FR2768554A1 - Dispositif d'affichage a emission de champ et son procede de commande - Google Patents
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Abstract
Des cathodes disposées en mosaïque (2), sont connectées en zigzag, avec des électrodes de sortie de cathode. Une pluralité d'électrodes de grille en mosaïque (3) sont agencées dans la direction des lignes, en deux lignes d'électrodes de grille en mosaïque (3), adjacentes à chaque électrode de sortie de grille connectée à celle-ci, à chaque autre ligne. L'électrode de grille en mosaïque qui est la voisine de droite et l'électrode de grille en mosaïque qui est la voisine de gauche, par rapport aux électrodes de grille en mosaïque (3) devant être commandées, sont placées à un potentiel faible. Au même moment, l'aire d'anode se trouvant immédiatement au-dessus de l'électrode de grille en mosaïque et commandée est attaquée. Les anodes voisines de l'anode attaquée sont placées à un potentiel bas.
Description
DISPOSITIF D'AFFICHAGE A EMISSION DE CHAMP ET SON PROCEDE DE COMMANDE
La présente invention concerne un affichage d'image à émission de champ utilisant l'émission de champ et un procédé de commande de celui-ci.
La présente invention concerne un affichage d'image à émission de champ utilisant l'émission de champ et un procédé de commande de celui-ci.
Lorsqu'un champ électrique, à la surface d'un élément métallique ou en semi-conducteur, est d'une valeur aussi grande que 109 V/m, des électrons passent par la barrière de potentiel du fait de l'effet tunnel, émettant ainsi sous un vide, à la température ambiante. Ce phénomène est appelé l'émission de champ. La cathode qui émet des électrons sur ce principe est appelée une cathode à émission de champ.
Récemment, des cathodes à émission de champ de type à émission plate constituées chacune d'une matrice de cathode de type à émission de champ de la taille du micron, ont pu être fabriquées en utilisant en totalité la technologie de traitement des semi-conducteurs.
La structure d'une cathode à émission de champ appelée une cathode de type Spindt est schématiquement représentée sur les figures 13 (a) et 13(b).
La figure 13 (a) est une vue en perspective représentant une
FEC (cathode à émission de champ) fabriquée par utilisation de la technoloqie à motifs fins à semi-conducteur. La figure 13 (b) est une vue en coupe illustrant la FEC, la vue étant tracée en suivant la ligne A-A de la fiqure 13(a).
FEC (cathode à émission de champ) fabriquée par utilisation de la technoloqie à motifs fins à semi-conducteur. La figure 13 (b) est une vue en coupe illustrant la FEC, la vue étant tracée en suivant la ligne A-A de la fiqure 13(a).
En se référant aux fiqures 13(a) et 13(b), des cathodes 102 en aluminium sont formées sur un substrat de cathode 101 en verre, par utilisation d'un procédé à déposition en phase vapeur. Des émetteurs coniques 105 sont formés sur la cathode 102. Un qrand nombre d'électrodes de grille 104 sont formées sur la cathode 102, là où les émetteurs coniques 105 ne sont pas formés, via la couche isolante 103 réalisée en dioxyde de silicium (SiO2) . Les émetteurs coniques 105 sont respectivement positionnés dans les ouvertures qui sont formées dans l'électrode de grille 104 et la couche isolante 103. C'est-à-dire que le bout de chaque émetteur conique 105 est visible dans l'ouverture formée dans l'électrode de qrille 104.
Le pas qu'il y a entre les émetteurs coniques 105 est, de par la fabrication, inférieur à 10 microns en utilisant la technoloqie à motifs fins. Ainsi, plusieurs dizaines de milliers de FEC 105 jusqu'à plusieurs centaines de milliers de FEC 105 peuvent être fabriqués sur un substrat unique 101. La distance qu'il y a entre l'électrode de grille 104 et le bout de l'émetteur 105 peut être fixée à une valeur de l'ordre des sous-microns. Par conséquent, l'émetteur 105 peut émettre des électrons provoqués par l'émission de champ en appliquant une faible tension de quelques dizaines de volts entre l'électrode de grille 104 et la cathode 102.
La FEC peut être réalisée comme une cathode à émission de champ plate, en formant une matrice constituée d'un qrand nombre d'émetteurs 105, comme représenté sur les figures 13(a) et 13(b). Il a été proposé d'appliquer la cathode à émission de champ plat à des panneaux d'affichage en couleur plats. La section transversale du panneau d'affichage d'image couleur est partiellement représentée sur la figure 14.
Sur la figure 14, une pluralité de cathodes en bande 102 sont formées sur le premier substrat (substrat de cathode) 101 en verre. Une pluralité d'électrodes de grille 104 sont agencées perpendiculairement aux cathodes 102 en bandes. La couche isolante 103 sépare les cathodes 102 des électrodes de grille 104. Un grand nombre d'ouvertures sont respectivement formées aux intersections auxquelles les cathodes 102 et les électrodes de grille 104 se croisent. Le bout de chaque émetteur conique 105 formé sur la -cathode 102, à l'intérieur de chaque ouverture, est diriqé vers le haut.
Le deuxième substrat (substrat d'anode) 110 réalisé en verre est disposé de manière à être placé face au premier substrat 101. Des anodes métallique 111 sont formées près de la surface globale du deuxième substrat 110. Des bandes de substances fluorescentes rouges 112 (R), des bandes de substances fluorescentes vertes 113 (V), et des bandes de substances fluorescentes bleues 112 (B) sont appliquées en revêtement, en relation un pour un, aux positions correspondantes des cathodes 102, recouvrant chaque anode 111.
Dans l'affichage d'imaqe couleur ayant la structure mentionnée ci-dessus, les électrodes de grille en bande 104 sont balayées séquentiellement une par une et des données image rouges, vertes et bleues, correspondant à une ligne sélectionnée avec l'électrode de grille 104, sont fournies aux cathodes en bande 102. Ainsi, des électrons en quantité correspondant auxdites données image sont soumis à une émission de champ par l'émetteur 105 disposé à l'intersection entre l'électrode de grille 104 et la cathode 102 associée à la ligne à l'état attaqué. Les électrons heurtent et entrent en luminescence sur les substances fluorescentes 112 à 114 correspondantes. De cette manière, lorsque toutes les grilles 104 sont balayées séquentiellement et attaquées sélectivement, une image couleur pleine pour une trame est affichée.
Généralement, dans l'affichage d'imaqe à émission de champ les électrons émis depuis un émetteur conique 105 atteignent l'anode 111 avec un angle de faisceau d'environ 30 degrés. Ceci siqnifie que les électrons atteignent l'anode 111 avec une certaine divergence. Ceci peut provoquer, par des électrons émis par l'émetteur 105, la mise luminescence sur une des substances fluorescentes colorées différemment et adjacentes qui sont disposées sur le substrat d'anode 111. Par conséquent, se pose le problème du flou de l'affichage de l'image couleur.
Pour résoudre ce problème la présente demanderesse propose un affichage d'image à émission de champ qui puisse afficher des images couleur 100 floues en focalisant les électrons émis depuis l'émetteur 105 (se référer à la demande de brevet Japonais non-examinée (Tokkai-Hei) No.8-298075).
La figure 15 est une vue de dessus illustrant l'affichage d'image à émission de champ proposée antérieurement.
En se référant à la figure 15, une pluralité de cathodes 102 (désiqnée par des tirets lonqs) agencées sur le premier substrat sont reliées aux électrodes de sortie de cathode C1, C2,..., respectivement.
Les électrodes de grille en mosaïque 120 qui correspondent à des points sont agencées sous une forme de matrice bidimensionnelle sur le substrat de cathode 102, via une couche isolante (non représentée).
