WO2022236942A1 - 一种铜离子掺杂多色荧光玻璃及其制备方法和应用 - Google Patents
一种铜离子掺杂多色荧光玻璃及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022236942A1 WO2022236942A1 PCT/CN2021/103227 CN2021103227W WO2022236942A1 WO 2022236942 A1 WO2022236942 A1 WO 2022236942A1 CN 2021103227 W CN2021103227 W CN 2021103227W WO 2022236942 A1 WO2022236942 A1 WO 2022236942A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- fluorescent glass
- doped
- copper ion
- light
- polychromatic
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229910014307 bSiO Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 230000004297 night vision Effects 0.000 claims description 4
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- -1 Cs 2 CO 3 Chemical compound 0.000 description 2
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical group OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/12—Cooling, heating, or insulating the plunger, the mould, or the glass-pressing machine; cooling or heating of the glass in the mould
- C03B11/122—Heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/06—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in pot furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/12—Compositions for glass with special properties for luminescent glass; for fluorescent glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/70—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus
- C09K11/72—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing phosphorus also containing halogen, e.g. halophosphates
- C09K11/727—Aluminates; Silicates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
- H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Abstract
一种铜离子掺杂多色荧光玻璃及其制备方法和应用，荧光玻璃的化学式如下：aP 2O 5-bSiO 2-cZnO-dCs 2CO 3-eNaCl-fCuCl；式中的a、b、c、d、e、f为化合物的摩尔系数，其中，a为45～65，b为10～30，c为1～5，d为5～20，e为5～20，f为0.1～5。荧光玻璃能够在紫外光下，实现蓝光、橙光、近红外光发射，并且还具有较好的荧光量子效率。
Description
本发明涉及LED荧光玻璃技术领域，更具体地，涉及一种铜离子掺杂多色荧光玻璃及其制备方法和应用。
LED作为一种新型固体光源，因其具有高效、环保、节能的特点，已经发展成为第四代照明光源。然而大的输入电流会导致器件结温偏高，进而导致LED芯片、荧光粉及封装材料的老化，并最终导致白光LED器件光效降低、寿命变短及光色漂移等问题。
在LED领域，现在最具有潜力替代荧光粉与环氧树脂封装的选择是荧光玻璃。荧光玻璃不仅拥有荧光粉的发光性能，还拥有玻璃基体的耐热性、抗蚀性、高导热率、低热膨胀系数等优点。同时，其制备工艺相对简单，生产能耗低，玻璃的机械加工性能较好，可加工成各种形状。目前有文献(Sr A,Lm A,MR B,et al.Cold bluish white and blue emissions in Cu
+-doped zinc phosphate glasses[J].Journal of Luminescence,217.)报道一种一价铜离子的荧光玻璃，其荧光玻璃组成为40％氧化锌和60％五氧化二磷以及0.5％的氯化亚铜，但是从结果来看，该荧光玻璃仅具有蓝光发射，限制了其应用场景。
发明内容
本发明为克服上述荧光玻璃只能实现蓝光的缺陷，提供一种铜离子掺杂多色荧光玻璃，通过调控不同不同组分的组成能够实现蓝光、橙光和近红外光谱的发射。
本发明的另一目的在于提供所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的应用。
本发明的另一目的在于提供一种由所述铜离子掺杂多色荧光玻璃制备的LED器件。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种铜离子掺杂多色荧光玻璃，化学式如下：
