CN105679916A - 一种色温可调发光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光学领域，更具体的涉及一种色温可调发光装置，其特征在于，包括一组长波长芯片（101）、一组短波长芯片（102）、光致发光层（104）和混色结构，所述长波长芯片（101）和短波长芯片（102）发出的光经混色结构混合后出射，所述光致发光层（104）位于混色结构的出射光路中。本发明提供的色温可调发光装置，可利用多波长蓝光激发光致发光的光谱可调，从而实现了冷暖白光比例的调节，完成色温的改变，且可调范围广。
Description
技术领域
本发明属于光学领域，更具体的涉及一种色温可调发光装置。
背景技术
色温可调的背光/发光技术是近年来照明与显示领域研发的热点，由于人使用显示设备进行观看时的视觉感知与背光照明的色温有直接关系，例如人们在观看照片、视频、玩游戏等场合，倾向使用高色温的冷白光，增强对比度和图像细节；而在阅读文本的时候，则希望使用低色温的暖白光进行照明，使眼睛觉得舒适，减缓视觉疲劳。所以研究色温可调技术具有重要的实用价值。
为此世界各国的科学家进行了广泛的研究，例如台湾铂金科技提出一种基于多种波长LED混光，实现光色改变的技术，该技术虽然可以实现照明光的色坐标、色温的可调，但是存在控制复杂、混光均匀性有待提高的问题，而且其尺寸较大也难以与平板显示中的背光制造工艺接轨。飞利浦公司提供一种颜色可调照明组件，其照明层可吸收并转化第一颜色光为第二颜色光。利用温度控制装置主动控制照明层的温度，可调节照明组件的光发射，从而改变颜色。这种设计可有效改变照明颜色，但要外部加上温控装置调控，除了控制复杂，响应慢，且难以实现小型化。因此，研究均匀性好，响应速度快，控制方式简易的色温可调背光照明技术对提高平面显示设备或模组性能，增强视觉舒适度具有重要意义。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种色温可调发光装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种色温可调发光装置，其特征在于，包括一组长波长芯片、一组短波长芯片、光致发光层和混色结构，所述长波长芯片和短波长芯片发出的光经混色结构混合后出射，所述光致发光层位于混色结构的出射光路中。
进一步的，作为优选技术方案，所述长波长芯片为长波长蓝光LED或OLED芯片，所述短波长芯片为短波长蓝光LED或OLED芯片。
进一步的，作为优选技术方案，所述混色结构为反射杯，所述光致发光层涂布在反射杯上。
进一步的，作为优选技术方案，所述混色结构为反射杯，所述光致发光层封装在反射杯内。
进一步的，作为优选技术方案，还包括散射片，所述散射片位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层之后。
进一步的，作为优选技术方案，所述混色结构为透射光导结构，所述透射光导结构包括导光结构和反光层，所述反光层位于导光结构的底部，所述光致发光层位于导光结构的顶部。
进一步的，作为优选技术方案，所述一组长波长芯片和一组短波长芯片分别为侧入式长波长蓝光LED或OLED芯片阵列和侧入式短波长蓝光LED或OLED芯片阵列。
进一步的，作为优选技术方案，还包括散射片，所述散射片位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层之后。
进一步的，作为优选技术方案，还包括增亮膜和双向增亮膜，所述增亮膜和双向增亮膜位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层之后。
进一步的，作为优选技术方案，所述光致发光层的主要成分为荧光粉、量子点材料或纳米晶体材料。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提供的色温可调发光装置，可利用多波长蓝光激发产生光致发光的色温可调，本发明利用不同波长的蓝光对光致发光材料（如量子点，荧光粉，纳米晶体等）的激发效率存在明显差异的特性，让不同波长蓝光在导光板或混合腔中均匀混光，然后让涂覆有光致发光材料的膜层同时受到这些蓝光的发光与激发。由于光致发光材料对不同波长蓝光的发光效率存在差异，因此能分别产生不同色温的冷暖色白光。当改变这些蓝光的光强比例时，光致发光材料发出的颜色光强度，及这些颜色光与蓝光的相对强度比例也随之改变，从而实现了冷、暖白光比例的调节，即完成色温的改变，且可调范围广，控制简单，响应快，有利于实现小型化。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
图3为本发明实施例3的结构示意图。
图4为本发明实施例4的结构示意图。
图5为本发明实施例5的结构示意图。
图6为本发明图7是一个以红、绿量子点为例的光谱图。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
一种色温可调发光装置，如图1所示，包括一组长波长蓝光LED芯片101、一组短波长蓝光LED芯片102、光致发光层104和混色结构，所述长波长蓝光LED芯片101和短波长蓝光LED芯片102发出的光经混色结构混合后出射；所述光致发光层104位于混色结构的出射光路中；所述混色结构为反射杯103，所述光致发光层104封装在反射杯103内；所述光致发光层的主要成分是光致发光材料，包括但不限于荧光粉、量子点材料、纳米晶体材料等。
使用时，蓝光LED芯片101、102发出的蓝光经反射杯103反射后混合出射到光致发光层104，光致发光材料因为受到蓝光激发，将会发出一定强度、光谱分布的颜色光，并与长、短两种波长的蓝光混合形成出射白光。光致发光材料对于不同波长的蓝光吸收与激发的效率都不同，以光致发光材料为红、绿量子点（纳米晶）为例，较短波长蓝光被吸收和激发的效率更高，所以激发的红、绿光强度也较高，混合后得到的白光，色温较低，颜色偏暖；反之，长波长蓝光激发的红、绿光强度较低，色温较高，颜色偏冷。因此通过调节两种蓝光的相对强度，即可改变光致发光材料所激发出的红和绿光的强度，调节冷、暖白光的合成比例，最终实现白光色温的可调节功能。两种蓝光的发光强度可由光源控制电路单独调节。
