CN107527980B - 一种量子点复合的紫外激发白光led器件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，从下而上依次排布基板层、第一基质层、第二基质层、第三基质层，所述基板层内置有紫外LED光源，所述紫外LED光源引出若干光纤，所述光纤排布于第一基质层、第二基质层、第三基质层的内缘；所述第一基质层、第二基质层、第三基质层均包括基质和荧光粉，且三层基质层的荧光粉在紫外激发下所发出的光包含蓝光、绿光和红光；所述LED器件外表面安装反射层，反射层朝内、反射来自LED器件内部的光。本发明的LED器件设计新颖，能使白色光的合成自然而高纯，并且光利用率高，调配性好，制备工艺步骤简单，性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及LED技术领域，特别是一种量子点复合的紫外激发白光LED器件。
背景技术
目前，市场上的LED技术已经成熟，目前已经商用的白光LED是利用发射450-470纳米蓝光的GaN基质LED芯片和表面涂覆的蓝光激发黄光发射的荧光粉，主要是铈掺杂的铝酸钇荧光粉。这种商用的荧光粉也存在一些缺点，主要是较差的色饱和度和色温的不稳定性。
紫外激发白光LED光源是通过LED光激发红、绿、蓝三基色的荧光粉而产生各色荧光，再混合这些荧光和LED光实现的。这种白光LED由于三基色俱全，因而具有高的显色指数，高的发光效果，且色温可调，而且这一荧光体系很容易获得。
荧光粉/荧光胶制成器件后会损失一部分量子效率，造成外量子效率显著甚至大大少于内量子效率，通过重新设计其结构，达到一种更佳的能量转换状态，是业内一直热衷并不断突破的重点课题。
发明内容
发明目的：为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，以得到光色稳定，外量子效率高的LED器件。
发明内容：一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，从下而上依次排布基板层、第一基质层、第二基质层、第三基质层，所述基板层内置有紫外LED光源，所述紫外LED光源引出若干光纤，所述光纤排布于第一基质层、第二基质层、第三基质层的内缘；所述第一基质层、第二基质层、第三基质层均包括基质和荧光粉，且三层基质层的荧光粉在紫外激发下所发出的光包含蓝光、绿光和红光；
所述LED器件外表面安装反射层，反射层朝内、反射来自LED器件内部的光。
作为优选，所述反射层为介质膜层，反射率在98%以上。目前的技术介质膜层可以做到发射率接近99%，普通单金属膜很难达到。
作为优选，所述第一基质层、第二基质层、第三基质层的厚度大小排序为第二基质层>第一基质层>第三基质层。基质层的厚度一方面出于结构考虑，另一方面根据色光的分布考虑，此情况色光复合最佳。
作为优选，所述第一基质层、第二基质层、第三基质层的折射率依次减小。基质层的折射率变化可将角度过大的光线全反射回去，避免杂光干扰，使复合后光色更纯。
作为优选，所述基质以下重量份的组分：
丙烯酸树脂 25-30份
环氧树脂 15-20份
萤石粉 5-9份
硅酮 3-7份
二氧化硅 3-6份
纳米氢氧化铝 4.5-8份
氧化锌 1-2份。
作为优选，所述第一基质层、第二基质层、第三基质层的荧光粉发出的光波长分别为630-660nm，525-560nm，455-480nm。此三色分别为红光、绿光、蓝光主流范围。
作为优选，所述第一基质层的荧光粉为红光量子点荧光粉。红光量子点技术成熟、量子效率高，应用起来困难较小，其他的特别是蓝光量子点难度比较大。
本发明的有益效果在于：本发明的一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，光色均匀、分布性好。红、绿、蓝三色基本调配复合技术成熟，在此基础上进行层次的改进，使反射、折射和光复合顺利进行；三个基质层的折射率容易通过基质层的物料调配控制，其层次分布利于自动滤去边缘杂光，使光色更纯；光纤的排布使紫外光对三色荧光粉的激发均匀、多方位。本发明的LED器件设计新颖，能使白色光的合成自然而高纯，并且光利用率高，调配性好，制备工艺步骤简单，性价比高。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1-第一基质层，10-基板层，100-基质，11-紫外LED光源，2-第二基质层，200-荧光粉，3-第三基质层，4-光纤，5-反射层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单地介绍。
实施例1
