Herein, we report a rare earth-free white light emitting composite for applications in solid-state lighting, which is made up of carbon nitride (CN) and Mn2+-doped perovskite quantum dots (PQDs). The correlated color temperature (CCT) is adjustable from 18 088 to 2926 K by varying the ratio of the two components. When the PQDs content is 2.88%, the white light emitting diode (W-LED) based on the CN/PQDs composite shows a competitive color rendering index of 88, a CCT of 5737 K, and a chromaticity coordinate of (0.327, 0.33), which is close to the standard white light. The light conversion efficiency of the composite is around 10%, which is attributed to the high photoluminescence efficiencies of the two components and weak photon reabsorption between them. Moreover, the CCT can be tuned from 4750 to 7315 K by changing the repetition frequency of the electrical input.

1.
K.
Li
and
R.
Van Deun
,
Dalton Trans.
47
,
6995
7004
(
2018
).
2.
P.
Dang
,
S.
Liang
,
G.
Li
,
H.
Lian
,
M.
Shang
, and
J.
Lin
,
J. Mater. Chem. C
6
,
9990
9999
(
2018
).
3.
D.
Böhnisch
,
F.
Baur
, and
T.
Jüstel
,
Dalton Trans.
47
,
1520
1529
(
2018
).
4.
Z.
Zhang
,
H.
Zhang
,
M.
Xu
,
X.
Zong
,
F.
Han
,
X.
Ma
,
X.
Li
, and
D.
Wang
,
J. Mater. Sci.: Mater. Electron.
27
,
724
729
(
2016
).
5.
R.
Kumari
and
S. K.
Sahu
,
Colloid Surf., A
647
,
128959
(
2022
).
6.
M.
Dalal
,
V. B.
Taxak
,
J.
Dalal
,
A.
Khatkar
,
S.
Chahar
,
R.
Devi
, and
S. P.
Khatkar
,
J. Alloys Compd.
698
,
662
672
(
2017
).
7.
Z.
Wang
,
F.
Yuan
,
X.
Li
,
Y.
Li
,
H.
Zhong
,
L.
Fan
, and
S.
Yang
,
Adv. Mater.
29
,
1702910
(
2017
).
8.
H.
Jin
,
L.
Chen
,
J.
Li
,
X.
An
,
Y.
Wu
,
L.
Zhu
,
H.
Yi
, and
K.
Li
,
Opt. Lett.
45
,
6671
6674
(
2020
).
9.
R.
Zhang
,
H.
Lin
,
Y. L.
Yu
,
D. Q.
Chen
,
J.
Xu
, and
Y. S.
Wang
,
Laser Photonics Rev.
8
,
158
164
(
2014
).
10.
H. D.
Nguyen
,
C. C.
Lin
, and
R. S.
Liu
,
Angew. Chem., Int. Ed.
54
,
10862
(
2015
).
11.
P.
Dai
,
C.
Li
,
X.
Zhang
,
J.
Xu
,
X.
Chen
,
X.
Wang
,
Y.
Jia
,
X.
Wang
, and
Y.
Liu
,
Light: Sci. Appl.
5
,
e16024
(
2016
).
12.
G. H.
Pan
,
H.
Wu
,
S.
He
,
L.
Zhang
,
Z.
Hao
,
X.
Zhang
, and
J.
Zhang
,
Nanoscale
10
,
22237
22251
(
2018
).
13.
C.
Sun
,
Y.
Zhang
,
C.
Ruan
,
C. Y.
Yin
,
X. Y.
Wang
,
Y. D.
Wang
, and
W. W.
Yu
,
Adv. Mater.
28
,
10088
(
2016
).
14.
H. L.
Guan
,
S. Y.
Zhao
,
H. X.
Wang
,
D. D.
Yan
,
M.
Wang
, and
Z. G.
Zang
,
Nano Energy
67
,
104279
(
2020
).
15.
B. W.
D’Andrade
and
S. R.
Forrest
,
Adv. Mater.
16
,
1585
(
2004
).
16.
S. H.
Lim
,
Y. H.
Ko
,
C.
