专利名称：发射特殊光或发射特殊色彩的装饰材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在光线下发射光或发射色彩的装饰材料。在这里值得注意的是，在本发明的说明书中，“装饰材料”包括单晶材料和从单晶材料中获得的各种单晶产品，如单晶块，微晶体和粉状颗粒，以及单晶产品与任意其它原料的结合。例如，单晶材料或各种单晶产品可以分散在其它原料中，排列在装饰产品的一个部分中，或粘附在纤维状产品上。
背景技术：
贵金属或宝石(珠宝)常常作为附加物用于装饰材料中，如项链和耳环，各种不同艺术造型的艺术品(法语中所谓的小工艺品)和室内物品中。然而，通常地，这些装饰材料在黑暗中不发光。而且，这些装饰材料放置在主要发射电磁波的光源下，如波长不同于一般可见光的紫外光(例如，黑色光)或红外光下也不具有发光或放出与在典型的可见光下发出的相同的色彩的特性。在现有技术中已知，黑色光是主要含有近紫外辐射或特殊波长的紫外光的光源。
为了获得在除了可见光的紫外光或红外光下激发光发射或色发射的材料，计划加入非常少量的附加元素到各种装饰材料的晶体中，典型的，如钻石中。然而，目前还没有任何实践上可用的技术。此处值得注意的是，已经公开了被紫外光激发而发光的材料，例如，在日本专利申请公开号(JP-A)为No.2001-107045(相应于美国专利USP6,590,333)中。
上面所提到的公开物公开了用化学式Ln(PcV1-c)O4·(MO2)d表示的磷光体。在这里，Ln是选自于Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，B，Al，Ga，In和Tl的至少一种元素，同时M是选自属于IV族的元素的至少一种元素。
上面所提到的公开物公开的材料被紫外光激发，组成发生改变，以致发出各种不同颜色的荧光。然而，以上所提到的材料是通过烘焙或燃烧具有预先确定组成的粉状材料而获得的，因此，得到的是粉状的材料。所以，难以获得易于加工成所需形状的块状晶体材料。
除了上面所提到的公开物以外，获得荧光材料的各种不同的技术是已知的。然而，在任何这些技术中，不能获得块状晶体。因此，磷光材料的使用局限于作为在等离子显示器面板的磷光薄膜或玻璃器皿或容器的装饰品。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种易于加工成各种不同形状的装饰材料。本发明的另一个目的是提供一种在不同类型的光线下，如可见光，紫外光和红外光下发射不同颜色的光或发射不同色彩的所述类型装饰材料。
本发明更具体的目的是提供一种装饰材料，该材料当用紫外光或用红外光照射时发射的光或色彩不同于可见光下发出的光或色彩，该装饰材料具有一定的三维形状，适于加工成单晶块，单晶片，微晶体和粉状颗粒，以用作附件，美甲材料，修指甲，珠子，树脂模具，玻璃产品，美容产品，颜料，纤维，织布，无纺布等等。
为了达到上述目的，本发明人的注意力集中在由氧化钒和稀土元素的氧化物作为原料制得的单晶上，并且本发明已经完成。
根据本发明的第一方面，提供一种含有单晶的装饰材料，该单晶用化学式RVO4来表示，其中R为选自于Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu的至少一种稀土元素。
根据本发明的第二方面，提供一种含有粉状颗粒的装饰材料，该粉状颗粒可以通过加工化学式为RVO4的单晶而得到，其中R为选自于Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Tm，Yb和Lu的至少一种稀土元素。
根据本发明的第三方面，提供一种含有微晶体的装饰材料，该微晶体可以通过加工化学式为RVO4的单晶而得到，其中R为选自于Sc，Y，La，Ce，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu的至少一种稀土元素。
