专利名称：场发射式平面灯源及其阴极板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面灯源及其阴极板，且特别涉及一种场发射式平面灯源(field emission flat lamp)及其阴极板。
背景技术：
场发射显示器发光原理，是在真空环境下利用电场将材料尖端的电子吸引出，而离开阴极板的场发射电子受阳极上正电压的加速吸引，撞击至阳极的荧光粉而发光(Luminescence)。阴极板作为场电子发射源，而阳极板作为发光源，由阴极板射出的电子撞击阳极板上的荧光层而发光。当使用场发射显示器作为其它元件的背光光源时，其与冷阴极射线灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或发光二极管(Light Emitting Diode，LED)相比来说，是发光较为均匀的平面发光元件。
图1为一种公知场发射式平面灯源的阴极板的俯视示意图。请参照图1，公知场发射式平面灯源(图中未示出)的阴极板100上，有多条栅极结构110与多条阴极结构120平行交错排列。发射层130则是先调成浆状，再以网版印刷(screen printing)方式条状设置于阴极结构120上。但是，浆状的发射层130却会有藏气现象发生，也即在发射层130内存在微小的气泡。而且，由于发射层130是呈条状分布于阴极结构120上，大量聚集的发射层130还导致藏气现象不易排除。如果发射层130的藏气现象在阴极板100组装于场发射式平面灯源前无法排除，将造成场发射式平面灯源在发光时的场发射电场分布不均匀，也就使得场发射式平面灯源的发光均匀性不佳。同样，由于栅极结构110与阴极结构120也是先调成浆状，再以网版印刷方式形成，因此也会有藏气现象发生且不易排除。
由于目前显示器对于光源均匀性的要求标准极高，因此公知场发射式平面灯源若要作为显示器的光源，则仍然需要使用扩散膜来加强发光的均匀性。但是，这却会造成显示器组装上的复杂度增加，并连带使得原料及组装成本提高，而不利于市场大量应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种阴极板，其适于减少藏气现象的发生。
本发明的另一目的是提供一种场发射式平面灯源，其具有发光均匀的优点。
本发明提出一种阴极板，其包括基板、阴极结构、栅极结构以及多个发射源。阴极结构与栅极结构设置于基板上。发射源规则排列于阴极结构上。
本发明另提出一种场发射式平面灯源，其包括阴极板、阳极板以及密封件。阴极板包括第一基板、阴极结构、栅极结构以及多个发射源。阴极结构与栅极结构设置于第一基板上。发射源规则排列于阴极结构上。密封件设置于阳极板与阴极板之间，并密封阳极板与阴极板。
在上述场发射式平面灯源与阴极板的一实施例中，阴极结构具有多个凹槽，发射源是位于凹槽内。此外，凹槽例如暴露基板，而发射源接触基板。
在上述场发射式平面灯源与阴极板的一实施例中，阴极板包括多个阴极结构与多个栅极结构，其中阴极结构为条状结构而彼此平行排列，栅极结构为条状结构并与阴极结构彼此平行交错排列。发射源沿阴极结构的延伸方向排列成排。此外，位于相邻阴极结构上的发射源可彼此对齐排列或彼此交错排列。
在上述场发射式平面灯源的一实施例中，阳极板包括第二基板、阳极层以及荧光层。阳极层设置于第二基板面对阴极板的表面上，而荧光层设置于阳极层上。
综上所述，在本发明的场发射式平面灯源及其阴极板中，由于发射源的体积较小而不易发生藏气现象，而栅极结构与阴极结构在具有凹槽时同样因体积较小而可减少藏气现象，所以可大幅提高阴极板的质量，并增进场发射式平面灯源的发光均匀性。
为让本发明之上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为一种公知场发射式平面灯源的阴极板的俯视示意图。
图2为本发明一实施例的场发射式平面灯源的剖面示意图。
图3为图2中阴极板的俯视示意图。
图4为本发明另一实施例的阴极板的俯视示意图。
图5为本发明另一实施例的场发射式平面灯源的剖面示意图。
图6为图5中区域S10的局部放大图。
图7与图8为本发明另外两种实施例的阴极板的俯视示意图。
主要元件标记说明100阴极板110栅极结构120阴极结构130发射层200、500场发射式平面灯源210阳极板
212、310；基板214阳极层216荧光层220密封件300、510阴极板320、420、512、720、820阴极结构330、730、830栅极结构340、440、516、740、840发射源514凹槽S10区域L10、L20线具体实施方式
