FR2691567A1 - Dispositif d'affichage fluorescent. - Google Patents
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Abstract
Le dispositif d'affichage fluorescent du type CEC capable de réaliser un affichage par segments de faible capacité comprend un substrat (1); une cathode à émission de champ comprenant une électrode cathodique (3); un émetteur (6) et une électrode de porte (5) montées sur la surface interne du substrat pour chaque unité ou chiffre d'affichage; un couvercle frontal (7) disposé face au substrat (1) pour chaque chiffre; et une électrode anodique (10) à dépôt de substance fluorescente disposée sur la surface interne du couvercle frontal (7) pour chaque unité d'affichage de manière à être face à la cathode à émission de champ. L'une quelconque parmi l'électrode cathodique (3), l'électrode de porte (5) et l'électrode anodique (10) est divisée en une pluralité de segments ayant la forme d'une section d'affichage lumineuse pour chaque chiffre, ce qui se traduit par une électrode segmentée. Une autre parmi l'électrode cathodique, l'électrode de porte et l'électrode anodique agit en tant qu'électrode de sélection d'affichage correspondant à une unité d'affichage, ce qui se traduit par la réalisation d'un affichage par segments.
Description
Dispositif d'affichage fluorescent La présente invention concerne un
dispositif
d'affichage fluorescent, et plus particulièrement un disposi-
tif d'affichage fluorescent comprenant une cathode à émission
de champ agissant en tant que source d'électrons.
Un dispositif d'affichage fluorescent est généralement
classé en deux types en fonction de sa source d'électrons.
L'un est un dispositif d'affichage fluorescent du type à cat-
hodes filiformes et l'autre est un dispositif d'affichage flu-
orescent du type à cathodes à émission de champ (appelée ci-
après "CEC").
Le dispositif d'affichage fluorescent est généralement constitué de manière que les cathodes filiformes qui agissent en tant que sources d'électrons, les électrodes de commande et les anodes à dépôt de substance fluorescente fonctionnant en tant que section d'affichage soient logées ou reçues dans une
enveloppe qui est mise sous un vide élevé.
Le dispositif d'affichage fluorescent du type CEC uti-
lise une cathode à émission de champ en tant que source d'électrons et est généralement utilisé pour un affichage graphique dans lequel les cathodes de la CEC et ses portes coopèrent les unes avec les autres pour former une matrice X-Y pour commander directement la décharge des électrons depuis les cathodes, et ses anodes sont formées sous forme solide, ce
qui se traduit par la réalisation d'un affichage graphique dé-
siré.
Malheureusement, le dispositif d'affichage fluorescent du type à cathodes filiformes classique exige une monture pour y déployer les cathodes filiformes et pour que les extrémités du dispositif soient ainsi refroidies Ceci se traduit par une région du dispositif o l'affichage est nettement réduit, ce qui détériore le facteur espace Le dispositif d'affichage fluorescent du type à cathodes filiformes dégage également une
grande quantité de chaleur qui est générée pendant le fonc-
tionnement qui augmente donc sensiblement la consommation d'énergie En outre, elle rend l'agencement des éléments d'écartement dans l'enveloppe très difficile, ce qui conduit à
une augmentation d'épaisseur et de poids du dispositif.
Le dispositif d'affichage fluorescent du type CEC clas-
sique concerne une affichage graphique, et est donc constitué de manière qu'une tension relativement élevée soit appliquée à
l'anode pour exciter la CEC selon un taux d'utilisation ré-
duit, ce qui se traduit par la luminance désirée.
Malheureusement, cette construction entraîne une augmentation des coûts de fonctionnement du dispositif et une augmentation excessive de la tension, ce qui fait que le dispositif n'est pas apte à être utilisé pour un affichage de faible capacité
autre qu'un affichage graphique.
La présente invention a été faite en tenant compte des
inconvénients ci-dessus de l'art antérieur.
Donc, un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'affichage fluorescent du type CEC capable
d'être utilisé avantageusement pour un affichage de faible ca-
pacité. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'affichage fluorescent capable de réaliser un affichage par segments tout en sélectionnant plusieurs types de couleurs lumineuses selon les besoins pour réaliser un
changement de couleur.
Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif d'affichage fluorescent dont l'épaisseur peut être
considérablement diminuée.
Un autre but encore de la présente invention est de fournir un dispositif d'affichage fluorescent permettant
d'augmenter considérablement la zone d'affichage.
Un autre but encore de la présente invention est de
fournir un dispositif d'affichage fluorescent capable de rédu-
ire nettement la consommation de puissance et la génération de chaleur.
Selon la présente invention, il est fourni un disposi-
tif d'affichage fluorescent Le dispositif d'affichage fluo-
rescent comprend un substrat; une cathode à émission de champ
comprenant une électrode cathodique, un émetteur et une élec-
trode de porte montées sur la surface interne du substrat pour
chaque unité ou chiffre d'affichage; un couvercle frontal dis-
posé face au substrat; et une électrode anodique à dépôt de
substance fluorescente disposée sur la surface interne du cou-
vercle frontal pour chaque unité d'affichage de manière à être face à la cathode à émission de champ L'une quelconque parmi l'électrode cathodique, l'électrode de porte et l'électrode anodique est divisée en une pluralité de segments ayant la forme d'une section d'affichage lumineuse pour chaque unité
d'affichage, ce qui se traduit par une électrode segmentée.
