CN103839760B - 灯具 - Google Patents

Abstract

一种灯具包括灯壳、阳极层、阴极层、气体发射层、发光层及转轴。灯壳为具有收容腔的中空圆柱状结构，灯壳的侧壁上设有透光区域。阴极层呈筒状，收容于收容腔内。阳极层呈筒状，收容于阴极层内且间隔有预设距离。阳极层、阴极层及灯壳形成一个密封腔。可电离的气体填充于密封腔内，以形成气体发射层，气体发射层可被电离出电子。发光层附着于阳极层上，且与阴极层相对设置，发光层受气体发射层的发射的电子轰击产生多种颜色的可见光，转轴收容于阳极层内，转轴与阳极层固定连接，转轴转动带动阳极层转动。发光层随阳极层转动，发光层发出的多种颜色的可见光依次从透光区域内出射。上述灯具可以实现光色可变，并且其结构简单，成本较低。

Description

灯具

技术领域

本发明涉及照明装置，特别是涉及一种光色可变的灯具。

背景技术

目前有的灯具可以发出的光色可变的光线，利用这种光色可变的灯具可以达到装饰、警示等作用。但是，目前市面上的光色可变的灯具为达到较好的变光效果，通常该种灯具的结构较为复杂，并且往往需要较为复杂的驱动系统来控制不同颜色的光源。因此，这种灯具的结构比较复杂，安装较为不方便。

发明内容

基于此，有必要提供一种结构简单且光色可变的灯具。

一种灯具，包括：

灯壳，为具有收容腔的中空圆柱状结构，所述灯壳的侧壁上设有透光区域；

阴极层，呈筒状，收容于所述收容腔内；

阳极层，呈筒状，收容于所述阴极层内，且阳极层与阴极层间隔有预设距离，所述阳极层、所述阴极层及所述灯壳形成一个密封腔；

气体发射层，可电离的气体填充于所述密封腔内，以形成所述气体发射层，所述气体发射层可被电离出电子；

发光层，附着于所述阳极层上，且与所述阴极层相对设置，所述发光层受所述气体发射层的发射的电子轰击可产生多种颜色的可见光；

转轴，收容于所述阳极层内，所述转轴与所述阳极层固定连接，所述转轴转动带动所述阳极层转动；

其中，所述发光层随所述阳极层转动，所述发光层发出的多种颜色的可见光依次从所述透光区域内出射。

在其中一实施方式中，所述灯壳为圆筒状，所述透光区域为狭长形，所述透光区域沿所述灯壳的轴向延伸，所述透光区域所在圆弧的圆心角为50°～80°。

在其中一实施方式中，所述阴极层包括阴极透明基板及阴极透明导电层，所述阴极透明导电层至少部分覆盖所述阴极透明基板，所述阴极透明导电层设于所述阳极层与所述阴极透明基板之间，且与所述透光区域相对设置。

在其中一实施方式中，所述阴极层呈圆筒状，所述阴极透明导电层为圆柱的部分侧面，所述阴极透明导电层所在圆弧的圆心角与所述透光区域所在圆弧的圆心角相等。

在其中一实施方式中，所述阳极层包括阳极基板及阳极导电层，所述阳极导电层设于所述阳极基板上，且与所述阴极层相对设置，所述发光层设于所述阳极导电层上。

在其中一实施方式中，所述阳极层呈圆筒状，所述转轴设于所述圆筒的中心处。

在其中一实施方式中，所述气体发射层的气体为氮气、氦气或氩气中的至少一种。

在其中一实施方式中，所述发光层为荧光粉层，所述发光层包括至少两个发光部，不同的所述发光部涂覆有不同颜色的荧光粉。

在其中一实施方式中，还包括多个支撑杆，所述支撑杆的一端与所述转轴的侧壁固定连接，所述支撑杆的另一端与所述阳极层固定连接，所述支撑杆支撑所述阳极层。

在其中一实施方式中，还包括动力装置，所述动力装置与所述转轴传动连接，所述动力装置带动所述转轴转动。

上述灯具与传统的灯具相比，至少具有以下优点：

首先，在阴极层与阳极层间施加高压，使两极间产生一强电场，在电场作用下气体发射层的中性气体原子或分子中的电子获得足够的能量后电离出自由电子，自由电子在电场作用下轰击发光层发光。阳极层发出的光经透光区域出射。由于发光层分可发出多种颜色的可见光，因此阳极层随着转轴的转动而转动时，则不同颜色可见光依次经过透光区域出射，达到光色可变的效果。并且，上述灯具的结构简单、实用性较高。

