FR2769405A1 - Dispositif a emission de champ - Google Patents
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Abstract
Il est décrit un dispositif à émission de champ capable de permettre à une électrode de focalisation (1) d'être disposée autour d'une électrode de grille (6) sans provoquer aucune restriction. Une électrode de grille (6) agencée sur une surface supérieure d'une couche isolante (12) d'une structure de coté substrat de cathode (13) et des trous (6a) sont formés dans la couche isolante (12) et l'électrode de grille (6). Un émetteur (11) conique est agencé dans chacun des trous (6a). Sur la surface supérieure de la couche isolante (12) est formée une électrode de focalisation (1) destinée à entourer l'électrode de grille (6). Sur la surface inférieure de la couche isolante (12) sont formées une ligne de connexion, une couche résistive (3) et une ligne de cathode. La cathode est reliée électriquement à la ligne de connexion par un trou de contact (5a) et une ligne d'électrode de grille est connectée électriquement à la ligne de connexion par un autre trou de contact.
Description
DISPOSITIF A EMISSION DE CHAMP
La présente Invention concerne un dispositif à emission de champ et, plus particulièrement, un dispositif à émission de champ convenant pour être utilisé pour un affichage à émission de champ (Field émission Display-FED) ou analogue.
La présente Invention concerne un dispositif à emission de champ et, plus particulièrement, un dispositif à émission de champ convenant pour être utilisé pour un affichage à émission de champ (Field émission Display-FED) ou analogue.
Un FED comprend généralement une enveloppe qui est formée en reliant ensemble de façon étanche une structure située du coté substrat de cathode et une structure située du coté substrat d'anode tout en étant espacées l'une de l'autre de la valeur d'un intervalle prédéterminé, et ensuite évacuée à un vide élevé. Le FED comprend une cathode à émission de champ (FEC) qui peut être constituée d'une structure de cathode froide de type Spindt. Dans la
FEC de ce type, l'application d'une tension d'extraction à une électrode de grille permet à un émetteur conique, disposé dans chacun des trous formés dans l'électrode de grille, de produire une emission d'un champ d'électron, entraînant l'émission d'une lumière par un luminophore d'une anode qui se voit appliquer une tension positlve, ceci menant à une opération d'affichage.
FEC de ce type, l'application d'une tension d'extraction à une électrode de grille permet à un émetteur conique, disposé dans chacun des trous formés dans l'électrode de grille, de produire une emission d'un champ d'électron, entraînant l'émission d'une lumière par un luminophore d'une anode qui se voit appliquer une tension positlve, ceci menant à une opération d'affichage.
Un FED du type à haute tension présente une lumlnance augmentée en comparaison du type basse tension, du fait que, dans le premler, la luminance du lumlnophore prévu pour une haute tension est augmentée. Le FED du type a haute tension est adapté pour appllquer une tension de plusleurs kV entre une anode et une grille, faisant qll est nécessaire d'augmenter la valeur de l'intervalle qu'il y a entre l'anode et la grille. Ainsi, dans le FED du type à haute tension, il est nécessaire de focaliser les faisceallx d'électrons qui sont émis. En général, le FED a une FEC incorporée, de type de grille à deux étages. La FEC du type de grille à deux étages est construite de manière qu'une couche d'une électrode de focal focallsatlon soit prévue séparément de celle destinée à une électrode de grille, afin de constituer une stru(tlare à couche à deux étages.
Ceci entraîne une augmentation du nombre de couches, ce qui rend de cette manière coûteuse et compliquée la fabrication de la FEC. Au vu du problème, une FEC du type à focallsatlon plane, dans lequel une électrode de focalisation et une électrode de gril le st-nt dispose dans le meme plan, a été proposée pour simplifier le processus de fabrication.
Une telle FEC de type à focalisation plane est généralement construite de la manière représentée sur les
Figs. 5 et 6, dans lesquelles le numéro de référence 31 désigne une électrode de focalisation, 32 désigne une électrode de grille, 32a désigne des trous, 11 est un émetteur conique disposé dans chacun des trous 32a, 12 est une couche isolante, 13 est un substrat de cathode, 33 est une couche résistive, et 34 est une ligne de cathode.
Figs. 5 et 6, dans lesquelles le numéro de référence 31 désigne une électrode de focalisation, 32 désigne une électrode de grille, 32a désigne des trous, 11 est un émetteur conique disposé dans chacun des trous 32a, 12 est une couche isolante, 13 est un substrat de cathode, 33 est une couche résistive, et 34 est une ligne de cathode.
