專利名稱：一種場發(fā)射燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈管，特別涉及一種場發(fā)射燈管。
背景技術(shù)：
日光燈管為日常生活必需品，現(xiàn)有的日光燈管是通過管內(nèi)的汞蒸氣受激發(fā)，發(fā)出紫外光進而激發(fā)熒光層發(fā)光，以實現(xiàn)照明。由于這種燈管使用的汞蒸氣對人體和環(huán)境有害，所以人們一直在尋找對環(huán)境友好的可以代替日光燈管的新型光源。
近幾年隨著對碳納米管場發(fā)射性質(zhì)及其應(yīng)用的深入研究，人們已經(jīng)制造出可以實用的二極型的用碳納米管作為發(fā)射體的場發(fā)射燈管。
請參閱圖1，瑞士Mirko Croci，Imad Arfaoui等人在《MicroelectronicsJournal》，35，(2004)，P329-336發(fā)表的《A Fully Sealed Luminescent Tube BasedOn Carbon Nanotube Field Emission》文章揭露一種采用碳納米管作為發(fā)射體的場發(fā)射燈管。該場發(fā)射燈管20結(jié)構(gòu)如下一兩端開口的玻璃圓柱外殼21，具有多個連接口(Feedthrough)211，212，213，214；在該玻璃圓柱外殼21內(nèi)壁形成一導(dǎo)電層22，在該導(dǎo)電層22表面形成一熒光層23；與該玻璃圓柱外殼兩開口相配套的第一金屬封裝板27和第二金屬封裝板28；一陰極固定柱241設(shè)置于第一金屬封裝板27；一陰極引線柱242設(shè)置于第二金屬封裝板28，一陰極燈絲24固定于該陰極固定柱241和該陰極引線柱242，其中間還設(shè)有一彈簧243，在陰極燈絲24表面形成一碳納米管層(圖未示)；在靠近第二金屬封裝板28一端，玻璃圓柱外殼21內(nèi)壁的導(dǎo)電層22和熒光層23末端還設(shè)置一陽極環(huán)25，通過附近的連接口212連線于陽極(圖未示)；固定于第一金屬封裝板27的多個消氣劑29連線于附近連接口211，213；一排氣管26設(shè)置于該第二金屬封裝板28。
上述場發(fā)射燈管20只要在陰極引線柱242加合適負電壓，陽極(圖未示)接零電位，這樣就可以在陰極燈絲24的表面形成一個很強的足以使陰極燈絲24表面的碳納米管發(fā)射電子的電場，從碳納米管發(fā)射出的電子轟擊到位于玻璃圓柱外殼21內(nèi)壁的熒光層23上發(fā)光，實現(xiàn)照明。
然而，這種燈管的兩端均是開口結(jié)構(gòu)，需要與兩金屬封裝板進行封裝，這種兩端均需封裝的結(jié)構(gòu)對封裝工藝要求較高，不利于生產(chǎn)成本的降低。
有鑒于此，提供一種只需一端封口的場發(fā)射燈管實為必要。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種只需一端封口的場發(fā)射燈管。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種場發(fā)射燈管，其包括一外殼，一形成于該外殼內(nèi)壁的陽極層，一形成于該陽極層表面的熒光層，一陰極燈絲，其表面形成碳納米管層，其特征在于該外殼包括一封閉端和一開口端，以及一與開口端相配套的封裝板，一陰極引線柱設(shè)置于該封裝板，一陰極固定柱設(shè)置于該外殼封閉端，一陽極引線環(huán)設(shè)置于該外殼開口端附近并與該陽極層緊密接觸，一陽極引線柱設(shè)置于該封裝板并與該陽極引線環(huán)電連接，該陰極燈絲固定于該陰極固定柱和該陰極引線柱之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的場發(fā)射燈管由于只有一個封裝口，所以只需一端封裝，可以有效簡化封裝工藝、提高成品率和降低生產(chǎn)成本。由于本發(fā)明在制造的過程中沒有使用任何有毒物質(zhì)，使得本發(fā)明對環(huán)境是友好的，可以取代日光燈成為一種新型的光源。由于本發(fā)明燈管使用冷陰極，所以其電能利用率比較高，有一定的節(jié)能效果。

圖1是現(xiàn)有采用碳納米管作為發(fā)射體的場發(fā)射燈管結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明場發(fā)射燈管的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
請參閱圖2，本發(fā)明的場發(fā)射燈管30包括一玻璃外殼31，該玻璃外殼31包括一封閉端和一開口端；一與該玻璃外殼31開口端相配套的絕緣封裝板38；一設(shè)置于該玻璃外殼31封閉端中心的陰極固定柱341；一設(shè)置于該封裝板38中心并延伸出管外的陰極引線柱342；一固定于該陰極固定柱341和該陰極引線柱342之間的陰極燈絲34，其表面覆蓋碳納米管層(圖未示)；一形成于該玻璃外殼31內(nèi)壁的陽極層32；一形成于該陽極層32表面的熒光層33；一設(shè)置于該玻璃外殼31開口端附近并與陽極層32緊密接觸的陽極引線環(huán)321；一設(shè)置于該封裝板38并與陽極引線環(huán)321相連接并延伸出管外的陽極引線柱322；一設(shè)置于該封裝板的排氣管36。
本發(fā)明的場發(fā)射燈管30的玻璃外殼31為管狀結(jié)構(gòu)，玻璃外殼31的封閉端為半圓形結(jié)構(gòu)。該陰極固定柱341通過絕緣介質(zhì)344與玻璃外殼31固定，并使其與玻璃外殼31內(nèi)壁的陽極層32絕緣。該玻璃外殼31的直徑范圍為2毫米～40毫米，長度可根據(jù)實際需要進行設(shè)計。
