TWI493595B - 場發射照明燈具維持高真空度方法及其裝置 - Google Patents

Description

場發射照明燈具維持高真空度方法及其裝置

本發明為有關於一種場發射照明燈具維持高真空度方法及其裝置，使場發射照明燈具能持續吸收燈具內的釋氣，維持高真空度，可提高場發射照明燈具的發光效率及增進其壽命。

場發射理論最早是在1928年由R.H.Fowler與L.W.Nordheim共同提出，在場發射陰極元件與場發射陽極元件間外加電場的情況下，場發射陰極元件的電子有可能直接穿遂脫離束縛，而不用越過原本的能障。場發射陰極元件的材料可例如為滿佈尖狀的結構發展至奈米碳管(carbon nanotube，CNT)或奈米氧化鋅等材料，主要係利用這些材料具有較佳的深寬比(aspect ratio)，而產生較高的場發射增強因子，以提升場發射的特性。

奈米碳管為單層或多層的奈米級厚度的石墨薄片(graphite sheet)，以中空圓筒狀所構成，由於奈米碳管的直徑很小，具有很高的深寬比，因此奈米碳管尖端有幾百倍至幾千倍的局部增強電場，使得奈米碳管可以克服約4.5eV的功函數(work function)而在至少約1~2V/μm就可以發射電子，且具有相當好的電子發射特性 (electron-emitting)，藉以用於發光的領域上形成場發射發光元件。當奈米碳管設置於電場的陰極時，藉由電場的驅動力於奈米碳管的尖端發射出電子，電子經過真空的間距撞擊在陽極的螢光粉而發出光線，構成場發射發光原理，其中場發射發光原理可應用於場發射發光元件(field emission light,FEL)及場發射顯示器(field emission display,FED)等。如J.-M.Bonard,R.Gaal,S.Garaj等人在2002年J.of Applied physics,Vol.91,No.2之期刊中揭露奈米碳結構(carbon nanostructure)、多層或單壁奈米碳管(multi-single-wall carbon nano-tube)、奈米碳錐體(carbon nano-cone)等具有良好的場發射特性；又如美國專利公開號US20030001477、美國專利US7276843等，亦揭露可使用單壁奈米碳管、圓柱圈狀石墨烯(cylindrical graphene)、石墨纖維(graphitic nanofibers)及奈米螺旋碳纖維(carbon nano-coil)於場發射陰極元件(cathode emitter)。

第一代照明器具為傳統的白熾燈泡，由於白熾燈泡耗能過大，因此已逐漸全面禁用；第二代照明器具主要為日光燈、鹵素省電燈泡(如CFL)、水銀燈等，係使用電子激發封裝在真空玻璃內的汞或鹵素蒸氣，使其發出X(或UV)射線而激發螢光粉發光，由於此類照明器具含有汞或鹵素，因此對環境影響甚大，也將逐漸被替代；第三代照明器具稱為固態照明，主要為LED(或OLED)發光以構成照明器具，然而，LED與OLED等照明器具輸入的電能有70~80%轉為熱能消耗、僅有20~30%的電能用於發光，整體發光效率不足，更且LED(或OLED)係使用半導體製程製造，製造過程中耗費極大的資源與使用劇毒的化學藥劑，並非真正符合人類所需的新一代照明器具。

如第1圖所示，第1圖為習知場發射照明燈具結構及集氣劑啟動之示意圖。由於場發射原理也可藉由電能產生光線，因此場發射 照明燈具90係使用場發射陰極元件93與場發射陽極元件92封裝在真空的玻璃殼91中。當電源供應器95輸出電能，場發射陰極元件93與場發射陽極元件92加上電壓後便形成電場，並且由場發射陰極元件93發出電子束以激發場發射陽極元件92之螢光粉而發出光線，其發光效率可達每瓦40至60流明以上，尤其構成簡單，更無半導體製程之耗能，若能充份發展，應可改善人類的照明。

場發射照明燈具係利用場發射陰極元件在真空的電場中，發出電子射向場發射陽極元件而發出光線；場發射陰極元件及場發射陽極元件在製造及封裝過程中，可能殘留水氣、空氣、膠料等物質，在真空環境中，這些物質會逐漸釋出，降低真空度，這些釋氣(out-gas)會受電子撞擊或電場作用，而形成正離子與負離子，正離子會受電場中場發射陰極元件負電位的影響而向場發射陰極元件移動，形成離子轟擊(ion bombardment)現象，其將損及場發射陰極元件的表面，進而造成場發射陰極元件的衰退；更甚者，當離子濃度更高時，將形成電漿(plasma)現象，喪失場發射電場，場發射照明燈具即會損燬。

為解決真空管高真空需求，美國專利US4297082，對真空管封裝後採用電熱絲對集氣劑加熱，藉以活化集氣劑，以降低真空度；US4835441對真空管先採用電極通電，對電熱絲加熱以燒結，製成集氣劑後再封裝；US3961897使用集氣劑幫浦(Getter pump)對真空系統抽真空，集氣劑幫浦有高溫活化集氣劑的電阻加熱器、及低溫活化集氣劑的電阻加熱器，藉以在抽真空過程中降低真空度。然而這些真空管對集氣劑的加熱活化方式，僅能適用於真空管的首次封裝上，不能應用於場發射照明燈具上；其主要原因為，真空管在封裝後不會產生持續釋氣的問題，但場發射照明燈具的陰極與陽極在封裝後，則會持續產生釋氣。

在場發射照明燈具的應用上，為有效增進集氣劑的功能，台灣專利I310574揭露將集氣劑直接製作在場發射陰極中，在金屬的陰極材料先鋪設一層吸氣劑材料層，並在吸氣劑材料層再成長一層奈米碳管層；或如台灣專利I309059揭露在場發射陰極的奈米材料混入玻璃、導電金屬微粒以及吸氣劑微粒。但這些方法僅能吸收陰極奈米碳管(或奈米材料)釋出的氣體，由於陰極面積很小、吸氣劑微粒更少，吸附能力有限，且對於陽極螢光粉、螢光粉殘留膠料的釋氣或在場發射燈管空間中的氣體物質，缺乏有直接的吸收能力，仍難以維持場發射燈具的高真空度。

