[发明专利]一种上转换发光材料

权利要求书

1.一种上转换发光材料，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。

2.根据权利要求1所述的上转换发光材料，其特征在于，该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。

3.根据权利要求1所述的上转换发光材料，其特征在于以下i)至v)中的任意一项或多项：

i)M为Li,Na,Mg,Ca中的至少一种元素；

ii)R为Y,Yb,Lu中的至少一种元素，优选为Yb；

iii)E为Ho,Er,Tm中的至少一种元素，优选为Er；

iv)X为O、F或二者的组合，优选为O和F的组合；

v)Bi、M、R、E之间的摩尔比为0.8～1.6:0.2～1:0.1～0.4:0.01～0.04。

4.根据权利要求1至3任一项所述的上转换发光材料，其化学元素组成如通式(II)所示，

Bi-M-Yb-Er-O-F(II)，其中：

M的定义如权利要求1或3所述；

Bi、M、Yb、Er之间的摩尔比如权利要求1或3所述；

O和F在通式(II)中的摩尔数由通式(II)中Bi、M、Yb、Er的摩尔数确定，

优选地，Bi和O之间的摩尔比为1:2，F在通式(II)中的摩尔数由通式(II)中M、Yb、Er的摩尔数确定，

优选地，所述的上转换发光材料由包括以下步骤的方法制备得到，

1)提供含Bi元素的化合物、含M的化合物、含R的化合物、含E的化合物，这些化合物中含有使化合物价态平衡的X；

2)将Bi元素的化合物、含M的化合物、含R的化合物、含E的化合物按照所需摩尔比混合粉碎，将粉碎后的粉末在600-800℃的温度下煅烧4-6小时；或者

将粉碎后的粉末在600-800℃的温度下煅烧2-3小时，将煅烧产物粉碎，然后在600-800℃的温度下再煅烧2-3小时；

3)冷却步骤2)所得产物，然后将其研磨成粉末状；

4)可选地，用乙醇清洗步骤3)所得粉末状产物，干燥，

优选地，所述含Bi元素的化合物为Bi₂O₃；

优选地，所述含M的化合物为NaF、CaF₂、MgF₂或LiF；

优选地，所述含R的化合物为YbF₃；

优选地，所述含E的化合物为ErF₃。

5.根据权利要求1至3任一项所述的上转换发光材料，其特征在于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)及红外光源(波长为750nm)，优选为红外光源(波长为750nm，例如波长为980nm)。

6.根据权利要求1至3任一项所述的上转换发光材料，其特征在于所述临界脉冲宽度t_c为0.001ms-1000ms，例如0.1ms。

7.权利要求1至6任一项所述的上转换发光材料在制备防伪原件中的用途。