FR2715769A1 - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ. - Google Patents
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Abstract
Il est proposé un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ, capable de produire un affichage lumineux avec plus grande fiabilité à une tension d'anode allant de 200 à 1000 volts et fournissant une couleur lumineuse souhaitée au moyen d'un filtre. Le dispositif d'affichage fluorescent comprend une section d'affichage (20) lumineux consistant en trois éléments d'affichage (12, 13, 14). Les éléments d'affichage comprennent des filtres de couleurs rouge, verte et bleue, sur lesquels sont respectivement déposés des conducteurs d'anode perméables à la lumière. Ensuite, les conducteurs d'anode ont respectivement des luminophores (R, V, B) ayant les même couleurs que les filtres qui y sont déposés. Le luminophore de couleur bleue est réalisé en ZnO: Zn, contenant essentiellement une composante de couleur bleue.
Description
1 2715769
Dispositif dl'affi ch ae fluorescent de type à émission de champ La présente invention concerne un dispositif d'affichage fluorescent adapté pour réaliser un affichage lumineux au moyen d'un choc d'électrons sur des luminophores disposés dans une section d'affichage, pour exciter les luminophores en vue d'obtenir une luminescence et, plus particulièrement, un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ comprenant des cathodes d'émission de champ (dénommées également ci-après "FEC") servant de source d'électrons et adaptées pour réaliser un affichage lumineux en couleur au moyen d'un filtre.
De façon globale, un dispositif d'affichage fluorescent, qui a été classiquement utilisé pour réaliser un affichage lumineux en couleur, comprend des cathodes filiformes servant de source d'électrons et des anodes ayant sur elles des luminophores excités par des électrons à faible vitesse. Les cathodes filiformes reçoivent de l'électricité de manière à être chauffées à un degré suffisant pour permettre l'émission de thermions depuis ces dernières. Les anodes ont une tension d'anode de 100 volts ou moins qui leur est appliquée. Les thermions émis par les cathodes filiformes heurtent les luminophores excités par des électrons à basse vitesse, donnant lieu à un affichage lumineux.
Récemment, un dispositif d'affichage, dans lequel des FEC, qui sont un type de cathode froide, sont utilisées comme source d'électrons, est classiquement connu dans l'art comme décrit dans la demande de brevet japonais No. 221783/1986 ouverte à 1 'inspection publique. De même, la demande de brevet japonais No. 61946/1990 ouverte à l'inspection publique décrit un dispositif d'affichage graphique en couleur, 2 2715769 comprenant des FEC servant de source d'électrons, dans lequel les électrons émis par les FEC heurtent des luminophores de couleur, de manière à provoquer une émission de lumière par les luminophores, donnant lieu à un affichage lumineux en couleur.
Les FEC incorporés dans le dispositif d'affichage décrit dans la demande de brevet japonais No. 61946/1990 ouverte à l'inspection publique sont du type Spindt. Plus particulièrement, le dispositif d'affichage est construit de manière que des électrodes de commande soient disposées dans une couche isolante, sur un conducteur de cathode prévu sur une surface intérieure d'un substrat. Les électrodes de commande et la couche isolante sont pourvues de trous traversants communs s'étendant vers le conducteur de cathode, dans lesquels des émetteurs de forme conique sont disposés tout en étant agencés sur le conducteur de cathode.
Un substrat d'anode est pourvu, sur sa surface intérieure opposée aux FEC, d'une pluralité de conducteurs d'anode en bande à des intervalles prédéterminés, par une gravure chimique d'ITO. Les conducteurs d'anode adjacents entre eux ont trois types de luminophore R, V et B, ayant respectivement des couleurs lumineuses rouge, verte et bleue déposées alternativement sur eux de manière répétée, donnant lieu à des anodes qui servent de section d'affichage lumineux. Le luminophore R de couleur lumineuse rouge est du Yz202S:Eu, le luminophore V de couleur lumineuse verte est du ZnS:Cu, et le luminophore B de couleur lumineuse bleue est du ZnS:Ag.