因為場發射照明燈具中場發射陽極元件主要為導電金屬層與螢光粉膠料，不論在製程中抽真空的程度如何，在封裝後出廠送到使用者手上，經一段點亮時間後，場發射陽極元件會釋出氫分子、水分子、鋅、硫、矽、膠料等，Sora Leea與Duk Young Jeon，在APPLIED PHYSICS LETTERS 88,2006年論文"Effect of degassed elements on the degradation behavior of carbon nanotube cathodes in sealed field emission-backlight units"證明了場發射背光板中場發射陽極元件會釋出硫與鋅的釋氣(out-gas)。又場發射陰極元件主要為奈米碳管，奈米碳管在封裝前接觸到空氣，會吸收水、氮氣及氧氣等，經一段點亮時間後，場發射陰極元件會釋出水分子、氫、碳、氮、氧等；這些物質在場發射照明燈具封裝過程中，利用抽真空雖可去除一部份，但在點亮過程中，則會繼續釋出這些物質，這些物質受到場發射陰極元件發出的電子束撞擊後會產生離子，在電場中將造成離子轟擊現象(ion bombardment)，進而降低場發射照明燈具的亮度甚至損及壽命，這個現象已於1993年S.Itoh,T.Niiyama及M.Yokoyama於J.Vac.Sci.Technol.B11,647，論文"Influences of gases on the field emission"提出。因此如何維持高 真空度的需求，為場發射照明燈具急迫需要解決的課題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明主要目的就為提出一種場發射照明燈具維持高真空度方法，係包含下列步驟：S1：將一集氣劑封入一場發射照明燈具中，該集氣劑具有一加熱墊；S2：於場發射照明燈具啟動後，啟動一段時間(例如24小時)後，對該加熱墊加熱至該集氣劑之一活化溫度，並保持一活化時間；利用活化後的該集氣劑吸取場發射照明燈具中的釋氣，以維持高真空度；S3：重覆步驟S2至所設定之活化次數為止。

進一步，本發明之一種場發射照明燈具維持高真空度方法，其中，步驟S3所述之活化次數較佳的為三次以上。

進一步，本發明之一種場發射照明燈具維持高真空度方法，其中，步驟S2中對該加熱墊加熱方法，係使用下列加熱方法之一或其組合：在場發射照明燈具啟動期間以電能對該加熱墊持續加熱、在場發射照明燈具啟動期間以電能及一活化週期對該加熱墊加熱、在場發射照明燈具啟動期間偵測迴路電流低於一設定迴路電流時以電能對該加熱墊加熱、在場發射照明燈具關閉後以電能及一活化週期對該加熱墊加熱、在場發射照明燈具關閉後受使用者觸發以電能對該加熱墊加熱；說明如下：

S21：在場發射照明燈具啟動期間以電能對該加熱墊持續加熱：其中，步驟S2係於場發射照明燈具點亮一段時間後，在場發射照 明燈具啟動期間，以電能對該加熱墊持續加熱至該集氣劑之該活化溫度。

S22：在場發射照明燈具啟動期間以電能及一活化週期對該加熱墊加熱：其中，步驟S2係於場發射照明燈具點亮一段時間後，在場發射照明燈具啟動期間或關閉後，依設定的活化週期，以電能對該加熱墊加熱至該集氣劑之該活化溫度，並保持該活化時間。

S23：在場發射照明燈具啟動期間偵測迴路電流低於一設定迴路電流時以電能對該加熱墊加熱：其中，步驟S2係於場發射照明燈具點亮一段時間後，在場發射照明燈具啟動期間，偵測該場發射照明燈具之一迴路電流，當該迴路電流低於一設定迴路電流時，以電能對該加熱墊加熱至該集氣劑之該活化溫度，並保持該活化時間。

S24：在場發射照明燈具關閉後受使用者觸發以電能對該加熱墊加熱：其中，步驟S2係於場發射照明燈具點亮一段時間後，在場發射照明燈具關閉後，受使用者觸發，以電能對該加熱墊加熱，至該集氣劑之該活化溫度，並保持該活化時間。

本發明另一主要目的就為提出一種場發射照明燈具維持高真空度裝置，係應用於場發射照明燈具中，該場發射照明燈具維持高真空度裝置包含一集氣劑及一低壓輸出模組，集氣劑係封裝於該場發射照明燈具中，該集氣劑進一步包含一加熱墊，該加熱墊電性連接一正極導線與一負極導線；低壓輸出模組與場發射照明燈具之電源供應器電性連接，場發射照明燈具之電源供應器除具有一第一正極與第一負極之高壓輸出，以電性連接至場發射陽極與陰極外，場發射照明燈具之電源供應器輸出直流或交流的電壓，提供給該低壓輸出模組；該低壓輸出模組具有第二正極與第二負極，該正極導線與該負極導線分別電性連接至該第二正極與該第二負極，用以輸出電能對加熱墊加熱、活化該集氣劑。該 加熱墊的材質可為選自於由電阻絲、奈米碳材、陶瓷纖維材料、鈉鈣玻璃纖維材料、石英材料及高矽氧玻璃纖維材料所組成之族群；當第二正極與第二負極輸出電能，輸出至加熱墊時，加熱墊前述的材料會發熱，產生熱量加熱集氣劑與集氣劑內部的活性物質，活性物質受加熱後活化，吸收場發射照明燈具內的釋氣，以維持高真空度。

進一步，該低壓輸出模組設有一加熱控制器，該加熱控制器可輸出第一信號，以依據所設定的時間長短或條件控制該第二正極與該第二負極之輸出與否或輸出時間。更進一步，該低壓輸出模組設有一電流偵測電路，該電流偵測電路用以偵測第一正極與第一負極構成的迴路之電流，並可依據設定的電流閾值，輸出第二信號給該加熱控制器，以啟動該加熱控制器。

本發明之場發射照明燈具維持高真空度裝置，可由操作者進行集氣劑之活化，其中，該低壓輸出模組進一步設有一按鈕開關及一計時器，該按鈕開關係電性連接該計時器，當使用者操作該按鈕開關後，啟動該計時器，該計時器係輸出第三信號用以對該第二正極與該第二負極進行時間計時，以控制輸出與否或輸出時間。

承上所述，依本發明之一種場發射照明燈具維持高真空度方法及其裝置，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明的一種場發射照明燈具維持高真空度方法，係採用於場發射照明燈具點亮一段時間後，對該加熱墊加熱至該集氣劑之一活化溫度，並保持一活化時間，可使集氣劑具有活性可吸收場發射照明燈具場發射陽極或場發射陰極的釋氣，以維持場發射照明燈具的高真空度，減少離子轟擊(ion bombardment)的現象產生。

(2)本發明的場發射照明燈具維持高真空度方法，係採用主 動式之持續加熱、啟動期間以活化週期加熱、自動偵測迴路電流而加熱等方式，方法簡單便利，可維持場發射照明燈具的高真空度。

