CN104078308A - 一种场发射光源 - Google Patents

Abstract

场发射光源，其包括相互堆叠设置且外接交流电的第一极板和第二极板，其还包括隔离体架，第一极板包括第一基板、第一导电层和第一发光层，第一导电层覆在第一基板朝向第二极板的盘面，第一发光层覆在第一导电层的表面，第一发光层包括第一荧光粉与第一电子发射体；第二极板包括第二基板、第二导电层、第二发光层及反射层，第二导电层覆在第二基板朝向第一极板的盘面，第二发光层覆在第二导电层的表面，第二发光层包括第二荧光粉与第二电子发射体，反射层覆在第二基板背向第一极板的盘面；隔离体架与第一、第二极板构成真空封闭内腔。通过两个由荧光粉与电子发射体组成的发光层，采用交流驱动，可实现随着交流电电位的交替，产生更多的出光效果。

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

场发射光源一种绿色节能照明光源，其原理是利用平面上阴极材料在电场作用下发射电子轰击阳极的荧光粉，而发出均匀可见光。

传统的场发射光源的简单工作原理是在阴极板上涂覆或生长纳米薄膜作为电子发射体层，阳极板上涂覆有荧光粉层，当在阳极上施加一个比较高的电位，阴极接地电位为零，这样电子发射体层表面分布比较强的电场以至于内部电子脱离束缚发射出来，并在阳极高电压的加速下轰击荧光粉层而发光。

然而现有的场发射光源出光由荧光粉决定，并且只能出一种光，不利于混合光的获得。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可获得更多的出光效果的场发射光源。

为了解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种场发射光源，包括相互堆叠设置且外接交流电的第一极板和第二极板，还包括隔离体架，所述第一极板包括透明的第一基板、透明的第一导电层和第一发光层，所述第一基板包括两个相对设置的盘面，所述第一导电层覆盖在所述第一基板朝向所述第二极板的盘面，所述第一发光层覆盖在所述第一导电层的表面，所述第一发光层包括第一荧光粉与第一电子发射体，所述第一电子发射体用于发射电子；所述第二极板包括透明的第二基板、透明的第二导电层、第二发光层及反射层，所述第二基板包括两个相对设置的盘面，所述第二导电层覆盖在所述第二基板朝向所述第一极板的盘面，所述第二发光层覆盖在所述第二导电层的表面，所述第二发光层包括第二荧光粉与第二电子发射体，所述第二电子发射体用于发射电子，所述第二荧光粉的激发光的波长小于所述第一荧光粉的激发光的波长，且所述第二荧光粉的激发光还用于激发所述第一荧光粉发光，所述反射层覆盖在所述第二基板背向所述第一极板的盘面，用于将所述第二荧光粉发出的光线反射至所述第一基板；所述隔离体架与所述第一、第二极板构成真空的封闭内腔。

其中，所述第一发光层是所述第一荧光粉与第一电子发射体的混合体，所述第一电子发射体为碳纳米管结构，所述第二发光层是所述第二荧光粉与第二电子发射体的混合体，所述第二电子发射体为碳纳米管结构。

其中，所述第一发光层是一整片薄膜结构。

其中，所述第二发光层是一整片薄膜结构。

其中，所述第二发光层是多个阵列形式排列的块状薄膜结构。

其中，所述第一发光层包括多个阵列形式排列的第一块状薄膜结构，所述第二发光层包括多个与所述第一块状薄膜结构一一正对的第二块状薄膜结构。

其中，所述反射层为金属薄膜。

其中，所述隔离体架呈中空圆柱体状或中空长方体状，且设于所述第一、第二极板之间，所述隔离体架的第一端胶接所述第一极板，所述隔离体架的第二端胶接所述第二极板。

其中，所述第一发光层及第二发光层的厚度相同。

其中，所述第一荧光粉是激发光为黄光的荧光粉，所述第二荧光粉是由激发光为蓝光的荧光粉。

本发明在第一极板和第二极板均由设置由荧光粉与电子发射体组成的发光层，在其中一个极板的外设置反光层，通过具有一定频率的交流形式驱动，从而可以实现随着交流电电位的交替出现，产生更多的出光效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是本发明第二实施方式提供的场发射光源的结构示意图；

图3是本发明第三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方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

下面参考附图对本发明的实施方式进行描述。参见图1，为本发明中一种场发射光源100的结构示意图。所述场发射光源100包括第一极板10、第二极板20和隔离体架30。

所述第一极板10与所述第二极板20相互堆叠设置，且均外接交流电1。所述第一极板10包括透明的第一基板11、透明的第一导电层12和第一发光层13。所述第一基板11包括两个相对设置的盘面。本实施方式中，所述第一基板11采用玻璃板。当然，在其他实施方式中，所述第一基板11也可以采用满足使用要求的其他透明材料制成。

