FR2673481A1 - Unite d'affichage du type a emission de champ, employant comme dispositif de commande un dispositif a emission de champ plan. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un afficheur à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée (110) qui utilise des dispositifs à émission de champ plans comme éléments de commande de dispositifs à émission de champs non plans, lesquels servent à l'excitation d'une couche cathodoluminescente.
Description
i La présente invention concerne de façon générale des
afficheurs à dispositifs à émission de champ et, plus particulière-
ment, les afficheurs à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée qui emploient comme éléments de commande des
dispositifs à émission de champ plans.
Les dispositifs à émission de champ (FED) sont bien connus dans la technique et sont couramment employés dans les applications dont le fonctionnement demande l'existence d'une source d'électrons L'une de ces applications est un afficheur à FED utilisant plusieurs FED fonctionnant en groupes ou séparément,
qui émettent des électons afin d'exciter un matériau cathodolumi-
nescent qui a été déposé à la surface d'un écran de visualisation ou de la plaque faciale, ou dalle, d'un afficheur Les électrons émis proviennent d'une électrode d'émetteur d'un FED, en une région présentant une discontinuité géométrique à petit rayon de courbure, par exemple une arête aiguë ou une pointe L'émission d'électrons est induite par application de potentiels ayant une amplitude et une polarisation appropriées aux diverses électrodes de l'afficheur
à FED.
Les afficheurs à FED sont généralement des afficheurs plats et ils diffèrent des afficheurs à tube à rayons cathodiques
en ce qu'une information n'est pas appliquée sur l'écran de visua-
lisation au moyen d'un faisceau électronique balayé, mais plutôt par commande sélective du taux d'émission électronique des FED respectifs ou de groupes choisis de FED, qui forment une matrice constituant l'afficheur à FED Ce procédé d'application d'une
information à l'écran de visualisation d'un dispositif d'affi-
chage est appelé "adressage par pixel", puisque des FED particuliers ou des groupes choisis de FED peuvent être associés à des éléments d'image ou (pixels) distincts de l'écran de visualisation. Dans certains cas, il est souhaitable de réaliser un adressage actif des divers dispositifs d'excitation de pixel à l'aide de dispositifs de commutation actifs Les procédés d'adressage d'afficheur qui sont couramment utilisés dans la technique antérieure font appel à des dispositifs de commutation actifs discrets, qui se trouvent au-delà de l'étendue de l'afficheur, et à des dispositifs de commutation à semiconducteur actifs, qui sont déposés directement à l'intérieur des Limites de l'afficheur Dans le premier cas, Les dispositifs de commutation discrets augmentent La complexicité de La fabrication du système, sa taille et son coût tout en diminuant L'efficacité et La fiabilité du fonctionnement Dans Le deuxième cas, Les commutateurs à semiconducteur déposés ont pour inconvénients d'avoir des performances médiocres, par exemple une vitesse de commutation lente, une mobilité de porteurs basse, un courant de fuite élevé et une fabrication complexe Pour incorporer des commutateurs à semiconducteur à un substrat qui contient les dispositifs d'excitation de pixel FED, il faudrait nécessairement
augmenter la complexicité de la fabrication.
Ainsi, existe aujourd'hui le besoin d'une technique perfectionnée de commutation active pour dispositifs d'affichage à FED, qui soit délivrée d'au moins certains des inconvénients de la
technique antérieure.
Cette demande ainsi que d'autres exigences sont sensib Le-
ment satisfaites par la production d'un afficheur à FED du type à commande intégrée employant au moins un premier dispositif à émission de champ intégré comme élément de commande d'une matrice
de FED.
L'unité d'affichage à dispositifs de commande à émission de champ intégrés comprend sensiblement au moins les constituants suivants: un substrat possédant au moins une surface principale; une première couche d'isolant sensiblement disposée sur au moins
une partie de la surface principale (au moins La surface princi-
pale) du substrat et possédant au moins une première ouverture; au moins un premier émetteur d'électrons, servant à émettre des électrons, sensiblement disposé dans la première ouverture (au moins la première ouverture) de La première couche d'isolant (au moins la première couche d'isolant) et, en outre, sensiblement disposé sur au moins une partie de la surface principale du
substrat; une première couche de substance non isolante sensible-
ment disposée sur au moins une partie de la première couche isolante (au moins la première couche isolante), et sensiblement formée de manière à comprendre au moins: une première électrode d'anode de dispositif de commande à émission de champ intégré; une première électrode de grille de dispositif de commande à émission de champ intégré; et une première électrode d'émetteur de dispositif de commande à émission de champ intégré qui sert à émettre des électrons, o au moins une partie de la première électrode d'émetteur de dispositif de commande à émission d'électrons intégré (au moins cette première électrode d'émetteur) est disposée de façon sensiblement symétrique autour de la périphérie d'au moins une partie d'au moins une première ouverture; une première dalle d'affichage sur laquelle est disposée au moins une première couche de matériau cathodoluminescent et qui est disposée de manière distale par rapport au premier émetteur d'électrons (au moins le premier émetteur d'électrons); de sorte que le dispositif de commande à émission d'électrons intégré (au moins ce premier dispositif de commande) commande sensiblement l'impact des
électrons émis sur la première couche de matériau cathodo-
luminescent (au moins cette première couche).
