場發(fā)射平面光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種場發(fā)射平面光源。該場發(fā)射平面光源包括陽極、出光板、散熱裝置、兩個(gè)陰極和兩個(gè)電子束發(fā)射體。陽極包括陽極基板及層疊于陽極基板上的發(fā)光層；出光板與發(fā)光層相對(duì)；散熱裝置設(shè)置于陽極基板遠(yuǎn)離發(fā)光層的一側(cè)；每個(gè)陰極包括陰極基板，陰極基板分別連接陽極基板和出光板，兩個(gè)陰極基板相對(duì)陽極基板傾斜設(shè)置，且每個(gè)陰極基板上設(shè)置有陰極引出電極；每個(gè)電子束發(fā)射體包括具有弧形面的襯底，兩個(gè)襯底分別設(shè)置于兩個(gè)陰極的陰極基板上并與所述陰極引出電極接觸，兩個(gè)襯底的弧形面相對(duì)，且均朝向發(fā)光層。該場發(fā)射平面光源在保證出光效果的同時(shí)，散熱裝置有利于陽極的散熱，使場發(fā)射平面光源的散熱性能較好。
【專利說明】場發(fā)射平面光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電光源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種場發(fā)射平面光源。
【背景技術(shù)】
[0002]場發(fā)射平面光源，因具有節(jié)能、環(huán)保、能夠在惡劣環(huán)境下工作(如高低溫度環(huán)境)、輕薄等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于各個(gè)照明領(lǐng)域。場發(fā)射平面光源與傳統(tǒng)的背光模塊相比，不僅構(gòu)造簡單，而且節(jié)能、體積小、易于大面積平面化、亮度高，符合了未來平面光源的發(fā)展需求。盡管場發(fā)射平面光源在未來的市競爭中具有不可替代的優(yōu)勢，然而，其在實(shí)際應(yīng)用上存在一些問題需要解決。
[0003]傳統(tǒng)的場發(fā)射平面光源通常包括帶有發(fā)射極的陰極基板、涂覆發(fā)光層的陽極基板和支撐體。陰極基板和陽極基板平行相對(duì)設(shè)置并保持一定的間隔，四周封接，中間為真空空間。將其應(yīng)用于液晶顯示器件的背光模塊中時(shí)，場發(fā)射光源的陽極基板靠近液晶面板，被夾在陰極基板和液晶面板之間。陽極基板長期受到陰極基板發(fā)射的電子束轟擊作用下會(huì)溫度增加，產(chǎn)生的熱量難以輻射出去，影響液晶面板的壽命，同時(shí)也會(huì)引起陽極基板的受熱變形甚至破裂。此外應(yīng)用到照明領(lǐng)域的場發(fā)射平面光源同樣面臨著散熱所帶來的問題。陽極基板在電子束長期轟擊作用下，所產(chǎn)生的高溫容易變形，改變陰陽極間距，進(jìn)而影響陰極基板表面的電場分布，不利于器件的壽命及穩(wěn)定性。由于陽極基板是出光面，不方便在其上面加上合適的散熱裝置，導(dǎo)致場發(fā)射平面光源的散熱性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的場發(fā)射平面光源散熱性較差的問題，提供一種散熱性較好的場發(fā)射平面光源。
[0005]一種場發(fā)射平面光源，包括:
[0006]陽極，包括陽極基板及層疊于所述陽極基板上的發(fā)光層；
[0007]出光板，與所述發(fā)光層相對(duì)；
[0008]散熱裝置，設(shè)置于所述陽極基板遠(yuǎn)離所述發(fā)光層的一側(cè)；
[0009]兩個(gè)陰極，每個(gè)陰極包括陰極基板，每個(gè)陰極基板分別連接所述陽極基板和出光板，兩個(gè)陰極基板相對(duì)所述陽極基板傾斜設(shè)置，且所述每個(gè)陰極基板上設(shè)置有陰極引出電極；及