Dans le dispositif d'affichage comprenant les FEC, une tension d'anode aussi élevée que des centaines de volts est appliquée aux conducteurs d'anode, si bien que des électrons émis par les FEC ont une énergie élevée par rapport à des faisceaux d'électrons à basse vitesse émis par des cathodes filiformes. Ainsi, les électrons tendent à décomposer les luminophores en 3 2715769 raison de l'impact des électrons sur ces derniers, en comparaison avec les faisceaux d'électrons à basse vitesse. Il est à noter à partir de ce qui vient d'être décrit que les luminophores incorporés dans le dispositif d'affichage sont chacun constitués de sulfure contenant du souffre (S), si bien que la décomposition de chacun des luminophores en raison de l'impact des électrons sur eux produit des sulfures, telles que du S02 et analogues, qui sont ensuite diffusés. Les sulfures ainsi diffusés sont ensuite déposés sur des émetteurs des FEC, ce qui entraîne que les émetteurs sont contaminés par les sulfures, engendrant des problèmes tels qu'une détérioration des caractéristiques d'émission et de la durabilité des FEC.
De même, le luminophore ZnS:Ag de couleur lumineuse bleue a une résistance réduite par rapport aux températures. Plus particulièrement, il commence à effectuer une décomposition thermique à une température de 400 à 500 C sous vide et à effectuer une sublimation à une température de 800 C. La fabrication du dispositif d'affichage fluorescent comprend l'étape de chauffage du dispositif à une température de 500 C ou plus, de sorte que le luminophore ne parvient pas à présenter la performance souhaitée.
En outre, lorsque les FEC sont utilisés comme source d'électrons, comme dans le dispositif d'affichage fluorescent classique décrit ci-dessus, une tension d'anode aussi élevée que des centaines de volts est appliquée aux conducteurs d'anode. Ceci force les électrons à être sensiblement accélérés, de sorte que les électrons ont une plus grande vitesse, pour entrer de ce fait profondément dans chacun des luminophores.
Ceci entraîne que des électrons secondaires, produits à l'intérieur du luminophore ont beaucoup de difficulté à sortir de la surface du luminophore, de sorte que la luminescence du luminophore est obtenue seulement sur 4 2715769 la surface, donnant à une production de chaleur par le luminophore, qui a lieu de façon concentrée seulement sur la surface. Ceci provoque une réduction de la luminance du luminophore et une détérioration de sa durabilité et de ses caractéristiques. Ainsi, les luminophores et, en particulier, ceux de couleur lumineuse bleue ne parviennent pas à présenter une luminance initiale ni une durabilité satisfaisantes.
La présente invention a été réalisée au vu des inconvénients précités de l'art antérieur.
En conséquence, un but de la présente invention est de proposer un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ, qui soit capable d'effectuer un affichage lumineux en couleur ayant une luminance suffisante, même à une tension d'anode aussi élevée que de 200 à 1000 volts.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ qui soit capable de présenter une durabilité ou des caractéristiques de vie significativement augmentées.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ qui soit capable de minimiser la détérioration de luminance.
Un autre but encore de la présente invention est de proposer un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ, qui soit capable de présenter une plus grande fiabilité.
Selon la présente invention, un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ est proposé. Le dispositif d'affichage fluorescent comprend des cathodes d'émission de champ servant de source d'électrons et une section d'affichage lumineux pour émettre de la lumière lors de l'impact sur elle d'électrons émis par les cathodes d'émission de champ.
La section d'affichage lumineux comprend des électrodes 2715769 perméables à la lumière ayant une tension d'anode allant de 200 à 1000 volts, qui leur est appliquée, des luminophores déposés sur les électrodes perméables à la lumière, et des filtres servant chacun à permettre d'obtenir un affichage en couleur ayant la luminance que chacun des luminophores doit porter.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les luminophores sont chacun réalisés en un matériau autre qu'un matériau à base de ZnS ou de ZnCdS.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, la section d'affichage lumineux comprend trois types d'élément d'affichage, consistant en un élément d'affichage de couleur rouge ayant une couleur lumineuse rouge, un élément d'affichage de couleur verte ayant une couleur lumineuse verte et un élément d'affichage de couleur bleue ayant une couleur lumineuse bleue.
De même, selon la présente invention, un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ est proposé. Le dispositif d'affichage fluorescent comprend une enveloppe, des cathodes d'émission de champ disposées dans l'enveloppe, et une section d'affichage lumineux disposée dans l'enveloppe pour émettre de la lumière en raison de l'impact sur elle d'électrons émis par les cathodes d'émission de champ. La section d'affichage lumineux comprend un filtre disposé sur une surface intérieure de l'enveloppe, une électrode perméable à la lumière déposée sur le filtre et ayant une tension d'anode allant de 200 à 1000 volts, qui leur est appliquée, et un luminophore déposé sur l'électrode perméable à la lumière.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le filtre est un filtre de couleur bleue et le luminophore est du ZnO:Zn.
