CN200980227Y

CN200980227Y - 具有场发射信息显示的镜子

Info

Publication number: CN200980227Y
Application number: CN 200620129428
Authority: CN
Inventors: 郑奎文
Original assignee: Teco Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Teco Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2016-07-10

Abstract

一种具有场发射信息显示的镜子，包括用于车外照后镜的半透明反射镜本体、设置在该半透明反射镜本体内的场发射单元、设置在该半透明反射镜本体内的控制系统，其中该场发射单元包含阳极部、对应于该阳极部的阴极部、设置在该阳极部与该阴极部之间而形成特定间隙的支撑器，以及设置在该阴极部的栅极，该控制系统电性连接于该场发射单元以控制该场发射单元的信息显示，借此，通过该控制系统的控制使得该场发射单元在该半透明反射镜本体的表面形成图像信号区域，同时通过该栅极以强化该图像信号区域的发光强度。

Description

具有场发射信息显示的镜子

技术领域

本实用新型是关于一种具有场发射信息显示的镜子，尤指一种将三极结构的场发射单元结合于半透明反射镜面的具有场发射信息显示的镜子。该具有场发射信息显示的镜子可产生高亮度的信息显示，所产生的图像信息细致且可呈现多彩成像。

背景技术

随着科技的迅速发展，对于车辆的行驶道路与行人的安全也逐渐变得重要和被重视，据此近年来车辆与行人的安全考虑设计因此被重视，一种典型的设计是在车辆两侧外照后镜加设警示发光装置，以起到提示行人或其它车辆的警示作用，所述发光警示装置可设置在外反射镜的外框，或设置在反射镜内，其发光组件可以由典型的灯泡或冷阴极管(CCFFL)进展到发光二极管。

近年来一种平面发光组件被开发出来，一种场发射显示器(FieldEmission Display；FED)，所谓的场发射显示器(FED)就是将阴极射线管(CRT)予以平面化、轻薄化的发展前景，该场发射显示器(FED)的显像原理与阴极射线管(CRT)类似，两者都由阴极发射电子经由真空而被阳极加速以激发荧光粉而发光，其所使用的荧光粉都相同，主要的差异在于：『电子的产生方式』，一般阴极射线管(CRT)是通过加热阴极而产生电子，而FED则是通过电场将电子由阴极吸引出来，因此，该场发射显示器可设置在各种产品装置上而突出其显示效果。

请参考图1所示，为公知简易的场发射显示器，其结构包含阳极100a与阴极200a，该阳极100a及阴极200a之间设置有支撑器(spacer)400a，其形成为介于阳极100a与阴极200a之间的真空区域以作为阳极100a与阴极200a间的支撑，其中该阳极100a包含阳极基板10a、阳极导电层11a和荧光粉体层12a，而该阴极200a包含阴极基板20a、阴极导电层21a、电子发射源层22a、栅极层300a和绝缘层500a，其中该支撑器(spacer)400a连接于该阳极100a与该阴极200a的栅极层300a之间以形成真空区域的间隔，并且通过提供一外加电场在栅极300a与阴极200a间以吸引阴极电子发射源产生电子束，而利用阳极提供高压以使该电子束加速，使该阴极200a的电子发射源层22a产生电子并射向该阳极基板10a的荧光粉体层12a，激发该荧光粉体层12a以使其产生发光。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种具有场发射信息显示的镜子，通过场发射单元的三极场发射结构结合于半透明反射镜本体，使半透明反射镜本体所产生的信息亮度至少可达1000cd/m²以上，所提供的图像信息细致并且可呈现多彩成像，在未进行转弯或警示状态时可呈现反射镜的功能，当采用警示或转弯时可呈现光图样以提示后方来车，起到警示的用途。

