠，因此可以激发发光剂，从而产生第二代光子，第二代光子具有如由发射光谱Em表示的波长。该第二代发射光子进一步促成了光子从发射层的表面发射通过逸出锥，余下的光子与第一代光子一样被回收。因此，同样产生了另外的数代光子。

应当理解，在图6中，虽然峰值被图示为彼此稍微偏移，但是它们可以彼此进一步偏移或者可以彼此重合。同样应当理解，尽管未图示，但是源光谱、激发光谱和发射光谱可以具有在所图示的基线下面沿着x轴进一步延伸的尾部。

具有发射光谱Em的所发射的辐射可以离开发射层或者可以被吸收剂(如果存在的话)吸收，因为发射光谱Em可以与吸收剂的吸收光谱A重叠。请注意，当发射层不含发光剂时，则源光谱可以与吸收剂的吸收光谱A重叠。在任一种情况下，吸收剂可以吸收从发光剂发射的辐射，和/或吸收从源发射的辐射，并且可以产生热量来加热装置。

本领域技术人员可以基于期望的应用容易地设想源光谱。例如，可以基于避免长波长主体吸收带或可见带中的一个或两个的期望来选择源。

发光剂不仅可以用于使光子波长转移，还可以重定向光子。例如，第一代光子的一部分可以根据发射层内的全内反射被重定向到逸出锥中，使得它们可以离开发射层，并且第一代光子的一部分可以激发发射层内的另外的发光剂(诸如，第一发光剂和/或(如果存在的话)不同于第一发光剂的另外的发光剂中的一种或两种)或吸收剂。

可以选择发光剂的尺寸，使得它不降低发射层的透明度，例如，发光剂可以是不散射可见光(例如，波长为380至780nm，或者390至700nm的光)的发光剂。发光剂可以具有小于或等于300nm，或者小于或等于100nm，或者小于或等于40nm，或者小于或等于35nm的最长平均尺寸。发光剂可以是不散射近红外光(例如，波长为700至2,500nm，或者700至1,600nm的光)的发光剂。

发光剂可以包括下转移剂(诸如，(py)₂₄Nd₂₈F₆₈(SePh)₁₆，其中py是吡啶)或上转移剂(诸如，NaCl:Ti²⁺；MgCl₂:Ti²⁺；Cs₂ZrBr₆:Os⁴⁺；或Cs₂ZrCl₆:Re⁴⁺)中的至少一种。基于上转移剂的总重量，该剂可以包括小于或等于5重量％(wt％)，或者大于0至5重量％的Ti、Os或Re。发光剂可以包括有机染料(诸如，罗丹明6G)、引达省染料(诸如，聚氮杂引达省染料)、量子点、稀土复合物或过渡金属离子中的至少一种。发光剂可以包括吡咯并吡咯花青(PPCy)染料。有机染料分子可以附着到聚合物主链，或者可以分散在发射层中。发光剂可以包括以下各者中的至少一种：吡嗪型化合物，其具有取代的氨基和/或氰基；蝶啶化合物，诸如苯并蝶啶衍生物；苝型化合物(诸如LUMOGEN^TM083(可从BASF、NC商购到))；蒽醌型化合物；硫靛型化合物；萘型化合物；或呫吨型化合物。发光剂可以包括吡咯并吡咯花青(PPCy)、双(PPCy)染料或受体取代的方酸菁中的至少一种。吡咯并吡咯花青可以包括BF₂-PPCy、BPh₂-PPCy、双(BF₂-PPCy)或双(BPh₂-PPCy)中的至少一种。发光剂可以包括基于镧系元素的化合物，诸如镧系元素螯合物。发光剂可以包括硫族化物结合型镧系元素。发光剂可以包括过渡金属离子，诸如NaCl:Ti²⁺或MgCl₂:Ti²⁺中的至少一种。发光剂可以包括YAlO₃:Cr³⁺,Yb³⁺或Y₃Ga₅O₁₂:Cr³⁺,Yb³⁺中的至少一种。发光剂可以包括Cs₂ZrBr₆:Os⁴⁺或Cs₂ZrCl₆:Re⁴⁺中的至少一种。发光剂可以包括组合，该组合包括前述发光剂中的至少一种。

发光剂可以具有大于或等于100,000反比摩尔浓度乘以反比厘米(M^-1·cm^-1)的摩尔消光。发光剂可以具有大于或等于500,000M^-1cm^-1的摩尔消光。

发光剂可以封装在包围球中，诸如二氧化硅或聚苯乙烯球等。发光剂可以不含铅、镉或汞中的一种或多种。发光剂可以具有0.1至0.95的量子产率(也称为量子效率)。发光剂可以具有0.2至0.75的量子产率。

发光剂可以吸收在第一波长范围内的辐射，并且可以发射在第二波长范围内的辐射，该第二范围可以与第一范围部分地重叠。可以被发光剂吸收的辐射可以源自辐射源和/或来自相同种类的发光剂和/或来自不同种类的发光剂。

