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TWI589304B - 利用升轉換器及降轉換器之顏色強化 - Google Patents

利用升轉換器及降轉換器之顏色強化 Download PDF

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Publication number
TWI589304B
TWI589304B TW100128053A TW100128053A TWI589304B TW I589304 B TWI589304 B TW I589304B TW 100128053 A TW100128053 A TW 100128053A TW 100128053 A TW100128053 A TW 100128053A TW I589304 B TWI589304 B TW I589304B
Authority
TW
Taiwan
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color
light
visible
composition
mixture
Prior art date
Application number
TW100128053A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201302231A (zh
Inventor
弗端德瑞克Ａ 二世 布克
哈洛德 沃德
Original Assignee
伊穆諾萊特公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 伊穆諾萊特公司 filed Critical 伊穆諾萊特公司
Publication of TW201302231A publication Critical patent/TW201302231A/zh
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Description

利用升轉換器及降轉換器之顏色強化
本發明係關於自可見顯示及彩色表面產生發光或反光或強化來自可見顯示及彩色表面之發光或反光以便強化可見目標之外觀的方法及系統。
本申請案根據35 U.S.C.119(e)關於且主張2010年8月6日申請之美國臨時專利申請案61/371,549之優先權。本申請案關於2009年3月18日申請之美國臨時專利申請案61/161,328及2009年11月10日申請之美國臨時專利申請案61/259,940，該等文獻之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。本申請案關於美國第12/725,108號，該文獻之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。
本申請案關於2007年8月6日申請之臨時申請案第60/954,263號、及2008年2月21日申請之61/030,437、及2008年3月31日申請之美國申請案第12/059,484號，該等文獻之內容以引用的方式併入本文中。本申請案亦關於2007年11月6日申請之美國申請案第11/935,655號；及2008年4月4日申請之臨時申請案第61/042,561號；及2008年3月11日申請之61/035,559及2008年7月11日申請之61/080,140，該等文獻之全部內容以引用的方式併入本文中。本申請案關於2009年3月10日申請之美國專利申請案12/401,478，該文獻之全部內容以引用的方式併入本文中。本申請案關於2007年11月6日申請之美國專利申請案11/935,655及2008年3月31日申請之12/059,484；2009年2月20日申請之美國專利申請案12/389,946；2009年4月3日申請之美國專利申請案12/417,779，該等文獻之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。
目前，光(亦即，自射頻經可見光至X射線波長範圍內之電磁輻射)被用於諸多工業、通信、電子及醫藥製程中。紅外線及可見光範圍內之光通常由電能源產生，該電能源例如將材料加熱至發生黑體發射(如在白熾燈中)之極高溫度。可見光及紫外線範圍內之光通常藉由將氣體加熱至放電來產生，其中發光的同時自氣體原子或分子之一種電子態發生躍遷。亦存在基於半導體之光源(如在發光二極體及半導體雷射器中)，其中材料中之電子/電洞重組產生光發射。
可見光定義為波長介於380 nm與750 nm之間的電磁輻射。一般而言，包括光之電磁輻射係因諸如具有高熱能之部分分子(或相鄰原子)或原子(或分子)中之電子之帶電粒子的加速及減速或運動改變(振動)而產生。
出於參考之目的，紅外線(IR)輻射剛好超過可見光區之紅色端；且紫外線(UV)輻射之波長比紫色光短。光譜之UV部分分成三個區域：UVA(315 nm至400 nm)、UVB(280 nm至315 nm)及UVC(100 nm至280 nm)。
照明應用中所用之工業用燈覆蓋可獲得正確白色感覺之波長的可見光範圍。熱源(如熱燈絲)可由不同類型之導體製成，該等導體包括W燈絲、經鹵素保護之W燈絲及電感應高溫電漿(弧光燈)。
輻射源之功率(每秒發射之能量)通常以瓦特(W)表示，但光亦可以流明(lm)表示以說明眼睛對不同波長光之敏感性不同。得出之相關單位為在某一方向上每球面度(立體角之單位)光源之輻射量(照度)(以W/m2(lm/m2)計)及表面之輻照度(照明度)(以W/m2(lm/m2或lux)計)。
隨著紫外線源之發展，紫外線輻射正愈來愈多地用於工業、化學及醫藥目的。舉例而言，紫外光已知可用來給培養基滅菌且已知可驅動許多光活化化學過程，諸如黏著劑或塗層中聚合物之交聯。通常，紫外線源使用氣體放電燈來產生紫外線範圍內之發射光。接著用光學方法過濾該發射光以移除許多但非所有非紫外線頻率。紫外光亦可在半導體磷光體中藉由以高能量源(諸如X射線照射)激發此等磷光體來產生。
隨著紅外線輻射源之發展，紅外線輻射正愈來愈多地用於通信及信號傳導目的。通常，紅外線源使用稱作輝光棒(glowbar)之寬譜光源來產生集中於紅外線範圍內之寬譜光或使用雷射器來發射極特定之紅外線波長。對寬頻帶光源而言，以光學方式過濾發射光以移除許多但非所有非紅外線頻率。
一般而言，希望具有將一頻率範圍內之光轉換為另一頻率範圍內之光的裝置、材料及能力。如上述磷光體中所用，降轉換已成為一種將較高能量之光轉換為較低能量之光的方式。亦已顯示將較低能量之光轉換為較高能量之光的升轉換。通常，此過程為多光子吸收過程，其中使用兩個或兩個以上光子來促進主體介質中之激發電子態，此又輻射出能量高於入射光能量之波長的光，從而促進該多光子吸收過程。先前已研究了降轉換與升轉換且有文獻記載。
實際上，研究人員已研究了光致發光及螢光現象，其為某些固體在由外部能量源驅動或饋入時發光之能力。許多熟知磷光體及螢光體由高能電子或光子觸發且發射較低能量之光子。已認識到某些紅外線磷光體可將紅外光轉換為可見光範圍內之光(紫色至紅色)。
光之性質，諸如其輻射量在閱讀或顯示應用中尤其重要，其中人眼須感知及辨別出由可見光形成之暫時影像或永久影像(如例如道路交通及公路標誌所示)。電視、電腦監視器、顯示器及標誌使用陰極射線技術(CRT)，其中高能電子撞擊磷光體發射可見光。電視、電腦監視器、顯示器及標誌近年來已使用液晶顯示器或電漿顯示器技術來產生人眼可辨別之可見影像。
在此等及其他閱讀或顯示應用中，試圖開發具有相對較高對比度影像的同時使可能降低所顯示影像之對比度的自顯示器發射或反射之寬頻帶光的量減至最少之顯示器。
在一實施例中，提供一種發光組合物，該發光組合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光；且包括第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。
在另一實施例中，提供一種油漆，其包括顏料及顏料內所包括之發色體之混合物。該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發包體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。
在另一實施例中，提供一種墨水，其包括染料及染料內所包括之發色體之混合物。該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。
在另一實施例中，提供一種顯示器，其包括彩色濾光片或彩色反射面及彩色濾光片或彩色反射面內所包括之發色體之混合物。該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。
在另一實施例中，提供一種強化自表面發射可見光之方法。該方法在表面上提供一種發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。該方法使發色體曝露於能量源。該方法藉由使一部分能量轉換為第一波長λ1之可見光而發射第一波長λ1之可見光。
在另一實施例中，提供一種強化自油漆發射可見光之方法。該方法在油漆中或在油漆表面附近提供一種發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。該方法使發色體曝露於能量源。該方法藉由使一部分能量轉換為第一波長λ1之可見光而發射第一波長λ1之可見光。
在另一實施例中，提供一種強化自墨水發射可見光之方法。該方法在墨水中提供一種發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。該方法使發色體曝露於能量源。該方法藉由使一部分能量轉換為第一波長λ1之可見光而發射第一波長λ1之可見光。
在另一實施例中，提供一種強化自顯示器發射可見光之方法。該方法在顯示器之彩色濾光片或彩色反射面上提供一種發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，且包括第二發包體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光。相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。該方法使發色體曝露於能量源。該方法藉由使一部分能量轉換為第一波長λ1之可見光而發射第一波長λ1之可見光。
應瞭解，本發明之以上概述及以下[實施方式]為例示性的，而非限制本發明。
由於藉由參考以下[實施方式]當結合隨附圖式考慮時將對本發明及其許多伴隨優點有更好的理解，故易於獲得對其更全面之瞭解。
本發明係關於視情況使用升轉換躍遷介質或降轉換躍遷介質由具有較低或較高頻率範圍之其他電磁輻射產生具有所需頻率窗口(所需頻率範圍內之至少一個頻率)之電磁輻射的方法及系統。
在本發明之各種實施例中，提供使光升轉換，例如由紅外線能譜升轉換為可見電磁輻射及使光降轉換，例如由紫外線範圍降轉換為可見電磁輻射之系統及方法。本發明在各種實施例中使能量，較佳可見光譜內之光升轉換，及/或downLets亦包括電磁波譜中自無線電射線至γ射線之區域轉換為能量，較佳轉換為可見光譜內之光。本發明涵蓋多種應用，其中進行升轉換及降轉換以強化所顯示之目標的顏色。此等應用領域可包括標誌、牆壁、汽車、建築物、船、飛機上之油漆。此等應用領域可包括顯示監視器、電腦監視器、電話顯示器、手錶錶盤、儀錶標度盤，僅舉幾例。
在各種材料中，發光奈米粒子已吸引愈來愈多的技術及工業關注。在本發明之情形下，奈米粒子係指尺寸小於1微米之粒子。儘管本發明之說明書描述使用奈米粒子的特定實例，但本發明在許多實施例中並不限於尺寸小於1微米之粒子。然而，在許多實施例中，小於1微米，且尤其小於100 nm之尺寸範圍會產生特別有利之性質，諸如發射壽命發光淬滅、發光量子效率及濃度淬滅及諸如擴散、滲透及分散至較大尺寸粒子不會遷移之介質中。
在各種實施例中，本發明可使用多種降轉換材料(或降轉換器之混合物)以強化可自反射材料或表面觀察到之光的特定顏色。此等降轉換材料可包括量子點、半導體材料、半導體材料之合金、閃爍及磷光體材料、展現X射線激發發光(XEOL)之材料、有機固體、金屬錯合物、無機固體、晶體、稀土材料(系元素)、聚合物、閃爍體、磷光體材料等及展現激子性質之材料。因此，強化顏色發射之降轉換材料可使能量由紫外光、x射線及高能粒子中之一者轉換為可見光。強化顏色發射之降轉換材料可使能量由較高能量可見光轉換為較低能量可見光。
在本發明之一個實施例中，量子點混合物可用於多種奈米粒子。量子點一般為奈米尺寸粒子，其在量子點材料中之能態取決於量子點之尺寸。舉例而言，已知量子點為導電特徵與個別晶體之尺寸及形狀密切相關的半導體。一般而言，晶體之尺寸愈小，能帶隙愈大，最高價帶與最低傳導帶之間的能量差異變得愈大。因此，需要更多能量來激發該點，且同時，當晶體返回至其靜止狀態時釋放更多能量。在螢光染料應用中，此相當於當晶體尺寸變得愈小時，在激發量子點後所發射之光的頻率愈高，從而使得所發射之光的顏色由紅色向藍色色移。量子點代表一種使光譜之紫外光降轉換為諸如綠光發射之目標顏色發射的方式。量子點代表一種使光譜之藍光降轉換為諸如綠光發射之目標顏色發射的方式。
特定而言，在本發明之一實施例中，量子點混合物(QDM)塗層可使用CVD及/或溶膠-凝膠技術使用標準沈澱技術進行沈積。QDM塗層可由不會減弱UV輸出之矽酸鹽結構製成。在矽酸鹽家族中，二氧化矽(SiO2)為適合的，因為其使UV穿過塗層之透射率最大。塗層可進一步包括第二生物相容性玻璃層。該等生物相容性玻璃及玻璃陶瓷組合物可含有鈣、鑭系元素或釔、矽、磷及氧。其他生物相容性材料及技術描述於以下專利(該等專利以全文引用的方式併入本文中)中：美國專利第5,034,353號；第4,786,617號；第3,981,736號；第3,922,155號；第4,120,730號；及美國專利申請案第2008/0057096號；第2006/0275368號；及第2010/0023101號。
此外，此處所述之本發明之降轉換材料可用諸如二氧化矽之絕緣體材料塗佈，該等絕緣體材料將降低發光粒子與包括有該等粒子之介質之間發生任何化學相互作用的可能性。對於無機奈米粒子之生物相容性應用而言，一種主要限制性因素為其毒性。一般而言，所有半導體奈米粒子均或多或少具有毒性。對於生物相容性應用而言，需要具有儘可能低之毒性的奈米粒子，或奈米粒子必須保持與介質隔開。純TiO2、ZnO及Fe2O3具有生物相容性。CdTe及CdSe具有毒性，而ZnS、CaS、BaS、SrS及Y2O3具有較低毒性。另外，奈米粒子之毒性可能由其無機穩定劑(諸如TGA)或摻雜劑(諸如Eu2+、Cr3+或Nd3+)產生。似乎最具生物相容性之其他適合降轉換材料為硫化鋅、ZnS：Mn2+、氧化鐵、氧化鈦、氧化鋅、含有少量Al2O3之氧化鋅及囊封於沸石中之AgI奈米簇。對於毒性可能不視為重要考慮因素之非醫學應用而言，認為以下材料(以及其他處所列之材料)為合適的：經銩活化之鑭及釓氧基鹵化物；Er3+摻雜BaTiO3奈米粒子、Yb3+摻雜CsMnCl3及RbMnCl3、BaFBr:Eu2+奈米粒子、碘化銫、鍺酸鉍、鎢酸鎘及摻雜有二價Eu之CsBr。
在本發明之各種實施例中，以下發光聚合物亦適用作轉換材料：聚(伸苯基伸乙炔基)、聚(伸苯基伸乙烯基)、聚(對伸苯基)、聚(噻吩)、聚(吡啶基伸乙烯基)、聚(吡咯)、聚(乙炔)、聚(乙烯基咔唑)、聚(茀)及其類似物，以及其共聚物及/或衍生物。
在本發明之各種實施例中，與美國專利第7,090,355號中所述類似，可使用以下粒子，該文獻之全部內容以引用的方式併入本文中。對於降轉換，可使用以下材料。無機或陶瓷磷光體或奈米粒子，包括(但不限於)金屬氧化物、金屬鹵化物、金屬硫族化物(例如金屬硫化物)或其雜合物，諸如金屬氧鹵化物、金屬氧硫族化物。雷射染料及小有機分子及螢光有機聚合物。半導體奈米粒子，諸如II-VI或III-V化合物半導體，例如螢光量子點。有機金屬分子，包括至少一個金屬中心，諸如稀土元素(例如Eu、Tb、Ce、Er、Tm、Pr、Ho)；及過渡金屬元素，諸如Cr、Mn、Zn、Ir、Ru、V；及主族元素，諸如B、Al、Ga等。金屬元素化學鍵結至有機基團以防止主體或溶劑之螢光淬滅。可使用磷光體，包括石榴石系列磷光體：(YmA1-m)3(AlnB1-n)5O12，摻雜有Ce；其中0≦m，n≦1，其中A包括其他稀土元素，B包括B、Ga。另外，可使用含有金屬矽酸鹽、金屬硼酸鹽、金屬磷酸鹽及金屬鋁酸鹽主體之磷光體。另外，可使用含有常用稀土元素(例如Eu、Tb、Ce、Dy、Er、Pr、Tm)及過渡或主族元素(例如Mn、Cr、Ti、Ag、Cu、Zn、Bi、Pb、Sn、TI)之奈米微粒磷光體作為螢光活化劑。可使用諸如鎢酸鈣、鎢酸鋅、鎢酸鎘、金屬釩酸鹽、ZnO等之材料。
可使用獲自若干雷射染料供應商(包括Lambda Physik及Exciton等)之市售雷射染料。較佳雷射染料類別之部分清單包括：吡咯亞甲基(Pyrromethene)、香豆素(Coumarin)、若丹明(Rhodamine)、螢光素(Fluorescein)、其他芳族烴及其衍生物等。另外，存在許多含有不飽和碳-碳鍵之聚合物，其亦用作螢光物質且可用於許多光學及螢光應用。舉例而言，MEH-PPV、PPV等已用於諸如聚合物發光二極體(PLED)之光電裝置中。可直接使用該等螢光聚合物作為透明2-D顯示螢幕之螢光層。
如上所述，可使用半導體奈米粒子(例如量子點)。此項技術中之術語「半導體奈米粒子」係指直徑介於1 nm與1000 nm之間，較佳2 nm至50 nm之間的無機微晶。半導體奈米粒子能夠在激發時發射電磁輻射(亦即半導體奈米粒子具發光性)。奈米粒子可為均勻奈米晶體或包含多個外殼。舉例而言，奈米粒子可包括一或多種第一半導體材料之「核心」，且可由第二半導體材料之「外殼」圍繞。核心及/或外殼可為半導體材料，包括(但不限於)第II-VI族(ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe及其類似物)及第III-V族(GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb及其類似物)及第IV族(Ge、Si及其類似物)材料之彼等半導體材料及其合金或混合物。
含有稀土或過渡元素陽離子之螢光有機金屬分子可用於降轉換。該等分子包括稀土元素之金屬中心，包括經有機螯合基保護之Eu、Tb、Er、Tm、Ce。金屬中心亦可包括過渡元素，諸如Zn、Mn、Cr、Ir、等，及主族元素，諸如B、Al、Ga。該等有機金屬分子可容易地溶解於液體或透明固體主體介質中。該等螢光有機金屬分子之一些實例包括：1.參(二苯甲醯基甲烷)單(啡啉)銪(III)；2.參(8-羥基喹啉)鉺；3.參(1-苯基-3-甲基-4-(2,2-二甲基丙-1-醯基)吡唑啉-5-酮)鋱(III)；4.雙(2-甲基-8-羥基醌酸酯基)鋅；5.二苯基硼烷-8-羥基喹啉基。
用於紅色發射之降轉換粒子之特定實例包括上文所論述者及銪錯合物，諸如日本特許公開專利公開(案)第2003-26969號中所描述者，該等錯合物經構築以使得β-二酮配位體配位至銪從而形成能夠發射紅色螢光之銪錯合物。稀土元素錯合物之其他特定實例包括包含鑭(Ln)、銪(Eu)、鋱(Tb)及釓(Gd)及其組合之錯合物。銪(Eu)錯合物在用波長範圍為365 nm至410 nm之紫外線照射時能夠發射紅色螢光。鋱(Tb)在用波長為365 nm之紫外線照射時能夠發射綠色螢光。
在其他降轉換實施例中，發射紅光之發光粒子可包括銪，發射綠光之發光粒子可包括鋱，且發射藍光或黃光之發光粒子可包括鈰(及/或銩)。在升轉換實施例中，發射紅光之發光粒子可包括鐠，發射綠光之發光粒子可包括鉺，且發射藍光之發光粒子可包括銩。在實施例中，發光粒子可為發射不同顏色之螢光分子(例如紅色、綠色及藍色)。在實施例中，發光粒子可包括在純有機染料或有機金屬染料中。
除稀土錯合物之組合，諸如銪錯合物與鋱錯合物之組合外，亦可採用銪錯合物與並非錯合物之發射綠色螢光物質之組合、或鋱錯合物與並非錯合物之發射紅色螢光物質之組合。
其他降轉換器包括例如ZnS、PbS、SbS3、MoS2、PbTe、PbSe、BeO、MgO、Li2CO3、Ca(OH)2、MoO3、SiO2、Al2O3、TeO2、SnO2、KBr、KCl及NaCl。如上所述，此等材料可包括調整發射性質之摻雜劑。適用摻雜(或合金)型玻璃系統之實例包括Y2O3:Gd、Y2O3:Dy、Y2O3:Tb、Y2O3:Ho、Y2O3:Er、Y2O3:Tm、Gd2O3:Eu、Y2O2S:Pr、Y2O2S:Sm、Y2O2S:Eu、Y2O2S:Tb、Y2O2S:Ho、Y2O2S:Er、Y2O2S:Dy、Y2O2S:Tm、ZnS:Ag:Cl(藍色)、ZnS:Cu:Al(綠色)、Y2O2S:Eu(紅色)、Y2O3:Eu(紅色)、YVO4:Eu(紅色)及Zn2SiO4:Mn(綠色)。
或者，可使用量子點(如上所述)來調整降轉換過程。如美國專利第6,744,960號(其全部內容以引用的方式併入本文中)所述，不同尺寸量子點產生不同顏色發射。在適用於本發明之工作中，量子點可包含各種材料，包括半導體，諸如硒化鋅(ZnSe)、硒化鎘(CdSe)、硫化鎘(CdS)、砷化銦(InAs)及磷化銦(InP)。可適當採用之另一材料為二氧化鈦(TiO2)。粒子(亦即量子點18)之尺寸可在約2 nm至10 nm之範圍內。因為此等粒子之尺寸十分小，故量子點之許多電學及光學性質受量子物理學控制。對量子點18應用量子力學之一個該結果為量子點吸收寬譜光波長且再發射波長長於所吸收光之波長的輻射。發射光之波長受量子點之尺寸控制。舉例而言，直徑5.0 nm之CdSe量子點發射具有集中於約625 nm之狹窄光譜分佈之輻射，而尺寸為2.2 nm之量子點18(包括CdSe)發射中心波長為約500 nm之光。包含CdSe、InP及InAs之半導體量子點可發射中心波長介於400 nm至約1.5 μm之間的範圍內之輻射。二氧化鈦TiO2亦在此範圍內發射。此等半導體材料之發射線寬(亦即全寬半最大值(full-width half-maximum；FWHM))可在約20 nm至30 nm之範圍內。為產生此窄帶發射，量子點僅需要吸收波長短於該等點所發射之波長的光。舉例而言，對於5.0 nm直徑CdSe量子點，吸收波長短於約625 nm之光以產生約625 nm之發射，而對於包含CdSe之2.2 nm量子點，吸收波長小於約500 nm之光且再發射約500 nm之光。然而，實際上激發或激升輻射比所發射之輻射短至少約50奈米。
更特定言之關於適用於本發明之降轉換器，美國專利第4,705,952號(其內容以引用的方式併入本文中)描述紅外線觸發磷光體，其儲存呈第一波長可見光形式的能量且在受紅外光觸發時釋放呈第二波長可見光形式的能量。美國專利第4,705,952號中之磷光體為鹼土金屬硫化物、稀土摻雜劑及易熔鹽之組合物。美國專利第4,705,952號中之磷光體更特定言之為由硫化鍶、硫化鋇及其混合物製成之磷光體；包括來自稀土系列之摻雜劑及氧化銪，及其混合物；且包括鋰、鈉、鉀、銫、鎂、鈣、鍶及鋇之氟化物、氯化物、溴化物及碘化物之易熔鹽，及其混合物。美國專利第4,705,952號中所述之材料適用於本發明之各種實施例。
