利用上转换材料和下转换材料的颜色增强本申请是名为“利用上转换材料和下转换材料的颜色增强”、申请号
为201180048021.5的中国专利申请的分案申请，专利申请201180048021.5
是根据专利合作条约于2011年8月5日提交的国际申请
(PCT/US2011/046709)进入中国国家阶段的国家申请。
相关申请的交叉引用
本申请涉及并且依据35U.S.C.§119(e)要求2010年8月6日提交的
美国临时专利申请61/371,549的优先权。本申请涉及2009年3月18日提
交的美国临时专利申请61/161,328并且涉及2009年11月10日提交的美
国临时专利申请61/259,940，其全部公开内容通过引用合并到本文中。本
申请涉及美国系列第12/725,108号，其全部内容通过引用合并到本文中。
本申请涉及2007年8月6日提交的临时申请系列第60/954,263号和
2008年2月21日提交的61/030,437以及2008年3月31日提交的美国申
请系列第12/059,484号，其内容通过引用合并到本文中。本申请还涉及
2007年11月6日提交的美国申请系列第11/935,655号和2008年4月4
日提交的临时申请系列第61/042,561号、2008年3月11日提交的
61/035,559以及2008年7月11日提交的61/080,140，其全部内容通过引
用合并到本文中。本申请涉及2009年3月10日提交的美国专利申请
12/401,478，其全部内容通过引用合并到本文中。本发明涉及2007年11
月6日提交的美国专利申请11/935,655和2008年3月31日提交的
12/059,484、2009年2月20日提交的美国专利申请12/389,946、2009年4
月3日提交的美国专利申请12/417,779，其全部内容通过引用合并到本文
中。
技术领域
本发明涉及一种用于产生或增强从可见显示器和有色表面发射或反
射的光以增强可见物体的外观的方法和系统。
背景技术
目前，光(即，从无线电频率经过可见到X射线波长范围的电磁辐
射)被用于许多工业、通信、电子和制药过程中。红外线和可见范围内的
光通常源自电能源，例如或者加热材料至发生黑体辐射的极高温度(如在
白炽灯中)。可见和紫外范围内的光通常通过加热气体至与发射光同时发
生从气体原子或分子的一种电子状态的跃迁的放电而产生。也存在其中在
材料中的电子/空穴复合以产生光发射的基于半导体的光源(如在发光二
极管和半导体的激光器中)。
可见光定义为具有在380nm和750nm之间的波长的电磁辐射。一
般而言，包括光的电磁辐射通过加速和减速或者改变带电粒子(如具有高
热能的分子(或相邻原子)的一部分或者原子(或分子)中的电子)的运
动(振动)来产生。
为了参考的目的，红外线(IR)辐射只超出可见区域的红端；并且，
紫外线(UV)辐射具有比紫光更短的波长。UV部分的频谱被分为三个
区域：UVA(315nm至400nm)、UVB(280nm至315nm)和UVC(100
nm至280nm)。
用于照明应用的工业灯覆盖用于适当的白色感知的可见范围的波长。
如加热的灯丝等热源可以由包括W灯丝、卤素保护的W灯丝和电诱导的
高温等离子体(弧光灯)的不同类型的导体制成。
辐射源的功率(每秒发射的能量)经常以瓦(W)表示，但是光也可
以以流明(lm)表示以解释眼睛对不同波长的光的不同的敏感度。导出的
相关单位为沿着某一方向每球面度(单位立体角)的源的辐射率(亮度)
W/m2(lm/m2)和表面的辐照度(照度)W/m2(lm/m2或lux)。
随着紫外线源的发展，紫外线辐射越来越多地用于工业、化学和医药
用途，例如，UV光已知为消毒介质并且已知可以驱动多个光激活的化学
过程如粘合剂或涂料中聚合物的交联。通常，紫外线源使用气体放电灯以
产生紫外线范围内的发射光。然后所发射的光被光学过滤以除去大量并非
所有的非紫外线频率。紫外光也可以在半导体磷光体中由于用高能源激发
这些磷光体(例如，X射线照射)而产生。
随着红外线辐射源的发展，红外线辐射越来越多地用于通信和发信号
(signaling)用途。通常，红外线源使用称为发光棒(glowbars)的广谱
光源以产生集中于红外线范围的广谱光或者使用激光以发射非常具体的
红外线波长。对于宽频带源，所发射的光被光学过滤以除去即使不是全部
亦是大多数的非红外线频率。
一般期望具有能将光从一个频率范围转换为另一个范围的设备、材料
和能力。下转换是将较高能量的光转换为较低能量的一种方式，如在上述
的磷光体中所使用的。上转换同样地示出为将较低能量的光转换为较高的
能量的光。通常，该过程是多光子吸收过程，在该过程中，两个或更多个
光子用于促进在基底媒质中的激发的电子状态，反过来基底媒质辐射具有
能量比促进多光子吸收过程的入射光的能量更高的波长的光。以往，已经
研究和记录了下转换和上转换二者。
事实上，研究者已经研究了光致发光和荧光的现象，该现象是使某些
固体在通过外部能源的驱动或充电的情况下发射光的能力。大量公知的磷
光体和荧光体通过高能量的电子或光子触发并且发射较低能量的光子。已
经认识到某些红外线磷光体可以将红外光转换为可见范围内的光(紫色到
红色)。
光的性质如光的发光度在人眼感知和识别用可见光形成的临时图像
或永久图像(例如由道路和公路所示出的)的读取和显示应用中特别地重
要。电视、电脑监视器、显示器和标志使用高能量电子撞击发射可见光的
磷光体的阴极射线技术(CRT)。电视、电脑监视器、显示器和标志最近
已经使用液晶显示器技术或等离子体显示器技术以产生人眼可识别的可
见图像。
在这些和其它的读取或显示应用中，已经尝试开发具有相对高对比度
图像的显示器，同时最大限度地减少可能减损所显示图像的对比度的、由
显示器发射或反射的宽频带光的量。
发明内容
在一个实施方案中，提供了一种发光组合物，该发光组合物包括配置
为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射具有目标颜
色的可见光的第一颜色发射体，并且包括配置为在暴露于能量源时响应于
第二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第二颜色发射
体。相对于没有从第一颜色发射体和第二颜色发射体发射的、经反射的白
光，可观察到的目标颜色的光强度被增强。
在另一实施方案中，提供了一种涂料，该涂料包括颜料和包括在颜料
中的颜色发射体的混合物。该混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于
第一波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射
体，并且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而
发射具有目标颜色的可见光的第二颜色发射体。相对于没有从第一颜色发
射体和第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的目标颜色的光
强度被增强。
在另一实施方案中，提供了一种墨，该墨包括染料和包括在染料中的
颜色发射体的混合物。该混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一
波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射体，并
且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射
具有目标颜色的可见光的第二颜色发射体。相对于没有从所述第一颜色发
射体和所述第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的目标颜色
的光强度被增强。
在另一实施方案中，提供了一种显示器，该显示器包括滤色器或颜色
反射表面以及包括在滤色器或颜色反射表面中的颜色发射体的混合物。所
述混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收
而发射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射体，并且包括配置为当暴露
于所述光源时，响应于第二波长带的能量的吸收而发射具有所述目标颜色
的可见光的第二颜色发射体。相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的所述目标颜色的光强度
被增强。
在另一实施方案中，提供了一种用于增强从表面发射的可见光的方
法。该方法在表面上提供颜色发射体的混合物，该混合物包括配置为在暴
露于能量源时响应于吸收第一波长带的能量而发射具有目标颜色的可见
光的第一颜色发射体，并且包括配置为配置为在暴露于能量源时响应于第
二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第二颜色发射体。
相对于没有从第一颜色发射体和第二颜色发射体发射的、经反射的白光，
可观察到的目标颜色的光强度被增强。该方法将颜色发射体暴露于能量
源。该方法通过将能量的一部分转变为第一波长λ1的可见光来发射第一
波长λ1的可见光。
在另一实施方案中，提供了一种用于增强从涂料发射的可见光的方
法。该方法在涂料中或在涂料的表面附近提供颜色发射体的混合物，该混
合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发
射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射体，并且包括配置为在暴露于能
量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的
第二颜色发射体。相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射
体发射的、经反射的白光，可观察到的目标颜色的光强度被增强。该方法
将颜色发射体暴露于能量源。该方法通过将能量的一部分转变为第一波长
λ1的可见光来发射第一波长λ1的可见光。
在另一实施方案中，提供了一种用于增强从墨发射的可见光的方法。
该方法在墨中提供颜色发射体的混合物，该混合物包括配置为在暴露于能
量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的
第一颜色发射体，并且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波长带的
能量的吸收而发射具有目标颜色的可见光的第二颜色发射体。相对于没有
从第一颜色发射体和第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的
目标颜色的光强度被增强。该方法将颜色发射体暴露于能量源。该方法通
过将能量的一部分转变为第一波长λ1的可见光来发射第一波长λ1的可见
光。
在另一实施方案中，提供了一种用于增强从显示器发射的可见光的方
法。该方法在显示器的滤色器或颜色反射表面上提供颜色发射体的混合
物，该混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸
收而发射具有目标颜色的可见光的第一颜色发射体，并且包括配置为在暴
露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射具有目标颜色的可
见光的第二颜色发射体。相对于没有从第一颜色发射体和第二颜色发射体
发射的、经反射的白光，可观察到的目标颜色的光强度被增强。该方法将
颜色发射体暴露于能量源。该方法通过将能量的一部分转变为第一波长λ1
的可见光来发射第一波长λ1的可见光。
应该理解本发明的上述一般性的描述和下面的详细的描述二者都是
示例性的，并非限制本发明。
附图说明
在结合附图进行考虑的情况下，通过参照下面的详细说明，将容易获
得本发明的更完整的了解以及本发明的大量附带的优点，同样这些会更好
理解，其中：
图1是红外磷光体系统的能量图；
图2是示出针对Er3+、Tm3+和/或Yb3+离子的上转换激发和可见发射模式
的示意性能级图；
图3是示出对于Y2O3纳米晶体中的四光子上转换过程的能态的能量图；
图4A是本发明的多种上转换结构的示意图；
图5是等离子体激元共振作为壳厚度的函数的示意图；
图6A是本发明的其它多种上转换结构的示意图；
图6B是本发明的其它多种上转换结构的另一示意图；
图6C是本发明的等离子体活性上转换结构的示意图；
图6D是本发明的光活性分子连接到等离子体活性上转换结构的示意图；
图7是使用本发明的颜色变换颗粒的反光涂料几何的示意性图示；
图8是在包括本发明的颜色变换颗粒的、涂有涂料的表面上的顶涂层的示
意性图示；
图9A至图9D是使用本发明的颜色变换颗粒的电子墨显示器的示意性图
示；
图10A至图10C是使用本发明的颜色变换颗粒的IR光激活的显示器的示
意性图示；以及
图11是其中滤色器具有本发明的颜色变换颗粒的LCD光激活的显示器的
示意性图示。
具体实施方式
本发明涉及用于从具有较低或较高频率范围的其它电磁辐射(在可以
施用的情况下)使用上转换过渡介质或下转换过渡介质来制造具有期望频
率窗口(在期望频率范围内的至少一个频率)的电磁辐射方法和系统。
在本发明的多个实施方案中，提供了用于光的上转换(如从IR区域
转变为可见电磁辐射)以及用于光的下转换(如从UV范围转变为可见电
磁辐射)的系统和方法。本发明在多个实施方案中对能量(优选地为可见
频谱中的光)进行上转换，和/或向下(downLets)同样包括电磁频谱的
其它领域，从无线电到伽玛转换能量，优选地为可见频谱中的光。本发明
包括进行上和下转换以增强所显示物体的颜色的多种应用。这些应用领域
可以包括在标记、墙壁、汽车、建筑、船和飞机上的涂料。这些应用领域
可以包括显示监视器、电脑监视器、电话显示器、表盘、仪表标度盘等。
在各种材料中，发光纳米颗粒已经吸引了越来越多的技术和工业的兴
趣。在本发明的上下文中，纳米颗粒是指尺寸小于1微米的颗粒。虽然本
发明的说明书详细描述了使用纳米颗粒的实施例，但是本发明在许多实施
方案中并不限于尺寸小于1微米的颗粒。然而，在许多实施方案中，小于
1微米、并且特别地小于100nm的尺寸范围产生特别地使人感兴趣的性
质，例如，发射寿命、发光淬灭、发光量子效率、浓度淬灭以及例如在其
中较大尺寸的颗粒不会迁移的介质中的扩散、渗透和分散。
本发明在多个实施方案中可以使用各种下转换材料(或下转换材料的
混合物)以增强从反射材料或表面可观察到的光的特定颜色。这些下转换
材料可以包括量子点、半导体材料、半导体材料的合金、闪烁和磷光体材
料、呈现X射线激发发光(XEOL)的材料、有机固体、金属配合物、无
机固体、晶体、稀土材料(镧系元素)、聚合物、闪烁体、磷光体材料等，
以及呈现激子特性的材料。因此，以增强颜色发射的下转换材料可以将能
量从紫外线、x射线和高能量颗粒中的一种转换成可见光。为增强颜色，
发光的下转换材料可以将能量从较高能量的可见光转换为较低能量的可
见光。
在本发明的一个实施方案中，量子点混合物可以用于多个纳米颗粒。
量子点一般是纳米尺寸的颗粒，其中量子点的材料中的能态取决于量子点
的尺寸。例如，量子点已知是导电特性与各个晶体的尺寸和形状密切相关
的半导体。一般地，晶体的尺寸越小，带隙越大，则最高价带与最低导带
之间的能量差越大。因此，激发该点需要更多的能量，同时，当晶体返回
到晶体的静止状态时会释放更多的能量。在荧光染料应用中，这等同于随
着晶体尺寸变得越来越小，在该点激发之后所发射的光的频率越高，使得
在所发射的光中出现从红色到蓝色的颜色变换。量子点代表将紫外光的频
谱下转换至目标颜色发射(例如绿色发射)的一种方式。量子点代表将蓝
光的频谱上转换成目标颜色发射(例如绿色发射)的一种方式。
具体地，在本发明的一个实施方案中，可以使用CVD法和/或使用标
准沉淀技术的溶胶-凝胶技术来沉积量子点混合物(QDM)涂层。QDM
涂层可以由不减少UV输出的硅酸盐结构制成。在硅酸盐族内，二氧化硅
(SiO2)是适合的，因为其使得穿过涂层的UV透射最大化。该涂层还可
以包括作为生物相容性玻璃的第二层。这种生物相容性玻璃和玻璃陶瓷组
合物可以包含钙、镧系元素或钇、硅、磷和氧。其它生物相容性材料和技
术描述在下面的专利中，其全部内容被合并到本文中：美国专利第
5,034,353号、第4,786,617号、第3,981,736号、第3,922,155号、第4,120,730
号；以及美国专利申请第2008/0057096号、第2006/0275368号和第
2010/0023101号。
另外，对于本发明在此所描述下转换材料可以涂覆有绝缘材料(例如
二氧化硅)，这会降低发光颗粒与其中包含有所述颗粒的介质之间的任何
化学相互作用的可能性。对于无机纳米颗粒的生物相容的应用，主要限制
因素之一是其毒性。一般来说，所有的半导体纳米颗粒具有或多或少的毒
性。对于生物相容的应用，期望的是具有尽可能低的毒性的纳米颗粒，否
则纳米颗粒必须保持与介质分开。纯TiO2、ZnO和Fe2O3是生物相容的。
CdTe和CdSe是有毒的，而ZnS、CaS、BaS、SrS和Y2O3是较低毒性
的。此外，纳米颗粒的毒性可以源自它们的无机稳定剂(如TGA)或源
自掺杂剂(如Eu2+、Cr3+或Nd3+)。其它看起来最生物相容的适合的下转
换材料是硫化锌、ZnS：Mn2+、氧化铁、氧化钛、氧化锌，包含少量Al2O3
的锌氧化物和包封在沸石中的AgI纳米簇(nanocluster)。对于毒性可能
不被作为关键问题的非医疗应用，以下材料(以及在其它地方列出的材料)
被认为是适合的：利用铥激活的镧和钆的卤氧化物、Er3+掺杂的BaTiO3
纳米颗粒、Yb3+掺杂的CsMnCl3和RbMnCl3、BaFBr：EU2+纳米颗粒、碘
化铯、锗酸铋、钨酸镉和掺杂有二价Eu的CsBr。
在本发明的多个实施方案中，以下发光聚合物也适合作为转换材料：
聚(苯撑乙炔)、聚(苯撑乙烯)、聚(p-亚苯基)、聚(噻吩)、聚(吡啶
基亚乙烯基)、聚(吡咯)、聚(乙炔)、聚(乙烯基咔唑)和聚(芴)等，
及其共聚物和/或衍生物。
在本发明的多个实施方案中，可以使用类似于美国专利第7,090,355
号中所详述的颗粒(其全部内容通过引用合并到本文中)的以下颗粒。对
于下转换，可以使用以下材料。无机或陶瓷磷光体或纳米颗粒，包括但不
限于金属氧化物、金属卤化物、金属硫族化物(如金属硫化物)或其混杂
物(如金属氧代卤化物、金属氧代硫族化物)。激光染料和小有机分子以
及荧光有机聚合物。半导体纳米颗粒，如第II-VI族或第III-V族化合物
半导体(如，荧光量子点)。至少包括金属中心如稀土元素(如，Eu、Tb、
Ce、Er、Tm、Pr和Ho)、过渡金属元素(如Cr、Mn、Zn、Ir、Ru和
V)和主族元素(如B、Al、Ga等)的有机金属分子。金属元素化学地
结合到有机基团以防止基质或溶剂的荧光的淬灭。可以使用的磷光体包括
石榴石系列的磷光体：用Ce掺杂的(YmA1-m)3(AlnB1-n)5O12；其中，0
≤m，n≤1，其中A包括其它稀土元素，B包括B和Ga。此外，可以使用
包含金属硅酸盐、金属硼酸盐、金属磷酸盐、金属铝酸盐基质的磷光体。
此外，可以使用包含共用的稀土元素(如，Eu、Tb、Ce、Dy、Er、Pr
和Tm)和过渡元素或主族元素(如，Mn、Cr、Ti、Ag、Cu、Zn、Bi、
Pb、Sn、TI)作为荧光激活剂的纳米颗粒的磷光体。可以使用如钨酸盐
中的钨酸钙、钨酸锌和钨酸镉；金属钒酸盐和氧化锌等材料。
可以使用从包括LambdaPhysik和Exciton等若干激光染料供应商所
获得的商用激光染料。优选的激光染料种类的部分列表包括：亚甲基吡咯、
香豆素、若丹明、荧光素、其它芳族烃和其衍生物等。此外，存在包含不
饱和碳-碳键的大量聚合物，这些聚合物还用作荧光材料并且发现大量的