La FEC de type à focallsation plane ne peut complètement entourer l'électrode de grille 32 par l'électrode de focalisation 31. Ainsi, I'électrode de focalisation 31 et l'électrode de grille 32, comme représenté sur la Fig. 5, sont chacune formées en une configuration pectinée et disposées dans le même plan sur la couche isolante 12, tout en alternant les unes les autres. L'électrode de grille 32 a, sur chacune de ses saillies, une pluralité de trous 32a placés en rangée en direction longitudinale de la saillie.
Le substrat de cathode 13, tel que représenté sur la
Fig. 6, reçoit sur lui la ligne de cathode 34 sur laquelle la couche resistive 33 est agencée. Ensuite, la couche isolante 12 est agencée sur la couche résistive 33 ce qui est suivi par l'agencement de l'électrode de focalisation 31 décrite ci-dessus et de l'électrode de grille 32 sur la couche isolante 12. Les trous 32a sont formés dans l'électrode de grille 32 et la couche isolante de manière à s'étendre conjointement à travers elles et l'électrode conique 11 est agencée dans chacun des trous 32a tout en étant placée sur la couche résistive 33.
Fig. 6, reçoit sur lui la ligne de cathode 34 sur laquelle la couche resistive 33 est agencée. Ensuite, la couche isolante 12 est agencée sur la couche résistive 33 ce qui est suivi par l'agencement de l'électrode de focalisation 31 décrite ci-dessus et de l'électrode de grille 32 sur la couche isolante 12. Les trous 32a sont formés dans l'électrode de grille 32 et la couche isolante de manière à s'étendre conjointement à travers elles et l'électrode conique 11 est agencée dans chacun des trous 32a tout en étant placée sur la couche résistive 33.
L'électrode de grille 32 et l'électrode de focalisation 31 ont une tenson d'électrode de grille et une tension d'électrode de focalisation leurs étant appliquées respectivement.
Comme décrit ci-dessus, la FEC de type à focalisation plane pratiquement ne peut complètement entourer l'électrode de grille 32 par l'électrode de focalisation 31. Ceci falt que les faisceaux d' èlectrors qui sont émis des émetteurs coniques 11 fuient à travers une ouverture de l'électrode de focallsatlon 31 comme indiqué par une flèche sur la Fig. 5, entraînant l'impossibilité de fournir un diamètre de point souhaité de la part des faisceaux d'électrons.
Un tel problème est imputable au fait que la FEC de type à focalisation plane classique ne peut agencer tout électrode à structure entre l'électrode de grille et une ligne dans le but d'alimenter par une tension l'électrode de grille d'une manière permettant d'entourer l'électrode de grille. Ainsi, le problème n'est pas limité seulement à l'électrode de focalisation. Egalement, la FEC de type à focalisation plane classique, même lorsque l'électrode de focalisation ou la structure est agencée pour ne pas complètement entourer l'électrode de grille, provoque une relation au niveau de l'agencement entre la ligne destlnée a l'alimentation en une tension sur l'électrode de grille et l1électrode de focalisation ou la structure devant être soumise à une restriction.
La présente invention a été faite au vu de l'inconvénient précédent de l'art antérieur.
De manière correspondante, un objet de la présente invention est de fournir un dispositif à émission de champ qui soit capable de permettre à toute électrode ou structure souhaitée être agencée autour d' une électrode de gril le sans entraîner aucune restrletion.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif à émission de champ qui soit capable de permettre à une électrode de focalisation être disposee autour d'une électrode de grille pour, de cette manière, simplifier le processus de sa fabrication et réduire sensiblement le diamètre de point des faisceaux d'électrons.
Selon la presente invention il est fourni un dispositif à émission de champ. Le dispositif à émission de champ comprend de façon globale une couche isolante ayant une surface supérieure et une surface inférieure, une électrode de gril le agencée sur la surface supérieure de la couche isolante, des trous ménagés dans la couche isolante et l'électrode de grille, de manière à s'étendre conjointement à travers ces deux éléments, des émetteurs agencés dans les trous, respectivement, une ligne d'électrode de grille, et une ligne de cathode. La ligne d'électrode de grille est agencée sur la surface supérieure de la couche isolante. Une ligne de connexion agencée sur ladite surface inférieure de ladite couche isolante. Une première cc)nnexlon intercouche est destinée a relier électriquement l'électrode de grille à la ligne de connexion passant à travers elle, et une deuxième connexion intercouche est destinée à relier électriquement la ligne d'électrode de grille à la ligne de connexion passant à travers elle.
