[發明專利]電子發射式發光元件及其發光方法

有效

• 申請號: 200710199163.7
• 申請日: 2007-12-18
• 公開（公告）號: CN101246804A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 李中裕;陳世溥;林依萍;林韋至;卓連益
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01J63/06
• 分類號: H01J63/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 彭久云;許向華

技術領域

本發明涉及一種發光元件，且特別涉及一種電子發射式發光方法與元件及其應用。

背景技術

目前量產的光源裝置或顯示裝置中主要應用兩大類的發光結構，包括：

1.氣體放電光源：應用于例如等離子體面板或氣體放電燈上，主要利用陰極與陽極之間的電場，使充滿于放電腔內的氣體游離，通過氣體輝光放電(glow?discharge)的方式使電子撞擊氣體后產生躍遷并發出紫外光，而同樣位于放電腔內的熒光層吸收紫外光后便發出可見光。

2.場發射光源：應用于例如納米碳管場發射顯示器等，主要是提供超高真空的環境，并且在陰極上制作納米碳材的電子發射端(electronemitter)，以利用電子發射端中高深寬比的微結構幫助電子克服陰極的功函數(work?function)而脫離陰極。此外，在銦錫氧化物(ITO)制成的陽極上涂布熒光層，以通過陰極與陽極之間的高電場使電子由陰極的納米碳管逸出。如此，電子可在真空環境中撞擊陽極上的熒光層，以發出可見光。

然而，上述兩種發光結構皆有其缺點。舉例而言，因考量受到紫外光照射后的衰減問題，因此對于氣體放電光源內的材料選用需有特殊要求。此外，因為氣體放電的發光機制歷經兩道過程才能發出可見光，故能量的損耗較大，如果過程中需產生等離子體，則更為耗電。另一方面，場發射光源需要在陰極上成長或涂布均勻的電子發射端，但目前大面積生產此類陰極結構的技術尚未成熟，且遇到電子發射端的均勻度與生產成品率不佳的瓶頸。此外，場發射光源的陰極與陽極的間距需控制精確，超高真空度的封裝困難，也相對增加制作的成本。

發明內容

本發明涉及一種具有良好發光效率的發光方法，并且易于制作成電子發射式發光元件。

本發明另涉及一種應用上述的電子發射式發光元件的光源裝置，用以提供良好且均勻的光源，并具有較低的制作成本與較佳的生產成品率。

本發明還關于一種顯示裝置，應用上述的電子發射式發光元件來作為顯示像素，用以提供良好的顯示品質，并可降低制作時的成本與復雜度。

為具體描述本發明的內容，在此提出一種電子發射式發光方法，使用于包含有陰極結構、陽極結構以及熒光層的元件。此方法包括：填充低壓氣體層于該陰極結構與該陽極結構之間，以誘導該陰極均勻發射電子撞擊熒光層。

本發明又提出一種電子發射式發光元件，包括：陰極結構；陽極結構；熒光層，位于該陰極結構與該陽極結構之間；以及低壓氣體層，填充于該陰極結構與該陽極結構之間，有誘導陰極均勻發射電子的作用。

本發明又提出一種電子發射式發光元件，包括：陰極結構；陽極結構；誘發放電結構層，位于該陰極結構與該陽極結構的至少其中之一上；熒光層，位于該陰極結構與該陽極結構之間；以及低壓氣體層，填充于該陰極結構與該陽極結構之間，有誘導陰極均勻發射電子的作用。

本發明又提出一種電子發射式發光元件，包括：基板；至少一陰極結構，配置在該基板上；至少一陽極結構，配置在該基板上；熒光層，配置在該基板上位于該至少一陰極結構與該至少一陽極結構之間；以及低壓氣體層，填充于該至少一陰極結構與該至少一陽極結構之間，有誘導陰極均勻發射電子的作用。

基于上述，本發明利用稀薄的氣體將電子由陰極輕易導出，因此可避免在陰極上制作電子發射端可能產生的問題。另外，由于所使用的為稀薄的氣體，因此電子的平均自由路徑(mean?free?path)較大，還是有大量電子在撞擊氣體前就可直接與熒光層反應而發出光線。換言之，本發明的電子發射式發光元件具有較高的發光效率，且制作容易并具有較佳的生產成品率。

為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1所繪示傳統發光結構與本發明的電子發射式發光元件的發光機制比較圖。

圖2繪示本發明的電子發射式發光元件的基本架構。

圖3繪示本發明另一實施例的電子發射式發光元件。

圖4A～4C分別繪示本發明多種具有誘發放電結構的電子發射式發光元件。

圖5繪示依據本發明的一實施例的水平發射式的發光結構。

圖6繪示為依據本發明的一實施例的一種光源裝置。

圖7繪示為依據本發明的一實施例的一種顯示裝置。

圖8～10繪示為依據本發明的另一些實施例的電子發射式發光元件。

附圖標記說明

200、300、400a、400b、400c：電子發射式發光元件

202、302、402、502、602、702：電子

204、304、504、704：離子