在管狀結(jié)構(gòu)的玻璃外殼31內(nèi)壁上形成的陽極層32可以為ITO膜，熒光層33可采用白色或彩色熒光層。為了控制陽極層32的電壓，在玻璃外殼31開口端靠近封裝板38的玻璃外殼31內(nèi)壁有一裸露的陽極層32’。該陽極引線環(huán)321設(shè)置在該陽極層32’的表面，使陽極層32’與陽極引線環(huán)321緊密接觸，形成良好的電連接。該陽極引線環(huán)321與設(shè)置在封裝板38的陽極引線柱322相電性連接，以控制陽極層32的電壓。
本發(fā)明的場發(fā)射燈管30的陰極燈絲34由金屬材料制成的，其直徑大于0.3毫米。該陰極燈絲34的表面通過CVD法或電泳沉積法形成一碳納米管層(圖未示)。該陰極燈絲34一端可進一步通過一彈簧343固定于陰極固定柱341和陰極引線柱342之間。當陰極燈絲34在連接(關(guān)閉)電源受熱(冷卻)情況下，陰極燈絲34將產(chǎn)生熱脹(冷縮)作用，彈簧343可起到調(diào)節(jié)和平衡作用，另外，該彈簧343的高度以低于陽極引線環(huán)321的高度為佳。
本發(fā)明的場發(fā)射燈管30進一步包括一消氣劑37，用于吸附場發(fā)射燈管30內(nèi)殘余氣體，維持場發(fā)射燈管30內(nèi)部的真空度。該消氣劑37為一層導(dǎo)電薄膜，通過高頻蒸鍍形成于封裝板38內(nèi)表面和陽極引線環(huán)321上。鍍膜時需保證該消氣劑37不能覆蓋熒光層33，也不能使陰極引線柱342和陽極引線柱322短路。
本發(fā)明的場發(fā)射燈管30使用的封裝板38為絕緣材料制成，與該玻璃外殼31在封結(jié)處35通過低熔點玻璃進行封裝。然后，該排氣管36外接真空泵，用以場發(fā)射燈管30抽真空。封裝時，先通過排氣管36使場發(fā)射燈管30達到一定的真空度后進行最后封裝。
本發(fā)明所述場發(fā)射燈管30工作時，可在陰極引線柱342加負的合適的直流或脈沖電壓，陽極引線柱322接零電位，這樣可以在陰極燈絲34的表面形成一個很強的足以使碳納米管發(fā)射電子的電場，從陰極發(fā)射出的電子經(jīng)過陽極層32電壓加速后轟擊到熒光層33上激發(fā)熒光材料發(fā)光。
本發(fā)明的場發(fā)射燈管由于采用了只有一端開口的玻璃外殼，使得排氣封裝工藝變得簡單，從而使場發(fā)射燈管成品率得以提高，并降低生產(chǎn)成本。由于本發(fā)明在制造的過程中沒有使用任何有毒物質(zhì)，使得本發(fā)明對環(huán)境是友好的，可以取代日光燈成為一種新型的光源。由于本發(fā)明使用的是冷陰極，故其電能利用率比較高，有一定的節(jié)能效果。
權(quán)利要求
1.一種場發(fā)射燈管，其包括一外殼，一形成于該外殼內(nèi)壁的陽極層，一形成于該陽極層表面的熒光層，一陰極燈絲，其表面形成碳納米管層，其特征在于該外殼包括一封閉端和一開口端，以及一與開口端相配套的封裝板，一陰極引線柱設(shè)置于該封裝板，一陰極固定柱設(shè)置于該外殼封閉端，一陽極引線環(huán)設(shè)置于該外殼開口端附近并與該陽極層緊密接觸，一陽極引線柱設(shè)置于該封裝板并與該陽極引線環(huán)電連接，該陰極燈絲固定于該陰極固定柱和該陰極引線柱之間。
2.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于該外殼為管狀透明玻璃。
3.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于該外殼的直徑范圍為2毫米～40毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于該陰極燈絲為金屬絲。
5.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于該陰極燈絲直徑大于0.3毫米。
6.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于該陰極燈絲一端進一步連接一彈簧固定于陰極固定柱和陰極引線柱之間。
7.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于場發(fā)射燈管進一步包括一設(shè)置于該封裝板的排氣管。
8.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于場發(fā)射燈管進一步包括一消氣劑形成于該封裝板或陽極引線環(huán)表面。
9.如權(quán)利要求1所述的場發(fā)射燈管，其特征在于該外殼開口端與封裝板通過絕緣玻璃進行封裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及提供的一種場發(fā)射燈管，其包括一外殼，一形成于該外殼內(nèi)壁的陽極層，一形成于該陽極層表面的熒光層，一陰極燈絲，其表面形成碳納米管層，其特征在于該外殼包括一封閉端和一開口端，以及一與開口端相配套的封裝板，一陰極引線柱設(shè)置于該封裝板，一陰極固定柱設(shè)置于該外殼封閉端，一陽極引線環(huán)設(shè)置于該外殼開口端附近并與該陽極層緊密接觸，一陽極引線柱設(shè)置于該封裝板并與該陽極引線環(huán)電連接，該陰極燈絲固定于該陰極固定柱和該陰極引線柱之間。本發(fā)明的場發(fā)射燈管由于只需一端封裝，可有效簡化封裝工藝、提高成品率和降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01J61/06GK1725428SQ200410050819
公開日2006年1月25日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者魏洋, 柳鵬, 盛雷梅, 劉亮, 胡昭復(fù), 郭彩林, 陳丕瑾, 范守善 申請人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司