CN104470846A - 使用各向异性金属纳米粒子而具有增强的发光效率的光变换发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有增强的发光效率的发光装置，其通过控制待在近紫外光范围和可见光范围内形成的各向异性金属纳米粒子的2种或多种表面等离子体共振条带及优化近紫外线或蓝光源的波长与发光材料的吸收波长和发射波长的重叠来同时呈现发光材料的激发增强和发射增强。本发明也提供具有改善的色域和亮度的发光装置，其通过控制待与彼此具有不同发射波长的2种或更多发光材料的吸收和发射波长重叠的各向异性金属纳米粒子的2种或多种表面等离子体共振条带来同时呈现不同类型的发光材料的发射增强。

Description

使用各向异性金属纳米粒子而具有增强的发光效率的光变换发光装置

【技术领域】

本发明涉及使用具有长宽比的各向异性金属纳米粒子而具有增强的发光效率的光变换发光装置，及更特别，涉及具有最大化的发光效率的光变换发光装置，其通过控制由各向异性金属纳米粒子形成的2种或多种表面等离子体共振条带，优化近紫外线或蓝光源的波长与发光材料的吸收波长和发射波长的重叠，由此同时呈现发光材料的激发增强和发射增强。

【背景技术】

发光二极管(LED)最近作为相比即有的白炽灯，卤素灯和荧光灯具有优点诸如高发光效率，高应答，长寿命和小型化，且也具有作为不使用汞的环境-友好的光源(不像荧光灯)的优良的特征的下一代光源而吸引了注意。因此，发光二极管已在信号，标识，显示器，通信，移动末端，车辆和一般照明的非常宽的工业领域广泛使用。尤其，基于该发光二极管的白光发光二极管已用于LCD TV或笔记本计算机的背光单元(BLU)，及车辆的头灯，及已预期由于一般照明的成本降低和白炽灯规制策略的执行而在照明市场持续高速生长。

作为实现白光发光二极管的一般方法，有使用发射具有不同单色波长的光线的发光二极管芯片的组合的方法，及使用发光二极管芯片和具有单组分或多组分的发光材料的组合的方法。当通过多个发光二极管芯片的组合实现白光发光二极管时，因为由于施加到芯片的操作电压的非均匀和环境温度而芯片输出变化，难以实现具有高颜色重复性和高颜色纯度的白光。因此，已通常使用通过将发光材料和由聚合物材料制造的密封材应用于具有近紫外光或蓝光的单色波长的发光二极管芯片而生产白光发光二极管的方法。为了实现具有高纯度的白光，使用发光二极管芯片和具有红光，绿光，蓝光和黄光的发射波长的单种发光材料或多种发光材料的组合。即，通过吸收自发光二极管芯片产生的蓝光(或近紫外光)，及将吸收的蓝光转变为具有发光材料的固有长波长的红光，绿光，蓝光或黄光，由此白光发光二极管中的发光材料用于实现白色和未被发光材料吸收的发光二极管芯片的发射颜色。

白光发光二极管的整体发光效率是表示发光二极管的性能的非常重要的因素，及为了实现以低功率具有高亮度的白光发光二极管，必需增加发光材料的光变换效率。此外，实现具有高颜色纯度的白光需要2种或更多类型的发光材料。即，发光材料的吸收波长需要与发光二极管芯片的发射波长适当重叠，及为了实现白光，其发射波长需求在更长波长的可见光范围形成。而且，优选使用具有高内部量子产率的发光材料。不幸的是，该发光材料的吸收和发射特征是合成或生产发光材料的步骤中测定的独特性质，及控制吸收和发射波长及生产具有高量子产率的发光材料具有显著的限制。

为了解决这些限制，可使用金属纳米粒子的局域表面等离子体共振(LSPR)。局域表面等离子体共振是指金属纳米粒子和光之间的强相互作用。当光(hv)是入射进金属纳米粒子或纳米结构时，允许金属纳米粒子的表面游离的电子沿着入射光的电场共振而形成表面等离子体，及在金属纳米粒子周围形成非常强的局部电场。在此情况中，当发光材料相邻位于金属纳米粒子时，因为由于金属纳米粒子周围局部形成的强电场而光吸收增加，可呈现激发增强(E_ex)。结果，可预期发光材料的发光强度的增加。此外，可预期由于激发光发光材料和表面等离子体之间相互吸引而导致发光材料的独特量子产率增加的发射增强(E_em)。在此情况中，当量子产率在方程1中由辐射衰变率(γ_rad)和非-辐射衰变率(γ_non-rad)表示时，对于位于金属纳米粒子周围的荧光材料而言，因为由于由金属纳米粒子的表面等离子体诱导的金属-诱导的辐射衰变率(γ_M-rad)而整体辐射衰变率(γ_rad+γ_M-rad)相比非-辐射衰变率(γ_rad+γ_M-rad>>γ_non-rad)变得显著地更高，量子产率(Q_Metal)增加(见Chemical Reviews,2011,111,3888；Nature Materials,2010,9,193；Analyst,2008,133,1308)。