La description suivante, conçue à titre d'illustration de
l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses particularités et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 A est une première représentation simplifiée d'un dispositif de commande d'électrons intégré, sensiblement un dispositif à émission de champ du type à commande intégrée, qui est utilisé pour commander au moins un premier FED appartenant à un afficheur, selon l'invention; la figure 1 B est une deuxième représentation simplifiée d'un dispositif de commande d'électrons intégré, sensiblement un dispositif à émission de champ du type à commande intégrée, employé pour commander au moins un premier FED d'un afficheur, selon l'invention; la figure 2 A est une vue partielle en plan de dessus d'un premier mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs d'émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention; la figure 2 B est une vue partiellement en élévation latérale et en section droite du premier mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention; la figure 3 A est une vue partielle en plan de dessus d'un deuxième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ à commande intégrée selon l'invention; la figure 3 B est une vue partielle en plan de dessus d'un troisième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ à commande intégrée selon l'invention; la figure 3 C est une vue partielle en plan de dessus d'un quatrième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ à commande intégrée selon l'invention; la figure 3 D est une vue partielle en plan de dessus d'un cinquième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ à commande intégrée selon l'invention; la figure 4 A est une vue en élévation latérale et en section droite du premier mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention; la figure 4 B est une vue en élévation latérale et en section droite d'un sixième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention; la figure 5 A est une vue partielle en élévation latérale et en section droite d'un septième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ à commande intégrée selon l'invention; et la figure 5 B est une vue en élévation latérale et en section droite d'un huitième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ à commande intégrée selon
l'invention.
On va maintenant donner une description détaillée de
modes de réalisation préférés.
La figure 1 A est une première représentation simplifiée d'un dispositif de commande d'électrons intégré, typiquement un dispositif à émission de champ (FED) à commande intégrée, qui est utilisé pour commander au moins un premier FED d'une unité
d'affichage selon l'invention Un premier FED ( 100) (schématique-
ment indiqué à L'intérieur des limites d'une première ligne en trait interrompu sur la figure 1) est constitué par au moins un émetteur d'électrons ( 101) du premier dispositif, une électrode d'extraction de grille ( 102) du premier dispositif, et une électrode d'anode ( 103) du premier dispositif Un deuxième FED ( 110) (indiqué schématiquement à l'intérieur des limites d'une deuxième ligne en trait interrompu sur la figure 1) est constitué par au moins un émetteur d'électrons ( 106) du deuxième dispositif, une électrode d'extraction de grille ( 107) du deuxième dispositif, et une électrode d'anode ( 105) du deuxième dispositif L'éLectrode d'anode ( 103) du premier dispositif est fonctionnellement couplée à
l'électrode d'extraction de grille ( 107) du deuxième dispositif.
Pour les applications du type affichage, l'électrode d'anode ( 105) du deuxième dispositif peut être constituée par une plaque faciale, ou dalle, d'affichage et comporte typiquement au moins une première couche de matériau cathodoluminescent et est disposée de manière distale par rapport à l'émetteur d'électrons du deuxième dispositif de façon que le premier dispositif de commande d'électrons intégré (au moins ce premier dispositif) commande sensiblement l'impact des
électrons émis sur la première couche de matériau cathodolumi-
nescent (au moins cette première couche).