(3)本發明的場發射照明燈具維持高真空度方法，可採用被動式之受使用者觸發而加熱方式，可由使用者的操作，讓使用者知悉場發射照明燈具的使用狀態。

(4)本發明的一種場發射照明燈具維持高真空度裝置，係利用場發射照明燈具的電源供應器，增加一組低壓的輸出，可以依設定的週期或偵測迴路電流、由使用者按鈕控制，對集氣劑活化，可簡便有效率的維持場發射照明燈具的真空腔體中的真空度。

1‧‧‧場發射照明燈具(field emission light、FEL)

11‧‧‧玻璃殼(glass bulb)

12‧‧‧場發射陽極(FEL anode)

13‧‧‧場發射陰極(FEL cathode)

14‧‧‧集氣劑(getter)

141‧‧‧加熱墊(heat pad)

142‧‧‧活性物質(activity)

1411‧‧‧正極導線(positive conduct)

1412‧‧‧負極導線(negative conduct)

15‧‧‧場發射照明燈具維持高真空度裝置(vacuum supporting apparatus for FEL)

3‧‧‧電源供應器(power supply)

311‧‧‧第一正極(first positive pole)

312‧‧‧第一負極(first negative pole)

321‧‧‧第二正極(second positive pole)

322‧‧‧第二負極(second negative pole)

33‧‧‧輸入調變模組(input modulation module)

331‧‧‧輸入隔離電路(input isolating circuit)

332‧‧‧橋式整流器(bridge rectifier)

333‧‧‧調壓器(voltage regulator)

34‧‧‧控制模組(control module)

341‧‧‧脈衝寬度調變電路(pulse width modulation circuit)

342‧‧‧控制電路(control circuit)

343‧‧‧輸出整流濾波電路(rectifying filter circuit)

344‧‧‧回授電路(feedback circuit)

35‧‧‧輸出調變模組(output modulation module)

352‧‧‧變壓電路(transformer circuit)

3521‧‧‧第一級變壓電路(first order transformer)

3522‧‧‧第二級變壓電路(second order transformer)

354‧‧‧輸出隔離電路(output isolating circuit)

36‧‧‧低壓輸出模組(Low voltage output module)

361‧‧‧隔離電路(isolating circuit)

362‧‧‧開關電路(relay circuit)

363‧‧‧加熱控制器(heating controller)

364‧‧‧計時器(timer)

365‧‧‧按鈕開關(push button switch)

366‧‧‧電流偵測電路(current sensor circuit)

39‧‧‧外接電源(input source)

90‧‧‧場發射照明燈具(field emission light、FEL)

91‧‧‧玻璃殼(glass bulb)

92‧‧‧場發射陽極元件(FEL anode)

93‧‧‧場發射陰極元件(FEL cathode)

94‧‧‧集氣劑(getter)

95‧‧‧電源供應器(power supply)

96‧‧‧真空幫浦(vacuum pump)

961‧‧‧真空導管(vacuum conduct)

97‧‧‧烘爐(oven)

971‧‧‧加熱器(heater)

S1~S3、S21~S25‧‧‧方法步驟

H₊‧‧‧陽極接線端(anode terminal)

H_-‧‧‧陰極接線端(cathode terminal)

L₊‧‧‧低壓正極接線端(low voltage positive terminal)

L_-‧‧‧低壓負極接線端(low voltage negative terminal)

第1圖為習知場發射照明燈具結構及集氣劑啟動之示意圖；第2圖為本發明場發射照明燈具之集氣劑持續活化的示意圖；第3圖為本發明場發射照明燈具維持高真空度裝置示意圖；第4圖為本發明場發射照明燈具維持高真空度方法流程圖；第5圖為集氣劑結構示意圖；第6圖為本發明第一實施例場發射照明燈具維持高真空度裝置電源部份之示意圖；第7圖為第二實施例的I/V示意圖；第8圖為本發明第二、三實施例場發射照明燈具維持高真空度裝置電源部份之示意圖； 第9圖為本發明第四實施例場發射照明燈具維持高真空度裝置電源部份及燈管型式場發射照明燈具之示意圖；以及第10圖為第四實施例每次活化前後的迴路電流與照度的變化示意圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式及實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

如第2圖所示，第2圖為本發明場發射照明燈具之集氣劑持續活化的示意圖。場發射照明燈具1係由場發射陰極13、場發射陽極12，封裝在玻璃殼11中，並由電源供應器3供應電壓電流，在場發射陰極13與場發射陽極12間形成電場，電源供應器3係將外接電源(input source)39經過變壓及升壓後由第一正極(positive pole)311與第一負極312(negative pole)輸出，並且分別經由陽極接線端H+(anode terminal)、陰極接線端H-(cathode terminal)分別與場發射陽極12、場發射陰極13電性連接。

場發射的發光原理係以電場之場發射陰極13產生穿隧效應(Quantum Tunneling)，當電源供應器3施加足夠之電壓於場發射陰極13與場發射陽極12時，將會使場發射陰極13表面附近之真空能階降低，而發射出電子e-，接著電子e-便撞擊到場發射陽極12的螢光粉而發光。場發射的原理為：當沒有電場E存在時(E=0)，場發射陰極13的表層電子的須具備足夠的能量(大於qφ)，才有機會克服位能障壁，進而將電子e-逸出表層，其中q為電子電量，φ為位能差(真空能階與費米能 階之差量)。但當電源供應器3施加電壓構成電場時(E>0)，則會造成真空區的位能分佈改變，使得電子e-的穿遂位能障壁變小，此時電子e-即有較大的機會直接穿透位能障壁而到達場發射陰極13外側；而外加的電場愈大，穿遂位能障壁愈小，使得電子e-穿透而逸出的機率愈大。

場發射原理可由Fowler-Nordheim方程式表示：

此式可進一步簡化為近似之Fowler-Nordheim方程式：

其中，N(ε,T)為電子的供應函數(即電子的濃度)、t(ε)為穿隧機率、ε _h 為一個穿隧電子的最高能量狀態、ε _l 為一個穿隧電子的最低能量狀態、J為場發射陰極元件表面電子發射點的發射電流密度(單位為mA/cm2)，E為垂直表面的電場(單位為V/μm)、A與B為校正係 數、、v(y)=0.95-y ²、α為發射面積(單位為cm²)、β為場增強因子(單位為cm^-1)、Φ為場發射陰極元件表面材料的工作函數(單位為eV)。