[0010]兩個(gè)電子束發(fā)射體，每個(gè)電子束發(fā)射體包括具有弧形面的襯底，兩個(gè)襯底分別設(shè)置于所述兩個(gè)陰極的陰極基板上并與所述陰極引出電極接觸，所述兩個(gè)襯底的弧形面相對(duì)，且均朝向所述發(fā)光層。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述兩個(gè)陰極以穿過所述陽極基板的幾何中心、且與所述陽極基板垂直的軸線為對(duì)稱軸，對(duì)稱地設(shè)置于所述陽極的一側(cè)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述每個(gè)陰極還包括兩個(gè)金屬片柵極，所述陰極基板上設(shè)置有兩個(gè)柵極引出電極，所述兩個(gè)柵極引出電極分別與所述兩個(gè)金屬片柵極連接，所述襯底設(shè)置于所述兩個(gè)金屬片柵極之間。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述襯底為半圓柱形或半橢圓柱形且所述襯底的與弧形面相對(duì)的平面與所述陰極引出電極接觸，所述襯底的弧形面上形成有納米材料層。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陰極基板設(shè)置有所述襯底的表面與所述發(fā)光層的與所述出光板相對(duì)的表面所成的角度為30°?60°。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬片柵極為弧形金屬片。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述納米材料層由碳納米管、碳納米墻、氧化鋅納米線、氧化鋅納米棒、四角形納米氧化鋅或氧化鐵納米線形成。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陽極還包括導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層層疊于所述陽極基板上，所述發(fā)光層層疊于所述導(dǎo)電層上。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述陽極還包括反光層，所述反光層層疊于所述導(dǎo)電層上，所述發(fā)光層層疊于所述反光層上。
[0019]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括支撐隔離體，所述支撐隔離體連接所述陽極和透明出光板，且所述陽極、出光板及支撐隔離體圍成收容腔，所述陰極和電子束發(fā)射體收容于所述收容腔中。
[0020]該場發(fā)射平面光源避免了采用傳統(tǒng)的陰極與陽極平行相對(duì)設(shè)置以實(shí)現(xiàn)發(fā)光及同時(shí)必須將陽極遠(yuǎn)離陰極的表面作為出光面的問題，避免將陽極遠(yuǎn)離陰極的表面作為出光面，從而可以在陽極遠(yuǎn)離反光層的一側(cè)上設(shè)置散熱裝置，在保證出光效果的同時(shí)，散熱裝置有利于陽極的散熱，使場發(fā)射平面光源的散熱性能較好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為一實(shí)施方式的場發(fā)射平面光源的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1所示的場發(fā)射平面光源的陰極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為圖1的局部放大圖；
[0024]圖4為圖1所示的場發(fā)射平面光源的另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0026]請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的場發(fā)射平面光源100，包括陽極10、出光板20、散熱裝置30、兩個(gè)陰極40和兩個(gè)電子束發(fā)射體50。
[0027]陽極10包括依次層疊的陽極基板11、導(dǎo)電層12、反光層13和發(fā)光層14。
[0028]陽極基板11為玻璃基板。本實(shí)施方式中，陽極基板11為長方形玻璃基板。在其他實(shí)施方式中，根據(jù)實(shí)際需要，陽極基板11可以為圓形玻璃基板、橢圓形玻璃基板、正方形玻璃基板等。
[0029]導(dǎo)電層12為金屬層或氧化銦錫(ITO)層。金屬層具體可以為鉻(cr)層、鑰(Mo)層或鋁(Al)層等。導(dǎo)電層12的厚度為50納米。[0030]反光層13為金屬鋁層，金屬鋁層的反光率高，使反光層13具有較高的反光率。反光層13的厚度為70納米。
[0031]發(fā)光層14由熒光粉形成。可以根據(jù)需要的出光顏色，選擇不同的熒光粉。發(fā)光層14的厚度為100納米。