光学和荧光应用。例如，MEH-PPV、PPV等已经被用于光电器件，如聚
合物发光二极管(PLED)。可以直接使用这种荧光聚合物作为的透明2-D
显示屏的荧光层。
如上所述，可以使用半导体纳米颗粒(例如，量子点)。在本领域中
的术语“半导体纳米颗粒”是指直径在1nm和1000nm之间，优选地在
2nm至50nm之间的无机晶粒。半导体纳米颗粒当激发时能够发射电磁
辐射(即，半导体纳米颗粒发光)。纳米颗粒可以是均质的纳米晶体或者
纳米颗粒可以包括多个壳。例如，纳米颗粒可以包括一个或更多个第一半
导体材料的“芯”，并且纳米颗粒可以被第二半导体材料的“壳”包围。
芯和/或壳可以是包括但不限于如下的半导体材料：第II-VI族的半导体材
料(ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、
MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe和
BaTe等)和第III-V族的半导体材料(GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、
InP、InAs和InSb等)以及第IV族的半导体材料(Ge和Si等)，以及其
合金或其混合物。
可以使用包含稀土或过渡元素阳离子的荧光有机金属分子用于下转
换。这种分子包括使用有机螯合基团保护的包括Eu、Tb、Er、Tm和Ce
的稀土金属元素的金属中心。该金属中心还可以包括过渡元素(如Zn、
Mn、Cr和Ir等)和主族元素(如B、Al和Ga)。这种有机金属分子可
以容易地溶解于液体或透明固体基底媒质中。这种荧光有机金属分子的一
些实施例包括：1.三(二苯甲酰甲烷)单(菲咯啉)铕(III)；2.三(8-
羟基喹啉)铒；3.三(1-苯基-3-甲基-4-(2，2-二甲基-1-酰基)吡唑啉-5-
酮)铽(III)；4.双(2-甲基-8-羟基喹啉)锌；5.二苯基甲硼烷-8-羟基
喹啉。
用于红光发射的下转换颗粒的具体实施例包括上面讨论的颗粒和铕
配合物(如日本公开特许公报(KoKai)第2003-26969号所述的使得β-
二酮配体与铕进行配位形成能够发射红色荧光的铕配合物而构造成的铕
配合物)。稀土元素配合物的其它具体实施例包括包含镧(Ln)、铕(Eu)、
铽(Tb)和钆(Gd)以及其组合物的配合物。当使用波长范围为365nm
至410nm的紫外线照射时，铕(Eu)配合物能够发射红色荧光。当使用
波长为365nm的紫外线照射时，铽(Tb)配合物能发射绿色荧光。
在其它下转换的实施方案中，发射红光的发光颗粒可以包括铕，发射
绿光的发光颗粒可以包括铽，并且发射蓝光或黄光的发光颗粒可包括铈
(和/或铥)。在上转换的实施方案中，发射红光的发光颗粒可以包括镨，
发射绿光的发光颗粒可以包括铒，并且发射蓝光的发光颗粒可包括铥。在
实施方案中，发光颗粒可以是发射不同颜色(例如红色、绿色和蓝色)的
荧光分子。在实施方案中，发光颗粒可以包括在纯有机染料或有机金属染
料中。
除稀土配合物的组合(如铕配合物与铽配合物的组合)之外，也可以
采用铕配合物与不是配合物的发射绿色荧光的物质的组合，或者采用铽配
合物与不是配合物的发射红色荧光的物质的组合。
其它下转换材料包括例如ZnS、PbS、SbS3、MoS2、PbTe、PbSe、
BeO、MgO、Li2CO3、Ca(OH)2、MoO3、SiO2、Al2O3、TeO2、SnO2、
KBr、KCl和NaCl。如上所述，这些材料可以包括以调整发射性质的掺
杂剂。适合于此的掺杂的(或合金的)玻璃系统的实施例包括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(蓝色)、ZnS：Cu：Al(绿色)、Y2O2S：Eu(红色)、
Y2O3：Eu(红色)、YVO4：Eu(红色)和Zn2SiO4：Mn(绿色)。
可替选地，可以使用量子点(如上所述的)以调节下转换过程。如美
国专利第6,744,960(其全部内容通过引用合并到本文中)中所描述的，
不同尺寸的量子点产生不同颜色发射。在其研究中并且适用于本发明，量
子点可以包括多种材料，该材料包括半导体，如硒化锌(ZnSe)、硒化镉
(CdSe)、硫化镉(CdS)、砷化铟(InAs)和磷化铟(InP)。可以适当
地采用的另一种材料是二氧化钛(TiO2)。颗粒(即，量子点18)的尺寸
可以在约2nm至10nm的范围内。由于这些颗粒的尺寸是如此的小，所
以量子物理学支配量子点的许多电学性质和光学性质。将量子力学应用于
量子点18的一种这样的结果是量子点吸收广谱的光波长并且重新发射具
有比所吸收光的波长更长的波长的辐射。所发射的光的波长受量子点的尺
寸控制。例如，直径为5.0nm的CdSe量子点发射具有中心位于约625nm
的窄频谱分布的辐射，而包括尺寸为2.2nm的CdSe的的量子点18发射
具有约500nm的中心波长的光。包括CdSe、InP和InAs的半导体量子
点，可以发射具有在400nm至约1.5μm之间的范围内的中心波长的辐射。
二氧化钛TiO2也在此范围内发射。对于这些半导体材料的发射的谱线宽
度(即，半高宽(FWHM))可以在约20nm至30nm的范围内。为了产
生窄带发射，量子点仅仅需要吸收比由该点所发射的光的波长更短的波
长。例如，对于直径为5.0nm的CdSe量子点吸收波长小于约625nm的
光以产生在约625nm的发射，然而，对于包括CdSe的2.2nm的量子点
吸收波长小于约500nm的光并且在约500nm处再次发射。然而，实际
上，激发辐射或激励辐射(pumpradiation)比所发射的辐射至少短约50
nm。
关于更具体的适合于本发明的下转换材料，美国专利第4,705,952(其
内容通过引用合并到本文中)描述了当通过红外光触发时以第一波长的可
见光的形式存储能量并且以第二波长的可见光的形式释放能量的红外触
发的磷光体。在美国专利第4,705,952号中的磷光体是碱土金属硫化物、
稀土掺杂剂和易熔盐的组合物。在美国专利第4,705,952号中的磷光体更
具体地是由硫化锶、硫化钡和其混合物制成的磷光体；包括稀土系列、氧
化铕及其混合物的掺杂剂的磷光体；并且是包括锂、钠、钾、铯、镁、钙、
锶和钡的氟化物、氯化物、溴化物和碘化物，以及其混合物的易熔盐的磷
光体。在美国专利第4,705,952号中所描述的材料可用于本发明的多个实
施方案中。
在本发明的其它实施方案中，下转换材料(或下转换材料的混合物)
可以包括Y2O3：Li。Sun等人“LuminescentPropertiesofLi+doped
nanosizedY2O3：Eu”，SolidStateComm.119(2001)393-396(其全部内容
通过引用合并到本文中)描述了这种材料。Hou等人“Luminescent
propertiesnano-sizedY2O3：Eufabricatedbyco-precipitationmethod”，
JournalofAlloysandCompounds，vol.494，1-2期，2April2010，382-385
页(其全部内容通过引用合并到本文中)描述了通过共沉淀法成功合成了
纳米尺寸的氧化钇(Y2O3)粉末。粉末结晶良好，并且颗粒是具有良好
的分散性的近似球形。Eu3+离子的猝灭浓度为9摩尔％，其远高于微尺
度粉末。Li+离子的掺入大大改善了发光强度。所观察到的最高发光强度
是用4摩尔％Li+掺杂的Y2O3：Eu粉末((Y0.87Eu0.09Li0.04)2O3)并且荧光
强度增加了高达79％。Yi等人“Improvedcathodoluminescent
characteristicsofY2O3：Eu3+thinfilmsbyLi-doping”Appl.Phys.A87，
667-671(2007)(其全部内容通过引用合并到本文中)描述了对于
Y2O3：Eu3+和Li掺杂的Y2O3：Eu3+二者膜的阴极发光光谱和用于制造这些
材料的方法。
这些参考文献表明Li掺杂的Y2O3材料可以用作下转换材料或用于下
转换材料的混合物中，并且因此适用于本发明的混合物的颜色增强的材
料。这种材料特别地适合于在光谱的紫外线至紫色区域中X射线受激发
射的材料。
在其它实施方案中本发明使用各种上转换材料(或上转换材料的混合
物)以增强从反射材料或表面可观察到的光的特定颜色。这些上转换材料
可以包括如上面所讨论的关于下转换的类似材料，但通常在提供用于上转
换激励的机制的基质晶体中包括掺杂或杂质状态。因此，以增强颜色发射
的上转换材料可以将来自近红外线、红外线和微波辐射中之一的能量进行
转换。以增强颜色发射的上转换材料可以将能量从低能量可见光转换为高
能量可见光。
现在将详细参考在附图中所示出的本发明的大量实施方案、实施例，
其中，相同的附图标记指相应的元件。
在图1的能量图中示出了在美国专利第4,705,952号中的上转换材料
所呈现的能量关系，其中，能态E和T由两种选定的杂质引入。通过吸
收具有E减G的最小能量的能量或光而激发的这些状态将导致电子被提
升到能态E下的频带。当入射照射(chargingillumination)停止时，大
量被激发的电子会降至能量态T并且保持被捕获在该处。捕获现象在图1
的左边示出。稍后曝光以触发红外光照明可以供给E减T的能量，允许
激发态T的红外线触发的磷光体跃迁到能级E，如图1右边所示。在该跃
迁过程中发射光子。通过与E减G相关联的波长表征所得到的光发射。
如果陷阱的深度比热能高出几倍，则超过99％的电子会处于电子-
空穴陷阱中。如果陷阱的深度为约1eV，则在黑暗中，大部分陷阱被填
满，能带E几乎是空的，则电子空穴复合是可以忽略不计的。在此，选
择适当的磷光体示出发生入射光(charginglight)(具有高于可见光的能
量)存储其本身以当曝露于红外光(具有低于可见光的能量)时被发射从
而发射可见光。
在发光纳米颗粒的合成中已经付出了相当大的努力，并已经进行了对
其光学性能的大量研究。已经通过包括固体凝胶(溶胶凝胶)技术、气相
缩合或胶体化学方法的多种方法实现了氧化物纳米颗粒(如基于镧系元素
的氧化物纳米颗粒)的合成。虽然努力制备高度均匀尺寸的发光纳米颗粒
的浓缩胶体溶液曾遇到一些技术上的困难，但是已经实现了一些尺寸为5
纳米的镧系元素掺杂的氧化物的可用量的合成，如Bazzi等人，题名为
Synthesisandluminescentpropertiesofsub5-nmlanthanideoxideparticles，
JournalofLuminescence102(2003)445-450页(其全部内容通过引用合
并到本文中)的论文中所示出的。Bazzi等人的研究集中于理解具有重点
为微结构性质和光学发射性质的镧系氧化物纳米颗粒的性质(即，集中于
这些材料的荧光性质和下转换性质)。然而，由Bazzi等人所述的材料可
用于本发明的多个实施方案中。
本发明人已经认识到可以以多种方式使用这种上转换材料以通过对
来自太阳光谱(如在日光下曝光)或黑体频谱(如在白炽灯下)的红外光
进行转换的方式来增强可见光发射。在下面将要描述的一个实施例中，可
以使用近红外激光(如980nm和808nm)激发镧系元素掺杂的氧化物的
纳米颗粒以根据所选择的掺杂剂三价稀土离子、掺杂剂三价稀土离子的浓
度和基质晶格而产生红、绿、蓝频谱中的不同部分。
Suyver等人，UpconversionspectroscopyandpropertiesofNaYF4
dopedwithEr3+，Tm3+andorYb3+，JournalofLuminescence117(2006)
1-12页(其全部内容通过引用合并到本文中)的其它研究报道认识到
NaYF4材料系统上转换性质。然而，没有关于上转换光的质量或数量的讨
论，甚至认为所产生的量可用于显示器应用或颜色增强应用。由Suyver
等人所描述的材料可用于本发明的多个实施方案中。
图2是从Suyver等人复制的示出针对Er3+、TM3+和或Yb3+离子的
上转换激发和可见发射模式的示意性能级图的示意图。实线箭头、虚线箭
头、短划线箭头和卷曲线箭头分别表示辐射、非辐射能量转移、交叉弛豫
和其它弛豫过程。
镧系元素掺杂的氧化物不同于更加传统的多光子的上转换过程，其
中，在同一事件中需要吸收例如两个光子以促进电子从价态直接进入上能
级导带状态，其中跨越材料带隙的弛豫产生荧光。在此，共掺杂在NaYF4
的带隙中产生的如下的状态：使得Yb3+离子具有通过单个光子事件可激
励的2F5/2的能态，并且由此其它单个光子吸收事件可以填充甚至更高的
状态。一旦处于脱离状态，则可以跃迁到更高能量辐射状态，由此发射光
将具有比入射光激励2F5/2能态的能量更高的能量。换句话说，Yb3+离子的
能态2F5/2是吸收980nm的光使得能够建立用作用于跃迁到高能态(如
4F7/2能态)的基础的数目的状态。在此，从4F7/2能态的跃迁产生可见发射。
在Four-photonupconversioninducedbyinfrareddiodelaserexcitation
inrare-earth-ion-dopedY2O3nanocrystals，ChemicalPhysicsLetters，448
(2007)127-131页中，Chen等人已经描述了四光子上转换。在上述论文中，
在390nm和409nm处的发射与Y2O3纳米晶体中的四光子上转换过程相
关联。从Chen等人复制的图3示出了状态的阶梯，通过该状态红外光源
可以逐步激励直至达到4D7/2状态为止。从该高状态，在能量中发生向下
跃迁直至达到4G1/2状态为止，能量的向下跃迁发射390nm光子。由Chen
等人所描述的材料可用于本发明的多个实施方案中。
390nm、410nm、564nm和662nm的跃迁代表遍及可见光谱的可
能的发光，其可以例如根据从IR光源吸收的光或能量来增强白光发射，
或者根据从IR光源吸收的光或能量，取决于这些发射中的每一个的相对
强度来增强特定颜色发射。
美国专利第7,008,559号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了在767nm处的激发产生可见光范围内的发射的ZnS的上转换性能。在
美国专利第7,008,559号中所描述的材料(包括ZnS以及Er3+掺杂的
BaTiO3纳米颗粒和Yb3+掺杂的CsMnCl3)适合于本发明的多种实施方案。
另外，具体用于本发明中的上转换的材料包括CdTe、CdSe、ZnO、
CdS、Y2O3、MgS、CaS、SrS和BaS。这种上转换材料可以是任何半导
体并且更具体地为，但并非为了限制，硫化物、碲化物、硒化物、氧化物
半导体及其纳米颗粒，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和Sr1-x等(其中0＜x
≤1并且0＜y≤1)。上述半导体的配位化合物也可以考虑用于本发明，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)。这种配位化合物的两个实施例为Zn0.4Cd0.4Mn0.2S和
Zn0.9Mn0.1S0.8Se0.2。另外的上转换材料包括绝缘的和不导电的材料如
BaF2、BaFBr和BaTiO3等示例性化合物。适合于本发明的过渡和稀土离
子共掺杂的半导体包括硫化物、碲化物、硒化物和氧化物半导体及其纳米
颗粒，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，以及
其配位化合物(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)。
一些纳米颗粒如ZnS：Tb3+，Er3+、ZnS：Tb3+、Y2O3：Tb3+、
Y2O3：Tb3+，Er3+、ZnS：Mn2+和ZnS：Mn，Er3+是本领域中已知的以用于下转
换发光和上转换发光二者并且适用于本发明。在上转换实施方案中，发射
红光的发光颗粒可以包括镨，发射绿光的发光颗粒可以包括铒，并且发射
蓝光的发光颗粒可以包括铥。
一般而言，上转换过程通常需要掺杂到包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、
NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、
YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中的至少之一的介质晶体中
的(具有＞0.1nm的任意尺寸)多种稀土掺杂剂中的一种，如Er、Eu、
Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组
合，其中入射辐射具有比来自晶体的发射辐射更长的波长。所发射的波长
完全基于所选择的掺杂离子和它们在基质晶体中相关联的和相对的比例
(contration)。例如，在Y2O3基质晶体中的上转换，为了实现蓝色发射
(～450nm至480nm)需要合成[Y2O3；Yb(3％)，Tm(0.2％)]，其中，Yb
和Tm是相对于100％的Y原子掺杂到晶体中的百分比。同样地，典型的
绿色上转换材料为[Y2O3；Yb(5％)，Ho(1％)]和[Y2O3；Yb(2％)，Er(1％)]
并且典型的红色上转换材料为[Y2O3；Yb(10％)，Er(1％)]和[Y2O3；Yb
(5％)，Eu(1％)]。相对于彼此和相对于晶体基质的掺杂剂的浓度必须针对
每种组合物进行调整，并且存在多种方式以甚至用相同的掺杂剂获得多种
颜色。
在Tm3+掺杂氟锆酸盐玻璃中具有约650nm的波长的红光的上转换
可以用于本发明以产生蓝光。在该系统中，蓝光由两个发射带组成，在
450nm处的一个发射带归因于1D2→3H4跃迁，在475nm处的另一个发
射带归因于1G4→3H6跃迁。通过其他人观察得到两个发射带二者的发射
强度随着激发功率的二次方而变化。对于具有浓度为0.2摩尔％以上的
Tm3+的玻璃，出现交叉弛豫过程，从而降低了上转换效率。
在氯仿中的LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体的光学透明胶
体溶液中已经观察到当以近红外(NIR)激发时发射可见光。在975nm
处激发已经由其他人示出以产生在蓝色、绿色或红色频谱区域中的可见发
光。
碲和锗氧化物(亚碲酸盐和锗酸盐)也适合的上转换材料。这些玻璃
可以使用例如Tm、Yb、Ho、Er和Pr进行掺杂。
Yb3+掺杂BaZrO3也适合上转换。掺杂Er3+和/或Tm3+的也适合于调
整发射波长。
在另一实施方案中，通过Morss方法制备的Nd3+：Cs2NaGdCl6和
Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6多晶粉末样品已经被报道为上转换材料并且适合
于本发明。在785nm照射下，观察到这些材料已经示出了在538nm(绿
色)、603nm(橙色)和675nm(红色)附近的上转换发射并且分别属于
4G7/2→4I9/2、(4G7/2→4I11/2、4G5/2→4I9/2)和(4G7/2→4I13/2、
4G5/2→4I11/2)。
在另一实施方案中，在800nm的激发下，Nd3+和Ho3+共掺杂的基于
ZrF4氟化物玻璃已经被报道为上转换材料并且适合于本发明。在这些对
于ZrF4氟化物玻璃的上转换发光中，绿色发射看起来非常强并且蓝色和
红色发射强度非常弱。
在另一实施方案中，Tm3+/Yb3+共掺杂的TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li，Na，
K)玻璃已经被报道为上转换材料并且适合于本发明。在977nm的激发下，
这些材料示出中心在476nm处的强烈的蓝色上转换发射，伴随着在650
nm处微弱的的红色发射。
在另一实施方案中，在蒽或9，10-二苯基蒽存在下的[Ru(dmb)3]2+