Deux électrodes de grille en mosaïque 120 sont disposées sur chaque électrode de grille 102 dans une direction perpendiculaire à la direction des lignes. Les émetteurs 105 (non représentés) sont disposés en motif de matrice aux positions correspondant aux électrodes de grille en mosaïque 120 sur le substrat de cathode 102. t1 anode 111 (représentée en tirets courts) est formée sur pratiquement la totalité de la surface du deuxième substrat (substrat d'anode) disposée de façon correspondante aux cathodes 102. Les substances fluorescentes R, V et B sont appliquées en revêtement aux positions correspondant aux électrodes de grille en mosaïque 120 prévues sur l'anode 111. Sur la figure 15 les symboles R, V et B désiqnés sur chaque électrode de grille en mosaïque 120 représentent la couleur lumineuse d'un point de substance fluorescente appliqué en revêtement sur l'anode 111.
Comme représenté sur la figure 15, les électrodes de sortie de grille
G sont respectivement connectées aux électrodes de grille en mosaïque agencées sur la matrice bidimensionnelle. C'est-à-dire que les électrodes de grille en mosaïque 120 correspondant aux points de numérotation impairs V, B et R associés à la (i)ème ligne (colonne) sont reliées à l'électrode de sortie de grille GT . Les électrodes de grille en mosaïque 120 correspondants aux points à numérotation pair R, V et B associés à la i(ème) ligne sont connectées à l'électrode de sortie de grille GT1)2.
G sont respectivement connectées aux électrodes de grille en mosaïque agencées sur la matrice bidimensionnelle. C'est-à-dire que les électrodes de grille en mosaïque 120 correspondant aux points de numérotation impairs V, B et R associés à la (i)ème ligne (colonne) sont reliées à l'électrode de sortie de grille GT . Les électrodes de grille en mosaïque 120 correspondants aux points à numérotation pair R, V et B associés à la i(ème) ligne sont connectées à l'électrode de sortie de grille GT1)2.
Les électrodes de grille en mosaïque, 120, correspondant aux points de numéros impairs V, B et R, associées à la (i+l)ème ligne, sont connectées à l'électrode de sortie de grille GT1+1)1. Les électrodes de grille en mosaïque 120, correspondant aux points de numéros pairs R, V et B, associées à la (i+l)ème ligne, sont connectées à l'électrode de sortie de grille GT(i+1)-2. C'est-à-dire que deux électrodes de sortie de grille GT sont alternativement connectées à des électrodes de grille en mosaïque 120 associées à chaque ligne.
Une tension d'attaque de grille est séquentiellement appliquée aux électrodes de sortie de grille GT(1 à GT < n). Lorsque l'électrode de sortie de grille GT(j)2, par exemple, est attaquée, les points de numéros pairs R, V et B (hachurés), qui sont associés à la (i)ème ligne, sont attaqués. Une image peut être affichée lorsque les électrodes de sortie de cathode 102, 102,..., correspondant aux électrodes de grille en mosaïque 120, fournissent les données image correspondantes selon le cadencement de balayage des électrodes de grille. Dans de telles conditions, en fixant les électrodes de sortie de grille GT(i)-1, GT(i+@)-1@ GT(i+@)-2 ne sont pas attaquées à un faible niveau, de préférence au niveau de la masse, les électrodes de grille en mosaïque 120 voisines, disposées autour de l'électrode de grille en mosaïque 120 (hachurée) à l'état attaquée, sont fixées à un faible niveau de potentiel. Ainsi, des électrons émis depuis l'électrode de grille en mosaïque 120, à l'état attaquée, peuvent atteindre l'anode en un état de faisceau focalisé, si bien que l'on peut éliminer le flou de la couleur.
Dans l'affichage d'image à émission de champ représenté sur la
Fig. 15, les électrons émis par l'émetteur 105 peuvent atteindre une anode spécifique, le faisceau étant focalisé de manière que la couleur floue puisse être éliminée. Récemment, une forte demande s'est manifestée pour obtenir des affichages d'images pouvant fournir des images plus claires, à résolution plus élevée.
Fig. 15, les électrons émis par l'émetteur 105 peuvent atteindre une anode spécifique, le faisceau étant focalisé de manière que la couleur floue puisse être éliminée. Récemment, une forte demande s'est manifestée pour obtenir des affichages d'images pouvant fournir des images plus claires, à résolution plus élevée.
Cependant, dans l'affichage d'image à émission de champ représenté sur la Fig. 15, les électrodes de grille en mosaïque 120 sont attaquées au moyen de deux électrodes de sortie de grille. Par conséquent, les électrodes de sortie de grille, qui sont au nombre du double des lignes d'affichage réelles, doivent être commandées pour afficher une pleine image couleur pour une trame, en attaquant sélectivement la totalité des lignes d'affichage. Pour cette raison, en comparaison du cas dans lequel les électrodes de grille en mosaïque, associées à chaque ligne, sont attaquées par une électrode de sortie de grille, le taux de service devient de 1/2, si bien qu'il devient difficile à réaliser un affichage d'image à plus grande luminance et à plus haute résolution.
La présente invention a été faite pour surmonter les problèmes mentionnés ci-dessus. L'objet de l'invention est de fournir un affichage d'image à émission de champ pouvant donner une image couleur sans flou, de haute luminance, de haute résolution.
Un autre objet de l'invention est de fournir un procédé de commande d'un affichage d'image à émission de champ, pouvant donner une image couleur sans flou, de haute luminance, de haute résolution.
Selon la présente invention, le dispositif d'affichage d'image à émission de champ comprend : un premier substrat; une pluralité de cathodes en mosaïque, agencées sous forme de matrice sur le premier substrat, chacune des cathodes en mosaïque comprenant des émetteurs en vue d'une émission de champ; des électrodes de sortie de cathode reliées chacune selon un motif en zigzag à deux rangées voisines de cathodes en mosaïque, dans une matrice bidimensionnelle constituée des cathodes en mosaïque; une pluralité d'électrodes de grille en mosaïque formées sur les cathodes en mosaïque; des électrodes de sortie de grille reliées à une pluralité de couples d'électrodes de grille en mosaïque agencées en une rangée ayant la direction de chaque autre rangée, la pluralité de couples d'électrodes de grille en mosaïque étant associées à deux lignes voisines dans une matrice bidimensionnelle constituées des électrodes de grille en mosaïque; un deuxième substrat faisant face au premier substrat, de manière à être espacés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée; une pluralité d'anodes en bande, agencées sur le deuxième substrat, de manière à faire face aux électrodes de grille en mosaïque; des couches de substance fluorescente respectivement appliquées par revêtement sur les anodes; des premières électrodes de sortie d'anode reliées à un nombre impair des anodes; et des deuxièmes électrodes de sortie d'anode destinées à être reliées à un nombre pair des anodes.
En outre, selon la présente invention, le procédé de commande d'un affichage d'image à émission de champ, ce dispositif d'affichage d'image à émission de champ comprenant une pluralité de cathodes en mosaïque agencées selon un motif de matrice sur un premier substrat et ayant des émetteurs en vue d'une émission de champ, une pluralité d'électrodes de grille en mosaïque formées sur les cathodes en mosaïque, un deuxième substrat espacé du premier substrat d'une distance prédéterminée, et une pluralité d'électrodes de grille en bande, agencées sur le deuxième substrat de manière à faire face aux différentes électrodes de grille en mosaïque, les différentes électrodes de grille en bande sur chacune desquelles est appliqué par revêtement une couche de substance fluorescente, comprend les étapes consistant à attaquer une électrode de grille en mosaïque sur une tension de grille, tandis que des électrodes de grille adjacentes à l'électrode de grille en mosaïque sont attaquées sur une tension de grille; et attaquer simultanément une anode faisant face à l'électrode de grille en mosaïque se trouvant à un état attaqué sur une tension d'anode, tandis que des anodes adjacentes à l'anode à un état attaqué sont attaquées sur une tension anode inférieure à la tension d'anode.
Selon la présente invention, les cathodes en mosaïque sont reliées en un motif en zigzag à l'électrode de sortie de cathode. Une pluralité de paires d'électrodes de grille en mosaïque, agencées dans la direction des lignes, en deux lignes, d'électrodes de grille en mosaïque adjacentes à chaque électrode de sortie de grille, sont connectées à l'électrode de sortie de grille, à chaque autre ligne.
