红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米荧光材料技术领域，具体为一种红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料及其制备方法。该材料由上转换发光中心核和两种上转换发光壳层、惰性隔离层、能量传递层和能量吸收层五种类型的壳层组成；上转换发光中心核与各能量吸收层吸收特定波长的激发光；能量传递层传递能量吸收层与可见发光层之间的能量；惰性隔离层通过能量传递禁阻的惰性材料隔离各个发光中心使其荧光过程互不影响；调节各能量吸收层厚度，以达到过滤红外激发光强度，使得各能量吸收层各自吸收不同波长红外激发光的能量，并最终传递到对应不用的发光中心；本发明专利技术实现了红绿蓝三原色相互独立的荧光发射。该纳米材料可用于体三维彩色显示领域。

Infrared excitation RGB orthogonal fluorescence emission upxonverted nanometer crystal material and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of nano fluorescent material, in particular to a infrared excitation RGB fluorescent emission on orthogonal conversion nano crystal material and preparation method thereof. The material from the upconversion luminescence center of nuclear and two kinds of upconversion shell, inert isolation layer, energy transfer layer and energy absorption layer of five types of shell composition; upconversion luminescence center and the nuclear energy absorbing layer to absorb certain wavelengths of excitation light; energy transfer layer transfer between the energy absorption layer and the visible light emitting layer energy; inert isolation layer through energy transfer forbidden inert material for isolating the light emitting center make the fluorescence process do not affect each other; adjusting the energy absorption layer thickness, in order to filter the infrared laser light intensity, the energy absorption layer of the self absorption energy of different wavelengths of infrared luminescence, luminescence center and finally delivered to the corresponding use; the invention realizes the fluorescence emission of three primary colors independent. This nano material can be used in the field of volumetric 3D color display.

【技术实现步骤摘要】
红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料及其制备方法
本专利技术属于纳米荧光材料
，具体涉及可见光波段红绿蓝三色独立正交荧光发射的上转换纳米晶体材料及其制备方法。
技术介绍
现代信息社会，可视信息传输和表现的重要性逐步增强。其中三维彩色显示能即时表现全方位角度的动态信息，与平面显示相比不受观察角度影响。三维立体显示技术在光信息、医疗、国防等领域具有广泛的应用前景。目前常见的虚拟三维显示主要通过人双眼的视差，通过双眼接受图像差异产生伪三维显示。另一方面全息影像技术利用光的衍射干涉，在特定空间中产生真实的三维图像，但全息影像技术对观察范围和显示空间有较大限制，并且需要大规模移动部件，不适合复杂的显示控制。与此相比，体三维显示技术显示的是具有物理景深的真实立体图像。将透明固体介质充满三维空间区域，通过激光有选择的定点激发显示体内部，可以激发出荧光。当激光按设定的方法，快速扫描并激发显示体内部空间点时，利用人眼视觉的暂留效应，就可以形成一幅三维立体图像。扫描过程以一定的频率进行变换，就能获得动态的图像。1997年，Downing开创了稀土氟化物玻璃的三维显示技术，成功进行了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料，激发红外光分别为1532 nm，808 nm，980 nm；其特征在于，具有一核、七壳层的核壳结构，其中，一核为上转换发光中心核，能同时吸收1532 nm近红外激光能量；七壳层从内到外依次为：惰性隔离层、内层上转换发光层、能量传递层、808 nm近红外激光能量吸收层、惰性隔离层、外层上转换发光层同时也是980 nm近红外激光能量吸收层、惰性隔离层；通过调节各个能量吸收层的厚度，可以达到过滤对应波长的红外激发光强度，使得各个能量吸收层各自独立地吸收不同波长红外激发光的能量，并将其最终传递到对应不同的发光中心。

【技术特征摘要】
1.一种红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料，激发红外光分别为1532nm，808nm，980nm；其特征在于，具有一核、七壳层的核壳结构，其中，一核为上转换发光中心核，能同时吸收1532nm近红外激光能量；七壳层从内到外依次为：惰性隔离层、内层上转换发光层、能量传递层、808nm近红外激光能量吸收层、惰性隔离层、外层上转换发光层同时也是980nm近红外激光能量吸收层、惰性隔离层；通过调节各个能量吸收层的厚度，可以达到过滤对应波长的红外激发光强度，使得各个能量吸收层各自独立地吸收不同波长红外激发光的能量，并将其最终传递到对应不同的发光中心。2.根据权利要求1所述的红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料，其特征在于，所述的上转换发光中心核与上转换发光壳层包括基质和发光中心；其中，基质材料选自：氟化物、氧化物、硫氧化物或卤化物；所述氟化物选自：CaF2、BaF2、LaF3、YF3、ZnF2、NaYF4、NaYbF4、LiYF4、KYF4、NaGdF4或NaLuF4；所述氧化物选自：La2O3、Y2O3、Yb2O3、Gd2O3或Lu2O3；所述硫氧化物选自Y2O2S、CaS2或La2S3；所述卤化物选自Cs3Lu2Br9；发光中心稀土离子包括Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+中的一种或者几种；发光中心的摩尔含量为0.01%~100%。3.根据权利要求1或2所述的红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料，其特征在于，所述的能量传递层包括基质和能量迁移中心两部分；其中，基质材料包括：氟化物、氧化物、硫氧化物或卤化物；所述氟化物选自：CaF2、BaF2、LaF3、YF3、ZnF2、NaYF4、NaYbF4、LiYF4、KYF4、NaGdF4或NaLuF4；所述氧化物选自：La2O3、Y2O3、Yb2O3、Gd2O3或Lu2O3；所述硫氧化物选自Y2O2S、CaS2或La2S3；所述卤化物选自Cs3Lu2Br9；能量迁移中心材料为Nd3+、Yb3+中的一种或者两种；能量迁移中心的摩尔含量为0.01%~50%。4.根据权利要求3所述的红外光激发红绿蓝三色正交荧光发射的上转换纳米晶体材料，其特征在于，所述的能量吸收层包括能量吸收中心和能量迁移中心两部分；其中，能量吸收中心材料为Nd3+、Yb3+中的一种或者两种；能量吸收中心的摩尔含量为10%~90%；能量迁移中心材料为Nd3+、Yb3+中的一种或者两种；能量迁移中心的摩尔含量为0.01%~50%。5.一种如权利要求1—4之一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凡，刘玄，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31