EP0172089B1 - Display device using field emission excited cathode luminescence - Google Patents

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EP0172089B1
EP0172089B1 EP85401521A EP85401521A EP0172089B1 EP 0172089 B1 EP0172089 B1 EP 0172089B1 EP 85401521 A EP85401521 A EP 85401521A EP 85401521 A EP85401521 A EP 85401521A EP 0172089 B1 EP0172089 B1 EP 0172089B1
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anode
layer
cathode
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Robert Meyer
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/15Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen with ray or beam selectively directed to luminescent anode segments
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    • H01J31/123Flat display tubes
    • H01J31/125Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group

Abstract

1. Display unit comprising a plurality of elementary patterns each having an anode (20) comprising a cathodoluminescent layer (34), and a cathode (18) able to emit electrons, each cathode comprising a plurality of electrically interconnected micropoints (22) subject to an electron emission by field effect when the cathode is negatively polarized with respect to the corresponding anode, characterized in that each anode (20) is integrated into the corresponding cathode (18) and electrically insulated therefrom, each anode having holes (37) facing micropoints, in such a way that the electrons emitted by the micropoints traverse the holes and then return to the cathodoluminescent layer (34) and strike the latter around the holes (37).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission de champ, voir le première partie de la revendication 1. Elle s'applique notamment à la réalisation d'afficheurs simples, permettant la visualisation d'images fixes, et à la réalisation d'écrans complexes multiplexés, permettant la visualisation d'images animées du type des images de télévision. The present invention relates to a display device by cathodoluminescence excited by field emission, see the first part of claim 1. It applies in particular to the realization of simple displays, permitting the display of still images, and the achievement complex multiplexed monitors, allowing visualization of moving images of television images type.
  • On connaît déjà des dispositifs de visualisation par cathodoluminescence, utilisant une émission thermoélectronique. Are already known display devices cathodoluminescence, using a thermionic emission. Une réalisation particulière de tels dispositifs est schématiquement représentée sur la figure 1 et comprend une pluralité d'anodes revêtues d'une substance, ou phosphore, cathodoluminescente 2, et disposées suivant des lignes parallèles, sur un support isolant 4, et une pluralité de filaments 6 aptes à émettre des électrons lorsqu'iles sont chauffés et jouant le rôle de cathodes, ces filaments étant disposés suivant des lignes parallèles aux anodes. A particular embodiment of such devices is schematically shown in Figure 1 and includes a plurality of anodes coated with a substance, or phosphorus, cathodoluminescent 2, and arranged in parallel lines on an insulating substrate 4, and a plurality of filaments 6 capable of emitting lorsqu'iles electrons are heated and acting as cathodes, these filaments being disposed along lines parallel to the anodes. Une pluralité de grilles 8 sont disposées entre les anodes et les filaments, suivant des colonnes parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes. A plurality of gates 8 are disposed between the anodes and the filaments, along parallel columns which are perpendicular to the lines. L'ensemble des anodes, des filaments et des grilles est mis sous vide dans un boîtier 10 transparent, raccordé de façon étanche au support 4. Les filaments 6, lorsqu'ils sont chauffés, émettent des électrons, et une polarisation convenable d'un filament, d'une grille et d'une anode, permet aux électrons émis par ce filament de frapper l'anode qui est alors sujette à une émission de lumière. All the anodes, filament and grid is placed under vacuum in a transparent housing 10 sealingly connected to the support 4. The filaments 6, when heated, emits electrons, and an appropriate polarization of a filament, a grid and an anode, enables electrons emitted by the filament to strike the anode which is then subject to a light emission. Par adressage matriciel des lignes d'anodes et des colonnes de grilles, on peut ainsi engendrer des images qui sont visibles à travers le boîtier transparent 10. By matrix addressing of the anode lines and column gates, it is thus generating images that are visible through the transparent housing 10.
  • De tels dispositifs de visualisation présentent les inconvénients suivants: la définition des images qu'ils permettent d'obtenir n'est pas très élevée, ces dispositifs sont compliqués à réaliser et ont une consommation assez élevée en courant électrique étant donné que les filaments doivent être chauffés. Such display devices have the following disadvantages: the definition of the images they achieve is not very high, these devices are complicated to make and have a relatively high consumption of electric current as the filament must be heated.
  • On connaît par ailleurs le principe de l'émission électronique par effet de champ, encore appelé "émission de champ" ou "émission froide". Also known principle electronics field electron emission, also called "field emission" or "cold emission". Ce principe a déjà été utilisé pour des applications sans rapport avec la visualisation. This principle has already been used for applications unrelated to visualization. Il est schématiquement illustré sur la figure 2: dans le vide, des pointes métalliques 12 jouant le rôle de cathodes et disposées sur un support 14, sont susceptibles d'émettre des électrons lorsqu'une tension électrique convenable est établie entre elles et une anode 16 disposée en regard de ces pointes. It is schematically illustrated in Figure 2: in a vacuum, the metal pins 12 acting as cathodes and arranged on a support 14, are capable of emitting electrons when a suitable electric voltage is established between them and an anode 16 disposed opposite these centers.
  • La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents en proposant un dispositif de visualisation utilisant l'émission de champ dont le principe vient d'être rappelé. The present invention aims to overcome the above drawbacks by providing a display device using the field emission, the principle has been recalled.
  • On connaît déjà, par le document US-A-3,921,022, un dispositif à émission de champ pouvant comprendre un substrat conducteur muni de pointes électriquement isolées les unes des autres ainsi qu'une anode comprenant un écran recouvert d'un phosphore. already known from US-A-3,921,022, one can field emission device include a conductive substrate provided with electrically isolated from each other and an anode tip comprising a screen coated with a phosphor. Une electrode d'extraction est integrée à la cathode et électriquement isolée de celle-ci par une couche isolante. An extracting electrode is integrated to the cathode and electrically insulated therefrom by an insulating layer. Les pointes sont susceptibles d'émettre des électrons qui vont alors frapper l'écran suivant des trajectoires sensiblement rectilignes. The tips are likely to emit electrons that then hit the screen in substantially straight paths.
  • De façon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de visualisation comprenant une pluralité de motifs élémentaires comportant chacun une anode qui comprend une couche cathodoluminescente, et une cathode apte à émettre des électrons, chaque cathode comprenant une pluralité de micropointes électriquement reliées entre elles et sujettes à une émission d'électrons par effet de champ lorsque la cathode est polarisée négativement par rapport à l'anode correspondante, caractérisé en ce que chaque anode est intégrée à la cathode correspondante et électriquement isolée de celle-ci, cette anode comportant des trous en face des micropointes de sorte que les électrons émis par les micropointes traversent les trous et retournent ensuite vers le couche cathodoluminescente et frappent cette dernière autour des trous. Specifically, the present invention relates to a display device comprising a plurality of elementary patterns each having an anode comprising a cathodoluminescent layer, and a cathode able to emit electrons, each cathode comprising a plurality of electrically interconnected micropoints therebetween and subject to electron emission by field effect when the cathode is negatively biased with respect to the corresponding anode, characterized in that each anode is integrated to the corresponding cathode and electrically insulated therefrom, said anode comprising opposite the microtips holes so that the electrons emitted by the microtips through the holes and then return to the cathodoluminescent layer and strike the latter around the holes.