(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-联吡啶)中的金属到配体的电荷转移(MLCT)已
经报道为上转换材料并且适合于本发明。在低激发功率下由三重态-三重
态湮灭产生上转换的单峰荧光已经有报道。特别是9，10-二苯基蒽(DPA)
(取代蒽)示出了较高的上转换效率。在这些实验中，使用该材料系统的
工作人员假设相对于蒽(＝0.27)7DPA增加了单峰荧光量子产率(＝0.95)。
该研究得到近似24.4±6.1的绿光到蓝光上转换的增强，例如通过商业激
光指针(λex＝532nm，＜5mW峰值功率)直接使得低激发功率下地过程
可视化。
图4A是描述根据本发明的一个实施方案的上转换材料或下转换材料
(即，光活性材料)的示意图。
图4A示出用于在金属壳附近放置电介质芯上转换材料或下转换材料
(具有纳米尺度)的多种结构配置。波长λ1的入射光与上转换电介质芯
相互作用。光λ1与该电介质芯相互作用产生具有比λ1更短的波长并且因
此具有比λ1更高的能量的频率λ2的二次发射。虽然上转换的确切的物理
机制可能取决于在具体应用中所使用的具体的上转换材料和具体的上转
换过程，但是为了讨论和说明的目的，提供以下说明。
在图4A的情况下，当波长λ1与电介质材料芯相互作用时，三个独立
的过程可以很好理解对于包括三价稀土离子的上转换过程。该三个过程
为：
1)激发态吸收，由此两个光子依次被相同的离子吸收以激发和填充
一个或更多个状态；
2)能量转移上转换：从一个离子到另一个已经处于激发态的的激发
转移；
3)多个光子的协作过程：处于激发态的两个接近的离子共同地从虚
态发射。
不论在所选择的离子和基质晶格之间发生这些过程的哪一个，对于上
转换过程最终的结果是从基质晶格发射具有比激发能大的能量的光子。
因此，所激活的具体离子(无论是掺杂离子还是晶格(如在氧化钕中)
的基质离子)将基于进行处理的基质材料而选择，以使在电介质芯中的掺
杂离子或基质离子提供通过NIR源可激励以生成最终的发射λ2的离子状
态。
因此，本发明在一个实施方案中提供了包括纳米颗粒的上转换或下转
换系统，该纳米颗粒配置为当曝光于第一波长λ1的辐射时以产生具有比
第一波长λ1更高或更低的能量的第二波长λ2的辐射。该系统可以包括相
对于纳米颗粒设置的金属结构(如，覆盖纳米颗粒的一部分的金属壳)。
该系统可以包括设置在接近于纳米颗粒的介质中的受体。当通过第二波长
λ2激发该受体时，该受体其本身可以发荧光产生可见光。在本发明的一个
实施方案中，金属结构(如在附图中上面和下面所描述的金属结构)的物
理特性被设置为如下的值，其中，在金属结构中的表面等离子体激元共振
在提供与第一波长λ1或第二波长λ2重叠的光谱的频率下共振。
在本发明的上下文中，术语金属壳或芯的“物理特性”可以是涉及影
响表面等离子体激元共振频率的金属本身或者壳或芯尺寸或形状的任何
特性。这种物理特性可以包括，但不限于，金属壳或芯的导电性、径向尺
寸、化学组成或结晶状态。
在多个实施方案中，金属结构可以是包封颗粒的至少一小部分的金属
壳，其中金属壳的导电性、径向尺寸或结晶状态设置为使得在金属结构中
的表面等离子体激元共振以在提供与第一波长λ1或第二波长λ2重叠的光
谱的频率下共振。在多个实施方案中，金属结构可以是在金属壳中包封颗
粒的至少一小部分的多层金属壳，其中，金属壳的导电性、径向尺寸或结
晶状态设置为使得在金属结构中的表面等离子体激元共振在第一波长λ1
或第二波长λ2下共振。这种能力使得在λ1和λ2下的辐射被放大。
在多个实施方案中，金属结构可以是以一种或更多种结构存在的金属
颗粒。这些多重结构可以有多种形状，包括设置相邻的纳米颗粒为例如球
形、椭球体、棒状、立方体、三角形、金字塔、支柱、月牙、四面体状形、
星形或其组合物，其中，金属结构的导电性、尺寸(如，横向尺寸或厚度)
或结晶状态设置为使得在金属颗粒或棒中的表面等离子体激元共振在提
供与第一波长λ1或第二波长λ2重叠的光谱的频率下共振。本发明附图的
图中和美国系列第12/401,478号(其全部通过引用合并到本文中)中的图
中描述了这种形状。形状选择可以影响表面等离子体激元共振的频率。已
知通过纳米颗粒的形状(如，扁长形、扁球形)来改变等离子体频带。论
文“SpectralboundsonplasmonresonancesforAgandAuprolateand
oblatenanospheroids”，JournalofNanophotonics，Vol.2，029501(2008年
9月26日)(其全部内容通过引用合并到本文中)示出了针对Ag的形状
而言的等离子体激元共振偏移以及针对扁长形、扁球形的Au的形状而言
的等离子体激元共振偏移。在本发明的一个实施方案中，随着本发明的金
属结构的纵横比的增加，扁球形共振相对于没有下限的球体(在Drude
分散模型的假设下)产生红移。另一方面，随着椭球体变得越来越平坦，
扁球形共振发生“蓝移”，直至到达极限。
在多个实施方案中，金属结构可以内部设置有纳米颗粒的金属结构，
其中，金属结构的导电性、尺寸(如，横向尺寸或厚度)或结晶状态设置
为使得在金属结构中的表面等离子体激元共振在提供与第一波长λ1或第
二波长λ2重叠的光谱的频率下共振。在多个实施方案中，金属结构可以
是内部设置有纳米颗粒的金属多层结构，其中，金属结构的导电性、尺寸
(如，横向尺寸或厚度)或结晶状态设置为使得在金属颗粒或棒中的表面
等离子体激元共振在第一波长λ1或第二波长λ2下共振。这种能力又一次
使得在λ1和λ2下的辐射被放大。
在另一实施方案中，本发明提供了包括1000nm子电介质芯和相对
于纳米颗粒设置的金属结构的纳米颗粒结构。电介质芯包括Y2O3、Y2O2S、
NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、
LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中的至少之一。这
种纳米颗粒结构在一些实施方案中可以呈现出在金属结构中的表面等离
体共振以增强从第一波长λ1到第二波长λ2的光的上转换。
如上所述，以层厚度(或例如横向尺寸)来特别设计壳(或其它结构)
以通过等离子体增强来增强光子上转换过程。调整壳的厚度(或其它物理
特性)被“调整”为通过具有如下尺寸的吸收过程的厚度，其中，壳中的
等离子体(即，电子振荡)具有在提供与目标吸收带重叠的光谱的频率中
共振。因此，如果上转换是由980nmNIR光激发的，则壳的厚度被“调
整”为等离子体激元共振也在980nm的频率下共振(或在其邻域中，这
是由于在这些波长处的等离子共振通常很宽)的厚度。
这种等离子体激元共振壳或其它层可以由多种过渡金属制成，该过
渡金属包括但并不限于金、银、铂、钯、镍、钌、铼、铜和钴或者其组合
物或合金或层。这种等离子体激元共振壳也可以由金属和非金属的组合物
制成。当形成金纳米壳时，与980nm的光共振的推荐厚度为约3.5nm，
围绕80nm上转换芯，如通过推展Mie理论计算而设计的(参见Jain等
人，Nanolett.2007，7(9)2854，其全部内容通过引用合并到本文中)。图
4B是从Jain等人复制的并且示出了在本发明中的能力以“调整”金属壳
为具有与激发和/或发射辐射波长的光谱重叠。这种匹配和调整频率的能
力提供了在单独利用电介质芯的情况下不能获得的吸收增强。
在本发明的一个实施方案中，金属结构可以是合金，例如Au：Ag合
金。可以设置合金含量以调整表面等离子共振的频率。在本发明的一个实
施方案中，金属结构可以是合金例如Pt：Ag合金。可以设置合金含量以调
整表面等离子体激元共振的频率。在本发明的一个实施方案，金属结构可
以是合金例如Pt：Au合金。可以设置合金含量以调整表面等离子体激元共
振的频率。
在本发明的一个实施方案中，纳米颗粒可以是两种或更多种材料的合
金。在该实施方案中，该合金可以在两种或多种材料之间的混合物，该材
料设置如下的组成值，其中以第一波长λ1激发合金产生第二波长λ2的发
射。在本发明的一个实施方案中，纳米颗粒可以是硫化锌和硒化锌合金。
在本发明的一个实施方案中，纳米颗粒可以是硫化锌和硫化镉合金。
在本发明的一个实施方案中，硫化锌和硒化锌纳米颗粒合金可以具有
设置为提供预定表面等离子体激元共振的合金含量。在本发明的一个实施
方案中，硫化锌和硫化镉纳米颗粒合金可以有被设置以提供预定表面等离
子体激元共振的合金含量。
适合于本发明的用于制造纳米颗粒和纳米颗粒合金的一些技术描述
在以下文献中，美国专利第7,645,318号、第7,615,169号、第7,468,146
号、第7,501,092号，美国专利申请公开第2009/0315446号、第2008/
0277270号、第2008/0277267号、第2008/0277268号和第WO2009/133138
号，其全部内容通过引用合并到本文中
在本发明的一个实施方案中，纳米颗粒可以是配置为产生上转换或下
转换波长λ2的电介质或半导体。在本发明的一个实施方案中，纳米颗粒
可以包括分别配置为在不同波长λ2处发射的多种电介质或半导体。在本
发明的一个实施方案中，具有不同电介质或半导体的多种纳米颗粒可以包
括于分散在介质中的纳米颗粒的混合物中。
在本发明的一个实施方案中，根据在电介质芯中的具体掺杂剂离子的
吸收频率(或在某些情况下的发射频率)设置金属壳的厚度以增强上转换
光的发射过程的总效率。因此，壳的厚度在一个实施例中可以被认为是增
强λ1的吸收的工具，而在另一实施例中被认为是增强λ2的吸收的工具，
或在其它情况下可以认为是以组合的形式增强整体净过程的增强特征。
此外，可以使用等离子声子耦合以通过调整频带至离开共振的程度来
降低共振频率。这可以用于使共振能量转移过程最优化，以转变输出颜色
为用于油漆、有色或显示表面的期望的颜色。在一个实施例中，图5示出
等离子振子作为壳厚度的函数的偏移的实施例。
在此，在本发明的一个实施方案中，在目标波长或颜色处产生受激发
射的能力通过设计用于颜色增强具有所设计的吸收带的组合物的纳米颗
粒的能力来补充。该吸收材料还可以例如用于提高从使用本发明的颜色增
强组合物处理的涂料、墨、染料或其它反射表面观察到的光的颜色纯度。
制备这种纳米颗粒系统的详细信息包括在美国系列第12/725,108号
中，其全部内容通过引用合并在本文中。单独Y2O3的吸收频谱(下部曲
线)是相当无特色，示出由于三精氨酸200nm附近而导致的吸收，以及
与通过Y2O3的散射和吸收相关联的缓坡(gentleslope)延伸到频谱的可
见部分。另一方面，金涂层Y2O3(上部曲线)在546nm处表现出强吸收
带，这是由于围绕Y2O3芯的金壳而导致的表面等离子体激元共振的特性。
等离子体吸收红移至546nm与围绕电介质芯的金壳的存在相符合。
在本发明的一个实施方案中，如上所述，用于上转换电介质芯的材料
可以包括多种电介质材料。在本发明的多个实施方案中，上转换电介质芯
更具体地包括镧系元素掺杂的氧化物材料。镧系元素包括镧(La)、铈
(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、
铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)。
其它适合的电介质芯材料包括非镧系元素，例如钇(Y)和钪(Sc)。因
此，适合的电电介质芯材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、Na掺
杂的YbF3、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、
YVO4、YbF3、YF3或SiO2。这些电介质芯可以掺杂有Er、Eu、Yb、Tm、
Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组合物。
镧系元素通常作为三价阳离子存在，在这种情况下，他们的电子组态
是(Xe)4fn，n从1(Ce3+)至14(Lu3+)变动。可以在f轨道(manifold)
内的跃迁是造成镧系元素离子的大量光子物理性质的原因，如长寿命发
光、明显的吸收线和发射线。通过填充5s和5p轨道使得f电子屏蔽外部
干扰，从而引起线状频谱。f-f电子跃迁是Laporte禁止的，从而导致在
微秒至毫秒范围内的长的激发态寿命。
因此，在本发明中掺杂材料的实施例包括氧化物(例如氧化钇和氧化
钕和氧化铝)以及氟化钇钠和纳米晶体钙钛矿和石榴石(如钇铝石榴石
(YAG)和钇铝钙钛矿(YAP))。在这些材料中，为了提高上转换效率，
对于一些材料而言需要掺杂，但不是所有的这些材料都需要掺杂。在本发
明的多个实施方案中，基质纳米晶体是掺杂有在上面给出的这些镧系系列
元素中的三价稀土镧系元素离子。
更具体地，在本发明的多个实施方案，成对引入这些掺杂剂以在基质
晶体中获得更多能态。这些能态的激活和激励紧密遵循与图3相关的所讨
论的原理。在本发明中的掺杂浓度可以为粗略地为进入基质晶格的每个离
子为0.2％至20％，或者以按重量或摩尔％计进行变形。在这些材料中的
具体频带的上转换过程的效率可以通过所掺杂的百分比进行调制以诱导
并增强目标发射。镧系元素掺杂的上转换材料可以使用，并不限于，以下
摩尔百分率掺杂剂组合物：5％Er、10％Yb、0.2％Tm+3％Yb和1％Er
+10％Yb。
纳米晶体的尺寸也会影响上转换过程的效率，由于较大的纳米晶体将
有更多位点用于待供给到基质晶格中的掺杂离子，因此使得比如果纳米晶
体较小的情况下从相同掺杂基质能够进行更多发射。虽然上面列出的掺杂
剂百分比不是严格地固定的，但是这些数字提供了用于获得本发明的具体
电解质芯材料的典型的百分比的基本教示。
此外，在本发明的一个实施方案中的这些基质晶体中的一些(例如，
氧化钕)可以不需要以促进上转换的具体的掺杂，这可以在如下的实施例
中看出：用587nm的激发波长在Nd2O3中产生372nm、402nm和468nm
处的发射。参见Que，W等人JournalofAppliedPhysics2001，vol90，4865
页，其全部内容通过引用合并到本文中。在本发明的一个实施方案中，用
Yb3+掺杂的氧化钕可以通过使用低能量Yb3+激活剂敏化Nd3+来增强上转
换。
在本发明的一个实施方案中，如上面所讨论，使用例如金属壳涂覆电
介质芯以增强电子声子耦合并且从而增加上转换效率或下转换效率。在本
发明的另一实施方案中，壳可以包括SiO2和/或TiO2涂层，并且在一个实
施方案中，该涂层涂覆在掺杂的Y2O3上转换纳米颗粒上，从而在一些实
施例中相对于无涂层的纳米晶体增加上转换效率。在本发明的另一实施方
案中，外壳可以包括SiO2和/或TiO2涂层，并且在一个实施方案中，该涂
层涂覆在掺杂的Y2O3下转换纳米颗粒上，从而在一些实施例中相对于无
涂层的纳米晶体增加下转换效率。另外，在本发明的一个实施方案中，该
涂层可以是聚合物。在一个实施方案中，该涂层设置在NaYF4：Ln/NaYF4
电介质芯上。相对于无涂层的上转换材料，这种涂层可以增加上转换效率。
在本发明的另一实施方案中，例如通过改变Au、Ag、Pt和Pd壳的
厚度来调节未掺杂的基质晶格(例如，Y2O3)纳米晶体的声子模式。在
本发明的多个实施方案中，上转换电介质芯和壳系统包括作为上转换纳米
晶的具有NaYF4壳的Y2O3：Ln、具有Au(Ag，Pt)壳的Y2O3：Ln、具有Y2O3
壳的NaYF4：Ln、具有Au(Ag，Pt)壳的NaYF4：Ln。在该系统中，金属涂层
的芯直径和壳外/内直径可以被设置为预计可以调节等离子体模式重叠的
尺寸。
在如下面所讨论其它实施方案中，在电介质内部可以存在金属涂层或
金属结构并且金属结构与电介质结构的相对位置可以增强等离子体激元
共振。这些内部具有金属结构的结构可以称为金属芯上转换材料或金属芯
下转换材料。用于能量转换的金属芯技术是有用的，因为其可以利用与涂
覆在芯电介质上的壳相比具有改善的表面形貌的金属纳米颗粒。可以选择
在内部芯金属能量转换材料中的金属或金属合金以调整其等离子活性。这
些外部具有金属结构的结构可以称为芯上转换材料或芯下转换材料。
在本发明的多个实施方案中，上转换材料或下转换材料的电介质芯可
以涂覆有硫醇封端的硅烷以在对Y2O3具有类似活性的芯周围提供SiO2
涂层。在本发明的一个实施方案中，上述方法用于合成有NaYF4壳的
Y2O3：Ln、具有Au(Ag，Pt)壳的Y2O3：Ln、具有Y2O3壳的NaYF4：Ln、具
有Au(Ag，Pt)壳的NaYF4：Ln的芯-壳纳米颗粒，其中芯和壳的直径为2至
20nm。在这些材料系统中，经调节的芯-壳直径比例可以允许放大NIR光
的吸收和/或上转换发射的等离子体-声子共振。在这些材料系统中，芯和
壳直径的控制是确定尺寸依赖效应和随后的等离子体激元-声子共振调整
的一个因素。
在本发明的一个实施方案中，上转换电介质芯可以是混合的芯-壳材
料，包括例如使用不同Ln系金属掺杂的半导体Y2O3和NaYF4芯，其已
经被证明具有大上转换效率。这些掺杂的Y2O3和NaYF4芯可将具有
Au(Ag，Pt，Pd)或未掺杂的Y2O3和NaYF4基质的壳，其具有增强或调整
在上转换过程中能量转换所需要的声子模式的潜力。例如，可以通过加入
巯基化的有机物(Au壳)、有机链三乙醇硅烷(Y2O3壳)和三辛基膦油
酸胺(NaYF4壳)来提高溶解度。所有的核-壳纳米颗粒还可以被溶解到
添加三精氨酸、聚乙二醇和聚乙烯亚胺表面活性剂的胶态悬浮液中。
图6A示出了可以设计的本发明的上转换结构的多个实施方案中的一
些：(a)包括上转换材料(UC)分子结合到金属(金)纳米颗粒的结构；
(b)用金属纳米颗粒覆盖包含UC的纳米颗粒的结构；(c)用包含UC
的纳米帽(nanocap)覆盖的金属纳米颗粒；(d)用金属纳米帽覆盖包含
UC的纳米颗粒；(e)用UC纳米壳覆盖金属纳米颗粒；(f)用金属纳米
壳覆盖包含UC的纳米颗粒；(g)用具有保护涂层的金属纳米壳覆盖包含
UC的纳米颗粒。
这些构型(在图6中示出的具有包含UC的材料的系列)可以适用于
对下转换材料如上述的量子点的增强。而且，在本发明的一个实施方案中，
电介质间隔物(例如下面将讨论的硅酸盐)可以使用图6A-b的结构以将
颗粒型金属结构隔开。在本发明的另一实施方案中，无论这些层是如图
6A-d的部分金属层还是如图6A-f的连续金属层，电介质间隔物可以使用
图6A-d、图6A-f的结构以将金属层隔开。参见图6B-b、图6B-d和图6B-f。
在本领域中已研究并且适合于本发明的多种金属结构的等离子体光
子学性质包括球形的金属纳米壳[S.J.NortonandT.Vo-Dinh，
″PlasmonicResonancesofNanoshellsofSpheroidalShape″，IEEETrans.
Nanotechnology，6，627-638(2007)]、扁圆形金属纳米球[S.J.Norton，T.
Vo-Dinh，″SpectralboundsonplasmonresonancesforAgandAuprolate
andoblatenanospheroids″，J.Nanophotonics，2，029501(2008)]、金属纳米
球的线性链[S.J.NortonandT.Vo-Dinh，″Opticalresponseoflinearchains
ofmetalnanospheresandnanospheroids″，J.Opt.Soc.Amer.，25，2767
(2008)]、金纳米星[C.G.KhouryandT.Vo-Dinh，″GoldNanostarsfor
SurJace-EnhancedRamanScattering：Synthesis，Characterizationand
Applications″，J.Phys.ChemC，112，18849-18859(2008)]、纳米壳调光器[C.
