CN103854961B - 一种场发射器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种场发射器件，包括第一壳体、第二壳体、第一转轴、第二转轴及气体电子源，第二壳体内嵌于所述第一壳体，第一转轴及第二转轴均内嵌于第二壳体，第一壳体由外而内包括第一基板、阴极层及第一荧光层，阴极层及第一荧光层依次覆盖述第一基板内壁，第二壳体由外而内包括第二荧光层、阳极层及第二基板，阳极层及第二荧光层依次覆盖于第二基板的外壁，第一转轴用于驱动第一壳体转动，第二转轴用于驱动第二壳体转动，第一转轴和第二转轴的转动角速度不相等，气体电子源布满于第一壳体与第二壳体之间的空腔。该场发射器件降低传统制备工艺的难度和成本，光色多样且易于转换、结构简单、实用性高，应用于新型装饰灯具。

Description

一种场发射器件

技术领域

本发明涉及照明光源领域，尤其涉及一种场发射器件。

背景技术

场发射器件(FieldEmissionDevice)是一种新兴光源器件，因其能实现均匀的、薄型的、面光源式发光的优点，目前已广泛应用于装饰、显示器、照明设备和微波元件中，具有巨大的应用潜力。

现有场发射器件的发光原理是，在真空环境下，阴极板上的电子发射体发射的电子受阳极板上的正电压吸引，从而加速运动，轰击阳极板的荧光粉，进而发出可见光。但是目前场发射器件的制备技术工艺难度较大，成本较高，生产效率较低，且制备的场发射器件成品发光均匀性较差。

现有场发射器件主要通过改变其光色来达到装饰的目的，但目前常见的场发射器件用于装饰灯具的形式还比较单调，只能产生较单一的颜色，且通常需要复杂的驱动系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种场发射器件，可降低其工艺难度，成本低廉，且能简单有效地实现所述场发射器件的光色多样且易于转换。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种场发射器件，包括第一壳体、第二壳体、第一转轴、第二转轴及气体电子源，所述第二壳体内嵌于所述第一壳体，所述第一转轴及第二转轴均内嵌于所述第二壳体，所述第一壳体由外而内包括第一基板、阴极层及第一荧光层，所述阴极层及所述第一荧光层依次覆盖于所述第一基板内壁，所述第一基板为透明材质，所述第二壳体由外而内包括第二荧光层、阳极层及第二基板，所述阳极层及所述第二荧光层依次覆盖于所述第二基板的外壁，所述第一转轴用于驱动所述第一壳体转动，所述第二转轴用于驱动所述第二壳体转动，所述第一转轴和所述第二转轴的转动角速度不相等，所述气体电子源布满于所述第一壳体与所述第二壳体之间的空腔。

其中，所述第二壳体呈中心对称，所述第二基板为玻璃或陶瓷中的一种，所述阳极层为金属导电膜，所述第二荧光层分多个区域，每个区域的所述第二荧光层激发光颜色不同。

其中，所述第二壳体呈圆柱体或球体，所述阳极层为铝膜、钛膜或银膜中的一种。

其中，所述第一壳体与所述第二壳体形状匹配，所述第二壳体同轴内嵌于所述第一壳体内腔，所述第一基板为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述阴极层为透明导电膜，所述第一荧光层分多个区域，每个区域的所述第一荧光层激发光颜色不同。

其中，所述阴极层为氧化铟锡膜，所述第一荧光层与所述第二荧光层的区域个数和范围相匹配。

其中，所述第二转轴同轴内嵌于所述第一转轴内腔，所述第一转轴同轴内嵌于所述第二壳体内腔，所述第二转轴的长度大于所述第一转轴。

其中，所述第一转轴和所述第二转轴的材料为绝缘材料。

其中，所述气体电子源为氮气、氦气、氩气中的一种或多种。

本发明实施例的所述场发射器件，把形状和大小相匹配的所述第一壳体、所述第二壳体、所述第一转轴及所述第二转轴同轴装配组合成所述场发射器件。所述场发射器件的发射光由所述第一荧光层和所述第二荧光层不同激发光颜色区域可见光叠加而成。通过分别控制所述第一荧光层和所述第二荧光层的涂覆区域、激发光颜色和转动速度，从而控制改变所述场发射器件的发射光颜色，进而达到所述场发射器件光色多样且易于转换的目的。

