双层膜制备方法、量子点分配光子照明系统及其检测方法与流程

本发明属于照明技术领域，具体地说是一种量子点分配光子照明系统及其检测方法，本发明还提供了一种量子点分配光子照明系统的散射板上涂敷的双层膜制备方法。

背景技术：

现代人使用照明设备的需求日益增加，视力的健康反而是成比例下降，尤其青少年，眼部因大量使用过程中，不自然不健康照明方式增加，眼部疾病也同比例增加。由于人眼是通过自然界的光进化到现在的，自然界环境里的光，光子数量多，空间里波函数分配的相对均衡，照射到物体前都基本能保持波动性和粒子性的叠加态，当遇上照射物体后退相干波函数坍缩，一部分光子显粒子性一部分光子显波动性，从而让被照射物体表面分配的比较均匀。而当照明的光显粒子强时，大部分光子只能按固定轨迹，光子分布均匀度差，光照射时会因遮挡造成明暗差阴影，因此容易造成用眼疲劳。也就是说，在同等照度下，显粒子的光比显波性的光对人刺激度高，长期使用会对视觉系统造成伤害，尤其是针对幼儿和青少年，这也是现在眼部疾病增长的原因之一。

现有的照明设备的光源都以“点”光源为主，为了让光更柔和，使用柔光罩、透镜或光杯。在这些照明方式中，光子大多展现的粒子形式，光子按灯具设计的固定路线出现，进而造成光子分配不均匀，不符合人视觉生理系统特点，对眼的刺激度大，视觉系统对大脑的光电转化数据也会受到影响，干扰正常的生理节律问题，还会因不健康的光信号传给脑部电信号后对人的精神和心理造成伤害，从而引发综合性伤害。传统照明不能精确到观察者对观察区域单位时间内量子级的需求分布，只能用以显粒子的照明手段分配不合理的量子点照明。而人类视觉系统对照明的需求，来自于人在大自然环境中的进化，现有主显粒子性的照明设备，很难模拟大自然环境里光子的波函数。传统柔光技术虽然可以在不计成本的前提下，通过布置大量柔光灯来达到以太内光子产生光波动性的条件，根据光子在介质(柔光照）内以最短距离传播特性，从扩散板某点发出光子的频率过高，照射区域光子分布不平均，扩散板光强也会分布不均匀，会有光子对视觉系统产生高刺激。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的以上不足，本发明旨在提供一种双层膜制备方法、量子点分配光子照明系统及其检测方法，以达到利用量子光学为使用者制造主显波性的照明环境、提高光子分布均匀度、保护人眼的目的。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种双层膜制备方法，包括以下步骤：

（1）底层膜的制备

由铝酸盐yag荧光粉、黄色硅酸盐荧光粉、橙色硅酸盐、红色氮化物荧光粉混合成混合物a；在混合物a中加入环氧树脂封装胶混合，喷洒在平面上形成底层膜；

（2）外层膜的制备

制成其有效成分的原料包括：以重量份数计，白色或透明消泡剂0.8-1.2份、聚乙烯醇粉末1-3份、聚丙烯酰胺分散剂1-3份、红金石型二氧化钛粉25-35份、纳米硫酸钡2-7份、绢云母1-5份；

以体积份数计，苯丙乳液25-30份、透明十二碳醇酯1-3份，去离子水18-23份；混合、搅拌，喷涂在平面上形成外层膜；本步骤中重量与体积的关系为g:ml;

由激光灯打穿外层膜，使外层膜具有多个孔洞，每个孔洞的直径为100-112.5nm；

（3）合成

将外层膜和底层膜粘合在一起。

作为本发明的限定，制成其有效成分的原料包括：以重量份数计，白色或透明消泡剂1份、超白聚乙烯醇粉末2份、聚丙烯酰胺分散剂2份、红金石型二氧化钛粉30份、纳米硫酸钡5份、绢云母3份;

