專利名稱：彩色上轉(zhuǎn)換材料制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光物理學(xué)中發(fā)光材料的合成方法。
背景技術(shù)：
彩色上轉(zhuǎn)換材料能將各種不可見紅外波段光束轉(zhuǎn)換成可見光，如用于各類半導(dǎo)體激光器的紅外光檢測，紅外發(fā)光二極管發(fā)射光跟蹤，YAG等大型激光器光束校對。用于紅外防偽可以印刷涂抹于紙張、塑料、纖維制品表面，主要用于商品、商標(biāo)證券等的防偽，其識別只要通過紅外線遙控器或半導(dǎo)體激光器即可。具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)靈敏、使用壽命長、安全性能好、應(yīng)用范圍廣等特點。該類產(chǎn)品對紅外光束可有效的實現(xiàn)探測、跟蹤、識別、校對，適用于科研、醫(yī)療、光纖通信、工業(yè)加工、軍事國防等領(lǐng)域。
目前現(xiàn)有制備上轉(zhuǎn)換材料的方法大多是采用干法或濕法制成，而大規(guī)模生產(chǎn)目前只有綠色上轉(zhuǎn)換材料可以實現(xiàn)，該類制備工藝復(fù)雜，不易穩(wěn)定，且價格昂貴。專利文獻CN1183552、CN1185475、US5525380、US5541012中對上述方法有所報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種彩色上轉(zhuǎn)換材料制備方法，使用該方法可以實現(xiàn)紅色、藍色、綠色發(fā)光。本發(fā)明是將含釔Y、釓Gd、鑭La、鐿Yb、鉺Er、銩Tm、鈥Ho、鏑Dy、Ce鈰或鐠Pr的化合物為其氧化物、氟化物、氯化物、硫化物至少一種按一定化學(xué)比例混合，同時加入含鈉Na、鉀k、鋰Li、鈹Be、鋇Ba、鋁Al、鈣Ca、鋯Zr、硼B(yǎng)、鎂Mg或鋅Zn化合物，為其氟化物、氯化物、氧化物至少一種與其混合，并研磨；也可以是氧化物、氯化物、硫化物，加入氫氟酸，制成氟化物；在500-1100℃高溫下燒結(jié)；燒結(jié)合成時將材料放置在鉑金坩鍋中，加蓋密封，并在真空中或含有氧氣氛、氟氣氛、氯氣氛、硫氣氛保護下完成，其可以是玻璃態(tài)、陶瓷態(tài)、微晶顆粒態(tài)再研成粒度為100～400目的粉末即成。
本發(fā)明具有工藝簡單，化學(xué)合成成本低廉，材料發(fā)光效率較高，適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)特點。該類材料可以被0.8-1.6微米的不可見紅外光激發(fā)，發(fā)出紅、藍、綠色的可見光，其粒度為10-50um或塊體，上述紅外發(fā)光材料使用功率10mW即可起亮，其發(fā)光強度與紅外器件功率成一定的正比增長關(guān)系，用其生產(chǎn)的器件產(chǎn)品基材可以是紙板、塑料、玻璃、陶瓷、鐵板，并可根據(jù)要求訂制各種形狀、面積、顏色、圖案、特殊性能的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種彩色上轉(zhuǎn)換材料的制備方法，其特征在于(a)該材料由下列組分組成(摩爾百分比)含釔Y、釓Gd或鑭La的化合物中的至少一種55～90％含鐿Yb化合物 18～40％含鉺Er、銩Tm、鈥Ho、鏑Dy、鈰Ce或鐠Pr的化合物中的至少一種2～4％含鈉Na、鉀k、鋰Li、鈹Be、鋇Ba、鋁Al、鈣Ca、鋯Zr、硼B(yǎng)、鎂Mg或鋅Zn化合物中的至少一種 1～2％(b)將上述組分按摩爾百分比稱重，研磨混合均勻，在500～1100℃恒溫2～8小時，制成燒結(jié)體，其可以是玻璃態(tài)、陶瓷態(tài)、微晶顆粒態(tài)，再研磨成粒度為100～400目的粉末即成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色上轉(zhuǎn)換材料的制備方法，其特征在于含釔Y、釓Gd、鑭La、鐿Yb、鉺Er、銩Tm、鈥Ho、鏑Dy、Ce鈰或鐠Pr的化合物為其氧化物或氟化物或氯化物或硫化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色上轉(zhuǎn)換材料的制備方法，其特征在于鈉Na、鉀k、鋰Li、鈹Be、鋇Ba、鋁Al、鈣Ca、鋯Zr、硼B(yǎng)、鎂Mg或鋅Zn的化合物為其氟化物或氯化物或氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彩色上轉(zhuǎn)換材料的制備方法，其特征在于將含釔Y、釓Gd、鑭La、鐿Yb、鉺Er、銩Tm、、鏑Dy、鈰Ce、鈥Ho或鐠Pr的氧化物中加入氫氟酸，制成氟化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色上轉(zhuǎn)換材料的制備方法，其特征在于合成時應(yīng)在真空中或含有氧氣氛、氟氣氛、氯氣氛、硫氣氛的保護下高溫?zé)Y(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彩色上轉(zhuǎn)換材料的制備方法，其特征在于該類材料可以被0.8-1.6微米的不可見紅外光激發(fā)，發(fā)出紅、藍、綠色的可見光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種彩色上轉(zhuǎn)換材料制備方法,屬于發(fā)光物理學(xué)中發(fā)光材料的合成方法。(a)該材料由下列組分組成(摩爾百分比):含釔、釓或鑭的化合物中的至少一種55～90%,含鐿化合物18～40%,含鉺、銩、鈥、鏑、鈰或鐠的化合物中的至少一種2～4%,含鈉、鉀、鋰、鈹、鋇、鋁、鈣、鋯、硼、鎂或鋅化合物中的至少一種1～2%,將上述組分按摩爾百分比稱重,研磨混合均勻,在500～1100℃恒溫2～8小時,制成燒結(jié)體,其可以是玻璃態(tài)、陶瓷態(tài)、微晶顆粒態(tài),再研成粒度為100～400目的粉末即成。本發(fā)明具有工藝簡單,化學(xué)合成成本低廉,材料發(fā)光效率較高,適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)特點。
文檔編號C09K11/77GK1357599SQ01138920
公開日2002年7月10日 申請日期2001年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月23日
發(fā)明者鄭巖, 侯秀潔 申請人:長春科潤光電子材料科技有限公司, 鄭巖