由上式可知，場發射電流與場發射陰極13表面材料的工作函數、電場及場增強因子有關；若場發射陰極13表面材料的工作函數越低，電子e-也越容易從陰極發射出來。同樣地，當電場越大時，電子e-也越容易從場發射陰極13表面發射出來。近年來，奈米材料由於具有導電性、長徑比大、耐高溫等特性，因此可降低場發射陰極13的工作函數，而被認為最適合當成場發射陰極13。常用的場發射陰極13可為奈米碳管(carbon nano tube,CNT)、單壁奈米碳管(single-wall CNT)、石墨烯(graphene)、奈米碳纖維(carbon nano fiber,CNF)、奈米螺旋碳纖維 (coli-CNF)、奈米螺旋碳管(coli-CNT)、奈米石墨碎片(nano graphite)、奈米碳號角(carbon nano-horn)、奈米碳絲板(caron nano-filament,wall)、富勒烯、奈米級類鑽石、奈米級金屬等。

在第2圖中，當場發射照明燈具1的電場形成後，如果電場中有離子存在，將造成離子轟擊(ion bombardment)，嚴重的離子轟擊係因電場中形成電漿(plasma)所產生的。電漿(Plasma)是一種遭受部份離子化的氣體(Partially Ionized Gases)，藉著在場發射陰極13與場發射陽極12上施以電壓後，當離子化的氣體達到一定濃度時，場發射陰極13與場發射陽極12表面或電場間的氣體，受電子e^-撞擊產生二次離子(Secondary ions)，其分別為正離子i⁺與負離子i^-。在電場下，正離子i⁺與負離子i^-將獲得足夠的能量，而繼續撞擊氣體分子或撞擊場發射陰極13與場發射陽極12，造成解離(Dissociation)的離子化(Ionization)及激發(Excitation)等反應，而產生更多的離子、原子、原子團(Radicals)及更多的離子。其中，尤其以正離子i⁺撞擊場發射陰極13表面，將造成奈米碳材的損壞，使場發射照明燈具1降低半衰期的壽命。

場發射照明燈具1之場發射陰極13，當使用奈米材料時，由於奈米材料的比表面積甚大，一但接觸到空氣，將立即非常快速吸收空氣中的水份、氧、氮等；場發射照明燈具1在封裝過程中，為使玻璃殼11真空度降至10^-5~10^-6torr以下，必須採用高度真空機進行抽真空，但當抽真空時，因壓力降低水分子會凝結成固體，無法抽出。當場發射照明燈具1之電源供應器3賦予電場電壓時，場發射陰極13開始發射出電子e^-，使得場發射陰極13溫度上升，而將水分子、氧、氮等開始釋出，此即場發射陰極13的釋氣(out-gas)現象。又，場發射陽極12係由導電層與螢光粉層所構成，當塗佈螢光粉層時，先將螢光粉與膠料混合成漿料，才能塗佈與固著在導電層上；膠料可為有機材料或無機材料，當場 發射照明燈具1之電源供應器3賦予電場電壓時，場發射陰極13開始發射出電子e^-，射向場發射陽極12，使得場發射陽極12受電子撞擊造成溫度上升，並且受電子e^-撞擊而將膠料、導電層的水分子、氧、矽、金屬等等開始釋出，此即場發射陽極12的釋氣(out-gas)現象。

表一為習知場發射照明燈具在不同電壓的電場中，經過12小時後，場發射陰極表層上的元素分析的結果。

由表一可知，在施以1000V電場12小時後，場發射陰極表層受到離子轟擊作用，場發射陰極表層出現了O、Na、Si、S、Zn等非場發射陰極表層應有的元素，顯示發生了離子轟擊作用；當施以更強的電場時(3000V)，場發射陰極表層的奈米碳管含量受到離子轟擊作用而受損而降低，含水量(可由氧含量推估)因較高的電壓致使溫度升高而釋出或受離子轟擊而釋出，其顯示含量相較1000V電場為低，而場發射陽極的螢光粉(主要為硫化鋅結構)與膠料(含Si)受到電場電子e^-轟擊，將Si、S、Zn釋出，並形成帶電正離子i⁺而產生離子轟擊現象，轟擊場發射陰極，而在場發射陰極表層被檢驗出。

由表二可知，在施以1000V電場12小時後，場發射陽極表層受到電子e-及負離子i-轟擊作用，場發射陽極表層出現了O、S、Zn等含量產生減少現象；當施以更強的電場時(3000V)，場發射陽極表層的O、S、Zn等含量受到離子轟擊作用而更降低，顯示這些物質釋出至玻璃殼11形成的真空腔體中，甚至形成帶電正離子i⁺而產生離子轟擊現象，轟擊場發射陰極，而在場發射陰極表層被檢驗出O、S、Zn等物質，由此可證明習知場發射照明燈具因受離子轟擊作用，造成壽命降低的原因。

集氣劑14除金屬本體外，內部有活性物質142(請參見第5圖，第5圖為集氣劑結構示意圖)，一般集氣劑14有蒸散型與非蒸散型兩種，蒸散型的集氣劑在真空器具封裝後，以加熱蒸發方式將活性物質142蒸發而分佈在真空器具中。場發射照明燈具則常用非蒸散型集氣劑，非蒸散型集氣劑的活性物質的材料常用的有鋯鋁合金粉、鋯釩鐵合金粉和鋯石墨等。活性物質在壓製成型後需要經過高溫、高真空燒結的粉末冶金的方法製備，以充填在集氣劑14中。不同的活性物質142燒結溫度不同，如美國專利US4835441使用兩個電極加熱5μm的鋯粉 (Zirconium powder)與碳酸氫銨(ammonium bicarbaminate)以96：4%混合，在5℃/min的溫升速率於900℃、20min燒結製成集氣劑14的活性物質。

集氣劑14常用於真空的器具中，主要用為提高真空度，在真空器具封裝時可消除殘餘氣體，可縮短封裝的時間；集氣劑14在首次封裝進真空器具後，在溫度較低時，真空器具內的氣體向內集氣劑14的活性物質142擴散的速度很小，在溫度較高時，擴散速度則明顯增加。當集氣劑14的活性物質142與真空器具的氣體作用時，在真空條件下，氣體向內擴散的速度很小，在活性物質142表面形成很薄的氣體吸附層氣膜，由於在常溫下擴散的速度很小，這一層氣體吸附層氣膜阻止了活性物質142與氣體的進一步作用。

