EP0724771B1 - Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes - Google Patents

Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes Download PDF

Info

Publication number
EP0724771B1
EP0724771B1 EP95928531A EP95928531A EP0724771B1 EP 0724771 B1 EP0724771 B1 EP 0724771B1 EP 95928531 A EP95928531 A EP 95928531A EP 95928531 A EP95928531 A EP 95928531A EP 0724771 B1 EP0724771 B1 EP 0724771B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plate
anode
screen
cathode
display screen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95928531A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0724771A1 (fr
Inventor
Jean-Frédéric Clerc
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pixtech SA
Original Assignee
Pixtech SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pixtech SA filed Critical Pixtech SA
Publication of EP0724771A1 publication Critical patent/EP0724771A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0724771B1 publication Critical patent/EP0724771B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
    • H01J29/028—Mounting or supporting arrangements for flat panel cathode ray tubes, e.g. spacers particularly relating to electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/94—Selection of substances for gas fillings; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the tube, e.g. by gettering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/30—Cold cathodes
    • H01J2201/304—Field emission cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels
    • H01J2329/86—Vessels
    • H01J2329/8625—Spacing members

Definitions

  • the present invention relates to a flat screen of visualization. It applies more particularly to a screen flat of the type having a bombardment microtip cathode electronics of an anode carrying phosphor elements. This type of screen is commonly called a microtip screen.
  • Figure 1 shows the functional structure of a flat screen with microtips of the type to which the invention relates.
  • Such a microtip screen essentially consists a cathode 1 with microtips 2 and a grid 3 provided of holes 4 corresponding to the locations of the microtips 2.
  • Cathode 1 is placed opposite a cathodoluminescent anode 5 of which a glass substrate 6 constitutes the surface screen.
  • Cathode 1 is organized in columns and is made up, on a substrate 10, for example made of glass, of conductors cathodes organized in mesh from a conductive layer.
  • the microtips 2 are made on a resistive layer 11 deposited on the cathode conductors and are arranged inside the meshes defined by the conductors of cathode.
  • Figure 1 partially showing the interior of a mesh, the cathode conductors do not appear on this figure.
  • Cathode 1 is associated with grid 3 which is it organized in lines, an insulating layer (not shown) being interposed between the cathode conductors and the grid 3. The intersection of a row in grid 3 and a column of cathode 1, defines a pixel.
  • This device uses the electric field created between cathode 1 and grid 3 so that electrons are extracts from microtips 2 to phosphor elements 7 of anode 5.
  • anode 5 is provided with strips alternating phosphor elements 7, each corresponding to a color (Blue, Red, Green). The bands are separated from each other by an insulator 8.
  • the phosphor elements 7 are deposited on electrodes 9, made up of corresponding bands a transparent conductive layer such as indium tin oxide (ITO). Tape sets blue, red, green are alternately polarized with respect at cathode 1, so that the electrons extracted from the microtips 2 of a pixel of the cathode / grid are alternately directed towards the phosphor elements 7 opposite each of the colors.
  • ITO indium tin oxide
  • the assembly of the two substrates, or plates, 6 and 10 supporting respectively the anode 5 and the cathode 1 is carried out with care of an empty space 12 for circulation of electrons emitted by cathode 1.
  • the anode-cathode voltage is directly related to the brightness of the screen. So the more we try to reduce the shadow areas due to the spacers by reducing their diameter, the more the anode-cathode voltage must be reduced, and the more the screen brightness is reduced.
  • the diameter of the balls is limited to about 200 mm to avoid creating shadow areas
  • the tension anode-cathode is then limited to approximately 500 to 1000 V.
  • the present invention aims to overcome these drawbacks by providing a microtip screen that can work under high anode-cathode voltage.
  • the present invention provides a flat display screen of the type comprising a electron bombardment microtip cathode associated with a grid, an anode carrying phosphor elements, and a inter-electrode space, screen which further includes a plate insulating definition of said space associated with means for keep this plate away from the anode, said plate being provided with holes to the right of microtip zones.
  • said means for keeping the plate at a distance are constituted by beads distributed between the plate and the anode.
  • said means for keeping the plate at a distance are constituted by bosses that the plate has on its face in look of the anode.
  • said plate further comprises, outside the useful surface of the screen, a light for receiving a dirt trap element.
  • said plate is coated, on the anode side, with a conductive layer.
  • said conductive layer is reflective towards the anode.
  • said conductive layer is made of a trapping material of impurities.
  • said plate is glass, and the holes are obtained by photoforming.
  • said plate has a given value thickness between 0.2 and 2 mm, and the means for keeping the plate at a distance of the anode have a given value thickness included between 0.05 and 0.2 mm.
  • the essential characteristic of the present invention is to offer a spacer whose structure does not harm to the path of the electrons emitted by the cathode and whose thickness either without effect on the regularity of light emission of the screen.
  • the invention provides a spacer 13 in the form of a thick insulating plate regular and whose surface is roughly the same as that of the cathode and the anode of the screen.
  • This plate 13 is provided with holes 14 to the right of each pixel defined by the intersection of a row in the grid and a column in the cathode, or to the right of each sub-pixel defined by the interior a mesh of cathode conductors.
  • this plate 13 is associated with means for keeping it away from the anode 5.
  • These means consist, for example, of small balls 20 diameter, distributed between plate 13 and anode 5 as this is shown in Figure 3, or bosses formed directly on the surface of the plate 13 which is opposite anode 5.
  • These bosses will preferably have a shape such that their contact surface with anode 5 is the most reduced possible.
  • these bosses could be spherical or pointed towards the anode 5.
  • the association of the plate 13 provided with holes 14 and these remote holding means allows benefit from both the absence of an obstacle for the electrons emitted by microdots 2 of cathode 1 and of a large inter-electrode space.
  • the plate 13 is for example made of glass and the holes 14 can for example be made by photoforming.
