场发射平面照明灯

摘要

本发明是有关于一种场发射平面照明灯，包括：一底基板；阴极部，是设置于底基板上；阳极部，是设置于底基板上，其中阴极部是设置于阳极部旁，每一阳极部具有至少一撞击面，撞击面是分别对应于阴极部，且撞击面为一斜面或一曲面；一发光层，是设置于阳极部的撞击面上；以及一前基板，是对应于底基板设置，且阴极部、及阳极部是设置于底基板与前基板间。

权利要求

1.一种场发射平面照明灯，包括：

一底基板；

m条阴极部，设置于该底基板上；

n条阳极部，设置于该底基板上，其中该阴极部设置于该阳极部旁，每一阳极部具有至少一撞击面，该撞击面分别对应于该阴极部，在该阳极部横截面上，该撞击面为一斜面或一曲面，且每一阳极部纵截面的面积由顶部往底部递增；

一发光层，设置于该阳极部的该撞击面上；以及

一前基板，对应于该底基板设置，且该阴极部、及该阳极部设置于该底基板与该前基板间；

其中，m及n是为1或以上的整数。

2.如权利要求1所述的场发射平面照明灯，其中该阳极部及该阴极部交错设置于该底基板上。

3.如权利要求2所述的场发射平面照明灯，其中n为m+1。

4.如权利要求1所述的场发射平面照明灯，其中该阳极部的横截面为三角形、梯形、半圆形或弓形。

5.如权利要求1所述的场发射平面照明灯，其中该撞击面由一可反射光线的导电材料所构成。

6.如权利要求1所述的场发射平面照明灯，其中每一阳极部分别包括一条状部及一反射层，该反射层位于该条状部上，且该反射层由一可反射光线的导电材料所构成。

7.如权利要求6所述的场发射平面照明灯，其中该条状部与该底基板一体成形。

8.如权利要求1所述的场发射平面照明灯，其中n条阳极部由一金属板所形成，该金属板包括一凸出区及一阴极部设置区，该凸出区具有至少一撞击面，该阴极部设置区上设置有一绝缘层，且该阴极部设置于该绝缘层上。

9.如权利要求1所述的场发射平面照明灯，其中每一阴极部分别包括一导电凸块及一电子发射层，且该电子发射层位于该导电凸块表面。

说明书

场发射平面照明灯

技术领域

[0001] 本发明是关于一种场发射平面照明灯，尤指一种具有高光利用率的场发射平面照明灯。

背景技术

[0002] 场发射光源装置结构简单，其具有亮度高、省电、易平面化与大型化等优点，故具有取代萤光灯管的潜力。

[0003] 图1为传统场发射平面照明灯的工作原理示意图。如图1所示，传统的场发射平面照明灯主要包括：阴极12、电子发射层14、阳极15、发光层16、前基板17、及底基板11等。其中，阳极15及发光层16是形成于前基板17上，而阴极12及电子发射层14则是设置于底基板11上。据此，于阴极12与阳极15间施加电压时，阴极12与阳极15间将形成电场，遂使电子遂穿(tunnel)效应发生，而电子便由电子发射层14释放出，而所释放的电子被阳极15电压加速撞击发光层16，激发发光层16放出光线。

[0004] 于传统的场发射平面照明灯中，前基板17的材料一般为透明的玻璃，而阳极15的材料一般为氧化铟锡(ITO)等透明导电材料。因此，当电子撞击发光层16时，发光层16所发出的光会依序穿过发光层16、阳极15、及前基板17而释放至外界。由于电子最容易撞击到发光层16的表层161，故表层161将会是发光效率最高的一侧，意即，发光层16所发出的光大部份会局限于装置内部而无法向外发光。同时，因发光层16表层161所发出的光线部分会被发光层吸收，部分反射光尚需穿透发光层16、阳极15及前基板17才能释放至外界，更造成出光率进一步降低。因此，传统的场发射平面照明灯普遍有发光效率不佳的问题。

发明内容

[0005] 本发明的主要目的是在提供一种场发射平面照明灯，以便能达到提高光利用率的目的。

[0006] 为达成上述目的，本发明的场发射平面照明灯，包括：一底基板；m条阴极部，是设置于底基板上；n条阳极部，是设置于底基板上，其中阴极部是设置于阳极部旁，每一阳极部具有至少一撞击面，撞击面是分别对应于阴极部，且撞击面为一斜面或一曲面；一发光层，是设置于阳极部的撞击面上；以及一前基板，是对应于底基板设置，且阴极部、及阳极部是设置于底基板与前基板间。在此，m及n是为1或以上的整数。

