CN103839764A - 地埋灯 - Google Patents

Abstract

一种地埋灯包括灯体、场发射光源及透明板。灯体为一端开口的筒状结构，灯体具有收容腔。场发射光源收容于收容腔内包括阴极层、阳极层、气体发射层及附着于阳极层上的发光层。阳极层与阴极层相对设置且间隔有预设距离，阳极层与阴极层形成一密封腔。气体发射层设于密封腔内，气体发射层被电离出电子。附着于阳极层上的发光层且与阴极层相对设置，发光层受气体发射层的发射的电子轰击产生可见光。透明板固定于灯体上并覆盖于灯体的开口。上述地埋灯在工作时可避免表面温度过高，消除安全隐患。并且，利用气体发射层分布较为均匀气体电离出的电子轰击发光层时，可获得稳定、均匀、高亮度的照明光源。

Description

地埋灯

技术领域

本发明涉及照明装置，特别是涉及一种地埋灯。

背景技术

地埋灯是埋在地表的灯具，一般应用于广场、商业区、公园、旅游景点等的地面装饰，既可美化环境又可照亮环境。

目前地埋灯的光源普遍为金属卤化物灯、荧光灯和LED等。使用金属卤化物灯或荧光灯作为光源具有成本低的优点。使用LED作为光源，具有光色丰富的优点。但金属卤化物灯、荧光灯和LED普遍具有发热大，寿命短的缺点。发热大会造成地埋灯表面的温度过高，从而对游人尤其是小孩会造成一定的安全隐患。此外，传统的埋地灯出光角一般较小，各方向光的分布不均匀。侧面光强太弱，从而导致不容易观察到，而垂直方向光强过大，甚至能使人产生眩光。

发明内容

基于此，有必要提供一种即能降低表面温度，又能使各方向上光分布更均匀的地埋灯。

一种地埋灯，包括：

灯体，为一端开口的筒状结构，所述灯体具有收容腔；

场发射光源，收容于所述收容腔内，包括：

阴极层；

阳极层，与所述阴极层相对设置且间隔有预设距离，所述阳极层与所述阴极层形成一密封腔；

气体发射层，设于所述密封腔内，所述气体发射层可被电离出电子；

附着于所述阳极层上的发光层，且与所述阴极层相对设置，所述发光层受所述气体发射层的发射的电子轰击产生可见光；

透明板，固定于所述灯体上并覆盖于所述灯体的开口。

在其中一个实施例中，所述阴极层包括阴极基体及阴极导电层，所述阴极导电层设于所述阴极基体上，所述阴极导电层设于所述阳极层与所述阴极基体之间。

在其中一个实施例中，所述阴极基体为玻璃或陶瓷。

在其中一个实施例中，所述阴极导电层通过涂覆法、磁控溅射法、沉积法、蒸镀法或电镀法形成。

在其中一个实施例中，所述阳极层包括阳极基体及阳极透明导电层，所述阳极透明导电层附着于所述阳极基体上，所述发光层附着于所述阳极透明导电层上，所述发光层与所述阴极导电层相对设置。

在其中一个实施例中，所述阳极透明导电层通过磁控溅射法或沉积法形成。

在其中一个实施例中，所述阳极透明导电层为透明导电薄膜。

在其中一个实施例中，所述气体发射层充满所述阴极层与所述阳极层之间的密封腔内，其气体为氮气、氢气、氧气或氩气中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述灯体的开口为圆形，所述透明板的形状与所述灯体的开口形状相匹配。

在其中一个实施例中，还包括面板，所述面板上开设有透光孔，所述透光孔与所述透明板对齐，所述面板固定于所述灯体上，并将所述透明板压持于所述面板与灯体之间。

上述地埋灯与传统地埋灯相比，至少具有以下优点：

首先，上述地埋灯包括灯体、场发射光源及透明板。场发射光源利用气体作为电子源，在工作过程中发热少。因此，上述地埋灯在工作时可避免表面温度过高，从而消除安全隐患。上述地埋灯在阴、阳极层上加上高压，使两极间产生一强电场，从而使其间的中性气体原子或分子中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；同时中性的原子或分子由于失去电子而变成带正电荷的正离子。利用所发射电子轰击发光层发出可见光，由于气体发射层的气体原子或分子分布较为均匀，则形成的自由电子也分布较为均匀，当自由电子均匀轰击发光层时，即可获得稳定、均匀、高亮度的照明光源。