  • the holes 14 can be circular, square, or other. It will however be ensured that the size of the holes 4 and the periodicity of the reason for their distribution in the plate 13 are such that no moiré phenomenon is observable from the screen surface. To do this, we will ensure that than the surface of a sub-pixel, or of a pixel depending on the mode of chosen realization, can register in a hole 14. Preferably, the size of a hole 14 will be slightly larger than the size of a pixel, or sub-pixel, to account for a slight misalignment possible when positioning the plate 13 on grid 3.
  • the plate 13 is during the assembly of the screen, placed on the grid 3, the holes 14 of the plate 13 being perpendicular to the intersections between the rows 15 of grid 3 and columns 16 of cathode 1 or in line with the meshes of the cathode conductors.
  • Plates 6 and 10 are assembled in a conventional manner by means of a sealing joint 18.
  • This joint 18 can for example be made of a fusible glass bead.
  • plate 10 is conventionally provided, outside of its useful surface, a pumping tube 19 emerging in space 12 from the external face of the plate 10. This pumping tube 19 is closed at its free end once a vacuum has been created in space 12.
  • the means for holding the plate 13 away from anode 5 allow communication between the holes 14 and the pumping tube 19.
  • the thickness of these means of maintaining distance is for example a given value between 0.05 and 0.2 mm.
  • the invention therefore allows the thickness of the empty space 12 to a value such that it makes it possible to supply the cathode and the anode with a potential difference much more important. This improves the shine of the screen.
  • the thickness of the plate 13 is for example a value data between 0.2 and 2 mm.
  • a thickness of 1 mm for the plate 13 associated with balls 20 with a diameter of approximately 0.2 mm authorizes, without risk of electric arcing, a voltage anode-cathode of about 10,000 V.
  • the diameter of the holes 14 in the plate 13 depends on the size of the pixels or sub-pixels, it is for example of a given value between 60 and 300 ⁇ m.
  • the step between two holes 14 of the plate 13 is for example of a given value about 100 ⁇ m.
  • the plate 13 is, according to a preferred embodiment, metallized on its surface opposite anode 5 for create a reflective surface 21 which further improves the screen brightness by referring to the phosphor elements 7, the light they emit towards the inside of the screen.
  • metallization 21 makes it possible to refocus the electrons emitted from cathode 1 and thus optimize the screen brightness and contrast, metallization 21 playing the role of a focusing grid.
  • Another advantage of the invention is that it allows using, for anode 5, so-called 7 phosphor elements high tension.
  • the anode conductors which are conventionally formed of a transparent material between the plate 6 and the phosphor elements 7 can now be formed, by a very thin aluminum film affixed to the phosphor elements 7, empty space side 12.
  • the power of the emitted electrons under high anode-cathode voltage allows them to pass through this thin aluminum film. This has the effect of increasing the screen brightness while increasing proximity contrast.
  • the constituent layers of the electrodes and the seal 18 tend to degas during screen operation. Such degassing is harmful and we is led to provide, in communication with the vacuum space 12, an impurity trapping element, or degasser, commonly called getter. This getter is conventionally placed in the pumping tube 19 prior to closing.
  • this tube 19 constitutes a significant projection, perpendicular to the bottom of the screen while trying to achieve a flat screen as small as possible. Indeed, the volume of getter affects the life of the screen. Plus the getter is important, the longer the screen will last, but the longer the length of the tube 19 must be important to accommodate this getter.
  • the invention allows the accommodation of a getter directly in the inter-electrode space 12 which is not possible in conventional screens given the small thickness vacuum space 12.
  • the invention makes it possible to reduce the bulk. the screen by authorizing a reduction in the length of the pumping tube 19 to a minimum length.
  • This length minimum is related to the closing constraints of the tube 19 by melting the glass of which it is made, for example. In indeed, this closure must be done far enough plates 6 and 10 so as not to damage them.
  • a tube 19 with a length of approximately 6 mm is sufficient to allow closure of the end of tube 19 with conventional methods without damaging plates 6 and 10.
  • the getter according to the invention can be housed at different places.
  • the plate 13 is provided, in the vicinity of an edge of the screen, a light 22 of reception of a getter 23.
  • the useful volume of getter 23 is then more important and the increase in its external surface increases its degassing capacity.
  • metallization 21 is used deposited on the surface of the plate 13 opposite the anode 5 to play the role of getter.
  • This metallization is then, of course, made of a suitable material, for example barium.
  • An advantage of such a variant is that it allows to standardize the degassing carried out by the getter in space under vacuum 12. This embodiment can even if necessary, by authorizing a very large getter, allow deletion of the pumping tube 19.
  • the thicknesses of the various constituents of a screen according to the invention are the following.
  • the plates 6 and 10 each have a thickness about 1 mm.
  • Anode side 5, the thickness of the conductor layer of anode 9 is approximately 0.1 ⁇ m and that of the elements phosphors 7 is between 4 and 10 ⁇ m.
  • Cathode side 1 the thickness of the columns 16 (layer of cathode conductors and resistive layer) is of the order of 0.4 to 0.8 ⁇ m, the thickness of the insulating layer 24 between the cathode 1 and the grid 3 is approximately 1.3 ⁇ m and the thickness of the grid 3 is of the order from 0.2 to 0.4 ⁇ m.
  • the thickness of the plate 13 is included between 0.2 and 2 mm depending on the anode-cathode voltage of screen operation. If the metallization layer 21 plays the role of getter, its thickness is for example around 50 ⁇ m. The diameter of the beads is approximately 50 ⁇ m.
  • each of the constituents described for the layers can be replaced by one or more constituents with the same characteristics and / or fulfilling the same function.
  • the dimensional indications given to example title can be changed based on specifications sought for the screen, the materials used, or other.
  • the thickness of the plate 13 depends on the anode-cathode operating voltage of the screen, and the diameter and the pitch of the holes 14 depend on the size screen pixels or sub-pixels.
  • the choice of height means for keeping the plate 13 away from the anode 5 depends in particular on the pitch holes 14.
  • These means for maintaining distance can be other than balls, for example studs, columns cylindrical, etc. Means may also be provided for remote maintenance on the cathode side.