根据本发明的第四方面，提供一种分别在紫外光，红外光和可见光下显示出不同颜色的装饰材料。
根据本发明的第五方面，提供一种装饰材料，该装饰材料当被紫外光和红外光中的一种照射时，显示出不同于在可见光下所显示出的颜色。
根据本发明的第六方面，提供一种装饰材料，该装饰材料含有40.0-60.0mol％的氧化钒和40.0-60.0mol％的稀土元素。该装饰材料可以通过典型的单晶生长方法获得。单晶生长方法通常包括的步骤有混合氧化钒的粉末和稀土元素的粉末以制备混合物，烘焙或焙烧混合物以生成烘干了的产品，熔融烘干了的产品制成熔化物，和凝固熔化物。
对于在本发明的装饰材料中使用到的单晶生长来说，使用了空气环境、氧气环境、情性气体和氧气的混合环境作为生长环境。本发明的装饰材料的性能主要依赖于单晶的组成，当在光发射和色发射下显示出不同的颜色依赖于生长环境。因此，优选根据原材料的种类控制生长环境。通过生长方法获得的单晶进行热处理以提高单晶的结晶度，尤其是，折射率的一致性，并能够获得具有更优异性能的装饰材料。因此，优选考虑和确定合适条件用于单晶生长后的热处理。
含有进行过上述处理的单晶的装饰材料被加工成任何所需的形状，如单晶块，单晶片，微晶体，粉状颗粒等等。以这种方法，可以生产附件，美甲产品，修指甲品，玻璃产品，树脂模具，美容产品，织物，无纺布，纤维产品等等，这些产品显示出本领域中独特的和未知的色彩或色彩变换。
具体实施例方式
现在，结合具体的实施例描述本发明的优选实施方案。
在后面将要描述的本发明的具体实施例里，称量作为原料的V2O5(氧化钒)和至少一种稀土元素氧化物，使得氧化钒的量和至少一种稀土元素氧化物的总量均落入范围40.0-60.0mol％。湿式混合这些原料以制备粉状材料。接着，烘焙或焙烧粉状材料。通过使用烘焙或焙烧过的粉状材料，生产出棒状材料并熔融成熔化的材料。由熔化的材料，生长出作为本发明装饰材料的单晶。
第一实施例在本发明的第一实施例里，使用V2O5，Er2O3(氧化铒)，和Gd2O3(氧化钆)作原料。首先，称量原料以使V2O5，Er2O3，Gd2O3分别落入范围40.0-60.0mol％，0.3-7.0mol％和38.0-54.7mol％，以制备粉状材料。使用粉状材料，通过上述方法生成单晶。这样得到的作为装饰材料的单晶，当被作为可见光光源的荧光照射时，显示出粉色，被作为红外光光源的日光照射和作为紫外光光源的黑色光照射时，分别发射白光和淡黄色绿光。
优选地，V2O5，Er2O3，Gd2O3分别落入范围47.0-53.0mol％，0.5-4.0mol％和43.0-53.0mol％。在这些范围里，结晶度更优异并且透明度和显色都得以提高。
第二实施例在本发明的第二实施例里，使用V2O5，Y2O3(氧化钇)，和Gd2O3作原料。首先，称量原料以使V2O5，Y2O3，Gd2O3分别落入范围45.0-55.5mol％，0-55.0mol％(0除外)，和0-55.0mol％(0除外)，以制备粉状材料。使用粉状材料，通过上述方法生成单晶。这样得到的作为装饰材料的单晶，在荧光和日光下是无色的，但在黑色光下发射浅蓝色的白光。
优选地，V2O5，Y2O3，Gd2O3分别落入范围47.0-51.0mol％，0.3-20.0mol％和29.0-53.0mol％。在这些范围里，结晶度更优异并且透明度和显色都得以提高。
第三实施例在第三实施例里，使用V2O5，Eu2O3(氧化铕)，和Nd2O3(氧化钕)和Gd2O3作原料。首先，称量原料以使V2O5，Eu2O3，Nd2O3和Gd2O3分别落入范围45.0-55.5mol％，0.1-8.0mol％，0.1-10.0mol％和27.0-54.8mol％，以制备粉状材料。使用粉状材料，通过上述方法生成单晶。这样得到的作为装饰材料的单晶，在荧光下显示蓝色，在黑色光和日光下，分别发射红粉色的光和紫光。这样，作为装饰材料的相同单晶，在可见光，紫外光，和红外光下显示出不同的颜色。
