專利名稱：平面式場發(fā)射照明模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種場發(fā)射照明模塊，尤指一種適用于顯 示器或 一 般平面式照明設備的平面式場發(fā)射照明模塊。
背景技術：
近年來，由于顯示器在人們生活中的重要性日益增加， 除了使用計算機或網際網路外，電視機、手機、個人數字助理(PDA)、數字相機等，均須透過顯示器控制來傳遞信息。 相較于傳統(tǒng)顯像管顯示器，新世代的平面顯示器具有重量輕、 體積小、及符合人體健康的優(yōu)點，但其亮度、功率消耗等問 題仍有改善的空間。在眾多新興的平面顯示器技術中，目前是以液晶顯示器 (LCD)為主要使用潮流。由于液晶顯示器為非自發(fā)光的顯示 器，須由外加光源方式方可產生顯示功能，因此背光模塊在 液晶顯示器中即扮演光源的角色，是為液晶顯示器重要的零 組件之一 。
傳統(tǒng)的顯示器背光源中，大多采用冷陰極燈管(CCFL)以照、明平面顯示器。然而冷陰極燈管(CCFL)具有壽命短、耗電量大、色彩表面不佳、以及燈管含有汞金屬對環(huán)境造成污染等問題。而且，由于受到燈管外型拘束，顯示器的背光模塊通常需搭配導光板、反射板、擴散板等組件，以均勻化燈管發(fā)射的光束。故此，傳統(tǒng)冷陰極燈管(CCFL)作為光源的背光模塊時，除了搭配上述輔助性組件的外，尚須具有一定的空間厚度以均勻分散光源，才能提供液晶面板均勻的照明光線，使其應用范圍受到非常大的限制。另外，液晶顯示器的也可采用發(fā)光二極管(LED)背光模塊來昭明。發(fā)光二極管(LED)具有低功率消耗、高亮度輸出、以及體積小等優(yōu)點，但是，由于發(fā)光二極管(LED)光源是直接將光線朝導光板側邊導入，造成在光源進入導光板的界面處有段無法克服的不均勻亮帶出現，而且所有的結構參數只針對尺寸的面板作設計，不同尺寸必須有不同的結構參數設計，使其應用大受面板尺寸的限制。因此，目前發(fā)展出以平面場發(fā)射照明模塊作為液晶顯示器的照、明模塊，以克服上述的應用限制。 一般平面場發(fā)射照、明模塊的結構如圖1所示，包括有: 一上基板100 ，該上基板10 0包含陽極1 0 1及螢光粉層1 o2; 一下基板103 ，包含有多數個陰極104 、電子發(fā)射體1 0 5、與絕緣層10 6 以及多數個支撐體1 0 7夾置于上基板10 0與下基板1o3之間，以維持兩者之間有 一 預設的垂直距離及維持兩者之間的空間真空度。該陰極1 0 4與絕緣層1 06是形成于該下基板10 3的上方，該電子發(fā)射體l 05是形成于該陰極104的上方。另外，該陽極1 Q 1是形成于該上基板1o0下方，該螢光粉層1 0 2是形成于該陽極10 1下方。由此結構，電子發(fā)射體1 0 5在陽極1 0 1的電壓吸引下，發(fā)射出電子，而撞擊螢光粉層1 0 2 ，使螢光粉層1 0 2受激發(fā)放光。一般而言，此平面場發(fā)射照明模塊的上基板1 0 0需為透明基板，則螢光粉層1 0 2的發(fā)光穿過上基板1 0 0，而形成面光源。然而， 一般場發(fā)射背光模塊應用于液晶顯示器時，由于陽極101緊貼于液臼 曰曰顯不器的膜片，當操作時間長時陽極1 01會因電子撞擊而過熱，導致膜片及液晶劣化。而且，由于螢光粉層1 o2除往上方顯示出來的光之外，還有往其它方向無法顯示出來的光，以致于發(fā)光效率降低。此外，場發(fā)射背光模塊由于封裝時因場發(fā)射背光模塊內部為真空狀 態(tài)，當內外壓差過大易時，容易導致上、下基板(一般為玻 璃基板)破裂。因此，隨著平面顯示器日趨大型化、高精細化及高畫質 化的發(fā)展，如何解決己知場發(fā)射背光模塊散熱性差、發(fā)光效 率低、以及封裝困難等問題，將是目前亟需解決的課題。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種平面式場發(fā)射照明模塊，包括 一上基 板； 一包含多數個陰極、與多數個電子發(fā)射體的下基板；其 中，該等陰極是位于該下基板的上表面，該等電子發(fā)射體是 位于該等陰極之上； 一 夾置該上基板與該下基板間的陽極板， 該陽極板的下表面具有多數個溝槽或開口，且該等電子發(fā)射 體組裝后是容置于該等溝槽或開口中；以及 一 位于該等溝槽 或開口內表面的發(fā)光層。