Rodriguez
,
S. H.
Gong
, and
Y. H.
Cho
,
Light: Sci. Appl.
5
,
e16030
(
2016
).
17.
H. Y.
Zhao
,
Z.
Li
,
M. W.
Zhang
,
J. S.
Li
,
M. B.
Wu
,
X. D.
Li
,
J. L.
Chen
,
M.
Xie
,
J. P.
Li
, and
X. D.
Sun
,
Ceram Int.
46
,
653
662
(
2020
).
18.
J. K.
Sheu
,
S. J.
Chang
,
C. H.
Kuo
,
Y. K.
Su
,
L. W.
Wu
,
Y. C.
Lin
,
W. C.
Lai
,
J. M.
Tsai
,
G. C.
Chi
, and
R. K.
Wu
,
IEEE Photonics Technol. Lett.
15
,
18
20
(
2003
).
19.
C. C.
Lin
and
S. R.
Liu
,
J. Phys. Chem. Lett.
2
,
1268
1277
(
2011
).
20.
Z.
Leng
,
H.
Bai
,
Q.
Qing
,
H.
He
,
J.
Hou
,
B.
Li
,
Z.
Tang
,
F.
Song
, and
H.
Wu
,
ACS Sustainable Chem. Eng.
10
(
30
),
10966
10977
(
2022
).
21.
T.
Meng
,
Z.
Wang
,
T.
Yuan
,
X. H.
Li
,
Y. C.
Li
,
Y.
Zhang
, and
L. Z.
Fan
,
Angew. Chem., Int. Ed.
60
(
30
),
16343
16348
(
2021
).
22.
Y.
Wang
,
X.
Li
,
J.
Song
,
L.
Xiao
,
H.
Zeng
, and
H.
Sun
,
Adv. Mater.
27
,
7101
7108
(
2015
).
23.
Y.
Fu
,
H.
Zhu
,
C. C.
Stoumpos
,
Q.
Ding
,
J.
Wang
,
M. G.
Kanatzidis
,
X.
Zhu
, and
S.
Jin
,
ACS Nano
10
,
7963
7972
(
2016
).
24.
D.
Wang
,
D.
Wu
,
D.
Dong
,
W.
Chen
,
J.
Hao
,
J.
Qin
,
B.
Xu
,
K.
Wang
, and
X.
Sun
,
Nanoscale
8
,
11565
11570
(
2016
).
25.
G.
Li
,
Z.
Tan
,
D.
Di
,
M. L.
Lai
,
L.
Jiang
,
J. H.
Lim
,
R. H.
Friend
, and
N. C.
Greenham
,
Nano Lett.
15
,
2640
2644
(
2015
).
26.
J.
Song
,
J.
Li
,
X.
Li
,
L.
Xu
,
Y.
Dong
, and
H.
Zeng
,
Adv. Mater.
27
,
7162
7167
(
2015
).
27.
S.
Pathak
,
N.
Sakai
,
F. W. R.
Rivarola
,
S. D.
Stranks
,
J.
Liu
,
G. E.
Eperon
,
C.
Ducati
,
K.
Wojciechowski
,
J. T.
Griffiths
,
A. A.
Haghighirad
,
A.
Pellaroque
,
R. H.
Friend
, and
H. J.
Snait
,
Chem. Mater.
27
,
8066
8075
(
2015
).
28.
H.
Huang
,
B.
Chen
,
Z.
Wang
,
T. F.
Hung
,
A. S.
Susha
,
H.
Zhong
, and
A. L.
Rogach
,
Chem. Sci.
7
,
5699
5703
(
2016
).
29.
X.
Zhang
,
W.
Wang
,
B.
Xu
,
S.
Liu
,
H.
Dai
,
D.
Bian
,
S.
Chen
,
K.
Wang
, and
X. W.
Sun
,
Nano Energy
37
,
40
45
(
2017
).
30.
P.
Liu
,
W.
Chen
,
W.
Wang
,
B.
Xu
,
D.
Wu
,
J.
Hao
,
W.
