CN103811278A

CN103811278A - 场发射照明光源

Info

Publication number: CN103811278A
Application number: CN201210455694.9A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 徐习贤; 陈贵堂
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2014-05-21

Abstract

本发明适用于照明技术领域，提供了一种场发射照明光源，所述场发射照明光源包括中空壳体，所述中空壳体内表面一部分设有由阳极层和发光层构成的阳极，另一部分设有与所述阳极的形状和尺寸相匹配的阴极。这样减小了阴极与阳极的间距，两者间的电场分布均匀，最终使得本场发射照明光源发光均匀，而且效率高。同时，该光源不含汞或者其他有害物质，对环境和人体无害。另外，本场发射照明光源发光效率高。

Description

场发射照明光源

技术领域

本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种场发射照明光源。

背景技术

场发射照明光源（Field emission light source）是一种新兴光源，具有节能、环保等优点。它是在发射电极与接收电极之间的真空带中导入高电压以产生电场，使低电势处金属尖端、碳纳米管等电子发射体发射出电子，轰击高电势处的发光材料（荧光粉）而发出可见光。然而传统场发射照明光源发光不均匀，影响使用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种均匀发光的场发射照明光源。

本发明实施例是这样实现的，一种场发射照明光源，包括中空壳体，所述中空壳体内表面一部分设有由阳极层和发光层构成的阳极，另一部分设有与所述阳极的形状和尺寸相匹配的阴极。

作为优选，所述中空壳体内填充有用作电子发射源的气体，所述气体为N₂、O₂、H₂、He、Ar或N₂与He的混合气体、N₂与Ar的混合气体、O₂与He的混合气体、O₂与Ar的混合气体、H₂与He的混合气体、H₂与Ar的混合气体、He与Ar的混合气体、N₂与O₂的混合气体、N₂与H₂的混合气体。

其中，所述中空壳体为圆管。或者，所述中空壳体的截面呈椭圆弧状。

进一步地，所述阴极为设于中空壳体内表面的金属膜，所述金属膜上表面直接与气体接触。

更进一步地，所述金属膜为铝膜、铜膜、银膜或金膜。

特别地，所述金属膜系反射率为90%以上的金属膜。

作为优选，所述阳极层为一透明导电薄膜层，所述发光层为被电子轰击时发出光的荧光层；所述荧光层叠置于透明导电薄膜层，其上表面直接与所述气体接触。

进一步地，所述场发射照明光源两端还设有用以密闭中空壳体的灯头；其中一个灯头设有阳极电极，另一个灯头设有阴极电极。

本发明实施例于中空壳体内表面一部分设由阳极层和发光层构成的阳极，另一部分设与所述阳极的形状和尺寸相匹配的阴极，这样减小了阴极与阳极的间距，两者间的电场分布均匀，最终使得本场发射照明光源发光均匀，而且效率高。

附图说明

图1是本发明实施例提供的场发射照明光源的结构示意图（纵截面）；

图2是图1A部延展后放大图；

图3是本发明实施例提供的场发射照明光源的另一结构示意图（纵截面）。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。

如图1、2所示，本发明实施例提供的场发射照明光源包括中空壳体1，所述中空壳体1内表面一部分设有由阳极层21和发光层22构成的阳极2，另一部分设有与所述阳极2的形状和尺寸相匹配的阴极3，这样阴极3与阳极2的间距变小了，两者间的电场分布均匀，最终使得本场发射照明光源发光均匀，而且效率极高。若所述中空壳体1为管状，则于该中空壳体1的上半内弧面设阳极2，于该中空壳体1的下半内弧面设阴极3。

本发明实施例中所述中空壳体1为透明圆管，外形类似普通日光灯，其内填充有用作电子发射源的气体4。由所述气体4取代传统场发射照明光源中的电子发射体，即不用将碳纳米管等电子发射体附着于电极，制作工艺简单，成本低。同时，该光源不含汞或者其他有害物质，对环境和人体无害。通常，所述气体4为N₂、O₂、H₂、He、Ar或N₂与He的混合气体、N₂与Ar的混合气体、O₂与He的混合气体、O₂与Ar的混合气体、H₂与He的混合气体、H₂与Ar的混合气体、He与Ar的混合气体、N₂与O₂的混合气体、N₂与H₂的混合气体。

