CN106590634A - 微纳复合结构的掺杂硫化锌制备及其在增强现实上的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及增强现实领域，公开了微纳复合结构的掺杂硫化锌制备及其在增强现实上的应用。具体的，公开了利用破碎技术得到微纳复合结构的掺杂硫化锌材料，并实现了其在增强现实中的应用。由于微纳复合结构增强了掺杂硫化锌的摩擦，从而大大增强了掺杂硫化锌的力致发光性能，按照压强计算，检测限在5Pa，按照能量计算，检测限在1μJ的超灵敏传感器。将其封装后贴于人体各个部位，可以实时将人体微动转化为各种颜色的光学信号，从材料角度实现对现实的增强，响应时间为10ms。由于其是将动态力转化为可见光，所以这种增强实现是给人的肢体动作及身体微动带来了新的表达方式。人的情绪激动时，动作较快，光强较强；人的情绪平稳时，动作较慢，光强较弱。

Description

微纳复合结构的掺杂硫化锌制备及其在增强现实上的应用
技术领域
本发明涉及增强现实领域，具体地，涉及利用超声破碎和湿法共混技术得到微纳复合结构的掺杂硫化锌材料，并实现了其在增强现实中的应用。
背景技术
增强现实是仿真技术的一个重要方向。它通过电脑技术，将虚拟的信息应用到真实世界，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。增强现实技术包含了多媒体、三维建模、实时视频显示及控制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等新技术与新手段。增强现实提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。在增强现实领域，目前主要集中在对画面感知的研究，而体验者得到的是由程序设定好的被动式的增强现实体验，如何制备出新材料载体，实现对力的准确感知并光学输出，拓宽增强现实的应用范围，产生一种全新的主动式增强现实体验是一个重要的发展方向。随着增强现实游戏和行业应用的发展，对新原理新工艺新材料提出了更高的要求，实现微小力学信号的多感知与多输出仍是一大挑战。
增强现实是近年来发展非常迅速的领域。为了达到增强现实的目的，把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)，通过触发相应事件，科学技术模拟仿真后再叠加到现实世界被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。例如中国专利申请号CN201510213943.7所公开的技术方案提出了一种增强现实眼镜的手势识别方法及增强现实眼镜***。首先获取深度相机通过实时拍摄增强现实眼镜前方的场景而获得的深度图像，并基于深度图像计算指尖的深度值、以及深度图像中指尖的二维坐标；其次采用转换矩阵对深度图像中指尖的二维坐标进行转换，并根据转换得到的二维坐标，在增强现实眼镜的显示界面中生成一个虚拟目标；最后实时分析指尖的深度值的大小变化情况，以及显示界面中虚拟目标的位置变化情况，以触发相应事件。该方法通过将增强现实眼镜定位的指尖位置与人眼视角下的指尖位置相对准，实现准确识别用户手势的目的。
但上述技术因为程序进行模拟仿真，所以是预先设定好的被动式增强现实技术，并不能随时适应外部的发展变化。
发明内容
本发明的目的是为了拓宽增强现实的范围，从材料结构制备与性能的角度，提供一种高灵敏度、对人体微小力学信号多感知与多输出的新应用方向。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了微纳复合结构可以增强掺杂硫化锌力致发光灵敏性的新发现。
优选的，所述纳米颗粒的直径为5-200nm。
优选的，所述微米掺杂硫化锌颗粒的直径为2-50μm。
优选的，所述微纳颗粒直径比为20，摩尔比为1∶200时，掺杂硫化锌的力致发光灵敏性最强。
优选的，所述纳米颗粒选自二氧化硅、掺杂硫化锌、硫化锌、石墨烯、石墨炔、炭黑、二氧化钛、金刚石、氧化铝、金、银、铜、二氧化锆、氧化镍、氧化锌、碳酸钙和碳纳米管中的一种或多种。