6 2715769 Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le luminophore est du Ln202S:Tb (Tb = 0,01 à i % at, Ln = Y, La).
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le luminophore est du Y2SI05:Ce.
Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le filtre de couleur bleue est réalisé en un matériau résistant à la chaleur et contenant de fines particules d'un pigment non organique.
En outre, selon la présente invention, un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ est proposé. Le dispositif d'affichage fluorescent comprend une enveloppe, des cathodes d'émission de champ disposées dans l'enveloppe, et une section d'affichage lumineux disposée dans l'enveloppe pour émettre de la lumière en raison de l'impact sur elle d'électrons émis par les cathodes d'émission de champ. La section d'affichage lumineux comprend un filtre disposé sur une surface extérieure de l'enveloppe, une électrode perméable à la lumière disposée sur une surface intérieure de l'enveloppe et exposée à une tension d'anode allant de 200 à 1000 volts, et un luminophore déposé sur l'électrode perméable à la lumière.
Ces buts ainsi que d'autres et un grand nombre des avantages associés de la présente invention vont être mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: la figure i est une vue en coupe fragmentaire représentant un premier mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ, selon la présente invention; la figure 2 est une représentation graphique représentant une distribution spectrale de la luminance 7 2715769 d'un luminophore ZnO:Zn incorporé dans le dispositif d'affichage fluorescent de la figure 1; la figure 3 est un diagramme de chromaticité CIE représentant une pureté de couleur d'un filtre de couleur bleue incorporé dans le dispositif d'affichage fluorescent de la figure 1 et son facteur de transmission; la figure 4 est une vue en coupe fragmentaire représentant un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la présente invention; la figure 5 est une représentation graphique représentant une distribution spectrale de la luminescence d'un phosphore YzSiO5:Ce; la figure 6 est un diagramme spectral représentant une distribution spectrale de la luminescence d'un luminophore La202S:0,1 % de Tb à la température ambiante; et la figure 7 est un graphique représentant la dépendance d'un spectre d'émission d'un luminophore Y202S:Tb à la température ambiante par rapport à la concentration de Tb.
A présent, un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la présente invention est décrit ci-après en se référant aux dessins annexés.
Les modes de réalisation qui suivent concernent chacun un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ qui présente une plus grande fiabilité dans des conditions d'entraînement telles qu'une tension d'anode est établie à une valeur allant de 200 à 1000 V. Ainsi, les modes de réalisation incorporent chacun en leur sein un luminophore présentant une résistance satisfaisante à la température et une moindre résistance, ainsi qu'un filtre, de manière à obtenir les couleurs lumineuses souhaitées.
8 2715769 En se référant d'abord aux figures 1 à 3, un premier mode de réalisation d'un dispositif fluorescent de type à émission de champ selon la présente invention est illustré. Un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ du mode de réalisation illustré, globalement désigné par le numéro de référence 1, comprend un premier substrat 2 et un deuxième substrat 3 disposés de manière à être opposés entre eux à un intervalle prédéterminé. Les substrats 2 et 3 sont reliés entre eux de façon étanche sur leur périphérie extérieure, au moyen d'un matériau d'étanchéité (non représenté) servant également entre eux d'éléments d'espacement, de manière à définir une enveloppe 4 étanche à l'air, en coopération avec le matériau d'étanchéité, cette enveloppe 4 étant ensuite évacuée pour obtenir un vide élevé.
Le premier substrat 2 est pourvu sur sa surface intérieure de FEC 5 servant de source d'électrons. Plus particulièrement, le premier substrat 2 a un conducteur de cathode 6 prévu sur sa surface intérieure, sur laquelle est formée une couche résistive 7. Ensuite, la couche résistive 7 est pourvue, dans une couche isolante 8, d'une électrode de commande 9. L'électrode de commande 9 et la couche isolante 8 sont pourvues d'une pluralité de trous traversants 10 communs s'étendant vers la couche résistive 7. Les trous traversants 10 sont chacun pourvus d'un émetteur 11 ayant une forme conique, tout en étant disposés sur la couche résistive 7.