Par conséquent, le nombre des électrodes de sortie de grille peut être fixé à (n+1), ce qui est seulement supérieur de la valeur 1 au nombre de lignes d'affichage (n lignes).
De plus, les électrodes de grille en mosalque, agencées sur les deux faces de chaque électrode de grille en mosaïque commandée, sont fixées à un potentiel faible, tandis que l'aire d'anode immédiatement au-dessus des électrodes de grille en mosaïque attaquées, est commandée simultanément. Les anodes adjacentes à anode attaquée sont fixées à un faible potentiel. Ceci permet aux électrons venant de l'émetteur d'être mieux focalisés.
Les objets ci-dessus et dlautres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention, vont être mieux compris à la lecture de la description ci-après, en liaison avec les dessins annexés illustrant des modes de réalisation préférés de la présente invention, à titre d'exemple.
Fig. 1 est une vue en perspective illustrant un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 2 est une vue en coupe illustrant un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 3 est un diagramme explicitant la relation intervenant entre les cathodes en mosaïque et les électrodes de sortie de cathode dans un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 4 est un diagramme explicitant la relation intervenant entre les électrodes de grille en mosaïque et les électrodes de sortie de grille, dans un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 5 est un diagramme illustrant l'agencement des électrodes dans un affichage d'image à émission de champ selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 6 est un schéma à blocs illustrant un circuit de commande pour un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 7 est un chronogramme illustrant les séquences de positionnement temporel des signaux de commande pour un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 8 est un diagramme illustrant l'opération de sélection de point dans un affichage d'image à émission de champ, selon la présente invention;
Fig. 9 est un diagramme illustrant l'opération de sélection de point dans un affichage d'image à émission de champ, selon la présente invention;
Fig. 10 est un diagramme de distribution illustrant le lieu ou trajectoire des électrons émis depuis une cathode à émission de champ classique;
Fig. 11 est un diagramme de distribution illustrant la trajectoire des électrons émis depuis une cathode à émission de champ;
Fig. 12 est un diagramme de distribution illustrant la trajectoire des électrons émis depuis une cathode à émission de champ de la présente invention;
Fig. 13 est un diagramme illustrant la configuration d'une cathode à émission de champ classique;
Fig. 14 est une vue en coupe illustrant un affichage d'image à émission de champ classique; et
Fig. 15 est une vue de dessus illustrant un affichage d'image à émission de champ antérieurement proposé par la présente demanderesse.
Fig. 2 est une vue en coupe illustrant un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 3 est un diagramme explicitant la relation intervenant entre les cathodes en mosaïque et les électrodes de sortie de cathode dans un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 4 est un diagramme explicitant la relation intervenant entre les électrodes de grille en mosaïque et les électrodes de sortie de grille, dans un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 5 est un diagramme illustrant l'agencement des électrodes dans un affichage d'image à émission de champ selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 6 est un schéma à blocs illustrant un circuit de commande pour un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 7 est un chronogramme illustrant les séquences de positionnement temporel des signaux de commande pour un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention;
Fig. 8 est un diagramme illustrant l'opération de sélection de point dans un affichage d'image à émission de champ, selon la présente invention;
Fig. 9 est un diagramme illustrant l'opération de sélection de point dans un affichage d'image à émission de champ, selon la présente invention;
Fig. 10 est un diagramme de distribution illustrant le lieu ou trajectoire des électrons émis depuis une cathode à émission de champ classique;
Fig. 11 est un diagramme de distribution illustrant la trajectoire des électrons émis depuis une cathode à émission de champ;
Fig. 12 est un diagramme de distribution illustrant la trajectoire des électrons émis depuis une cathode à émission de champ de la présente invention;
Fig. 13 est un diagramme illustrant la configuration d'une cathode à émission de champ classique;
Fig. 14 est une vue en coupe illustrant un affichage d'image à émission de champ classique; et
Fig. 15 est une vue de dessus illustrant un affichage d'image à émission de champ antérieurement proposé par la présente demanderesse.
Fig. 1 est une vue en perspective représentant schématiquement la configuration d'un affichage d'image à émission de champ, selon un mode de réalisation de la présente invention.
En se référant à Fig. 1, un substrat de cathode 1 est constitué en verre. Des cathodes constituant une mosaïque sont agencées en un motif à matrice sur le substrat de cathode 1. Chaque cathode correspond à un point. Des matrices d'émetteurs 12 sont disposées sur les cathodes formant la mosaïque 2. Des électrodes de grille également en mosaïque 3 sont formées sur la cathode en mosaïque 2 via une couche isolante. Des ouvertures 4, par chacune desquelles des électrons passent, sont formées dans l'électrode de grille en mosaïque 4. Chaque ouverture 4 est formée de manière à être alignée avec chaque émetteur, dans une matrice d'émetteurs 12 formée sur l'électrode en mosaïque 2.
Des électrodes de sortie de cathode 5 (C1 à cm+1) sont reliées alternativement à deux rangées voisines de cathodes en mosaïque en un motif en zigzag comme représenté sur la Fig. 1. Le numéro de référence 6 représente des électrodes de sortie de grille (GT1, GT2, GT3,...). Des électrodes de sortie de grille en mosaïque qui sont associées à la ligne supérieure, et les électrodes de sortie de grille en mosaïque associées à la ligne inférieure, sont agencées en parallèle à chaque ligne de sortie de grille. Plusieurs paires d'électrodes de grille en mosaïque 3, agencées dans la direction des lignes, perpendiculairement aux lignes supérieure et inférieure (colonnes), sont connectées à chaque électrode de sortie de grille 6, à chaque autre ligne.
De plus, un substrat d'anode 7 est agencé pour être en confrontation avec le substrat de cathode 1. Des anodes en bande 8 et 9 sont agencées sur le substrat d'anode 7. Les anodes 8 et 9 sont agencées alternativement comme représenté sur la figure 1. Un groupe de substances fluorescentes rouge (R), vert (V) et bleu (B) (non représentées) sont appliquées en revêtement, séquentiellement sur chacune des électrodes 8.
L'électrode de sortie d'anode 10 (Al) est reliée aux anodes 8, tandis que l'électrode de sortie d'anode 11 (A2) est reliée aux anodes 9. Une résistance R1 est insérée entre l'électrode de sortie d'anode Al et les anodes 8, afin d'empêcher toute décharge électrique entre les anodes et les grilles. Une résistance R2 est insérée entre l'électrode de sortie d'anode A2 et les anodes 9 pour empêcher une décharge électrique entre les anodes et les électrodes de grille. Dans ce cas, l'absence des résistances R1 et R2 n'affectent pas le fonctionnement de l'affichage d'image.
La figure 2 est une vue en coupe illustrant l'affichage d'image à émission de champ représentée sur la Fig.1. L'i-ème électrode de sortie de grille Gti (ou 6) permet la sortie de l'électrode de grille en mosaïque 3. Les matrices d'émetteurs coniques 12 ayant chacun une émission de champ sur les électrons sont formés sur la cathode en mosaïque 2, par utilisation d'une technique de gravure fine de semi-conducteurs. Des organes d'espacement 13 assurent la séparation entre le substrat de cathode 1 et le substrat d'anode 7, sur une distance prédéterminée. Le récipient destiné à un affichage d'image est formé sur le substrat de cathode 1, le substrat d'anode 7 et les organes d'espacement 13. L'intérieur du récipient est maintenu sous vide poussé.
La Fig.3 est la vue en plan illustrant les cathodes en mosaïque 2 qui sont formés sur le substrat de cathode 1. La Fig.4 est vue en plan illustrant la relation intervenant entre les électrodes de grille en mosaïque 3 et les anodes 8 et 9. Une explication va être donnée concernant la relation intervenant entre les cathodes en mosaïque 2 et l'électrode de sortie de cathode 5, en référence à la Fig.3, ainsi que concernant la relation intervenant entre les anodes 8 et 9 et les électrodes de sortie d'anode 10 et 11, en référence à Fig.4.
