CN109071241A - 发光材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及式(I)所代表的材料:(M’)8(M”M”’)6O24(X,X’)2:M””,式(I)。此外,本发明涉及发光材料、涉及不同用途、并涉及器件。
Description
技术领域
本发明涉及材料、涉及发光材料、涉及器件、并涉及该材料的用途。
发明背景
存在多种基于发光元件的发光组件和器件,其中由发光元件发射的光的颜色或波长必须被转换成一种或多种其它颜色或波长。典型的例子是白光LED,其中初始波长范围(例如在光谱的紫外、蓝色或绿色部分中)被转换成包含几种波长范围的光。白光例如用于照明应用。其中利用波长转换的发光组件和器件的其它典型例子是用于呈现字母数字与图形信息的各种显示器、背光装置、以及荧光灯。
通常通过接收和吸收由发光元件发射的第一波长范围的光并在一个或多个其它波长范围处发射吸收的能量的发光材料来进行波长转换。
由于本领域中已知的这一目的,存在多种不同的发光材料,通常称为“磷光体”。但是,发射余辉(afterglow)最长的材料含有稀土元素(镧系元素)或其它重金属元素。此类长期而明亮发光的商用材料的实例是例如Sr2MgSi2O7:Eu,Dy(蓝色)、CaAl2O4,Eu,Nd(蓝色)、Sr4Al14O25:Eu,Dy(蓝/绿色)、SrAl2O4:Eu,Dy(绿色)和Y2O2S:Eu,Mg,Ti(红色)。所报道的最长持续时间在近红外(NIR)区域内,并已针对Zn3Ga2Ge2O10:Cr(不可见发射,持续时间超过360小时)观察到这一点。现有技术还认识到,一些白色余辉材料,例如CdSiO3:Dy、Y2O2S:Ti、CaSnO3:Tb和Ca2MgSi2O7:Dy,具有最长的余辉。
因此,所有表现最好的材料均含有稀土金属和/或其它重金属元素。使用稀土金属以及类似Bi和Ge的元素的必要性提高了这些材料的生产成本。此外,重金属元素如Cd通常被认为对环境或人体有害。本发明人因此已经认识到需要新材料,其提供长余辉而不含有任何稀土金属或其它重金属离子。
发明目的
本发明的目的是提供一种新型材料及其用途。此外,本发明的目的是提供一种发光材料及其用途。此外,本发明的目的是提供一种器件。
发明概述
本发明的材料的特征呈现在权利要求1或权利要求23中。
本发明的发光材料的特征呈现在权利要求15或权利要求23中。
本发明的器件的特征呈现在权利要求18中。
本发明的材料的用途的特征呈现在权利要求21或权利要求22中。
附图简要说明
包含附图以进一步理解本发明并且其构成本说明书的一部分,其图示了本发明的实施方案,并与说明书一起有助于解释本发明的原理。在附图中:
图1公开了实施例4的测试结果;和
图2公开了实施例4的测试结果。
发明详述
本发明涉及下式(I)所代表的材料
(M’)8(M”M”’)6O24(X,X’)2:M””
式(I)
其中
M’代表选自IUPAC元素周期表第1族的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
M”代表选自IUPAC元素周期表第13族的元素的三价单原子阳离子或选自IUPAC元素周期表第3-12族中任一族的过渡元素的三价单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
M”’代表选自IUPAC元素周期表第14族的元素、或选自IUPAC元素周期表第13和15族中任一族的元素、或Zn的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
X代表选自IUPAC元素周期表第17族的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合,或其中X不存在;
X’代表选自IUPAC元素周期表第16族的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合,或其中X’不存在;和
M””代表选自IUPAC元素周期表的过渡金属的元素的掺杂阳离子,或此类阳离子的任意组合;
条件是存在X和X’的至少一个。
在一个实施方案中,M’代表选自Na、Li、K和Rb组成的组中的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。在一个实施方案中,M’代表选自Li、K和Rb组成的组中的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。
在一个实施方案中,M’代表选自IUPAC元素周期表第1族的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;条件是M’不代表单独的Na的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’不代表单独的Na的单原子阳离子。
该材料是一种合成材料。即,该材料通过合成制备。本发明涉及下式(I)所代表的合成材料
(M’)8(M”M”’)6O24(X,X’)2:M””
式(I)
其中
M’代表选自IUPAC元素周期表第1族的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
M”代表选自IUPAC元素周期表第13族的元素或选自IUPAC元素周期表第3-12族中任一族的过渡元素的三价单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