优选地，V2O5，Eu2O3，Nd2O3和Gd2O3分别落入范围47.0-51.0mol％，0.5-4.0mol％，0.5-5.0mol％和40.0-52.0mol％。在这些范围里，结晶度更优异并且透明度和显色都得以提高。
第四实施例使用与第三实施例相似的原料，用上述方法生成单晶。单晶被切割或粉碎成尺寸为1mm2-0.3mm2和厚度约为0.2mm的单晶片。使用单晶片与市售的美甲材料一起粘附在指甲上。因而，作为装饰材料的单晶片被用作美甲材料。
已经证实上述的装饰材料在荧光，黑色光和日光下显示出不同的颜色。因此，也可以用作特殊的和独特的美甲材料。
第五实施例使用与第三实施例相似的原料，用上述方法生成单晶。单晶被加工成微晶体或粉状颗粒，将被用作特殊的玻璃材料。使用该特殊的玻璃材料生产玻璃产品。作为装饰材料的微晶体或粉状颗粒作为单晶分布或分散在玻璃产品中，并相应于不同的光发生颜色变化。因而，不同于现有的玻璃产品，本实施例的玻璃产品在荧光、日光和可见光下分别显示不同的颜色。由于单晶熔点比玻璃熔融的温度高，并由于特殊的玻璃材料不与其它常见的玻璃材料起反应，因此，保持了特殊玻璃材料的特性。使用该玻璃产品制备手工艺品珠子。已经证实了可以获得近似的视觉效果。
第六实施例使用与第三实施例相似的原料，用上述方法生成单晶。单晶被加工成微晶体或粉状颗粒以被用作特殊的树脂模具着色剂。使用特殊的树脂模具着色剂生产树脂模具。
作为装饰材料的微晶体或粉状晶粒作为单晶分布和分散在树脂模具里，对应于不同种类的光照射，显示出颜色变化。不同于现有的树脂模具产品，本实施例的树脂模具产品在荧光，日光和黑色光下分别显示不同的颜色。由于单晶熔点比树脂熔融的温度高，并由于特殊的树脂模具着色剂不与树脂反应，因此，保持了该特殊的树脂模具着色剂的特性。
使用该树脂模具产品制备手工艺品树脂珠子。已经证实了可以获得近似的视觉效果。
第七实施例使用与第三实施例相似的原料，用上述方法生成单晶。单晶被加工成扁平状的单晶片，选择性地，单晶被加工成晶片或微晶体并分散在玻璃中。使用该单晶片或在里面分散有晶片或微晶体的玻璃，生成红外光和紫外光的传感器。
使用作为装饰材料的单晶，该单晶在可见光下显示蓝色，在相应红外光或紫外光下瞬时变换颜色成红色或紫色，因此参照可以观察到的颜色变化，可以瞬时探测到照射光的类型或强度。
第八实施例使用与第三实施例相似的原料，用上述方法生成单晶。单晶被加工成粉状颗粒。该粉状颗粒与其它原料混合并进行特殊的加工以制备作为装饰材料的化妆品材料。使用该化妆品材料生产美容产品，该美容产品在不同的照射光下显示不同的颜色。
用上述的化妆品材料生产出的美容产品，如粉底，眼影，彩妆，睫毛膏和眉笔用于人的皮肤，并已证实在黑色光，日光和荧光下具有色发射。在不同的光源下，根据不同情况显示不同颜色以达到美容的效果。
第九实施例使用与第三实施例相似的原料，用上述方法生成单晶。单晶被加工成粉状颗粒并与其它原料混合进行特殊的加工以制备作为装饰材料的修指甲材料。使用该修指甲材料生产修指甲产品，该产品在不同的照射光下显示不同的颜色。
将这样得到的修指甲产品用于指甲，并以证实在黑色光，日光和荧光下具有色发射。在不同的光源下，根据不同情况显示不同颜色以达到美容的效果。
第十实施例使用与第三实施例相似的原料，用上述方法生成单晶。单晶被加工成作为装饰材料的粉状颗粒并粘附在纤维产品上。纤维产品被加工成织物或无纺布。
已经证实了这样的织物在可见光、紫外光和红外光下显示出不同的颜色。例如，可以生产衣服，该衣服在可见光和红外光下是无色和透明的，当被紫外光照射时会产生图案，并且该衣服在可见光下显示蓝色，红外光下显示紫色，和在紫外光下显示粉色至红色。而且，可以生产含有多种装饰材料的衣服并且该衣服在不同类型的照射光下显示出不同的颜色/图案。特别地，当被紫外光照射时，颜色/图案在蓝、绿，粉和红之间变化。
