CN103811279A

CN103811279A - 一种场发射照明光源

Info

Publication number: CN103811279A
Application number: CN201210456792.4A
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设有由阳极层和发光层构成的阳极，所述中空壳体内设阴极，所述中空壳体内填充有用作电子发射源的气体，以此代替传统场发射照明光源中的电子发射体，制作工艺简单，成本低。

Description

一种场发射照明光源

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以碳纳米管作为发射源（电子发射体），制作工艺复杂，成本高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种以气体作为电子发射源的场发射照明光源，制作工艺简单，成本低。

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设有由阳极层和发光层构成的阳极，所述中空壳体内设阴极，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。

作为优选，所述阴极为设置于中空壳体中心处的金属球，所述金属球表面直接与气体接触。

进一步地，所述金属球为铜球、铝球、银球或金球。

其中，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。

作为优选，所述场发射照明光源还包括用以密闭中空壳体的灯头，所述灯头设阳极电极和阴极电极。

进一步地，所述阳极层与中空壳体之间设有对荧光层发出的光进行镜面反射的金属反射层，所述金属反射层靠近灯头。

更进一步地，所述金属反射层占整个中空壳体内表面面积一半以下。

作为优选，所述中空壳体外壁设有对荧光层发出的光进行镜面反射的金属反射层，所述金属反射层靠近灯头。

进一步地，所述金属反射层向外伸张形成反射环。

更进一步地，所述金属反射层占整个中空壳体外表面面积一半以下。

本发明实施例于中空壳体内填充用作电子发射源的气体，以此代替传统场发射照明光源中的电子发射体，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。

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；

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。

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内表面设有由阳极层21和发光层22构成的阳极2，所述中空壳体1内设阴极3，所述中空壳体1内填充有用作发射源的气体4，以此代替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。

上述中空壳体1为透明球形壳体，制作本场发射照明光源时可借鉴普通白炽灯的制作工艺。通常，所述气体4采用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。

本发明实施例中所述阴极3为设置于中空壳体1中心处的金属球，所述金属球表面直接与气体4接触，如此使得气体分子（如氮气分子）中的电子易于获得足够能量，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，发光效率高。其中，所述金属球优选为铜球、铝球、银球或金球。

通常，所述阳极层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光（如白光、红光、蓝光等）的荧光层，前述电子轰击阳极中的荧光层，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。

一般地，本场发射照明光源还包括用以密闭中空壳体1的灯头（未示出，与现有白炽灯灯头类似），所述灯头设阳极电极和阴极电极。另外地，所述阳极层21与中空壳体1之间设有对荧光层发出的光进行镜面反射的金属反射层5，所述金属反射层5靠近灯头。此处所述金属反射层占整个中空壳体内表面面积1/6，以使本场发射照明光源发出的光按所需范围和角度出射。当然，所述金属反射层5也可占整个中空壳体内表面面积1/3，以使本场发射照明光源发出的光按所需范围和角度出射。

进一步地，所述金属反射层5优选为不透明，具有高反射率的铝膜。作为阴极3的金属球由固设于灯头的支撑柱6支撑，用以连接所述金属球与阴极电极的金属丝7穿过支撑柱6。所述阳极层21和阴极3分别通过阳极引线8和用作阴极引线的金属丝7连接至灯头上的阳极电极和阴极电极。

本场发射照明光源使用时，可在阴极引线施加负的直流或脉冲电压，而阳极引线接零电位。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外壁设有对荧光层发出的光进行镜面反射的金属反射层15，所述金属反射层15靠近灯头。同样地，为使本场发射照明光源发出的光按所需范围和角度出射，所述金属反射层15占整个中空壳体外表面面积1/2。特别地，所述金属反射层15向外伸张形成反射环10，以此增加反射光的面积，提升出光均匀性。

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，所述中空壳体内表面设有由阳极层和发光层构成的阳极，所述中空壳体内设阴极，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。

2.如权利要求1所述的场发射照明光源，其特征在于，所述阴极为设置于中空壳体中心处的金属球，所述金属球表面直接与气体接触。

3.如权利要求2所述的场发射照明光源，其特征在于，所述金属球为铜球、铝球、银球或金球。

4.如权利要求1~3中任一项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。

5.如权利要求4所述的场发射照明光源，其特征在于，所述场发射照明光源还包括用以密闭中空壳体的灯头，所述灯头设阳极电极和阴极电极。

6.如权利要求5所述的场发射照明光源，其特征在于，所述阳极层与中空壳体之间设有对荧光层发出的光进行镜面反射的金属反射层，所述金属反射层靠近灯头。

7.如权利要求6所述的场发射照明光源，其特征在于，所述金属反射层占整个中空壳体内表面面积一半以下。

8.如权利要求5所述的场发射照明光源，其特征在于，所述中空壳体外壁设有对荧光层发出的光进行镜面反射的金属反射层，所述金属反射层靠近灯头。

9.如权利要求8所述的场发射照明光源，其特征在于，所述金属反射层向外伸张形成反射环。

10.如权利要求8或9所述的场发射照明光源，其特征在于，所述金属反射层占整个中空壳体外表面面积一半以下。