M”’代表选自IUPAC元素周期表第14族的元素、或选自IUPAC元素周期表第13和15族中任一族的元素、或Zn的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
X代表选自IUPAC元素周期表第17族的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合,或其中X不存在;
X’代表选自IUPAC元素周期表第16族的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合,或其中X’不存在;和
M””代表选自IUPAC元素周期表的过渡金属的元素的掺杂阳离子,或此类阳离子的任意组合;
条件是存在X和X’的至少一个。
除非另行说明,存在X和X’的至少一个的条件在本说明书中应当理解为存在X或X’,或存在X和X’两者。
在本说明书中,除非另行说明,表述“单原子离子”应理解为由单个原子组成的离子。如果离子含有超过一个原子,即使这些原子为相同元素,其应理解为多原子离子。由此,在本说明书中,除非另行说明,表述“单原子阳离子”应理解为由单个原子组成的阳离子。
紫方钠石(hackmanite),其是多种方钠石材料,是具有化学式Na8Al6Si6O24(Cl,S)2的天然矿物。本发明人令人惊讶地发现,可以制备显示出长发光余辉的基于合成的紫方钠石的材料。本发明人令人惊讶地发现,由于被施以例如紫外辐射或阳光,该合成材料具有显示长的白色余辉的技术效果。在一个实施方案中,本说明书中所述一个或多个实施方案的材料的发射波长为370-730nm。在一个实施方案中,本说明书中所述一个或多个实施方案的材料的发射峰值在大约515nm处。
在本说明书中,除非另行说明,表述“余辉”、“持续发光”、“磷光”或任何相应表述应理解为是指在材料中遭遇的现象,其使得该材料在用紫外或可见光或用更高能量的辐射激发后在黑暗中发光。
在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合。
在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属单原子阳离子的组合,并且其中该组合包含至多66摩尔%(mol-%)的Na的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合,并且其中该组合包含至多50摩尔%的Na的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合,并且其中该组合包含至多40摩尔%的Na的单原子阳离子,或至多30摩尔%的Na的单原子阳离子,或至多20摩尔%的Na的单原子阳离子。
在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合,其中该组合包含0-98摩尔%的Na的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合,其中该组合包含0-100摩尔%的K的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合,其中该组合包含0-100摩尔%的Rb的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合,其中该组合包含0-100摩尔%的Li的单原子阳离子。
在一个实施方案中,M’代表至少两种选自Li、Na、K和Rb的不同碱金属的单原子阳离子的组合。在一个实施方案中,M’代表两种选自Li、Na、K和Rb的不同碱金属的单原子阳离子的组合。在一个实施方案中,M’代表三种选自Li、Na、K和Rb的不同碱金属的单原子阳离子的组合。在一个实施方案中,M’代表Li、Na、K和Rb的单原子阳离子的组合。
在一个实施方案中,M’代表Na的单原子阳离子与Li的单原子阳离子、K的单原子阳离子和/或Rb的单原子阳离子的组合。在一个实施方案中,M’代表Na的单原子阳离子与K的单原子阳离子或Rb的单原子阳离子的组合。在一个实施方案中,M’代表Na的单原子阳离子与K的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合。
在一个实施方案中,M’代表Na的单原子阳离子和K的单原子阳离子的组合;或Na的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合;或K的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合;或Na的单原子阳离子、K的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合;或K的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合。
在一个实施方案中,M’代表Li的单原子阳离子和Na的单原子阳离子的组合;或Li的单原子阳离子和K的单原子阳离子的组合;或Li的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合;或Li的单原子阳离子、K的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合;或Li的单原子阳离子、Na的单原子阳离子、K的单原子阳离子和Rb的单原子阳离子的组合。