G.Khoury，S.J.Norton，T.Vo-Dinh，″Plasmonicsof3-DNanoshell
DimersUsingMultipoleExpansionandFiniteElementMethod，ACSNano，
3，2776-2788(2009)]以及多层金属纳米壳[S.J.Norton，T.Vo-Dinh，
″PlasmonicsenhancementofaluminescentorRaman-activelayerina
multilayeredmetallicnanoshell″，AppliedOptics，48，5040-5049(2009)]。本
段中上面所述的参考文献的每一篇的全部内容通过引用合并到本文中。在
本发明的多个实施方案中，在本申请中所讨论的多层金属纳米壳有潜在的
以增强电磁的两个光谱区的能力。因此，本发明的金属结构可用于上转换
模式以增强波长λ1的激发和波长λ2的发射。该特征也可用于下转换以主
要增强波长λ2的发射，并且潜在地增强波长λ1的激发。
在本发明的多个实施方案中这种金属结构包括由例如金属、或者掺杂
的玻璃或掺杂的半导体制成的导电材料。这些导电材料可以以纯的或接近
纯的元素金属、这种元素金属的合金或的该导电材料的层的形式存在，这
与组成无关。该导电材料(如上所述的)可以包括非金属材料作为次要组
分，但其并没有达到使得复合材料绝缘的掺入的水平。
同样地，在本发明的多个实施方案中，上转换材料或下转换材料可以
包括电介质、玻璃或半导体中的至少之一。上转换材料或下转换材料可以
包括两种或更多种电介质材料的合金、两种或更多种玻璃的合金或者两种
或更多种半导体的合金。
因此，图6A示出了附带有壳的电介质芯的本发明的实施方案。该壳
可包括指定厚度的金属层。金属层可以包括如镍、金、铁、银、钯、铂、
铜及其组合物等材料。该金属层也可以由金属和非金属的组合物制成。该
壳可以用作等离子体壳，其中，在电介质芯与用作外部电介质的外部环境
之间的金属中形成表面等离子体激元。该壳(如示出的)可能不是完整壳。
部分金属壳或具有不同厚度的金属壳在本发明中也是可接受的。
如下面所讨论的，在本发明另一实施方案中的金属壳用作用于UV光
的散射中心，其中UV光将会从涂料或涂层中散射，即使UV光在涂料或
涂层中被吸收最低限度的有助于涂料或涂层材料的局部受热的情况下也
是如此。
图6B示出了在金属与UC材料之间具有电介质层的上转换结构的
又一实施方案。
图6C进一步示出了可以设计的具有上转换(UC)材料的等离子体
活性纳米结构的实施方案：(a)金属纳米颗粒；(b)用金属纳米帽覆盖的
UC纳米颗粒芯；(c)球形金属纳米壳覆盖UC球形芯；(d)扁圆金属纳
米壳覆盖UC球形芯；(e)用UC纳米壳覆盖金属纳米颗粒芯；(f)具有
保护涂层的金属纳米壳；(g)多层金属纳米壳覆盖UC球形芯；(h)多种
纳米颗粒结构；(i)金属纳米立方体和纳米三角体/纳米棱柱；以及(j)
金属圆柱体。
图6D示出具有可设计的具有连接的光活性(PA)分子的上转换材料
的等离子体光子学-活性纳米结构的其它实施方案。例如，在补骨脂素(作
为PA分子)的情况下，调整PA分子与UC材料或金属表面之间的连接
的长度，使得其足够长以使得PA分子具有活性(附接到DNA)并且足
够短以使得来自UC的光的有效激发以有效地激发PA分子。图6D示出
了：(a)PA分子结合到UC纳米颗粒；(b)用金属纳米颗粒覆盖包含UC
材料的纳米颗粒；(c)用UC材料纳米帽覆盖金属纳米颗粒；(d)用金属
纳米帽覆盖包含UC材料的纳米颗粒；(e)用UC材料纳米壳覆盖金属颗
粒；(f)用金属纳米壳覆盖包含UC材料的纳米颗粒；(g)用具有保护涂
层的金属纳米壳覆盖包含UC材料的纳米颗粒。
利用本发明中的上转换结构和下转换结构，等离子体效应是有利的。
等离子体效应可以提高所获得的光的局部强度或从本发明的上转换结构
和/或下转换结构中发射的光的局部强度。等离子体效应可在提供使用的
适当的纳米结构、纳米尺寸、金属类型的整个电磁区域内产生。等离子体
效应可以覆盖宽范围的电磁光谱，从伽玛射线和X射线到紫外、可见光、
红外、微波和无线电频率的能量。然而，由于实际的原因，对于金属结构
例如银和金纳米颗粒使用可见光和NIR光，这是由于对于银和金的等离
子体激元共振分别发生在可见和NIR区中。
在多个实施方案中，本发明的颜色变换结构包括钕和镱掺杂的氧化钇
纳米颗粒、铕和镱掺杂的氧化钇纳米颗粒以及稀土三价离子掺杂到氧化钕
纳米晶体中的任意组合的纳米颗粒。钕和镱组合物的双掺杂氧化钇以及双
掺杂铕和镱对于氧化钇基质晶格而言是新型的，但是这种双掺杂系统已经
在如YAG等其它基质晶格中起作用。
这些双镧系元素掺杂的玻璃已经示出了对块状材料进行有效地上转
换，从而可以在纳米尺度提供新的上转换结构。本发明的这些氧化钇纳米
结构提供了大量的优点。用于产生纳米尺寸氧化钇的小尺寸的合成方法在
氧化钇中比在YAG中更容易控制和制造。氧化钇的基质结构通过下转换
而闪烁。例如氧化钇中的这些掺杂剂的组合物可以针对用于本发明的颜色
变换的氧化钇纳米晶体提供预定发射颜色。
在本发明的一个实施方案中，双掺杂剂允许激发基质玻璃中的任一离
子。例如，通过980nm的激发光激发镱离子，其中通过将能量从镱离子
的一种激发态转移到另一掺杂剂来提供用于在可见和NIR光谱区中的光
的上转换发射机制。
可以使用化学组成与上面讨论的下转换荧光材料类似的上转换磷光
体。上转换磷光体可以包括激光染料，例如，可以通过至少吸收两个红外
光子而被激发同时发射可见光的有机小分子。上转换磷光体可以包括荧光
聚合物，例如，可以通过至少吸收两个红外光子而被激发同时发射可见光
的聚合物类。上转换磷光体可以包括无机或陶瓷颗粒或纳米颗粒，该无机
或陶瓷颗粒或纳米颗粒包括可以通过至少吸收两个红外光子而被激发同
时发射可见光的传统的上转换磷光体(如，金属氟化物、金属氧化物)。
上转换磷光体可以包括半导体颗粒，该半导体颗粒包括如第II-VI族或第
III-V族化合物半导体的纳米颗粒，例如，在上述“下转换”半导体中详
细描述的量子点。
荧光上转换无机磷光体可以包括但不限于金属氧化物、金属卤化物、
金属硫族化物(如，硫化物)或其杂化物(如，金属氧代卤化物、金属氧
代硫族化物)。荧光上转换无机磷光体通常是用稀土元素(如，Yb3+、Er3+
和Tm3+)掺杂的。一些基质的实施例包括但不限于：NaYF4、YF3、BaYF5、
LaF3、La2MoO8、LaNbO4、LnO2S；其中Ln为稀土元素(如Y、La和
Gd)。
根据本发明，这些上转换材料和下转换材料是颜色发射体混合物，其
配置为在曝露于光源时响应于所吸收的可见光谱内部和外部的波长带的
光或能量而发射第一波长λ1的可见光。相对于仅由第一波长λ1的反射而
发射的光的量，可见光的发射增强。
颜色发射体颗粒可以具有小于约1000纳米的直径。发光颗粒(上转
换或下转换)可以包括相对于颗粒设置的金属结构。金属结构的物理特性
设置为使得在金属结构中的表面等离子体激元共振在以下频率下发生共
振的值：所述频率提供与任一第一波长λ1的光谱重叠。金属结构体的物
理特性设置为使得金属结构中的表面等离子体激元共振在以下频率下发
生共振的值，所述频率提供第一波长λ1的增强发射。
如下面详细说明的，该颜色发射体的混合物可以附着于显示器的染料
分子。颜色发射体的混合物可以是颜色发射像素的显示器元件。颜色发射
体的混合物可以是滤色器的组分。颜色发射体的混合物可以是用于显示器
的滤色器的组分。颜色发射体的混合物可以是有色表面的组分。颜色发射
体的混合物可以是有色反射表面的组分。颜色发射体的混合物可以是用于
显示器的像素中的有色反射表面的组分。颜色发射体的混合物可以是发射
白光像素显示器元件。颜色发射体的混合物可以是涂料组分。颜色发射体
的混合物可以是设置在反光涂料中的玻璃珠上的组分。颜色发射体的混合
物可以是将反光涂料中玻璃珠固定到基底涂料的粘合剂层的组分。颜色发
射体的混合物可以是墨组分。
颜色发射体的混合物可以是配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色
发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
颜色发射体的混合物可以是配置为从下转换过程而产生红色发射、蓝色发
射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。颜
色发射体的混合物可以是从上转换材料和下转换材料的混合物产生红色
发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的
至少之一。
颜色发射体的混合物可以是包括铕、铽、铈和铒中的至少之一或其组
合的荧光发射体。颜色发射体的混合物可以包括配置为响应于所吸收的紫
外光而发射第一可见颜色的第一材料和配置为响应于所吸收的红外光而
发射第二可见光的第二材料，其中，第二可见颜色与第一可见颜色不同。
颜色发射体的混合物可以包括配置为响应于所吸收的紫外光而发射第三
可见颜色的第三材料，其中，第三可见颜色不同于第一可见颜色和第二可
见颜色。第一可见颜色、第二可见颜色和第三可见颜色可以是原色或原色
的混合。可替选地或附加地，颜色发射体的混合物可以包括配置为响应于
所吸收的红外光而发射第三可见颜色的第三材料。第三可见颜色可以与第
一可见颜色和第二可见颜色不同。
颜色发射体的混合物可以包括配置为响应于所吸收的紫外光而发射
第一可见颜色的第一材料和配置为响应于所吸收的红外光而发射第二可
见光的第二材料。第二可见颜色可以是与第一可见颜色基本上相同的颜
色。颜色发射体的混合物可以包括配置为响应于所吸收的紫外光而发射第
三可见颜色的第三材料。第三可见颜色可以与第一可见颜色和第二可见颜
色不同。可替选地或附加地，颜色发射体的混合物可以包括配置为响应于
所吸收的红外光而发射第三可见颜色的第三材料。第三可见颜色可以与第
一可见颜色和第二可见颜色不同。第一可见颜色、第二可见颜色和第三可
见颜色可以是原色或原色的混合。
颜色发射体的混合物可以包括相对于纳米颗粒发射体而设置的金属
结构。金属结构可以是包括球形壳、扁圆形壳、新月形壳或多层壳中的至
少之一的金属壳。金属结构可以Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、
Rh、Al、Ga或其组合中的至少之一或者其合金或其层。纳米颗粒发射体
可以是Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、
LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或
SiO2中的至少之一或者其合金或层。纳米颗粒发射体可以包括包括Er、
Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质中的
至少之一或者其组合的掺杂剂。掺杂剂可以具有按摩尔浓度计为0.01％
至50％的浓度。
颜色发射体可以是下转换材料，该下转换材料包括Y2O3；ZnS；ZnSe；
MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；Mn，ErZnS；Mn，Yb
ZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，YbZnS：Tb3+，Er3+；ZnS：Tb3+；
Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+，Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn，Er3+；包括SiO2、B2O3、
Na2O、K2O、PbO、MgO或Ag的成分的碱性硅酸铅及其组合物或合金
或层。颜色发射体可以是电介质上转换材料，该电介质上转换材料包括
Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。电介质上转换材料可以具有在2nm至1000
nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm或2nm至10nm
中的至少一个范围内的粒径。电介质上转换材料可以包括Er、Eu、Yb、
Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质中的至少之一
或者其组合的掺杂剂。掺杂剂可以具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的
浓度。金属结构可以相对于电介质上转换材料而设置，并且金属结构包括
Au、Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者
其合金或层。电介质上转换材料可以配置为当与NIR光相互作用时呈现
可见发射。
涂层应用：暴露于我们的环境的几乎所有产品的表面都涂覆、油漆、
染色或密封有保护层，该保护层帮助下层的材料抵抗由于如太阳、风、雨
(raid)、水分、盐、酸和碱暴露等环境因素而产生劣化。不锈钢、铝和
铜是不需要涂覆、油漆或密封的保护层的材料的几个实施例。经涂覆的表
面几乎总是选择特别的颜色以增强物体的吸引力。
如在http://www.howeverythingworks.org/supplements/paint.pdf中
所述，涂料中的颜料颗粒是产生涂料的不透明度或颜色的原因。纯白色涂
料具有不吸光而是沿着任意方向散射光的颜料。白色颜料颗粒是透明的并
且具有相对高的折射率。颜料颗粒被嵌入聚合物层中。当光试图穿过涂料，
光的一部分在聚合物和颜料之间的每个边界处被反射，并且几乎没有光到
达该层的后面，由于涂料中的颜料颗粒通常是粗糙的和任意取向的，所以
颜料颗粒沿着每个方向散射使得涂料呈现白色。这种高反射率赋予涂料遮
盖力——即防止光到达在涂料下方的材料并且随后返回到涂料表面的能
力。
具有非常高的折射率的颜料的涂料能最好地遮盖其所覆盖的表面。在
颜料中光的吸收会产生着色。例如，吸收蓝光的颜料会产生黄色色调的着
色。反射光具有频谱的非吸收颜色的颜色特性。换句话说，有色颜料通过
选择性地吸收照射涂料的一些频谱的光而将其颜色提供给涂料。
美国专利第4,283,320号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了一种不透明的乳胶漆，该乳胶漆具有与少量的乳浊颜料相结合小颗粒的
成膜的胶乳粘合剂和大量的未成膜的聚合物颗粒(塑性颜料)，提供了半
光泽胶乳涂料组合物，该组合物具有优异的较硬的釉质表面同时具有期望
的膜的完整属性。在美国专利第4,283,320号中的塑性颜料颗粒在约0.1
微米和0.5微米之间，并包含0.2％至2％的含有羧酸基团的共聚合单体。
美国专利第4,283,320号中的半光泽塑性颜料乳胶漆是在颜料体积含量
(PVC)在约30％和45％之间而混合的并且显著高于传统的高品质的搪
瓷乳胶漆。在本发明的一个实施方案中，将本文所述的颜色增强混合物施
加到美国专利第4,283,320号中的乳胶涂料中或施加到美国专利第
4,283,320号中的涂漆面上。
美国专利第5,134,186号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了一种具有成膜剂和聚合物组合物的涂料。聚合物组合物包括约30重量
百分比至约50重量百分比的基本上非自聚合性单体和约50重量百分比
至约70重量百分比的具有水溶性均聚物的可共聚的单体。在本发明的一
个实施方案中，将本文所述的颜色增强混合物施加到美国专利第5,134,186
号中的乳胶漆中或施加到美国专利第5,134,186号中的涂漆面上。
美国专利第4,789,694号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了一种涂料，该涂料涂覆有不含阳离子的组合物、适合于在室温下与甘脲
共反应功能性的乳液聚合物混合物以提供固化的热固性漆膜。包括功能单
体、但不含胺单体的固化共聚的烯键式不饱和单体，在含水聚合介质中，
然后进行最终的反应性乳液聚合物的离子交换。甘脲可以通过单独地离子
交换步骤或与反应性乳液聚合物结合来进行处理。在本发明的一个实施方
案中，将本文所述的颜色增强混合物施加到美国专利第4,789,694号中的
乳胶漆中或者施加到美国专利第4,789,694号中的涂漆面上。
美国专利第4,613,633号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了具有非均质聚合物颗粒的共聚物乳胶，该共聚物乳胶特别适合于纸张涂
覆，并且对于包括该乳胶的纸张涂覆组合物，其对于泡罩包装和印刷使得
所涂覆的纸张具有改进的适应性。在本发明的一个实施方案中，将本文所
述的颜色增强混合物施加到美国专利第4,613,633号中的乳胶漆中或者施
加到美国专利第4,613,633号的涂漆面上。
美国专利第7,682,435号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了一种油基颜料墨组合物，该组合物至少包含颜料、聚合物化合物和有机
溶剂(包含基于整个墨混合物的按重量计为20％至90％的量的乙酸甲氧
基丁酯作为有机溶剂)；并且具体地，关于上述油基颜料墨组合物，其包
含基于整个墨混合物的按重量计为1％至50％的量的含氮和/或含氧杂环
化合物和/或基于整个墨混合物的按重量计为1％至50％的量的(聚)亚
烷基二醇衍生物；并且对于油基颜料墨组合物，其具有的闪点为61℃或
更高，在25℃下的粘度为2.0cp至6.5cp，并且在25℃下的表面张力为
20mN/m至40mN/m。在本发明的一个实施方案中，将本文所述的颜色
增强混合物施加到美国专利第7,682,435号中的油基颜料墨中或施加到美
国专利第7,682,435号的涂漆面上。
美国专利申请公开第20090088500号(其全部内容通过引用合并到本
文中)描述了一种油基墨组合物，该油基墨组合物具有着色剂、有机溶剂
和聚合物化合物，以及任选地作为pH调节剂的烷基胺氧化乙烯衍生物，
在该油基墨组合物中，当墨组合物中的离子转移到水中时，水相的pH值
为从5.5至10。该油基墨组合物可以防止喷嘴板腐蚀并且提高贮存稳定
性，从而可以保证印刷机的可靠性(如获得的喷墨稳定性，即使在将其长
期储存后，也是如此)，并能够耐受露天使用环境。在本发明的一个实施
方案中，将本文所描述的颜色增强混合物施加到美国专利申请公开第
20090088500号的油基墨组合物中。
一般而言，本文所描述的颜色增强混合物适用于增强观察者所感知的
颜色的其它涂料或墨。
人眼是不是精确测量光的波长的仪器。相反，人眼寻找三种不同范围
的波长。在人眼的视网膜内存在只能检测某些波长的光的特化细胞。这些
细胞中的一些检测呈红色的光，另一些检测呈绿色的光，还有一些检查呈
蓝色的光。这三种颜色敏感细胞称为视锥细胞。视锥细胞在中央窝——视
网膜的中心附近的高视觉灵敏度的区域中最丰富。视网膜细胞比视锥细胞
对光更加敏感，但是视网膜细胞不能辨别颜色。视杆细胞感知亮与暗。这
看起来似乎通过这三种类型的颜色传感器只允许人们看到三种颜色。然
而，当两种或更多种颜色传感器同时被刺激时，就感知到多种颜色。每个
传感器通知大脑其看到多少光并且大脑解释响应的混合作为具体颜色。
一般而言，具体波长的可见光在一定程度上刺激视锥细胞的所有三种
类型。然而，细胞不会对每个波长的光做出同样的响应。当暴露于680nm
(680纳米)的光时，专门用于呈红色的光的视锥细胞比那些专门用于呈
绿色或呈蓝色的光反应更强烈。由于这种通过红色传感器的强烈的响应，
所以光呈现红色。在580nm处的黄光在红光和绿光之间。当暴露于黄光
时，红色敏感的视锥细胞和绿色敏感的视锥细胞二者适度地响应。大脑将
这种平衡的响应理解为黄光。
但是通过暴露视网膜于等量的纯红光和纯绿光的混合光时，可以从人
的视网膜引起相同的响应。再次，红色敏感视锥细胞和绿色敏感视锥细胞
适度地反应，并且大脑呈现出黄色光，即使没有580nm的光到达你的视
网膜的情况下也是如此。同样地，纯红光、纯绿光、纯蓝光的混合光可以
使人看到几乎任何颜色。唯一的问题是选择纯红色、纯绿色和纯蓝色波长。
这是由电视所采用的技术。其产生具有磷光点的相对纯的红光、相对纯的
绿光、相对纯的蓝光，“欺骗”眼睛看到整个可见光谱中的任何颜色。
因此，在红色涂料中，这种涂料吸收刺激你的眼睛的绿色或蓝色传感
器的光。所有剩下的刺激红色传感器的光被反射，所以眼睛感知涂料为红
色。大多数涂料颜料是基于吸收特定范围的波长中的光的特定的分子。包
括铜、铬、铁、锑、镍、铅的大量金属化合物吸收某一波长的光并且呈现
鲜艳的有色。如果开始使用白色光并且去除光的三原色的多种量，则可以
产生涂料的任何颜色。如果去除所有的光，则涂料呈现黑色。黄色颜料吸
收了一些蓝光，并且青色颜料吸收了一些红光。剩下的大多数是绿光。添
加到涂料的每一原色颜料越多，涂料会更加彻底地吸收其颜色的光，并且
涂料的颜色会变得更深。
除了墨包含溶解的染料而不是固体颜料颗粒之外，墨与涂料类似。墨
不包含任何反射的白色颜料。墨本身往往是透明而有色的。墨依靠底层的
纸张来反射光。纸张主要包括纤维素，即明显的天然聚合物。因为在纸张
中纤维素被精细地分开，所以纤维素在每一表面处反射光，从而纸张呈现
白色。常常在制造期间，将白色涂料颜料施加到纸张以使纸张更白。
在本发明的一个方面中，通常仅在涂料的加热中产生的在涂料中的光
的吸收的常规动态变为预定涂料颜色的光的所发射的颜色的光的吸收光
(通常从吸收中丢失的)的动态。因此，涂料或墨或涂层的亮度增强，在
其表面上，其通常会被吸收所丢失。此外，从通常没有任何贡献的紫外线
或红外线中的可见外部的光的频带到眼睛所感知反射光的“颜色变换”提
