CN101246804A

CN101246804A - 电子发射式发光元件及其发光方法

Info

Publication number: CN101246804A
Application number: CNA2007101991637A
Authority: CN
Inventors: 李中裕; 陈世溥; 林依萍; 林韦至; 卓连益
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2027-12-18
Also published as: CN101246804B; CN100593835C; CN101246799A

Abstract

本发明公开了一种电子发射式发光元件及其发光方法。电子发射式发光元件包括阴极结构、阳极结构、荧光层以及低压气体层。荧光层位于该阴极结构与该阳极结构之间。低压气体层填充于该阴极结构与该阳极结构之间，有诱导阴极均匀发射电子的作用。低压气体层有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。

Description

电子发射式发光元件及其发光方法

技术领域

本发明涉及一种发光元件，且特别涉及一种电子发射式发光方法与元件及其应用。

背景技术

目前量产的光源装置或显示装置中主要应用两大类的发光结构，包括：

1.气体放电光源：应用于例如等离子体面板或气体放电灯上，主要利用阴极与阳极之间的电场，使充满于放电腔内的气体游离，通过气体辉光放电(glow discharge)的方式使电子撞击气体后产生跃迁并发出紫外光，而同样位于放电腔内的荧光层吸收紫外光后便发出可见光。

2.场发射光源：应用于例如纳米碳管场发射显示器等，主要是提供超高真空的环境，并且在阴极上制作纳米碳材的电子发射端(electronemitter)，以利用电子发射端中高深宽比的微结构帮助电子克服阴极的功函数(work function)而脱离阴极。此外，在铟锡氧化物(ITO)制成的阳极上涂布荧光层，以通过阴极与阳极之间的高电场使电子由阴极的纳米碳管逸出。如此，电子可在真空环境中撞击阳极上的荧光层，以发出可见光。

然而，上述两种发光结构皆有其缺点。举例而言，因考量受到紫外光照射后的衰减问题，因此对于气体放电光源内的材料选用需有特殊要求。此外，因为气体放电的发光机制历经两道过程才能发出可见光，故能量的损耗较大，如果过程中需产生等离子体，则更为耗电。另一方面，场发射光源需要在阴极上成长或涂布均匀的电子发射端，但目前大面积生产此类阴极结构的技术尚未成熟，且遇到电子发射端的均匀度与生产成品率不佳的瓶颈。此外，场发射光源的阴极与阳极的间距需控制精确，超高真空度的封装困难，也相对增加制作的成本。

发明内容

本发明涉及一种具有良好发光效率的发光方法，并且易于制作成电子发射式发光元件。

本发明另涉及一种应用上述的电子发射式发光元件的光源装置，用以提供良好且均匀的光源，并具有较低的制作成本与较佳的生产成品率。

本发明还关于一种显示装置，应用上述的电子发射式发光元件来作为显示像素，用以提供良好的显示品质，并可降低制作时的成本与复杂度。

为具体描述本发明的内容，在此提出一种电子发射式发光方法，使用于包含有阴极结构、阳极结构以及荧光层的元件。此方法包括：填充低压气体层于该阴极结构与该阳极结构之间，以诱导该阴极均匀发射电子撞击荧光层。

本发明又提出一种电子发射式发光元件，包括：阴极结构；阳极结构；荧光层，位于该阴极结构与该阳极结构之间；以及低压气体层，填充于该阴极结构与该阳极结构之间，有诱导阴极均匀发射电子的作用。

本发明又提出一种电子发射式发光元件，包括：阴极结构；阳极结构；诱发放电结构层，位于该阴极结构与该阳极结构的至少其中之一上；荧光层，位于该阴极结构与该阳极结构之间；以及低压气体层，填充于该阴极结构与该阳极结构之间，有诱导阴极均匀发射电子的作用。

本发明又提出一种电子发射式发光元件，包括：基板；至少一阴极结构，配置在该基板上；至少一阳极结构，配置在该基板上；荧光层，配置在该基板上位于该至少一阴极结构与该至少一阳极结构之间；以及低压气体层，填充于该至少一阴极结构与该至少一阳极结构之间，有诱导阴极均匀发射电子的作用。