aP
2O
5-bSiO
2-cZnO-dCs
2CO
3-eNaCl-fCuCl；式中a、b、c、d、e、f为化合物的摩 尔系数，其中，a为45～65，b为10～30，c为1～5，d为5～20，e为5～20，f为0.1～5。
目前现有技术中，以亚铜离子为发光中心的荧光玻璃，只能实现蓝光、绿光、黄光或者橙光的单色发光，这是因为现有的荧光玻璃组分不能为亚铜离子提供超强的配位环境。
本发明通过加入P
2O
5、SiO
2、ZnO、Cs
2CO
3和NaCl，使得亚铜离子能够获得超强配位环境，并通过调控组分，使得荧光玻璃发生更进一步的红移，在紫外光激发下实现蓝光、橙光以及近红外光三个波段的宽发射，可以实现多色发光并且还具有较高的量子效率。
优选地，所述荧光玻璃中，d为5～10，f为0.1～0.5或d为8～15，f为2～3或d为10～20，f为0.3～1。
若所述荧光玻璃中d为5～10，f为0.1～0.5时，蓝光的量子效率较高。
若所述荧光玻璃中d为8～15，f为2～3时，橙光的量子效率最高。
若所述荧光玻璃中d为10～20，f为0.3～1时，近红外光的量子效率最高。
所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1.称取P
2O
5、SiO
2、ZnO、Cs
2CO
3、NaCl、CuCl和还原剂，并充分研磨混合；
S2.还原性气氛下，在1000～1300℃下熔融5～60min；
S3.倒入预热的模具中，退火、冷却、切割、抛光后，即可得铜离子掺杂多色荧光玻璃。
所述还原剂为无水草酸或铝粉。
优选地，步骤S2中所述熔融的温度为1050～1200℃。
熔融的温度为1050～1200℃之间时，既能确保玻璃熔融充分，又能保证Cu
+不被氧化，如果被氧化成不发光的Cu
2+，会导致Cu
+发光的猝灭。
优选地，步骤S2中所述熔融的时间为10～30min。
当所述熔融时间为10～30min之间时，既能确保玻璃熔融充分，又能保证Cu
+不被氧化，如果被氧化成不发光的Cu
2+，会导致Cu
+发光的猝灭。
优选地，步骤S2中所述还原性气氛由碳块提供，目的是防止高温熔融时Cu
+氧化为Cu
2+，从而导致Cu
+发光的猝灭。
优选地，步骤S3中所述退火温度为350～400℃。
通过大量实验证明，当所述退火温度为350～400℃时，可以有效消除玻璃的内应力，使玻璃不破碎。
优选地，步骤S1中所述研磨的时间0.5～1h。
当所述研磨的时间0.5～1h时，可以使原料混合均匀。
本发明还具体保护上述铜离子掺杂多色荧光玻璃在光转换材料中的应用。
铜离子掺杂多色荧光玻璃具有热导率高、耐热性能好、发光均匀、制备过程简单等特点，应用在光转换材料中具有较好的效果。
所述铜离子掺杂多色荧光玻璃在单基质白光照明、近红外静脉成像、红外夜视仪或者食品检测中的应用。
本发明的荧光玻璃能够同时实现蓝光和橙光，因此，通过调控激发波长可以实现单基质白光照明。由于荧光玻璃能够近红外光发射且具有高的量子效率，因此发现在近红外静脉成像、红外夜视仪或者食品检测有着较好的应用。
一种LED器件，包括光装换器和LED芯片，所述光转换器含有所述铜离子掺杂多色荧光玻璃。
本发明发现将所述铜离子掺杂多色荧光玻璃制备LED器件相对于传统的环氧树脂封装的LED粉具有高的热导率和化学稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种铜离子掺杂多色荧光玻璃，通过对荧光玻璃的组分和含量进行调控，得到的铜离子掺杂多色荧光玻璃可以实现蓝光、橙光、近红外三个波段的发射，其中，蓝光发射的激发波长范围为250～350nm，最佳激发为300nm，发射波长范围为400～550nm，发射主峰在460nm；橙光发射的激发波长范围为250～400nm，最佳激发为325nm，发射波长范围为400～800nm，发射主峰在600nm；近红外光发射的激发波长范围为250～450nm，最佳激发为365nm，发射波长范围为500～1250nm，发射主峰在770nm。蓝光的量子效率最低为34.8％，橙光的量子效率最低为30.9％；近红外光的量子效率最低为18.8％。
图1为实施例12制备的荧光玻璃的发射光谱图；
图2为实施例7制备的荧光玻璃的发射光谱图；
图3为实施例1，6，11制备的荧光玻璃的XRD图。
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所采用的试剂、方法和设备，如无特殊说明，均为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
本实施例提供了一种铜离子掺杂的多色荧光玻璃，所述荧光玻璃的化学式为aP
2O
5-bSiO
2-cZnO-dCs
2CO
3-eNaCl-fCuCl，其制备方法包括如下步骤：
S1.称取P
2O
5、SiO
2、ZnO、Cs
2CO
3、NaCl、CuCl和还原剂，并充分研磨混合0.5h；
S2.还原性气氛下，在1100℃下熔融30min；
S3.倒入预热的模具中，在350℃下退火2h、冷却、切割、抛光后，即可得铜离子掺杂多色荧光玻璃，具体配方见表1。
实施例2～10
实施例提供一系列铜离子掺杂荧光玻璃，所述荧光玻璃的化学式为aP
2O
5-bSiO
2-cZnO-dCs
2CO
3-eNaCl-fCuCl，制备方法同实施例1，具体配方见表1。
表1 实施例1～10的配方
实施例11～17
实施例提供一系列铜离子掺杂荧光玻璃，所述荧光玻璃的化学式为aP
2O
5-bSiO
2-cZnO-dCs
2CO
3-eNaCl-fCuCl，制备方法同实施例1，具体配方见表2。
表2 实施例11～17的配方
实施例18
实施例18提供所述铜离子掺杂荧光玻璃，组分和制备方法同实施例1，其区别在于，步骤S2.中的反应温度不同，实施例18的反应温度为1000℃。
实施例19
