一种增强型的LED光源的制作方法

文档序号:17891731发布日期:2019-06-13 15:42阅读:186来源:国知局
一种增强型的LED光源的制作方法

本发明属于led光源技术领域,具体涉及一种增强型的led光源。



背景技术:

led光源(led指的是lightemittingdiode)为发光二极管光源。led的发光原理与白炽灯和气体放电灯的发光原理都不同,led光源的能量转化效率非常高,理论上可以达到白炽灯10%的能耗,led相比荧光灯也可以达到50%的节能效果。光效为75lm/w的led较同等亮度的白炽灯耗电减少约80%,节能效果显著,这对能源十分紧张的中国来说,无疑具有十分重要的意义。led还可以与太阳能电池结合起来应用,节能又环保。其本身不含有毒有害物质(如:汞),避免了荧光灯管破裂溢出汞的二次污染,同时又没有干扰辐射。led光源的不但更加环保节能,而且led光源的光机色域更宽,色彩饱和度更高,更为关键的是,led灯饰光源的使用寿命长达60000小时,能彻底解决传统灯泡光源寿命短的问题。未来,led光源的应用会成为主流。因此,如何提高led光源发出光的利用率,就显得尤为重要。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明的目的是提供一种提高led光源发出的光的利用率的光源。

为此,本发明提供了一种增强型的led光源,包括基底层,所述基底层上方设置有反光层,所述反光层的上方设置有第一介质层,所述第一介质层的上方设置有透光层,所述透光层的上方设置有第二介质层,所述第二介质层的上方设置有第一透光导电层,所述第一透光导电层的上方设置有发光介质层,所述发光介质层的上方设置有第二透光导电层。

所述透光层上设置有多个透光缝隙。

所述基底层是由二氧化硅制成。

所述反光层、透光层均由金制成。

所述第一介质层、第二介质层均由二氧化硅制成。

所述第一介质层、第二介质层均由聚甲基丙烯酸甲酯制成。

所述第一透光导电层、第二透光导电层均由透光导电材料制成。

所述第一透光导电层、第二透光导电层均由石墨烯制成。

所述第一透光导电层、第二透光导电层均由金属氧化物透光导电材料制成。

所述发光介质为gaas或ingaas制成。

本发明的有益效果:本发明提供的这种增强型的led光源,由反光层、第一介质层、透光层组成一个共振腔,将led光源发出的光进行共振反射,从而使得所有的光能够集中向光源的一侧,提高了光的利用率,而且该共振腔相比于现有技术中的普通光反射结构,达到同样距离的反射效果可以设计的更薄,另外,使用厚度可调的介质层,可以对反射光的相位进行调节,达到削弱或者增强led光源发出的光的效果。并且利用石墨烯作为透明导电层作为电极可以使反射回来的光透过电极,另一方面体提供更多的载流子增强发光层的发光效率。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是增强型的led光源的结构示意图。

图中:1、基底层;2、反光层;3、第一介质层;4、透光层;5、第二介质层;6、第一透光导电层;7、发光介质层;8、第二透光导电层;9、透光缝隙。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效,详细说明如下。

实施例1

本实施例提供了一种如图1所示的增强型的led光源,包括基底层1,基底层1具有支撑的作用,所述基底层1上方设置有反光层2,所述反光层2的上方设置有第一介质层3,所述第一介质层3的上方设置有透光层4,反光层2、第一介质层3、透光层4形成一个共振腔;所述透光层4的上方设置有第二介质层5,所述第二介质层5的上方设置有第一透光导电层6,所述第一透光导电层6的上方设置有发光介质层7,所述发光介质层7的上方设置有第二透光导电层8,第一透光导电层6、第二透光导电层8可以作为两个电极,其中,第二透光导电层8作为正极,第一透光导电层6作为正极作为负极,分别于外接电源的正负极电连接,这样就可以在发光介质层7上加载电源,使得发光介质层7能够发光,这样,就组成发光源;由于发光源发出的光会同时向哥哥方向传播,因此,第一透光导电层6、第二透光导电层8均选用透光率比较高的材料制成;而且在发光介质层7的下方设计一个共振腔,可以将向下传播的光进行共振反射,使得向下传播的光,能够在较小的距离反射,从而与向上传播的光进行相位叠加,提高光源发出的光的利用。

进一步的,所述透光层4上设置有多个透光缝隙9;这样反光层2、第一介质层3、透光层4形成的共振腔,就是法布里-珀罗腔;第一介质层3的厚度需满足法布里-珀罗腔内发生共振的要求,其中,n为第一介质层3的折射率,l为第一介质层3与第二介质层5的厚度之和,λ为光源发出的光的波长,m为整数,一般第一介质层3的厚度范围可在20~60nm之间;透光缝隙9宽度为50~130nm,优先的选择为60nm、65nm、70nm等。