Le deuxième substrat 3 est pourvu sur sa surface intérieure opposée aux FEC d'une section d'affichage lumineux 20 comprenant trois types d'éléments d'affichage, disposés répétitivement de manière alternée. La section d'affichage lumineux 20 comprend un élément d'affichage 12 de couleur lumineuse rouge ou un élément d'affichage de couleur rouge 12, un élément d'affichage 13 de couleur lumineuse verte ou un 9 2715769 élément d'affichage de couleur verte 13, et un élément d'affichage 14 de couleur lumineuse bleue ou un élément d'affichage de couleur bleue 14. Plus particulièrement, le deuxième substrat 3 est pourvu de trois types de filtres transparents de couleur rouge, verte et bleue, r, v, b, qui peuvent être respectivement traversés par un lumière de couleur lumineuse rouge, une lumière de couleur lumineuse verte et une lumière de couleur lumineuse bleue, qui sont disposés de manière à être espacés entre eux à des intervalles prédéterminés et sont disposés alternativement de manière répétée. Les filtres de couleur rouge, verte et bleue r, v et b sont chacun pourvus d'un conducteur d'anode 15 servant d'électrode transparente. Les conducteurs d'anode 15 ont chacun un luminophore de couleur lumineuse identique à une couleur de lumière passant dans le filtre correspondant y étant déposé. Ainsi, trois types de luminophores R, V et B émettant des couleurs lumineuses rouge, verte et bleue sont déposés sur les conducteurs d'anode 15 disposés sur les filtres r, v et b, respectivement capables de transmettre en leur sein des couleurs rouge, verte et bleue.
Dans le mode de réalisation illustré, le premier substrat 2 et le deuxième substrat 3 sont chacun réalisés en verre, le conducteur de cathode 6, l'électrode de commande 9 et les émetteurs 11 sont réalisés en Nb, la couche résistive 7 est réalisée en Si dopé avec du P ou B, la couche isolante 8 est réalisée en Si02 et les conducteurs d'anode 15 sont réalisés en ITO. Chacun des conducteurs d'anode 15 doit être transparent, par conséquent il peut être constitué d'un film mince conducteur et perméable à la lumière, un film mince d'Al ou analogue, construit sous forme d'une structure perméable à la lumière en forme de mailles ou de bandes, ou analogues.
Dans le mode de réalisation illustré, un luminophore prévu dans l'élément d'affichage 14 est du 2715769 ZnO:Zn. Le luminophore ZnO:Zn présente globalement une luminescence suffisante pour être utilisée lorsqu'il est excité sous une tension d'anode d'à peu près 200 à 1000 V. Le luminophore ZnO:Zn comprend des composantes de longueurs d'ondes s'étendant d'à peu près 400 nm à à peu près 650 nm et émet une lumière de couleur lumineuse observée visuellement comme une couleur verte bleutée. La luminescence du luminophore ZnO:Zn contient de façon prédominante une composante de couleur bleue de 500 nm ou moins, si bien qu'une combinaison du luminophore ZnO:Zn avec le filtre de couleur bleue b fournit une lumière de couleur lumineuse bleue ayant un plus grand rendement.
Le dispositif d'affichage fluorescent i de type à émission de champ du mode de réalisation illustré a été commandé dans les conditions o une tension d'anode, un courant d'anode et un rapport cyclique sont établis pour présenter respectivement les valeurs de 400 V, 75 mApp/cm2 et 1/120. Après que le luminophore ZnO:Zn de l'élément d'affichage de couleur bleue 13 ait été soumis à une excitation de façon continue pendant 1000 heures, la rétention de luminance du luminophore a été de 100 %. Ainsi, aucune réduction de luminance initiale du luminophore n'a été observée.
A présent, une procédure de préparation du filtre de couleur bleue b va être décrite ci-après.
Dans le mode de réalisation illustré, un pigment CoO'nAl203 peut être utilisé comme pigment non organique. De la poudre de verre fritté à bas point de fusion est ajoutée comme liant au pigment sous la forme d'une fine poudre ayant une taille particulaire de 1 mm ou moins, donnant lieu à la préparation d'un mélange qui est ensuite dispersé dans un solvant, permettant d'obtenir une dispersion formant un filtre. Ensuite, la dispersion est appliquée sur la surface intérieure du deuxième substrat 3 selon un motif prédéterminé, par des techniques de formation de pâte ou analogues et est 11 2715769 ensuite soumise à une calcination à une température d'à peu près 500 C, de manière à préparer le filtre de couleur bleue b.