第二方面，本发明提供了微纳复合结构的掺杂硫化锌制备方法，其中，包括超声破碎法和湿法共混法。
优选的，将过渡金属元素掺杂的硫化锌粉末分散于乙醇中，于室温下超声破碎72-96小时，超声功率为1600-2000W，得到微纳颗粒直径比为20-30，掺杂硫化锌粉末与乙醇的质量比为1∶10，超声破碎时每工作2-3秒，休息1-2秒，避免体系过热。
优选的，采用100nm二氧化硅纳米球效果好于100nm掺杂硫化锌颗粒效果好于100nm聚苯乙烯球。
优选的，将100nm二氧化硅纳米球与2μm掺杂硫化锌微米颗粒按照摩尔比200∶1分散于乙醇中，60℃下搅拌48-72小时，25-60℃下干燥。得到的二氧化硅纳米球均匀吸附在掺杂硫化锌微米颗粒上，形成微纳复合结构。
第三方面，本发明提供了一种将高灵敏的力致发光材料应用到增强现实领域的新思路。
优选的，增强现实的实现手段为将微纳复合结构的掺杂硫化锌贴于人体各个肌肉群、心脏和脉搏等部位，当完成某一动作的时候，相应肌肉部位即可发光，通过收集数据与分析，可以得到人的情绪、力量和心跳脉搏等健康状况，实现多感知，并且通过光的形式表现出来，实现多输出。
优选的，所述增强现实的光为可见光，波长范围可以涵盖可见光波段，以橙光、绿光、蓝光和白光最为常见。
通过上述技术方案，利用微纳复合结构增强掺杂硫化锌的摩擦，从而大大增强了掺杂硫化锌的力致发光灵敏性，应用于增强现实领域。高度灵敏的自发光材料使得本发明有较之于传统显示器与传感器更广的应用范围和更出色的性能，在增强现实中具有极大的应用价值。更为优异的，所制备的传感器对微小动态力具有超灵敏、高精度的实时光学响应，按照压强计算，检测限在5Pa，按照能量计算，检测限在1μJ的超灵敏传感器，可以感知心跳脉搏等微小力学信号，实现了高精度响应，响应时间为10ms，从而实现了实时响应。由于其是将动态力转化为可见光，所以这种增强实现是给人的肢体动作及身体微动带来了新的表达方式。人的情绪激动时，动作较快，光强较强；人的情绪平稳时，动作较慢，光强较弱。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明制备出微纳复合结构的掺杂硫化锌的示意图、扫描电子显微镜图片、发射光强与输入动能之间的数据曲线和掺杂硫化锌的XRD图；a中示意说明了微纳复合结构可以增强摩擦性，从而大大提供了力致发光的灵敏性，b中掺杂硫化锌的扫描电子显微镜图，图中微米颗粒尺寸约为2μm，纳米颗粒尺寸约为100nm，c中展示了微米掺杂硫化锌、微纳复合结构的掺杂硫化锌和纳米掺杂硫化锌对力的响应性能。
图2是本发明不同种类纳米颗粒与微米掺杂硫化锌复合结构的力致发光性能图。
图3是本发明应用于增强现实的数据图。a中将微纳复合结构的掺杂硫化锌贴于手指的十四个关节处，以手部动作为例，说明对手势的增强现实应用，b中为主成分分析(PCA)，c中为层序聚类分析(HCA)。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明的发明人在研究的过程中发现，通过向微米的掺杂硫化锌中引入纳米颗粒，可以起到增强摩擦，从而大大提高了掺杂硫化锌的力致发光性能。其灵敏性按照压强计算，检测限在5Pa，按照能量计算，检测限在1μJ，比微米掺杂硫化锌的灵敏性提高了一个数量级以上，可以感知心跳脉搏等微小力学信号，实现了高精度响应，响应时间为10ms，从而实现了实时响应。微纳复合结构的掺杂硫化锌可以由超声破碎制备，也可以由湿法共混得到。将材料贴附于人体各个肌肉群、心脏和脉搏等部位，当完成某一动作的时候，相应肌肉部位即可发光，通过收集数据与分析，可以得到人的情绪、力量和心跳脉搏等健康状况，实现多感知，并且通过光的形式表现出来，实现多输出。由于其是将动态力转化为可见光，所以给了增强现实新的定义。不同于以往由程序设定好的被动式的增强现实体验，其给人的肢体动作及身体微动带来了新的表达方式，是一种全新的主动式增强现实应用。
基于此，第一方面，本发明提供了微纳复合结构可以增强掺杂硫化锌力致发光灵敏性的新发现。