La figure l B est une deuxième représentation simplifiée d'un dispositif de commande d'électrons intégré, typiquement un dispositif à émission de champ à commande intégrée, qui est utilisé pour commander au moins un premier FED d'une unité d'affichage selon la présente invention Un premier FED ( 100) (indiqué schématiquement à l'intérieur des limites d'une première ligne en trait interrompu sur la figure 1) est constitué par au moins un émetteur d'électrons ( 101) du premier dispositif, une électrode d'extraction de grille ( 102) du premier dispositif, et une électrode d'anode ( 103) du premier dispositif Un deuxième FED ( 110) (indiqué schématiquement à l'intérieur des limites d'une deuxième ligne en trait interrompu sur la figure 1) est constitué par au moins un émetteur d'électrons ( 106) du deuxième dispositif, une électrode d'extraction de grille ( 107) du deuxième dispositif, et une électrode d'anode ( 105) du deuxième dispositif L'électrode d'anode ( 113) du premier dispositif est fonctionnellement couplée à l'émetteur d'électrons ( 106) du deuxième dispositif Un dispositif à émission de champ ainsi conçu assure la commande, par le premier FED ( 100), du deuxième FED ( 110), par commutation/modulation du potentiel appliqué à l'émetteur d'électrons ( 106) du deuxième dispositif L'éLectrode d'anode ( 105) du deuxième dispositif peut être constituée par une dalle d'affichage, comme précédemment indiqué en relation avec la figure 1 A. La figure 2 A est une vue partielle en plan de dessus d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande à émission de champ du type à commande intégrée, qui est utilisé pour commander au moins un premier FED d'une unité d'affichage, selon la présente invention Au moins un premier FED sensiblement plan joue le rôle d'un FED de commande intégré et est constitué par au moins une première électrode d'émetteur d'électrons ( 201), servant à
émettre des électrons, qui possède au moins une première disconti-
nuité géométrique de petit rayon de courbure (pointe d'émetteur) ( 208), au moins une première électrode d'extraction de grille ( 202), et au moins une première électrode d'anode ( 203), qui sert à recueillir au moins certains des électrons émis Du point de vue pratique, on considère qu'une discontinuité géométrique de petit rayon de courbure signifie une particularité matérielle discontinue o présentant un rayon de courbure inférieur à 1 000 A La première électrode d'anode ( 203) (au moins cette première électrode) est fonctionnellement coup Lée à une pluralité, au moins, de deuxièmes électrodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes dispositifs, lesquelles sont chacune disposées de façon sensiblement symétrique
autour de la périphérie de l'une de plusieurs ouvertures ( 205).
L'application d'un potentiel approprié à la première électrode d'anode ( 203) du FED sensiblement plan (à au moins cette première électrode) produit aussi, sensiblement, l'application de ce potentiel à la pluralité des électrodes d'extraction de grille ( 204) des deuxièmes dispositifs Un courant d'électrons émis du FED sensiblement plan, recueilli sur la première électrode d'anode ( 203) (au moins cette première électrode) produit par influence un potentiel qui existe sur la pluralité d'électrodes d'extraction de grille ( 204) des deuxièmes dispositifs en raison de La chute potentielle associée apparaissant sur au moins un premier élément d'impédance ( 209) qui est fonctionnellement couplé à la première électrode d'anode ( 203) (au moins cette première électrode) De cette manière, le premier FED sensiblement plan intégré (au moins ce premier FED) réalise effectivement une action de commutation/ modulation sur le potentiel qui est appliqué à la pluralité
d'électrodes d'extraction de grille ( 204) du deuxième dispositif.
Une dalle d'affichage telle que précédemment décrite en relation avec la figure 1 A peut être employée avec au moins un premier deuxième FED, dont seule une pluralité d'électrodes d'extraction de grille ( 204) est montrée sur la figure 2 A, pour réaliser la
commande intégrée par FED d'un affichage à FED.
La figure 2 B est une vue en élévation latérale et en section droite d'un dispositif à commande intégrée par FED qui est
utilisé pour commander au moins un premier FED d'une unité d'affi-
chage, selon l'invention, comme partiellement décrit précédemment en relation avec la figure 2 A, et elle montre en outre un substrat
( 206), ayant au moins une surface principale, qui porte sensible-
ment au moins certains éléments FED ci-dessus décrits Une première couche d'isolant ( 207), comportant au moins une première ouverture ( 205) disposée sensiblement transversalement dans la première couche d'isolant ( 207) (au moins cette première couche), est
sensiblement disposée sur au moins une partie de la surface princi-
pale du substrat ( 206) (au moins cette surface principale).
L'électrode, ou les électrodes, d'émetteur d'électrons ( 210) d'au moins un premier deuxième dispositif sont disposées de manière sensiblement symétrique à l'intérieur de la première ouverture
( 205) (au moins cette première ouverture) et, de plus, sont sensi-
blement disposées sur la surface principale du substrat de support ( 206) (au moins cette surface principale) Au moins une première couche de substance non isolante est disposée sur au moins une partie de la première couche d'isolant ( 207) (au moins cette première couche d'isolant) de façon qu'au moins une pluralité de régions électriquement isolées de la première couche non isolante (au moins cette première couche non isolante) comprennent au moins
une électrode d'émetteur d'électrons ( 201) de premier FED sensi-
blement plan, au moins une première électrode d'extraction de grille ( 202) de premier FED sensiblement plan, au moins une électrode d'anode ( 201) de premier FED sensiblement plan, et au moins une électrode d'extraction de grille ( 204) de premier deuxième dispositif L'application de potentiels externes appropriés (non représentés) aux diverses électrodes ( 201, 202, 203) du FED sensiblement plan provoque un fonctionnement de type FED, consistant typiquement en l'émission d'électrons de la part de l'électrode d'émetteur d'électrons ( 201) du FED sensiblement plan. On réalise un afficheur à commande intégrée par FED fonctionnel en employant une dalle d'affichage (non représentée), telle que décrite précédemment en relation avec la figure 1 A, comme électrode d'anode de deuxième dispositif d'au moins un premier deuxième FED, dont seule une pluralité d'électrodes d'extraction de grille ( 204) sont présentées sur la figure 2 B. La figure 3 A est une vue partielle en plan de dessus d'un deuxième mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ à commande intégrée qui est utilisé pour commander au moins un premier FED d'une unité d'affichage, selon l'invention Un premier FED sensiblement plan, au moins, joue le rôle d'un FED de commande intégrée d'une unité d'affichage, et est constitué par au moins une première électrode d'émetteur d'électrons ( 201) servant à
émettre des électrons, qui possède au moins une première discon-
tinuité géométrique de petit rayon de courbure (pointe d'émetteur) ( 208), au moins une première électrode d'extraction de grille ( 202), et au moins une première électrode d'anode ( 203), servant à recueillir au moins certains des électrons émis La première électrode d'émetteur d'électrons ( 201) (au moins cette première électrode) est fonctionnellement couplée à au moins une pluralité de deuxièmes électrodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes
dispositifs, lesquelles sont chacune disposées de manière sensible-
ment périphérique, et symétriquement, autour d'une ouverture d'une pluralité d'ouvertures ( 205) Un potentiel approprié appliqué à la première électrode d'émetteur d'électrons ( 201) (au moins cette première électrode) du FED sensiblement plan est fonctionnellement appliqué également à la pluralité (au moins) de deuxièmes
électrodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes dispositifs.
