一种基于量子点的色温可调led灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提供了一种基于量子点的色温可调LED灯，属于应用光学技术领域。
【背景技术】
[0002]目前市场上广泛应用的LED灯采用的是蓝光LED芯片加不同颜色的荧光粉来发出不同色温的光，但这种方法一旦LED封装好就不能再调节色温。我们最常用的是白光LED，由这种方法发出的白光因缺少红色的成分，显色指数偏低，同时还会产生Halo效应(有方向性的LED出光和荧光粉的散射光角分布不一样)等缺陷，容易出现蓝背景，与预想的色温产生误差。另外荧光粉在使用过程中存在老化等技术问题，导致发光效率和色纯度下降。
[0003]本发明提供了一种基于量子点的色温可调LED灯。采用液体变焦系统作微透镜阵列，不同尺寸的量子点代替不同颜色的荧光粉。不同尺寸的量子点在蓝光的激发下发出不同颜色的光，不同颜色的光通过微透镜阵列会发散到各个方向，通过调节不同量子点上的微透镜来改变不同颜色光的发散方向，实现对色温的调节。这样不仅解决了现有LED不能调节色温的问题，也增强了 LED的显色指数和发光效率等性能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基于量子点的色温可调LED灯。该LED灯不仅可以调节不同色温，并且发光效率高，稳定性好，在固体照明领域具有极好的应用前景。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]所述的一种基于量子点的色温可调LED灯，其特征在于:采用液体变焦透镜作为微透镜(1)，将量子点(2)按尺寸大小从左到右依次沉积在LED芯片(3)上，形成不同尺寸量子点阵列，量子点阵列上罩有微透镜(1)，透明外壳(4)罩在LED芯片(3)上端，正电极(5)和负电极(6)分别和LED芯片(3)相连接引出到外部;微透镜(1)两端的透明电极(7)通过细导线与外部电路相通，通过调节施加在透明电极(7)上的电压改变微透镜的形状来控制不同颜色光的发光角度，实现LED灯色温的调节。
[0007]所述的一种基于量子点的色温可调LED灯，其特征在于:微透镜(1)由基于电湿效应的半圆柱型液体变焦透镜组成，不同尺寸的量子点上面都罩有一个微透镜，各个微透镜
(1)间相互独立，每个微透镜(1)中都与透明电极(7)通过细导线与外部电路相通，为微透镜
(1)供电。
[0008]所述的一种基于量子点的色温可调LED灯，其特征在于:LED芯片(3)为氮化铟镓蓝光LED芯片，量子点(2)为不同尺寸的CdSe/CdS/ZnS核壳结构的量子点，在460纳米蓝光的激发下，2.5纳米尺寸的量子点激发出380纳米的紫光，3.3纳米尺寸的量子点激发出440纳米的蓝光，4.7纳米尺寸的量子点激发出575纳米的黄光，5.8纳米尺寸的量子点激发出620纳米的红光。
【附图说明】
[0009]图1是基于量子点的色温可调LED灯示意图；
[0010]图2是基于量子点的色温可调LED灯俯瞰示意图；
[0011]图3是微透镜示意图。
[0012]图2中:(9)为发380纳米紫光的量子点，(10)为发440纳米蓝光的量子点，(11)为发575纳米黄光的量子点，(12)为发620纳米红光的量子点。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图及实施实例对本发明作进一步描述:
[0014]如图1、图2所示，首先通过金属有机化学法制备出CdSe/CdS/ZnS“三明治”夹心结构的量子点(2)，量子点(2)的尺寸包括2.5纳米，3.3纳米，4.7纳米，5.8纳米，然后将具有电湿效应的液体制成的半圆柱型微透镜(1)罩在这些不同尺寸的量子点上，每个尺寸的量子点(2)对应一个微透镜(1)，各个微透镜的形状一样，并且相互绝缘。在每个微透镜两端涂油有1微米的纳米材料ΙΤ0作为透明电极(7)，然后在不同透明电极之间涂有绝缘液体(8)硝基苯，在透明电极(7)两端引出用银材质的细导线连外部电路。将微透镜(1)按量子点(2)大小从左到右依次排列在LED芯片上(3)，组成微透镜阵列。再将透明外壳(4)罩在与LED芯片(3)上。不同尺寸的量子点(2)在LED芯片(3)发出460纳米蓝光的激发下发射出不同波长的光，分别为:2.5纳米尺寸的量子点激发出380纳米的紫光，3.3纳米尺寸的量子点激发出440纳米的蓝光，4.7纳米尺寸的量子点激发出575纳米的黄光，5.8纳米尺寸的量子点激发出620纳米的红光。不同波长的光在微透镜(1)的折射下有不同的发光方向；微透镜(1)在不同电压作用下产生的不同形状导致光的发光方向不同，实现对光色温的调节。
【主权项】
1.一种基于量子点的色温可调LED灯，其特征在于:采用液体变焦透镜作为微透镜(1)，将量子点(2)按尺寸大小从左到右依次沉积在LED芯片(3)上，形成不同尺寸量子点阵列，量子点阵列上罩有微透镜(1)，透明外壳⑷罩在LED芯片⑶上端，正电极(5)和负电极(6)分别和LED芯片(3)相连接引出到外部;微透镜(1)两端的透明电极(7)通过细导线与外部电路相通，通过调节施加在透明电极(7)上的电压改变微透镜的形状来控制不同颜色光的发光角度，实现LED灯色温的调节。2.根据权利要求1所述的一种基于量子点的色温可调LED灯，其特征在于:微透镜(1)由基于电湿效应的半圆柱型液体变焦透镜组成，不同尺寸的量子点上面都罩有一个微透镜，各个微透镜(1)间相互独立，每个微透镜(1)中都与透明电极(7)通过细导线与外部电路相通，为微透镜(1)供电。3.根据权利要求1所述的一种基于量子点的色温可调LED灯，其特征在于:LED芯片(3)为氮化铟镓蓝光LED芯片，量子点(2)为不同尺寸的CdSe/CdS/ZnS核壳结构的量子点，在460纳米蓝光的激发下，2.5纳米尺寸的量子点激发出380纳米的紫光，3.3纳米尺寸的量子点激发出440纳米的蓝光，4.7纳米尺寸的量子点激发出575纳米的黄光，5.8纳米尺寸的量子点激发出620纳米的红光。
【专利摘要】基于量子点的色温可调LED灯采用液体变焦透镜作为微透镜(1)，将量子点(2)按尺寸大小从左到右依次沉积在LED芯片(3)上，形成不同尺寸量子点阵列，量子点阵列上罩有微透镜(1)，透明外壳(4)罩在LED芯片(3)上端，正电极(5)和负电极(6)分别和LED芯片(3)相连接引出到外部；微透镜(1)两端的透明电极(7)通过细导线与外部电路相通，通过调节施加在透明电极(7)上的电压改变微透镜的形状来控制不同颜色光的发光角度，实现LED灯色温的调节。该LED具有调节色温、发光效率高、稳定性好、结构简单的特点。
【IPC分类】F21Y101/00, H01L33/58, H01L33/04, F21V5/04, F21S2/00
【公开号】CN105423172
【申请号】CN201610027888
【发明人】沈常宇, 包立峰, 刘泽旭
【申请人】中国计量学院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月13日