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設溫度。使表面在預設溫度與溶解接觸預設時間，由此使光致發(fā)光材料注入表面。在預設時間之后，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
技術領域
[0001] 本發(fā)明大體涉及用于在車輛結構中沉積材料的方法，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】
[0002] 由光致發(fā)光材料產(chǎn)生的照明提供了獨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設溫 度。使表面與預設溫度的溶液接觸預設時間，由此使光致發(fā)光材料注入該表面。在預設時間 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設 溫度。將該表面浸入預設溫度的溶液中達預設時間，由此使光致發(fā)光材料注入該表面。在預 設時間之后，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設 溫度。將表面浸入預設溫度的溶液中達預設時間，由此使光致發(fā)光材料注入該表面。在預設 時間之后，通過利用洗滌液洗滌表面而將溶液從表面移除。預設時間響應于預設溫度增加 而減少。
[0006] 本領域的技術人員一經(jīng)研究下列說明書、權利要求以及附圖就可以理解和領會本 發(fā)明的這些以及其他方面、目標以及特性。
【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)光部分的車輛結構的詳細剖視圖；
[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)明的詳細實施例。然而，應當理解的是，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構和功能細節(jié)不應 解釋為限制，而是僅僅作為用于教導本領域技術人員多方面使用本發(fā)明的典型基礎。
[0014] 如在此所用的，當用于一系列兩個或多個項目中時使用的術語"和/或"意味著可 以單獨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的A;單獨的B;單獨的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可以對應于車輛6的各種面板和/或部分。例如，面板10可以對 應于方向盤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的特定面板和結構，但本領域技術人員可以想到 存在位于整個車輛6中的其他合適的內(nèi)部和/或外部車輛結構，其包括如所公開的其中結合 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。第一波長可以對應于第一顏色的光并且第二波 長可以對應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動車輛示出的具體結構，但可以理解的是該車輛照明系統(tǒng) 可以在多種應用中使用。
[0018] 進一步參照圖2和圖5進行說明，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 塑料物品在預設時間段內(nèi)浸入處理組合物中。可以將處理組合物的溫度控制在預設溫度， 該溫度可以設置為使光致發(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的結構42(例如面板10)的剖視圖，結構42示出沉積在 表面14內(nèi)的光致發(fā)光部分34。不出了具有設置在表面14內(nèi)的光致發(fā)光材料44的結構42。光 致發(fā)光材料44以埋封在結構42的聚合物材料48內(nèi)的多個顆粒46示出。如這里所述，結構42 可以對應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。
[0021] 結構42可以對應于成形為適于例如面板10的特定應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沉積在結構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設時間量。此外，可以通過將處理組合物保 持在預設溫度來控制深度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中以用于各種應用的方法。
[0022]光致發(fā)光材料44的深度52可以確保在結構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，通過使結構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)射的強度 和/或色調(diào)。通過使結構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， 以使對應于第二發(fā)射的光的強度或顏色色調(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] 結構42可以可選地包括至少一個穩(wěn)定層56,以保護包含在結構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與結構42中的光致發(fā)光材料44集成。光致發(fā)光部分34也可 以包括光學粘附或沉積在表面14附近的保護層58。保護層58可以對應于配置用于保護光致 發(fā)光材料44不受由環(huán)境暴露所引起的物理和化學損傷的多種材料。
[0024]如這里所述，處理組合物可以對應于水基流體，水基流體包含分散在其中的一定 濃度的光致發(fā)光材料。處理組合物可以進一步包含一種或多種表面活性劑和/或增強性能 的添加劑。例如，為了增強結構42對光致發(fā)光材料和/或增強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性能的添加劑。例如，增強性能的添加劑可 以包括紫外光穩(wěn)定劑、光學增亮劑、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。增強性能的添加劑可以對應于穩(wěn)定層56和/或保護層58?？梢栽谔幚斫M 合物中加入穩(wěn)定層56和保護層58中的每一種。在這樣的實施例中，穩(wěn)定層56和/或保護層58 可以結合在光致發(fā)光部分34中以形成整體的光致發(fā)光結構。此外，穩(wěn)定層56和保護層58可 以在單獨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用到 結構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)光結構 的構建的附加信息在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 層結構"的專利中進行了公開，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分散在結構42的表面14中，以使該結構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，結構42可以進一步包括穩(wěn)定層56和/或保護層58。響應于光源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)可以對應于不同顏色的光。輸出發(fā)射的光的 顏色可以對應于每個光致發(fā)光部分的光化學結構。以這種方式，來自對應光致發(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 學結構和光化學結構的組合而變化輸出強度、輸出波長以及峰值吸收波長。除了紅色、綠色 和藍色發(fā)光光致發(fā)光材料之外或可替換地，可以單獨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、有機和無機染料等。