供了颜色增强的附加源。
传统地，在制造荧光墨中，采用荧光颜料代替在可见光区域中呈现出
吸收并且被用于普通印刷墨的有机或无机颜色颜料。为了识别形成在图像
印刷制品上的荧光图像，需要用紫外线作为激发光照射图像印刷制品。当
用紫外线照射图像印刷制品时，紫外线被荧光图像的荧光物质吸收，从而
使得在可见光区域的发射荧光。通过视觉观察或使用相机来识别荧光，并
且表示所使用的概念的有限的示范并且通过本发明被更延伸。在此，在本
发明的一个方面中，使用调节为特定激发和发射的下转换颗粒的混合物代
替固定的荧光颗粒。在此，在本发明的一个方面中，使用调节为特定激发
和发射的下转换颗粒的混合物代替或补充下转换材料的混合物。
如在美国专利第6,744,960号(其全部内容通过引用合并到本文中)
中所描述的并且适用于本发明的，激励辐射可以包括自然光，即，太阳光，
或人造光(如来自UV或蓝色发光二极管(LED)或荧光灯的光)。在荧
光的结构上入射光仅需要包括具有在量子点的吸收频谱内的波长的辐射。
由于量子点的吸收光谱包括比从量子点发射的波长更短的波长，所以激励
辐射包括比所发射的波长更短的波长。例如，可以采用日光以激励具有包
括直径为5.0nm的CdSe颗粒的量子点的层的荧光的结构10，其在625nm
的光学波长处发射，由于太阳在包括具有比625nm至少短50nm的波长
的光的较广频谱范围辐射光。可替选地，这种荧光结构可以利用提供例如
550nm的光的一种或更多种光发光二极管(LED)进行激励。白炽灯和
如UVLED等紫外光源也能够激发量子点的层。
在美国专利第6,744,960号中所描述的并且适用于本发明的荧光结构
可以在需要光亮、窄带照明多种应用中采用。例如，有色照明的光源可用
于构建标志中、创造艺术或建筑设计中，并且可用于包括但不限于家具、
汽车、家电、电子产品、衣物或用于美观或功能性目的的鲜艳色彩的任何
其它物体的产品上产生颜色的明亮区域(包括轮廓、带和边框)。当暴露
于日光时，这些荧光结构有利地在白天期间能够产生强烈的有色光。由于
量子点不会在暴露于如通过太阳产生的UV线的条件下劣化，所以该结构
具有寿命长并且可以被引入建筑特征中(如在白天期间突出建筑物的屋顶
的边框)。
然而，与美国专利第6,744,960号不同，在本发明中，通过来自天然
的或人工源的IR光刺激上转换颗粒来补充荧光并且产生更亮的结构。此
外，下转换的混合物允许将来自天然或人工辐射源的颜色区域的“带外”
的更宽广的频谱使用和调节至例如特定的颜色发射或原色发射的混合物。
在本发明的又一实施方案中，提供了一种发光组合物，该组合物包括
配置为在暴露于能量源时响应于所吸收的第一波长带的能量发射具有目
标颜色的可见光的第一颜色发射体以及在暴露于能量源时响应于所吸收
的第一波长带的能量发射偏离目标颜色的可见光的第二颜色发射体，相对
于在没有从第一颜色发射体和第二颜色发射体发射的、经反射的白光，可
观察到的目标颜色的光强度被增强，呈现到人眼的最终颜色为更丰富的颜
色。偏移量可以是5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm或更大
的偏移。偏移可以从目标颜色起为正的或负的偏移量。更具体地，可以通
过上述限定的偏移来改变颜色纯度或色度。
在另一实施方案中，偏移值可以产生在不同的照明条件下呈现不同目
标颜色的饱和质量。例如，通过不同颜色发射体的混合物油漆成特定的目
标颜色的房间在夜晚(在人工照明条件下)呈现的与在白天呈现的不同。
偏移量可以是50nm、100nm、150nm、200nm、250nm和300nm或
更多的偏移。偏移可以是从目标颜色起为正的或负的偏移量。
此外，通过添加白色颜料以得到较浅的类型或通过添加黑色颜料以得
到较深的类型来使得目标颜色不同于其原来的颜色。
包括在以下表1包括对于主要可见颜色频带的公认波长区间。
表1
颜色
波长区间
红色
～700nm至635nm
橙色
～635nm至590nm
黄色
～590nm至560nm
绿色
～560nm至490nm
蓝色
～490nm至450nm
紫色
～450nm至400nm
对于颜色变换颗粒混合物的具体应用的一个领域是将其用作在反光
涂料中使用的玻璃珠上的涂层。图7示出了反光涂料几何结构的示意性图
示。玻璃珠用作引导入射光沿着反射回到观察者的路径(如果不是完全，
几乎与入射光线平行)的光学元件。代替漫散射，光将被引导返回并且呈
现出比“通常”更明亮。在本发明中，可以将颜色变换颗粒混合物施加到涂
料粘合剂或如在图7中所示作为在玻璃珠上的颜色转换层使得光(未涂漆
表面的颜色)转换为涂漆表面的颜色(或模拟涂漆面的颜色发射的原色的
混合)，使得可实现额外的光增强。
在常规的反光道路涂料的应用中，存在两种类型的反光珠：IGB-I和
IGB-II。IGB-I用于在剥离道路之前与涂料进行混合。随着涂料层磨损，
珠被暴露出来，使得路标的可见性增强。IGB-II用于滴落到道路的新的
剥离涂漆面上以给夜间驾驶者提供立即增强的可见性。表2(以下从
http://www.indoglassbeads.com/road-marking-glass-beading.htm复制)提
供了对于这些材料的公认规范。
表2
化学&物理性质
基础材料
SiO269％至71％
形状
球形
颜色
透明
比重g/cm3
2.5
硬度(莫氏)
6.0
折射率
1.5至1.55
美国专利第5,650,213号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了具有不挥发性的基质材料、挥发性组分和多个反光微球珠的反光组合
物，其中基质材料的体积与反光微球珠的体积之比在75％至185％的范
围内。在美国专利第5,650,213号中的反光微球珠的直径为20微米至200
微米，由玻璃构成并且折射率在1.7至2.5的范围内。这些和其它的反光
组合物包括(在本发明的一个实施方案中)：涂覆在其上的或在涂料组合
物本身中的本发明的颜色增强混合物。
因此，在本发明中，在例如蓝色涂料中的玻璃珠在玻璃珠上的颜色转
换层中具有下转换材料和上转换材料，使得白光(例如，作为来自汽车上
的车头灯)将其UV和IR光更多地转换为蓝光，从而产生更多蓝光以使
蓝光从蓝色涂漆面被反射。可替换地，对于绿色涂漆面，白光将其UV和
IR光更多地转换为绿色，从而产生更多的绿光以使绿光从涂漆面中的玻
璃珠中被反射。
图8示出了设置作为顶涂层的颜色变换层中的涂漆面的示意性图示。
与前面的上述相似，蓝色涂料具有施加在顶涂层上的颜色转换层中的下转
换材料和上转换材料使得白光(例如，作为来自汽车上的车头灯)将其
UV和IR光更多地转换为蓝光，从而产生更多的蓝色光以使蓝光从蓝色
涂漆面被反射。可替选地，对于绿色涂漆面，白光将其UV和IR光更多
地转换为绿光，从而产生更多的绿光以使绿光从涂漆面中的玻璃珠被反
射。
在另一实施方案中，在光谱的可见部分的颜色也发生颜色偏移。蓝色
涂料具有在施加顶涂层处的颜色转换层中的上转换材料和下转换材料，使
得白光(例如，作为来自汽车上的车头灯)将其深蓝色和红绿色光更多地
转换为蓝光，从而产生更多的蓝光以使蓝光从涂漆面中的玻璃珠被反射，
可替选地，对于绿色涂漆面，白色光将其蓝光和红光更多地转换为绿光，
从而产生更多的绿光以使绿光从涂漆面中的玻璃珠被反射。
换句话说，在颜色变换层中具有本发明的颜色变换颗粒，红色涂料或
墨具有如下的颜色变换颗粒，该颜色变换颗粒将比红色具有更高能量的光
(例如，蓝光)的频谱向下转换并且将比红色具有更低能量的光(例如，
近IR光和IR光)的频谱向上转换。同样地，绿色涂料或墨具有如下的
颜色变换颗粒，该颜色变换颗粒将比绿色更高能量的光(例如，蓝光)的
频谱向下转换并且将比绿色更低能量的光(例如，近IR光和IR光)的
频谱向上转换。同样的，蓝色涂料或墨具有如下的颜色变换颗粒，该颜色
变换颗粒将比蓝色更高能量的光(例如，UV光)的频谱向下转换并且将
比蓝色更低能量的光(例如，绿光、红光、近IR光和IR光)的频谱向
上转换。
化妆品：化妆品是用于提高人体的外观或气味的物质。化妆品包括但
不限于护肤霜、乳液、粉、香水、口红、指甲和脚趾甲油、眼睛和面部化
妆、烫发、有色隐形眼镜、头发颜色、头发喷雾剂和凝胶剂、除臭剂、婴
儿用品、沐浴油、泡沫浴、沐浴盐、黄油和许多其它类型的产品。化妆品
的子集被称为“妆(makeup)”，主要是指为了改变用户的外观的有色产
品。许多制造商区分彩妆和护肤化妆品。
在本发明的一个方面中，上面描述的颜色混合物包括在那些意在改变
用户外观的化妆品中。在本发明的一个方面中，上面描述的颜色混合物包
括在那些用于保护身体免受有害的UV老化影响的化妆品中。
因此，这些上述的适合于包裹体的颜色混合物的产品包括但不限于口
红、唇彩、唇线笔、丰唇膏(lipplumper)、润唇膏、护唇膏(lipconditioner)、
唇底和丰唇蜜(lipbooster)。这些产品还包括用于平滑脸并且遮盖斑点或
不均匀的皮肤着色的粉底霜(通常是液体、霜剂或粉末)。这些产品还包
括用于提供无光饰面、以及掩盖小瑕疵或污点的粉。这些产品还包括胭脂、
腮红(blush或blusher)和用于在脸颊中显示颜色并使得颧骨看起来更为
明显的脸颊着色。这些产品还包括古铜色化妆品，通过添加金色或古铜色
的光泽来使皮肤有点颜色。这些产品还包括用于使眼睫毛变黑、变长并且
变浓的睫毛膏(可得到的自然色，如棕色和黑色，但也有更大胆的颜色，
如蓝色、粉红色或紫色)。这些产品还包括眼线笔、眼影、眼闪烁和闪烁
眼线笔以及用于着色和强调眼睑的不同的有色铅笔、用于着色和限定眉毛
的眉笔、膏、蜡、凝胶和粉末。这些产品还包括用于使指甲和脚趾甲着色
的指甲油。这些产品还包括用于遮盖皮肤的任何缺陷的粉底和彩妆。
还包括在普通类化妆品中的是护肤品。这些包括使得脸和身体湿润的
面霜和乳液、以保护皮肤免受紫外线辐射损害的防晒霜以及修复或隐藏肌
肤瑕疵(痤疮、皱纹、黑眼圈等)的护理产品。化妆品可以是液体或霜乳
剂、压缩或蓬松的粉末、分散体以及无水的乳膏或棒。
在该应用领域中，本发明的颜色混合物既可以提供颜色变换的能力
(如上面所详述的)，也可以减轻UV光对暴露于UV光照射的皮肤或头
发的损害。这种方式的化妆品可以附加地或任选地提供具有散射光和发光
颗粒的混合物的保护涂层，该散射光和发光颗粒的混合物配置为在暴露于
UV光时将UV光的第一部分转换成可见光，从混合物发射可见光的一部
分，并且从混合物反射UV光的第二部分，使得UV光的第二部分不被皮
肤或头发吸收。
例如，但不是限于下面详细的描述，由于空气和保护涂层之间的折射
率的变化，所以来自太阳的入射到保护涂层上的UV光有50％或更多的
UV光被反射。进入保护涂层的内层的UV光的部分被转换为可见光。UV
光的其它部分被保护涂层散射并且不会入射到底层表面上。
无论如何，本发明的颜色变换混合物可以包括与同其接触的所有的皮
肤、唇或头发材料相容的化妆用的可接受的介质。当以乳液的形式应用这
些组合物时，该组合物可任选附加地包括表面活性剂，优选地按重量计的
量为0％至30％，基于组合物的总重量优选地按重量计为0.01％至30％。
该乳液可以是单一的或多重乳液。本发明的颜色变换的混合物可以存在于
这些相中的任何一种或更多种中。
根据本申请的设想，该组合物还可以附加地包括至少一种成膜聚合
物，特别地用于清漆类型的睫毛膏、眼线膏或毛发用组合物。该聚合物可
以溶解或分散于化妆用可接受的介质中，并且可以与至少一种聚结剂和/
或至少一种增塑剂联用。根据本发明的组合物还可以包括脂肪相，该脂肪
相特别地包含至少一种液态脂肪和/或在环境温度和大气压力下为固体的
至少一种脂肪。液体脂肪通常被称为油，可以构成基于脂肪相的总重量按
重量计为0％至90％，优选地0.01％至85％。固体或糊状的脂肪可以特
别地选自蜡、树胶及其混合物。该组合物可以包含基于组合物的总重量按
重量计为0％至50％，优选地为0.01％至40％，特别地为0.1％至30％
的固体或糊状脂肪。
根据本发明的组合物可以附加地包括基于组合物的总重量计按重量
计为0％至30％，优选地为0.01％至35％的其它颗粒。这些颗粒特别地
可以是除了本发明的颜色混合物之外的颜料、珠光颜料或填料。这些其它
颗粒的存在可以特别地使得使组合物不透明。
此外，根据本发明的组合物可以包括常规地存在于这种组合物中的配
料，如防腐剂、抗氧化剂、增稠剂、香料、保湿剂、太阳滤光剂、精油、
植物提取物和维生素。
在本发明的一个实施方案中，本发明的颜色变换混合物可以用于洗发
剂、护发素、凝胶、造型化合物、喷雾剂和其它美容产品。在本发明的一
个实施方案中，将本发明的颜色变换混合物添加到这些美发和美容产品以
增加例如人的头发的光泽。人的头发中的光泽是头发的表面抛光和在顶面
处散射光的性质。标准头发护理“修复”，即填补由老化、过度洗涤等引
起的头发中的表面撕裂。在本发明的实施方案中头发护理中的颜色转换材
料也填充到破裂的表面中。这种效果可以通过填充和平滑表面来提供反射
更多可见光并且同时具有更少漫反射的头发的表面。
本发明的颜色变换混合物可以包括(除本文所述的上转换材料和下转
换材料之外的)一些其它乳液和调理剂，如在美国专利申请第
2005/0136258号、美国专利申请第2005/0265935号、美国专利申请第
2006/0083762号、美国专利申请第2006/0165621号、美国专利申请第
2007/0274938号以及美国专利第7,608,237号中描述的，这些专利文献中
的每一个专利文献的全部内容都通过引用合并到本文中。
显示器：在常规的电子墨显示器(即电泳显示器)中，直径约1微米
的二氧化钛颗粒分散在烃油中。深色染料连同表面活性剂以及引起颗粒上
呈现电荷的荷电剂也一起添加到油中。该混合物被放置在通常被分开10
μm到100μm的间隙的两个平行的导电板之间。当向两个板施加电压时，
颗粒将电泳地迁移到带有与在颗粒上的电荷相反的电荷的板。当颗粒位于
显示器的前(观察)侧时，显示器呈现白色，这是由于光通过高折射率的
“白色”二氧化钛颗粒被散射返回到观察者。当颗粒位于显示器的后侧时，
显示器呈现黑色，这是因为入射光被有色染料吸收。如果背面的电极被分
成大量小图像元素(像素)，然后可以通过向显示器的每个区域施加适当
的电压以产生反射和吸收区域的图案来形成图像。
在美国专利申请公开第20040257330号(其全部内容通过引用合并到
本文中)描述了形成适用于本发明的显示器中描述的基本部件的常规的电
子墨显示器的详细内容。在美国专利公开第20040257330号中描述的例如
可以使用高绝缘性的并且是无色和透明的液体填充像素单元，该液体包
括：芳族烃，如甲苯、二甲苯、乙苯和十二烷基苯，脂族烃，如己烷、环
己烷、煤油、正链烷烃和异链烷烃；卤化烃，如氯仿、二氯甲烷、五氯甲
烷、四氯乙烯、三氟乙烯和四氟乙烯、多种天然油或合成油等。可以单独
地使用这些或以两种或更多种的混合物使用。
可以使用如下的分散液，该分散液可以使用具有R(红)、G(绿)、
B(蓝)、C(青色)、M(品红)和Y(黄)等颜色的油溶性染料着色。
染料的实施例可以优选地包括偶氮染料、蒽醌染料、喹啉染料、硝基染料、
亚硝基染料、匹莫林(penoline)染料、酞菁染料、金属络合物盐染料、
萘酚染料、苯醌染料、花青染料、靛蓝染料、醌亚胺(quinoimine)染料
等。这些可以以组合物使用。油溶的染料的实施例可包括可变耐晒黄
(1101、1105、3108、4120)、油黄(105、107、129、3G、GGS)、可变
耐晒红色(1306、1355、2303、3304、3306、3320)、油粉色312、油血
色308、油紫色730、可变耐晒蓝(1501、1603、1605、1607、2606、2610、
3405)。油蓝色(2N、BOS、613)、Macrolex蓝RR、Sumiplast绿G和
油绿色(502、BG)等。这些染料的浓度可以优选地为0.1wt.％至3.5wt.
％。
在像素中的电泳颗粒的颗粒表面处，至少来自反应性表面活性剂的
两亲性的残余基团被固定。用于反应的颗粒可以包括有机或无机颗粒、涂
覆有聚合物的颜料颗粒和涂覆有染料的聚合物颗粒。这些颗粒的平均粒径
可以为10nm至5μm，优选地为15nm至2μm。
在像素单元中可以使用的有机颜料的实施例包括偶氮颜料、酞菁颜
料、喹吖啶酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、丙二醇吖嗪颜料、
苝颜料、紫环酮颜料、硫靛颜料、喹酞酮颜料、蒽醌颜料、硝基颜料和亚
硝基颜料。其具体的实施例可以包括：红色颜料，如喹吖啶酮红、色淀红、
亮胭脂红、苝红、永固红、甲苯胺红、茜草色淀；绿色颜料，如钻绿色淀、
酞菁绿颜料绿；蓝色颜料，如维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、和耐晒天蓝色；
黄色颜料，如汉撒黄、永固黄、双偶氮黄、异吲哚啉黄、喹酞酮类黄色以
及黑色颜料，如苯胺黑和金刚石黑。
在像素单元中可以使用的无机颜料的实施例包括：白色颜料，如二氧
化钛、三氧化二铝、氧化锌、氧化铅和硫化锌；黑色颜料，如炭黑、锰铁
氧体块、钴铁素体黑和钛黑；红色颜料，如镉红、氧化铁红和钼红；绿色
颜料，如氧化铬、维利迪安颜料、钛钴绿、钴绿和维多利亚绿；蓝色的颜
料，如群青、普鲁士蓝和钴蓝色；以及黄色颜料，如镉黄、钛黄、黄色氧
化铁、铬黄、和锑黄。
作为涂覆有聚合物的颜料的颗粒，可以使用上述涂覆有聚合物(如聚
苯乙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯)的颜料颗粒。可
以通过使用已知的方法(如聚合物沉淀法或悬浮聚合)来利用聚合物涂覆
颜料颗粒。
作为用染料着色的聚合物颗粒，可以使用用染料着色的预先合成的交
联聚合物微粒的颗粒、通过包含染料的聚合性单体的悬浮聚合或乳液聚合
而获得的颗粒等。
在表面上至少反应性表面活性剂衍生的两亲性的残余基团可以被固
定的电泳颗粒中，当反应性表面活性剂被颗粒表面吸引并且共聚合时，待
与反应性表面活性剂共聚合的单体溶解在吸附层中，并且在使用聚合引发
剂的条件下进行聚合或共聚合。因此，反应性表面活性剂衍生的两亲性的
残余基团可以被固定在颗粒表面。
在美国专利申请公开第20040257330号中所描述的具体规划步骤适
用于本发明。因此，在本发明中，白色电泳颗粒和用蓝色染料着色的分散
介质可以填充在像素单元中。通过固定从具有阳离子官能团的反应性表面
活性剂衍生的两亲性残余基团来使电泳颗粒带正电。当向电泳液体施加电
场E时，带正电的电泳颗粒朝着单元的上侧移动并且分布在上显示器表
面上方。因此，当从上方观察单元时，由于白色电泳显示器的分布，所以
该单元看起来是白色的。另一方面，当沿着相反的方向向电泳液施加电场
E时，白色电泳颗粒朝着单元的底部移动并且分散在其上方，使得当从上
方观察时，使该单元看起来是蓝色。
因此，在本发明中，在像素单元中可以包括无色分散介质和两种类型
的电泳颗粒(白色和黑色)。通过固定从具有阳离子官能团的反应性表面
活性剂中衍生的两亲性残余基团来使白色电泳颗粒带正电，并且通过固定
从阳离子官能团中衍生的两亲性残余基团来使黑色电泳颗粒带负电。当向
电泳液体施加电场E时，带正电的白色电泳颗粒朝着单元的上侧移动并
且带负电的黑色电泳颗粒1e朝着单元的下(底)侧移动。因此，当从上
方观察单元时，由于白色电泳显示器的分布，所以该单元看起来是白色的。
另一方面，当沿着相反的方向向电泳液施加电场E时，黑色电泳颗粒朝
着单元的上侧移动并且白色电泳颗粒朝着单元的底部移动，使得当从上方
观察时，使该单元看起来是黑色。
在美国专利申请公开第20040257330号中描述了例如表面活性剂的
合成实施例，其中，将4.8g(41m摩尔)氯磺酸逐渐滴加到于0℃下冷
却的35ml吡啶，继之以搅拌30分钟。向反应混合物逐渐滴加包含7.0g
(41m摩尔)的10-十一碳烯醇的9ml的吡啶溶液，继之以在0℃下搅拌
1小时。并在55℃下进一步搅拌20小时。将反应混合物倾入在0℃下冷
却的饱和碳酸氢钠水溶液中，并且搅拌1小时，并且在室温下进一步搅拌
20小时。反应结束后，在减压下将反应混合物的溶剂蒸馏除去。向残余
物中加入丙酮以析出晶体。晶体溶解在甲醇中，然后，除去甲醇不溶物，
继之以在减压下去除溶剂以获得晶体。晶体从混合溶剂(甲醇/丙酮＝1/3)
中重结晶以获得由以下分子式表示的的具有阴离子官能团的反应性表面
活性剂(产率：80％)。
CH2＝CH-(CH2)9-OSO3Na
作为反应性表面活性剂的1H-NMR(400MHz、CD3、OD)的结果，获
得了包括1.33(12H)、1.68(2H)、2.02(2H)、4.00(2H)、4.95(2H)
和5.83(1H)的测定值(δ/ppm)，从而确定目标反应性表面活性剂(33)
的合成。
在美国专利申请公开第20040257330号描述了其后用于制造像素溶
液的过程，将5重量份二氧化钛和3重量份的上面的合成实施例中制备的
反应性表面活性剂添加到100重量份的水中，继之以通过超声波的照射以
在二氧化钛颗粒的表面处形成反应性表面活性剂的双分子吸收层。
向上述处理过的颗粒，添加2重量份的富马酸二-正丁基酯和0.05重
量的过硫酸钾，继之以在氮气氛中、在60℃下聚合反应48小时。在用过
滤器去除包含在反应混合物中的粗颗粒之后，目标颗粒包含在用过滤器去
除的物质中，通过离心分离来分离包含在反应混合物中的目标颗粒。重复
地通过过滤回收得到的沉淀物并且洗涤该得到沉淀物，然后干燥以获得颗
粒，其中，反应性表面活性剂衍生的两亲性残余基团固定在颗粒的表面处。
所获得的颗粒通过使用正十六烷基三甲基溴化铵
(C16H33(CH3)3NOH)的甲醇溶液进行盐交换反应，继之以使用乙腈洗涤
过量的离子以获得目标的电泳颗粒。
通过在50重量份的异链烷烃(由ExxonCorp.制造的“IsoparH”)
中分散5重量份的电泳颗粒通过添加0.1重量份的染料(由AldrichCorp.
