[发明专利]一种有机无机复合发光材料及其制备方法

说明书

本发明提供的有机无机复合发光材料，包括依次层叠的无机发光颗粒层，任意一层所述无机发光颗粒层包括若干颗有序排列的无机发光颗粒，相邻的所述无机发光颗粒层之间以及相邻的所述无机发光颗粒之间均填充和/或粘结有透明有机材料，且所有的无机发光颗粒平行或者垂直于某一固定晶面方向排列，同传统的透明有机无机复合发光材料相比，引入了贝壳仿生的设计结构，通过将特定形状的无机发光颗粒层层有序堆叠，所有颗粒平行或者垂直于某一固定晶面方向排列，克服双折射光损耗，可以实现大尺寸的块体材料及很高的固含量，克服传统透明有机无机复合发光材料要么只能做成薄膜，要么固体含量非常低的问题，提高了有机无机复合材料的发光的亮度，扩大其应用场景。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，特别涉及一种有机无机复合发光材料。

背景技术

具有透明特点的块体发光材料类型有晶体、玻璃、透明陶瓷和有机无机复合材料。该类材料具有广阔的应用需求，例如作为激光介质、白光LED光转换体、大功率激光照明光转换体、信息存储材料等。然而，晶体材料需要将原料熔融后通过提拉法生长，具有工艺复杂、生产周期长、价格昂贵等问题。透明陶瓷材料解决了晶体材料生长困难的问题，但是由于材料中普遍存在的双折射现象，只有部分各向同性的立方晶相材料能够实现透明陶瓷制备。玻璃材料克服了晶体和透明陶瓷材料的缺陷，但是由于玻璃的晶体场很弱，存在发光中心离子发光效率低的问题。

为解决上述问题，科学家将无机发光颗粒与透明有机材料复合，制备成透明材料，利用有机材料实现透明块体，利用无机颗粒实现发光，该技术解决了传统无机块体材料工艺复杂、价格昂贵的问题，但是由于无机颗粒在透明有机材料中属于散射中心，大量掺杂必然导致块体材料不再透明，因此要么将有机无机复合材料做成薄膜，要么将无机颗粒在有机材料中掺杂浓度降低，小于10％的体积分数，严重降低了有机无机复合材料的发光的亮度，限制其应用场景。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种发光亮度高应用场景广泛的有机无机复合发光材料。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种有机无机复合发光材料，包括依次层叠的无机发光颗粒层，任意一层所述无机发光颗粒层包括若干颗有序排列的无机发光颗粒，相邻的所述无机发光颗粒层之间以及相邻的所述无机发光颗粒之间均填充和/或粘结有透明有机材料，且所有的无机发光颗粒平行或者垂直于某一固定晶面方向排列。本发明提供的有机无机复合材料气孔率小于10％，所述透明有机材料与所述无机发光颗粒的折射率之差小于±0.1。

在其中一些实施例中，所述无机发光颗粒具有片状或棒状或纤维状。

在其中一些实施例中，所述无机发光颗粒为单晶或者玻璃。

在其中一些实施例中，所述无机发光颗粒为缺陷发光中心离子的发光体或半导体发光体，所述缺陷发光中心离子的发光体包括掺杂有稀土元素或者过渡族金属或者色心。

在其中一些实施例中，任意一层所述无机发光颗粒层中所述无机发光颗粒的体积分数大于30％且小于100％。

在其中一些实施例中，所述透明有机材料在任意维度的尺寸大于1mm。

在其中一些实施例中，所述透明有机材料为透明液体材料。

在其中一些实施例中，所述透明有机材料为可挥发性透明液体材料，液体挥发后材料将变为不透明发光材料，可通过控制挥发和加入液体实现透明和不透明特性控制。

在其中一些实施例中，所述透明液体材料为酒精、乙二醇、甲醇等具有透明特点的有机物，选择液体材料的关键是考虑其折射率与无机发光颗粒的折射率之差小于0.1。

另外，本发明还提供了一种所述的有机无机复合发光材料的制备方法，包括下述步骤：

获取所述无机发光颗粒；