Cao
,
F.
Fang
,
Y.
Li
,
Y.
Zeng
,
R.
Pan
,
S.
Chen
,
W.
Cao
,
X. W.
Sun
, and
K.
Wang
,
Chem. Mater.
29
,
5168
5173
(
2017
).
31.
W. S.
Yang
,
J. H.
Noh
,
N. J.
Jeon
,
Y. C.
Kim
,
S.
Ryu
,
J.
Seo
, and
S.
Seok
,
Science
348
,
1234
1237
(
2015
).
32.
F.
Hao
,
C. C.
Stoumpos
,
D. H.
Cao
,
R. P. H.
Chang
, and
M. G.
Kanatzidis
,
Nat. Photonics
8
,
489
494
(
2014
).
33.
L.
Lv
,
Y.
Xu
,
H.
Fang
,
W.
Luo
,
F.
Xu
,
L.
Liu
,
B.
Wang
,
X.
Zhang
,
D.
Yan
,
W.
Hu
, and
A.
Dong
,
Nanoscale
8
,
13589
13596
(
2016
).
34.
P.
Ramasamy
,
D. H.
Lim
,
B.
Kim
,
S. H.
Lee
,
M. S.
Lee
, and
J. S.
Lee
,
Chem. Commun.
52
,
2067
2070
(
2016
).
35.
X. W.
Li
,
W. S.
Cai
,
H. L.
Guan
,
S. Y.
Zhao
,
S. L.
Cao
,
C.
Chen
,
M.
Liu
, and
Z. G.
Zang
,
Chem. Eng. J.
419
,
129551
(
2021
).
36.
Y.
Sun
,
Y. N.
Li
,
W. Y.
Zhang
,
P. F.
Zhu
,
H. Y.
Zhu
,
W. P.
Qin
, and
G. F.
Wang
,
Adv. Opt. Mater.
10
,
2101765
(
2022
).
37.
S. X.
Huang
,
S.
Yang
,
Q.
Wang
,
R. R.
Wu
,
Q. J.
Han
, and
W. Z.
Wu
,
RSC Adv.
9
,
42430
42437
(
2019
).
38.
G. H.
Zheng
,
B. B.
Yang
,
Y. X.
Zhu
,
Q. Y.
Du
,
Y.
Li
,
M. M.
Shi
,
R. R.
Hu
,
C. F.
Guo
,
Y. F.
Li
, and
J.
Zou
,
Optik
248
,
168097
(
2021
).
39.
X. K.
Li
,
Y.
Wei
,
P. P.
Dang
,
X.
Xiao
,
H.
Xiao
,
G. D.
Zhang
,
G. G.
Li
, and
J.
Lin
,
Mater. Res. Bull.
146
,
111592
(
2022
).
40.
Y. H.
Sheng
,
Y. F.
Zha
,
X. Y.
Feng
,
F. J.
Xing
,
Y. S.
Di
,
C. H.
Liu
,
X. W.
Zhang
, and
Z. X.
Gan
,
Adv. Opt. Mater.
11
(
4
),
2202230
(
2023
).
41.
Y. H.
Sheng
,
W. J.
Chen
,
F. R.
Hu
,
C. H.
Liu
,
Y. S.
Di
,
C.
Sheng
,
Z. H.
Chen
,
B. H.
Jia
,
X. M.
Wen
, and
Z. X.
Gan
,
ACS Appl. Mater. Interfaces
14
,
12412
12422
(
2022
).
42.
Z.
Tian
,
X. T.
Zhang
,
D.
Li
,
D.
Zhou
,
P. T.
Jing
,
D. Z.
Shen
,
S. N.
Qu
,
R.
Zboril
, and
A. L.
Rogach
,
Adv. Opt. Mater.
5
,
1700416
(
2017
).
43.
Z. Y.
Li
,
C. Y.
Zhang
,
B.
Li
,
C.
Lin
,
Y.
Li
,
L.
Wang
, and
R. J.
Xie
,
Chem. Eng. J.
420
,
129740
(
2021
).
44.
R.