Une autre parmi l'électrode cathodique, l'électrode de porte et l'électrode anodique agit en tant qu'électrode de sélection d'affichage correspondant à l'unité d'affichage, ce qui se
traduit par la réalisation d'un affichage par segments.
Dans le dispositif d'affichage fluorescent de la pré-
sente invention constitué comme décrit ci-dessus, les électro-
des de sélection d'affichage sont balayées dans l'ordre depuis celle qui est la plus à l'extrémité des unités ou des chiffres d'affichage et un signal d'affichage est appliqué aux segments
des électrodes segmentées désirées en synchronisme avec le ba-
layage Une tension est constamment appliquée aux électrodes restantes Les électrons déchargés par les émetteurs viennent heurter les substances fluorescentes des électrodes anodiques de façon qu'elles émettent de la lumière, ce qui se traduit
par l'affichage par segments désiré Quand l'électrode anodi-
que est l'électrode à laquelle la tension est constamment app-
liquée, un affichage par segments de deux ou plusieurs cou-
leurs lumineuses désirées peut être obtenu.
Ces buts et d'autres, ainsi que de nombreux avantages
de la présente invention qui en résultent, seront plus facile-
ment compris et appréciés en se référant à la description dé-
taillée qui suit, en liaison avec les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective fragmentaire montrant un substrat d'un premier mode de réalisation d'un
dispositif d'affichage fluorescent selon la présente inven-
tion;
la figure 2 est une vue en coupe fragmentaire du dispo-
sitif d'affichage fluorescent montré à la figure 1; la figure 3 est une vue en plan fragmentaire montrant le substrat d'un second mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente invention; la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 3;
la figure 5 est une vue fragmentaire de dessous mon-
trant un couvercle frontal d'un troisième mode de réalisation
du dispositif d'affichage fluorescent selon la présente inven-
tion;
la figure 6 est une vue en coupe fragmentaire du dispo-
sitif d'affichage fluorescent montré à la figure 5;
la figure 7 est une vue fragmentaire de dessous mon-
trant un couvercle frontal d'un quatrième mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente in- vention;
la figure 8 est une vue en coupe fragmentaire du dispo-
sitif d'affichage fluorescent montré à la figure 7; la figure 9 est une vue en coupe fragmentaire montrant un cinquième mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente invention;
la figure 10 est une vue en perspective en partie dé-
coupée montrant une modification du couvercle frontal du troi-
sième mode de réalisation montré aux figures 5 et 6; la figure 11 (a) est une vue en perspective fragmentaire
montrant un couvercle frontal d'un septième mode de réalisa-
tion d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente invention; la figure 11 (b) est une vue en perspective fragmentaire montrant le substrat du dispositif d'affichage fluorescent du septième mode de réalisation de la figure 11 (a);
la figure 12 est une vue en coupe fragmentaire du dis-
positif d'affichage fluorescent du septième mode de réalisa-
tion de la figure 11 (a); la figure 13 est une vue en plan fragmentaire montrant le substrat d'un huitième mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente invention; et la figure 14 est une vue en coupe selon la ligne X-X de
la figure 13.
On décrira maintenant un dispositif d'affichage fluo-
rescent selon la présente invention en référence aux dessins annexés. En se référant d'abord aux figures 1 et 2, celles-ci représentent un premier mode de réalisation d'un dispositif
d'affichage fluorescent selon la présente invention, dans le-
quel une électrode cathodique est divisée en une pluralité de
segments pour chaque unité ou chiffre d'affichage, une élec-
trode de porte agit en tant qu'électrode de sélection d'affichage pour chaque chiffre, et une électrode anodique comprend un unique conducteur anodique et une unique substance
fluorescente, et est rendue constamment excitée ou con-
ductrice.
Plus particulièrement, le dispositif d'affichage fluo-
rescent du premier mode de réalisation comprend un substrat 1 réalisé en un matériau isolant, sur lequel sont disposés des
conducteurs de câblage 2 et des électrodes cathodiques segmen-
tées 3 Les conducteurs de câblage et les électrodes cathodi-
ques 3 sont réalisées en un film mince d'Al par photolit-
hographie Dans le mode de réalisation illustré, les électro-
des cathodiques 3 sont chacune divisées en une pluralité de segments, qui sont disposés de manière à former une pluralité
de chiffres constitués chacun par sept de ces segments dispo-
sés sous la forme du chiffre 8 Les conducteurs de câblage 2 sont disposés selon un motif de câblage dynamique qui permet
aux segments des électrodes cathodiques des chiffres respec-
tifs qui correspondent les uns aux autres d'être reliés ensem-
ble par eux.
Sur le substrat 1 est également formée une couche iso-
lante 4 par pulvérisation ou dépôt de vapeur La couche iso-
lante 4 est réalisée en Si O 2 sur l'ensemble du substrat 1.