Egalement, selon la présente invention, il est fourni un dispositif à émission de champ. Le dispositif à émission de champ comprend de façon globale une couche isolante ayant une surface supérieure et une surface inférieure, une électrode de grille dispose sur la surface supérieure de ladite couche isolante, des trous ménages dans la couche isolante et l'électrode de grille, de manière à s'étendre conjointement à travers ces deux éléments, des émetteurs agencés dans lesdits trous, respectivement, une ligne d'électrode de grille, et une ligne de cathode. La ligne d'électrode de grille est agencée sur la surface supérieure de la couche isolante et la ligne d'électrode de grille est agencée sur la surface inférieure de la couche isolante.
Une première connexion intercouche est destinée à connecter ou relier électriquement ladite électrode de grille à la ligne d'électrode de grille passant à travers elle, et une deuxième connexion intercouche est destinée à relier électriquement les émetteurs à la ligne d'électrode de grille passant à travers elle.
Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'électrode de focalisation est agencée sur la surface supérieure de la couche isolante de manlère à entourer l'électrode de grille.
Ces objets ainsi que d'autres objets et beaucoup des avantages afférents de la présente Invention vont être facilement appréclés lorsqu'ils seront mieux compris en référence à la description détaillée ci-aps considérée en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels
Fig. 1 est une vue en plan fragmentaire représentant une FEC incorporée dans un mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ selon la présente invention;
Fig. 2 est une vue en coupe verticale fragmentaire du FEC représentée sur la Flg. 1;
Figs. 3(a) à 3(d) représentent chacune une vue schématique il lustrant chacune des étapes de la fabrication de la FEC représentée sur la Fig. 1;
Fig. 4 est une vue en plan fragmentaire représentant une FEC incorporée dans un autre mode de réalisation d'un dlsposltaf a emission de champ selon la présente invention;
Fig. 5 est une vue en plan fragmentaire représentant une FEC de type à focalisation plane; et
Fig. 6 est une Vlle en plan fragmentalre représentant une FEC de type à focalisation plane.
Fig. 1 est une vue en plan fragmentaire représentant une FEC incorporée dans un mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ selon la présente invention;
Fig. 2 est une vue en coupe verticale fragmentaire du FEC représentée sur la Flg. 1;
Figs. 3(a) à 3(d) représentent chacune une vue schématique il lustrant chacune des étapes de la fabrication de la FEC représentée sur la Fig. 1;
Fig. 4 est une vue en plan fragmentaire représentant une FEC incorporée dans un autre mode de réalisation d'un dlsposltaf a emission de champ selon la présente invention;
Fig. 5 est une vue en plan fragmentaire représentant une FEC de type à focalisation plane; et
Fig. 6 est une Vlle en plan fragmentalre représentant une FEC de type à focalisation plane.
On va à présente décrire ci-après un dispositif à émission de champ sel on la présente invention en référence aux Figs. 1 à 4 dans lesquelles des numéros de références identiques désignent dans ces figures des parties identiques ou correspondantes.
En se référant premièrement aux Figs. I et 2, une FEC incorporée dans un mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ selon la présente invention est illustrée. Sur les Figs. 1 et 2, le numero de référence 1 désigne une électrode de focalisation, 2 une ligne d'électrode de grille, 3 une couche résistive, 4 une ligne de cathode, Sa et 5b désignent chacune un trou de contact et 6 désigne une électrode de gril le, 6a désigne chacun des trous et 7 est une ligne de connexion. Fig. 1 est une vue en plan représentant une structure de laminée de coté substrat de cathode observée depuis un coté anode. Fig. 1 est dessinée de manière à permettre d'observer l'intérieur de la FEC par une couche isolante 12 et représente l'électrode de grille 6 destinee à un ensemble.
Le dispositif à émission de champ du mode de réalisation illustré, tel que représenté sur la Fig. 2, comprend une structure de coté substrat de cathode qui comprend un substrat de cathode 13. Le substrat de cathode 13 est doté sur lui de la couche isolante 12, qui a sur sa surface supérieure l'électrode de grille 6. La couche isolante 12 et l'électrode de grille 6 sont formées avec des trous 6a de manière à s'étendre conjolntement à travers ces deux éléments. Les trous 6a sont chacun dotés en eux d'un émetteur 11 ayant une forme conique. La couche isolante 12 est formée sur sa surface supérieure, agissant comme couche de grille avec l'électrode de focalisatlon 1 en plus de l'électrode de grille 6 décrite ci-dessus.