Le filtre de couleur bleue b incorporé dans le mode de réalisation illustré, tel que décrit ci-dessus, est constitué de pigment non organique et de verre fritté, de manière à présenter une résistance aux températures, même lors d'une étape d'étanchéité à une température d'à peu près 500 C, lors de la fabrication du dispositif d'affichage fluorescent. Le filtrage de la lumière du luminophore ZnO:Zn par le filtre b permet le passage en son sein de la couleur lumineuse bleue seulement et d'absorber de ce fait les autres composantes de couleur.
Dans le mode de réalisation illustré, l'élément lumineux de couleur bleue 14 fournit une lumière bleue ayant une luminance d'à peu près 20 % sur la base de la luminance du luminophore ZnO:Zn obtenue lorsqu'il ne comporte pas de filtre b. En outre, l'utilisation d'un filtre ayant une plus grande pureté de couleur bleue donne lieu à une réduction du facteur de transmission.
La figure 3 est un diagramme de chromaticité CIE, dans lequel les pointes indiquent chacune une couleur particulière. La figure 3 indique qu'une augmentation de la pureté de couleur bleue donne lieu à une réduction du facteur de transmission.
Les luminophores V et R d'un système sans sulfure prévus pour les éléments d'affichage de couleur verte et rouge 13 et 12, qui présentent respectivement des couleurs lumineuses verte (V) et rouge (R> dans le cas illustré sont indiqués à titre d'exemple dans le tableau 1. Les luminophores présentent des caractéristiques lumineuses suffisantes pour être utilisés lorsqu'ils sont excités sous une tension d'anode allant d'à peu près 200 à 1000 V, dans le dispositif d'affichage fluorescent.
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TABLEAU 1
Luuinophore couleur lumineuse Rétention de luminance Eg après 1000 h (%) Zn(Ga:Al)204:Mn vert 100 4,5 SnO2:Eu rouge 100 3,4 La202S:Tb vert 100 4,4 Gd2z02S:Tb vert 90 à 100 4,5 Y202S:Tb vert 70 à 90 4,6 La202S:Eu rouge 100 4,4 Gd2O2S:Eu rouge 90 à 100 4,5 Y202S:Eu rouge 70 à 90 4,6 Gd203:Eu rouge 70 à 90 5,5 Y203:Eu rouge 50 à 70 5,6 Y203:Eu+In203 rouge 40 à 50 5, 6 Y202S:Tb+In203 vert 50 à 60 4,5 ZnO:Zn vert bleuté 100 3,2 Y2SiOs:Ce blanc bleuté 75 5,5 Le dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ du mode de réalisation illustré a été entraîné pendant 1000 heures pour obtenir un affichage lumineux. Il s'ensuit que les luminophores indiqués dans le tableau 1 ont chacun présenté une rétention de luminance qui est indiquée dans la troisième colonne du tableau 1. Les conditions du test de luminescence continue ont été identiques à celles pour le ZnO:Zn de l'élément d'affichage de couleur bleue 14 décrit ci- dessus.
Les résultats du tableau 1 indiquent que les luminophores de couleur rouge et verte dont la valeur Eg est de 5,6 ou moins et, de préférence, de 5,5 ou moins, ont chacun des caractéristiques de durée de vie améliorées lorsqu'ils ne comportent pas de matériau conducteur, tel que du Ln203 ou analogue.
Les filtres r et v incorporés dans les éléments d'affichage de couleurs rouges et vertes 12 et 13, dans le mode de réalisation illustré, contiennent chacun un pigment non organique tel que le filtre de couleur bleue b et est préparé selon une procédure analogue à celle du filtre de couleur bleu b, donnant lieu à une résistance à la chaleur ou à des températures suffisantes pour résister à l'étape d'étanchéisation 13 2715769 lors de la fabrication du dispositif d'affichage fluorescent 1 de type à émission de champ.
