TWI230961B - Carbon nanotube illumination device - Google Patents

Description

1230961 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種奈米碳管照明裝置，應用於照明器具、場發 射顯示器及液晶顯示器之背光源。 【先前技術】 自從奈米礙管（CarbonNanotube)的場發射特性於1995年被報導 後’在場發射顯示器（Field Emission Display ; FED)之應用陸續被於 展，同時也被評為未來相當具備競爭力的產業。奈米碳管場發射顯^ 器（Carbon Nanotube Field Emission Display ; CNT-FED)是利用厚膜網 印製程及FED技術實現陰極射線管（CRT)顯示器平面化的可能性， 不僅保留了 CRT的影像品質，並具有省電及體積薄小之優點；同時結 合奈米碳管的低導通電場、高發射電流密度、高穩定性等特性，成為 兼具低驅動電壓、高發光效率、無視角問題、省電的大尺寸、低成本…' 等優點的全新平面顯示器。 … 然而，目前不要說是奈米碳管場發射顯示器，即便是最基礎的應 用奈米碳管賴雜置’都存在有射待解決的問題，舉例來說，二 參閱「第1圖」，為蘇聯製的奈米碳管燈管，其係於玻璃燈管u内抽月 真空，並利用兩側的銘帽14、U接於電源，連接於内部之碳棒12以 =反射金屬板I3 ’碳棒丨2賴著有奈米碳f，而反射麵板υ上汾 有iit ’ t碳棒12連接於陰極而反射金屬板13連接於陽極; =電時，碳棒11之奈轉管可發射出f子撞擊在反射 二可發光。但ί ’因為是利用反射金屬㈣來反射發光，所以發光旦 車父低，且僅能單側照明，驅動電壓 古 inn r 里 使用上並不實用。 職&又而间達15〜勘千伏⑽）實際 【發明内容】 決上朝題’本㈣提出—種奈米碳管翻裝置，有助鄉 先面積的擴大與均勻性的提升。 百力於务 根據本發明所揭露之奈米碳管昭明梦罟，筏6入女… 體，管體係為-導電之中空管體人/内部=置=包體以及載 門邛封閉並抽真空，内侧壁面塗佈 5 1230961 有榮光泰’載體裝設在管體内，表面並具有奈米碳管，因此，載體接 於電源的陰麵；!>體接於陽極，使得奈米碳管可紐&電子打在管體 内侧壁面的螢光粉上而發光。 二方面，可於管體以及載體之間增設有閘極，來誘導載體上之 奈米碳管誘發出電子，減少所需的驅動電壓。 【實施方式】 f參閱「第2圖」，奈米碳管照明裝置係包含有管體2〇以及載體 3〇二官體2G係為導電透光之材質，譬如可為導電玻璃（ιτ〇)，或在玻 璃g體内壁上貼設—金屬網作鱗體，該管體内部具有容置空間 2卜内侧壁面塗佈有螢光粉，而載體3〇裝設於管體2〇内的容置空間 21丄表面具抽向管體2〇内側壁面之奈米碳管μ，織將管體加内 抽氣真空一般概略在1()·6〜1(rW，紐在—端密封後，，使管體 2〇 ff電源之陽極(an〇de)，而載體30接於陰極(Cathode)，通電後，奈 米石反& 31可激發出電子，打在管體2〇 _壁面的榮光粉上而發光， 且可以朝向四周發光，其發光量可以藉由奈米碳管31的密度分佈與輸 入之電壓來決定，一般以均勻分佈為佳。 而管體20以及載體30的態樣，除了「第2圖」之棒狀、圓棒狀 夕也可以疋螺旋狀（見第3A圖）、圓環形（見第3B _ )，或是載體 30也可以變化為扁平狀（見第3C圖）。 、>另-方面，為了降低驅動的電壓，可於管體2〇以及載體％之間 曰。又，閘極40，如「第4A圖」所示，其係為導電材質，並連接於陽 極，根據電場的基本原理： E=V/d 其中E為電場強度 V為電壓 d為距離 如果所需要的激發電場強度—定的話，距離縮短，即可使所需 跟祕卜因此，於其中增設有_ w，其上具有相對應於奈 未石反管3i的閘極孔洞41，而可誘發奈米石炭管31之激發的電子，減少 1230961 所需之電壓，當然， 螺旋狀（見第4B圖 效0 除了如圖中靖示之網狀結構外，也可以設計為 )’同樣也可以誘發電子，達到減低驅動輕的功 當然，相同的變化，請參閱「第5圖」，可以 來更進-步減低所需之驅動電壓。 彳第-閘極50， 以上所述者，僅為本發明其中的較佳實施例而已， 2發=的實施顧；即凡依本發明㈣專·騎作的 = 飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。 /丄 【圖式簡單說明】 第1圖係為習知奈米碳管燈管之示意圖； 第2圖係為本發明之示意圖； 第3A〜3C圖係為本發明管體及載體之實施態樣示意圖； 第4A、4B圖係為本發明三極結構之示意圖；及 第5圖係為本發明四極結構之示意圖。 【圖式符號說明】 11 1 4、1 5 2 〇 21 30 3 1 40 41 50 玻璃管 碳棒 反射金屬板 鋁帽 管體 容置空間 載體 奈米碳管 閘極 閘極孔洞 第二閘極

Claims (1)

1230961 拾、申請專利範圍： 1· 一種奈米碳管照明裝置，係包含有： 一管體，係為内部具有一容置空間的封閉 =-真錄態’内側壁碰佈有螢光粉，且連接ς 一電=陽=間 -載體’連接於該電源之陰極，裝設體之容置空 表面具有複數個朝向該管體之内側壁面的奈米石山总 2- -I：~ 3·=請細刪i雜場物_，州管體係圓 4· 5·如申請專利範圍第i項所述之奈米碳管 可透光之導電材料所組成。 我置/、中遠官體係為 6.如申請專利範圍第5項所述之奈米 導電材料係為導電玻璃。 ’、、、月破置’其中該可透光之 _第1項所述之奈米碳管照明裝置載卿查-…於该官體一端，並將該管體之容置空間封門°載體係連 8.利範圍第1項所述之奈米碳管照明i置，其中該載體係為 9·觸1機•獅物，㈣載體係為 佩之咖—㈣載體係為 11·如申請專娜圍第丨項所述之奈米♦管 係均勻分佈於該載體外側表面。 、衣’-中该奈米碳管 12.如申請專利範圍第丄項所述之奈米碳管 裝設於該管體及該載體之間，並連接於該陽ς置，^有—閘極， 1230961 13„如申請專利範圍第12項所述之奈米碳管照明裝置，其中該閘極係為 金屬網，該金屬網上具有複數個閘極孔洞。 14. 如申請專利範圍第13項所述之奈米碳管照明裝置，其中該閘極孔洞 係對應於該奈米碳管。 15. 如申請專利範圍第12項所述之奈米碳管照明裝置，其中該閘極係為 螺旋網狀。 16. 如申請專利範圍第12項所述之奈米碳管照明裝置，更包含有複數個 閘極。