[发明专利]一种上转换发光材料

说明书

本发明提供一种上转换发光材料，还涉及一种包含所述上转换发光材料的防伪元件，还涉及一种检测所述上转换发光材料和防伪元件的装置及方法。该上转换发光材料具有脉冲调制变色效果。

技术领域

本发明属于安全防伪技术领域，具体涉及一种上转换发光材料，还涉及一种包含所述上转换发光材料的防伪元件，还涉及一种检测所述上转换发光材料和防伪元件的装置及方法。

背景技术

上转换发光材料可以应用于有价证券的防伪识别，通过印刷、涂布等方法把上转换发光材料添加在有价证券上，在外加光源的照射下，上转换发光材料可以产生辐射信号，通过检测辐射信号可以辨别有价证券或商品的真伪，这种方法简单、实用、易于识别。普通的上转换发光材料发光特征单一，可以容易从市场购买获得，伪造者较为容易仿造。因此，需要一种上转换发光材料，使其辐射信号难以被伪造者识别和模仿，提高有价证券的防伪能力。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供一种上转换发光材料，还提供一种包含所述上转换发光材料的防伪元件，还提供一种检测所述上转换发光材料和防伪元件的装置及方法。本发明提供的上转换发光材料具有脉冲调制变色效果，其发光效果难以被伪造者识别和模仿，可以提高有价证券的防伪能力。

本发明提供一种上转换发光材料，其化学元素组成如通式(I)所示， Bi-M-R-E-X(I)，其中：

M为Li,Na,K,Rb,Cs,Be,Mg,Ca,Sr,Ba中的至少一种元素；

R为Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Yb,Lu中的至少一种元素；

E为Ho,Er,Tm中的至少一种元素；

Bi、M、R、E之间的摩尔比为0.8～2:0～1:0.05～0.4:0.001～0.05；

X是使通式(I)的价态平衡的元素，其为O,S,F,Cl,Br,I中的至少一种元素，其在通式(I)中的摩尔数由通式(I)中Bi、M、R、E的摩尔数确定。

本发明所述的上转换发光材料具有脉冲调制变色效果，用特定激发光源激发时，该上转换发光材料同时产生第一发射光和第二发射光；当撤除特定激发光源后，改用脉冲激发光源激发时，第一发射光与第二发射光的强度比随着激发光源的脉冲宽度的减小而增大；当脉冲激发光源的脉冲宽度小于临界脉冲宽度t_c时，第一发射光与第二发射光的强度比的变化引起该上转换发光材料肉眼可见的颜色变化，其中所述特定激发光源与所述脉冲激发光源的波长相同。

在某些实施方案中，所述特定激发光源为紫外光源(波长为 200-400nm)、可见光源(波长为400-750nm)或红外光源(波长为750nm)，优选为红外光源(波长为750nm，例如波长为980nm)。

在某些实施方案中，所述临界脉冲宽度t_c为0.001ms-1000ms，例如 0.1ms。

在某些实施方案中，本发明所述的通式(I)中M为Li,Na,Mg,Ca 中的至少一种元素。

在某些实施方案中，本发明所述的通式(I)中R为Y,Yb,Lu中的至少一种元素。

在某些实施方案中，本发明所述的通式(I)中R为Yb。

在某些实施方案中，本发明所述的通式(I)中E为Ho,Er,Tm中的至少一种元素。

在某些实施方案中，本发明所述的通式(I)中E为Er。

在某些实施方案中，本发明所述的通式(I)中X为O、F或二者的组合。

在某些实施方案中，本发明所述的通式(I)中X为O和F的组合。