Landscapes

  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)

Description

La présente invention concerne un écran plat de visualisation. Elle s'applique plus particulièrement à un écran plat du type comportant une cathode à micropointes de bombardement électronique d'une anode portant des éléments luminophores. Ce type d'écran est communément appelé un écran à micropointes.
La figure 1 représente la structure fonctionnelle d'un écran plat à micropointes du type auquel se rapporte l'invention.
Un tel écran à micropointes est essentiellement constitué d'une cathode 1 à micropointes 2 et d'une grille 3 pourvue de trous 4 correspondant aux emplacements des micropointes 2. La cathode 1 est placée en regard d'une anode cathodoluminescente 5 dont un substrat de verre 6 constitue la surface d'écran.
Le principe de fonctionnement et le détail de la constitution d'un tel écran à micropointes sont décrits dans le brevet américain numéro 4 940 916 du Commissariat à l'Energie Atomique.
La cathode 1 est organisée en colonnes et est constituée, sur un substrat 10 par exemple en verre, de conducteurs de cathode organisés en mailles à partir d'une couche conductrice. Les micropointes 2 sont réalisées sur une couche résistive 11 déposée sur les conducteurs de cathode et sont disposées à l'intérieur des mailles définies par les conducteurs de cathode. La figure 1 représentant partiellement l'intérieur d'une maille, les conducteurs de cathode n'apparaissent pas sur cette figure. La cathode 1 est associée à la grille 3 qui est elle organisée en lignes, une couche isolante (non représentée) étant interposée entre les conducteurs de cathode et la grille 3. L'intersection, d'une ligne de la grille 3 et d'une colonne de la cathode 1, définit un pixel.
Ce dispositif utilise le champ électrique créé entre la cathode 1 et la grille 3 pour que des électrons soient extraits des micropointes 2 vers des éléments luminophores 7 de l'anode 5. Pour un écran couleur, l'anode 5 est pourvue de bandes alternées d'éléments luminophores 7, correspondant chacune à une couleur (Bleu, Rouge, Vert). Les bandes sont séparées les unes des autres par un isolant 8. Les éléments luminophores 7 sont déposés sur des électrodes 9, constituées de bandes correspondantes d'une couche conductrice transparente telle que de l'oxyde d'indium et d'étain (ITO). Les ensembles de bandes bleues, rouges, vertes sont alternativement polarisés par rapport à la cathode 1, pour que les électrons extraits des micropointes 2 d'un pixel de la cathode/grille soient alternativement dirigés vers les éléments luminophores 7 en vis à vis de chacune des couleurs.
L'assemblage des deux substrats, ou plaques, 6 et 10 supportant respectivement l'anode 5 et la cathode 1 est effectué avec ménagement d'un espace vide 12 de circulation des électrons émis par la cathode 1.
Un problème qui se pose est lié à la réalisation de cet espace 12. En effet, la distance entre la cathode 1 et l'anode 5 doit être constante pour que la brillance de l'écran soit régulière sur toute sa surface.
Pour ce faire, on utilise classiquement des billes (non représentées), par exemple en verre, régulièrement réparties entre la grille 3 et l'anode 5. Mais un inconvénient de ces billes réparties dans la surface utile de l'écran est qu'elles constituent des obstacles au trajet des électrons émis par les micropointes 2. Ces obstacles entraínent des zones d'ombre sur l'écran dans la mesure où les luminophores 7 avec lesquels elles sont en contact ne peuvent recevoir d'électrons. Même si la forme sphérique permet de limiter cet effet en réduisant la surface de contact entre l'espaceur et un élément luminophore 7, cela n'est vrai que pour des billes de faible diamètre.
En effet, plus le diamètre des billes est important, plus ces billes seront visibles depuis la surface de l'écran en créant des zones d'ombre. Cela conduit à ce que l'on est contraint d'utiliser des billes de faible diamètre, ce qui limite l'épaisseur de l'espace vide 12 et donc la distance entre l'anode 5 et la cathode 1. Or, plus la distance entre l'anode 5 et la cathode 1 est faible, plus la tension anode-cathode doit être basse pour éviter la formation d'arcs électriques qui détruiraient l'écran. Mais la tension anode-cathode est directement liée à la brillance de l'écran. Ainsi, plus on cherche à réduire les zones d'ombre dues aux espaceurs en réduisant leur diamètre, plus on doit réduire la tension anode-cathode, et plus on réduit la brillance de l'écran.
Classiquement, le diamètre des billes est limité à environ 200 mm pour ne pas créer de zones d'ombre, la tension anode-cathode est alors limitée à environ 500 à 1000 V.