为了达到上述的目的，本实用新型是提供一种包括用于车外照后镜的半透明反射镜本体、设置在该半透明反射镜本体内的场发射单元、设置在该半透明反射镜本体内的控制系统，其中该场发射单元包含阳极部、对应于该阳极部的阴极部、设置在该阳极部与该阴极部之间而形成特定间隙的支撑器(spacer)，其中该阳极部具有阳极基板、设置在该阳极基板的阳极导电层与设置于该阳极导电层的荧光层，该阴极部具有阴极基板、设置在该阴极基板的阴极导电层、设置在该阴极导电层的发射层、设置在该阴极基板的栅极及设在该阴极基板与该栅极之间的阻隔壁，该控制系统电性连接于该场发射单元，以控制该场发射单元的信息显示，借此，通过该控制系统的控制使得该场发射单元在该半透明反射镜本体的表面形成图像信号区域，并且通过该栅极以强化该图像信号区域的发光强度，除此之外，本实用新型还包含设置在该阳极部的一侧的导光板，该导光板用以加强场发射显示的亮度，而该导光板的颜色可为白色，其成分可以氧化镁(MgO)为主或是反射光的铝膜金属以加强反射亮度。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该发射层是以碳纳米管粉体为主成分的发射层。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该发射层为以电泳或网印图装的碳纳米管层。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该栅极为多孔隙的网罩结构。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该栅极具有连接于该阻隔壁的栅极网罩，以及连接于该栅极网罩的栅极导光层。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该栅极导光层是以蒸镀方式将金属材料结合在该栅极网罩上。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该金属材料为铝材。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该荧光层由红光或黄光或绿光的荧光体所组成。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该碳纳米管层为具有高电子发射率的碳纳米管。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该栅极网罩连接向该场发射单元提供发光电力的交流电源。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该交流电源为高频、高压的交流电源。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该控制系统包含驱动电路模块，该驱动电路模块具有连接到该阴极层的输出接口、至少一个连接该输出接口的控制栅、至少一个连接该控制栅的光耦合开关、连接于该光耦合开关的处理部，其中该处理部与一直流电源连接。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该控制栅接受该光耦合开关的控制信号，并向该阴极层输出用以控制该阴极层接地或浮接的控制信号。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该控制栅由逻辑开关组成。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该逻辑开关为CMOS逻辑开关、NMOS逻辑开关或TTL逻辑开关。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该处理部具有一提供数字数据的储存空间的数据缓存器。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该控制系统包含反馈电路模块，该反馈电路模块具有连接直流电源且将该直流电源转换成交流电流的脉冲宽度调制装置、连接于该脉冲宽度调制装置与该场发射单元之间的电压反馈电路、连接于该脉冲宽度调制装置与该场发射单元之间的电流反馈电路、连接于该脉冲宽度调制装置与该场发射单元之间的放大电路以及连接于该脉冲宽度调制装置的保护电路，其中该电压反馈电路是用以反馈电压信号，该电流反馈电路是用以反馈电流信号，该脉冲宽度调制装置可检测该电压信号与该电流信号，以调整该交流电流的电平。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该脉冲宽度调制装置由集成电路芯片控制。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该电流反馈电路通过将该放大电路的前级连接到该脉冲宽度调制装置而形成。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该电压反馈电路通过将该放大电路的后级连接到该脉冲宽度调制装置而形成。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该电压反馈电路形成反馈该电压信号的电平的闭合回路。

根据所述的具有场发射信息显示的镜子，该电流反馈电路形成反馈该电流信号的电平的闭合回路。

本实用新型具有场发射信息显示的镜子是利用该场发射单元的阳极部与阴极部结合该半透明反射镜本体，并且通过该控制系统的控制，使得该场发射信息显示的镜子具有下列的优点：

1、同时具有反射镜与图像信号显示功能；

2、该图像信号显示的亮度至少可达1000cd/m²以上；

3、图像信号细致，可呈现多彩成像；以及

4、一般在未进行转弯或警示未动作状态时，可呈现反射镜功能；当采用警示或转弯时呈现光图样起警示后方来车的作用。

为了能更进一步了解本实用新型为达到预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与特点，当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1是公知场发射信息显示的镜子的示意图；

图2是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的场发射单元示意图；

图3是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的剖视图；

图4是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的主要方块图；

图5是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的驱动电路模块方块图；

图5A是本实用新型图5驱动电路模块的电路图；

图6是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的反馈电路模块方块图；

图6A是本实用新型图6反馈电路模块的电路图；以及

图7是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的显示功能图。

其中，附图标记说明如下：

[公知]

1a 场发射显示器

3a 阳极 31a 阳极基板

32a 阳极导电层 33a 荧光粉体层

4a 阴极 41a 阴极基板

42a 阴极导电层 43a 电子发射源层

5a 单元结构 51a 单元阳极

52a 单元阴极 53a 阻隔壁

[本实用新型]

