CN103854958A - 一种场发射器件 - Google Patents

Abstract

一种场发射器件，包括第一壳体、第二壳体、第三壳体、第一转轴及第二转轴，第一转轴及第二转轴均内嵌于第三壳体，第三壳体内嵌于第二壳体，第二壳体内嵌于第一壳体，第一壳体包括第一基板和第一荧光层，第一荧光层覆盖于所述第一基板内壁，第二壳体由外而内包括第二基板、阳极层和第二荧光层，阳极层和第二荧光层依次覆盖于第二基板内壁，第三壳体由外而内依次包括电子发射体、阴极层和第三基板，阴极层和所述电子发射体依次覆盖于第三基板外壁，第一转轴用于驱动第一壳体转动，第二转轴用于驱动第二壳体转动，第一转轴和第二转轴的转动角速度不相等。该场发射器件，光色多样且易于转换、结构简单、控制简便、实用性高，可应用于新型的装饰灯具。

Description

一种场发射器件

技术领域

本发明涉及照明光源领域，尤其涉及一种场发射器件。

背景技术

场发射器件(Field Emission Device)是一种新兴光源器件，其发光原理为：在发射电极与接收电极中间的真空带中导入高电压以产生电场，使低电势处的电子发射体，如金属尖端或碳纳米管发射出电子，轰击高电势处的发光材料，如荧光粉而发出可见光。场发射器件因其结构简单、亮度高、视角宽、光效高、易平面化和大型化等优点，正逐渐广泛应用于装饰、照明或指示用等光源系统中，具有巨大的应用潜力。

场发射器件主要通过改变其光色来达到装饰的目的，但目前常见的场发射器件用于装饰灯具的形式还比较单调，只能产生较单一的颜色，且通常需要复杂的驱动系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种场发射器件，可简单有效地实现所述场发射器件的光色多样且易于转换。

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器件，包括第一壳体、第二壳体、第三壳体、第一转轴及第二转轴，所述第一转轴及第二转轴均内嵌于所述第三壳体，所述第三壳体内嵌于所述第二壳体，所述第二壳体内嵌于所述第一壳体，所述第一壳体包括第一基板和第一荧光层，所述第一荧光层覆盖于所述第一基板内壁，所述第一基板为透明材质，所述第二壳体由外而内包括第二基板、阳极层和第二荧光层，所述阳极层和所述第二荧光层依次覆盖于所述第二基板内壁，所述第二基板为透明材质，所述第三壳体由外而内依次包括电子发射体、阴极层和第三基板，所述阴极层和所述电子发射体依次覆盖于所述第三基板外壁，所述第一转轴用于驱动所述第一壳体转动，所述第二转轴用于驱动所述第二壳体转动，所述第一转轴和所述第二转轴的转动角速度不相等。

其中，所述第二壳体呈中心对称，所述第二基板为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述阳极层为透明导电膜，所述第二荧光层分多个区域，每个区域的所述第二荧光层激发光颜色不同。

其中，所述第二壳体呈圆柱体或球体，所述阳极层为氧化铟锡膜。

其中，所述第一壳体与所述第二壳体形状匹配，所述第二壳体同轴内嵌于所述第一壳体内腔，所述第一基板为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述第一荧光层分多个的区域，每个区域的所述第一荧光层激发光颜色不同。

其中，所述第一荧光层与所述第二荧光层的区域个数和范围相匹配。

其中，所述第三壳体与所述第二壳体形状匹配，所述第三壳体同轴内嵌于所述第二壳体内腔，所述第三基板为玻璃或陶瓷中的一种，所述阴极层为透明导电膜或金属导电膜中的一种，所述电子发射体为碳纳米管或氧化锌纳米棒中的一种。

其中，所述阴极层为氧化铟锡膜、铝膜或钛膜中的一种，所述电子发射体在所述阴极层表面以阵列形式定域分布。

其中，所述碳纳米管或氧化锌纳米棒的直径为10~20nm，长度为5~15μm。

其中，所述第二转轴同轴内嵌于所述第一转轴内腔，所述第一转轴同轴内嵌于所述第三壳体内腔，所述第二转轴的长度大于所述第一转轴。

其中，所述第一转轴和所述第二转轴的材料为绝缘材料、塑料或陶瓷中的一种。

本发明实施例把形状和大小相匹配的所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体、所述第一转轴及所述第二转轴同轴装配组合成所述场发射器件。利用所述场发射器件的发射光由第一荧光层和第二荧光层不同激发光颜色区域发光叠加而成的原理，通过分别控制第一荧光层和第二荧光层的涂覆区域、颜色和转动速度，从而控制改变所述场发射器件的发射光颜色，进而达到所述场发射器件光色多样且易于转换的目的。