一般气体放电灯都是利用等离子放电激发汞汽体发出紫外光，紫外光照射在荧光材料上发出白色光或彩色的光。气体放电灯使用有毒性的汞。上述以气体发射层作为电子发射源的场发射地埋灯，利用气体电离激发的电子去轰击发光层发出可见光，无需使用其他电子发射材料，也无需用到紫外线与有毒害的汞，增强上述地埋灯的安全性。

并且，上述地埋灯在强电场的作用下，无需解决采用冷阴极作为电子源带来的微尖破坏、电流变动、性能劣化等问题。因此，上述地理灯的发射极均匀性得到进一步提高，生产效率较高，降低设备投资等。因此，利用气体作为电子源能有效降低制备场发射光源的工艺难度和制备成本。

再次，上述地埋灯的透明板的形状与灯体的开口的形状相匹配因此，透明板各个方向的出光角相同，从而使地埋灯的光分布更均匀，进而能有效的避免产生眩光，具有较高的视觉舒适性。光线从发光层发出，穿过透光孔，对外进行照明。并且透光孔的形状与灯体的开口的形状相匹配，则光线没有受到其他结构的遮挡。因此保证上述地埋灯能够具有较大的出光角，能够在较大的范围内观察到。

并且，阴极导电层由磁控溅射法或蒸镀法或电镀法形成。阳极透明导电层由磁控溅射法或沉积法形成。则阴极导电层及阳极透明导电层上均匀分布着导电材料。则当在阴、阳极层上加上高压，使两极间产生一均强电场，则对气体发射层的电离作用一致，保证自由电子能够均匀地轰击发光层，以产生较为稳定、均匀的光线。

附图说明

图1为本发明较佳实施例中地埋灯的结构示意图；

图2为图1所示地埋灯的场发射光源的结构示意图；

图3为图1所示地埋灯的配光曲线图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明较佳实施例中的地埋灯100包括灯体110、场发射光源120、透明板130、驱动组件140、面板150、密封圈160及防水接头170。其中，场发射光源120、驱动组件140收容于灯体110内。面板150固定于灯体110上，并将透明板130压持于面板150与灯体110之间。与传统的光源相比，场发射光源120具有较好的散热效果，且具有较大的出光角。

灯体110为一端开口的筒状结构。灯体110具有收容腔111。灯体110一端开口的形状可为圆形、矩形等形状。

场发射光源120收容于收容腔111内。场发射光源120利用气体作为电子源。

请参阅图2，在本实施例中，场发射光源120包括阴极层121、阳极层123气体发射层125及发光层127。

阴极层121包括阴极基体121a及阴极导电层121b。阴极基体121a阴极导电层121b设于阴极基体121a上。阴极基体121a可由玻璃、陶瓷等材料制成。阴极导电层121b可为金属电极或非金属电极，只要为导电材料形即可。阴极导电层121b设于阳极层123与阴极基体121a之间。

阴极导电层121b通过涂覆法、磁控溅射法、沉积法、蒸镀法、电镀法或涂覆法形成。磁控溅射法为目前最常用的制备磁性薄膜的方法。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。同理，通过沉积法、蒸镀法、电镀法或涂覆法同样可以得到镀膜层致密、均匀的阴极导电层121b。

阳极层123与阴极层121相对设置且间隔有预设距离。由于场发射光源120收容于收容腔111内，则阳极层123及阴极层121均收容于收容腔111内，因此阳极层123及阴极层121与灯体110形成一密封腔（图未标）。阳极层123包括阳极基体123a及阳极透明导电层123b，阳极透明导电层123b附着于阳极基体123a上。阳极透明导电层123b为透明导电薄膜。透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄膜，主要有金属膜系、氧化物膜系、其他化合物膜系、高分子膜系、复合膜系等。可以理解，阳极透明导电层123b可以为ITO（锡掺杂三氧化铟）薄膜、AZO(铝掺杂氧化锌)薄膜等。