在所述的每个实施例中，主要含可见光范围的荧光被用作可见光源。紫外光源使用可见光的短波界限的光和含紫外区的黑光范围。红外光源使用包含相当宽范围红外光的太阳光。
这样已经描述了本发明的装饰材料的几个具体实施例，但装饰材料并不限于上述实施例，可以广泛地包括具有装饰效果的任何其它产品，如日用品，衣服，包，包括小物品的包装物，包括墙纸和包装纸的纸产品，包含玻璃片和树脂片的建筑材料等等。
通常，可见光的波长范围为360-400nm到760-830nm。紫外光的波长范围为360-400nm(作为可见光的短波界限)到大约1nm。红外光的波长范围为760-830nm(作为可见光的长波界限)到大约1mm。作为红外光源，已知有太阳。太阳的光谱包括可见光谱，并跨越红外光，紫外光，无线电波，和X-射线。荧光用作近似白光的光源。
如上所述，本发明的装饰材料像现有的装饰材料一样，在可见光光下显示出清楚的颜色，并且在黑色光或日光下也具有光发射或色发射特性。而且，本发明的装饰材料在可见光(例如，荧光)，紫外光(例如，黑色光)和红外光(例如，日光)下，显示不同的颜色。
由于上述的特性，本发明的装饰材料具有广泛的应用，如，包括项链，耳环和手镯的附属品，包括钟表，钥匙座，可移动装置，杂货和小物品的日用品，内用品和包括家具和大时钟的艺术造型的物品(法语的古玩)，文具，餐具，包括纸和织物的纤维产品。该装饰材料可以以各种方式使用，如，嵌入，分散和粘附在这些货物和产品上。因而，本发明的装饰材料用作新颖的装饰物和装饰产品。
而且，本发明的装饰材料可以广泛用于带有探测存在/不存在紫外光和红外光及其强度功能的传感器的产品。
权利要求
1.一种含有单晶的装饰材料，单晶用化学式RVO4表示，其中R为选自于Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Yb和Lu的至少一种稀土元素。
2.权利要求1的装饰材料，其中单晶以块状形态使用。
3.一种含有粉状颗粒的装饰材料，该粉状颗粒由化学式为RVO4的单晶加工而成，其中R为选自于Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu的至少一种稀土元素。
4.一种含有微晶体的装饰材料，该微晶体由化学式为RVO4的单晶加工而成，其中R为选自于Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu的至少一种稀土元素。
5.权利要求1到4中任一权利要求的装饰材料，其中装饰材料当被红外光和紫外光中的一种光激发时，以不同于在可见光下显示的颜色进行光发射或色发射。
6.权利要求1到4中任一权利要求的装饰材料，其中装饰材料在紫外光、红外光和可见光下分别显示不同的颜色。
7.权利要求1到4中任一权利要求的装饰材料，其中装饰材料在被紫外光和红外光中的一种光照射时，显示不同于在可见光下显示的颜色。
8.权利要求1到4中任一权利要求的装饰材料，其中当射向装饰材料的照射光在紫外光，红外光和可见光之间转换时，装饰材料瞬时发生颜色改变。
9.一种装饰材料，在紫外光，红外光，和可见光下分别显示不同的颜色。
10.一种装饰材料，当被紫外光和红外光中的一种光照射时，显示出不同于在可见光下显示的颜色。
11.一种装饰材料，包含40.0-60.0mol％的氧化钒和40.0-60.0mol％的稀土元素。
12.权利要求1到11中任一权利要求的装饰材料，其中该装饰材料用作人造宝石，美甲材料，修指甲产品，颜料，美容产品，涂料，珠子，玻璃产品，树脂模具，织物，无纺布和纤维产品中的一种。
13.权利要求1到12中任一权利要求的装饰材料，其中该装饰材料用作紫外线传感器和红外线传感器中的一种。
全文摘要
使用化学式为RVO
文档编号C09K11/82GK1539915SQ200310114738
公开日2004年10月27日 申请日期2003年12月26日 优先权日2002年12月26日
发明者板垣仁, 町田博 申请人:Nec东金株式会社