FR2734076A1

FR2734076A1 - Dispositif a emission de champ ayant une source de courant transitoire

Info

Publication number: FR2734076A1
Application number: FR9604166A
Authority: FR
Inventors: Robert T Smith
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1996-04-03
Publication date: 1996-11-15
Anticipated expiration: 2016-04-03
Also published as: KR100412169B1; JP3904628B2; US5578906A; FR2734076B1; KR960039066A; JPH08287821A

Abstract

L'invention concerne un dispositif à émission de champ (100) qui comporte un émetteur d'électrons (101) une électrode d'extraction (102) disposée à proximité de l'émetteur d'électrons, et une anode (103) servant à recueillir certains des électrons émis et disposée de façon distale par rapport à l'émetteur d'électrons, le dispositif à émission de champ comportant également une source de courant transitoire (110) connectée entre l'émetteur d'électrons et un potentiel de référence (107, la terre) la source de courant transitoire fournissant un courant transitoire à l'émetteur d'électrons afin d'améliorer la réponse temporelle d'émission des électrons par l'émetteur d'électrons, et une ligne d'entrée de commande (111) servant à fournir des signaux de commande de courant à la source de courant transitoire, la ligne d'entrée de commande étant fonctionnellement connectée à la source de courant transitoire.

Description

La présente invention concerne de façon générale les dispositifs à

émission de champ et, plus particulièrement, les dispositifs à émission de champ

employés comme dispositifs d'affichage d'image.

Actuellement, les dispositifs à émission de champ (FED) possèdent des émetteurs d'électrons qui émettent des électrons dans une région o le vide a été fait, par le moyen d'un champ électrique induit, au voisinage de la surface de l'émetteur d'électrons. Dans de nombreux cas, on réalise le champ électrique en plaçant une électrode d'extraction, ou une électrode de grille, à proximité étroite de

l'émetteur d'électrons et en appliquant entre eux un potentiel approprié. Les élec-

trons émis sont couramment, mais non obligatoirement, recueillis par une anode

disposée de façon distale. Toutefois, dans de nombreux cas, des dispositifs à émis-

sion de champ sont considérés comme des émetteurs d'électrons ayant seulement une électrode d'extraction associée. Dans les cas o des dispositifs à émission de champ sont employés comme sources d'électrons pour dispositifs d'affichage, il est souhaitable d'avoir un procédé qui permet de commander l'émission d'électrons de manière à réaliser une image affichée préférée. Par exemple, pour produire une image sur un écran de visualisation, des électrons sont émis depuis un certain nombre de dispositifs appartenant à une pluralité de dispositifs à émission de champ adressables de façon distincte ou d'un certain nombre de dispositifs d'un

groupement de dispositifs à émission de champ adressable de façon distincte.

Toutefois, actuellement, la commande des dispositifs par émission de champ parti-

culiers est médiocre et peu appropriée, si bien qu'il n'est pas possible de comman-

der de façon appropriée les dispositifs à émission de champ, la commande de plusieurs paramètres étant réalisée de manière médiocre, par exemple en ce qui concerne la luminance, l'allumage, l'extinction, etc., de chaque élément d'image, ou pixel. On sait que, en prévoyant une tension de sélection entre une électrode d'extraction et l'émetteur d'électrons du dispositif à émission de champ, l'émission

d'électrons par l'émetteur d'électrons sera prescrite en fonction d'un champ élec-

trique induit au niveau d'une surface d'émission de l'émetteur d'électrons. Pour une tension donnée, un certain nombre de facteurs déterminent l'amplitude du champ électrique induit, et, par conséquent, de l'émission d'électrons. Un premier facteur est la proximité de l'électrode d'extraction vis-à-vis de l'émetteur d'électrons. Plus l'électrode d'extraction est proche de l'émetteur d'électrons pour une tension d'extraction appliquée donnée, et plus l'amplitude du champ électrique induit sera grande. Un deuxième facteur agissant dans le sens inverse sur l'amplitude du

champ électrique induit est le rayon de courbure de la structure d'émission d'élec-

trons, ou émetteur d'électrons. Les émetteurs d'électrons se présentant sous la forme de cônes, de bords, de pointes aigus permettent une forte augmentation du champ électrique au voisinage de la pointe d'émission qui comporte une région de discontinuité géométrique ayant un très petit rayon de courbure. Puisque ces fac- teurs présentent des variations pour chaque dispositif à émission de champ d'un quelconque groupement de dispositifs à émission de champ, il n'est pas possible,

d'un point de vue pratique, d'effectuer la commande d'émission en ajustant la ten-

sion d'extraction, ou tension de grille, entre l'électrode de grille et l'émetteur d'électrons. Ainsi, la demanderesse a observé que les émissions d'électrons venant des émetteurs d'électrons de deux dispositifs à émission de champ quelconques d'un groupement de dispositifs à émission de champ n'étaient pas semblables du fait de variations de fabrication. La demanderesse a également observé que les procédés actuellement employés pour compenser ces variations, ainsi que d'autres

variations, sont complexes et peu souhaitables.