Le courant des électrons émis par le FED sensiblement plan produit par influence le potentiel sur la pluralité de deuxièmes électrodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes dispositifs en raison de la chute de potentiel associée qui apparaît sur au moins un premier élément d'impédance ( 209) qui est fonctionnement couplé à la première électrode d'émetteur d'électrons ( 201) (au moins cette première électrode) De cette manière, le premier FED sensiblement plan intégré (au moins ce premier FED) assure efficacement une commutation/modulation sur le potentiel qui est appliqué à la pluralité de deuxièmes électrodes d'extraction de grille ( 204) de
deuxièmes dispositifs.
La figure 3 B est une vue partielle en plan de dessus d'un troisième mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ à commande intégrée, qui est utilisé pour commander au moins une pluralité de FED d'une unité d'affichage, selon l'invention Au moins un premier FED sensiblement plan a pour fonction de commander, de manière intégrée, une unité d'affichage à FED, la commande intégrée par FED étant constituée par au moins une première électrode d'émetteur d'électrons ( 201) servant à émettre des électrons, qui possède une pluralité, au moins, de discontinuités géométriques de petit rayon de courbure (pointes d'émetteurs) ( 208), au moins une première électrode d'extraction de grille ( 202), et au moins une pluralité d'électrodes d'anode de FED sensiblement plans/deuxièmes électrodes d'extraction de grille de deuxièmes dispositifs ( 304), servant à recueillir au moins certains des électrons émis, lesquelles électrodes d'anode de FED sensiblement plans/deuxièmes électrodes d'extraction de grille de deuxièmes dispositifs ( 304) sont chacune disposées de manière
sensiblement périphérique, et symétriquement, autour d'une ouver-
ture d'une pluralité d'ouvertures ( 205) Le courant d'électrons émis par les FED sensiblement plans en l'une quelconque des électrodes d'anode de FED sensiblement plans/deuxièmes électrodes d'extraction de grille de deuxièmes dispositifs ( 304) produit par influence le potentiel en l'une au moins, sélectionnée, des électrodes d'anode de FED sensiblement plans/deuxièmes électrodes d'extraction de grille de deuxièmes dispositifs ( 304) en raison de la chute de potentiel associée qui apparaît sur le premier élément d'impédance ( 209) (au moins cet élément) qui est fonctionnellement
couplé à au moins une première électrode d'anode de FED sensi-
blement plan/deuxième électrode d'extraction de grille de deuxième dispositif ( 304) appartenant à la pluralité d'électrodes d'anode de FED sensiblement plans/deuxièmes électrodes d'extraction de grille de deuxièmes dispositifs ( 304) De cette manière, le premier FED sensiblement plan intégré (au moins ce premier FED) produit efficacement une commutation/modulation du potentiel qui est appliqué à la pluralité des deuxièmes électrodes d'extraction
de grille ( 304) des deuxièmes dispositifs.