Comme représenté sur Fig.3, chaque électrode en mosaïque 2 correspond à un point. Chacune des cathodes en mosaïque 2 associées à l'i-ème ligne (ou à l'i-ème colonne) est connectée à la cathode en mosaïque 2 voisine, associée à la (i+l)-ième ligne et décalée de la gauche de la valeur 1 dans la direction des lignes, avec l'électrode de sortie de cathode 5. Chacune des électrodes en mosaïque 2, associée à la (i+l)-ième ligne est connectée à la cathode en mosaïque 2 associée à la (i+2)-ième ligne et décalée de la droite dans la direction des lignes, de la valeur 1, avec l'électrode de sortie de cathode 5.
C'est-à-dire que les cathodes en mosaïque sont connectées en un motif en zigzag avec l'électrode de sortie de cathode 5.
L'électrode de sortie de cathode 5 connectée à la cathode en mosaïque 2 que l'on a sur la ligne la plus à gauche, associée à (i)-ième ligne, est connectée à la cathode en mosaïque que l'on a sur la ligne la plus à gauche associée à la (i+2)-ième ligne, au lieu de la cathode en mosaïque 2 sur la (i+1)-ième ligne.
Le mode de réalisation dans lequel les cathodes en mosaïque 2 sont connectées à des électrodes de sortie de cathode 5 en un motif en zigzag a été décrit en se référant à Fig. 3. Cependant, les cathodes en mosaïque 2 peuvent être connectées à l'électrode de sortie de cathode 5 sous différents motifs. Par exemple, les cathodes en mosaïque 12 sont connectées à l'électrode de sortie de cathode 5 en un motif en zigzag.
De plus, chaque électrode de sortie de cathode 5 peut être disposée entre des cathodes en mosaïque 2 associées à chaque ligne. Ainsi, les cathodes en mosaïque 2 sont connectées en un motif en zigzag aux électrodes de sortie de cathode 5 disposées dans la direction des lignes, donnant ainsi une sortie par un conducteur.
Comme représenté sur Fig. 4, les électrodes de grille en mosaïque 3 sont formées sur les cathodes en mosaïque 2 par l'intermédiaire d'une couche isolante (non représentée). Chaque électrode de grille en mosaïque 3 correspond à un point. Les électrodes de grille en mosaïque de numéros impairs qui correspondent aux points V, B et R associés à la (i)-ième ligne (la ligne numéro i) sont reliées à l'électrode de sortie de grille GTi. Les électrodes de grille en mosaïque 3 à numéros pairs correspondant aux points R, V et B, associés à la (i+1)-ième ligne, sont connectées à l'électrode de sortie de grille GTi.
Les électrodes de grille en mosaïque 3 de numéros impairs qui correspondent aux points V, B et R, associés à la (i+1)-ième ligne et les électrodes de grille en mosaïque 3 correspondant aux points V, B et R associés à la (i+2)-ième ligne sont connectés à l'électrode de sortie de grille GTj+1. C'est-à-dire que chaque ligne de sortie de grille est reliée à plusieurs paires d'électrodes de grille en mosaïque, disposées dans la direction des lignes, chaque autre ligne parmi les électrodes de grille en mosaïque 3 associées aux lignes supérieure et inférieure.
L'anode en bande 8 (représentée en tirets longs) est connectée à l'électrode de sortie d'anode Al, tandis que l'anode en bande 9 (représentée en tirets longs) est connectée à l'électrode de sortie d'anode A2.
Comme décrit ci-dessus, dans l'affichage à émission de champ selon la présente invention, les électrodes de grille ainsi que les cathodes sont disposées selon un motif en mosaïque. Les cathodes en mosaïque 2 agencées sur deux lignes voisines sont connectées à l'électrode de sortie de cathode 5 en un motif en zigzag. Plusieurs paires d'électrodes de grille en mosaïque 3, se trouvant dans la direction des lignes dans les électrodes de grille en mosaïque associées à deux lignes (colonnes) voisines, sont connectés à l'électrode de sortie de grille 6 chaque autre ligne.
Dans l'affichage à émission de champ configuré de la façon représentée ci-dessus, avec application d'une tension de commande sur l'électrode de sortie de grille GTi et d'une tension d'anode sur l'électrode de sortie d'anode A2, les points R, V et B de numéros pairs, (représentés en pointillés) qui sont associés à la (i)-ième ligne et à la (i+l)ième ligne représentée sur les Figs.3 et 4, sont attaqués. Les données image correspondant aux électrodes de grille en mosaïque 3 devant être commandées sont fournis depuis les cathodes C2, C3,... correspondantes de manière que la substance fluorescente appliquée en revêtement sur l'anode 9 devienne luminescente selon les données image.
Dans ce cas, en fixant les électrodes de sortie de grille GTi1 et GTi+ de façon à ce qu elles ne soient pas attaquées au potentiel de la masse, les électrodes de grille en mosaïque 3 voisines se trouvant autour de l'électrode de grille en mosaïque 3 placée à l'état attaqué (représenté en hachures sur Fig. 4) sont fixées au potentiel de masse. En n'attaquant pas l'électrode de sortie d'anode Al au potentiel de masse, les anodes 8 voisines se trouvant autour de l'anode 9 non attaquée sont placées au potentiel de masse.
Dans ces conditions, étant donné que les électrodes de grille en mosaïque 3 voisines, se trouvent autour de l'électrode de grille en mosaïque 3 se trouvant en un état attaqué ainsi que l'anode voisine 8, sur laquelle différentes substances fluorescentes colorées sont appliquées en revêtement, autour de l'anode 9 en un état attaqué, sont fixées à une faible tension, les électrons émis de la matrice d'émetteur 12 à un état attaqué sont focalisés sur l'anode 8, de sorte que seule la substance fluorescente colorée présentant un intérêt puisse être portée à la luminescence.
Lorsqu'un potentiel négatif est appliqué aux électrodes de sortie de grille Gui1, GTi+1 de numérotation impaire, qui ne sont pas attaquées, et sur l'électrode de sortie d'anode Al à laquelle une tension d'anode n'est pas appliquée, les électrons émis depuis la matrice d'émetteur 12 sur le substrat de cathode 1 peuvent être plus fortement focalisés.
Les anodes 8 et 9 et les électrodes de sortie d'anode Al et A2 qui sont formées sur le substrat d'anode 7 demandant généralement des caractéristiques de transparence sont fabriquées par mise en motif d'un film mince en ITO (oxyde d'étain dopé à l'indium). D'autre part, les cathodes en mosaïque 2 et les électrodes de sortie de cathode 5, qui ne demandent pas d'avoir des caractéristiques de transparence, sont formées en un matériau métallique. Le film mince en ITO s'avère plus résistant à une mise en motif fin que les matériaux métalliques.
Par conséquent, l'électrode de sortie de cathode 5 peut facilement être formée en connectant des cathodes en mosaïque du présent mode de réalisation en un motif en zigzag, en comparaison de la formation de l'électrode de sortie d'anode en connectant des anodes en mosaïque en un motif en zigzag.
Le procédé de commande de l'affichage d'image à émission de la présente invention va être explicité ci-dessous, en se référant aux figures 5 à 9.
Fig. 5 représente le schéma des électrodes respectives, observées depuis le côté d'anodes de l'affichage d'image à émission de champ de la présente invention. La Fig.5 représente un affichage d'image à émission de champ qui affiche une image en couleur dans une matrice n X m (n étant un nombre pair).
Dans ce cas, les cathodes en mosaïque 2 qui sont agencées sous une forme de matrice sont disposées sur ligne de numéros pairs. De manière analogue, les cathodes en mosaïque 2 qui sont associées aux lignes droite et gauche sont reliées aux électrodes de sortie de grille C3 à Cm en un motif de zigzag.