在一个实施方案中,M’代表Li的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’代表K的单原子阳离子。在一个实施方案中,M’代表Rb的单原子阳离子。
本发明人令人惊讶地发现,控制至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合能够调节材料改变颜色和/或显示余辉的效果。
在一个实施方案中,M”代表选自Al和Ga的金属的三价单原子阳离子,或此类阳离子的组合。
在一个实施方案中,M”代表B的三价单原子阳离子。
在一个实施方案中,M”代表选自Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Zn组成的组中的元素的三价单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。
在一个实施方案中,M”’代表选自Si、Ge、Al、Ga、N、P和As组成的组中的元素的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。
在一个实施方案中,M”’代表选自Si和Ge的元素的单原子阳离子,或此类阳离子的组合。
在一个实施方案中,M”’代表选自Al、Ga、N、P和As组成的组中的元素的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。
在一个实施方案中,M”’代表选自Al和Ga的元素的单原子阳离子,或此类阳离子的组合。
在一个实施方案中,M”’代表选自N、P和As组成的组中的元素的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。
在一个实施方案中,M”’代表Zn的单原子阳离子。
在一个实施方案中,X代表选自F、Cl、Br、I和At组成的组中的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合。在一个实施方案中,X代表选自F、Cl、Br和I组成的组中的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合。在一个实施方案中,X不存在。
在一个实施方案中,X’代表选自O、S、Se和Te组成的组中的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合。在一个实施方案中,X’代表S的阴离子。在一个实施方案中,X’不存在。
在一个实施方案中,该材料掺杂有至少一种过渡金属离子。在一个实施方案中,该材料由式(I)代表,其中M””代表选自IUPAC元素周期表的过渡金属的元素的阳离子,或此类阳离子的任意组合。在一个实施方案中,M””代表选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn组成的组中的元素的阳离子,或此类阳离子的任意组合。在一个实施方案中,M””代表Ti的阳离子。
在一个实施方案中,式(I)所代表的材料以该材料总量的0.001-10摩尔%、或0.001-5摩尔%、或0.1-5摩尔%的量包含M””。
在一个实施方案中,该材料选自:
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Ga)6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Cr)6Si6O24(Cl,S)2:Ti
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Mn)6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Fe)6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Co)6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Ni)6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Cu)6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,B)6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Mn6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Cr6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Fe6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Co6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Ni6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Cu6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8B6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Ga6Si6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6(Si,Zn)6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