[发明专利]一种单基质双带白光发射材料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于发光材料技术领域，公开了一种单基质双带白光发射材料及其制备方法与应用，该材料的化学式为(C₁₆H₃₆N)CuI₂，尤其可应用于在白光LED中。本发明通过对材料的化学组成进行改进，得到(C₁₆H₃₆N)CuI₂材料，无需稀土元素参与，即可实现单基质双带白光发射，与现有技术相比能够有效扩展单基质白光材料的种类，实现了发射光谱覆盖整个可见光区域，在400～850nm，激发光谱覆盖250～400nm，其PLQY高达54.3％。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，更具体地，涉及一种单基质双带白光发射材料及其制备方法与应用。

背景技术

照明在人类社会无处不在，其中照明消耗的电量占全人类用电总量的五分之一。相较于传统白炽灯照明，基于GaN基发光二极管(light-emitting diode,LED)激发荧光粉的半导体照明技术具有节能、环保、光效高、寿命长、应用范围广等诸多优点，是当前照明市场的主流技术。目前，日常生活中采用的白光LED通常由两种方式产生，一种是蓝光LED激发YAG:Ce³⁺黄色荧光粉产生白光，另一种是紫外光LED激发红绿蓝三色荧光粉来产生白光。然而，两种方式都有各自的弊端，如YAG:Ce³⁺黄色荧光粉由于缺少红光组分导致蓝光LED激发产生的白光的色温较高，显色指数较低，不能满足高效照明的需求，而紫外光LED激发红绿蓝三色荧光粉由于三种不同的荧光粉会存在严重的自吸收问题而限制发光效率，同时在得到高质量白光时需要精确配比三色荧光粉的比例，操作难度较大，而且由于三色荧光粉在使用过程中的衰减寿命不一致，导致白光光谱随使用时间延长而发生变化，不稳定，而且大部分的荧光粉都依赖于战略性稀土元素，价格昂贵，含量稀少，同时制备工艺复杂，需要高温烧结，成本高，因此，需要开发新一代的新型单基质白光荧光材料，实现绿色照明。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种单基质双带白光发射材料及其制备方法与应用，其中通过对材料的化学组成进行改进，得到(C₁₆H₃₆N)CuI₂材料，无需稀土元素参与，即可实现单基质双带白光发射，与现有技术相比能够有效扩展单基质白光材料的种类，实现了发射光谱覆盖整个可见光区域，在400～850nm，激发光谱覆盖250～400nm，其PLQY高达54.3％。并且，本发明制备工艺简单，成本低，稳定性好。本发明中的单基质双带白光发射材料，尤其可以与紫外芯片一起应用在白光LED器件中用于照明。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种单基质双带白光发射材料，其特征在于，其化学式为(C₁₆H₃₆N)CuI₂。

作为本发明的进一步优选，所述单基质双带白光发射材料具体为晶体材料，具有零维晶格结构，是[Cu₂I₄]^2-团簇被有机阳离子[C₁₆H₃₆N]⁺包裹着形成的零维晶格结构。

作为本发明的进一步优选，所述单基质双带白光发射材料，其发射光谱有两个发光带，发射光谱覆盖400～850nm可见光区域；其激发光谱覆盖250～400nm；优选的，其荧光量子产率(PLQY)为54.3％。

按照本发明的另一方面，本发明提供了制备上述单基质双带白光发射材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将C₁₆H₃₆NI与CuI按1:1的摩尔比称量准备原料C₁₆H₃₆NI与原料CuI，接着，向有机溶剂中加入H₃PO₂及C₁₆H₃₆NI与CuI，超声处理后得到前驱体溶液；