FR2797520A1 - Cellule lumineuse et procede d'emission de lumiere - Google Patents
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Abstract
Cellule lumineuse à luminosité élevée, économe en énergie, et à haute précision, comprenant une matière émettant de la lumière (12) constituée par des luminophores (2) émettant une lumière en réponse à la collision d'un faisceau d'électrons, et une unité d'émission d'électrons ayant une couche formant nanotube de carbone (18) pour libérer un faisceau d'électrons en provenance de la couche formant nanotube de carbone (18) et émettant le faisceau d'électrons pour qu'il percute les luminophores (12).
Description
<U>CELLULE LUMINEUSE ET</U> PROCEDE D'EMISSION <U>DE</U> LUMIERE La présente invention se rapporte à une cellule lumineuse, et plus particulièrement, à une cellule lumineuse qui utilise des nanotubes de carbone pour libérer un faisceau d'électrons afin de percuter les luminophores.
De nos jours, un afficheur de haute luminosité, économe en énergie, fait souvent son apparition dans de nombreuses occasions pour afficher des messages significatifs, par exemple, le tableau des scores dans un grand stade, un tableau électronique dans un lieu public, des panneaux routiers sur une autoroute, et ainsi de suite. De manière classique, un afficheur est une combinaison d'un grand nombre de cellules lumineuses. Actuellement, les cellules lumineuses servant à constituer un afficheur sont grossièrement classées en cinq catégories : l'ampoule lumineuse à incandescence, le petit tube à rayons cathodiques, l'afficheur fluorescent à haute tension, la petite lampe fluorescente, et la diode lumineuse.
L'ampoule lumineuse à incandescence utilise les principes de chauffage d'un filament pour émettre de la lumière. Parce que la température du filament, qui est fabriqué en tungstène, doit être conservée à environ 900 C à 1 500 C lorsque l'ampoule lumineuse à incandescence éclaire, l'afficheur qui est constitué par des ampoules lumineuses à incandescence consomme énormément d'énergie et ainsi le rendement énergétique est très faible. De plus, parce que l'ampoule lumineuse à incandescence peut seulement émettre une lumière blanche à jaunâtre, il va être très difficile de l'utiliser pour constituer un afficheur en couleurs.
En ce qui concerne le tube à rayons cathodiques (CRT), le CRT utilise un faisceau d'électrons afin de percuter les luminophores, par conséquent, le rendement luminescent du CRT est très élevé. En théorie, le rendement énergétique du CRT devrait être très élevé. Néanmoins, les électrons dans un CRT sont produits par chauffage d'une cathode chaude formée en revêtant un oxyde, qui libère facilement des électrons, par exemple de l'oxyde de baryum, par une surface de métal. Tandis que la cathode chaude est chauffée, l'oxyde est susceptible de libérer des électrons chauds. Parce que le canon à électrons qui est utilisé pour produire des électrons est une source ponctuelle d'électrons, la température et le courant du canon à électrons doivent être amplifiés afin d'obtenir une densité supérieure d'électrons. Ainsi, pour une cellule lumineuse à laquelle on demande d'être très lumineuse, la durée de vie du canon à électrons va inévitablement être réduite, et la consommation de courant va être augmentée en conséquence. D'un autre côté, parce que la taille d'un CRT est assez énorme, il n'est pas approprié pour constituer un afficheur à haute précision. En outre, l'afficheur à CRT consomme beaucoup d'énergie. Par exemple, la consommation d'énergie d'un afficheur à CRT de 25 m x 40 m s'élève à 2 000 kW. Bien que la consommation d'énergie d'un petit CRT soit seulement égale à dix pour cent de celle de l'ampoule lumineuse à incandescence, la source ponctuelle d'électrons va avoir pour conséquence un faible rendement luminescent.
L'afficheur fluorescent à haute tension (HVVFD) est similaire au CRT sauf que la source ponctuelle d'électrons est remplacée par une source linéaire d'électrons. La source linéaire d'électrons est formée en revêtant un oxyde, qui libère facilement des électrons, par un fil de tungstène. Parce que la source linéaire d'électrons peut émettre de nombreux électrons afin de percuter les luminophores, l'inconvénient d'une consommation d'énergie élevée de l'afficheur à CRT peut être supprimé de manière significative. De plus, comme l'HVVFD peut intégrer trois couleurs de base - rouge, vert et bleu, dans une seule cellule, il est plus approprié qu'un CRT pour constituer un afficheur en couleurs ayant une définition élevée.