术语“微纳复合”是指纳米颗粒(片、椭圆、锥状和不规则形状)均匀吸附于微米掺杂硫化锌表面所形成的复合结构。掺杂硫化锌为一种力致发光材料，在受到动态压力时会发射出光，并且光强与所受的压力成正相关。
优选的，所述纳米颗粒选自二氧化硅、掺杂硫化锌、硫化锌、石墨烯、石墨炔、炭黑、二氧化钛、金刚石、氧化铝、金、银、铜、二氧化锆、氧化镍、氧化锌、碳酸钙和碳纳米管中的一种或多种。
根据本发明，理论上，只要是纳米尺度的材料均可作为微米掺杂硫化锌的吸附物，但本发明的发明人发现，纳米材料的直径在5-200nm时最终所制备的材料的性能能够得到进一步提升。更为优选的，所述微纳颗粒直径比为20，摩尔比为1∶200。
第二方面，本发明提供了微纳复合结构的掺杂硫化锌制备方法，其中，包括超声破碎法和湿法共混法。
根据本发明，所述两种方法没有特别的限定，只要能够将纳米颗粒均匀吸附于微米掺杂硫化锌上即可。超声破碎法将过渡金属元素掺杂的硫化锌粉末分散于乙醇中，于室温下超声破碎72-96小时，超声功率为1600-2000W，得到微纳颗粒直径比为20-30，掺杂硫化锌粉末与乙醇的质量比为1∶10，超声破碎时每工作2-3秒，休息1-2秒。湿法共混法将100nm二氧化硅纳米球与2μm掺杂硫化锌微米颗粒按照摩尔比200∶1分散于乙醇中，60℃下搅拌48-72小时，25-60℃下干燥。得到的二氧化硅纳米球均匀吸附在掺杂硫化锌微米颗粒上，形成微纳复合结构。优选情况下，湿法共混法更简单廉价。
根据本发明，在所述纳米颗粒的种类并没有特别的限制，只要能够均匀吸附于微米掺杂硫化锌上即可产生力致发光的增强效果。优选的，所述纳米颗粒选自二氧化硅、掺杂硫化锌、硫化锌、石墨烯、石墨炔、炭黑、二氧化钛、金刚石、氧化铝、金、银、铜、二氧化锆、氧化镍、氧化锌、碳酸钙和碳纳米管中的一种或多种。但在优选的情况下，为了进一步提高所述材料的灵敏度以及精准度，所述纳米颗粒的莫氏硬度越大越好，进一步优选为金刚石、二氧化硅和氧化铝的一种或多种，考虑成本因素，更优选为二氧化硅。
第三方面，本发明还提供了一种将高灵敏的力致发光材料应用到增强现实领域的新思路。
本发明的发明人发现，尽管单一部位的增强现实非常重要，但当各个肌肉群、心脏和脉搏等部位同时观察，即多感知与多输出时，更具有现实意义，当完成某一动作的时候，相应肌肉部位即可发光，通过收集数据与分析，可以得到人的情绪、力量和心跳脉搏等健康状况，并且通过可见光的形式表现出来。
本发明的发明人发现，所述增强现实的光为可见光，波长范围可以涵盖可见光波段，在实际运用中，以橙光、绿光、蓝光和白光最为常用。
将本发明的材料应用到人体增强现实中时，所述的微纳复合结构的掺杂硫化锌对微小动态力可表现出超灵敏、高精度且实时光学响应的优异特性，其灵敏性按照压强计算，检测限在5Pa，按照能量计算，检测限在1μJ，比微米掺杂硫化锌的灵敏性提高了一个数量级以上，可以感知心跳脉搏等微小力学信号，实现了高精度响应，响应时间为10ms，从而实现了实时响应。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
(1)微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备
将锰掺杂的硫化锌(ZnS∶Mn)颗粒(上海科焱光电技术有限公司的市售品)搅拌分散于乙醇(颗粒与乙醇质量比为1∶10)中，磁力搅拌2小时，置于细胞破碎仪(宁波新芝生物科技股份有限公司牌号为JY92-IIN的市售品)中于室温下超声破碎72小时，超声功率为2000，超声破碎时每工作2秒，休息1秒。室温下搅拌干燥，得到微纳复合结构的锰掺杂的硫化锌(ZnS∶Mn)颗粒，该颗粒的扫描电镜(日立JSM-7500F)图片和实物图片见图1b所示，该颗粒的力致发光性能曲线见图1c中Nano/microparticles所示。
(2)微纳复合结构的掺杂硫化锌在增强现实上的应用
