场致发射光源内的一种阳极和一种包括这种阳极的场致发射光源制造技术

公开了场致发射光源（１５）内的一种阳极（１）。这种阳极（１）包括导电层（３）和在受到导电层（３）和阴极（１１）之间电位差（９）引起的电子轰击（７）而激发时发光的发光层（５）。主要特征在于发光层（５）配置在导电层（３）和阴极（１１）之间，并且在于导电层（３）是一种透明导电层（３）。进一步，公开了一种包括这种阳极（１）的场致发射光源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
根据第一种状况，本专利技术涉及场致发射光源中的一种阳极。根据第二种状况，本专利技术涉及一种包括这种阳极的场致发射光源。
技术介绍
在US 5,877,588中公开一种光源，这种光源包含具有至少一部分由外玻璃层组成的周壁的一种真空的容器，在外玻璃层上，在内侧用形成发光层的一层荧光物质覆盖其至少一个主要部件。导电层构成阳极。从位于容器内部的场发射阴极和配置在用于为发射电子而形成电场的阴极与阳极之间的调制电极或栅极用电子轰击来激发荧光物质层发光。场发射阴极包含呈纤维状的一些场发射体和装有在纤维之间由至少二条导线紧固形成的纵向延伸芯线的基架。在US 6,008,575中提供一种光源，这种光源包括具有周壁的一种真空的容器，由在内侧在其至少一个主要部件上覆盖有形成发光层的荧光物质层和形成阳极的导电层的外玻璃层组成至少一部分周壁。从位于容器内部的场发射阴极用电子轰击来激发荧光物质层发光。调制电极配置在用于建立为发射电子所必需的电场的阴极和阳极之间。荧光物质层是在电子轰击时候发射可见光的一种发光层。优选用反光导电材料，例如铝，制作阳极。在这样的技术中，以上所公开的场致发射光源有许多局限性。例如，以上所述类型场致发射光源可能在导电材料中造成由于吸收引起的能量损失。也有电荷积聚的风险。此外，上述类型光源的制造是件相当复杂的事。
技术实现思路
本专利技术两种状况的主要目的在于缓解在技术方面的一些缺点。根据本专利技术的第一种状况，公开在场致发射光源中的一种阳极。这种阳极包括导电层和在受到由导电层和阴极之间电位差引起的电子轰击而激发时发光的发光层。这种状况的主要特点在于发光层配置在导电层和阴极之间、在于导电层是一种透明导电层，和在于透明导电层厚度为100～1000nm。由于电子在它们激发发光层之前不需要通过透明导电层，因此透明导电层提供发光层内被更多电子激发的机会。透明导电层透明是个必要条件，因为在相反情况下没有任何光会透过它。透明导电层的电导应该与体电导率情况中的厚度成正比。然而，导电机理经历从在透明导电层平均厚度是由分离的微晶组成非常小时的绝缘类型转变到在平均厚度更小而由弱耦合的微晶组成透明导电层时的渗流类型，和最后转变到在厚度足够大而透明导电层成为不间断的薄膜时的体导电性。体导电性通常在平均厚度100nm以上时出现。导电层的厚度和透明度之间相互关系是透明度随着厚度增大而减小。当厚度增大超过1000nm时，透明度变得使大量的光不可能透过导电层。根据这些研究，厚度应该在1000nm以下。在确定最佳薄层厚度方面也应该考虑像热容量之类因素。在一个具体实施例中，发光层直接与透明导电层邻接。这样就提供进一步减少电子的能量损失的优点。在另一个具体实施例中，透明导电层厚度为300～700nm，更优选的是400～600nm而再更优选的是450～550nm。对于极好的生产节约措施和性能特征来说，当透明导电层厚度大约为500nm时在电导率和透明度之间就出现良好关系。在另一个具体实施例中，电位差为4～12KV，而更优选的是5～11KV。在这个范围内的电位差提供形成适合于激发发冷层发射光的电子轰击的优点。在另一个具体实施例中，透明导电层是以下的至少一种铟锡氧化物(ITO)和氧化锌(ZnO)。这些材料提供的优点在于它们既是透明的而又提供合适的导电性能。在另一个具体实施例中，阳极进一步包括固定导电层的一种封闭式透明结构。在另一个具体实施例中，透明结构是一种特制的玻璃制品。根据本专利技术的第二种状况，公开包括根据第一种状况的阳极的一种场致发射光源。从使本专利技术能够实施的观点来看，许多可替换的制造工艺方法是可应用的。例如，通过使用注入和倾出工艺方法、喷涂方法、旋转涂敷或印刷可以制造阳极。眼下区别开关于场致发射光源的两种物理原理、也就是阴极发光和光致发光、是至关重要的。以后在本专利技术中涉及的发光过程的物理原理是阴极发光，其中通过电子对荧光物质直接碰撞来产生可见光。从另一方面来说，光致发光涉及基于通过分子放电来激发荧光物质的一种发荧光光源。