来自发光剂的发射可以是方向各向同性的，其中发射的光子通过逸出锥离开装置或通过全内反射被限制到发射层。通过逸出锥离开的辐射的方向可以在以垂直于装置的宽表面的方向为中心的宽角度范围内均匀分布。

发射剂可以包括吸收剂，例如不发射UV光谱、可见光谱或红外光谱中的辐射的无辐射吸收剂。吸收剂可以包括吸收光谱与发光剂的发射光谱或源光谱重叠的任何吸收剂。吸收剂可以是不散射可见光的吸收剂。吸收剂可以是在700至2,500nm或700至1,500nm的波长范围内进行吸收的化合物。吸收剂可以包括有机吸收剂(诸如，酞菁化合物或萘酞菁化合物)或无机吸收剂(诸如，氧化铟锡(ITO)或氧化锑锡(ATO))中的至少一种。吸收剂可以包括以下各者中的至少一种：稀土元素(诸如，Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu)、ITO、ATO、酞菁化合物、萘酞菁化合物、偶氮染料、蒽醌、方酸衍生物、亚胺染料、苝(诸如，LUMOGEN^TM083(可从BASF、NC商购到))、四并苯或聚甲炔。吸收剂可以包括酞菁或萘酞菁中的至少一种，其中前述物质中的一种或两种可以具有阻挡侧基，例如苯基、苯氧基、烷基苯基、烷基苯氧基、叔丁基、-S-苯基-芳基、-NH-芳基、NH-烷基等。吸收剂可以包括磷酸铜(II)化合物，其可以包括磷酸甲基丙烯酰氧基乙基酯(MOEP)或碳酸铜(II)(CCB)中的一种或两种。吸收剂可以包括四萘嵌三苯四碳酰亚胺(quaterrylenetetracarbonimide)化合物。吸收剂可以包括由XB₆表示的六硼化物，其中X选自La、Ce、Pr、Nd、Gd、Tb、Dy、Ho、Y、Sm、Eu、Er、Tm、Yb、Lu、Sr或Ca中的至少一种。吸收剂可以包括六硼化物和颗粒，该颗粒包括ITO或ATO中的至少一种，其中六硼化物与颗粒的比率可以是0.1:99至15:85，并且其中颗粒可以具有小于或等于200nm的平均直径。吸收剂可以包括组合，该组合包括前述吸收剂中的一种或多种。在发射区域中，吸收剂可以以0.1至20重量份/每100份发射层的量存在。

发光剂与吸收剂的摩尔比率可以是1:100至100:1，或者100:1至1:1，或者10:1至1:1。

请注意，当存在两个或更多个发射区域时，相应的发射区域可以包括相同或不同的发射剂。

从发光剂发射的辐射或从吸收剂发射的热量中的一种或两种可以被发射层的表面上的水吸收。请注意，发光剂也可以产生热量，达到其量子产率小于1的程度。所发射的辐射(Em)可以具有从UV辐射到近IR辐射范围的波长。所发射的辐射可以具有10nm至2.5微米的波长。UV和/或近IR波长范围内的发射在诸如除雾、除霜和除冰之类的应用中可以是有用的，因为水在从UV到近IR的波长范围内具有实际上重合的吸收系数，在可见波长范围内表现出相应的最小值并远离这些最小值迅速增加。

发射层可以进一步包括UV吸收分子，如下文所定义的。UV吸收分子可以存在于发射区域或非发射区域中的一个或两个中。

辐射源可以是如图1中所图示的边缘安装的光源。替代地，辐射源可以远离装置并且通过例如一根或多根光纤耦合到装置的至少一个边缘。当使用远程辐射源时，辐射源可以与一个或多个装置结合使用。装置可以包括位于发射层的一个或多个边缘上的一个或多个边缘耦合的辐射源。例如，装置可以具有位于发射层的相对边缘上的两个边缘耦合的辐射源，或者装置可以具有位于发射层的两组相对边缘上的四个边缘耦合的辐射源。

辐射源与装置的耦合可以是光学连续的，并且可以被配置成在装置的边缘处的逸出锥内发射辐射，使得可以通过全内反射引导辐射通过装置。如本文所使用的，术语“光学连续”可以意指来自辐射源的光的90至100％被传输到发射装置中。辐射源可以耦合到装置的边缘，该装置具有如由高度(例如，高度d)和宽度(在图1中未图示)限定的表面。

辐射源可以是发射40至400瓦/米(W/m)的辐射源，如沿着该源耦合到的边缘测得。辐射源可以是发射70至300W/m的辐射源。辐射源可以是发射85至200W/m的辐射源。

辐射源可以发射波长为100至2,500nm的辐射。辐射源可以发射波长为300至1,500nm的辐射。辐射源可以发射在可见范围内的波长为380至780nm或390至700nm的辐射。辐射源可以发射波长为700至1,500nm的近红外辐射。辐射源可以发射波长为800至1,200nm的近红外辐射。辐射源可以发射波长为250至400nm的UV辐射。辐射源可以发射波长为350至400nm的UV辐射。在被引入到发射层之前，从辐射源发射的辐射可以过滤到期望的波长。

