[发明专利]使用碳纳米管的白光源及其制造方法

说明书

本发明涉及一种白光源，更具体地，涉及一种制造具有良好的照明功效的白光源的方法。

一种典型的白光源是荧光灯。荧光灯根据放电效应下荧光体会发光设计。荧光灯具有照明度低的缺陷。而且，荧光灯的体积很难缩小，其操作电压很难降低。不仅如此，随着使用时间的延长，荧光灯的照明度降低。因此，荧光灯的稳定性和可靠性就大打折扣，其生命周期也短。

为解决上述问题，本发明的一个特征是提供一种白光源，它具有良好的电场电子发射效率，因而即使施加电压较低也能获得大发射电流，并且每单位面积具有很高密度的电子发射器，以获得良好的照明功效，同时提供其制造方法。

为了获得上述特征，本发明提供了一种白光源，包括：金属薄膜，用作阴极，该金属薄膜形成在一下部基片上；导电聚合物薄膜图案，形成在金属薄膜上；碳纳米管，用于发射电子，该碳纳米管基本垂直固定在导电聚合物薄膜图案上，从而其一端露出导电聚合物薄膜图案的表面；定距件，安装在金属薄膜上；透明的上部基片，其上形成连接荧光体的透明电极，该透明的上部基片安装在定距件上，以便荧光体正对碳纳米管。

荧光体由(3Ca₃(PO₄)₂CaFCl／Sb，Mn)制成，以产生白光，或由Y₂O₃∶Eu，CeMaA₁₁O₁₉∶Tb和BaMg₂Al₁₆O₇∶Eu制成，以产生基于三种混合发射光谱的白光。

本发明还提供一种制造白光源的方法。在一下部基片上形成用作阴极的金属薄膜。在金属薄膜上形成具有多个选择性地暴露金属薄膜的孔的绝缘薄膜图案。在这些孔内填充导电聚合物薄膜图案。将碳纳米管散布在这些孔中，并沉入导电聚合物薄膜图案里，以便碳纳米管直立，且露出一端。固化导电聚合物薄膜图案，以固结沉入的碳纳米管和导电聚合物薄膜图案。将定距件安装在导电薄膜图案上。将带有连接荧光体的透明电极的透明上部基片安装在定距件上，以便荧光体正对碳纳米管，最后对该透明的上部基片与下部基片进行封装。

碳纳米管可以通过在下部基片上施加偏置直流或超声波来散布在孔中。荧光体由(3Ca₃(PO₄)₂CaFCl／Sb，Mn)制成，以产生白光，或由Y₂O₃∶Eu，CeMaA₁₁O₁₉∶Tb和BaMg₂Al₁₆O₇∶Eu制成，以产生基于三种混合发射光谱的白光。

根据本发明，可以提供具有良好照明功效的白光源。

通过参照如下附图详细说明本发明的优选实施例，本发明的上述特征和优势将会更加明显。

图1是按照本发明的一个实施例的白光源的剖示图；

图2到图7是解释制造按照本发明的实施例的白光源的方法的剖示图。

下面将参考附图，对本发明的一个实施例进行详尽的描述。本发明并不局限于下面的实施例，在本发明的精神和范围内可以做出多种变型。提供本发明的实施例是为了向本领域技术人员更透彻的解释本发明。在附图中，元件的形状为清楚起见进行了放大，相同的参考数字表示相同的元件。同样，当一个薄膜被描述为在另一薄膜或一半导体基片上时，它可以是直接置于该另一层或该半导体基片上，或者其间可以存在一层间薄膜。

本发明提供了使用碳纳米管的白光源和相应的制造方法。众所周知，碳纳米管是微观构建的，使单个碳原子同三个相邻的碳原子相连，通过碳原子之间的连接形成六边形的环，继而由重复的六边形环组成的象蜂窝一样的平面被卷起来形成圆筒形。这种圆筒结构的特征是：直径通常为几到几十纳米，长度为直径的几十到几千倍。

因此，碳纳米管尖端的直径为几到几十纳米，从而实现了很高的电场电子发射效率。因此，可以在较低的施加电压下获得大量的发射电流。不仅如此，碳纳米管可以在单位面积上进行高密度的排列，以得到很高的尖端密度，进而获得良好的照明功效。

图1是用于说明根据本发明的一个实施例的白光源的剖示图。参照图1，根据本发明的实施例的白光源包括：位于下部基片100上的用作阴极的金属薄膜200和导电聚合物薄膜图案400，以及垂直或倾斜地植于导电聚合物薄膜图案400中的碳纳米管500。