L'électrode de sortie de cathode Cî est connectée seulement à la cathode en mosaïque de la plus à gauche de la ligne à numéro impair.
La dernière électrode de sortie de cathode C est reliée à la m-ième cathode en mosaïque 2 à droite de la ligne à numéro pair. Une matrice d'émetteur 12 (non représentée) est formée sur chacune des cathodes en mosaïque 2.
Les électrodes de grille en mosaïque 3 sont respectivement isolées sur les cathodes en mosaïque 2. Comme déjà décrit, une pluralité de paires d'électrodes de grille en mosaïque 3, se trouvant dans la direction des lignes sur les électrodes de grille en mosaïque qui sont associées aux lignes supérieure et inférieure, sont connectées à chacune des électrodes de sortie GT1 à GTn+l, chaque autre ligne.
C'est-à-dire que l'électrode de sortie de grille GT2 est connectée aux électrodes de grille en mosaïque 3 de numéro pair associées à la première et à la deuxième ligne. L'électrode de sortie de grille GT3 est connectée aux électrodes de grille en mosaïque 3 à numéros impairs associées à la deuxième et à la troisième ligne. De manière analogue, les électrodes de grille en mosaïque 3 à numéro pair associées aux lignes supérieure et inférieure sont connectées aux électrodes de sortie de grille GT4, GT6,..., GTn de numéros pairs. Les électrodes de grille en mosaïque 3 de numéro impairs qui sont associées aux lignes (colonnes) supérieure et inférieure sont connectées aux électrodes de sortie de grille GTs, GT7...GTn1 de numéros impairs.
L'électrode de sortie de grille GT1 est connecté seulement à l'électrode de grille en mosaïque 3 de numéros impairs associée à la première ligne. La dernière électrode de sortie de grille Gon+1 est reliée seulement à l'électrode de grille en mosaïque 3 de numéro impair associée à la n-ème ligne. Des ouvertures (non représentées) à travers lesquelles des électrons émis par une matrice d'émetteur passent, sont formées dans l'électrode de grille en mosaïque 3.
En outre, les électrodes de grille en mosaïque 3 sont espacées du substrat d'anode 7 (non représenté) de la valeur d'une distance prédéterminée. Les anodes en bande 8 et 9 sont alternativement agencées sur le substrat d'anode 7 et dans la direction des lignes perpendiculairement aux électrodes de sortie de grille GT1 à GTN+1. Les anodes 8 sont connectées à l'électrode de sortie d'anode 1, tandis que les anodes 9 sont connectées à l'électrode de sortie d'anode A2.
La substance fluorescente V, la substance fluorescente R et la substance fluorescente B sont séquentiellement dotés d'un revêtement de la gauche à la droite sur les anodes 8 et 9 et agissent comme des points. La première ligne constituée de points V11, R12, B13, V14, R15, BlE. . .Rl(m-1) et B1m. La prochaine ligne formée de points V21, R22, B23,...R2 < 1) et B2m. De manière analogue, la dernière ligne est constituée de points Vn1, Rn2, .3.... Bn3,...Rnm~1) et B-
Les points G11 à Bw formés sous forme de matrice sur l'anode 8 sont balayés séquentiellement et attaqués sélectivement, tandis que les points V11 à Bz formés sous une forme de matrice sur l'anode 9 sont balayés séquentiellement et attaqués sélectivement, si bien qu'on peut afficher une image souhaitée.
Les points G11 à Bw formés sous forme de matrice sur l'anode 8 sont balayés séquentiellement et attaqués sélectivement, tandis que les points V11 à Bz formés sous une forme de matrice sur l'anode 9 sont balayés séquentiellement et attaqués sélectivement, si bien qu'on peut afficher une image souhaitée.
La Fig.6 est un schéma à blocs illustrant un exemple du circuit pilote destiné à attaquer l'affichage d'image à émission de champ. La Fig.7 représente les séquences de positionnement temporel du circuit pilote.
Les Figs.8 et 9 représentent des motifs de points lumineux. Le procédé de commande va être décrit ci-dessous en se référant aux figures.
La Fig.6 est un diagramme illustrant un exemple du circuit pilote. En se référant à la Fig.6, le numéro 50 représente un affichage d'image à émission de champ formé de cathodes à émission de champ en donnant une matrice à m X n points comme représenté sur la Fig.5; 51 désigne un générateur d'horloge destiné à générer des impulsions d'horloge en synchronisme avec un signal synchrone; 52 représente un circuit de commande de cadencement d'affichage destiné à réguler le cadencement d'affichage par utilisation des impulsions d'horloge issues du générateur d'horloge 51; 53 représente un circuit de commande d'écriture mémoire destiné à commander l'écriture des données image d'entrée dans une mémoire vidéo 54; 54 représente une mémoire vidéo formée d'une mémoire de trame destinée à stocker des données image R,
V et B ou des mémoires de ligne 54-1, 54-2 et 54-3; et 55-1, 55-2 et 55-3 représentent des mémoires tampons, chacune destinées à conserver des données image R, V et B ayant été lues de la mémoire vidéo 54.
V et B ou des mémoires de ligne 54-1, 54-2 et 54-3; et 55-1, 55-2 et 55-3 représentent des mémoires tampons, chacune destinées à conserver des données image R, V et B ayant été lues de la mémoire vidéo 54.
De plus, le numéro 56 représente un compteur d'adresses destiné à générer l'adresse de la mémoire vidéo 54; 57 représente un circuit de sélection couleur pour sélectionner l'une quelconque des données image
R, des données image V, et des données image B; 59 représente un circuit de verrouillage destiné à verrouiller des données du registre à décalage 58; 60 représente un pilote de grille destiné à piloter les électrodes de grille selon les données issues du circuit de verrouillage 59; 61 représente un registre à décalage destiné à décaler des données images fournies des registres tampons 55-1 à 55-3 avec des impulsions d'horloge de décalage; 62 représente un circuit à verrouillage destiné à verrouiller des données issues du registre à décalage 61; 63 représente un pilote de cathode destiné à fournir des données image issues du circuit de verrouillage 62 vers la cathode; et 64 représente un pilote d'anode destiné à piloter les électrodes de sortie d'anode Al et A2.
R, des données image V, et des données image B; 59 représente un circuit de verrouillage destiné à verrouiller des données du registre à décalage 58; 60 représente un pilote de grille destiné à piloter les électrodes de grille selon les données issues du circuit de verrouillage 59; 61 représente un registre à décalage destiné à décaler des données images fournies des registres tampons 55-1 à 55-3 avec des impulsions d'horloge de décalage; 62 représente un circuit à verrouillage destiné à verrouiller des données issues du registre à décalage 61; 63 représente un pilote de cathode destiné à fournir des données image issues du circuit de verrouillage 62 vers la cathode; et 64 représente un pilote d'anode destiné à piloter les électrodes de sortie d'anode Al et A2.
Fig.7 est un chronogramme destiné à expliciter les relations intervenant entre les séquences de cadencement de différents signaux de commande. Fig.7 < a) représente une impulsion de sortie issue du pilote d'anode 64 pour piloter l'électrode de sortie d'anode Al.
Fig.7(b) représente une impulsion de sortie issue du pilote d'anode 64 pour piloter l'électrode de sortie d'anode A2. Fig.7(c) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour piloter l'électrode de sortie de grille GT1. Fig.7(d) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour piloter l'électrode de sortie de grille GT3. Fig.7(e) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour piloter l'électrode de sortie de grille Gon1. Fig.7(f) représente une impulsion de sortie issue du pilote d'anode 60 pour piloter l'électrode de sortie de grille GTn1. . Fig.7(g) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour piloter l'électrode de sortie de grille GT2 lorsque la deuxième anode
A2 est activée après achèvement du balayage de demi-trame. Fig.7(h) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 dans le but de commander l'électrode de sortie de grille GT4; Fig.7(i) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour piloter l'électrode de sortie de grille GT6; et Fig.7(j) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour commander l'électrode de grille GTn.
