CN101818062A - 镨或镨铕掺杂硅酸锶锂黄色-红色荧光粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种镨或镨铕掺杂硅酸锶锂黄色-红色荧光粉及其制备方法。所述荧光粉是以硅酸锶锂为基质，通过铕和镨的共掺杂，获得可被蓝光400-500nm有效激发，具有双峰(主峰分别为580nm和610nm)宽带发射特征的荧光粉；通过镨的单掺杂，获得可被440-490nm的蓝光激发而发射出强的红色荧光(主峰610nm的窄带)的荧光粉。所述荧光粉的化学组成通式为Li2Sr1-x-ySi04:xEu2+，yPr3+，其中，0≤x≤0.02，0≤y≤0.02。该荧光粉的激发光谱与蓝光LED芯片匹配性好，可用于高显色指数白光LED的组装，而且，制备过程易于控制，可利用现行荧光粉厂的基本设备实现工业化生产，因此，是一种很有应用潜力的新型荧光粉。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于镨或镨铕掺杂的可被蓝色LED光有效激发的黄色-红色荧光粉及其制备方法，属稀土发光材料技术领域。
背景技术
白光LED照明被称为第四代照明光源，可广泛应用于各种照明设施，具有取代传统照明的趋势。目前，商品化白光LED的主流方案是：蓝光LED+黄色荧光粉。该方案是由蓝光LED芯片和可被蓝光有效激发的发黄光的YAG荧光粉组合，其中蓝光LED发出的一部分蓝光被YAG荧光粉吸收而发射出黄光。产生的黄光和剩余的蓝光混合成白光。调控它们的强度比，即可得到各种色温的白光。然而这种组合也有许多不足之处，比如YAG:Ce的合成温度高，一般为1500-1700℃，显色指数偏低，仅为85左右。因此，急需寻找新型的可被蓝光LED有效激发的荧光粉来代替YAG:Ce荧光粉。但目前光转换效率高和热稳定性优良的荧光粉，特别是可被蓝色光有效激发的高效红色荧光粉还甚缺少。
新型的荧光粉主要有硅酸盐、含氮化合物和硫化物等。硫化物由于化学性能不稳定，寿命短，所以应用范围有限。相对而言含氮的化合物的物理化学稳定性极佳，可以解决红色荧光粉缺乏的问题而取代YAG:Ce。但这类材料的合成条件过于苛刻，一般需要在高温(1600-1700℃)高氮气或氨气压力(10atm)等条件下完成，为了保证铕的低价，必须使用还原性保护气氛(氢氮混合气，氨气)，这对生产设备的要求太过于苛刻，而国内窑炉厂家尚无法制造出此类设备。因此，此类物质也很难推广使用。
硅酸盐类荧光粉具有良好的化学稳定性和热稳定性、光谱覆盖范围广、合成温度为800-900℃左右，比YAG:Ce的合成温度几乎降低了一倍。因此Li2SrSiO4:Eu2+有望成为取代YAG:Ce而作为蓝光LED激发的荧光粉。但仍然需要进一步提高荧光强度，尤其是红色波段的发射强度。针对这些问题，我们在申请号为200910186290.2的专利中，公布了在不改变Li2SrSiO4主晶相的基础上，引入适量浓度的S，P等中的一种或多种部分取代Si来大大提高了Eu2+在蓝光激发的吸收，从而很好的提高了该荧光粉的发光亮度。特别是随着S掺杂量的提高，蓝色区域的激发最强峰由400-410nm红移到了450-460nm，使其更适合蓝光LED芯片激发。而紫外区域的激发峰由310-320nm蓝移到270-280nm，也可以使该粉在节能灯中得到应用。与此同时，还能使该荧光粉的发射主峰由580nm左右红移到610nm左右，形成红光发射，使其成为可被蓝光LED有效激发的红色荧光粉。本发明则从另一条途径来达到提高亮度和扩充红色发射的目的，主要方法是以少量Pr3+取代Li2SrSiO4中Sr的位置，在不改变Li2SrSiO4主晶相的条件下提高了Eu2+在蓝光激发的吸收，从而很好的提高了该荧光粉的发光亮度。同时，还增加了Pr3+的红光发射，使该荧光粉形成双峰发射(主峰分别580nm和610nm左右)，可以提高其显色指数。采用Pr3+单掺杂Li2SrSiO4也可以得到可被蓝光有效激发的红色(主峰610nm窄带发射)荧光粉。另一方面，谱的掺杂还可以降低铕的掺杂量，可以进一步降低成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种化学性能稳定，发光效果好，可被蓝色光有效激发的黄色-红色荧光粉，以满足高亮度，高显色性白光LED组装的需要。本发明的另一个目的是提供一种方法简单，易于操作，无污染，成本低，易于工业化的荧光粉制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
以Li2SrSiO4为基质，通过铕(Eu2+)和镨(Pr3+)的共掺杂，使合成荧光粉可被蓝光400-500nm有效激发，获得双峰(主峰分别为580nm和610nm宽带)发射。与此同时，同样以Li2SrSiO4为基质通过Pr3+的单掺杂，使合成类荧光粉也可以被440-490nm的蓝光激发而发射强的红色荧光(610nm的窄带)。所述荧光粉的化学组成通式为Li2Sr1-x-ySiO4:xEu2+，yPr3+，其中，0≤x≤0.02，0≤y≤0.02；当采用Eu2+和Pr3+共掺杂时x的值优选为0.002≤x≤0.008，y的值优选为0.003≤y≤0.008；采用Pr3+单掺杂时y的值优选为0.001≤y≤0.01。
本法明涉及制备荧光粉的方法如下：