基于上述，本发明利用稀薄的气体将电子由阴极轻易导出，因此可避免在阴极上制作电子发射端可能产生的问题。另外，由于所使用的为稀薄的气体，因此电子的平均自由路径(mean free path)较大，还是有大量电子在撞击气体前就可直接与荧光层反应而发出光线。换言之，本发明的电子发射式发光元件具有较高的发光效率，且制作容易并具有较佳的生产成品率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所绘示传统发光结构与本发明的电子发射式发光元件的发光机制比较图。

图2绘示本发明的电子发射式发光元件的基本架构。

图3绘示本发明另一实施例的电子发射式发光元件。

图4A～4C分别绘示本发明多种具有诱发放电结构的电子发射式发光元件。

图5绘示依据本发明的一实施例的水平发射式的发光结构。

图6绘示为依据本发明的一实施例的一种光源装置。

图7绘示为依据本发明的一实施例的一种显示装置。

图8～10绘示为依据本发明的另一些实施例的电子发射式发光元件。

附图标记说明

200、300、400a、400b、400c：电子发射式发光元件

202、302、402、502、602、702：电子

204、304、504、704：离子

210、310、410、610、810：阳极

220、320、420、620、820：阴极

230、330、430、630：导电气体

240、340、440、640、840：荧光层

242、244、246、248、250：荧光层

322：二次电子源材料层 452、454：诱发放电结构

500、600、700：发光结构 560：间隙物

570：密闭空间 680、880：基板

800：光源装置 800a：电子发射式发光元件

900：显示装置 902：显示像素

L：光线 S：面光源

R：红色显示像素 G：绿色显示像素

B：蓝色显示像素

具体实施方式

本发明所提出的电子发射式发光元件兼具传统气体放电光源与场发射光源的优点，且克服了这两种传统发光结构的缺点。请参照图1所绘示的上述两种传统发光结构与本发明的电子发射式发光元件的发光机制比较图。更详细地说，已知的气体辉光放电光源利用阴极与阳极之间的电场，使充满于放电腔内的气体游离，通过气体导电的方式使电子撞击其他气体分子后产生紫外光，而荧光层吸收紫外光后发出可见光。此外，已知的场发射光源是在超高真空的环境中，通过阴极上的电子发射端的高深宽比结构来帮助电子克服阴极的功函数而脱离阴极。其后，电子通过阴极与阳极之间的高电场自阴极的电子发射端逸出，并撞击阳极上的荧光层，以发出可见光。也就是说，荧光层的材料依照设计机制的需要可以采用可发出可见光、红外光、或是紫外光等的材料。

与上述两种已知发光机制不同的是，本发明的电子发射式发光元件不需形成电子发射端，而是利用稀薄的气体将电子由阴极轻易导出，并使电子直接与荧光层作用而发出光线。

相较于已知的气体辉光放电光源，本发明的电子发射式发光元件内所填充的气体的量仅需要能将电子由阴极导出即可，且并非利用紫外光照射荧光层来产生光线，因此不需担心元件内的材料被紫外光照射的衰减问题。由实验与理论验证我们得知，本发明的电子发射式发光元件内的气体较为稀薄，因此电子的平均自由路径可以达到约5mm或大于5mm。换言之，大部分的电子在撞击气体的分子前便会直接撞击到荧光层，而发出光线。此外，本发明的电子发射式发光元件不需经由两道过程来产生光线，因此发光效率较高，也可减少能量损耗。

另一方面，相较于已知的场发射光源，需要在阴极上形成作为电子发射端的微结构，此微结构在大面积的工艺控制困难。最常使用到的微结构是纳米碳管(carbon nanotube)，在阴极的涂布上有碳管长短不一与聚集成丛的问题，使得其发光面有暗点存在，发光均匀性不佳一直是场发射光源的技术瓶颈与成本来源。本发明的电子发射式发光元件可以通过气体来将电子由阴极均匀导出，只需要简单的阴极平面结构就可使4”电子发射式发光面板的发光均匀性达到75％的程度，解决传统场发射发光装置的发光均匀性难以提升的瓶颈。因此可以大幅节省制作成本，工艺上也较为简单。此外，本发明的电子发射式发光元件内填充稀薄的气体，因此不需超高真空度环境，可避免进行超高真空度封装时所遇到的困难。另外，经由实验获知，本发明的电子发射式发光元件通过气体的帮助，可以使启始电压(turn on voltage)降至约0.4V/μm，远低于一般场发射光源高达1～3V/μm的启始电压值。