由此結構，電子發(fā)射體在陽極板的電壓吸引下，發(fā)射出電子，而撞擊位于陽極板凹槽(或開口 )中的發(fā)光層使發(fā)光層受激發(fā)放光，此發(fā)光層的發(fā)光會被陽極板反射而穿過下基板向外發(fā)光，形成平面光源。相較于己知的場發(fā)射照明模塊(如圖1所示)，本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊的陽極板具有多數個溝槽或開□因此，可增加場發(fā)射發(fā)光面積、與發(fā)光亮度，并且使發(fā)射至陽極板的電子分布均勻。而且，溝槽或開口的內表面可反射不同方向的發(fā)光層的發(fā)光，而提高出光量與發(fā)散出光方向使出光更均勻。此外，本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊的陽極板本身可 當作間隔體，故不需外加間隔體于場發(fā)射照明模塊中，可避免己知場發(fā)射照明模塊(如圖1所示)中的間隔體，需用特 殊的機械手臂放置所引起的成本上升，而且安裝容易無精密對準要求。本發(fā)明的陽極板材料可為金屬板或表面形成有金屬層的絕緣板，更佳為金屬板。當本發(fā)明陽極板為金屬板時，由于金屬導電性佳，電子易導出且金屬導熱快，可避免陽極板過熱。而且，陽極板背面還可選擇性的形成有輻射散熱用的黑色涂裝，故更容易將熱散出。本發(fā)明的平面式場發(fā)射昭明模塊的陽極板為具有多數個溝槽或開口的導電板，該溝槽或開口的橫截面形狀不限定，較佳為v形、u形、半圓形、弧形、梯形、不規(guī)則形、或其組合。本發(fā)明平面式場發(fā)射照明模塊的陽極板的溝槽可視制程需求而調整各溝槽彼此間的距離、排列方式、或數目，以達到最佳使用效率。故本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊的陽極板的溝槽形狀不限定，較佳為長條形、彎曲形、鋸齒形、不規(guī)則形或其組合形狀的條帶狀溝槽。本發(fā)明陽極板的溝槽寬度不限定，較佳為寬度相等。本發(fā)明陽極板的溝槽的排列 方式不限定，較佳為互相平行排列于下基板。同樣的，本發(fā)明平面式場發(fā)射照明模塊的陽極板的開口 可視制程需求而調整各開口彼此間的距離、排列方式、或數 目，以達到最佳使用效率。因此，本發(fā)明的平面式場發(fā)射照 明模塊的陽極板的開口形狀不限定，較佳為具有相等大小的圓形開口 。
本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊所適用的陰極形狀無限 制，較佳為條帶狀陰極，更佳可為長條形、彎曲形、鋸齒形、 或不規(guī)則形的條帶狀陰極。本發(fā)明的陰極寬度不限定，較佳 為寬度相等。本發(fā)明的陰極的排列方式不限定，較佳為互相 平行排列于下基板。本發(fā)明所使用的電子發(fā)射體材料限定，較佳為一含碳化合物(carbon-based material),更佳為選自由石墨、鉆石、 類鉆石結構碳(diamond-like carbon)、納米碳管、碳六十、及其組合所組成的群組。本發(fā)明平面式場發(fā)射照明模塊所照射出的光線色彩無限制，可視本發(fā)明發(fā)光層中發(fā)光材料的不同而照射出需求的光線色彩。其中，本發(fā)明的發(fā)光層可劃分多數個顯示區(qū)、或可整合為 一 體，以搭配不同色彩的照明需求。本發(fā)明的發(fā)光層材料不限定，較佳為螢光粉層或磷光粉層。本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊可選擇性的還包括具有圖樣的絕緣層，此絕緣層是位于各個陰極的兩側，以提供電性絕緣之用。本發(fā)明絕緣體形狀無任何限制，可依據本發(fā) 明陰極形狀與其排列方式而配合調整，較佳可為長條狀的絕緣體。本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊可選擇性的還包括有一 導電層于該上基板的下表面，該導電層的材料不限定，較佳 為透明導電層或金屬層。