集氣劑14封裝進真空器具後，必須首先清除活性物質142表面的這一層氣體吸附層氣膜，此這一過程稱為集氣劑14的啟動程序，集氣劑14的啟動程序係在真空器具的真空中(氣體壓力甚低)，提高集氣劑14的溫度並維持一定時間，用來啟動集氣劑14；當啟動程序完成後，活性物質142表面就活化了，可以吸附真空器具的氣體。一般而言，以鋯鋁合金粉的活性物質142為例，當啟動溫度為750℃時，啟動時間為15min；啟動溫度為800℃時，啟動時間為5min；啟動溫度為850℃時，啟動時間為1min。以鋯釩鐵合金粉的活性物質142為例，當啟動溫度為400℃時，啟動時間為30min；啟動溫度為450℃時，啟動時間為10min；啟動溫度為500℃時，啟動時間5min。在習知的集氣劑的啟動程序如第1圖所示，場發射陽極元件92、場發射陰極元件93與集氣劑94封裝在玻璃殼91中形成場發射照明燈具90後，首先先進行抽真空，利用玻璃殼91的真空導管961連接至真空幫浦96開始抽真空；接著將場發射照明燈具90置入烘爐97中，同時用電源供應器95點亮場發射照明燈具 90，更用加熱器971加熱至集氣劑94的活化溫度，並繼續用真空幫浦96繼續抽真空，以達到啟動溫度並維持啟動時間，使集氣劑94完成啟動。

但場發射照明燈具1封裝後場發射陰極13與場發射陽極12開始會產生微量的釋氣，且當場發射照明燈具1之電源供應器3賦予電場電壓時，場發射陰極13溫度上升、場發射陽極12受電子撞擊溫度上升，發生前述的場發射陰極13與場發射陽極12的釋氣現象。雖集氣劑14的活性物質142開始吸附氣體，但因擴散速度低，僅能在活性物質142的表面開始反應，難以向內部擴散，結果導致對氣體的吸附速度逐步下降，活性物質142表面出現了氣體分子的累積，使得活性消失也難以再吸附氣體。本發明使用活性物質142再活化的原理，使活性物質142的表面活性可得到部分的恢復，使吸附的速度重新提高。對活性物質142再活化的方式可使用加溫活化法或降壓活化法，降壓活化法是降低集氣劑14周圍的氣體壓力，使活性物質142表面吸附速度大大下降，也可以使吸氣劑表面活性恢復，吸附速度回升；加溫活化法係提高溫度，使擴散速度重新提高，在保持一些時間後，使擴散速度大於表面吸附速度，則表面活性可得以恢復。

如第2圖，由於場發射照明燈具1在點亮過程中，場發射陰極13與場發射陽極12持續釋出氣體，造成場發射照明燈具1的真空度下降，甚至形成離子轟擊，而減低了場發射照明燈具1的壽命。為吸收場發射照明燈具1中的釋氣，本發明的場發射照明燈具1封入一集氣劑14，於封裝後，持續保持集氣劑14的活化，以繼續吸收殘餘氣體或釋氣以維持高真空度。

為了維持場發射照明燈具1的真空度，參閱第3~4圖，第 3圖為本發明場發射照明燈具維持高真空度裝置示意圖。第4圖為本發明場發射照明燈具維持高真空度方法流程圖。本發明場發射照明燈具維持高真空度方法，係利用下列步驟以維持高真空度：

S1：將集氣劑14封入場發射照明燈具1中，請參見第5圖，為下列實施例使用的集氣劑，但不以此為限；該集氣劑14本體是由鍍鎳鐵帶或不銹鋼所製成，直徑約為6mm、厚度約為3mm，本體內壓入活性物質142，在本體下方設有加熱墊141，加熱墊141電性連接正極導線1411與負極導線1412；正極導線1411與負極導線1412則導引至場發射照明燈具1外部，供通電後使加熱墊141加熱；對於不同應用，加熱墊141亦可使用其他的加熱方式；

S2：於場發射照明燈具1點亮一段時間後，如點亮24小時後，對加熱墊141加熱至集氣劑14的活化溫度，並保持活化時間，活化溫度與活化時間則視使用的活性物質142而定；利用活化後的集氣劑14吸取場發射照明燈具1中的釋氣，以維持高真空度；對於通電後使加熱墊141加熱，可採用下列步驟之一或其組合；

S21：在場發射照明燈具1啟動期間，以電能對該加熱墊141持續加熱至集氣劑14之活化溫度；

S22：在場發射照明燈具1啟動期間或關閉(點亮或關閉陰極與陽極的電能)後，依設定的活化週期，以電能對加熱墊141加熱至該集氣劑14之活化溫度，並且維持該活化時間；設定的活化週期可為每次點亮後就進行加熱活化，或每次關閉後就進行加熱活化，或每24~36小時就進行加熱活化。

S23：場發射照明燈具1啟動一段期間後，由於場發射照明燈具1點亮一段期間，場發射陰極13與場發射陽極12開始有氣體釋 出，此時偵測該場發射照明燈具1之迴路電流，迴路電流會開始下降，當迴路電流低於設定迴路電流時，就啟動活化的程序，以電能對加熱墊141加熱至集氣劑14之活化溫度，並保持活化時間，使活性物質142完成活化。

S24：在場發射照明燈具1關閉後受使用者觸發，以電能對該加熱墊141加熱至集氣劑14之活化溫度，並保持活化時間，使活性物質142完成活化。

S3：重覆步驟S2至所設定之活化次數為止，活化次數較佳為三次以上。

對於需要較低溫度即可活化的集氣劑14，如第2圖，集氣劑14可設置於場發射陽極12上，可利用場發射陰極13發出的電子撞擊電性連接在陽極的集氣劑14，使集氣劑14加熱而活化，持續吸收釋氣。

請參閱第7圖，第7圖為第二實施例的I/V示意圖。其係為本發明場發射照明燈具維持高真空度方法，在後續的第二實施例的I/V示意圖；在圖中，當場發射照明燈具1的集氣劑14沒有經過再活化時，施以電壓產生的電流較低(或為達到相同電流時要施以較高的電壓)；經過第一次再活化，真空度提高、離子轟擊減少、I/V圖向左移，施以相同電壓可產生的較大的電流、場發射照明燈具1發出光線的照度較高；同樣再經過第二次、第三次、第四次活化，可維持更高的真空度、降低離子轟擊，場發射照明燈具1發出光線的照度可提高，並維持場發射照明燈具1之壽命。

為進一步說明本發明之場發射照明燈具維持高真空度方法及其裝置，以下列實施例進行說明。請參見第3圖，本發明之場發射照明燈具維持高真空度裝置15，係應用於一場發射照明燈具1中，該場發 射照明燈具維持高真空度裝置15包含集氣劑14及低壓輸出模組36，集氣劑14如前所述係封裝於該場發射照明燈具1中，該集氣劑14包含一加熱墊141，加熱墊141可藉由電能輸入而加熱，以正極導線(positive conduct)1411與負極導線(negative conduct)1412連接至場發射照明燈具1之玻璃殼11之外。