再者，依据已知的Child-Langmuir方程式，将本发明的电子发射式发光元件的实际相关数据代入计算，可以得出本发明的电子发射式发光元件的阴极暗区分布范围约在10～25厘米(cm)之间，远大于阳极与阴极的间距。换言之，本发明的电子发射式发光元件是利用气体导出阴极的电子，再由电子直接与荧光层作用而发光。

请参考图2，其绘示本发明的电子发射式发光元件的基本架构。如图2所示，电子发射式发光元件200主要包括阳极210、阴极220、气体230以及荧光层240，其中气体230位于阳极210与阴极220之间，且气体230受到电场作用后会产生适量的带正电离子204，用以诱导阴极220发出多个电子202。值得注意的是，本发明的气体230所存在的环境的气压介于8×10^-1乇(torr)至10^-3乇，较佳者，此气压例如介于2×10^-2乇至10^-3乇或是2×10^-2乇至1.5×10^-1乇。此外，荧光层240配置于电子202的移动路径上，以与电子202作用而发出光线L。

在本实施例中，荧光层240例如是被涂布在阳极210的表面。此外，阳极210例如是由透明导电氧化物(Transparent Conductive Oxide，TCO)所制成，以使光线L穿过阳极210射出电子发射式发光元件200，其中可以选用的透明导电氧化物例如是铟锡氧化物(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)或铟锌氧化物(IZO)等常见的材料。当然，在其他实施例中，阳极210或阴极220也可以是由金属或其他具有良好导电性的材料制作而成。

本发明所使用的气体230在性质上没有特殊需求，可以是氮(N₂)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等惰性气体，或是氢气(H₂)、二氧化碳(CO₂)等解离后具有良好导电性能的气体，或是氧气(O₂)、空气(Air)等一般气体。此外，通过选择荧光层240的种类，可以使电子发射式发光元件200发出可见光、红外线或紫外线等不同类型的光线。

另外，所谓的阴极与阳极是表示低电压与高电压的二个电压源，以产所要的操作压差或是对应的电场强度。因此一般而言，阳极210会施加一正电压，而阴极220会施加地电压。然而，阳极210也可以施加一地电压，而阴极220施加一负电压。其也可以产生发光的效果。另外低压气体压力的压力也与操作电压相关。在实际设计时，气体压力和操作电压可以选择在适当的条件。经实验的验证，例如阳极约0V，阴极约-7KV，阴阳极距离＞2cm，且低压气体约2×10^-2乇的条件下，或是阳极约0V，阴极约-7KV，阴阳极距离＝1cm，且低压气体约1.3×10^-1乇的条件下可以发出所要的光源。但是如果低压气体是1.2×10^-4乇，则不会发出光，实际的气体压力与操作电压依阴阳极距离、气体种类与结构不同而异。

一般而言，对于阴极是金属板的设计，其不像具有尖端结构的阴极较容易将电子诱导出来，如果电压太小或是气压太低则无法引起场发射效应，以产生足够的光，甚或不产生光。

除了图2所绘示的实施例之外，本发明为了提高发光效率，更可以在阴极上形成容易产生电子的材料，用以提供额外的电子源。如图3所绘示的本发明另一实施例的电子发射式发光元件300，其阴极320上例如形成有二次电子源材料层(secondary electron source material layer)322。此二次电子源材料层322的材料可以为氧化镁(MgO)、三氧化二铽(Tb₂O₃)、三氧化二镧(La₂O₃)或二氧化铈(CeO₂)等材料。由于气体330会产生游离的离子304，且离子304带正电荷，会远离阳极310而朝向阴极320移动，因此当离子304撞击阴极320上的二次电子源材料层322时，便可产生额外的二次电子302’。较多的电子(包括原有的电子302与二次电子302’)与荧光层340作用，便有助于增加发光效率。值得注意的是，此二次电子源材料层322不仅有助于产生二次电子，更可以保护阴极320避免受到离子304的过度轰击。

此外，本发明亦可以选择在阳极或阴极其中之一或同时在阳极与阴极上形成类似场发射光源的电子发射端的结构，用以降低电极上的工作电压，更容易产生电子。图4A～4C即分别绘示本发明多种具有诱发放电结构的电子发射式发光元件，其中以相同的标号表示类似的构件，而对于这些构件不会重复说明。