La figure 3 C est une vue partielle en plan de dessus d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ du type à commande intégrée, qui est utilisé pour commander au moins une pluralité de FED d'une unité d'affichage, selon l'invention Au moins un premier FED sensiblement plan a pour fonction d'assurer la commande intégrée d'au moins une pluralité de FED d'une unité d'affichage, et est constitué par une pluralité de pointes d'émetteurs ( 208), servant à émettre des électrons, au moins une première électrode d'extraction de grille ( 202), et au moins une première électrode d'anode ( 203), servant à recueillir au moins certains des électrons émis Chaque pointe de la
pluralité (au moins) de pointes d'émetteurs ( 208) est fonction-
nellement couplée à au moins une électrode d'extraction de grille
de premier deuxième dispositif appartenant à la pluralité d'élec-
trodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes dispositifs, lesquelles électrodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes dispositifs sont chacune disposées de manière sensiblement périphérique, et symétriquement, autour d'une ouverture d'une pluralité d'ouvertures ( 205) Un potentiel approprié appliqué à des pointes d'émetteurs sélectionnées ( 208) du plan est fonctionnellement appliqué également moins, d'électrodes d'extraction de grille ( dispositifs Le courant d'électrons émis ainsi FED sensiblement à la pluralité, au 204) de deuxièmes obtenu produit par influence le potentiel en au moins une électrode sélectionnée d'extraction de grille de deuxième dispositif appartenant à la pluralité d'électrodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes dispositifs en raison de la chute de potentiel associée qui apparaît en au moins un premier élément d'impédance ( 209) qui est fonctionnellement couplé à l'électrode d'extraction de grille du premier deuxième dispositif sélectionné (au moins celui-ci) appartenant à la pluralité, au moins, d'électrodes d'extraction de grille ( 204) de deuxièmes dispositifs De cette manière, le premier FED sensiblement plan intégré (au moins celui-ci) assure efficacement une commutation/modulation du potentiel qui est appliqué à la pluralité d'électrodes d'extraction de grille ( 204)
de deuxièmes dispositifs.
La figure 3 D est une vue partielle en plan de dessus d'un cinquième mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ à commande intégrée, qui est utilisé pour commander au moins un premier FED d'une unité d'affichage, selon l'invention Une pluralité au moins de FED sensiblement plans ont pour fonction d'assurer la commande intégrée d'une pluralité, au moins, de FED d'une unité d'affichage, et sont constitués par une pluralité, au moins, de pointes d'émetteurs ( 208), servant à émettre des électrons, une première électrode, au moins, d'extraction de grille ( 202), et une pluralité, au moins, d'électrodes d'anode de FED sensiblement plans/électrodes d'extraction de grille de deuxièmes dispositifs ( 304), servant à recueillir au moins certains des électrons émis, lesquelles électrodes sont disposées chacune de manière sensiblement périphérique, et symétriquement, autour d'une ouverture d'une pluralité d'ouvertures ( 205) Le courant des électrons émis des FED sensiblement plans, qui est recueilli sur au moins une première électrode de la pluralité d'électrodes d'anode de FED sensiblement plans/électrodes d'extraction de grille de deuxièmes dispositifs ( 304) produit par influence un potentiel sur au moins une première électrode sélectionnée de la pluralité
d'électrodes d'anode de FED sensiblement plans/électrodes d'extrac-
tion de grille de deuxièmes dispositifs ( 304) en raison de la chute de potentiel associée apparaissant en au moins un premier élément d'impédance ( 209) qui est fonctionnellement couplé à au moins une électrode d'anode de FED sensiblement plan/électrode d'extraction de grille de deuxième dispositif, sélectionnée, de la pluralité
d'électrodes d'anode de FED sensiblement plans/électrodes d'extrac-
tion de grille de deuxièmes dispositifs ( 304) De cette manière, le FED sensiblement plan intégré (au moins celui-ci) assure efficacement une commutation/modulation du potentiel qui est appliqué à la pluralité d'électrodes d'extraction de grille ( 304)
de deuxièmes dispositifs.
La figure 4 A est une vue en élévation latérale et en section droite d'un premier mode de réalisation d'un premier dispositif, au moins, à émission de champ à commande intégrée, qui est utilisé pour commander un premier FED d'une unité d'affichage, selon l'invention, ce premier dispositif à émission de champ à commande intégrée étant sensiblement tel que précédemment décrit en relation avec la figure 2 B, et elle montre également un moyen formant dalle d'affichage/écran de visualisation ( 402), qui est typiquement sensiblement optiquement transparent et est disposé de manière distale par rapport à l'électrode d'émetteur d'électrons ( 210) du premier deuxième dispositif, au moins Au moins une première couche de matériau cathodoluminescent ( 403) est disposée sur au moins une partie d'une surface du premier moyen formant dalle d'affichage/écran de visualisation ( 402) (au moins ce moyen), se trouvant sensiblement dans la région intermédiaire située entre le premier écran de visualisation ( 402) (au moins cet écran) et au moins une électrode d'émetteur d'électrons ( 210) de premier deuxième dispositif de façon que les électrons émis qui traversent la région intermédiaire viennent sensiblement frapper sur la première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 403), pour produire un affichage tel que voulu Si cela est souhaitable, on peut interposer une couche d'un matériau conducteur sensiblement transparent du