并且，以上述气体发射层作为电子发射源的灯具中，利用气体电离激发的电子去轰击发光层发出可见光，无需使用其他电子发射材料，也无需用到紫外线与有毒害的汞，有效提高灯具使用的安全性。

其次，通过控制转轴的转动速度，可以控制不同光色转换的速度，已达到更好的装饰或警示的效果。

再次，上述灯具在强电场的作用下，无需解决采用冷阴极作为电子源带来的微尖破坏、电流变动、性能劣化等问题。因此，上述灯具的发射的电子的均匀性得到进一步提高，生产效率较高，降低设备投资等。因此，利用气体作为电子源能有效降低制备灯具的工艺难度和制备成本。并且，由于气体发射层的气体原子或分子分布较为均匀，则形成的自由电子也分布较为均匀，当自由电子均匀轰击发光层时，即可获得稳定、均匀、高亮度的照明光线。

附图说明

图1为一实施方式灯具的结构示意图；

图2为图1所示灯具的灯壳的结构示意图；

图3为图1所示灯具的阴极层的结构示意图；

图4为图1所示灯具的阳极层的结构示意图；

图5为图1所示灯具的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实施方式的灯具100包括灯壳110、阴极层120、阳极层130、气体发射层140、发光层150、转轴160、支撑杆170及动力装置(图未示)。

请参阅图2，灯壳110为圆柱状，灯壳110开设有收容腔(图未标)，灯壳110的侧壁上设有透光区域111。灯壳110的底部及顶部相对开设有一通孔113，通孔113用于收容转轴160的两端，使灯壳110与转轴可转动连接。具体在本实施方式中，灯壳110为圆筒状。透光区域111为狭长形，透光区域111沿灯壳110的轴向延伸，透光区域111所在圆弧的圆心角为50°～80°。具体地，透光区域111为开设在灯壳110侧壁上的透光孔。透光区域111所在圆弧的圆心角为60°。可以理解，透光区域111还可以为灯壳110的侧壁上的透明部分，只要能够使光线从透光区域111射出即可。

并且，灯壳110材料为不透光材料，可以为金属或不透光的塑料等。

请参阅图3，阴极层120呈筒状，收容于灯壳110内。具体在本实施方式中，阴极层120包括阴极透明基板121及阴极透明导电层123。阴极透明基板121至少部分覆盖有阴极透明导电层123，阴极透明导电层123设于阳极层与阴极透明基板121之间，且阴极透明导电层123与透光区域111相对设置。阴极透明基板121形状与灯壳110的形状匹配，为圆柱形，即阴极层120呈圆筒状。阴极透明基板121的半径要略小于灯壳110的半径，以使阴极透明基板121能够收容于灯壳110内。阴极透明导电层123附着在阴极透明基板121的内侧壁上，阴极透明导电层123为圆柱的部分侧面。在灯具的横截面上，阴极透明基板121及灯壳110为同心圆，则阴极透明导电层123所在圆弧的圆心角与透光区域111所在圆弧的圆心角相等，即阴极透明导电层123所在圆弧的圆心角也为60°。因此，阴极透明导电层123与透光区域111形状相似，则光线可以完全从阴极透明导电层123处透射出，透光区域111不会对光线进行遮挡。

可以理解，在其他实施方式中，阴极透明基板121上还可以全部附着有阴极透明导电层123，则只有与透光区域111相对的反光层所发出的可见光可以从阴极透明基板121上投射出，并从透光区域111出射。并且，阴极透明导电层123所在圆弧的圆心角还可以比透光区域111所在圆弧的圆心角较小。则透光区域111的面积较大，也不会对光线产生遮挡，保证灯具的照射。阴极透明基板121可以为透明玻璃、透明陶瓷等。