Une autre technique classique employée pour tenter de réaliser la com-

mande de l'émission d'électrons à partir de dispositifs à émission de champ con-

siste à doter d'une source de courant déterminé ajustable les émetteurs d'électrons de chaque dispositif à émission de champ du groupement de dispositifs à émission

de champ. En dotant chaque dispositif à émission de champ d'une source de cou-

rant déterminé ajustable, il n'est plus nécessaire de s'intéresser aux variations dues à la fabrication, car la tension entre l'électrode d'extraction et l'émetteur d'électrons

prendra toute valeur voulue (dans les limites fixées par les sources de tension asso-

ciées) de façon à délivrer le courant déterminé.

Toutefois, les techniques classiques utilisant des sources de courant

déterminé ajustables ont des inconvénients qui empêchent d'obtenir les perfor-

mances voulues. Par exemple, chaque dispositif à émission de champ (FED) qui possède un émetteur d'électrons se voit associer à une capacité qu'il faut charger à chaque fois que le dispositif à émission de champ correspondant doit émettre des électrons. De façon générale, les sources de courant commandé doivent fournir des courants non identiques à chaque émetteur d'électrons d'une pluralité de dispositifs à émission de champ se trouvant dans un groupement de dispositifs à émission de champ, de façon à assurer une bonne capacité d'échelle de gris pour l'affichage des images. Les dispositifs à émission de champ qui correspondent à des emplacements de pixels o l'intensité lumineuse d'affichage de l'image est souhaitée basse, devront poser une condition de faible émission d'électrons et, par conséquent, un courant déterminé bas pour la source de courant déterminé ajustée qui lui est associée. Le temps nécessaire pour charger la capacité qui est associée à

l'émetteur d'électrons d'un quelconque dispositif à émission de champ est, en par-

tie, fonction du courant maximal disponible dans la capacité. Ainsi, des sources de courant déterminé commandé classiques qui produisent des niveaux de courant appropriés nécessaires à une faible émission souhaitée du dispositif à émission de champ ne fourniront pas le courant voulu nécessaire à la charge de la capacité

associée dans les limites du temps fixé pour l'adressage de ce pixel.

De plus, dans les applications employant des sources de courant déter-

miné ajustable, l'échelle de gris est obtenue à l'aide de niveaux de courant distinc-

tement dissemblables. Ainsi, la capacité associée de l'émetteur du dispositif à émission de champ peut être chargée à un niveau différent pour chaque niveau de courant déterminé ajusté. Ceci est clairement évident lorsqu'on considère que la

densité de courant d'émission est une fonction de la tension présente entre l'élec-

trode de grille et l'émetteur d'électrons et que, pour produire un courant prescrit ou déterminé, la tension prendra une valeur correspondante. Ainsi, un courant intense, correspondant à un niveau lumineux élevé, imposera une tension plus élevée qu'un

courant faible, correspondant à un faible niveau lumineux. Cette variation du cou-

rant disponible pour l'émission et en coïncidence la charge de la capacité associée produit des différences inacceptables dans le temps de charge des divers courants voulus des émetteurs d'électrons, et ceci conduit à l'existence de caractéristiques

d'émission d'électrons dissemblables pour chaque émetteur d'électrons du groupe-

ment de dispositifs à émission de champ. Ainsi, la technique antérieure conduit à des variations qui sont inacceptables et qui limitent l'utilité de ce procédé de mise

en oeuvre de l'affichage d'images.

Il existe donc un besoin pour un procédé et un dispositif à émission de champ, ainsi que son circuit de commande, qui surmontent au moins certains de

ces inconvénients.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise

à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une représentation simplifiée d'un dispositif à émission de champ qui est doté de sources de tension et d'une source de courant transitoire fonctionnellement couplées;

les figures 2 à 5 sont des représentations graphiques montrant respec-

tivement la variation, en fonction du temps, du courant de la source de courant transitoire, du courant d'anode, de l'impédance de sortie de la source de tension dépendante, et du signal de commande; et la figure 6 est une représentation simplifiée montrant un dispositif

d'affichage d'image fait selon un mode de réalisation de l'invention.

