專利名稱：一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大面積場發(fā)射平面光源，特別是涉及一種可拼接式大面積場發(fā)射 平面光源。
背景技術(shù)：
近年來，平面光源在眾多領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，尤其在信息顯示領(lǐng)域。場發(fā)射平面光 源作為一種綠色節(jié)能照明光源，其原理是利用平面上陰極材料在電場作用下轟擊陽極的熒 光粉，而發(fā)出均勻可見光。目前大面積的平面光源主要采用多支傳統(tǒng)的熒光燈或半導(dǎo)體發(fā)光二極管組裝而 成，用于室外大面積照明或顯示。但是，熒光燈和半導(dǎo)體發(fā)光二極管分別存在環(huán)境污染和成 本高等缺點，限制了它們在大面積照明或顯示上的應(yīng)用。場發(fā)射平面光源與其它平面型光 源相比，具有對比度高、視角廣、亮度高、能耗低、響應(yīng)時間短且工作溫度范圍寬等優(yōu)點。然而，目前的大面積的場發(fā)射平面光源也存在著一些問題。一般大面積的場發(fā)射 平面光源需要較多的真空支柱作為陰極和陽極的隔離支柱，這就導(dǎo)致在場發(fā)射過程中，易 在隔離支柱處造成電荷的空間積累，從而影響器件的壽命和平面光源的亮度均勻性等平面 光源的性能。目前，場發(fā)射平面光源為獲得長壽命可靠工作所需采用的維持真空的措施主要是 在其內(nèi)部安裝吸氣劑，主要有兩種類型蒸散式和非蒸散式。蒸散式吸氣劑或非蒸散式吸氣 劑通常集中設(shè)于場發(fā)射平面光源側(cè)端部位置。但是吸氣劑的這種設(shè)置導(dǎo)致在場發(fā)射平面光 源內(nèi)部靠近吸氣劑的位置真空度較好，而在遠(yuǎn)離吸氣劑的位置真空度較差。一般說來，在遠(yuǎn) 離吸氣劑位置約5厘米處，其真空度約下降了三個數(shù)量級，已不能滿足場發(fā)射平面光源正 常工作所應(yīng)具備的水平，難以獲得大面積、場發(fā)射均勻的平面光源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其無需真空隔離支 柱，避免了電荷的空間積累，且能有效地維持場發(fā)射平面光源內(nèi)部正常工作下的真空度，從 而場發(fā)射平面光源器件的壽命，同時提高場發(fā)射平面光源器件發(fā)光的均勻性。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的其包括若干個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元，所述若干 個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元相互獨(dú)立設(shè)于一平面上并排列組合成為大面積場致發(fā) 射背光源；所述場發(fā)射光源單元包括陰極板、與陰極板相對應(yīng)的陽極板、用于封裝陰極和陽 極的邊封體、吸氣劑和排氣管；所述與陰極板相對應(yīng)的陽極板設(shè)于所述陰極板的上方，所述 邊封體設(shè)于所述陰極板和與陰極板相對應(yīng)的陽極板之間的周側(cè)，所述邊封體、所述陰極板 和與陰極板相對應(yīng)的陽極板共同構(gòu)成密封腔；所述吸氣劑設(shè)于所述密封腔內(nèi)，所述排氣管 設(shè)于所述場發(fā)射光源單元的密封腔周部。所述陰極板包括陰極基板、設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層和設(shè)于陰極導(dǎo)電層上的電子
發(fā)射層。
所述設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層是導(dǎo)電薄膜，所述導(dǎo)電薄膜是含有Cr、Cu、Ag、Fe、 Al、Ni、Au、Pt、Ti中的一種金屬元素的單層薄膜，或者是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、 Ti中的多種金屬元素的多層復(fù)合薄膜或合金薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、 Zn的氧化物、In的氧化物中的其中一種氧化物的半導(dǎo)體薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn 的氧化物、Zn的氧化物、In的氧化物中的多種氧化物組成的半導(dǎo)體薄膜。所述電子發(fā)射層的材料為零維納米材料或者一維納米材料或者二維納米材料。所述與陰極板相對應(yīng)的陽極板包括陽極基板、設(shè)于陽極基板上的導(dǎo)電層、設(shè)于陽 極導(dǎo)電層上的熒光粉層和設(shè)置熒光粉層上的鋁膜。所述設(shè)于陽極基板上的導(dǎo)電層是導(dǎo)電薄膜，所述導(dǎo)電薄膜是含有Cr、Cu、Ag、Fe、 Al、Ni、Au、Pt、Ti中的一種金屬元素的單層薄膜，或者是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、 Ti中的多種金屬元素的多層復(fù)合薄膜或合金薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、 Zn的氧化物、In的氧化物中的其中一種氧化物的半導(dǎo)體薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn 的氧化物、Zn的氧化物、In的氧化物中的多種氧化物組成的半導(dǎo)體薄膜。所述吸氣劑是集中蒸散式吸氣劑或集中非蒸散式吸氣劑。本發(fā)明的優(yōu)點在于該拼接式大面積場發(fā)射平面光源無需真空隔離支柱解決了場 發(fā)射器件中真空隔離支柱存在電荷積累、真空度難以維持的問題，有效地延長了場發(fā)射照 明光源的壽命，提高了發(fā)光的均勻性，實現(xiàn)了大面積場 發(fā)射平面光源的照明應(yīng)用。同時，本 發(fā)明還能任意拆卸、更換拼接式大面積場發(fā)射平面光源中的各獨(dú)立的場發(fā)射光源單元。