在本發明之其他實施例中，降轉換器(或降轉換器之混合物)可包括Y2O3:Li。Sun等人「Luminescent properties of Li+ doped nanosized Y2O3:Eu」，Solid State Comm. 119(2001) 393-396(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述該等材料。Hou等人「Luminescent properties nano-sized Y2O3:Eu fabricated by co-precipitation method」，Journal of Alloys and Compounds，第494卷，第1-2期，2010年4月2日，第382-385頁(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述奈米尺寸氧化釔(Y2O3)粉末已成功地藉由共沈澱方法合成。粉末結晶良好，且晶粒為具有良好分散性之近似球形。Eu3+離子之淬滅濃度為9莫耳%，遠高於微米級粉末。併入Li+離子極大地提高了發光強度。在摻雜有4莫耳%Li+之Y2O3：Eu粉末((Y0.87Eu0.09Li0.04)2O3)下觀測到最高發射強度，且螢光強度增加多達79%。Yi等人「Improved cathodoluminescent characteristics of Y2O3:Eu3+ thin films by Li-doping」，Appl. Phys. A 87,667-671(2007)(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述Y2O3:Eu3+與Li摻雜Y2O3:Eu3+膜之陰極發光光譜及此等材料之製造方法。
此等參考文獻顯示Li摻雜Y2O3材料可作為降轉換器或以降轉換器之混合物形式使用，且因此將為本發明之顏色強化混合物之可接受材料。此材料為尤其適用於光譜之紫外至紫色區域中x射線激勵發射之材料。
本發明在其他實施例中使用多種升轉換材料(或升轉換器之混合物)以強化可由反射材料或表面觀察到之光的特定顏色。此等升轉換材料可包括如上文關於降轉換所述之類似材料，但通常在主晶中包括提供升轉換激升機制之摻雜或不純狀態。因此，強化顏色發射之升轉換材料可轉換近紅外、紅外及微波輻射之一的能量。強化顏色發射之升轉換材料可使能量由較低能量可見光轉換為較高能量可見光。
現將詳細描述本發明之許多實施例，其實例說明於隨附圖式中，其中類似參考符號(reference character)係指相應元件。
在美國專利第4,705,952號中之升轉換器中所存在之能量關係展示於圖1之能量圖中，其中由兩種所選雜質引入能態E及T。藉由吸收具有E減G之最小能量的光或能量激發此等狀態將使電子升高至位於能態E之能帶。當饋入照明停止時，許多激發之電子將下降至能態T且保持捕集於彼能態。圖1之左邊說明捕集現象。如圖1之右邊所示，隨後曝露於紅外光之觸發照明可供應E減T能量，從而允許處於激發態T之紅外線觸發磷光體躍遷至能階E。在此躍遷過程中發射光子。所得光發射之特徵在於與E減G相關之波長。
若陷阱之深度高於熱能若干倍，則超過99%之電子處於電子-電洞陷阱中。若陷阱之深度為約1 eV，則在黑暗中，大多數陷阱被填充，能帶E幾乎為空的，且電子-電洞重組可忽略。此處選擇適當磷光體提供一種現象，其中饋入光(charging light)(能量高於可見光)儲存其自身以便曝露於紅外光(能量低於可見光)時發射，藉此發射可見光。
在合成發光奈米粒子方面已作出了大量努力，且已對其光學性質進行了大量研究。氧化物奈米粒子(諸如基於系元素之氧化物奈米粒子)之合成已藉由多種方法來達成，包括固體-凝膠(溶膠-凝膠)技術、氣相冷凝或膠體化學方法。儘管為了製備尺寸高度均勻發光奈米粒子之濃縮膠體溶液所作的努力遇到了一些技術困難，但已合成了有用量之一些5奈米尺寸系元素摻雜型氧化物，如以下論文中所示：Bazzi等人，名稱為Synthesis and luminescent properties of sub 5-nm lanthanide oxide particles,Journal of Luminescence 102(2003)，第445-450頁，該文獻之全部內容以引用的方式併入本文中。Bazzi等人之工作集中於瞭解鑭系元素氧化物奈米粒子之性質，重點在於顯微結構性質及光學發射性質(亦即集中於此等材料之螢光及降轉換性質)。然而，Bazzi等人所述之材料適用於本發明之各種實施例。
本發明之發明者認識到，該等升轉換材料可以各種方式用以經由轉換太陽光譜(如在白晝曝露中)或黑體光譜(如在白熾燈中)之紅外光來強化可見光發射。在下文所述之一實例中，鑭系元素摻雜型氧化物的奈米粒子可以近紅外雷射光(諸如980 nm及808 nm)激發以視所選摻雜劑三價稀土離子、其濃度及主體晶格而定產生紅色、綠色、藍色光譜之不同部分中之可見光。
Suyver等人，Upconversion spectroscopy and properties of NaYF 4 doped with Er 3 +,Tm 3 + and or Yb 3 +,Journal of Luminescence,117(2006)，第1至12頁(其全部內容以引用的方式併入本文中)所報導之其他工作在NaYF4材料系統中認識到升轉換性質。然而，甚至並無關於升轉換光之品質或數量的討論提出所產生之量可適用於顯示或顏色強化應用。Suyver等人所述之材料適用於本發明之各種實施例。
圖2為自Suyver等人轉載之示意圖，其展示Er3+、Tm3+及/或Yb3+離子之升轉換激發及可見發射流程之示意性能階圖。全箭頭、點線箭頭、虛線箭頭及彎曲箭頭分別指示輻射能量傳遞、非輻射能量傳遞、交叉弛豫過程及其他弛豫過程。
系元素摻雜型氧化物與更傳統之多光子升轉換過程有所不同，在多光子升轉換過程中在同時事件中需要吸收例如兩個光子以促進電子由價態直接進入較高階傳導帶態，其中在材料之能帶隙上之弛豫產生螢光。在此處，共摻雜在NaYF4之能帶隙中產生使得Yb3+離子具有可由單光子事件激升之2F5/2能態且其他單光子吸收事件可藉以填入甚至更高能態的狀態。一旦處於此激發狀態，即有可能躍遷至較高能量輻射狀態，光發射將藉以具有高於激升2F5/2能態之入射光的能量。換言之，Yb3+離子之2F5/2能態為以下狀態，其吸收980 nm光，從而允許建立用作躍遷至較高能態(諸如4F7/2能態)之基礎的布居(population)。此時，由4F7/2能態躍遷產生可見光發射。
Chen等人在Four-photon upconversion induced by infrared diode laser excitation in rare-earth-ion-doped Y 2 O 3 nanocrystals,Chemical Physics Letters,448(2007)，第127-131頁中描述四光子升轉換。在彼論文中，390 nm及409 nm之發射與Y2O3奈米晶體中之四光子升轉換過程相關。自Chen等人轉載之圖3展示紅外光源可逐漸激升直至達到4D7/2態之狀態梯。由此較高能態發生能量之向下躍遷直至達到4G1/2態，其中能量之向下躍遷發射390 nm光子。Chen等人所述之材料適用於本發明之各種實施例。
由390 nm、410 nm、564 nm及662 nm躍遷代表可見光譜範圍內之潛在發射，其可例如在自IR光源吸收光或能量時強化白光發射，或視此等發射各自之相對強度而定可在自IR光源吸收光或能量時用以強化特定顏色發射。
美國專利第7,008,559號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述ZnS之升轉換效能，其中在767 nm下激發產生可見光範圍內之發射。美國專利第7,008,559號中所述之材料(包括ZnS以及Er3+摻雜BaTiO3奈米粒子及Yb3+摻雜CsMnCl3)適用於本發明之各種實施例。
此外，本發明中指定用於升轉換之材料包括CdTe、CdSe、ZnO、CdS、Y2O3、MgS、CaS、SrS及BaS。該等升轉換材料可為任何半導體，且更特定言之(但不限於)硫化物、碲化物、硒化物及氧化物半導體及其奈米粒子，諸如Zn1-xMnxSy、Zn1-xMnxSey、Zn1-xMnxTey、Cd1-xMnSy、Cd1-xMnxSey、Cd1-xMnxTey、Pb1-xMnxSy、Pb1-xMnxSey、Pb1-xMnxTey、Mg1-xMnSy、Ca1-xMnxSy、Ba1-xMnxSy及Sr1-x等(其中0<x≦1且0<y≦1)。亦涵蓋上述半導體之錯合化合物用於本發明中，例如(M1-zNz)1-xMnxA1-yBy(M=Zn、Cd、Pb、Ca、Ba、Sr、Mg；N=Zn、Cd、Pb、Ca、Ba、Sr、Mg；A=S、Se、Te、O；B=S、Se、Te、O；0<x≦1，0<y≦1，0<z≦1)。該等錯合化合物之兩個實例為Zn0.4Cd0.4Mn0.2S及Zn0.9Mn0..1S0.8Se0.2。其他轉換材料包括絕緣及不導電材料，諸如BaF2、BaFBr及BaTiO3，僅舉出幾種例示性化合物。適用於本發明之過渡離子及稀土離子共摻雜半導體包括硫化物、碲化物、硒化物及氧化物半導體及其奈米粒子，諸如ZnS；Mn；Er；ZnSe；Mn，Er；MgS；Mn，Er；CaS；Mn，Er；ZnS；Mn，Yb；ZnSe；Mn，Yb；MgS；Mn，Yb；CaS；Mn，Yb等及其錯合化合物：(M1-zNz)1-x(MnqR1-q)xA1-yBy(M=Zn、Cd、Pb、Ca、Ba、Sr、Mg；N=Zn、Cd、Pb、Ca、Ba、Sr、Mg；A=S、Se、Te、O；B=S、...0<z≦1，o<q≦1)。
諸如ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS:Tb3+；Y2O3:Tb3+；Y2O3:Tb3+,Er3+；ZnS:Mn2+；ZnS:Mn,Er3+之一些奈米粒子在此項技術中已知用於降轉換發光與升轉換發光且適用於本發明。在升轉換實施例中，發射紅光之發光粒子可包括鐠，發射綠光之發光粒子可包括鉺，且發射藍光之發光粒子可包括銩。
一般而言，升轉換過程一般需要將諸如Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd之一或多種稀土摻雜劑及其他稀土物質或其組合摻雜至介電質晶體(>0.1 nm之任何尺寸)中，該介電質晶體包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2中之至少一者，其中入射輻射之波長與晶體之發射輻射相比較長。所發射之波長完全基於所選摻雜離子及其在中主晶之相關及相對濃度。對於Y2O3主晶中升轉換之實例，為達成藍色發射(約450 nm至480 nm)，可合成[Y2O3；Yb(3%)，Tm(0.2%)]，其中Yb及Tm為晶體中相對於Y原子(為100%)所摻雜之百分比。同樣，典型綠色升轉換材料為[Y2O3；Yb(5%)，Ho(1%)]及[Y2O3；Yb(2%)，Er(1%)]，且典型紅色升轉換材料為[Y2O3；Yb(10%)，Er(1%)]及[Y2O3；Yb(5%)，Eu(1%)]。必須調整各組合之摻雜劑相互之間及相對於晶體基質之濃度，且存在多種方式來自甚至相同之摻雜劑達成多種顏色。
本發明中可使用波長為約650 nm之紅光Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃中進行升轉換產生藍光。在此系統中，藍光由兩個發射頻帶組成；一個為歸因於1D2→3H4躍遷之450 nm，另一者為歸因於1G4→3H6躍遷之475 nm。已觀測到該兩個頻帶之發射強度隨激發功率以二次方式改變。對於Tm3+濃度為0.2莫耳%及大於0.2莫耳%之玻璃而言，出現降低升轉換效率之交叉弛豫過程。
在LuPO4:Yb3+、Tm3+及YbPO4:Er3+奈米晶體於氯仿中光學上透明之膠體溶液中已觀測到在近紅外線(NIR)中激發時發射可見光。另外已顯示975 nm下之激發會產生藍色、綠色或紅色光譜區內之可見光。
碲及鍺之氧化物(黃碲礦及鍺酸鹽)亦為適合升轉換器。此等玻璃可摻雜有例如Tm、Yb、Ho、Er、Pr。
Yb3+摻雜BaZrO3亦適用於升轉換。Er3+及/或Tm3+摻雜亦適用於調整發射波長。
在另一實施例中，已報導藉由莫耳斯方法(Morss method)製備之Nd3+:Cs2NaGdCl6及Nd3+,Yb3+:Cs2NaGdCl6多晶粉末樣品為升轉換器且適用於本發明。785 nm輻射下之此等材料顯示，觀測到接近538 nm(綠色)、603 nm(橙色)及675 nm(紅色)之升轉換發射且分別歸為4G7/2→4I9/2、(4G7/2→4I11/2；4G5/2→4I9/2)及(4G7/2→4I13/2；4G5/2→4I11/2)。
在另一實施例中，已報導在800 nm激發下基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃為升轉換器且適用於本發明。在ZrF4氟化物玻璃之升轉換發光中，觀察到綠色發射極強，且藍色且紅色發射強度極弱。
在另一實施例中，已報導Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃為升轉換器且適用於本發明。此等材料在977 nm激發下顯示集中在476 nm之強藍色升轉換發射以及650 nm之弱紅色發射。
在另一實施例中，已報導在蒽或9,10-二苯基蒽存在下[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)中金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷為升轉換器且適用於本發明。已報導低激發功率下由三重態-三重態湮滅產生之升轉換單峰螢光。詳言之，9,10-二苯基蒽(DPA)(替代蒽)顯示較高升轉換效率。在此等實驗中，此材料系統之研究人員假定相對於蒽(=0.27)，DPA之增加之單峰螢光量子產率(=0.95)為7。此工作產生近似24.4±6.1之綠光至藍光升轉換之強化，從而允許在低激發功率下直接觀測過程，例如藉由市售綠色雷射指示器進行觀測(λex=532 nm，峰值功率<5 mW)。
圖4A為根據本發明之一實施例描繪升轉換器或降轉換器材料之示意圖(亦即感光材料)。
圖4A展示多種將介電質核心升轉換器或降轉換器材料(其具有奈米級尺寸)接近於金屬外殼置放之結構組態。波長λ1之入射光與升轉換介電質核心相互作用。光λ1與介電質核心之相互作用產生頻率λ2之二次發射，其具有與λ1相比較短之波長且因此具有與λ1相比較高之能量。儘管升轉換之確切物理機制可能取決於特定應用中所用之特定升轉換材料及過程，但出於論述及說明之目的，提供以下解釋說明。
在圖4A之情形中，當波長λ1與介電材料核心相互作用時，充分理解涉及三價稀土離子之升轉換過程之三個獨立過程。此等三個過程為：
1)激發態吸收，其中同一離子相繼吸收兩個光子以激發及填入一或多個狀態；
2)能量傳遞升轉換，其為自一個離子激發傳遞至已處於激發態之另一離子；及
3)多光子協作過程，其中處於激發態之兩個鄰近離子共同自虛態發射。
無論所選離子與主體晶格之間發生此等過程中之何種過程，最終結果均為能量大於激發能量之光子自主體晶格發射以用於升轉換過程。
因此，將基於所處理之主體材料選擇所活化之特定離子(無論其為晶格中(諸如在氧化釹中)之摻雜劑離子抑或主體離子)，以便介電質核心中之摻雜劑離子或主體離子提供可由NIR源激升之離子態以產生所得發射λ2。
因此，在一實施例中，本發明提供一種升轉換或降轉換系統，其包括奈米粒子，該奈米粒子經組態以在曝露於輻射之第一波長λ1時產生具有與第一波長λ1相比較高或較低之能量的輻射之第二波長λ2。該系統可包括與奈米粒子相關安置之金屬結構(例如覆蓋一部分奈米粒子之金屬外殼)。該系統可包括在介質中接近於奈米粒子安置之受體。受體在由第二波長λ2活化時本身可發螢光，從而產生可見光。在本發明之一實施例中，金屬結構之物理特徵(諸如上文及下文圖式中所述者)設定為一定值，在該值下金屬結構中之表面電漿子共振在提供與第一波長λ1或第二波長λ2之光譜重疊的頻率下共振。
在本發明之情形中，金屬外殼或核心之術語「物理特徵」可與影響表面電漿子共振頻率的金屬本身之任何特徵或外殼或核心尺寸或形狀有關。該等物理特徵可包括(但不限於)金屬外殼或核心之電導率、徑向尺寸、化學組成或結晶狀態。
在各種實施例中，金屬結構可為金屬外殼中囊封至少一部分奈米粒子之金屬外殼，其中該金屬外殼之電導率、徑向尺寸或結晶狀態使金屬結構中之表面電漿子共振在提供與第一波長λ1或第二波長λ2之光譜重疊的頻率下共振。在各種實施例中，金屬結構可為金屬外殼中囊封至少一部分奈米粒子之多層金屬外殼，其中該金屬外殼之電導率、徑向尺寸或結晶狀態使金屬結構中之表面電漿子共振在第一波長λ1及第二波長λ2下共振。此能力允許放大λ1且λ2下之輻射。
在各種實施例中，金屬結構可為以一或多種多重結構存在之金屬粒子。此等多重結構可具有多種形狀，包括例如球形、橢球形、棒狀、立方形、三角形、金字塔形、柱形、新月狀、四面體形狀、星形或其組合，與奈米粒子相鄰安置，其中金屬結構之電導率、尺寸(例如橫向尺寸或厚度)或結晶狀態使金屬粒子或棒之表面電漿子共振在提供與第一波長λ1或第二波長λ2之光譜重疊的頻率下共振。該等形狀描述於本發明之圖式及美國第12/401,478號之圖式中，該文獻以全文引用的方式併入本文中。形狀選擇可能會影響表面電漿子共振之頻率。已知電漿子頻帶隨奈米粒子之形狀(例如扁長及扁圓橢球形)而變化。論文「Spectral bounds on plasmon resonances for Ag and Au prolate and oblate nanospheroids」，Journal of Nanophotonics，第2卷，029501(2008年9月26日)(其全部內容以引用的方式併入本文中)顯示電漿子共振因Ag之扁長及扁圓橢球形形狀而偏移且電漿子共振因Au之扁長及扁圓橢球形形狀而偏移。在本發明之一個實施例中，隨著本發明金屬結構之縱橫比增大，扁長橢球形共振相對於球形紅移且無下限(根據德魯德色散模型(Drude dispersion model))。另一方面，扁圓形共振隨橢球形變得愈加平坦而「藍移」，但有界限。
在各種實施例中，金屬結構可為安置於奈米粒子內部之金屬結構，其中該金屬結構之電導率或尺寸(例如橫向尺寸或厚度)使金屬結構中之表面電漿子共振在提供與第一波長λ1或第二波長λ2之光譜重疊的頻率下共振。在各種實施例中，金屬結構可為安置於奈米粒子內部之多層金屬結構，其中該金屬結構之電導率或尺寸(例如橫向尺寸或厚度)使金屬結構中之表面電漿子共振在第一波長λ1及第二波長λ2下共振。此能力再次允許放大λ1且λ2下之輻射。
在另一實施例中，本發明提供一種奈米粒子結構，其包括小於1000 nm之介電質核心及與該奈米粒子相關安置之金屬結構。該介電質核心包括以下中之至少一者：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2。在某些實施例中，該等奈米粒子結構可在金屬結構中展現表面電漿子共振，以強化第一波長λ1至第二波長λ2之光的升轉換。
如上所述，外殼(或其他結構)特定言之設計為具有一定層厚(或例如橫向尺寸)以經由電漿子強化來使光子升轉換過程強化。將外殼之厚度(或其他物理特徵)根據吸收過程「調整」為厚度尺寸為在該尺寸下外殼中之電漿子(亦即電子振盪)在提供與目標吸收頻帶之光譜重疊的頻率中共振。因此，若欲由980 nm NIR光激勵升轉換，則將外殼之厚度「調整」為電漿子共振在亦為980 nm之頻率(或其鄰近頻率，因為電漿子共振在此等波長下通常較寬)下共振的厚度。
該種電漿子共振外殼可由多種過渡金屬製成，該等過渡金屬包括(但不限於)金、銀、鉑、鈀、鎳、釕、錸、銅及鈷或其組合或合金或層。該種電漿子共振外殼亦可由金屬及非金屬之組合製成。當由金奈米外殼形成時，與980 nm光共振之推薦厚度為圍繞80 nm升轉換核心約3.5 nm，如利用擴展之米氏理論計算(Mie theory calculation)所預計。(參見Jain等人，Nanolett. 2007,7(9),2854，其全部內容以引用的方式併入本文中。)圖4B轉載自Jain等人且說明在本發明中「調整」金屬外殼以具有與激發及/或發射輻射波長之光譜重疊的能力。匹配或調整頻率之此能力提供單獨介電質核心不能提供之吸收強化。
在本發明之一實施例中，金屬結構可為諸如Au:Ag合金之合金。合金含量可經設定以調節表面電漿子共振之頻率。在本發明之一實施例中，金屬結構可為諸如Pt:Ag合金之合金。合金含量可經設定以調節表面電漿子共振之頻率。在本發明之一實施例中，金屬結構可為諸如Pt:Au合金之合金。合金含量可經設定以調節表面電漿子共振之頻率。
在本發明之一實施例中，奈米粒子可為兩種或兩種以上材料之合金。在此等實施例中，合金可具有兩種或兩種以上材料之間的組成，其設定為以第一波長λ1激發合金產生第二波長λ2之發射的組成值。在本發明之一實施例中，奈米粒子可為硫化鋅與硒化鋅合金。在本發明之一實施例中，奈米粒子可為硫化鋅與硫化鎘合金。
在本發明之一實施例中，硫化鋅與硒化鋅奈米粒子合金之合金含量可設定為提供預定表面電漿子共振。在本發明之一實施例中，硫化鋅與硫化鎘奈米粒子合金之合金含量可設定為提供預定表面電漿子共振。
適用於本發明之製造奈米粒子及奈米粒子合金之一些技術描述於以下文獻中(所有該等文獻均以全文引用的方式併入本文中)：美國專利第7,645,318號；第7,615,169號；第7,468,146號；第7,501,092號；美國專利申請公開案第2009/0315446號；第2008/0277270號；第2008/0277267號；第2008/0277268號；及WO 2009/133138。
在本發明之一實施例中，奈米粒子可為經組態以產生升轉換或降轉換波長λ2之介電質或半導體。在本發明之一實施例中，奈米粒子可包括分別組態成以不同λ2波長發射之多種介電質或半導體。在本發明之一實施例中，具有不同介電質或半導體之多種奈米粒子可包括於奈米粒子分散於介質中之混合物中。
在本發明之一實施例中，金屬外殼之厚度視介電質核心中特定摻雜劑離子之吸收頻率(或在一些情況下為發射頻率)而設定以提高升轉換光之發射過程的總效率。因此，金屬外殼之厚度可視為在一種情況下強化λ1吸收之工具，且在另一情況下可視為強化λ2發射之工具，或在其他情況下可視為組合強化總體淨過程之強化特徵。
另外，可使用電漿子-聲子耦合經由將頻帶調整至一定程度之偏共振來降低共振頻率。此舉可適用於使共振能量轉移過程最佳化，以達成使輸出顏色偏移至塗漆、著色或顯示表面所需之顏色的目的。在一實例中，圖5展示與外殼厚度呈函數關係之電漿子共振位移之實例。
此處，在本發明之一實施例中，產生目標波長或顏色之激勵發射的能力由設計具有所設計吸收頻帶之顏色強化組合物之奈米粒子的能力來補充。該等吸收材料可例如進一步用以改良由油漆、墨水、染料或用本發明之顏色強化組合物處理之以其他方式反射之表面觀測到之光的色純度。
製備此奈米粒子系統之詳情包括在美國第12/725,108號中，其全部內容以引用的方式併入本文中。單獨Y2O3之吸收光譜(下方跡線)全然無特徵，顯示歸因於三精胺酸之接近200 nm之吸收及與散射有關之緩坡及Y2O3奈米粒子之延伸至光譜可見光部分的吸收。另一方面，塗有金之Y2O3(上方跡線)展現546 nm之強吸收頻帶，其為歸因於Y2O3核心周圍之金外殼的電漿子共振頻帶所特有。電漿子吸收紅移至546 nm與介電質核心周圍金外殼之存在相符。
在本發明之一實施例中，升轉換器介電質核心之材料可包括上述多種介電材料。在本發明之各種實施例中，升轉換器介電質核心更特定言之包括系元素摻雜型氧化物材料。系元素包括(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)及鑥(Lu)。其他適合介電質核心材料包括非系元素，諸如釔(Y)及鈧(Sc)。因此，適合介電質核心材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、Na摻雜YbF3、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3或SiO2。此等介電質核心可摻雜有Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合。