L'électrode de focalisation 1 est agencée autour de l'électrode de grille 6. Egalement, la couche isolante 12 est prévue sur sa surface supérieure avec la ligne d'électrode de grille 2. La couche isolante 12 est prevue sur sa surface inférieure agissant comme la couche de cathode avec la ligne de connexion 7 et la couche résistive 3, ainsi que la ligne de cathode 4 représentée sur la Fig. 1. L'électrode de grille 6 est reliée électriquement par le trou de contact 5a agissant comme première connexion intercouche à la ligne de connexion 7 telle que représentée sur la Fig. 2 et la ligne d'électrode de grille 2 est reliée électriquement par le trou de contact 5b agissant comme deux ie.me connexion intercouche à la ligne de connexion 7 comme représenté sur la Fig. 1. La structure de coté de substrat de cathode, ainsi constituée en une structure laminée, est reliée de façon étanche à une structure de coté de substrat d'anode (non représenté) tout en étant espacée de celle-ci, ce qui entraîne la const itut on d 'une enveloppe qui, ensuite, est évacuée.
La ligne d'électrode de cathode 4, comme représenté sur la Fig. 1 est formée sur une partle de sa région avec la résistive 3 sur laquelle la couche isolante 12 est agencée. La ligne de cathode 4 est reliée à une unité de commande d'affichage (non représentée) agencée à l'extérieur du dispositif à émission de champ du mode de réalisatlon illustré. L'électrode de grille 6 est agencée sur une partie de la surface supérieure de la couche isolante 12 placée au-dessus de la couche résistive 3 et l'émetteur conique 11 est agencé dans chacun des trous 6a tout en étant placé sur la couche résistive 3. Ta ligne de cathode 4 est constituée de manière à ne pas être présente sous une partle de la couche résistive 3 sur laquelle l'émetteur conique 11 est agencé.
L'électrode de grille 6 et l'électrode de focallsatlon 11 sont agencées sur la couche isolante 12 d'une maniere à etre posit ionnees sur le même plan de sa surface supérieure. L'électrode de focal focalisation 1 inclue une sectlon analogue à un cadre, qui est creusée pour adopter une forme rectangulaire. L' électrode de focal isat ion 1 entoure l'électrode de gril le 6 avec la sectlon analogue à un cadre ainsi formée. L'électrode de focal i sation 1 comprend également une 1 ligne d'électrode, agencée pour s'étendre dans sa direction latérale, réunie à des électrodes de focalisation appartenant à d'autres lignes de rangée ou ligne, puis reliée à l'unité de commande d'affichage externe, par l'intermédiaire d'une borne. La ligne d'électrode de grille 2 est, de même, constituée sur la surface supérieure de la couche isolante 12 et agencée pour s'étendre dans la direction latérale. La ligne d'électrode de grille 2 est reliée à l'unité de commande d'affichage à chaque ligne de rangée.
Ta ligne de liaison 7 dispose sur la surface inférieure de la couche isolante 12 est configurée à une forme en L inversez est reliée à son autre extrémité par le trou de contact 5a à une partie centrale de l'électrode de grolle 6a définie dans sa direct on long longitudinale. La couche résistive 3 est creusée en une partle de celle-cl a proximité d'une connexion entre la ligne de connexion 7 et l'électrode de grille 6, entraînant globalement une formation creusée. Ceci empêche que la couche résistive 3 soit mise en contact avec la connexion 7. Ainsi la ligne de connexion 7 est guidée sous l'électrode de focalisation 1, pu Is connectée à son autre extrémité, par le trou de contact 5h, à la ligne d'électrode de grille 2. La pluralité d'émetteurs coniques 11 disposés dans les trous 6a sont reliés électriquement par la couche rsistive 3 à la ligne d'électrode de cathode 2.
La couche résistive 3 est formée sur une zone qui s'étend d'une position située au-dessous de l'électrode de grille 6 d'une forme rectangulaire s'étendant longitudinal ement à une position située au-dessus de la ligne d'électrode de cathode 4 s'étendant de façon linéaire dans une direction longitudlnale. La couche résistive 3 fonctionne pour limiter le passage d'un courant de valeur excessive par la ligne de cathode b. La couche résistive 3 empêche le passage d'un courant excessif par la ligne d'électrode de grille 2 et la ligne de cathode 4 lorsqu'une décharge e)ll un court-circuit se produit entre l'électrode de grille 6 et un bout de l'un des émetteurs conlques 11 dans le cas dans lequel la couche réslstlve 3 n'est pas prévue. Parmi un certain nombre d'émetteurs coniques 11, tout émetteur conique est en mesure d'émettre de la lumière. Ceci entraîne souvent la génération d'un point de luminance anormal sur une image plane. La couche rsistiv 3, lorsque l'un quelconque des émetteurs coniques 11 commence à émettre un courant excessivement élevé, a comme effet de réduire la tension appliquée à 1 'émetteur conique 11 concerné, ce qui assure de cette mairie une stabilité à l'émission d'électrons.