(1)以含锂，锶，硅，铕，镨的单质或其化合物为原料，按照上述化学组成式Li2Sr1-x-ySiO4:xEu2+，yPr3+，要求的摩尔比准确称取相应原料，并研细，使其混合均匀。所用的锂原料可以是金属锂或其氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氯化物；所用的锶原料可以是金属锶或其氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氯化物；所用的铕原料可以是金属铕或其氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氯化物；所用的镨原料可以是金属镨或其氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氯化物；所用的硅原料可以是单质硅或硅酸、氧化硅及其硅的各种硅酸盐；其中，优选原料为Li2CO3，Sr2CO3，SiO2，Eu2O3，Pr6O11等常见的原料。纯度要求均为分析纯以上。
(2)将步骤(1)得到的混合物料放入马弗炉中在400-800℃下高温预烧，优选500-700℃；预烧时间为1-12小时，每次的焙烧时间优选4-8小时。
(3)将步骤(2)中得到的预烧产物再分散，在还原气氛下焙烧。所用的还原气氛下主要是氢-氮混合气体或纯氢气，也可以是碳粉。焙烧温度为700-1000℃，优选800-900℃；焙烧时间为1-10小时，优选4-6小时。以能确保三价铕全部还原成二价铕为基本原则；
(4)将步骤(3)中得到的焙烧产物再经过后处理过程，即得到该荧光粉；后处理过程包括破碎，除杂，烘干及过筛。其中的除杂过程包括酸洗，碱洗和水洗中的一种或几种。
本发明的有益效果是：所涉及的荧光粉具有激发波长范围广(可同时被蓝色光和紫外光激发)，发光效果好，可以形成黄光与红光并存的双峰发射，物理化学性能稳定和易于工业化生产等特点，在白光LED照明和节能灯照明领域具有广阔的应用前景。
本发明与现有技术相比较具有下列优点：
(1)本发明是以Li2SrSiO4为基质，通过Eu2+和Pr3+的共掺杂，使合成荧光粉可被蓝光400-500nm有效激发，获得双峰(主峰分别为580nm和610nm宽带)发射。与现有的Eu2+激发的Li2SrSiO4体系相比，一方面增强了对蓝光的吸收强度，另一方面又加强了Pr3+红光发射，将大大提高其显色指数。与此同时，首次发明的Pr3+单掺杂Li2SrSiO4体系荧光粉，该类荧光粉也可以被440-490nm的蓝光激发而发射强的红色荧光(主峰610nm的窄带)，是一种理想的蓝光LED用红色荧光粉。
(2)本发明的荧光粉物理化学性能稳定，与环境中的氧气，水，二氧化碳等不发生反应，耐热，无毒，无公害。
(3)本发明的荧光粉制备方法简单，易于操作，制备过程不添加助溶剂，适宜产业化，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1制备的Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+在580nm监测下激发光谱与实施例3制备的Li2Sr0.991SiO4:0.005Eu2+，0.004Pr3+在610nm监测下的激发光谱对比图；
图中线1和3分别代表实施例1和3的激发光谱。由图可知，荧光粉Li2Sr0.991SiO4:0.005Eu2+，0.004Pr3+与Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+相比提高了452nm和487nm左右的激发强度。出现了Pr3+的特征激发峰，证明Eu2+，Pr3+的共掺杂可以提高荧光发射对蓝光的激发吸收。
图2为实施例1制备的Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+与实施例3制备的Li2Sr0.991SiO4:0.005Eu2+，0.004Pr3+在452nm监测下的发射光谱对比图；
图中线1和3分别代表实施例1和3的发射光谱。由图可知，荧光粉Li2Sr0.991SiO4:0.005Eu2+，0.004Pr3+与Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+相比一方面提高了580nm左右的发射强度，另一方面明显增加了610nm左右的红光发射。在452nm激发下形成双峰发射。这将大大提高该荧光粉的显色指数。
图3为本发明实施例2-6制备的Li2Sr0.995-ySiO4:0.005Eu2+，yPr3+(y＝0.002，0.004，0.006，0.008，0.01)在610nm监测下和实施例1制备的Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+在610nm监测下的激发光谱对比图；
图中线1，2-6分别代表实施例1，2-6的激发光谱。由图可见，荧光粉Li2Sr0.995-ySiO4:0.005Eu2+，yPr3+(y＝0.002，0.004，0.006，0.008，0.01)与Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+相比，激发光谱形状类似，但在452nm和487nm都加强了蓝光吸收。
图4为本发明实施例2-6制备的Li2Sr0.995-ySiO4:0.005Eu2+，yPr3+(y＝0.002，0.004，0.006，0.008，0.01)和实施例1制备的Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+在452nm监测下的发射光谱对比图；
