CN104078307A - 一种场发射光源 - Google Patents

Abstract

公开了一种场发射光源，包括第一电极壳体、密封件、第二电极体和气体电子源，第一电极壳体开设第一通孔，第一电极壳体由外而内依次包括透明的第一载体，第一导电层和第一荧光层，密封件适配嵌于第一通孔内，密封件开设第二通孔；第二电极体收容于第一电极壳体内腔，第二电极体包括导杆、第二载体，第二导电层和第二荧光层，导杆设于第二载体的外壁，并沿远离第二载体的方向延伸，且适配嵌于第二通孔内，第一电极壳体和第二电极体还外接交流电；气体电子源分布于第一电极壳体与第二电极体之间的封闭空腔。该场发射光源结构简单，通过调节第一电极壳体和第二电极体的外接交流电，达到场发射光源光色可变、色温可调的目的。

Description

一种场发射光源

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种场发射光源。

背景技术

场发射光源由于能实现均匀的、薄型的、面光源式的发光，已经广泛应用于显示器、照明设备和微波元件中，具有巨大的应用潜力。

现有的场发射光源采用的电子源是冷阴极，对阴极所用的电子发射体的要求较高。所采用的场发射材料要求有极好的电子发射能力，同时要有较低的开启电压，可传输极大的电流密度，并且电流稳定。但是以目前的制备技术来说，在强电场的作用下，还具有微尖破坏、电流变动、性能劣化、冷阴极作为发射极的均匀性差、生产效率低、设备投资高等难题。另外，现有的场发射光源光色形式固定单一，无法实现光色可变。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种场发射光源，其光色可调、色温可调。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种场发射光源，包括第一电极壳体、密封件、第二电极体和气体电子源，

所述第一电极壳体开设第一通孔，所述第一电极壳体由外而内依次包括透明的第一载体，第一导电层和第一荧光层，所述第一导电层覆盖于所述第一载体的表面，所述第一荧光层覆盖于所述第一导电层的表面；

所述密封件适配嵌于所述第一通孔内，所述密封件开设第二通孔；

所述第二电极体收容于所述第一电极壳体内腔，所述第二电极体包括导杆、第二载体，第二导电层和第二荧光层，所述导杆设于所述第二载体的外壁，并沿远离所述第二载体的方向延伸，且适配嵌于所述第二通孔内，所述第二导电层覆盖于所述第二载体的表面，且所述第二导电层的反射率大于所述第一导电层的反射率，所述第二荧光层覆盖于所述第二导电层的表面，且所述第二荧光层的激发光波长小于所述第一荧光层的激发光波长，所述第一电极壳体和所述第二电极体还外接交流电；

所述气体电子源分布于所述第一电极壳体与所述第二电极体之间的封闭空腔。

其中，所述第二载体呈轴对称图形，所述导杆与所述第二载体为一体结构，所述第一载体与所述第二载体形状相匹配。

其中，所述第二载体呈球体，或对称板状结构。

其中，所述第一导电层为透明氧化物导电膜，所述第二导电层为浅色金属导电膜，所述气体电子源为第一电离能小的气体。

其中，所述第一载体和所述第二载体的材质为普通玻璃或陶瓷，所述第一导电层为氧化铟锡膜、铝掺杂氧化锌膜或氟掺杂二氧化锡膜，所述第二导电层为铝膜、银膜或钛膜，所述第一荧光层由激发光为黄色的荧光粉层覆盖在所述第一导电层的表面，所述第二荧光层由激发光为蓝色的荧光粉层覆盖在所述第二导电层的表面，所述气体电子源为氮气、氦气和氩气中的一种或多种。

其中，所述第一载体内壁覆盖所述第一导电层，所述导杆表面覆盖所述第二导电层，所述第一载体与所述导杆配合外接交流电。

其中，所述第一载体为导电材质，所述第二载体与所述导杆为一体结构且为导电材质，所述第一载体与所述导杆配合外接交流电。

其中，所述密封件的材质为绝缘体，所述密封件呈圆柱体状，所述封闭空腔的真空度为1×10^-5Pa。

本发明实施例提供的所述场发射光源结构简单，降低了工艺难度和制备成本。还可通过调节对所述第一电极壳体和所述第二电极体的外接交流电，如所述交流电的方向、频率和/或占空比，从而达到所述场发射光源光色可变、色温可调的目的。

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是本发明实施例的第一实施方式提供的场发射光源的结构示意图；

图2是本发明实施例的第一实施方式提供的场发射光源的原理图；

图3是本发明实施例的第二实施方式提供的场发射光源的结构示意图。

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，为本发明实施例提供的第一实施方式的场发射光源100结构示意图。