1 半透明反射镜本体

2 场发射单元

21 阳极部 211 阳极基板

212 阳极导电层 213 荧光层

22 阴极部 221 阴极基板

222 阴极导电层 223 发射层

23 支撑器

24 栅极

241 栅极网罩

242 栅极导光层

25 阻隔壁

26 反射层

3 控制系统

4 驱动电路模块 40 输出接口

41 控制栅 42 光耦合开关

43 处理部 44 流电源

5 反馈电路模块 50 脉冲宽度调制装置

51 电压反馈电路 52 电流反馈电路

53 放大电路 54 保护电路

55 直流电源

6 交流电源

7 镜面

8 图像信号区域

具体实施方式

请参阅图2所示，其是本实用新型具有场发射信息显示的镜子中该场发射单元的剖视示意图。从图中可知，该场发射单元2包含阳极部21、对应于该阳极部21的阴极部22、设置在该阳极部21与该阴极部22之间而形成特定间隙的支撑器23，其中该阳极部21具有阳极基板211、设置在该阳极基板211的阳极导电层212与设置在该阳极导电层212的荧光层213，而该阴极部22具有阴极基板221、设置在该阴极基板221的阴极导电层222、设置在该阴极导电层222的发射层223、设置在该阴极基板221的栅极24及设在该阴极基板221与该栅极24间的阻隔壁25，其中该发射层223为一种以纳米碳管粉体为主成分的电子发射源，其是以电泳或网印图装的碳纳米管层，该碳纳米管层为经改质后的碳纳米管具有高电子发射率，该荧光层213是由红光或黄光或绿光的荧光体所组成，或者，该栅极24可为多孔隙金属的网罩结构，其具有连接于该阻隔壁25的栅极网罩241及连接于该栅极网罩241的栅极导光层242，其中该栅极导光层242是以蒸镀方式将金属材料结合在该阳极部21的栅极网罩241，该栅极导光层242的材质为氧化镁(MgO)，该栅极网罩241的功能为吸取该阴极部22电子发射源的电子，该电子束通过该栅极24的多孔隙而发射至该阳极部21的荧光层213，该栅极导光层242的功能为强化图像信号的发光强度，而该阳极部21更结合设置在该阳极部21的与该阳极导电层212相反的一侧的反射层26，其中该反射层26是以蒸镀方式将金属材料(铝材)结合在该阳极部21，或者，以贴膜方式结合在该阳极部21上，该反射层26用以将发射到该阳极部21的电子光束进一步投射在该半透明反射镜本体1表面(参阅图3)而显示图像信号。

请参阅图3所示，是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的剖视图。由图可知，该具有场发射信息显示的镜子，是通过在半透明反射镜本体1内设置场发射单元2、控制系统3以及交流电源6，通过该场发射单元2分别与该控制系统3、交流电源6产生电性连接，以使得该场发射单元2在该半透明反射镜本体1的表面产生图像信号区域8。

请参阅图4所示，是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的主要方块图，由图中可知，本实用新型具有场发射信息显示的镜子，其包括有用于车外照后镜的半透明反射镜本体1、场发射单元2、控制系统3以及交流电源6；其中该控制系统3是电性连接于该场发射单元2，以控制该场发射单元2的信息显示，而该控制系统3包含有驱动电路模块4以及反馈电路模块5，其中该驱动电路模块4控制该场发射单元2的发光并显示各种信号图腾，该反馈电路模块5是使该场发射单元2产生亮度均匀化。

此外，该交流电源6系电性连接于该场发射单元2，通过该交流电源6与该驱动电路模块4的配合，使该场发射单元2能够以动态呈现画面。

请参阅图5及图5A并结合图2所示，是本实用新型具有场发射信息显示的镜子驱动电路模块方块图及其电路，由图中可知，该驱动电路模块4具有连接至该场发射单元2的阴极部22的输出接口40、至少一个连接该输出接口40的控制栅41、至少一个连接该控制栅41的光耦合开关42、连接于该光耦合开关42的处理部43，其中该处理部43与直流电源44连接，该直流电源44提供该处理部43工作所需的电力，并且该处理部43用来处理存放在内部数据缓存器的数字数据或程序数据，当完成数据处理后，随即输出控制信号并传送到该光耦合开关42。通过控制信号驱动该光耦合开关42，并同时控制连接于该光耦合开关42的控制栅41动作，而该光耦合开关42用以隔绝保护该处理部43，其中该控制栅41经由该输出接口40连接到该场发射单元2的阴极部22，以控制该阴极部22接地或浮接，其中该控制栅41是由至少一个逻辑开关组成，并且所述逻辑开关为CMOS逻辑开关、NMOS逻辑开关及TTL逻辑开关等。