Le document EP-A-0616356, cité au titre de l'article 54(3) CBE, décrit un écran à micropointes dans lequel une couche mince en un matériau isolant est déposée sur la grille, l'espace inter-électrodes étant défini par des espaceurs d'épaisseur supérieure à celle de la couche mince isolante.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un écran à micropointes qui puisse fonctionner sous haute tension d'anode-cathode.
Pour atteindre cet objet, la présente invention prévoit un écran plat de visualisation du type comportant une cathode à micropointes de bombardement électronique associée à une grille, une anode portant des éléments luminophores, et un espace inter-électrodes, écran qui comporte en outre une plaque isolante de définition dudit espace associée à des moyens pour maintenir cette plaque à distance de l'anode, ladite plaque étant munie de trous au droit de zones de micropointes.
Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens de maintien à distance de la plaque sont constitués par des billes réparties entre la plaque et l'anode.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens de maintien à distance de la plaque sont constitués par des bossages que comporte la plaque sur sa face en regard de l'anode.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite plaque comporte en outre, hors de la surface utile de l'écran, une lumière de réception d'un élément de piégeage d'impuretés.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite plaque est revêtue, côté anode, d'une couche conductrice.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite couche conductrice est réfléchissante vers l'anode.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite couche conductrice est en un matériau de piégeage d'impuretés.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite plaque est en verre, et les trous sont obtenus par photoformage.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite plaque présente une épaisseur de valeur donnée comprise entre 0,2 et 2 mm, et les moyens pour maintenir la plaque à distance de l'anode présentent une épaisseur de valeur donnée comprise entre 0,05 et 0,2 mm.
Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
  • la figure 1 est destiné à exposer l'état de la technique et le problème posé ;
  • la figure 2 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un espaceur selon l'invention ; et
  • la figure 3 représente schématiquement et en coupe, un écran plat de visualisation selon l'invention.
    • Pour des raisons de clarté, les représentations des figures ne sont pas à l'échelle et les mêmes éléments ont été désignés aux différentes figures par les mêmes références.
    La caractéristique essentielle de la présente invention est de proposer un espaceur dont la structure ne nuise pas au trajet des électrons émis par la cathode et dont l'épaisseur soit sans effet sur la régularité d'émission lumineuse de l'écran.
    Ainsi, comme le montre la figure 2, l'invention prévoit un espaceur 13 sous forme d'une plaque isolante d'épaisseur régulière et dont la surface est sensiblement la même que celle de la cathode et de l'anode de l'écran. Cette plaque 13 est pourvue de trous 14 au droit de chaque pixel défini par l'intersection d'une ligne de la grille et d'une colonne de la cathode, ou au droit de chaque sous-pixel défini par l'intérieur d'une maille de conducteurs de cathode.
    Comme le montre la figure 3, cette plaque 13 est associée à des moyens pour la maintenir à distance de l'anode 5. Ces moyens sont par exemple constitués de billes 20 de faible diamètre, réparties entre la plaque 13 et l'anode 5 comme c'est représenté à la figure 3, ou de bossages ménagés directement sur la surface de la plaque 13 qui est en regard de l'anode 5. Ces bossages présenteront de préférence une forme telle que leur surface de contact avec l'anode 5 soit la plus réduite possible. Par exemple, ces bossages pourront être sphériques ou pointus vers l'anode 5.
    Ainsi, l'association de la plaque 13 pourvue des trous 14 et de ces moyens de maintien à distance permet de bénéficier à la fois d'une absence d'obstacle pour les électrons émis par les micropointes 2 de la cathode 1 et d'un espace inter-électrodes important.
    La plaque 13 est par exemple en verre et les trous 14 peuvent être par exemple réalisés par photoformage.
    Les trous 14 peuvent être circulaires, carrés, ou autres. On veillera cependant à ce que la taille des trous 4 et la périodicité du motif de leur répartition dans la plaque 13 soient telles qu'aucun phénomène de moiré ne soit observable depuis la surface de l'écran. Pour ce faire, on veillera à ce que la surface d'un sous-pixel, ou d'un pixel selon le mode de réalisation choisi, puisse s'inscrire dans un trou 14. De préférence, la taille d'un trou 14 sera légèrement supérieure à la taille d'un pixel, ou d'un sous-pixel, pour tenir compte d'un léger désalignement éventuel lors du positionnement de la plaque 13 sur la grille 3.
