CN1268966C - 通过发磷光材料控制光放电 - Google Patents

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Abstract

可以控制发磷光材料并且当期望的时候终止发磷光。发磷光材料可以暴露于使所述材料停止发磷光的能量源中。因此，可以在一个使用相干能量源发磷光的表面上绘制图形。由变黑的区域表示的绘制的图形，可以被用户识别为符号、图形或者文本。

Description

通过发磷光材料控制光放电
技术领域
本发明一般涉及发磷光材料。
背景技术
发磷光材料在被暴露于产生足够的能量来产生磷光的能源后在黑暗中发光。发磷光是与分子相关的电子多少改变轨道的结果，其导致发光。一些发磷光材料在被暴露于紫外线区域的能量后发光。由于阳光可以包括出足够的紫外线能量，阳光照射足以使一些材料诸如硫化锌发光。
例如，硫化锌在被暴露于紫外线光中后，可以发射一段时间直到八小时的微弱的绿光。因此，硫化锌被用在包括儿童发光玩具和木偶的多种产品和多种包括记号和安全装置的非玩具类产品中。
发磷光材料可以以颜料、涂料和薄膜的方式提供。这些薄膜中的很多被用来作为全散射背景来均匀地点亮显示器而其它薄膜可以被用于诸如图形或文本的前景元件。可以使用当暴露于磷光吸收带中的能量时发射很多种彩色光的发磷光物质。
已知的发磷光材料是ZnS(绿色)、CaAl2O4(兰色)、SR4Al4O25(兰-绿)、SRAl2O4(绿色)和Y2O2S(橙色-黄色)。这些发磷光材料的每个可以发射不同波长的光，因此要求不同的能量水平来激发磷光。并且，它们在被暴露于足够的能量后的发光周期也是不同的。
典型的发磷光材料被认为是“单向”材料-其可以被导通发磷光。因此通常认为这些材料将持续发光直到达到其基态。通常，认为这个发磷光周期是材料特性的函数。
因此，需要一种更好的方式来控制发磷光材料和特别的更好地方式来控制这些材料的发磷光方式。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的透视图；
图2是通常沿着图1中的线2-2的放大的横截面图；
图3是图1所示的装置的显示屏在根据本发明的一个实施例的一种情况下的显示；以及
图4是图3所示的显示屏在根据本发明的一个实施例的另一种情况下的显示。
具体实施方式
参照图1，此处描述的原理的一个应用与很多种玩具有关。如图1所示一个玩具的例子，一个绘图玩具10可以包括一个外壳12和一个倾斜的绘图表面13。儿童可以使用可擦除的标试器18来在绘图表面上绘图。然而，在此实施例中，可以通过形成在绘图表面13上的图形14来引导儿童的绘图以便指导儿童对物体的描绘。因此，儿童可以只沿着图形14描绘来在玩具10上产生合适的设计。
参照图2，儿童的眼睛，如图E所示，可以从一侧观察绘图表面13。在绘图表面13的相反一侧可以涂上一层发磷光材料层或薄膜20。在一个实施例中，层20可以是不透明的。层20可以由任何在一个实施例中发光延长间量的发磷光材料形成。在一个实施例中，表面13可以由透明材料诸如具有只在一侧涂上发磷光层20的塑料片形成。
当发磷光层20被暴露于足够的能量源时，其将发光，如L所示。层20将持续发光，使表面13在黑暗中发光。作为一个实施例，层20可以是硫化锌。
能量源22可以包括激光器24和激光驱动器26，激光驱动器26将激光器24的光束B定位在表面13的期望的位置上。激光器24可以产生具有不足以使层20发光的能量的光束B而是产生实际上足以使层20放电的能量的光束，由此终止或者促进层20发磷光。当暴露于合适的频率特性的能量中时，发光层20可以以闪光的形式发射剩余的能量，此后熄灭发光发射。
以此方式，在一个实施例中，激光驱动器26通过表面13在两个方向上驱动激光束B以便在表面13上绘制特征。激光器24可以通过将发光层20暴露于使暴露点的发光熄灭的能量来实现上述功能。因此，表面13可以除了那些暴露于光束B的区域外持续发光，所述暴露于管束B的区域是黑色的。
例如，参照图3，表面13a在被暴露到足够的能量源来激发发磷光后可以全部发光。例如，在层20为硫化锌的情况下，暴露于紫外线光，诸如阳光下，激发磷光。因此，整个表面13可以发光。
然而，当层20在图形14处暴露于由激光器24产生的光束B处时，表面13b的暴露于光束B的那部分不再发光并且与周围持续发出微弱的蓝光的区域相比显得相对较暗。
在激光器束24是具有6000埃的波长的深红色激光时，可以使发磷光材料立即放电。看起来好像通过发射微弱的绿的闪光放电并且接着变黑。因此，与持续发光一段延长的时间诸如对于通常与硫化锌发磷光物质有关的八小时相反，当层20被暴露到足够的能量来对磷光材料放电时快速或者立即终止发磷光。
确信不提供足够的能量来产生磷光而是相反提供具有合适的频率特性的能量的能量源可以立即或者基本上立即终止暴露于能量源的区域的发磷光。由于发光层20的未暴露的部分持续发光而暴露的区域，其可以是一个相对相关的点，线或者曲线可以变暗，因此，如果相对相干的光源被用于提供放电能量，就可以在发磷光层20上有效的写入。
以此方式，磷光可以被控制产生多种视觉效果。例如，除了儿童玩具，可以使用激光照射装置在一个发磷光层上写入信息来远距离产生白板图像。虽然本申请的图中表示了相对简单的图形符号，在一些应用中可以使用放电效应写入包括数字和文字的相对复杂的信息。例如，可以使用放电技术实现相对低的数据率的显示。
对于每种发磷光材料，可以使用特定范围或能量带来以此处描述的方式对发磷光材料进行放电。此范围或者波带将通常小于需要激发发磷光的能量。确信放电能量源将剩余的被激发的分子“推过”激活能量势垒以便其可以一同快速地放电，在其发磷光被熄灭后产生黑点。
虽然本发明关于有限数目的实施例进行了描述，本领域的技术人员将会意识到对其进行多种修改和变化。试图使附属的权利要求覆盖所有位于本发明的真正精神和范围内的此类修改和变化。