辐射源可以是例如发光二极管(LED)；灯泡(诸如，钨丝灯泡)；紫外光；荧光灯(诸如，发射白色、粉红色、黑色、蓝色或黑蓝色(BLB)光的荧光灯)；白炽灯；高强度放电灯(诸如，金属卤化物灯)；冷阴极管；光纤光波导；有机发光二极管(OLED)；或产生电致发光(EL)的装置。

装置可以任选地具有位于装置的一个或多个侧面上的镜子，以便通过反射光子提高装置的效率，否则光子可能离开装置。镜子可以是高度反射性的，诸如在近IR范围内，并且可以对发射装置的边缘金属化。具体地，装置可以包括一个或多个边缘镜，例如选择性反射的边缘镜。边缘镜可以位于边缘上以重定向辐射，否则该辐射将从装置逸出回到发射层中。选择性反射的边缘镜可以位于辐射源和发射层之间的边缘上，使得源光谱很大程度上在辐射源和装置之间传输，而发光剂的发射光谱可以很大程度上反射回到发射层中。当仅期望来自发射层第二表面的发射时，表面镜可以位于发射层第一表面上或者可以位于邻近所述表面，使得在它们之间存在间隙。间隙可以包括液体(诸如，水、油、硅流体等中的至少一种)、折射率低于发射层的固体，或者气体(诸如，空气、氧气、氮气等中的至少一种)。间隙可以包括具有比发射层低的RI的液体或气体。间隙可以是气隙，以支持装置内的全内反射。

发射层可以不含玻璃，和/或位于第一或第二表面中的一个或两个上的任何附加层可以不含玻璃。例如，基于相应层的总重量，发射层和任何附加层中的每一个可以包括小于1重量％或0重量％的玻璃。

装置可以包括在发射层的第一表面或第二表面中的一个或两个上的保护层。保护层可以包括UV保护层、耐磨层，或者防雾层中的至少一个。保护层可以包括有机硅硬涂层。

UV保护层可以施加到装置的外表面。UV保护层可以通过各种手段施加，包括在室温和大气压下将塑料基底浸入涂覆溶液中(即，浸涂)。UV保护层也可以通过其他方法施加，包括但不限于流涂、幕涂或喷涂。例如，UV保护层可以是厚度小于或等于100微米(μm)的涂层。UV保护层可以是厚度为4至65微米的涂层。UV保护层可以包括以下各者中的至少一种：有机硅聚合物(例如，有机硅硬涂层)、聚氨酯(例如，聚氨酯丙烯酸酯)、丙烯酸类聚合物、聚丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯)、聚偏二氟乙烯、聚酯或环氧树脂。UV保护层可以包括UV嵌段聚合物，诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚氨酯中的至少一种。UV保护层可以包括UV吸收分子。UV保护层可以包括有机硅硬涂层(例如，可从MomentivePerformance Materials商购到的AS4000、AS4700或PHC587)。

UV吸收分子可以包括以下各者中的至少一种：羟基二苯甲酮(例如，2-羟基-4-正-辛氧基二苯甲酮)、羟基苯并三嗪、氰基丙烯酸酯、草酰苯胺、苯并恶嗪酮(例如，2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮)，以商品名CYASORB UV-3638从Cytec商购到的)、水杨酸芳基酯或羟基苯并三唑(例如，以商品名CYASORB 5411从Cytec商购到的2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔-辛基苯基)苯并三唑或2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚)。UV吸收分子可以包括以下各者中的至少一种：羟基苯基哒嗪(hydroxyphenylthazine)、羟基二苯甲酮、羟基苯基苯并噻唑、羟基苯基三嗪、聚芳酰基间苯二酚或氰基丙烯酸酯。基于相应区域中的聚合物的总重量，UV吸收分子可以以0.01至1重量％(具体地0.1至0.5重量％，且更具体地，0.15至0.4重量％)的量存在。

UV保护层可以包括底漆层和涂层(例如，顶涂层)。底漆层可以有助于UV保护层粘附到装置。底漆层可以包括但不限于丙烯酸类聚合物、聚酯或环氧树脂中的至少一种。除了或代替在UV保护层的顶涂层中的那些，底漆层还可以包括UV吸收剂。例如，底漆层可以包括丙烯酸类底漆(例如，从Momentive Performance Materials商购到的SHP401或SHP470)。

可以将耐磨层(例如，涂层或等离子体涂层)施加到装置的一个或多个表面。例如，耐磨层可以位于装置的第一表面或第二表面中的一个或两个上(例如，直接位于其上)，或者第二保护层(诸如，UV保护层)可以位于中间。耐磨层可以包括单个层或许多个层，并且可以通过改善装置的耐磨性来增加增强的功能性。一般地，耐磨层可以包括有机涂层和/或无机涂层，例如包括以下各者中的至少一种：氧化铝、氟化钡、氮化硼、氧化铪、氟化镧、氟化镁、氧化镁、氧化钪、一氧化硅、二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅、氢化碳氧化硅、氧化钽、氧化钛、氧化锡、氧化铟锡、氧化钇、氧化锌、硒化锌、硫化锌、氧化锆、钛酸锆或玻璃。

耐磨层可以通过各种沉积技术施加，诸如真空辅助沉积工艺和大气涂覆工艺。例如，真空辅助沉积工艺可以包括但不限于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、电弧-PECVD、膨胀热等离子体PECVD、离子辅助等离子体沉积、磁控溅射、电子束蒸发或离子束溅射。

任选地，所述层(例如，UV保护层和/或耐磨层和/或防雾层)中的一个或多个可以是通过诸如层压或膜嵌件成型之类的方法施加到装置的外表面的膜。在这种情况下，(一个或多个)功能层或涂层可以施加到膜和/或装置的与具有膜的侧相对的侧。例如，可以使用包括多于一个层的共挤出膜、挤出涂布膜、辊涂膜或挤出层压膜作为如先前所描述的硬涂层(例如，有机硅硬涂层)的替代方案。膜可以包含添加剂或共聚物以促进UV保护层(即，膜)与耐磨层的粘附，和/或本身可以包括耐候材料，诸如丙烯酸类(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、氟聚合物(例如，聚偏二氟乙烯或聚氟乙烯)等，和/或可以充分阻挡紫外辐射的透射以保护下面的基底；和/或可以适于三维成形面板的膜嵌件成型(FIM)(模内装饰(IMD))、挤出或层压加工。

所述层中的一个或多个可以各自独立地包括添加剂。添加剂可以包括以下各者中的至少一种：(一种或多种)着色剂(诸如，(一种或多种染色剂)；(一种或多种)抗氧化剂；(一种或多种)表面活性剂；(一种或多种)增塑剂；(一种或多种)红外辐射吸收剂；(一种或多种)抗静电剂；(一种或多种)抗菌剂；(一种或多种)流动添加剂；(一种或多种)分散剂；(一种或多种)增容剂；(一种或多种)固化催化剂；(一种或多种)UV吸收分子(诸如，上文所描述的那些UV吸收分子中的至少一种)；或者(一种或多种)粘合促进剂(例如，美国专利申请2016/0222179中所公开的那些)。添加到各种层的任何添加剂的类型和量取决于装置的期望的性能和最终用途。

可以选择(一个或多个)保护层，使得其在近IR范围内不吸收。

保护层可以具有比发射层低的折射率。保护层可以具有比发射层主体材料的折射率低的折射率。

发射层可以通过注射成型形成。例如，注射成型可以包括将主体材料组合物例如从第一喷嘴注射到模具中。在第一时间量之后，例如在5至300秒之后，可以将发射剂组合物例如从第二喷嘴同时注射到模具中，使得发射剂组合物在成型期间与主体材料组合物混合以形成发射区域。一旦形成了期望的发射区域，在第二时间量之后，就可以停止发射剂组合物的注射。此后，可以停止从第一喷嘴的注射。主体材料组合物可以不含发射剂。例如，基于主体材料组合物的总重量，主体材料组合物可以包括小于或等于0.05重量％，或者1至0.01重量％的发射剂。发射剂组合物可以包括发光剂或吸收剂中的一种或两种。发射剂组合物可以包括粘合促进剂。发射剂组合物可以包括可以与主体材料组合物中的主体材料相同或不同的主体材料。这种注射成型方法可以产生如图1中所图示的发射层，其中发射区域横跨从第一表面到第二表面的距离。这种方法可以在发射区域和非发射区域之间产生更宽的浓度梯度，即不是如图1中所图示的阶梯函数。

发射层可以通过在基底的表面上选择性地表面注入发射剂和任选的粘合促进剂以形成发射层来形成。在与表面接触之前，发射组合物可以被加热到流体注入温度，因为加热到流体注入温度可以便于发射剂在接触时注入到主体材料中。流体注入温度可以大于或等于发射剂的熔化温度。在发射组合物与表面接触之前，可以将表面加热到表面注入温度，因为加热到表面注入温度可以便于发射剂在接触时注入到主体材料中。接触的表面可以被加热到注入温度，以允许将发射剂注入到主体材料中。流体注入温度、表面注入温度和注入温度可以各自独立地为30至100℃，或者90至100℃。

发射组合物可以基本上由发射剂和任选的粘合促进剂组成。例如，发射组合物可以不含溶解主体材料的溶剂。发射组合物可以包括发射剂和液体。基于发射组合物的总重量，发射组合物可以包括5至100重量％的发射剂。液体可以包括溶剂，该溶剂可以允许主体材料的至少表面部分至少部分地溶解，由此便于将发射剂注入到主体材料中。溶剂可以包括有机溶剂。有机溶剂可以包括以下各者中的至少一种：乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚、三丙二醇丙醚或二乙二醇。液体可以包括水。

选择性表面注入可以包括首先掩蔽基底的不需要发射剂的表面区域。掩蔽可以包括例如经由粘合剂层将接触掩模放置到基底的表面上。接触掩模具有以下益处：降低发射组合物接触不期望发射剂注入到基底中的区域的能力。然后，可以例如通过浸涂、流涂或喷涂中的至少一种使发射组合物与至少未掩蔽区域的表面接触。