圖1為實施例1中拼接式大面積場發(fā)射平面光源示意圖； 圖2為實施例1中單個方形場發(fā)射光源單元的結(jié)構(gòu)剖視圖； 圖3為實施例1中單個方形場發(fā)射光源單元的陰極示意圖； 圖4為實施例2中拼接式大面積場發(fā)射平面光源示意圖5為實施例2中單個圓形狀場發(fā)射光源單元的立體分解示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。參閱圖1和圖2，圖1為本實施例的一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，圖2為本 實施例的單個方形場發(fā)射光源單元的結(jié)構(gòu)剖視圖。在本實施例中，該拼接式大面積場發(fā)射 平面顯示光源10包括25個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元11，所述25個無真空隔離支柱 場發(fā)射光源單元11相互獨(dú)立設(shè)于一平面上，并排列成5行5列，組合成為拼接式大面積場 致發(fā)射背光源10 ；其中無真空隔離支柱的場發(fā)射光源單元11包括陰極板21，與陰極板相對 應(yīng)的陽極板20，設(shè)于陰極板21與陽極板20之間的用于封裝陰極和陽極并在該場發(fā)射光源 單元內(nèi)部形成一密封空間的邊封體22、吸氣劑23、排氣管24。所述與陰極板相對應(yīng)的陽極 板20設(shè)于所述陰極板21的上方，所述邊封體22設(shè)于所述陰極板21和與陰極板相對應(yīng)的 陽極板20之間的周側(cè)，所述邊封體22、所述陰極板21和與陰極板相對應(yīng)的陽極板20共同 構(gòu)成密封腔；所述吸氣劑23設(shè)于所述密封腔內(nèi)的陽極板的中央，所述排氣管24設(shè)于所述場 發(fā)射光源單元的陽極板20上，用以在封裝時將密封腔中的氣體排出。
所述陰極板21包括方形的陰極基板212、設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層211和設(shè)于陰 極導(dǎo)電層上的電子發(fā)射層210 ；所述電子發(fā)射層材料是碳納米管發(fā)射材料，其是通過電泳 沉積工藝，將碳納米管發(fā)射材料轉(zhuǎn)移到設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層211上，形成電子發(fā)射層 210。所述陰極基板212是方形的透明玻璃基板，所述設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層211是 線狀銀漿導(dǎo)電層(導(dǎo)電銀薄膜)。該線狀的銀漿導(dǎo)電層是通過感光銀漿通過光刻工藝制備或 者通過直接絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電銀漿制備而成。所述與陰極相對應(yīng)的陽極板20包括方形的陽極基板200、設(shè)于陽極基板上的導(dǎo)電層201、設(shè)于陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層202和設(shè)置熒光粉層上的鋁膜203。所述方形的陽極 基板200是透明玻璃基板，設(shè)于陽極基板上的導(dǎo)電層201，所述導(dǎo)電層201是ITO透明導(dǎo)電 薄膜。所述設(shè)于陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層202，選用高光電轉(zhuǎn)換效率、低應(yīng)用電壓及長余輝 并且含有R、G、B彩色熒光粉。所述設(shè)于熒光粉層上的鋁膜203可以防止熒光粉在電子束轟 擊過程中過早老化，同時提高光源亮度。本實施例1中的邊封體包含堅固的玻璃條和低熔點玻璃粉，其用于支撐陰極板21 和與陰極相對應(yīng)的陽極板20，使場發(fā)射光源單元能夠承受住外界壓力。本實施例中，所述吸氣劑23是集中非蒸散式吸氣劑。在本實施例中，單個場發(fā)射光源單元的陰極基板和陽極基板的形狀為方形，拼接 式大面積場發(fā)射平面顯示光源10使用時，陰極電子發(fā)射層210在陽極板20和陰極板21間 的電場作用下發(fā)射電子，電子撞擊陽極板20中的熒光粉層203，從而使熒光粉層203發(fā)光， 形成光源。另外，本實施例是將25個相互獨(dú)立的場發(fā)射光源單元排成5行5列的大面積方形 場發(fā)射平面光源，其也可以根據(jù)實際顯示光源面積的要求，將相互獨(dú)立的場發(fā)射光源單元 拼接成不同面積、不同形狀的平面光源，以符合不同場合下的應(yīng)用。實施例2
