[發明專利]一種基于量子點的色溫可調LED燈

在審

• 申請號: 201610027888.7
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105423172A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 沈常宇;包立峰;劉澤旭
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V5/04;H01L33/04;H01L33/58;F21Y101/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供了一種基于量子點的色溫可調LED燈，屬于應用光學技術領域。

背景技術

目前市場上廣泛應用的LED燈采用的是藍光LED芯片加不同顏色的熒光粉來發出不同色溫的光，但這種方法一旦LED封裝好就不能再調節色溫。我們最常用的是白光LED，由這種方法發出的白光因缺少紅色的成分，顯色指數偏低，同時還會產生Halo效應(有方向性的LED出光和熒光粉的散射光角分布不一樣)等缺陷，容易出現藍背景，與預想的色溫產生誤差。另外熒光粉在使用過程中存在老化等技術問題，導致發光效率和色純度下降。

本發明提供了一種基于量子點的色溫可調LED燈。采用液體變焦系統作微透鏡陣列，不同尺寸的量子點代替不同顏色的熒光粉。不同尺寸的量子點在藍光的激發下發出不同顏色的光，不同顏色的光通過微透鏡陣列會發散到各個方向，通過調節不同量子點上的微透鏡來改變不同顏色光的發散方向，實現對色溫的調節。這樣不僅解決了現有LED不能調節色溫的問題，也增強了LED的顯色指數和發光效率等性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于量子點的色溫可調LED燈。該LED燈不僅可以調節不同色溫，并且發光效率高，穩定性好，在固體照明領域具有極好的應用前景。

本發明的技術方案是：

所述的一種基于量子點的色溫可調LED燈，其特征在于：采用液體變焦透鏡作為微透鏡(1)，將量子點(2)按尺寸大小從左到右依次沉積在LED芯片(3)上，形成不同尺寸量子點陣列，量子點陣列上罩有微透鏡(1)，透明外殼(4)罩在LED芯片(3)上端，正電極(5)和負電極(6)分別和LED芯片(3)相連接引出到外部；微透鏡(1)兩端的透明電極(7)通過細導線與外部電路相通，通過調節施加在透明電極(7)上的電壓改變微透鏡的形狀來控制不同顏色光的發光角度，實現LED燈色溫的調節。

所述的一種基于量子點的色溫可調LED燈，其特征在于：微透鏡(1)由基于電濕效應的半圓柱型液體變焦透鏡組成，不同尺寸的量子點上面都罩有一個微透鏡，各個微透鏡(1)間相互獨立，每個微透鏡(1)中都與透明電極(7)通過細導線與外部電路相通，為微透鏡(1)供電。

所述的一種基于量子點的色溫可調LED燈，其特征在于：LED芯片(3)為氮化銦鎵藍光LED芯片，量子點(2)為不同尺寸的CdSe/CdS/ZnS核殼結構的量子點，在460納米藍光的激發下，2.5納米尺寸的量子點激發出380納米的紫光，3.3納米尺寸的量子點激發出440納米的藍光，4.7納米尺寸的量子點激發出575納米的黃光，5.8納米尺寸的量子點激發出620納米的紅光。

附圖說明

圖1是基于量子點的色溫可調LED燈示意圖；

圖2是基于量子點的色溫可調LED燈俯瞰示意圖；

圖3是微透鏡示意圖。

圖2中：(9)為發380納米紫光的量子點，(10)為發440納米藍光的量子點，(11)為發575納米黃光的量子點，(12)為發620納米紅光的量子點。

具體實施方式

下面結合附圖及實施實例對本發明作進一步描述：

如圖1、圖2所示，首先通過金屬有機化學法制備出CdSe/CdS/ZnS“三明治”夾心結構的量子點(2)，量子點(2)的尺寸包括2.5納米，3.3納米，4.7納米，5.8納米，然后將具有電濕效應的液體制成的半圓柱型微透鏡(1)罩在這些不同尺寸的量子點上，每個尺寸的量子點(2)對應一個微透鏡(1)，各個微透鏡的形狀一樣，并且相互絕緣。在每個微透鏡兩端涂油有1微米的納米材料ITO作為透明電極(7)，然后在不同透明電極之間涂有絕緣液體(8)硝基苯，在透明電極(7)兩端引出用銀材質的細導線連外部電路。將微透鏡(1)按量子點(2)大小從左到右依次排列在LED芯片上(3)，組成微透鏡陣列。再將透明外殼(4)罩在與LED芯片(3)上。不同尺寸的量子點(2)在LED芯片(3)發出460納米藍光的激發下發射出不同波長的光，分別為：2.5納米尺寸的量子點激發出380納米的紫光，3.3納米尺寸的量子點激發出440納米的藍光，4.7納米尺寸的量子點激發出575納米的黃光，5.8納米尺寸的量子點激發出620納米的紅光。不同波長的光在微透鏡(1)的折射下有不同的發光方向；微透鏡(1)在不同電壓作用下產生的不同形狀導致光的發光方向不同，實現對光色溫的調節。