系元素通常以三價陽離子形式存在，在該情況下其電子組態為(Xe)4fn，其中n在1(Ce3+)至14(Lu3+)間變化。f簇內之躍遷決定鑭系元素離子之許多光物理學性質，諸如長時間發光及銳利的吸收及發射線。f電子由填充之5s及5p軌道屏蔽免受外部擾動影響，因此產生線狀光譜。f-f電子躍遷為拉坡特定則(LaPorte)所禁阻，產生微秒至毫秒範圍內之長激發態壽命。
因此，本發明之摻雜材料之實例包括氧化物(諸如氧化釔及氧化釹及氧化鋁)以及氟化鈉釔及奈米結晶鈣鈦礦及石榴石(諸如釔鋁石榴石(YAG)及釔鋁鈣鈦礦(YAP))。在此等材料中，一些而非所有此等材料需要摻雜來促進升轉換效率。在本發明之各種實施例中，主體奈米晶體摻雜有來自上文所提供之系元素之三價稀土系元素離子。
更特定言之，在本發明之各種實施例中，引入此等摻雜劑對以使得主晶中可達成更多能態。此等能態之活化及激升嚴格遵循上文關於圖3論述之原理。在本發明中，每種離子於主體晶格中之摻雜濃度或重量%或莫耳%變化可在約0.2%至20%範圍內。此等材料中特定頻帶之升轉換過程之效率可藉由摻雜用來誘導及強化目標發射之百分比調節。系元素摻雜型升轉換器可使用(但不限於)以下莫耳百分比之摻雜劑組成：5% Er、10% Yb、0.2% Tm+3% Yb及1% Er+10% Yb。
奈米晶體之尺寸亦對升轉換過程之效率有影響，因為較大奈米晶體將具有較多位點供摻雜劑離子容納於主體晶格中，因此使得相較於較小奈米晶體，由相同摻雜主體能產生更多發射。儘管上列摻雜劑百分比並非嚴格不變，但此等數值提供吾人用於獲得本發明之特定介電質核心材料的典型百分比的基本教示。
此外，在本發明之一實施例中，一些此等主晶(例如氧化釹)可能無需特定摻雜來促進升轉換，此見於激發波長為587 nm且產生372 nm、402 nm及468 nm之發射的Nd2O3的一種情況中。參見Que,W等人，Journal of Applied Physics 2001，第90卷，第4865頁，該文獻之全部內容以引用的方式併入本文中。在本發明之一實施例中，將氧化釹以Yb3+摻雜將經由用較低能量Yb3+活化劑使Nd3+離子敏化來強化升轉換。
在本發明之一實施例中，介電質核心塗有諸如金屬外殼以強化電子-聲子耦合且藉此如上所述提高升轉換效率。在本發明之另一實施例中，外殼可包括SiO2及/或TiO2塗層，且在一實施例中，此塗層塗佈於經摻雜Y2O3升轉換奈米粒子上，藉此在一些情況下相對於未塗佈奈米晶體提高升轉換效率。在本發明之另一實施例中，外殼可包括SiO2及/或TiO2塗層，且在一實施例中，此塗層塗佈於經摻雜Y2O3降轉換奈米粒子上，藉此在一些情況下相對於未塗佈奈米晶體提高降轉換效率。此外，在本發明之一實施例中，塗層可為聚合物。在一實施例中，此塗層提供於NaYF4:Ln/NaYF4介電質核心上。此等塗層可相對於未塗佈升轉換器提高升轉換效率。
在本發明之另一實施例中，未摻雜主體晶格(例如Y2O3)奈米晶體之聲子模例如利用不同厚度之Au、Ag、Pt及Pd外殼來調節。在本發明之各種實施例中，升轉換器介電質核心及外殼系統包括具有NaYF4外殼之Y2O3:Ln、具有Au(Ag,Pt)外殼之Y2O3:Ln、具有Y2O3外殼之NaYF4:Ln、具有Au(Ag,Pt)外殼之NaYF4:Ln作為升轉換奈米晶體。在此系統中，核心直徑及金屬塗層之外殼外徑/內徑可設定為預期可調整為電漿子模重迭之尺寸。
在下述其他實施例中，金屬塗層或金屬結構可存在於介電質內部，且金屬結構與介電質結構之相對位置可強化電漿子共振。內部具有金屬結構之此等結構可稱作金屬核心升轉換器或金屬核心降轉換器。用於能量轉換之金屬核心技術因其利用相較於核心介電質上之外殼塗層具有改良之表面形態的金屬奈米粒子而適用。可對內部核心金屬能量轉換器中之金屬或金屬合金進行選擇以調整其電漿子活性。外部具有金屬結構之此等結構可稱作核心升轉換器或核心降轉換器。
在本發明之各種實施例中，升轉換器或降轉換器介電質核心可經硫醇封端矽烷塗佈，以在核心周圍提供與Y2O3具有類似反應性之SiO2塗層。在本發明之一實施例中，使用上述方法來合成核心及外殼直徑在2至20 nm間變化之具有NaYF4外殼之Y2O3:Ln、具有Au(Ag,Pt)外殼之Y2O3:Ln、具有Y2O3外殼之NaYF4:Ln、具有Au(Ag,Pt)外殼之NaYF4:Ln之核心-外殼奈米粒子。在此等材料系統中，核心與外殼直徑之經調整比率可允許電漿子-聲子共振，其應放大NIR光之吸收及/或升轉換發射。在此等材料系統中，核心及外殼直徑之控制為決定尺寸相關效應且隨後調整電漿子-聲子共振之一個因素。
在本發明之一實施例中，升轉換器介電質核心可為混合核心-外殼材料，包括顯示具有高升轉換效率的摻雜有各種Ln系列金屬之半導體Y2O3及NaYF4核心。此等經摻雜Y2O3及NaYF4核心將具有Au(Ag,Pt,Pd)或未摻雜Y2O3及NaYF4基質之外殼，該等外殼具有強化或調整升轉換過程中之能量傳遞所需之聲子模的潛力。溶解性可例如藉由添加硫醇化有機物(金外殼)、有機鏈三乙醇矽烷(Y2O3外殼)及三辛基膦-油酸胺(NaYF4外殼)而提高。所有核心-外殼奈米粒子可進一步在添加三精胺酸肽、聚乙二醇及聚伸乙亞胺界面活性劑下溶解成膠體懸浮液。圖6A展示可設計出之本發明升轉換器結構的一些不同實施例：(a)包括結合於金屬(金)奈米粒子之升轉換器(UC)分子的結構；(b)包括經金屬奈米粒子覆蓋之含UC奈米粒子的結構；(c)經含UC奈米帽覆蓋之金屬奈米粒子；(d)經金屬奈米帽覆蓋之含UC奈米粒子；(e)經UC奈米外殼覆蓋之金屬奈米粒子；(f)經金屬奈米外殼覆蓋之含UC奈米粒子；(g)經具有保護塗層之金屬奈米外殼覆蓋之含UC奈米粒子。
該等組態(當在圖6系列中以含UC材料展示時)將適用於降轉換材料，諸如上文所述量子點之強化。此外，在本發明之一實施例中，介電間隔劑(例如如下所述之矽酸鹽)可用於圖6A-b之結構以隔開粒子型金屬結構。在本發明之另一實施例中，介電間隔劑可用於圖6A-d、圖6A-f之結構以隔開金屬層，無論此等層為部分金屬層(如圖6A-d中)或連續金屬層(如圖6A-f中)。參見圖6B-b、圖6B-d及圖6B-f。
此項技術中已進行研究且適用於本發明之各種金屬結構之電漿子性質包括橢球體形狀之金屬奈米外殼[S. J. Norton及T. Vo-Dinh，「Plasmonic Resonances of Nanoshells of Spheroidal Shape」，IEEE Trans. Nanotechnology,6,627-638(2007)]、扁圓形金屬奈米球[S. J. Norton,T. Vo-Dinh，「Spectral bounds on plasmon resonances for Ag and Au prolate and oblate nanospheroids」，J. Nanophotonics,2,029501(2008)]、金屬奈米球之線性鏈[S. J. Norton及T. Vo-Dinh，「Optical response of linear chains of metal nanospheres and nanospheroids」，J. Opt. Soc. Amer.,25,2767(2008)]、金奈米星[C.G. Khoury及T. Vo-Dinh,「Gold Nanostars for Surface-Enhanced Raman Scattering :Synthesis,Characterization and Applications」，J. Phys. Chem C,112,18849-18859(2008)]、奈米外殼二聚物[C.G. Khoury,S.J. Norton,T. Vo-Dinh，「Plasmonics of 3-D Nanoshell Dimers Using Multipole Expansion and Finite Element Method」，ACS Nano,3,2776-2788(2009)]及多層金屬奈米外殼[S.J. Norton,T. Vo-Dinh，「Plasmonics enhancement of a luminescent or Raman-active layer in a multilayered metallic nanoshell」，Applied Optics,48,5040-5049(2009)]。此段中上述參考文獻各自之全部內容以引用的方式併入本文中。在本發明之各種實施例中，本申請案中所論述之多層金屬奈米外殼具有以電磁方式強化兩個光譜區之潛在能力。因此，可以升轉換模式使用本發明之金屬結構來強化波長λ1之激發與波長λ2之發射。此特徵亦可用於降轉換以主要強化波長λ2之發射且可能強化波長λ1之激發。
在本發明之各種實施例中，該等金屬結構包括例如由金屬製成之導電材料或經摻雜玻璃或經摻雜半導體。此等導電材料可呈純或幾乎純元素金屬、此等元素金屬之合金或導電材料層(不管是否具有連續性)之形式。導電材料可(如上所述)包括非金屬材料作為併入量不會使複合材料絕緣的微量組分。類似地，在本發明之各種實施例中，升轉換或降轉換材料可包括介電質、玻璃或半導體中之至少一者。升轉換或降轉換材料可包括兩種或兩種以上介電材料之合金、兩種或兩種以上玻璃之合金或兩種或兩種以上半導體之合金。因此，圖6A代表介電質核心補充有外殼之本發明實施例。外殼可包括指定厚度之金屬層。金屬層可包括諸如鎳、金、鐵、銀、鈀、鉑及銅及其組合之材料。金屬層亦可由金屬及非金屬之組合製成。外殼充當電漿子外殼，其中可在介電質核心與充當外部介電質之外部環境之間的金屬中形成表面電漿子。外殼(如所示)可能不為完整外殼。部分金屬外殼或不同厚度之金屬外殼亦可為本發明所接受。如下所述，在本發明之另一實施例中，金屬外殼用作紫外光之散射中心，其中甚至在油漆或塗層中吸收時亦至少有助於將該油漆或塗層材料局部加熱之紫外光將自油漆或塗層散射。圖6B展示在金屬與UC材料之間具有介電層之升轉換結構的其他實施例。
圖6C展示可設計出之具有升轉換(UC)材料之電漿子活性奈米結構的其他實施例：(a)金屬奈米粒子、(b)經金屬奈米帽覆蓋之UC奈米粒子核心、(c)覆蓋UC橢球形核心之球形金屬奈米外殼、(d)覆蓋UC橢球形核心之扁圓形金屬奈米外殼、(e)經UC奈米外殼覆蓋之金屬奈米粒子核心、(f)具有保護塗層之金屬奈米外殼、(g)覆蓋UC橢球形核心之多層金屬奈米外殼、(h)多奈米粒子結構、(i)金屬奈米立方體及奈米三角/奈米稜柱及(j)金屬圓柱體。圖6D展示可設計出之具有連接有光活性(PA)分子之升轉換材料的電漿子活性奈米結構之其他實施例。舉例而言，對於補骨脂素(psoralen)(作為PA分子)之情況，PA分子與UC材料或金屬表面之間的連接子長度調整為使得其足夠長以使PA分子具有活性(與DNA連接)及足夠短以使得可允許光自UC有效激發從而有效激發該等PA分子。圖6D展示(a)結合於UC奈米粒子之PA分子、(b)經金屬奈米粒子覆蓋之含UC材料之奈米粒子、(c)經UC材料奈米帽覆蓋之金屬奈米粒子、(D)經金屬奈米帽覆蓋之含UC材料之奈米粒子、(e)經UC材料奈米外殼覆蓋之金屬奈米粒子、(f)經金屬奈米外殼覆蓋之含UC材料之奈米粒子、(g)經具有保護塗層之金屬奈米外殼覆蓋之含UC材料之奈米粒子。電漿子效應對於本發明之升轉換器及降轉換器結構為有利的。電漿子效應可提高所接收光的局部強度或自本發明之升轉換器及/或降轉換器結構發射之光的局部強度。倘若使用適合的奈米結構、奈米級尺寸、金屬類型，則電漿子效應可在整個電磁區中發生。電漿子效應可能覆蓋電磁波譜中介於γ射線及X射線至紫外線、可見光、紅外線、微波及射頻能量範圍內的寬泛範圍。然而，出於實用原因，對於諸如銀及金奈米粒子之金屬結構使用可見光及NIR光，因為銀及金之電漿子共振分別發生在可見光及NIR區。
本發明之色移結構在各種實施例中包括釹及鐿摻雜氧化釔、銪及鐿摻雜氧化釔的奈米粒子，及摻雜至氧化釹奈米晶體中之稀土三價離子之任何組合。氧化釔中之雙重摻雜組合物釹與鐿以及雙重摻雜銪與鐿對於氧化釔主體晶格為新穎的，但已顯示該等雙重摻雜系統亦可於其他主體晶格(諸如YAG)中起作用。已顯示此等雙重摻雜之鑭系元素玻璃可有效地在散裝材料上進行升轉換，且藉此可提供奈米級之新型升轉換器結構。本發明之此等氧化釔奈米結構提供諸多優勢。在氧化釔中產生奈米級氧化釔之小規模合成方法相較於在YAG中易於控制及產生。氧化釔之主體結構藉由降轉換發出光亮。氧化釔中摻雜劑之此等組合例如可使氧化釔奈米晶體發射預定顏色以達成本發明之色移。在本發明之一實施例中，雙重摻雜劑允許激發主體玻璃中之任一離子。舉例而言，980 nm光之激發會激發鐿離子，其中經由能量自鐿離子之一激發態傳遞至另一摻雜劑提供升轉換發射可見光及NIR光譜區中之光的機制。可使用化學組成與上述降轉換螢光物質類似之升轉換磷光體。升轉換磷光體可包括雷射染料，例如可藉由吸收至少兩種紅外光子而激發具有可見光發射之有機小分子。升轉換磷光體可包括螢光聚合物，例如可藉由吸收至少兩種紅外光子激發具有可見光發生之聚合物類別。升轉換磷光體可包括無機或陶瓷粒子或奈米粒子，包括可藉由吸收至少兩個紅外光子激發具有可見光發射之習知升轉換磷光體(例如金屬氟化物、金屬氧化物)。升轉換磷光體可包括半導體粒子，其包括奈米粒子，諸如II-VI或III-V化合物半導體，例如上文「降轉換」半導體中所詳述之量子點。
螢光升轉換無機磷光體可包括(但不限於)金屬氧化物、金屬鹵化物、金屬硫族化物(例如硫化物)或其雜合物，諸如金屬氧鹵化物、金屬氧硫族化物。螢光升轉換無機磷光體通常摻雜有稀土元素(例如Yb3+、Er3+、Tm3+)。一些主體實例包括(但不限於)：NaYF4、YF3、BaYF5、LaF3、La2MoO8、LaNbO4、LnO2S；其中Ln為稀土元素，諸如Y、La、Gd。本發明之此等升轉換及降轉換材料為發色體之混合物，該等發色體經組態以在曝露於光源時回應於可見光譜內或可見光譜外之波長頻帶範圍內之光或能量的吸收而發射第一波長λ1之可見光。該可見光發射相對於僅由第一波長λ1反射所發射之光的量增強。發色體粒子之直徑可小於約1000奈米。發光粒子(升或降)可包括與粒子相關安置之金屬結構。該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下金屬結構中之表面電漿子共振在提供與任一第一波長λ1之光譜重疊的頻率下共振。該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下金屬結構中之表面電漿子共振在使第一波長λ1之發射增強的頻率下共振。
如下文所詳述，發色體之混合物可連接至顯示器之染料分子。發色體之混合物可為彩色發射像素顯示元件。發色體之混合物可為彩色濾光片之組分。發色體之混合物可為顯示器之彩色濾光片之組分。發色體之混合物可為彩色表面之組分。發色體之混合物可為彩色反射面之組分。發色體之混合物可為顯示器之像素中彩色反射面之組分。發包體之混合物可為白光發射像素顯示元件之組分。發色體之混合物可為油漆組分。發色體之混合物可為安置於逆反射油漆中之玻璃珠上之組分。發色體之混合物可為將逆反射油漆中之玻璃珠固定於基礎漆之黏合劑層之組分。發色體之混合物可為墨水組分。發包體之混合物可為紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。發色體之混合物可為紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。發色體之混合物可為紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。發色體之混合物可為包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體。發色體之混合物可包括第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色，及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中第二可見顏色不同於第一可見顏色。發色體之混合物可包括第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中第三可見顏色不同於第一可見顏色及第二可見顏色。第一可見顏色、第二可見顏色及第三可見顏色可為原色或原色之混合物。或者或另外，發色體之混合物可包括經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色之第三材料。第三可見顏色可不同於第一可見顏色及第二可見顏色。
發色體之混合物可包括第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色，及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色。第二可見顏色與第一可見顏色可實質上相同。發色體之混合物可包括經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色之第三材料。第三可見顏色可不同於第一可見顏色及第二可見顏色。或者或另外，發色體之混合物可包括經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色之第三材料。第三可見顏色可不同於第一可見顏色及第二可見顏色。第一可見顏色、第二可見顏色及第三可見顏色可為原色或原色之混合物。發色體之混合物可包括與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。金屬結構可為金屬外殼，包括球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼或多層外殼中之至少一者。金屬結構可為Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。奈米粒子發射體可為Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。奈米粒子發射體可包括包含Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。以莫耳濃度計，摻雜劑之濃度可為0.01%至50%。
發色體可為包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS:Tb3+,Er3+；ZnS:Tb3+；Y2O3:Tb3+；Y2O3:Tb3+,Er3+；ZnS:Mn2+；ZnS:Mn,Er3+、鹼金屬鉛矽酸鹽(包括SiO2、B2O3、Na2O、K2O、PbO、MgO或Ag之組合物)及其組合或合金或層。發色體可為包括以下中之至少一者之介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。介電升轉換器之粒徑範圍可為2 nm至1000 nm、2 nm至100 nm、2 nm至50 nm、2 nm至20 nm或2 nm至10 nm中之至少一者。介電升轉換器可包括具有Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。以莫耳濃度計，摻雜劑之濃度可為0.01%至50%。金屬結構可與介電升轉換器相關安置，且金屬結構包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其合金或層中之至少一者。介電升轉換器可經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
塗層應用：產品之暴露於環境之幾乎所有表面用保護層塗佈、塗漆、染色或密封，該保護層有助於防止下層材料由於諸如陽光、風、襲擊、水分、鹽、酸及鹼暴露之環境因素而惡化。不鏽鋼、鋁及銅為不一定需要塗佈、塗漆、染色或密封保護層之材料的少數實例。經塗佈表面通常具有選擇用來提高目標之吸引力的特定顏色。如http://www.howeverythingworks.org/supplements/paint.pdf所述，油漆中之顏料粒子決定油漆之混濁度或顏色。純白色油漆具有不吸光而是以隨機方向散射光之顏料。白色顏料粒子透明且具有相對較高折射率。顏料粒子嵌埋於聚合物層中。當光試圖穿過油漆時，一部分光在聚合物與顏料之間的每一邊界被反射，且幾乎無光到達該層之背後。因為油漆中之顏料粒子通常粗糙且隨機定向，所以顏料粒子在每一方向散射光從而使油漆看起來為白色。此高反射率給予油漆遮蓋力-其能夠阻止光到達油漆下方之材料，且接著返回油漆之表面。具有極高折射率顏料之油漆對於隱藏其所覆蓋之表面最佳。顏料中光之吸收將給予油漆。舉例而言，吸收藍光之顏料將給予油漆黃色調。反射光具有光譜之未吸收顏色之色彩特徵。換言之，彩色顏料藉由選擇性吸收照到油漆之光的一些光譜給予油漆其顏色。
美國專利第4,283,320號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述具有小粒子成膜乳膠黏合劑與少量乳濁顏料組合之乳濁乳膠漆，且大量非成膜聚合粒子(塑膠顏料)提供具有極佳硬琺瑯表面以及所需膜完整性性質之半光澤乳膠漆組合物。美國專利第4,283,320號中之塑膠顏料粒子介於約0.1微米與0.5微米之間且含有0.2%至2%含有羧酸基之共聚合單體。美國專利第4,283,320號之半光澤塑膠顏料乳膠漆以介於約30%與45%之間且明顯高於習知高品質琺瑯乳膠漆之顏料體積含量(PVC)混配。在本發明之一實施例中，將本文所述之顏色強化混合物應用於美國專利第4,283,320號之乳膠漆中或美國專利第4,283,320號之塗漆表面上。美國專利第5,134,186號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述具有成膜劑及聚合組合物之油漆。聚合組合物包含約30重量%至約50重量%實質上不可自聚合之單體及約50重量%至約70重量%具有水溶性均聚物之可共聚合單體。在本發明之一實施例中，將本文所述之顏色強化混合物應用於美國專利第5,134,186號之乳膠漆中或美國專利第5,134,186號之塗漆表面上。美國專利第4,789,694號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述具有適合於在室溫下與甘脲共反應以提供固化熱固性漆膜之無陽離子功能性乳液聚合物混合物的油漆塗佈組合物。固化使烯系不飽和單體(包括功能性單體，但不包括胺單體)在水性聚合介質中共聚合，之後所得反應性乳液聚合物進行離子交換。甘脲可單獨或與反應性乳液聚合物相結合經由離子交換步驟進行處理。在本發明之一實施例中，將本文所述之顏色強化混合物應用於美國專利第4,789,694號之乳膠漆中或美國專利第4,789,694號之塗漆表面上。
美國專利第4,613,633號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述尤其適合紙張塗佈之具有異質聚合物粒子之共聚物乳膠，以及包含此乳膠之紙張塗佈組合物，其使經塗佈紙張具有改良之泡殼包裝及印刷適合性。在本發明之一實施例中，將本文所述之顏色強化混合物應用於美國專利第4,613,633號之乳膠漆中或美國專利第4,613,633號之塗漆表面上。美國專利第7,682,435號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述至少含有顏料、聚合物化合物及有機溶劑之油基著色墨水組合物，其含有以總墨水組合物計20重量%至90重量%之量的乙酸甲氧基丁酯作為有機溶劑；且尤其描述上述油基著色墨水組合物，其含有以總墨水組合物計1重量%至50重量%之量的含氮及/或含氧雜環化合物及/或以總墨水組合物計1重量%至50重量%之量的(聚)烷二醇衍生物作為其他有機溶劑；且描述上述油基著色墨水組合物，其閃點為61℃或更高，25℃下之黏度為2.0至6.5 cp，且25℃下之表面張力為20 mN/m至40 mN/m。在本發明之一實施例中，將本文所述之顏色強化混合物應用於美國專利第7,682,435號之油基著色墨水中或美國專利第7,682,435號之塗漆表面上。美國專利申請公開案第20090088500號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述油基墨水組合物，其具有著色劑、有機溶劑及聚合化合物，且視情況具有烷基胺環氧乙烷衍生物作為pH值調節劑，其中當墨水組合物中之離子轉移至水中時水相之pH值為5.5至10。此油基墨水組合物會防止噴嘴板腐蝕且儲存穩定性得到改良，且因此可確保印表機之可靠性，諸如甚至在其長期儲存之後仍可獲得之墨噴穩定性，且可耐受戶外使用環境。在本發明之一實施例中，將本文所述之顏色強化混合物應用於美國專利申請公開案第20090088500號之油基墨水組合物中。一般而言，本文所述之顏色強化混合物適用於其他油漆或墨水以強化觀測者所感知之顏色。
