[发明专利]一种联合热致发光和光致发光性能的复合双功能钙钛矿材料的制备

说明书

本发明提出的用于一种联合热致发光和光致发光性能的复合双功能钙钛矿材料的制备，通过采用无机‑有机钙钛矿纳米材料，通过调节尺寸，形貌，组分配比可以调控其光致发光区域，实现400‑900nm的宽谱发射，同时采用热致晶体的复合修饰，能使各种颜色发光效率高达80％以上，红光高达90％。钙钛矿量子点与热致发光晶体形成核壳纳米结构，通过调控核壳层粒径与膜厚，可有效调节材料性质，稳定性高，折射率高，发光性能高，可有效的利用LED芯片半导体的高辐射热量进一步降低LED热损并提高发光效率和光强度。

技术领域

本发明涉及一种联合热致发光和光致发光性能的复合双功能钙钛矿材料的制备，属于发光与照片技术领域。

背景技术

白光LED是新一代固态照明技术，具有高效节能、绿色环保等优点，已经在舞台照明、液晶显示和广告宣传等领域中得到了广泛应用。白光LED从产生白光的方式上大致可以分为无荧光粉型和有荧光粉型两类[1-2]。在无荧光粉的白光LED中，白光是由分别发光的三基色LED混合得到的，通过调节三基色LED的发光比例即可获得不同效果的白光。

在WLED光源中，荧光粉对白光的实现起到至关重要的作用。荧光粉一般为无机发光材料，具有有序排列的晶体结构，其物化性能的稳定性与以下因素有关：材质体系、离散系数、粉胶相容度、粉体形貌。WLED光输出冷热比的影响因素与WLED器件材料有关，荧光材料是前述器件中的关键材料。荧光粉的物理特性(材质体系、离散系数、粉胶相容度、粉体形貌)对WLED光输出冷热比影响的研究未有相关报道，同时解决LED光源热的特性的问题也显得至关重要。

在低电压、大功率的工作况下,发光芯片的热流密度高达以上30W/cm²,使得散热问题成为函待解决的瓶颈。尤其是对于大功率平面集群封装模块,强制换热的降温方式会消耗大量电能,抬高使用成本。将热致发光与光致发光性质相结合制备纳米晶体材料作为LED下转换材料既可以改善LED散热问题，同时，还可以进一步体高发光效率。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点和不足，本发明的目的在于体供一种联合热致发光和光致发光性能的复合双功能钙钛矿材料的制备，通过钙钛矿纳米材料的尺寸、构型、掺杂实现可见光区发射覆盖，同时引入热致发光壳层材料修饰界面，可有效的利用LED芯片半导体的高辐射热量进一步降低LED热损并体高发光效率和光强度。

本发明的目的通过一下技术方案实现，包括以下步骤：

1)制备钙钛矿纳米材料，作为前体材料A；

2)制备表面改性的热致发光晶体，作为前体材料B，其特征在于其中所述的热致发光晶体可以选a-Al₂O₃:C，HfO₂，Al₂O₃:Sr，WO₃:Y，AlN:Ta，SiC:Ti中的一种或多种组合；

3)将前体材料A和B混合，经过水热法得到热致光致复合双功能核壳材料。

上述的前体A材料，上述的前体A材料，其特征在于其中所述的钙钛矿纳米的化学式为AxByX_z其中，A可以为正一价金属离子Na、K、Li、Cs、Rb；也可选用CH₃NH₃、CH₂NH₂、乙胺、丙胺、丁胺类链状胺或苯胺类芳香胺的一种或多种的组合；其中M为锡、铅、钛、中的一种或多种组合；X为阴离子，可以是氯、溴、碘中的一种或一种以上的组合。其中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1。

上述的前体A材料，其特征在于其中所述的钙钛矿纳米材料为量子点材料。

上述的前体A材料，其特征在于所述的量子点的制作方式可选用高温注射法、常温过饱和法、配体调控再沉淀法、微波热合法中的一种或多种组合。