一种多模式荧光防伪材料及防伪演示装置

本发明涉及一种多模式荧光防伪材料及防伪演示装置，属于发光与显示。

背景技术：

1、假冒伪劣产品严重影响了社会经济的正常发展和人民的生活，并已成为日益严重的全球性问题，每年都会造成巨大的经济损失，在国际上被视为“仅次于贩毒的世界第二大公害”。为了维护消费者和企业的合法权益，防伪技术研究已成为近年来的国际前沿热点，并出现了大量的相关报道。其中，荧光防伪技术因具有隐蔽性高、易于观察、难以复制、可大规模生产等优点受到广泛关注。

2、荧光防伪技术采用的发光材料主要有稀土发光材料【(1)wu youfusheng,wuwei.combinations of superior inorganic phosphors for level-tunableinformation hiding and encoding.advanced optical materials,2021,9(17):2100281；(2)tsang mingkiu,bai gongxun,hao jianhua.stimuli-responsiveupconversion luminescence nanomaterials and films for variousapplications.chemical society reviews,2015,44(6):1585-1607；(3)liu xiaowang,jiqiang,hu qiyan,et al.dual-mode long-lived luminescence of mn2+-dopednanoparticles for multilevel anti-counterfeiting.acs applied materials&interface,2019,11(33):30146-30153.】、半导体量子点【(4)xu leimeng,chen jiawei,song jizhong,etal.double protected all-inorganic perovskite nanocrystals bycrystalline matrix and silica for triple-moddal anti-counterfeiting codes.acsapplied materials&interface,2017,9(31):26556-26564；(5)chen xi,wang qi,wangxiaojun,etal.synthesis and performance of zno quantum dots water-basedfluorescent ink for anti-counterfeiting applications.scientific reports,2021,11:5841】、发光碳材料【(6)jiang kai,wang yuhui,li zhongjun,et al.afterglow ofcarbon dots:mechanism,strategy and applications.materials chemistryfrontiers,2019,4(2):386-399；(7)baker s n,baker g a.luminescent carbonnanodots:emergent nanolights.angewwandte chemie international edition,2010,49:6726-6744】、有机发光材料等【(8)ahanger f a,nazir n,lone m s,et al.emissioncolor tuning and white light generation from a trimolecular cocktail incationic micellar system with promising applicability in theanticounterfeiting technology.langmuir,2021,37:7730-7740；(9)han jiangli,fengwenhui,muleta yadeta,et al.small-molecule-doped organic crystals with long-persistent luminescence.advanced functional materials,2019,29(30):1902503】。其中，稀土发光材料的物理化学性质稳定、发射波长覆盖范围广、发射谱带窄，是最理想的荧光防伪材料。目前应用于荧光防伪技术的稀土发光材料大多是在一到两个特定波长激发下可产生一种或两种发光颜色的单/双色或单/双模式，这种发光材料的技术壁垒不高，存在被具有相同发射物质取代的可能，因此仍有被仿制和假冒的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多模式荧光防伪材料及防伪演示装置，与上述单/双模式相比，多模式防伪材料可以大幅度增加仿制难度，从而极大地提升防伪等级。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、本发明一方面提供一种多模式荧光防伪材料，所述材料的分子式为re2o2s:0.08yb,0.02er@re2o2s:0.05tb，其中re＝y,gd,la。

4、进一步地，所述材料在1530nm波长激发下，发出红色的光。在1530nm波长激发下，壳层的tb3+离子不发光，核层中er3+离子呈现红光和绿光两组发射谱带，由于红光谱带远强于绿光，因此材料整体发光呈红色。

5、进一步地，所述材料在254nm波长或x射线激发下，发出绿色的光。在254nm波长或x射线激发下，壳层的tb3+离子呈现较强的绿色发光，核层中er3+离子发光很弱，完全被tb3+离子的绿色发光掩盖，因此整体发光颜色为绿色。

6、进一步地，所述材料在303k温度下，在980nm波长激发下，发出黄色的光。在980nm波长激发下，壳层的tb3+离子不发光，核层中er3+离子呈现红光和绿光两组发射谱带，但相比于1530nm波长激发，绿光发射显著增强，红、绿发光强度比减小，导致整体发光颜色为黄色。

7、进一步地，所述材料在513k温度下，在980nm波长激发下，发出橙红色的光。随着温度从303k升高到513k，绿光强度急剧下降，而红光强度只有小幅度变化，使得整体发光颜色由黄色变为橙红色。

8、本发明另一方面提供一种上述多模式荧光防伪材料在制备防伪材料中的应用。

9、利用re2o2s:0.08yb,0.02er@re2o2s:0.05tb(re＝y,gd,la)材料核壳结构中的er3+和tb3+离子在不同波长激发下呈现不同的发光颜色，同时其发光颜色还会随温度的变化而改变，通过不同发光颜色实现荧光防伪。

10、本发明还提供一种上述多模式荧光防伪材料在防伪演示装置中的应用。

11、所述显示装置包括发光层和基体，所述发光层发光层是将上述多模式荧光防伪材料分散在含有添加剂的透明介质中制成；透明介质为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、过氯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物树脂、醇酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；

12、所述添加剂为固化剂、稳定剂、流平剂、消泡剂、增塑剂、表面活性剂、阻燃剂、颜料、表面改性剂中的一种或多种；所述基体为玻璃、陶瓷、铝箔板、锡箔板、镀锡板、铝板、不锈钢板、聚酯板、聚丙烯板、聚氯乙烯板或聚乙烯板。

13、本发明的有益效果为：

14、本发明提供的re2o2s:0.08yb,0.02er@re2o2s:0.05tb(re＝y,gd,la)防伪材料在1530nm、980nm、254nm(或x射线)和不同温度下呈现不同的发光颜色，相比于以往在一到两个特定波长激发下可产生一种或两种发光颜色的单/双模式材料，具有更高的防伪等级，难以被替代和伪造，大大提高了防伪的安全性。同时，本发明以发光性能优异的稀土硫氧化物为基质，具有物理化学性质稳定、无毒性、光学性能优异等特点，适合于日常用品的防伪应用。

15、本发明提供的防伪演示装置在1530nm、980nm和254nm(或x射线)激发下可显示不同颜色的二维发光图像，可应用于高校的实验教学。