所述场发射光源100包括第一电极壳体10、密封件20、第二电极体30和气体电子源40。

所述第一电极壳体10开设第一通孔（图中未标示）。所述第一电极壳体10由外而内依次包括透明的第一载体11，第一导电层12和第一荧光层13。所述第一载体11的材质为透明玻璃或陶瓷。所述第一导电层12覆盖于所述第一载体11的表面，所述第一荧光层13覆盖于所述第一导电层12的表面。本实施方式中，所述第一载体11内壁覆盖所述第一导电层12，构成导电体以外接交流电。在其他实施方式中，所述第一载体11为透明导电材质，以外接交流电。

所述密封件20适配嵌于所述第一通孔内，以密封所述第一电极壳体10。所述密封件20开设第二通孔（图中未标示）。本实施方式中，所述密封件20的材质为陶瓷，呈圆柱体状。在其他实施方式中，所述密封件20采用其他绝缘材料，如玻璃、干木头或是塑料，所述密封件20的形状与所述第一通孔相匹配。

所述第二电极体30收容于所述第一电极壳体10内腔，所述第二电极体30包括导杆34、第二载体31，第二导电层32和第二荧光层33。

所述第二载体31的材质为玻璃或陶瓷，呈轴对称图形，且形状与所述第一载体11相匹配。具体的，在本发明实施例第一实施方式中的所述场发射光源100中，所述第二载体31为球体。相对应的，所述第一载体11也呈球体。

所述导杆34设于所述第二载体31的外壁，并沿远离所述第二载体31的方向延伸，且适配嵌于所述第二通孔内。本实施方式中，所述导杆34用于支撑所述第二载体31，所述导杆34表面覆盖所述第二导电层32，以与所述第一载体11配合外接交流电。在其他实施方式中，所述导杆34与所述第二载体31为一体结构，且为导电材质，以与所述第一载体11配合外接交流电。

所述第二导电层32覆盖于所述第二载体31的表面，且所述第二导电层32的反射率大于所述第一导电层12的反射率。所述第一导电层12为透明氧化物导电膜，所述第二导电层32为浅色金属导电膜。优选的，所述第一导电层12为氧化铟锡膜、铝掺杂氧化锌膜或氟掺杂二氧化锡膜，所述第二导电层32为铝膜、银膜或钛膜。

所述第二荧光层33覆盖于所述第二导电层32的表面，且所述第二荧光层33的激发光波长小于所述第一荧光层13的激发光波长。本实施方式中，所述第一荧光层13由激发光为黄色的荧光粉层覆盖在所述第一导电层12的表面，所述第二荧光层33由激发光为蓝色的荧光粉层覆盖在所述第二导电层32的表面。在其他实施方式中，所述第一荧光层13由激发光为黄色的荧光粉和红色的荧光粉层混合覆盖在所述第一导电层12的表面上，所述第二荧光层33由激发光蓝色的荧光粉层覆盖在所述第二导电层32的表面。

所述气体电子源40分布于所述第一电极壳体10与所述第二电极体30之间的封闭空腔。所述气体电子源40为第一电离能小的气体。具体的，所述气体电子源40为氮气、氦气和氩气中的一种或多种。所述封闭空腔的真空度为1×10^-5Pa。

参见图2，为所述场发射光源100的原理：当所述交流电导通时，所述第一电极壳体10和第二电极体30产生一强电场，所述气体电子源40的原子或分子中的电子在所述电场的作用下获得足够能量，摆脱原子核的束缚而电离为自由电子，所述自由电子在所述电场的作用下加速轰击处于高电势处的所述第一荧光层13或第二荧光层33而发光。

所述交流电为正弦波或方波，则所述第一电极壳体10和所述第二电极体30上的电压正负极随着电流方向的改变而改变。当第一电极壳体10上为正电压时，所述气体电子源40电离后轰击所述第一荧光层13发光，发出光线经透明的所述第一载体11出射。当所述第二电极体30为正电压时，所述气体电子源40电离后轰击所述第二荧光层33发光，发出的光线被具有高反射率的所述第二导电层32反射后，经所述第一载体11方向出射。由于所述第二荧光层33的激发光波长小于所述第一荧光层13，所述第二荧光层33的激发光进而激发所述第一荧光层13，因而，经所述第一载体11出射的光线为所述第一荧光层13和所述第二荧光层33混合的激发光。具体的，采用本发明实施例的第一荧光层13和所述第二荧光层33，经激发后，经所述第一载体11出射的光线为白光。