图中线1，2-6分别代表实施例1，2-6的发射光谱。由图可见，荧光粉Li2Sr0.995-ySiO4:0.005Eu2+，yPr3+(y＝0.002，0.004，0.006，0.008，0.01)与Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+相比，均出现了双峰发射，明显增强了红光发射。y值0.004时该荧光粉的荧光强度最佳。y值大于0.004时，会导致荧光粉荧光强度下降。
图5为本发明实施例9制备的Li2Sr0.996SiO4:0.004Pr3+在610nm监测下的激发光谱图；
由图可见荧光粉Li2Sr0.996SiO4:0.004Pr3+在440-490nm之间均有强的激发，能很好的与蓝光LED芯片匹配。
图6为本发明实施例9制备的Li2Sr0.996SiO4:0.004Pr3+在452nm和487nm监测下的发射光谱图；
由图可见荧光粉Li2Sr0.996SiO4:0.004Pr3+在452nm和487nm激发下均可产生610nm左右的窄带红光发射。说明该粉是一种色纯度较好的红色荧光粉。
图7为本发明实施例7-12分为荧光粉Li2Sr0.995-ySiO4:yPr3+(y＝0.002，0.003，0.004，0.005，0.006，0.008)在610nm监测下的激发光谱对比图；
图中线7-12分别代表实施列7-12的激发光谱。由图可见荧光粉荧光粉Li2Sr0.995-ySiO4:yPr3+(y＝0.002，0.003，0.004，0.005，0.006，0.008)的激发光谱类似，均可被蓝光440-490nm激发，其中，y＝0.004时激发强度最佳。
图8为本发明实施例7-12分为荧光粉Li2Sr0.995-ySiO4:yPr3+(y＝0.002，0.003，0.004，0.005，0.006，0.008)在452nm监测下的发射光谱对比图；
图中线7-12分别代表实施列7-12的激发光谱。由图可见荧光粉荧光粉Li2Sr0.995-ySiO4:yPr3+(y＝0.002，0.003，0.004，0.005，0.006，0.008)的发射光谱类似，均可产生610nm左右的红光发射，其中，y＝0.004时该荧光粉的亮度最佳。
具体实施方式
实施例1：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Eu＝2∶0.995∶1∶0.005称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Eu2O3，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.995SiO4:0.005Eu2+的样品。其激发光谱见图1，3中线1，发射光谱见图
2，4中线1。
实施例2：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Eu∶Pr＝2∶0.993∶1∶0.005∶0.002称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Eu2O3，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.993SiO4:0.005Eu2+，0.002Pr3+的样品。其激发光谱见图3中线2，发射光谱见图4中线2。
实施例3：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Eu∶Pr＝2∶0.991∶1∶0.005∶0.004称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Eu2O3，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.991SiO4:0.005Eu2+，0.004Pr3+的样品。其激发光谱见图1，3中线3，发射光谱见图2，4中线3。
实施例4：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Eu∶Pr＝2∶0.989∶1∶0.005∶0.006称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Eu2O3，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.989SiO4:0.005Eu2+，0.006Pr3+的样品。其激发光谱见图3中线4，发射光谱见图4中线4。
实施例5：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Eu∶Pr＝2∶0.987∶1∶0.005∶0.008称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Eu2O3，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.987SiO4:0.005Eu2+，0.008Pr3+的样品。其激发光谱见图3中线5，发射光谱见图4中线5。