[0007] 据此，本发明的场发射平面照明灯，是将阴极部、阳极部及发光层皆设置于底基板上，而作为出光面的前基板则是位于发光层发光效率最佳(即发光层表层)的该侧。相较于已知出光面位于发光层底层(即出光面背对发光层表层)的传统场发射平面照明灯，本发明的场发射平面照明灯因发光层所发出的光线仅需穿过前基板，而无需穿过阳极部与发光层，故本发明的场发射明平面照明灯可展现较佳的发光效率。

[0008] 于本发明的场发射平面照明灯中，较佳为，n为m+1。此外，阳极部及阴极部较佳是交错设置于底基板上，且更佳是平行地交错设置于底基板上。更具体而言，阴极部是设置于两阳极部间。据此，一个阴极部所发出的电子，可同时撞击设置于此阴极部两侧的阳极部的撞击面。

[0009] 此外，本发明的场发射平面照明灯可更包括：一支撑单元，是设置于底基板与前基板之间，以使底基板与前基板间相隔一适当距离，且底基板与前基板间的区域为一真空区域。在此，前基板可为一透光基板；较佳为，前基板的材料是为钠钙玻璃、钠玻璃、硼玻璃、铅玻璃、石英玻璃或无碱金属玻璃。此外，底基板的材料可为一绝缘基板，如陶瓷基板、或玻璃基板。

[0010] 于本发明的场发射平面照明灯中，阴极部及阳极部皆为条状结构，其中阳极部横截面举例可为三角形、梯形、半圆形或弓形等，而其底面积较佳是大于顶面积，更佳为阳极部纵截面的面积是由顶部往底部递增。另外，阳极部的高度可高于阴极部的高度，而发光层可仅设置于阳极部侧面的撞击面上，亦即，阳极部未对应阴极部的顶部可不设有发光层。在此，本发明所述的阳极部底面积是指阳极部面向底基板的底部面积，而阳极部顶面积是指阳极部面向前基板的顶部面积。此外，本发明所述的阳极部横截面是指垂直于阳极部轴向的截面，而阳极部纵截面是指平行于阳极部轴向的截面。

[0011] 此外，于本发明的场发射明平面照明灯中，阳极部的撞击面较佳是由可反射光线的导电材料所构成，以使往发光层内部的光线可再被阳极部的撞击面反射至前基板，以进一步提高出光率。

[0012] 举例而言，每一阳极部可为一条状部，且条状部较佳是由可反射光线的导电材料所构成，如金属材料。据此，阳极部不仅作为电极用，其亦具有反射光线的功能，以进一步提高本发明场发射光源装置的光利用率。

[0013] 或者，每一阳极部是可个别包括一条状部及一反射层，反射层是位于条状部上，且反射层是由一可反射光线的导电材料所构成。其中，条状部则可为中空或由导电或非导电材料所构成；或条状部是与底基板一体成形。在此，反射层可为铝薄膜、金薄膜、银薄膜或锡薄膜。

[0014] 或者，n条阳极部可由一金属板所形成，该金属板是包括一凸出区及一阴极部设置区，该凸出区具有至少一撞击面，该阴极部设置区上是设置有一绝缘层，且该阴极部是设置于该绝缘层上。较佳为，此金属板为一可反射光线的金属材料，如铝、金、银、或锡等。

[0015] 此外，于本发明的场发射平面照明灯中，每一阴极部可个别包括一导电凸块及一电子发射层，且电子发射层是位于导电凸块表面。在此，导电凸块的材料并无特殊限制，其可为任何已知适用的导电材料，而该导电凸块的形状亦无特殊限制，其可为矩形块、圆柱形等等。此外，电子发射层的材料并无特殊限制，其可为任何已知适用的电子发射材料，如纳米碳材(纳米碳管、纳米碳壁等)、氧化锌(ZnO)等。

[0016] 再者，于本发明的场发射平面照明灯中，发光层的材料并无特殊限制，其可为任何已知适用的萤光粉、磷光粉材料；甚至发光层可依各种用途或需求，混合使用一种或多种光色的萤光粉、磷光粉而放出UV光、红外光、白光或其它光色的光源。

附图说明

[0017] 为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

[0018] 图1是传统场发射平面照明灯的工作原理示意图。

[0019] 图2A是本发明实施例1的场发射平面照明灯的剖视图。

[0020] 图2B是本发明实施例1的场发射平面照明灯的阴极部与阳极部的配置示意图。

[0021] 图3是本发明实施例2的场发射平面照明灯的剖视图。

[0022] 图4是本发明实施例3的场发射平面照明灯的剖视图。

[0023] 图5是本发明实施例4的场发射平面照明灯的剖视图。

[0024] 图6是本发明实施例5的场发射平面照明灯的剖视图。

[0025] 图7是本发明实施例6的场发射平面照明灯的剖视图。

[0026] 图8是本发明实施例7的场发射平面照明灯的剖视图。

[0027] 图9是本发明实施例8的场发射平面照明灯的剖视图。

[0028] 图10是本发明实施例9的场发射平面照明灯的剖视图。

具体实施方式

[0029] 以下是由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟习此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。惟需注意的是，以下附图均为简化的示意图，附图中的元件数目、形状及尺寸可依实际实施状况而随意变更，且元件布局状态可更为复杂。本发明亦可由其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

