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場發(fā)射式平面燈源及其陰極板的制作方法

文檔序號:2925863閱讀:198來源:國知局
專利名稱:場發(fā)射式平面燈源及其陰極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種平面燈源及其陰極板,且特別涉及一種場發(fā)射式平面燈源(field emission flat lamp)及其陰極板。
背景技術(shù)
場發(fā)射顯示器發(fā)光原理,是在真空環(huán)境下利用電場將材料尖端的電子吸引出,而離開陰極板的場發(fā)射電子受陽極上正電壓的加速吸引,撞擊至陽極的熒光粉而發(fā)光(Luminescence)。陰極板作為場電子發(fā)射源,而陽極板作為發(fā)光源,由陰極板射出的電子撞擊陽極板上的熒光層而發(fā)光。當(dāng)使用場發(fā)射顯示器作為其它元件的背光光源時,其與冷陰極射線燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)或發(fā)光二極管(Light Emitting Diode,LED)相比來說,是發(fā)光較為均勻的平面發(fā)光元件。
圖1為一種公知場發(fā)射式平面燈源的陰極板的俯視示意圖。請參照圖1,公知場發(fā)射式平面燈源(圖中未示出)的陰極板100上,有多條柵極結(jié)構(gòu)110與多條陰極結(jié)構(gòu)120平行交錯排列。發(fā)射層130則是先調(diào)成漿狀,再以網(wǎng)版印刷(screen printing)方式條狀設(shè)置于陰極結(jié)構(gòu)120上。但是,漿狀的發(fā)射層130卻會有藏氣現(xiàn)象發(fā)生,也即在發(fā)射層130內(nèi)存在微小的氣泡。而且,由于發(fā)射層130是呈條狀分布于陰極結(jié)構(gòu)120上,大量聚集的發(fā)射層130還導(dǎo)致藏氣現(xiàn)象不易排除。如果發(fā)射層130的藏氣現(xiàn)象在陰極板100組裝于場發(fā)射式平面燈源前無法排除,將造成場發(fā)射式平面燈源在發(fā)光時的場發(fā)射電場分布不均勻,也就使得場發(fā)射式平面燈源的發(fā)光均勻性不佳。同樣,由于柵極結(jié)構(gòu)110與陰極結(jié)構(gòu)120也是先調(diào)成漿狀,再以網(wǎng)版印刷方式形成,因此也會有藏氣現(xiàn)象發(fā)生且不易排除。
由于目前顯示器對于光源均勻性的要求標(biāo)準(zhǔn)極高,因此公知場發(fā)射式平面燈源若要作為顯示器的光源,則仍然需要使用擴散膜來加強發(fā)光的均勻性。但是,這卻會造成顯示器組裝上的復(fù)雜度增加,并連帶使得原料及組裝成本提高,而不利于市場大量應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陰極板,其適于減少藏氣現(xiàn)象的發(fā)生。
本發(fā)明的另一目的是提供一種場發(fā)射式平面燈源,其具有發(fā)光均勻的優(yōu)點。
本發(fā)明提出一種陰極板,其包括基板、陰極結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)以及多個發(fā)射源。陰極結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于基板上。發(fā)射源規(guī)則排列于陰極結(jié)構(gòu)上。
本發(fā)明另提出一種場發(fā)射式平面燈源,其包括陰極板、陽極板以及密封件。陰極板包括第一基板、陰極結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)以及多個發(fā)射源。陰極結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一基板上。發(fā)射源規(guī)則排列于陰極結(jié)構(gòu)上。密封件設(shè)置于陽極板與陰極板之間,并密封陽極板與陰極板。
在上述場發(fā)射式平面燈源與陰極板的一實施例中,陰極結(jié)構(gòu)具有多個凹槽,發(fā)射源是位于凹槽內(nèi)。此外,凹槽例如暴露基板,而發(fā)射源接觸基板。
在上述場發(fā)射式平面燈源與陰極板的一實施例中,陰極板包括多個陰極結(jié)構(gòu)與多個柵極結(jié)構(gòu),其中陰極結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)而彼此平行排列,柵極結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)并與陰極結(jié)構(gòu)彼此平行交錯排列。發(fā)射源沿陰極結(jié)構(gòu)的延伸方向排列成排。此外,位于相鄰陰極結(jié)構(gòu)上的發(fā)射源可彼此對齊排列或彼此交錯排列。