在本发明实施例中，所述阴极3为设于中空壳体1内表面的金属膜，所述金属膜上表面直接与气体4接触，如此使得气体分子（如氮气分子）的电子易于获得能量，摆脱原子核的束缚而成为自由电子，这样迫使气体发射电子，电子轰击阳极而发出可见光，发光效率更高。其中，所述金属膜优选为铝膜、铜膜、银膜或金膜。进一步地，所述金属膜采用反射率为90%以上，且不透明的金属膜。因本场发射照明光源的阴极为不透明的铝膜，未能实现双面出光，但可以使从发光层22发出的光由作为阴极3的金属膜反射出去，提高出光效率。

上述阳极层21为一透明导电薄膜层，如透明的ITO电极或金属电极（铬电极、铝电极、钼电极、铁电极、钨电极或钛电极）。所述发光层22为被电子轰击时发出白光（如白光、红光、蓝光等）的荧光层，前述电子轰击阳极2中的荧光层，从而实现发光。所述荧光层材料并无特殊限制，其可为任何现有适用的荧光粉材料，也可依各种用途或需求，使用一种或混合使用多种光色的荧光粉。所述荧光层叠置于透明导电薄膜层，其上表面直接与所述气体4接触。同样地，使得气体分子（如氮气分子）的电子易于获得能量，使其摆脱原子核的束缚而成为自由电子，进而迫使气体4发射电子，电子轰击阳极2而发出可见光，进一步提升本场发射照明光源的发光效率。

一般地，本场发射照明光源两端还设有用以密闭中空壳体的灯头5；其中一个灯头5设有阳极电极（未示出），另一个灯头5设有阴极电极（未示出）。相应地，所述阳极层21和阴极3分别通过阳极引线8和阴极引线7连接至灯头5上的阳极电极和阴极电极。

本场发射照明光源使用时，可在阴极引线7施加负的直流或脉冲电压，而阳极引线8接零电位。这样在阴极3与阳极2之间产生一个强电场，从而使其间的中性气体4的电子获得足够的能量，摆脱原子核的束缚而成为自由电子，这样迫使气体4发射电子，电子轰击荧光层从而发出可见光，发光效率高，且安全、环保。

如图3所示，作为本发明另一实施例，所述中空壳体11的截面呈椭圆弧状，这样将本场发射照明光源制成灯条，应用将更加广泛。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种场发射照明光源，包括中空壳体，其特征在于，所述中空壳体内表面一部分设有由阳极层和发光层构成的阳极，另一部分设有与所述阳极的形状和尺寸相匹配的阴极。

2.如权利要求1所述的场发射照明光源，其特征在于，所述中空壳体内填充有用作电子发射源的气体，所述气体为N₂、O₂、H₂、He、Ar或N₂与He的混合气体、N₂与Ar的混合气体、O₂与He的混合气体、O₂与Ar的混合气体、H₂与He的混合气体、H₂与Ar的混合气体、He与Ar的混合气体、N₂与O₂的混合气体、N₂与H₂的混合气体。

3.如权利要求1或2所述的场发射照明光源，其特征在于，所述中空壳体为圆管。

4.如权利要求1或2所述的场发射照明光源，其特征在于，所述中空壳体的截面呈椭圆弧状。

5.如权利要求3所述的场发射照明光源，其特征在于，所述阴极为设于中空壳体内表面的金属膜，所述金属膜上表面直接与气体接触。

6.如权利要求4所述的场发射照明光源，其特征在于，所述阴极为设于中空壳体内表面的金属膜，所述金属膜上表面直接与气体接触。

7.如权利要求5或6所述的场发射照明光源，其特征在于，所述金属膜为铝膜、铜膜、银膜或金膜。

8.如权利要求7所述的场发射照明光源，其特征在于，所述金属膜系反射率为90%以上的金属膜。

9.如权利要求5或6所述的场发射照明光源，其特征在于，所述阳极层为一透明导电薄膜层，所述发光层为被电子轰击时发出光的荧光层；所述荧光层叠置于透明导电薄膜层，其上表面直接与所述气体接触。

10.如权利要求9所述的场发射照明光源，其特征在于，所述场发射照明光源两端还设有用以密闭中空壳体的灯头；其中一个灯头设有阳极电极，另一个灯头设有阴极电极。