实施例19提供所述铜离子掺杂荧光玻璃，组分和制备方法同实施例1，其区别在于，步骤S2.中的反应温度不同，实施例19的反应温度为1300℃。
对比例1～4
对比例1～4提供一系列荧光玻璃，所述荧光玻璃的化学式为aP
2O
5-bSiO
2-cZnO-dCs
2CO
3-eNaCl-fCuCl，对比例1～4的制备方法同实施例1，其区别在于配方，具体见表3。
表3 对比例1～4的配方(份)
| 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | |
| P 2O 5 | 55 | 55 | 55 | 55 |
| SiO 2 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| ZnO | 3 | 3 | 3 | 3 |
| NaCl | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Cs 2CO 3 | 10 | 10 | 3 | 25 |
| CuCl | 8 | 0.05 | 0.5 | 0.5 |
结果检测
上述实施例和对比例均通过荧光量子效率测试。采用滨松C13534型号对量子效率光谱仪完成测试。激发波长为300nm(蓝光)，320nm(橙光)，365nm (近红外)。首先测试参比样品(本测试选用空白比色皿)在对应波段的发射强度(蓝光280-600nm，橙光300-800nm，近红外350-1300nm)，再测试样品在对应波段的发射强度。由仪器直接给出量子效率结果。
表3 实施例和对比例的数据
| 荧光量子效率 | 荧光量子效率 | ||
| 实施例1 | 64.7％(蓝光) | 实施例13 | 27.4％(近红外) |
| 实施例2 | 65.8％(蓝光) | 实施例14 | 23.2％(近红外) |
| 实施例3 | 34.8％(蓝光) | 实施例15 | 24.5％(近红外) |
| 实施例4 | 76.0％(蓝光) | 实施例16 | 30.9％(橙光) |
| 实施例5 | 68.0％(蓝光) | 实施例17 | 18.8％(近红外) |
| 实施例6 | 52.7％(橙光) | 实施例18 | 54.7％(蓝光) |
| 实施例7 | 56.0％(橙光) | 实施例19 | 44.7％(蓝光) |
| 实施例8 | 53.7％(橙光) | 对比例1 | 2.7％(橙光) |
| 实施例9 | 54.8％(橙光) | 对比例2 | 10.8％(蓝光) |
| 实施例10 | 60.1％(橙光) | 对比例3 | 15.7％(蓝光) |
| 实施例11 | 27.0％(近红外) | 对比例4 | 1.6％(近红外) |
| 实施例12 | 22.1％(近红外) | — | — |
从实施例1～5看，所述荧光玻璃中d为5～10，f为0.1～0.5时，蓝光的量子效率较高。从实施例6～10看，所述荧光玻璃中d为8～15，f为2～3时，橙光的量子效率最高。从实施例11～15看，所述荧光玻璃中d为10～20，f为0.3～1时，近红外光的量子效率最高。
从对比例1～4看，若荧光玻璃的组分不在范围内时，其量子效率低，不能应用。
从图1可以看出，实施例12制备的荧光玻璃可以在紫外光下，实现近红外光发射，大大拓展了荧光玻璃的应用场景，如近红外静脉成像、红外夜视仪或者食品检测等领域。
从图2可以看出，实施例7制备的荧光玻璃在紫外灯下，可同时实现蓝光和橙光发射，且随着激发波长红移，橙光相比于蓝光的比例逐渐增加，在310-350nm波段激发下，有望实现单基质白光照明。
玻璃中可能存在的微晶相会对Cu
+的配位环境产生影响，从而影响其量子效率。从图3可以可看出，XRD图中只存在一个非晶相的驼峰，证明本发明制备的荧光玻璃不存在微晶相。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
- 一种铜离子掺杂多色荧光玻璃，其特征在于，化学式如下：aP 2O 5-bSiO 2-cZnO-dCs 2CO 3-eNaCl-fCuCl；式中a、b、c、d、e、f为化合物的摩尔系数，其中，a为45～65，b为10～30，c为1～5，d为5～20，e为5～20，f为0.1～5。
- 根据权利要求1所述铜离子掺杂多色荧光玻璃，其特征在于，所述荧光玻璃中，d为5～10，f为0.1～0.5或d为8～15，f为2～3或d为10～20，f为0.3～1。
- 权利要求1或2所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.称取P 2O 5、SiO 2、ZnO、Cs 2CO 3、NaCl、CuCl和还原剂，并充分研磨混合；S2.还原性气氛下，在1000～1300℃下熔融5～60min；S3.倒入预热的模具中，退火、冷却、切割、抛光后，即可得铜离子掺杂多色荧光玻璃。
- 根据权利要求3所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述熔融的温度为1050～1200℃。
- 根据权利要求3所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述熔融的时间为10～30min。
- 根据权利要求3所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述还原性气氛为碳块。
- 根据权利要求3所述铜离子掺杂多色荧光玻璃的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述退火温度为320～450℃。
- 权利要求1或2所述铜离子掺杂多色荧光玻璃在光转换材料中的应用。
- 根据权利要求8所述应用，其特征在于，所述铜离子掺杂多色荧光玻璃在单基质白光照明、近红外静脉成像、红外夜视仪或者食品检测中的应用。