以体积份数计，去离子水20份、苯丙乳液28份、透明十二碳醇酯2份；本步骤中重量与体积的关系为g:ml。

由于采用了上述的技术方案，本发明的双层膜制备方法与现有技术相比，所取得的有益效果是：

本发明选用金红型二氧化钛，能更好的吸收400nm左右光波，减少蓝光伤害，1毫米厚就能实现90%以上的光子散射，这样可以让光子更好的扩散，进入双层膜的光子，波段短会比波段长的在双层膜上消耗的能更多，所有散射出去的光子都会比入射光波长要长，根据光的波粒二象性，光的波长越长，波动性越明显。这样通过双层膜让光子主显波动性，使光能更均匀的射出，也减少了短波段蓝光的载能强而带来的蓝光伤害。

本发明还提供了一种利用上述双层膜制备方法所实现的量子点分配光子照明系统，其技术方案如下：

一种量子点分配光子照明系统，包括能移动的主显波动性的照明装置及设于照明装置光出射端上方的散射板，所述主显波动性的照明装置包括由下而上依次固定相连的底座、灯杆及灯头，灯杆上固定有至少一个灯头，每个灯头均包括左侧板、右侧板及固定在左侧板与右侧板之间的基板，左侧板与基板之间、右侧板与基板之间的夹角均为钝角或直角；基板上表面设置有使光线照射于散射板上双层膜的主光源，散射板固定置于基板上方，所述散射板由其表面向外依次设有底层膜、外层膜，所述底层膜、外层膜构成双层膜，所述双层膜为双层膜制备方法制成。

作为本发明的限定，左侧板与右侧板的外表面上涂覆有石墨烯。

作为本发明的另一种限定，左侧板与右侧板内容纳有导热液。

作为本发明的再另一种限定，左侧板与右侧板上设有使光线照射于散射板上辅助光源。

作为本发明的进一步限定，基板所在平面至散射板的距离与散射板至阅读平面的距离和至少为两米。

作为本发明的更进一步限定，基板下方固定有使光线向下照射的射灯。

作为本发明的其它限定，它还设有自动控制系统，所述自动控制系统包括基板上表面固定有光传感器、遥控装置，以及设于底座内的主控中心，所述光传感器的信号输出端连接主控中心的信号输入端，遥控装置与主控中心无线通信连接，主控中心的光调节信号输出端控制连接主显波动性的照明装置的所有发光光源。

由于采用了上述的技术方案，本发明的双层膜制备方法所实现的量子点分配光子照明系统与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本发明利用量子光学，使通过散射板散射后的光呈现光子显波动性，制造出观察者在阅读面阅读时所需的光子波函数，当空间内光子波动性越强，光子波函数等于1时所需时间越短，对观察者的消耗越少，能够制造更健康的照明系统，实现光的自然化和均匀化，减少对眼部的刺激程度，降低疲劳度，可以对心理和精神做健康维护，还可以帮助恢复已经造成伤害的视觉系统和心理疾病；

（2）本发明通过由基板发出的光照射在散射板上，再由散射板照射在阅读平面上，相对现有技术直接将光照射在阅读平面上，本发明增加了光所走的折返距离，模拟出了自然界通过大气层散射光子后，照射地表的效果，能够满足人类视觉系统提供更舒适合理的照明环境；

（3）本发明通过设置石墨烯及导热液能够降低灯头的温度，延长使用寿命；

（4）本发明通过设置射灯，使射灯的光线照射在具有遮挡物的位置，充分保证照明效果；

（5）本发明通过限定基板所在平面至散射板的距离与散射板至阅读平面的距离和，能够起到防眩光，使用效果更佳；

（6）本发明通过设置光传感器，能够检测基板上的照明照度，以便于根据使用需求调整灯头所在高度位置。

本发明还提供了一种检测上述量子点分配光子照明系统照射在阅读面上光显波动性的量子点分配光子照明系统的检测方法，其技术方案如下：

将条状物放置在基板与阅读面之间，条状物与灯头延伸方向平行时在阅读面上具有被人眼观测到衍射条纹，条状物与灯头延伸方向垂直时在阅读面上没有能被人眼观测到的衍射条纹，说明主显波动性的照明装置照射在阅读面上光波动性明显，光是均匀的。