另外，该栅极网罩241连接该交流电源6，当该阴极部22为接地时，该阴极部22的发射层223产生电子，并借由该栅极网罩241与该阴极部22之间的交流电源6，以加速电子激发设置在所述阳极部21上的荧光层213，使得该荧光层213发光。

另外，利用设置在该阳极部21与该阴极部22之间的阻隔壁25以阻隔各发射层223间所产生的电子，从而避免相互间电子的干扰。

另外，当该控制栅41控制该阴极部22为浮接时，该场发射单元2由于该栅极网罩241与该阴极部22间无法建立驱动电场，导致电子无法从该阴极部22产生，因此，该场发射单元2无法显示发光。

另外，由于该场发射单元2的阳极部21连接该交流电源6，因此，当该交流电源6在正电场，并且该场发射单元2的阴极部22为接地时，该场发射单元2会显示发光。反之，若该场发射单元2的阴极部22为浮接，则该场发射单元2不会显示发光，因此，栅极网罩241连接高频率的交流电源6，并且控制该阴极部22的接地或浮接，使得该场发射单元2可以动态呈现画面。

此外，当该交流电源6在负电场时，可以释放在正电场时所累积在阳极部21的电荷，改善因连续累积发光所产生的热能以延长使用寿命，其中该交流电源6为高频、高压的交流电源。

请参阅图6和图6A所示，是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的反馈电路模块方块图及其电路，由图中可知，该反馈电路模块5具有连接直流电源55且将该直流电源55转换成交流电流的脉冲宽度调制装置50、连接于该脉冲宽度调制装置50与该场发射单元2之间的电压反馈电路51、连接于该脉冲宽度调制装置50与该场发射单元2之间的电流反馈电路52、连接于该脉冲宽度调制装置50与该场发射单元2之间的放大电路53以及连接于该脉冲宽度调制装置50的保护电路54，其中该电压反馈电路51用以反馈电压信号，该电流反馈电路52用以反馈电流信号，该脉冲宽度调制装置50可检测该电压信号与该电流信号，以调整该交流电流的电平，其中该脉冲宽度调制装置50由集成电路所控制，而该保护电路54用以保护整体的反馈电路使其不致于烧毁。

另外，该放大电路53的前级连接到该脉冲宽度调制装置50，以形成该电流反馈电路52，用以使交流电流反馈并得到稳定的闭合回路，其中该交流电流反馈至该脉冲宽度调制装置50后，该脉冲宽度调制装置50会进一步检测所反馈的交流电流的信号电平，如果该反馈的信号电平有失真的现象，将会影响该场发射单元2的电流密度，因此脉冲宽度调制装置50开始补偿该反馈的信号电平，致使该场发射单元2获得一致的电流密度，确保场发射单元2呈现出画面均匀化的亮度。

另外，该放大电路53的后级连接到该脉冲宽度调制装置50，以形成该电压反馈电路51，用以反馈交流电压并得到稳定的闭合回路，其中该脉冲宽度调制装置50会开始补偿所反馈的交流电压，使得该场发射单元2产生信息的亮度不至于太暗，借此，获得均匀的画面亮度。

请参阅图7和图7A所示，是本实用新型具有场发射信息显示的镜子的显示功能立体图及其电路，由图中可知，当汽车行驶时在未进行转弯或警示状态时，驾驶人可通过该半透明反射镜本体1的镜面7达到反射镜效果而得知后方来车，而当汽车欲转弯行驶或采用警示动作时，驾驶人可通过该半透明反射镜本体1的图像信号区域8所呈现光图样信号，以达到后方来车警示的效果。

综上所述，本实用新型具有场发射信息显示的镜子是利用该场发射单元2的阳极部21与阴极部22结合该半透明反射镜本体1，并且通过该控制系统3的控制，使得该场发射信息显示的镜子具有下列的优点：