  • En fait, l'émission d'électrons n'est importante qu'au-delà d'un certain seuil de polarisation, l'émission étant très faible en-deçà dudit seuil et n'entraînant alors qu'une très faible production de lumière. In fact, electron emission is only important that beyond a certain polarization threshold, the transmission is very low in below said threshold and thus resulting in a very small light output .
  • On peut ainsi obtenir une image lumineuse globale en polarisant convenablement les motifs élémentaires. It is thus possible to obtain an overall light image by appropriately polarizing the elementary patterns. Lorsque les différentes polarisations sont maintenues constantes au cours du temps, l'image obtenue est fixe mais l'on peut également obtenir des images animées, en faisant varier d'une manière appropriée les polarisations au cours du temps. When the different polarizations are kept constant over time, the obtained image is fixed but it is also possible to obtain animated images, by varying in a suitable manner polarizations over time.
  • La présente invention permet de réaliser des écrans plats, fonctionnant sous basse tension, comme les dispositifs connus qui ont été décrits plus haut, mais les images obtenues grâce au dispositif de l'invention ont une bien meilleure définition. The present invention allows for flat screens, running on low voltage, as known devices that have been described above, but the images obtained by the device of the invention have a much better definition. En effet, il est possible de réaliser des micropointes très petites, à raison de quelques dizaines de milliers de micropointes par millimètre carré, ce qui permet de réaliser des cathodes élémentaires de très faible surface et donc d'exciter des anodes cathodoluminescentes de très petites dimensions. Indeed, it is possible to make very small microdots at a rate of tens of thousands of microtips per square millimeter, which allows for very low basic cathode surface and thus excite cathodoluminescent anode very small .
  • En outre, le dispositif objet de l'invention a une consommation en courant électrique plus faible que les dispositifs décrits plus haut, étant donné qu'il utilise des cathodes froides. In addition, the device object of the invention has an electric current consumption smaller than the devices described above, since it uses cold cathodes.
  • La surface de la cathode correspondant à un motif élémentaire peut être soit égale, soit inférieure à la surface de l'anode de ce motif. The surface of the cathode corresponding to a unit cell can be either equal to or smaller than the surface of the anode of this design. Etant donné qu'il est possible de réaliser un grand nombre de micropointes par millimètre carré, il est possible d'exciter chaque anode par un très grand nombre de micropointes. Since it is possible to realize a large number of microtips per square millimeter, it is possible to excite each anode by a large number of microdots. L'émission lumineuse d'un motif élémentaire correspond à la caractéristique d'émission moyenne de l'ensemble des micropointes correspondantes. The light emission of a unit cell corresponding to the average transmission characteristic of all the corresponding microdot. Si un petit nombre de ces micropointes ne fonctionnent pas, cette caractéristique moyenne demeure alors pratiquement inchangée, ce qui constitue un avantage important de l'invention. While a few of these microdots do not work, this average feature then remains virtually unchanged, which is an important advantage of the invention.
  • Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend en outre une pluralité de grilles électriquement conductrices, respectivement associées aux motifs, chaque grille étant disposée entre l'anode et la cathode correspondantes, électriquement isolée de cette cathode, percée de trous en regard des micropointes et destinée à être polarisée positivement par rapport à la cathode correspondante et à être polarisée négativement par rapport à l'anode ou à être portée au potentiel de cette dernière. According to a particular embodiment of the device object of the invention, the latter further comprises a plurality of electrically conductive grids, respectively associated with the patterns, each grid being disposed between the corresponding anode and cathode, electrically insulated from the cathode , pierced with holes facing the microtips and intended to be biased positively with respect to the corresponding cathode and to be negatively biased relative to the anode or to be brought to the potential of the latter.
  • Dans certaines réalisations, les anodes sont réalisées de façon à pouvoir également jouer le rôle de grilles. In some embodiments, the anodes are constructed to also be able to play the role of grids.
  • Selon un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, chaque anode est disposée sur un support transparent, et en regard de la cathode correspondante. According to another particular embodiment of the device object of the invention, each anode is arranged on a transparent substrate, and facing the corresponding cathode.
  • Selon un autre mode de réalisation particulier, les micropointes de chaque cathode couvrent l'ensemble de la surface de l'anode correspondante. According to another particular embodiment, the micropoints of each cathode cover the entire surface of the corresponding anode. En d'autres termes, la projection de la surface occupée par ces micropointes, sur la surface occupée par l'anode, se confond sensiblement avec cette dernière. In other words, the projection of the area occupied by these microdots on the area occupied by the anode, substantially merges with the latter.
  • Selon un autre mode de réalisation particulier, les micropointes de chaque motif sont rassemblées dans un même domaine distinct de la partie active de l'anode. According to another particular embodiment, the micropoints of each pattern are combined in a single distinct area of ​​the active part of the anode. En d'autres termes, vu de l'anode, le domaine occupé par les micropointes et la zone cathodoluminescente de l'anode sont distincts. In other words, as seen from the anode, the area occupied by the microdots and cathodoluminescent area of ​​the anode are distinct.
  • Dans ces deux derniers modes de réalisation particuliers, et lorsque le dispositif de l'invention comporte les grilles mentionnées plus haut, chaque grille peut être en outre électriquement isolée de l'anode correspondante par une couche électriquement isolante. In these two particular embodiments, and when the device of the invention comprises the grids mentioned above, each gate may further be electrically insulated from the corresponding anode by an electrically insulating layer.
  • Dans ce cas, chaque anode peut comprendre une couche électriquement conductrice disposée sur la couche isolante, la couche cathodoluminescente étant alors placée sur la couche conductrice, ou ladite couche cathodoluminescente peut être disposée sur la couche isolante, chaque anode comprenant alors en outre une couche électriquement conductrice et transparente, placée sur la couche cathodoluminescente. In this case, each anode may comprise an electrically conductive layer disposed on the insulating layer, the cathodoluminescent layer is then placed on the conductive layer, or said cathodoluminescent layer may be disposed on the insulating layer, each anode while further comprising an electrically layer transparent conductive placed on the cathodoluminescent layer.
  • Dans une réalisation particulière de l'invention, ladite couche cathodoluminescente peut être électriquement conductrice. In a particular embodiment of the invention, said cathodoluminescent layer is electrically conductive.