本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊可選族性的還包括有—■散熱層位于該陽極板的上表面，該散層的材料不限定，較佳為一黑色凃裝材料。本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊可選族性的還包括有多數個位于該上基板與該下基板間的封膠層以提供 一 內部密閉空間于該平面式場發(fā)射照、明模塊中此內部密閉空間可選擇性的設置有一吸氣劑于中。本發(fā)明的平面式場發(fā)射照明模塊可應用于任 一 種需要昭 '、、、明的領域，較佳可應用于顯示器或般平面式照明設備的光源。
本發(fā)明的技術內容與功效，將于以下配合附圖的較佳實施例詳細說明中詳述，其中圖1是已知的平面式場發(fā)射照明模塊的剖面示意圖。圖2是本發(fā)明一較佳實施例的平面式場發(fā)射照明模塊的剖面示思圖。圖3是圖2陽極板的立體示意圖。圖4是本發(fā)明又 一 較佳實施例的平面式場發(fā)射照明模塊的剖面示意圖。圖5是本發(fā)明另 一 較佳實施例的平面式場發(fā)射照明模塊
的剖面示意圖。圖6是圖5陽極板的立體示意圖。圖7是本發(fā)明再 一 較佳實施例的平面式場發(fā)射照明模塊的陽極板示意圖。
具體實施方式
實施例一請參閱圖2 ，為本發(fā)明 一 較佳實施例平面式場發(fā)射照明 模塊2 0 0的剖面示意圖。本實施例的平面式場發(fā)射照明模 塊2 0 0主要包括有一上基板2 0 1、 一下基板2 0 2、 一 具有多數個溝槽2 0 4的陽極板2 0 3、以及一位于溝槽20 4內表面的發(fā)光層2 0 5 。如圖2所示，本實施例上基板2 0 l的下表面形成有一 層氧化銦錫(ITO)當作導電層2 0 6 ，作為向外連接的導線 之用，使外部電源可透過導電層2 0 6施與陽極板2 Q 3適 當的電壓。而下基板2 0 2的上表面則形成有多數個長條狀 陰極2 0 7 ，陰極2 0 7的上表面形成有電子發(fā)射體2 0 8 作為發(fā)射電子之用。在本實施例中，陰極2 0 7的材料為銀 膠，這些陰極2 0 7彼此以相等的間距互相平行排列，且每 個陰極2 0 7的寬度相同，而電子發(fā)射體2 0 8的材料則為 納米碳管，這些電子發(fā)射體2 0 8于組裝后會容置于溝槽20 4中。 請同時參閱圖2與圖3 ，圖3為陽極板2 0 3的立體圖。 在本實施例中，陽極板2 0 3的溝槽2 0 4為橫截面形狀U 型的長條型溝槽，這些溝槽2 0 4彼此以相等的間距互相平 行排列，并且每個溝槽2 0 4的寬度相同。本實施例的陽極 板2 0 3為鋁金屬板。在此陽極板2 0 3的上表面形成有輻 射散熱用黑色涂裝2 0 9 ，幫助陽極板2 0 3散熱，而在陽 極板2 0 3的構槽2 0 4內表面則形成有螢光粉層作為發(fā)光 層2 0 5 。本實施例的平面式場發(fā)射照明模塊2 0 Q于組裝后，電 子發(fā)射體2 Q 8會容置于溝槽2 0 4中。因此，當分別提供 陰極2 0 7與陽極板2 0 3 —電壓時(提供給陽極板2 0 3 的電壓高于提供給陰極2 0 7的電壓)，電子發(fā)射體2 0 8射 出的電子會被陽極板2 0 3的電壓吸引，而撞擊形成溝槽2 0 4內表面的發(fā)光層2 0 5 ，使發(fā)光層2 0 5受激放光。此 發(fā)光層2 0 5的放光會被溝槽2 0 4內表面反射，穿透下基 板2 0 2而為外部所見。由于溝槽2 0 4的橫截面形狀為U 型，因此可打散與反射不同方向的放光，使場發(fā)射照明模塊 的放光更均勻。另外，在場發(fā)射照明模塊2 0 Q的上基板2 0 1與下基 板2 0 2間還可以形成 一 封膠層2 1 0以提供 一 內部密閉空 間，并加設 一 吸氣劑2 1 1于內部密閉空間中，以提高場發(fā) 射照明模塊2 0 0的真空度。