Ensuite, une électrode de porte 5 est constituée sur la couche isolante 4 pour chaque chiffre, formée par dépôt d'un film mince de Mo sur la couche isolante 4 L'électrode de porte 5 est disposée de façon indépendante pour chaque chiffre qui est une unité d'affichage, comprenant les sept segments décrits
ci-dessus de l'électrode cathodique 3.
Les électrodes de porte 5 et la couche isolante 4 sont
formées avec des trous communs par décapage Ensuite, un maté-
riau émetteur est déposé dans chacun des trous pour former un
émetteur 6 dont la forme interne est conique Parmi les émet-
teurs 6 ainsi formés, seuls les émetteurs 6 qui sont formés sur les électrodes cathodiques 3 constituent une section de décharge d'électrons, efficace pour décharger des électrons, et les émetteurs restants 6 ne fonctionnent pas pour décharger
des électrons.
Le dispositif d'affichage fluorescent du mode de réali-
sation représenté comprend également un couvercle frontal 7 prévu face au substrat 1 Le couvercle frontal 7 comprend sur
la totalité de sa surface interne une unique électrode anodi-
que 10 formée sur lui L'électrode anodique 10 est constituée
par un unique conducteur anodique 8 réalisé en un film conduc-
teur transparent et en une unique substance fluorescente 9 dé-
posée sur la totalité du conducteur anodique 8 La substance
fluorescente 9 est sélectionnée en fonction de la couleur lu-
mineuse désirée. Entre le substrat 1 et le couvercle frontal 7 qui sont disposés face à face sont placés des éléments d'écartement (non montrés) de manière à être positionnés sur la périphérie externe du substrat et du couvercle frontal, ce qui se traduit par la constitution d'une enveloppe qui est ensuite mise sous
un vide élevé.
Dans le dispositif d'affichage fluorescent du mode de réalisation illustré constitué comme décrit ci-dessus, les
électrodes de porte 5 sont balayées ou alimentées avec un sig-
nal de balayage dans l'ordre depuis celui des chiffres qui est le plus à l'extrémité, et un signal d'affichage est appliqué
en synchronisme avec le signal de balayage aux électrodes cat-
hodiques 3 dont on désire qu'elles émettent de la lumière.
L'électrode anodique est maintenue constamment sous tension de manière que parmi les segments des électrodes cathodiques 3
des chiffres sélectionnés, seuls les segments auxquels le sig-
nal d'affichage est appliqué permettent aux émetteurs corre-
spondants 6 de décharger des électrons Les électrons ainsi
déchargés par les émetteurs sélectionnés viennent frapper seu-
lement une zone de la substance fluorescente opposée 9 qui est
de même configuration que les segments des électrodes cathodi-
ques sélectionnées, ce qui fait que la substance fluorescente 9 de l'électrode anodique 10 émet de la lumière sous la même
forme que les segments sélectionnés.
En se référant maintenant aux figures 3 et 4, celles-ci représentent un second dispositif d'affichage fluorescent selon la présente invention Dans le dispositif d'affichage
fluorescent du second mode de réalisation, une électrode cat-
hodique 13 agit en tant qu'électrode de sélection d'affichage pour chaque chiffre, une électrode de porte 15 est divisée en une pluralité de segments, d'o il résulte qu'une électrode
segmentée est formée pour chaque chiffre, et un électrode ano-
dique 20 comprend un unique conducteur anodique et une unique substance fluorescente et est rendue constamment excité ou
conductrice.
Plus particulièrement, les électrodes cathodiques 13 d'une pluralité de chiffres formant chacun une unité
d'affichage sont disposées sur un substrat isolant 11 de ma-
nière à être électriquement indépendantes les unes des autres.
Les électrodes cathodiques 13 sont chacune réalisées en un mince film d'Al par photolithographie Ensuite, une couche isolante 14 est formée sur chacune des électrodes cathodiques
13 La couche isolante 14 est réalisée en Si O 2 par pulvérisa-
tion Ensuite, une électrode de porte 15 est formée sur la couche isolante 14 par dépôt d'un film mince de Mo sur cette
couche isolante 14.
L'électrode de porte 15 est ensuite divisée en une plu-
ralité de segments ayant la forme du chiffre 8, dans chacun desquels est ensuite formé un trou Une connexion multiplexe (connexion dynamique) est réalisée en ce qui concerne
l'électrode de porte 15 ainsi divisée en segments Plus parti-
culièrement, les segments des électrodes de porte segmentées des chiffres respectifs qui correspondent les uns aux autres sont reliés en commun Ensuite, des trous sont formés dans les couches isolantes 14 par décapage Puis un matériau
émetteur est déposé dans chacun des trous pour former un émet-
teur 16 de forme conique.
Le dispositif d'affichage fluorescent comprend égale-
ment un couvercle frontal 17 disposé face au substrat 11, le-
quel couvercle frontal coopère avec le substrat 11 pour former l'enveloppe Sur la surface interne du couvercle frontal 17
est formée un unique conducteur anodique 18 de manière à re-
couvrir l'ensemble de la surface interne du couvercle frontal 17 Le conducteur anodique est réalisé en un film de OEI (oxyde d'étain- indium) Puis une substance fluorescente 19 est déposée sur le conducteur anodique 18, ce qui se traduit par
la formation d'une électrode anodique 20.