Comme on peut le voir sur la figure 1, sous forme d'une représentation simplifiée, un dispositif à émission de champ 100, qui se trouve dans la case définie par une ligne en trait interrompu, comporte un émetteur d'électrons 101, une électrode d'extraction, ou électrode de grille, 102, une anode 103, une source

de courant transitoire 110, des sources de tension 104 et 105 prévues extérieure-

ment, un potentiel de référence 107, et une source de tension dépendante 106. Dans des formes matérielles de modes de réalisation de dispositifs à émission de champ, l'électrode d'extraction 102 est disposée à proximité de l'émetteur d'électrons 101 et de façon sensiblement symétrique par rapport à la périphérie de l'émetteur d'électrons 101. L'anode 103 est placée de façon distale par rapport à l'émetteur d'électrons 101 et, dans ces conditions, ou pourra dire que la représentation

simplifiée de la figure 1 peut être considérée comme une vue en section droite.

Les sources de tension 104 et 105 prévues extérieurement sont mon-

trées comme étant fonctionnellement couplées entre le potentiel de référence 107 et, respectivement, l'électrode d'extraction 102 et l'anode 103, la source de tension dépendante 106 étant montrée comme fonctionnellement couplée entre l'émetteur d'électrons 101 et le potentiel de référence 107. De plus, la source de tension dépendante 106 est fonctionnellement couplée avec la ligne d'entrée de commande 111 et est commandée par cette demrnière, ce qui permet qu'un ou plusieurs signaux de commande de la ligne d'entrée de commande 111 commandent simultanément la source de tension dépendante 106 et la source de courant transitoire 110. De façon générale, le ou les signaux de commande fournissent depuis l'extérieur des informations concernant la durée du courant, ou des signaux d'entrée tels que par exemple des signaux de télévision, des signaux d'affichage informatiques, etc.

Dans le cadre de la présente description, et comme cela est possible à

mettre en oeuvre d'un point de vue pratique, les connexions activables des pre-

mière et deuxième sources de tension extérieurement prévues 104 et 105 et de la source de tension dépendante 106 sont présentées comme étant établies avec l'électrode de grille 102, l'anode 103 et l'émetteur 101 et, respectivement, avec le potentiel de référence 107, et elles peuvent en fait être rapportées comme ayant été fonctionnellement couplées à un potentiel de référence, par exemple une terre de

référence, auquel cas la source de courant transitoire 110 serait aussi fonctionnel-

lement couplée au potentiel de référence.

Le fonctionnement du dispositif à émission de champ 100 s'effectue par application d'une tension appropriée sur l'électrode d'extraction 102, laquelle est fournie par la première source de tension 104 fonctionnellement couplée et par

application d'un courant d'électrons venant de la source de courant transitoire 110.

Ainsi, par exemple, la tension entre l'électrode d'extraction 102 et le potentiel de référence peut être comprise entre 5,0 V et 200,0 V. Suite à l'application de la source de tension 104 à l'électrode d'extraction 102, un champ électrique est induit au niveau de la surface de l'émetteur d'électrons 101, ce qui donne naissance à une émission d'électrons par l'émetteur d'électrons 101. Lorsqu'une tension appropriée est appliquée à l'anode 103, comme celle qui est appliquée par la deuxième source de tension 105 fonctionnellement connectée, au moins certains des électrons émis sont recueillis sur l'anode 103. Par exemple, la tension entre l'anode 103 et le potentiel de référence peut être comprise entre 5,0 V et 20 000,0 V.

Toutefois, tandis qu'on fait classiquement varier le courant électro-

nique émis, ou l'émission d'électrons, par modulation de la tension appliquée à l'électrode d'extraction, les variations intervenant dans les réalisations matérielles empêchent cette modulation de constituer un procédé efficace pour commander l'émission d'électrons. De plus, il faut comprendre que l'utilisation de dispositifs à émission de champ classiques d'un groupement de semblables dispositifs est encore aggravé par le problème de la mauvaise reproductibilité existant lorsqu'on

passe d'un dispositif à émission de champ à un autre dispositif, du fait des varia-

tions résultant des traitements de fabrication, tout ceci rendant nécessaire la pré-

sente invention.