  • Lorsque les grilles mentionnées plus haut sont utilisées, chaque couche cathodoluminescente peut être mise au potentiel de la grille correspondante ou à un potentiel supérieur au potentiel de cette grille, ce dernier étant positif. When the above mentioned screens are used, each cathodoluminescent layer may be set to the potential of the corresponding grid or to a potential higher than the potential of the gate, the latter being positive.
  • Le dispositif objet de l'invention peut comprendre en outre une électrode mince et transparente disposée en regard des anodes, sur un support transparent. The object of the invention device may further comprise a thin transparent electrode arranged facing the anodes, on a transparent support.
  • Selon une réalisation particulière de l'invention utilisant les grilles mentionnées plus haut, les cathodes sont regroupées suivant des lignes parallèles entre elles, les cathodes d'une même ligne étant électriquement reliées les unes aux autres, les grilles sont regroupées suivant des colonnes parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, les grilles d'une même colonne étant électriquement reliées les unes aux autres, et le dispositif comprend en outre des moyens électroniques de commande prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes. In a particular embodiment of the invention utilizing the grids mentioned above, the cathodes are grouped along parallel lines therebetween, the cathodes of the same row being electrically connected to each other, the grids are grouped according to parallel columns between other and perpendicular lines, grids of the same column being electrically connected to each other, and the device further comprises electronic control means provided for performing a matrix addressing of the rows and columns. Lorsque chaque anode et chaque grille qui lui correspond sont séparées par une couche électriquement isolante, toutes les anodes pauvent être électriquement reliées ensemble. When each anode and gate corresponding thereto are separated by an electrically insulating layer, all the anodes pauvent be electrically connected together.
  • Enfin, selon une autre réalisation particulière correspondant au cas où ladite couche cathodoluminescente est également électriquement conductrice ou au cas où les grilles sont présentes et où chaque couche cathodoluminescente est mise au potentiel de la grille correspondante ou à un potentiel supérieur, les cathodes sont regroupées suivant des lignes parallèles entre elles, les cathodes d'une même ligne étant électriquement reliées les unes aux autres, les anodes ainsi que les grilles qui leurs sont éventuellement associées sont regroupées suivant des colonnes parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, les grilles d'une même colonne étant électriquement reliées les unes aux autres, les anodes d'une même colonne étant également électriquement reliées les unes aux autres, et le dispositif comprend en outre des moyens électroniques de commande prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes. Finally, according to another particular embodiment corresponding to the case where said cathodoluminescent layer is also electrically conductive or if the grids are present and each cathodoluminescent layer is set to the potential of the corresponding grid or to a higher potential, the cathodes are grouped according of parallel lines, the cathodes of the same row being electrically connected to each other, the anodes and grids which their are optionally combined are grouped according to parallel columns which are perpendicular to the lines, the grids of a same column being electrically connected to each other, the anodes of the same column also being electrically connected to each other, and the device further comprises electronic control means provided for performing a matrix addressing of the rows and columns.
  • La possibilité de réaliser ensemble des cathodes et des grilles par une technologie intégrée permet de réaliser le dispositif selon l'invention d'une manière plus simple que les dispositifs de visualisation connus, mentionnés plus haut. The possibility of realizing all of the cathodes and the gates by an integrated technology enables the device of the invention in a simpler manner than the known display devices, mentioned above.
  • En outre, on a vu que ces derniers sont commandés en utilisant un adressage matriciel du système anodes-grilles. In addition, we have seen that these are controlled using a matrix addressing the anode-grid system. Comme on l'a déjà indiqué, dans certaines réalisations, le dispositif objet de l'invention peut être commandé en effectuant un adressage matriciel des cathodes et des grilles, car le temps de réponse des cathodes dans l'invention est très rapide. As already indicated, in some embodiments, the object of the invention device can be controlled by carrying out a matrix addressing of the cathodes and grids, because the response time of the cathodes in the invention is very fast. Ceci facilite encore plus la réalisation de dispositif selon l'invention par rapport aux dispositifs connus de visualisation mentionnés plus haut. This further facilitates the implementation device according to the invention compared with known display devices mentioned above.
  • La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre indicatif, et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels: The invention will be better understood from reading the following description of embodiments indicative and not limiting, with reference to the accompanying drawings in which:
    • la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif connu de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission thermoélectronique et a déjà été décrite, Figure 1 is a schematic view of a known device for visualization by cathodoluminescence excited by thermionic emission and has already been described,
    • la figure 2 est un schéma illustrant le principe de l'émission de champ et a déjà été décrite, Figure 2 is a diagram illustrating the principle of field emission and has already been described,
    • la figure 3 est une vue schématique de chaque motif élémentaire dont est pourvu un dispositif de visualisation par cathodoluminescence ne faisant pas partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci, Figure 3 is a schematic view of each unit cell of which is provided a cathodoluminescence display device not forming part of the invention but useful for the understanding thereof,
    • les figures 4 et 5 sont des vues schématiques d'anodes cathodoluminescentes ne faisant pas partie de l'invention mais utiles à la compréhension de celle-ci, Figures 4 and 5 are schematic views of cathodoluminescent anode not being part of the invention but useful for the understanding thereof,
    • les figures 6, 7, 8 et 9 sont des vues schématiques de modes de réalisation particuliers des motifs élémentaires que comporte le dispositif objet de l'invention, dans lesquels la cathode, la grille et l'anode d'un même motif élémentaire sont intégrées sur un même substrat, l'anode jouant également le rôle de grille dans la réalisation de la figure 9, Figures 6, 7, 8 and 9 are schematic views of particular embodiments of elemental patterns that comprises the object of the invention device, in which the cathode, grid and anode of one unit cell are integrated on the same substrate, the anode also acting as a gate in the embodiment of Figure 9,
    • la figure 10 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation particulier de l'invention, utilisant une électrode mince et transparente en regard des anodes cathodoluminescentes, Figure 10 is a schematic view of another particular embodiment of the invention, using a thin, transparent electrode facing the cathodoluminescent anode,
    • la figure 11 est une vue schématique d'un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, dans lequel les micropointes d'un même motif élémentaire sont regroupées dans un même domaine, et Figure 11 is a schematic view of a particular embodiment of the object of the invention device wherein the microdots of a same unit cell are grouped together in one area, and
    • la figure 12 est une vue schématique d'un dispositif de visualisation par cathodoluminescente, dispositif qui ne fait pas partie de l'invention mais qui est utile à la compréhension de celle-ci et dans lequel les micropointes d'un même motif "couvrent" l'ensemble de la surface de l'anode correspondante. 12 is a schematic view of a display device by cathodoluminescent, a device that is not part of the invention but is useful for understanding it and in which the microdots of the same pattern "cover" the entire surface of the corresponding anode.