A2 est activée après achèvement du balayage de demi-trame. Fig.7(h) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 dans le but de commander l'électrode de sortie de grille GT4; Fig.7(i) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour piloter l'électrode de sortie de grille GT6; et Fig.7(j) représente une impulsion de sortie issue du pilote de grille 60 pour commander l'électrode de grille GTn.
De plus, Fig.7(k) représente des données image venant du pilote de cathode 63, appliquées à l'électrode de sortie de cathode C1; Fig.7(1) représente des données image issues du pilote de commande 63 appliquées à l'électrode de sortie de cathode C2; Fig.7(m) représente des données image issues du pilote de cathode 63 appliquées à l'électrode de sortie de cathode C3; Fig.7(n) représente des données image issues du pilote de cathode 63 appliquées à l'électrode de sortie de cathode C; Fig.7(p) représente une impulsion de verrouillage représentant le cadencement de verrouillage du circuit de verrouillage 59 et une impulsion de verrouillage représentant le cadencement de verrouillage du circuit de verrouillage 62; Fig.7(q) représente une horloge à décalage fournie au registre à décalage 61 et
Fig.7(r) représente des données image dans un ordre d'affichage fourni depuis les registres tampons 55-1, 55-2 et 55-3 au registre à décalage 61.
Fig.7(r) représente des données image dans un ordre d'affichage fourni depuis les registres tampons 55-1, 55-2 et 55-3 au registre à décalage 61.
A présent, on va décrire ci-dessous le fonctionnement du circuit de commande représenté sur Fig. 6 en référence au chronogramme représenté sur la Fig.7.
Le circuit de commande d'écriture mémoire 53 commande le cadencement d'écriture des données image. La mémoire vidéo 54 mémorise des données image pour chaque couleur en synchronisme avec des impulsions d'horloge issues du générateur d'horloge 51. Dans la mémoire vidéo 54, la mémoire 54-1 stocke les données image R; la mémoire 54-2 stocke les données image V; et la mémoire 54-3 stocke les données image B. Le registre tampon 55-1 conserve des données image ayant été lues de la mémoire 54-1 sous la commande du circuit de sélection de couleur 57 et basées sur l'adresse du compteur d'adresse 56. Le registre tampon 55-2 conserve les données image de la mémoire 54-2 sous la commande du circuit de sélection de couleur 57 et basées sur l'adresse du compteur d'adresse 56. Le registre tampon 55-3 conserve les données image lues de la mémoire 54-3 sous la commande du circuit de sélection de couleur 57 et basées sur l'adresse du compteur d'adresse 56.
Le circuit de sélection de couleur 57 commande le cadencement de sortie de chacun des registres tampons 55-1, 55-2 et 55-3. Les données images sont fournies dans l'ordre d'affichage des points R, V et B (représenté sur la Fig. 8) au circuit registre à décalage 61. Le registre à décalage 61 opère le décalage des données images selon le signal de l'horloge de décalage S-CLK représenté sur Fig. 7(q).
Lorsque le registre à décalage 61 décale les données images R, V et B de la valeur de deux lignes, les données images correspondant à la moitié des électrodes de grilles en mosaïque 3 associés à une ligne, le circuit de verrouillage 62 procède au verrouillage des données couleur au moyen de l'impulsion de verrouillage représentée sur
Fig. 7(p). Les données de sorties issues du circuit du verrouillage 62 sont fournies au pilote de cathode 63.
Fig. 7(p). Les données de sorties issues du circuit du verrouillage 62 sont fournies au pilote de cathode 63.
Le circuit de commande de cadencement d'affichage 52 commande le pilote d'anode 64 et applique ensuite une tension d'anode positive seulement à l'électrode de sortie d'anode Al, comme représenté sur les
Fig. 7(a) et 7(b).
Fig. 7(a) et 7(b).
Le circuit de commande de cadencement d'affichage 52 fournit également à titre d'impulsion de décalage l'impulsion de verrouillage (représenté sur la Fig. 7(p)) au registre à décalage 58 et décale ensuite le signal de balayage qui en est fourni. Le circuit de verrouillage 59 verrouille les signaux de sortie issus du registre à décalage 58 chaque autre signal, selon l'impulsion de verrouillage.
Ainsi le circuit de verrouillage 59 envoie un signal de balayage décaler chaque autre impulsion de verrouillage. Le signal de balayage est appliqué au pilote de grille 60.
En résultat, le pilote de grille 60 émet séquentiellement une tension de commande de grille destinée aux électrodes de sorties de grille GT1,
GT3, GTs...GTn+1 (agencées chaque autre grille, comme représenté sur les
Figs. 7(c), 7(d), 7(e), 7(f) parmi les électrodes de sorties de grille
GT1 à GTn+1 de l'affichage d'image 50. Les électrodes de sorties de grille GT1, GT3, GTs...GTn+1 sont balayées selon le cadencement de l'impulsion de verrouillage.
GT3, GTs...GTn+1 (agencées chaque autre grille, comme représenté sur les
Figs. 7(c), 7(d), 7(e), 7(f) parmi les électrodes de sorties de grille
GT1 à GTn+1 de l'affichage d'image 50. Les électrodes de sorties de grille GT1, GT3, GTs...GTn+1 sont balayées selon le cadencement de l'impulsion de verrouillage.
A ce moment le circuit pilote de cathode 63 fournit des données images pour deux lignes aux électrodes de sorties de cathodes C1, C2, C3, . . . Cmtl chaque autre électrode, en synchronisme avec l'opération de balayage des électrodes de sorties de grille GT1, GT3, GT5,...GTn+1.
Les Figs. 8 et 9 sont des diagrammes expliquant chacun le cas dans lequel chaque point est porté à luminescence dans l'affichage d'image à émission de champ. Lorsque l'électrode de sortie de grille GT1 est attaquée sélectivement, les points G11 B13, ... à numéro pair, associés à la première ligne, sont portés, de façon susceptible d'être commandée, à luminescence comme représenté sur la fig. 8(a). Dans ce cas les points R12, G14, B16,...à numéro pair qui ne sont pas attaqués sont reliés au potentiel de masse (ou à un potentiel négatif).
Par conséquent la moitié des points associé à la première ligne dans l'affichage d'image 50 sont portés à luminescence comme représenté sur la Fig. 8(a). L'électrode de grille 3 focalise les électrons émis sur l'anode 8, du fait que les électrodes de grilles en mosaïque 3 adjacentes sont reliées au niveau de la masse (ou à un potentiel négatif).
A ce moment, étant donné qu'une tension d'anode positive est appliquée à l'électrode de sortie d'anode Al et que le niveau de masse (ou un potentiel négatif) est appliqué à l'électrode de sortie d'anode A2, les anodes 9 adjacentes à l'anode 8 deviennent le niveau de masse (ou une tension négative). En résultat de cela, les électrons émis sont plus fortement focalisés sur l'anode 8. Dans ce cas, même si les électrons émis atteignent les anodes 9 adjacentes, le potentiel de masse (ou potentiel négatif) appliqué à l'anode 9 permet d'empêcher qu'une fuite d'émission lumineuse se produise.
Lorsque l'électrode de sortie de grille GT3 est attaquée sélectivement avec le cadencement d'impulsion de verrouillage subséquent, le registre à décalage 61 décale les données images à numéro impair associées à la deuxième et à la troisième ligne par l'horloge à décalage S-CLK. Ainsi, dans l'affichage d'image 50 les points qui correspondent à la moitié des points associés à la deuxième ligne et les points correspondants à la moitié des points associés à la troisième ligne peuvent voir leur luminescence commandée, comme représenté sur la Fig. 8(b).
De manière analogue, lorsque l'électrode de sortie de grille GTs est attaquée sélectivement avec le cadencement d'impulsion de verrouillage subséquent, le registre à décalage 61 décale les données image à numéros impairs associées au quatrième et cinquième lignes par l'horloge à décalage S-CLK. Ainsi, dans l'affichage d'image 50, les points correspondants à la moitié des points associés à la quatrième ligne et les points correspondants à la moitié des points associés à la cinquième ligne peuvent être portés de façon commandée à luminescence, comme représenté sur la Fig. 8(c).