Selon l'invention, la source de courant transitoire 110 est fonctionnel-

lement connectée entre l'émetteur d'électrons 101 du dispositif à émission de champ 100 et le potentiel de référence 107. La source de courant transitoire 110 est un réseau d'éléments électroniques qui produit une impulsion de courant de durée brève, ou un courant transitoire, à destination de l'émetteur d'électrons 101, comme

représenté sur les figures 2 à 4. De plus, la source de courant transitoire 110 pos-

sède généralement deux valeurs de courant ajustables et deux valeurs de durée ajustables. La première valeur de courant ajustable et la première valeur de durée ajustable correspondent de façon générale aux parties 202, 203 et 204 du graphe 201 de la figure 2. Comme on peut le voir sur le graphe 101, la première valeur de courant ajustable est fixée à une valeur élevée qui va de 10-4 à 10-1 A, soit de 0,1 à 100 mA, l'intervalle préféré étant de 10-3 à 10-2 A, soit de 1 à 10 mA, avec une valeur nominale de 3 x 10-3 A, soit 3 mA, tandis que la première valeur de durée est comprise entre 1 x 10-8 et 1 x 10-4 s, soit entre 0,01 et 100 jus, l'intervalle préféré étant de 1 x 10-7 à 1 x 10-5 s, soit de 0, 1 à 10 /rs avec une valeur nominale de 1 x 10-6 s, soit 1 ts. Ainsi, sont produites les parties 202, 203 et 204. Les signaux d'entrée transportés par la ligne d'entrée de commande 111 qui commande fonctionnellement la source de courant transitoire 110 peuvent être un signal de tension ou bien un signal de courant. A titre d'exemple, comme représenté sur le tracé 114 associé à la figure 1, montrant une tension en fonction du temps, le signal de tension représenté est fonctionnellement appliqué par la ligne d'entrée de commande 111 à la source de courant transitoire 110, de façon à

commander la source de courant transitoire 110.

En variante, comme représenté par le tracé 116 également associé à la figure 1, qui montre un courant en fonction du temps, le courant représenté fournit une information de durée de courant à la source de courant transitoire 110. Il faut comprendre que le signal de tension et le signal de courant de la source de tension

dépendante 106 peuvent tous deux également être fonctionnellement couplés.

L'application de l'information de durée sur la ligne d'entrée de commande 111 place effectivement la source de courant transitoire 110 dans le mode "actif" dans lequel elle délivre une impulsion de courant élevée à l'émetteur d'électrons 101, suivie d'un courant constant, comme représenté sur les figures 2 à 5. Ainsi, l'impulsion de courant élevée permet que la tension appliquée entre l'électrode de grille 102 et l'émetteur d'électrons 101 varie rapidement jusqu'à une tension qui correspond à une valeur de courant constant, ou une valeur Imax, faisant suite à l'impulsion de courant élevée. L'émetteur d'électrons 101 qui émet les électrons plus rapidement que si un courant constant tel que Imax était seul utilisé pour faire commencer l'émission électronique. De plus, il faut comprendre que, grâce à l'impulsion de courant élevée, on surmonte le problème de la capacité qui est associée à l'émetteur d'électrons 101 et à d'autres éléments électriques du dispositif

à émission de champ 100, ce qui permet d'obtenir une émission immédiate d'élec-

trons et, par conséquent, permet une immédiate élévation du courant sur l'anode.

Les figures 2 à 5 sont des représentations graphiques, en fonction du temps, du courant de la source de courant transitoire, du courant d'anode, de l'impédance de sortie de la source de tension dépendante, et du ou des signaux de commande prescrits selon un mode de réalisation de l'invention. Il faut comprendre

que les figures 2 à 5 représentent le même instant, c'est-à-dire que le temps d'allu-

mage est le même sur les figures 2 à 5 respectives, tandis que le temps d'extinction

est lui aussi le même sur les figures 2 à 5 respectives.

La figure 2 représente le graphe 201 de l'intensité de la source de cou-

rant en fonction du temps. De façon générale, le graphe 201 peut être découpé en plusieurs parties, comme les parties 202 à 206. La partie 202 correspond au moment o la source de courant transitoire 110 commence de fournir du courant à l'émetteur d'électrons 101, à l'instant To, de façon que des électrons soient émis par l'émetteur d'électrons 101. L'intensité de la source de courant augmente rapidement dans la partie 202, qui présente la partie courant transitoire du graphe 201. Pendant ce laps de temps, l'intensité élevée du courant surmonte rapidement la capacité associée à l'émetteur d'électrons 101, ce qui fournit une élévation brusque du courant dans l'anode 103. Une fois terminée la partie 202 du courant transitoire, commence la partie 204, qui illustre la diminution de l'intensité du courant jusqu'à la valeur Imax de la partie 205. De plus, les parties 203 et 205 montrent les valeurs ajustables pour l'intensité de la source de courant transitoire 110. Par exemple, la partie 203 illustre une hauteur, ou une intensité de courant reçue de la part de la source de courant transitoire 110, ainsi qu'une longueur mesurée sur l'axe des temps. La valeur Imax est l'intensité de courant pour laquelle la source de courant transitoire 110 maintient le courant pendant une durée prolongée, qui va jusqu'à