人眼並非量測光之精確波長之儀器。實情為人眼尋找三個不同波長範圍。在人眼之視網膜內有僅偵測某些波長之光的特殊細胞。一些此等細胞偵測帶紅色之光，其他細胞偵測帶綠色之光，且另外其他細胞偵測帶籃色之光。將此等三種類型之顏色敏感細胞稱為視錐細胞。視錐細胞在小凹(接近視網膜中心之高視覺銳度區域)中最豐富。視網膜細胞相較於視錐細胞具有較高感光性，但不能區別顏色。視桿細胞感測亮及暗。似乎經由此等三種類型之顏色感測器僅允許看見三種顏色。然而，當兩種或兩種以上顏色感測器同時受到刺激時會感知到多種顏色。各感測器告知腦看見多少光，且腦將反應之混合物解釋為特定顏色。一般而言，特定波長之可見光以一定程度刺激所有三種類型之視錐細胞。然而，細胞對各光波長之反應不同。當曝露於680 nm(680奈米)之光時，與專門感受帶綠色或帶藍色光之視錐細相比，專門感受帶紅色光之視錐細胞反應較強烈。由於紅色感測器之此強烈反應，光看起來為紅色。580 nm之黃光介於紅光與綠光之間。紅色敏感性視錐細胞與綠色敏感性視錐細胞在曝露於黃光時皆有適度反應。腦將此平衡反應解釋為黃光。
但藉由使視網膜曝露於純紅光與純綠光之等量混合物可自視網膜引起相同反應。此外，儘管並無580 nm之純黃光到達視網膜，但紅色敏感性與綠色敏感性視錐細胞適度反應，腦似乎認為是黃光。同樣，純紅光、純綠光及純藍光之混合物實際上可使人們看到任何顏色。唯一的問題在於純紅色、綠色及藍色波長之選擇。此為電視所用之技術。其用磷光體點產生相對純之紅光、綠光及藍光，且「誘使」眼睛看見可見光譜範圍內之任何顏色。因此，在紅色油漆中，此油漆吸收刺激眼睛之綠色或藍色感測器之光。所有留下的為刺激紅色感測器之反射光，因此眼睛感知油漆為紅色。大多數油漆顏料係基於吸收特定波長範圍之光的特定分子。許多金屬化合物，包括銅、鉻、鐵、銻、鎳及鉛之化合物吸收某些波長之光且顯示明亮的顏色。若由白光開始且移除不同量之光之三原色，則可產生任何顏色之油漆。若移除所有光，則油漆看起來為黑色。黃色顏料吸收一些藍光，且青色顏料吸收一些紅光。所留下的主要為綠光。添加至油漆中之各原色顏料愈多，油漆對該顏色之光的吸收愈完全，且油漆之該顏色會變得愈深。墨水與油漆類似，其中例外為墨水含有溶解之染料而非固體顏料粒子。墨水不含任何反射性白色顏料。墨水本身傾向於透明但有色彩。墨水依賴於下層紙張來反射光。紙張主要由纖維素(一種純天然聚合物)組成。因為在紙張中此纖維素已精細分開，所以其在各表面反射光且紙張看起來為白色。在製造期間通常將白色油漆顏料塗覆於紙張以使紙張更白。
在本發明之一態樣中，使油漆中通常僅在加熱油漆時產生之光吸收之習知動力學變為發射預定油漆顏色之光的顏色所吸收之光(通常因吸收而損失)的動力學。因此，使油漆或墨水或塗層之亮度增強超過通常因吸收所損失之亮度。此外，自可見光以外通常對於反射至眼睛中之所感知光無任何貢獻之紫外光或紅外光中的光帶的「色移」提供顏色強化之額外來源。在螢光墨水之生產中，習知利用螢光顏料替代在可見光區域展現吸收且用於一般印刷墨水中之有機或無機彩色顏料。為鑑別印有影像之物品上所形成之螢光影像，需要將紫外線用作激發光照射印有影像之物品。當印有影像之物品用紫外線照射時，紫外線被螢光影像之螢光物質吸收，由此引起可見光區中之螢光發射。此螢光經由目測或使用相機識別，且代表本發明所利用及延及之概念的有限範例。在本發明之一態樣中，使用調整至特定激發及發射之降轉換粒子之混合物替代固定螢光粒子。在本發明之一態樣中，使用調整至特定激發及發射之降轉換粒子之混合物替代或補充降轉換粒子之混合物。
如美國專利第6,744,960號(其全部內容以引用的方式併入本文中)所述且適用於本發明，激升輻射可包含自然光(亦即日光)或人造光(諸如來自紫外光或藍光發射二極體(LED)或螢光燈之光)。螢光結構上之入射光僅需要包含波長在量子點之吸收光譜內之輻射。因為量子點之吸收光譜包含比量子點之發射波長短之波長，所以激升輻射包括比所發射波長短之波長。舉例而言，可採用日光來激升具有包含直徑為5.0 nm之CdSe粒子的量子點之層的螢光結構10，其在625 nm光波長下發射，因為陽光輻射寬光譜範圍內之光，包括波長比625 nm短至少50 nm之光。或者，該種螢光結構可用提供例如550 nm之光的一或多個發光二極體(LED)激升。白熾燈以及諸如UV LED之紫外光源亦能夠激發量子點之層。描述於美國專利第6,744,960號中且適用於本發明之螢光結構可用於需要光亮、窄帶照明之各種應用。舉例而言，彩色照明之光源適用於建構標誌、創造藝術或建築設計及產生亮色區，包括產品上之輪廓、帶及邊緣，該等產品包括(但不限於)傢俱、汽車、電器設備、電子設備、衣服或亮色適用於美學或功能目的之任何其他物件。此等螢光結構在白天曝露於日光時宜產生強烈彩色光照明。因為量子點在曝露於紫外線(諸如由陽光產生之紫外線)時不會降解，所以該結構壽命長且可併入建築特徵中，諸如在白天突顯建築物之屋頂的邊緣。
然而，不同於美國專利第6,744,960號，在本發明中，由來自天然或人工光源之紅外光激勵之升轉換粒子會補充螢光且產生甚至更亮之結構。此外，降轉換器之混合物允許利用及調整來自天然或人工輻射源之「頻帶外」彩色區之較寬光譜例如以便發射特定顏色或發射原色之混合物。在本發明之另一實施例中，提供一種發光組合物，該發光組合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長帶之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，及第二發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長帶之能量的吸收而發射偏離目標顏色之可見光，相對於無第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之目標顏色之光強度增強。此外，藉由使發射在目標顏色周圍偏移，所得顏色使人眼看起來顏色更豐富。偏移可為偏移5 nm、10 nm、15 nm、20 nm、25 nm及30 nm或30 nm以上。偏移可為自目標顏色正偏移或負偏移。更特定言之，色純度或色度可因上文所定義之偏移而改變。在另一實施例中，偏移值可產生飽和品質，其中目標顏色在不同照明條件下看起來將不同。舉例而言，藉由不同發色體之混合物塗漆為特定目標顏色之空間與白天相比在晚間(在人工照明條件下)看起來將不同。偏移可為偏移50 nm、100 nm、150 nm、200 nm、250 nm及300 nm或300 nm以上。偏移可為自目標顏色正偏移或負偏移。此外，目標顏色可藉由添加白色顏料產生較亮型式或藉由添加黑色顏料產生較暗型式而不同於其原始顏色。以下所包括之表1包括主要可見色相帶之公認波長區間。
色移粒子混合物之一個特定應用領域為將其用作用於逆反射油漆中之玻璃珠上之塗層。圖7展示逆反射油漆幾何形狀之圖示。玻璃珠用作使入射光沿反射路徑導回觀測者之光學元件，該反射路徑幾乎、甚至完全與入射線對準。替代擴散散射，光被導回且看起來比「正常」更亮。在本發明中，色移粒子混合物將應用於油漆黏合劑，或如圖7中所示用作玻璃珠上之顏色轉換器層，以便使光(並非塗漆表面之顏色之光)轉換為塗漆表面之顏色(或模擬塗漆表面顏色之原色發射之組合的顏色)，以便可實現額外光強化。在習知逆反射道路油漆應用中，存在兩種逆反射珠粒類別：IGB-I及IGB-II。在給道路畫上條帶之前，用IGB-I與油漆混合。當油漆層磨損時，珠粒暴露使路標之可見度增強。用IGB-II滴於道路上新近畫上之油漆表面上，以使得夜晚駕駛員可獲得直接強化之可見度。表2(以下轉載自http://www.indoglassbeads.com/road-marking-glass-beading.htm)提供此等材料之公認規格。
美國專利第5,650,213號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述逆反射組合物，其具有非揮發性基質材料、揮發性組分及複數個逆反射微球體珠粒，其中基質材料之體積與逆反射微球體珠粒之體積的比率在75%至185%之範圍內。美國專利第5,650,213號中之逆反射微球體珠粒之直徑為20微米至200微米，由玻璃建構且折射率在1.7至2.5之範圍內。此等及其他逆反射組合物包括(在本發明之一實施例中)其上所塗佈或油漆組合物本身中所含之本發明之顏色強化混合物。因此，在本發明中，例如藍色油漆中之玻璃珠在玻璃珠上之顏色轉換器層中將具有降轉換器及升轉換器，以便白光(例如來自汽車前燈)中之紫外及紅外光更多地轉換成藍光，藉此使藍色塗佈表面反射更多藍光。或者，對於綠色塗漆表面，白光中之紫外及紅外光更多地轉換成綠光，藉此使塗漆表面中之玻璃珠反射更多綠光。
圖8展示塗漆表面之圖示，其中安置一色移層作為頂塗層。與上文先前所述類似，藍色油漆在塗覆於頂塗層之顏色轉換器層中具有降轉換器及升轉換器，以便白光(例如來自汽車前燈)中之紫外及紅外光更多地轉換成藍光，藉此使藍色塗漆表面反射更多藍光。或者，對於綠色塗漆表面，白光中之紫外及紅外光更多地轉換成綠光，藉此使塗漆表面玻璃珠反射更多綠光。在另一實施例中，亦使光譜之可見光部分之顏色發生色移。藍色油漆在塗覆於頂塗層之顏色轉換器層中具有降轉換器及升轉換器，以便白光(例如來自汽車前燈)中之深藍色光及紅綠色光更多地轉換成藍光，藉此使藍色塗漆表面反射更多藍光。或者，對於綠色塗漆表面，白光中之藍光及紅光更多地轉換成綠光，藉此使塗漆表面玻璃珠反射更多綠光。換言之，對於顏色轉換器層中具有本發明之色移粒子而言，紅色油漆或墨水具有使能量高於紅色之光譜(例如藍光)降轉換且使能量低於紅色之光譜(例如近紅外光及紅外光)升轉換的色移粒子。類似地，綠色油漆或墨水具有使能量高於綠色之光譜(例如藍光)降轉換且使能量低於綠色之光譜(例如紅光、近紅外光及紅外光)升轉換的色移粒子。類似地，藍色油漆或墨水具有使能量高於藍色之光譜(例如紫外光)降轉換且使能量低於藍色之光譜(例如綠光、紅光、近紅外光及紅外光)升轉換的色移粒子。
化妝品產品：化妝品為用於增進人體之外觀或氣味之物質。化妝品包括(但不限於)護膚乳霜、洗劑、粉末、香水、唇膏、指甲及趾甲指甲油、眼睛及面部化妝用品、燙髮、彩色隱形眼鏡、染髮劑、噴髮定型劑及髮膠、除臭劑、嬰兒產品、沐浴油、泡沫浴液、浴鹽、黃油及許多其他類型之產品。化妝品之子集稱作「化妝用品(make-up)」，其主要指意欲改變使用者之外表的彩色產品。許多製造商會區別裝飾性化妝品及護理性化妝品。在本發明之一態樣中，上文所述之顏色混合物包括在意欲改變使用者外表之彼等化妝品中。在本發明之一態樣中，上文所述之顏色混合物包括在用以保護人體防止發生有害UV老化效應之彼等化妝品內。
因此，適合包括上文所述顏色混合物之彼等產品包括(但不限於)脣膏、唇彩、唇筆、唇部豐潤劑、潤唇膏(lip balm)、唇部調節劑、唇部底霜及唇部輔助劑。彼等產品進一步包括用以使面部平滑且覆蓋斑點或不均勻膚色之粉底霜，通常為液體、乳霜或粉末。彼等產品進一步包括用以產生亞光表面以及隱藏小缺陷或瑕疵之粉末。彼等產品進一步包括胭脂、腮紅(blush)或紅彩(blusher)、用以顯出面頰顏色且使顴骨看起來更明顯之面頰染料。彼等產品進一步包括用以藉由添加金色或青銅色輝光而使皮膚有一點顏色之古銅色化妝品。彼等產品進一步包括用以使睫毛變黑、延長及濃密之睫毛膏(可用天然顏色，諸如棕色及黑色，但亦可出現大膽的顏色，諸如藍色、粉紅色或紫色)。彼等產品進一步包括眼線筆、眼影膏、閃爍眼影及閃爍眼線筆以及用以著色及強調眼瞼之不同顏色之筆、用以著色及界定眉毛之眉筆、乳霜、蠟、凝膠及粉末。彼等產品進一步包括用以著色指甲及趾甲之指甲油。彼等產品進一步包括用以遮蓋皮膚之缺陷的遮瑕及化妝用品。一般化妝品類別中亦包括皮膚護理產品。此等產品包括增加面部及身體水分之乳霜及洗劑，保護皮膚免於紫外線輻射損傷之防曬劑及修復或隱藏皮膚缺陷(痤瘡、皺紋、黑眼圈等)之治療產品。化妝品可為液體或乳霜乳液；壓縮與疏鬆粉末；分散液；及無水乳霜或膏狀物。
在此應用領域中，本發明之顏色混合物可提供色移能力(如上所詳述)，但亦可減輕曝露於紫外光輻射之皮膚或頭髮的紫外光損傷。化妝品以此方式可另外或視情況提供保護塗層，該保護塗層具有光散射及發光粒子之混合物，該等粒子經組態以在曝露於紫外光時使第一部分紫外光轉換為可見光、自混合物發射一部分可見光且自混合物反射第二部分紫外光，以使得第二部分紫外光不被皮膚或頭髮吸收。舉例而言，而不限於下文所述之詳情，由於空氣與保護塗層之間折射率的變化，來自入射於保護塗層上之陽光的紫外光可有50%或50%以上紫外光被反射。進入保護塗層內層之彼部分紫外光會轉換成可見光。其他部分紫外光將自保護塗層散射且不會入射於下層表面。無論如何，本發明之色移混合物可包括與其所接觸之所有皮膚、唇或頭髮物質相容之化妝品可接受之介質。當此等組合物以乳液形式施用時，該組合物可視情況另外包括界面活性劑，量較佳為以組合物之總重量計0重量%至30重量%、較佳0.01重量%至30%重量%。乳液可為單一乳液或多重乳液。本發明之色移混合物可存在與此等相中之任一或多者中。
根據所設想之應用，組合物亦可另外包括至少一種成膜聚合物，特定言之用於清漆型之睫毛膏、眼線筆或頭髮組合物之成膜聚合物。聚合物可溶解或分散於化妝品可接受之介質中且可能與至少一種聚結劑及/或至少一種增塑劑相結合。本發明之組合物亦可包括脂肪相，其特定言之含有至少一種液態脂肪及/或至少一種在環境溫度及大氣壓下呈固態之脂肪。液態脂肪(通常稱為油)以脂肪相之總重量計可佔0重量%至90重量%，較佳0.01重量%至85重量%。固態或糊狀脂肪特定言之可選自蠟、膠狀物及其混合物。組合物可含有以組合物之總重量計0重量%至50重量%，較佳0.01重量%至40重量%且特定言之0.1重量%至30重量%之固態或糊狀脂肪。本發明之組合物可另外包括以組合物之總重量計0重量%至30重量%，較佳0.01重量%至35重量%之其他粒子。此等粒子特定言之可為除本發明之顏色混合物以外之顏料、珠光顏料或填充劑。此等其他粒子之存在特定言之可使組合物不透明。另外，本發明之組合物可包括習知存在於該等組合物中之成分，諸如防腐劑、抗氧化劑、增稠劑、香料、保濕劑、濾陽光劑、精油、植物萃取物及維生素。在本發明之一實施例中，本發明之色移混合物可用於洗髮劑、調節劑、凝膠、花樣設計化合物、噴霧及其他美容產品中。在本發明之一實施例中，例如將本發明之色移混合物添加至此等美髮美容產品中以增加頭髮之光澤。頭髮之光澤為頭髮表面修整及上表面散射光之性質。標準頭髮處理會「修復」，亦即填充頭髮中因老化、過度洗滌等造成之撕裂表面。在本發明之此實施例中，頭髮處理中之顏色轉換器亦填充至斷裂表面中。效果為藉由填充表面且使表面平滑提供反射更多可見光以及具有較少擴散散射之頭髮表面。
本發明之色移混合物可包括(除本文所述之升轉換器及降轉換器外)許多其他乳液及調節劑，諸如美國專利申請案第2005/0136258號、美國專利申請案第2005/0265935號、美國專利申請案第2006/0083762號、美國專利申請案第2006/0165621號、美國專利申請案第2007/0274938號及美國專利第7,608,237號中所述者，此等專利文獻中之每一者之全部內容均以引用的方式併入本文中。顯示器：在習知電子墨水顯示器，亦即電泳顯示器中，使直徑為約1微米之二氧化鈦粒子分散於烴油中。亦將暗色染料連同界面活性劑及使粒子帶上電荷之充電劑添加至該油中。將此混合物置於通常隔開10至100 Φm間隙之兩個平行導電板之間。當對兩個板施加電壓時，粒子將電泳遷移至帶有與粒子上之電荷相反之電荷的板。當粒子位於顯示器之前(觀看)側時，因為光由高指數「白色」二氧化鈦粒子散射回觀察者，所以看起來為白色。當粒子位於顯示器之後側時，因為入射光被彩色染料吸收，所以顯示器看起來發黑。若將後部電極分成許多小像元(像素)，則影像可藉由將適當電壓施加於顯示器之各區域以產生反射及吸收區域之圖案來形成。
美國專利申請公開案第20040257330號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述形成習知電子墨水顯示器之詳情，其適用於本發明之顯示器中所述之基礎組分。美國專利申請公開案第20040257330號描述例如可使用液體來填充像素單元，該液體為高度絕緣且無色且透明的，包括：芳族烴，諸如甲苯、二甲苯、乙苯及十二烷基苯；脂族烴，諸如己烷、環己烷、煤油、正烷烴及異烷烴；鹵化烴，諸如氯仿、二氯甲烷、五氯甲烷、四氯乙烯、三氟乙烯及四氟乙烯、各種天然或合成油等。此等液體可單獨或以兩種或兩種以上物質之混合物使用。可使用可用具有R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)、C(青色)、M(洋紅)、Y(黃色)等顏色之油溶性染料著色之分散液體。染料之實例較佳可包括偶氮染料、蒽醌染料、喹啉染料、硝基染料、亞硝基染料、啡啉染料(penoline dye)、酞菁染料、金屬錯合物鹽染料、萘酚染料、苯醌染料、花青染料、靛藍染料、醌亞胺染料(quinoimine dye)等。此等染料可組合使用。油溶性染料之實例可包括瓦里快黃(VariFast Yellow)(1101、1105、3108、4120)、油溶黃(Oil Yellow)(105、107、129、3G、GGS)、瓦里快紅(Vari Fast Red)(1306、1355、2303、3304、3306、3320)、油溶粉紅312(Oil Pink 312)、油溶猩紅308(Oil Scarlet 308)、油溶紫730(Oil Violet 730)、瓦里快藍(Vari Fast Blue)(1501、1603、1605、1607、2606、2610、3405)。油溶藍(Oil Blue)(2N、BOS、613)、馬高列斯藍RR(Macrolex Blue RR)、蘇密普斯特綠G(Sumiplast Gren G)、油溶綠(Oil Green)(502、BG)等。此等染料之濃度較佳可為0.1重量%至3.5重量%。
在像素中電泳粒子之粒子表面，至少安裝有衍生自反應性界面活性劑之兩性殘基。用於反應之離子可包括有機或無機粒子、塗有聚合物之顏料粒子及塗有染料之聚合物粒子。此等粒子之平均粒度可為10 nm至5 μm，較佳為15 nm至2 μm。可用於像素單元之有機顏料之實例包括偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚啉顏料、二噁嗪顏料、苝顏料、哌瑞酮顏料、硫靛顏料、喹酞酮顏料、蒽醌顏料、硝基顏料及亞硝基顏料。其特定實例可包括：棒狀顏料，諸如喹吖啶酮紅(Quinacridone Red)、色澱紅(Lake Red)、豔洋紅(Brilliant Carmine)、苝紅(Perylene Red)、永固紅(Permanent Red)、甲苯胺紅(Toluidine Red)及茜草紅素(Madder Lake)；綠色顏料，諸如孔雀綠色澱(Diamond Green Lake)、酞菁綠及顏料綠；藍色顏料，諸如維多利亞藍色澱(Victoria Blue Lake)、酞菁藍及堅牢天藍(Fast Sky Blue)；黃色顏料，諸如漢沙黃(Hansa Yellow)、堅牢黃(Fast Yellow)、雙偶氮黃、異吲哚啉酮黃、喹酞酮黃；及黑色顏料，諸如苯胺黑及鑽石黑。
可用於像素單元中之無機顏料之實例包括：白色顏料，諸如氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化鉛及硫化鋅；黑色顏料，諸如碳黑、錳鐵黑、鈷鐵黑及鈦黑；紅色顏料，諸如鎘紅、紅色氧化鐵及鉬紅；綠色顏料，諸如氧化鉻、鉻綠、鈦鈷綠、鈷綠及維多利亞綠(victoria green)；藍色顏料，諸如深藍、普魯士藍(prussian blue)及鈷藍；及黃色顏料，諸如鎘黃、鈦黃、黃色氧化鐵、鉻黃及銻黃。作為塗有聚合物之顏料粒子，可使用塗有諸如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯酸甲酯及聚甲基丙烯酸甲酯之聚合物的上述顏料之粒子。用聚合物塗佈顏料粒子可藉由使用諸如聚合物沈澱法或懸浮聚合之已知方法來執行。作為經染料著色之聚合物粒子，可使用用染料著色之預先合成之可交聯聚合物微粒之粒子、經由含有染料之可聚合單體之懸浮聚合或乳液聚合獲得之粒子等。在表面可至少安裝有由反應性界面活性劑衍生之兩性殘基之電泳粒子中，當反應性界面活性劑由顆粒表面吸附且共聚合時，待與反應性界面活性劑共聚合之共聚單體溶解於吸附層中且藉由使用聚合引發劑而聚合或共聚合。因此，由反應性界面活性劑衍生之兩性殘基可安裝於粒子表面。
美國專利申請公開案第20040257330號中所述之特定調配程序適用於本發明。因此，在本發明中，可將白色電泳粒子及經藍色染料著色之分散介質填充於像素單元中。電泳粒子可藉由安裝衍生自具有陽離子性官能基之反應性界面活性劑的兩性殘基而帶正電荷。當將電場E施加於電泳液體時，帶正電荷之電泳粒子向單元之上側移動且分佈於上顯示器表面上。因此，當由上方觀測單元時，單元由於白色電泳顯示器之分佈而看上去為白色。另一方面，當將電場E以相反方向施加於電泳液體時，白色電泳粒子向單元底部移動且分佈於其上，使得單元在由上方觀測時看上去為藍色。因此，在本發明中，像素單元中可包括無色分散介質及兩種類型(白色及黑色)之電泳粒子。白色電泳粒子藉由安裝衍生自具有陽離子性官能基之界面活性劑的兩性殘基而帶正電荷，且黑色電泳粒子藉由安裝衍生自陰離子性官能基的兩性殘基而帶負電荷。當電場E施加於電泳液體時，帶正電荷之白色電泳粒子向單元之上側移動，且帶負電荷之黑色電泳粒子1e向單元下(底)側移動。因此，當由上方觀測單元時，單元由於白色電泳顯示器之分佈而看上去為白色。另一方面，當將電場E以相反方向施加於電泳液體時，黑色電泳粒子向單元上側移動，且白色電泳粒子向單元之底部移動，使得單元在由上方觀測時看上去為黑色。
美國專利申請公開案第20040257330號描述例如界面活性劑合成實例，其中逐漸逐滴添加4.8 g(41 mmol)氯磺酸至35 ml在0℃下冷卻之吡啶中，之後攪拌30分鐘。向反應混合物中逐漸逐滴添加含有7.0 g(41 mmol)10-十一碳烯醇之9 ml吡啶溶液，之後在0℃下攪拌1小時且在55℃下再攪拌20小時。將反應混合物傾入在0℃下冷卻之飽和碳酸氫鈉水溶液中，且攪拌1小時且在室溫下再攪拌20小時。在反應之後，在減壓下蒸餾出反應混合物之溶劑。向殘餘物中添加丙酮以使晶體沈澱。將晶體溶解於甲醇中且此後移除甲醇不可溶內含物，之後在減壓下移除溶劑以獲得晶體。使晶體自混合溶劑(甲醇/丙酮=)再結晶以獲得由下式表示之具有陰離子性官能基之反應性界面活性劑(產率：80%)。
CH2=CH-(CH2)9-OSO3Na