Dans le dispositif d'affichage fluorescent du second mode de réalisation constitué comme décrit ci-dessus, l'électrode cathodique 13 est balayée pour chaque unité ou
chiffre d'affichage En synchronisme avec le balayage, un sig-
nal d'affichage est appliqué aux segments désirés de l'électrode de porte 15 Ceci entraîne la production d'un champ électrique entre les segments de l'électrode de porte 15 ainsi sélectionnés et les émetteurs 16, se traduisant par des électrons déchargés à partir des émetteurs 16 Ensuite, les
électrons viennent frapper une zone de la substance fluores-
cente 19 qui leur est opposée, ce qui fait que cette substance fluorescente émet de la lumière selon le motif des segments sélectionnés. Une partie de la couche isolante 14 qui ne comporte pas l'électrode de porte segmentée 15 comprend également des trous dans lesquels sont formés les émetteurs 16 Cependant, les émetteurs de cette zone ne contribuent pas à la décharge des électrons car cette zone est exempte de toute électrode de porte.
Les figures 5 et 6 montrent un troisième mode de réali-
sation d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la pré-
sente invention Le dispositif d'affichage fluorescent du mode
de réalisation illustré est constitué de façon générale de ma-
nière qu'une électrode cathodique 23 soit une unique électrode formée sous une forme pleine, qu'une électrode de porte 25
agisse en tant qu'électrode de sélection d'affichage pour cha-
que chiffre, et qu'un électrode anodique 30 soit divisée en
pluralité de segments pour chaque chiffre Dans le mode de ré-
alisation illustré, l'électrode anodique 30 est divisée en
sept segments ayant la forme du chiffre 8 pour chaque chiffre.
Cependant, la disposition des segments n'est pas limitée à
cette forme en 8 Par exemple, les segments peuvent être dis-
posés selon toute autre configuration appropriée telle que le
motif montré à la figure 10.
Le dispositif d'affichage fluorescent du troisième mode
de réalisation comprend également un substrat isolant 21.
L'électrode cathodique 23 décrite ci-dessus est réalisée en un mince film d'Al et formée de manière pleine sur l'ensemble du substrat 21 Ensuite, une couche isolante 24 réalisée en Si O 2
est appliquée sur l'ensemble de la surface de l'électrode cat-
hodique 23 Par ailleurs, les électrodes de porte 25 des chiffres respectifs sont formées sur la couche isolante 24
d'une manière indépendante les unes des autres Des trous com-
muns sont formés dans les électrodes de porte 25 et la couche isolante 24, dans lesquels sont constitués des émetteurs 26 de
forme conique.
La référence numérique 27 désigne un couvercle frontal 27 disposé face au substrat 21, qui est muni sur sa surface interne de conducteurs de câblage 22 réalisés en un film mince d'Al et d'électrodes anodiques 30 Les électrodes anodiques 30 comprennent chacune un conducteur anodique 28 réalisé en un film conducteur transparent (OEI) et une couche de substance fluorescente 29 Le conducteur anodique 28 est divisé en une pluralité de segments pour chaque chiffre et les segments des conducteurs anodiques qui correspondent les uns aux autres
sont reliés par les conducteurs de câblage 22 selon une con-
nexion dynamique.
Dans le dispositif d'affichage fluorescent du troisième mode de réalisation constitué comme décrit ci-dessus, les
électrodes de porte 25 sont balayées sélectivement tout en ap-
pliquant constamment une tension à l'électrode cathodique 23.
Toujours en synchronisme avec le balayage, les segments des conducteurs anodiques 28 désirés sont alimentés au moyen d'un signal d'affichage Ceci se traduit par une décharge d'électrons à partir de l'électrode cathodique 23 pour chaque
chiffre, ce qui fait que les segments des conducteurs anodi-
ques 28 sélectionnés peuvent émettre de la lumière.
En se référant maintenant aux figures 7 et 8, celles-ci représentent un quatrième mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente invention Dans ce quatrième mode de réalisation, une électrode cathodique 33 est formée sous forme d'un élément plein et unique de manière à être commune à tous les chiffres, une électrode de porte 35 est divisée en une pluralité de segments pour chaque chiffre
et une électrode anodique 40 agit en tant qu'électrode de sé-
lection d'affichage pour chaque chiffre L'électrode cathodi-
que est constituée de la même manière que dans le troisième mode de réalisation et l'électrode de porte 35 est constituée
de la même manière que dans le second mode de réalisation.
