中國(guó)粉體網(wǎng)訊 固體發(fā)光二極管（LED）技術(shù)在過(guò)去的十來(lái)年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,，基于LED的顯示及照明市場(chǎng)高達(dá)幾千億美元。相比傳統(tǒng)白熾燈和熒光燈,，基于LED的固體照明設(shè)備具有更高功率效率已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)光源改變我們的日常生活,。
為了使一個(gè)典型的固體照明設(shè)備產(chǎn)生理想的白光，人們通常利用兩種途徑：一種是將單色光熒光粉（例如YAG:Ce黃色熒光粉）涂覆在藍(lán)光發(fā)光二極管芯片上產(chǎn)生白光,；另一種是將藍(lán),、綠、紅三種熒光粉按照一定比例混合之后,，涂覆在紫外光發(fā)光二極管上產(chǎn)生白光,。
然而，這兩種方法都有一定的局限性和諸多不足,。例如,，由于發(fā)射光譜的不連續(xù)性，單一顏色（黃光或紅光）熒光粉涂覆的白光發(fā)光二極管顯色性通常較差,。另一方面,，混合熒光粉照明設(shè)備的效率會(huì)由于自吸收效應(yīng)而降低，同時(shí)不同熒光粉使用壽命不一致也會(huì)導(dǎo)致其發(fā)光顏色隨著時(shí)間而變化,。
為了解決這些問(wèn)題,，一個(gè)理想的方案是研制出利用紫外光激發(fā)的單一組分寬光譜白光熒光粉。目前這種材料還比較少見,，而且大部分都是基于摻雜稀土元素發(fā)光物的無(wú)機(jī)材料,。這些無(wú)機(jī)白光熒光粉的發(fā)光效率一般都比較低,，而且通常其生產(chǎn)工藝復(fù)雜,，制造成本也較高。到目前為止,，市場(chǎng)上還沒(méi)有成熟的用于固體照明設(shè)備的單一組分白光熒光粉,�,；谶@些原因，開發(fā)新型的白光熒光粉不但具有重要的科學(xué)意義,，同時(shí)也具有廣闊的應(yīng)用前景,。
近年來(lái)，有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料作為一顆冉冉升起的新星,，憑借其優(yōu)秀的光電性質(zhì),，受到了光電材料界廣泛的關(guān)注。通過(guò)調(diào)節(jié)其晶體結(jié)構(gòu)中的鹵素陰離子以及不同的層間結(jié)構(gòu),，人們可以有效控制這種雜化鈣鈦礦材料的發(fā)射波長(zhǎng),，得到各類窄光譜及寬光譜發(fā)光材料,。同時(shí)研究人員也發(fā)現(xiàn),，將鈣鈦礦的晶體尺寸縮減至微米或納米級(jí)時(shí)，可以有效地減少自吸收效應(yīng)和表面晶格缺陷以提高發(fā)光量子產(chǎn)率,。
利用以上材料設(shè)計(jì)理念，佛羅里達(dá)州立大學(xué)的Biwu Ma教授研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一類新型基于二維波紋狀有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦微晶的單組份白光熒光粉用于固體照明,。他們利用一步法溶液反應(yīng),，在溫和反應(yīng)條件下,，制備出具有微米級(jí)尺寸的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦納米薄片,，其發(fā)射光譜可以覆蓋整個(gè)可見光區(qū),。
與之前報(bào)道的單晶樣品相比，此類微晶體樣品的合成更加簡(jiǎn)單快捷,，發(fā)光量子效率得到成倍提,，擁有更優(yōu)秀的薄膜加工性能。該微晶體在溶液中和薄膜中均顯示出了更好的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,。Biwu Ma教授研究團(tuán)隊(duì)利用此微晶熒光粉,，設(shè)計(jì)制造出了紫外光（365 nm）激發(fā)的白光發(fā)光二極管，其色坐標(biāo)（CIE）為（0.30,，0.42），色溫（CCT）為6519 K,，其發(fā)光屬于“冷白光”,，可用于室外照明等應(yīng)用。
考慮到其低廉的原材料成本,，簡(jiǎn)便的制備方法和優(yōu)良的溶液加工性能,，此類新型二維波紋狀有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦微晶有望取代基于稀土元素的傳統(tǒng)無(wú)機(jī)熒光粉以及量子點(diǎn)熒光粉,，在大面積涂覆的固體發(fā)光設(shè)備中有著極大的應(yīng)用前景。