将步骤(1)得到的微纳复合结构的ZnS∶Mn颗粒与硅橡胶(北京海贝思科技有限公司市售品)按照质量比为7∶3的比例混合，搅拌10分钟，取10g混合物使其在方形培养皿(130mm*130mm)中自然流平，80℃固化30分钟，得到均匀的薄膜，均分为10mm*10mm的正方形等分。贴于手指的十四个关节处，当人做出手势时，对应活动的部位会发出橙色的光。通过收集数据与分析，可以以光的形式读出人的手势语言，实现多感知，并且可见光也可以被读者直接读出，实现信息的多输出，对现实增强的多感知与多输出数据见图3b、3c所示。
实施例2
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
(1)微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备
将锰掺杂的硫化锌(ZnS∶Mn)颗粒(上海科焱光电技术有限公司的市售品)搅拌分散于乙醇(颗粒与乙醇质量比为1∶10)中，磁力搅拌2小时，加入200倍锰掺杂的硫化锌(ZnS∶Mn)颗粒摩尔比的100nm的二氧化硅纳米球(阿拉丁市售品)，室温下搅拌干燥，得到微纳复合结构的锰掺杂的硫化锌(ZnS∶Mn)颗粒，此种方法所得颗粒的力致发光性能见图2。
(2)微纳复合结构的掺杂硫化锌在增强现实上的应用
将步骤(1)得到的微纳复合结构的ZnS∶Mn颗粒与硅橡胶(北京海贝思科技有限公司市售品)按照质量比为7∶3的比例混合，搅拌10分钟，取10g混合物使其在方形培养皿(130mm*130mm)中自然流平，80℃固化30分钟，得到均匀的薄膜，均分为10mm*10mm的正方形等分。贴于脸部的肌肉群，当人做出表情时，对应活动的部位会发出橙色的光。通过收集数据与分析，可以以光的形式读出人的表情语言，实现多感知，并且可见光也可以被读者直接读出，实现信息的多输出。
实施例3
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
(1)微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备
将铜掺杂的硫化锌(ZnS∶Cu)颗粒(上海科焱光电技术有限公司的市售品)搅拌分散于乙醇(颗粒与乙醇质量比为1∶10)中，磁力搅拌2小时，加入200倍铜掺杂的硫化锌(ZnS∶Cu)颗粒摩尔比的200nm的二氧化硅纳米球(阿拉丁市售品)，室温下搅拌干燥，得到微纳复合结构的铜掺杂的硫化锌(ZnS∶Cu)颗粒，此种方法所得颗粒的力致发光性能见图2。
(2)微纳复合结构的掺杂硫化锌在增强现实上的应用
将步骤(1)得到的微纳复合结构的ZnS∶Cu颗粒与硅橡胶(北京海贝思科技有限公司市售品)按照质量比为7∶3的比例混合，搅拌10分钟，取10g混合物使其在方形培养皿(130mm*130mm)中自然流平，80℃固化30分钟，得到均匀的薄膜，均分为10mm*10mm的正方形等分。贴于手腕的肌肉群，当人脉搏跳动时，对应活动的部位会发出绿色的光。通过收集数据与分析，可以以光的形式读出人的脉搏，实现多感知，并且可见光也可以被读者直接读出，实现信息的多输出。
实施例4
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
按照实施例1的方法制备微纳复合结构的掺杂硫化锌，不同的是，所述掺杂元素为铅。
实施例5
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
按照实施例1的方法制备微纳复合结构的掺杂硫化锌，不同的是，所述的超声破碎时间为96小时，超声功率为1600W。
实施例6
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
按照实施例1的方法制备微纳复合结构的掺杂硫化锌，不同的是，步骤(1)中，超声破碎时每工作3秒，休息1.5秒。
实施例7
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
按照实施例1的方法制备微纳复合结构的掺杂硫化锌，不同的是，步骤(2)中，所述薄膜贴于人体心脏处，心跳时，对应活动的部位会发出橙色的光。通过收集数据与分析，可以以光的形式读出人的心跳强度和频率，实现多感知，并且可见光也可以被读者直接读出，实现信息的多输出。
实施例8