图2为本发明一实施例的场发射式平面灯源的剖面示意图，而图3为图2中阴极板的俯视示意图。请参照图2与图3，本实施例的场发射式平面灯源200包括阴极板300、阳极板210以及密封件220。其中，密封件220设置于阳极板210与阴极板300之间，并密封阳极板210与阴极板300。举例而言，密封件220可以是玻璃胶或其它适当材料。另外，密封件220还可发挥支承的作用，以在阳极板210与阴极板300之间维持适当的间隙。再者，也可在阳极板210与阴极板300之间放置或制造支承物(图中未示出)，以发挥维持适当的间隙的作用。
请参照图2与图3，本实施例的阴极板300包括基板310、至少一个阴极结构320(在此以多个为例)、至少一个栅极结构330(在此以多个为例)以及多个发射源340。本实施例中，发射源340以呈点状为例，但非用以限定本发明。阴极结构320与栅极结构330设置于基板310上，且两者例如是条状结构。其中，栅极结构330与阴极结构320彼此平行排列，并且互相交错。发射源340规则排列于阴极结构320上。承上所述，由于发射源340的体积与公知技术比较而言较小，发射源340发生藏气现象的机会将可大幅减少。如此一来，场发射式平面灯源200的场发射电场的分布会更为均匀，并大幅提高场发射式平面灯源200的发光均匀性。
请参照图2，在本实施例中，阳极板210可包括基板212、阳极层214以及荧光层216。其中，阳极层214设置于基板212面对阴极板300的表面上，而荧光层216则设置于阳极层214上。具体而言，阳极层214与荧光层216位于基板212与阴极板300之间。此外，阳极层214也可具有反射光线的功能。
场发射式平面灯源200在作为显示器(图中未示出)的背光源时，是以阴极板300为出光面而朝向显示面板(图中未示出)设置，因此可避免电子撞击荧光粉后在阳极板210上所产生的高热影响所搭配的液晶显示面板。场发射式平面灯源200以上述方式设置时，基板212可采用透明或非透明材质，而阳极层214可采用光反射率高且具导电性的材料(如银、铝…等)以提高光利用率。另外，由于反射光需穿透阴极板300，因此基板310以采用透明材质为佳，而阴极结构320与栅极结构330采用条状平行排列则可增加光穿透度。但是，当场发射式平面灯源200不以上述方式设置于显示器中时，基板212与基板310应采用透明或非透明材质则可做更动。
在不限定阴极板300的应用方式的状况下，基板310的材质可以是玻璃等透明材质或是其它非透明材质，阴极结构320与栅极结构330的材质例如为银或其它适当的金属或非金属等导电物。发射源340的材质例如是纳米碳管(Carbon Nanotube，CNT)或其它适合作为场电子发射源的材料。其中，CNT可利用电弧蒸镀(arc evaporation)、石墨激光剥离(1aser ablation of graphite)或化学气相沉积(ChemicalVapor Deposition，CVD)方式形成。
图4为本发明另一实施例的阴极板的俯视示意图。请参照图3与图4，发射源340与发射源440分别沿阴极结构320与阴极结构420的延伸方向排列成排。但是，各阴极结构320与420上的发射源340与440也不限定需排在一条直线上，同时也不限定一个阴极结构320与420上的发射源340与440只能排成一列。此外，位于相邻阴极结构320上的发射源340可彼此对齐排列，如图3所示。或者，位于相邻阴极结构420上的发射源440也可彼此交错排列。以图4为例，相邻两条阴极结构420上的发射源440分别对齐两条线L10与L20。所属技术领域的技术人员在参考上述内容后应该轻易得知，本发明中发射源的排列方式尚可做许多其它变化，只要是规则排列于阴极结构上即可。
图5为本发明另一实施例的场发射式平面灯源的剖面示意图，而图6为图5中区域S10的局部放大图。请参照图5与图6，本实施例的场发射式平面灯源500与图2的场发射式平面灯源200相似，其中相同处将省略其介绍，而相异处在于阴极板510的阴极结构512具有多个凹槽514，而发射源516位于凹槽514内。凹槽514例如暴露基板510，也即填入于凹槽514内的发射源516接触基板510。其中，阴极结构512上的凹槽514可帮助发射源516准确定位。阴极板510应用于场发射式平面灯源500时，由于可精确控制各发射源516之间的距离，因此场发射电场也可均匀分布，而进一步提高场发射式平面灯源500的发光均匀性。另外，凹槽514的排列方式可做如图3与图4中发射源340与发射源440的变化，但不局限于此，只要是规则排列于阴极结构512上即可。