本发明实施例的所述场发射器件，光色多样且易于转换、结构简单、控制简便、实用性高，可应用于新型的装饰灯具。

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是本发明一种场发射器件的第一实施方式的分解示意图；

图2是本发明一种场发射器件的第一实施方式结构示意图；

图3是本发明一种场发射器件的第二实施方式结构示意图。

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和图2，为本发明第一实施方式的一种场发射器件100，包括第一壳体10、第二壳体20、第三壳体30、第一转轴40及第二转轴50，所述第一转轴40及所述第二转轴50均内嵌于所述第三壳体30，所述第三壳体30内嵌于所述第二壳体20，所述第二壳体20内嵌于所述第一壳体10，所述第一壳体10包括第一基板11和第一荧光层12，所述第一荧光层12覆盖于所述第一基板11内壁，所述第一基板11为透明材质，所述第二壳体20由外而内包括第二基板21、阳极层22和第二荧光层23，所述阳极层22和所述第二荧光层23依次覆盖于所述第二基板21内壁，所述第二基板21为透明材质，所述第一壳体10用于场发射器件100的导电阳极，所述第三壳体30由外而内依次包括电子发射体31、阴极层32和第三基板33，所述阴极层32和所述电子发射体31依次覆盖于所述第三基板33外壁，所述第三壳体30用于场发射器件100的导电阴极，所述第一转轴40用于驱动所述第一壳体10转动，所述第二转轴50用于驱动所述第二壳体20转动，所述第一转轴40和所述第二转轴50的转动角速度不相等。本实施方式中，所述外，内均是常规状态下，由中心轴向外周延伸的方向。

所述第二壳体20呈中心对称，所述第二基板21为透明玻璃或透明陶瓷，所述阳极层22为透明导电膜，所述第二荧光层23分多个区域，每个区域的所述第二荧光层23激发光颜色不同。所述第二荧光层23为三基色荧光粉，也可为单色荧光粉，也可以为任意两种或三种不同激发光颜色的混合荧光粉。本实施方式中，所述第二壳体20呈圆柱体，所述第二基板21为透明玻璃，所述阳极层22为氧化铟锡膜，所述第二荧光层23平均分为6个区域，每个区域为圆心角60°的弧面，6个区域上分别涂覆不同激发光颜色的荧光粉，激发光颜色依次为绿色、蓝色、黄蓝混合、红色、黄色、蓝绿混合。在其它实施方式中，所述阳极层22可为铝掺杂氧化锌膜，所述第二荧光层23也可采用其它配色方案，如第二荧光层23平均分为5个区域，每个区域为圆心角72°的弧面，5个区域上分别涂覆不同激发光颜色的荧光粉，激发光颜色依次为绿色、黄蓝混合、蓝色、黄色、红色。

所述第一壳体10与所述第二壳体20形状匹配，所述第二壳体20同轴内嵌于所述第一壳体10内腔，所述第一基板11为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述第一荧光层12分多个区域，每个区域激发光颜色不同，所述第一荧光层12与所述第二荧光层23的区域个数和范围相匹配。本实施方式中，所述第一基板11为透明玻璃，所述第一荧光层12相应的平均分为6个区域，每个区域为圆心角60°的弧面，6个区域上分别涂覆不同激发光颜色的荧光粉，激发光颜色依次为绿色、黄蓝混合、蓝色、黄色、蓝绿混合、红色。在其他实施方式中，所述第二壳体20的轴线也可与所述第一壳体10的轴线不同。

所述第三壳体30与所述第二壳体20形状匹配，所述第三壳体30同轴内嵌于所述第二壳体20内腔，所述第三基板33为玻璃或陶瓷中的一种，所述阴极层32为透明导电膜或金属导电膜中的一种，所述电子发射体31为碳纳米管或氧化锌纳米棒中的一种，所述碳纳米管或氧化锌纳米棒的直径为10~20nm，长度为5~15μm。本实施方式中，所述第三基板33为玻璃，所述阴极层32为氧化铟锡膜，所述电子发射体31为碳纳米管，且以阵列形式定域分布的形式覆盖于所述阴极层32表面。在其它实施方式中，所述第三壳体30的轴线也可与所述第一壳体20的轴线不同。所述玻璃或陶瓷透明，或是不透明均可。所述阴极层32还可为铝膜或钛膜。