Les éléments d'affichage de couleur rouge et verte de couleur 12 et 13 du mode de réalisation illustré comprennent respectivement les luminophores de couleurs lumineuses rouge et verte, comme représentés dans le tableau 1, ainsi, il est inutile d'agencer des filtres ayant les mêmes couleurs. Cependant, l'utilisation des filtres ayant les mêmes couleurs permet d'augmenter la pureté des couleurs affichées. Il va être considéré que les luminophores sont globalement de couleurs blanches, de manière à rendre sensiblement difficile la discrimination entre la luminescence des luminophores et leur non luminescence, lorsque les éléments d'affichages sont exposés à une lumière extérieure. Au contraire, l'incorporation des filtres ayant les même couleur que les couleurs lumineuses des luminophores dans le dispositif d'affichage fluorescent du mode de réalisation illustré augmente le contraste de l'affichage lumineux, de manière à améliorer la visibilité de l'affichage. Une telle amélioration de la visibilité en raison d'une augmentation du contraste peut être effectuée de façon analogue en liaison avec l'élément d'affichage de couleur bleu comprenant le filtre de couleur bleu et le luminophore ZnO:Zn.
A présent, un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ de la présente invention va être décrit ci- après en se référant à la figure 4, qui est une vue en coupe représentant un deuxième substrat 33 d'un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ, du deuxième mode de réalisation. Un premier substrat comprenant des FEC peut être construit pratiquement de la même manière que le premier mode de réalisation décrit ci-dessus.
Dans le deuxième mode de réalisation, parmi trois types d'éléments d'affichage ou un élément 14 2715769 d'affichage de couleur rouge 34, un élément d'affichage de couleur verte 35 un élément d'affichage de couleur bleu 36 qui constituent une section d'affichage lumineux 40, seul l'élément d'affichage de couleur bleu 36 comprend un filtre b qui permet le passage en son sein d'une lumière de couleur bleu. Le filtre b de l'élément d'affichage de couleur bleu 36 et un luminophore B sont pratiquement identiques à ceux du premier mode de réalisation. L'élément d'affichage de couleur rouge 34 comprend un conducteur d'anode 37 réalisé en ITO et servant d'électrode perméable à la lumière et un luminophore R de couleur lumineuse rouge déposée sur le conducteur d'anode 37. De façon analogue, l'élément d'affichage de couleur verte 35 comprend un conducteur d'anode 37 et un luminophore V de couleur lumineuse verte déposée sur le conducteur d'anode 37. Les luminophores R et V ont de façon analogue les caractéristiques indiquées dans le tableau 1.
Un premier exemple de dispositif d'affichage fluorescent du mode de réalisation illustré a été mis en oeuvre de manière que le luminophore V de couleurs lumineuses verte soit réalisé en Zn (Ga, AL) 20o4: Mn (AL: 0,1 à 30 mol sur la base du Ga) et le luminophore R de couleur lumineuse rouge est réalisé en La2O2S:Eu, suivi d'un revêtement d'alumine sur une surface du luminophore, tout en établissant le facteur de transmission du filtre de couleur bleu b à une valeur de 5 %.
Le dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ comprenant les éléments d'affichage 34, 35 et 36, comprenant respectivement les luminophores décrits ci- dessus a été construit. A cette fin, le conducteur d'anode 37 présentant une perméabilité à la lumière a été formé en chacune des deux positions sur un substrat 33 perméable à la lumière, sur lequel les luminophores r et v sont 2715769 déposés sous forme d'une couche. Ensuite, le filtre de couleur b a été formé à proximité des éléments d'affichage de couleur rouge et verte 34 et 35 et ensuite formé sur eux conjointement avec le conducteur d'anode 37 perméable à la lumière et le luminophore de couleur bleu b, dans cet ordre par laminage. La formation des couches de luminophore a été effectuée par un dépôt de chacun des luminophores en une position prédéterminée, par des techniques de formation de pâte et exposition ensuite à une calcination en vue d'éliminer tout liant de ces derniers.
Ensuite, une enveloppe comprenant le substrat 33 comme partie intégrante a été formée de manière à rendre la section d'affichage lumineuse 40 opposée à une source d'électron selon un intervalle prédéterminé.
Le dispositif d'affichage fluorescent ainsi construit a été ensuite entraîné à une tension d'anode de 400 volt et un rapport cyclique de 1/240 pour obtenir un affichage lumineux souhaité de manière à évaluer la luminescence de chacun des luminophores. Les luminophores de couleur bleu, rouge et verte ont présentés respectivement une luminance de 50 cd/m2, cd/m2 et 100 cd/m2.
