一种场发射平面光源及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种场发射平面光源，包括阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体，阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体形成一真空密封的腔体，阳极依次包括阳极基板、阳极导电层和发光层；隔离体包括隔离主体和侧壁支撑体，隔离主体开设有一漏斗状通孔，隔离主体的大开口端与发光层相接，小开口端通过侧壁支撑体与聚焦极相接；聚焦极开设能使电子聚焦的聚焦通孔；栅极开设能使由阴极发射的电子通过的栅极通孔，栅极通过侧壁支撑体夹心设置在聚焦极与阴极之间；阴极依次包括圆形片状的阴极发射体、阴极导电层和阴极基板，阴极导电层上表面设置有多个阴极发射体。本发明专利技术还提供了该场发射平面光源的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电子
，特别涉及。
技术介绍
场发射平面光源的原理为：在阴极与阳极中间的真空带中导入电压以产生电场， 使电场刺激阴极发射体发射电子并在阳极上正电压的加速吸引下撞击涂布在阳极的萤光 粉，而产生发光效应。 场发射平面光源，因具有节能、环保、能够在恶劣环境下工作（如高温环境和低温 环境)、轻薄等优点，可广泛应用于各个照明领域。场发射平面光源与传统的背光模块相比， 不仅构造简单，而且节能、体积小、易于大面积平面化、亮度高，符合了未来平面光源的发展 需求。尽管场发射平面光源在未来的市竞争中具有不可替代的优势，其在实际应用上仍存 在一些问题需要解决。 在实际工作过程中，阳极在受到来自阴极发射出的电子束的轰击下会产生一定量 的残余气体，这些气体中部分气体的电离能小于从阴极发射出的电子束能量因此会发生电 离现象，电离出来的正离子将在强电场作用下垂直阴极表面方向轰击阴极表面，从而导致 阴极电子发射材料损坏，造成发射能力的下降，严重影响场发射平面光源工作的稳定性和 寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种场发射平面光源，该场发射平面光源具有开设有一 漏斗状通孔的隔离主体，该隔离主体能够阻挡阳极电离产生的正离子轰击阴极表面的途 径，减少了轰击到阴极表面的正离子数，进而改善了阴极发射电子的稳定性以及提高了场 发射平面光源的寿命。本专利技术还提供了该场发射平面光源的制备方法。 本专利技术第一方面提供了一种场发射平面光源，包括阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔 离体，所述阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体形成一真空密封的腔体， 所述阳极依次包括阳极基板、阳极导电层和发光层； 所述隔离体包括隔离主体和侧壁支撑体，所述隔离主体开设有一漏斗状通孔，所 述隔离主体的大开口端与所述发光层相接，小开口端通过所述侧壁支撑体与所述聚焦极相 接； 所述聚焦极开设能使电子聚焦的聚焦通孔； 所述栅极开设能使由阴极发射的电子通过的栅极通孔，所述栅极通过侧壁支撑体 夹心设置在所述聚焦极与所述阴极之间； 所述阴极依次包括圆形片状的阴极发射体、阴极导电层和阴极基板，所述阴极导 电层上表面设置有多个所述阴极发射体。 优选地，所述聚焦通孔包括导电平板和设置在所述导电平板上方的突起，所述聚 焦通孔贯穿所述导电平板和所述突起并在在所述突起顶端具有最小处的直径。 优选地，所述隔离主体小开口端开口 口径小于或等于所述聚焦通孔最小处的孔 径。 优选地，所述阴极发射体与所述栅极通孔、所述聚焦极通孔和所述隔离主体漏斗 状通孔处于同一轴线位置。 优选地，所述阳极基板的材质为玻璃，所述阳极导电层为金属铝、金或银层，或者 铟锡氧化物层，所述发光层为可激发出波长为420nm?480nm蓝光的荧光粉层。 优选地，所述隔离体的材质为陶瓷、玻璃或碳化硼。 优选地，所述聚焦极和/或栅极的材质为铜。 优选地，所述阴极基板的材质为玻璃，所述阴极导电层为金属铝、金或银层，或者 铟锡氧化物层，所述阴极发射体的材质为碳纳米管。 优选地，所述阴极导电层上表面设置有多个所述阴极发射体的区域与所述栅极通 孔的形状均为圆形，所述区域的直径等于所述栅极通孔的口径。 本专利技术第二方面提供了一种场发射平面光源的制备方法，包括以下步骤： 在阳极基板上采用制备阳极导电层，然后在所述阳极导电层表面设置发光层，得 到阳极； 在阴极基板上设置阴极导电层，然后在所述阴极导电层表面平铺设置多个阴极发 射体，所述阴极发射体为圆形片状，得到阴极； 采用绝缘材料制作隔离体，所述隔离体包括隔离主体和侧壁支撑体，所述隔离主 体开设有一漏斗状通孔； 制备开设有能使电子聚焦的聚焦通孔的聚焦极； 制备开设有能使由阴极发射的电子通过的栅极通孔的栅极； 将所述阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体进行组装，所述隔离主体的大开口端与 所述发光层相接，小开口端通过所述侧壁支撑体与所述聚焦极相接，所述栅极通过侧壁支 撑体夹心设置在所述聚焦极与所述阴极之间，所述阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体组装 形成一腔体，真空密封所述腔体，制得场发射平面光源。 本专利技术提供了。