实施例2
本实施例类似于实施例2，进一步的，所述色温可调发光装置还包括散射片105，所述散射片105位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层104之后。
在使用时，光致发光材料受到蓝光激发，发出一定强度、波形的颜色光，与蓝光混合形成白光，白光经过散射片105柔光后出射。
实施例3
一种色温可调发光装置，如图3所示，包括一组长波长蓝光LED芯片101、一组短波长蓝光LED芯片102、光致发光层104和混色结构，所述长波长蓝光LED芯片101和短波长蓝光LED芯片102发出的光经混色结构混合后出射，所述光致发光层104位于混色结构的出射光路中；所述混色结构为反射杯103，所述光致发光层104涂布在反射杯103上。
本实施例的使用方法类似于实施例1。
实施例4
一种色温可调发光装置，如图4所示，包括一组侧入式长波长蓝光LED芯片阵列201、一组侧入式短波长蓝光LED芯片阵列202、光致发光层104和混色结构，所述混色结构为透射光导结构，所述透射光导结构包括导光结构203和反光层204，所述反光层204位于导光结构203（如导光板）的底部，所述光致发光层104位于导光结构203的顶部，所述侧入式长波长蓝光LED芯片阵列201和短波长蓝光LED芯片阵列202位于导光结构203的侧边，两组阵列可位于同一侧，也可不在同一侧；所述长波长蓝光LED芯片201）和短波蓝光LED长芯片202发出的光经混色结构混合后出射，所述光致发光层104位于混色结构的出射光路中；还包括散射片105，所述散射片105位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层104之后。
使用方法，侧入式LED发出的白光经透射光导结构反射后从上表面出射到光致发光层104，光致发光层104的主要成分是光致发光材料，包括但不限于荧光粉、量子点材料、纳米晶体材料等。光致发光材料因为受到蓝光激发，将会发出一定强度、波形的颜色光，与蓝光混合形成出射白光，光致发光材料对于不同波长的蓝光吸收与激发的效率都不同，以光致发光材料为红、绿量子点（纳米晶）为例，较短波长蓝光被吸收和激发的效率更高，所以激发的红、绿光强度也较高，混合后得到的白光，色温较低，颜色偏暖；反之，长波长蓝光激发的红、绿光强度较低，色温较高，颜色偏冷。因此通过调节两种蓝光的相对强度，即可改变光致发光材料所激发的红和绿光的强度，调节冷、暖白光的合成比例，最终实现白光色温的可调节功能。两种蓝光的发光强度可由光源控制电路单独调节。
实施例5
本实施例类似于实施例4，进一步的，所述色温可调发光装置还包括增亮膜303和双向增亮膜304，所述增亮膜303和双向增亮膜304位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层104之后。
本实施例使用方法类似于实施例4，进一步的，使用时，出射白光经过增亮膜（BEF）303及双向增亮膜（DBEF）304作用后成为LCD背光面光源。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种色温可调发光装置，其特征在于，包括一组长波长芯片（101）、一组短波长芯片（102）、光致发光层（104）和混色结构，所述长波长芯片（101）和短波长芯片（102）发出的光经混色结构混合后出射，所述光致发光层（104）位于混色结构的出射光路中。
2.根据权利要求1所述的色温可调发光装置，其特征在于，所述长波长芯片（101）为长波长蓝光LED或OLED芯片，所述短波长芯片（102）为短波长蓝光LED或OLED芯片。
3.根据权利要求1-2任一项所述的色温可调发光装置，其特征在于，所述混色结构为反射杯（103），所述光致发光层（104）涂布在反射杯（103）上。
4.根据权利要求1-2任一项所述的色温可调发光装置，其特征在于，所述混色结构为反射杯（103），所述光致发光层（104）封装在反射杯（103）内。
5.根据权利要求4所述的色温可调发光装置，其特征在于，还包括散射片（105），所述散射片（105）位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层（104）之后。
6.根据权利要求1-2任一项所述的色温可调发光装置，其特征在于，所述混色结构为透射光导结构，所述透射光导结构包括导光结构（203）和反光层（204），所述反光层（204）位于导光结构（203）的底部，所述光致发光层（104）位于导光结构（203）的顶部。
7.根据权利要求6所述的色温可调发光装置，其特征在于，所述一组长波长芯片和一组短波长芯片分别为侧入式长波长蓝光LED或OLED芯片阵列（201）和侧入式短波长蓝光LED或OLED芯片阵列（202）。
8.根据权利要求7所述的色温可调发光装置，其特征在于，还包括散射片（105），所述散射片（105）位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层（104）之后。
9.根据权利要求7所述的色温可调发光装置，其特征在于，还包括增亮膜（303）和双向增亮膜（304），所述增亮膜（303）和双向增亮膜（304）位于混色结构的出射光路中，且位于光致发光层（104）之后。
10.根据权利要求1-9任一项所述的色温可调发光装置，其特征在于，所述光致发光层的主要成分包括荧光粉、量子点材料或纳米晶体材料。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160615 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |