本實用新型涉及材料科學技術(shù)等領(lǐng)域,具體的說,是一種能夠發(fā)出白色光源的燈光新材料。
背景技術(shù):
新材料是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料,具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。新材料技術(shù)則是按照人的意志,通過物理研究、材料設(shè)計、材料加工、試驗評價等一系列研究過程,創(chuàng)造出能滿足各種需要的新型材料的技術(shù)。
世界材料產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值以每年約30%的速度增長,化工新材料、微電子、光電子、新能源成了研究最活躍、發(fā)展最快、最為投資者所看好的新材料領(lǐng)域,材料創(chuàng)新已成為推動人類文明進步的重要動力之一,也促進了技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的升級。
化工新材料是國家重點扶持的低碳經(jīng)濟領(lǐng)域新興產(chǎn)業(yè)之一,根據(jù)《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》和《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,化工新材料產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟的先導產(chǎn)業(yè);《石油和化工“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃綱要》提出力爭到2015年,國內(nèi)高端化工新材料整體技術(shù)水平與發(fā)達國家的差距縮小到10年左右,達到本世紀初國際先進水平;《石化和化學工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出“十二五”化工新材料發(fā)展重點包括:特種合成橡膠、工程塑料、高性能纖維、氟硅材料、可降解材料、功能性膜材料、功能高分子材料及復(fù)合材料等領(lǐng)域。
國內(nèi)化工新材料市場存在巨大的市場缺口,進口量占據(jù)國內(nèi)大部分市場份額,國內(nèi)化工新材料整體自給率在56%左右,其中新領(lǐng)域的化工新材料自給率僅為52%,工程塑料和特種橡膠自給率僅為35%和30%。
化工新材料產(chǎn)品都會經(jīng)歷產(chǎn)品毛利率波動和進口替代率不斷上升的過程。在化工新材料進口替代過程中,多數(shù)產(chǎn)品供大于求的矛盾不突出,部分產(chǎn)品供不應(yīng)求,掌握核心技術(shù)的企業(yè)產(chǎn)能擴張即能獲得與投資成正比的利潤,多數(shù)企業(yè)能實現(xiàn)持續(xù)快速增長。高壁壘帶來高的回報,尖端化工新材料產(chǎn)品毛利率在70%以上,遠遠超過大宗化學品15%左右的行業(yè)平均利潤。
隨著科學技術(shù)發(fā)展,人們在傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上,根據(jù)現(xiàn)代科技的研究成果,開發(fā)出新材料。新材料按組分為金屬材料、無機非金屬材料(如陶瓷、砷化鎵半導體等)、有機高分子材料、先進復(fù)合材料四大類。按材料性能分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料主要是利用材料的力學和理化性能,以滿足高強度、高剛度、高硬度、耐高溫、耐磨、耐蝕、抗輻照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的電、磁、聲、光熱等效應(yīng),以實現(xiàn)某種功能,如半導體材料、磁性材料、光敏材料、熱敏材料、隱身材料和制造原子彈、氫彈的核材料等。新材料在國防建設(shè)上作用重大。例如,超純硅、砷化鎵研制成功,導致大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的誕生,使計算機運算速度從每秒幾十萬次提高到每秒百億次以上;航空發(fā)動機材料的工作溫度每提高100℃,推力可增大24%;隱身材料能吸收電磁波或降低武器裝備的紅外輻射,使敵方探測系統(tǒng)難以發(fā)現(xiàn)等等。
21世紀科技發(fā)展的主要方向之一是新材料的研制和應(yīng)用。新材料的研究,是人類對物質(zhì)性質(zhì)認識和應(yīng)用向更深層次的進軍。
目前的白光LED,也稱為白光二極管,其白色光主要由單晶、多晶兩種方式實現(xiàn)。不過,這兩種工藝都無法避開使用稀土元素。其中,前者是通過單一藍光LED和其表面黃色磷光體組成,磷光體的黃光和藍光LED的混合產(chǎn)生白光的效果。后者則是由不同顏色的LED封裝在一起,通過顏色互補的方式顯示出白色光。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種能夠發(fā)出白色光源的燈光新材料,解決現(xiàn)有技術(shù)必須使用稀土元素才能制作能夠發(fā)出白光的LED燈,采用一種新的結(jié)構(gòu)而設(shè)計的能夠發(fā)出白色光源的燈光新材料,在不需要稀土的情況下,亦可發(fā)出白光,有效解決現(xiàn)有技術(shù)不足之處。
本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種能夠發(fā)出白色光源的燈光新材料,設(shè)置有基底層,在所述基底層上設(shè)置有第一電極、堿金屬鍶為基礎(chǔ)的骨架層和第二電極層,在基底層上,所述骨架層置于第一電極和第二電極層之間,所述第二電極層包括介質(zhì)層和導體層,所述介質(zhì)層設(shè)置在基底層上,導體層設(shè)置在介質(zhì)層上。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠?qū)羌軐雍蛯w層進行有效保護,避免其損傷,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在所述骨架層的上表面與導體層的上表面上還設(shè)置有保護層。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠?qū)羌軐雍蛯w層進行有效保護,避免其損傷,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述保護層采用PMMA材料或鈦合金。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,在使用時,能夠方便與供電導體連接,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在所述導體層上還設(shè)置有第二電極。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠提高導電性能,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述導體層和第二電極皆采用Ag材料。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在所述骨架層與基底層之間還設(shè)置有氧化鋅介質(zhì)層,且氧化鋅介質(zhì)層厚度小于介質(zhì)層。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠有效的形成發(fā)光體的兩個極,及發(fā)光體的PN結(jié),特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述基底層包括至下而上設(shè)置的基底、基底介質(zhì)層及基底導體層,且第一電極、骨架層和介質(zhì)層皆設(shè)置在基底導體層上。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠不使用稀土元素的情況下(通過替代材料的使用)即可構(gòu)成能夠發(fā)出白色光源的LED燈,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述基底介質(zhì)層和介質(zhì)層皆采用二氧化硅或石墨烯。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠提高基底導體層的導電性能,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述基底導體層和第一電極皆采用Ag材料。