由于采用了上述的技术方案，本发明的量子点分配光子照明系统的检测方法与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）目前现有技术均是以单色激光实现光的衍射效果，无法利用白光实现光的衍射效果，这是由于白光是由不同颜色的（即不同波长）光组合而成，发生实现衍射效果时，会形成不同颜色的彩色条纹，而通过本发明能够实现白光的衍射，即衍射后不会出现彩色条纹，而是出现的单一的衍射条纹，进而为光波粒二象性的研究提供更可靠的研究基础；

（2）本发明不需要专业设备，凭使用者简单的操作，就可以检测出主显波动性的照明装置照射在阅读面上光显波动性，阅读面上的光是否均匀。

本发明适用于室内，用于照明。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。

图1为本发明实施例7的结构示意图；

图2为本发明实施例7的灯头4的其中一种结构示意图；

图3为本发明实施例7的灯头4的另一种结构示意图；

图4为本发明实施例7的三个灯头4时的结构示意图；

图5为本发明实施例1至6所制备的双层膜的放大后的结构示意图。

图中：1、底座；2、上灯杆；3、下灯杆；4、灯头；5、左侧板；6、右侧板；7、基板；8、石墨烯；10、主光源；11、辅助光源；12、射灯；13、散射板；14、底层膜；15、外层膜。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本发明，并不用于限定本发明。

实施例1一种双层膜制备方法

包括以下步骤：

（1）底层膜14的制备

铝酸盐yag荧光粉、黄色硅酸盐荧光粉、橙色硅酸盐、红色氮化物荧光粉任意比混合，形成混合物a。在混合物a中加入环氧树脂封装胶，混合物a：环氧树脂封装胶=1:4，本步骤中重量与体积的关系为g:ml，喷洒在板体平面或墙面上形成底层膜14。

（2）外层膜15的制备

以重量份数计，白色或透明消泡剂0.8-1.2份、超白聚乙烯醇粉末1-3份、聚丙烯酰胺分散剂（高分子）1-3份、红金石型二氧化钛粉25-35份、纳米硫酸钡2-7份、绢云母1-5份。

以体积份数计，苯丙乳液25-30份、透明十二碳醇酯1-3份、去离子水18-23份。将原料混合，用超声波消泡搅拌机，每分钟2000转，搅拌30分钟。之后根据喷涂需求使用滤网过滤目数，再用高压气泵喷洒或者滚刷在板体平面或墙面上形成外层膜15。本步骤中重量与体积的关系为g:ml。

由激光灯打穿外层膜15，使外层膜15具有多个孔洞，每个孔洞的直径为100-112.5nm。

（3）合成

将外层膜15和底层膜14用环氧树脂封装胶粘合在一起，自然存放24小时后，可以使用。此双层膜可以二次激发孔洞漏射进入的光波段，一般用来激发400纳米左右蓝光短波，减少蓝光危害，让短波增长，更显波动性。

实施例2-6一种双层膜制备方法

实施例2-6分别为一种双层膜制备方法，其制备方法与实施例1中所述的双层膜制备方法相同，不同之处在于制成它们的原料具体组分有区别，具体如表1所示：

实施例7一种量子点分配光子照明系统

本实施例包括主显波动性的照明装置及设于主显波动性的照明装置光出射端的散射板。

一、散射板13

散射板13为板体，固定在墙上，位于主显波动性的照明装置的顶端。散射板13上喷涂有双层膜，散射板13由其表面向外依次设有底层膜14、外层膜15，由底层膜14、外层膜15构成双层膜，且外层膜15上开设有多个100-112.5nm的孔洞。双层膜由实施例1-6中的双层膜制备方法制成。当然，如果环境不允许固定散射板13，低灰度的水性漆或石膏板也可以代替，不过灯光效率和散射率会下降20%左右。