point de vue optique (non représentée) entre le premier moyen dalle d'affichage/écran de visualisation ( 402) (au moins ce moyen) et la première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 403) de façon qu'elle fasse fonction d'électrode d'anode permettant de recueillir au moins certains des électrons émis qui ont frappé la première couche (au moins) de matériaucathodoluminescent ( 403) et ont traversé son épaisseur, ce qui produit l'affichage voulu Au lieu d'utiliser une couche de matériau conducteur sensiblement optiquement transparent, ou bien tout en l'utilisant, on peut disposer une couche de matériau conducteur sensiblement réfléchissant (non représentée) sur une surface de la première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 403) afin qu'elle fasse fonction d'anode, permettant de recueillir au moins certains des électrons qui sont venus frapper sur la première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 403) Au moins un premier FED
sensiblement plan de commande intégrée ( 401), tel que précé-
demment décrit en relation avec la figure 2 B, qui comprend au moins une électrode d'émetteur d'électrons ( 201) de premier FED sensiblement plan, au moins une électrode d'extraction de grille ( 202) de premier FED sensiblement plan, au moins une électrode d'anode ( 203) de premier FED sensiblement plan et au moins une électrode d'extraction de grille ( 204) de premier deuxième dispositif, est employé pour assurer efficacement une commutation/ modulation du taux d'émission d'électrons venant de l'électrode d'émetteur d'électrons ( 210) de premier deuxième dispositif (de cette électrode au moins), ces électrons étant destinés à être
recueillis sur la première couche (au moins) de matériau cathodo-
luminescent ( 403) Les matériaux cathodoluminescents émettent des électrons en résultat de l'énergie qui est communiquée au matériau cathodoluminescent par l'impact des électrons La commutation/ modulation du taux d'émission d'électrons, venant de l'électrode d'émetteur d'électrons de premier deuxième dispositif (au moins de cette électrode) ( 210) conduit à une commutation/modulation du taux d'émission de photons venant de la première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 403), ce qui permet d'obtenir un dispositif à émission de champ à commande intégrée pour l'unité
d'affichage.
La figure 4 B est une vue en élévation latérale et en section droite d'un sixième mode de réalisation d'une unité d'affichage à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention, o une pluralité, au moins, de deuxièmes FED, précédemment décrits en relation avec la figure 4 A, sont commandés par un premier FED sensiblement plan de commande intégrée ( 401) précédemment décrit en relation avec la figure 4 A.
L'unité d'affichage fonctionne typiquement comme décrit ci-dessus.
La figure 5 A est une vue partielle en élèvation latérale et en section droite d'un septième mode de réalisation d'une unité d'affichage à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention, o un substrat est constitué par au moins un premier moyen dalle d'affichage/écran de visualisation qui est sensiblement transparent du point de vue optique ( 501) et au moins une première couche de matériau cathodoluminescent ( 502) sensiblement disposée sur au moins une partie d'une surface du premier moyen dalle/écran de visualisation ( 501) Au moins une première couche d'isolant ( 503), possédant au moins une première ouverture ( 507) disposée sensiblement dans l'épaisseur de la
première couche (au moins) de matériau isolant ( 503), est sensible-
ment disposée sur au moins une partie de la première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 502) Au moins un premier moyen formant couche non isolante/électrode d'extraction de grille ( 504) est sensiblement disposé sur au moins une partie de la première couche isolante ( 503) (au moins cette première couche) et sensiblement à la périphérie, symétriquement, d'au moins une partie de la première ouverture (au moins) ( 507) Au moins une deuxième couche de matériau isolant est sensiblement disposée sur au moins une partie du premier moyen couche non isolante/électrode d'extraction de grille ( 504) (au moins ce premier moyen) et, si cela est souhaitable, sur au moins une partie d'une partie exposée quelconque de la première couche isolante ( 503) (au moins cette première couche) Au moins une deuxième couche non isolante est sensiblement disposée sur au moins une partie de la deuxième couche isolante (au moins) ( 505) de façon qu'une pluralité, au moins, de régions électriquement isolées de la deuxième couche non isolante (cette deuxième couche au moins) comprennent chacune au moins un premier FED sensiblement plan ( 401) sensiblement tel que décrit précédemment en relation avec la figure 2 B, et servant à assurer une commutation/modulation du taux d'émission d'électrons venant de l'électrode d'émetteur d'électrons ( 506) du premier deuxième dispositif (au moins ce premier deuxième dispositif), si bien que sont effectuées une opération de commutation/modulation du taux d'émission de photons venant de la première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 502) et une sélection d'un affichage voulu Le dispositif de la figure 5 A joue le rôle d'au moins une première unité d'affichage à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée, o au moins certains électrons émis par l'émetteur d'électrons ( 506) du premier deuxième dispositif (de ce premier deuxième dispositif au moins) sont accélérés jusque dans une région d'une première ouverture, au moins, ( 507) parmi lesquels certains au moins viennent ensuite frapper sur la
première couche (au moins) de matériau cathodoluminescent ( 502).