關于實現(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)定的多層結構"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。光致發(fā)光材 料44響應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)射對應于藍色光譜、紫色和/或紫外顏 色范圍的第一波長Aj^LED。藍色光譜顏色范圍包含一般表現(xiàn)為藍色光（~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，對應于第二發(fā)射64的多個波長中的每一個可以對應于明顯不同的光 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納米的波長的藍色或藍綠色發(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包含分散在結構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 置為響應于接收到第一發(fā)射32而被激發(fā)并且輸出對應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可以通過結構 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) 光材料來控制對應于第二發(fā)射64的光的顏色。第二發(fā)射64可以對應于從例如頂燈、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的表面或各種結構內(nèi)的方法80。面板10可以對應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，結構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設溫度 (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以確定表面是否達到期望的濃度54以及光致發(fā)光材料44 是否達到期望的深度52(92)。在一些實施例中，可以應用預設時間使面板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]在預設時間之后，光致發(fā)光材料44可以分散在對應于面板10的結構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和保護層58?？梢砸缘诙A設時間段完成 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 第二預設溫度以確保穩(wěn)定層56、保護層58和/或增強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構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可以分散在對應于車輛 面板或部件的各種結構的表面中。
[0044] 如這里所述，使表面14與處理組合物接觸可以對應于將對應于光致發(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設溫度可以對應于聚合物材 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。可以基于分散過 程的期望時間而改變每種處理組合物的預設溫度。在一些實施方式中，處理組合物的預設 溫度可以是約25°C到約99°C?？傮w上，預設溫度可以小于處理組合物的沸點。在一些實施方 式中，預設溫度可以是約70°C到約80°C，并且在示例性實施例中，預設溫度可以是約75°C。 [0047]這里所述的對應于方法80的步驟90和94的每個預設時間段可以對應于根據(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。總體上，預設時間 可以由約一秒變化到約20分鐘。在示例性實施例中，預設時間可以由約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，預設時間可以對應 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設溫度增 加，因此預設時間可以減少。
[0048] 在一些實施例中，預設時間段可以響應于預設溫度增加而減少。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?？寺?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度以及最終產(chǎn)品的強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 應用的期望的濃度和表面深度。
[0052]表面活性劑可以對應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 性能的添加劑。例如，增強性能的添加劑可以包括紫外光穩(wěn)定劑、光學增亮劑、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)明教導的目的，應該注意的是，這里利用術語"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]應當理解的是，在不脫離本發(fā)明構思的情況下，可以對上述結構做出變化和修改， 并且進一步應當理解的是，這些構思旨在被下述權利要求覆蓋，除非這些權利要求通過其 文字另有明確表述。
【主權項】
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設溫度； 使所述表面與所述溶液接觸預設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)權利要求1所述的方法，其中所述聚合物材料對應于成型部件。3. 根據(jù)權利要求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)權利要求1所述的方法，其中所述預設溫度在約25攝氏度到100攝氏度之間。5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述預設時間小于約一秒到約20分鐘。6. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述預設時間是約30秒到3分鐘。7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述預設時間響應于所述預設溫度增加而減少。8. 根據(jù)權利要求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設溫度； 使所述部件的表面浸入所述溶液達預設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)權利要求10所述的方法，其中所述預設時間是約30秒到約3分鐘。12. 根據(jù)權利要求10所述的方法，其中所述光致發(fā)光材料對應于萘嵌苯或磷光發(fā)光材 料中的至少一種。13. 根據(jù)權利要求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)權利要求10所述的方法，其中所述溶液進一步包含表面活性劑和乳化劑中的 至少一種。16. 根據(jù)權利要求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)權利要求10所述的方法，進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設溫度； 使所述表面浸入所述溶液中達預設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，其中所述預設時間響應于所述預設溫度增加 而減少。20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其中所述光致發(fā)光材料對應于萘嵌苯和磷光發(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】福特全球技術公司