[0032]出光板20為透明的玻璃基板。出光板20的形狀與陽極基板11的形狀相適配。出光板20與發(fā)光層14正對(duì),優(yōu)選地，出光板20與發(fā)光層14平行。
[0033]散熱裝置30設(shè)置于陽極基板11遠(yuǎn)離反光層13和發(fā)光層14的一側(cè)。散熱裝置30可以為散熱板、散熱管或散熱鰭片等。將散熱裝置30設(shè)置于陽極基板11上，能夠及時(shí)將陽極10上的熱量導(dǎo)走，避免陽極10受熱變形，有利于提高場發(fā)射平面光源100的穩(wěn)定性及使用壽命。
[0034]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2，陰極40包括陰極基板41、陰極引出電極42、兩個(gè)柵極引出電極43及兩個(gè)金屬片柵極44。
[0035]陰極基板41為玻璃基板。陰極引出電極42嵌入陰極基板41中，且陰極引出電極42的端面與陰極基板41處于同一平面上。
[0036]兩個(gè)柵極引出電極43部分嵌入陰極基板41上，并保持一定的距離，以相互絕緣。兩個(gè)金屬片柵電極44部分嵌入陰極基板41中，分別與兩個(gè)柵極引出電極43連接。在其他實(shí)施方式中，柵極引出電極43和金屬片柵電極44可以為一體式結(jié)構(gòu)，如為一體式金屬片，一體式金屬片有部分嵌入陰極基板41中，部分位于陰極基板41上方。
[0037]金屬片柵電極44優(yōu)選為弧形金屬片。
[0038]電子束發(fā)射體50包括襯底(圖未標(biāo))。襯底為半圓柱形或半橢圓柱形不銹鋼襯底。襯底通過與弧形面相對(duì)的平面平放于陰極基板41上，并位于兩個(gè)金屬片柵電極44之間。襯底的與弧形面相對(duì)的平面通過導(dǎo)電膠粘結(jié)于陰極基板41上并與陰極引出電極42接觸。
[0039]襯底的弧形面上形成有納米材料層(圖未示)。納米材料層為電子束發(fā)射體50的發(fā)射面。納米材料層由碳納米管、碳納米墻、氧化鋅納米線、氧化鋅納米棒、四角形納米氧化鋅或氧化鐵納米線形成。上述材料可以為準(zhǔn)一維型、錐形或準(zhǔn)一維型與錐形的復(fù)合型結(jié)構(gòu)。納米材料層的表面積與襯底的弧形面的面積相等。
[0040]優(yōu)選地，電子束發(fā)射體50左右兩側(cè)的兩個(gè)柵極引出電極43與電子束發(fā)射體50的距離相等，優(yōu)選為5毫米。
[0041]將金屬片柵電極44與柵極引出電極43連接而將金屬片柵電極44設(shè)置于陰極基板41上時(shí)，2個(gè)形狀為弧形金屬片的金屬片柵電極44分別朝向電子束發(fā)射體50，且與電子束發(fā)射體50的距離相等。
[0042]優(yōu)選地，金屬片柵電極44的彎曲弧度與電子束發(fā)射體50的弧形面的弧度相一致，兩個(gè)金屬片柵電極44朝向電子束發(fā)射體50的表面可以與電子束發(fā)射體50的襯底的弧形面相貼合。
[0043]電子束發(fā)射體50的襯底為具有弧形面的半圓柱體或半橢圓柱體，電子束發(fā)射體50的襯底與弧形面相對(duì)的平面平放于陰極基板41上，金屬片柵電極44為弧形金屬片，且金屬片柵電極44的彎曲弧度與電子束發(fā)射體50的弧形面的弧度相一致，在電壓作用下，有利于形成均勻分布的電場，有利于提高發(fā)光亮度的均勻性。
[0044]陰極基板41分別連接陽極10和出光板20，且兩個(gè)陰極基板41相對(duì)陽極基板11傾斜設(shè)置。兩個(gè)陰極40上的兩個(gè)電子束發(fā)射體50的納米材料層相對(duì)，且朝向發(fā)光層14，以使電子束發(fā)射體50發(fā)射的電子束能夠轟擊至發(fā)光層14上。陰極基板41設(shè)置有襯底的表面與發(fā)光層14的與出光板20相對(duì)的表面成銳角Θ (見圖1)，Θ的值優(yōu)選為30°?60° ,以使電子束發(fā)射體43表面發(fā)射的電子束能夠較大程度地轟擊至陽極10的發(fā)光層14上，提高光效。更優(yōu)選地，Θ的值為45°。
[0045]請(qǐng)同時(shí)參閱圖3，當(dāng)襯底為半圓柱形時(shí)，其底面半徑表示為r。發(fā)光層14的與出光板20相對(duì)的表面至襯底的底面圓心的距離為h。