La figure 5 B est une vue en élévation latérale et en section droite d'un huitième mode de réalisation d'un afficheur à dispositifs à émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention, sensiblement tel que précédemment décrit en relation avec la figure 5 A, et o, en outre, une pluralité, au moins, de deuxièmes FED sont commandés par un premier FED sensiblement plan de commande intégrée ( 401) précédemment décrit en relation avec la figure 4 A. L'afficheur à dispositifs d'émission de champ du type à commande intégrée selon l'invention utilise des dispositifs de commande intégrée constitués sensiblement d'au moins un premier FED sensiblement plan qui commande le taux d'émission d'électrons
d'au moins un deuxième ensemble de FED par une opération de commu-
tation/modulation du potentiel appliqué à l'électrode d'extraction de grille/électrode d'émetteur d'électrons du deuxième ensemble, au moins, de FED Le fait d'incorporer une commande intégrée dans une unité d'affichage à FED grâce à L'utilisation d'un premier FED de commande intégrée permet de construire des unités d'affichage à
FED au prix d'une moindre complexité de fabrication.
Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer,
à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à
titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses
variantes et modification ne sortant pas du cadre de l'invention.
Claims (6)
1 Unité d'affichage à dispositifs de commande à émission de champ intégrés, sensiblement caractérisée par au moins: A) un substrat possédant au moins une surface principale; B) une première couche d'isolant sensiblement disposée sur au moins une partie de la surface principale (au moins la surface principale) du substrat et possédant au moins une première ouverture; C) un premier émetteur d'électrons, servant à émettre des électrons, sensiblement disposé dans la première ouverture (au moins la première ouverture) de la première couche d'isolant (au moins la première couche d'isolant) et, en outre, sensiblement disposé sur au moins une partie de la surface principale du substrat; D) une première couche de substance non isolante sensiblement disposée sur au moins une partie de la première couche isolante (au moins la première couche isolante), et sensiblement formée de manière à comprendre au moins: une première électrode d'anode ( 103) de dispositif de commande d'émission de champ intégré; une première électrode de grille ( 102) de dispositif de commande d'émission de champ intégré; et une première électrode d'émetteur ( 101) de dispositif de commande d'émission de champ intégré, servant à émettre des électrons, o au moins une partie de la première électrode d'émetteur de dispositif de commande à émission de champ intégré (au moins cette première électrode d'émetteur) est disposée de façon sensiblement symétrique autour de la périphérie d'au moins une partie de la première ouverture (au moins la première ouverture); E) une première dalle d'affichage sur laquelle est disposée au moins une première couche de matériau cathodoluminescent, et qui est disposée de manière distale par rapport au premier émetteur d'électrons (au moins le premier émetteur d'électrons); de sorte que le premier dispositif de commande d'électrons intégré (au moins ce premier dispositif de commande) commande sensiblement l'impact d'au moins certains des électrons émis sur la première couche de matériau cathodoluminescent (au moins cette première couche). 2 Unité d'affichage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première électrode d'émetteur ( 101) du dispositif de commande d'électrons intégré (au moins cette première électrode d'émetteur), servant à émettre des électrons, présente une pluralité, au moins, de discontinuités géométriques sélectivement
formées qui sont sensiblement dotées d'un petit rayon de courbure.
3 Unité d'affichage selon la revendication 1, o le dispositif de commande à émission de champ intégré est sensiblement plan. 4 Unité d'affichage, du type à commande intégrée par au
moins un dispositif à émission de champ sensiblement plan, sensi-
blement caractérisée par au moins: A) un substrat ( 206) possédant au moins une surface principale; B) une première couche d'isolant ( 207) sensiblement disposée sur au moins une partie de la surface principale (au moins la surface principale) du substrat et possédant au moins une première ouverture; C) un premier émetteur d'électrons ( 210), servant à émettre des électrons, sensiblement disposé dans au moins une première ouverture de la première couche d'isolant (au moins la première couche d'isolant) et, en outre, sensiblement disposé sur au moins une partie de la surface principale (au moins la surface principale) du substrat; D) une première couche de substance non isolante sensiblement disposée sur au moins une partie de la première couche d'isolant (au moins la première couche d'isolant), comportant sensiblement une pluralité, au moins, de régions électriquement isolées ( 201, 202, 203, 204), au moins une première région électriquement isolée étant disposée, par rapport aux autres régions électriquement isolées de la pluralité de régions électriquement isolées, de façon qu'une partie de la première région électriquement isolée (au moins la première région) de la pluralité de régions électriquement isolées soit aisposée de manière sensiblement symétrique autour de la périphérie d'au moins une partie de la première ouverture (au moins la première ouverture); et E) une première dalle d'affichage ( 402) sur laquelle est disposée au moins une première couche de matériau cathodoluminescent et qui est disposée de manière distale par rapport au premier émetteur d'électrons (au moins le premier émetteur d'électrons); de façon qu'au moins un premier dispositif de commande à émission de champ (FED) sensiblement plan qui est formé de manière intégrée dans l'unité d'affichage assure sensiblement la commande, par le FED,de l'impact des électrons émis, sur la première couche de
matériau cathodoluminescent (au moins la première couche).