图7与图8为本发明另外两种实施例的阴极板的俯视示意图，其中未示出基板。这两个实施例与前述各实施例相似之处将省略不做介绍。请参照图7，本实施例中阴极结构720以及栅极结构730的数量分别都只有一个，而发射源740则为条状，但一个阴极结构720上仍为多个发射源740。接着请参照图8，本实施例中阴极结构820与栅极结构830的形状与图3的实施例不同，但一个阴极结构820上仍为多个发射源840。本发明也不限定阴极结构与栅极结构的形状。
综上所述，在本发明的场发射式平面灯源及其阴极板中，主要是采用发射源，各发射源的体积较小而不易发生藏气现象，且整体来说发射材料的用量也可减少。所以，不仅降低藏气现象发生的机会，也降低整体成本，还可大幅提高阴极板的质量，并增进场发射式平面灯源的发光均匀性。此外，当栅极结构与阴极结构采用具有凹槽的设计且以网版印刷方式形成时，同样会减少藏气现象发生、降低整体成本以及提高阴极板质量等优点，并增进场发射式平面灯源的发光均匀性。另外，发光均匀性较佳的场发射式平面灯源中，将不需再使用扩散膜来加强发光的均匀性，并降低显示器组装上的复杂度以及原料与组装成本，可助于市场大量应用。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种阴极板，其特征是包括基板；阴极结构，设置于该基板上；栅极结构，设置于该基板上，且位于该阴极结构旁；以及多个发射源，规则排列于该阴极结构上。
2.根据权利要求1项所述的阴极板，其特征是该阴极结构具有多个凹槽，上述这些发射源位于上述这些凹槽内。
3.根据权利要求2项所述的阴极板，其特征是上述这些凹槽暴露该基板，而上述这些发射源接触该基板。
4.根据权利要求1项所述的阴极板，其特征是包括多个阴极结构与多个栅极结构，其中上述这些阴极结构为条状结构而彼此平行排列，上述这些栅极结构为条状结构并与上述这些阴极结构彼此平行交错排列。
5.根据权利要求4项所述的阴极板，其特征是上述这些凹槽沿上述这些阴极结构的延伸方向排列成排。
6.根据权利要求5项所述的阴极板，其特征是位于相邻阴极结构上的上述这些凹槽彼此对齐排列。
7.根据权利要求5项所述的阴极板，其特征是位于相邻阴极结构上的上述这些凹槽彼此交错排列。
8.一种场发射式平面灯源，其特征是包括阴极板，包括第一基板；阴极结构，设置于该第一基板上；栅极结构，设置于该第一基板上，且位于该阴极结构旁；多个发射源，规则排列于该阴极结构上；阳极板，设置于该阴极板上方；以及密封件，设置于该阳极板与该阴极板之间，并密封该阳极板与该阴极板。
9.根据权利要求8项所述的场发射式平面灯源，其特征是该阴极结构具有多个凹槽，上述这些发射源位于上述这些凹槽内。
10.根据权利要求9项所述的场发射式平面灯源，其特征是上述这些凹槽暴露该第一基板，而上述这些发射源接触该第一基板。
11.根据权利要求8项所述的场发射式平面灯源，其特征是包括多个阴极结构与多个栅极结构，其中上述这些阴极结构为条状结构而彼此平行排列，上述这些栅极结构为条状结构并与上述这些阴极结构彼此平行交错排列。
12.根据权利要求11项所述的场发射式平面灯源，其特征是上述这些凹槽沿上述这些阴极结构的延伸方向排列成排。
13.根据权利要求12项所述的场发射式平面灯源，其特征是位于相邻阴极结构上的上述这些凹槽彼此对齐排列。
14.根据权利要求12项所述的场发射式平面灯源，其特征是位于相邻阴极结构上的上述这些凹槽彼此交错排列。
15.根据权利要求8项所述的场发射式平面灯源，其特征是该阳极板包括第二基板；阳极层，设置于该第二基板面对该阴极板的表面上；以及荧光层，设置于该阳极层上。
全文摘要
一种阴极板，包括基板、阴极结构、栅极结构以及多个发射源。阴极结构与栅极结构设置于基板上。发射源规则排列于阴极结构上。场发射式平面灯源包括上述阴极板、阳极板以及密封件。密封件设置于阳极板与阴极板之间，并密封阳极板与阴极板。由于各发射源的体积较小，因此可大幅降低藏气现象发生的机会，进而提高场发射式平面灯源及其阴极板的质量。
文档编号H01J1/00GK101026059SQ20061000787
公开日2007年8月29日 申请日期2006年2月21日 优先权日2006年2月21日
发明者傅传旭, 林炳南, 林伟义, 林明宏 申请人:财团法人工业技术研究院