專利名稱：光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光源裝置，尤其涉及一種場發(fā)射光源裝置。
背景技術(shù)：
目前，日常使用最多的光源均采用類似日光燈管的這種技術(shù)。
2004年7月21日公開的第03154282.4號中國發(fā)明專利申請揭示一種民用照明的日光燈的燈管部分。它的原理構(gòu)造形狀相當于在紫外燈燈管外面套著一支日光燈管。其中，相當于紫外燈管和日光燈管的部分分別叫做內(nèi)管、外管。內(nèi)、外管之間的空腔充有一個大氣壓的空氣、氮氣或氬氣。當內(nèi)管的電極通電后，內(nèi)管發(fā)射的紫外線照射到外管內(nèi)壁的熒光粉就會發(fā)出可見光。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是讓外管承受的大氣壓力內(nèi)外相抵消。這樣設(shè)計外管的形狀時就不必考慮大氣壓的因素可以將外管制成需要的橢圓形、球體、球缺體、貝殼等各種形狀，而應(yīng)用于所需要的場合。
然而，這種光源的能量轉(zhuǎn)換方式是首先將電轉(zhuǎn)化為紫外線，然后由紫外線轉(zhuǎn)化為可見光，由兩個能量轉(zhuǎn)化的過程組成。由于能量轉(zhuǎn)化效率是相乘關(guān)系，一個環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)化效率低的話，將會降低整個過程的轉(zhuǎn)化效率。并且，這種日光燈管往往需要充入汞等有害氣體，會對環(huán)境的造成污染。
因此，有必要提供一種能量轉(zhuǎn)化效率高且不會污染環(huán)境的光源裝置。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中光源裝置能量轉(zhuǎn)化效率低、會污染環(huán)境的問題，本實用新型的目的在于提供一種能量轉(zhuǎn)化效率高且不會污染環(huán)境的光源裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種光源裝置，包括一個陰極和與其相對的一個陽極。其中，該陰極包括若干導(dǎo)電承載柱以及形成于其上的多個發(fā)射體，該陽極具有若干曲面槽。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供另一種光源裝置，包括兩個陽極以及位于其之間的一個陰極。其中，該陰極包括若干導(dǎo)電承載柱以及形成于其上的多個發(fā)射體，該發(fā)射體分布于該若干導(dǎo)電承載柱，至少一個陽極具有若干曲面槽。
其中，上述發(fā)射體具有一末端，其最好沿該導(dǎo)電承載柱表面的法線朝向背離該導(dǎo)電承載柱的方向。上述的若干導(dǎo)電承載柱最好平行分布于同一平面。最好在至少一個導(dǎo)電承載柱的端部設(shè)置拉伸裝置。上述陰極和陽極之間可進一步設(shè)置柵極。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型將若干分布有發(fā)射體的導(dǎo)電承載柱并行排列組成陰極發(fā)射體陣列，由發(fā)射體在電場作用下發(fā)射電子轟擊陽極熒光層使其發(fā)光，能量由電能直接轉(zhuǎn)化為光能，從而避免中間轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的能量損失，提高能量轉(zhuǎn)化效率。并且，陰極發(fā)射體陣列形成大面積的發(fā)射面，使得該光源裝置可直接提供近似的平面光，而無需與其它光源裝置進行組合或增設(shè)其它光學元件進行后續(xù)的光學處理。這種場發(fā)射光源只需將陰陽極之間抽成真空，而不須充入任何氣體，不會造成對環(huán)境的污染。
同時，當本實用新型的發(fā)射體沿導(dǎo)電承載柱表面的法線方向排布時，發(fā)射體之間的屏蔽效應(yīng)將顯著降低，從而提高場發(fā)射陰極的電子發(fā)射效率，提高光電轉(zhuǎn)化效率，改善整個光源裝置的性能。另外，本實用新型還提出在導(dǎo)電承載柱的一端或兩端采用彈簧等拉伸裝置予以拉緊固定，一方面可保證電子發(fā)射的均勻性，另一方面使其更為穩(wěn)固，進而增長整個光源裝置的使用壽命。

圖1為本實用新型提供的單面型光源裝置的立體示意圖；圖2為沿圖1中II-II線的剖視圖；圖3為本實用新型提供的雙面型光源裝置的立體示意圖；圖4為沿圖3中VI-VI線的剖視圖。
具體實施方式下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