进一步的,所述反光层2、透光层4均由金制成,为了确保光能够顺利透过透光层4,透光层4的厚度为10~30nm,透光层4厚度优先的选择10nm;其次是15nm、25nm、20nm其他的厚度,透光层4不仅具有反射共振波长的光的作用,还有透射共振波长的光的作用,因此,既要考虑透射率也要考虑反射率,在对透光层4进行选择的时候,根据实际需要检测的光的波长范围,选择相适应的透光层4。

进一步的,所述基底层1的主要作用是支撑设置在其上的其他部件,因此,基底层1考虑的主要因素是坚固性,可以是由二氧化硅或者二氧化锰等制成。

进一步的,所述第一介质层3、第二介质层5主要考虑的是透光特性要好,因此第一介质层3、第二介质层均由二氧化硅制成。

进一步的,所述第一透光导电层6、第二透光导电层8均由透光导电材料制成,因此,第一透光导电层6、第二透光导电层8可以均由石墨烯制成或者第一透光导电层6、第二透光导电层8均由金属氧化物透光导电材料制成;金属氧化物透光导电材料可以为tco,还可以是其他的材料,例如fto、zao等。

需要说明的是,第一透光导电层6优先选择石墨烯制成,石墨烯的厚度比较薄,使得反射光满足共振腔的共振要求,设计更加的简单。

进一步的,所述发光介质7为gaas或ingaas制成;所述发光介质7的厚度为50nm~80nm,优先的选择为60nm、65nm、70nm、75nm等。

实施例2

一种增强型的led光源,包括基底层1,基底层1具有支撑的作用,所述基底层1上方设置有反光层2,所述反光层2的上方设置有第一介质层3,所述第一介质层3的上方设置有透光层4,反光层2、第一介质层3、透光层4形成一个共振腔;所述透光层4的上方设置有第二介质层5,所述第二介质层5的上方设置有第一透光导电层6,所述第一透光导电层6的上方设置有发光介质层7,所述发光介质层7的上方设置有第二透光导电层8,第一透光导电层6、第二透光导电层8可以作为两个电极,分别于外接电源的正负极电连接,这样就可以在发光介质层7上加载电源,使得发光介质层7能够发光,这样,就组成发光源;由于发光源发出的光会同时向哥哥方向传播,因此,第一透光导电层6、第二透光导电层8均选用透光率比较高的材料制成;而且在发光介质层7的下方设计一个共振腔,可以将向下传播的光进行共振反射,使得向下传播的光,能够在较小的距离反射,从而与向上传播的光进行相位叠加,提高光源发出的光的利用

进一步的,所述反光层2、透光层4均由金制成,为了确保光能够顺利透过透光层4,透光层4的厚度为10~30nm,透光层4厚度优先的选择10nm;其次是15nm、25nm、20nm其他的厚度,透光层4不仅具有反射共振波长的光的作用,还有透射共振波长的光的作用,因此,既要考虑透射率也要考虑反射率,在对透光层4进行选择的时候,根据实际需要检测的光的波长范围,选择相适应的透光层4。

进一步的,所述透光层4上设置有多个透光缝隙9。

进一步的,所述基底层1的主要作用是支撑设置在其上的其他部件,因此,基底层1考虑的主要因素是坚固性,可以是由二氧化硅或者二氧化锰等制成。

进一步的,所述第一透光导电层6、第二透光导电层8均由透光导电材料制成,因此,第一透光导电层6、第二透光导电层8可以均由石墨烯制成或者第一透光导电层6、第二透光导电层8均由金属氧化物透光导电材料制成;金属氧化物透光导电材料可以为tco,还可以是其他的材料,例如fto、zao等。

需要说明的是,第一透光导电层6优先选择石墨烯制成,石墨烯的厚度比较薄,使得反射光满足共振腔的共振要求,设计更加的简单。

所述发光介质7为gaas或ingaas制成;所述发光介质7的厚度为50nm~80nm,优先的选择为60nm、65nm、70nm、75nm等。

进一步的,第一介质层3的厚度范围可在20~60nm之间;透光缝隙9宽度为50~130nm,优先的选择为60nm、65nm、70nm等。

进一步的,所述第一介质层3、第二介质层5均由聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)制成,当温度变化时,聚甲基丙烯酸甲酯发生膨胀,使得第一介质层3、第二介质层5的厚度发生变化,从而导致发射光的相位发生变化,与向上传播的光的叠加导致光源发出的光整体变亮或者变暗,因此,聚甲基丙烯酸甲酯构成的第一介质层3、第二介质层5的厚度随温度变化,可以根据使得led光源的光,随温度变化进行自动调节,从而使得所述的led光源能够适应环境的温度,对光的亮度进行自适应调节。

当m为整数时,光源发出的光整体变亮,此为增强led光源状态,当m为倍的奇数时,光源发出的光整体变暗,此为减弱led光源状态;其中,n为第一介质层3的折射率,l为第一介质层3与第二介质层5的厚度之和,δt为温度的变化,α聚甲基丙烯酸甲酯的热膨胀系数,λ为光源发出的光的波长。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。

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