6(Si,Ge)6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6Zn6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6(Ga,Si,N)6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6(Ga,Si,As)6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6(Ga,N)6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Al6(Ga,As)6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Ga)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Cr)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Mn)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Fe)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Co)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Ni)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,Cu)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8(Al,B)6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Mn6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Cr6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Fe6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Co6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Ni6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Cu6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8B6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,和
(LixNa1-x-y-zKyRbz)8Ga6Ge6O24(Cl,S)2:Ti,
其中
x+y+z≤1,且
x≥0、y≥0、z≥0。
在一个实施方案中,该材料选自(Li,Na)8(Al,Si)6O24(Cl,S)2:Ti、(Na,K)8(Al,Si)6O24(Cl,S)2:Ti和(Na,Rb)8(Al,Si)6O24(Cl,S)2:Ti组成的组。
在一个实施方案中,该材料通过Norrbo等人的反应使用化学计量量的沸石A和Na2SO4以及LiCl、NaCl、KCl和/或RbCl作为原材料来合成(Norrbo,I.;P.;Paturi,P.;Sinkkonen,J.;Lastusaari,M.,Persistent Luminescence of TenebrescentNa8Al6Si6O24(Cl,S)2:Multifunctional Optical Markers.Inorg.Chem.2015,54,7717-7724),该参考文献基于Armstrong&Weller(Armstrong,J.A.;Weller,J.A.StructuralObservation of Photochromism.Chem.Commun.2006,1094-1096)。至少一种掺杂剂如TiO2以氧化物形式添加。该材料可以如下制备:首先在500℃下将沸石A干燥1小时。随后在空气中在850℃下将初始混合物加热48小时。产物随后自由冷却至室温并研磨。最后,产物在流动的12%H2+88%N2气氛下在850℃下再加热2小时。所制备的材料用水洗涤以除去任何过量的LiCl/NaCl/KCl/RbCl杂质。纯度可以用X射线粉末衍射测量法来验证。
本发明进一步涉及一种发光材料,其中该材料是本说明书中所述一个或多个实施方案的材料。本发明进一步涉及一种发光材料,其中该发光材料包含本说明书中所述一个或多个实施方案的材料。
本发明进一步涉及本说明书中所述一个或多个实施方案的发光复合材料用于接收第一波长的光并以第二波长的光的形式发射至少一部分由此吸收的能量的用途,所述第二波长比第一波长长。
在一个实施方案中,该发光材料被配置为接收至少一部分由照明器件发射的光,并以第二波长的光的形式发射至少一部分由此吸收的能量,所述第二波长比第一波长长。换句话说,发射的光至少部分被该发光材料吸收,并且由此吸收的能量至少部分被该发光材料发射,使得该发光材料所发射的光的光谱不同于被其吸收的光的光谱。第二波长比第一波长长是指该发光材料所发射的光的光谱的峰值波长高于被该发光材料吸收的光的光谱的峰值波长。