[方程1]

$Q=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{rad}}}{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{rad}}+{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{non}-\mathrm{rad}}},Q_{\mathrm{Metal}}=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{rad}}+{\mathrm{\γ}}_{M-\mathrm{rad}}}{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{rad}}+{\mathrm{\γ}}_{M-\mathrm{rad}}+{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{non}-\mathrm{rad}}}$

即，由于金属纳米粒子的表面等离子体而发光材料的总发射增强(E_total)是激发增强(E_ex)和发射增强(E_em)的产物，且可由以下方程2表示。

[方程2]

E_total＝E_ex×E_em

因此，为了最大化由于金属纳米粒子的表面等离子体导致的发光材料的发光强度增强，同时呈现激发增强(E_ex)和发射增强(E_em)是重要的。为了控制激发和发射增强，允许发光材料的吸收和发射波长与金属纳米粒子的表面等离子体条带有效重叠是重要的(见NanoLetters,2007,7,690；Applied Physics Letters,2008,93,53106)。

例如，当发光材料的吸收波长与等离子体条带重叠时，由于光吸收增加，可预期发光材料的激发增强(E_ex)。同时，当发光材料的发射波长与等离子体条带重叠时，因为由于激发光发光材料和表面等离子体的偶联而辐射衰变率增加，可预期导致量子产率增加的发射增强(E_em)。因此，当允许发光材料的吸收和发射光谱与金属纳米粒子的表面等离子体条带适当重叠时，因为可同时呈现发光材料的激发增强和发射增强，最大化发光强度增强是可能的。

近年来报道了，通过使用由于金属纳米粒子的表面等离子体而发光强度增强的原理，通过发光材料和具有近紫外光或蓝光的波长的发光二极管芯片的组合，在实现白光的发光二极管中，通过呈现发光材料的激发增强和发射增强来实现具有增加的光变换效率和以低功率具有高亮度的发光二极管的技术(韩国专利登记No.10-0659900,10-0966373和10-1062789)。

不利地，在上述的专利文献中，一般使用在溶液过程中由自下而上方法合成的金属纳米粒子或通过由自上而下方法蚀刻金属薄膜在基体上排列的具有单表面等离子体条带的纳米结构。在此情况中，由同时呈现发光材料的激发增强和发射增强来最大化发光强度增强有显著的限制。例如，在使用具有近紫外线或蓝光波长的发光二极管芯片和黄光发光材料(诸如钇铝石榴子石(YAG))的白光发光二极管中，当使用球形银纳米粒子时，由于表面等离子体条带通常在球形银纳米粒子中，在400nm～500nm波长附近形成，发光二极管芯片的近紫外线或蓝光波长和黄光发光材料的吸收波长彼此有效重叠，由此，由于黄光发光材料的吸收增加，预期激发增强效率是可能的。但是，由于黄光发光材料的发射波长和银纳米粒子的表面等离子体条带未彼此有效重叠，难以预期导致内部量子产率增加的发射增强。由此，难以最大化发光强度增强。

同时，在相同的白光发光二极管构型中，当金纳米粒子使用，由于表面等离子体条带在500nm～600nm波长形成，黄光发光材料的发射波长和金纳米粒子的表面等离子体条带可彼此有效重叠。由此，可呈现导致内部量子产率增加的发射增强。但是，由于金纳米粒子的表面等离子体条带未与发光二极管芯片的近紫外光或蓝光波长重叠，由于发光材料的吸收增加而难以预期激发增强。

当导入多种(例如,2或更)类型的具有不同发射波长(诸如蓝光，绿光，红光和黄光)的发光材料而实现具有高颜色纯度的白光时，如果使用形成单表面等离子体条带的金属纳米粒子或纳米结构，难以同时呈现不同类型的发光材料的发射增强。由于此原因，实现具有高亮度和高颜色纯度的光变换发光装置有显著的限制。