制造的“OilBlueN”)进行蓝色着色来制备电泳液体。将所制备的电泳液
体在多个单元中进行填充并密封。
在本发明中，在美国专利申请公开第20040257330号(例如，二氧化
钛)中的颗粒可以用颜色发射颗粒的混合物或用本发明颜色发射体的纳米
尺寸混合物涂覆的二氧化钛的较大的微观颗粒进行替换。
图9A示出了将白色转换层施加到例如电介质(如二氧化钛)颗粒的
电子墨显示器的一个实施例。在此，根据像素的电压状态，在黑色或深色
染料中的“白色颗粒”或者停留在白色光被反射的顶电极的表面附近，或
者是被排斥面对黑色染料的顶电极，未在顶电极的表面附近吸收入射光。
然后对比度取决于从“白色颗粒”反射的光的量与未从蓝色染料反射的光
相对比。在此，在本实施方案中，电介质颗粒包括本发明颜色变换颗粒以
通过对频谱的红外部分进行上转换并且对频谱的UV部分进行下转换而
产生更多的白光。
当顶电极上的电荷反向时，电介质颗粒被吸引到底电极，并且如果存
在任何被反射的光亦是很少。因此，每个像素的电压状态由此确定向顶侧
的观察者呈现该像素为白色或黑色。
根据本发明的多个实施方案，在图9中示出用于显示器的激发光可以
是紫外光源或黑体或太阳源(具有紫外线的波长)。如果激发光是紫外光，
则当发光材料响应于紫外光而发射可见光时，发生下转换的物理现象。具
体地，紫外光比可见光具有更短的波长和更高的能量。因此，当发光材料
吸收紫外光并且发射较低能量的可见光时，紫外光被下转换为可见光，这
是因为当紫外光被转换为可见光时紫外光的能级降低。在实施方案中，发
光材料是荧光材料。
根据本发明的多个实施方案，在图9中示出用于显示器的激发光可以
是红外光源或黑体或太阳源(具有红外线的波长)。如果激发光是红外光，
则当发光材料响应于红外光而发射可见光时，发生上转换的物理现象。具
体地，红外光比可见光具有更长的波长和更低的能量。因此，当发光材料
吸收红外光并且发射较高能量的可见光时，红外光被上转换为可见光，这
是因为当红外光被转换为可见光时红外光的能级增加。因此，在下转换实
施方案中，当紫外光被在蓝色染料上的发光颗粒吸收时，从发光颗粒发射
可见光。同样地，在上转换的实施方案中，当红外光被发光颗粒吸收时，
从发光颗粒发射可见光。
在白光转换层中的颗粒的尺寸可以小于可见光的波长，这可以减少或
消除通过颗粒的光散射。小于可见光波长的颗粒的实施例为纳米颗粒或分
子。根据这些实施方案，发光颗粒中的每个颗粒具有小于约500纳米的直
径。根据这些实施方案，发光颗粒中的每个颗粒具有小于约400纳米的直
径。根据实施方案，发光颗粒中的每一个可以具有小于约300纳米的直径。
根据这些实施方案，发光颗粒中的每一个可以具有小于约200纳米的直
径。根据这些实施例，发光颗粒中的每一个可以具有小于约100纳米的直
径。发光颗粒可以是单个分子。
具有不同物理特性的不同种类的发光颗粒可以一起使用。例如，为了
从图9B的显示器的选定像素中发射有色图像，例如，可以在像素中使用
与不同颜色相关联的不同类型的染料。图9B示出了分别包括红色、绿色
和蓝色染料的三种像素。当顶电极吸引具有白色增强层的电介质颗粒到顶
面时，在那些像素中的染料分子被替换，使特定的像素变成该染料的颜色。
在本发明的一个实施方案中，该染料(类似于下面描述的墨)包含颜色变
换混合物的纳米颗粒。
例如，第一种发光颗粒可以与红色关联，第二种发光颗粒可以与绿色
关联，并且第三种发光颗粒可与蓝色关联。虽然实施例中的第一种、第二
种和第三种发光颗粒是原色，但是颜色的其它组合(如，多种颜色和多个
颜色)可以用于促进颜色显示。
图9C示出了另一实施方案，其中三种像素分别包含红色、绿色、蓝
色染料，其中染料本身包含颜色变换(由此颜色增强)混合物。当顶电极
吸引具有白色增强层的电介质颗粒到顶面时，在那些像素中的染料分子被
替换，使特定的像素变成颜色增强染料的颜色。在本发明的一个实施方案
中，该染料(类似于下面描述的墨)包含颜色变换混合物的纳米颗粒。
图9D示出了三种像素包含分别具有红色、绿色和蓝色增强层的电介
质颗粒的另一实施方案。当顶电极吸引具有不同颜色的电介质颗粒增强顶
部表面的层时，在那些像素中的染料分子就被替换，使特定的像素变成电
介质颗粒的转换层的颜色。
图10A示出了本发明的IR光激活的显示器的一个实施例。因此，在
该实施方案中，可以采用被分离到不同显示像素中的不同上转换颜色发射
特性的颜色变换颗粒来产生显示器。
在该实施方案中，IR激光照亮具有吸引到其的颜色变换颗粒(通过
选择性的偏压分离像素)的像素化表面的近表面。在一个实施方案中，发
射IR光以沿着IR光通道板内表面进行全内反射。对于IR光通道板，通
常晶体(石英、玻璃、Y2O3等)材料在980nm(NIR)光范围内是透明
的。还有小聚合物(长度/分子量)也可以透射，但在IR范围内的透射取
决于种类和长度等。
在一个实施方案中，IR光通道板包含在其内部的散射中心，该散射
中心将光离轴散射以照亮接近IR光通道板的像素区域的部分。在图10
所示的实施例中，IR光通道使得IR光穿过像素化表面传播。在该实施例
中的IR光仅激发蓝色转换层，因为蓝色像素之上的偏压电极已经将蓝色
转换层(如，带负电颗粒)吸引到近表面，而红色和绿色转换层受到排斥。
不同种类的发光颗粒可以吸收不同范围的激发光以发射不同的颜色。
因此，可以调节激发光的波长范围以控制从发光颗粒发射的可见颜色。在
多个实施方案中，可以将不同种类的发光颗粒一起混合并且合并进入/到
基片上或者像素的染料或墨中。通过调节激发光的波长，以及激发光的空
间调制和强度调制，可以在基片上产生具有特定颜色特性的可见光。例如，
通过选择性的激发与原色相关联的不同种类发光颗粒的特定组合，实际上
可以发射任何可见颜色。
图10B示出了本发明的IR光激活的显示器的另一实施例。在该实施
方案中，红外发光二极管在基片上形成图案。二极管的图案用像素的图案
表示。每个像素包含特定的颜色发射体，例如蓝色上转换材料基质包含本
发明的颜色变换混合物。
在一个实施方案中，可以应用防反射涂层或过滤器。例如，可在LED
光源相对的面上采用反射层以通过颜色变换颗粒混合物将未转换的光反
射回去。事实上，如在激光腔设计中，这种滤色通过滤器可以通过颜色变
换颗粒混合物将“错误的”未转换波长的光反射回去以增强转换。
在美国专利第6,054,724号(其全部内容通过引用合并到本文中)中
描述了产生红外发光二极管的阵列的方法。专利中所描述的技术适用于形
成包含图10B所示的红外发光LED的图案化基片。可替选地，键合技术
可以用于将切块的激光二极管和安装的激光二极管变成图10B所示的红
色、蓝色和绿色像素元件。
美国专利第6,104,740号(其全部内容通过引用合并到本文中)描述
了在同一芯片上产生红外发光二极管和蓝色发光二极管的阵列的方法。专
利中所描述的技术将适用于形成包含图10B所示的红外发光LED的图案
化基片。在这种情况下，发光LED中的一些发光LED可以是蓝光发射体，
蓝光发射体的光会直接通过显示器或者自行下转换。
图10C示出了本发明的IR光激活的显示器的另一实施例。在该实施
方案中，微电子机械系统(MEMS)在基片上形成图案。MEMS器件包
括光闸，当打开光闸时会允许来自背光源的IR光通过基片中的孔，并且
照亮各个像素。像素中的每一像素都包含特定的颜色发射体，例如蓝色上
转换基质包含本发明的颜色变换混合物。IR背光源可以是具有适当的过
滤器的红外线发光棒，或者可以是扩散来自IRLED或IR激光源的光。
图11示出了其中滤色器具有本发明的颜色变换颗粒的液晶(LC)光
激活的显示器的一个实施例。在本发明的一个实施方案中，在与常规液晶
显示技术相关联的滤色器元件中可以采用颜色变换颗粒。在该实施方案
中，来自背光源的光穿过设置在液晶显示器的相应像素前面的红色、蓝色
和绿色滤光器。通常，仅仅吸收来自白色背光的“错误”颜色的光对显示
器前侧产生亮度没有贡献。使用本发明的颜色变换颗粒，针对红色滤光器
的白光具有如下的颜色变换颗粒，该颜色变换颗粒将比红色更高的能量的
光(如，蓝光)的频谱向下转换并且将比红色更低的能量的光(如，近
IR和IR光)的频谱向上转换。同样地，针对绿色滤光器的白光具有如下
的颜色变换颗粒，该颜色变换颗粒将比绿色更高的能量的光(如，蓝光)
的频谱向下转换和将比绿色更低的能量的光(如，红光、近IR和IR光)
的频谱向上转换。同样地，对于蓝色滤光器的白光具有如下的颜色变换颗
粒，该颜色变换颗粒将比蓝色更高的能量的光(如，UV光)的频谱向下
转换和将比蓝色更低的能量的光(如，绿光、红光、近IR和IR光)的
频谱向上转换。
同样的原理适用于反射式LCD结构，其中背景光穿过LC元件，并
且通过LC元件从有色表面反射回来以被观察到。在此，有色表面可以通
过颜色变换颗粒使其相应的反射光亮度增强，这些颜色变换颗粒可以将比
红色更高能量的光(如，蓝光)的频谱向下转换并且将比红色更低能量的
光(如，近IR和IR光)的频谱向上转换以反射更高亮度的红色。同样
地，对于绿色滤光器的白光具有如下的颜色变换颗粒，该颜色变换颗粒将
比绿色更高能量的光(如，蓝光)的频谱向下转换并且将比绿色更低能量
的光(如，红光、近IR和IR光)的频谱向上转换以反射更高亮度的绿
色。同样地，对于蓝色滤光器的白光具有如下的颜色变换颗粒，该颜色变
换颗粒将比蓝色更高能量的光的频谱(如，UV光)向下转换和将比蓝色
能量低的光(如绿光、红光、近IR和IR光)的频谱向上转换以反射更
高亮度的蓝色。
在多个实施方案中，可以在相应的颜色像素处使用反射层，而且这些
反射层可以是选择性的波段反射层以补偿不同发光材料的不同发光效率。
例如，如果从红色像素中发射红光的发光材料比从蓝色像素中发射蓝光的
发光材料发射更高强度的光，则选择性的波段反射层会补偿这些发光效率
中的差异。例如，“蓝色”反射层可以反射具有比“红色”反射层所反射
的红光更高强度的蓝光。
抗老化性：
粉化、起泡和开裂是乳胶和油基涂料的常见的老化迹象。UV光照射
在导致这些视觉差异的涂料颜料的劣化中起到了重要作用。在本发明的一
个实施方案中，UV光(以及由此包含在UV光中的能量)会从涂覆或涂
漆或染色表面转换和/或散射回。
在该实施方案中，提供了一种减轻UV光对暴露于UV光照射的物体
的损害的保护涂层。该保护涂层具有光散射颗粒和发光颗粒的混合物，该
光散射颗粒和发光颗粒的混合物配置为在暴露于UV光时，将UV光的第
一部分转换成可见光，从混合物中发生可见光的一部分，而从混合物反射
UV光第二部分，使得UV光的第二部分不被所述物体吸收。
例如，不限于下面所述的情况，由于空气和保护层间折射率的变化，
所以来自太阳的入射到保护涂层上的UV光有50％或更多的UV光被反
射。进入保护涂层的内层的UV光的部分被转换成可见光。UV光的其它
部分被保护涂层散射而不会入射到底层表面上。
其它应用：上面所述的本发明的颜色增强混合物广泛适用于多种人工
的有色产品。这些产品包括(除了上面列出的那些产品之外)以下非详尽
的产品列表。例如，上面所述的本发明的颜色增强混合物可以包含在建筑
产品表面(如混凝土产品、沥青、路面、浴室和厨房瓷砖、结构砖、铺路
材料、砖块(如，作为玻璃砖)和其它玻璃制品或釉制品)之上或之中。
在一个说明性实施例中，日光或人造光下的网球场地线的颜色对比度
可以用本发明的颜色混合物来增强。此外，根据可以包含针对如等离子体
或电弧放电灯中的主要发射线的下转换材料的混合物添加剂，在人造光源
下(如夜间照明)，网球场路面和线可以在夜间表现出显著的颜色变化，
增加网球作为夜间运动的吸引力。
颜色增强混合物可以具有价值的其它产品可以是珠宝首饰、戒指、耳
环、项链、手链、心情戒指、烛、环氧树脂、隐形眼镜、橡胶制品、塑料
制品。具体实施例中，隐形眼镜可以使人们改变其眼睛的颜色。除了将本
发明中的颜色增强混合物添加到这些产品中使用的典型着色剂之外，也可
以添加着色剂作为上述反光玻璃球以产生更定向地从光源反射光到观察
者的“猫眼”效果。
美国专利第6,896,369(其全部内容通过引用合并到本文中)描述了
有色隐形眼镜的结构。在本发明的一个实施方案中，本发明的颜色增强混
合物(具有或不具有反光元件)可以被添加到具有上皮区、瞳孔缘区、睫
状区、Fuchs元件的隐窝和瞳孔开大肌区的多彩图案区域。这些区域将具
有多个有色元件或者有色和非有色元件的组合。有色元件可以是充分不透
明的染料以掩盖穿戴者的虹膜的底层区域。非有色元件优选地为透明的，
但是可以稍微被染料着色，这种染料是充分透明的以免掩盖穿戴者的虹膜
的底层区域。将本发明的颜色增强混合物添加到美国专利第6,896,369号
的染色剂。
本发明的附记：
鉴于说明书，以下已编号附记陈述本发明的各个方面。
附记1.一种发光组合物，包括：
第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；
第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光；其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经
反射的白光，可观察到的所述目标颜色的光强度被增强。
附记2.根据附记1所述的组合物，其中所述第一目标颜色和所述第
二目标颜色相同。
附记3.根据附记1所述的组合物，其中所述第一目标颜色和所述第
二目标颜色不同。
附记4.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体中的至少之一包括直径小于约1000纳米的发光颗粒。
附记5.根据附记4所述的组合物，其中所述发光颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与所述第一
波长带或所述第二波长带的光谱重叠。
附记6.根据附记4所述的组合物，其中所述发光颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在如下频率下发生共振的值，所述共振提供所述第一目
标颜色或所述第二目标颜色的增强发射。
附记7.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物附着于用于显示器的染料分子。
附记8.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括颜色发射像素显示器元件的组分。
附记9.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括滤色器的组分。
附记10.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括涂料、墨、织物、丝线、路标、公路路标、
汽车、船、飞机、反射器、建筑产品、混凝土产品、环氧树脂产品、珠宝
产品、有色隐形眼镜、烛产品、橡胶制品、塑料制品中至少之一的有色表
面或其它有色表面的组分。
附记11.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括有色反射表面的组分。
附记12.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括在用于显示器的像素中的有色反射表面的
组分。
附记13.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括发射白光的像素显示器元件的组分。
附记14.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括设置在反光涂料中的玻璃珠上的组分。
附记15.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括将反光涂料中的玻璃珠固定到基底涂料的
粘合剂层的组分。
附记16.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括墨组分。
附记17.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发
射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记18.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记19.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发
射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记20.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记21.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括配置为从上转换材料和下转换材料的混合
物中产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿
色发射体中的至少之一。
附记22.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括被配置为从上转换材料和下转换材料
的多种混合物中产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色
发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记23.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括荧光发射体的混合物，所述荧光发射体包括
铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记24.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括荧光发射体的多种混合物，所述荧光发
射体包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记25.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于吸收紫外光而发射第一可见颜
色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于吸收红外光而发射第二可见颜
色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色不同。
附记26.根据附记25所述的组合物，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于吸收所述紫外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记27.根据附记25所述的组合物，其中所述第一可见颜色、所述
第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色。
附记28.根据附记25所述的组合物，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于吸收所述红外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记29.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色基本上是相同的颜色。
附记30.根据附记29所述的组合物，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于吸收所述紫外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记31.根据附记29所述的组合物，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于吸收所述红外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记32.根据附记29所述的组合物，其中所述第一可见颜色、所述
第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色中的至少两种。
附记33.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体中的至少之一包括相对于纳米颗粒发射体设置的金属结
构。
附记34.根据附记33所述的组合物，其中所述金属结构包括具有球
形壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的至
少之一的金属壳。
附记35.根据附记33所述的组合物，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其组合
物或合金或层。
附记36.根据附记33所述的组合物，其中所述纳米颗粒发射体包括
Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。
附记37.根据附记36所述的组合物，其中所述纳米颗粒包括掺杂剂，
所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd
和其它稀土物质中的至少之一或者其组合。
附记38.根据附记37所述的组合物，其中以按摩尔浓度计为0.01％
至50％的浓度来包括所述掺杂剂。
附记39.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体中的至少之一包括下转换材料，所述下转换材料包括
Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；
Mn，ErZnS；Mn，YbZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，Yb
ZnS：Tb3+，Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+，Er3+；ZnS：Mn2+；
ZnS：Mn，Er3+中的至少之一。
附记40.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体中的至少之一包括电介质上转换材料，所述电介质上转换
材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、
LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或
SiO2中的至少之一或者其合金或层。
附记41.根据附记40所述的组合物，其中所述电介质上转换材料的
直径为2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm
或2nm至10nm中的至少之一。
附记42.根据附记40所述的组合物，其中：
所述电介质上转换材料包括掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、
Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质中的至少之一
或者其组合；并且所述掺杂剂具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的浓度。
附记43.根据附记40所述的组合物，还包括相对于电介质上转换材
料而设置的金属结构，并且所述金属结构包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、
Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其合金或层。
附记44.根据附记40所述的组合物，其中所述电介质上转换材料配
置为当与NIR光相互作用时呈现可见发射。
附记45.根据附记1所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和第二
颜色发射体中的至少之一包括上转换材料，所述上转换材料包括Tm3+掺
杂的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体；碲和锗的
氧化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的碲和锗的氧化
物；Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+
和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；Tm3+/Yb3+共掺杂的
TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；和金属到配体的电荷转移(MLCT)
转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-联吡啶)的MLCT
转换材料中的至少之一。
附记46.一种涂料，包括：
颜料；以及
颜色发射体，所述颜色发射体包括：
第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；
第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光；其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经
反射的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色的光强度
被增强。
附记47.根据附记46所述的涂料，其中所述第一目标颜色和所述第
二目标颜色相同。
附记48.根据附记46所述的涂料，其中所述第一目标颜色和所述第
二目标颜色不同。
附记49.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体中的至少之一包括直径小于约1000纳米的发光颗粒。
附记50.根据附记49所述的涂料，其中所述发光颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与所述第一
波长带或所述第二波长带的光谱重叠。
附记51.根据附记49所述的涂料，其中所述发光颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供所述第一目
标颜色或所述第二目标颜色的增强发射。
附记52.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括涂料、织物、丝线、道路符号、路标、公路
路标、汽车、船、飞机、反射器或其它涂漆面中的至少之一的有色表面的
组分。
附记53.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括设置在反光涂料中的玻璃珠上的组分。
附记54.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括将反光涂料中的玻璃珠固定到基底涂料的
粘合剂层的组分。
附记55.根据附记46所述的涂料，其中第一颜色发射体和所述第二
颜色发射体的混合物包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和
绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记56.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记57.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发
射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记58.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记59.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括配置为从上转换材料和下转换材料的混合
物中产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿
色发射体中的至少之一。
附记60.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括被配置为从上转换材料和下转换材料
的多种混合物中产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色
发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记61.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的混合物包括荧光发射体的混合物，所述荧光发射体包括
铕、铽、铈、铒或其组合物中的至少之一。
附记62根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括荧光发射体的多种混合物，所述荧光发
射体包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记63.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体或所述
第二颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色不同。
附记64.根据附记63所述的涂料，还包括第三材料，所述第三材料
配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记65.根据附记64所述的涂料中，其中所述第一可见颜色、所述
第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色。
附记66.根据附记63所述的涂料，还包括第三材料，所述第三材料
配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记67.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体或所述
第二颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色基本上是相同的颜色。
附记68.根据附记67所述的涂料，还包括第三材料，所述第三材料
配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记69.根据附记67所述的涂料，还包括第三材料，所述第三材料
配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记70.根据附记69所述的涂料，其中所述第一可见颜色、所述第
二可见颜色和所述第三可见颜色是原色中的至少两种。
附记71.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体或所述
第二颜色发射体中的至少之一包括相对于纳米颗粒发射体而设置的金属
结构。
附记72.根据附记71所述的涂料，其中所述金属结构包括具有球形
壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的至少
之一的金属壳。
附记73.根据附记71所述的涂料，其中所述金属结构包括Au、Ag、
Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其组合或合
金或层。
附记74.根据附记71所述的涂料，其中所述纳米颗粒发射体包括
Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。
附记75.根据附记74所述的涂料，其中所述纳米颗粒包括掺杂剂，
所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd
和其它稀土物质中的至少之一或者其组合物。
附记76.根据附记75所述的涂料，其中以按摩尔浓度计为0.01％至
50％的浓度来包括所述掺杂剂。
附记77.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体中的至少之一包括下转换材料，所述下转换材料包括
Y2O3、ZnS、ZnSe、MgS、CaS、Mn，ErZnSe、Mn，ErMgS、Mn，ErCaS、
Mn，ErZnS、Mn，YbZnSe、Mn，YbMgS、Mn，YbCaS、Mn，Yb
ZnS：Tb3+，Er3+、ZnS：Tb3+、Y2O3：Tb3+、Y2O3：Tb3+，Er3+、ZnS：Mn2+、
ZnS：Mn，Er3+中的至少之一。
附记78.根据附记77所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体中的至少之一包括电介质上转换材料，所述电介质上转换
材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、
LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或
SiO2中的至少之一或者其合金或层。
附记79.根据附记78所述的涂料，其中所述电介质上转换材料的直
径为2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm
或2nm至10nm中的至少之一。
附记80.根据附记78所述的涂料，其中：
所述电介质上转换材料包括掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、
Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组合中
的至少之一；并且所述掺杂剂具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的浓度。
附记81.根据附记78所述的涂料，还包括相对于电介质上转换材料
而设置的金属结构，并且所述金属结构包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、
Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或者其合金或层中的至少之一。
附记82.根据附记66所述的涂料，其中所述电介质上转换材料配置
为当与NIR光相互作用时呈现可见发射。
附记83.根据附记46所述的涂料，其中所述第一颜色发射体和第二
颜色发射体中的至少之一包括上转换材料，所述上转换材料包括Tm3+掺
杂的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体；碲和锗的
氧化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的碲和锗的氧化
物；Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+
和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；Tm3+/Yb3+共掺杂的
TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；金属到配体的电荷转移(MLCT)
转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-联吡啶)的MLCT
转换材料中的至少之一。
附记84.一种墨，包括：
染料，以及
包括在所述染料中的颜色发射体，并且所述颜色发射体包括：
第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；
第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光；其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经
反射的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色的光强度
被增强。
附记85.根据附记84所述的墨，其中所述第一目标颜色和所述第二
目标颜色相同。
附记86.根据附记84所述的墨，其中所述第一目标颜色和所述第二
目标颜色不同。
附记87.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体中的至少之一包括直径小于约1000纳米的发光颗粒。
附记88.根据附记87所述的墨，其中所述发光颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与所述第一
波长带或所述第二波长带的光谱重叠。
附记89.根据附记87所述的墨，其中所述发光颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供所述第一目
标颜色或所述第二目标颜色的增强发射。
附记90.根据附记84所述的墨，其中所述颜色发射体的混合物包括
配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、
蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记91.根据附记84所述的墨，其中所述颜色发射体的多种混合物
