CN104078315B - 一种场发射折叠灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种场发射折叠灯，包括转轴、限位件和多个相同形状的场发射光源模块，多个所述场发射光源模块均呈平板状、双面发光，沿所述转轴的轴向层叠设置，且转动连接于所述转轴，所述限位件固定于所述转轴且设于所述场发射光源模块的两端，以限位多个所述场发射光源模块，所述发光模块包括相互堆叠设置且外接交流电的第一极板和第二极板，还包括隔离体架和气体电子源。所述场发射折叠灯有效降低了工艺难度和制备成本，光色可变、色温可调、出光均匀、光线柔和且发光面积较大，结构简单，应用灵活，可折叠，易于存储或运输。

Description

一种场发射折叠灯

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种场发射折叠灯。

背景技术

场发射光源模块为一个场发射发光单元，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。

现有的场发射光源模块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，现有的场发射光源模块光色形式固定单一，且由场发射光源模块构成的灯具体积大，难于存储或运输。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种场发射折叠灯，可降低工艺难度和制备成本、光色可变且易于存储或运输。

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折叠灯，所述场发射折叠灯包括转轴、限位件和多个相同形状的场发射光源模块，多个所述场发射光源模块均呈平板状、双面发光，沿所述转轴的轴向层叠设置，且转动连接于所述转轴，所述限位件固定于所述转轴且设于所述场发射光源模块的两端，以限位多个所述场发射光源模块，多个所述场发射光源模块依次沿所述转轴的周向上相互分离排布时，可旋转展开得到平板型圆盘结构；所述场发射光源模块包括发光的发光模块，所述发光模块包括相互堆叠设置且外接交流电的第一极板和第二极板，还包括隔离体架和气体电子源，所述第一极板包括透明的第一基板、第一导电层和第一荧光层，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靠近所述第二极板的盘面，所述第一荧光层覆盖在所述第一导电层的表面，所述第二极板包括第二基板、第二导电层和第二荧光层，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靠近所述第一极板的盘面，且所述第二导电层的反射率大于所述第一导电层，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，所述隔离体架与所述第一、第二极板构成封闭内腔，所述气体电子源分布于所述第一、第二极板之间的所述封闭内腔中，；所述第一导电层为氧化物透明导电膜，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，所述第一基板和所述第二基板为普通玻璃，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，所述气体电子源为氮气、氦气和氩气中的一种或多种。

其中，所述场发射光源模块包括相互胶接的连接件和所述发光模块，所述连接件开设所述第一通孔，所述转轴适配贯穿所述第一通孔，所述连接件转动连接于所述转轴。

其中，所述发光模块呈平板扇形、平板花瓣形或平板菱形。

其中，所述场发射光源模块为6个，所述发光模块呈60度扇形板状结构，所述发光模块在所述转轴的周向上相互分离排布时，构成发光盘。

其中，所述场发射光源模块为5个，所述发光模块呈锐角为72度菱形板状结构，所述发光模块在所述转轴的周向上相互分离排布时，构成发光盘。

其中，所述隔离体架包括所述隔离体架的第一端、所述第二端和中间部，所述连接件胶接于所述隔离体架的中间部。

其中，所述限位件为防松垫圈，所述防松垫圈开设第二通孔，所述转轴适配贯穿所述第二通孔，两个所述防松垫圈设于层叠设置的所述场发射光源模块的所述连接件的两端，以限位所述场发射光源模块。

综上，本发明实施例提供的所述场发射折叠灯采用所述场发射光源模块，利用所述气体电子源取代冷阴极电子发射体，有效降低了工艺难度和制备成本。当所述场发射折叠灯开启时，所述场发射光源模块可在所述转轴周向上的旋转展开，通过调节外接交流电的电流极性、频率或/和占空比，使得所述场发射折叠灯光色可变、色温可调、出光均匀、光线柔和且发光面积较大。当所述场发射折叠灯关闭时，所述场发射光源模块结构简单，应用灵活，可折叠，易于存储或运输。

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是本发明实施例提供的第一实施方式的场发射折叠灯的折叠结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一实施方式的场发射光源模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第一实施方式的发光模块的具体结构示意图；

图4是本发明实施例提供的第一实施方式的场发射折叠灯展开结构示意图；

图5是本发明实施例提供的第二实施方式的场发射折叠灯展开结构示意图。

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，为本发明中一种场发射折叠灯1000的第一实施方式结构示意图。所述场发射折叠灯1000包括多个相同形状的场发射光源模块200、及转轴300和防松垫圈400。多个所述场发射光源模块200沿所述转轴300的轴向层叠设置，且转动连接于所述转轴300。在本实施方式中，每个所述场发射光源模块200的出射光颜色相同。在其他实施方式中，每个所述场发射光源模块200的出射光颜色不同。