    Comme le montre la figure 3, la plaque 13 est lors de l'assemblage de l'écran, posée sur la grille 3, les trous 14 de la plaque 13 étant à l'aplomb des intersections entre les lignes 15 de la grille 3 et les colonnes 16 de la cathode 1 ou au droit des mailles des conducteurs de cathode.
    Pour des raisons de clarté, les détails constitutifs des mailles des conducteurs de cathode et les trous des lignes de grille n'ont pas été représentés à la figure 3. Seuls apparaissent dans la grille 3 des ouvertures qui symbolisent des zones 17 d'intersection entre une ligne 15 de la grille 3 et des colonnes (désignées par la référence 16) de la cathode 1, et qui représentent donc des pixels de l'écran. De même, un nombre limité de micropointes 2 apparaissent sur la cathode 1 au droit de ces ouvertures 17 pour des raisons de clartés. En pratique, ces micropointes 2 sont au nombre de plusieurs milliers par pixel d'écran réparties dans les sous-pixels définis par les mailles de conducteurs de cathode. Une symbolisation similaire a été effectuée, côté anode 5. Les éléments luminophores sont représentés par une couche désignée par la référence 7 et les conducteurs d'anode par une couche désignée par la référence 9. Côté anode 5, cette représentation pourrait correspondre à la structure d'un écran monochrome.
    Les plaques 6 et 10 sont assemblées de manière classique au moyen d'un joint de scellement 18. Ce joint 18 peut par exemple être constitué d'un cordon de verre fusible.
    Pour faire le vide dans l'espace 12 après assemblage des plaques 6 et 10, la plaque 10 est classiquement pourvue, hors de sa surface utile, d'un tube de pompage 19 débouchant dans l'espace 12 depuis la face externe de la plaque 10. Ce tube de pompage 19 est fermé à son extrémité libre une fois que le vide a été fait dans l'espace 12.
    Les moyens de maintien de la plaque 13 à distance de l'anode 5 (par exemple les billes 20) permettent une communication entre les trous 14 et le tube de pompage 19. L'épaisseur de ces moyens de maintiens à distance est par exemple une valeur donnée comprise entre 0,05 et 0,2 mm.
    L'invention autorise donc de fixer l'épaisseur de l'espace vide 12 à une valeur telle qu'elle permette d'alimenter la cathode et l'anode avec une différence de potentiel beaucoup plus importante. On améliore ainsi la brillance de l'écran. L'épaisseur de la plaque 13 est par exemple une valeur donnée comprise entre 0,2 et 2 mm.
    A titre d'exemple, une épaisseur de 1 mm pour la plaque 13 associée à des billes 20 d'un diamètre d'environ 0,2 mm autorise, sans risque de formation d'arcs électriques, une tension anode-cathode d'environ 10000 V.
    Le diamètre des trous 14 de la plaque 13 dépend de la taille des pixels ou des sous-pixels, il est par exemple d'une valeur donnée comprise entre 60 et 300 µm. Le pas entre deux trous 14 de la plaque 13 est par exemple d'une valeur donnée d'environ 100 µm.
    La plaque 13 est, selon un mode de réalisation préféré, métallisée sur sa surface en regard de l'anode 5 pour créer une surface réfléchissante 21 qui améliore encore la brillance de l'écran en renvoyant vers les éléments luminophores 7, la lumière qu'ils émettent vers l'intérieur de l'écran. De plus, une telle métallisation 21 permet de refocaliser les électrons émis par la cathode 1 et d'optimiser ainsi la brillance et le contraste de proximité de l'écran, la métallisation 21 jouant le rôle d'une grille de focalisation.
    Un autre avantage de l'invention est qu'elle permet d'utiliser, pcur l'anode 5, des éléments luminophores 7 dits haute tension. De plus les conducteurs d'anode qui sont classiquement formés en un matériau transparent entre la plaque 6 et les éléments luminophores 7 peuvent désormais être formés, par un film d'aluminium très mince apposé sur les éléments luminophores 7, côté espace vide 12. La puissance des électrons émis sous haute tension d'anode-cathode leur permet de traverser ce mince film d'aluminium. Cela a pour effet d'augmenter la brillance de l'écran tout en augmentant le contraste de proximité.
    En outre, l'augmentation rendue possible de l'épaisseur de l'espace 12 inter-électrodes conduit à un effet secondaire particulièrement avantageux.
    En effet, les couches constitutives des électrodes et le joint de scellement 18 ont tendance à dégazer pendant le fonctionnement de l'écran. Un tel dégazage est néfaste et on est conduit à prévoir, en communication avec l'espace sous vide 12, un élément de piégeage d'impuretés, ou dégazeur, communément appelé getter. Ce getter est classiquement placé dans le tube de pompage 19 préalablement à sa fermeture.