[0046]優(yōu)選地，襯底的弧形面的面積SI與發(fā)光層14的與出光板20相對(duì)的表面的表面積S2之比為Jir/(2r+h/sin Θ )，以使電子束發(fā)射體50發(fā)射的電子束能夠轟擊發(fā)光層14的較大區(qū)域。
[0047]當(dāng)襯底為半橢圓柱形時(shí)，r表示襯底底面的半軸長度，h表示發(fā)光層14的與出光板20相對(duì)的表面至襯底的底面的短軸和長軸的交點(diǎn)的距離。其中，r可以為長軸的半軸長度或短軸的半軸長度。當(dāng)半橢圓柱形的襯底的底面由短軸和弧形邊圍成時(shí)，r為短軸的半軸的長度；當(dāng)半橢圓柱形的襯底的底面由長軸和弧形邊圍成時(shí)，r為長軸的半軸的長度。
[0048]當(dāng)襯底為半橢圓柱形時(shí)，襯底的弧形面的面積SI與發(fā)光層14的與出光板20相對(duì)的表面的表面積S2之比也優(yōu)選為r/(2r+h/sin Θ )。
[0049]兩個(gè)陰極40設(shè)置于陽極10的一側(cè),兩個(gè)陰極40上的電子束發(fā)射體50同時(shí)發(fā)射電子束至陽極10的發(fā)光層14上，以使發(fā)光層14的較大的面積受到電子束的轟擊。
[0050]兩個(gè)陰極40位于陽極10的一側(cè)，并分別靠近陽極10兩個(gè)端部，使得陽極10的位于兩個(gè)陰極40之間的部分未被陰極40遮擋，光可以從陽極10的位于兩個(gè)陰極40之間的部分散發(fā)。
[0051]優(yōu)選地，兩個(gè)陰極40以穿過陽極基板11的幾何中心、且與陽極基板11垂直的軸線為對(duì)稱軸，對(duì)稱地設(shè)置于陽極10的一側(cè)，且兩個(gè)陰極40分別位于陽極10的兩個(gè)端部，以使發(fā)光層14的發(fā)光面積較大。
[0052]請(qǐng)同時(shí)參閱圖4，場發(fā)射平面光源100還包括支撐隔離體60。支撐隔離體60分別連接陽極10和出光板20，且陽極10、出光板20和支撐隔離體60圍成收容腔70。陰極40和電子束發(fā)射體50收容于收容腔70中。支撐隔離體60由絕緣性能好的玻璃或陶瓷形成。
[0053]使用時(shí)，當(dāng)在兩個(gè)金屬片柵極44上施加一個(gè)小電壓，陰極40表面分布電場致使電子束發(fā)射體50的納米材料層發(fā)射電子束，在陽極10上施加一個(gè)較大的電壓作為電子束的加速電壓，使電子束以一定速度轟擊陽極10的發(fā)光層14,使發(fā)光層14發(fā)光。發(fā)光層14發(fā)出經(jīng)過透明的出光板20散發(fā)至外部，實(shí)現(xiàn)發(fā)光。
[0054]上述場發(fā)射平面光源100的陰極40上設(shè)置具有弧形面的電子束發(fā)射體50，在陽極10的一側(cè)設(shè)置兩個(gè)陰極40，且兩個(gè)陰極40相對(duì)陽極10傾斜時(shí)，具有弧形面的電子束發(fā)射體50可以轟擊到發(fā)光層14上較大的范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)陽極10發(fā)光，兩個(gè)陰極40對(duì)陽極10發(fā)出的光不形成阻擋，使陽極10發(fā)出的光經(jīng)過反光層13反射至出光板20上，而使光散發(fā)至外部而實(shí)現(xiàn)發(fā)光。場發(fā)射平面光源100避免了采用傳統(tǒng)的陰極與陽極平行相對(duì)設(shè)置以實(shí)現(xiàn)發(fā)光及同時(shí)必須將陽極10遠(yuǎn)離陰極40的表面作為出光面的問題，避免將陽極10遠(yuǎn)離陰極40的表面作為出光面，從而可以在陽極10遠(yuǎn)離發(fā)光層14的一側(cè)上設(shè)置散熱裝置30，在保證出光效果的同時(shí)，散熱裝置30有利于陽極10的散熱，使場發(fā)射平面光源100的散熱性能較好。
[0055]上述場發(fā)射平面光源100由于具有較好的散熱性能而具有較高的熱穩(wěn)定性，不管是應(yīng)用到液晶背光源或者是照明光源中，其壽命都得到有效的改善。
[0056]由于電子束發(fā)射體50的襯底具有弧形面，垂直弧形面發(fā)射的電子束會(huì)轟擊到發(fā)光層14較大的區(qū)域，且該區(qū)域?yàn)榉叫螤?，?dāng)兩個(gè)陰極40以穿過陽極基板11的幾何中心、且與陽極基板11垂直的軸線為對(duì)稱軸，對(duì)稱地設(shè)置于陽極10的一側(cè)時(shí)，能保證電子束轟擊到發(fā)光層14的整個(gè)表面上，以保證該場發(fā)射平面光源100具有較高的光效。