实施例6：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Eu∶Pr＝2∶0.985∶1∶0.005∶0.01称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Eu2O3，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.985SiO4:0.005Eu2+，0.01Pr3+的样品。其激发光谱见图3中线6，发射光谱见图4中线6。
实施例7：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Pr＝2∶0.998∶1∶0.002称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.998SiO4:0.002Pr3+的样品。其激发光谱见图7中线7，发射光谱见图8中线7。
实施例8：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Pr＝2∶0.997∶1∶0.003称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.997SiO4:0.003Pr3+的样品。其激发光谱见图7中线8，发射光谱见图8中线8。
实施例9：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Pr＝2∶0.996∶1∶0.004称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.996SiO4:0.004Pr3+的样品。其激发光谱见图5或图7中线9，发射光谱见图6或图8中线9。
实施例10：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Pr＝2∶0.995∶1∶0.005称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.995SiO4:0.005Pr3+的样品。其激发光谱见图7中线10，发射光谱见图8中线10。
实施例11：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Pr＝2∶0.994∶1∶0.006称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.994SiO4:0.006Pr3+的样品。其激发光谱见图7中线11，发射光谱见图8中线11。
实施例12：
按摩尔比例：Li∶Sr∶Si∶Pr＝2∶0.992∶1∶0.008称取Li2CO3，SrCO3，SiO2，Pr6O11，以上原料均为分析纯，将上述原料混合均匀以后，装入氧化铝坩埚在空气中焙烧，在600℃保温6小时，再与还原气氛下于850℃焙烧4小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为Li2Sr0.992SiO4:0.008Pr3+的样品。其激发光谱见图7中线12，发射光谱见图8中线12。
Claims (4)
1.一种镨或镨铕掺杂硅酸锶锂黄色-红色荧光粉，以Li2SrSiO4为基质，其特征在于：
(1)通过铕(Eu2+)和镨(Pr3+)的共掺杂，获得可被蓝光400-500nm有效激发，具有双峰(主峰分别为580nm和610nm)宽带发射特征的荧光粉；通过镨(Pr3+)的单掺杂，获得可被440-490nm的蓝光激发而发射强的红色荧光(主峰610nm的窄带)的荧光粉；
(2)所述荧光粉的化学组成通式为Li2Sr1-x-ySiO4:x Eu2+，yPr3+，其中，0≤x≤0.02，0≤y≤0.02。
2.根据权利要求1所述的镨或镨铕掺杂硅酸锶锂黄色-红色荧光粉，其特征在于：在荧光粉的化学组成通式中，采用Eu2+和Pr3+共掺杂时x的值优选为0.002≤x≤0.008，y的值优选为0.003≤y≤0.008；Pr3+单掺杂时y的值优选为0.001≤y≤0.01。
3.一种镨或镨铕掺杂硅酸锶锂黄色-红色荧光粉的制备方法，以硅酸、锶、锂为基质原料，按荧光粉组成的通式要求的摩尔比称取相应原料(单质或其化合物)，研细均匀后加入马弗炉高温预烧，预烧产物分散后在还原气氛下焙烧，焙烧后产物再后处理，其特征在于：在基质原料中加入铕、镨或单独加入镨，按化学组成通式Li2Sr1-x-ySiO4:x Eu2+，yPr3+要求的摩尔比准确称取锂，硅，锶，硝酸盐、磷酸盐或氯化物，硅酸、氧化硅或硅的各种硅酸盐；其中，优选原料为Li2CO3，Sr2CO3，SiO2，Eu2O3，以是金属锂的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐或氯化物，金属锶的氧化铕，镨的单质和化合物。
4.根据权利要求3所述的一种镨或镨铕掺杂硅酸锶锂黄色-红色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述荧光粉原料中的化合物可、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐或氯化物，金属镨的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐或氯化物，金属铕的氧化物、氢氧化物、碳酸盐Pr6O11。