另外，由于人眼对图像的视觉停留时间为0.05～0.1s，当交变电流的频率小于10Hz时，人眼将获得具有两个不同光色交替的光源。当交变电流的频率大于10Hz时，人眼将不能分辨两种光色，而是基于视觉暂留效应获得两种光色的混合颜色。如若交流电方波的频率大于10Hz，且经人为通过调节该方波的占空比，以调节两种光色的混合比例，达到调节所述场发射光源100的色温效果。

综上，本发明实施例第一实施方式的所述场发射光源100，采用气体电子源40取代现有电子发射体，有效降低了工艺难度和制备成本。并且通过调节对所述第一电极壳体10和所述第二电极体30的外接交流电，如所述交流电的方向、频率和/或占空比，从而达到所述场发射光源100光色可变、色温可调的目的。

参见图3，为本发明实施例第二实施方式的所述场发射光源200，所述场发射光源200与第一实施方式的所述场发射光源100的结构和原理基本相同，其不同之处在于，所述第二电极体30由第二电极板130替代。所述第二电极板130包括导杆134、第二载体131、第二导电层132和第二荧光层133，所述第二载体131呈弧形板状。本实施方式中，所述第二电极板130还包括反射层135，以减少光线从第二载体131透射出，增加光线从第一电极壳体110的出光率。

所述第一电极壳体110的形状与所述第二电极板130相匹配，所述第二电极板130收容于所述第一电极壳体110的内腔。所述第一电极壳体110包括第一载体111、第一导电层112和第一荧光层113。所述第一导电层112和所述第一荧光层113仅覆盖于所述第二电极板130相对位置，以节省导电层和荧光粉原料。

所述第二电极板130与所述第一电极壳体110的有效发光部分采用隔离板封装，以提高所述场发射光源200的发光效率。

综上，本发明实施例第二实施方式的所述场发射光源200，降低了工艺难度和制备成本。并且通过调节对所述第一电极壳体110和所述第二电极板130的外接交流电，如所述交流电的方向、频率和/或占空比，从而达到所述场发射光源200光色可变、色温可调的目的。

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)

1.一种场发射光源，其特征在于，包括第一电极壳体、密封件、第二电极体和气体电子源，

所述第一电极壳体开设第一通孔，所述第一电极壳体由外而内依次包括透明的第一载体，第一导电层和第一荧光层，所述第一导电层覆盖于所述第一载体的表面，所述第一荧光层覆盖于所述第一导电层的表面；

所述密封件适配嵌于所述第一通孔内，所述密封件开设第二通孔；

所述第二电极体收容于所述第一电极壳体内腔，所述第二电极体包括导杆、第二载体，第二导电层和第二荧光层，所述导杆设于所述第二载体的外壁，并沿远离所述第二载体的方向延伸，且适配嵌于所述第二通孔内，所述第二导电层覆盖于所述第二载体的表面，且所述第二导电层的反射率大于所述第一导电层的反射率，所述第二荧光层覆盖于所述第二导电层的表面，且所述第二荧光层的激发光波长小于所述第一荧光层的激发光波长，所述第一电极壳体和所述第二电极体还外接交流电；

所述气体电子源分布于所述第一电极壳体与所述第二电极体之间的封闭空腔。

2.如权利要求1所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第二载体呈轴对称图形，所述导杆与所述第二载体为一体结构，所述第一载体与所述第二载体形状相匹配。

3.如权利要求2所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第二载体呈球体，或对称板状结构。

4.如权利要求1所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一导电层为透明氧化物导电膜，所述第二导电层为浅色金属导电膜，所述气体电子源为第一电离能小的气体。

5.如权利要求4所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一载体和所述第二载体的材质为普通玻璃或陶瓷，所述第一导电层为氧化铟锡膜、铝掺杂氧化锌膜或氟掺杂二氧化锡膜，所述第二导电层为铝膜、银膜或钛膜，所述第一荧光层由激发光为黄色的荧光粉层覆盖在所述第一导电层的表面，所述第二荧光层由激发光为蓝色的荧光粉层覆盖在所述第二导电层的表面，所述气体电子源为氮气、氦气和氩气中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一载体内壁覆盖所述第一导电层，所述导杆表面覆盖所述第二导电层，所述第一载体与所述导杆配合外接交流电。

7.如权利要求1所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一载体为导电材质，所述第二载体与所述导杆为一体结构且为导电材质，所述第一载体与所述导杆配合外接交流电。

8.如权利要求1所述的一种场发射光源，其特征在于，所述密封件的材质为绝缘体，所述密封件呈圆柱体状，所述封闭空腔的真空度为1×10^-5Pa。