如图4A所示，电子发射式发光元件400a的阴极420上形成有一诱发放电结构452，其例如是金属材、纳米碳管(carbon nanotube)、纳米碳壁(carbonnanowall)、纳米孔隙碳材(carbon nanoporous)、钻石薄膜、柱状氧化锌(ZnO)、氧化锌(ZnO)材料等所构成的微结构。又，诱发放电结构452也可以再结合增加前述的二次电子源材料层。此外，气体430位于阳极410与阴极420之间，而荧光层440配置于阳极410表面。通过诱发放电结构452可以降低阳极410与阴极420之间工作电压，更容易产生电子402。电子402与荧光层440作用，便可以产生光线L。

图4B所绘示的电子发射式发光元件400b与图4A所绘示者类似，较明显的差异处乃是改为在阳极410上配置诱发放电结构454，而此诱发放电结构454如同前述，可为金属材、纳米碳管(carbon nanotube)、纳米碳壁(carbonnanowall)、纳米孔隙碳材(carbon nanoporous)、钻石薄膜、柱状氧化锌(ZnO)、氧化锌(ZnO)材等所构成的微结构。又，诱发放电结构452也可以再结合增加前述的二次电子源材料层。此外，荧光层440则是配置于诱发放电结构454上。

图4C则是绘示兼具诱发放电结构454与452的一种电子发射式发光元件400c，其中诱发放电结构454配置于阳极410上，荧光层440配置于诱发放电结构454上，而诱发放电结构452配置于阴极420上。气体430则位于阳极410与阴极420之间。

上述的多种具有诱发放电结构452与/或454的电子发射式发光元件400a、400b或400c更可以整合如图3所绘示的二次电子源材料层322的设计，而在阴极420上形成二次电子源材料层，若阴极420上已形成有诱发放电结构454，则可以使二次电子源材料层覆盖诱发放电结构454。如此，不仅可以降低阳极410与阴极420之间的工作电压，使电子402的产生更为容易，也可以通过二次电子源材料层增加电子402的数量，提高发光效率。

除了平行板结构外，本发明所提出的电子发射式发光元件作为发光结构，可以具有不同外型的发光结构。

首先，图5所示为另一种水平发射式(in-plane emission type)的发光结构600，主要是将阳极610、阴极620以及荧光层640配置在基板(substrate)680上，例如在基板680的同一侧上。此基板680例如是一玻璃基板，而阳极610与阴极620的材料例如是金属。荧光层640位于阳极610与阴极620之间，通过气体630所诱发的电子602会穿过荧光层640，使其发出光线L。关于其他元件的相关说明请参照前述实施例，在此不再重复赘述。又，如何维持气体630的封闭环境例如可由一般技术达成，其细节不予详述。

值得注意的是，上述图5的发光结构仅为举例之用，并非用以限定本发明所能应用的发光结构之外型。在其他实施例中，例如更可依据不同的考量，将上述的发光结构结合图3的二次电子源材料层322或4A～4C的诱发放电结构452与454，以满足不同的需求。

本发明的电子发射式发光元件更可用于制作光源装置，其例如是由前述多个实施例中的任一种电子发射式发光元件所组成，用以提供一光源。图6绘示为依据本发明的一实施例的一种光源装置。如图6所示，光源装置800包括阵列排列的多个电子发射式发光元件800a，用以提供一面光源S。本实施例所选用的电子发射式发光元件800a的设计例如包括前述多个实施例中的任何一种。举例而言，光源装置800可以采用类似图6的发光结构600的设计，而在基板880上制作多组阳极810、阴极820以及荧光层840的结构，以达到大型化的目的。

当然，上述所提出的各种电子发射式发光元件亦可应用于显示装置上。图7绘示为依据本发明的一实施例的一种显示装置。如图7所示，显示装置900的每一显示像素902是由电子发射式发光元件所构成，以通过多个显示像素902组成显示图框，显示静态或动态画面。由于是以电子发射式发光元件作为显示像素902，因此电子发射式发光元件中例如是采用可发出红光、绿光与蓝光的荧光层，以构成红色显示像素R、绿色显示像素G以及蓝色显示像素B，进而达到全彩的显示效果。

