CN108565327B - 一种基于碳纳米粒子的白光合成方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于碳纳米粒子的白光合成方法和装置，涉及发光材料制备技术领域。其中，该方法包括：利用蓝光或紫光作为激发光激发第一碳纳米粒子产生黄绿光，并利用得到的黄绿光激发第二碳纳米粒子得到红光，将激发第二纳米粒子得到的红光与剩余的黄绿光和蓝光或紫光复合，得到了白光。该方法不仅可以调节白光的色温，还可以保持碳纳米粒子的发光效率。
Description
技术领域
本发明属于发光材料制备技术领域，尤其涉及一种基于碳纳米粒子的白光合成方法和装置。
背景技术
目前，在合成白光时，通常采用蓝光或者紫光激发碳纳米粒子产生波长更长的黄绿光，并利用激发后剩余的蓝光或者紫光和碳纳米粒子产生的黄绿光混合而产生白光。
但是，由于在合成过程中缺少红光，会使得该白光作为白光光源的色温偏高，为解决上述问题，需要增加碳纳米粒子的质量分数以增大其自吸收，使发光波长向红光波段偏移从而降低白光光源的色温。然而，由于碳纳米粒子发光材料无法通过蓝紫光激发获得高效的红光，仅增大碳纳米粒子的质量比例其自吸收又会导致发光效率的降低。
发明内容
本发明提供一种白光合成方法和装置，旨在解决现有的白光合成方法中为获得红光增大碳纳米粒子的质量分数以提高其自吸收引起的发光效率低的问题。
本发明提供的一种白光合成方法，所述方法包括：
利用蓝光或紫光作为激发光激发第一碳纳米粒子，并利用得到的黄绿光激发第二碳纳米粒子；
将激发第二纳米粒子得到的红光与剩余的黄绿光和蓝光或紫光复合，得到了白光。
本发明提供的一种白光合成装置，所述装置包括：
激发光源，用于产生蓝光或紫光；
第一发光部，用于放置第一碳纳米粒子，并使所述第一碳纳米粒子接收所述蓝光或紫光的激发，以及产生黄绿光；
第二发光部，用于放置第二碳纳米粒子，并使所述第二纳米粒子接收所述黄绿光的激发，以及产生红光；
复合部，用于将所述红光与所述剩余黄绿光和蓝光或紫光进行复合，得到白光。
本发明实施例提供的白光合成方法和装置，通过利用第一碳纳米粒子激发得到的黄绿光作为激发光来激发第二碳纳米粒子，并得到了红光，以及将得到的红光与剩余黄绿光和蓝光或紫光进行复合得到的白光。该方法不仅可以调节白光的色温，还可以保持碳纳米粒子的发光效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1是本发明第一实施例提供的一种白光合成方法的流程示意图；
图2是本发明第一实施例提供的一种白光光谱测试图；
图3是本发明第二实施例提供的一种白光合成装置的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明第一实施例提供一种白光合成方法的流程示意图，图1示例的白光合成方法主要包括：
S101、利用蓝光或紫光作为激发光激发第一碳纳米粒子产生黄绿光，并利用得到的黄绿光激发第二碳纳米粒子；
具体地，第一碳纳米粒子为碳核没有氮元素掺杂的碳纳米粒子，粒径为1～10纳米，其占总的碳纳米粒子的质量比例为50％-90％。第二碳纳米粒子为碳核掺杂有质量分数为1～50％氮元素的碳纳米粒子，第二碳纳米粒子占总的碳纳米粒子的质量分数为10％-50％。粒径为1～10纳米。优选地，第一碳纳米粒子与第二碳纳米粒子的质量分数各为50％。第二碳纳米粒子由于氮元素的掺杂减小了碳纳米粒子的带宽，因此能吸收波长更长的黄绿光，并将其转化为红光。
具体地，蓝光的波长为400～480nm，紫光的波长为360～400nm。优选地，将波长为450nm的蓝光作为激发光。
本发明的一个实施例中，采用波长为450nm的蓝光作为激发光，选用第一碳纳米粒子和第二碳纳米粒子的质量分数各为50％。第二碳纳米粒子的氮元素质量含量为10％，蓝光激发第一碳纳米粒子后产生了波长为550nm的黄绿光，并将该黄绿光激发第二碳纳米粒子产生波长为600nm的红光。将红光与剩余的黄绿光和蓝光复合得到低色温的白光。如图2所示，图2为低色温白光光谱测试图，通过计算可得，白光光谱的色温为2159K。
S102、将激发第二纳米粒子得到的红光与剩余的黄绿光和蓝光复合，得到了白光。
本发明实施例提供的白光合成方法，通过利用第一碳纳米粒子激发得到的黄绿光作为激发光来激发第二碳纳米粒子，并得到了红光，以及将得到的红光与剩余的黄绿光和蓝光或紫光进行复合得到的白光。该方法不仅可以调节白光的色温，还可以保持碳纳米粒子的发光效率。
请参照图3，图3为本发明第二实施例提供一种白光合成装置的结构示意图，图3示例的白光合成装置主要包括：激发光源301、第一发光部302、第二发光部303、复合部304。各个部件的功能如下：
激发光源301，用于产生蓝光或紫光；
第一发光部302，用于放置第一碳纳米粒子，并使所述第一碳纳米粒子接收所述蓝光或紫光的激发，以及产生黄绿光；
第二发光部303，用于放置第二碳纳米粒子，并使所述第二纳米粒子接收所述黄绿光的激发，以及产生红光；
复合部304，用于将所述红光与所述剩余的黄绿光和蓝光或紫光进行复合，得到白光。
本发明第二实施例中的未尽细节，请参照图1所示的第一实施例，在此不再赘述。
本发明实施例提供的白光合成装置，通过利用第一碳纳米粒子激发得到的黄绿光作为激发光来激发第二碳纳米粒子，并得到了红光，以及将得到的红光与剩余的黄绿光和蓝光或紫光进行复合得到的白光。该方法不仅可以调节白光的色温，还可以保持碳纳米粒子的发光效率。
以上为对本发明所提供的基于碳纳米粒子的白光合成方法和装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种白光合成方法，其特征在于，所述方法包括：
利用蓝光或紫光作为激发光激发第一碳纳米粒子得到黄绿光，并利用得到的黄绿光激发第二碳纳米粒子；
将激发第二碳纳米粒子得到的红光与剩余的黄绿光和蓝光或紫光复合，得到了白光；
所述第一碳纳米粒子为碳核没有氮元素掺杂的碳纳米粒子，所述第二碳纳米粒子为碳核中掺杂有质量分数为1～50％氮元素的碳纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一碳纳米粒子占总的碳纳米粒子的质量分数为50％-90％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二碳纳米粒子占总的碳纳米粒子的质量比例为10％-50％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓝光的波长为450nm。
5.一种白光合成装置，其特征在于，所述装置包括：
激发光源，用于产生蓝光或紫光；
第一发光部，用于放置第一碳纳米粒子，并使所述第一碳纳米粒子接收所述蓝光或紫光的激发，以及产生黄绿光；
第二发光部，用于放置第二碳纳米粒子，并使所述第二碳纳米粒子接收所述黄绿光的激发，以及产生红光；
复合部，用于将所述红光与所述剩余黄绿光和蓝光或紫光进行复合，得到白光；
所述第一碳纳米粒子为碳核没有氮元素掺杂的碳纳米粒子，所述第二碳纳米粒子为碳核中掺杂有质量分数为1～50％氮元素的碳纳米粒子。
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