    Un inconvénient qui en découle est que ce tube 19 constitue une saillie importante, perpendiculairement au fond de l'écran alors que l'on cherche à réaliser un écran plat d'encombrement le plus faible possible. En effet, le volume du getter influe sur la durée de vie de l'écran. Plus le getter est important, plus l'écran aura une durée de vie longue, mais plus la longueur du tube 19 doit être importante pour loger ce getter.
    En pratique, cela conduit à ce que les tubes de pompage 19 des écrans classiques ont une longueur de plusieurs centimètres. Ceci alors que la surface utile de l'écran que l'on recherche la plus plate possible ne présente qu'une épaisseur de quelques millimètres. L'encombrement global de l'écran fini est de ce fait beaucoup plus important que l'encombrement de sa surface utile.
    L'invention autorise le logement d'un getter directement dans l'espace inter-électrodes 12 ce qui n'est pas possible dans les écrans classiques compte tenu de la faible épaisseur de l'espace sous vide 12.
    Ainsi, l'invention permet de réduire l'encombrement global de l'écran en autorisant une réduction de la longueur du tube de pompage 19 jusqu'à une longueur minimale. Cette longueur minimale est liée aux contraintes de fermeture du tube 19 par fusion du verre dont il est par exemple constitué. En effet, cette fermeture doit être effectuée suffisamment loin des plaques 6 et 10 pour ne pas les endommager.
    A titre d'exemple, un tube 19 d'une longueur d'environ 6 mm est suffisant pour permettre la fermeture de l'extrémité du tube 19 avec les procédés classiques sans endommager les plaques 6 et 10.
    Le getter selon l'invention peut être logé à différents endroits.
    Selon un mode de réalisation, la plaque 13 est pourvue, au voisinage d'un bord de l'écran, d'une lumière 22 de réception d'un getter 23. Le volume utile du getter 23 est alors plus important et l'augmentation de sa surface externe accroít sa capacité de dégazage.
    Selon une variante, on utilise la métallisation 21 déposée sur la surface de la plaque 13 en regard de l'anode 5 pour jouer le rôle de getter. Cette métallisation est alors, bien entendu, constituée d'un matériau adéquat, par exemple du baryum. Un avantage d'une telle variante est qu'elle permet d'uniformiser le dégazage effectué par le getter dans l'espace sous vide 12. Ce mode de réalisation peut même le cas échéant, en autorisant un getter de très grand volume, permettre la suppression du tube de pompage 19.
    Selon un exemple particulier de réalisation, les épaisseurs des différents constituants d'un écran selon l'invention sont les suivantes.
    Les plaques 6 et 10 présentent chacune une épaisseur d'environ 1 mm. Côté anode 5, l'épaisseur de la couche de conducteurs d'anode 9 est d'environ 0,1 µm et celle des éléments luminophores 7 est comprise entre 4 et 10 µm. Côté cathode 1, l'épaisseur des colonnes 16 (couche de conducteurs de cathode et couche résistive) est de l'ordre de 0,4 à 0,8 µm, l'épaisseur de la couche isolante 24 entre la cathode 1 et la grille 3 est d'environ 1,3 µm et l'épaisseur de la grille 3 est de l'ordre de 0,2 à 0,4 µm. L'épaisseur de la plaque 13 est comprise entre 0,2 et 2 mm en fonction de la tension d'anode-cathode de fonctionnement de l'écran. Si la couche de métallisation 21 joue le rôle de getter, son épaisseur est par exemple d'environ 50 µm. Le diamètre des billes est d'environ 50 µm.
    Bien entendu, la présente invention est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaítront à l'homme de l'art. En particulier, chacun des constituants décrits pour les couches pourra être remplacé par un ou plusieurs constituants présentant les mêmes caractéristiques et/ou remplissant la même fonction.
    En outre, les indications dimensionnelles données à titre d'exemple peuvent être modifiées en fonction des caractéristiques recherchées pour l'écran, des matériaux utilisés, ou autres. En particulier, l'épaisseur de la plaque 13 dépend de la tension anode-cathode de fonctionnement de l'écran, et le diamètre ainsi que le pas des trous 14 dépendent de la taille des pixels ou des sous-pixels de l'écran. Le choix de la hauteur des moyens pour maintenir à distance la plaque 13 de l'anode 5 (le diamètre des billes 20) dépend notamment du pas des trous 14. Ces moyens de maintien à distance peuvent être autres que des billes, par exemple des plots, des colonnes cylindriques, etc. On pourra aussi prévoir des moyens de maintien à distance du côté cathode.

