1.一种含三带隙光子晶体的白光光源,其特征在于:所述的三带隙光子晶体是由三种不同粒径的单分散性红、绿、蓝三基色荧光颗粒通过自组装的方法层层组装而成,其中所述的荧光颗粒包括有单分散性颗粒内核,在内核外表面通过静电作用均匀分散一层量子点,以及由二氧化硅材料制成的厚度均一的外壳;所述的三带隙光子晶体结合紫外型LED可得到白光光源。
2.根据权利要求1所述的白光光源,其特征是:所述的三带隙光子晶体的三光子禁带分别与所述的单分散性红、绿、蓝三基色荧光颗粒的发射波长的峰位相匹配。
3.根据权利要求1或2所述的白光光源,其特征是:所述的三带隙光子晶体的三光子禁带位置分别在红色区域、绿色区域及蓝色区域,所述的红色区域在600nm~650nm,所述的绿色区域在520nm~580nm,所述的蓝色区域在450nm~500nm;
所述的三带隙光子晶体的厚度为500nm~5μm;
所述的单分散性颗粒为无机氧化物颗粒或聚合物颗粒,所述无机氧化物颗粒为单分散二氧化硅颗粒或单分散二氧化钛颗粒,所述聚合物颗粒是单分散三嵌段聚合物颗粒、单分散聚苯乙烯颗粒、单分散聚甲基丙烯酸甲酯颗粒或聚丙烯酰胺颗粒;
所述的单分散性颗粒的粒径为100~400nm;
所述的量子点为球形或类球形,是由半导体材料制成的,粒径在2-20nm的纳米粒子;
所述的荧光颗粒的单分散性优异,其单分散度在5%以下;
所述的红、绿、蓝三基色荧光颗粒尺寸可控,其粒径为100~400nm;
所述的外壳的厚度由滴加反应物正硅酸烷基酯、氨水和醇的比例来控制,其厚度均一,所述外壳厚度为5~50nm;
所述的三带隙光子晶体是由三种不同粒径的单分散性荧光颗粒层层组装而成;
所述的三带隙光子晶体中三种不同粒径的单分散性荧光颗粒依次组装而成的各自光子晶体的厚度取决于各自的发光强度,即红、绿、蓝三色的发光应符合标准色度系统计算得到的CIE值落在白光区域,接近(0.33,0.33);
所述的自组装的方法选自喷墨打印法、喷涂法或旋涂法中的一种。
4.一种含三带隙光子晶体的白光光源的制备方法,其特征是,所述的制备方法包括以下步骤:(a)预先准备三种不同粒径、且粒径均一的单分散性颗粒;
(b)将步骤(a)得到的其中一种粒径的单分散性颗粒表面用氨基硅烷或胺基进行氨基或胺基修饰,红色量子点表面进行巯基修饰,红色量子点依靠静电力的层层自组装在单分散性颗粒外层均匀组装一层红色量子点得到含有红色量子点层的单分散性颗粒;将步骤(a)中另外两种粒径的单分散性颗粒按上述步骤(b)的操作方法分别得到含有绿色量子点层的单分散性颗粒和含有蓝色量子点层的单分散性颗粒;
(c)用 方法以正硅酸烷基酯为原料在步骤(b)得到的含有红、绿、蓝量子点层的单分散性颗粒表面分别覆盖一层二氧化硅作为外壳,用来钝化含有量子点层的单分散性颗粒,以提高其化学稳定性,离心分离,经无水乙醇和去离子水洗涤,干燥后即得到三种不同粒径的单分散性红、绿、蓝三基色荧光颗粒;
(d)步骤(c)得到的三基色荧光颗粒按一定浓度分别分散到乙醇或水中得到一定浓度的单分散性红、绿、蓝三基色荧光颗粒溶液;
(e)将步骤(d)得到的一定浓度的单分散性荧光颗粒溶液采用自组装的方法在基材上组装成单带隙光子晶体薄膜,然后再将另一含一定浓度的单分散性荧光颗粒溶液采用自组装的方法对上述已组装过单带隙光子晶体薄膜的基材进行组装,在基材上可得到双带隙光子晶体薄膜,最后将第三种一定浓度的单分散性荧光颗粒溶液采用自组装的方法对上述已组装过双带隙光子晶体薄膜的基材进行组装,在基材上可得到三带隙光子晶体固态发光薄膜,结合紫外型LED制备得到白光光源;上述三种单分散性荧光颗粒的粒径不同,且各自荧光颗粒的粒径相同。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是:所述的三带隙光子晶体的三光子禁带分别与所述的单分散性红、绿、蓝三基色荧光颗粒的发射波长的峰位相匹配。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征是:所述的三带隙光子晶体固态发光薄膜是由三种不同粒径的单分散性荧光颗粒层层组装而成,粒径较小的单分散性荧光颗粒在所述三带隙光子晶体固态发光薄膜的底层,粒径较大的单分散性荧光颗粒在所述三带隙光子晶体固态发光薄膜的顶层。
7.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征是:所述的三带隙光子晶体固态发光薄膜中三种不同粒径的单分散性荧光颗粒依次组装而成的各自光子晶体的厚度取决于各自的发光强度,即红、绿、蓝三色的发光应符合标准色度系统计算得到的CIE值落在白光区域,接近(0.33,0.33)。
8.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征是:所述的单分散性颗粒为无机氧化物颗粒或聚合物颗粒,所述无机氧化物颗粒为单分散二氧化硅颗粒或单分散二氧化钛颗粒,所述聚合物颗粒是单分散三嵌段聚合物颗粒、单分散聚苯乙烯颗粒、单分散聚甲基丙烯酸甲酯颗粒或聚丙烯酰胺;
所述的单分散性颗粒的粒径为100~400nm;
所述的氨基硅烷为3-氨丙基三乙基氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷;
所述的单分散性颗粒和所述的氨基硅烷的质量之比为5:1~20:1;
所述的量子点的质量与所述单分散性颗粒的质量之比为1:500~1:10;
所述的荧光颗粒的单分散性优异,其单分散度在5%以下;
所述的量子点为球形或类球形,是由半导体材料制成的,粒径在2-20nm的纳米粒子;
所述的正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸丁酯中的一种或多种;
所述的外壳厚度由滴加反应物正硅酸烷基酯、氨水和醇的比例来控制,其厚度均一,所述外壳厚度为5~50nm;
所述的三基色荧光颗粒按一定浓度分别分散到乙醇或水中,所述的一定浓度为
0.2wt%~10wt%;
所述的荧光颗粒尺寸可控,其粒径为100~400nm;
所述的基材是玻璃或石英。
9.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征是:所述的自组装的方法选自喷墨打印法、喷涂法或旋涂法中的一种。
10.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征是:所述的紫外型LED的波长为395~
420nm或335~375nm,光强度为2.5~25mw/cm2。