Claims (17)

1.一种显示器，包括：
一个包括发磷光材料的物体，所述物体包括一个板，所述板是一个包括在其上形成的一个发磷光材料层的透明片，和
一个用于有选择地在所述物体上的选择的地点熄灭发磷光的激光器装置。
2.权利要求1的显示器，包括用于支撑所述板的外壳，所述层位于所述外壳的内部并且被设置成暴露于所述激光器装置。
3.权利要求1的显示器，其中所述激光器装置产生不足以使所述材料发磷光而是足以熄灭所述材料发磷光的能量。
4.权利要求3的显示器，其中所述激光器装置产生有选择地在所述物体上的选择的区域熄灭发磷光的相干能量。
5.权利要求4的显示器，其中所述激光器装置包括一个激光器和一个驱动所述激光器以便有选择地暴露包括所述发磷光材料的所述物体的区域的装置。
6.权利要求1的显示器，其中所述发磷光材料是硫化锌。
7.权利要求6的显示器，其中所述激光器装置包括一个产生红光的激光器。
8.一种玩具，包括：
一个包括在其中形成的绘图表面的外壳；
一个在所述绘图表面上形成的发磷光材料；
一个安装在所述外壳中并且被设置成有选择地暴露所述发磷光材料的激光器。
9.权利要求8的玩具，包括将所述发磷光材料上的图形暴露于由所述激光器产生的激光束的驱动器。
10.权利要求8的玩具，其中所述绘图表面包括具有在其上形成的一层发磷光材料的透明片。
11.权利要求8的玩具，其中所述材料是硫化锌并且所述激光是红色激光。
12.一种方法，包括：
将发磷光材料暴露于使所述材料发磷光的一个能量源；
在将所述发磷光材料暴露于使所述材料发磷光的一个能量源之后，将所述材料暴露于使所述材料停止发磷光的一个能量源。
13.权利要求12的方法，其中将发磷光材料暴露于使所述材料停止发磷光的能量源包括将所述材料暴露于一个相干光源。
14.权利要求12的方法，其中将发磷光材料暴露于使所述材料停止发磷光的能量源包括将所述材料暴露于一个产生比用于使所述材料发磷光的能量源小的能量的能量源。
15.权利要求12的方法，包括将一个透明层的一侧的发磷光材料暴露于使所述材料停止发磷光的相干光源并且使观察者通过透明层观看所述材料。
16.权利要求12的方法，包括在发磷光表面上驱动激光束来使所述表面停止发磷光。
17.权利要求12的方法，包括将发磷光硫化锌层暴露于一个红激光来熄灭发磷光。
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