Les électrodes anodiques 40 des chiffres respectifs sont disposées de manière à être séparées les unes des autres
sur un couvercle frontal 37 Les électrodes anodiques 40 com-
prennent chacune un conducteur anodique 38 formé sur la sur-
face interne du couvercle frontal 37 et une couche de sub-
stance fluorescente 39 est déposée sur le conducteur anodique 38. Dans le quatrième mode de réalisation constitué comme décrit ci-dessus, les électrodes anodiques 40 sont balayées, et en synchronisme avec le balayage, un signal d'affichage est appliqué aux électrodes de porte segmentées 35 Une tension est constamment appliquée à l'électrode cathodique 33 Ceci se traduit par une tension qui est appliquée entre les segments des électrodes de porte 35 sélectionnés par le signal d'affichage et les émetteurs 36, conduisant à la décharge
d'électrons à partir des émetteurs Les segments des électro-
des de porte 35 des chiffres respectifs qui correspondent les
uns aux autres sont reliés ensemble à la manière d'une connex-
ion dynamique, ce qui fait que tous les segments correspon-
dants sont amenée à émettre de la lumière Cependant, l'émission de lumière n'est réalisée que par les chiffres ou les unités d'affichage correspondant aux électrodes anodiques
auxquelles est appliquée la tension anodique.
On décrira maintenant en référence à la figure 9 un
cinquième mode de réalisation d'un dispositif d'affichage flu-
orescent selon la présente invention Dans ce cinquième mode de réalisation, une électrode cathodique 43 agit en tant qu'électrode de sélection d'affichage comme dans le second mode de réalisation décrit plus haut L'électrode de porte 45 est une électrode non commandable et constituée sous la forme d'une unique électrode continue L'électrode anodique 30 est divisée en une pluralité de segments comme dans le troisième
mode de réalisation.
Dans le cinquième mode de réalisation constitué comme décrit ci-dessus, l'électrode cathodique 43 est balayée ou alimentée à l'aide d'un signal de balayage pour chaque chiffre, et une tension de porte est constamment appliquée à l'électrode de porte 45 Un signal d'affichage est également
appliqué à l'électrode anodique 50 en synchronisme avec le ba-
layage Ceci se traduit par la décharge d'électrons à partir des émetteurs 46 des électrodes cathodiques 43 auxquelles est appliqué le signal de balayage Les électrons viennent heurter seulement les segments des électrodes anodiques 50 qui sont sélectionnés, ce qui fait que l'on peut obtenir l'affichage
lumineux désiré.
On va maintenant décrire un sixième mode de réalisation
d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente in-
vention Dans ce sixième mode de réalisation, une électrode cathodique 3 est divisée en une pluralité de segments pour il chaque chiffre, comme l'électrode cathodique 3 du premier mode de réalisation décrit ci-dessus, et une électrode de porte 45 est formée sous une forme pleine et unique de manière à être
commune aux chiffres, comme l'électrode de porte 45 du cin-
quième mode de réalisation décrit plus haut De même, une électrode anodique 40 agit en tant qu'électrode de sélection d'affichage pour chaque chiffre comme l'électrode anodique 40 du quatrième mode de réalisation décrite ci-dessus Donc, dans le sixième mode de réalisation, l'électrode cathodique, l'électrode de porte et l'électrode anodique seront décrites
en étant désignées respectivement par les références numéri-
ques 3, 45 et 40.
Dans le sixième mode de réalisation ainsi constitué, un signal de balayage est appliqué aux électrodes anodiques 40 tout en maintenant une tension de porte appliquée constamment à l'électrode de porte 45 En synchronisme avec le balayage, un signal d'affichage est appliqué aux électrodes cathodiques 3 Ainsi, dans chacun des chiffres sélectionnés, les émetteurs des segments de l'électrode cathodique 3 auxquels est appliqué le signal d'affichage sont amenés à décharger des électrons, qui viennent frapper la substance fluorescente de l'électrode anodique 40 sélectionnée, ce qui fait qu'un affichage lumineux est réalisé selon le motif formé par les segments de
l'électrode cathodique 3.
On va maintenant décrire un septième mode de réalisa-
tion d'un dispositif d'affichage fluorescent selon la présente invention, ainsi qu'un procédé de fabrication du dispositif, en référence aux figures 11 et 12 Dans ce septième mode de réalisation, une électrode cathodique 53 est divisée en une pluralité de segments pour chaque chiffre, une électrode de porte 55 sert d'électrode de sélection d'affichage pour chaque chiffre, et des électrodes anodiques 60 sont chacune formées sous forme d'une bande Ces électrodes sont reçues dans une enveloppe en forme de boîte formée par un substrat 51 et un couvercle frontal 57 disposés face à face et espacés selon un
intervalle prédéterminé.
Dans le septième mode de réalisation, le substrat 51 est réalisé en un matériau isolant sur lequel sont formés des
conducteurs de câblage 52 et une pluralité d'électrodes catho-
diques segmentées 53 en un mince film d'Al par photolithograp-
hie Les électrodes cathodiques 53 sont agencées pour former
une pluralité de chiffres et, à cette fin, chacune des élec-
trodes cathodiques 53 est divisée en sept segments disposés sous la forme du chiffre 8 pour chaque chiffre Par ailleurs, les conducteurs de câblage 52 sont disposés selon un motif de câblage dynamique de façon que les segments des électrodes cathodiques des chiffres respectifs qui correspondent les uns
* aux autres puissent être reliés ensemble.