【发明内容】

【发明要解决的技术课题】

本发明旨在提供具有增强的发光效率的光变换发光装置，其通过控制由各向异性金属纳米粒子形成的2种或多种表面等离子体共振条带而优化近紫外线或蓝光源的波长与发光材料的吸收波长和发射波长的重叠，由此同时呈现发光材料的发射增强和激发增强。

本发明也旨在提供通过控制各向异性金属纳米粒子的2种或更多表面等离子体条带而优化与具有不同发射波长的2种或更多类型的发光材料的吸收波长和发射波长的重叠来同时呈现多种发光材料的发射增强的光变换发光装置。

【解决课题的技术方案】

根据本发明的一方面，提供以低功率具有高亮度的光变换发光装置，其通过使用包含能形成2种或更多表面等离子体条带的各向异性金属纳米粒子或纳米结构的发光材料形成发光装置的发射层而同时实现发光材料的激发增强和发射增强来最大化发光强度增强。

本发明中使用的各向异性金属纳米粒子或纳米结构指称具有横轴与纵轴的长宽比的纳米级-尺寸的粒子。特别是，纳米结构指称通过蚀刻金属薄膜形成的纳米级-尺寸的结构。作为各向异性金属纳米粒子，可使用金属诸如Ag，Au，Al，Cu，Li，Pd，Pt等，或其合金。在本发明的发光装置中，作为各向异性金属纳米粒子的原材料使用的金属，可考虑谱重叠选择种金属，及依赖于发光装置的发射波长的位置和发光材料的吸收和发射波长的位置选择种金属而调整长宽比。

例如，为了增强具有在紫外光范围内的吸收和发射波长的发光材料的发光强度，期望使用具有紫外光范围内的等离子体条带的Al纳米粒子或Al和另一金属的合金。同时，为了增强具有在可见光范围内的吸收和发射波长的发光材料的发光强度，期望使用具有可见光范围内的表面等离子体条带的Ag或Au纳米粒子，或Au和Ag或另一金属的合金。

作为生产各向异性金属纳米粒子或纳米结构的方法，有通过使用还原剂和表面活性剂在溶液过程中处理金属前体来合成纳米粒子的自下而上方法，及通过电子束光刻技术蚀刻金属薄膜来生产纳米结构的自上而下方法。考虑生产成本优选使用自下而上方法。将通过生产金属种子及使各向异性杆形式的金属种子生长来合成纳米棒的方法应用于制备各向异性金属纳米粒子。在此方法中，可通过调整因素诸如种子的尺寸，种子与金属前体的相对比和在纳米棒合成期间溶液的温度和pH，或通过蚀刻纳米棒或在合成之后添加金属前体而再生长纳米棒来控制纳米棒的长宽比。已知道合成各向异性纳米粒子及控制其长宽比的技术，由此，省略其特定合成过程。

在本发明中，发光材料指称包含能呈现通过发射机理区别的荧光或磷光的半导体量子点的有机或无机材料，及发光材料种类未特别限制。为了实现具有高颜色纯度的白光，可使用单种发光材料或多种发光材料。

在本发明中，优选通过具有近紫外光或蓝光的发射波长的半导体发光二极管和具有相比发光二极管更长发射波长的发光材料的组合来形成发光材料。

在本发明中，可将发射近紫外光或蓝光的氮化物半导体用作发光装置，及可使用发射红光和绿光的各种发光装置。作为特定例，本发明的光变换发光装置优选包括具有近紫外光或蓝光的发射波长的光源和具有相比光源的发射波长更长的发射波长的发光材料的组合。

在本发明的光变换发光装置中，为了允许发光装置的光源的发射波长，发光材料的吸收和发射波长和各向异性金属纳米粒子或纳米结构的表面等离子体条带在谱中彼此适当重叠，通过控制各向异性金属纳米粒子的长宽比调整表面等离子体条带是可能的。即，可通过控制长宽比调整各向异性纳米粒子的表面等离子体条带。随着长宽比增加，纵向等离子体共振条带移动到长波长，及横切面等离子体共振条带相比纵向等离子体条带不大幅变化。因此，可优选通过依赖于构成光变换白光发光装置的发光材料和发光二极管芯片的谱控制各向异性金属纳米粒子的长宽比，尺寸和组成来调整等离子体条带。更特别是，通过在近紫外光，可见光和近红外光范围内控制各向异性金属纳米粒子的2种或更多类型的纵和横切面等离子体共振条带而优化与近紫外光或蓝光的光源和发光材料的吸收波长和发射波长的重叠来同时呈现发光材料的激发增强和发射增强是可能的。