阴极透明导电层123为透明导电薄膜，透明导电薄膜是一种既能导电又在可见光范围内具有高透明率的一种薄膜，主要有金属膜系、氧化物膜系、其他化合物膜系、高分子膜系、复合膜系等。可以理解，阴极透明导电层123可以为ITO(锡掺杂三氧化铟Indium TinOxide)薄膜、AZO(铝掺杂氧化锌)薄膜等。

请同时参阅图4及图5，阳极层130呈筒状，收容于阴极层120内，且阳极层130与阴极层120间隔有预设距离。具体在本实施方式中，阳极层130包括阳极基板131及阳极导电层133。阳极导电层133设于阳极基板131上，阳极导电层133与阴极层120相对设置。阳极层130呈圆筒状。阳极层130的直径小于阴极层120的直径，使阳极层130可收容于阴极层120内。阳极基板131为圆筒状，阳极导电层133沿阳极基板131分布也呈圆筒状。因此，阳极基板131、阴极透明基板121及灯壳110为同心圆。阳极层130、阴极层120及灯壳110形成一个密封腔。

阳极基板131可以为透明玻璃、透明陶瓷等。阳极导电层133可以为ITO(锡掺杂三氧化铟Indium Tin Oxide)薄膜，也可以为浅色金属薄膜，如铝膜、钛膜等。

请参阅图5，气体发射层140收容于密封腔内，气体发射层140被电离出电子。气体发射层140为第一电离能较小的气体。具体在本实施方式中，气体发射层140的气体为氮气上述气体发射层140，在强电场的作用下，较为容易的被电离出自由电子，并轰击发光层。

可以理解，在其他实施方式中，气体发射层140还可以为氦气或氩气中的至少一种。

发光层150附着于阳极层130上，且与阴极层120相对设置，发光层150受气体发射层140的发射的电子轰击产生多种颜色的可见光。具体在本实施方式中，发光层150为荧光粉层，发光层150包括至少两个发光部(图未标)，不同的发光部涂覆有不同颜色的荧光粉。荧光粉可以为三基色荧光粉，也可以为单色荧光粉，也可以为任意两种或三种不同颜色的混合荧光粉。具体地，发光层150平均分为6个发光部，即每个发光部为圆心角为60°的弧面，6个发光部上分别涂覆不同颜色的荧光粉，荧光粉的颜色依次为绿色、黄蓝混合、蓝色、黄色、蓝绿混合、红色。不同发光部涂覆有不同颜色的荧光粉，当自由电子轰击不同的发光部的时候，则不同的发光部相应发出不同颜色的光线。当阴极透明导电层123与发光层150的不同的发光部相对的时候，则不同发光部发出不同颜色的光束。

转轴160收容于阳极层130内，转轴160与阳极层130固定连接，转轴160转动带动阳极层130转动。具体在本实施方式中，转轴160设于圆筒状的灯壳110、阳极层130及阴极层120的中心处。即转轴160位于灯壳110、阳极层130及阴极层120所在的同心圆的圆心处。则转轴160转动，6个发光部依次经过透光区域111，则绿色、黄蓝混合、蓝色、黄色、蓝绿混合、红色的光束依次从透光区域111出射。转轴160为绝缘材料，例如，塑料或陶瓷等。

支撑杆170为多个，支撑杆170的一端与转轴160的侧壁固定连接，支撑杆170的另一端与阳极层130固定连接，支撑杆170支撑阳极层130。具体在本实施方式中，支撑杆170为八个，转轴160的顶部及底部均分布有四个支撑杆170，并且四个支撑杆170均匀分布在转轴160的顶部及底部。支撑杆170的一端与转轴160的侧壁固定连接，另一端与阳极基板131固定连接。四个支撑杆170与阳极基板131的连接点均匀分布在阳极基板131的某一圆周上，以使支撑杆170均匀地支撑阳极基板131，使阳极基板131能够稳固的与转轴160连接，并随转轴160做圆周运动。具体在本实施方式中，支撑杆170为绝缘材料，例如塑料或陶瓷。

可以理解，支撑杆170可以省略，转轴160与阳极基板131直接固定连接。转轴160为圆柱状，则阳极基板131粘接在转轴160的侧面，当转轴160转动的时候，同样可以带动阳极层130转动。

动力装置与转轴160传动连接，动力装置带动转轴160转动。动力装置可以控制转轴160的转动速度，当转轴160以不同的速度进行转动的时候，则带动发光层150以不同的速度转动。发光层150不同发光部以不同的速度经过透光区域111，因此，控制不同光色转换的速度，以更好地达到装饰或警示的效果。