Sur le substrat isolant 51 est également prévue une couche isolante 54 qui est formée en Si O 2 sous une forme pleine par pulvérisation ou dépôt de vapeur Ensuite, un film mince de Mo est déposé sur la couche isolante 54 pour former les électrodes de porte 55 Les électrodes de porte 55 des unités d'affichage ou des chiffres respectifs qui sont chacune formées par l'électrode cathodique segmentée 53 sont disposées indépendamment les unes des autres Sur l'électrode de porte et la couche isolante 54 sont formés des trous communs par décapage Ensuite, un matériau émetteur est déposé dans chacun
des trous pour former un émetteur 56 de forme interne conique.
Seuls les émetteurs formés sur les électrodes cathodiques 53 constituent une section de décharge des électrons efficace
pour décharger les électrons, et les émetteurs restant ne con-
tribuent pas à la décharge d'électrons.
Sur la surface interne du couvercle frontal 57 qui est
disposé face au substrat 51 sont formées les électrodes anodi- ques 60 en forme de bandes et décrites brièvement plus haut.
Les électrodes anodiques 60 comprennent des conducteurs anodi-
ques en forme de bandes 58, respectivement, qui sont disposés
de façon à être espacés les uns des autres selon des interval-
les prédéterminés sur la surface interne du couvercle frontal 57 Sur les conducteurs anodiques 58 sont déposées des couches
de substance fluorescente 59 de couleurs lumineuses différen-
tes parmi les couleurs rouge, verte et bleue, selon un ordre prédéterminé et d'une manière répétée, respectivement Parmi
les conducteurs anodiques en forme de bandes 60 ainsi consti-
tués, les conducteurs anodiques supportant les couches de sub-
stance fluorescente 59 des mêmes couleurs lumineuses déposées sur eux sont reliés ensemble par les conducteurs de câblage 52 qui leur sont communs et sont tirés respectivement hors de
l'enveloppe.
Ainsi, le dispositif d'affichage fluorescent du sep-
tième mode de réalisation constitué comme décrit ci-dessus permet de sélectionner les électrodes anodiques 60 de manière qu'une seule parmi l'une des trois couleurs lumineuses, ou une combinaison de deux ou trois couleurs lumineuses, puisse être
obtenue selon ce qui est désiré Le mode de réalisation illus-
tré permet également tout affichage quelconque des sept cou-
leurs lumineuses sélectionnées selon ce qui est désiré.
L'émission de l'électrode anodique 60 est réalisée sous forme de bande de manière qu'une diminution suffisante du pas ou de
l'intervalle entre les électrodes anodiques empêche pratique-
ment la forme de bande d'avoir un effet négatif sur la qualité
de l'affichage lumineux.
Dans le septième mode de réalisation constitué comme décrit ci-dessus, les électrodes de porte 55 sont balayées ou alimentées avec un signal de balayage dans l'ordre à partir du chiffre qui le plus à l'extrémité, et un signal d'affichage est appliqué en synchronisme avec le signal de balayage aux
segments des électrodes cathodiques 53 dont l'émission est dé-
sirée Parmi les segments des électrodes cathodiques 53 des chiffres sélectionnés, seuls les segments auxquels le signal d'affichage est appliqué permettent aux émetteurs 56 de
décharger des électrons Parmi les électrodes anodiques 60 op-
posées aux émetteurs, seules les électrodes anodiques 60 pré-
sentant les couleurs lumineuses désirées sont sélectionnées, ce qui fait que la tension peut être appliquée aux conducteurs anodiques 58 des électrodes anodiques sélectionnées 60 Les électrons ainsi déchargés sont amenés à venir frapper une zone prédéterminée des couches de substance fluorescente 59 des
électrodes anodiques en forme de bandes 53 qui ont les cou-
leurs lumineuses sélectionnées et opposées aux segments des substances fluorescentes 59 sélectionnées, et il en résulte
que les couches de substance fluorescente émettent de la lu-
mière Ainsi, la zone prédéterminée a la même configuration
qu'un motif de segment sélectionné.
En se référant maintenant aux figures 13 et 14, celles-
ci représentent un huitième mode de réalisation du dispositif
d'affichage fluorescent selon la présente invention, dans le-
quel une électrode cathodique 53 sert d'électrode de sélection d'affichage pour chaque chiffre, une électrode de porte 65 est divisée en une pluralité de segments pour chaque chiffre, d'o il résulte qu'elle constitue une électrode segmentée, et une électrode anodique 70 est constituée sensiblement de la même manière que celle du premier mode de réalisation décrit plus haut. Plus particulièrement, les électrodes cathodiques 63 des unités d'affichage ou des chiffres respectifs sont formées sur un substrat isolant 61 de manière à être électriquement indépendantes les unes des autres Les électrodes cathodiques
63 sont chacune réalisées en un film mince d'Al par photolit-
hographie Ensuite, une couche isolante 64 est formée en Si O 2 sur les électrodes cathodiques 63 par pulvérisation, puis un film mince de Mo est déposé sur la couche isolante pour former
l'électrode de porte 65 pour chaque chiffre.