l'entrée dans la partie 206. La valeur Imax donne généralement l'intensité de cou-

rant à laquelle est maintenue l'émission électronique voulue. La partie 206 repré-

sente l'extinction du courant, si bien que la partie 206 montre la diminution du courant envoyée à l'émetteur 101 à l'instant d'extinction toff, puis le dispositif à

émission de champ 100 s'éteint.

La figure 3 est un graphe 301 représentant le courant d'anode mesuré sur l'anode 103 en fonction du temps. De façon générale, le graphe 301 peut être

séparé en plusieurs parties, comme par exemple les parties 302 à 304. Il faut com-

prendre que le courant maximal Imax tel que représenté sur les figures 2 et 3 a

sensiblement la même valeur.

La partie 302 s'élève brusquement de To jusqu'à la partie 303, la patie 303 se maintenant à un niveau constant pendant une certaine durée. La partie 304 montre la diminution du courant d'anode à l'instant Toff, o le dispositif à émission de champ s'éteint. Comme on peut le voir sur la figure 3, par la fourniture d'un courant transitoire tel que représenté par la partie 203 de la figure 2, les intensités du courant d'anode forment une fonction d'onde carrée, représentée par les parties 302, 303 et 304. De plus, comme on peut le voir sur la figure 2, le fait de doter l'émetteur d'électrons 101 d'un courant de seuil 203 fait que le courant d'anode, représenté sur la figure 3, possède une partie 302 qui montre brusquement jusqu'à la partie 303, laquelle est maintenue à Imax, jusqu'à ce que la partie 304 soit atteinte. Par conséquent, la durée de la partie 303 est commandée de façon plus discrète en vue de l'exécution d'une modulation temporelle. Il faut comprendre que le fait d'avoir une partie 303 susceptible d'un allumage et d'une extinction en

valeurs discrètes améliore la commande des électrons émis par l'émetteur d'élec-

trons 101, ce qui permet d'effectuer une modulation temporelle du dispositif à

émission de champ 100.

La figure 4 est un graphe 401 représentant l'impédance de sortie en

fonction du temps, pour la source de tension dépendante 106 et l'émetteur d'élec-

trons 101. De façon générale, on peut séparer le graphe 401 en plusieurs parties,

telles que les parties 402 à 404.

Comme on peut le voir sur la figure 4, la partie 402 s'élève brusque-

ment de To jusqu'à la partie 403, de façon à faire augmenter la valeur de l'impé-

dance de sortie. La partie 403 représente une valeur constante comprise entre 1 x 107 et 1 x 1011 Q, soit 10 à 105 M2, l'intervalle préféré étant compris entre 108 et 1010 MQ, soit 102 à 104 MQ, avec une valeur nominale de 103 MQ. La valeur constante de l'impédance de sortie de la source de tension dépendante 106

déconnecte sensiblement la source de tension dépendante 106 vis-à-vis de l'émet-

teur d'électrons 101 et de la source de courant transitoire 110, ce qui élimine tout effet sur le fonctionnement de la source de courant transitoire 110 et de l'émetteur d'électrons 101. La partie 404 montre la diminution de l'impédance jusqu'à une valeur pour laquelle le dispositif à émission de champ 100 est éteint. Pendant le fonctionnement du dispositif à émission de champ 100, l'impédance de la source de tension dépendante 106 régule la vitesse de non-émission d'électrons à l'instant Toff en déchargeant la capacité de l'émetteur d'électrons 101, ce qui abrège la

durée d'extinction du dispositif à émission de champ 100. Le fait de coupler paral-

lèlement la source de courant transitoire 110 et la source de tension dépendante de

façon que, lorsque la source de courant transitoire 110 est active, la source de ten-

sion dépendante 106 n'est pas active, et inversement, permet que le courant d'anode

soit pulsé de manière discrète, comme représenté sur la figure 3. Ainsi, il est pos-

sible de moduler l'anode 103 pour augmenter la luminance.