由於獲得所得反應性界面活性劑之1H-NMR(400MHz,CD3,OD)，量測值(δ/ppm)包括1.33(12H)、1.68(2H)、2.02(2H)、4.00(2H)、4.95(2H)及5.83(1H)，因此鑑別合成了目標反應性界面活性劑(33)。美國專利申請公開案第20040257330號此後描述了像素溶液之製造方法，將5重量份氧化鈦及3重量份上文合成實例中所製備之反應性界面活性劑添加於100重量份水中，之後進行超音波照射以在氧化鈦粒子之表面上形成反應性界面活性劑之雙分子吸附層。向上文所處理之粒子中添加2重量份反丁烯二酸二正丁酯及0.05重量份過硫酸鉀，之後在60℃下在氮氣氛圍中進行聚合反應48小時。在用過濾器移除反應混合物中所含之粗糙粒子之後，利用過濾器移除所含之目標粒子，藉由離心分離反應混合物中所含之目標粒子。藉由過濾重複回收所得沈澱物且洗滌，之後乾燥獲得在粒子表面安裝有由反應性界面活性劑衍生之兩性殘基的粒子。
藉由使用氫化正十六基三甲基銨(C16H33(CH3)3NOH)之甲醇溶液使所獲得之粒子經受鹽交換反應，之後用乙腈洗滌過量離子，獲得目標電泳粒子。電泳液體藉由將5重量份電泳離子分散於50重量份異烷烴(「Isopar H」，由Exxon Corp.製造)中，並添加0.1重量份染料(「油溶藍N」，由Aldrich Corp.製造)染成藍色來製備。將所製備之電泳液體填充且密封於複數個單元中。在本發明中，美國專利申請公開案第20040257330號中之粒子(例如氧化鈦)將用發色粒子之混合物置換，或氧化鈦之較大微觀粒子用本發明發色體之奈米級混合物塗佈。圖9A展示電子墨水顯示器之一實例，其中例如將白色轉換層塗覆於介電質(例如二氧化鈦)粒子上。此處，視像素之電壓狀態而定，黑色或暗色染料中之「白色粒子」被吸引至上部電極之近表面，此時白光被反射，或與上部電極相互排斥，此時並非位於上部電極近表面的黑色染料吸收入射光。對比度則取決於與並非自藍色染料反射之光相對的自「白色粒子」反射之光的量而定。此處，在此等實施例中，介電質粒子包括本發明之色移粒子以藉由使光譜之紅外部分升轉換及使光譜之紫外部分降轉換來產生更多白光。
當逆轉上部電極上之電荷時，使介電質粒子吸引至底部電極，且(若出現)極少光發生反射。因此，各像素之電壓狀態因此決定對於上側之觀測者而言像素看起來為白色抑或為黑色。根據本發明之各種實施例，圖9中所示之顯示器的激發光可為紫外光源或黑體或太陽光源(波長在紫外線區內)。若激發光為紫外光，則當發光物質回應於紫外光而發射可見光時，出現降轉換物理現象。特定言之，紫外光具有比可見光短之波長及比其高之能量。因此，當發光材料吸收紫外光且發射能量較低之可見光時，紫外光降轉換為可見光，此係因為紫外光在轉換為可見光時能階降低。在實施例中，發光材料為螢光材料。根據本發明之各種實施例，圖9中所示之顯示器的激發光可為紅外光源或黑體或太陽光源(波長在紅外線區內)。若激發光為紅外光，則當發光物質回應於紅外光而發射可見光時，出現升轉換物理現象。特定言之，紅外光具有比可見光長之波長及比其低之能量。因此，當發光物質吸收紅外光且發射能量較高之可見光時，紅外光升轉換為可見光，此係因為紅外光在轉換為可見光時能階升高。因此，在降轉換實施例中，當紫外光由藍色染料上之發光粒子吸收時，自發光粒子發射可見光。同樣，在升轉換實施例中，當紅外光由發光粒子吸收時，自發光粒子發射可見光。
白光轉換層中粒子之尺寸可小於可見光之波長，此可減少或消除粒子之可見光散射。小於可見光波長之粒子之實例為奈米粒子或分子。根據此等實施例，各發光粒子之直徑可小於約500奈米。根據此等實施例，各發光粒子之直徑可小於約400奈米。根據此等實施例，各發光粒子之直徑可小於約300奈米。根據此等實施例，各發光粒子之直徑可小於約200奈米。根據此等實施例，各發光粒子之直徑可小於約100奈米。發光粒子可為個別分子。具有不同物理特徵之不同類型發光粒子可一起使用。舉例而言，為自圖9B之顯示器之所選像素發射彩色影像，例如在像素中可利用與不同顏色相關之不同類型之染料。圖9B展示三個像素，分別包括紅色、綠色及藍色染料。當上部電極將具有白色強化層之介電質粒子吸引至上表面時，彼等像素中之染料分子移位，使彼特定像素變成該染料之顏色。在本發明之一實施例中，染料(與下文所述之墨水類似)含有色移混合物之奈米粒子。舉例而言，第一類型之發光粒子可與紅色相關，第二類型之發光粒子可與綠色相關，且第三類型之發光粒子可與藍色相關。儘管實例第一類型、第二類型及第三類型之發光粒子為原色，但可使用顏色之其他組合(例如顏色類型及顏色數目)以有助於彩色顯示。
圖9C展示三個像素分別包括紅色、綠色及藍色染料之另一實施例，其中染料本身含有色移(且因此為顏色強化)混合物。當上部電極將具有白色強化層之介電質粒子吸引至上表面時，彼等像素中之染料分子移位，使彼特定像素變成該顏色強化染料之顏色。在本發明之一實施例中，染料(與下文所述之墨水類似)含有色移混合物之奈米粒子。圖9D展示三個像素包括分別具有紅色、綠色及藍色強化層之介電質粒子之另一實施例。當上部電極將具有不同顏色強化層之介電質粒子吸引至上表面時，彼等像素中之染料分子移位，使彼特定像素變成該介電質離子之轉換層之顏色。圖10A展示本發明之紅外光活化顯示器之一實例。因此，在此等實施例中，可利用隔離至不同顯示器像素中之具有不同升轉換顏色發射特徵之色移粒子製造顯示器。在此實施例中，紅外雷射照射(藉由選擇性對各別像素加偏壓)吸引了色移粒子之像素化表面之近表面。在一實施例中，發射紅外光，以便沿紅外光通道板之內表面進行全內反射。對於紅外光通道板，通常結晶物質在980 nm(NIR)光範圍內為透明的；為石英、玻璃、Y2O3等。此外，小聚合物(長度/分子量)亦可具有透射性，但在紅外範圍內之透射率視類型及長度等而定。
在一實施例中，紅外光通道板在其自身內部含有散射中心，其使光離軸散射以便照射像素區域中接近於紅外光通道板之部分。在圖10中所示之實例中，紅外光通道沿像素化表面提供紅外光傳播。此實例中之紅外光僅激勵藍色轉換層，此係因為藍色像素上方之偏壓電極將藍色轉換層(例如具有負粒子)吸引至近表面，而排斥紅色及綠色轉換層。不同類型之發光粒子可吸收不同範圍之激發光以發射不同顏色。因此，可調節激發光之波長範圍以便控制自發光粒子發射之可見光顏色。在實施例中，不同類型之發光粒子可混合於一起且整合至基板中/上或像素之染料或墨水中。藉由調節激發光之波長，同時對激發光進行空間調節及強度調節，可在基板中產生具有特定顏色特徵之可見光。舉例而言，藉由選擇性激發與原色相關之不同類型發光粒子之特定組合，可發射幾乎任何可見顏色。圖10B展示本發明之紅外光活化顯示器之另一實例。在此等實施例中，使發紅外光二極體在基板上圖案化。二極體之圖案與像素之圖案對準。各像素含有特定發色體，例如含有本發明之色移混合物之藍色升轉換器基質。在一實施例中，可應用抗反射塗層或濾光片。舉例而言，可在與LED光源相對之表面上採用反射層，以使未轉換光經由色移粒子混合物反射回去。實際上，對於雷射腔設計，此色通濾光片使「不當」未轉換波長之光經由色移粒子混合物反射回去以獲得增加之轉換。美國專利第6,054,724號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述產生發紅外光二極體陣列之方法。彼專利中所述之技術適用於形成含有圖10B中所示之發紅外光LED之圖案化基板。或者，可使用黏結技術來獲取經切割雷射二極體且將雷射二極體安裝於圖10B中所示之紅色、藍色及綠色像素元件中。
美國專利第6,104,740號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述在同一晶片上產生發紅外光二極體及發藍光二極體陣列之方法。彼專利中所述之技術適用於形成含有圖10B中所示之發紅外光LED之圖案化基板。在此情況下，一些發光LED將為藍光發射體，其光可直接穿過顯示器或本身經降轉換。圖10C展示本發明之紅外光活化顯示器之另一實例。在此實施例中，使微機電系統(MEMS)在基板上圖案化。MEMS裝置含有遮光片，其在打開時允許來自背光源之紅外光穿過基板中之孔且照射各別像素。各像素含有特定發色體，例如含有本發明之色移混合物之藍色升轉換器基質。紅外背光源可為具有適當濾光片之紅外輝光棒，或可為自紅外LED或紅外雷射源擴散之光。
圖11展示液晶(LC)光活化顯示器之一實例，其中濾色片具有本發明之色移粒子。在本發明之一實施例中，色移粒子可用於與習知液晶顯示器技術相關之濾色片元件中。在此實施例中，來自背光源之光穿過安置於液晶顯示器之各別像素前方的紅色、藍色及綠色濾色片。通常，僅吸收來自白色背光之「不當」顏色之光，從而對顯示器之前側照度無貢獻。利用本發明之色移粒子，紅色濾光片之白光具有使能量高於紅色之光譜(例如藍光)降轉換且使能量低於紅色之光譜(例如近紅外光及紅外光)升轉換的色移粒子。類似地，綠色濾光片之白光具有使能量高於綠色之光譜(例如藍光)降轉換且使能量低於綠色之光譜(例如紅色、近紅外光及紅外光)升轉換的色移粒子。類似地，藍色濾光片之白光具有使能量高於藍色之光譜(例如紫外光)降轉換且使能量低於藍色之光譜(例如綠色、紅色、近紅外光及紅外光)升轉換的色移粒子。類似原理適用於反射型LCD結構，其中環境光穿過LC元件且自彩色表面經由待觀察之LC元件反射回去。此處，彩色表面將具有由色移粒子增強之其各別反射光照度，該等色移粒子使能量高於紅色之光譜(例如藍光)降轉換且使能量低於紅色之光譜(例如近紅外光及紅外光)升轉換以反射較高照度之紅色。類似地，綠色濾光片之白光具有使能量高於綠色之光譜(例如藍光)降轉換且使能量低於綠色之光譜(例如紅色、近紅外光及紅外光)升轉換以反射較高照度之綠色的色移粒子。類似地，藍色濾光片之白光具有使能量高於藍色之光譜(例如紫外光)降轉換且使能量低於藍色之光譜(例如綠色、紅色、近紅外光及紅外光)升轉換以反射較高照度之藍色的色移粒子。在各種實施例中，在各別顏色像素中可使用反射層，且此等反射層可為選擇性波段反射層，以補償不同發光材料之不同發射效率。舉例而言，若與藍色像素之發光材料發射藍光相比，自紅色像素發紅光之發光材料發射較高強度之光，則選擇性波段反射層可補償此等發射效率差異。舉例而言，與「紅色」反射層反射紅光相比，「藍色」反射層可反射較高強度之藍光。
抗老化性：粉化、起泡及破裂為基於乳膠及油之油漆老化之常見徵兆。紫外光曝露在油漆顏料劣化中起顯著作用，從而導致此等視覺差異。在本發明之一實施例中，使紫外光(及由此為紫外光中所含之能量)轉換及/或遠離塗佈或塗漆或染色之表面散射回去。在此實施例中，提供減輕紫外光對曝露於紫外光輻射之目標的損傷之保護塗層。保護塗層具有光散射及發光粒子之混合物，該等粒子經組態以在曝露於紫外光時使第一部分紫外光轉換為可見光、自混合物發射一部分可見光且自混合物反射第二部分紫外光，以使第二部分紫外光不被該目標吸收。舉例而言，但不限於下文所述之詳情，由於空氣與保護塗層之間的折射率變化，來自入射於保護塗層上之陽光的紫外光可有50%或50%以上紫外光被反射。進入保護塗層內層之彼部分紫外光會轉換成可見光。其他部分紫外光將自保護塗層散射且不會入射於下層表面。其他應用：上文所述之本發明之顏色強化混合物適用於多種人工著色產品。此等產品包括(除上文所列舉之彼等產品之外)以下產品之非詳盡清單。舉例而言，上文所述本發明之顏色強化混合物可包括在建築產品之表面中或表面上，該等建築產品為諸如混凝土產品、瀝青、人行道、浴室及廚房瓷磚、結構瓷磚、鋪路材料、磚(例如呈釉面磚形式)及其他釉面或上釉產品。
在一說明性實例中，日光或人工燈光中網球場線之彩色對比度可利用本發明之顏色混合物來增強。此外，視可包括以例如人工照明(諸如夜間照明)下電漿或電弧放電燈中之主要發射線為目標之降轉換器的混合物添加劑而定，網球鋪面及線在夜間可顯示顯著顏色變化，從而增加網球作為夜間運動之吸引力。顏色強化混合物有價值之其他產品為珠寶、戒指、耳飾、項鏈、手鐲、心情戒指、蠟燭、環氧樹脂、隱形眼鏡、橡膠產品、塑膠產品。在特定實例中，隱形眼鏡允許使用者改變其眼睛顏色。除將本發明之顏色強化混合物添加至此產品中所用之典型著色劑中外，可添加著色劑作為上文所述之逆反射玻璃球，以便產生來自光源之反射光更多引導至觀測者的「貓眼」效應。美國專利第6,896,369號(其全部內容以引用的方式併入本文中)描述彩色隱形眼鏡之構造。在本發明之一實施例中，將本發明之顏色強化混合物(有或無逆反射組分)添加至具有上皮區域、瞳孔緣區域、虹膜褶邊區域、福氏元件之隱窩(crypts of Fuchs elements)及瞳孔擴張區域之多色圖案區域中。此等區域將具有複數個彩色元件或彩色及非彩色元件之組合。彩色元件為充分不透明以遮掩佩帶者虹膜之下層區域的著色劑。未著色元件較佳透明，但可由透明度足以不會遮掩佩帶者虹膜之下層區域的著色劑略微著色。向美國專利第6,896,369號之著色劑中添加本發明之顏色強化混合物。
本發明之聲明：
鑒於本說明書，以下編號之聲明闡述本發明之態樣。
聲明1.　一種發光組合物，其包含：第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光；第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該目標顏色之光強度增強。
聲明2.　如聲明1之組合物，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色相同。
聲明3.　如聲明1之組合物，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色不同。
聲明4.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含直徑小於約1000奈米之發光粒子。
聲明5.　如聲明4之組合物，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一或第二波長頻帶之光譜重疊的頻率下共振。
聲明6.　如聲明4之組合物，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使該第一或第二目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明7.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物與染料分子一起包括用於顯示器。
聲明8.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含彩色發射像素顯示元件之組分。
聲明9.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含濾色片之組分。
聲明10.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含油漆、墨水、織物、紗線、道路交通標誌、公路標記、汽車、船、飛機、反射器、建築產品、混凝土產品、環氧樹脂產品、珠寶產品、彩色隱形眼鏡、蠟燭產品、橡膠產品、塑膠產品或其他彩色表面中之至少一者之彩色表面之組分。
聲明11.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含彩色反射表面之組分。
聲明12.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含顯示器之像素中彩色反射表面之組分。
聲明13.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含白光發射像素顯示元件之組分。
聲明14.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含安置於逆反射油漆中之玻璃珠上之組分。
聲明15.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含將逆反射油漆中之玻璃珠固定於基礎漆之黏合劑層之組分。
聲明16.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含墨水組分。
聲明17.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明18.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明19.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明20.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明21.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明22.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明23.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明24.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明25.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
聲明26.　如聲明25之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明27.　如聲明25之組合物，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
聲明28.　如聲明25之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明29.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
聲明30.　如聲明29之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明31.　如聲明29之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明32.　如聲明29之組合物，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩者。
聲明33.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。
聲明34.　如聲明33之組合物，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明35.　如聲明33之組合物，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明36.　如聲明33之組合物，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
聲明37.　如聲明36之組合物，其中該奈米粒子包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
聲明38.　如聲明37之組合物，其中包括以莫耳濃度計濃度為0.01%至50%之該摻雜劑。
聲明39.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS:Tb3+,Er3+；ZnS:Tb3+；Y2O3:Tb3+；Y2O3:Tb3+,Er3+；ZnS:Mn2+；ZnS:Mn,Er3+。
聲明40.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明41.　如聲明40之組合物，其中該介電升轉換器之直徑在2 nm至1000 nm、2 nm至100 nm、2 nm至50 nm、2 nm至20 nm或2 nm至10 nm中之至少一者之範圍內。
聲明42.　如聲明40之組合物，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
聲明43.　如聲明40之組合物，其進一步包含與該介電升轉換器相關安置之金屬結構，且該金屬結構包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其合金或層中之至少一者。
聲明44.　如聲明40之組合物，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
聲明45.　如聲明1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4:Yb3+、Tm3+及YbPO4:Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+:Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+:Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明46.　一種油漆，其包含：顏料；及發色體，其包含：第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光第二發包體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
聲明47.　如聲明46之油漆，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色相同。
聲明48.　如聲明46之油漆，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色不同。
聲明49.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含直徑小於約1000奈米之發光粒子。
聲明50.　如聲明49之油漆，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一或第二波長頻帶之光譜重疊的頻率下共振。
聲明51.　如聲明49之油漆，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使該第一或第二目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明52.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之混合物包含油漆、織物、紗線、道路交通標誌、公路標記、汽車、船、飛機及反射器或其他塗漆表面中之至少一者之彩色表面之組分。
聲明53.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之混合物包含安置於逆反射油漆中之玻璃珠上之組分。
聲明54.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之混合物包含將逆反射油漆中之玻璃珠固定於基礎漆之黏合劑層之組分。
聲明55.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明56.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發包體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明57.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明58.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明59.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明60.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明61.　如聲明46之油漆，其中該等發色體之混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明62.　如聲明46之油漆，其中該等發色體之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明63.　如聲明46之油漆，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