參閱圖4和圖5，圖4表示本發(fā)明實施例2中拼接式大面積場發(fā)射平面顯示光源示意 圖，圖5表示單個圓形狀場發(fā)射光源單元的立體分解示意圖。在本實施例中，該拼接式大面 積場發(fā)射平面顯示光源40包括40個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元41，所述40個無真 空隔離支柱場發(fā)射光源單元41相互獨(dú)立設(shè)于一平面上，并排列成5行8列，組合成為拼接 式大面積場致發(fā)射背光源40 ；其中無真空隔離支柱的場發(fā)射光源單元41 ；所述無真空隔離 支柱的場發(fā)射光源單元41包括陰極板51，與陰極相對應(yīng)的陽極板50，設(shè)于陰極板51與陽 極板50之間的用于封裝陰極和陽極并在該場發(fā)射光源單元內(nèi)部形成一密封空間的邊封體 52、吸氣劑53、排氣管54。所述與陰極板相對應(yīng)的陽極板50設(shè)于所述陰極板51的上方，所 述邊封體52設(shè)于所述陰極板51和與陰極板相對應(yīng)的陽極板50之間的周側(cè)，所述邊封體 22、所述陰極板51和與陰極板相對應(yīng)的陽極板50共同構(gòu)成密封腔；所述吸氣劑53設(shè)于所 述密封腔內(nèi)的陽極板50的中央，所述排氣管54設(shè)于所述場發(fā)射光源單元的陽極板50上， 用以在封裝時將密封腔中的氣體排出。所述陰極板51包括圓形的陰極基板512、設(shè)置在陰極基板上的導(dǎo)電層511和設(shè)置 在陰極導(dǎo)電層上的電子發(fā)射層510。所述電子發(fā)射層510電子發(fā)射層材料是氧化鋅發(fā)射材 料，其是通過電泳沉積工藝，將氧化鋅發(fā)射材料轉(zhuǎn)移到設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層511上，形成電子發(fā)射層510。所述陰極基板512是圓形的透明玻璃基板，所述設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層511是 圓形面銀漿導(dǎo)電層(導(dǎo)電銀膜)，其中銀漿導(dǎo)電層是通過絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電銀漿制備而成。所述與陰極相對應(yīng)的陽極板50包括圓形狀的陽極基板500、設(shè)置在陽極基板上的 圓形面導(dǎo)電層501、設(shè)于陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層502和設(shè)于熒光粉層上的鋁膜503。所述 圓形陽極基板500是透明玻璃基板，所述設(shè)于陽極基板上的導(dǎo)電層501是ITO透明導(dǎo)電薄 膜。所述設(shè)于陽極導(dǎo)電層上的熒光粉層502，選用高光電轉(zhuǎn)換效率、低應(yīng)用電壓及長余輝并 且含有R、G、B彩色熒光粉。所 述設(shè)于熒光粉層上的鋁膜503可以防止熒光粉在電子束轟擊 過程中的過早老化，同時提高光源亮度。本實施例2中的邊封體包含堅固的玻璃條和低熔點玻璃粉，其用于支撐陰極板51 和與陰極相對應(yīng)的陽極板50，使場發(fā)射光源單元能夠承受住外界壓力。本實施例中，所述吸氣劑53是集中非蒸散式吸氣劑。在本實施例中，單個場發(fā)射光源單元的陰極基板和陽極基板的形狀為圓形，拼接 式大面積場發(fā)射平面顯示光源40使用時，陰極電子發(fā)射層510在陽極板50和陰極板51間 的電場作用下發(fā)射電子，電子撞擊陽極板50中的熒光粉層503，從而使熒光粉層503發(fā)光， 形成光源。另外，本實施例是將40個相互獨(dú)立的場發(fā)射光源單元排成5行5列的大面積圓形 場發(fā)射平面光源，其也可以根據(jù)實際顯示光源面積的要求，將相互獨(dú)立的場發(fā)射光源單元 拼接成不同面積、不同形狀的平面光源，以符合不同場合下的應(yīng)用。需要指出的是，上述實施例中的設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層也可以是CrCuCr導(dǎo)電 層，其中該CrCuCr導(dǎo)電層可通過光刻工藝制備而成；上述實施例中的陰極導(dǎo)電層上的電子 發(fā)射層還可以選用納米纖維、氧化鎂、氧化鋅、氧化錫或者相近的納米發(fā)射材料；上述實施 例中的吸氣劑還可以是蒸散式吸氣劑；上述實施例中的吸氣劑還可以放置于所述密封腔 內(nèi)的其他位置；上述實施例中的排氣管還可以設(shè)于所述場發(fā)射光源單元周側(cè)的所述邊封 體上，或者設(shè)于陰極板上；上述實施例中設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電薄膜還可以是含有Cr、Cu、 Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、Ti中的一種金屬元素的單層薄膜，或者是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、 Au、Pt、Ti中的多種金屬元素的多層復(fù)合薄膜或合金薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的 氧化物、Zn的氧化物、In的氧化物中的其中一種氧化物的半導(dǎo)體薄膜，或者是含有具有導(dǎo) 電性的Sn的氧化物、Zn的氧化物、In的氧化物中的多種氧化物組成的半導(dǎo)體薄膜；上述實 施例中設(shè)于陽極基板上的導(dǎo)電薄膜，還可以是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、Ti中的一 種金屬元素的單層薄膜，或者是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、Ti中的多種金屬元素 的多層復(fù)合薄膜或合金薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、Zn的氧化物、In的氧 化物中的其中一種氧化物的半導(dǎo)體薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、Zn的氧化 物、In的氧化物中的多種氧化物組成的半導(dǎo)體薄膜。