La figure 5 est un graphe 501 représentant le signal de commande envoyé via la ligne de signaux de commande 101. De façon générale, le graphe

501 peut être découpé en plusieurs parties, telles que les parties 502 à 504.

Comme on peut le voir sur la figure 5, la partie 502 s'élève brusque-

ment de To jusqu'à la partie 503, ce qui indique la présence du signal de com-

mande sur la ligne de commande 111. La partie 505 est maintenue à un niveau constant pendant l'émission des électrons par l'émetteur d'électrons 101, ce qui fait que le courant d'anode est maintenu constant, comme représenté par la partie 303. Par initialisation du signal de commande sur la ligne de signaux de commande

111, on peut faire en sorte qu'un certain nombre d'événements ait lieu simultané-

ment. Par exemple, l'initialisation du signal de commande présent sur la ligne de commande 111 à un état élevé couple fonctionnellement la source de courant transitoire 110 et la source de tension dépendante 106 de façon que, lorsque la source de courant transitoire 110 est active, la source de tension dépendante 106 présente une forte impédance de sortie, de sorte qu'elle n'a pas d'effet sur l'émetteur d'électrons 101 et la source de courant transitoire 110. Selon une autre possibilité, l'initialisation du signal de courant présent sur la ligne de commande 111 à un état bas couple fonctionnellement la source de courant transitoire 110 et la source de tension dépendante 106 de façon que, lorsque la source de courant transitoire 110 n'est pas active, la source de tension dépendante 106 se trouve dans un état de faible impédance, ce qui a pour effet d'éteindre l'émetteur d'électrons 101. Ceci autorise une commande améliorée du courant d'anode, c'est-à-dire que les parties 302 et 304 sont rendues verticales. La partie 504 montre la diminution du signal de commande. On se reporte maintenant à la figure 6, qui représente un dispositif

d'affichage d'image à dispositifs à émission de champ selon l'invention. Un grou-

pement ou une pluralité de dispositifs à émission de champ, représenté à l'intérieur d'une case faite d'une ligne en trait interrompu désignée par la référence 660, qui

sont destinés chacun à sélectivement exciter une partie d'une anode 606 est pré-

senté. Des électrodes d'extraction, disposées de façon proche, de chaque dispositif d'émission de champ de la pluralité de dispositifs d'émission de champ 660 sont

interconnectées de manière à former des rangées 604 et 605 d'électrodes d'extrac-

tion de dispositifs d'émission de champ interconnectées 660. Les émetteurs d'élec-

trons 607 et 608 de la pluralité de dispositifs d'émission de champ 660 sont sélectivement interconnectés de manière à former des colonnes 609, 610, 611 et 612 qui correspondent aux émetteurs 607 des dispositifs à émission de champ interconnectés 660. Plusieurs sources de courant transitoire 625, 626, 627 et 628 entre chaque colonne respective de la pluralité de colonnes 609, 610, 611 et 612 et un potentiel de référence. Plusieurs sources de tension dépendantes 621, 622, 623 et 624 sont fonctionnellement connectées avec chaque source de courant transitoire respectives 625 à 628. Chaque rangée de la pluralité de rangées 604 et 605 d'électrodes d'extraction est fonctionnellement couplée à une sortie prise parmi plusieurs sorties 616 d'un commutateur 602 qui est destiné à sélectivement valider une rangée parmi la pluralité de rangées 604 et 605 d'électrodes d'extraction par couplage fonctionnel à une rangée sélectionnée d'un moyen 603 de signaux de validation fonctionnellement couplé entre l'entrée 630 du commutateur 602 et le

potentiel de référence. Chaque source de la pluralité de sources de courant tran-

sitoire 625, 626, 627 et 628 est fonctionnellement connectée à une ligne d'entrée de commande d'une pluralité de lignes d'entrée de commande 640, 641, 642 et 643 auxquelles des signaux de commande sont fournis de façon à sélectivement mettre la source de courant transitoire qui lui est reliée dans le mode "actif". La durée du mode "actif" d'une source de courant transitoire est déterminée par la durée du

signal de commande fonctionnellement appliquée.

L'émission d'électrons s'effectue à partir des dispositifs à émission de champ de la pluralité de dispositifs à émission de champ 660 qui correspondent à la rangée sélectionnée dans la pluralité de rangées 604, 605 d'électrodes d'extraction. Chaque dispositif à émission de champ compris à l'intérieur de la rangée sélectionnée du groupement 660 émet un courant électronique sensiblement identique à celui de chaque autre dispositif à émission de champ de la rangée sélectionnée et comme cela estdéterminé par chacune des sources de courant transitoire. Le fait de faire fonctionner le dispositif d'affichage d'image de la manière ci-dessus présentée élimine les variations de performances se produisant

par suite d'incohérences intervenues dans la fabrication et le choix des matières.