Ensuite, les électrodes de porte 65 sont chacune divi-
sées en une pluralité de segments par photolithographie Puis un trou est formé dans les segments Les électrodes de porte
sont reliées ensemble par une connexion dynamique Plus parti-
culièrement, les segments des électrodes de porte 65 des chiffres respectifs qui se correspondent sont réunis les uns aux autres Puis des trous sont formés dans la couche isolante
64, dans chacun desquels est ensuite déposé un matériau émet-
teur pour former l'émetteur 66.
A l'opposé du substrat 61 est prévu un couvercle fron-
tal 67 qui coopère avec le substrat 61 pour former une envel-
oppe Sur le couvercle frontal 67 et sur sa surface interne sont formés des conducteurs anodiques en forme de bandes 68,
réalisés en un film de OEI Sur les émetteurs et les conduc-
teurs anodiques 68 sont ensuite déposées des couches de sub-
stance fluorescente 69 de couleurs lumineuses différentes, selon un ordre déterminé et d'une manière répétée, ce qui se traduit par la préparation de conducteurs anodiques en forme
de bandes 70.
Dans le dispositif d'affichage fluorescent du huitième mode de réalisation constitué comme décrit ci-dessus, l'électrode cathodique 63 est balayée pour chaque chiffre En
synchronisme avec le balayage, un signal d'affichage est app-
liqué aux segments désirés de l'électrode de porte 65 Ceci provoque la formation d'un champ électrique entre les segments de l'électrode de porte 65 sélectionnée et les émetteurs, ce qui fait que des électrons peuvent être déchargés par les émetteurs Une tension est appliquée seulement aux électrodes
anodiques présentant les couleurs lumineuses désirées, de ma-
nière à provoquer la décharge d'électrons à partir des émet-
teurs qui viennent frapper les couches de substance fluores-
cente des conducteurs anodiques sélectionnés, ce qui se tra-
duit par le fait que les couches de substance fluorescente de couleurs lumineuses désirées émettent de la lumière selon les
mêmes motifs que les segments sélectionnés.
Sur une portion de l'électrode cathodique et à l'exception d'une portion qui correspond aux électrodes de porte segmentées 65 sont constitués des trous et de ce fait
les émetteurs Cependant, ladite portion de l'électrode catho-
dique est exempte d'électrode de porte, ce qui fait que les émetteurs de cette portion ne contribuent pas à la décharge d'électrons. Dans chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus, les segments de chaque chiffre sont agencés selon le motif du chiffre 8 Cependant, ils peuvent être disposés selon tout autre motif ou configuration appropriée, tel qu'un motif à
points ou analogue.
Comme on peut le voir par ce qui précède, le dispositif
d'affichage fluorescent présente toute une série d'avantages.
Plus particulièrement, l'une quelconque parmi l'électrode cathodique, l'électrode de porte et l'électrode anodique peut être constituée selon un motif segmenté pour chaque chiffre, ce qui fait que la présente invention permette
une degré de liberté sensiblement plus grand pour la concep-
tion. Le dispositif d'affichage fluorescent de la présente invention est également exempt de toute grille et remplace les cathodes filiformes par des cathodes à émission de champ (CEC), de manière à permettre de diminuer l'interstice ou la distance entre électrode cathodique et électrode anodique
jusqu'à un niveau qui n'est que de quelques centaines de mi-
crons Ainsi, le dispositif d'affichage fluorescent selon la
présente invention peut être considérablement réduit en épais-
seur. En outre, la présente invention permet de disposer les
CEC dans toutes les parties d'un ensemble ou paquet, de ma-
nière qu'une zone sensiblement continue du paquet puisse être
utilisée comme zone d'affichage.
Dans la présente invention, les formations des motifs
peuvent être réalisés en soumettant un film mince à un photo-
décapage Ceci permet de réduire de façon significative
l'interstice entre les motifs.
En outre, une CEC est une cathode froide, ce qui fait que le dispositif d'affichage fluorescent selon la présente
invention dans lequel sont incorporées des CEC réduit la con-
sommation de puissance et élimine sensiblement la génération
de chaleur.
En outre, le dispositif d'affichage fluorescent de la
présente invention permet un affichage de segments d'une uni-
que couleur lumineuse ou une combinaison de plusieurs couleurs
lumineuses, tout en évitant des complications de sa structure.
Alors que l'on a décrit des modes de réalisation préfé-
rés de l'invention de façon assez détaillée en référence aux dessins, des modifications et des variantes évidentes sont
possibles à la lumière des enseignements ci-dessus On com-
prendra donc que l'invention puisse être mise en oeuvre autre-
ment que ce qui a été décrit spécifiquement, tout en restant
dans le champ d'application des revendications annexées.