参见图2，为所述场发射光源模块200的结构示意图。所述场发射光源模块200呈平板状且单面发光，包括相互胶接的连接件110和发光的发光模块100。所述连接件110的材质为玻璃，且开设第一通孔110a，所述转轴300适配贯穿所述第一通孔110a，所述连接件110转动连接于所述转轴300。在其他实施方式中，所述连接件110与所述发光模块100为一体结构。

参见图3，为所述发光模块100的具体结构示意图。所述发光模块100呈平板扇形且单面发光。每个所述发光模块100包括第一极板10、第二极板20、隔离体架30和气体电子源40。在本实施方式中，每个所述发光模块100的出射光颜色相同。在其他实施方式中，每个所述发光模块100的出射光颜色不同。

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。所述第一极板10包括透明的第一基板11、第一导电层12和第一荧光层13。所述第一基板11为普通玻璃，且包括两个相对设置的盘面。所述第一导电层12覆盖在所述第一基板11靠近所述第二极板20的盘面，所述第一荧光层13覆盖在所述第一导电层12的表面。

所述第二极板20包括第二基板21、第二导电层22和第二荧光层23。所述第二基板21为普通玻璃，且包括两个相对设置的盘面。所述第二导电层22覆盖在所述第二基板21靠近所述第一极板10的盘面，且所述第二导电层22的反射率大于所述第一导电层12。

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。所述第二导电层22为浅色金属导电膜。优选的，所述第二导电层22为铝膜、银膜或钛膜。

所述第二荧光层23覆盖于所述第二导电层22的表面，且所述第二荧光层23的激发光波长小于所述第一荧光层13。

具体的，在本实施方式中，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23由激发光为蓝色的荧光粉层覆盖在所述第二导电层22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23由激发光蓝色的荧光粉层覆盖在所述第二导电层22的表面。

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。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。具体的，所述隔离体架30包括所述隔离体架30的第一端31、所述第二端32和中间部33，所述连接件110胶接于所述隔离体架30的中间部33。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。所述隔离体架30还可封装于所述第一极板10、第二极板20的外周，以使得所述隔离体架30与第一极板10、第二极板20构成封闭腔体。

所述气体电子源40分布于所述第一极板10、第二极板20之间的所述封闭内腔中。具体的，所述气体电子源40为第一电离能小的气体。优选的，所述气体电子源40为氮气、氦气和氩气中的一种或多种。

所述发光模块100的原理为：当所述交流电导通时，所述第一极板10和第二极20板产生一强电场，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23而发光。

所述交流电为正弦波或方波，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。当第一极板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基板11出射。当所述第二极板20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13发光，发出的光线被具有高反射率的所述第二极板20反射后，经所述第一基板11方向出射。由于所述第二荧光层23的激发光波长小于所述第一荧光层13，所述第二荧光层23的激发光进而激发所述第一荧光层13，因而，经所述第一基板11出射的光线为所述第一荧光层13和所述第二荧光层23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23，经激发后，经所述第一基板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，达到调节所述发光模块100的色温效果。

以上为所述场发射光源模块200的结构和原理。

再次参见图1，所述防松垫圈400开设第二通孔(图中未标示)，所述转轴300适配贯穿所述第一通孔110a和所述第二通孔，多个所述场发射光源模块200沿所述转轴300轴向层叠，两个所述防松垫圈400设于层叠设置的所述场发射光源模块200的所述连接件110的两端，以限位所述场发射光源模块200。本发明实施例中，所述防松垫圈400可采用其他限位件替代，如锁紧螺丝。

参见图4，为本发明实施例的场发射折叠灯1000的第一实施方式的展开结构示意图。所述场发射光源模块200为6个，所述发光模块100呈60度扇形板状结构，所述发光模块100在所述转轴300的周向上相互分离排布时，构成发光盘。所述发光盘的颜色均匀，相同。

本发明实施例提供的所述场发射折叠灯1000，把多个薄片型的、使用交流电驱动的所述场发射光源模块200通过所述转轴300连接并固定起来，多个所述场发射光源模块200沿着所述转轴300轴向层层叠加，每个场发射光源模块200均能围绕转轴300任意展开。所述场发射光源模块200的形状为平板片状且都单面发光，具体片状形状可以任意设定，多个所述场发射光源模块200依次所述转轴300的周向上相互分离排布时，可旋转展开得到各种形状的平板型圆盘结构。所述场发射光源模块200的所述第一极板10上覆盖所述第一荧光层13，所述第二极板20上覆盖所述第二荧光层23。通过控制外接交流电的输入电流方向，达到改变所述场发射折叠灯1000发出的光色的目的；通过增加所述外接交流电的频率，达到混合所述场发射折叠灯1000发出的两种光色的目的；通过调节外接交流电输入电流的占空比，达到调节所述场发射折叠灯1000色温的目的。