所述第一导电层12覆盖在所述第一基板11朝向所述第二极板20的盘面。本实施方式中，所述第一导电层12采用溅射法覆盖在所述第一基板11朝向所述第二极板20的盘面。具体的，所述第一导电层12为氧化物透明导电膜。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。

所述第一发光层13覆盖在所述第一导电层12的表面。所述第一发光层13包括第一荧光粉130与第一电子发射体131，所述第一电子发射体131用于发射电子。从而所述第一发光层13既可发光又可做电子发射体层。当两个这样的发光层相对设置时，互相轰击，即可两面都可以起到发光作用。所述第一发光层13的荧光粉130具有长的发射波长，如黄光、红光荧光粉。本实施方式中，所述第一发光层13是一整片薄膜结构。所述第一发光层13是所述第一荧光粉130与第一电子发射体131的混合体。所述第一电子发射体131为碳纳米管结构。所述第一发光层13是激发光为黄光的荧光粉。当然，在其他实施方式中，所述第一电子发射体131也可以是其他纳米材料的纳米线。

所述第二极板20包括透明的第二基板21、透明的第二导电层22、第二发光层23及反射层24。

所述第二基板21包括两个相对设置的盘面21a、21b。本实施方式中，所述第二基板21采用玻璃板。当然，在其他实施方式中，所述第二基板21也可以采用满足使用要求的其他透明材料制成。

所述第二导电层22覆盖在所述第二基板21朝向所述第一极板10的盘面21a。本实施方式中，所述第二导电层22采用溅射法覆盖在所述第二基板21朝向所述第一极板10的盘面21a。具体的，所述第二导电层22为氧化物透明导电膜。优选的，所述第二导电层22为氧化铟锡膜、铝掺杂氧化锌膜或氟掺杂二氧化锡膜。

所述第二发光层23覆盖在所述第二导电层22的表面。所述第二发光层23包括第二荧光粉230与第二电子发射体231，所述第二电子发射体231用于发射电子。所述第二发光层23的荧光粉230具有短的发射波长，如蓝光、紫外光荧光粉。所述第二荧光粉23的激发光的波长小于所述第一荧光粉13的激发光的波长，且所述第二荧光粉23的激发光还用于激发所述第一荧光粉13发光。本实施方式中，所述第二发光层23及第一发光层13的厚度相同。所述第二发光层23是一整片薄膜结构。所述第二发光层23是所述第二荧光粉230与第二电子发射体231的混合体。所述第二电子发射体231为碳纳米管结构。所述第二发光层23是激发光为蓝光的荧光粉。当然，在其他实施方式中，所述第二电子发射体231也可以是其他纳米材料的纳米线。

所述反射层24覆盖在所述第二基板21背向所述第一极板10的盘面21b，用于将所述第二荧光粉230发出的光线反射至所述第一基板11。本实施方式中，所述反射层24为金属薄膜。具体地，所述反射层24可以采用铝膜、银膜或钛膜等金属薄膜。

所述隔离体架30与所述第一极板10、第二极板20构成真空的封闭内腔。具体的，在本实施方式中，所述隔离体架30呈中空圆柱体状或中空长方体状，且设于所述第一极板10、第二极板20之间。所述隔离体架30的第一端31胶接所述第一极板10，所述隔离体架30的第二端32胶接所述第二极板20。在其他实施方式中，所述隔离体架30可根据实际应用需要，采用圆形球体或其他特殊的形状。由于所述隔离体架30与所述第一极板10、第二极板20构成封闭内腔，且在实际应用中，所述封闭内腔的气压小于标准气压，故无需采用胶水粘接所述隔离体架30与所述第一极板10、第二极板20，在压力差的作用下，所述隔离体架30固定于所述第一极板10、第二极板20之间。当然，在其他实施方式中，也可以采用胶水粘接。

本发明实施方式提供的所述场发射光源100的原理为：当所述交流电1导通时，所述第一电子发射体131及第二电子发射体231所发射的电子束会对应轰击所述第二荧光粉230及所述第一荧光粉130交替发光。