1、同时具有反射镜与图像信号显示功能；

2、该图像信号显示的亮度至少可达1000cd/m²以上；

3、图像信号细致，可呈现多彩成像；以及

以上所述，仅为本实用新型优选的具体实施例的详细说明与附图，本实用新型的特征并不局限于此，并非用以限制本实用新型，本实用新型的所有范围应以下述的权利要求为准，凡属于本实用新型权利要求的精神和与其类似的变化的实施例，都应包含在本实用新型的范畴中，任何本领域的技术人员，可轻易思及的变化或修饰都可涵盖在以下本申请的权利要求中。

Claims

1、一种具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，包括：

用于车外照后镜的半透明反射镜本体；

场发射单元，其设置在该半透明反射镜本体内，该场发射单元包含阳极部、对应于该阳极部的阴极部、设置在该阳极部与该阴极部之间而形成特定间隙的支撑器，其中该阳极部具有阳极基板、设置在该阳极基板的阳极导电层与设置在该阳极导电层的荧光层，该阴极部具有阴极基板、设置在该阴极基板的阴极导电层、设置在该阴极导电层的发射层、设置在该阴极基板的栅极及设在该阴极基板与该栅极之间的阻隔壁；以及

控制系统，其设置在该半透明反射镜本体内，该控制系统电性连接于该场发射单元，以控制该场发射单元的信息显示；

通过该控制系统的控制使得该场发射单元在该半透明反射镜本体的表面形成图像信号区域，同时通过该栅极部强化该图像信号区域的发光强度。

2、如权利要求1所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该发射层是以碳纳米管粉体为主成分的发射层。

3、如权利要求1所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该发射层为以电泳或网印图装的碳纳米管层。

4、如权利要求1所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该栅极为多孔隙的网罩结构。

5、如权利要求1所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该栅极具有连接于该阻隔壁的栅极网罩，以及连接于该栅极网罩的栅极导光层。

6、如权利要求5所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该栅极导光层是以蒸镀方式将金属材料结合在该栅极网罩上。

7、如权利要求6所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该金属材料为铝材。

8、如权利要求5所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该栅极导光层为氧化镁。

9、如权利要求1所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该荧光层由红光或黄光或绿光的荧光体所组成。

10、如权利要求2所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该碳纳米管层为具有高电子发射率的碳纳米管。

11、如权利要求5所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该栅极网罩连接向该场发射单元提供发光电力的交流电源。

12、如权利要求11所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该交流电源为高频、高压的交流电源。

13、如权利要求1所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该控制系统包含驱动电路模块，该驱动电路模块具有连接到该阴极层的输出接口、至少一个连接该输出接口的控制栅、至少一个连接该控制栅的光耦合开关、连接于该光耦合开关的处理部，其中该处理部与直流电源连接。

14、如权利要求13所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该控制栅接受该光耦合开关的控制信号，并向该阴极层输出用以控制该阴极层接地或浮接的控制信号。

15、如权利要求13所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该控制栅由逻辑开关组成。

16、如权利要求15所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该逻辑开关为CMOS逻辑开关、NMOS逻辑开关或TTL逻辑开关。

17、如权利要求13所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该处理部具有一提供数字数据的储存空间的数据缓存器。

18、如权利要求1所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该控制系统包含反馈电路模块，该反馈电路模块具有连接直流电源且将该直流电源转换成交流电流的脉冲宽度调制装置、连接于该脉冲宽度调制装置与该场发射单元之间的电压反馈电路、连接于该脉冲宽度调制装置与该场发射单元之间的电流反馈电路、连接于该脉冲宽度调制装置与该场发射单元之间的放大电路以及连接于该脉冲宽度调制装置的保护电路，其中该电压反馈电路用以反馈电压信号，该电流反馈电路用以反馈电流信号，该脉冲宽度调制装置检测该电压信号与该电流信号，以调整该交流电流的电平。

19、如权利要求18所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该脉冲宽度调制装置由集成电路芯片控制。

20、如权利要求18所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该电流反馈电路通过将该放大电路的前级连接到该脉冲宽度调制装置而形成。

21、如权利要求18所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该电压反馈电路通过将该放大电路的后级连接到该脉冲宽度调制装置而形成。

22、如权利要求18所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该电压反馈电路形成反馈该电压信号的电平的闭合回路。

23、如权利要求18所述的具有场发射信息显示的镜子，其特征在于，该电流反馈电路形成反馈该电流信号的电平的闭合回路。