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|---|---|
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102295927A (zh) * | 2011-09-20 | 2011-12-28 | 杭州电子科技大学 | 一种白光led用荧光粉及其制备方法 |
| CN104178137A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 镨掺杂铟硅酸盐的发光薄膜及其制备方法和电致发光器件 |
| CN104592989A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-05-06 | 昆明理工大学 | 一种橙黄色长余辉材料 |
| CN105778898A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-20 | 上海应用技术学院 | 一种黄色硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法 |
| CN108365076A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-08-03 | 浙江阳光美加照明有限公司 | 一种高光效、高色纯度的led彩灯 |
| CN111100632A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-05 | 河北大学 | 紫外上转换发光材料及其在共聚焦显微镜实时观察微生物对uvc响应中的应用 |
| CN112094647A (zh) * | 2020-11-01 | 2020-12-18 | 陕西师范大学 | 一种窄带发射氮氧化物红色荧光粉及其制备方法 |
| CN113387564A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 包头稀土研究院 | 掺镨和铒的发光玻璃及其制备方法 |
| CN113387565A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 包头稀土研究院 | 荧光玻璃及其制备方法和用途 |
| CN114316690A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-12 | 常州凌迪电子科技有限公司 | 一种耐高温抗腐蚀吸塑盒用保护膜 |
| CN116023934A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-04-28 | 吉林化工学院 | 一种植物补光用蓝色荧光粉及其制备方法 |
| CN116120922A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-05-16 | 山东大学 | 一种Eu2+掺杂硅酸盐荧光材料及其制备方法与应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080203901A1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-08-28 | Spudnik, Inc. | Organic compounds for adjusting phosphor chromaticity |
| EP2009077A1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH | Manganese-doped metal-silicon-nitrides phosphors |
| EP2017323A2 (en) * | 2001-06-07 | 2009-01-21 | National Institute for Materials Science | Oxynitride phosphor activated by a rare earth element, and sialon type phosphor |
| CN101348716A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-01-21 | 南京大学 | 稀土掺杂Li2SrSiO4荧光材料的制备方法 |
-
2010
- 2010-06-04 CN CN 201010130898 patent/CN101818062B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2017323A2 (en) * | 2001-06-07 | 2009-01-21 | National Institute for Materials Science | Oxynitride phosphor activated by a rare earth element, and sialon type phosphor |
| US20080203901A1 (en) * | 2006-12-12 | 2008-08-28 | Spudnik, Inc. | Organic compounds for adjusting phosphor chromaticity |