低壓輸出模組36與場發射照明燈具1之電源供應器3電性連接，電源供應器3輸出直流或交流的電壓提供給該低壓輸出模組36，在後續的實施例中，該低壓輸出模組36為輸出直流的電壓，但不以此為限；電源供應器3除具有第一正極311與第一負極312之高壓輸出，以分別電性連接至場發射陽極12的陽極接線端(anode terminal)H+與場發射陰極13的陰極接線端(cathode terminal)H-外，該低壓輸出模組36具有第二正極321與第二負極322，以分別電性連接該加熱墊之正極導線1411的低壓負極接線端(low voltage negative terminal)L-與負極導線1412的低壓正極接線端(low voltage positive terminal)L+。

低壓輸出模組36輸出電能可對加熱墊141加熱、活化該集氣劑14。該加熱墊141的材質可為選自於由電阻絲、奈米碳材、陶瓷纖維材料、鈉鈣玻璃纖維材料、石英材料及高矽氧玻璃纖維材料所組成之族群，亦即，加熱墊141的材質可為上述材料之一者或組合。其可例如使用Superhal陶瓷纖維、Firerod陶瓷纖維、鈉鈣玻璃纖維、石英或高矽氧玻璃纖維等材料，這些材料接受電能後會發熱，可加熱集氣劑14，對活性物質142進行活化，前述這些材料具有低釋氣的特性，其他未列的可接受電能而發熱的材料不為所限。活性物質142受加熱後活化，吸收場發射照明燈具1內的釋氣，以維持高真空度。

對於前述的場發射照明燈具維持高真空度方法配合低壓輸 出模組36以下實施例說明之。

<實施例1>

請參閱第6圖，第6圖為本發明第一實施例場發射照明燈具維持高真空度裝置電源部份之示意圖。本發明之場發射照明燈具維持高真空度裝置15的第一實施例的電源供應器3與低壓輸出模組36的塊解圖中，電源供應器3具有第一正極311、第一負極312之輸出與第二正極321、第二負極322之輸出。其內部電路包括下列模組：輸入調變模組33、控制模組34、輸出調變模組35及低壓輸出模組36。當外接電源39輸入後，可由電源供應器3於第一負極312相對於第一正極311輸出一高壓電壓，該高壓電壓之電壓值為VO，第一負極312至第一正極311之電流為AO；於第二負極322相對於第二正極321輸出一低壓電壓，該低壓電壓之電壓值為Vg，第二負極322至第二正極321之電流為Ag。

本實施例之輸入調變模組33包含輸入隔離電路331、橋式整流器332(圖示由四個二極體D1、D2、D3及D4表示)及調壓器333；輸入隔離電路331可接受外接電源的輸入，如市電的交流電輸入如90~264VAC、50~60HZ或直流電的輸入，本實施例之外接電源的輸入為90~264VAC、50~60HZ的市電為輸入，但不以此為限。輸入隔離電路331係隔離市電與該電源供應器3之各電路，如主要利用二極體所構成的隔離作用，本實施例係使用齊納(Zener)二極體，以形成一次側隔離，但不以此限；橋式整流器332係電性耦接於輸入隔離電路331，用以將市電轉成直流電，對於不同的橋式整流器如可使用全波整流或半波整流，在本實施例為提高電源效率，係採用全波整流，將市電轉換至直流Vi=350VDC；該調壓器333係電性耦接於橋式整流器332，該調壓器333 可電性連接至燈具的燈光自動控制器，該調壓器333可接受燈光自動控制器產生的外界信號，以調變輸出不同的直流電之電壓，輸出至該控制模組34與低壓輸出模組36。但對於不同應用，可不使用交流轉變成直流，利用該調壓器333調變輸出交流電之電壓，輸出至低壓輸出模組36；

控制模組34包含脈衝寬度調變電路341、控制電路342、輸出整流濾波電路343，係使用切換式電源技術(switching power)將直流電源轉換成脈衝電源；其中，脈衝寬度調變電路(PWM電路)341係將該輸入調變模組33輸入的直流電Vi(250~450VDC)，轉變為以脈衝寬度(pulse width)可調變的電壓信號；該控制電路342可控制該脈衝寬度，以轉變為設定頻率之脈衝電壓(pulse voltage)，在本實施例係50KHz的脈衝電壓；該輸出整流濾波電路343則將該脈衝電壓進行濾波，以形成一低壓脈衝脈衝電壓。

輸出調變模組35包含變壓電路352及電流調控電路(未繪示)，該變壓電路352用以將該低壓脈衝電壓調變至預定的高壓電壓VO。該電流調控電路調整控制迴路的電流強度為AO，以負電壓送至第一負極312之輸出。變壓電路352可由單級變壓器或雙極變壓器所構成，若為雙極變壓器，則變壓電路352由第一級變壓電路3521與第二級變壓電路3522所構成，第一級變壓電路3521可將低壓電壓先升壓，再由第二級變壓電路3522升壓至預定的電壓VO，如第一級變壓電路3521將200VDC以四倍變壓至1800VDC、再由第二級變壓電路3522以五倍變壓升壓至4KV；此處僅為說明其升壓的比例，故電壓值以正值為說明，當構成迴路時，第一負極312相對於第一正極311為負電壓輸出。

對於更精確的控制要求及提高電源供應器3的功率因素校正(power factor corrector)，本實施例之控制模組34進一步包含回授電 路344，回授電路344可偵測輸出整流濾波電路343輸出的低壓脈衝電壓之電壓值及變動(variation)狀況，並回授至控制電路342，由控制電路342調整脈衝寬度，以調整脈衝電壓；輸出整流濾波電路343則再將該脈衝電壓進行濾波，調整穩定該低壓脈衝電壓。

低壓輸出模組36包含隔離電路361與開關電路362，隔離電路361電性連接至調壓器333，接收由市電轉換至如直流Vi=350VDC的電壓；隔離電路361係隔離低壓輸出模組36與輸入調變模組33之各電路，如主要利用二極體所構成的隔離作用，本實施例係亦使用齊納(Zener)二極體為構成形成低壓輸出的二次側隔離，但不以此限。但對於不同的應用，當使用交流電時，隔離電路361採用交流隔離方式構成的電路，電性連接至調壓器333。開關電路362係分別電性連接隔離電路361輸入的低壓電壓(如直流Vi=350VDC或交流電)與第二負極322、第二正極321的輸出；開關電路362可以受控制對第二負極322、第二正極321的輸出進行開啟或關閉。在本實施例中，開關電路362受控制可在電源供應器3啟動時持續開啟，使第二負極322、第二正極321持續輸出，持續對加熱墊141加熱、活化該集氣劑14。或者開關電路362可受操作人員或其他裝置的控制，在電源供應器3啟動時，使第二負極322、第二正極321輸出或關閉。