  • Sur la figure 3, on a représenté schématiquement des motifs élémentaires dont est pourvu un dispositif de visualisation par cathodoluminescence ne faisant pas partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci. In Figure 3, there is shown schematically the basic units of which is provided a cathodoluminescence display device not forming part of the invention but useful for the understanding thereof. Dans ce dispositif, chaque motif élémentaire comprend une couche de phosphore cathodoluminescent, excitable à basse tension, située en regard de la cathode correspondante, et la couche de phosphore est observée du côté à son excitation. In this device, each unit cell comprises a cathodoluminescent phosphor layer, excitable at low voltage, next to the corresponding cathode and the phosphor layer is observed from side to its excitation.
  • Plus précisément, dans le dispositif représenté schématiquement sur la fiugre 3, chaque motif élémentaire comprend une cathode 18 et une anode cathodoluminescente 20. La cathode 18 comprend une pluralité de micropointes 22 électriquement conductrices, formées sur une couche électriquement conductrice 24, elle-même déposée sur un substrat électriquement isolant 26. More specifically, in the device shown schematically in fiugre 3, each unit cell comprises a cathode 18 and a cathodoluminescent anode 20. The cathode 18 includes a plurality of microtips 22 electrically conductive, formed on an electrically conductive layer 24, itself deposited on an electrically insulating substrate 26.
  • La couche 24 pourrait être semi-conductrice au lieu d'être conductrice. The layer 24 may be semiconductor instead of being conductive.
  • Les micropointes 22 sont séparées les unes des autres par des couches électriquement isolantes 28. Chaque motif élémentaire comprend également une grille 30. Celle-ci est constituée par une pluralité de couches électriquement conductrices 32 qui sont déposées sur les couches isolantes 28, celles-ci ayant sensiblement la même épaisseur, cette épaisseur pouvant être choisie de façon que le sommet de chaque micropointe se situe sensiblement au niveau des couches électriquement conductrices 32 qui constituent la grille 30. microtips 22 are separated from each other by electrically insulating layers 28. Each unit cell further comprises a grid 30. The latter is constituted by a plurality of electrically conductive layers 32 which are deposited on the insulating layers 28, these having substantially the same thickness, this thickness being selected so that the apex of each microtip is located substantially at the level of the electrically conductive layers 32 that constitute the grid 30.
  • L'anode 20 comprend une couche 34 de phosphore cathodoluminescent excitable à basse tension, déposée sur un support plan transparent 36 disposé en regard de la grille 30 parallèlement à celle-ci, la couche de phosphore 34 étant déposée sur la face du support qui est directement en regard de cette grille. The anode 20 comprises a layer 34 of cathodoluminescent phosphor excitable at low voltage, deposited on a transparent flat support 36 arranged opposite the grid 30 parallel thereto, the phosphor layer 34 being deposited on the face of the support which is directly next to the grid. L'anode 20 comprend également une couche mince électriquement conductrice 38 qui est déposée sur la couche de phosphore cathodoluminescent 34, et directement en regard de la grille 30. Cette grille peut se présenter comme une couche continue qui est percée par des trous en regard des micropointes. The anode 20 also includes a thin electrically conductive layer 38 which is deposited on the cathodoluminescent phosphor layer 34, and directly facing the grid 30. This grid may be provided as a continuous layer which is pierced with holes facing the microdots. De même, les couches isolantes 28 peuvent former une seule couche continue percée de trous traversés par les micropointes. Similarly, the insulating layers 28 may form a single continuous layer pierced with holes traversed by the microtips.
  • A titre purement indicatif et nullement limitatif, le substrat 26 est en verre et la couche 24 est en aluminium ou en silicium; In a purely indicative and non-limiting, the substrate 26 is glass and the layer 24 is made of aluminum or silicon; les micropointes 22 sont en hexaborure de lanthane ou bien en l'un des métaux pris dans le groupe comprenant le niobium, le hafnium, le zirconium et le molybdène, ou encore en un carbure ou un nitrure de1 métaux précédents; the microdots 22 are lanthanum hexaboride or by one of the metals taken from the group consisting of niobium, hafnium, zirconium and molybdenum, or a carbide or a nitride of1 foregoing metals; la couche de phosphore 34 est en sulfure de zinc ou en sulfure de cadmium; the phosphor layer 34 is zinc sulfide or cadmium sulfide; le support transparent 36 est en verre; the transparent support 36 is made of glass; la couche conductrice 38 est en aluminium ou en or; the conductive layer 38 is aluminum or gold; les couches isolantes 28 sont en silice; the insulating layers 28 are made of silica; la grille 30 est en niobium ou en molybdène; the grid 30 is made of niobium or molybdenum; les micropointes se présentent sous la forme de cônes dont le diamètre de base est de l'ordre de 2 um et la hauteur de l'ordre de 1,7 um; the microtips are in the form of cones whose base diameter is of the order of 2 microns and the height of the order of 1.7 microns; l'épaisseur de chaque couche isolante 28 est de l'ordre de 1,5 pm; the thickness of each insulating layer 28 is about 1.5 pm; la grille a une épaisseur de l'ordre de 0,4 pm et les trous qu'elle comporte ont un diamètre de l'ordre de 2 pm; the gate has a thickness of approximately 0.4 pm and the holes therein have a diameter of about 2 microns; enfin, la couche conductrice mince 38 a une épaisseur de l'ordre de 50 à 100 10-10 m (À). Finally, the thin conductive layer 38 has a thickness of about 50 to 100 10-10 m (Å).
  • En pratique, un seul substrat 26 en verre et un seul support transparent 36 en verre sont utilisés pour l'ensemble des motifs élémentaires, et lorsque ceux-ci sont réalisés, d'une manière qui sera indiquée par la suite, le vide est fait entre les anodes et les cathodes, et le substrat 26 et le support transparent 36 sont raccordés l'un à l'autre de façon étanche. In practice, a single substrate 26 of glass and a single transparent substrate 36 made of glass are used for all the elementary patterns, and when these are made in a manner which will be indicated subsequently, vacuum is applied between the anodes and the cathodes and the substrate 26 and the transparent support 36 are connected to each other sealingly.
  • L'excitation d'un motif élémentaire est obtenue en polarisant simultanément l'anode, la grille et la cathode. The excitation of an elementary pattern is obtained by simultaneously polarizing the anode, the gate and the cathode. L'une de celles-ci, par exemple la grille, est utilisée comme potentiel de référence et mise à la masse. One of these, for example the grid is used as a reference potential and grounded. L'anode peut être portée au potentiel de la grille ou polarisée positivement par rapport à cette grille, à l'aide d'une source de tension 40. La cathode est polarisée négativement par rapport à la grille à l'aide d'une source de tension 42. The anode may be at the potential of the grid or biased positively with respect to the grid, using a voltage source 40. The cathode is negatively biased with respect to the gate with a source voltage 42.