Les connect ions au câblage intercouche constituées par les trois de contact 5a et 5b permettent à l'électrode de grolle 6 et à la ligne d'électrode de grille 2 agencée sur la surface supérieure de la couche isolante 12 d'être reliées l'une à l'autre sur la surface inférieure.
L'électrode de grille 6 et la ligne d'électrode de grille 2 sont séparées 1 'une de l'autre sur la surface supérieure de la couche isolante 12, si bien que l'électrode de grille 6 peut être complètement entourée par l'électrode de focalisation 1. Ceci élimine toute fuite de faisceaux d'électrons, entraînant facilement la production d'un point de diamètre souhaité de la part des faisceaux d'électrons.
A présent, la fabrication de la FEC conçue comme décrit c -dessus va être décrite ci-après en référence aux
Figs. 3(a) à 3(d).
Figs. 3(a) à 3(d).
Premlèrement, comme représenté sur la Flg. 3(a), un matériau de cathode, tel que du niobium (Nb) ou analogue, est déposé sous la forme d'un film sur le substrat de cathode 13 (Fig. 2) réalisé en verre ou analogue par une pulvérisation de cathode ou analogue, entraînant la formation d'un motif de la pat de la ligne de cathode 4 et de la ligne de connexion 7.
Ensuite, comme représenté sur la Fig. 3(b), un motif de la couche résist ive 3 est formé pour couvrir une partie de la ligne de cathode 4. La couche résistive 3 est formée avec une cavité destinée à éviter ()u à se maintenir à distance de la ligne de connexion 7. Ta couche résistive 3 peut être constituée d'un matériau à base de Si tel que du silicium amorphe, dopé avec des impuretés, formé en un film par une déposition chimique en phase vapeur (CVD).
Ces lignes de cathode 4, ligne de connexion 7 et couche résistive 3 coopèrent les unes les autres pour constituer une structure de couche inférieure sur laquelle la couche isolante 12 (Fig. 2) est constituée en SiO2, formé en un film par un procédé CVD. La couche isolante 12 est ensuite soumise a une gravure de mise en motif par utilisation d'un photorésist et d'une solution d'acide fluorhydrique entraînant la format ion de trous pour les trous de contact 5a et 5b. Les trous sont formés d'une manière faisant qu'une surface latérale de ceux-ci est inclinée pour permettre à leur ( > uverture ou extrémité ouverte être agrandie.
Ensuite, comme représenté sur la Fig. 3 3(e), > , Nb ou analogue est déposé sos la forme d'un film sur la couche isolante 12, par une déposition par pulvérisation cathodique ou analogue, de man i e re à polivo i r former un motif d'électrode de grille 6, d'électrode de focalisation 1, et de ligne d'électrode de grille 2 sur la couche isolante 12. A ce moment, la déposition par pulvérisation cathodique était effectuée sur la surface latérale inclinée de chacun des trous concernant les trous de con tact Sa et 5b et leur surface inférieure, entraînant la format ion des trous de contact 5a et 5b. L'électrode de grille 6, l'électrode de focalisation 1, et la ligne d'électrode de grille 2 ainsi formées coopèrent ensemble pour constituer une structure de couche supérieure entraînant la fourniture de la structure laminée de coté substrat de cathode. La couche résistive 3 peut être constituée sur toute la longueur de la couche de connexion 7 et de la ligne de cathode 4. A ce moment, la couche résistive 7 est percée en des parties de ce T le-c i qui correspondent en position à celles des trous de contact 5a et 5b, r pour, de cette manière, assurer sur eux la déposit ion par pulvérisation cathodique
La procédure sut)séquente peut être effectuée sensiblement de la même manière que pour l'art antérleur.
La procédure sut)séquente peut être effectuée sensiblement de la même manière que pour l'art antérleur.
Plus spécifiquement, une couche de photo réserve est appliquée en revêtement sur la structure de couche supérieure pour former un motif de trous concernant les trous 6a et une gravure anisotrope est effectuée par morsure par ions réactifs (RIE), si bien que les trous 6a puissent être formés. Ensuite, une couche à peler est formée sélectivement seulement sur une surface de l'électrode de grille par une déposition oblique. Ensuite, une couche tampon est déposée sous la forme d'un film sur une partie de la couche resistive 3 placée dans chacun des trous 6a.
