CN207338426U - 一种具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光led平面光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源，该光源包括平面铝基板、绝缘层、电路层、蓝光LED芯片及发光层。所述平面铝基板上表面并列设有数个梯形凹槽，绝缘层位于铝基板上除凹槽外的表面，电路层覆于绝缘层之上，若干蓝光芯片按电路布局置于梯形凹槽底部，发光层涂覆在电路层和蓝光LED芯片的四周及上表面；所述蓝光LED芯片的引脚与电路层通过金线电极相连接；所述发光层由黄色碳量子点荧光粉均匀分散在透明树脂或硅胶中形成的悬浮液填充梯形凹槽的空隙处直至覆盖整个芯片和电路层的上表面后固化所形成。本实用新型为一种绿色环保的高显色性白光LED平面光源，具有光源品质好、光效高、色温稳定、显色指数高及寿命长的优点。

Description

一种具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源

技术领域

本实用新型涉及白光LED光源技术领域，尤其是一种具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源。

背景技术

白光LED是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后的第四代照明光源，相比于传统的照明方式，它具有节能、寿命长、环保、响应快速等优点，近年来发展迅猛。

目前WLED的实现方式有以下三种：1）多LED芯片型：将红、绿、蓝三基色单色LED芯片一起封装。但是随着芯片逐渐老化，WLED的稳定性较差，且芯片成本较高，不利于商业化。2）蓝光LED芯片型：将蓝光LED芯片和可被其有效激发的黄色荧光粉或者绿色、红色荧光粉一起封装。3）紫外LED芯片型：将紫外LED芯片和可被其激发的蓝、绿、红荧光粉一起封装。但紫外芯片对人眼危害较大，该类型的WLED不宜大范围、长期使用。在荧光粉转换技术实现的白光LED中，荧光粉的特性决定了白光LED光源的品质：光效、色温、显色指数、寿命、色坐标等关键参数。目前商业化的白光LED器件采用的主流技术是将蓝光芯片和黄色稀土基荧光粉相结合，但稀土是不可再生资源，储量有限且开采会造成环境污染问题，随着近年来的大范围开采全球储量已经告急，在充斥着能源危机的21世纪，目前亟待开发新型的、绿色环保的荧光粉材料。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供的一种具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源，该光源具有光源品质好、光效高、色温稳定、显色指数高及寿命长的优点。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源，特点是它包括平面铝基板、绝缘层、电路层、蓝光LED芯片及发光层，所述平面铝基板的上表面并列设有数个梯形凹槽；绝缘层选用高反射率的绝缘材料制作，电路层为图形化设计的铜箔层，发光层由黄色碳量子点荧光粉均匀分散在透明树脂或硅胶中形成的悬浮液涂覆固化所形成；

所述绝缘层覆于平面铝基板中除梯形凹槽之外的表面上，电路层按图形化印在绝缘层上，数片蓝光LED芯片按电路布局直接置于梯形凹槽的底部，发光层涂覆在梯形凹槽的空隙处并覆盖电路层和蓝光LED芯片的上表面；所述蓝光LED芯片的引脚与电路层通过金线电极相连接。

所述发光层的发光峰值至少545 nm。

所述蓝光LED芯片的发光峰值在430-470 nm。

所述高反射率的绝缘材料由高导热的氮化硼和热固性聚合物环氧树脂复合而成。

本实用新型采用高性能的新型黄色碳量子点荧光粉发光层涂覆在电路层及InGaN蓝光LED芯片上，得到一种绿色环保的高显色性的白光LED平面光源，其具有光源的品质好、光效高、色温稳定、显色指数高、寿命长的优点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中A-A处剖视图；

图3为本实用新型的光学参数图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的说明。

实施例

a）发光层的制备

首先，将1.4 g 邻苯二胺分散到70 mL去离子水中，常温下磁力搅拌至邻苯二胺完全溶解；将其转移至100 mL的聚四氟乙烯反应釜中，200 ℃水热反应12 小时。反应结束后，冷却至室温收集液体，11000 rp/m 转速下离心5 min，而后用0.22 μm的微孔滤膜对样品过滤以除去未完全反应的残余大分子颗粒；最后，采用分子截留量500 Da的透析袋对样品进行透析，以获得纯净、无杂质的黄色碳量子点溶液。

其次，取5 mL透析后的碳量子点溶液于烧杯中, 加入5 g淀粉，并加入去离子水至30 mL, 常温下磁力搅拌6小时；搅拌完成后，对样品进行离心分离，倒掉上清液，将沉淀在70 ℃下真空干燥2小时；而后取出沉淀研磨均匀，得到可被蓝光有效激发，发射峰值波长在545 nm的黄光碳量子点荧光粉。

b）本实用新型的制作

参阅图1-2，绝缘层2覆于平面铝基板1中除凹槽结构6之外的上表面，铜箔电路层3按一定的图形化印在绝缘层2上，将蓝光LED芯片4按电路布局直接置于梯形凹槽结构6的底部，并将蓝光LED芯片4的引脚与电路层3的电极相连接，最后将0.25g通过a）步骤制得的黄色碳量子点荧光粉均匀分散在0.5g透明树脂或硅胶中研磨混合至形成均匀的悬浮液，采用点胶机将该悬浮液均匀的滴加到蓝光LED芯片4的四周直至覆盖整个芯片4和电路层3的上表面，而后将整个器件置于真空干燥箱中150 ℃真空恒温固化2h，形成碳量子点荧光粉发光层5，最后制得白光LED平面光源。

参阅图3，为本实用新型的光学参数检测结果图，在25 mA的正向电流下发出白光，显色指数为79.7，发光效率为39.76 lm/W，色温为8946 K, 色坐标为（0.2718，0.3095）。

Claims (3)

1.一种具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源，其特征在于它包括平面铝基板（1）、绝缘层（2）、电路层（3）、蓝光LED芯片（4）及发光层（5），所述平面铝基板（1）的上表面并列设有数个梯形凹槽（6）；绝缘层（2）选用高反射率的绝缘材料制作，电路层（3）为图形化设计的铜箔层，发光层（5）由黄色碳量子点荧光粉均匀分散在透明树脂或硅胶中形成的悬浮液涂覆固化所形成；

所述绝缘层（2）覆于平面铝基板（1）中除梯形凹槽（6）之外的表面上，电路层（3）按图形化印在绝缘层（2）上，数片蓝光LED芯片（4）按电路布局直接置于梯形凹槽（6）的底部，发光层（5）涂覆在梯形凹槽（6）的空隙处并覆盖电路层（3）和蓝光LED芯片（4）的上表面；所述蓝光LED芯片（4）的引脚与电路层（3）通过金线电极相连接。

2.根据权利要求1所述的具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源，其特征在于所述发光层（5）的发光峰值至少545 nm。

3.根据权利要求1所述的具有黄色碳量子点荧光粉发光层的白光LED平面光源，其特征在于所述蓝光LED芯片（4）的发光峰值在430-470 nm。