  • Chaque pointe du motif élémentaire émet alors des électrons qui vont exciter la couche de phosphore, la couche conductrice 38 ayant été choisie aussi mince que possible pour ne pas arrêter les électrons, et la couche de phosphore ainsi excitée émet de la lumière que l'on peut observer à travers le support transparent 36. Une faible tension de l'ordre de 100 volts entre la grille et la cathode, permet d'obtenir un courant électronique de l'ordre de plusieurs IlA (micro-ampères) par micropointe et donc une densité de courant électronique de plusieurs mA/mm 2 (milliampères par millimètre carré) pour l'ensemble du motif qui comporte un très grand nombre de micropointes (quelques dizaines de milliers) par mm 2 (millimètre carré). Each point of the elementary pattern then emits electrons that excite the phosphor layer, the conductive layer 38 having been selected as thin as possible not to stop the electrons, and the phosphor layer excited and emits light that is be observed through the transparent substrate 36. a low voltage of about 100 volts between the gate and the cathode provides an electron current of the order of several Ila (microamperes) per microtip and therefore electron current density of several mA / mm 2 (milliamperes per square millimeter) for the entire pattern which comprises a large number of microtips (tens of thousands) per mm 2 (square millimeter).
  • Dans une variante de réalisation (figure 4) ne faisant pas non plus partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci, la couche conductrice n'est plus située directement en regard des micropointes mais disposée entre le support transparent 36 et la couche de phosphore 34, cette dernière étant alors directement en regard des micropointes 22. Dans ce cas, la couche conductrice 38 est choisie de façon à être transparente à l'émission lumineuse du phosphore. In an alternative embodiment (Figure 4) not forming not part of the invention but useful for the understanding thereof, the conductive layer is no longer situated directly opposite the microtips but disposed between the transparent support 36 and the phosphor layer 34, the latter then directly facing the microtips 22. in this case, the conductive layer 38 is selected to be transparent to the light emission of the phosphor. Pour ce faire, la couche 38 est par exemple une couche d'oxyde d'indium dopé à l'étain. To do this, the layer 38 is for example an indium oxide layer doped with tin.
  • Dans une autre variante de réalisation (figure 5) ne faisant pas non plus partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci, la couche conductrice 38 est supprimée et la couche de phosphore 34, déposée sur le support transparent 36, est alors choisie de façon à être en outre électriquement conductrice. In another alternative embodiment (Figure 5) that are not either part of the invention but useful for the understanding thereof, the conductive layer 38 is removed and the phosphor layer 34, deposited on the transparent support 36, is then chosen so as to be further electrically conductive. A cet effet, on utilise par exemple une couche d'oxyde de zinc dopé au zinc. For this purpose, one uses for example a zinc oxide layer doped with zinc.
  • Dans un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, le phosphore est déposé sur la grille elle-même (à une éventuelle interposition de couches près), l'ensemble formé par la cathode, la grille et l'anode est alors intégré sur un même substrat et le phosphore est observé du côté où il est excité, ce qui permet de supprimer la perte de lumière due à la traversée du phosphore, perte qui se produisait dans les dispositifs représentés sur les figures 3, 4 et 5. In a particular embodiment of the device object of the invention, phosphorus is deposited on the gate itself (a possible interposition of layers near), the assembly formed by the cathode, the grid and the anode is then integrated on the same substrate and the phosphor is observed from the side where it is excited, which allows to suppress the loss of light due to the crossing of phosphorus, which loss occurred in the devices shown in figures 3, 4 and 5.
  • Plus précisément, dans le mode de réalisation particulier des motifs élémentaires, qui est schématiquement représenté sur la figure 6, la cathode 18 comprend les micropointes 22 sur la couche conductrice 24, celle-ci étant déposée sur le substrat isolant 26, les micropointes étant séparées par les couches électriquement isolantes 28 sur lesquelles est déposée la grille 30. More specifically, in the particular embodiment of elementary patterns, which is schematically shown in Figure 6, the cathode 18 comprises microdots 22 of the conductive layer 24, the latter being deposited on the insulating substrate 26, the microtips being separated by electrically insulating layers 28 on which is deposited the gate 30.
  • Une couche électriquement isolante 44, par exemple en silice, est déposée sur la couche de grille 30, et présente également des trous en correspondance avec les trous pratiqués dans la couche de grille de manière à laisser apparaître les micropointes 22. An electrically insulating layer 44, for example silica is deposited on the gate layer 30 and also has holes in correspondence with the holes in the gate layer so as to expose the microtips 22.
  • L'anode 20 comprend une couche électriquement conductrice 39, par exemple en or ou en aluminium, déposée sur la couche isolante 44 et une couche de phosphore 34 déposée sur la couche conductrice 39, ces couches 34 et 39 comportant bien entendu des trous 37 qui laissent apparaître les micropointes 22, de sorte que la couche composite résultant de l'empilement des couches 30, 44, 39 et 34 constitue une couche percée de trous qui laissent apparaître les micropointes 22. The anode 20 comprises an electrically conductive layer 39, for example gold or aluminum, deposited on the insulating layer 44 and a phosphor layer 34 deposited on the conductive layer 39, these layers 34 and 39 having holes 37 of course that reveal the microtips 22, so that the composite layer resulting from the stacking of the layers 30, 44, 39 and 34 constitutes a pierced layer of holes that reveal the microtips 22.
  • En outre, les micropointes sont réparties de préférence régulièrement et de telle manière que la surface occupée par elles se confonde sensiblement avec la surface occupée par la couche de phosphore: lorsqu'on observe cette dernière, elle semble être couverte de micropointes. In addition, the microdots are preferably distributed regularly so that the area occupied by them merges substantially with the area occupied by the phosphor layer: when we observe it, it appears to be covered with microdots.
  • Le support transparent 36 est disposé en regard de la couche de phosphore 34, parallèlement à celle-ci et il est raccordé de façon étanche au substrat 26, une fois le vide établi entre eux. The transparent substrate 36 is disposed facing the phosphor layer 34, parallel to the latter and is sealingly connected to the substrate 26, once the vacuum established between them.
  • Comme précédemment, l'anode peut être portée au même potientiel que la grille ou à un potentiel positif par rapport à cette grille, au moyen d'une source de tension 40, et la cathode est portée à un potentiel négatif par rapport à la grille, à l'aide d'une source de tension 42, la grille étant prise comme potentiel de référence et mise à la masse. As above, the anode may be brought to the same potientiel the grid or at a positive potential relative to the grid by means of a voltage source 40, and the cathode is brought to a negative potential relative to the gate , using a voltage source 42, the gate being taken as a reference potential and grounded.