又，荧光层的设计除了是单层结构以产生相同频率的光外，也可以是由多种不同的荧光材料，以叠层结构或是多区域产生不同频率的光。图8绘示为依据本发明的一实施例的光源装置。于图8，发光元件200A例如以图2的结构为基础，荧光层242例如是由多种荧光材料所组成，分别有其反应的频率而产生混光。

又，依照荧光层的设计，其也可以是分离的区域所组成，如图9所示。于此实施例，发光元件200B的荧光层244由多各个区块组成。其每个区块可以发出相同频率的光或是分别有对应频率的光。

又，依照荧光层的设计，不同频率的荧光层例如以叠层的方式来达成发光元件200C，如图10所示。其中例如以红、绿、蓝的三种荧光层246、248、250所组成的叠层，则混光后可以发出白色光。这也是本发明多种变化其一的实施例。进而，例如也可以将不同的荧光材料混合成一荧光混层。

另外，上述的描述的多种实施例，也可以依照实际设计需要，做不同的组合变化。

依照本发明一实施例的验证，对于一个90mm×110mm的空间面而言，将面光源设置在约底部中间位置，而五个测量点利如依序约在左上角(点1)、右上角(点2)、右下角(点3)、左下角(点4)、中间点(点5)，则得到的亮度效能(performance)如表一所示。由表一可以看出，本发明确实可以达到做为光源的设计。点5位于发光源的正前方且较接近光源，因此最亮。点3、点4是在底边且在光源的左右两侧，因此最暗。发光均匀度例如以Min/Max来计算，也达到2790/3700＝0.754的程度。

表一

气压	点1	点2	点3	点4	点5	均匀度
气压	点1	点2	点3	点4	点5	均匀度	1.2E-02	3480	3550	2790	2790	3700	0.754

综上所述，本发明所提出的电子发射式发光元件及应用此元件的光源装置与显示装置具有节省能源、发光效率高、响应时间(response time)短、容易制造且环保(不含汞)等特色，因此可以提供市场另一种光源装置与显示装置的选择。与已知的发光结构相较，本发明所提出的电子发射式发光元件结构简单，阴极只需为平面结构便可正常运作，相关的二次电子源材料层或诱发放电结构只是选择性的，并非必要元件。此外，本发明的电子发射式发光元件不需要进行超高真空封装，可简化生产工艺并有利于大面积生产。

另一方面，本发明的电子发射式发光元件的阴极可为金属，因此可提高反射率并增加亮度与发光效率。此外，电子发射式发光元件所发出的光波长视荧光层种类而定，可因应光源装置或显示装置等不同用途，而设计不同波长范围的光源。另外，本发明的电子发射式发光元件可设计为平面(planar)光源、线型(linear)光源或点(spot)光源，可符合显示装置、光源装置(例如背光模块或照明灯具)等不同用途的需求。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种电子发射式发光方法，使用于包含有阴极结构、阳极结构以及荧光层的元件，包括：

填充低压气体层于该阴极结构与该阳极结构之间，以诱导该阴极均匀发射电子撞击荧光层。

2.如权利要求1所述的电子发射式发光方法，其中该低压气体层有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。