在本发明中，为了允许发光装置的光源的发射波长，发光材料的吸收和发射波长和各向异性金属纳米粒子或纳米结构的表面等离子体条带在谱中彼此适当重叠，可将通过使用2种或更多种金属以核心-壳形式生产的纳米粒子用作纳米粒子。

在本发明中，可能提供光变换发光装置，其中各向异性金属纳米粒子或纳米结构的一种表面等离子体条带与发光装置的光源的发射波长或发光材料的吸收波长重叠，及光变换发光装置中各向异性金属纳米粒子或纳米结构的其他表面等离子体条带与发光材料的发射波长重叠。由于核心-壳纳米棒的横切面等离子体条带与发光二极管芯片的发射波长重叠，发光材料可更有效吸收发光二极管芯片的激发光。结果，呈现激发增强是可能的。此外，由于发光材料的发射波长与核心-壳纳米棒的纵切面等离子体条带适当重叠，呈现导致发光材料的内部量子产率增加的发射增强是可能的。因此，通过同时呈现发光材料的激发增强和发射增强最大化发光强度增强是可能的。

在本发明中，当将不同类型的发光材料导入发射层时，提供各向异性金属纳米粒子或纳米结构的2种或多种表面等离子体共振条带与具有不同发射波长的2种或更多类型的发光材料的吸收和发射波长重叠的光变换发光装置是可能的。

在本发明中，当由各向异性金属纳米粒子或纳米结构的消光谱计算散射效率和吸收效率时，可优选使用具有相比吸收效率更大的散射效率的纳米粒子。在此情况中，考虑构成纳米粒子的消光谱的散射效率和吸收效率而确定各向异性金属纳米粒子的尺寸和长宽比。这是因为金属纳米粒子的散射效率通常与发光材料的发光强度增强相关，且与球形纳米粒子的半径(r)的6次方(r⁶)成比例，然而吸收效率涉及发光材料的猝灭且与球形纳米粒子的半径的3次方(r³)成比例。因此，为了呈现发光材料的发射增强，期望使用具有优良的散射效率的各向异性纳米粒子。为了达到此，纳米粒子优选具有横向10nm～300nm的尺寸和纵向11nm～3000nm的尺寸，及长宽比优选是1.1至10。

【发明效果】

根据本发明，通过在通过具有近紫外光范围或可见光范围内的发射波长的发光二极管和具有可见光范围内的吸收和发射波长的发光材料的组合形成的光变换发光装置中将各向异性金属纳米粒子和发光材料导入发射层而同时呈现发光材料的激发增强和发射增强，由此最大化发光强度增强来提供以低功率具有高亮度和具有增强的光变换效率的光变换发光装置是可能的。

即，根据本发明，由于各向异性金属纳米粒子的2种或更多表面等离子体条带与发光装置的发射波长和光发光材料的吸收和发射波长有效重叠，提供能通过同时呈现导致发光材料的内部量子产率增加的发射增强和由于发光材料的吸收增加导致的激发增强而最大化发光强度增强的发光装置是可能的。

根据本发明，当将具有不同吸收和发射波长的发光材料用于增加色域时，通过控制各向异性金属纳米粒子的2种或更多表面等离子体条带而优化与发光材料的吸收和发射波长的重叠来同时呈现多种发光材料的发射增强是可能的，从而提供具有增强的色域和亮度的光变换发光装置是可能的。

因此，使用本发明的各向异性金属纳米粒子或纳米结构的具有增强的发光效率的光变换发光装置可用于基于即有的发光二极管的信号，显示器，通信，移动末端，车辆和一般照明的各种工业领域。

【附图说明】

图1显示描述由于各向异性金属纳米粒子的导入而具有增强的发光效率的光变换白光发光装置的原理的示意性模式图；

图2显示各向异性金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)像和表示对应表面等离子体条带的紫外线-可见吸收谱(UV-Vis谱)；