  • Dans ces conditions, chaque micropointe 22 émet des électrons qui traversent le trou correspondant à la micropointe considérée et dont la trajectoire est ensuite recourbée en direction de la couche de phosphore 34, les électrons venant ainsi frapper cette couche de phosphore qui émet alors de la lumière que l'on peut observer à travers le support transparent 36. Under these conditions, each microtip 22 emits electrons which pass through the hole corresponding to the reporting microtip and whose path is then bent towards the phosphor layer 34, the electrons from and hit this phosphor layer which then emits light that can be observed through the transparent support 36.
  • Dans une variante de réalisation non représentée, la couche de phosphore 34 est directement déposée sur la couche isolante 44 et la couche conductrice 39 est alors déposée sur la couche de phosphore 34 et choisie de façon à être transparente à la lumière émise par cette couche de phosphore. In a not shown alternative embodiment, the phosphor layer 34 is directly deposited on the insulating layer 44 and the conductive layer 39 is then deposited on the phosphor layer 34 and chosen to be transparent to the light emitted by this layer phosphorus. Dans une autre variante de réalisation schématiquement représentée sur la figure 7, la couche électriquement conductrice 39 est supprimée et la couche de phosphore 34 est directement déposée sur la couche isolante 44, cette couche de phosphore étant alors choisie de façon à être électriquement conductrice. In another alternative embodiment shown schematically in Figure 7, the electrically conductive layer 39 is removed and the phosphor layer 34 is directly deposited on the insulating layer 44, the phosphor layer then being chosen so as to be electrically conductive.
  • Dans une autre variante de réalisation schématiquement représentée sur la figure 8, la couche isolante 44 est supprimée et la couche de phosphore 34 est directement déposée sur la couche de grille 30 et portée au potentiel de la grille, l'excitation du motif élémentaire étant alors réalisée en portant la cathode à un potentiel négatif par rapport à la grille, au moyen d'une source de tension 46, la grille étant mise à la masse. In another alternative embodiment shown schematically in Figure 8, the insulating layer 44 is removed and the phosphor layer 34 is directly deposited on the gate layer 30 and brought to the potential of the grid, the excitation of the elementary pattern then being performed by bringing the cathode to a negative potential with respect to the gate by means of a voltage source 46, the gate being grounded.
  • Dans une autre variante de réalisation schématiquement représentée sur la figure 9, la grille est supprimée et la couche de phosphore 34, choisie de façon à être électriquement conductrice, joue également le rôle de grille. In another alternative embodiment shown schematically in Figure 9, the grid is suppressed and the phosphor layer 34, chosen so as to be electrically conductive, also acts as a gate. La cathode est encore portée à un potentiel négatif par rapport à la couche de phosphore qui est mise à la masse. The cathode is again brought to a negative potential with respect to the phosphor layer which is grounded.
  • Dans une réalisation particulière de l'invention (l'anode et la cathode étant bien entendu intégrées sur un même substrat), une couche électriquement conductrice et transparente 48 (figure 7) est déposée sur la face du support transparent 36, qui est située directement en regard de l'anode 20. Cette couche conductrice et transparente 48 peut être laissée flottante ou portée à un potentiel répulsif vis-à-vis des électrons émis par les micropointes 22, au moyen d'une source de tension 50 (figure 10). In a particular embodiment of the invention (the anode and the cathode being of course integrated on the same substrate), a transparent and electrically conductive layer 48 (Figure 7) is deposited on the side of the transparent support 36, which is located directly facing the anode 20. This transparent conductive layer and 48 may be left floating, or raised to a repulsive potential vis-à-vis the electrons emitted by the microtips 22, by means of a voltage source 50 (Figure 10) .
  • Sur la figure 11, on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation particulier d'un motif élémentaire, dont la seule différence avec les modes de réalisation particuliers décrits plus haut dans lesquels l'anode, la grille et la cathode sont intégrées sur un même substrat, réside dans la fait que les micropointes 22, observées par dessus la couche de phosphore 34, ne semblent pas recouvrir la totalité de cette dernière. Figure 11 diagrammatically shows another embodiment of an elementary pattern, whose only difference with the particular embodiments described above in which the anode, the gate and the cathode are integrated on the same substrate, resides in the fact that the microtips 22, observed over the phosphor layer 34, do not seem to cover the whole of the latter. Dans le cas présent, elles sont rassemblées dans un même domaine. In this case, they are collected in the same field. Plus précisément, dans l'exemple représenté sur la figure 11, les micropointes sont disposées dans un même domaine 64, sur la couche conductrice 24, elle-même déposée sur le substrat isolant 26. La couche isolante 28 est déposée sur la couche conductrice 24 en séparant les micropointes les unes des autres, une couche de grille 30, percée de trous en correspondance avec les micropointes, est déposée sur la couche isolante 28 et une couche de phosphore 34 est déposée sur la couche de grille, excepté au-dessus du domaine dans lequel sont concentrées les micropointes, et portée au même potentiel que la grille (comme on l'a expliqué dans la description de la figure 8). More specifically, in the example shown in Figure 11, the microtips are arranged in the same domain 64, on the conductive layer 24, itself deposited on the insulating substrate 26. The insulating layer 28 is deposited on the conductive layer 24 separating the microtips each other, a gate layer 30, pierced with holes in correspondence with the microtips is deposited on the insulating layer 28 and a phosphor layer 34 is deposited on the gate layer, except above the area in which the microtips are concentrated and brought to the same potential as the grid (as has been explained in the description of Figure 8).
  • En variante, on pourrait déposer une couche de grille, percée desdits trous, sur la couche isolante 28 puis une autre couche isolante sur cette couche de grille, excepté au-dessus dudit domaine 64, et enfin une couche éventuellement composite jouant le rôle d'anode, sur cette autre couche isolante, la couche d'anode étant constituée par une couche électriquement conductrice associée à une couche de phosphore (comme on l'a expliqué dans la description de la figure 6) ou simplement par une couche de phosphore électriquement conducteur (comme on l'a expliqué dans la description de la figure 7). Alternatively, one could deposit a gate layer, breakthrough of said holes, on the insulating layer 28 and then a further insulating layer on said gate layer except over said area 64, and finally a possibly composite layer playing the role of anode, on the other insulating layer, the anode layer being constituted by an electrically conductive layer associated with a phosphor layer (as explained in the description of Figure 6) or simply by a layer of electrically conductive phosphorus (as explained in the description of Figure 7).
  • Selon une autre variante, on pourrait simplement déposer sur la couche isolante 28 une couche de phosphore électriquement conducteur jouant à la fois le rôle d'anode et de grille et percée de trous en correspondance avec les micropointes. According to another variant, one could simply deposited on the insulating layer 28 a layer of electrically conductive phosphorus acting both as the anode and gate and pierced with holes in correspondence with the microtips.