阳极基体123a可由玻璃、陶瓷等材料制成。阳极透明导电层123b由磁控溅射法或沉积法形成。阳极透明导电层123b的镀膜层致密、均匀。

可以理解，在其他实施例中，阳极透明导电层123b还可以通过涂覆法、蒸镀法或电镀法形成。

气体发射层125位于密封腔内，气体发射层125被电离向发光层127发射电子。

气体发射层125的气体为氮气、氢气、氧气或氩气中的一种或几种。上述气体发射层125，在强电场的作用下，较为容易的被电离出自由电子，并轰击发光层127。

发光层127附着于阳极层123上且与阴极层121相对设置。发光层127受电子轰击可产生可见光。具体在本实施例中，发光层127附着在阳极透明导电层123b上，发光层127与阴极导电层123b相对设置。发光层127为荧光粉层，发光层127的厚度为30微米。荧光粉可为三基色荧光粉，也可为单色荧光粉。发光层127受电子轰击可产生白光或是彩色的可见光。发光层127为通过涂覆法形成的荧光层。涂覆法是在阳极透明导电层123b上涂覆一定的有机溶液，干燥后再炭化，这样在阳极透明导电层123b表面形成一层致密的分离层。涂覆法可以有效、方便的调整荧光粉之间的孔隙，通过改变涂覆荧光粉的浓度、涂覆次数可以有效地控制和调整发光层127所需的孔尺寸，即可以控制和调整发光层127的光照强度。

需要指出的是，在其他实施例中，发光层127还可为发光玻璃或发光薄膜。

透明板130固定于灯体110上并覆盖于灯体110的开口。在本实施例中，灯体110的开口为圆形，透明板130的形状与灯体110开口的形状相匹配因此，透明板130各个方向的出光角相同，从而使地埋灯100的光分布更均匀。请参阅图3，上述地埋灯在各个方向的光分布更加均匀，进而能有效的避免产生眩光。光线从发光层127发出，穿过透光孔151，对外进行照明。并且透光孔151的形状与灯体110的开口的形状相匹配，则光线没有受到其他结构的遮挡。因此保证上述地埋灯100能够具有较大的出光角。

请再次参阅图1，驱动组件140收容于收容腔111内并与场发射光源120电连接。驱动组件140可将普通的民用交流电转化成场发射光源120所需的高压电源，从而为场发射光源120供能。将驱动组件140直接集成于灯体110中，可方便地埋灯100的使用。可以理解，在其他实施例中，驱动组件140可省略，但在使用地埋灯100时，需外接一个电源转化装置。

面板150的形状与灯体110开口的形状相匹配。面板150上开设有透光孔151，透光孔151与透明板130对齐，从而可使光线穿过。面板150固定于灯体110上，并将透明板130压持于面板150与灯体110之间。由于透明板130一般由玻璃或树脂制成，较脆弱，而面板150一般由金属制成，强度较高。地埋灯100埋在地面下，很容易被踩到、压到。因此，面板150可起到对透明板130的保护作用。

需要指出的是，在其他实施例中，面板150可省略，透明板130可直接固定在灯体110上。

密封圈160夹持于面板150与灯体110之间。密封圈160与面板150、透明板130以及灯体110配合，使收容腔111形成一个密封的腔体。场发射光源120及驱动组件140收容于该腔体内，从而可有效的防水防潮。需要指出的是，在其他实施例中，密封圈160可省略。

灯体110上开设有穿线孔（图未示）。导线可穿过穿线孔并与驱动组件140电连接。在本实施例中，穿线孔为螺纹孔，防水接头170通过螺纹孔固定于灯体110上。导线通过防水接头170穿过穿线孔。因此，当地埋灯100埋在地面下时，可防止水从穿线孔中进入到收容腔111内，从而保护收容腔111中的元件。