二、主显波动性的照明装置

本实施例中的主显波动性的照明装置如图1至图5所示，由上而下依次固定相连的底座1、灯杆、灯头4。

（1）灯头4

灯头4为长条状，可在灯杆上连接有至少一个灯头4，如图4所示，当设置三个灯头4时，相互平行的灯头4之间通过连接件固定相连，连接件的两头可分别设置卡扣卡置在两灯头上进行固定。每个灯头4均包括左侧板5、右侧板6及固定在左侧板5与右侧板6之间的基板7。如图2所示，左侧板5与基板7之间、右侧板6与基板7之间的夹角均为钝角，如图3所示，左侧板5与基板7之间、右侧板6与基板7之间的夹角均为直角。

基板7上表面设置有主光源10，主光源10上发出的光照射于散射板13上双层膜上。为了防止光源炫目，基板7所在平面至散射板13的距离与散射板13至阅读平面的距离和为两米，当然也可根据实际环境情况，设定基板7所在平面至散射板13的距离与散射板13至阅读平面的距离。这样，由基板7发射出的光先照射在散射板13上，再经散射板13照射在阅读平面，光线所走的为一段折返距离，增大了光所走的距离。左侧板5与右侧板6上设有使光线照射于散射板13上辅助光源11。基板7下方固定有使光线向下照射的射灯12，射灯12可通过轨道滑动连接在基板7下方，以利于在具有障碍物保证照明效果。主光源10、辅助光源11及射灯12的电线皆置于灯头4内部，并通过灯头4尾端铜芯供电。

为了增加灯头4的散热性，左侧板5与右侧板6的外表面上涂覆有石墨烯8，左侧板5与右侧板6内容纳有导热液，导热液为乙醇或纯净水。

（2）灯杆、底座1

灯杆包括通过连接件插接固定的上灯杆2和下灯杆3，下灯杆3与底座1一体。上灯杆2为20*18*1000mm碳纤维管，下灯杆3为25*22*1050mm不锈钢管。灯杆内走电线。

底座1上设置4个胶皮轮，使底座1可移动。底座1内部放置与电线相连的电源。

三、自动控制系统

为了完善本实施例，还设置自动控制系统，所述自动控制系统包括设于基板7上光传感器、遥控装置，以及设于底座1内的主控中心，所述主控中心采用现有技术中的单片机及其外围器件构成即可，在主控中心的单片机内存储有不同照明情景下对应的照明亮度；光传感器采用现有技术中的用于检测光亮度的传感器，所述光传感器的信号输出端连接主控中心的信号输入端，遥控装置无线连接主控中心，可实现通过手机app的远程控制，以由主控中心的亮度调节信号端控制连接主光源10与辅助光源11。

四、工作过程

使用本实施例时，主光源10与辅助光源11发出的光照射于上方的散射板13双层膜上，外层膜15上的金红型二氧化钛吸收400nm左右光波，减少蓝光伤害，而波长较长的光通过双层膜上的孔洞进入底层膜14，经底层膜14散射出去的光波长较长，这样就可以通过散射板13散射出更显波动性的光子照射在阅读面上，光线更为均匀。

而当使用者通过遥控装置选择相应的照明情景时，光传感器首先将检测到的亮度信号传送给主控中心，主控中心根据其存储的数据实时调整主光源10与辅助光源11的亮度，令其符合选择情景的亮度即可。

实施例8一种量子点分配光子照明系统的检测方法

本实施例用于检测实施例7中的量子点分配光子照明系统照射在阅读面上光显波动性：

将条状物如杆、笔等物品放置在基板7与阅读面之间，条状物的宽度与阅读物中一行字的高度相匹配，且条状物与灯头4延伸方向平行时在阅读面上具有被人眼观测到白光衍射条纹，条状物与灯头4延伸方向垂直时在阅读面上没有能被人眼观测到的白光衍射条纹，说明量子点分配光子照明系统照射在阅读面上光波动性明显，光是均匀的。

需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。