  • Bien entendu, le support transparent 36 est toujours disposé en regard de l'anode et éventuellement muni d'une couche conductrice, laissée flottante ou portée à un potentiel approprié, comme on l'a expliqué plus haut. Of course, the transparent support 36 is always disposed facing the anode and optionally provided with a conductive layer, or left floating brought to a suitable potential, as was explained above.
  • Sur la figure 12, on a représenté schématiquement un dispositif de visualisation par cathodoluminescence ne faisant pas partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci. In Figure 12, schematically shows a display device by cathodoluminescence not part of the invention but useful for understanding it. Dans ce dispositif, les motifs élémentaires sont réalisés comme on l'a expliqué dans la description de la figure 3, avec d'éventuelles variantes qui ont été décrites en référence aux figures 4 et 5. En outre, les cathodes sont regroupées suivant des lignes 52 parallèles entre elles et sont toutes formées sur un même substrat électriquement isolant 26. En outre, dans chaque ligne, les cathodes sont d'un seul tenant, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'interruption lorsque l'on passe d'une cathode à une autre. In this device, the basic patterns are formed as explained in the description of Figure 3, with possible variants which have been described with reference to Figures 4 and 5. In addition, the cathodes are grouped in rows 52 mutually parallel and are all formed on a single electrically insulating substrate 26. in addition, in each row, the cathodes are in one piece, that is to say that there is no interruption when changing from a cathode to another.
  • Les grilles sont regroupées suivant des colonnes 54 parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes 52. Dans chaque colonne, les grilles sont d'un seul tenant, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'interruption entre deux grilles adjacentes. The grids are grouped according to the columns 54 parallel to each other and perpendicular to the lines 52. In each column, the gates are integral, that is to say that there is no interruption between two adjacent grids. Les micropointes sont inutiles dans toute zone correspondant à un intervalle séparant deux colonnes. The microtips are useless in any area corresponding to an interval between two columns.
  • En outre, les anodes forment ou ensemble continu constitué par une unique couche de phosphore 34 associée, lorsqu'elle n'est pas électriquement conductrice, à une unique couche électriquement conductrice 38, ces deux couches étant déposées sur un unique support transparent 36. Les caractéristiques de la couche 38 ont été expliquées dans la description des figures 3 et 4, en fonction de la situation de cette couche. Also, the anodes formed or continuous assembly consisting of a single phosphor layer 34 associated when it is not electrically conductive, a single electrically conductive layer 38, these two layers being deposited on a single transparent support 36. The characteristics of the layer 38 have been explained in the description of figures 3 and 4, depending on the state of the layer.
  • Chaque motif élémentaire 56 correspond ainsi au croisement d'une ligne et d'une colonne. Each unit cell 56 corresponds to the intersection of a row and a column.
  • Le dispositif de visualisation représenté sur la figure 12 comprend également des moyens électroniques de commande prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes. The display device shown in Figure 12 also includes electronic control means provided for performing a matrix addressing of the rows and columns. De tels moyens électroniques sont connus dans l'état de la technique aussi bien dans le cas où l'on souhaite obtenir des images fixes que dans le cas où l'on souhaite obtenir des images animées. Such electronic means are known in the prior art as well if one wishes to obtain still images that if one wishes to obtain motion pictures.
  • Pour chaque motif élémentaire, l'émission de champ se produit principalement lorsqu'une différence de potentiel supérieure à une tension de seuil positive V s , est appliquée entre la grille et la cathode du motif considéré, l'anode de ce dernier étant portée à un potentiel au moins égal à celui de la grille. For each unit cell, the field emission mainly occurs when a potential difference greater than a positive threshold voltage V s is applied between the gate and the cathode of the respective pattern, the anode of the latter being brought to a potential at least equal to that of the grid.
  • Pour former des images fixes ou animées, on effectue les opérations suivantes pour la première ligne, puis pour la seconde et ainsi de suite jusqu'à dernière ligne: la ligne considérée est portée au potentiel -V/2, le potentiel V étant supérieur ou égal à V s et inférieur à 2V s , tandis que toutes les autres lignes sont laissées flottantes ou portées à un potentiel nul, ceci étant réalisé à l'aide de premiers moyens 58 faisant partie des moyens électroniques, et, de façon simultanée, toutes les colonnes correspondant aux motifs élémentaires qu'il s'agit d'exciter sur la ligne considérée sont portées au potentiel V/2 tandis que les autres colonnes sont laissées flottantes ou portées à un potentiel nul, ceci étant réalisé à l'aide de seconds moyens 60 faisant partie des moyens électroniques, les anodes étant constamment maintenues à un potentiel au moins égal à V/2, à l'aide d'une source de tension appropriée 62. To form still or moving images, it performs the following operations for the first line, then for the second and so on until the last line: the line in question is brought to the potential -V / 2, the potential V being greater than or equal to V s and less than 2V s, while all other lines are left floating or brought to a zero potential, this being achieved with the aid of first means 58 forming part of the electronic means, and, simultaneously, all the columns for basic reasons that it is excited about the reporting line are brought to the potential V / 2 while the other columns are left floating or brought to a zero potential, this being done using second means 60 forming part of the electronic means, the anodes being continuously maintained at a potential at least equal to V / 2, using a suitable voltage source 62.
  • On peut également réaliser un dispositif selon l'invention en réalisant les motifs élémentaires comme on l'a expliqué dans la description correspondant aux figures 6 à 10. Dans ce cas, les lignes sont réalisées comme on l'a expliqué plus haut et les anodes, lorsqu'elles sont électriquement reliées aux grilles associées ou lorsqu'elles jouent le rôle de grilles, sont disposées suivant les colonnes, les anodes d'une même colonne ne présentant pas de séparation entre elles. May also provide a device according to the invention by carrying out the elementary patterns as explained in the description corresponding to Figures 6 to 10. In this case, the lines are formed as explained above and the anodes when they are electrically connected to associated gates or playing the role of grids are arranged in columns, the anodes of the same column having no separation between them.
  • Lorsque les anodes et les grilles sont séparées par des couches isolantes, toutes les anodes du dispositif peuvent être électriquement reliées entre elles. When the anodes and grids are separated by insulating layers, all the anodes of the device can be electrically interconnected.
  • On peut alors utiliser les mêmes moyens électroniques d'adressage matriciel que ceux qui ont été décrits plus haut. We can then use the same electronic matrix addressing as those described above. Dans. In. ce cas, lorsque dans chaque colonne les anodes doivent être électriquement isolées des grilles correspondantes, ces anodes sont constamment maintenues à un potentiel au moins égal à V/2. this case, when the anodes in each column must be electrically insulated from the corresponding grids, these anodes are continuously maintained at a potential at least equal to V / 2.