图3显示描述依赖于金-银核心-壳纳米棒的长宽比和金属组合物比的在近紫外光范围，可见光范围，及近红外光范围内的表面等离子体条带的精确的控制的紫外线-可见吸收谱；

图4显示描述由于金纳米棒的长宽比的控制而在可见光范围和近红外光范围内的表面等离子体条带的精确的控制的紫外线-可见吸收谱；

图5显示对应于图4的紫外线-可见吸收谱的控制的长宽比的金纳米棒的透射电子显微镜像；以及

图6是通过将具有不同发射波长的多种发光材料和各向异性金属纳米粒子导入发射层而形成的光变换发光装置的示意性模式图。

【实施方式】

在下文中会参考附图详细描述通过组合具有在近紫外光范围或可见光范围内的发射波长的发光二极管和具有在可见光范围内的吸收和发射波长的发光材料而形成的本发明的光变换白光发光装置。

图1显示描述由于各向异性金属纳米粒子而具有增强的发光效率的光变换白光发光装置的概念的示意性模式图。图1(a)是例示光变换白光发光装置的构型的示意性模式图，其可包括：基体或发光二极管芯片，发光材料，各向异性金属纳米粒子，及透明聚合物基质。图1(b)例示发光二极管芯片，发光材料和各向异性金属纳米粒子的谱重叠。

图2显示在近紫外光范围，可见光范围和接近红外线光范围，及其紫外线-可见光谱具有2种或更多表面等离子体条带的各向异性纳米粒子的透射电子显微镜像。

第1，图2(a)是通过向金种添加金前体作为基础，使金纳米棒生长，及合成金纳米棒而获得的金纳米棒的透射电子显微镜像。图2(b)是通过向金纳米棒添加银前体作为种子及合成金-银纳米棒而获得的金-银核心-壳纳米棒的透射电子显微镜像。在图2(b)中，相对更暗的黑部分是金核心，及金核心周围的部分是银壳。而且，图2(c)显示金纳米棒(由虚线指示的)和金-银核心-壳纳米棒(由实线指示的)的紫外线-可见吸收谱。自这些谱，可在金纳米棒中见到，分别在可见光范围和接近红外线光范围内观察到横切面等离子体共振条带和纵切面等离子体共振条带。并且，可在金-银核心-壳纳米棒见到，分别在近紫外光范围和可见光范围内观察到横切面等离子体共振条带和纵切面等离子体共振条带。如上所述，可精确地调整各向异性纳米粒子的表面等离子体条带而在期望的波长范围内形成。例如，对于金-银核心-壳纳米棒，通过调整金纳米棒与银前体的相对比，可控制银壳的厚度。在此情况中，可在近紫外光到可见光范围内依赖于银壳的厚度精确地控制金-银核心-壳纳米棒的表面等离子体能。

图3显示金-银核心-壳纳米棒的紫外线-可见吸收谱，且可见可通过调整金纳米棒与银前体的相对比来控制纳米棒的表面等离子体条带。更特别是，图3的虚线指示作为种子使用的金纳米棒的表面等离子体条带，及在此情况中，随着银前体的添加量增加，金-银核心-壳纳米棒的纵切面等离子体条带自长波长逐渐移动到短波长。因此，可在可见光范围内形成金-银核心-壳纳米棒的表面等离子体条带，及可精确地控制。如上所述，对于金纳米棒，也可通过控制长宽比而在可见光至近红外光范围内精确地控制表面等离子体条带。

图4和5显示分别由于金纳米棒和透射电子显微镜像的长宽比调节而表面等离子体条带的变化。

在图4的吸收谱中，随着长宽比减小，在长波长的近红外光范围形成的表面等离子体条带移动到可见光范围的短波长，及在短波长的可见光范围内形成的横切面等离子体条带未大幅变化。

图5显示对应于图4中的那些的金纳米棒的透射电子显微镜像。图5(a)显示金纳米棒，其具有平均长宽比2，和其纵切面等离子体条带在625nm的波长形成。图5(b)显示金纳米棒，其具有平均长宽比2.6，和其纵切面等离子体条带在664nm波长形成。图5(c)显示金纳米棒，其具有平均长宽比2.9，和其纵切面等离子体条带在715nm波长形成。图5(d)显示金纳米棒，其具有平均长宽比4.5，和其纵切面等离子体条带在820nm波长形成。

在光变换白光发光装置中，可将发射近紫外光或蓝光的氮化物半导体用作发光二极管，及可使用发射红光和绿光的各种发光装置。

在光变换白光发光装置中，可将包括半导体量子点的发光材料用作发光材料，无论何种发光材料诸如有机材料或无机材料。为了发射具有宽色域的白光，单发光材料或多种发光材料可使用。