3.如权利要求1所述的电子发射式发光方法，其中该低压气体层的气压约在8×10^-1乇至10^-3乇之间。

4.如权利要求1所述的电子发射式发光方法，其中该低压气体层的气体包括惰性气体、氢气、二氧化碳、氧气、或空气。

5.如权利要求1所述的电子发射式发光方法，还包括：

施加一正电压给该元件的该阳极结构；以及

施加一地电压给该元件的该阴极结构。

6.如权利要求1所述的电子发射式发光方法，还包括：

施加一地电压给该元件的该阳极结构；以及

施加一负电压给该元件的该阴极结构。

7.一种电子发射式发光元件，包括：

阴极结构；

阳极结构；

荧光层，位于该阴极结构与该阳极结构之间；以及

低压气体层，填充于该阴极结构与该阳极结构之间，有诱导阴极均匀发射电子的作用。

8.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。

9.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体的气压介于8×10^-1乇至10^-3乇之间。

10.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构包含透明导电材料。

11.如权利要求10所述的电子发射式发光元件，其中该透明导电材料包含铟锡氧化物、铟锌氧化物、氟掺杂氧化锡或是透明导电氧化物。

12.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层经该电子撞击后产生荧光。

13.如权利要求12所述的电子发射式发光元件，其中该荧光包括可见光、红外线或紫外线。

14.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层是单层结构，产生相同频率的光。

15.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层包含多个荧光区域，分别产生对应频率的光。

16.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层是叠层结构或是混层结构，包含多种不同荧光材料。

17.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构与该阴极的至少其一为金属或是导电材料。

18.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构与阴极结构是在基板的同一侧。

19.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层的气体被游离后具有足够的导电能力。

20.如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层的气体包括惰性气体、氢气、二氧化碳、氧气、或空气。

21如权利要求7所述的电子发射式发光元件，其中该阴极结构与该阳极结构的至少其中之一上包含诱发放电结构层。

22.如权利要求21所述的电子发射式发光元件，其中该诱发放电结构层包括金属材、纳米碳管、纳米碳壁、纳米孔隙碳材、钻石薄膜、柱状氧化锌、或氧化锌。

23.如权利要求21所述的电子发射式发光元件，其中该诱发放电结构层包含第一诱发放电结构在该阴极结构上；以及第二诱发放电结构在该阳极结构上。

24.一种电子发射式发光元件，包括：

阴极结构；

阳极结构；

二次电子源材料层，位于在该阴极结构上；

荧光层，位于该阴极结构与该阳极结构之间；以及

25.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。

26.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体的气压介于8×10^-1乇至10^-3乇之间。

27.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构包含透明导电材料。

28.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该透明导电材料包含铟锡氧化物、铟锌氧化物、氟掺杂氧化锡或是透明导电氧化物。

29.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层经该电子撞击后产生荧光。

30.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该荧光包括可见光、红外线或紫外线。

31.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层是单层结构，产生相同频率的光。

32.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层包含多个荧光区域，分别产生对应频率的光。

33.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层是叠层结构或是混层结构，包含多种不同荧光材料。

34.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构与该阴极的至少其一为金属或是导电材料。

35.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构与阴极结构是在基板的同一侧。

36.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层的气体被游离后具有足够的导电能力。

37.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层的气体包括惰性气体、氢气、二氧化碳、氧气、或空气。

38.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该二次电子源材料层包括氧化镁、三氧化二铽、三氧化二镧或二氧化铈。

39.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该阴极结构与二次电子源材料层之间更可包含诱发放电结构层。

40.如权利要求39所述的电子发射式发光元件，其中该诱发放电结构层包括金属材、纳米碳管、纳米碳壁、纳米孔隙碳材、钻石薄膜、柱状氧化锌、或氧化锌。

41.如权利要求24所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构上包含诱发放电结构层。

42.一种电子发射式发光元件，包括：

基板；

至少一阴极结构，配置在该基板上；

至少一阳极结构，配置在该基板上；

荧光层，配置在该基板上位于该至少一阴极结构与该至少一阳极结构之间；以及

低压气体层，填充于该至少一阴极结构与该至少一阳极结构之间，有诱导阴极均匀发射电子的作用。

43.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层有一电子平均自由路径，允许至少足够数量的电子在一操作电压下直接撞击该荧光层。

44.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体的气压介于8×10^-1乇至10^-3乇之间。

45.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层位于该阳极表面。

46.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层经该电子撞击后产生可见光、红外线或紫外线。

47.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层是单层结构，产生相同频率的光。

48.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层包含多个荧光区域，分别产生对应频率的光。

49.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该荧光层是叠层结构或是混层结构，包含多种不同荧光材料。

50.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构包含透明导电材料。

51.如权利要求50所述的电子发射式发光元件，其中该透明导电材料包含铟锡氧化物、铟锌氧化物、氟掺杂氧化锡或是透明导电氧化物。

52.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构与该阴极的至少其一为金属或是导电材料。

53.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该阳极结构与阴极结构是在基板的同一侧。

54.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层的气体被游离后具有足够的导电能力。

55.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该低压气体层的气体包括惰性气体、氢气、二氧化碳、氧气、或空气。

56.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该至少一阴极结构与该至少一阳极结构形成多对电极，分别发光。

57.如权利要求42所述的电子发射式发光元件，其中该阴极结构上包含二次电子源材料层。