實施例二請參閱圖4，為本發(fā)明另一較佳實施例平面式場發(fā)射照明模塊400的剖面示意圖。本實施例的平面式場發(fā)射照明模塊400的結構除了陽極板403與實施例一不同之外，其余與實施例 一 大致相同。如圖4所示，本實施例上基板40 1的下表面形成有一層氧化銦錫(ITO)當作導電層406。下基板402的上表面則形成有多數個長條狀陰極407，陰極4 07的上表面形成有電子發(fā)射體4 0 8作為發(fā)射電子之用。在本實施例中， 陰極4 0 7的材料為銀膠，這些陰極4 0 7彼此以相等的間 距互相平行排列，且每個陰極4 0 7的寬度相同，而電子發(fā) 射體4 0 8的材料則為納米碳管，這些電子發(fā)射體4 0 8于 組裝后會容置于溝槽4 0 4中。如圖4所示，本實施例的陽極板4 0 3為具有凹凸的金 屬板，其是以沖壓方式形成。同樣的，本實施例的陽極板4 0 3的溝槽4 Q 4為橫截面形狀U型的長條型溝槽，這些溝 槽4 0 4彼此以相等的間距互相平行排列，并且每個溝槽4 0 4的寬度相同。本實施例的陽極板4 0 3為鋁金屬板。在 此陽極板4 0 3的上表面形成有輻射散熱用黑色涂裝4 0 9 ，幫助陽極板4 0 3散熱，而在陽極板4 0 3的構槽4 0 4內表面則形成有螢光粉層作為發(fā)光層4 Q 5 。本實施例的
平面式場發(fā)射照明模塊4 0 0于組裝后，電子發(fā)射體4 0 8 會容置于溝槽4 0 4中。實施例三請同時參閱圖5與圖6 ，圖5為本發(fā)明另 一 較佳實施例 平面式場發(fā)射照明模塊5 0 0的剖面示意圖，圖6為陽極板 5 0 3的立體圖。如圖6所示，本實施例的陽極板5 0 3具有多數個開口 。 在本實施例中，陽極板5 0 3的開口 5 0 4為橫截面形狀U 型的圓型開口 ，這些開口 5 0 4以相等的間距排列，并且每 個開口 5 0 4的大小相同。本實施例的陽極板5 0 3為鋁金 屬板。如圖5所示，此陽極板5 0 3的上表面還可形成有輻 射散熱用黑色涂裝5 0 9 ，幫助陽極板5 0 3散熱，另外， 在陽極板5 0 3的開口 5 Q 4內表面則形成有螢光粉層作為 發(fā)光層5 0 5 。請參閱圖5，本實施例上基板5 0 l的下表面形成有一 層氧化銦錫(ITO)當作導電層5 0 6 。本實施例下基板5 0 2的上表面則形成有多數個不連續(xù)的長條狀陰極5 0 7 ，其 位置是對應于陽極板5 0 3的開口 5 0 4 ，且陰極5 0 7的 上表面形成有電子發(fā)射體5 0 8 。因此，本實施例的平面式 場發(fā)射照明模塊5 0 0于組裝后，電子發(fā)射體5 0 8會容置 于開口 5 0 4中。在本實施例中，陰極5 0 7的材料為銀膠，
而電子發(fā)射體5 Q 8的材料為納米碳管。 實施例四圖7為本發(fā)明平面式場發(fā)射照明模塊的陽極板7 0 3的另一實施態(tài)樣。如圖7所示，陽極板7 Q 3的溝槽7 0 4為 鋸齒形的連續(xù)條帶狀，這些溝槽7 0 4彼此以相等之間距互 相平行排列，并且每個溝槽7 0 4的寬度相同，在本實施例中，溝槽7 0 4橫截面形狀為U型。本實施例的陽極板7 0 3于組裝成平面式場發(fā)射照明模塊時，陰極的形狀與位置需 對應于陽極板的溝槽，使電子發(fā)射體容置于溝槽中。上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主 張的權利范圍自應以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上 述實施例。
權利要求
1、一種平面式場發(fā)射照明模塊，其特征在于，包括一上基板；一包含多數個陰極、與多數個電子發(fā)射體的下基板；其中，該等陰極位于該下基板的上表面，該電子發(fā)射體位于該陰極之上；一夾置該上基板與該下基板間的陽極板，該陽極板的下表面具有多數個溝槽或開口，且該等電子發(fā)射體組裝后是容置于該等溝槽或開口中；以及一位于該溝槽或開口內表面的發(fā)光層。
2 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，其 特征在于，其中，該溝槽的橫截面形狀選自由V形、U形、 半圓形、弧形、梯形、不規(guī)則形、以及其組合所組成的群組。
3、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，特征在于，其中，該溝槽的形狀選自由長條形、彎曲形、止兇形、不規(guī)則形、以及其組合所組成的群組。