掩蔽可以包括将非接触掩模放置在基底的表面上方，使得非接触掩模不与表面接触，由此降低刮擦表面或留下粘合剂残留物的风险。当使用非接触掩模时，发射组合物可以通过喷涂与至少未掩蔽区域的表面接触，例如，通过在发射层的与地面水平定向的表面处向上喷射发射组合物，由此减少发射组合物径流(run off)到掩蔽区域中。雾化喷嘴可以用于将发射组合物喷射到表面上。

选择性表面注入可以包括仅在发射区中将发射组合物选择性地喷射到表面上。通过选择性地喷射发射组合物，可以避免使用掩模。

选择性表面注入可以包括使发射组合物与选择性加热的表面接触，使得仅期望注入的区被加热。例如，在与发射组合物接触之前或期间，可以选择性地加热表面。相反地，或者另外，表面可以在接触之后被选择性地加热，以促进仅在加热区域中的注入。例如，可以例如通过使用位于邻近第二表面的局部加热元件(诸如，红外加热器)来选择性地加热表面，使得热量通过发射层传输到接触的第一表面。

选择性接触方法可以用于在一个或多个接触步骤中接触第一表面和第二表面。当第一表面和第二表面两者都被接触时，相应的发射区域的位置可以彼此对应(例如，如图3中所图示的)，或者可以彼此独立地定位。

如果接触包括喷涂，则喷涂可以包括在30至100℃，或者90至100℃的温度以及在5至50磅/平方英寸(psi)(34至345千帕斯卡)，或者15至25psi(103至172千帕斯卡)的压力喷涂发射组合物。在接触期间，喷涂喷嘴可以定位成距表面4至8英寸(10至20cm)。

选择性注入发射剂可以产生表面局部化发射区域，该表面局部化发射区域沿着至少一个方向(例如，沿着发射层的长度L)具有发射剂的浓度梯度。例如，相对于边界l₂，表面局部化发射区域120可以在边界l₁附近具有发射剂的更高浓度。浓度梯度的存在可以对于包括吸收剂的表面局部化发射区域是特别有帮助的，因为没有浓度梯度的吸收剂会随着距辐射源的距离而表现出发热的指数衰减。在具有浓度梯度的这些情况下，例如当辐射源位于发射层的边缘上且与l₂的靠近程度大于与l₁的靠近程度时，表面局部化发射区域120中的吸收剂的浓度可以在边界l₂附近较低而在边界l₁附近较高。替代地，如果另外的辐射源位于发射层的相对边缘上，则吸收剂在边界l₂附近的浓度可以与在边界l₁附近浓度相同，并且在两个边界的中心位置中的浓度可以更高。

形成发射剂的浓度梯度的方法可以包括使发射组合物与基底接触，其中基底表面具有温度梯度。在这种情况下，相对于温度较低的区域，在温度较高的区域中注入到基底中的发射剂的量将更大。

形成发射剂的浓度梯度的方法可以包括改变发射组合物与基底的接触时间。例如，该方法可以包括：在使发射组合物与第二区域接触之前，使第一区域与发射组合物接触持续一定的时间量。在这种情况下，发射剂在第一区域中的浓度将大于发射剂在第二区域中的浓度。

形成发射剂的浓度梯度的方法可以包括使发射组合物与基底接触，其中所接触的发射组合物至少沿着表面的方向(例如，沿着长度L)具有发射剂的变化的浓度。在这种情况下，相对于发射组合物中的发射剂浓度较小的区域，在发射组合物中的发射剂浓度更大的区域中，发射剂在表面局部化发射区域中的浓度将更大。

在发射剂已经注入到表面中之后，可以例如用压缩空气来对发射层进行洗涤和/或加热和/或空气干燥，以从表面去除任何残留的发射组合物。

可以经由膜嵌件成型来形成发射层。例如，可以将包括主体材料的基底成型到包括发射区域和非发射区域的膜上，以形成发射层。可以经由上述方法中的一种或多种来形成膜中的发射区域。

可以经由层压来形成发射层。例如，可以将包括主体材料的基底层层压到包括发射区域和非发射区域的膜上，以形成发射层。可以经由上述方法中的一种或多种来形成膜中的发射区域。

装置可以是用于照明模块的平板、玻璃窗或透镜。装置可以用于除雾、除霜或除冰中的至少一种，例如，在诸如以下各者的应用中：外部照明，例如，汽车外部照明(前灯和尾灯)、机场灯、路灯、交通灯或信号灯；玻璃窗，例如用于运输(汽车)或建筑应用(天窗)；器具，例如用于对冷藏室门、冷冻室门、冷冻室的内壁或冷藏室隔间除霜；或用于标牌。这种装置允许在不使用电阻加热导体的情况下实现除雾、除霜或除冰中的至少一种。