为了使用各向异性金属纳米粒子制备具有增强的发光效率的光变换白光发光装置，可通过混合合成的各向异性纳米粒子和发光材料与具有光学透光性的聚合物(诸如聚甲基甲基丙烯酸酯(PMMA)，基于硅酮的聚合物，基于环氧的聚合物等)而生产膜，然后将生产的膜放置在近紫外线或蓝发光二极管芯片，或将混合的液体均匀应用在发光二极管芯片来生产装置。

例如，参照图1详细描述。如显示在图1(a)的示意性模式图，当通过组合近紫外光或蓝光发光二极管芯片和黄光发光材料实现白光时，通过使金-银核心-壳纳米棒和发光材料分散在上述透明聚合物中基质中而使金-银核心-壳纳米棒位于发射层。在此情况中，各向异性金属纳米棒不限于金-银核心-壳纳米棒，及可将在近紫外光范围和可见光范围内形成2种或更多表面等离子体条带的金属纳米粒子和纳米结构用作各向异性金属纳米棒。

可如显示于图2(c)和图3，考虑发光二极管芯片的发射波长和发光材料的吸收和发射波长(如显示于显示图1(b)的谱重叠的示意性模式图)调整金-银核心-壳纳米棒的表面等离子体条带，及选择谱适当重叠的纳米粒子而随发光材料导入发射层。由此呈现以下效应。

由于金-银核心-壳纳米棒的横切面等离子体条带与发光二极管芯片的发射波长重叠，发光材料可更有效吸收发光二极管芯片的激发光，及可呈现激发增强。此外，由于发光材料的发射波长与金-银核心-壳纳米棒的纵切面等离子体条带适当重叠，可呈现导致发光材料的内部量子产率增加的发射增强。因此，同时呈现发光材料的激发增强和发射增强，从而发光强度增强被最大化。

同时，为了实现具有宽色域的白光，当将具有不同发射波长的发光材料导入发射层时，可如显示于图6，与上述生产光变换发光装置的方法类似地生产光变换白光发光装置。

与上述情况类似地，通过精确地调整表面等离子体条带及优化谱重叠(如显示于图2(c)和图3和4)，考虑多种发光材料的吸收和发射光谱，能由与在上述情况中相同的原理诱导发射增强。

这对于具有小Stokes氏移位(其指发光材料的最大吸收波长和最大发射波长之间的差异)的绿光或红光发光材料有效吸收具有短波长的近紫外线或蓝光发光二极管芯片的光而言尤其难。由此，光变换效率非常低。在此情况中，当使用在近紫外光范围和可见光范围内同时具有表面等离子体条带的各向异性金属纳米粒子时，可呈现激发增强和发射增强二者。

Claims (9)

1.光变换发光装置，其包含发射层，其中所述发射层包含：

发光材料、和

具有允许形成2种或多种表面等离子体条带的长宽比的各向异性金属纳米粒子或纳米结构。

2.权利要求1的光变换发光装置，其中所述长宽比是1.1至10。

3.权利要求1的光变换发光装置，其中所述各向异性金属纳米粒子是由2种或更多金属制造的核心-壳纳米粒子。

4.权利要求1的光变换发光装置，其中所述各向异性金属纳米粒子或纳米结构由下列材料制造：Ag，Au，Al，Cu，Li，Pd，Pt，或其合金。

5.权利要求1的光变换发光装置，其中

光变换发光装置中各向异性金属纳米粒子或纳米结构的一种表面等离子体条带与发光装置的光源的发射波长或发光材料的吸收波长重叠，及

光变换发光装置中各向异性金属纳米粒子或纳米结构的其他表面等离子体条带与发光材料的发射波长重叠。

6.权利要求1的光变换发光装置，其中

所述发射层包含导入其中的彼此具有不同发射波长的多种发光材料，且

各向异性金属纳米粒子或纳米结构的2种或多种表面等离子体共振条带与彼此具有不同发射波长的多种发光材料的吸收波长和发射波长重叠。

7.权利要求1的光变换发光装置，其中所述各向异性金属纳米粒子或纳米结构在光吸收谱中具有相比吸收效率更高的散射效率。

8.权利要求1的光变换发光装置，其中所述发光材料是包括半导体量子点的有机或无机材料。

9.权利要求1的光变换发光装置，其中所述光变换发光装置包括下列的组合：

具有近紫外光或蓝光的发射波长的光源、和

具有相比光源的发射波长更长的发射波长的发光材料。