[发明专利]一种紫外响应稀土光转换膜及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外响应稀土光转换膜的制备方法和用途，特别是指一种应用于CCD（Charge Coupled  Device，电荷耦合器件）或CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，附加金属氧化物半导体组件）等物体表面的紫外响应光转换膜及其制备方法和用途。该光转换膜可应用于紫外成像中，拍摄印在基材表面肉眼不可见的指纹图像，是理想的无损现场刑事侦察工具。

背景技术

指纹的印记基本分为三类: 汗潜指纹、可见指纹和立体指纹。到目前为止, 最常见的是汗潜指纹。汗潜指纹是由汗液形成，汗液可来自于手指本身,也可来自于手指与脸、手指和身体有皮脂腺的地方无意识的接触而带有。处理或提取汗潜指纹进行检验的常用方法是在指纹上用灰粉、黑粉进行显现，或者用碘、本三酮等进行熏显、染色，又或者是蘸上荧光指纹粉，再以紫外灯照射使指纹显现。但这些方法都会损伤原来的指纹物证。

紫外指纹成像和检测技术则能弥补上述方法的不足。紫外指纹成像技术的原理是：物质对可见光的反射规律和对紫外光的反射规律存在很大差别。两种或多种物质混杂在一起，在可见光下各种物质间的反差可能很小或没有反差，人眼就观察不到物质间的反差。同样这些物质在紫外光下就可能存在显著的反差，但人眼不能直接观察到紫外图像。如果要观察到这种反差就必须将紫外图像转换为可见图像，传统的方法是紫外照相，但由于在紫外照相前及照相过程中，操作者不能观察到痕迹的形态和位置，以致紫外照相操作困难。

为解决紫外照相的问题，目前，市场上已推出新型的紫外图像观察照相系统，该系统通过超强紫外增强管的图像转换功能，使操作者直接观察到可见的指纹图像，即操作者可以在紫外照相前清晰、准确地发现和观察潜在的指纹痕迹，使紫外照相目标明确，对照相结果可以准确预测，并方便地进行指纹图像照相。因此克服了以往短波紫外照相时指纹不可见，不容易掌握理想的紫外光入射角度和指纹定位的局限，提高了指纹的现场提取率，是理想的无损现场刑事侦察工具。但这类照相系统价格昂贵，体积庞大，结构复杂，而且不易拆卸检修，因而大大阻碍其普及应用。

因此，开发价格低廉、使用方便、指纹成像清晰的紫外图像观察照相系统，成为当前的研究热点。本专利从当前紫外图像观察照相系统的缺点出发，开发新型的紫外指纹成像技术，在实现紫外图像观察功能的同时降低仪器成本和简化操作等。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种紫外响应稀土光转换膜，以增强CMOS或CCD硅基成像器件对紫外光响应的能力，实现指纹的有效成像和实时拍摄。

本发明所采取的技术方案是：

一种紫外响应稀土光转换膜，是由稀土配合物或稀土配合物与高透光率的成膜材料组成的具有改变光波波长功能的光转换膜，该膜能将紫外光区的光转换到成像器件敏感的波段。

所述的紫外响应稀土光转换膜的制备步骤如下：

1）将稀土元素与配体混合制备得到稀土配合物；

2）将稀土配合物和高透光率成膜材料混合均匀后，通过涂膜工艺在器件表面涂敷制得稀土光转换膜；

所述稀土配合物在高透光率成膜材料中的浓度为0.1～100%。

所述涂膜工艺包括流涂、喷涂、提拉、旋涂等工艺。

作为优选的，所述稀土元素包括铕或/和铽，或由铕或/和铽与其他稀土元素共同组成，且铕或铽的含量占配合物中稀土摩尔百分含量的60%以上。

所述其他稀土元素可以为钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、钆、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的至少一种。

作为优选的，所述配体为芳香羧酸类、含磺酸基的芳烃类、含羟基的芳烃类和杂环类有机物中的一种或几种。这些配体均具有较大的吸光系数，并可将吸收的光能有效地传递给稀土离子，使稀土离子发出其特征荧光。

所述稀土配合物的制备步骤如下：

1）将稀土元素与配体混合，所述稀土元素与配体的摩尔比为1：1～4；

2）往步骤1）所得的混合物中加入溶剂，混合均匀，所述溶剂为亚砜类、酰胺类、醇类有机物、水或重水中的至少一种；

3）搅拌下，调节步骤2）所得混合溶液的pH=5～8；

4）加热蒸干步骤3）所得溶液中的溶剂，即得稀土配合物。

作为优选的，所述高透光率成膜材料为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、环氧树脂类、有机硅类、聚丙烯酸酯类、聚氨酯类、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物和聚碳酸酯等聚合物中的一种或几种。