[发明专利]场发射光源装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种场发射光源装置，尤指一种可提高光利用率的场发射光源装置。

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，故具有取代荧光灯管的潜力。此外，场发射光源装置除了可适用于装饰、照明或指示用等光源系统中，其亦可应用于液晶显示器的背光模块。

图1为传统场发射光源装置的工作原理示意图。场发射光源装置主要包括阴极12、电子发射层14、阳极15、发光层16以与栅极19，其中阳极15及发光层16是形成于前基板17上，而阴极12、电子发射层14与栅极19则是设置于底基板11上。据此，于阴极12与栅极19间施加电压时，阴极12与栅极19间将形成电场，遂使电子穿遂(tunnel)效应发生，而电子便由电子发射层14释放出，通过施加于阳极15上的电压，进而可使电子加速撞击发光层16，激发发光层16放出光线。此外，栅极19可用以精确地控制电子发射的时间及增加电子流的密度，且栅极19与阴极12可通过绝缘层13电性隔离。

一般而言，电子发射层14所释出的电子仅能撞击发光层表层161，故发光层表层161将会是发光效率最高的一侧，亦即，发光层16所发出的光大部分会局限于装置内部而无法向外发光，另一方面，由于传统场发射光源装置的出光面背对发光层表层161，因此发光层表层161所放出的光必须再穿透发光层16，阳极15及前基板17才能向外发光，其造成的光效率损耗将进一步降低出光率，故传统场发射光源装置普遍有发光效率不佳的问题。

发明内容

本发明的目的是在提供一种场发射光源装置，能提高光利用率，且可独立驱动单一或部份区块(block)，以达到区域发光的效果。此外，本发明的场发射光源装置可应用于各种用途。

为达成上述目的，本发明提供一种场发射光源装置，其包括：一底基板；m条阴极，是设置于该底基板上；至少一发射块，是设置于该m条阴极上且与该m条阴极电性连接；一绝缘层，是设置于该m条阴极上，其中该绝缘层具有至少一开口，遂使该至少一发射块凸出该至少一开口；n条阳极，是设置于该绝缘层上，并与该m条阴极排列成m×n矩阵(matrix)，其中m及n分别为1以上的整数，且该n条阳极具有至少一撞击面，其是对应于该至少一发射块，且该至少一撞击面为一斜面或一曲面；以及一发光层，是设置于该至少一撞击面上。在此，m及n较佳为大于1的整数。

本发明的场发射光源装置还可包括：一前基板，是设置于该底基板的上方。又，本发明的场发射光源装置还可包括：一支撑单元，是设置于该底基板与该前基板之间，且该底基板与该前基板间的区域为一真空区域。在此，该底基板可为一绝缘基板，而该前基板可为一透光基板。

于本发明中，阴极及阳极皆为条状结构，其中阳极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，更佳为阳极纵截面的面积是由顶部往底部递增。尤其，横截面为梯形的阳极更可作为底基板与前基板间的支撑柱。另外，阳极可高于发射块，而发光层可仅设置于阳极侧面的撞击面上，亦即，阳极未对应发射块的顶部可不设有发光层。在此，本发明所述的阳极底面积是指阳极面向底基板的底部面积，而阳极顶面积是指阳极面向前基板的顶部面积。此外，本发明所述的阳极横截面是指垂直于阳极轴向的截面，而阳极纵截面是指平行于阳极轴向的截面。

据此，本发明是将阴极、发射块、阳极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。相较于现有出光面位于发光层底层(即出光面背对发光层表层)的传统场发射光源装置(发光效率差)，本发明的场发射光源装置可展现较佳的发光效率。此外，本发明是将阴极及阳极排列成m×n矩阵矩阵(matrix)，故可独立驱动单一或部份区块(block)，以达到区域发光的效果。

此外，于本发明中，阳极的撞击面较佳是由可反射光线的导电材料所构成，使往发光层内部的光可再被阳极的撞击面反射至前基板，以进一步提高出光率。举例说明，本发明的每一阳极可为一条状部，且该条状部较佳是由可反射光线的导电材料所构成；或者，每一阳极可包括一条状部及一导电层，其中该导电层是位于该条状部上，且该导电层较佳是由可反射光线的导电材料所构成，而条状部则可为中空或由导电或非导电材料所构成。据此，本发明的阳极不仅作为电极用，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。