[發明專利]一種上轉換白光熒光粉的激光激勵制備方法

在審

• 申請號: 201811035649.1
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109181698A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 曾和平;江夢慈
• 申請（專利權）人: 上海朗研光電科技有限公司;華東師范大學
• 主分類號: C09K11/85
• 分類號: C09K11/85;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種上轉換白光熒光粉的激光激勵制備方法，其包括如下步驟：將堿金屬氟化物、稀土金屬化合物混合后，研磨至均勻，得到混合粉體；將所述混合粉體堆疊成圓柱形后，用激光進行照射燒結，得到塊狀體；將所述塊狀體進行研磨至顆粒大小均一，得到所述上轉換白光熒光粉。本發明基于研究上轉換白光熒光粉激光激勵自蔓延調控方法，這種方法不但包含了有效的通過釓離子濃度調控晶格結構的相位，還提出了陰離子環境調控理論。通過釓離子和氟離子的聯合作用，既有利于形成顆粒尺寸較小的納米晶體，又有助于晶格結構相位由立方相轉變為六角相，從而在多個維度上影響熒光材料的發光效率及顏色屬性。

技術領域

本發明涉及一種熒光粉發光調控方法，基于激光激勵自蔓延調控微納晶粒界面與相 變，調控上轉換白光熒光紅黃藍三基色的成分和比例。

背景技術

近年來，上轉換白光熒光材料以其特殊的性能和廣泛的用途成為研究的焦點，它在 全色顯示、熒光防偽、太陽能電池、生物標記探針等方面有很大的潛在應用價值。

目前關于上轉換白光材料的研究有很多，而對上轉換白光的調節主要是通過控制白 光三基色紅色、黃色、藍色的成分和比例進行調控。現階段最為通用的上轉換材料制備方法是水熱法，最為通用的白光調制方法是通過在基質結構中摻雜釓離子等離子半徑較大的離子，進而改變基質結構，促進結構由立方相向六角相方向轉變，從而提高發光效 率，改變白光成分中紅光和藍光的強度比值。然而這種方法耗時較長，產率較低，調制 手段較為單一，效果不夠理想。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種上轉換白光熒光粉激光激勵自蔓延調控方法，其能夠高效率合成和生產上轉換白光熒光材料，且能有效的調控發光強度及 顏色的變化。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種上轉換白光熒光粉的激光激勵制備方法，其包括如下步驟：

將堿金屬氟化物、稀土金屬化合物混合后，研磨至均勻，得到混合粉體；

將所述混合粉體堆疊成圓柱形后，用激光進行照射燒結，得到塊狀體；

將所述塊狀體進行研磨至顆粒大小均一，得到所述上轉換白光熒光粉；

其中，所述稀土金屬化合物為稀土金屬氧化物和/或稀土金屬氟化物。

作為優選方案，所述堿金屬氟化物包括氟化鈉、氟化鉀和氟化鋰中的至少一種。

作為優選方案，所述稀土金屬氧化物包括氧化釓。

作為優選方案，所述稀土金屬氟化物包括氟化釔、氟化鐠、氟化釓、氟化鐿中的至少一種。

作為優選方案，所述激光光斑的直徑與圓柱形的直徑相同。

作為優選方案，所述激光的波長為980nm。

作為優選方案，所述激光的輸出功率為36W。

本發明的原理在于：

激光燒結的同時，共振激化稀土敏化離子(鐿離子)并與激活離子實現能量轉移和再激化，基于稀土離子激化態催化激光燒結高溫固相反應。通過稀土離子混合摻雜敏化 與(或)激活離子，誘導敏化離子的激光共振激化、敏化離子激化態向激活離子的能量 轉移、激活離子激化態的再激化及多步級聯激化、以及敏化離子的合作激化及能量轉移 等，能量轉移伴隨的無輻射躍遷增強作用區內溫度，激化到高激化態的稀土敏化離子及 稀土激活離子具有更好的高溫催化活性，從而催化激光燒結的高溫固相反應，在激光燒 結區域生長出微晶或納晶。