本发明实施例的所述场发射器件，有效降低了场发射器件制备工艺的难度和成本。另，所述场发射器件光色多样且易于转换、结构简单、控制简便、实用性高，可应用于新型的装饰灯具。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种场发射器件的第一实施方式的分解示意图；

图2是本发明一种场发射器件的第一实施方式结构示意图；

图3是本发明一种场发射器件的第二实施方式结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参考附图对本发明的实施例进行描述。参见图1和图2，为本发明第一实施方式的一种场发射器件100，包括第一壳体10、第二壳体20、第一转轴30、第二转轴40及气体电子源50，所述第二壳体20内嵌于所述第一壳体10，所述第一转轴30及第二转轴40均内嵌于所述第二壳体20，所述第一壳体10由外而内包括第一基板11、阴极层12及第一荧光层13，所述阴极层12及所述第一荧光层13依次覆盖于所述第一基板11内壁，所述第一基板11为透明材质，所述第二壳体20由外而内包括第二荧光层21、阳极层22及第二基板23，所述阳极层22及所述第二荧光层21依次覆盖于所述第二基板23的外壁，所述第一转轴30用于驱动所述第一壳体10转动，所述第二转轴40用于驱动所述第二壳体20转动，所述第一转轴30和所述第二转轴40的转动角速度不相等，所述气体电子源50布满于所述第一壳体10与所述第二壳体20之间的空腔。本实施方式中，所述外，内均是常规状态下，由中心轴向外周延伸的方向。

所述第二壳体20呈中心对称，所述第二基板23为玻璃或陶瓷中的一种，所述阳极层22为金属导电膜，所述第二荧光层21分多个区域，每个区域的所述第二荧光层21激发光颜色不同。所述第二荧光层21为三基色荧光粉，也可为单色荧光粉，也可以为任意两种或三种不同激发光颜色的混合荧光粉。本实施方式中，所述第二壳体20呈圆柱体，所述第二基板23为透明玻璃，所述阳极层22为铝膜，所述第二荧光层21平均分为6个区域，每个区域为圆心角60°的弧面，6个区域上分别涂覆不同激发光颜色的荧光粉，激发光颜色依次为绿色、蓝色、黄蓝混合、红色、黄色、蓝绿混合。在其它实施方式中，所述第二基板23为不透明玻璃或陶瓷，所述阳极层22为钛膜或银膜，所述第二荧光层21也可采用其它配色方案，如第二荧光层21平均分为5个区域，每个区域为圆心角72°的弧面，5个区域上分别涂覆不同激发光颜色的荧光粉，激发光颜色依次为绿色、黄蓝混合、蓝色、黄色、红色。

所述第一壳体10与所述第二壳体20形状匹配，所述第二壳体20同轴内嵌于所述第一壳体10内腔，所述第一基板11为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述阴极层12为透明导电膜，所述第一荧光层13分多个的区域，每个区域激发光颜色不同。本实施方式中，所述第一基板11为透明玻璃，所述阴极层12为氧化铟锡膜，所述第一荧光层13与所述第二荧光层21的区域个数和范围相匹配。相应的，所述第一荧光层13平均分为6个区域，每个区域为圆心角60°的弧面，6个区域上分别涂覆不同激发光颜色的荧光粉，激发光颜色依次为绿色、黄蓝混合、蓝色、黄色、蓝绿混合、红色。在其他实施方式中，所述第一壳体10与所述第二壳体20的形状也可不同，所述第二壳体20的轴线也可与所述第一壳体10的轴线不同。所述阴极层12为铝掺杂氧化锌膜，所述第一荧光层13也可根据所述第二荧光层21的激发光颜色及区域，采用其它不同的配色方案。

所述第二转轴40同轴内嵌于所述第一转轴30内腔，所述第一转轴30同轴内嵌于所述第二壳体20内腔，所述第二转轴40的长度大于所述第一转轴30。所述第一转轴30和所述第二转轴40的材料为绝缘材料、塑料或陶瓷中的一种。通过马达分别控制所述第一转轴30和所述第二转轴40的角速度，第一转轴30经一支架连接所述第一壳体10，第二转轴40经另一支架连接所述第二壳体20，从而分别控制所述第一壳体10和所述第二壳体20转动的角速度。所述第一转轴30和所述第二转轴40的转动角速度不相等，以达到更好地转换光色的目的。在其他实施方式中，所述第二转轴40与所述第一转轴30不同轴，所述第二转轴40和所述第一转轴30位于所述第一壳体10的外周，所述第二转轴40的长度小于所述第一转轴30。