在上述場發(fā)射式平面燈源的一實施例中,陽極板包括第二基板、陽極層以及熒光層。陽極層設(shè)置于第二基板面對陰極板的表面上,而熒光層設(shè)置于陽極層上。
綜上所述,在本發(fā)明的場發(fā)射式平面燈源及其陰極板中,由于發(fā)射源的體積較小而不易發(fā)生藏氣現(xiàn)象,而柵極結(jié)構(gòu)與陰極結(jié)構(gòu)在具有凹槽時同樣因體積較小而可減少藏氣現(xiàn)象,所以可大幅提高陰極板的質(zhì)量,并增進(jìn)場發(fā)射式平面燈源的發(fā)光均勻性。
為讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合附圖,作詳細(xì)說明如下。


圖1為一種公知場發(fā)射式平面燈源的陰極板的俯視示意圖。
圖2為本發(fā)明一實施例的場發(fā)射式平面燈源的剖面示意圖。
圖3為圖2中陰極板的俯視示意圖。
圖4為本發(fā)明另一實施例的陰極板的俯視示意圖。
圖5為本發(fā)明另一實施例的場發(fā)射式平面燈源的剖面示意圖。
圖6為圖5中區(qū)域S10的局部放大圖。
圖7與圖8為本發(fā)明另外兩種實施例的陰極板的俯視示意圖。
主要元件標(biāo)記說明100陰極板110柵極結(jié)構(gòu)120陰極結(jié)構(gòu)130發(fā)射層200、500場發(fā)射式平面燈源210陽極板
212、310;基板214陽極層216熒光層220密封件300、510陰極板320、420、512、720、820陰極結(jié)構(gòu)330、730、830柵極結(jié)構(gòu)340、440、516、740、840發(fā)射源514凹槽S10區(qū)域L10、L20線具體實施方式
圖2為本發(fā)明一實施例的場發(fā)射式平面燈源的剖面示意圖,而圖3為圖2中陰極板的俯視示意圖。請參照圖2與圖3,本實施例的場發(fā)射式平面燈源200包括陰極板300、陽極板210以及密封件220。其中,密封件220設(shè)置于陽極板210與陰極板300之間,并密封陽極板210與陰極板300。舉例而言,密封件220可以是玻璃膠或其它適當(dāng)材料。另外,密封件220還可發(fā)揮支承的作用,以在陽極板210與陰極板300之間維持適當(dāng)?shù)拈g隙。再者,也可在陽極板210與陰極板300之間放置或制造支承物(圖中未示出),以發(fā)揮維持適當(dāng)?shù)拈g隙的作用。
請參照圖2與圖3,本實施例的陰極板300包括基板310、至少一個陰極結(jié)構(gòu)320(在此以多個為例)、至少一個柵極結(jié)構(gòu)330(在此以多個為例)以及多個發(fā)射源340。本實施例中,發(fā)射源340以呈點狀為例,但非用以限定本發(fā)明。陰極結(jié)構(gòu)320與柵極結(jié)構(gòu)330設(shè)置于基板310上,且兩者例如是條狀結(jié)構(gòu)。其中,柵極結(jié)構(gòu)330與陰極結(jié)構(gòu)320彼此平行排列,并且互相交錯。發(fā)射源340規(guī)則排列于陰極結(jié)構(gòu)320上。承上所述,由于發(fā)射源340的體積與公知技術(shù)比較而言較小,發(fā)射源340發(fā)生藏氣現(xiàn)象的機會將可大幅減少。如此一來,場發(fā)射式平面燈源200的場發(fā)射電場的分布會更為均勻,并大幅提高場發(fā)射式平面燈源200的發(fā)光均勻性。
請參照圖2,在本實施例中,陽極板210可包括基板212、陽極層214以及熒光層216。其中,陽極層214設(shè)置于基板212面對陰極板300的表面上,而熒光層216則設(shè)置于陽極層214上。具體而言,陽極層214與熒光層216位于基板212與陰極板300之間。此外,陽極層214也可具有反射光線的功能。
場發(fā)射式平面燈源200在作為顯示器(圖中未示出)的背光源時,是以陰極板300為出光面而朝向顯示面板(圖中未示出)設(shè)置,因此可避免電子撞擊熒光粉后在陽極板210上所產(chǎn)生的高熱影響所搭配的液晶顯示面板。場發(fā)射式平面燈源200以上述方式設(shè)置時,基板212可采用透明或非透明材質(zhì),而陽極層214可采用光反射率高且具導(dǎo)電性的材料(如銀、鋁…等)以提高光利用率。另外,由于反射光需穿透陰極板300,因此基板310以采用透明材質(zhì)為佳,而陰極結(jié)構(gòu)320與柵極結(jié)構(gòu)330采用條狀平行排列則可增加光穿透度。但是,當(dāng)場發(fā)射式平面燈源200不以上述方式設(shè)置于顯示器中時,基板212與基板310應(yīng)采用透明或非透明材質(zhì)則可做更動。