[0057]可以理解，在其他實(shí)施方式中，導(dǎo)電層12可以省略，這種情況下，陽極基板11采用金屬基板。
[0058]反光層13也可以省略，這種情況下，發(fā)光層14發(fā)出的朝向出光板20的光通過透明的出光板20散發(fā)至外部。設(shè)置反光層13可以將發(fā)光層14發(fā)出的朝向散熱裝置30—側(cè)的光反射至出光板20上，提高光效。
[0059]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種場發(fā)射平面光源，其特征在于，包括: 陽極，包括陽極基板及層疊于所述陽極基板上的發(fā)光層； 出光板，與所述發(fā)光層相對(duì)； 散熱裝置，設(shè)置于所述陽極基板遠(yuǎn)離所述發(fā)光層的一側(cè)； 兩個(gè)陰極，每個(gè)陰極包括陰極基板，每個(gè)陰極基板分別連接所述陽極基板和出光板，兩個(gè)陰極基板相對(duì)所述陽極基板傾斜設(shè)置，且所述每個(gè)陰極基板上設(shè)置有陰極引出電極；及 兩個(gè)電子束發(fā)射體，每個(gè)電子束發(fā)射體包括具有弧形面的襯底，兩個(gè)襯底分別設(shè)置于所述兩個(gè)陰極的陰極基板上并與所述陰極引出電極接觸，所述兩個(gè)襯底的弧形面相對(duì)，且均朝向所述發(fā)光層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述兩個(gè)陰極以穿過所述陽極基板的幾何中心、且與所述陽極基板垂直的軸線為對(duì)稱軸，對(duì)稱地設(shè)置于所述陽極的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述每個(gè)陰極還包括兩個(gè)金屬片柵極，所述陰極基板上設(shè)置有兩個(gè)柵極引出電極，所述兩個(gè)柵極引出電極分別與所述兩個(gè)金屬片柵極連接，所述襯底設(shè)置于所述兩個(gè)金屬片柵極之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述襯底為半圓柱形或半橢圓柱形，且所述襯底的與弧形面相對(duì)的平面與所述陰極引出電極接觸，所述襯底的弧形面上形成有納米材料層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述陰極基板設(shè)置有所述襯底的表面與所述發(fā)光層的與所述出光板相對(duì)的表面所成的角度為30°?60°。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述金屬片柵極為弧形金屬片。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述納米材料層由碳納米管、碳納米墻、氧化鋅納米線、氧化鋅納米棒、四角形納米氧化鋅或氧化鐵納米線形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述陽極還包括導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層層疊于所述陽極基板上，所述發(fā)光層層疊于所述導(dǎo)電層上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，所述陽極還包括反光層，所述反光層層疊于所述導(dǎo)電層上，所述發(fā)光層層疊于所述反光層上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場發(fā)射平面光源，其特征在于，還包括支撐隔離體，所述支撐隔離體連接所述陽極和出光板，且所述陽極、出光板及支撐隔離體圍成收容腔，所述陰極和電子束發(fā)射體收容于所述收容腔中。
【文檔編號(hào)】H01J63/06GK104037052SQ201310068957
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月4日
【發(fā)明者】周明杰, 吳康鋒, 陳貴堂, 梁艷馨 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司