[发明专利]一种具有增强和调节上转换物质发光功能的光子晶体结构及其制备方法

权利要求书

1.一种制备具有增强和调节上转换物质发光功能的光子晶体结构的方法，其具体步骤如下：

A、光子晶体层制备：将200nm-400nm尺寸的二氧化硅微球分散到溶剂中，配成自组装液，二氧化硅分散溶液的质量浓度为0.5％-2％；然后将溶液超声分散；最后将自组装液加入到自组装区域中，自然干燥后形成光子晶体层；

B、上转换功能物质层制备：将具有近红外上转换功能的无机纳米粉体或有机荧光粉体溶于有机溶剂中配成10^-5-10^-3mol/L浓度的溶液，超声分散，使用喷枪将上转换溶液喷涂到步骤A制备的光子晶体层表面；制得上转换功能物质层；

C、同步骤A制备二氧化硅光子自组装液，然后将二氧化硅自组装液加入到步骤B制得的上转换功能物质层之上，再形成一层光子晶体层；自然干燥得到最终的复合结构；

D、将步骤C制得的复合结构材料放于马弗炉中200-300摄氏度热处理3-5小时，得到具有增强和调节上转换物质发光功能的光子晶体结构；所制备的光子晶体结构由光子晶体层+上转换功能物质层+光子晶体层复合而成，其中所述的光子晶体层是由200-400nm的二氧化硅微球层层自组装构成的，所述的上转换功能物质层是由具有近红外上转换功能的无机纳米粉体或有机荧光粉体平铺而成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤A中所述的溶剂为乙醇或水；步骤B中所述的有机溶剂为环己烷、乙醇或二甲基亚砜。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤A和B中所述的超声分散的参数均为：功率为400-1200w，时间为0.5-1h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤A和C中光子晶体层的厚度均为2-3um；步骤B中上转换功能物质层的厚度在250nm-450nm之间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤B中所述的无机纳米粉体的通式为：NaYF₄:Yb³⁺,R³⁺，其中R³⁺为铥、铒或铕中的一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤B中所述的有机荧光粉体的通式为：Yb_x,R_1-x(TTA)₃Phen，其中R为铥、铒或铕中的一种，x为0.1-0.9之间的任一个实数。