可以理解，动力装置可以为马达或电动机。

发光层150随阳极层130转动，使不同的发光部与透光区域111相对，则发光层150发出的多种颜色的可见光依次从透光区域111内出射。

在上述灯具100中，在阴极层120与阳极层130间施加高压，使两极间产生一强电场，在电场作用下气体发射层140的中性气体原子或分子中的电子获得足够的能量后电离出自由电子，自由电子在电场作用下轰击发光层150发光。阳极层130发出的光经透光区域111出射。由于发光层150分可发出多种颜色的可见光，因此阳极层130随着转轴160的转动而转动时，则不同颜色可见光依次经过透光区域111出射，达到光色可变的效果。并且，上述灯具100的结构简单、实用性较高。

并且，以上述气体发射层140作为电子发射源的灯具100中，利用气体电离激发的电子去轰击发光层150发出可见光，无需使用其他电子发射材料，也无需用到紫外线与有毒害的汞，有效提高灯具100使用的安全性。。

上述灯具100在强电场的作用下，无需解决采用冷阴极作为电子源带来的微尖破坏、电流变动、性能劣化等问题。因此，上述灯具100的发射的电子的均匀性得到进一步提高，生产效率较高，降低设备投资等。因此，利用气体作为电子源能有效降低制备灯具的工艺难度和制备成本。并且，由于气体发射层140的气体原子或分子分布较为均匀，则形成的自由电子也分布较为均匀，当自由电子均匀轰击发光层150时，即可获得稳定、均匀、高亮度的照明光线。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种灯具，其特征在于，包括：

灯壳，为具有收容腔的中空圆柱状结构，所述灯壳的侧壁上设有透光区域，所述透光区域为狭长形，所述透光区域沿所述灯壳的轴向延伸；

阴极层，呈筒状，收容于所述收容腔内，所述阴极层包括阴极透明基板及阴极透明导电层，所述阴极透明导电层至少部分覆盖所述阴极透明基板；

阳极层，呈筒状，收容于所述阴极层内，且所述阳极层与所述阴极层间隔有预设距离，所述阳极层、所述阴极层及所述灯壳形成一个密封腔；

气体发射层，所述气体发射层位于所述阴极层与所述阳极层之间，可电离的气体填充于所述密封腔内，以形成所述气体发射层，所述气体发射层可被电离出电子；

发光层，附着于所述阳极层上，且与所述阴极层相对设置，所述发光层受所述气体发射层的发射的电子轰击可产生多种颜色的可见光；

转轴，收容于所述阳极层内，所述转轴与所述阳极层固定连接，所述转轴转动带动所述阳极层转动；

其中，所述发光层随所述阳极层转动，所述发光层发出的多种颜色的可见光依次从所述透光区域内出射。

2.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述灯壳为圆筒状，所述透光区域所在圆弧的圆心角为50°～80°。

3.根据权利要求2所述的灯具，其特征在于，所述阴极透明导电层设于所述阳极层与所述阴极透明基板之间，且与所述透光区域相对设置。

4.根据权利要求3所述的灯具，其特征在于，所述阴极层呈圆筒状，所述阴极透明导电层为圆柱的部分侧面，所述阴极透明导电层所在圆弧的圆心角与所述透光区域所在圆弧的圆心角相等。

5.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述阳极层包括阳极基板及阳极导电层，所述阳极导电层设于所述阳极基板上，且与所述阴极层相对设置，所述发光层设于所述阳极导电层上。

6.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述阳极层呈圆筒状，所述转轴设于所述圆筒的中心处。

7.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述气体发射层的气体为氮气、氦气或氩气中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述发光层为荧光粉层，所述发光层包括至少两个发光部，不同的所述发光部涂覆有不同颜色的荧光粉。

9.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，还包括多个支撑杆，所述支撑杆的一端与所述转轴的侧壁固定连接，所述支撑杆的另一端与所述阳极层固定连接，所述支撑杆支撑所述阳极层。

10.根据权利要求1所述的灯具，其特征在于，还包括动力装置，所述动力装置与所述转轴传动连接，所述动力装置带动所述转轴转动。