[发明专利]一种场发射平面光源及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，特别涉及一种场发射平面光源及其制备方法。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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。本发明还提供了该场发射平面光源的制备方法。

本发明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；

所述阴极依次包括阴极发射结构、阴极导电层和阴极基板，所述阴极发射结构包括设置在所述阴极导电层上表面的弧形突起以及设置在所述弧形突起上表面的阴极发射体。

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，所述阴极发射结构与所述栅极通孔、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，所述弧形突起的材质为不锈钢，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弧形突起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。

本发明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设置弧形突起，随后在弧形突起上设置阴极发射体，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。