地埋灯100包括灯体110、场发射光源120及透明板130。场发射光源120利用气体作为电子源，在工作过程中发热少。因此，地埋灯100在工作时可避免表面温度过高，从而消除安全隐患。

上述地埋灯100在阴极层121、阳极层123上加上高压，使两极间产生一强电场，从而使其间的中性气体原子或分子中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；同时中性的原子或分子由于失去电子而变成带正电荷的正离子。利用所发射电子轰击发光层127，发光层127发出可见光，由于气体发射层125的气体原子或分子分布较为均匀，则形成的自由电子也分布较为均匀，当自由电子均匀轰击发光层127时，即可获得稳定、均匀、高亮度的照明光源。上述地埋灯100在各个方向的光分布更加均匀，进而能有效的避免产生眩光。

并且，上述以气体发射层125作为电子发射源的场发射地埋灯，利用气体电离激发的电子去轰击发光层127发出可见光，无需使用其他电子发射材料，也无需用到紫外线与有毒害的汞，增强了上述地埋灯100的安全性。

上述地埋灯100在强电场的作用下，无需解决采用冷阴极作为电子源带来的微尖破坏、电流变动、性能劣化等问题。因此，上述地理灯的发射极均匀性得到进一步提高，生产效率较高，降低设备投资等。因此，利用气体作为电子源能有效降低制备场发射光源的工艺难度和制备成本。

并且，阴极导电层121b由磁控溅射法或蒸镀法或电镀法形成。阳极透明导电层123b由磁控溅射法或沉积法形成。则阴极导电层121b及阳极透明导电层123b上均匀分布一层导电材料。则当在阴、阳极层123上加上高压，使两极间产生一均强电场，则对气体发射层125的电离作用一致，保证自由电子能够均匀地轰击发光层127，以产生较为稳定、均匀的光线。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种地埋灯，其特征在于，包括：

灯体，为一端开口的筒状结构，所述灯体具有收容腔；

场发射光源，收容于所述收容腔内，包括：

阴极层；

阳极层，与所述阴极层相对设置且间隔有预设距离，所述阳极层与所述阴极层形成一密封腔；

气体发射层，设于所述密封腔内，所述气体发射层可被电离出电子；

附着于所述阳极层上的发光层，且与所述阴极层相对设置，所述发光层受所述气体发射层的发射的电子轰击产生可见光；

透明板，固定于所述灯体上并覆盖于所述灯体的开口。

2.根据权利要求1所述的地埋灯，其特征在于，所述阴极层包括阴极基体及阴极导电层，所述阴极导电层设于所述阴极基体上，所述阴极导电层设于所述阳极层与所述阴极基体之间。

3.根据权利要求2所述的地埋灯，其特征在于，所述阴极基体为玻璃或陶瓷。

4.根据权利要求2所述的地埋灯，其特征在于，所述阴极导电层通过涂覆法、磁控溅射法、沉积法、蒸镀法或电镀法形成。

5.根据权利要求2所述的地埋灯，其特征在于，所述阳极层包括阳极基体及阳极透明导电层，所述阳极透明导电层附着于所述阳极基体上，所述发光层附着于所述阳极透明导电层上，所述发光层与所述阴极导电层相对设置。

6.根据权利要求5所述的地埋灯，其特征在于，所述阳极透明导电层通过磁控溅射法或沉积法形成。

7.根据权利要求5所述的地埋灯，其特征在于，所述阳极透明导电层为透明导电薄膜。

8.根据权利要求1所述的地埋灯，其特征在于，所述气体发射层的气体充满所述密封腔，所述气体可为氮气、氢气、氧气或氩气中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的地埋灯，其特征在于，所述灯体的开口为圆形，所述透明板的形状与所述灯体的开口形状相匹配。

10.根据权利要求1所述的地埋灯，其特征在于，还包括面板，所述面板上开设有透光孔，所述透光孔与所述透明板对齐，所述面板固定于所述灯体上，并将所述透明板压持于所述面板与灯体之间。

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