参见图3，为本发明第二实施方式的一种场发射器件200，包括第一壳体110、第二壳体120、第一转轴130、第二转轴140及气体电子源150，所述第一壳体110由外而内包括第一基板111、阴极层112及第一荧光层113，所述第二壳体120由外而内包括第二荧光层121、阳极层122及第二基板123，所述第一转轴130用于驱动所述第一壳体110转动，所述第二转轴140用于驱动所述第二壳体120转动，所述第一转轴130和所述第二转轴140的转动角速度不相等，所述气体电子源150布满于所述第一壳体110与所述第二壳体120之间的空腔。第二实施方式的所述场发射器件200与第一实施方式的所述场发射器件100基本相同，其不同之处在于，所述场发射器件200为球体，且所述第一转轴130和第二转轴140经球形壳体的球心贯穿所述壳体。

本发明实施例的所述场发射器件，原理为，在所述第一壳体与所述第二壳间施加高压，在电场作用下所述气体电子源获得足够的能量后电离出自由电子，所述自由电子轰击高电势处的所述第二荧光层发光。所述第二荧光层辐射出的光经所述阳极层反射后，激发所述第一荧光层发光。由于两个荧光层分别具有多个激发光颜色区域并以不同的角速度转动，所述场发射器件整体出光随着所述第二荧光层和所述第一荧光层的不同激发光颜色区域的叠加而改变。因此通过控制所述第一转轴和所述第二转轴的角速度，达到控制所述场发射器件不同光色转换的速度。

综上，本发明实施例把形状和大小相匹配的所述第一壳体、所述第二壳体、所述第一转轴及所述第二转轴同轴装配组合成所述场发射器件。利用所述场发射器件的发射光由所述第一荧光层和所述第二荧光层不同激发光颜色区域发光叠加而成的原理，通过分别控制所述第一荧光层和所述第二荧光层的涂覆区域、激发光颜色和转动速度，从而控制改变所述场发射器件的发射光颜色，进而达到所述场发射器件光色多样且易于转换的目的。

本发明实施例的所述场发射器件，光色多样且易于转换、结构简单、控制简便、实用性高，可应用于新型的装饰灯具。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种场发射器件，其特征在于，包括第一壳体、第二壳体、第一转轴、第二转轴及气体电子源，所述第二壳体内嵌于所述第一壳体，所述第一转轴及第二转轴均内嵌于所述第二壳体，所述第一壳体由外而内包括第一基板、阴极层及第一荧光层，所述阴极层及所述第一荧光层依次覆盖于所述第一基板内壁，所述第一基板为透明材质，所述第二壳体由外而内包括第二荧光层、阳极层及第二基板，所述阳极层及所述第二荧光层依次覆盖于所述第二基板的外壁，所述第一转轴用于驱动所述第一壳体转动，所述第二转轴用于驱动所述第二壳体转动，所述第一转轴和所述第二转轴的转动角速度不相等，所述气体电子源布满于所述第一壳体与所述第二壳体之间的空腔。

2.如权利要求1所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第二壳体呈中心对称，所述第二基板为玻璃或陶瓷中的一种，所述阳极层为金属导电膜，所述第二荧光层分多个区域，每个区域的所述第二荧光层激发光颜色不同。

3.如权利要求2所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第二壳体呈圆柱体或球体，所述阳极层为铝膜、钛膜或银膜中的一种。

4.如权利要求2所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体形状匹配，所述第二壳体同轴内嵌于所述第一壳体内腔，所述第一基板为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述阴极层为透明导电膜，所述第一荧光层分多个区域，每个区域的所述第一荧光层激发光颜色不同。

5.如权利要求4所述的一种场发射器件，其特征在于，所述阴极层为氧化铟锡膜，所述第一荧光层与所述第二荧光层的区域个数和范围相匹配。

6.如权利要求1所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第二转轴同轴内嵌于所述第一转轴内腔，所述第一转轴同轴内嵌于所述第二壳体内腔，所述第二转轴的长度大于所述第一转轴。

7.如权利要求6所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第一转轴和所述第二转轴的材料为绝缘材料。

8.如权利要求1所述的一种场发射器件，其特征在于，所述气体电子源为氮气、氦气、氩气中的一种或多种。