装置可以用于加热的表面，诸如镜子(诸如，位于浴室、健身设施、游泳池设施或更衣室中的镜子)、地板、门(诸如，冷藏室门或冷冻室门)、架子、工作台面等。当加热的表面是镜子时，镜子可以在除发射层之外的层的表面上“镀银”。

装置可以是车辆上的面板(例如，外部面板)，例如，具有安置在内部(汽车侧)表面上的传感器的前面板或后面板。装置可以是具有传感器的保险杠。传感器可以是LIDAR传感器。传感器可以有助于车辆的自主驾驶。传感器可以检测邻近车辆的物体。传感器可以检测环境光的水平。

下文阐述的是本公开的非限制性方面。

方面1：一种发射装置，包括：辐射源，其发射源辐射和耦合到发射层的边缘；其中发射层包括发射区域和非发射区域，该发射区域包括主体材料和发射剂，该非发射区域包括主体材料且不含发射剂；其中发射剂包括发光剂或吸收剂中的至少一种；其中发射层具有第一表面和第二表面；其中边缘具有高度d且第一表面具有长度L，其中长度L大于高度d，并且长度L与高度d的比率大于或等于10；其中，在使用期间，源辐射从辐射源传输通过边缘并激发发射剂，使得如果存在发光剂，则发光剂发射所发射的辐射，其中所发射的辐射的至少一部分通过逸出锥通过第一表面离开；并且，如果存在吸收剂，则吸收剂发射热量。

方面2：根据方面1所述的装置，其中存在以下情况中的一种或两种：发射层包括发光剂；其中发光剂任选地具有小于或等于40nm的最长平均尺寸；或者主体材料包括以下各者中的至少一种：聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异戊二烯或聚酰亚胺。

方面3：根据前述方面中任一项所述的装置，其中发射层包括发光剂和吸收剂；其中吸收剂的吸收光谱与发光剂的发射光谱重叠。

方面4：根据前述方面中任一项所述的装置，其中发射区域沿着长度L具有发射剂的梯度浓度。

方面5：一种形成发射层、例如根据前述方面中任一项所述的装置的发射层的方法，包括：将包括主体材料的主体材料组合物注射成型到模具中以形成非发射区域；在第一时间量之后，注射成型发射剂组合物，而同时将主体材料组合物注射成型到模具中持续第二时间量以形成发射区域；和在第二时间量之后，停止主体材料组合物的注射成型。

方面6：一种形成发射层、例如根据方面1至4中任一项或多项所述的装置的发射层的方法，包括：选择性地将发射剂注入到包括主体材料的基底的表面中，以形成被局部化到第一表面的发射区域。

方面7：根据方面6所述的方法，其中选择性注入发射剂包括：用掩模来掩蔽第一表面；使第一表面的未掩蔽区域与包括发射剂的发射组合物接触，以形成接触的表面；和加热在接触之前的基底、在接触之前的发射组合物，或者接触的表面中的至少一个，使得发射剂在未掩蔽区域中注入到基底中以形成发射区域。

方面8：根据方面7所述的方法，其中掩模包括与基底的表面直接接触的接触掩模；其中掩蔽包括用接触掩模进行掩蔽，并且其中接触未掩蔽区域包括浸涂、流涂或喷涂中的至少一种。

方面9：根据方面7所述的方法，其中掩模包括不与基底的表面直接接触的非接触掩模；其中掩蔽包括用非接触掩模进行掩蔽；并且其中接触未掩蔽区域包括喷涂。

方面10：根据方面6所述的方法，其中选择性地将发射剂注入到第一表面中包括：在缺乏掩模的情况下，选择性地使第一表面的期望区域与发射组合物接触，以形成接触的表面；和加热在接触之前的基底、在接触之前的发射组合物，或者接触的表面中的至少一个，使得发射剂在期望区域中注入到基底中以形成发射区域。

方面11：根据方面6所述的方法，其中选择性地将发射剂注入到第一表面中包括：使发射组合物与第一表面接触，并且选择性地加热期望的发射区域，使得发射剂在期望的发射区域中注入到基底中，以形成发射区域；其中选择性加热发生在接触之前、期间或之后。

方面12：根据方面6至11中任一项或多项所述的方法，其中选择性地将发射剂注入到第一表面中包括：在发射区域中形成发射剂的浓度梯度。

方面13：根据方面12所述的方法，其中形成浓度梯度包括以下各者中的至少一个：在基底中形成温度梯度并使基底与发射组合物接触；改变基底与发射组合物在不同位置中的接触时间；或者随接触位置改变发射组合物中的发射剂的浓度。