- 一种LED器件，包括光装换器和LED芯片，其特征在于，所述光转换器含有权利要求1或2所述铜离子掺杂多色荧光玻璃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/780,525 US20230278909A1 (en) | 2021-05-11 | 2021-06-29 | Copper ion-doped polychromatic fluorescent glass and preparation method and use thereof |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110512252.2 | 2021-05-11 | ||
| CN202110512252.2A CN113264674B (zh) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | 一种铜离子掺杂多色荧光玻璃及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022236942A1 true WO2022236942A1 (zh) | 2022-11-17 |
Family
ID=77230422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2021/103227 WO2022236942A1 (zh) | 2021-05-11 | 2021-06-29 | 一种铜离子掺杂多色荧光玻璃及其制备方法和应用 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230278909A1 (zh) |
| CN (1) | CN113264674B (zh) |
| WO (1) | WO2022236942A1 (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013172619A1 (ko) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 포항공과대학교 산학협력단 | 형광체 담지용 저온 소성 유리 조성물 및 파장 변환기, 그것을 포함하는 발광 장치 |
| JP2014133682A (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-24 | Tokyo Univ Of Science | 発光ガラス、当該発光ガラスを備えた発光装置及び発光ガラスの製造方法 |
| CN108423984A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-21 | 中山大学 | 一种二价锰掺杂的全无机钙钛矿量子点玻璃及其制备方法和应用 |
| CN109761499A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-17 | 福建师范大学 | 二价锰掺杂CsPbCl3钙钛矿量子点玻璃荧光温度探针复合材料及其制备方法和应用 |
| CN110642517A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-03 | 武汉理工大学 | 一种亚铜激活的荧光玻璃及其制备方法和应用 |
| CN110804233A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-18 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 钙钛矿量子点复合膜及其制备方法 |
| CN111808606A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-10-23 | 致晶科技（北京）有限公司 | 一种复合材料的制备方法及其应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE410493A (zh) * | 1934-07-21 | |||
| JP2006200662A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Strawberry Corporation | ヒンジ装置並びにヒンジ装置を用いた電子機器 |
| JP2011178597A (ja) * | 2010-02-27 | 2011-09-15 | Ohara Inc | 光触媒ガラスおよびその製造方法 |
| WO2015077136A2 (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | Corning Incorporated | Multichroic glasses |
| US10125048B2 (en) * | 2016-02-19 | 2018-11-13 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Copper-doped glasses and methods of manufacture |
| CN110114439B (zh) * | 2016-10-28 | 2023-08-18 | 奈科斯多特股份公司 | 玻璃复合颗粒及其用途 |
-
2021
- 2021-05-11 CN CN202110512252.2A patent/CN113264674B/zh active Active
- 2021-06-29 WO PCT/CN2021/103227 patent/WO2022236942A1/zh unknown
- 2021-06-29 US US17/780,525 patent/US20230278909A1/en active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013172619A1 (ko) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | 포항공과대학교 산학협력단 | 형광체 담지용 저온 소성 유리 조성물 및 파장 변환기, 그것을 포함하는 발광 장치 |