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其特征在于其包括若干個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元，所述若干個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元相互獨(dú)立設(shè)于一平面上并排列組合成為大面積場致發(fā)射背光源；所述場發(fā)射光源單元包括陰極板、與陰極板相對應(yīng)的陽極板、用于封裝陰極和陽極的邊封體、吸氣劑和排氣管；所述與陰極板相對應(yīng)的陽極板設(shè)于所述陰極板的上方，所述邊封體設(shè)于所述陰極板和與陰極板相對應(yīng)的陽極板之間的周側(cè)，所述邊封體、所述陰極板和與陰極板相對應(yīng)的陽極板共同構(gòu)成密封腔；所述吸氣劑設(shè)于所述密封腔內(nèi)，所述排氣管設(shè)于所述場發(fā)射光源單元的密封腔周部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其特征在于所述陰極板 包括陰極基板、設(shè)于陰極基板上的導(dǎo)電層和設(shè)于陰極導(dǎo)電層上的電子發(fā)射層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其特征在于所述設(shè)于陰 極基板上的導(dǎo)電層是導(dǎo)電薄膜，所述導(dǎo)電薄膜是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、Ti中的 一種金屬元素的單層薄膜，或者是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、Ti中的多種金屬元素 的多層復(fù)合薄膜或合金薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、Zn的氧化物、In的氧 化物中的其中一種氧化物的半導(dǎo)體薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、Zn的氧化 物、In的氧化物中的多種氧化物組成的半導(dǎo)體薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其特征在于所述電子發(fā) 射層的材料為零維納米材料或者一維納米材料或者二維納米材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其特征在于所述與陰極 板相對應(yīng)的陽極板包括陽極基板、設(shè)于陽極基板上的導(dǎo)電層、設(shè)于陽極導(dǎo)電層上的熒光粉 層和設(shè)置熒光粉層上的鋁膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其特征在于所述設(shè)于陽 極基板上的導(dǎo)電層是導(dǎo)電薄膜，所述導(dǎo)電薄膜是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、Ti中的 一種金屬元素的單層薄膜，或者是含有Cr、Cu、Ag、Fe、Al、Ni、Au、Pt、Ti中的多種金屬元素 的多層復(fù)合薄膜或合金薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、Zn的氧化物、In的氧 化物中的其中一種氧化物的半導(dǎo)體薄膜，或者是含有具有導(dǎo)電性的Sn的氧化物、Zn的氧化 物、In的氧化物中的多種氧化物組成的半導(dǎo)體薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其特征在于所述吸氣劑 是集中蒸散式吸氣劑或集中非蒸散式吸氣劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種拼接式大面積場發(fā)射平面光源，其包括若干個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元，所述若干個無真空隔離支柱場發(fā)射光源單元相互獨(dú)立設(shè)于一平面上并排列組合成為大面積場致發(fā)射背光源；所述場發(fā)射光源單元包括陰極板、與陰極板相對應(yīng)的陽極板、用于封裝陰極和陽極的邊封體、吸氣劑和排氣管。該拼接式大面積場發(fā)射平面光源無需真空隔離支柱解決了場發(fā)射器件中真空隔離支柱存在電荷積累、真空度難以維持的問題，有效地延長了場發(fā)射照明光源的壽命，提高了發(fā)光的均勻性，實現(xiàn)了大面積場發(fā)射平面光源的照明應(yīng)用。
文檔編號H01J63/06GK101819915SQ201010165819
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月8日
發(fā)明者葉蕓, 張永愛, 游玉香, 胡利勤, 郭太良 申請人:福州大學(xué)