该场发射平面光源具有开设有 一漏斗状通孔的隔离主体，当在各个电极施加相应的电压后，阴极发射出的电子束轰击阳 极后所产生的正离子在电场作用下以垂直的方向往阴极加速，该隔离主体能够阻挡阳极电 离产生的正离子轰击阴极表面的途径，隔离主体小开口端开口口径较小，减少了轰击到阴 极表面的正离子数，降低对阴极发射体的毁坏程度，进而改善了阴极发射电子的稳定性以 及提高了场发射平面光源的寿命。此外，本专利技术场发射平面光源的阴极发射体为多个，呈圆 形片状，相比整片片状纳米薄膜层而言，减小了阴极发射体的面积，缓减了大面积阴极发射 体带来的面积效应（面积效应为随着阴极发射体面积增大到一定程度，同样的外加驱动 电压和阴极阳极间距的作用下，发射电流不随面积增大而增大)。 【附图说明】 图1是本专利技术实施例中场发射平面光源的剖面图； 图2是本专利技术实施例中场发射平面光源的阳极结构图； 图3是本专利技术实施例中场发射平面光源的隔离主体结构图； 图4是本专利技术实施例中场发射平面光源的聚焦极结构图； 图5是本专利技术实施例中场发射平面光源的栅极结构图； 图6是本专利技术实施例中场发射平面光源的阴极俯视图； 图7是本专利技术实施例中场发射平面光源的剖面工作效果示意图。 【具体实施方式】 以下所述是本专利技术实施例的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技 术人员来说，在不脱离本专利技术实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进 和润饰也视为本专利技术实施例的保护范围。 图1是本专利技术实施例中场发射平面光源的截面图；图2是本专利技术实施例中场发射 平面光源的阳极结构图；图3是本专利技术实施例中场发射平面光源的隔离主体结构图；图4 是本专利技术实施例中场发射平面光源的聚焦极结构图；图5是本专利技术实施例中场发射平面光 源的栅极结构图；图6是本专利技术实施例中场发射平面光源的阴极结构图。 参照图1?6,本专利技术实施例提供的一种场发射平面光源，包括阳极10、隔离体20、 聚焦极30、栅极40和阴极板50。阳极10、聚焦极30、栅极40、阴极50和隔离体20形成一 真空密封的腔体。阳极10依次包括阳极基板11、阳极导电层12和发光层13 ;隔离体20包 括隔离主体21和侧壁支撑体22,隔离主体21开设有一漏斗状通孔200,隔离主体21的大 开口端与发光层13相接，小开口端通过侧壁支撑体22与聚焦极30相接；聚焦极30开设能 使电子聚焦的聚焦通孔300,聚焦极30包括导电平板31和设置在导电平板上方的突起32， 聚焦通孔300贯穿导电平板31和突起32并在在突起32顶端具有最小处的直径，隔离主体 21小开口端开口口径小于或等于聚焦通孔300最小处的孔径。栅极40包括导电栅板41以 及开设在导电栅板41上的能使由阴极发射的电子通过的栅极通孔400,栅极40通过侧壁支 撑体22夹心设置在聚焦极30与阴极50之间。阴极50依次包括阴极发射体51、阴极导电 层52和阴极基板53,阴极导电层52设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场发射平面光源，包括阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体，所述阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体形成一真空密封的腔体，其特征在于，所述阳极依次包括阳极基板、阳极导电层和发光层；所述隔离体包括隔离主体和侧壁支撑体，所述隔离主体开设有一漏斗状通孔，所述隔离主体的大开口端与所述发光层相接，小开口端通过所述侧壁支撑体与所述聚焦极相接；所述聚焦极开设能使电子聚焦的聚焦通孔；所述栅极开设能使由阴极发射的电子通过的栅极通孔，所述栅极通过侧壁支撑体夹心设置在所述聚焦极与所述阴极之间；所述阴极依次包括圆形片状的阴极发射体、阴极导电层和阴极基板，所述阴极导电层上表面设置有多个所述阴极发射体。

【技术特征摘要】
1. 一种场发射平面光源，包括阳极、聚焦极、栅极、阴极和隔离体，所述阳极、聚焦极、栅 极、阴极和隔离体形成一真空密封的腔体，其特征在于， 所述阳极依次包括阳极基板、阳极导电层和发光层； 所述隔离体包括隔离主体和侧壁支撑体，所述隔离主体开设有一漏斗状通孔，所述隔 离主体的大开口端与所述发光层相接，小开口端通过所述侧壁支撑体与所述聚焦极相接； 所述聚焦极开设能使电子聚焦的聚焦通孔； 所述栅极开设能使由阴极发射的电子通过的栅极通孔，所述栅极通过侧壁支撑体夹心 设置在所述聚焦极与所述阴极之间； 所述阴极依次包括圆形片状的阴极发射体、阴极导电层和阴极基板，所述阴极导电层 上表面设置有多个所述阴极发射体。2. 如权利要求1所述的一种场发射平面光源，其特征在于，所述聚焦通孔包括导电平 板和设置在所述导电平板上方的突起，所述聚焦通孔贯穿所述导电平板和所述突起并在在 所述突起顶端具有最小处的直径。3. 如权利要求2所述的一种场发射平面光源，其特征在于，所述隔离主体小开口端开 口口径小于或等于所述聚焦通孔最小处的孔径。4. 如权利要求1所述的一种场发射平面光源，其特征在于，所述阴极发射体与所述栅 极通孔、所述聚焦极通孔和所述隔离主体漏斗状通孔处于同一轴线位置。5. 如权利要求1所述的一种场发射平面光源，其特征在于，所述阳极基板的材质为玻 璃，所述阳极导电层为金属铝、金或银层，或者铟锡氧化物层，所述发光层为可激发出波长 为420nm?480nm蓝光的荧光粉层。6. 如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，吴康锋，梁艳馨，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44