<實施例2>

請參閱第8圖，第8圖為本發明第二、三實施例場發射照明燈具維持高真空度裝置電源部份之示意圖。本發明之場發射照明燈具維持高真空度裝置15的電源供應器3與低壓輸出模組36塊解圖中，電源供應器3之輸入調變模組33、控制模組34、輸出調變模組35如同第一實施例；低壓輸出模組36包含隔離電路361、開關電路362與加熱控 制器363，隔離電路361電性連接至調壓器333，以隔離低壓輸出模組36與輸入調變模組33之各電路。開關電路362係分別電性連接隔離電路361輸入的低壓電壓(如Vi=350VDC)與第二負極322、第二正極321的輸出；開關電路362可以受控制對第二負極322、第二正極321的輸出進行開啟或關閉。加熱控制器363係電性連接開關電路362，可輸出信號對開關電路362進行開啟、關閉的輸出控制；加熱控制器363可在電源供應器3對第一正極311、第一負極312之輸出電壓時或關閉輸出電壓後，開始啟動；加熱控制器363可設有活化週期、活化時間，活化週期係可設定電源供應器3輸出電壓時或關閉時就啟動一次、或每24~36小時就啟動一次、每3次電源供應器3輸出電壓時或關閉時就啟動一次、一週啟動一次等，不為所限；活化時間為加熱控制器363輸出信號對開關電路362進行開啟、關閉的輸出控制的區間時間，該區間時間係依據使用的集氣劑14而設定，如集氣劑14之活性物質142為鋯鋁合金粉，對於不同的材料之加熱墊141計算出隔離電路361輸入的低壓電壓(如Vi=350VDC)與電流相當的加熱時間與鋯鋁合金粉的活化所需時間(如750℃時，活化時間為30min；800℃時，活化時間為10min)合計為該區間時間；當該區間時間滿足時，加熱控制器363就輸出信號對開關電路362關閉，切斷第二負極322、第二正極321的輸出。

請參閱第7圖，係為本實施例之場發射照明燈具維持高真空度裝置15的I/V示意圖；在圖中，當場發射照明燈具1的集氣劑14經過第一次、第二次、第三次、第四次活化，可維持更高的真空度，提高場發射照明燈具1發出光線的照度，並維持場發射照明燈具1之壽命。

<實施例3>

請參閱第8圖，係為本發明之場發射照明燈具維持高真空 度裝置15的電源供應器3與低壓輸出模組36塊解圖，在本實施例中，電源供應器3之輸入調變模組33、控制模組34、輸出調變模組35如同第一實施例；低壓輸出模組36包含隔離電路361、開關電路362、加熱控制器363與電流偵測電路366，隔離電路361電性連接至調壓器333，以隔離低壓輸出模組36與輸入調變模組33之各電路。開關電路362係分別電性連接隔離電路361輸入的低壓電壓(如Vi=350VDC)與第二負極322、第二正極321的輸出；開關電路362可以受控制對第二負極322、第二正極321的輸出進行開啟或關閉。加熱控制器363係電性連接開關電路362，可依據活化時間輸出信號對開關電路362進行開啟、關閉的輸出控制。電流偵測電路366係電性連接於第一負極312(或第一正極311)，用以偵測輸出調變模組35與場發射陰極13與場發射陽極12構成的電路迴路的電流。

場發射照明燈具1在相同輸出電壓驅動下，當真空度下降時，迴路電流就開始降低(請參見第7圖)，發出的光亮也漸衰退；電流偵測電路366設定有一電流閾值，電流偵測電路366係偵測第一負極312與第一正極311構成的迴路之電流，若電流值低於電流閾值時，就發出信號給該加熱控制器363，啟動該加熱控制器363；加熱控制器363依據活化時間輸出信號對開關電路362進行開啟的輸出控制，以加熱活化集氣劑14。電流偵測電路366係偵測第一負極312與第一正極311構成的迴路之電流，若電流值高於電流閾值時，就發出信號給該加熱控制器363，關閉該加熱控制器363，加熱控制器363就輸出信號至開關電路362，以切斷第二負極322、第二正極321的輸出。

<實施例4>

請參閱第9圖，第9圖為本發明第四實施例場發射照明燈 具維持高真空度裝置電源部份及燈管型式場發射照明燈具之示意圖。本發明之燈管型式的場發射照明燈具維持高真空度裝置15的電源供應器3與低壓輸出模組36塊解圖中，場發射照明燈具1係可例如為燈管型式，以應用於閱讀檯燈；電源供應器3之輸入調變模組33、控制模組34、輸出調變模組35如同第一實施例；低壓輸出模組36包含隔離電路361、開關電路362、計時器364與按鈕開關365，隔離電路361電性連接至調壓器333，以隔離低壓輸出模組36與輸入調變模組33之各電路。開關電路362係電性連接隔離電路361輸入的低壓電壓與第二正極321的輸出；開關電路362可以受計時器364控制對第二正極321的輸出進行開啟或關閉，在本實施例係例示第二負極322與第一負極312為共同負極，但不以此為限。

按鈕開關365係電性連接於計時器364，當閱讀檯燈的使用者觀測到場發射照明燈具1發出線的照度降低或因離子轟擊產生閃爍時，可觸發按鈕開關365啟動集氣劑14的活化。按鈕開關365被觸發後，發出一信號給計時器364，計時器364設定有活化時間，活化時間為計時器364輸出信號對開關電路362進行開啟、關閉的輸出控制的區間時間，如前所述該區間時間係依據使用的集氣劑14而設定；當該區間時間滿足時，計時器364就輸出信號至開關電路362，以切斷第二正極321的輸出。

對於不同的應用，按鈕開關365的觸發可由操作者啟動，或者按鈕開關365可連接其他裝置而觸發啟動，例如按鈕開關365連接至一照度計裝置、光電開關裝置等，當照度降低時，照度計裝置、光電開關裝置等就發出一信號觸發該按鈕開關365。各種應用不為所限。

請參見第10圖，係為本實施例每次活化前後的迴路電流與 照度的變化示意圖。第10(A)圖為集氣劑啟動程序活化(初始狀態)後的場發射照明燈具1迴路電流與照度的變化圖，在場發射照明燈具1開始點亮時(圖中在橫軸上標示"前")，電流約0.5mA、照度為575Lux，當點亮一段時間後，場發射陰極13與場發射陽極12開始發生釋氣現象，真空度降低、離子轟擊開始產生，電流與照度持續下降，下降至電流約0.01mA以下電場喪失，照度幾乎降至0Lux(圖中在橫軸上標示"後")，場發射照明燈具1沒有作用。