方面14：根据方面6至13中任一项或多项所述的方法，其进一步包括选择性地使相同或不同的发射组合物接触到第二表面上。

方面15：一种形成发射层、例如根据方面1至4中任一项或多项所述的装置的发射层的方法，包括将基底膜嵌件成型到包括发射区域和非发射区域的膜上；或者将膜层压到基底上。

方面16：根据方面6至15中任一项或多项所述的方法，其中发射组合物包括粘合促进剂。

方面17：一种根据前述方面中任一项或多项所述的发射层减少第一表面上的水量的用途。

方面18：一种减少在装置、例如根据前述方面中任一项或多项所述的装置中的发射层的表面上的发射区域的水量的方法，包括：从耦合到发射层的边缘的辐射源发射辐射；其中发射层包括发射区域和非发射区域，该发射区域包括主体材料和发射剂，该非发射区域包括主体材料且不含发射剂；其中发射剂包括发光剂或吸收剂中的至少一种；其中发射层具有第一表面和第二表面；其中边缘具有高度d且第一表面具有长度L，其中长度L大于高度d，并且长度L与高度d的比率大于或等于10；其中，在发射期间，源辐射从辐射源传输通过边缘并激发发射剂，使得如果存在发光剂，则发光剂发射所发射的辐射，其中所发射的辐射的至少一部分通过逸出锥通过第一表面离开；并且，如果存在吸收剂，则吸收剂发射热量。

方面19：根据前述方面中任一项或多项所述的发射装置，其中装置是玻璃窗、透镜、镜子、外部面板、保险杠或前照灯。

方面20：根据前述方面中任一项或多项所述的发射装置，其中发射剂存在于不横跨发射层的高度d的表面局部化发射区域中。

方面21：根据前述方面中任一项或多项所述的发射装置，其中发射层具有大于或等于70％，或者1至75％，或者5至30％，或者60至75％的可见光透射率，该可见光透射率是使用3.2mm厚的样品、使用ASTM D1003-11、使用CIE标准照明体C的程序B且在单向观察下测定的。

方面22：根据前述方面中任一项或多项所述的发射装置，其中装置不含玻璃或者不含位于第一表面或第二表面上的玻璃层。

方面23：根据前述方面中任一项或多项所述的发射装置，其中存在以下情况中的至少一种：表面局部化发射区域的厚度是10至1,000微米，或者50至500微米，或者100至200微米；或者表面局部化发射区域的厚度横跨小于或等于90％，或者0.1至50％，或者0.1至10％的发射层的高度。

方面24：根据前述方面中任一项或多项所述的发射装置，其中存在发光剂，并且所发射的辐射的至少一部分通过逸出锥通过第一表面和第二表面离开。发光剂可以仅邻近第一表面，或者可以邻近第一表面和第二表面两者。

组合物、方法和制品可以替代地包括本文公开的任何适当的材料、步骤或组分，或由其组成或基本上由其组成。组合物、方法和制品可以另外地或替代地配制以便不含或基本上不含任何材料(或物质)、步骤或组分，这些材料(或物质)、步骤或组分以其他方式对于实现组合物、方法和制品的功能或目的不是必需的。

本术语“一(a)”和“一个(an)”不表示数量的限制，而是表示所引用的项目中的至少一个的存在。术语“或”意指“和/或”，除非上下文另有明确指示。整个说明书对“一个实施方案”、“另一个实施方案”、“一些实施方案”、“一个方面”等的引用意指结合实施方案描述的具体要素(例如，特征、结构、步骤或特性)包括在本文描述的至少一个实施方案中，并且可能或可能不存在于其他实施方案中。另外，将理解的是，所描述的要素可在各个实施方案中以任何合适的方式组合。

当诸如层、膜、区域或基底之类的要素被称为“在另一个要素上”时，它可以直接在另一要素上，或者也可存在介入要素。相比之下，当一个要素被称为“直接在另一个要素上”时，不存在介入要素。

“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。

除非本文规定相反的情况，否则所有测试标准均为本申请提交日期的最新现行标准，或者，如果要求优先权，则为其中出现测试标准的最早优先权申请的提交日期。

涉及相同组分或性质的所有范围的端点均包括端点，可独立组合，并且包括所有中间点和范围。例如，“至多25重量％，或者5至20重量％”的范围包括端点以及“5至25重量％”的所有中间值(诸如，10至23重量％等)。

如本文所使用的前缀“(一种或多种)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数两者，由此包括该术语中的一种或多种(例如，(一种或多种)着色剂包括一种或多种着色剂)。如本文所使用的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区别一个要素和另一个要素。术语“……中的至少一个”意指列表单独地包括每个要素、以及列表的两个或更多个要素的组合和列表的至少一个要素与未命名的相似要素的组合。术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。

除非另有定义，否则本文使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。化合物使用标准命名法来描述。例如，未被任何指示的基团取代的任何位置被理解为通过如所指示的键或氢原子填满其化合价。没有在两个字母或符号之间的短划线(“-”)用于指示取代基的附接点。例如，-CHO通过羰基的碳附接。

所有引用的专利、专利申请和其他参考文献通过引用整体并入本文。然而，如果本申请中的术语与并入的参考文献中的术语相矛盾或冲突，则来自本申请中的术语优先于来自并入的参考文献的冲突术语。

虽然已经描述了特定的实施方案，但是申请人或本领域其他技术人员可想到是或可能是目前未预见的替代方案、修改、变型、改进和实质等同物。因此，如提交的和可能对它们修改的所附权利要求旨在包括所有这样的替代方案、修改、变型、改进和实质等同物。

Claims (18)