請一并參閱圖1和圖2，本實用新型的第一實施例為一種單面型光源裝置8。其包括一底板80、一陰極81和一陽極82，四個側(cè)面由玻璃封接，并抽成真空狀態(tài)。
其中，陰極81包括多個導(dǎo)電承載柱812和多個發(fā)射體(圖未示)。該發(fā)射體均勻分布于各導(dǎo)電承載柱812相對于陽極82的表面上。其用于發(fā)射電子的末端背離該導(dǎo)電承載柱812，且最好沿該導(dǎo)電承載柱表面的法線方向分布，以降低發(fā)射體之間的屏蔽效應(yīng)。該多個導(dǎo)電承載柱812按一定間隔均勻排列，相互平行，組成一陰極發(fā)射體陣列。最好各導(dǎo)電承載柱812形狀、尺寸均一致，并且其中心軸基本分布于同一平面，因此可近似看作一個電子發(fā)射平面。陰極81的兩側(cè)設(shè)有兩根陰極引線85，其分別與各導(dǎo)電承載柱812的兩末端相連。
陽極82為一塊表面涂有透明導(dǎo)電膜(未標示)的導(dǎo)電玻璃板。同時，該陽極82對應(yīng)于各導(dǎo)電承載柱812的表面具有呈半圓柱型的曲面槽820。熒光層83主要分布于該曲面槽820的內(nèi)壁。其中，熒光層83可含有紅、綠、黃三色熒光粉，也可含有白色熒光粉。陽極82的一側(cè)還設(shè)有與透明導(dǎo)電膜相連的陽極引線86。需注意的是，該裝置8的亮度將主要取決于陽極82的電壓和電流密度以及熒光粉的發(fā)光效率等因素，可根據(jù)不同使用需要，做適當安排。
底板80與陽極82之間設(shè)有若干玻璃柱84用于支撐整個裝置8。底板80兩端還設(shè)有陰極固定板(未標示)，用于固定陰極81。
該裝置8的一側(cè)壁玻璃上開有排氣孔(未標示)，并連接有一排氣管87。該排氣管87的內(nèi)壁上放置有一消氣劑88，用以維持裝置8內(nèi)的真空度。
在本實施例中，導(dǎo)電承載柱812為細絲結(jié)構(gòu)。發(fā)射體通過電泳或化學氣相沉積等方法形成在導(dǎo)電承載柱812的表面。將這些形成有發(fā)射體的導(dǎo)電承載柱812排列均勻地固定在陰極固定板上，從而形成陰極81。當然，還可先將導(dǎo)電承載柱812在一基板上排列固定，再采用上述方法在該導(dǎo)電承載柱812上形成該發(fā)射體。
同時，該發(fā)射體可為各種微尖結(jié)構(gòu)，包括金屬尖、非金屬尖、化合物尖和一維納米材料，例如鎢尖、鉬尖、硅尖、金剛石尖、氧化鋅尖等。其中一維納米材料包括各種納米級的管狀結(jié)構(gòu)、棒狀結(jié)構(gòu)和線狀結(jié)構(gòu)，如碳納米管、硅線、鉬線等。
另外，陽極82可采用以下工藝制備可先用模具在一玻璃平板上壓出多個曲面槽820，然后再設(shè)置透明導(dǎo)電膜和熒光層83。最好使陰極81的各導(dǎo)電承載柱812位于其所對應(yīng)的曲面槽820的中心位置。
應(yīng)指出的是，陰極81和陽極82之間可根據(jù)需要加設(shè)柵極，例如光刻成型的金屬網(wǎng)格，以提高陰極81的電子發(fā)射效率。
請一并參閱圖3和圖4，本實用新型的第二實施例為一種雙面型光源裝置9。其與前一實施例的主要不同之處在于該裝置9包括兩個陽極90，92，陰極91位于該兩陽極90，92之間，組成陰極91的各導(dǎo)電承載柱912面對陽極90，92的兩側(cè)表面上均形成有發(fā)射體(圖未示)。需注意的是，兩陽極90，92的曲面槽900，920最好呈對稱分布，各導(dǎo)電承載柱912分別位于其所相對的兩曲面槽900，920的對稱中心位置。
另外，在本實施例中，導(dǎo)電承載柱912的一端由一彈簧94固定于陰極固定板(未標示)，以拉緊該導(dǎo)電承載柱912，使其不易彎曲，從而使這些導(dǎo)電承載柱912能更好地位于同一平面上。可選擇的是，可在導(dǎo)電承載柱912的兩端均設(shè)置彈簧94，以增強拉緊效果。
應(yīng)指出的是，當上述陽極的圓柱面的直徑尺寸足夠小，排列得足夠緊密時，該光源裝置可近似認為是一均勻的平面光源。并且，陽極的曲面槽還可為其他形狀，如錐形、V型、棱柱型等，不應(yīng)以具體實施例為限。第一實施例中所述的單面型光源裝置8也可類似的在其陰極81的導(dǎo)電承載柱812的一端或兩端設(shè)置起拉緊作用的彈簧。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)明白，所述的導(dǎo)電承載柱除已指出的圓柱型外，還可為其他類型的柱體結(jié)構(gòu)，如四棱柱、五棱柱或不規(guī)則多邊形柱體，而不必以具體實施例為限。并且，還可采用其他元件或裝置來拉緊導(dǎo)電承載柱，而不必僅限于彈簧。另外，導(dǎo)電承載柱的數(shù)量、固定方式以及陰陽極引線的排布位置等均可根據(jù)實際需要加以變化。當然，這些依據(jù)本實用新型精神所做的變化，都應(yīng)包含在本實用新型所要求保護的范圍之內(nèi)。
