[发明专利]一种超薄平板紫外光源

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外光源，尤其涉及一种采用超薄玻璃制作成的平板紫外光源。

背景技术

近年来，大面积长寿命高效紫外光源的研究得到了人们的广泛关注，新型紫外光源的开发有望在环保、能源、光固化、医疗杀菌、照明等方面获得重要应用。紫外辐射是波长小于紫色光波长的一定范围的电磁辐射，波长为1～380nm，可划分为长波(代号UV-A，波长315～380nm)、中波(UV-B，280～315nm)、短波(UV-C，200～280nm)、真空(UV-D，1～200nm)4个波段，相应的紫外光源分别称之为长波、中波、短波和真空紫外光源。目前市场上的紫外光源的结构形式主要有直管形，U形等，所充气体也主要为各种不同压强的汞蒸气(不环保)，对大面积平面处理具有一定的局限性。而目前国内外专利中提及的平板紫外光源也具有偏厚偏笨重的缺点，使用上不方便。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种体积轻巧、应用灵活、可弯曲变形的超薄平板紫外光源。

技术方案：本发明所述的一种超薄平板紫外光源，包括由透光材料制备的前基板和后基板，置于所述前基板和后基板之间的网格孔板；所述前基板、后基板和网格孔板一起放进真空腔体内进行抽气，然后对四周气密封接，优选采用低熔点玻璃制作的封接框进行气密封接；所述网格孔板上设置有若干个通孔将所述前基板和后基板之间的空间分隔为若干个放电空间，每个放电空间对应着前基板外侧的第一电极、第二电极和后基板外侧的第三电极，该放电空间的大小与前后基板的尺寸和网格孔阵列的数目有关；在气密封接前向所述放电空间中充入工作气体；所述前基板的外侧交错平行设置有第一电极组和第二电极组，所述后基板的外侧设置有与所述第一电极组和第二电极组方向垂直的第三电极组。该平板紫外光源的抽气、充气及封接在真空腔体内完成。

所充的工作气体可为惰性气体(He，Ne，Ar，Kr，Xe)或惰性气体/卤素物(如Xe/Br，Xe/I，Xe/F，Ar/Cl)或它们的混和气体，工作气体直接产生各种波段的紫外光或通过轰击荧光粉产生各种不同波段的紫外光，气压范围在50-760torr。例如，所充工作气体为Xe，或Ne-Xe混合气体(Xe的比例＞20％)，可以直接产生147nm和172nm的真空紫外光(UV-D)。若所充工作气体为惰性气体/卤素物，如XeI，则可直接产生波长为UV-C波段的紫外光。若利用荧光粉，则可将产生的真空紫外光转化为UV-C或UV-B波段的紫外光。如在纯Xe或Ne-Xe混合气体中，在网格板上涂覆荧光粉(Gd，La)B₃O₆:Bi，则可产生311nm的紫外光，该紫外光可利用来做牛皮癣等皮肤病的治疗。而如在网格板上涂覆荧光粉YPO4，则可产生250nm左右的紫外光，可利用来进行杀菌消毒处理。

该平板光源上制作有第一电极组，第二电极组和第三电极组。第一电极组、第二电极组和第三电极组由银、铜或铝材料通过蒸镀光刻工艺构成，也可由ITO(铟锡氧化物半导体)透明导电膜或ZnO(氧化锌)薄膜构成。本发明将气体密封形成密闭的放电空间，在外加电压的驱动下，气体放电产生紫外光。光源工作时，高压电源不同的连接，可使放电空间的气体放电工作在表面放电(第一和第二电极组之间的放电)，对向放电(第一、第二电极组和第三电极组之间的放电)或混合放电形式(表面放电和对向放电混合)。具体采用哪种放电形式，由哪种放电更容易产生或具有更高的亮度和光效决定，最终是由网格孔的结构尺寸、电极的结构尺寸和所充气体成分等多方面因素决定。

为了降低工作电压，在所述前基板的内侧蒸镀有前基板保护薄膜层；在所述后基板的内侧也蒸镀有后基板保护薄膜层。保护薄膜层由氧化镁，氧化钙，或其它可提高二次电子发射系数的材料制成。

所充的工作气体可直接产生UV-D，UV-C，UV-B，UV-A各种不同波段的紫外光；亦可涂覆荧光粉层材料，由所充的工作气体产生的真空紫外光激发荧光粉产生UV-C，UV-B，UV-A等不同波段的紫外光；可将荧光粉材料涂覆在中间网格孔板的通孔内侧；前基板和后基板的内侧也可根据需要涂覆有荧光粉层。

所述网格孔板可以为玻璃等绝缘材料制作，也可以为铁、铁合金或其他导电材料制作。为了便于加工，所述网格孔板的通孔优选为矩形，其边长范围为50μm～50mm。当然，通孔的形状并不影响本发明产品的性能，通孔的形状可以为各种几何形状，典型的形状如矩形，圆形，菱形等。所述网格孔板的厚度为50μm～50mm。