    Claims (8)

    1. Ecran plat de visualisation du type comportant une cathode (1) à micropointes (2) de bombardement électronique associée à une grille (3), une anode (5) portant des éléments luminophores (7), et une plaque isolante (13) de définition d'un espace inter-électrodes (12), ladite plaque (13) étant munie de trous (14) au droit de zones (17) de micropointes (2), caractérisé en ce que ladite plaque est associée à des moyens pour la maintenir à distance de l'anode, ladite plaque présentant une épaisseur de valeur donnée comprise entre 0,2 et 2 mm, et les moyens (20) pour maintenir la plaque (13) à distance de l'anode (5) présentant une épaisseur de valeur donnée comprise entre 0,05 et 0,2 mm.
    2. Ecran plat de visualisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien à distance de la plaque (13) sont constitués par des billes (20) réparties entre la plaque (13) et l'anode (5).
    3. Ecran plat de visualisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien à distance de la plaque (13) sont constitués par des bossages que comporte la plaque (13) sur sa face en regard de l'anode (5).
    4. Ecran plat de visualisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite plaque (13) comporte en outre, hors de la surface utile de l'écran, une lumière (22) de réception d'un élément de piégeage d'impuretés (23).
    5. Ecran plat de visualisation selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que ladite plaque (13) est revêtue, côté anode (5), d'une couche conductrice (21).
    6. Ecran plat de visualisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche conductrice (21) est réfléchissante vers l'anode (5).
    7. Ecran plat de visualisation selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite couche conductrice (21) est en un matériau de piégeage d'impuretés.
    8. Ecran plat de visualisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite plaque (13) est en verre, et en ce que les trous (14) sont obtenus par photoformage.
    EP95928531A 1994-08-24 1995-08-23 Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes Expired - Lifetime EP0724771B1 (fr)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9410390A FR2724041B1 (fr) 1994-08-24 1994-08-24 Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes
    FR9410390 1994-08-24
    PCT/FR1995/001105 WO1996006450A1 (fr) 1994-08-24 1995-08-23 Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0724771A1 EP0724771A1 (fr) 1996-08-07
    EP0724771B1 true EP0724771B1 (fr) 2001-10-31

    Family

    ID=9466547

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP95928531A Expired - Lifetime EP0724771B1 (fr) 1994-08-24 1995-08-23 Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes

    Country Status (6)

    Country Link
    US (1) US5786660A (fr)
    EP (1) EP0724771B1 (fr)
    JP (1) JPH09504642A (fr)
    DE (1) DE69523556T2 (fr)
    FR (1) FR2724041B1 (fr)
    WO (1) WO1996006450A1 (fr)

    Families Citing this family (10)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    JPH10177851A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Futaba Corp 真空容器
    JPH10233587A (ja) * 1997-02-21 1998-09-02 Futaba Corp 気密容器
    US5894193A (en) * 1997-03-05 1999-04-13 Motorola Inc. Field emission display with getter frame and spacer-frame assembly
    JPH1116521A (ja) * 1997-04-28 1999-01-22 Canon Inc 電子装置及びそれを用いた画像形成装置
    FR2770338B1 (fr) * 1997-10-24 2000-01-14 Pixtech Sa Elimination de l'effet de moire d'un ecran plat de visualisation
    US6603255B2 (en) * 1999-02-23 2003-08-05 Canon Kabushiki Kaisha Image display unit
    KR100343205B1 (ko) * 2000-04-26 2002-07-10 김순택 카본나노튜브를 이용한 삼극 전계 방출 어레이 및 그 제작방법
    JP2002063864A (ja) * 2000-08-21 2002-02-28 Ise Electronics Corp 蛍光表示管
    US7315115B1 (en) * 2000-10-27 2008-01-01 Canon Kabushiki Kaisha Light-emitting and electron-emitting devices having getter regions
    US7660392B2 (en) * 2007-11-26 2010-02-09 Harris Corporation Pixel array arrangement for a soft x-ray source