本實用新型將若干分布有發(fā)射體的導(dǎo)電承載柱并行排列組成陰極發(fā)射體陣列，由發(fā)射體在電場作用下發(fā)射電子轟擊陽極熒光層使其發(fā)光，能量由電能直接轉(zhuǎn)化為光能，從而避免中間轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)的能量損失，提高能量轉(zhuǎn)化效率。并且，陰極發(fā)射體陣列形成大面積的發(fā)射面，使得該光源裝置可直接提供近似的平面光，而無需與其它光源裝置進行組合或增設(shè)其它光學元件進行后續(xù)的光學處理。這種場發(fā)射光源只需將陰陽極之間抽成真空，而不須充入任何氣體，不會造成對環(huán)境的污染。
同時，當本實用新型的發(fā)射體沿導(dǎo)電承載柱表面的法線方向排布時，發(fā)射體之間的屏蔽效應(yīng)將顯著降低，從而提高場發(fā)射陰極的電子發(fā)射效率，提高光電轉(zhuǎn)化效率，改善整個光源裝置的性能。另外，本實用新型還提出在導(dǎo)電承載柱的一端或兩端采用彈簧等拉伸裝置予以拉緊固定，一方面可保證電子發(fā)射的均勻性，另一方面使其更為穩(wěn)固，進而增長整個光源裝置的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種光源裝置，包括一個陰極和與其相對的一個陽極，其特征在于，該陰極包括若干導(dǎo)電承載柱以及形成于其上的多個發(fā)射體，該陽極具有若干曲面槽。
2.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，所述陰極和陽極之間設(shè)有柵極。
3.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，所述的發(fā)射體具有一末端，其沿該導(dǎo)電承載柱表面的法線朝向背離該導(dǎo)電承載柱的方向。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的光源裝置，其特征在于，所述的若干導(dǎo)電承載柱平行分布于同一平面。
5.如權(quán)利要求1至3任一項所述的光源裝置，其特征在于，至少一個導(dǎo)電承載柱的一端設(shè)有一拉伸裝置。
6.如權(quán)利要求1至3任一項所述的光源裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)電承載柱為圓柱型或棱柱型。
7.一種光源裝置，包括兩個陽極以及位于其之間的一個陰極，其特征在于，該陰極包括若干導(dǎo)電承載柱以及形成于其上的多個發(fā)射體，該發(fā)射體分布于該若干導(dǎo)電承載柱，至少一個陽極具有若干曲面槽。
8.如權(quán)利要求7所述的光源裝置，其特征在于，所述陰極和至少一個陽極之間設(shè)有柵極。
9.如權(quán)利要求7所述的光源裝置，其特征在于，所述的發(fā)射體具有一末端，其沿該導(dǎo)電承載柱表面的法線朝向背離該導(dǎo)電承載柱的方向。
10.如權(quán)利要求7至9任一項所述的光源裝置，其特征在于，至少一個導(dǎo)電承載柱的一端設(shè)有一拉伸裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種光源裝置，其包括一個陰極和與其相對的一個陽極。其中，該陰極包括若干導(dǎo)電承載柱以及形成于其上的多個發(fā)射體，該陽極具有若干曲面槽。該光源裝置將若干分布有發(fā)射體的導(dǎo)電承載柱并行排列組成陰極發(fā)射體陣列，由發(fā)射體在電場作用下發(fā)射電子轟擊陽極熒光層使其發(fā)光，能量由電能直接轉(zhuǎn)化為光能，能量轉(zhuǎn)化效率高，且不會污染環(huán)境，可用于包括照明在內(nèi)的多個領(lǐng)域。
文檔編號H05B33/12GK2731901SQ20042008303
公開日2005年10月5日 申請日期2004年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者陳丕瑾, 柳鵬, 盛雷梅, 魏洋, 劉亮, 胡昭復(fù), 郭彩林, 范守善 申請人:清華大學, 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司