Les électrons émis sont de préférence recueillis sur une anode 606 disposée de

façon distale, laquelle, pour le dispositif d'affichage présentement considéré, com-

porte au moins une couche de matière cathodoluminescente 670 disposée sur un

écran de visualisation sensiblement transparent 680. Une source de tension exté-

rieurement prévue 620 est fonctionnellement connectée entre l'anode 606 et le potentiel de référence de manière à appliquer un potentiel attractif sur l'anode 606

et ainsi faciliter le recueil des électrons.

L'anode 606 comporte plusieurs régions 650, 651, 652, 653 et 654. Les régions 650, 651, 652 et 653 sont associées aux dispositifs à émission de champ qui sont identifiés comme fonctionnellement interconnectés via les électrodes d'extraction interconnectées qui comprennent la rangée d'électrodes d'extraction 604, qui a été indiquée comme étant sélectionnée par le moyen de commutation 602 et qui est fonctionnellement couplée au moyen 603 de production de signaux

de validation. Chacun des dispositifs à émission de champ de la rangée sélection-

née d'électrodes d'extraction 604 émet sensiblement le même courant d'électrons, comme déterminé par chaque source de courant transitoire associée pendant une durée qui est déterminée par la durée du signal de commande appliqué à chaque

ligne d'entrée de commande respective.

Par exemple, le dispositif à émission de champ qui est associé à la ran-

gée sélectionnée d'électrodes d'extraction 605 et à la source de courant transitoire 625 émet des électrons, en correspondance avec un courant électronique préféré qui est déterminé par la source de courant transitoire 625, pendant la durée au cours de laquelle la source de courant transitoire 625 est dans le mode activé,

comme déterminé par le signal de commande appliqué à la ligne d'entrée de com-

mande 640. Les électrons émis sont recueillis sur l'anode 606 dans la région 650 de façon à exciter la matière cathodoluminescente 670 jusqu'à un niveau d'intensité lumineuse voulu, comme décrit. Le dispositif à émission de champ qui est associé à la rangée d'électrodes d'extraction 605 et à la source de courant transitoire 626 émettra également des électrons, en correspondance avec le courant électronique préféré qui est déterminé par la source de courant transitoire 626, pendant la durée au cours de laquelle la source de courant transitoire 626 est dans le mode activé, comme déterminé par le signal de commande appliqué sur la ligne d'entrée de commande 641. Les dispositifs à émission de champ qui sont associés à la rangée 605 et aux sources de courant transitoire respectives 627 et 628 émettront de la même façon des électrons en correspondance avec le courant électronique préféré et pendant la durée correspondant à la durée prescrite par le signal de commande

appliqué à chaque ligne d'entrée de commande 642 et 643.

L'intensité lumineuse d'une région parmi la pluralité de régions 650,

651, 652 et 653 de l'anode 606 est directement liée à la durée de l'excitation com-

mandée faite par les électrons émis, puisque chacune des sources de courant

transitoire 625, 626, 627 et 628 fournit un courant électronique sensiblement iden-

tique au dispositif à émission de champ associé auquel elle est fonctionnellement connectée. De plus, la région 650 produit une plus grande intensité lumineuse que la région 651 et une moins grande intensité lumineuse que la région 652, d'une manière qui est liée à la durée du signal de commande présent dans chacune des

lignes d'entrée de commande associées.

Un signal de commande qui est appliqué à la ligne d'entrée de com-

mande 640 et qui a une plus longue durée que le signal de commande appliqué à la

ligne d'entrée de commande 641 et une plus courte durée que le signal de com-

mande appliqué à la ligne d'entrée de commande 642 produit une plus grande intensité lumineuse dans la région 650 que dans la région 651 et une moindre

intensité lumineuse dans la région 653 que dans la région 651.

