[发明专利]一种颜色随激光功率变化的上转换发光材料

说明书

本发明提供了一种颜色随激光功率变化的上转换发光材料，属于功能材料技术领域。所述上转换发光材料的化学表示式为M：xPr³⁺，yLn³⁺；其中：x为1～10％，y为0～30％；M为基质，Ln为媒介离子，Ln为Nd、Yb、Er、La和Gd中至少一种。本发明在基质上掺杂Pr得到的上转换发光材料，相比于其它材料而言，该发光材料在红外激光的辐射下，可通过调节激光功率改变Pr上转换光子数，从而实现红绿比的调控，获得不同发光颜色。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，尤其涉及一种颜色随激光功率变化的上转换发光材料。

背景技术

稀土掺杂上转换发光材料是一种在红外光激发下发射可见光的发光材料，其在红外探测、生物标识和长余辉发光的警示标识等领域有着重要应用。由于稀土离子具有复杂的能级结构，具有各种能隙和从紫外(UV)到中红外区域的宽发射光谱，已广泛用于掺杂光学材料。如今，上转换材料在显色照明和检测领域越来越受到关注，针对上转换颜色调控方面已有许多报道，但是多采用内部调节方式，即改变掺杂离子种类和浓度的方式。而采用外部调节方式，如改变激发功率方式的报道并不多见，这是由于大多数稀土离子的发光颜色一般不随激光功率的改变而改变，也即发光颜色对应波长的发光强度之间的比值一般不随激光功率的改变而改变。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种颜色随激光功率变化的上转换发光材料。本发明提供的上转换发光材料在800～1064nm近红外波长激光辐射下，通过改变不同激光功率可以获得不同发光颜色。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种颜色随激光功率变化的上转换发光材料，所述上转换发光材料的化学式为M：xPr³⁺，yLn³⁺；其中：x为1～10％，y为0～30％；M为基质，Ln为媒介离子，Ln为Nd、Yb、Er、La和Gd中至少一种。

优选地，所述x为1.5～8％。

优选地，所述x为2～6％。

优选地，所述y为5～25％。

优选地，所述y为10～20％。

优选地，所述y为15％。

优选地，所述基质为氟化物材料。

优选地，所述氟化物材料包括NaYF₄、NaLuF₄、NaGdF₄或NaLaF₄。

优选地，所述Ln为Yb。

优选地，所述上转换发光材料在800～1064nm近红外波长激光辐射下，通过改变激光功率能够实现对上转换过程的光子数进行调控，从而获得不同发光颜色。

本发明提供了一种颜色随激光功率变化的上转换发光材料，所述上转换发光材料的化学式为M：xPr³⁺，yLn³⁺；其中：x为1～10％，y为0～30％；M为基质，Ln为媒介离子，Ln为Nd、Yb、Er、La和Gd中至少一种。本发明在基质上掺杂Pr³⁺得到的上转换发光材料，相比于其它发光材料而言，Pr³⁺的红光发射和绿光发射的上转换过程各不相同，该发光材料在红外激光的辐射下，可通过激发功率实现Pr³⁺上转换发光过程的光子数的调整，从而实现红绿比的调控，获得不同发光颜色。实施例的数据表明：随着激发功率的增大，绿红比逐渐增大，发光颜色向绿光区域偏移。

进一步地，媒介离子的掺杂可以对样品的发光颜色进行调控，例如，Yb³⁺的加入使样品的发光色坐标向黄色区域偏移。

附图说明