Un deuxième exemple du dispositif d'affichage fluorescent du mode de réalisation illustré a été mis en oeuvre de manière que le luminophore V de couleur lumineuse verte soit réalisé en La2o2s: Tb, suivi d'un revêtement d'alumine sur une surface du luminophore et le luminophore R de couleur lumineuse rouge est réalisé en Y2o2s:Eu, tandis tout en établissant le facteur de transmission du filtre de couleur bleu b à la valeur de %.
Un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ a été construit comme dans le premier exemple et soumis ensuite à un test d'éclairage. il s'ensuit qui s'est avéré que les luminophores de couleur bleu, verte et rouge ont respectivement 16 2715769 présentés une luminance de 100cd/m2, 300cd/m2 et 150cd/mz.
Un troisième exemple du dispositif d'affichage fluorescent du mode deréalisation illustré a été mis oeuvre pratiquement dans les mêmes conditions que le premier exemple décrit ci-dessus, à l'exception que le luminophore R de couleur lumineuse rouge est réalisé en Gd2o2:Eu, les luminophores ont présentés la même luminance, à l'exception que le luminophore rouge à présenté une luminance 250cd/m2.
Les résultats analogues à ceux obtenus ci- dessus ont été obtenus lorsque les luminophores ont été réalisés à partir d'une solution solide, tels que du (y, Gd)2o2S:EU, (LA, GD)2o2S:Eu ou analogue. De même, le revêtement d'alumine sur les luminophores ou l'apport d'un matériau ayant une conductivité thermique satisfaisante à chacun des luminophores ou analogues, comme décrit ci-dessus, contribue de manière analogue à une amélioration des caractéristiques lumineuses.
L'utilisation du luminophore ZnO:Zn dans les exemples décrits ci-dessus de la présente invention permet à une composante de lumière de couleur lumineuse bleu de présenter une plus grande luminance.
De même, le luminophore ZnO:Zn peut être remplacé par un luminophore Ln2o2S:Tb (Tb = 0,01 à 1 % aT, Ln =Y, La) présentant une couleur lumineuse blanche bleuté comme représentée sur la figure 6. Une anode ayant sur elle le luminophore a été commandée pour obtenir une luminescence dans des conditions ou la tension d'anode, le courant d'anode et le rapport cyclique ont été respectivement établit au valeur de 400 volt, 75 mA/cm2 et 1/120, permettant l'émission de lumière depuis cette dernière. Ensuite, la lumière a pu traverser un filtre qui présente un facteur de transmission de couleur bleue de 50 % ou permet à une quantité de 50 % d'une couleur lumineuse bleue de le traverser. Il s'ensuit qu'il s'est avéré que la 17 2715769 luminance d'une composante de lumière de couleur lumineuse bleue émise par le luminophore a été mesurée et a présentée la valeur de 40 cd/m2. De même la rétention de luminance après l'exposition d'une luminophore à un éclairage continu pendant 1000 heures a été mesuré et a présenté la valeur de 80 %. Une concentration de Tb est de préférence comprise dans la plage allant de 0,01 à 1 % at. La concentration précitée de i % at force le luminophore à présenter une composante de couleur verte excessive à un degré suffisant pour le forcer à ne pas convenir à une couleur lumineuse bleue.
De même, pratiquement la même évaluation a été effectuée par rapport à un tel luminophore Y2SiO5,Ce comme représenté sur la figure 5. Il s'ensuit que la luminance d'une composante de couleur lumineuse bleue de lumière émise par le luminophore a été de 60 cd/mZ2 et la rétention de luminance après un éclairage continue pendant 1000 heures a été de 75 %. Ainsi, il s'est avéré qu'il convient à une utilisation comme luminophore pour une couleur lumineuse bleue.
Les luminophores utilisés dans les exemples décrits ci-dessus de la présente invention ne comportent chacun aucun sulfure, si bien que la détérioration des caractéristiques d'émission de la source d'électron en raison de la contamination par du sulfure est empêchée efficacement.