Claims (9)
1 Dispositif d'affichage fluorescent comprenant: un substrat ( 1; 11; 21; 51; 61);
une cathode à émission de champ comprenant une élec-
trode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63), un émetteur ( 6; 16; 26; 36; 46; 56; 66) et une électrode de porte ( 5; 15; 25; ; 45; 55; 65) montées sur la surface interne du substrat ( 1; 11; 21; 51; 61) pour chaque unité d'affichage;
un couvercle frontal ( 7; 17; 27; 37; 47; 57; 67) dis-
posé face audit substrat ( 1; 11; 21; 51; 61); et une électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) à
dépôt de substance fluorescente ( 29; 39) disposée sur la sur-
face interne du couvercle frontal ( 7; 17; 27; 37; 47; 57; 67) pour chaque unité d'affichage de manière à être face à ladite cathode à émission de champ; l'une quelconque parmi l'électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63), l'électrode de porte ( 5; 15; 25; 35; 45; ; 65) et l'électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) étant divisée en une pluralité de segments ayant la forme d'une section d'affichage lumineuse pour chaque unité d'affichage, ce qui se traduit par une électrode segmentée; une autre parmi l'électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63), l'électrode de porte ( 5; 15; 25; 35; 45; 55; 65) et l'électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) agissant en tant qu'électrode de sélection d'affichage correspondant à ladite unité d'affichage, ce qui se traduit par la réalisation
d'un affichage par segments.
2 Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi-
cation 1, dans lequel est disposée une pluralité desdites électrodes de sélection d'affichage; les segments desdites électrodes segmentées et desdites électrodes de sélection d'affichage qui se correspondent sont reliés ensemble par une connexion multiplexe; lesdites électrodes de sélection d'affichage étant de
ce fait balayées et un signal d'affichage étant appliqué à la-
dite électrode de sélection d'affichage en synchronisme avec le balayage, ce qui se traduit par la réalisation de
l'affichage par segments.
3 Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi-
cation 1 ou 2, dans lequel ladite électrode anodique ( 10; 20; ; 40; 50; 60; 70) est ladite électrode segmentée; ladite électrode de porte ( 5; 15; 25; 35; 45; 55; 65) est ladite électrode de sélection d'affichage; et ladite électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63) est constamment excitée.
4 Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi-
cation 1 ou 2, dans lequel ladite électrode anodique ( 10; 20; ; 40; 50; 60; 70) est ladite électrode segmentée; ladite électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63) est ladite électrode de sélection d'affichage; et ladite électrode de porte ( 5; 15; 25; 35; 45; 55; 65)
est constamment excitée.
Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi- cation 1 ou 2, dans lequel ladite électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) est ladite électrode de sélection d'affichage; ladite électrode de porte ( 5; 15; 25; 35; 45; 55; 65) est ladite électrode segmentée; et ladite électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63)
est constamment excitée.
6 Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi-
cation 1 ou 2, dans lequel ladite électrode anodique ( 10; 20; ; 40; 50; 60; 70) est ladite électrode de sélection d'affichage; ladite électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63) est ladite électrode de sélection d'affichage; et ladite électrode de porte ( 5; 15; 25; 35; 45; 55; 65)
est constamment excitée.
7 Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi-
cation 1 ou 2, dans lequel ladite électrode de porte ( 5; 15; ; 35; 45; 55; 65) est ladite électrode segmentée; ladite électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63) est ladite électrode de sélection d'affichage; et ladite électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70)
est constamment excitée.
8 Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi-
cation 1 ou 2, dans lequel ladite électrode de porte ( 5; 15; ; 35; 45; 55; 65) est ladite électrode de sélection d'affichage; ladite électrode cathodique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63) est ladite électrode segmentée; et ladite électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) comprend un unique conducteur anodique ( 8; 18; 28; 38) et une
unique couche de substance fluorescente ( 29; 39) et est main-
tenue constamment excitée.
9 Dispositif d'affichage fluorescent selon la revendi-
cation 1 ou 2, dans lequel l'une parmi ladite électrode catho-
dique ( 3; 13; 23; 33; 43; 53; 63) et ladite électrode de porte ( 5; 15; 25; 35; 45; 55; 65) est ladite électrode segmentée et l'autre est ladite électrode de sélection d'affichage; et ladite électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) comprend une pluralité de conducteurs anodiques ( 8; 18; 28; 38) et de substances fluorescentes ( 29; 39) de différentes couleurs lumineuses déposées sur lesdits conducteurs anodiques
( 8; 18; 28; 38).
Dispositif d'affichage fluorescent selon la reven-
dication 1, dans lequel lesdits conducteurs anodiques ( 8; 18; 28; 38) de ladite électrode anodique ( 10; 20; 30; 40; 50; 60; ) sont chacun formés sous la forme d'une bande ( 53; 58; 60;
68; 70).
11 Dispositif d'affichage fluorescent selon la reven-
dication 1, dans lequel lesdites substances fluorescentes ( 29;
39) desdits conducteurs anodiques ( 8; 18; 28; 38) sont dispo-
sées de façon répétée dans l'ordre des couleurs lumineuses
rouge, verte et bleue.
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Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR0129678B1 (en) | 1998-04-06 |
| KR930024077A (ko) | 1993-12-21 |
| US5408161A (en) | 1995-04-18 |
| FR2691567B1 (fr) | 1996-02-16 |
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