  • Un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention est également représenté sur la figure 11. Cet autre mode de réalisation particulier comprend des motifs élémentaires 61 dans chacun desquels les micropointes sont regroupées dans un même domaine 64, comme on l'a déjà expliqué plus haut en référence à cette même figure 11. Les cathodes sont regroupées suivant des lignes parallèles 52 et les anodes, lorsqu'elles sont électriquement reliées aux grilles associées ou lorsqu'elles jouent le rôle de grilles, sont regroupées ainsi que les éventuelles grilles, suivant des colonnes 54 parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, comme on l'a déjà expliqué plus haut. Another particular embodiment of the device object of the invention is also shown in Figure 11. This further particular embodiment comprises unit cells 61 in each of which the microtips are grouped together in one area 64, as has been already explained above with reference to the same figure 11. the cathodes are grouped along parallel lines 52 and the anodes when they are electrically connected to associated gates or playing the role of grids are grouped and the possible grates, in columns 54 parallel to each other and perpendicular to the lines, as was already explained above. Le croisement d'une ligne et d'une colonne correspond à un motif élémentaire au centre duquel se trouve ledit domaine 64. Le dispositif de visualisation représenté sur la figure 11 peut être commandé comme le dispositif décrit en référence à la figure 12 (Le dispositif de la figure 12 ne fait pas partie de l'invention). The intersection of a row and a column corresponding to an elementary pattern to the center of which is said domain 64. The display device shown in Figure 11 can be controlled as the device described with reference to Figure 12 (the device of Figure 12 is not part of the invention). Bien entendu, le substrat isolant 26 et le support transparent 36 sont communs à tous les motifs élémentaires. Of course, the insulating substrate 26 and the transparent support 36 are common to all the elementary patterns. Lorsque les anodes et les grilles sont séparées par des couches isolantes, toutes les anodes du dispositif peuvent être électriquement reliées entre elles. When the anodes and grids are separated by insulating layers, all the anodes of the device can be electrically interconnected.
  • La réalisation de micropointes 22 disposées sur une couche conductrice 24 et séparées par des couches isolantes 28 est connue dans l'état de la technique et a été étudiée par SPINDT au STAN-FORD RESEARCH INSTITUTE (pour des applications sans rapport avec la visualisation). The realization of microtips 22 disposed on a conductive layer 24 and separated by insulating layers 28 is known in the prior art and has been studied by the Spindt-STAN FORD RESEARCH INSTITUTE (for applications unrelated to the display).
  • Pour réaliser les dispositifs représentés sur les figures 11 et 12, on procède selon les techniques connues de la microélectronique. To achieve the devices shown in Figures 11 and 12, is carried out according to known techniques of microelectronics.

Claims (15)

1. Display unit comprising a plurality of elementary patterns each having an anode (20) comprising a cathodoluminescent layer (34), and a cathode (18) able to emit electrons, each cathode comprising a plurality of electrically interconnected micropoints (22) subject to an electron emission by field effect when the cathode is negatively polarized with respect to the corresponding anode, characterized in that each anode (20) is integrated into the corresponding cathode (18) and electrically insulated therefrom, each anode having holes (37) facing micropoints, in such a way that the electrons emitted by the micropoints traverse the holes and then return to the cathodoluminescent layer (34) and strike the latter around the holes (37).
2. Unit according to claim 1, characterized in that it also comprises a plurality of electrically conductive grids (30), respectively associated with the patterns, each grid being integrated with the corresponding cathode (18), located between the latter and the corresponding anode (20) and electrically insulated from the said cathode, being provided with holes facing the micropoints (22) and being positively polarized with respect to the corresponding cathode and negatively polarized with respect to the anode or for raising to the potential of the latter.
3. Unit according to either of the claims 1 and 2, characterized in that the projection of the surface occupied by the micropoints (22) of each cathode on to the surface occupied by the corresponding anode substantially coincides with the latter.
4. Unit according to either of the claims 1 and 2, characterized in that the micropoints (22) of each pattern are combined in a same region (64) different from the active part of the anode.
5. Unit according to claim 2, characterized in that each grid (30) is also electrically insulated from the corresponding anode (20) by an electrically insulating layer (44).
6. Unit according to claim 5, characterized in that each anode (20) comprises an electrically conductive layer (39) positioned on the insulating layer (44) and in that the cathodoluminescent layer (34) is placed on conductive layer (39).
7. Unit according to claim 5, characterized in that said cathodoluminescent layer (34) is located on the insulating layer (44) and that each anode (20) also comprises an electrically conductive, transparent layer placed on the cathodoluminescent layer.
8. Unit according to claim 1, characterized in that the cathodoluminescent layer (34) is also electrically conductive.
9. Unit according to claim 2, characterized in that each cathodoluminescent layer (34) is raised to the potential of the corresponding grid (30) or to a potential higher than that of said grid, the latter being positive.
10. Unit according to claim 1, characterized in that it also comprises a thin, transparent electrode (48) facing the anodes (20), on a transparent support (36).
11. Unit according to claim 2, characterized in that said cathodoluminescent layer (34) is directly deposited on the corresponding grid and raised to the potential of the latter, the excitation of the elementary pattern then being obtained by raising the cathode to a negative potential with respect to the grid, the latter being earthed.
12. Unit according to claim 1, characterized in that said cathodoluminescent layer (34) is also electrically conductive and serves as a grid, the cathode being raised to a negative potential compared with the cathodoluminescent layer, which is earthed.
13. Unit according to claim 2, characterized in that the cathodes (18) are grouped along parallel rows (52), the cathodes of the same row being electrically interconnected, in that the grids (30) are grouped according to parallel columns (54), which are perpendicular to the rows, the grids of the same column being electrically interconnected and in that the unit also comprises electronic control means (58, 60) for carrying out a matrix addressing of the rows and columns.
14. Unit according to claim 8, characterized in that the cathodes (18) are grouped in accordance with parallel rows (52), the cathodes of the same row being electrically interconnected, in that the anodes (18) are grouped in accordance with parallel columns (54) perpendicular to the rows, the anodes of the same column being electrically interconnected and in that the unit also comprises electronic control means (58, 60) for carrying out a matrix addressing of the rows and columns.
15. Unit according to claim 9, characterized in that the cathodes (18) are grouped in accordance with parallel rows (52), the cathodes of the same row being electrically interconnected, in that the anodes (18) and grids (30) are grouped in accordance with parallel columns (54) which are perpendicular to the lines, the grids of the same column being electrically interconnected, the anodes of the same column also being electrically interconnected and in that the unit also comprises electronic control means (58, 60) for carrying out a matrix addressing of the rows and columns.
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