Unité d'affichage selon la revendication 4, o au moins une première région électriquement iso Lée de la pluralité de régions électriquement isolées fait fonction au moins d'émetteur
d'électrons ( 201) de FED.
6 Unité d'affichage selon la revendication 4, o au moins une première région électriquement isolée ( 201) de la pluralité de régions électriquement isolées (au moins la pluralité) fait fonction d'élément d'électrode d'émetteur du dispositif de commande à émission de champ sensiblement plan (au moins ce
dispositif de commande).
7 Unité d'affichage, du type à commande intégrée par au moins un premier dispositif à émission de champ (FED) sensiblement plan, sensiblement caractérisée par au moins: A) un substrat ( 206) possédant au moins une surface principale; B) une première couche d'isolant ( 207) sensiblement disposée sur au moins une partie de la surface principale (au moins la surface principale) du substrat et possédant au moins une première ouverture; C) un premier émetteur d'électrons ( 210), servant à émettre des électrons, sensiblement disposé dans au moins une première ouverture de la première couche d'isolant (au moins la première couche d'isolant) et, de plus, sensiblement disposé sur au moins une partie de la surface principale (au moins la surface principale) du substrat; D) une première couche de substance non isolante sensiblement disposée sur au moins une partie de la première couche d'isolant (au moins la première couche d'isolant), et sensiblement formée de façon à contenir au moins: une première électrode d'émetteur d'électrons ( 201) de FED intégré, servant à émettre les électrons; une première électrode de grille ( 202) de FED intégré; et au moins une première électrode d'anode ( 203) de FED intégré, o au moins une partie de la première électrode d'anode de FED intégré (au moins cette première électrode) est disposée de façon sensiblement symétrique autour de la périphérie d'au moins une partie d'au moins une première ouverture; E) une première dalle d'affichage ( 402) sur laquelle au moins une première couche de matériau cathodoluminescent est disposée et qui est disposée de manière distale par rapport à la première électrode d'émetteur d'électrons de FED intégré (au moins cette électrode);
de sorte que le premier dispositif à émission de champ (FED) sensi-
blement plan (au moins ce premier dispositif) commande sensiblement l'impact, d'au moins certains des électrons émis, sur la première couche de matériau cathodoluminescent (au moins la première couche).
8 Unité d'affichage selon la revendication 7, carac-
térisée en ce qu'au moins une première électrode d'émetteur d'électrons ( 201) de FED intégré, servant à émettre des électrons, comprend au moins une pluralité de discontinuités géométriques sélectivement formées possédant sensiblement un petit rayon de courbure. 9 Unité d'affichage à dispositifs à émission de champ, sensiblement caractérisée par au moins: A) un substrat possédant au moins une surface principale sur laquelle est disposée au moins une première couche de matériau cathodoluminescent; B) une première couche d'isolant ( 503) sensiblement disposée sur au
moins une partie de la première couche de matériau cathodo-
luminescent (au moins la première couche) et dans laquelle est formée au moins une première ouverture; C) une première couche de substance non isolante ( 504) sensiblement disposée sur au moins une partie de la première couche d'isolant (au moins la première couche), et, de plus, disposée au moins partiellement sensiblement symétriquement autour de la périphérie d'au moins une partie de la première ouverture (au moins la première ouverture) de la première couche isolante (au moins la première couche isolante); D) une deuxième couche d'isolant ( 505) sensiblement disposée sur au moins une partie de la première couche de substance non isolante (au moins la première couche de substance non isolante); et E) une deuxième couche de substance non isolante ( 506) sensiblement disposée sur au moins une partie de la deuxième couche d'isolant (au moins la deuxième couche d'isolant), et, de préférence, sélectivement formée de façon à contenir une pluralité, au moins, de régions électriquement isolées, o chaque région est de préférence sélectivement disposée, par rapport à chaque autre région, d'une manière qui permet au moins un premier dispositif de commande à émission de champ plan intégré, afin de sensiblement commander l'émission des électrons et leur impact sur la première couche de matériau cathodoluminescent (au moins la première
couche), o au moins une partie d'une première région électri-
quement isolée est disposée sensiblement symétriquement sur la périphérie d'au moins une partie de la première ouverture (au
moins la première ouverture).
Unité d'affichage selon la revendication 9, o au moins une première région électriquement isolée de la pluralité de régions électriquement isolées joue le rôle d'un élément formant une électrode d'émetteur d'électrons ( 506) d'au moins un premier
dispositif à émission de champ (FED) sensiblement plan.
11 Unité d'affichage se Lon la revendication 9, o Le premier dispositif de commande à émission de champ sensiblement p Lan intégré (au moins Le premier dispositif de commande) possède au moins une première électrode d'émetteur ( 506) de dispositif de commande d'électrons intégré, servant à émettre des électrons,
caractérisée par une pluralité, au moins, de discontinuités géomé-
triques sensiblement dotées d'un petit rayon de courbure.
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