[发明专利]一种上转换多色荧光体薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种上转换多色荧光体薄膜，其特征在于：是Er³⁺、Tm³⁺和Yb³⁺中的一种或几种稀土离子共掺杂钛酸盐形成的上转换多色荧光体薄膜，其化学式为Bi_4-x-y-zEr_xTm_yYb_zTi₃O₁₂，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1。

2.根据权利要求1所述的上转换多色荧光体薄膜，其特征在于：上转换多色荧光体薄膜的厚度为200～400nm。

3.权利要求1所述的上转换多色荧光体薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、配料：

(1)按摩尔比，五水合硝酸铋：五水合硝酸铒：五水合硝酸铥：五水合硝酸镱：酞酸正四丁酯＝(4-x-y-z):x:y:z:3，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1；称取五水合硝酸铒，五水合硝酸铥，五水合硝酸镱和酞酸正四丁酯，称取五水合硝酸铋的量为理论用量的105～115％；

(2)称取溶剂冰醋酸、乙二醇甲醚和乙酰丙酮，其中，乙酰丙酮与钛酸正四丁酯的摩尔比为2:1，冰醋酸和乙二醇甲醚的体积之和与乙酰丙酮的体积比为(20～30):1，冰醋酸和乙二醇甲醚的体积比为1:2；

步骤2、制备上转换多色荧光体前驱液：

将五水合硝酸铋、五水合硝酸铒、五水合硝酸铥和五水合硝酸镱，加入由冰醋酸和乙二醇甲醚构成的混合溶剂中，搅拌并加热至40～60℃，保温5～30min后，降至室温；再加入酞酸正四丁酯和乙酰丙酮混合溶液，室温搅拌1～2h，用滤纸过滤，配制出上转换多色荧光体前驱液；

步骤3、制备上转换多色荧光体前驱膜：

(1)采用旋转涂覆法将上转换多色荧光体前驱液涂覆在衬底上，旋转涂覆的速度为2000～5000r/min，旋转涂覆时间为20～60s；将涂覆前驱液的衬底在烤胶台上，烘烤2～6min，冷却；

(2)按照步骤3(1)的方法，在衬底上重复制取薄膜共6～12层，得到上转换多色荧光体前驱膜；

步骤4、制备上转换多色荧光体薄膜：

在空气气氛中，将上转换多色荧光体前驱膜放入马弗炉中，以1～10℃的升温速率升至600～800℃，恒温10～80min后，随炉冷却至室温，制备出上转换多色荧光体薄膜。

4.根据权利要求3所述的上转换多色荧光体薄膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤2上转换多色荧光体前驱液的浓度为0.03～0.1mol/L。

5.根据权利要求3所述的上转换多色荧光体薄膜的制备方法，其特征在于：所述的步骤3(1)衬底为石英玻璃或单晶硅耐高温材料。