4、如權利要求1項所述的平面式發(fā)射照明模塊，特征在于，其中該溝槽的寬度相等
5、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，特征在于，其中，該溝槽的間距相等。
6 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，其 特征在于，其中，該溝槽互相平行排列。
7、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，其 特征在于，其中，該開口的橫截面形狀選自由V形、U形、 半圓形、弧形、梯形、不規(guī)則形、以及其組合所組成的群組。
8 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，其 特征在于，其中，該開口的形狀為圓形。
9 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，其 特征在于，其中，該陽極板的材料為金屬。
10 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該陽極板的材料為鋁。
11 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該陽極板的電壓高于該陰極的電壓。
12、如權利要求1 1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該平面式場發(fā)射照明模塊還包括有一導 電層于該上基板的下表面。
13 、如權利要求1 2項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該導電層為透明導電層或金屬層。
14 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該平面式場發(fā)射照明模塊還包括有一散 熱層位于該陽極板的上表面。
15、如權利要求1 4項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，特征在于，其中，該散熱層為 一 黑色涂裝材料。
16、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，特征在于，其中，該平面式場發(fā)射照明模塊還包括至少一位于該上基板與該下基板間的封膠層以提供 一 內部密閉空間于該平面式場發(fā)射照明模塊中。
17、如權利要求16項所述的平面式場發(fā)射照明模塊，特征在于，其中，該平面式場發(fā)射照明模塊還包括至少一吸氣劑位于該內部密閉空間中。
18 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該陰極的材料為金屬。
19 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該電子發(fā)射體為納米碳材、鉆石、或類 鉆石。
20 、如權利要求1項所述的平面式場發(fā)射照明模塊， 其特征在于，其中，該發(fā)光層為螢光粉層或磷光粉層。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種平面式場發(fā)射照明模塊，包括一上基板；一包含多數個陰極、與多數個電子發(fā)射體的下基板；其中，該陰極是位于該下基板的上表面，該電子發(fā)射體位于該等陰極之上；一夾置該上基板與該下基板間的陽極板，該陽極板的下表面具有多數個溝槽或開口，且該電子發(fā)射體組裝后容置于該等溝槽或開口中；以及一位于該等溝槽或開口內表面的發(fā)光層。由此，增加場發(fā)射背光模塊的散熱性、提高發(fā)光效率、以及降低封裝的困難度。
文檔編號H05B33/20GK101128073SQ20061010982
公開日2008年2月20日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權日2006年8月16日
發(fā)明者張榮監(jiān), 范明忠, 蔡五湖 申請人:福華電子股份有限公司;大同股份有限公司