    Family Cites Families (12)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3701918A (en) * 1968-08-29 1972-10-31 Philips Corp Gaseous-flow, discharge display device with an array of hollow cathodes
    GB1404897A (en) * 1973-04-05 1975-09-03 Oki Electric Industry Co Ltd Cold cathode discharge type display devcies and method for the production thereof
    JPS5638751A (en) * 1979-09-05 1981-04-14 Toshiba Corp Flat plate display device
    JPS5755038A (en) * 1980-09-18 1982-04-01 Sony Corp Picture display unit
    FR2623013A1 (fr) * 1987-11-06 1989-05-12 Commissariat Energie Atomique Source d'electrons a cathodes emissives a micropointes et dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitee par emission de champ,utilisant cette source
    US5063323A (en) * 1990-07-16 1991-11-05 Hughes Aircraft Company Field emitter structure providing passageways for venting of outgassed materials from active electronic area
    IL95736A (en) * 1990-09-19 1994-06-24 Yeda Res & Dev Flat panel display devices
    US5543684A (en) * 1992-03-16 1996-08-06 Microelectronics And Computer Technology Corporation Flat panel display based on diamond thin films
    US5424605A (en) * 1992-04-10 1995-06-13 Silicon Video Corporation Self supporting flat video display
    US5504387A (en) * 1992-12-26 1996-04-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Flat display where a first film electrode, a dielectric film, and a second film electrode are successively formed on a base plate and electrons are directly emitted from the first film electrode
    JPH08507643A (ja) * 1993-03-11 1996-08-13 フェド．コーポレイション エミッタ先端構造体及び該エミッタ先端構造体を備える電界放出装置並びにその製造方法
    FR2702869B1 (fr) * 1993-03-17 1995-04-21 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'affichage à micropointes et procédé de fabrication de ce dispositif.

    Also Published As

    Publication number Publication date
    JPH09504642A (ja) 1997-05-06
    FR2724041A1 (fr) 1996-03-01
    DE69523556D1 (de) 2001-12-06
    FR2724041B1 (fr) 1997-04-11
    US5786660A (en) 1998-07-28
    EP0724771A1 (fr) 1996-08-07
    WO1996006450A1 (fr) 1996-02-29
    DE69523556T2 (de) 2002-10-10

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    FR2925218A1 (fr) Tube intensificateur d'image a encombrement reduit et systeme de vision nocturne equipe d'un tel tube
    FR2724041A1 (fr) Ecran plat de visualisation a haute tension inter-electrodes
    EP1139374A1 (fr) Plaque de cathode d'écran plat de visualisation
    FR2757311A1 (fr) Recipient a vide
    FR2666448A1 (fr) Tube intensificateur d'image a isolation electrique optimisee.
    EP0893817A1 (fr) Pompage ionique d'un écran plat à micropointes
    EP0806788A1 (fr) Anode d'écran plat de visualisation à anneau de protection
    EP0732723B1 (fr) Ecran plat de visualisation à distance inter-électrodes élevée
    FR2647580A1 (fr) Dispositif d'affichage electroluminescent utilisant des electrons guides et son procede de commande
    EP1032017B1 (fr) Anode résistive d'écran plat de visualisation
    FR2732159A1 (fr) Ecran plat de visualisation a double grille
    FR2762927A1 (fr) Anode d'ecran plat de visualisation
    EP0649162B1 (fr) Ecran plat à micropointes à anode commutée
    EP1096542A1 (fr) Ecran plat de visualisation à grille de protection
    WO2010043793A1 (fr) Tube électronique à cathode froide, son procédé de fabrication et son utilisation pour écran d'affichage
    EP0844643A1 (fr) Ecran plat de visualisation à déviation latérale
    FR2764729A1 (fr) Procede de fabrication d'espaceurs pour ecran plat de visualisation
    EP0806787B1 (fr) Réalisation d'une anode d'écran plat de visualisation
    CH556605A (fr) Tube video-cathodique.
    EP0867908A1 (fr) Uniformisation de l'émission électronique potentielle d'une cathode d'écran plat à micropointes
    EP0911858A1 (fr) Elimination de l'effet de moiré d'un écran plat de visualisation
    FR2697660A1 (fr) Ecran à adressage matriciel à prise de contacts lignes et colonnes au travers du support.
    FR2535896A1 (fr) Perfectionnement aux ecrans de luminophore de tube electronique du genre tube cathodique, procede de fabrication d'un tel ecran perfectionne et tube notamment pour projection d'images de television muni d'un tel ecran
    FR2853985A1 (fr) Ecran flexible a microtubes cathodiques
    WO2000021112A1 (fr) Source d'electrons comportant au moins une electrode de protection contre des emissions parasites

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19960411

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): DE FR GB IT

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 19970220

    111Z Information provided on other rights and legal means of execution

    Free format text: DE FR GB IT

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): DE FR GB IT

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 69523556

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20011206

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: IF02

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20020118

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed
    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20030122

    Year of fee payment: 8

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20030203

    Year of fee payment: 8

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20030224

    Year of fee payment: 8

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20030823

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20040302

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee
    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20040430

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

    Effective date: 20050823