1.发射装置，包括：

辐射源，其发射源辐射和耦合到发射层的边缘；

其中所述发射层包括发射区域和非发射区域，所述发射区域包括主体材料和发射剂，所述非发射区域包括所述主体材料且不含所述发射剂；

其中所述发射剂包括发光剂或吸收剂中的至少一种；其中所述主体材料包括聚合物；

其中所述发射层具有第一表面和第二表面；其中所述边缘具有高度d且所述第一表面具有长度L，其中长度L大于高度d，并且所述长度L与所述高度d的比率大于或等于10；其中所述发射剂存在于不横跨所述发射层的所述高度d的表面局部化发射区域中；

其中，在使用期间，所述源辐射从所述辐射源传输通过所述边缘并激发所述发射剂，使得如果存在所述发光剂，则所述发光剂发射所发射的辐射，其中所述所发射的辐射的至少一部分通过逸出锥通过第一表面离开；并且，如果存在所述吸收剂，则所述吸收剂发射热量。

2.根据权利要求1所述的装置，其中存在以下情况中的一种或两种：

所述发射层包括所述发光剂；并且其中所述发光剂任选地具有小于或等于40nm的最长平均尺寸；或者

所述主体材料包括以下各者中的至少一种：聚碳酸酯、聚丙烯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚异戊二烯或聚酰亚胺。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述发射层包括所述发光剂和所述吸收剂；其中所述吸收剂的吸收光谱与所述发光剂的发射光谱重叠。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述发射区域沿着所述长度L具有所述发射剂的梯度浓度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述发射层具有大于或等于70％的可见光透射率，所述可见光透射率是使用3.2mm厚的样品、使用ASTM D1003-11、使用CIE标准照明体C的程序B且在单向观察下测定的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置不含玻璃或者不含位于所述第一表面或所述第二表面上的玻璃层。

7.根据前述权利要求中任一项所述的发射装置，其中存在以下情况中的至少一种：所述表面局部化发射区域的厚度是10至1,000微米，或者50至500微米，或者100至200微米；或者所述表面局部化发射区域的厚度横跨小于或等于90％，或者0.1至50％，或者0.1至10％的所述发射层的所述高度。

8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的装置，其中存在所述发光剂，和所述所发射的辐射的至少一部分通过所述逸出锥通过所述第一表面和所述第二表面离开。

9.形成发射层、例如根据前述权利要求中任一项所述的装置的发射层的方法，包括选择性地将所述发射剂和任选的粘合促进剂注入到包括所述主体材料的基底的表面中，以形成被局部化到所述第一表面的所述发射区域。

10.根据权利要求9所述的方法，其中选择性地注入所述发射剂包括：用掩模来掩蔽所述第一表面；

使所述第一表面的未掩蔽区域与包括所述发射剂的发射组合物接触，以形成接触的表面；和

加热在所述接触之前的所述基底、在所述接触之前的所述发射组合物，或者所述接触的表面中的至少一个，使得所述发射剂在所述未掩蔽区域中注入到所述基底中以形成所述发射区域。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述掩模包括与所述基底的所述表面直接接触的接触掩模；其中所述掩蔽包括用所述接触掩模进行掩蔽，和其中接触所述未掩蔽区域包括浸涂、流涂或喷涂中的至少一种。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述掩模包括不与所述基底的所述表面直接接触的非接触掩模；其中所述掩蔽包括用所述非接触掩模进行掩蔽；和其中接触所述未掩蔽区域包括喷涂。

13.根据权利要求9所述的方法，其中选择性地将所述发射剂注入到所述第一表面中包括：在缺乏掩模的情况下，选择性地使所述第一表面的期望区域与发射组合物接触，以形成接触的表面；和

加热在所述接触之前的所述基底、在所述接触之前的所述发射组合物，或者所述接触的表面中的至少一个，使得所述发射剂在所述期望区域中注入到所述基底中以形成所述发射区域。

14.根据权利要求9所述的方法，其中选择性地将所述发射剂注入到所述第一表面中包括：使所述发射组合物与所述第一表面接触，和选择性地加热期望的发射区域，使得所述发射剂在所述期望的发射区域中注入到所述基底中，以形成所述发射区域；

其中选择性加热发生在所述接触之前、期间或之后。

15.根据权利要求9至14中任一项或多项所述的方法，其中选择性地将所述发射剂注入到所述第一表面中包括：在所述发射区域中形成所述发射剂的浓度梯度。

16.根据权利要求15所述的方法，其中形成所述浓度梯度包括以下各者中的至少一个：

在所述基底中形成温度梯度并使所述基底与所述发射组合物接触；

改变所述基底与所述发射组合物在不同位置中的接触时间；或者

随接触位置改变所述发射组合物中的所述发射剂的浓度。

17.形成根据权利要求1至8中任一项或多项所述的装置的发射层的方法，包括将基底膜嵌件成型到包括发射区域和非发射区域的膜上；或者将所述膜层压到基底上。

18.根据前述权利要求中任一项或多项所述的发射层减少所述第一表面上的水量的用途。

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