所述交流电1为正弦波或方波，则所述第一极板10和所述第二极板20上的电压正负极随着电流方向的改变而改变。当所述第一极板10上为正电压时，所第二电子发射体231产生的电子束L1轰击所述第一荧光粉130发出黄光，光线通过透明的所述第一基板11出射。当所述第二极板20为正电压时，所述第一发光层13的第一电子发射体131所产生的电子束L2轰击所述第二荧光粉230发出蓝光，蓝光被具有高反射率的所述反射层24反射后向所述第一基板11方向出射，蓝光激发所述第一荧光粉130发出白光，白光通过透明的所述第一导电层12出射。由于所述第二荧光粉230的激发光波长小于所述第一荧光粉130的激发光波长，所述第二荧光粉230的激发光进而激发所述第一荧光粉130，因而，经所述第一基板11出射的光线为所述第一荧光粉130和所述第二荧光粉230混合的激发光。具体的，采用本发明实施方式的第一荧光粉130和所述第二荧光粉230，经激发后，经所述第一基板11出射的光线L3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，人眼将获得具有黄光和白光连续交替的光源。所述第一极板10和第二极板20外接交流电1的交流电方向改变时间小于人眼视觉暂留时间，且大于电子在所述第一极板10和第二极板20之间通过的时间，即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，即色温较低的暖白光。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的色温效果。

本发明实施方式改变传统的荧光粉和电子发射体是独立的形式为混合的形式，这样所述第一极板和第二极板都由一层含有电子发射体的发光层，在其中一个极板外设置一层反光层，驱动由传统的直流形式改为具有一定频率的交流形式，从而随着交流电电位的交替出现，可以产生更多的出光效果。

请参阅图2，为本发明第二实施方式提供的场发射光源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基本相同，其不同之处在于，所述场发射光源200的第二发光层323是多个阵列形式排列的块状薄膜结构323a。

请参阅图3，为本发明第三实施方式提供的场发射光源300，所述场发射光源300与第一实施方式的所述场发射光源100基本相同，其不同之处在于，所述场发射光源300的第一发光层413包括多个阵列形式排列的第一块状薄膜结构413a，所述第二发光层423包括多个与所述第一块状薄膜结构413a一一正对的第二块状薄膜结构423a。

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 (10)

1.一种场发射光源，其特征在于，包括相互堆叠设置且外接交流电的第一极板和第二极板，还包括隔离体架，所述第一极板包括透明的第一基板、透明的第一导电层和第一发光层，所述第一基板包括两个相对设置的盘面，所述第一导电层覆盖在所述第一基板朝向所述第二极板的盘面，所述第一发光层覆盖在所述第一导电层的表面，所述第一发光层包括第一荧光粉与第一电子发射体，所述第一电子发射体用于发射电子；所述第二极板包括透明的第二基板、透明的第二导电层、第二发光层及反射层，所述第二基板包括两个相对设置的盘面，所述第二导电层覆盖在所述第二基板朝向所述第一极板的盘面，所述第二发光层覆盖在所述第二导电层的表面，所述第二发光层包括第二荧光粉与第二电子发射体，所述第二电子发射体用于发射电子，所述第二荧光粉的激发光的波长小于所述第一荧光粉的激发光的波长，且所述第二荧光粉的激发光还用于激发所述第一荧光粉发光，所述反射层覆盖在所述第二基板背向所述第一极板的盘面，用于将所述第二荧光粉发出的光线反射至所述第一基板；所述隔离体架与所述第一、第二极板构成真空的封闭内腔。

2.如权利要求1所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一发光层是所述第一荧光粉与第一电子发射体的混合体，所述第一电子发射体为碳纳米管结构，所述第二发光层是所述第二荧光粉与第二电子发射体的混合体，所述第二电子发射体为碳纳米管结构。

3.如权利要求2所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一发光层是一整片薄膜结构。

4.如权利要求3所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第二发光层是一整片薄膜结构。

5.如权利要求3所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第二发光层是多个阵列形式排列的块状薄膜结构。

6.如权利要求1所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一发光层包括多个阵列形式排列的第一块状薄膜结构，所述第二发光层包括多个与所述第一块状薄膜结构一一正对的第二块状薄膜结构。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种场发射光源，其特征在于，所述反射层为金属薄膜。

8.如权利要求7所述的一种场发射光源，其特征在于，所述隔离体架呈中空圆柱体状或中空长方体状，且设于所述第一、第二极板之间，所述隔离体架的第一端胶接所述第一极板，所述隔离体架的第二端胶接所述第二极板。

9.如权利要求7所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一发光层及第二发光层的厚度相同。

10.如权利要求9所述的一种场发射光源，其特征在于，所述第一荧光粉是激发光为黄光的荧光粉，所述第二荧光粉是由激发光为蓝光的荧光粉。