所述第二转轴50同轴内嵌于所述第一转轴40内腔，所述第一转轴40同轴内嵌于所述第三壳体30内腔，所述第二转轴50的长度大于所述第一转轴40，以便于马达操控所述第二转轴50和所述第一转轴40。所述第一转轴40和所述第二转轴50的材料为绝缘材料、塑料或陶瓷中的一种。通过马达分别控制所述第一转轴40和所述第二转轴50的角速度，第一转轴10经一支架连接所述第一壳体10，第二转轴50经另一支架连接所述第二壳体20，从而分别控制所述第一壳体10和所述第二壳体20转动的角速度。所述第一转轴40和所述第二转轴50的转动角速度不相等，以达到更好地转换光色的目的。

参见图3，为本发明第二实施方式的一种场发射器件200，包括第一壳体110、第二壳体120、第三壳体130、第一转轴140及第二转轴150，所述第一壳体110包括第一基板111和第一荧光层112，所述第二壳体120由外而内包括第二基板121、阳极层122和第二荧光层123，所述第三壳体130由外而内依次包括电子发射体131、阴极层132和第三基板133，所述第一转轴140用于驱动所述第一壳体110转动，所述第二转轴150用于驱动所述第二壳体120转动，所述第一转轴140和所述第二转轴150的转动角速度不相等。第二实施方式的所述场发射器件200与第一实施方式的所述场发射器件100基本相同，其不同之处在于，所述场发射器件200为球体，且所述第一转轴140和第二转轴150经球形壳体的球心贯穿所述壳体。

综上，本发明实施例把形状和大小相匹配的所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体、所述第一转轴及所述第二转轴同轴装配组合成所述场发射器件。利用所述场发射器件的发射光由所述第一荧光层和所述第二荧光层不同激发光颜色区域发光叠加而成的原理，通过分别控制所述第一荧光层和所述第二荧光层的涂覆区域、激发光颜色和转动速度，从而控制改变所述场发射器件的发射光颜色，进而达到所述场发射器件光色多样且易于转换的目的。

本发明实施例的所述场发射器件，光色多样且易于转换、结构简单、控制简便、实用性高，可应用于新型的装饰灯具。

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)

1.一种场发射器件，其特征在于，包括第一壳体、第二壳体、第三壳体、第一转轴及第二转轴，所述第三壳体内嵌于所述第二壳体，所述第二壳体内嵌于所述第一壳体，所述第一转轴及第二转轴均内嵌于所述第三壳体，所述第一壳体包括第一基板和第一荧光层，所述第一荧光层覆盖于所述第一基板内壁，所述第一基板为透明材质，所述第二壳体由外而内包括第二基板、阳极层和第二荧光层，所述阳极层和所述第二荧光层依次覆盖于所述第二基板内壁，所述第二基板为透明材质，所述第三壳体由外而内依次包括电子发射体、阴极层和第三基板，所述阴极层和所述电子发射体依次覆盖于所述第三基板外壁，所述第一转轴用于驱动所述第一壳体转动，所述第二转轴用于驱动所述第二壳体转动，所述第一转轴和所述第二转轴的转动角速度不相等。

2.如权利要求1所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第二壳体呈中心对称，所述第二基板为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述阳极层为透明导电膜，所述第二荧光层分多个区域，每个区域的所述第二荧光层激发光颜色不同。

3.如权利要求2所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第二壳体呈圆柱体或球体，所述阳极层为氧化铟锡膜。

4.如权利要求2所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体形状匹配，所述第二壳体同轴内嵌于所述第一壳体内腔，所述第一基板为透明玻璃或透明陶瓷中的一种，所述第一荧光层分多个区域，每个区域的所述第一荧光层激发光颜色不同。

5.如权利要求4所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第一荧光层与所述第二荧光层的区域个数和范围相匹配。

6.如权利要求2所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第三壳体与所述第二壳体形状匹配，所述第三壳体同轴内嵌于所述第二壳体内腔，所述第三基板为玻璃或陶瓷中的一种，所述阴极层为透明导电膜或金属导电膜中的一种，所述电子发射体为碳纳米管或氧化锌纳米棒中的一种。

7.如权利要求6所述的一种场发射器件，其特征在于，所述阴极层为氧化铟锡膜、铝膜或钛膜中的一种，所述电子发射体在所述阴极层表面以阵列形式定域分布。

8.如权利要求6所述的一种场发射器件，其特征在于，所述碳纳米管或氧化锌纳米棒的直径为10~20nm，长度为5~15μm。

9.如权利要求1所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第二转轴同轴内嵌于所述第一转轴内腔，所述第一转轴同轴内嵌于所述第三壳体内腔，所述第二转轴的长度大于所述第一转轴。

10.如权利要求9所述的一种场发射器件，其特征在于，所述第一转轴和所述第二转轴的材料为绝缘材料、塑料或陶瓷中的一种。

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