本实施例用于说明本发明微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
按照实施例1的方法制备微纳复合结构的掺杂硫化锌，不同的是，步骤(2)中，微纳复合结构的ZnS∶Mn颗粒与硅橡胶(北京海贝思科技有限公司市售品)按照质量比为6∶4的比例混合。
对比例1
本对比例用于说明参比的微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
按照实施例1的方法制备微纳复合结构的掺杂硫化锌，不同的是，所述超声破碎功率为100W。
对比例2
本对比例用于说明参比的微纳复合结构的掺杂硫化锌的制备方法和在增强现实上的应用
按照实施例1的方法制备微纳复合结构的掺杂硫化锌，不同的是，所述得到的微纳复合结构的ZnS∶Mn颗粒与硅橡胶(北京海贝思科技有限公司市售品)按照质量比为5∶5的比例混合。
测试例
(1)以压强计算的灵敏度参数通过滴塔实验方法获得，通过六轴力和力矩传感器获得压强，通过单反相机获得光强。六轴力和力矩传感器为ATT公司牌号为Nano17的市售品。单反相机为佳能600D，50-1.8mm微距镜头。
(2)以能量计算的灵敏度参数通过滴塔实验方法获得，通过单反相机获得光能，通过重力势能与动能的转换计算得到以能量表示的灵敏度。单反相机为佳能600D，50-1.8mm微距镜头。
(3)光学信号与动作匹配精准度为测量100次与基准比较的结果。
(4)实时响应时间以高速摄像机录像获得，每秒1000帧记录。高速摄像机为VisionResearch公司牌号为Phantom HD GOLD的市售品。
所使用的薄膜固化时所用的鼓风干燥箱为上海福玛实验设备有限公司牌号为DGX-9053B-1的市售品。
表1
由如上表1可以看出，与对比例1-2相比，本发明制备的微纳复合结构的掺杂硫化锌在用于增强现实时，其具有较高的灵敏度、匹配精准度，并且可实现实时响应。并且在本发明优选的情况下，例如，改变纳米颗粒的种类，微纳颗粒的直径比等，所述制备的材料的力致发光性能能够得到进一步提升。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.微纳复合结构的掺杂硫化锌制备及其在增强现实上的应用。
2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述微纳复合结构为纳米颗粒吸附在微米颗粒上所得；
优选的，所述纳米颗粒的直径为5-200nm；
优选的，所述微米掺杂硫化锌颗粒的直径为2-50μm；
优选的，所述微纳颗粒直径比为20，摩尔比为1∶200时，掺杂硫化锌的力致发光灵敏性最强。
3.根据权利要求1所述的制备，其中，所述微纳复合结构的掺杂硫化锌制备方法包括：将过渡金属元素掺杂的硫化锌粉末分散于乙醇中，于室温下超声破碎72-96小时，超声功率为1600-2000W，得到微纳颗粒直径比为20-30；
优选的，掺杂硫化锌粉末与乙醇的质量比为1∶10，超声破碎时每工作2-3秒，休息1-2秒，避免体系过热。
4.根据权利要求1、2和3所述的纳米颗粒，其中，纳米颗粒可以是微米掺杂硫化锌超声破碎而来，也可以是采用湿法混合-干燥的方式加入，在粒径相同的前提下，纳米颗粒的莫氏硬度越高，微纳复合结构的掺杂硫化锌力致发光性能越好；
优选的，采用100nm二氧化硅纳米球效果好于100nm掺杂硫化锌颗粒效果好于100nm聚苯乙烯球；
优选的，将100nm二氧化硅纳米球与2μm掺杂硫化锌微米颗粒按照摩尔比200∶1分散于乙醇中，60℃下搅拌48-72小时，25-60℃下干燥。得到的二氧化硅纳米球均匀吸附在掺杂硫化锌微米颗粒上，形成微纳复合结构。
5.根据权利要求1所述的增强现实应用，其中，不同于依赖软件和动画的增强现实，所述的增强现实为从材料制备角度出发，实现的真正意义上人体动作多感知多输出，让人的表达多了一个维度，即情绪与动作是可以发光的，光的强弱与情绪高低动作快慢有关，不仅在白天，而且在夜晚人与人之间也可以实现肢体语言的交流，这种肢体语言就是光，是人类表现手段的升级，对现实的增强。