在不限定陰極板300的應(yīng)用方式的狀況下,基板310的材質(zhì)可以是玻璃等透明材質(zhì)或是其它非透明材質(zhì),陰極結(jié)構(gòu)320與柵極結(jié)構(gòu)330的材質(zhì)例如為銀或其它適當(dāng)?shù)慕饘倩蚍墙饘俚葘?dǎo)電物。發(fā)射源340的材質(zhì)例如是納米碳管(Carbon Nanotube,CNT)或其它適合作為場電子發(fā)射源的材料。其中,CNT可利用電弧蒸鍍(arc evaporation)、石墨激光剝離(1aser ablation of graphite)或化學(xué)氣相沉積(ChemicalVapor Deposition,CVD)方式形成。
圖4為本發(fā)明另一實施例的陰極板的俯視示意圖。請參照圖3與圖4,發(fā)射源340與發(fā)射源440分別沿陰極結(jié)構(gòu)320與陰極結(jié)構(gòu)420的延伸方向排列成排。但是,各陰極結(jié)構(gòu)320與420上的發(fā)射源340與440也不限定需排在一條直線上,同時也不限定一個陰極結(jié)構(gòu)320與420上的發(fā)射源340與440只能排成一列。此外,位于相鄰陰極結(jié)構(gòu)320上的發(fā)射源340可彼此對齊排列,如圖3所示。或者,位于相鄰陰極結(jié)構(gòu)420上的發(fā)射源440也可彼此交錯排列。以圖4為例,相鄰兩條陰極結(jié)構(gòu)420上的發(fā)射源440分別對齊兩條線L10與L20。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在參考上述內(nèi)容后應(yīng)該輕易得知,本發(fā)明中發(fā)射源的排列方式尚可做許多其它變化,只要是規(guī)則排列于陰極結(jié)構(gòu)上即可。
圖5為本發(fā)明另一實施例的場發(fā)射式平面燈源的剖面示意圖,而圖6為圖5中區(qū)域S10的局部放大圖。請參照圖5與圖6,本實施例的場發(fā)射式平面燈源500與圖2的場發(fā)射式平面燈源200相似,其中相同處將省略其介紹,而相異處在于陰極板510的陰極結(jié)構(gòu)512具有多個凹槽514,而發(fā)射源516位于凹槽514內(nèi)。凹槽514例如暴露基板510,也即填入于凹槽514內(nèi)的發(fā)射源516接觸基板510。其中,陰極結(jié)構(gòu)512上的凹槽514可幫助發(fā)射源516準(zhǔn)確定位。陰極板510應(yīng)用于場發(fā)射式平面燈源500時,由于可精確控制各發(fā)射源516之間的距離,因此場發(fā)射電場也可均勻分布,而進(jìn)一步提高場發(fā)射式平面燈源500的發(fā)光均勻性。另外,凹槽514的排列方式可做如圖3與圖4中發(fā)射源340與發(fā)射源440的變化,但不局限于此,只要是規(guī)則排列于陰極結(jié)構(gòu)512上即可。
圖7與圖8為本發(fā)明另外兩種實施例的陰極板的俯視示意圖,其中未示出基板。這兩個實施例與前述各實施例相似之處將省略不做介紹。請參照圖7,本實施例中陰極結(jié)構(gòu)720以及柵極結(jié)構(gòu)730的數(shù)量分別都只有一個,而發(fā)射源740則為條狀,但一個陰極結(jié)構(gòu)720上仍為多個發(fā)射源740。接著請參照圖8,本實施例中陰極結(jié)構(gòu)820與柵極結(jié)構(gòu)830的形狀與圖3的實施例不同,但一個陰極結(jié)構(gòu)820上仍為多個發(fā)射源840。本發(fā)明也不限定陰極結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)的形狀。
綜上所述,在本發(fā)明的場發(fā)射式平面燈源及其陰極板中,主要是采用發(fā)射源,各發(fā)射源的體積較小而不易發(fā)生藏氣現(xiàn)象,且整體來說發(fā)射材料的用量也可減少。所以,不僅降低藏氣現(xiàn)象發(fā)生的機會,也降低整體成本,還可大幅提高陰極板的質(zhì)量,并增進(jìn)場發(fā)射式平面燈源的發(fā)光均勻性。此外,當(dāng)柵極結(jié)構(gòu)與陰極結(jié)構(gòu)采用具有凹槽的設(shè)計且以網(wǎng)版印刷方式形成時,同樣會減少藏氣現(xiàn)象發(fā)生、降低整體成本以及提高陰極板質(zhì)量等優(yōu)點,并增進(jìn)場發(fā)射式平面燈源的發(fā)光均勻性。另外,發(fā)光均勻性較佳的場發(fā)射式平面燈源中,將不需再使用擴散膜來加強發(fā)光的均勻性,并降低顯示器組裝上的復(fù)雜度以及原料與組裝成本,可助于市場大量應(yīng)用。