如图1，一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，从下而上依次排布基板层10、第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3，所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的厚度大小排序为第二基质层2>第一基质层1>第三基质层3，所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的折射率依次减小；所述基板层10内置有紫外LED光源11，所述紫外LED光源11引出3~8根光纤4，所述光纤4密布于第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的内缘，光纤4覆盖三个基质层侧面的面积占侧面总面积的24~57%；所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3均包括基质100和荧光粉200，所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的荧光粉发出的光波长分别为630-660nm，525-560nm，455-480nm，其中所述第一基质层1的荧光粉为CdSexTe1-x（0≤x<1）量子点荧光粉；
所述LED器件外表面安装反射层5，所述反射层5为介质膜层，反射率在98%以上，反射层5朝内、反射来自LED器件内部的光；
所述基质以下重量份的组分：
丙烯酸树脂 25-27份
环氧树脂 15-18份
萤石粉 5-7.5份
硅酮 6-7份
二氧化硅 4.5-6份
纳米氢氧化铝 4.5-6份
氧化锌 1.5-2份。
实践证明，本实施例LED器件可使用6万小时以上，显色指数87.6。
实施例2
如图1，一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，从下而上依次排布基板层10、第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3，所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的厚度大小排序为第二基质层2>第一基质层1>第三基质层3，所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的折射率依次减小；所述基板层10内置有紫外LED光源11，所述紫外LED光源11引出3~8根光纤4，所述光纤4密布于第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的内缘，光纤4覆盖三个基质层侧面的面积占侧面总面积的24~57%；所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3均包括基质100和荧光粉200，所述第一基质层1、第二基质层2、第三基质层3的荧光粉发出的光波长分别为630-660nm，525-560nm，455-480nm，其中所述第一基质层1的荧光粉为CdSexTe1-x（0≤x<1）量子点荧光粉；
所述LED器件外表面安装反射层5，所述反射层5为介质膜层，反射率在98%以上，反射层5朝内、反射来自LED器件内部的光；
所述基质以下重量份的组分：
丙烯酸树脂 27-30份
环氧树脂 18-20份
萤石粉 7.5-9份
硅酮 3-6份
二氧化硅 3-4.5份
纳米氢氧化铝 6-8份
氧化锌 1-1.5份。
实践证明，本实施例LED器件可使用6万小时以上，显色指数85.8。
以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (6)
1.一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，其特征在于，从下而上依次排布基板层、第一基质层、第二基质层、第三基质层，所述基板层内置有紫外LED光源，所述紫外LED光源引出若干光纤，所述光纤排布于第一基质层、第二基质层、第三基质层的内缘；所述第一基质层、第二基质层、第三基质层的厚度大小排序为第二基质层>第一基质层>第三基质层；所述第一基质层、第二基质层、第三基质层均包括基质和荧光粉，且三层基质层的荧光粉在紫外激发下所发出的光包含蓝光、绿光和红光；
所述LED器件外表面安装反射层，反射层朝内、反射来自LED器件内部的光。
2.根据权利要求1所述的一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，其特征在于，所述反射层为介质膜层，反射率在98%以上。
3.根据权利要求1所述的一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，其特征在于，所述第一基质层、第二基质层、第三基质层的折射率依次减小。
4.根据权利要求1所述的一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，其特征在于，所述基质包括以下重量份的组分：
丙烯酸树脂 25-30份
环氧树脂 15-20份
萤石粉 5-9份
硅酮 3-7份
二氧化硅 3-6份
纳米氢氧化铝 4.5-8份
氧化锌 1-2份。
5.根据权利要求1所述的一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，其特征在于，所述第一基质层、第二基质层、第三基质层的荧光粉发出的光波长分别为630-660nm，525-560nm，455-480nm。
6.根据权利要求5所述的一种量子点复合的紫外激发白光LED器件，其特征在于，所述第一基质层的荧光粉为红光量子点荧光粉。
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