在一个实施方案中,该发光材料是白光发光材料。在一个实施方案中,该材料配置为持续至少50小时、或至少55小时、或至少60小时、或至少65小时。本发明人令人惊讶地发现,该材料能够显示白色长余辉。在不将本发明限制于关于本说明书中所述一个或多个实施方案的材料如何获得前述优点的任何特定理论的情况下,应当考虑,掺杂阳离子的存在影响该材料,使其能够持续很长一段时间。
该材料可用于其中材料长时间显示余辉的性质为有用的不同应用中。本发明进一步涉及一种器件,其中该器件包含本说明书中所述一个或多个实施方案的材料。在一个实施方案中,该器件是照明装置。在一个实施方案中,该器件是发光器件(LED)、显示元件或荧光管。在一个实施方案中,该器件是有机发光二极管(OLED)。在一个实施方案中,该器件是有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)。在一个实施方案中,该器件是头灯、道路照明、住宅照明、装饰照明、车窗照明、平视显示器(HUD)。在一个实施方案中,该器件是用于IoT(物联网)、IoE(万联网)或II(工业互联网)应用的显示元件。
该照明装置(例如LED)的实际配置可以基于本领域中已知的原理。该发光材料可以布置成与发光元件直接物理接触,如在例如封装在构成或包含该发光材料的密封剂中的LED芯片的情况下。或者,其可以布置为或布置在距主发光元件一定距离的单独的波长转换元件或涂层。在白光LED领域中,这种波长转换材料通常被称为“远程磷光体”。
该材料、该发光材料或该器件可以用于例如钟表、出口信号、或玩具。这些也可以例如应用于瓶子上的标签。该材料还可以以粉末形式混合在用于生产塑料瓶、贴纸、玻璃及类似产品的原材料中。含有该材料的产品还可以设想为珠宝。该材料可以用作仪表的显示部分。
本发明进一步涉及本说明书中所述一个或多个实施方案的材料在安全装置中的用途。在一个实施方案中,该安全装置选自线、箔和全息图。在一个实施方案中,该安全装置是油墨。在一个实施方案中,该安全装置用在纸币、护照或身份证上。本发明进一步涉及本说明书中所述一个或多个实施方案的材料在3D打印中的用途。
本发明进一步涉及本说明书中所述一个或多个实施方案的材料在成像或诊断中的用途。本说明书中所述一个或多个实施方案的材料可用于诊断得自人体或动物体的样品。在一个实施方案中,该样品选自体液和组织。在一个实施方案中,该样品包括血液、皮肤、组织和/或细胞。本发明进一步涉及本说明书中所述一个或多个实施方案的材料用于成像或诊断的用途。本发明进一步涉及本说明书中所述一个或多个实施方案的材料用于体内成像或体内诊断的用途。在一个实施方案中,该成像是医学成像。这是因为该材料可以在注入待研究组织之前进行辐照,由此避免了常规材料在注射后需要UV激发而造成的破坏。在一个实施方案中,本说明书中所述一个或多个实施方案的材料用于诊断分析。在一个实施方案中,本说明书中所述一个或多个实施方案的材料用于检测技术。
上文描述的本发明的实施方案可以彼此任意组合使用。多个实施方案可以组合在一起以形成本发明的进一步的实施方案。涉及本发明的材料、器件或用途可以包括至少一个上文描述的本发明的实施方案。
该材料具有可用于多种应用的附加效用。
该材料具有化学稳定且能够提供长余辉的附加效用。
该材料具有作为低成本材料的附加效用。该材料具有环境友好的附加效应,因为其不含任何稀土元素或其它重金属元素。
实施例
现在将详细参考本发明的实施方案,其实例图示在附图中。
以下描述详细公开了本发明的一些实施方案,使得本领域技术人员能够基于本公开利用本发明。并未详细讨论该实施方案的所有步骤,因为基于本说明书,许多步骤对本领域技术人员将是显而易见的。
实施例1-制备(Li,Na)8Al6Si6O24(Cl,S)2:Ti
以下列方式制备式(Li,Na)8Al6Si6O24(Cl,S)2:Ti所代表的材料:0.7000克经干燥(500℃下1小时)的沸石A、0.0600克Na2SO4和0.1700克LiCl粉末与0.006克TiO2粉末混合在一起。该混合物在空气中在850℃下加热48小时。产物自由冷却至室温并研磨。最后,产物在流动的12%H2+88%N2气氛下在850℃下再加热2小时。
实施例2-制备(Na,K)8Al6Si6O24(Cl,S)2:Ti
以下列方式制备式(Na,K)8Al6Si6O24(Cl,S)2:Ti所代表的材料:0.7000克经干燥(500℃下1小时)的沸石A、0.0600克Na2SO4和0.1800克NaCl与0.0675克KCl粉末与0.006克TiO2粉末混合在一起。该混合物在空气中在850℃下加热48小时。产物自由冷却至室温并研磨。最后,产物在流动的12%H2+88%N2气氛下在850℃下再加热2小时。
实施例3-制备(Na,Rb)8Al6Si6O24(Cl,S)2:Ti
以下列方式制备式(Na,Rb)8Al6Si6O24(Cl,S)2:Ti所代表的材料:0.7000克经干燥(500℃下1小时)的沸石A、0.0600克Na2SO4和0.4957克RbCl粉末与0.006克TiO2粉末混合在一起。该混合物在空气中在850℃下加热48小时。产物自由冷却至室温并研磨。最后,产物在流动的12%H2+88%N2气氛下在850℃下再加热2小时。
实施例4-测试实施例1中制备的材料的样品
通过使用Varian Cary Eclipse发光光谱仪在磷光模式下测量发射和激发光谱来测试实施例1中制备的材料的样品。收集激发光谱,同时监测480nm处的发射,并且在310nm处激发获得发射光谱。光谱仪中的激发源是Xe灯。标准太阳光谱是ASTM G173-03中的光谱。结果显示在图1中,表明发光和余辉是白色的,并可以用UV辐射和太阳光来实现。