聲明64.如聲明63之油漆，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明65.　如聲明64之油漆，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
聲明66.　如聲明63之油漆，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明67.　如聲明46之油漆，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
聲明68.　如聲明67之油漆，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明69.　如聲明67之油漆，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明70.　如聲明69之油漆，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩者。
聲明71.　如聲明46之油漆，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。
聲明72.　如聲明71之油漆，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明73.　如聲明71之油漆，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明74.　如聲明71之油漆，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
聲明75.　如聲明74之油漆，其中該奈米粒子包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
聲明76.　如聲明75之油漆，其中包括以莫耳濃度計濃度為0.01%至50%之該摻雜劑。
聲明77.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS:Tb3+,Er3+；ZnS:Tb3+；Y2O3:Tb3+；Y2O3:Tb3+,Er3+；ZnS:Mn2+；ZnS:Mn,Er3+。
聲明78.　如聲明77之油漆，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明79.　如聲明78之油漆，其中該介電升轉換器之直徑在2 nm至1000 nm、2 nm至100 nm、2 nm至50 nm、2 nm至20 nm或2 nm至10 nm中之至少一者之範圍內。
聲明80.　如聲明78之油漆，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
聲明81.　如聲明78之油漆，其進一步包含與該介電升轉換器相關安置之金屬結構，且該金屬結構包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其合金或層中之至少一者。
聲明82.　如聲明66之油漆，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
聲明83.　如聲明46之油漆，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4:Yb3+、Tm3+及YbPO4:Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+:Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+:Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明84.　一種墨水，其包含：染料；及包括在該染料中之發色體，且其包含：第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光，第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
聲明85.　如聲明84之墨水，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色相同。
聲明86.　如聲明84之墨水，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色不同。
聲明87.　如聲明84之墨水，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含直徑小於約1000奈米之發光粒子。
聲明88.　如聲明87之墨水，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一或第二波長頻帶之光譜重疊的頻率下共振。
聲明89.　如聲明87之墨水，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使該第一或第二目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明90.　如聲明84之墨水，其中發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明91.如聲明84之墨水，其中發包體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明92.　如聲明84之墨水，其中發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明93.　如聲明84之墨水，其中發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明94.　如聲明84之墨水，其中發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明95.　如聲明84之墨水，其中發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明96.　如聲明84之墨水，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明97.　如聲明84之墨水，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明98.　如聲明84之墨水，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
聲明99.　如聲明98之墨水，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明100.　如聲明99之墨水，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
聲明101.　如聲明98之墨水，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明102.　如聲明84之墨水，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
聲明103.　如聲明102之墨水，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明104.　如聲明102之墨水，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明105.　如聲明104之墨水，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩者。
聲明106.　如聲明84之墨水，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。
聲明107.　如聲明106之墨水，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明108.　如聲明106之墨水，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明109.　如聲明106之墨水，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
聲明110.　如聲明109之墨水，其中該奈米粒子發射體包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
聲明111.　如聲明110之墨水，其中包括以莫耳濃度計濃度為0.01%至50%之該摻雜劑。
聲明112.　如聲明84之墨水，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS:Tb3+,Er3+；ZnS:Tb3+；Y2O3:Tb3+；Y2O3:Tb3+,Er3+；ZnS:Mn2+；ZnS:Mn,Er3+。
聲明113.　如聲明84之墨水，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明114.　如聲明113之墨水，其中該介電升轉換器之直徑在2 nm至1000 nm、2 nm至100 nm、2 nm至50 nm、2 nm至20 nm或2 nm至10 nm中之至少一者之範圍內。
聲明115.　如聲明113之墨水，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
聲明116.　如聲明113之墨水，其進一步包含與該介電升轉換器相關安置之金屬結構，且該金屬結構包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其合金或層中之至少一者。
聲明117.　如聲明113之墨水，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
聲明118.　如聲明84之墨水，其中該染料包含用於電子顯示裝置之染料。
聲明119.　如聲明84之墨水，其中該染料包含印刷染料。
聲明120.　如聲明84之墨水，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4:Yb3+、Tm3+及YbPO4:Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+:Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+:Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明121.　一種光顯示器，其包含：濾色片或彩色反射表面中之至少一者；該濾色片或該彩色反射表面中所包括之發色體，且其包括：第一發色體，其經組態以在曝露於光源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，及第二發色體，其經組態以在曝露於該光源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該目標顏色之光強度增強。
聲明122.　如聲明121之顯示器，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色相同。
聲明123.　如聲明121之顯示器，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色不同。
聲明124.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含直徑小於約1000奈米之發光粒子。
聲明125.　如聲明124之顯示器，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使該目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明126.　如聲明124之顯示器，其中該等第一及第二發包體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明127.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物連接至該顯示器之像素中之染料分子。
聲明128.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含該顯示器之彩色發射像素元件之組分。
聲明129.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含該顯示器之濾色片之組分。
聲明130.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含用於該顯示器之顯示的濾色片之組分。
聲明131.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含該顯示器之彩色表面之組分。
聲明132.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含該顯示器之彩色反射表面之組分。
聲明133.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含該顯示器之像素中彩色反射表面之組分。
聲明134.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發包體之混合物包含該顯示器之白光發射像素顯示元件之組分。
聲明135.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明136.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明137.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明138.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明139.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明140.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明141.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明142.　如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明143.　如聲明121之顯示器，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
聲明144.　如聲明143之顯示器，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明145.　如聲明144之顯示器，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
聲明146.　如聲明144之顯示器，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明147. 如聲明121之顯示器，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
聲明148. 如聲明147之顯示器，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明149. 如聲明145之顯示器，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明150. 如聲明149之顯示器，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩者。
聲明151. 如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。
聲明152. 如聲明151之顯示器，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形 外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明153. 如聲明151之顯示器，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明154. 如聲明151之顯示器，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
聲明155. 如聲明154之顯示器，其中該奈米粒子包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
聲明156. 如聲明155之顯示器，其中包括以莫耳濃度計濃度為0.01%至50%之該摻雜劑。
聲明157. 如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+,Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn,Er3+。
聲明158. 如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、 YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明159. 如聲明158之顯示器，其中該介電升轉換器之直徑在2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm或2nm至10nm中之至少一者之範圍內。
聲明160. 如聲明158之顯示器，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
聲明161. 如聲明158之顯示器，其進一步包含與該介電升轉換器相關安置之金屬結構，且該金屬結構包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其合金或層中之至少一者。
聲明162. 如聲明158之顯示器，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
聲明163. 如聲明121之顯示器，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4：Yb3+、Tm3+及YbPO4：Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+：Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+：Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'- 二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明164. 一種減輕紫外光對曝露於紫外光輻射之目標的損傷之保護塗層，其包含：光散射及發光粒子之混合物，該等粒子經組態以在曝露於紫外光時使第一部分該紫外光轉換為可見光，自該混合物發射一部分該可見光，及自該混合物反射第二部分該紫外光，以使得該第二部分紫外光不被該目標吸收。
聲明165. 如聲明164之塗層，其中該等光散射及發光粒子之直徑小於約1000奈米。
聲明166. 如聲明164之塗層，其中該等粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構的粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與紫外光之光譜重疊的頻率下共振。
聲明167. 如聲明164之塗層，其中該等粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構的粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使能量低於該紫外光之顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明168. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含濾色片之組分。
聲明169. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含 用於照片之濾色片之組分。
聲明170. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含以下中之至少一者之彩色表面之組分：油漆、墨水、織物、紗線、道路交通標誌、公路標記、汽車、船、飛機、反射器、建築產品、混凝土產品、環氧樹脂產品、珠寶產品、彩色隱形眼鏡、蠟燭產品、橡膠產品、塑膠產品或其他彩色表面。
聲明171. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含彩色反射表面之組分。
聲明172. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含油漆組分。
聲明173. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含安置於逆反射油漆中之玻璃珠上之組分。
聲明174. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含將逆反射油漆中之玻璃珠固定於基礎漆之黏合劑層之組分。
聲明175. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含墨水組分。
聲明176. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明177. 如聲明164之塗層，其中該等光散射及發光粒子之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及 綠色發射。
聲明178. 如聲明164之塗層，其中粒子之該混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者之螢光發射體。
聲明179. 如聲明164之塗層，其中該等光散射及發光粒子之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體。
聲明180. 如聲明164之塗層，其中該等粒子包含與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。
