作为下一代固态照明技术的核心，白光发光二极管（WLED）通过半导体发光材料在400–700纳米可见光范围内产生复合光谱，实现了高效稳定的白光输出[1]、[2]、[3]、[4]、[5]、[6]。与传统照明技术相比，WLED具有能耗低、寿命长、响应速度快和环保等优点。它们已广泛应用于显示背光、通用照明、汽车电子等领域，成为照明行业绿色升级和显示技术高清发展的关键推动力[7]。WLED的核心性能评估参数包括：相关色温（CCT，冷白>5000K，暖白<3000K）[8]、显色指数（CRI，特别是表征红光再现能力的R9，高端照明要求Ra>90）[9]、CIE色坐标（理想值：(0.33, 0.33) [10]、发光效率（lm/W）以及色彩范围（例如NTSC覆盖范围，用于表征显示设备的色彩再现能力）[11]。目前，商用WLED主要采用GaN蓝光芯片激发YAG:Ce3+（钇铝石榴石：铈）荧光粉的方案，但面临显著瓶颈：YAG:Ce3+荧光粉的发射光谱缺乏红光成分，导致CRI通常低于80，难以满足高质量照明的要求[12]；YAG:Ce3+荧光粉的宽带发射光谱集中在黄绿色区域（520–600纳米），缺乏有效的红光成分（>600纳米），导致光谱覆盖不完整，限制了色彩范围（通常低于100% NTSC），并限制了超高清显示应用[13]；作为核心稀土元素的铈（Ce）供应的波动带来了资源和成本风险[14]。因此，开发新型高效发光材料以突破现有技术限制已成为学术界和工业界的迫切需求。
自2009年首次应用于光伏领域以来，金属卤化物钙钛矿材料由于其优异的光电性能[15]、[16]、[17]、[18]而迅速成为研究热点。它们作为发光材料的固有优势包括：高缺陷容忍度，有效抑制非辐射复合[19]；高光致发光量子产率（PLQY），在某些系统中接近100%[20]；优异的溶液加工性能，兼容低成本制造技术如旋涂和印刷[21]；以及通过成分调节实现从紫外到近红外区域的连续光谱覆盖[22]。然而，基于铅的钙钛矿（如CsPbX3）中可溶性Pb2+离子的生物毒性和环境风险严重阻碍了其商业化[23]，并不符合欧盟RoHS指令等环保法规对铅的限制要求[24]。这一缺点促使研究转向绿色且环保的无铅金属卤化物钙钛矿（LFMHPs）[25]。
现有的关于无铅金属卤化物钙钛矿的综述主要集中在单一材料系统或光伏应用上，基于Bi/Sb的低维衍生物和混合阴离子系统的发光机制尚未系统整合；大多数研究仅停留在光谱特性表征层面，尚未建立涵盖“晶体结构-激子行为-器件性能”的完整链式关系；基于Sn/Ge的系统的器件级性能数据相对分散，Bi/Sb系统的轨道杂化与发光效率之间的定量关联尚未完全明确；同时，无铅金属卤化物钙钛矿在柔性照明和可见光通信等新兴应用领域的潜力仍有待进一步探索。
针对这些空白，本综述以WLED对高色彩范围、高显色指数和高稳定性的要求为导向，系统整合了基于Sn/Ge的FE系统、基于Bi/Sb的STE系统以及混合阴离子系统的最新研究成果，深入探讨了晶体结构对激子行为的调控机制，并阐明了窄带/宽带发射与不同应用场景之间的匹配逻辑。通过补充基于Sn/Ge系统的关键参数，量化基于Bi/Sb系统的机制规则，并扩展跨场景应用设计，建立了涵盖“材料-机制-器件-应用”的完整知识框架，为下一代绿色和高性能WLED技术提供理论参考。
为了系统阐明LFMHPs在WLED应用中的核心逻辑，本综述首先根据晶体结构对LFMHPs的材料系统及其结构-激子相关性进行分类。随后，基于激子行为详细阐述了其发光特性和白光调控机制，进而扩展到器件应用和性能优化。最后总结了瓶颈，并展望了未来发展方向，如图1所示。
