[发明专利]一种上转换多色及白光纳米荧光体复合薄膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种上转换多色及白光纳米荧光体复合薄膜的制备方法，包括将荧光纳米晶溶解于乙酸丁酯，并与PMMA的氯仿溶液混合得到荧光纳米晶/PMMA氯仿溶液的步骤；荧光纳米晶为NaYF₄:xYb³⁺,yRE1³⁺,zRE2³⁺纳米晶或NaYF₄:xYb³⁺,yRE1³⁺,zRE2³⁺@NaYF₄核壳结构纳米晶；RE1和RE2分别为Tm、Er或Ho，RE1和RE2不同；按摩尔百分比计，0x≤40％，0≤y≤15％，0≤z≤15％，且y和z不同时为0。与现有技术相比，本发明通过引入乙酸丁酯增加荧光纳米晶在PMMA的氯仿溶液中的溶解度和分散性，旋涂可获得高透明度、高发光亮度、均匀性好的复合薄膜。

技术领域

本发明涉及稀土掺杂上转换纳米晶与聚甲基苯烯酸甲酯复合薄膜的制备，尤其是涉及一种NaYF₄:Yb³⁺,RE³⁺@NaYF₄/PMMA(RE＝Tm,Er,Ho,Er/Tm,Ho/Tm)上转换发光纳米复合薄膜制备方法。

背景技术

上转换发光是吸收多个低能光子发射一个高能光子的反stocks发光过程。稀土掺杂上转换纳米荧光材料因具备光稳定性强、发射带狭窄、荧光寿命长等诸多不可替代的优点，而在信息存储、生物成像、白光照明及太阳能电池等方面有着广泛应用。Yb³⁺，RE³⁺(RE＝Tm,Er,Ho,Er/Tm,Ho/Tm)共掺杂上转换发光材料可以把低能的近红外光转换为高能的可见光。在980nm激发下，通过Yb³⁺离子吸收和能量传递，可以获得源于Er³⁺离子位于520nm、540nm左右的绿光发射、以及位于654nm左右的红光发射；源于Ho³⁺离子位于488nm左右的蓝光发射、位于535nm左右的绿光发射和643nm左右的红光发射；源于Tm³⁺离子位于455nm、476nm左右的蓝光发射及650nm左右的红光发射。因此，当组合Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺与Yb³⁺的双掺杂或三掺杂，便能实现上转换多彩发光以及白光发射。

基质材料的选取对于制备高效率的上转换发光材料至关重要。在众多基质材料中，以六方相NaYF₄为典型代表的氟化物由于具有较低的声子能量、宽波长的光学透过性、较小的折射率等优点而被深入研究，但表面荧光淬灭、多声子无辐射跃迁等因素仍在很大程度上制约了其上转换发光强度和效率，而设计核壳结构和进行表面修饰是有效提高上转换效率的方法之一。

另一方面，薄膜材料在很多应用上较粉末荧光体具有更多的优点，比如：薄膜荧光体的物理化学性质稳定；薄膜荧光体具有较高的光透性，有利于荧光体对激发光的吸收和发射；薄膜中纳米荧光体的分布均匀致密，通过激光刻蚀等技术可以制备出高像素的显示屏。因此，随着薄膜制备技术的提高，上转换荧光纳米复合材料必将获得更广泛的应用。但是目前大多采用将荧光粉直接加入成膜基底材料的溶液中，一般情况下，由于荧光粉在成膜基底材料的溶液中溶解度很低，导致获得的薄膜存在不均匀、透明度不好、荧光强度低的缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种上转换多色及白光纳米荧光体复合薄膜的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种上转换多色及白光纳米荧光体复合薄膜的制备方法，包括将荧光纳米晶溶解于乙酸丁酯，并与PMMA的氯仿溶液混合得到荧光纳米晶/PMMA氯仿溶液的步骤；