基本信息
- 項目名稱：
- 新型高效的稀土摻雜Mo-W基紅色熒光材料
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本項目主要研制白光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，流明效率達到100 lm/W，色溫在3200K，顯色指數為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。
- 詳細介紹：
- 稀土熒光材料由于其光學性能優(yōu)良，廣泛地應用于LED半導體照明技術、PDP顯示技術等領域。隨著科學技術的發(fā)展及人們生活水平的提高，對熒光材料性能提出了更高的要求。芯片的發(fā)射波長從藍光移到紫外光和近紫外光區(qū)，能夠為熒光粉提供更高的激發(fā)能量，提高效率，這要求熒光材料有很高的光學性能?，F有工業(yè)化紅色熒光材料存在發(fā)光效率低、穩(wěn)定性差、易潮解和潮解時發(fā)出難聞的氣味等缺點。研究性能優(yōu)良的紅色熒光材料具有十分重要的實際意義。 目前，固相反應合成的GaN基半導體材料，在發(fā)光效率方面已取得了突破性進展，然而現有工業(yè)白光實現辦法只是通過GaN芯片發(fā)出明亮的紫藍色光激發(fā)YAG黃粉，獲得的白光二極管顯色指數差，與日光還有很大距離。另一種實現白光的辦法為近紫外芯片激發(fā)紅、綠、藍三基色熒光材料，要求熒光材料對紫外光有足夠的吸收，即在紫外-近紫外光激發(fā)下能夠得到量子產率高的發(fā)光效果。解決此問題的首選材料是在近紫外光范圍內應有寬而強的電荷轉移吸收帶，如釩酸鹽、鉬酸鹽和鎢酸鹽等，氧原子→金屬原子的電荷轉移帶較強，在紫外光的激發(fā)下，能量通過非輻射方式向激活離子轉移。本想項目重點研究能適合于~400 nm近紫外光激發(fā)光轉換型的稀土發(fā)光紅色熒光材料。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 稀土熒光材料光學性能優(yōu)良，廣泛地應用于LED照明技術等領域?，F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、易潮解和潮解時發(fā)出難聞氣味等缺點。 本項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，其性質穩(wěn)定綠色無毒，在紫外線輻射下不會產生硫化物等有毒氣體;與商用紅色熒光粉相比，相對亮度較高約為前者的1．5倍；最強發(fā)射峰位于615nm附近，紅光顏色純正。
科學性、先進性
- 無
獲獎情況及鑒定結果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產品 圖片
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 與商用綠色及藍色發(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)光材料相對亮度高，性質穩(wěn)定，環(huán)保無毒，可用于顯示屏、交通訊號顯示光源，汽車儀表板、音響指示燈、尾燈，手機等一些電子產品的背光燈，照明光源。生產方式簡單，易于得到高質量的產品，利于進行工業(yè)化生產。能夠為LED材料生產廠家?guī)砹己玫慕洕б妗６抑袊F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
- 張國有等采用高溫固相反應方法制備了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的吸收光譜的波長與目前廣泛應用的紫外光和藍光LED芯片的輸出波長吻合。 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構，兩主峰分別位于394nm的近紫外區(qū)和464nm的藍色可見光區(qū)。其發(fā)射光譜為線譜，主峰峰值為624nm，能與紫外和藍色芯片匹配發(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+的進行比較，當激發(fā)光譜在400nm時，樣品的最高發(fā)光強度僅為Y2O2S: Eu3+,Sm3+的24mol%，而以393nm激發(fā)時，樣品的最高發(fā)光強度可達Y2O2S: Eu3+,Sm3+的7.28倍。當激發(fā)波長與熒光材料的激發(fā)光譜相差只有幾個納米時，熒光材料的發(fā)光強度卻可以相差幾倍甚至幾十倍，由此可見熒光材料的激發(fā)光譜與LED芯片發(fā)射光譜的匹配非常重要。 此外，國內外研究人員分別從不同研究思路探尋優(yōu)質的紅色熒光材料，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。但這些實驗室研究離工業(yè)化還任重道遠，現有工業(yè)化產品均為硫化物或硫氧化物，材料顯色指數差、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在必行。