進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠采用成熟的堿金屬鍶為基礎(chǔ)的金屬有機骨架,從而達到最佳的發(fā)光效果,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述骨架層采用堿金屬鍶為基礎(chǔ)的金屬有機骨架。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
本實用新型解決現(xiàn)有技術(shù)必須使用稀土元素才能制作能夠發(fā)出白光的LED燈,采用一種新的結(jié)構(gòu)而設(shè)計的能夠發(fā)出白色光源的燈光新材料,在不需要稀土的情況下,亦可發(fā)出白光,有效解決現(xiàn)有技術(shù)不足之處。
本實用新型在不需要稀土元素的情況下即可讓其發(fā)出白色光源,有效的節(jié)約稀土元素,為戰(zhàn)略儲備做出卓越的貢獻。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-保護層,2-骨架層,3-氧化鋅介質(zhì)層,4-第一電極,5-基底導體層,6-第二電極,7-導體層,8-介質(zhì)層,9-基底介質(zhì)層,10-基底。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明,但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例1:
一種能夠發(fā)出白色光源的燈光新材料,解決現(xiàn)有技術(shù)必須使用稀土元素才能制作能夠發(fā)出白光的LED燈,采用一種新的結(jié)構(gòu)而設(shè)計的能夠發(fā)出白色光源的燈光新材料,在不需要稀土的情況下,亦可發(fā)出白光,有效解決現(xiàn)有技術(shù)不足之處,如圖1所示,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):設(shè)置有基底層,在所述基底層上設(shè)置有第一電極4、堿金屬鍶為基礎(chǔ)的骨架層2和第二電極層,在基底層上,所述骨架層2置于第一電極4和第二電極層之間,所述第二電極層包括介質(zhì)層8和導體層7,所述介質(zhì)層8設(shè)置在基底層上,導體層7設(shè)置在介質(zhì)層8上。
實施例2:
本實施例是在上述實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠?qū)羌軐雍蛯w層進行有效保護,避免其損傷,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在所述骨架層2的上表面與導體層7的上表面上還設(shè)置有保護層1。
實施例3:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠?qū)羌軐雍蛯w層進行有效保護,避免其損傷,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述保護層1采用PMMA材料或鈦合金。
實施例4:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,在使用時,能夠方便與供電導體連接,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在所述導體層7上還設(shè)置有第二電極6。
實施例5:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠提高導電性能,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述導體層7和第二電極6皆采用Ag材料。
實施例6:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):在所述骨架層2與基底層之間還設(shè)置有氧化鋅介質(zhì)層3,且氧化鋅介質(zhì)層3厚度小于介質(zhì)層8。
實施例7:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠有效的形成發(fā)光體的兩個極,及發(fā)光體的PN結(jié),特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述基底層包括至下而上設(shè)置的基底10、基底介質(zhì)層9及基底導體層5,且第一電極4、骨架層2和介質(zhì)層8皆設(shè)置在基底導體層5上。
實施例8:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠不使用稀土元素的情況下(通過替代材料的使用)即可構(gòu)成能夠發(fā)出白色光源的LED燈,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述基底介質(zhì)層9和介質(zhì)層8皆采用二氧化硅或石墨烯。
實施例9:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠提高基底導體層的導電性能,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述基底導體層5和第一電極4皆采用Ag材料。
實施例10:
本實施例是在上述任一實施例的基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化,如圖1所示,進一步的為更好地實現(xiàn)本實用新型,能夠采用成熟的堿金屬鍶為基礎(chǔ)的金屬有機骨架,從而達到最佳的發(fā)光效果,特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu):所述骨架層2采用堿金屬鍶為基礎(chǔ)的金屬有機骨架。
本實用新型以堿金屬鍶為基礎(chǔ),搭建了金屬有機骨架(金屬有機框架MOF),在MOF上結(jié)合石墨烯等材料,構(gòu)成了可以直接發(fā)出白光的LED,即在MOF材料外圍,組合了石墨烯、二氧化硅、氧化鋅,使其在電驅(qū)動下發(fā)出白光,從而克服現(xiàn)有技術(shù)必須應(yīng)用稀土元素才能制作LED燈的不足。
以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例,并非對本實用新型做任何形式上的限制,凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化,均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。