[发明专利]一种可调节颜色的白色LED发光器件

说明书

技术领域

本发明属于电致发光器件应用技术领域。

背景技术

现有的LED照明显示中白光的实现主要是由蓝色或蓝紫色LED电致发光完成，通过光致发光材料转换组合实现白色发光，光致发光材料多是使用YAG、氮化物等无机类荧光材料，它们涂敷在管芯或混合在外部覆盖层中。由于LED管芯发光是固定波长，并且所使用的YAG、氮化物等材料也有其固定激发光谱，所以现有LED白光照明产品制备成灯具后则无法调整发光色度，以致市售产品具有多种规格的型号产品，如：高色温、低色温照明灯具。

本发明利用同种碳纳米点荧光材料具有不同激发光波长对应不同发射光谱特性，通过改变LED发光管芯光源光谱，实现改变灯具的发射光谱，使同一灯具具有可调节的白色发光。其降低了灯具的型号种类，满足了不同人的视觉需要，同时根据不同需要随时调节白色发光范围。

本发明可以广泛用于LED照明、显示等领域。

发明内容

一种可调节颜色的白色LED发光器件，它包括：碳纳米点荧光材料转换层、多波段LED管芯组、电路及控制组件； 其特征是：碳纳米点荧光材料转换层覆盖在多波段LED管芯组外部；多波段LED管芯组至少有两种以上不同的发射光LED管芯组成；多波段LED管芯组由电路及控制组件控制，控制实现多波段LED管芯组中的至少一组LED管芯发光。

本发明中的碳纳米点荧光材料，颗粒度通常为3-10纳米，当然不同的制备方法颗粒也会大于20纳米，或小于1纳米，不同的颗粒度对激发光谱、发射光谱有一定影响。它们可很好的分撒在液体中，如水、乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺等，以及处理后的油类液体中。 其在基本透明情况下产生发光，并且不会沉淀。

本发明中的碳纳米点荧光材料转换层是由碳纳米点荧光材料、载体物质组合成；碳纳米点荧光材料在激发光365nm-510nm激发下，发出440nm-610nm荧光；不同的激发光对应不同的发射光峰值，如：激发光为365nm时，发射光峰值440nm显示颜色蓝色；激发光为380nm时，发射光峰值500nm显示颜色蓝绿色；激发光为420nm时，发射光峰值520nm显示颜色绿色； 激发光为440nm时，发射光峰值540nm显示颜色黄绿色；激发光为480nm时，发射光峰值560nm显示颜色黄色；激发光为500nm时，发射光峰值585nm显示颜色橙红色；激发光为510nm时，发射光峰值610nm显示颜色红色。

本发明中的碳纳米点荧光材料转换层覆盖在多波段LED管芯外部，碳纳米点荧光材料转换层可以是固体，也可以是前文中的密封后的液体。当是固体时需要有载体物质，其载体物质是无色透明的环氧树脂、硅胶、绝缘漆墨、塑料中的一种，当然不局限以上的物质。碳纳米点荧光材料通过分散在以上物质中，其具备发光特性，当然以上物质需许可紫外光透过，并且最佳状态是无色及透明，可以固化成某一形状，如其形状是平面、圆形、半圆形，也可以是立体球、柱、棱及其它立体形状。平面可以制作成塑料片、压克力片，塑料可以是PVC、PE、PU等，当然也可是高分子材料。环氧树脂可以通过模具封装成圆柱型，或与现有LED半圆类似。绝缘漆墨可以通过印刷或其它成膜实现，它们可以是UV紫外固化或红外热固化。碳纳米点荧光材料也可以掺入光纤中，在导光过程中产生发光。

本发明中的碳纳米点荧光材料转换层中加入散射剂可以形成均匀的白色发光，也可加入同样作用的扩散剂或散射剂。散射剂有助于提高光的转换效率，使投射光更加均匀，散射剂可以使用二氧化硅、碳酸钙、二氧化钛、氧化锌等材料，也可以使用聚苯乙烯微球、玻璃微珠等其它反射材料。

本发明中的LED管芯发出365nm-510nm的紫外光或蓝光或蓝绿光。LED管芯可以是365nm,380nm,400nm,420nm,430nm,450nm,470nm,490nm,510nm等，是它们中的一种或多种组合，当然每种根据亮度需要是一个或几个或几十个LED管芯。碳纳米点荧光材料转换层可以封在每个LED管芯外，在排列组合成灯。碳纳米点荧光材料转换层也可统一制成外壳，内部排列组合LED管芯。

本发明中的电路及控制组件是驱动控制LED管芯独立发光或组合发光。 电路及控制组件可以独立或统一控制每种LED管芯，每种LED管芯可以发出统一波长的光。电路及控制组件可以使用程序芯片控制每种发光或多种组合发光。由于不同的激发光激发，产生不同的颜色组合，通过控制不同的LED管芯，实现白光颜色的色度变化。电路及控制组件可以与各类传感器连接，实现不同环境自动调节发光，如：温度、亮度、时间、色度等。