Xiang
,
X. J.
Liang
,
P. Z.
Li
,
X. X.
Di
, and
W. D.
Xiang
,
Chem. Eng. J.
306
,
858
865
(
2016
).
45.
B.
Liu
,
H. Y.
Duan
,
Y. L.
Wang
,
B. Y.
Du
,
Q.
Yang
,
J. T.
Xu
,
Y. Z.
Yang
,
A.
Greiner
, and
X. H.
Zhang
,
Mater. Horiz.
5
,
932
1010
(
2018
).
46.
Q. Y.
Shao
,
D.
Hao
,
L. Q.
Yao
,
J. F.
Xu
,
C.
Liang
,
Z. H.
Li
,
Y.
Dong
, and
J. Q.
Jiang
,
Opt. Lett.
43
(
21
),
5251
5254
(
2018
).
47.
Z. X.
Gan
,
Y.
Shan
,
J. R.
Chen
,
Q. F.
Gui
,
Q. Z.
Zhang
,
S. P.
Nie
, and
X. L.
Wu
,
Nano Res.
9
,
1801
1812
(
2016
).
48.
Y. H.
Sheng
,
A. Q.
Zhao
,
L. Y.
Yu
,
S. Y.
Yuan
,
Y. S.
Di
,
C. H.
Liu
,
L. Y.
Dong
, and
Z. X.
Gan
,
Phys. Status. Solidi. B
257
,
2000198
(
2020
).
49.
K. W.
Ma
,
Y. H.
Sheng
,
G. Z.
Wang
,
X. W.
Zhang
,
Y. S.
Di
,
C. H.
Liu
,
L. Y.
Yu
,
L. F.
Dong
, and
Z. X.
Gan
,
J. Lumin.
243
,
118622
(
2022
).
50.
X. Y.
Feng
,
Y. H.
Sheng
,
K. W.
Ma
,
F. J.
Xing
,
C. H.
Liu
,
X. F.
Yang
,
H. Q.
Qian
,
S. D.
Zhang
,
Y. S.
Di
,
Y. S.
Liu
, and
Z. X.
Gan
,
Adv. Opt. Mater.
10
,
2200706
(
2022
).
51.
J.
Yang
,
X.
Yuan
,
L.
Fan
,
Y. Z.
Zheng
,
F. S.
Ma
,
H. B.
Li
,
J. L.
Zhao
, and
H. L.
Liu
,
Mater. Res. Bull.
133
,
111080
(
2021
).
52.
Y. F.
Miao
,
Y.
Ke
,
N. N.
Wang
,
W.
Zou
,
M. M.
Xu
,
Y.
Cao
,
Y.
Sun
,
R.
Yang
,
Y.
Wang
,
Y. F.
Tong
,
W. J.
Xu
,
L. D.
Zhang
,
R. Z.
Li
,
J.
Li
,
H. P.
He
,
Y. Z.
Jin
,
F.
Gao
,
W.
Huang
, and
J. P.
Wang
,
Nat. Commun.
10
,
3624
(
2019
).
53.
H.
Lin
,
C.
Zhou
,
Y.
Tian
,
T.
Besara
,
J.
Neu
,
T.
Siegrist
,
Y.
Zhou
,
J.
Bullock
,
K. S.
Schanze
,
W.
Ming
,
M. H.
Du
, and
B.
Ma
,
Chem. Sci.
8
,
8400
8404
(
2017
).
54.
E. R.
Dohner
,
A.
Jaffe
,
L. R.
Bradshaw
, and
H. I.
Karunadasa
,
J. Am. Chem. Soc.
136
,
13154
13157
(
2014
).
55.
C.
Peng
,
Z.
Zhuang
,
H.
Yang
,
G.
Zhang
, and
H.
Fei
,
Chem. Sci.
9
,
1627
1633
(
2018
).
56.
H.
Lu
,
Y.
Sun
,
M.
Li
,
Q.
Wang
,
R.
Wang
,
P.
Zhu
, and
G.
Wang
,
Adv. Funct. Mater.
33
(
10
),
2212767
(
2023
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.