[0030] 实施例1

[0031] 如图2A所示，其是为本实施例的场发射平面照明灯的剖视图，其主要包括：底基板21、阴极部22、阳极部23、发光层24、前基板25及支撑单元26。其中，作为出光面的前基板25是对应于底基板21，且前基板25是位于发光层24发光效率最佳(即发光层表层)的该侧。此外，支撑单元26是设置于底基板21与前基板25之间，以使底基板21与前基板25间的区域为真空区域。再者，阴极部22、阳极部23及发光层24则皆设置于底基板21上且位于底基板21与前基板25间。

[0032] 据此，相较于已知出光面位于发光层底层(即出光面背对发光层表层)的场发射平面照明灯，本实施例的场发射平面照明灯可展现较佳的发光效率。尤其，于本实施例的场发射平面照明灯中，往发光层24内部的光线可再被阳极部23的撞击面R反射至前基板25，故可进一步提高出光率。

[0033] 详细地说，如图2A及图2B所示，本实施例的场发射平面照明灯，是具有三条阴极部22、以及四条阳极部23，其中阳极部23是设置于阴极部22旁，且阳极部23的撞击面R是对应于阴极部22，而发光层24是设于阳极部23的撞击面R上。此外，阴极部22及阳极部23是平行地交错设置于底基板21上，故相邻两阳极部23间是设置有一阴极部22。

[0034] 于本实施例中，每一阴极部22是分别包括一导电凸块221及一电子发射层222，且电子发射层222是位于导电凸块221表面。据此，电子可自电子发射层222发射出(如实心箭头所示)，以撞击阳极25上的发光层24，进而放出光线(如空心箭头所示)。

[0035] 另外，如图2A所示，本实施例的阳极部23是由横截面为三角形的条状部231所构成，且对应于阴极部22的撞击面R是为斜面，而发光层24则是位于阳极部23的撞击面R上，其中阳极部23纵截面的面积是由顶部往底部递增。据此，发光层24所放出的光线可朝向前基板25侧进行外部发光(如空心箭头所示)。

[0036] 此外，本实施例条状部231(作为阳极部23)的材料是使用可反射光线的导电材料。于本实施例中，条状部231的材料是为铝。据此，当电子发射层222所发射出的电子轰击阳极部23撞击面R上的发光层24时，阳极部23的撞击面R可再将发光层24所放出的光线反射至底基板21上方的前基板25，以提高光利用率。

[0037] 实施例2

[0038] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例1大致相同，惟不同处在于，如图3所示，本实施例的每一阳极部23是个别包括一条状部231及一反射层232，反射层232是位于条状部231上，且反射层232是由一可反射光线的导电材料所构成。于本实施例中，反射层232的材料是为铝。

[0039] 实施例3

[0040] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例1大致相同，惟不同处在于，如图4所示，本实施例的阳极部23的横截面为梯形，其两侧斜面即为撞击面R，而发光层24则是设于阳极部23的撞击面R上。

[0041] 实施例4

[0042] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例1大致相同，惟不同处在于，如图5所示，本实施例的阳极部23的横截面为半圆形，其两侧曲面即为撞击面R，而发光层24则是设于阳极部23的撞击面R上。

[0043] 实施例5

[0044] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例2大致相同，惟不同处在于，如图6所示，本实施例的每一阳极部23的条状部231的横截面为弓形，且条状部231为中空。

[0045] 实施例6

[0046] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例1大致相同，惟不同处在于，如图7所示，本实施例的阳极部23是由一金属板所形成，此金属板是包括一凸出区233及一阴极部设置区234，阴极部设置区234上是设置有一绝缘层27，且阴极部22是设置于绝缘层27上。此外，本实施例的阳极部23的条状部231是为中空。

[0047] 实施例7

[0048] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例2大致相同，惟不同处在于，如图8所示，本实施例的阳极部23的条状部231是与底基板21一体成型。

[0049] 实施例8

[0050] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例4大致相同，惟不同处在于，如图9所示，本实施例的阳极部23高于阴极部22，且发光层24仅设置于阳极部23侧面的撞击面R上，亦即，阳极部23未对应阴极部22的顶部未设有发光层24。

[0051] 实施例9

[0052] 本实施例的场发射平面照明灯是与实施例3大致相同，惟不同处在于，如图10所示，本实施例的阳极部23的顶部(未设有发光层24)可直接与前基板25接触，以同时作为底基板21与前基板25间的支撑柱。

[0053] 上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。