中國粉體網(wǎng)訊  二十一世紀(jì)以來，能源危機(jī)不斷滲透到社會的各行各業(yè)，節(jié)能的主題也在不斷被強(qiáng)化。照明行業(yè)的一重要節(jié)能成就即是緊湊型熒光燈(CFL)和發(fā)光二極管(LED)的誕生。CFL和LED相比于傳統(tǒng)白熾燈照明具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢(可分別節(jié)能76% 和84%)。

近年來，LED照明行業(yè)得益于各國政府對白熾燈的禁售或者禁用以及LED照明產(chǎn)品價格的不斷下降因而發(fā)展快速，僅在2015年全球LED照明市場規(guī)模就達(dá)到570億美元，同比增長28.5%。中國作為全球第二大LED照明市場，2015年銷售規(guī)模達(dá)到54億美元，同比增長40%，是全球增速最快的市場之一，預(yù)計未來幾年LED照明行業(yè)規(guī)模將持續(xù)加速增長。  

熒光粉是CFL和LED照明應(yīng)用中重要組成部件，可將CFL燈管和LED芯片產(chǎn)生的紫外光或藍(lán)光轉(zhuǎn)換成可見光或白光。目前廣泛應(yīng)用的黃光熒光粉(YAG:Ce3+)就是在LED封裝過程中用以涂覆在藍(lán)光LED芯片上產(chǎn)生白光。然而，在YAG熒光粉的照明應(yīng)用中有一些顯著問題需要解決。

首先，通過該方法獲得的白光通常具有較低的顯色指數(shù)(CRI)和較高的色溫(CCT)，因此由于太“冷”而不適合室內(nèi)照明。研究表明，通過使用基于單組分或多組分的白光熒光粉可以實現(xiàn)高質(zhì)量的白光。單組分系統(tǒng)是具有發(fā)射平衡覆蓋整個可見光區(qū)域的單相白光熒光粉，而多組分系統(tǒng)是包含兩種或更多種單色熒光粉的混合物，后者可實現(xiàn)高發(fā)光效率和可調(diào)諧光質(zhì)量，故而多組分系統(tǒng)更有吸引力。

其次，目前市售CFL和LED的熒光粉材料中普遍含有稀土金屬元素，不僅導(dǎo)致產(chǎn)品成本較高和存在潛在資源供應(yīng)問題，而且大量使用稀土金屬對環(huán)境具有長遠(yuǎn)的不利影響。因此，開發(fā)高性能，低成本以及非稀土金屬節(jié)能環(huán)保型熒光粉越來越重要。  

來自美國羅格斯大學(xué)(Rutgers University)的李靜教授研究團(tuán)隊設(shè)計和合成了一系列高性能無機(jī)-有機(jī)雜化熒光粉，該類材料由便宜易得、無毒環(huán)保的碘化亞銅 (CuI) 與有機(jī)小分子 (例如吡啶) 通過Cu-N鍵連接形成一維鏈狀、二維網(wǎng)狀或三維框架結(jié)構(gòu)。

該研究團(tuán)隊采用自下而上(bottom-up)的溶液合成法，通過仔細(xì)篩選，設(shè)計和合成有機(jī)配體，連接組裝具有高量子產(chǎn)率的Cu4I4立方簇或Cu2I2二聚體，形成穩(wěn)定的雜化結(jié)構(gòu)。這些熒光材料經(jīng)紫外光或藍(lán)光激發(fā)可發(fā)射出多頻率顏色的光覆蓋整個可見光區(qū)，并具有極高的發(fā)光內(nèi)部量子效率 (IQY) 和微調(diào)性能。通過混合藍(lán)色(IQY>90%)和黃色(IQY>90%)熒光粉獲得的雙組分白色熒光粉系統(tǒng)實現(xiàn)了高達(dá)82％的內(nèi)部量子產(chǎn)率和低至2534K的色溫(CCT)的“暖”色白光。這一熒光粉系統(tǒng)的優(yōu)點使得它們成為可被應(yīng)用于節(jié)能照明器件中替代稀土金屬熒光粉的出色候選者，具有廣闊市場應(yīng)用前景。