包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射
体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记92.根据附记84所述的墨，其中所述颜色发射体的混合物包括
配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、
蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记93.根据附记84所述的墨，所述颜色发射体的多种混合物包括
配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、
蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记94.根据附记84所述的墨，其中所述颜色发射体的混合物包括
配置为从上转换材料和下转换材料的混合物中产生红色发射、蓝色发射和
绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记95.根据附记84所述的墨，其中所述颜色发射体的多种混合物
包括被配置为从上转换材料和下转换材料的多种混合物中产生红色发射、
蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记96.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体至少之一包括荧光发射体的混合物，所述荧光发射体包括
铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记97.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体的多种混合物包括荧光发射体的多种混合物，所述荧光发射
体包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记98.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体或所述第
二颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色不同。
附记99.根据附记98所述的墨，还包括第三材料，所述第三材料配
置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜
色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记100.根据附记98所述的墨中，其中所述第一可见颜色、所述第
二可见颜色和所述第三可见颜色是原色。
附记101.根据附记98所述的墨，还包括第三材料，所述第三材料配
置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜
色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记102.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体或所述第
二颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色基本上是相同的颜色。
附记103.根据附记102所述的墨，还包括第三材料，所述第三材料
配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记104.根据附记102所述的墨，还包括第三材料，所述第三材料
配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记105.根据附记104所述的墨，其中所述第一可见颜色、所述第
二可见颜色和所述第三可见颜色是原色中的至少两种。
附记106.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体中的至少之一包括相对于纳米颗粒发射体设置的金属结构。
附记107.根据附记106所述的墨，其中所述金属结构包括具有球形
壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的至少
之一的金属壳。
附记108.根据附记106所述的墨，其中所述金属结构包括Au、Ag、
Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其组合或合
金或层。
附记109.根据附记106所述的墨，其中所述纳米颗粒发射体包括
Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。
附记110.根据附记109所述的墨，其中所述纳米颗粒包括掺杂剂，
所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd
和其它稀土物质中的至少之一或者其组合。
附记111.根据附记110所述的墨，其中以按摩尔浓度计为0.01％至
50％的浓度来包括所述掺杂剂。
附记112.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体中的至少之一包括下转换材料，所述下转换材料包括Y2O3；
ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；Mn，Er
ZnS；Mn，YbZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，YbZnS：Tb3+，Er3+；
ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+，Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn，Er3+中的至
少之一。
附记113.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体中的至少之一包括电介质上转换材料，所述电介质上转换材
料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、
LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或
SiO2中的至少之一或者其合金或层。
附记114.根据附记113所述的墨，其中所述电介质上转换材料的直
径为2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm
或2nm至10nm中的至少之一。
附记115.根据附记113所述的墨，其中：
所述电介质上转换材料包括掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、
Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组合中
的至少之一；并且所述掺杂剂具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的浓度。
附记116.根据附记113所述的墨，还包括相对于电介质上转换材料
而设置的金属结构，并且所述金属结构包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、
Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其合金或层。
附记117.根据附记113所述的墨，其中所述电介质上转换材料配置
为当与NIR光相互作用时呈现可见发射。
附记118.根据附记84所述的墨，其中所述染料包括用于电子显示装
置的染料。
附记119.根据附记84所述的墨，其中所述染料包括印刷染料。
附记120.根据附记84所述的墨，其中所述第一颜色发射体和第二颜
色发射体中的至少之一包括上转换材料，所述上转换材料包括Tm3+掺杂
的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体；碲和锗的氧
化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的碲和锗的氧化物；
Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+
和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；Tm3+/Yb3+共掺杂的
TeO2-GaO3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；金属到配体的电荷转移(MLCT)
转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-联吡啶)的MLCT
转换材料中的至少之一。
附记121.一种光显示器，包括：
滤色器或颜色反射表面中的至少之一；
包括在所述滤色器或所述颜色反射表面中的颜色发射体，并且所述颜
色发射体包括，
第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于光源时响应于
第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；以及
第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于所述光源时，
响应于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光；其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经
反射的白光，可观察到的所述目标颜色的光强度被增强。
附记122.根据附记121所述的显示器，其中所述第一目标颜色和所
述第二目标颜色相同。
附记123.根据附记121所述的显示器，其中所述第一目标颜色和所
述第二目标颜色不同。
附记124.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括直径小于约1000纳米的发光颗
粒。
附记125.根据附记124所述的显示器，其中所述发光颗粒包括如下
颗粒，所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供所述目标颜
色的增强发射。
附记126.根据附记124所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记127.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体混合物附着于所述显示器的像素中的染料分子。
附记128.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括所述显示器的颜色发射像素元件的组
分。
附记129.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括所述显示器的滤色器的组分。
附记130.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括所述显示器的用于显示的滤色器的组
分。
附记131.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括所述显示器的颜色表面的组分。
附记132.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括所述显示器的颜色反射表面的组分。
附记133.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括所述显示器的像素中的颜色反射表面
的组分。
附记134.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括所述显示器的发射白光的像素显示器
元件的组分。
附记135.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记136.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的多种混合物包括配置为从上转换过程产生红色发
射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至
少之一。
附记137.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记138.根据附记121所述的显示器，所述第一颜色发射体和所述
第二颜色发射体的多种混合物包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记139.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括配置为从上转换材料和下转换材料的
混合物中产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体
和绿色发射体中的至少之一。
附记140.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的多种混合物包括配置为从上转换材料和下转换材
料的多种混合物中产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝
色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记141.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括荧光发射体的混合物，所述荧光发射体
包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记142.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的多种混合物包括荧光发射体的多种混合物，所述荧
光发射体包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记143.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体或
所述第二颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色不同。
附记144.根据附记143所述的显示器，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三
可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记145.根据附记144所述的显示器中，其中所述第一可见颜色、
所述第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色。
附记146.根据附记144所述的显示器，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三
可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记147.根据附记121所述的显示器，其中第一颜色发射体和第二
颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色基本上是相同的颜色。
附记148.根据附记147所述的显示器，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三
可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记149.根据附记145所述的显示器，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三
可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记150.根据附记149所述的显示器，其中所述第一可见颜色、所
述第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色中的至少两种。
附记151.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括相对于纳米颗粒发射体而设置的
金属结构。
附记152.根据附记151所述的显示器，其中所述金属结构包括具有
球形壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的
至少之一的金属壳。
附记153.根据附记151所述的显示器，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其组合
或合金或层。
附记154.根据附记151所述的显示器，其中所述纳米颗粒发射体包
括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。
附记155.根据附记154所述的显示器，其中所述纳米颗粒包括掺杂
剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、
Gd和其它稀土物质中的至少之一或者其组合物。
附记156.根据附记155所述的显示器，其中以按摩尔浓度计为0.01
％至50％的浓度来包括所述掺杂剂。
附记157.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括下转换材料，所述下转换材料包括
Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；
Mn，ErZnS；Mn，YbZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，Yb
ZnS：Tb3+，Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+，Er3+；ZnS：Mn2+；
ZnS：Mn，Er3+中的至少之一。
附记158.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括电介质上转换材料，所述电介质上
转换材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、
LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的
YbF3或SiO2中的至少之一或者其合金或层。
附记159.根据附记158所述的显示器，其中所述电介质上转换材料
的直径为2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至
20nm或2nm至10nm中的至少之一。
附记160.根据附记158所述的显示器，其中：
所述电介质上转换材料包括掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、
Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组合中
的至少之一；并且所述掺杂剂具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的浓度。
附记161.根据附记158所述的显示器，还包括相对于所述电介质上
转换材料而设置的金属结构，并且所述金属结构包括Au、Ag、Cu、Ni、
Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或者其合金或层中的至少之一。
附记162.根据附记158所述的显示器，其中所述电介质上转换材料
配置为当与NIR光相互作用时呈现可见发射。
附记163.根据附记121所述的显示器，其中所述第一颜色发射体和
第二颜色发射体中的至少之一包括上转换材料，所述上转换材料包括
Tm3+掺杂的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体；
碲和锗的氧化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的碲和
锗的氧化物；Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；
Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；
Tm3+/Yb3+共掺杂的TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；金属到配体的
电荷转移(MLCT)转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-
联吡啶)的MLCT转换材料中的至少之一。
附记164.一种用于减轻UV光对暴露于UV光照射的物体的损害的
保护涂层，包括：
光散射颗粒和发光颗粒的混合物，所述光散射颗粒和所述发光颗粒的
混合物配置为在暴露于UV光时，将所述UV光的第一部分转换成可见光，
从所述混合物发射所述可见光的一部分，以及从所述混合物反射所述UV
光的第二部分使得所述UV光的所述第二部分不被所述物体吸收。
附记165.根据附记164所述的涂层，其中所述光散射颗粒和所述发
光颗粒的直径小于约1000纳米。
附记166.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与所述UV
光的光谱重叠。
附记167.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒包括如下颗粒，
所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供比所述UV
光具有更低的能量的颜色的增强发射。
附记168.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括滤
色器的组分。
附记169.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括用
于图像的滤色器的组分。
附记170.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括涂
料、墨、织物、丝线、路标、公路路标、汽车、船、飞机、反射器、建筑
产品、混凝土产品、环氧树脂产品、珠宝产品、有色隐形眼镜、烛产品、
橡胶制品、塑料制品或其它有色表面中的至少之一的有色表面的组分。
附记171.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括有
色反射表面的组分。
附记172.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括涂
料组分。
附记173.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括设
置在反光涂料中的玻璃珠上的组分。
附记174.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括将
反光涂料中的玻璃珠固定到基底涂料的粘合剂层的组分。
附记175.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括墨
组分。
附记176.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括配
置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝
色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记177.根据附记164所述的涂层，其中所述光散射颗粒和所述发
光颗粒的多种混合物包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和
绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记178.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒的混合物包括荧
光发射体，所述荧光发射体包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记179.根据附记164所述的涂层，其中所述光散射颗粒和所述发
光颗粒的多种混合物包括多种荧光发射体，所述荧光发射体包括铕、铽、
铈、铒中的至少之一或其组合。
附记180.根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒包括相对于纳米
颗粒发射体设置的金属结构。
附记181.根据附记180所述的涂层，其中所述金属结构包括具有球
形壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的至
少之一的金属壳。
附记182.根据附记180所述的涂层，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其组合
或合金或层。
附记183根据附记164所述的涂层，其中所述颗粒包括下转换材料，
所述下转换材料包括Y2O3、ZnS、ZnSe、MgS、CaS、Mn，ErZnSe、Mn，Er
MgS、Mn，ErCaS、Mn，ErZnS、Mn，YbZnSe、Mn，YbMgS、Mn，YbCaS、
Mn，YbZnS：Tb3+，Er3+、ZnS：Tb3+、Y2O3：Tb3+、Y2O3：Tb3+，Er3+、ZnS：Mn2+、
ZnS：Mn，Er3+中的至少之一。
附记184.一种发光组合物，包括：
第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于比可见光谱更
高或更低的能量的能量源时发射第一目标颜色的可见光；
第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于所述能量源时
发射第二目标颜色的可见光；其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经
反射的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色的光强度
被增强。
附记185.根据附记184所述的组合物，其中所述第一目标颜色和所
述第二目标颜色相同。
附记186.根据附记184所述的组合物，其中所述第一目标颜色和所
述第二目标颜色不同。
附记187.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体配
置为当暴露于紫外光、X射线和高能量颗粒中的至少之一时进行发射。
附记188.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体配
置为当暴露于近红外、红外和微末辐射中的至少之一时进行发射。
附记189.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括具有直径小于约1000纳米的发光
颗粒。
附记190.根据附记189所述的组合物，其中所述发光颗粒包括如下
颗粒，所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与任一所述
能量源的所述能量的光谱重叠。
附记191.根据附记189所述的组合物，其中所述发光颗粒包括如下
颗粒，所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供所述第一目
标颜色或所述第二目标颜色的增强发射。
附记192.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括涂料、墨、织物、丝线、路标、公路路
标、汽车、船、飞机、反射器、建筑产品、混凝土产品、环氧树脂产品、
珠宝产品、有色隐形眼镜、烛产品、橡胶制品、塑料制品中的至少之一的
有色表面或其它有色表面的组分。
附记193.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括发射白光的像素显示器元件的组分。
附记194.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体的混合物包括荧光发射体的混合物，所述荧光发射体
包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或其组合。
附记195.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括下转换材料，所述下转换材料包括
Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；
Mn，ErZnS；Mn，YbZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，Yb
ZnS：Tb3+，Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+，Er3+；ZnS：Mn2+；
ZnS：Mn，Er3+中的至少之一。
附记196.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括上转换材料，所述转换材料包括
Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。
附记197.根据附记184所述的组合物，其中所述第一颜色发射体和
所述第二颜色发射体中的至少之一包括上转换材料，所述上转换材料包括
Tm3+掺杂的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体；
碲和锗的氧化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的碲和
锗的氧化物；Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；
Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；
Tm3+/Yb3+共掺杂的TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；金属到配体的
电荷转移(MLCT)转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-
联吡啶)的MLCT转换材料中的至少之一。
附记198.一种发光组合物，包括：
第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；
第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于所述第一波长带的能量的吸收而发射从所述第一目标颜色偏移的第二
目标颜色的可见光；其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经
反射的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色的光强度
被增强。
附记199.根据附记198所述的组合物，其中所述偏移包括所述目标
颜色的所述波长的10nm的偏移量以改变所述目标颜色的色度。
附记200.根据附记198所述的组合物，其中所述偏移包括所述目标
颜色的所述波长的20nm的偏移量以改变所述目标颜色的色度。
附记201.根据附记198所述的组合物，其中所述偏移包括所述目标
颜色的所述波长的30nm的偏移量以改变所述目标颜色的色度。
附记202.根据附记198所述的组合物，其中所述偏移包括所述目标
颜色的所述波长的100nm的偏移量以改变所述目标颜色的色度。
附记203.根据附记198所述的组合物，其中所述偏移包括所述目标
颜色的所述波长的200nm的偏移量以改变所述目标颜色的色度。
附记204.根据附记198所述的组合物，其中所述偏移包括所述目标
颜色的所述波长的300nm的偏移量以改变所述目标颜色的色度。
附记205.一种化妆品，包括：
颜色发射体，所述颜色发射体包括：
第一颜色发射体，所述第一颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；
第二颜色发射体，所述第二颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应
于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光；其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经
反射的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色的光强度
被增强。
附记206.根据附记205所述的产品，其中所述第一目标颜色和所述
第二目标颜色相同。
附记207.根据附记205所述的产品，其中所述第一目标颜色和所述
第二目标颜色不同。
附记208.根据附记205所述的产品，其中所述第一颜色发射体和所
述第二颜色发射体中的至少之一包括直径小于约1000纳米的发光颗粒。
附记209.根据附记208所述的产品，其中所述发光颗粒包括如下颗
粒，所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与所述第一
波长带或所述第二波长带的光谱重叠。
附记210.根据附记208所述的产品，其中所述发光颗粒包括如下颗
粒，所述颗粒具有相对于所述颗粒设置的金属结构，
其中所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面
等离子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供所述第一目
标颜色或所述第二目标颜色的增强发射。
附记211.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体包括设置
在反光化妆品中的玻璃珠上的组分。
附记212.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体包括将反
光化妆品中的玻璃珠固定的基底层的组分。
附记213.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体包括配置
为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色
发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记214.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体的多种混
合物包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色
发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记215.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体包括配置
为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色
发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记216.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体的多种混
合物包括配置为从下转换过程产生中红色、蓝色和绿色发光的红色、蓝色
和绿色发射体中的至少之一。
附记217.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体包括配置
为从上转换材料中和下转换材料的混合物中产生红色发射、蓝色发射和绿
色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记218.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体的多种混
合物包括配置为从上转材料和下转换材料的多种混合物中产生中红色、蓝
色和绿色发光的红色、蓝色和绿色发射体中的至少之一。
附记219.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体包括至少
一种荧光发射体，所述荧光发射体包括铕、铽、铈、铒或其组合物中的至
少之一。
附记220.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体的多种组
合物包括多种荧光发射体，所述荧光发射体包括铕、铽、铈、铒或其组合
物中的至少之一。