聲明181. 如聲明180之塗層，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明182. 如聲明180之塗層，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明183. 如聲明164之塗層，其中該等粒子包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+,Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn,Er3+。
聲明184. 一種發光組合物，其包含：第一發色體，其經組態以在曝露於能量高於或低於可見光譜之能量源時發射第一目標顏色之可見光； 第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
聲明185. 如聲明184之組合物，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色相同。
聲明186. 如聲明184之組合物，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色不同。
聲明187. 如聲明184之組合物，其中該等第一發色體經組態以在曝露於紫外光、x射線及高能粒子中之至少一者時發射。
聲明188. 如聲明184之組合物，其中該等第一發色體經組態以在曝露於近紅外、紅外線及微波輻射中之至少一者時發射。
聲明189. 如聲明184之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含直徑小於約1000奈米之發光粒子。
聲明190. 如聲明189之組合物，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該能量源之該能量之光譜重疊的頻率下共振。
聲明191. 如聲明189之組合物，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該 金屬結構中之表面電漿子共振在使該第一或第二目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明192. 如聲明184之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含以下中之至少一者之彩色表面之組分：油漆、墨水、織物、紗線、道路交通標誌、公路標記、汽車、船、飛機、反射器、建築產品、混凝土產品、環氧樹脂產品、珠寶產品、彩色隱形眼鏡、蠟燭產品、橡膠產品、塑膠產品或其他彩色表面。
聲明193. 如聲明184之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含白光發射像素顯示元件之組分。
聲明194. 如聲明184之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明195. 如聲明184之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS：Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+,Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn,Er3+。
聲明196. 如聲明184之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明197. 如聲明184之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4：Yb3+、Tm3+及YbPO4：Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+：Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+：Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明198. 一種發光組合物，其包含：第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光；第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於該第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射偏離該第一目標顏色之第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
聲明199. 如聲明198之組合物，其中該偏移包含該目標顏色之該波長中改變該目標顏色之色度的10nm偏移。
聲明200. 如聲明198之組合物，其中該偏移包含該目標顏色之該波長中改變該目標顏色之色度的20nm偏移。
聲明201. 如聲明198之組合物，其中該偏移包含該目標 顏色之該波長中改變該目標顏色之色度的30nm偏移。
聲明202. 如聲明198之組合物，其中該偏移包含該目標顏色之該波長中改變該目標顏色之飽和度的100nm偏移。
聲明203. 如聲明198之組合物，其中該偏移包含該目標顏色之該波長中改變該目標顏色之飽和度的200nm偏移。
聲明204. 如聲明198之組合物，其中該偏移包含該目標顏色之該波長中改變該目標顏色之飽和度的300nm偏移。
聲明205. 一種化妝品產品，其包含：發色體，其包括：第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
聲明206. 如聲明205之產品，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色相同。
聲明207. 如聲明205之產品，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色不同。
聲明208. 如聲明205之產品，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含直徑小於約1000奈米之發光粒子。
聲明209. 如聲明208之產品，其中該等發光粒子包含具 有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一或第二波長頻帶之光譜重疊的頻率下共振。
聲明210. 如聲明208之產品，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使該第一或第二目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明211. 如聲明205之產品，其中該等發色體包含安置於逆反射化妝品中之玻璃珠上之組分。
聲明212. 如聲明205之產品，其中該等發色體包含固定逆反射化妝品中之玻璃珠之基礎層之組分。
聲明213. 如聲明205之產品，其中該等發色體包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明214. 如聲明205之產品，其中該等發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明215. 如聲明205之產品，其中該等發色體包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明216. 如聲明205之產品，其中該等發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射 體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明217. 如聲明205之產品，其中該等發色體包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明218. 如聲明205之產品，其中該等發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明219. 如聲明205之產品，其中該等發色體包含至少一種包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體。
聲明220. 如聲明205之產品，其中該等發色體之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體。
聲明221. 如聲明205之產品，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
聲明222. 如聲明221之產品，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏 色。
聲明223. 如聲明222之產品，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
聲明224. 如聲明221之產品，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明225. 如聲明205之產品，其中該等第一或第二發色體中之至少一者包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
聲明226. 如聲明225之產品，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明227. 如聲明225之產品，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明228. 如聲明227之產品，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩 者。
聲明229. 如聲明205之產品，其中發色體包含與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。
聲明230. 如聲明229之產品，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明231. 如聲明229之產品，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明232. 如聲明229之產品，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
聲明233. 如聲明232之產品，其中該奈米粒子發射體包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
聲明234. 如聲明233之產品，其中包括以莫耳濃度計濃度為0.01%至50%之該摻雜劑。
聲明235. 如聲明205之產品，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+,Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn,Er3+。
聲明236. 如聲明205之產品，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明237. 如聲明236之產品，其中該介電升轉換器之直徑在2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm或2nm至10nm中之至少一者之範圍內。
聲明238. 如聲明236之產品，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
聲明239. 如聲明236之產品，其進一步包含與該介電升轉換器相關安置之金屬結構，且該金屬結構包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其合金或層中之至少一者。
聲明240. 如聲明236之產品，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
聲明241. 如聲明205之產品，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4：Yb3+、Tm3+及YbPO4：Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、 Nd3+：Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+：Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明242. 如聲明205之產品，其進一步包含：具有該等發色體之護膚霜。
聲明243. 如聲明205之產品，其進一步包含：具有該等發色體之睫毛膏。
聲明244. 如聲明205之產品，其進一步包含：具有該等發色體之洗髮劑、潤髮素、髮膠、頭髮造型化合物、噴髮定型劑及髮乳中之至少一者。
聲明245. 如聲明205之產品，其進一步包含：具有該等發色體之潤唇膏。
聲明246. 如聲明205之產品，其進一步包含：具有該等發色體之腮紅。
聲明247. 一種減輕紫外光對曝露於紫外光輻射之皮膚的損傷之化妝品產品，其包含：光散射及發光粒子之混合物，該等粒子經組態以在曝露於紫外光時使第一部分該紫外光轉換為可見光，自該混合物發射一部分該可見光，及自該混合物反射第二部分該紫外光，以使得該第二部分該紫外光不被該皮膚吸收。
聲明248. 一種減輕紫外光對曝露於紫外光輻射之頭髮的損傷之化妝品產品，其包含：光散射及發光粒子之混合物，該等粒子經組態以在曝露於紫外光時使第一部分該紫外光轉換為可見光，自該混合物發射一部分該可見光，及自該混合物反射第二部分該紫外光，以使得該第二部分該紫外光不被該頭髮吸收。
聲明249. 一種發光組合物，其包含：發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長λ1之該能量的吸收而發射目標顏色之可見光；其中該等發色體為產生相對於無該發色體之發射的白色反射光增強之該目標顏色的升轉換器或降轉換器中之至少一者，該等發色體包含具有與該粒子相關安置之金屬結構的發光粒子，且該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一波長λ1之光譜重疊的頻率下共振。
聲明250. 如聲明249之組合物，其中該等發光粒子之直徑小於約1000奈米。
聲明251. 如聲明249之組合物，其中該等發色體自圍繞該第一波長λ1之能帶產生該目標顏色。
聲明252. 如聲明249之組合物，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使該目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明253. 如聲明249之組合物，其中該等粒子與染料分子一起包括用於顯示器。
聲明254. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含彩色發射像素顯示元件之組分。
聲明255. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含濾色片之組分。
聲明256. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含用於顯示器之濾色片之組分。
聲明257. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含以下中之至少一者之有色表面之組分：油漆、墨水、織物、紗線、道路交通標誌、公路標記、汽車、船、飛機、反射器、建築產品、混凝土產品、環氧樹脂產品、珠寶產品、彩色隱形眼鏡、蠟燭產品、橡膠產品、塑膠產品或其他有色表面。
聲明258. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含有色反射表面之組分。
聲明259. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含顯示器之像素中之有色反射表面之組分。
聲明260. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含白光發射像素顯示元件之組分。
聲明261. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含油漆 組分。
聲明262. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含安置於逆反射油漆中之玻璃珠上之組分。
聲明263. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含將逆反射油漆中之玻璃珠固定於基礎漆之黏合劑層之組分。
聲明264. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含墨水組分。
聲明265. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明266. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明267. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明268. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明269. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明270. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之各混合 物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明271. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明272. 如聲明249之組合物，其中該等粒子之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明273. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
聲明274. 如聲明273之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明275. 如聲明274之組合物，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
聲明276. 如聲明273之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明277. 如聲明249之組合物，其中該等粒子包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
聲明278. 如聲明277之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明279. 如聲明277之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明280. 如聲明279之組合物，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩者。
聲明281. 如聲明249之組合物，其中該金屬結構與奈米粒子發射體相關安置。
聲明282. 如聲明281之組合物，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明283. 如聲明282之組合物，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組 合或合金或層中之至少一者。
聲明284.如聲明281之組合物，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
聲明285. 如聲明284之組合物，其中該奈米粒子包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
聲明286. 如聲明285之組合物，其中包括以莫耳濃度計濃度為0.01%至50%之該摻雜劑。
聲明287. 如聲明249之組合物，其中該降轉換器包含以下中之至少一者：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+,Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn,Er3+。
聲明288. 如聲明249之組合物，其中該升轉換器包含包括以下中之至少一者之介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明289. 如聲明288之組合物，其中該介電升轉換器之直徑在2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2 nm至20nm或2nm至10nm中之至少一者之範圍內。
聲明290. 如聲明288之組合物，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
聲明291. 如聲明288之組合物，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明292. 如聲明288之組合物，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
聲明293. 如聲明288之組合物，其中該等升轉換器包含以下中之至少一者：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4：Yb3+、Tm3+及YbPO4：Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+：Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+：Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明294. 一種化妝品產品，其包含：發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長λ1之該能量的吸收而發射目標顏色之可見光； 其中該等發色體為產生相對於無該發色體之發射的白色反射光增強之該目標顏色之升轉換器或降轉換器中之至少一者，該等發色體包含具有與該粒子相關安置之金屬結構的發光粒子，且該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一波長λ1之光譜重疊的頻率下共振。
聲明295. 如聲明294之產品，其中該等發光粒子之直徑小於約1000奈米。
聲明296. 如聲明294之產品，其中該等發色體自圍繞該第一波長λ1之能帶產生該目標顏色。
聲明297. 如聲明294之產品，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在使該目標顏色之發射增強的頻率下共振。
聲明298. 如聲明294之產品，其中該等發色體包含安置於逆反射化妝品中之玻璃珠上之組分。
聲明299. 如聲明294之產品，其中該等發色體包含固定逆反射化妝品中之玻璃珠之基礎層之組分。