6.根据权利要求5所述的增强现实，其中，实现手段为将微纳复合结构的掺杂硫化锌贴于人体各个肌肉群、心脏和脉搏等部位，当完成某一动作的时候，相应肌肉部位即可发光，通过收集数据与分析，可以得到人的情绪、力量和心跳脉搏等健康状况，实现多感知，并且通过光的形式表现出来，实现多输出；
优选的，所述增强现实的光为可见光，波长范围可以涵盖可见光波段，以橙光、绿光、蓝光和白光最为常见。
7.根据权利要求1、2、3和4所述的纳米颗粒，其中，除了球形纳米颗粒，还含有片状、椭圆、锥状和不规则多边形的形貌；
优选的，所述纳米颗粒选自二氧化硅、掺杂硫化锌、硫化锌、石墨烯、石墨炔、炭黑、二氧化钛、金刚石、氧化铝、金、银、铜、二氧化锆、氧化镍、氧化锌、碳酸钙和碳纳米管中的一种或多种。
8.权利要求2和7中任意一项所述的微纳复合结构的掺杂硫化锌、权利要求3和4中任意一项所述的微纳复合结构的掺杂硫化锌制备方法在增强现实中的应用。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468936A (zh) * 2003-06-10 2004-01-21 山东宇光电子科技有限公司 复合包裹型ZnS∶Cu/Cu.Mn 电致发光材料及其制备方法
CN1855177A (zh) * 2005-04-21 2006-11-01 则武伊势电子株式会社 低速电子射线用荧光体、其制造方法与荧光显示管
US20070172580A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Osram Sylvania Inc. Moisture-resistant Electroluminescent Phosphor with High Initial Brightness and Method of Making
CN103881707A (zh) * 2013-12-30 2014-06-25 安徽师范大学 一种磷光能量转移体系，其合成方法，用途以及单链脱氧核糖核苷酸的检测方法
US20140291480A1 (en) * 2012-12-19 2014-10-02 Basf Se Detector for optically detecting at least one object
CN105987781A (zh) * 2015-02-10 2016-10-05 北京纳米能源与***研究所 动态应力传感器、制备方法及动态应力测量***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1468936A (zh) * 2003-06-10 2004-01-21 山东宇光电子科技有限公司 复合包裹型ZnS∶Cu/Cu.Mn 电致发光材料及其制备方法
CN1855177A (zh) * 2005-04-21 2006-11-01 则武伊势电子株式会社 低速电子射线用荧光体、其制造方法与荧光显示管
US20070172580A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Osram Sylvania Inc. Moisture-resistant Electroluminescent Phosphor with High Initial Brightness and Method of Making
US20140291480A1 (en) * 2012-12-19 2014-10-02 Basf Se Detector for optically detecting at least one object
CN103881707A (zh) * 2013-12-30 2014-06-25 安徽师范大学 一种磷光能量转移体系，其合成方法，用途以及单链脱氧核糖核苷酸的检测方法
CN105987781A (zh) * 2015-02-10 2016-10-05 北京纳米能源与***研究所 动态应力传感器、制备方法及动态应力测量***

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