附记221.根据附记205所述的产品，其中所述第一颜色发射体或所
述第二颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外线的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色不同。
附记222.根据附记221所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜
色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记223.根据附记222所述的产品，其中所述第一可见颜色、所述
第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色。
附记224.根据附记221所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜
色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记225.根据附记205所述的产品，其中所述第一颜色发射体和第
二颜色发射体中的至少之一包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外线的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色基本上是相同的颜色。
附记226.根据附记225所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于吸收紫外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜色
不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记227.根据附记225所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可见颜
色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记228.根据附记227所述的产品，其中所述第一可见颜色、所述
第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色中的至少两种。
附记229.根据附记205所述的产品，其中所述颜色发射体包括相对
于纳米颗粒发射体设置的金属结构。
附记230.根据附记229所述的产品，其中所述金属结构包括具有球
形壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的至
少之一的金属壳。
附记231.根据附记229所述的产品，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga或者其组合物
或合金或层中的至少之一。
附记232.根据附记229所述的产品，其中所述纳米颗粒发射体包括
Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO中的
至少之一2或者其合金或层。
附记233.根据附记232所述的产品，其中所述纳米颗粒发射体包括
掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、
La、Gd和其它稀土物质中的至少之一或者其组合。
附记234.根据附记233所述的产品，其中以按摩尔浓度计为0.01％
至50％的浓度来包括所述掺杂剂。
附记235.根据附记205所述的产品，其中所述第一颜色发射体和所
述第二颜色发射体中的至少之一包括下转换材料，所述下转换材料包括
Y2O3、ZnS、ZnSe、MgS、CaS、Mn，ErZnSe、Mn，ErMgS、Mn，ErCaS、
Mn，ErZnS、Mn，YbZnSe、Mn，YbMgS、Mn，YbCaS、Mn，Yb
ZnS：Tb3+，Er3+、ZnS：Tb3+、Y2O3：Tb3+、Y2O3：Tb3+，Er3+、ZnS：Mn2+、
ZnS：Mn，Er3+中的至少之一。
附记236.根据附记205所述的产品，其中所述第一颜色发射体和所
述第二颜色发射体中的至少之一包括电介质上转换材料，所述电介质上转
换材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、
LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或
SiO2中的至少之一或者其合金或层。
附记237.根据附记236所述的产品，其中所述电介质上转换材料的
直径为2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm
或2nm至10nm中的至少之一。
附记238.根据附记236所述的产品，其中所述电介质上转换材料包
括掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、
Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组合中的至少之一；并且所述掺杂剂
具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的浓度。
附记239.根据附记236所述的产品，还包括相对于电介质上转换材
料而设置的金属结构，并且所述金属结构包括Au、Ag、Cu、Ni、Pt、
Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其合金或层。
附记240.根据附记236所述的产品，其中所述电介质上转换材料配
置为当与NIR光相互作用时呈现可见发射。
附记241.根据附记205所述的产品，其中所述第一颜色发射体和第
二颜色发射体中的至少之一包括上转换材料，所述上转换材料包括Tm3+
掺杂的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体；碲和锗
的氧化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的碲和锗的氧
化物；Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；
Nd3+和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；Tm3+/Yb3+共掺杂的
TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；金属到配体的电荷转移(MLCT)
转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-联吡啶)的MLCT
转换材料中的至少之一。
附记242.根据附记205所述的产品，还包括：
具有所述颜色发射体的面霜。
附记243.根据附记205所述的产品，还包括：
具有所述颜色发射体的睫毛膏。
附记244.根据附记205所述的产品，还包括：
具有所述颜色发射体的洗发剂、护发剂、头发凝胶剂、头发定型化合物、
头发喷雾剂和发乳中的至少之一。
附记245.根据附记205所述的产品，还包括：
具有所述颜色发射体的唇膏。
附记246.根据附记205所述的产品，还包括：
具有所述颜色发射体的腮红。
附记247.一种用于减轻UV光对暴露于UV光照射的皮肤的损害的
化妆品，包括：
光散射颗粒和发光颗粒的混合物，所述光散射颗粒和所述发光颗粒的
混合物配置为在暴露于UV光时，将所述UV光的第一部分转换成可见光，
从所述混合物发射所述可见光的一部分，以及从所述混合物反射所述UV
光的第二部分，使得所述UV光的所述第二部分不被所述皮肤吸收。
附记248.一种用于减轻UV光对暴露于UV光照射的头发的损害的
化妆品，包括：
光散射颗粒和发光颗粒的混合物，所述光散射颗粒和所述发光颗粒的
混合物配置为在暴露于UV光时，将所述UV光的第一部分转换成可见光，
从所述混合物发射所述可见光的一部分，以及从所述混合物反射所述UV
光的第二部分使得所述UV光的所述第二部分不被所述头发吸收。
附记249.一种发光组合物，包括：
颜色发射体，所述颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应于第一波
长λ1的所述能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；
其中
所述颜色发射体是产生所述目标颜色的上转换材料和下转换材料中
的至少之一，相对于没有从所述颜色发射体发射的、经反射的白光，所述
目标颜色得到增强，
所述颜色发射体包括发光颗粒，所述发光颗粒具有相对于所述颗粒而
设置的金属结构，以及
所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面等离
子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与所述第一波长
λ1的光谱重叠。
附记250.根据附记249所述的组合物，其中所述发光颗粒的直径小
于约1000纳米。
附记251.根据附记249所述的组合物，其中所述颜色发射体根据关
于所述第一波长λ1的能量的频带产生所述目标颜色。
附记252.根据附记249所述的组合物，其中所述金属结构的物理特
性被设置为使得所述金属结构中的表面等离子体激元共振在以下频率下
发生共振的值，所述频率提供目标颜色的增强发射。
附记253.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒附着于用于显
示器的染料分子。
附记254.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括颜色发射
像素显示器元件的组分。
附记255.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括滤光器的
组分。
附记256.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括用于显示
器的滤色器的组分。
附记257.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括涂料、墨、
织物、丝线、路标、公路路标、汽车、船、飞机、反射器、建筑产品、混
凝土产品、环氧树脂产品、珠宝产品、有色隐形眼镜、烛产品、橡胶制品、
塑料制品中的至少之一的有色表面或其它有色表面的组分。
附记258.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括有色反射
表面的组分。
附记259.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括用于显示
器的像素中的有色反射表面的组分。
附记260.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括发射白光
的像素显示器元件的组分。
附记261.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括涂料组分。
附记262.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括设置在反
光涂料中的玻璃珠上的组分。
附记263.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括将反光涂
料中的玻璃珠固定到基底涂料的粘合剂层的组分。
附记264.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括墨组分。
附记265.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的混合物包括
配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、
蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记266.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的多种混合物
包括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射
体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记267.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的混合物包括
配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、
蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记268.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的多种混合物
包括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射
体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记269.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的混合物包括
配置为从上转换材料和下转换材料的混合物中产生红色发射、蓝色发射和
绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记270.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的多种混合物
包括配置为从上转换材料和下转换材料的多种混合物中产生红色发射、蓝
色发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之
一。
附记271.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的混合物包括
荧光发射体的混合物，所述荧光发射体包括铕、铽、铈、铒中的至少之一
或其组合。
附记272.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒的多种混合物
包括荧光发射体的多种混合物，所述荧光发射体包括铕、铽、铈、铒中的
至少之一或其组合。
附记273.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色不同。
附记274.根据附记273所述的组合物，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三
可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记275.根据附记276所述的组合物，其中所述第一可见颜色、所
述第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色。
附记276.根据附记273所述的组合物，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于吸收所述红外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可
见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记277.根据附记249所述的组合物，其中所述颗粒包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中第二可见颜色与第一可见颜色基本上是相同的颜色。
附记278.根据附记277所述的组合物，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三
可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记279.根据附记277所述的组合物，还包括第三材料，所述第三
材料配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三
可见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记280.根据附记279所述的组合物，其中所述第一可见颜色、所
述第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色中的至少两种。
附记281.根据附记249所述的组合物，其中所述金属结构相对于纳
米颗粒发射体而设置。
附记282.根据附记281所述的组合物，其中所述金属结构包括具有
球形壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的
至少之一的金属壳。
附记283.根据附记282所述的组合物，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其组合
或合金或层。
附记284.根据附记281所述的组合物，其中所述纳米颗粒发射体包
括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。
附记285.根据附记284所述的组合物，其中所述纳米颗粒包括掺杂
剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、
Gd和其它稀土物质中的至少之一或者其组合。
附记286.根据附记285所述的组合物，其中以按摩尔浓度计为0.01
％至50％的浓度来包括所述掺杂剂。
附记287.根据附记249所述的组合物，其中所述下转换材料包括
Y2O3；ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；
Mn，ErZnS；Mn，YbZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，Yb
ZnS：Tb3+，Er3+；ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+，Er3+；ZnS：Mn2+；
ZnS：Mn，Er3+中的至少之一。
附记288.根据附记249所述的组合物，其中所述上转换材料包括电
介质上转换材料，所述电介质上转换材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、
NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、
YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中的至少之一或者其合金或
层。
附记289.根据附记288所述的组合物，其中所述电介质上转换材料
的直径为2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至
20nm或2nm至10nm中的至少之一。
附记290.根据附记288所述的组合物，其中：
所述电介质上转换材料包括掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、
Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组合中
的至少之一；并且所述掺杂剂具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的浓度。
附记291.根据附记288所述的组合物，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一
或者其合金或层。
附记292.根据附记288所述的组合物，其中所述电介质上转换材料
配置为当与NIR光相互作用时呈现可见发射。
附记293.根据附记288所述的组合物，其中所述上转换材料包括
Tm3+掺杂的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶体；
碲和锗的氧化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的碲和
锗的氧化物；Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；
Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；
Tm3+/Yb3+共掺杂的TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；金属到配体的
电荷转移(MLCT)转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-
联吡啶)的MLCT转换材料中的至少之一。
附记294.一种化妆品，包括：
颜色发射体，所述颜色发射体配置为在暴露于能量源时响应于第一波
长λ1的所述能量的吸收而发射第一目标颜色的可见光；
其中
所述颜色发射体是产生所述目标颜色的上转换材料和下转换材料中
的至少之一，相对于没有从所述颜色发射体发射的、经反射的白光，所述
目标颜色得到增强，
所述颜色发射体包括发光颗粒，所述发光颗粒具有相对于所述颗粒而
设置的金属结构，以及
所述金属结构的物理特性被设置为使得所述金属结构中的表面等离
子体激元共振在以下频率下发生共振的值，所述频率提供与所述第一波长
λ1的光谱重叠。
附记295.根据附记294所述的产品，其中所述发光颗粒的直径小于
约1000纳米。
附记296.根据附记294所述的产品，其中所述颜色发射体根据关于
所述第一波长λ1的能量的频带产生所述目标颜色。
附记297.根据附记294所述的产品，其中所述金属结构的物理特性
被设置为使得所述金属结构中的表面等离子体激元共振在以下频率下发
生共振的值，所述频率提供所述目标颜色的增强发射。
附记298.根据附记294所述的产品，其中所述颜色发射体包括设置
在反光化妆品中的玻璃珠上的组分。
附记299.根据附记294所述的产品，其中所述颜色发射体包括将反
光化妆品中的玻璃珠固定到基底层的组分。
附记300.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的混合物包括配
置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝
色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记301.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的多种混合物包
括配置为从上转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射
体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记302.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的混合物包括配
置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射体、蓝
色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记303.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的多种混合物包
括配置为从下转换过程产生红色发射、蓝色发射和绿色发射的红色发射
体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记304.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的混合物包括配
置为从上转换材料和下转换材料的混合物中产生红色发射、蓝色发射和绿
色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记305.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的多种混合物包
括配置为从上转换材料和下转换材料的多种混合物中产生红色发射、蓝色
发射和绿色发射的红色发射体、蓝色发射体和绿色发射体中的至少之一。
附记306.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的混合物包括荧
光发射体的混合物，所述荧光发射体包括铕、铽、铈、铒中的至少之一或
其组合。
附记307.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒的多种混合物包
括荧光发射体的多种混合物，所述荧光发射体包括铕、铽、铈、铒中的至
少之一或其组合。
附记308.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中所述第二可见颜色与所述第一可见颜色不同。
附记309.根据附记308所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于吸收所述紫外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记310.根据附记309所述的产品，其中所述第一可见颜色、所述
第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色。
附记311.根据附记308所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于吸收所述红外光而发射第三可见颜色，其中所述第三可见
颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记312.根据附记294所述的产品，其中所述颗粒包括：
第一材料，所述第一材料配置为响应于紫外光的吸收而发射第一可见
颜色；以及
第二材料，所述第二材料配置为响应于红外光的吸收而发射第二可见
颜色，其中第二可见颜色与第一可见颜色基本上是相同的颜色。
附记313.根据附记312所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于所述紫外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可
见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记314.根据附记313所述的产品，还包括第三材料，所述第三材
料配置为响应于所述红外光的吸收而发射第三可见颜色，其中所述第三可
见颜色不同于所述第一可见颜色和所述第二可见颜色。
附记315.根据附记314所述的产品，其中所述第一可见颜色、所述
第二可见颜色和所述第三可见颜色是原色中的至少两种。
附记316.根据附记294所述的产品，其中所述金属结构相对于纳米
颗粒发射体而设置。
附记317.根据附记316所述的产品，其中所述金属结构包括具有球
形壳、扁圆形壳、新月形壳、多层壳、星形壳、圆锥形壳或杆状壳中的至
少之一的金属壳。
附记318.根据附记316所述的产品，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一或者其组合
或合金或层。
附记319.根据附记316所述的产品，其中所述纳米颗粒发射体包括
Y2O3、Y2O2S、NaYF4、NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、
La2O3、TiO2、LuPO4、YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中
的至少之一或者其合金或层。
附记320.根据附记319所述的产品，其中所述纳米颗粒包括掺杂剂，
所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd
和其它稀土物质中的至少之一或者其组合。
附记321.根据附记320所述的产品，其中以按摩尔浓度计为0.01％
至50％的浓度来包括所述掺杂剂。
附记322.根据附记294所述的产品，其中所述下转换材料包括Y2O3；
ZnS；ZnSe；MgS；CaS；Mn，ErZnSe；Mn，ErMgS；Mn，ErCaS；Mn，Er
ZnS；Mn，YbZnSe；Mn，YbMgS；Mn，YbCaS；Mn，YbZnS：Tb3+，Er3+；
ZnS：Tb3+；Y2O3：Tb3+；Y2O3：Tb3+，Er3+；ZnS：Mn2+；ZnS：Mn，Er3+中的至
少之一。
附记323.根据附记294所述的产品，其中所述上转换材料包括电介
质上转换材料，所述电介质上转换材料包括Y2O3、Y2O2S、NaYF4、
NaYbF4、YAG、YAP、Nd2O3、LaF3、LaCl3、La2O3、TiO2、LuPO4、
YVO4、YbF3、YF3、Na掺杂的YbF3或SiO2中的至少之一或者其合金或
层。
附记324.根据附记323所述的产品，其中所述电介质上转换材料的
直径为2nm至1000nm、2nm至100nm、2nm至50nm、2nm至20nm
或2nm至10nm中的至少之一。
附记325.根据附记323所述的产品，其中：
所述电介质上转换材料包括掺杂剂，所述掺杂剂包括Er、Eu、Yb、
Tm、Nd、Tb、Ce、Y、U、Pr、La、Gd和其它稀土物质或者其组合中
的至少之一；并且所述掺杂剂具有按摩尔浓度计为0.01％至50％的浓度。
附记326.根据附记323所述的产品，其中所述金属结构包括Au、
Ag、Cu、Ni、Pt、Pd、Co、Ru、Rh、Al、Ga中的至少之一
或者其合金或层。
附记327.根据附记323所述的产品，其中所述电介质上转换材料配
置为当与NIR光相互作用时呈现可见发射。
附记328.根据附记294所述的产品，其中所述其中所述上转换材料
包括Tm3+掺杂的氟锆酸盐玻璃；LuPO4：Yb3+，Tm3+和YbPO4：Er3+纳米晶
体；碲和锗的氧化物；用Tm、Yb、Ho、Er或Pr中的至少之一掺杂的
碲和锗的氧化物；Yb3+掺杂的BaZrO3；Nd3+：Cs2NaGdCl6；
Nd3+，Yb3+：Cs2NaGdCl6；Nd3+和Ho3+共掺杂的基于ZrF4的氟化物玻璃；
Tm3+/Yb3+共掺杂的TeO2-Ga2O3-R2O(R＝Li、Na、K)玻璃；金属到配体的
电荷转移(MLCT)转换材料以及包括[Ru(dmb)3]2+(dmb＝4，4′-二甲基-2，2′-
联吡啶)的MLCT转换材料中的至少之一。
附记329.一种用于增强从表面发射的可见光的方法，包括：
在所述表面上提供颜色发射体的混合物，所述混合物包括配置为在暴
露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可
见光的第一颜色发射体，并且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波
长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光的第二颜色发射体，其中
相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经反射
的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色的光强度被增
强；
将所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体暴露于能量源；以及
通过将所述能量的一部分转变成所述可见光来发射所述第一目标颜
色和所述第二目标颜色中的至少之一的所述可见光。
附记330.根据附记329所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射相同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
附记331.根据附记329所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射不同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
附记332.根据附记329所述的方法，其中所述提供包括在涂料、墨、
织物、丝线、路标、公路路标、汽车、船、飞机、反射器、建筑产品、混
凝土产品、环氧树脂产品、珠宝产品、有色隐形眼镜、烛产品、橡胶制品、
塑料制品或其它有色表面中的至少之一上提供所述颜色发射体的组合物。
附记333.一种用于增强从涂料发射的可见光的方法，包括：
在所述涂料中或在所述涂料的表面的附近提供颜色发射体的混合物，
所述混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸
收而发射第一目标颜色的可见光的第一颜色发射体并且包括配置为在暴
露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可
见光的第二颜色发射体，其中相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所
述第二目标颜色的光强度被增强；
将所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体暴露于能量源；以及
通过将所述能量的一部分转变成所述可见光来发射所述第一目标颜
色和所述第二目标颜色中的至少之一的所述可见光。
附记334.根据附记333所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射相同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
附记335.根据附记333所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射不同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
附记336.一种用于增强从墨发射的可见光的方法，包括：
在所述墨中提供颜色发射体的混合物，所述混合物包括配置为在暴露
于能量源时响应于第一波长带的能量的吸收而发射第一目标颜色的可见
光的第一颜色发射体并且包括配置为在暴露于能量源时响应于第二波长
带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可见光的第二颜色发射体，其中相
对于没有从所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体发射的、经反射的
白光，可观察到的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色的光强度被增
强；
将所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体暴露于能量源；以及
通过将所述能量的一部分转变成所述可见光来发射所述第一目标颜
色和所述第二目标颜色中的至少之一的所述可见光。
附记337.根据附记336所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射相同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
附记338.根据附记336所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射不同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
附记339.一种用于增强从显示器发射的可见光的方法，包括：
在所述显示器的滤色器或颜色反射表面上提供颜色发射体的混合物，
所述混合物包括配置为在暴露于能量源时响应于第一波长带的能量的吸
收而发射第一目标颜色的可见光的第一颜色发射体并且包括配置为在暴
露于能量源时响应于第二波长带的能量的吸收而发射第二目标颜色的可
见光的第二颜色发射体，其中相对于没有从所述第一颜色发射体和所述第
二颜色发射体发射的、经反射的白光，可观察到的所述第一目标颜色和所
述第二目标颜色的光强度被增强；
将所述第一颜色发射体和所述第二颜色发射体暴露于能量源；以及
通过将所述能量的一部分转变成所述可见光来发射所述第一目标颜
色和所述第二目标颜色中的至少之一的所述可见光。
附记340.根据附记339所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射相同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
附记341.根据附记339所述的方法，其中所述发射所述可见光包括
发射不同的所述第一目标颜色和所述第二目标颜色。
已经总体地描述了本发明，通过参照一些具体地实施例可以获得更深
的理解，除非另有说明，本文中所提供的实施例仅用于示出的目的并非用
于限制。
根据上述教示，可以对本发明进行大量修改和变型。因此，应该理解，
在所附权利要求的范围内，本发明可以实施为不同于如本文的具体地描
述。