聲明300. 如聲明294之產品，其中該等粒子之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明301. 如聲明294之產品，其中該等粒子之各混合物 包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明302. 如聲明294之產品，其中該等粒子之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明303. 如聲明294之產品，其中該等粒子之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明304. 如聲明294之產品，其中該等粒子之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明305. 如聲明294之產品，其中該等粒子之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
聲明306. 如聲明294之產品，其中該等粒子之混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明307. 如聲明294之產品，其中該等粒子之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
聲明308. 如聲明294之產品，其中該等粒子包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一 可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
聲明309. 如聲明308之產品，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明310. 如聲明309之產品，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
聲明311. 如聲明308之產品，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明312. 如聲明294之產品，其中該等粒子包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
聲明313. 如聲明312之產品，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明314. 如聲明313之產品，其進一步包含第三材料， 其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
聲明315. 如聲明314之產品，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩者。
聲明316. 如聲明294之產品，其中該金屬結構與奈米粒子發射體相關安置。
聲明317. 如聲明316之產品，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
聲明318. 如聲明316之產品，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明319. 如聲明316之產品，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
聲明320. 如聲明319之產品，其中該奈米粒子包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
聲明321. 如聲明320之產品，其中包括以莫耳濃度計濃度為0.01%至50%之該摻雜劑。
聲明322. 如聲明294之產品，其中該降轉換器包含以下 中之至少一者：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+,Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn,Er3+。
聲明323. 如聲明294之產品，其中該升轉換器包含包括以下中之至少一者之介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
聲明324. 如聲明323之產品，其中該介電升轉換器之直徑在2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm或2nm至10nm中之至少一者之範圍內。
聲明325. 如聲明323之產品，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
聲明326. 如聲明323之產品，其中該金屬結構包含Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或其組合或合金或層中之至少一者。
聲明327. 如聲明323之產品，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
聲明328. 如聲明294之產品，其中該等升轉換器包含以 下中之至少一者：Tm3+摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4：Yb3+、Tm3+及YbPO4：Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+：Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+：Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
聲明329. 一種強化表面之可見光發射之方法，其包含：在該表面上提供發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強；使該等第一及第二發色體曝露於能量源；及藉由使一部分該能量轉換為該可見光而發射該等第一及第二目標顏色中之至少一者之該可見光。
聲明330. 如聲明329之方法，其中該發射該可見光包含發射相同的第一及第二目標顏色。
聲明331. 如聲明329之方法，其中該發射該可見光包含 發射不同的第一及第二目標顏色。
聲明332. 如聲明329之方法，其中該提供包含在以下中之至少一者上提供發色體之該混合物：油漆、墨水、織物、紗線、道路交通標誌、公路標記、汽車、船、飛機、反射器、建築產品、混凝土產品、環氧樹脂產品、珠寶產品、彩色隱形眼鏡、蠟燭產品、橡膠產品、塑膠產品或其他有色表面。
聲明333. 一種強化油漆之可見光發射之方法，其包含：在該油漆中或接近該油漆之表面提供發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強；使該等第一及第二發色體曝露於能量源；及藉由使一部分該能量轉換為該可見光而發射該等第一及第二目標顏色中之至少一者之該可見光。
聲明334. 如聲明333之方法，其中該發射該可見光包含發射相同的第一及第二目標顏色。
聲明335. 如聲明333之方法，其中該發射該可見光包含發射不同的第一及第二目標顏色。
聲明336. 一種強化墨水之可見光發射之方法，其包含：在該墨水中提供發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強；使該等第一及第二發色體曝露於能量源；及藉由使一部分該能量轉換為該可見光而發射該等第一及第二目標顏色中之至少一者之該可見光。
聲明337. 如聲明336之方法，其中該發射該可見光包含發射相同的第一及第二目標顏色。
聲明338. 如聲明336之方法，其中該發射該可見光包含發射不同的第一及第二目標顏色。
聲明339. 一種強化顯示器之可見光發射之方法，其包含：在該顯示器之濾色片或彩色反射表面上提供發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸 收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強；使該等第一及第二發色體曝露於能量源；及藉由使一部分該能量轉換為該可見光而發射該等第一及第二目標顏色中之至少一者之該可見光。
聲明340. 如聲明339之方法，其中該發射該可見光包含發射相同的第一及第二目標顏色。
聲明341. 如聲明339之方法，其中該發射該可見光包含發射不同的第一及第二目標顏色。
本發明已進行大體描述，可藉由參考某些特定實例獲得進一步理解，除非另有說明，否則該等特定實例在本文中僅出於說明之目的而提供且不欲具有限制性。
根據上述教示可對本發明作出諸多修改及變更。因此應瞭解，本發明可在隨附申請專利範疇內實施而不必僅如本文中所具體描述般實施。
圖1為紅外線磷光體系統之能量圖；圖2為展示Er3+、Tm3+及/或Yb3+離子之升轉換激發及可見光發射流程之圖解能階圖；圖3為展示Y2O3奈米晶體中四光子升轉換過程之能態的能量圖；圖4A為本發明之各種升轉換器結構之圖解說明；圖5為與外殼厚度呈函數關係之電漿子共振之圖解說 明；圖6A為本發明之其他各種升轉換器結構之圖解說明；圖6B為本發明之其他各種升轉換器結構之另一圖解說明；圖6C為本發明之電漿子活性升轉換器結構之圖解說明；圖6D為與本發明之電漿子活性升轉換器結構有關之光敏性分子之圖解說明；圖7為使用本發明之色移粒子之逆反射油漆幾何形狀之圖示；圖8為包括本發明之色移粒子之塗漆表面上之上塗層的圖示；圖9A至圖9D為使用本發明之色移粒子之電子墨水顯示器的圖示；圖10A至圖10C為使用本發明之色移粒子之IR光敏顯示器的圖示；及圖11為彩色濾光片具有本發明之色移粒子之LCD光敏顯示器的圖示。
(無元件符號說明)

Claims (47)

  1. 一種發光組合物，其包含：第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光；第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光；及顏料或染料，其影響該發光組合物之預定顏色，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該第一及第二目標顏色之光強度增強。
  2. 如請求項1之組合物，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色相同。
  3. 如請求項1之組合物，其中該第一目標顏色與該第二目標顏色不同。
  4. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含直徑小於約1000奈米之發光粒子。
  5. 如請求項4之組合物，其中該等發光粒子包含具有與該粒子相關安置之金屬結構之粒子，其中該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一或第二波長頻帶之光譜重疊或使該第一或第二目標顏色之發射增強的頻率下共振。
  6. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混 合物與染料分子一起包括用於顯示器。
  7. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含彩色發射像素顯示元件之組分。
  8. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含濾色片之組分。
  9. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含以下中之至少一者之有色表面之組分：油漆、墨水、織物、紗線、道路交通標誌、公路標記、汽車、船、飛機、反射器、建築產品、混凝土產品、環氧樹脂產品、珠寶產品、彩色隱形眼鏡、蠟燭產品、橡膠產品、塑膠產品或其他有色表面。
  10. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含有色反射表面之組分。
  11. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含顯示器之像素中有色反射表面之組分。
  12. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含白光發射像素顯示元件之組分。
  13. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含安置於逆反射油漆中之玻璃珠上之組分。
  14. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含將逆反射油漆中之玻璃珠固定於基礎漆之黏合劑層之組分。
  15. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含墨水組分。
  16. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
  17. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
  18. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
  19. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由降轉換過程產生紅色、藍色及綠色發射。
  20. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
  21. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含紅色、藍色及綠色發射體中之至少一者，該等發射體經組態以由升轉換器及降轉換器之混合物產生紅色、藍色及綠色發射。
  22. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
  23. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體之各混合物包含包括銪、鋱、鈰及鉺或其組合中之至少一者的螢光發射體之混合物。
  24. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體包含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色不同於該第一可見顏色。
  25. 如請求項24之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
  26. 如請求項25之組合物，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為原色。
  27. 如請求項24之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
  28. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體包 含：第一材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第一可見顏色；及第二材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第二可見顏色，其中該第二可見顏色為與該第一可見顏色實質上相同之顏色。
  29. 如請求項28之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紫外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
  30. 如請求項28之組合物，其進一步包含第三材料，其經組態以回應於紅外光之吸收而發射第三可見顏色，其中該第三可見顏色不同於該第一可見顏色及該第二可見顏色。
  31. 如請求項28之組合物，其中該第一可見顏色、該第二可見顏色及該第三可見顏色為該等原色中之至少兩者。
  32. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含與奈米粒子發射體相關安置之金屬結構。
  33. 如請求項32之組合物，其中該金屬結構包含具有球形外殼、扁圓形外殼、新月形外殼、多層外殼、星形外殼、錐形外殼或棒狀外殼中之至少一者之金屬外殼。
  34. 如請求項32之組合物，其中該奈米粒子發射體包含Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、 YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層中之至少一者。
  35. 如請求項34之組合物，其中該奈米粒子包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑。
  36. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的降轉換器：Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn,Er ZnSe；Mn,Er MgS；Mn,Er CaS；Mn,Er ZnS；Mn,Yb ZnSe；Mn,Yb MgS；Mn,Yb CaS；Mn,Yb ZnS：Tb3+,Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+,Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn,Er3+。
  37. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的介電升轉換器：Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na摻雜YbF3或SiO2或其合金或層。
  38. 如請求項37之組合物，其中：該介電升轉換器包含包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd及其他稀土物質或其組合中之至少一者的摻雜劑；且以莫耳濃度計，該摻雜劑之濃度為0.01%至50%。
  39. 如請求項37之組合物，其中該介電升轉換器經組態以在與NIR光相互作用時展現可見光發射。
  40. 如請求項1之組合物，其中該等第一及第二發色體中之至少一者包含包括以下中之至少一者的升轉換器：Tm3+ 摻雜氟鋯酸鹽玻璃、LuPO4：Yb3+、Tm3+及YbPO4：Er3+奈米晶體、碲及鍺氧化物、摻雜有Tm、Yb、Ho、Er或Pr中至少一者之碲及鍺氧化物、Yb3+摻雜BaZrO3、Nd3+：Cs2NaGdCl6、Nd3+,Yb3+：Cs2NaGdCl6、基於Nd3+及Ho3+共摻雜之ZrF4氟化物玻璃、Tm3+/Yb3+共摻雜TeO2-Ga2O3-R2O(R=Li、Na、K)玻璃、及金屬至配位體電荷轉移(MLCT)躍遷材料、及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb=4,4'-二甲基-2,2'-聯吡啶)之MLCT躍遷材料。
  41. 一種油漆，其包含：顏料，其影響該油漆之預定顏色；及發色體，其包含，第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光，第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
  42. 一種光顯示器，其包含：濾色片或彩色反射表面中之至少一者；顏料或染料，其影響該濾色片或該彩色反射表面之預定顏色；包括於該濾色片或該彩色反射表面中之發色體，且其 包括：第一發色體，其經組態以在曝露於光源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射目標顏色之可見光，及第二發色體，其經組態以在曝露於該光源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射該目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該目標顏色之光強度增強。
  43. 一種發光組合物，其包含：顏料或染料，其影響該發光組合物之預定顏色；第一發色體，其經組態以在曝露於能量高於或低於可見光譜之能量源時發射第一目標顏色之可見光；第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
  44. 一種化妝品產品，其包含：顏料或染料，其影響該化妝品產品之預定顏色；發色體，其包括：第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光， 第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強。
  45. 一種發光組合物，其包含：顏料或染料，其影響該發光組合物之預定顏色；發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長λ1之該能量的吸收而發射目標顏色之可見光；其中該等發色體為產生相對於無該發色體之發射的白色反射光增強之該目標顏色之升轉換器或降轉換器中之至少一者，該等發色體包含發光粒子，該發光粒子具有與該粒子相關安置之金屬結構，該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一波長λ1之光譜重疊的頻率下共振；且相對於無該發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該目標顏色之光強度增強。
  46. 一種化妝品產品，其包含：顏料或染料，其影響該化妝品產品之預定顏色；發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波 長λ1之該能量的吸收而發射目標顏色之可見光；其中該等發色體為產生相對於無該發色體之發射的白色反射光增強之該目標顏色之升轉換器或降轉換器中之至少一者，該等發色體包含發光粒子，該發光粒子具有與該粒子相關安置之金屬結構，該金屬結構之物理特徵設定為一定值，在該值下該金屬結構中之表面電漿子共振在提供與該第一波長λ1之光譜重疊的頻率下共振，且相對於無該發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該目標顏色之光強度增強。
  47. 一種強化表面之可見光發射之方法，其包含：在該表面上提供顏料或染料，其影響預定顏色，及發色體之混合物，該混合物包括第一發色體，其經組態以在曝露於能量源時回應於第一波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第一目標顏色之可見光，且包括第二發色體，其經組態以在曝露於該能量源時回應於第二波長頻帶範圍內之能量的吸收而發射第二目標顏色之可見光，其中相對於無該等第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該等第一及第二目標顏色之光強度增強；使該等第一及第二發色體曝露於能量源；及藉由使一部分該能量轉換為該可見光而發射該等第一 及第二目標顏色中之至少一者之該可見光，其中相對於無該第一及第二發色體之發射的白色反射光，可觀察到之該第一及第二目標顏色之光強度增強。
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