| EP2009077A1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH | Manganese-doped metal-silicon-nitrides phosphors |
| CN101348716A (zh) * | 2008-09-11 | 2009-01-21 | 南京大学 | 稀土掺杂Li2SrSiO4荧光材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《中国稀土学报》 20090228 钟丹，胡小野，李振华，李永绣 镨和镱掺杂Ba2SiO4:Eu2+荧光材料的合成与发光性能 第36页至第39页 1-4 第27卷, 第1期 * |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102295927A (zh) * | 2011-09-20 | 2011-12-28 | 杭州电子科技大学 | 一种白光led用荧光粉及其制备方法 |
| CN102295927B (zh) * | 2011-09-20 | 2013-09-04 | 杭州电子科技大学 | 一种白光led用荧光粉及其制备方法 |
| CN104178137A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 镨掺杂铟硅酸盐的发光薄膜及其制备方法和电致发光器件 |
| CN104592989A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-05-06 | 昆明理工大学 | 一种橙黄色长余辉材料 |
| CN105778898A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-20 | 上海应用技术学院 | 一种黄色硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法 |
| CN105778898B (zh) * | 2016-04-07 | 2018-07-31 | 上海应用技术学院 | 一种黄色硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法 |
| CN108365076A (zh) * | 2018-04-08 | 2018-08-03 | 浙江阳光美加照明有限公司 | 一种高光效、高色纯度的led彩灯 |
| CN108365076B (zh) * | 2018-04-08 | 2024-11-08 | 浙江阳光美加照明有限公司 | 一种高光效、高色纯度的led彩灯 |
| CN111100632A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-05-05 | 河北大学 | 紫外上转换发光材料及其在共聚焦显微镜实时观察微生物对uvc响应中的应用 |
| CN111100632B (zh) * | 2019-12-20 | 2023-01-10 | 河北大学 | 紫外上转换发光材料及其在共聚焦显微镜实时观察微生物对uvc响应中的应用 |
| CN113387565A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 包头稀土研究院 | 荧光玻璃及其制备方法和用途 |
| CN113387565B (zh) * | 2020-03-13 | 2022-04-05 | 包头稀土研究院 | 荧光玻璃及其制备方法和用途 |
| CN113387564B (zh) * | 2020-03-13 | 2022-04-05 | 包头稀土研究院 | 掺镨和铒的发光玻璃及其制备方法 |
| CN113387564A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 包头稀土研究院 | 掺镨和铒的发光玻璃及其制备方法 |
| CN112094647A (zh) * | 2020-11-01 | 2020-12-18 | 陕西师范大学 | 一种窄带发射氮氧化物红色荧光粉及其制备方法 |
| CN114316690A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-12 | 常州凌迪电子科技有限公司 | 一种耐高温抗腐蚀吸塑盒用保护膜 |
| CN116023934A (zh) * | 2022-11-01 | 2023-04-28 | 吉林化工学院 | 一种植物补光用蓝色荧光粉及其制备方法 |
| CN116023934B (zh) * | 2022-11-01 | 2023-11-03 | 吉林化工学院 | 一种植物补光用蓝色荧光粉及其制备方法 |
| CN116120922A (zh) * | 2023-02-17 | 2023-05-16 | 山东大学 | 一种Eu2+掺杂硅酸盐荧光材料及其制备方法与应用 |
| CN116120922B (zh) * | 2023-02-17 | 2024-01-30 | 山东大学 | 一种Eu2+掺杂硅酸盐荧光材料及其制备方法与应用 |
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