Ensuite, un matériau métallique à fusion à haute température, tel que du molybdène (Mo) ou analogue, est déposé sur la partie de la couche résistive 3 par une déposition par faisceau d'électrons, plaquage d'ions ou analogue, pour, de cette manière, former i 'émetteur conique 11 (Fig. 2). Un nitrure de matériau métallique ou bien un oxyde de celui-ci peut être substitué au matériau métallique. Ensuite, la couche à peler et le matériau d'émetteur qui est appliqué en lamelle sur lui sont simultanément enlevés de la surface de l'électrode de grille 6.
La structure décrite ci-dessus du mode de réalisation il lustré vaut pour un bloc de l'électrode de grille 6.
Lorsque l'on souhaite avoir un affichage en couleur, à trois couleurs, trois blocs concernant les couleurs respect ifs sont agencés en position adjacente les uns les autres pour constituer une unité lumineuse. Dans ce cas, les électrodes de focalisation 1 entourant respectivement les électrodes de grille adjacentes les unes aix autres sont connectées les unes aux autres par la ligne d'électrode de celle-ci s'étendant dans la direction latérale. En variante, les noèmes parties de l'électrode de focal1satlon adjacentes les unes des autres sont intégrées les unes aux autres polir, de cette manière, constituer une ligne d'électrode qui s'étend totalement dans la direction latérale, dans laquelle des trous de forme rectangulaire dans lesquels les électrodes de grille sont agences sont formes côte-à-côte.
Dans le dispositif à émission de champ du mode de réalisation illustré ainsi constitué, les trous 6a peuvent avolr un diamètre d'environ 1 Rm et être formés à des intervalles de plusieurs microns de manière successive.
Pour permettre les électrons être émis en une quantité suffisante pour un dispositif d'affichage, un bloc d'électrode de grille peut être formée avec dix des trous 6a et émetteurs coniques. Un intervalle entre la structure de coté de substrat de cathode et la structure de coté de substrat d'anode est fixé à une valeur de 1 à 2 mm et une tension de plusieurs kV est appliquée à l'anode.
Dans un dispositif d'affichage du type a haute tension, le nombre d'émetteurs coniques 11 nécessaires peut être réduit, parc qu'il ne faut pas avoir une grande quantité de courant de cathode. Dans le mode de réalisation illustré, les trous 6d sont agencés en Ligne. En variante, ils peuvent être agences en une ou deux lignes.
La ligne d'électrode de grille 2 est balayée pour déterminer une ligne en direction horizontale dans laquelle la luminance est produite. A cette fin une tension d'environ O à 100 V lui est appliquée. La ligne de cathode 4 est commandée tout en étant sujette à une modulat ion de largeur d ' impulsion dans le but d'obtenir un affichage gradue ou contrasté. Alnsl, une tension d'environ 0 à 60 v lui est appliquée. Une tension appliquée à 'électrode de focallsatlon 1 est fixée pour se trouver dans une plage d'environ 0 à -70 V selon le degré de focalisation. L'intervalle qu'il v a entre l'électrode de grille 6 et l'électrode de focalisation 1 est détermine selon le degré de focalisation. Dans le mode de réalisation
?:lustré, il peut être fixé à environ 10 O tm. ligne tension, appliquée à l'électrode de focalisation 1, peut être maintenue d une valeur constante. La partie de l'électrode de focalisation qui ne cent ri hue pas à la luminescence est sujette à une commutation, de manière à être ouverte par rapport à une alimentation de puissance, entraînant la
réduction de la puissance électrique consommée, du fait de
la perte par capacité électrostatique formée entre
l'électrode de focalisation 1 et la ligne de cathode 4.
?:lustré, il peut être fixé à environ 10 O tm. ligne tension, appliquée à l'électrode de focalisation 1, peut être maintenue d une valeur constante. La partie de l'électrode de focalisation qui ne cent ri hue pas à la luminescence est sujette à une commutation, de manière à être ouverte par rapport à une alimentation de puissance, entraînant la
réduction de la puissance électrique consommée, du fait de
la perte par capacité électrostatique formée entre
l'électrode de focalisation 1 et la ligne de cathode 4.
En se référant à présent à la Fig. 4, une FEC
incorporée dans un deuxième mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ selon la présente invention est illustrée. La Fig.4 de même est une vue en plan
représentant une structure laminée de coté de substrat de cathode observé deuils le coté anode et dess inee de manière à permettre à l'intérieur de la FEC être observé par une couche isolante. Sur la Fig. 4, les numéros de référence 21, 22, 23, et 24 désignent respectivement une électrode de focalisation, une ligne d'électrode de grille, une 11gn- de cathode et chacun des trous de contact, constrults de manière différente par rapport au mode de réalisation décrit ci-dessus.
incorporée dans un deuxième mode de réalisation d'un dispositif à émission de champ selon la présente invention est illustrée. La Fig.4 de même est une vue en plan
représentant une structure laminée de coté de substrat de cathode observé deuils le coté anode et dess inee de manière à permettre à l'intérieur de la FEC être observé par une couche isolante. Sur la Fig. 4, les numéros de référence 21, 22, 23, et 24 désignent respectivement une électrode de focalisation, une ligne d'électrode de grille, une 11gn- de cathode et chacun des trous de contact, constrults de manière différente par rapport au mode de réalisation décrit ci-dessus.
Dans le premier mode de réalisation représenté sur les
Figs. 1 à 3, la ligne d'électrode de grille 2 est agencée sur la surface supérieure de la couche isolante 12 (Flg. 2) et la lign inférieure. Un tel agencement permet à la ligne d'électrode de grille 22 d'être connectée à l'électrode de grille 6 tout en évitant l'électrode de focalisation 21 et d'être agencée de manière à s'étendre en direction latérale tout en croisant la ligne de cathode 23. Ceci entraîne dans le mode de réallsation illustré de même l'empêchement de toute fuite des faisceaux d'électrons.
Figs. 1 à 3, la ligne d'électrode de grille 2 est agencée sur la surface supérieure de la couche isolante 12 (Flg. 2) et la lign inférieure. Un tel agencement permet à la ligne d'électrode de grille 22 d'être connectée à l'électrode de grille 6 tout en évitant l'électrode de focalisation 21 et d'être agencée de manière à s'étendre en direction latérale tout en croisant la ligne de cathode 23. Ceci entraîne dans le mode de réallsation illustré de même l'empêchement de toute fuite des faisceaux d'électrons.
La fabrication du dispositif à demi selon de champ du mode de réalisation illustré ainsi conçu peut être effectuée senslblement en suivant la même procédure que pour le mode de réalisatlorl décrit ci-dessus, sauf que l'ordre de formation de la ligne d'électrode de grille 2 et de la ligne de cathode 4 est inversé et que le trou de contact 24 est substitué par le trou de contact 5b. La couche résistive 3 peut être laissée sur toute la longueur d la ligne d'électrode de grille 22.
La construction décri te ci-dessus du mode de réalisation il lustré représenté sur la Fig. 4 vaut pour un bloc de l'électrode de grille 6 comme sur la Fig. 1.
Lorsque l'on souhaite avoir un affichage en couleur, présentant trois couleurs, trols blocs des couleurs respectlves sont agencés de façon adjacente les uns les autres pour former un ensemble lumineux. Les électrodes de focal i sat ion 1 entourant respectivement les électrodes de grille 6 adjacentes les unes les autres sont connectées les unes les autres par leur Ligne d ' é i ect rode s'étendant en dlrectton longitudinale. En vdrlante, des parties formant cadre de l'électrode de focallsatlon adjacentes les unes les autres sont intégrées les unes les autres pour de cette manière constituer une ligne d'électrocle qui s'étend totalement dans la direction longltlldlnale, dans laquelle des trous de forme rectangulalre dans laquelle les électrodes de grille sont agences sont formés côte-à-côte.
La partle restante du mode de réalisation illustrée peut être construite sensiblement de la même manlere que pour le mode de réalisation décrit ci-dessus en référence aux Figs. 1 et 2.
Dans le mode de réal isat ion représenté sur les Figs. 1 et 2, les émetteurs coniques 11 sont connectés électriquement par la couche résistive 3 à la ligne de cathode 4. En variante, les émetteurs coniques 11 peuvent être connectés électriquement dlrectement à la ligne de cathode 4, sans i nterposition entre eux de la couche résistive 3. Au lieu de ce la, la connexion peut être effectuée au moyen de toute couche métal Tique ainsi que de la couche résistive 3 interposée entre elles. Dans le mode de réalisation de la Fig. 4 également, la conne ion électrique établie entre les émetteurs coniques Il et la ligne de cathode 24 peut être effectuée seulement par Tes trous de contact en utilisant la couche résistive 3. En variante, la connexion électrique peut être obtenue en interposant toute couche métallique ainsi que par une cruche résistive intermédiaire.
Dans chacun des modes de réalisatlon décrits ci-dessus, l'électrode de grille est formée à une configuration rectangulaire allongée. En variante, elle peut être formée selon toute configuration appropriée différente, tell qu'une forme rectangulaire. Il n'est pas nécessairement obllgatoire que l'électrode de focallsatlon entoure complètement l'électrode de grille. Elle peut être agencée de manière à entourer partiellement i 'èlectro < le de grille, tant qu'elle empêche effl( ac ement, la fuite des faisceaux d'électrons.
La description ci -dessus d été faite en liaison avec le dispositif à émission de champ du type à haute t ens ion
I1 est évident que la présente invention peut efficacement être appliquée au dispositif à émission de champ du type à basse tension. Dans ce cas, l'électrode de focalisation est agencée pour améliorer la focal isation des faisceaux d'électrons ou commander la tension de focalisation afin de moduler la focalisation.
I1 est évident que la présente invention peut efficacement être appliquée au dispositif à émission de champ du type à basse tension. Dans ce cas, l'électrode de focalisation est agencée pour améliorer la focal isation des faisceaux d'électrons ou commander la tension de focalisation afin de moduler la focalisation.
Egalement, la descrlptlon ci-dessus a été faite en liaison avec le fait que le dispositif à émission de champ comprend l'électrode de focalisation, cependant, la présente invention peut être efficacement appliquée à la construction de toute autre électrode ou structure disposee autour de l'électrode de grille.
Ainsi que l'on peut le voir de ce qui précède, la présente invention permet à toute électrode ou structure souhaitée d'être disposée autour de l'électrode de gril le sans subir aucune rest rict ion.
L'agencement de l'électrode de focalisation autour de l'électrode de grille empêche toute fuite de falsceaux d' électrons, ce qui permet d'obtenir des faisceaux d'électrons de diamètre de point souhaité. Egalement, le dispositif à émlsslon de champ de la présente invention réduit le nombre des couches en comparaison du dispositif à émission de champ classique du type à grille à deux étages pour, de cette manière, faciliter sa fabrication.
Bien que des modes de réalisation préférés de la présente invention aient été décrits avec un certain degré de pal-tlcularisrne, en référence aux dessins, des modifications et des variations évidentes sont possibles d la lumière des enseignements ci-dessus. Il est par conséquent évident que, tout en restant dans le champ des revendications annexes, 1 ' invent i on peut être mise en oeuvre autrement que de la façon décrite spécifiquement.
Claims (4)
1. - Un dispositif à émission de champ comprenant
- une couche isolante (12) ayant une surface supérieure et une surface inférieure;
- une électrode de grille (6) agencée sur ladite surface supérieure de ladite couche isolante (12);
- des trous ménagés dans ladite couche Isolante (12) et l'électrode de grille (6), de manière à s'étendre conjointement à travers ces deux éléments;
- des émetteurs (11) agencés dans lesdits trous, respectivement;
caractérisé en ce qu'il comporte
- une ligne d'électrode de grille (2); - une J igne de cathode (4); 4)
- ladite ligne d'électrode de grille (2) étant agence sur ladite surface supérieure de ladite couche isolante < (12);
- une ligne de connexion agencée sur ladite surface inférieure de ladite couche isolante (12)i
- une premier connexion intercouche destinée d relier électriquement ladite électrode de grille (6) à ladite Ligne de connexion passant a travers elle; et
- une deuxième connexion intercouche destinée à relier électriquement ladite ligne d'électrode de grllle (2) à ladite 1 ligne de ('onnex ion passant à travers elle.
2. - Un dispositif à émission de champ tel que défini selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une électrode de focalisation (1) disposée sur ladite surface supérieure de ladite couche d'isolation, de manière à entourer ladite électrode de grille.
3. - Un dispositif à émission de champ comprenant
- une couche isolante (12) ayant une surface supérieure et une surface lnférleure;
- une électrode de grille (6) disposée sur ladite surface supérieure de ladite couche isolante (12);
- des trous ménagés dans ladite couche isolante (12) et l'électrode de grille (6), de manière à s'étendre conjointement à travers ces deux éléments;
- des émetteurs (21) agencés dans lesdits trous, respectivement;
caractérisé en ce qu' il comporte
- une ligne d'électrode de grille (2);
- une ligne de cathode (4);
- ladite ligne d'électrode de grille (2) étant agencée sur ladite surface supérieure de ladite couche isolante (12);
- ladite ligne d'électrode de grille (2) étant agencée sur ladite surface inférieure de ladite couche isolante (12);
- une première -onnexlon intercouche destinée à connecter ou relier électriquement ladite électrode de grille (6) à ladite ligne d'électrode de grille (2) passant à travers elle; et
- une deuxième connexion intercouche destinée d relier électriquement lesdits émetteurs (11) à ladite ligne d'électrode de grille (2) passant à raves elle.
4. - Un dispositif à rémission de champ selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' il comprend en outre une électrode de focalisation (1) disposée sur ladite surface supérieure de ladite couche isolante (12), de manie à entour ladite électrode de grille (6).
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