Dans de telles séquences de balayage, lorsque l'électrode de sortie de grille GTn+1 est attaquée sélectivement, le registre à décalage 61 décale les données images à numéros impairs associés à la n-ième ligne par l'horloge à décalage S-CLK. Dans l'affichage d'images 50, les point qui correspondent à la moitié des points associés à la deuxième ligne et les points qui correspondent à la moitié des points associés à la n-ième ligne peuvent être portés de façon commandée à luminescence, comme représenté sur la Fig. 8(d). Ainsi la moitié des points correspondants à une trame sont portés à luminescence de façon commandée.
Lorsque l'électrode de sortie de grille GTn,1 est balayée, le circuit de cadencement de commande d'affichage 52 commande le pilote d'anode 64. Ainsi, une tension d'anode positive est appliquée à l'électrode de sortie d'anode A2 au lieu de l'électrode de sortie d'anode Al, comme représenté sur les Figs. 7(a) et 7(b). Le signal de balayage fourni depuis le circuit de commande 52 est décalé en fournissant l'impulsion de verrouillage représentée sur la Fig. 7(b), à titre d'impulsion de décalage, au registre à décalage 58. Le circuit de verrouillage 59 verrouille les signaux de sortie issus du registre à décalage 58 chaque autre impulsion de verrouillage. Le circuit de verrouillage 59 envoie le signal de balayage décaler chaque autre impulsion de verrouillage à destination du pilote de grille 60.
Dans ce cas le pilote de grille 60 envoie les tensions de commande de grille aux électrodes de sortie de grille GT2, GT4, GT6,...GTn agencer chaque autre électrode dans l'affichage d'image 50, comme représenté sur les Figs. 7(g), 7(h), 7(i) et 7(j). Les électrodes de sortie de grille GT2, GT4, ....... GTn sont balayées avec le cadencement de l'impulsion de verrouillage.
A ce moment, le pilote de cathode 63 envoie des données images pour deux lignes, correspondant à celles obtenues en sélectionnant les électrodes de sortie de cathodes C1, C2, C3,... Col chaque autre électrode, ceci en synchronise avec le fonctionnement de balayage des électrodes de sortie de grille GT2, GT4, GT6,...GTn.
Par exemple, lorsque l'électrode de sortie de grille GTn est attaquée, les données images, comme représenté sur la Fig. 7(k), ne soit pas fournie à l'électrode sortie de cathode C1. Mais les données images correspondant au point R < nll2, associée à ligne n(n-l)-ème ligne, comme représenté sur la Fig. 7(1), sont envoyées aux électrodes de sortie de cathodes C2; le point Rn2 associé à la n-ième ligne, comme représenté sur la Fig. 7(m), est envoyé aux électrodes de sortie de cathode C3; et le point Gn1)4 associé à la (n-1)-ième ligne, comme représenté sur la
Fig.7(n), est envoyé à l'électrode de sortie de cathode C4.
Fig.7(n), est envoyé à l'électrode de sortie de cathode C4.
Par conséquent lorsque l'électrode de sortie de cathode GT2 est attaquée sélectivement avec le cadencement d'impulsion de verrouillage, comme représenté sur la Fig. 9(a), le registre de décalage 61 décale les données images à numéros pairs qui sont associés aux premières et deuxièmes lignes, au moyen de l'horloge à décalage S-CLK. Dans l'affichage d'image 50, les points à numéros pairs qui sont associés aux première et deuxième lignes sont portés de façon commandée à la luminescence.
Lorsque l'électrode de sortie de grille GT4 est sélectivement attaquée avec le prochain cadencement d'impulsion de verrouillage, le registre à décalage 61 décale les données images à numéros pairs qui sont associées aux troisième et quatrième lignes, au moyen de l'horloge à décalage S-CLK. Dans l'affichage d'image 50, la moitié des points associés à la troisième ligne et la moitié des points associés à la quatrième ligne sont portés à luminescence de façon contrôlée.
Lorsque l'électrode de sortie de grille GT1 est sélectivement attaquée par la dernière impulsion de verrouillage issue du cadencement dans une trame, le registre à décalage 61 décale les données images à numéros pairs associés à la < n-1)-ième ligne au moyen de l'horloge de décalage S-CLK. Dans l'affichage d'image 50, le (n-l)-ième point et le n-ième point sont portés à luminescence de façon commandée, comme représenté sur la Fig. 8(e).
Dans un tel fonctionnement de balayage, les points restant dans une trame peuvent être portés à luminescence de façon commandée. Lorsque l'électrode de sortie de grille GTn, associée à la dernière ligne est balayée, l'image d'une trame est affichée sur l'affichage d'image 50.
En fonction du circuit pilote tel que décrit ci-dessus, les électrodes de grille en mosaïque 3 voisines, se trouvant autour de l'électrode en mosaïque 3 attaquée sélectivement, sont placées à un bas niveau, tandis que les anodes 8 ou 9, n'étant pas attaquées sélectivement, sont passées à un bas niveau. Ainsi étant donné que les électrons émis sont plus fortement focalisés, un affichage d'image à émission de champ à couleur sans flou, à haute résolution, peut être obtenu.
Classiquement l'agencement à électrodes de sortie de grille qui est constitué de 2n électrodes de sortie de grille, deux fois le nombre des lignes d'affichage, attaquées sélectivement, permet d'afficher l'affichage d'image couleur plein. A la différence de cela, selon la présente invention, étant donné que l'agencement d'électrode de sortie de grille qui peut être réalisé avec (n+1) électrodes de sortie de grille 6 est plus nombreux que le nombre de lignes d'affichages (n lignes) seulement de la valeur 1 peut être attaquée sélectivement, le taux de service peut être doublé, donnant ainsi une forte luminance.
De plus, étant donné que le nombre de fois qu'une haute tension est sélectivement appliquée à l'électrode de sortie d'anode Al ou A2 et seulement de deux fois pour une trame, le circuit de commande destinée aux électrodes de sortie d'anode peut être fabriquée aisément.
Etant donné que le nombre des électrodes de sortie de grille 6 peut être réduit, le pas de bornage des électrodes de sortie de grille 6 peut être agrandi.
De plus, le fait que les anodes 8 et 9 sont réalisées sous forme de bandes peut faciliter le procédé de fabrication impliquant une mise en motif d'un film mince en ITO (oxyde d'étain dopé à l'indium).
De manière correspondante au procédé de commande de l'affichage à émission de champ, étant donné que le pilote de grille 63 commande la puissance capacitive, le pilote de type circuit en totem peut être, de préférence, utilisé pour un fonctionnement en commande à cadence élevée, plutôt que le pilote de type à collecteur ouvert.
Ensuite l'effet de focalisation des électrons qui sont émis depuis un émetteur dans l'affichage d'image à émission de champ de la présente invention va être décrit en se référant aux Figs. 10 à 12. Les
Figes. 10 à 12 illustrent des résultats de simulation des distributions de trajectoires des électrons émis, atteignant une anode.
Figes. 10 à 12 illustrent des résultats de simulation des distributions de trajectoires des électrons émis, atteignant une anode.
Fig. 10 représente une simulation de distribution de trajectoire dans une cathode d'émission de champ classique. Les anodes 112, 113 et 114 sont fixées au même potentiel. L'électrode de grille 103 est constituée d'un motif en bandes. La totalité des électrodes de grille pour une ligne sont placées au même potentiel. Ceci correspond à la structure de l'art intérieur qui est représentée sur la Fig. 14.
Dans ce cas la matrice d'émetteur, se trouvant sur le substrat de cathode, procède à une émission de champ d'électrons sous un angle d'environ 300. Les électrons atteignent l'anode avec une dispersion en diamètre relativement grande. Par exemple, les électrons qui passent par l'électrode de grille 104, avec application d'une tension de commande (en service), atteignent partiellement l'anode 112 adjacente à l'anode 113, provoquant ainsi une fuite de lumière de luminescence.
