溶胶-凝胶法合成led 用红色发光材料r2-xeux(moo4)3(r=gd, y, la)

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1、200功能材料2007年增刊（38）卷溶胶-凝胶法合成LED用红色发光材料R2-xEux(MoO4)3(R=Gd,Y,La)*及性能研究郭崇峰，陈涛，栾林，张伟，黄德修(华中科技大学武汉光电国家实验室，湖北武汉430074)摘要：采用溶胶-凝胶法合成了发光二极管（LED）彩还原性差，显色指数低。为解决此问题，有两种方案用R2-xEux(MoO4)3(R＝Gd,Y,La；0≤x≤2)系列高亮度被提了出来：第一种是用绿粉与红粉来取代目前用的黄红色荧光粉，并对其结构与发光性能进行了详细研究。粉，这样部分蓝色LED发出的蓝光与荧光粉发

2、出的红采用粉末X射线衍射（XRD）测量了不同温度下合成光和绿光组成白光；第二种是用紫光或近紫外光（350～的样品结构变化情况，发现当R＝Y和Gd时，它们具410nm）InGaN管芯片激发三基色荧光粉实现白光LED，有单斜和正交两种结构；当R＝La时，荧光粉只有一由于视觉对近紫外光的不敏感性，这类白光LED的颜种单斜结构。同时用荧光光谱对它们的发光性能进行了色由荧光粉决定，因此颜色稳定，色彩还原性和显色指研究，发现在相同条件下（相同温度，相同时间，相同数较高（Ra＞90），光效高，被认为是新一代白光LED[3~7]浓度）得到的样品

3、的发光强度顺序为La0.8Eu1.2(MoO4)3照明的主导。＞Gd0.8Eu1.2(MoO4)3＞Y0.8Eu1.2(MoO4)3，且它们在395目前以紫光或近紫外光芯片制作的白光LED主要2++3+和465nm均有较强的有效激发，这两种波长正好与商选择BaMgAl10O17:Eu为蓝色荧光粉，ZnS:Cu,Al为3+用的GaN基LED芯片相匹配。同时研究了煅烧温度及绿色荧光粉，Y2O2S:Eu为红色荧光粉。但是与蓝色和3+掺杂浓度对其发光性能的影响。绿色荧光粉相比红色荧光粉Y2O2S:Eu的发光效率仅关键词：红光；LED；钼

4、酸盐；溶胶-凝胶法是它们的1/8，也就是说为了得到具有良好显色指数的中图分类号：O482.31文献标识码：A白光LED，红绿蓝荧光粉混合物的比例必须为8∶1∶[8~10]文章编号：1001-9731（2007）增刊-0200-051。而蓝光LED芯片所用的红色荧光粉大部分为二2+元碱土硫化物MS:Eu（M为碱土金属离子Mg,Ca,Sr，1引言2+3+Ba的一种或多种）。但是MS:Eu和Y2O2S:Eu的稳定随着以氮化物为代表的第三代半导体材料技术的性较差，严重的影响了白光LED器件的寿命，因此寻突破，基于发光二极管（LED）的半

5、导体照明产业在全找一种在近紫外区有较强吸收且稳定性较高的红色荧[4]球迅速兴起，在传统照明领域引发了一场革命。与传统光粉是十分必要的。本文采用溶胶-凝胶法合成了一种的照明技术相比，LED具有小巧高效、坚固省电、低污具有高稳定性的、且同时能与蓝光或紫光相匹配的颗粒染、寿命长，响应速度快，免维护等特性，以其作为有均匀的钼酸盐基红色荧光粉，并对其光学性能进行了详色光源，在同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/8～细的研究。[1,2]1/10，寿命可达到8万小时以上。它在包括城市景观2实验照明、大屏幕显示、交通信号灯、LCD背光源、仪器仪

6、表指示、车辆照明、航空、军事、工业和家庭等方面2.1样品的制备有大量使用，目前正朝着替代传统灯具向照明领域发按一定化学计量比称量Gd2O3，用1∶1的硝酸加展，是21世纪的新一代光源。在全球能源短缺和环境热溶解，在电炉上继续加热一段时间去除过量的硝酸，污染问题日益突出的大背景下，白光LED在照明市场再加入Eu(NO3)3，3～4倍于金属离子摩尔数的柠檬酸的前景倍受全球瞩目，欧美日等主要发达国家及相关大和所需(NH4)6Mo7O24·4H2O，超声分散制成透明溶液，公司均已投入大量资金和人力进行白光LED的研发，用NH3·H2O调

7、节pH≈7～8，在烘箱中60℃下保温2d，力争快速实现半导体白光照明产业化。样品逐渐由透明溶液→浅褐色溶胶→棕黄色凝胶，升温目前商业化的白光LED产品多采用蓝色LED与黄到120℃保温干燥1d，得到黑色干胶。然后将样品取出色YAG荧光粉转换的方法，此法得到的白光LED的发在电炉上稍加烘烧，使其碳化（碳化时放出大量的烟，光颜色随驱动电压和荧光粉涂层厚度的变化而变化，色为避免其污染炉膛而不在高温炉中直接处理），在高温*基金项目：华中科技大学人才引进基金和校基金资助项目（2006M019B）收到稿件日期：2007-07-13通讯作者：

8、郭崇峰作者简介：郭崇峰（1975－），男，河南郑州人，副教授，博士，师从中科院院士苏锵教授，2005年7月香港大学博士后出站，主要从事光电材料研究。郭崇峰等：溶胶-凝胶法合成LED用红色发光材料R2-xEux(MoO4)3(R=Gd,Y,La)及性能研究201炉