此外,首先用4W手持式254nm UV灯(UVP UVGL-25)照射实施例1中制备的材料的样品30分钟。随后将该样品转移到Varian Cary Eclipse发光光谱仪中,并且每15分钟以生物/化学发光模式测量余辉光谱,直到距照射停止65小时。然后使用程序Origin(OriginLab)将由此获得的光谱在可见波长范围(400-700nm)上积分。积分的结果表示每个时间点处的总发光强度。随后将这些绘图,得到图2。由此,结果显示在图2中,表明制备的材料显示余辉甚至超过65个小时。
对于本领域技术人员显而易见的是,随着技术的进步,本发明的基本思想可以以各种方式实现。由此,本发明及其实施方案不限于上述实施例;相反,它们可以在权利要求的范围内变化。
Claims (23)
1.一种下式(I)所代表的材料
(M’)8(M”M”’)6O24(X,X’)2:M””
式(I)
其中
M’代表选自IUPAC元素周期表第1族的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
M”代表选自IUPAC元素周期表第13族的元素的三价单原子阳离子或选自IUPAC元素周期表第3-12族中任一族的过渡元素的三价单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
M”’代表选自IUPAC元素周期表第14族的元素、或选自IUPAC元素周期表第13和15族中任一族的元素、或Zn的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合;
X代表选自IUPAC元素周期表第17族的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合,或其中X不存在;
X’代表选自IUPAC元素周期表第16族的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合,或其中X’不存在;和
M””代表选自IUPAC元素周期表的过渡金属的元素的掺杂阳离子,或此类阳离子的任意组合;
条件是存在X和X’中的至少一个。
2.如权利要求1所述的材料,其中M’代表选自IUPAC元素周期表第1族的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合,条件是M’不代表单独的Na的单原子阳离子。
3.如权利要求1-2中任一项所述的材料,其中M’代表至少两种选自IUPAC元素周期表第1族的不同碱金属的单原子阳离子的组合。
4.如权利要求1-3中任一项所述的材料,其中M’代表选自Li、Na、K和Rb组成的组中的不同碱金属的至少两种单原子阳离子的组合。
5.如权利要求1-4中任一项所述的材料,其中M’代表选自Li、K和Rb组成的组中的碱金属的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。
6.如权利要求1-5中任一项所述的材料,其中M’代表Na的单原子阳离子与Li的单原子阳离子、K的单原子阳离子和/或Rb的单原子阳离子的组合。
7.如权利要求1-6中任一项所述的材料,其中M”代表选自Al和Ga的金属的三价单原子阳离子,或此类阳离子的组合。
8.如权利要求1-6中任一项所述的材料,其中M”代表B的三价单原子阳离子。
9.如权利要求1-8中任一项所述的材料,其中M”’代表选自Si和Ge的元素的单原子阳离子,或此类阳离子的组合。
10.如权利要求1-8中任一项所述的材料,其中M”’代表选自Al、Ga、N、P和As组成的组中的元素的单原子阳离子,或此类阳离子的任意组合。
11.如权利要求1-10中任一项所述的材料,其中X代表选自F、Cl、Br和I组成的组中的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合。
12.如权利要求1-11中任一项所述的材料,其中X’代表选自O、S、Se和Te组成的组中的元素的阴离子,或此类阴离子的任意组合。
13.如权利要求1-12中任一项所述的材料,其中M””代表选自Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn组成的组中的元素的阳离子,或此类阳离子的任意组合。
14.如权利要求1-13中任一项所述的材料,其中所述材料选自(Li,Na)8(Al,Si)6O24(Cl,S)2:Ti、(Na,K)8(Al,Si)6O24(Cl,S)2:Ti和(Na,Rb)8(Al,Si)6O24(Cl,S)2:Ti组成的组。
15.一种发光材料,其特征在于所述材料是如权利要求1-14中任一项所限定的材料。
16.如权利要求15所述的发光材料,其中所述发光材料是白光发光材料。
17.如权利要求15-16中任一项所述的发光材料,其中所述材料配置为持续至少50小时、或至少55小时、或至少60小时、或至少65小时。
18.一种器件,其特征在于所述器件包含权利要求1-14或权利要求15-17中任一项所限定的材料。
19.如权利要求18所述的器件,其中所述器件是照明装置。
20.如权利要求18所述的器件,其中所述器件是发光器件、显示元件、或荧光管。
21.如权利要求1-14或权利要求15-17中任一项所限定的材料在安全装置中的用途。
22.如权利要求1-14或权利要求15-17中任一项所限定的材料在成像或诊断中的用途。
23.如权利要求1-14或权利要求15-17中任一项所限定的材料在诊断中的用途。
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