該場發射照明燈具1經由本實施例的觸發按鈕開關365而完成集氣劑14活化後，第10(B)圖為第一次活化後的場發射照明燈具1迴路電流與照度的變化圖，經過第一次活化集氣劑14的活性物質142又具有吸附能力，可繼續吸收場發射陰極13與場發射陽極12的釋氣，提高場發射照明燈具1的真空度，在場發射照明燈具1開始點亮時(圖中在橫軸上標示"前")，電流約0.2mA、照度為220Lux，當點亮一段時間後，真空度降低，電流與照度再度下降，下降至電流約0.01mA以下，照度幾乎再降至0Lux(圖中在橫軸上標示"後")，場發射照明燈具1又沒有作用了。

該場發射照明燈具1又經由本實施例的觸發按鈕開關365而完成集氣劑14第二次活化後，第10(C)圖為第二次活化後的場發射照明燈具1迴路電流與照度的變化圖，在場發射照明燈具1開始點亮時(圖中在橫軸上標示"前")，由於集氣劑14第二次活化後，活性物質142的吸附釋氣能力仍差，真空度也沒有再次降低很多，因此電流仍相當低，當點亮一段時間後，場發射照明燈具1內溫度漸升，活性物質142的擴散速率增加，電流與照度略為上升(圖中在橫軸上標示"後")。

當場發射照明燈具1又經由第三次活化後，第10(D)圖為 第三次活化後的場發射照明燈具1迴路電流與照度的變化圖，經過第三次活化後雖集氣劑14的活性物質142吸附能力不如第一次活化時的吸附能力，但場發射照明燈具1內的場發射陰極13與場發射陽極12的釋氣也降低了，在場發射照明燈具1開始點亮時(圖中在橫軸上標示"前")，電流與照度仍低，當點亮一段時間後，第三次活化後雖集氣劑14的活性物質142將場發射照明燈具1中殘留的氣體吸附後，真空度提高，離子轟擊現象消失，電場效率恢復，電流與照度上升，電流達到約1.2mA以上，照度達到1000lux以上(圖中在橫軸上標示"後")，維持了場發射照明燈具1高度真空。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧場發射照明燈具

11‧‧‧玻璃殼

12‧‧‧場發射陽極

13‧‧‧場發射陰極

14‧‧‧集氣劑

141‧‧‧加熱墊

142‧‧‧活性物質

1411‧‧‧正極導線

1412‧‧‧負極導線

15‧‧‧場發射照明燈具維持高真空度裝置

3‧‧‧電源供應器

311‧‧‧第一正極

312‧‧‧第一負極

321‧‧‧第二正極

322‧‧‧第二負極

36‧‧‧低壓輸出模組

39‧‧‧外接電源

H₊‧‧‧陽極接線端

H_-‧‧‧陰極接線端

L₊‧‧‧低壓正極接線端

L_-‧‧‧低壓負極接線端

Claims (11)

1. 一種場發射照明燈具維持高真空度方法，係包含下列步驟：S1：將一集氣劑封入一場發射照明燈具中，該集氣劑具有一加熱墊；S2：於該場發射照明燈具啟動後，以電能對該加熱墊加熱至該集氣劑之一活化溫度，並保持一活化時間；以及S3：重覆步驟S2至一活化次數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之場發射照明燈具維持高真空度方法，其中步驟S3之該活化次數為三次以上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之場發射照明燈具維持高真空度方法，其中步驟S2係於該場發射照明燈具啟動後，在該場發射照明燈具啟動期間，以電能對該加熱墊持續加熱至該集氣劑之該活化溫度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之場發射照明燈具維持高真空度方法，其中步驟S2係於該場發射照明燈具啟動後，在該場發射照明燈具啟動期間或關閉後，依使用者所設定的一活化週期，以電能對該加熱墊加熱至該集氣劑之該活化溫度，並保持該活化時間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之場發射照明燈具維持高真空度方法，其中步驟S2係於該場發射照明燈具啟動後，在該場發射照明燈具啟動期間，偵測該場發射照明燈具之一迴路電流，當該迴路電流低於一設定迴路電流時，以電能對該加熱墊加熱至該集氣劑之該活化溫度，並保持該活化時間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之場發射照明燈具維持高真空度方法，其中步驟S2係在該場發射照明燈具關閉後，受使用者觸發，以電能對該加熱墊加熱至該集氣劑之該活化溫度，並保持該活化時間。
7. 一種場發射照明燈具維持高真空度裝置，係應用於一場發射照明燈具中，該場發射照明燈具維持高真空度裝置包含：一集氣劑，係封裝於該場發射照明燈具中，該集氣劑進一步包含一加熱墊，該加熱墊電性連接一正極導線與一負極導線；以及一低壓輸出模組，係電性連接於該場發射照明燈具之一電源供應器，該電源供應器具有一第一正極與一第一負極以分別電性連接該場發射照明燈具之一場發射陽極及一場發射陰極，並且提供直流或交流的電源予該低壓輸出模組，其中該低壓輸出模組具有一第二正極與一第二負極，該正極導線與該負極導線分別電性連接至該第二正極與該第二負極；其中該低壓輸出模組經由該第二正極與該第二負極輸出電能用以加熱該集氣劑之該加熱墊。
8. 如申請專利範圍第7項所述之場發射照明燈具維持高真空度裝置，其中該低壓輸出模組進一步設有一加熱控制器，該加熱控制器係輸出一第一信號，以控制該第二正極與該第二負極之輸出與否或輸出時間。
9. 如申請專利範圍第8項所述之場發射照明燈具維持高真空度裝置，其中該低壓輸出模組進一步設有一電流偵測電路，該電流偵測電路用以偵測該第一正極與該第一負極構 成的迴路之電流，並依據一電流閾值輸出一第二信號給該加熱控制器，以啟動該加熱控制器。
10. 如申請專利範圍第7項所述之場發射照明燈具維持高真空度裝置，其中該低壓輸出模組進一步設有一按鈕開關及一計時器，該按鈕開關係連接該計時器，並且受使用者操作後啟動該計時器；該計時器係輸出一第三信號，以控制該第二正極與該第二負極之輸出與否或輸出時間。
11. 如申請專利範圍第7項所述之場發射照明燈具維持高真空度裝置，其中，該加熱墊的材質為選自於由電阻絲、奈米碳材、陶瓷纖維材料、鈉鈣玻璃纖維材料、石英材料及高矽氧玻璃纖維材料所組成之族群。