综上，本发明实施例提供的所述场发射折叠灯1000采用的所述场发射光源模块200，利用所述气体电子源40取代冷阴极电子发射体，有效降低了工艺难度和制备成本。当所述场发射折叠灯1000开启时，所述场发射光源模块200可在所述转轴300的周向旋转展开，通过调节外接交流电的电流极性、频率或/和占空比，使得所述场发射折叠灯1000光色可变、色温可调、出光均匀、光线柔和且发光面积较大。当所述场发射折叠灯1000关闭时，所述场发射光源模块200结构简单，应用灵活，可折叠，易于存储或运输。

参见图5，为本发明实施例的场发射折叠灯2000的第二实施方式的展开结构示意图。所述场发射折叠灯2000的结构与第一实施方式的场发射折叠灯1000基本相同。其他不同之处在于，第一，所述场发射光源模块1200可为5个，所述发光模块1100呈锐角为72度菱形板状，所述发光模块1100在所述转轴1300的周向上相互分离排布时，构成发光盘。第二，每个发光模块1100的出射光颜色不同。从而使得所述场发射折叠灯2000展开时，所述发光模块1100构成颜色不一的发光盘。其中，每个发光模块1100的出射光颜色不同，只需每个发光模块1100之间的荧光层激发光颜色不同，易于实现。在其他实施方式中，所述发光模块1100呈平板花瓣形。

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 (7)

1.一种场发射折叠灯，其特征在于，所述场发射折叠灯包括转轴、限位件和多个相同形状的场发射光源模块，多个所述场发射光源模块均呈平板状、双面发光，沿所述转轴的轴向层叠设置，且转动连接于所述转轴，所述限位件固定于所述转轴且设于所述场发射光源模块的两端，以限位多个所述场发射光源模块，多个所述场发射光源模块依次沿所述转轴的周向上相互分离排布时，可旋转展开得到平板型圆盘结构；所述场发射光源模块包括发光的发光模块，所述发光模块包括相互堆叠设置且外接交流电的第一极板和第二极板，还包括隔离体架和气体电子源，所述第一极板包括透明的第一基板、第一导电层和第一荧光层，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靠近所述第二极板的盘面，所述第一荧光层覆盖在所述第一导电层的表面，所述第二极板包括第二基板、第二导电层和第二荧光层，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靠近所述第一极板的盘面，且所述第二导电层的反射率大于所述第一导电层，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，所述隔离体架与所述第一、第二极板构成封闭内腔，所述气体电子源分布于所述第一、第二极板之间的所述封闭内腔中；所述第一导电层为氧化物透明导电膜，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，所述第一基板和所述第二基板为普通玻璃，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，所述气体电子源为氮气、氦气和氩气中的一种或多种。

2.如权利要求1所述的一种场发射折叠灯，其特征在于，所述场发射光源模块包括相互胶接的连接件和所述发光模块，所述连接件开设第一通孔，所述转轴适配贯穿所述第一通孔，所述连接件转动连接于所述转轴。

3.如权利要求2所述的一种场发射折叠灯，其特征在于，所述发光模块呈平板扇形、平板花瓣形或平板菱形。

4.如权利要求3所述的一种场发射折叠灯，其特征在于，所述场发射光源模块为6个，所述发光模块呈60度扇形板状结构，所述发光模块在所述转轴的周向上相互分离排布时，构成发光盘。

5.如权利要求3所述的一种场发射折叠灯，其特征在于，所述场发射光源模块为5个，所述发光模块呈锐角为72度菱形板状结构，所述发光模块在所述转轴的周向上相互分离排布时，构成发光盘。

6.如权利要求2所述的一种场发射折叠灯，其特征在于，所述隔离体架包括所述隔离体架的第一端、所述第二端和中间部，所述连接件胶接于所述隔离体架的中间部。

7.如权利要求2所述的一种场发射折叠灯，其特征在于，所述限位件为防松垫圈，所述防松垫圈开设第二通孔，所述转轴适配贯穿所述第二通孔，两个所述防松垫圈设于层叠设置的所述场发射光源模块的所述连接件的两端，以限位所述场发射光源模块。