[发明专利]一种红外发光材料及包含其的发光装置

说明书

一种红外发光材料及包含其的发光装置，该发光材料包含无机化合物，其中无机化合物化学式为R_wM_xJ_yL_z，其中R元素为Nd、Er、Ho、Yb和Tm中的一种或两种，M元素为La、Gd、Lu、Y和Sc中的一种或多种，J元素为Si和Ge中的一种或两种，L元素为N，或者为N和O，且0＜w≤1，2.5≤x+w≤3.5，5.5≤y≤6.5，10≤z≤12。本发明的红外发光材料发光效率高，发光稳定性强，含有该发光材料的发光装置能够广泛应用于照明和显示系统、光纤通讯、固体激光系统、生物分析传感系统及生物成像系统等领域。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体而言，涉及一种红外发光材料及包含其的发光装置。

背景技术

近年来，红外发光材料被广泛应用于军事侦察、红外伪装、物质分析、医疗检测、感光、光聚合、非线性光学材料等多个领域。稀土红外发光材料是红外发光材料研究的重要部分，其主要集中在稀土氧化物、氟化物、铝酸盐、钨酸盐、磷酸盐和钒酸盐等体系。掺杂Er³⁺、Nd³⁺、Tm³⁺、Ho³⁺、Yb³⁺等稀土离子的无机红外发光晶体材料已被广泛用于照明和显示系统、光纤通讯、固体激光系统、生物分析传感系统及生物成像系统等领域。

目前，常见的掺杂稀土的红外发光材料的基质包括钇铝石榴石(YAG)、氟化锂钇(YLF)、钒酸钇(YVO)等晶体、陶瓷及玻璃和玻璃光纤等。

例如Ikesue,A.等人研究的将Nd掺杂的YAG材料体，制成多晶透明陶瓷材料，并应用于红外固体激光器上(Ikesue,A.,Kinoshita,T.,Kamata,K.,and Yoshida,K.(1995).Fabrication and OpticalProperties ofHigh-Performance PolycrystallineNd:YAGCeramics for Solid-State Lasers.J.Am.Ceram.Soc.78,1033–1040.)。但是，该文献中所述材料为广泛应用的含Nd红外发光材料，存在发光效率低和热稳定性差等问题。即使是常见的掺Nd³⁺的YAG单晶，发光效率也不高。因此，期望一种红外发光材料，比目前红外发光材料发光效率高、热稳定性好。

另外，Woike,M.等人报道了Ln₃Si₆N₁₁(Ln＝La,Ce,Pr,Nd,Sm)和LnSi₃N₅(Ln＝Ce,Pr,Nd)的晶体结构(空间群P4bm)及合成方法(Woike,M.,and Jeitschko,W.(1995).Preparation and Crystal Structure of the Nitridosilicates Ln3Si6N11(Ln＝La,Ce,Pr,Nd,Sm)and LnSi3N5(Ln＝Ce,Pr,Nd).Inorg.Chem.34,5105–5108.)。但是并未应用于发光材料领域。