Alors que la figure 6 montre que, à chaque intersection des rangées 604, 605 et des colonnes 609, 610, 611 et 612, il existe un unique dispositif à émission de champ qui excitera une région correspondante de l'anode 606, on doit comprendre que chaque élément d'image, ou pixel, de l'anode peut être excité par plusieurs dispositifs à émission de champ, auquel cas la pluralité de dispositifs à émission de champ est représentée par le dessin simplifié unique en chaque dite intersection. On aura donc compris qu'un dispositif et un procédé nouveaux de commande de dispositif à émission de champ ont été produits. Le procédé et le dispositif permettent un temps de réponse amélioré du dispositif à émission de champ. De plus, on peut obtenir un courant d'anode plus discret lorsqu'on utilise l'invention. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du

procédé et du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement

illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas

du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif à émission de champ (100, 660) comportant un émetteur d'électrons (101, 607) servant à émettre des électrons, une électrode d'extraction (102, 605) disposée de façon proche par rapport à l'émetteur d'électrons (101, 607), et une anode (103, 606) servant à recueillir certains des électrons émis et disposée

de façon distale par rapport à l'émetteur d'électrons (101, 607), le dispositif à émis-

sion de champ étant caractérisé par:

une source de courant transitoire (110, 625, 626, 627, 628) fonction-

nellement connectée entre l'émetteur d'électrons (101, 607) et un potentiel de réfé-

rence (107, la terre), la source de courant transitoire (110, 625, 626, 627, 628)

fournissant un courant transitoire à l'émetteur d'électrons (101, 607) afin d'amé-

liorer le temps de réponse de l'émission d'électrons par l'émetteur d'électrons (101, 607) du dispositif à émission de champ (100, 660); et une ligne d'entrée de commande (111, 640, 641, 642, 643) servant à fournir des signaux de commande de courant à la source de courant transitoire (110, 625, 626, 627, 628), la ligne d'entrée de commande (111, 640, 641, 642, 643) étant fonctionnellement couplée à la source de courant transitoire (110, 625, 626,

627, 628).

2. Dispositif à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en outre par des tensions appropriées (104, 105, 106) qui sont fonctionnellement couplées entre l'électrode d'extraction (102) et le potentiel de référence (107), entre

l'anode (103) et le potentiel de référence (107), et entre la ligne d'entrée de com-

mande (111) et le potentiel de référence (107), et un courant (110) fonctionnelle-

ment couplé entre la ligne d'entrée de commande (111) et le potentiel de référence

(107) afin de placer le dispositif à émission de champ (100) dans un état "activé".

3. Dispositif à émission de champ selon la revendication 2, caractérisé en outre par le fait que l'état "activé" du dispositif à émission de champ (100) est déterminé par la durée de la tension (106) qui est fonctionnellement couplée entre

la ligne d'entrée de commande (111) et la source de courant transitoire (110).

4. Dispositif à émission de champ selon la revendication 2, caractérisé en outre par le fait que l'état "activé" du dispositif à émission de champ (100) est déterminé par la durée du courant (110) qui est fonctionnellement couplé entre la

ligne d'entrée de commande (111) et le potentiel de référence (107).

5. Dispositif à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en outre par le fait que l'anode (103, 606), qui comporte un écran de visualisation

sensiblement transparent (680), possède au moins une couche cathodolumines-

cente (670) qui y est disposée afin de recueillir au moins certains des électrons

émis et est disposée de façon distale par rapport à l'émetteur d'électrons (101, 607).

6. Dispositif à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en outre par un élément capacitif (101, 102).

7. Dispositif à émission de champ selon la revendication 1, caractérisé en outre en ce qu'il existe plusieurs dispositifs à émission de champ (660) et en ce que l'anode (103, 606) comporte plusieurs éléments d'image (650, 651, 652,. 653, 654), chaque élément d'image de la pluralité d'éléments d'image (650, 651, 652, 653, 654) étant sélectivement excité par l'impact d'électrons qui sont émis par un

dispositif de la pluralité de dispositifs à émission de champ (660).

8. Procédé de commande d'émission d'électrons dans un dispositif à émission de champ, caractérisé par les opérations suivantes: prévoir un dispositif à émission de champ (100, 660) qui comporte un émetteur d'électrons (101, 607), une électrode d'extraction (102, 605) disposée de façon proche par rapport à l'émetteur d'électrons (101, 607), une anode (103, 606) servant à recueillir au moins certains des électrons émis et disposée de façon distale par rapport à l'émetteur d'électrons (101, 607), et une source de courant

transitoire (110, 625, 626, 627, 628), la source de courant transitoire étant fonc-

tionnellement couplée entre l'émetteur d'électrons (101, 607) et un potentiel de référence (107, la terre); et initialiser la source de courant transitoire (110, 625, 626, 627, 628), de manière à ainsi produire un courant transitoire servant à faire émettre des électrons

par l'émetteur d'électrons (101, 607).