[發明專利]使用電場致燈絲發射電子的照明燈

無效

• 申請號: 201110169963.0
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102842483A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 張富林
• 申請（專利權）人: 張富林
• 主分類號: H01J63/02
• 分類號: H01J63/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及當前實用照明光源領域，更具體地說，涉及一種綠色節能照明光源的使用與發展。目前使用較普遍的光源，都或多或少地在節能或環保兩方面存在不足。因此研究開發傳統光源的替代品。

背景技術

1879年，愛迪生發明了第一支可以使用的白熾燈，一百多年來，人們不斷研究和提高鎢絲白熾燈的發光效率，使白熾燈的發光效率有了顯著提高。但是白熾燈的燈絲材料卻沒有太大改進，一直沿用鎢絲作為發光材料，白熾燈是靠黑體輻射發光，大部分電能轉化為熱能消耗掉了，白熾燈80％的電能是轉化為熱量。能源利用率低。

節能燈?國外簡稱CFL燈，它于1978年誕生于荷蘭的飛利浦公司，由于它具有光效高，節能效果明顯，壽命長，體積小，使用方便等優點，受到各國人民和國家的重視和歡迎。

節能燈是燈絲加熱后由汞蒸氣電離產生紫外線，紫外線激發使螢光物質發光。

節能燈基本結構都是電子式的，頻繁開關節能燈易使線路板燒壞或燈絲部位發黑很快的壞掉，降低節能燈的壽命。更主要的是節能燈管中的汞是最大的污染源。污染主要在生產過程和節能燈報廢后被隨意丟棄，破裂后造成汞擴散到空氣中，危害人體健康，污染環境。由于回收困難和回收價值太低。目前，我國在節能燈無害化處理方而還是空白。

LED發光二極管，近年來被稱為LED燈，誕生于20世紀60年代。LED發光二極管燈比起其它光源，單個LED燈的功耗是最小的，發光效率正在取得突破。白光LED的能耗僅為白熾燈的1/10，節能燈的1/4。LED燈壽命長，可達10萬小時以上，對普通家庭照明可謂“一勞永逸”。由于固態封裝，所以運輸和安裝便利，不怕振動，價格也在不斷的降低。

但是大量實踐表明，單個LED不能加大輸入功率，由于LED在工作過程中會放出大量的熱，使管芯結溫迅速上升，輸入功率越高，發熱效應越大.溫度的升高將導致器件性能的變化與衰減，甚至失效。目前仍存在著一些問題，影響著市場的進一步開拓，比如：光亮度有待進一步提高；發光光譜成分和自然光有一定差距，白光中藍光成分過多而引起人們的視覺不自然；三是投資大、成本高、價格高。特別是大功率LED發光管問題尤為突出。

近幾年來，真空微電子學領域內出現的真空熒光光源，顯示出了綠色生態照明的另一條途徑。1991年俄羅斯莫斯科理論與實驗物理學家A.L.Suvorov，E.P.Sheshin，以及日本科學家Y.Kondo等在第四屆國際真空微電子學會議上提出了一種利用場發射陰極的新型真空熒光光源。1995年美國麻省理工學院及Honeywell公司做出了一種用于ALMCD液晶顯示器的背景真空熒光光源。2004年，瑞士Mirko?Croci，韓國Duck.Jung?Lee等科學家發表了以碳納米管為冷陰極的新型真空熒光光源，稱之為場發射熒光管，即FED熒光管。

FED即場致電子發射(Field?Emission?Display)英語縮寫FED。場致電子發射現象是在外加強電場作用下固體表面發生的發射電子的現象。它與熱電子發射、光電子發射和二次電子發射的不同之處在于：熱電子、光電子和二次電子的發射是由于固體內部電子獲得外部給予的能量而被激發，當被激發的電子具有高于表面逸出勢壘的動能時就逸出固體表面的電子發射，而場致電子發射是利用加在物體表面的強電場束削弱阻礙電子逸出物體的力，并利用隧道效應使固體向真空發射出電子。

人們認為這種用冷陰極電子源激勵產生可見光的場發射真空熒光光源具有多種優點，在特征譜線上的發光亮度高，視角寬，光效高，可獲得全色，工作溫度范圍寬，響應時間短，結構簡單，省電，符合綠色環保要求等。與節能熒光燈相比，FED熒光管在保持節能熒光燈高效節能優點的同時，又避免了節能熒光燈管的環境污染是一種綠色節能照明光源。FED熒光管和LED發光管相比，在節能和管芯結溫升、大功率、大面積照明方面更具有優勢，有可能在大功率光源方面成為LED發光管的強有力競爭者。因此，盡管FED熒光管還處于實驗室研究階段，已經開始被人們所重視。

發明內容

本發明要解決的技術在于，針對近幾年來，真空微電子學領域內出現的真空熒光光源即FED熒光管，在實驗室中實驗可以做到，但在實際生產中無法解決的技術、工藝、成本及使用安全的一系列問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案與傳統的CRT電視顯像管非常相似，該照明燈內部成真空負壓，包括燈絲、涂鍍在外殼內壁上的導電金屬膜陽極、三基色稀土熒光物質以及電源的交直流轉換和供電方式。