En outre, le luminophore utilisé dans chacun des exemples est difficile à décomposer et n'effectue pas de sublimation à une température de 800 c ou moins, comme observée dans le ZnS. De même les liminophores présentent chacun une conductivité électrique à une tension d'entraînement allant de 200 à 1000 volt de manière à permettre à des électrons secondaires produits dans le luminophore de sortir vers sa surface.
Ceci empêche une production de chaleur concentrée sur la surface du phosphore, en vue de minimiser toute 18 2715769 réduction de luminance du luminophore et détérioration de ces caractéristiques de durée de vie.
Ainsi, il est à noter que le mode de réalisation illustré permet d'obtenir un dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ qui permet d'augmenter sensiblement la luminance d'une composante de couleur lumineuse bleue d'une lumière émise, à une tension d'anode de centaines de volt.
Comme on le voit à partir de ce qui précède, le dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ de la présente invention permet d'effectuer un affichage lumineux en couleur ayant une luminance satisfaisante à une tension d'anode allant de 200 à 1000 volt, permet d'améliorer fortement ces caractéristiques de durée de vie et empêche tout détérioration de luminance.
Bien que le mode de réalisation préféré de l'invention ait été décrit avec un certain degré de particularité en se référant aux dessins, des modes de réalisation et variante évidant sont possibles à la lumière des enseignements ci-dessus.
1 9 2715769
Claims (8)
1. - Dispositif, d'affichage fluorescent de type à émission de champ comprenant: des cathodes d'émission de champ servant de source d'électrons; et une section d'affichage lumineux (20) pour émettre de la lumière en raison du choc des électrons sur cetate dernière, émis par lesdites cathodes d'émission de champ; caractérisé par le fait que ladite section d'affichage lumineux comprend des électrodes perméables à la lumière ayant une tension d'anode allant de 200 à 1000 volts leur étant appliquée, des luminophores (R. V, B) déposés sur lesdites électrodes perméables à la lumière et des filtres (r, v, b) permettant chacun un affichage en couleur ayant la luminance que chacun desdits luminophores doit porter.
2. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits luminophores (R, V, B) sont chacun réalisés en un matériau autre qu'un matériau à base de ZnS ou de ZnCds.
3. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite section d'affichage lumineux (20) comprend trois types d'élément d'affichage (12, 13, 14) consistant en un élément d'affichage de couleur rouge (12) ayant une couleur lumineuse rouge, un élément d'affichage de couleur verte (13) ayant une couleur lumineuse verte et un élément d'affichage de couleur bleue (14) ayant une 3'5 couleur lumineuse bleue.
4. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ comprenant: 2715769 une enveloppe (4); des cathodes d'émission de champ disposées dans ladite enveloppe; caractérisé en ce qu'il comporte en outre, une section d'affichage lumineux disposée dans ladite enveloppe (4) pour émettre de la lumière en raison du choc sur cette dernière des électrons émis par lesdites cathodes d'émission de champ; ladite section d'affichage lumineux (20) comprenant un filtre disposé sur une surface intérieure de ladite enveloppe, une électrode perméable à la lumière déposée sur ledit filtre et ayant une tension d'anode allant de 200 à 1000 volts lui étant appliquée et un luminophore déposé sur ladite électrode perméable à la lumière 5. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit filtre est un filtre de couleur bleue (b) et ledit luminophore (B) est constitué de ZnO:Zn.
6. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit luminophore est du Ln202S:Tb (Tb = 0,01 à i % at, Ln = Y, La).
7. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit luminophore est du Y2SI 05:Ce.
8. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit filtre de couleur bleue est constitué d'un matériau résistant à la chaleur contenant de fines particules contenant un pigment non organique.
9. - Dispositif d'affichage fluorescent de type à émission de champ comprenant: une enveloppe; 21 2715769 des cathodes d'émission de champ disposées dans ladite enveloppe; et une section d'affichage lumineux (40) disposée dans ladite enveloppe pour émettre de la lumière en raison du choc sur elle d'électrons émis par lesdites cathodes d'émission de champ; caractérisé en ce que ladite section d'affichage lumineux (40) comprend un filtre disposé sur une surface extérieure de ladite enveloppe, une électrode perméable à la lumière disposée sur une surface intérieure de ladite enveloppe et en ce qu'une tension d'anode allant de 200 à 1000 volts lui est appliquée, et qu'un luminophore (34, 35, 36) est déposé sur ladite électrode perméable à la lumière.
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