| JP2014133682A (ja) * | 2013-01-10 | 2014-07-24 | Tokyo Univ Of Science | 発光ガラス、当該発光ガラスを備えた発光装置及び発光ガラスの製造方法 |
| CN108423984A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-21 | 中山大学 | 一种二价锰掺杂的全无机钙钛矿量子点玻璃及其制备方法和应用 |
| CN109761499A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-05-17 | 福建师范大学 | 二价锰掺杂CsPbCl3钙钛矿量子点玻璃荧光温度探针复合材料及其制备方法和应用 |
| CN110804233A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-18 | 苏州星烁纳米科技有限公司 | 钙钛矿量子点复合膜及其制备方法 |
| CN110642517A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-03 | 武汉理工大学 | 一种亚铜激活的荧光玻璃及其制备方法和应用 |
| CN111808606A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-10-23 | 致晶科技（北京）有限公司 | 一种复合材料的制备方法及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113264674A (zh) | 2021-08-17 |
| US20230278909A1 (en) | 2023-09-07 |
| CN113264674B (zh) | 2022-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10020430B2 (en) | Phosphor with preferred orientation, fabricating method thereof, and light-emitting element package structure employing the same | |
| CN107879623B (zh) | 一种白光led用红色发光玻璃陶瓷及其制备方法 | |
| US9580650B1 (en) | Method of manufacturing Ce:YAG polycrystalline phosphor | |
| WO2022236942A1 (zh) | 一种铜离子掺杂多色荧光玻璃及其制备方法和应用 | |
| CN102906043B (zh) | 一种发射白光的玻璃陶瓷及其制备方法 | |
| WO2016127843A1 (zh) | 固体光源用荧光材料、其制造方法及包含该荧光材料的组合物 | |
| CN106277799B (zh) | 一种微晶玻璃及其制备工艺以及远程暖白光led器件 | |
| KR100793463B1 (ko) | 실리케이트계 형광체, 그 제조방법 및 이를 이용한발광장치 | |
| US20120138854A1 (en) | Green luminescent glass for ultraviolet led and preparation method thereof | |
| WO2020015421A1 (zh) | 高光效的氟氧化物荧光粉及其制备方法和半导体发光装置 | |
| CN114920455B (zh) | LED用(BaSr)2SiO4:Eu2+荧光玻璃及复合荧光玻璃的制备和应用 | |
| CN102942925A (zh) | NaEu(MoO4)2-x(WO4)x系列荧光微晶及其化学溶液制备方法 | |
| CN108793733A (zh) | 一种高熔点led用荧光玻璃及放电等离子体烧结制备方法 | |
| CN109401752A (zh) | 一种可被蓝光激发的Mn4+掺杂的氟化物发光晶体的制备方法 | |
| CN106967429B (zh) | 一种荧光热稳定性增强的红色荧光粉及其制备方法 | |
| WO2018001368A1 (zh) | 氮化物荧光体及包含其的发光装置 | |
| CN110698073B (zh) | 一种全光谱硼硅酸盐荧光玻璃及其制备方法 | |
| CN111233337B (zh) | 一种用于宽色域背光显示绿光发射微晶玻璃及其制备方法 | |
| CN114394753A (zh) | 一种高发光量子效率CsPbBr3钙钛矿量子点玻璃及其制备方法和应用 | |
| CN110590158A (zh) | 一种硼酸盐荧光玻璃及其制备方法和应用 | |
| JP2013534892A (ja) | 白光を発射する透明ガラスセラミック及びその調製方法 | |
| Liang et al. | Study on phosphor schemes in full spectrum WLED | |
| TWI383036B (zh) | 螢光粉組成物及包含其之白光發光二極體裝置 | |
| CN114276012B (zh) | 一种稀土元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法 | |
| CN104118991A (zh) | 一种白光发光二极管材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21941511 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |