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基本信息

項(xiàng)目名稱：
新型高效的稀土摻雜Mo-W基紅色熒光材料
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本項(xiàng)目主要研制白光LED用Mo-W基紅色發(fā)光材料，并與商用綠色及藍(lán)色發(fā)光材料共同封裝于紫色（309-405nm）芯片上，制得白光LED燈，流明效率達(dá)到100 lm/W，色溫在3200K，顯色指數(shù)為80。材料本身的穩(wěn)定性、發(fā)光效率均優(yōu)于商用Y2O2S：Eu3+紅色發(fā)光材料。
詳細(xì)介紹：
稀土熒光材料由于其光學(xué)性能優(yōu)良，廣泛地應(yīng)用于LED半導(dǎo)體照明技術(shù)、PDP顯示技術(shù)等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及人們生活水平的提高，對(duì)熒光材料性能提出了更高的要求。芯片的發(fā)射波長(zhǎng)從藍(lán)光移到紫外光和近紫外光區(qū)，能夠?yàn)闊晒夥厶峁└叩募ぐl(fā)能量，提高效率，這要求熒光材料有很高的光學(xué)性能?，F(xiàn)有工業(yè)化紅色熒光材料存在發(fā)光效率低、穩(wěn)定性差、易潮解和潮解時(shí)發(fā)出難聞的氣味等缺點(diǎn)。研究性能優(yōu)良的紅色熒光材料具有十分重要的實(shí)際意義。 目前，固相反應(yīng)合成的GaN基半導(dǎo)體材料，在發(fā)光效率方面已取得了突破性進(jìn)展，然而現(xiàn)有工業(yè)白光實(shí)現(xiàn)辦法只是通過(guò)GaN芯片發(fā)出明亮的紫藍(lán)色光激發(fā)YAG黃粉，獲得的白光二極管顯色指數(shù)差，與日光還有很大距離。另一種實(shí)現(xiàn)白光的辦法為近紫外芯片激發(fā)紅、綠、藍(lán)三基色熒光材料，要求熒光材料對(duì)紫外光有足夠的吸收，即在紫外-近紫外光激發(fā)下能夠得到量子產(chǎn)率高的發(fā)光效果。解決此問(wèn)題的首選材料是在近紫外光范圍內(nèi)應(yīng)有寬而強(qiáng)的電荷轉(zhuǎn)移吸收帶，如釩酸鹽、鉬酸鹽和鎢酸鹽等，氧原子→金屬原子的電荷轉(zhuǎn)移帶較強(qiáng)，在紫外光的激發(fā)下，能量通過(guò)非輻射方式向激活離子轉(zhuǎn)移。本想項(xiàng)目重點(diǎn)研究能適合于~400 nm近紫外光激發(fā)光轉(zhuǎn)換型的稀土發(fā)光紅色熒光材料。

作品圖片

  • 新型高效的稀土摻雜Mo-W基紅色熒光材料

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

稀土熒光材料光學(xué)性能優(yōu)良，廣泛地應(yīng)用于LED照明技術(shù)等領(lǐng)域?，F(xiàn)有工業(yè)化的硫化物或硫氧化物等紅色熒光材料存在發(fā)光效率低、穩(wěn)定性差、易潮解和潮解時(shí)發(fā)出難聞氣味等缺點(diǎn)。 本項(xiàng)目研究的利用高溫固相法制備的稀土摻雜Mo-W基紅色熒光材料，其性質(zhì)穩(wěn)定綠色無(wú)毒，在紫外線輻射下不會(huì)產(chǎn)生硫化物等有毒氣體;與商用紅色熒光粉相比，相對(duì)亮度較高約為前者的1．5倍；最強(qiáng)發(fā)射峰位于615nm附近，紅光顏色純正。

科學(xué)性、先進(jìn)性

無(wú)

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無(wú)

作品可展示的形式

實(shí)物、產(chǎn)品 圖片

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

與商用綠色及藍(lán)色發(fā)光材料共同封裝于紫色（309-405nm）芯片上，制得白光LED燈。本課題中制備的紅色發(fā)光材料相對(duì)亮度高，性質(zhì)穩(wěn)定，環(huán)保無(wú)毒，可用于顯示屏、交通訊號(hào)顯示光源，汽車儀表板、音響指示燈、尾燈，手機(jī)等一些電子產(chǎn)品的背光燈，照明光源。生產(chǎn)方式簡(jiǎn)單，易于得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，利于進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。能夠?yàn)長(zhǎng)ED材料生產(chǎn)廠家?guī)?lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。而且中國(guó)現(xiàn)在很多省都推出LED示范基地，政府也大力支持。

同類課題研究水平概述

張國(guó)有等采用高溫固相反應(yīng)方法制備了Gd2Mo3O9: Eu3+紅色熒光材料。這種新型的熒光材料可以被紫外光(280nm)、近紫外光(395nm)和藍(lán)光(465nm)有效激發(fā)，發(fā)射主峰位于613nm，發(fā)射光譜形狀相似。在395nm、465nm的吸收光譜的波長(zhǎng)與目前廣泛應(yīng)用的紫外光和藍(lán)光LED芯片的輸出波長(zhǎng)吻合。 胡云生等采用固相法合成了CaMoO4: Eu3+紅色熒光材料。它的激發(fā)光譜主峰位于394nm。發(fā)射光譜為線譜，主峰峰值為616nm。該紅色熒光材料能與紫外光，發(fā)出色純度較好的紅光。 楊志平等采用固相法合成了SrMoO4: Eu3+紅色熒光材料。它的激發(fā)光譜為比較特殊的雙峰結(jié)構(gòu)，兩主峰分別位于394nm的近紫外區(qū)和464nm的藍(lán)色可見(jiàn)光區(qū)。其發(fā)射光譜為線譜，主峰峰值為624nm，能與紫外和藍(lán)色芯片匹配發(fā)出很好的紅光。 Neeraj等將NaHCO3，Ln2O3(M=Y,Gd)，WO3，H2MoO4和Eu2O3混合后在500％灼燒48h，取出重新研磨后再在800℃灼燒60h，制得了NaLn(WO4)2-x (MoO4)x: Eu3+(Ln=Y,Gd)系列熒光材料和NaY1-yBiy(WO4)2: Eu3+系列熒光材料。NaY(WO4)2-x(MoO4)x: Eu3+在393nm和463nm附近有兩個(gè)線狀激發(fā)峰，將樣品分別在400 nm和393nm光下激發(fā)得到的紅光與Y2O2S: Eu3+,Sm3+的進(jìn)行比較，當(dāng)激發(fā)光譜在400nm時(shí)，樣品的最高發(fā)光強(qiáng)度僅為Y2O2S: Eu3+,Sm3+的24mol%，而以393nm激發(fā)時(shí)，樣品的最高發(fā)光強(qiáng)度可達(dá)Y2O2S: Eu3+,Sm3+的7.28倍。當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)與熒光材料的激發(fā)光譜相差只有幾個(gè)納米時(shí)，熒光材料的發(fā)光強(qiáng)度卻可以相差幾倍甚至幾十倍，由此可見(jiàn)熒光材料的激發(fā)光譜與LED芯片發(fā)射光譜的匹配非常重要。 此外，國(guó)內(nèi)外研究人員分別從不同研究思路探尋優(yōu)質(zhì)的紅色熒光材料，有釩酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、錫酸鹽、疊氮化合物、硫氧化物、磷酸鹽、鈦酸鹽、碲酸鹽等。但這些實(shí)驗(yàn)室研究離工業(yè)化還任重道遠(yuǎn)，現(xiàn)有工業(yè)化產(chǎn)品均為硫化物或硫氧化物，材料顯色指數(shù)差、穩(wěn)定性也不好，故研發(fā)新的高效、穩(wěn)定性好、發(fā)光性能好的新型熒光材料勢(shì)在必行。
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