[发明专利]场发射平面照明灯

说明书

技术领域

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

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。