在发荧光光源中，从在封闭型透明结构灯泡中的原子或分子蒸气产生等离子体。通过用等离子体来激发覆盖在灯泡内表面的荧光物质来引起发光。附图说明在图1中，公开了在根据本专利技术的场致发射光源中的阳极1的一个实施例。在图2中，公开了包括这种阳极的场致发射光源的一个具体实施例。在图3中，公开了表示基于实验测量的导电层电导率和平均厚度之间关系的曲线图。在图4中，公开了表示基于实验测量的导电层透明度和平均厚度之间关系的曲线图。具体实施例方式在图1中，公开了在根据本专利技术的场致发射光源中的阳极1的一个实施例。阳极1包括导电层3和在受到导电层3和阴极11之间电位差9引起的电子轰击7而激发时发光的发光层5。发光层5配置在导电层3和阴极11之间。导电层3是一种透明导电层3。发光层5直接邻接于透明导电层3。透明导电层3的厚度为100～1000nm，更优选的是400～600nm而再更优选的是450～550nm。电位差9、ΔV为4～12KV，而更优选的是5～11KV。在一个具体实施例中透明导电层是铟锡氧化物(ITO)而在另一个具体实施例中透明导电层是氧化锌(ZnO)。在这个具体实施例中，阳极1包括固定导电层3的一种封闭型透明结构13。在这个具体实施例中，用玻璃来制造透明结构13。在另一个具体实施例中，玻璃结构有调光性能。在图2中，公开了包括阳极1的场致发射光源15的一个具体实施例。在图2中，公开了在根据本专利技术的场致发射光源内的阳极1的实施例。阳极1包括导电层3和在受到导电层3和阴极11之间电位差9引起的电子轰击而激发时发光的发光层5。发光层5配置在导电层3和阴极11之间。导电层3是一种透明导电层3。发光层5直接邻接于透明导电层3。正如能够在图3中所看到的那样，所实施的一些实验表明电导率S随导电层3的平均厚度增加而增大。进一步，正如能够在图4中看到的那样，所实施的一些实验表明透明度随导电层3的平均厚度增加而减小。通过整理图3和图4中的曲线，从彼此曲线来看，能够得出最佳导电层3厚度，大约为500nm。在500nm厚度时，保持大于95％的透明度。根据关于在封闭型透明结构13上应用导电层3过程中的电导率、透明度以及工作时间和经济方面之间权衡的考虑，发现这个厚度足以满足与本专利技术有关的一些用途。测量和实验描述使一种ITO可溶凝胶溶液沉积在玻璃壳体内表面，基本上就制成封闭型透明结构13，继之以在高温下烘干。这样就形成ITO微滴。在以循环方式重复这种工序期间，每次循环，ITO微滴就越来越相互结合并且随着导电层3平均厚度因此而增大，电导率也增大。为了监控从接近绝缘到渗流导电和到体导电的一些转变(如图3所示)在每次循环以后测量电导率。在每次后续的循环以后所增加的电导率反映出在微滴间一种增强的连接，而且在电导率方面相当大的增量反映出体电导率形成。更一步，一种暗度测试计在每次循环以后用来监测从透明状态转变到不透明状态(如图4所示)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在场致发射光源（１５）中的阳极（１），该阳极（１）包括：　　　　－导电层（３）；　　　　－发光层（５），在受到导电层（３）和阴极（１１）之间电位差（９）引起的电子轰击（７）而激发时发光；　　　　其特征在于：　　　　－发光层（５）配置在导电层（３）和阴极（１１）之间；　　　　－导电层（３）是透明导电层（３），以及　　　　－透明导电层（３）的厚度为１００～１０００ｎｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】SE 2004-1-29 0400156-61.一种在场致发射光源(15)中的阳极(1)，该阳极(1)包括-导电层(3)；-发光层(5)，在受到导电层(3)和阴极(11)之间电位差(9)引起的电子轰击(7)而激发时发光；其特征在于-发光层(5)配置在导电层(3)和阴极(11)之间；-导电层(3)是透明导电层(3)，以及-透明导电层(3)的厚度为100～1000nm。2.根据权利要求1所述的阳极(1)，其中发光层(5)直接邻接于透明导电层(3)。3.根据前面权利要求中的任何一个权利要求所述的阳极(1)，其中透明导电层(3)的厚度为300～700n...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡秋红，
申请(专利权)人：光实验室股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]