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作些許之更動與改進(jìn),因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種陰極板,其特征是包括基板;陰極結(jié)構(gòu),設(shè)置于該基板上;柵極結(jié)構(gòu),設(shè)置于該基板上,且位于該陰極結(jié)構(gòu)旁;以及多個發(fā)射源,規(guī)則排列于該陰極結(jié)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1項所述的陰極板,其特征是該陰極結(jié)構(gòu)具有多個凹槽,上述這些發(fā)射源位于上述這些凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2項所述的陰極板,其特征是上述這些凹槽暴露該基板,而上述這些發(fā)射源接觸該基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1項所述的陰極板,其特征是包括多個陰極結(jié)構(gòu)與多個柵極結(jié)構(gòu),其中上述這些陰極結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)而彼此平行排列,上述這些柵極結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)并與上述這些陰極結(jié)構(gòu)彼此平行交錯排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4項所述的陰極板,其特征是上述這些凹槽沿上述這些陰極結(jié)構(gòu)的延伸方向排列成排。
6.根據(jù)權(quán)利要求5項所述的陰極板,其特征是位于相鄰陰極結(jié)構(gòu)上的上述這些凹槽彼此對齊排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求5項所述的陰極板,其特征是位于相鄰陰極結(jié)構(gòu)上的上述這些凹槽彼此交錯排列。
8.一種場發(fā)射式平面燈源,其特征是包括陰極板,包括第一基板;陰極結(jié)構(gòu),設(shè)置于該第一基板上;柵極結(jié)構(gòu),設(shè)置于該第一基板上,且位于該陰極結(jié)構(gòu)旁;多個發(fā)射源,規(guī)則排列于該陰極結(jié)構(gòu)上;陽極板,設(shè)置于該陰極板上方;以及密封件,設(shè)置于該陽極板與該陰極板之間,并密封該陽極板與該陰極板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8項所述的場發(fā)射式平面燈源,其特征是該陰極結(jié)構(gòu)具有多個凹槽,上述這些發(fā)射源位于上述這些凹槽內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9項所述的場發(fā)射式平面燈源,其特征是上述這些凹槽暴露該第一基板,而上述這些發(fā)射源接觸該第一基板。
11.根據(jù)權(quán)利要求8項所述的場發(fā)射式平面燈源,其特征是包括多個陰極結(jié)構(gòu)與多個柵極結(jié)構(gòu),其中上述這些陰極結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)而彼此平行排列,上述這些柵極結(jié)構(gòu)為條狀結(jié)構(gòu)并與上述這些陰極結(jié)構(gòu)彼此平行交錯排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求11項所述的場發(fā)射式平面燈源,其特征是上述這些凹槽沿上述這些陰極結(jié)構(gòu)的延伸方向排列成排。
13.根據(jù)權(quán)利要求12項所述的場發(fā)射式平面燈源,其特征是位于相鄰陰極結(jié)構(gòu)上的上述這些凹槽彼此對齊排列。
14.根據(jù)權(quán)利要求12項所述的場發(fā)射式平面燈源,其特征是位于相鄰陰極結(jié)構(gòu)上的上述這些凹槽彼此交錯排列。
15.根據(jù)權(quán)利要求8項所述的場發(fā)射式平面燈源,其特征是該陽極板包括第二基板;陽極層,設(shè)置于該第二基板面對該陰極板的表面上;以及熒光層,設(shè)置于該陽極層上。
全文摘要
一種陰極板,包括基板、陰極結(jié)構(gòu)、柵極結(jié)構(gòu)以及多個發(fā)射源。陰極結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于基板上。發(fā)射源規(guī)則排列于陰極結(jié)構(gòu)上。場發(fā)射式平面燈源包括上述陰極板、陽極板以及密封件。密封件設(shè)置于陽極板與陰極板之間,并密封陽極板與陰極板。由于各發(fā)射源的體積較小,因此可大幅降低藏氣現(xiàn)象發(fā)生的機會,進(jìn)而提高場發(fā)射式平面燈源及其陰極板的質(zhì)量。
文檔編號H01J1/00GK101026059SQ20061000787
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者傅傳旭, 林炳南, 林偉義, 林明宏 申請人:財團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
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