La Fig. 11 illustre un résultat de simulation d'une distribution de trajectoire des électrons émis. En se référant à la Fig. 11, les électrodes de grille en mosaïque 3 voisines, se trouvant autour de l'électrode de grille en mosaïque 3 auquel une tension de commande à été appliquée (en service), sont placées au niveau de la masse (ou à un niveau hors-service). Les anodes 112, 113 et 114 sont fixées au même potentiel. La structure que l'on a dans la Fig. 15 correspond à la structure de l'art intérieur. Dans ce cas la dispersion du champ d'électrons, émis via l'électrode en mosaïque 3 sur lequel une tension de commande est appliquée, est plus étroite que ce qui est représenté sur la Fig. 10.
La Fig. 12 illustre un résultat de simulation d'une distribution de trajectoire des électrons émis. En se référant à la Fig. 12, les électrodes de grille en mosaïque 3 voisines, se trouvant autour de l'électrode de grille en mosaïque 3 auxquelles une tension de commande est appliquée (en service), sont fixées au niveau de masse (ou à un niveau hors-service). Les anodes en bandes 8 et 9 sont formées en un motif en bandes. L'électrode de grille 9 voisine, se trouvant sur les côtés droit et gauche de l'électrode 8 à laquelle une tension de commande est appliquée (passage hors-service), est fixée au même potentiel.
Dans ce cas, la dispersion desélectrons émis en champ, via l'électrode en mosaïque 3 à laquelle une tension de commande est appliquée, est plus étroite que ce qui est représenté sur la Fig. 11, si bien que le faisceau d'électrode réduit se dirige sur une anode en mosaïque cible 8.
Comme décrit ci-dessus, l'affichage d'image à émission de champ de la présente invention peut empêcher toute fuite de lumière de luminescence. Par conséquent, on peut configurer un affichage d'image à émission de champ à haute résolution qui peut n'être mis en luminescence qu'au niveau de la couche de substance fluorescente appliquée en revêtement sur une anode en mosaïque servant de cible.
L'exemple dans lequel l'affichage d'image à émission de champ utilise 3 substances fluorescentes colorées principales pour l'émission de lumières rouge, bleue et verte à été présenté dans les modes de réalisation ci-dessus. Cependant, on peut afficher plus de couleur lumineuse en faisant passer la lumière émise depuis une substance fluorescente avec une large plage de longueurs d'ondes lumineuses par un filtre ayant des caractéristiques de longueur d'onde de transparence. De plus, une image en couleur peut être affichée par utilisation de deux substances fluorescentes. L'affichage d'image à émission de champ peut être un affichage monochrome.
La substance fluorescente peut être appliquée en revêtement sur l'anode ou un film mince de substance fluorescente peut être déposé sur l'anode.
Comme décrit ci-dessus, dans l'affichage d'images à émission de champ de la présente invention, les électrodes de grille en mosaïque voisine, se trouvant sur les côtés droit et gauche des électrodes de grilles en mosaïque attaquées, sont placées à un faible potentiel. La zone d'anode située immédiatement au-dessus des électrodes de grille en mosaïque attaquées est également attaquée simultanément. Un faible potentiel est fixé sur les anodes voisines sur les côtés droit et gauche de l'anode attaquée. Ainsi, étant donné que des électrons émis depuis l'émetteur peuvent être mieux focalisés, on peut obtenir une configuration de l'affichage d'images à émission de champ donnant une haute résolution pour fournir des images rendues floues.
Dans l'affichage d'images à émission de champ de la présente invention, l'électrode de sortie de cathode est formée pour connecter les cathodes en mosaïque en un motif de zigzag. Par conséquent, l'anode formée à partir d'un film mince ITO, qui est résistant à une mise en micro-motif, en comparaison du matériau métallique, est formé en donnant un motif en mosaïque. La formation en motifs peut être facilement exécutée en façonnant les électrodes de sortie d'anode de manière à établir des connections vis-à-vis des anodes en mosaïque, en suivant un motif en zigzag.
Il est suffisant que le nombre des électrodes de sortie de grilles soient seulement supérieur de un à celui des lignes d'affichage que l'on a dans l'affichage d'images Par conséquent, en comparaison du cas dans lequel les électrodes de sortie de grille qui sont en un nombre double du nombre des lignes d'affichage sont attaquées sélectivement, le taux de service peut être pratiquement doublé, si bien qu'on peut obtenir une haute luminance.
Les indications ci-dessus sont considérées comme étant données à titre illustratif seulement des principes de la présente invention. En outre, étant donné que de nombreuses modifications et changements vont facilement apparaître à l'homme de l'art, il n'est pas souhaité limiter l'invention à la construction et aux applications exactes représentées et décrites et, de manière correspondante, toutes les modifications et équivalents appropriés peuvent être considérés comme tombant dans le champ de l'invention.
Claims (2)
- REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'affichage d'image à émission de champ caractérisé en ce qu'il comprend un premier substrat (1); une pluralité de cathodes en mosaïque (2), agencées sous forme de matrice sur ledit premier substrat (1), chacune desdites cathodes formant une mosaïque (2) comprenant des émetteurs en vue d'une émission de champ; des électrodes de sortie de cathode (5) reliées chacune selon un motif en zigzag à deux rangées voisines de cathodes en mosaïque (2), dans une matrice bidimensionnelle constituée desdites cathodes en mosaïque (2); une pluralité d'électrodes de grille en mosaïque (3) formées sur lesdites cathodes en mosaïque (2); des électrodes de sortie de grille (6) reliées à une pluralité de couples d'électrodes de grille en mosaïque (3) agencées dans la direction de rangées à chaque autre rangée, ladite pluralité d'électrodes de grille en mosaïque (3) étant associées à deux lignes voisines dans une matrice bidimensionnelle constituées desdites électrodes de grille en mosaïque (3); un deuxième substrat (7) faisant face audit premier substrat (1), de manière à être espacés l'un de l'autre d'une distance prédéterminée; une pluralité d'anodes en bande (8, 9), agencées sur ledit deuxième substrat (7), de manière à faire face auxdites électrodes de grille en mosaïque (3); des couches de substance fluorescente respectivement appliquées par revêtement sur lesdites anodes (8, 9); des premières électrodes de sortie d'anode (10, 11) reliées à un nombre impair desdites anodes; et des deuxièmes électrodes de sortie d'anode (10, 11) destinées à être reliées à un nombre pair desdites anodes (8, 9).
- 2. - Procédé d'attaque d'un dispositif d'affichage d'image à émission de champ, ledit dispositif d'affichage d'image à émission de champ comprenant une pluralité de cathodes disposées en mosaïque (2) agencées selon un motif de matrice sur un premier substrat (1) et ayant des émetteurs en vue d'une émission de champ, une pluralité d'électrodes de grille en mosaïque (3) formées sur lesdites cathodes en mosaïque (2), un deuxième substrat (7) espacé dudit premier substrat (1) d'une distance prédéterminée, et une pluralité d'électrodes de grille en bande, agencées sur ledit deuxième substrat (7) de manière à faire face auxdites différentes électrodes de grille en mosaïque (3), lesdites différentes électrodes de grille en bande sur chacune desquelles est appliqué par revêtement une couche de substance fluorescente, comprenant les étapes consistant à piloter une électrode de grille en mosaïque avec une tension de grille, tandis que des électrodes de grille adjacentes à ladite électrode de grille en mosaïque sont pilotées à une tension de grille inférieure à ladite tension de grille, et attaquer simultanément une anode faisant face à ladite électrode de grille en mosaïque se trouvant à un état piloté à une tension d'anode, tandis que des anodes adjacentes à ladite anode à un état piloté sont pilotées sur une tension d'anode inférieure à ladite tension d'anode.
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