Cependant, bien que l'HVVFD soit bien meilleur que le CRT, la structure d'un HVVFD est assez complexe et il n'est pas facile de le fabriquer. En outre, il va consommer une grande quantité d'énergie lors du chauffage du filament de tungstène. Par exemple, la consommation d'énergie d'un afficheur à HVVFD ayant une taille de 25 m x 40 m s'élève à environ 1 000 kW.
La petite lampe fluorescente qui utilise un rayonnement ultraviolet pour exciter les luminophores peut également être utilisée pour constituer un afficheur. Malheureusement, les couleurs de la lampe fluorescente actuelle sont en assez petit nombre, et sa taille est difficile à faire chuter au-dessous de 1 ligne/mm. Par conséquent, il est quelque peu difficile de l'utiliser pour constituer un afficheur précis.
Une diode lumineuse (LED) a été largement utilisée sur un grand afficheur jusqu'ici. Bien que des LED rouges, vertes et bleues aient été développées jusqu'ici, les LED rouges et bleues de haute luminosité ne sont pas faciles à fabriquer, et le rendement luminescent des LED n'est pas comparable à celui de la lampe fluorescente. En plus de l'inconvénient d'un faible rendement luminescent, la LED a un gros problème d'angle de vision et ainsi il ne va pas être approprié de l'utiliser pour constituer un grand afficheur.
Pour conclure, la cellule lumineuse classique a les inconvénients suivants (a) faible rendement luminescent, (b) consommation d'énergie élevée, et (c) faible définition.
Après analyse des cellules lumineuses actuelles, on peut trouver que le rendement luminescent en utilisant les électrons pour percuter les luminophores est supérieur à celui qui utilise d'autres techniques d'émission de lumière. En conséquence, le petit CRT a un meilleur rendement luminescent que l'ampoule lumineuse à incandescence, la diode lumineuse, et ainsi de suite, cependant, l'approche de produire des électrons par chauffage est la contribution majeure à la consommation de courant dans un petit CRT ou un HVVFD. Si on le souhaite, pour réduire la consommation de courant, une cathode froide va être le meilleur choix pour produire des électrons dans une cellule lumineuse.
En 1995, Rinzler a d'abord découvert qu'un nanotube de carbone, qui est composé de matière de carbone, peut libérer des électrons, dans "A simple and robust électron beam source from carbon nanotubes" par Philips G. Collins et A. Zettl, Appl., Phys. Lett., 69 (13), pages 1969 à 1971, 1996. En 1997, Wang et al., ont découvert qu'un nanotube de carbone peut libérer de nombreux électrons sous un faible champ électrique, tel que 0,8 V/pm, dans "Field émission from nanotube bundle emitters at low fields" par Q. H. Wang, T. D. Corrigan, J. Y. Dai, R. P. H. Chang, et A. R. Krauss, Appl., Phys. Lett., 70 (24), pages 3308 à 3310, 1997. En conséquence, une cellule lumineuse à luminosité élevée, économe en énergie, et à précision élevée, peut être réalisée en combinant un nanotube de carbone à faible champ électrique à des luminophores. La cellule lumineuse réalisée de ce fait peut être utilisée pour constituer un afficheur monochrome ou en couleurs pour afficher des textes statiques et/ou une image dynamique portant un message, sur un tableau électronique.
Par conséquent, le demandeur a essayé de développer une cellule lumineuse en utilisant un nanotube de carbone en tant que source d'électrons pour produire des électrons qui doivent percuter les luminophores pour parvenir à une émission de lumière.
Un objectif de la présente invention est de proposer une cellule lumineuse à luminosité élevée, à faible consommation de courant, et à rendement luminescent élevé.
Un autre objectif de la présente invention est de proposer un procédé pour émettre de la lumière.
La cellule lumineuse est configurée pour comprendre une matière lumineuse qui peut émettre de la lumière en réponse à la collision d'un faisceau d'électrons, et une unité d'émission d'électrons ayant une couche formant nanotube de carbone en tant que source d'électrons pour libérer un faisceau d'électrons et pour émettre le faisceau d'électrons afin de percuter la matière émettant de la lumière.
De préférence, la matière émettant de la lumière est faite de luminophores.
Selon la présente invention, la cellule lumineuse comprend de plus un panneau pour fixer la matière émettant de la lumière à cette dernière.
Selon la présente invention, l'unité d'émission d'électrons comprend un substrat ayant une couche linéaire conductrice formée sur ce dernier pour former la couche formant nanotube de carbone sur la couche linéaire conductrice.
De préférence, le substrat est un substrat de verre ou un substrat de céramique.
Selon la présente invention, la cellule lumineuse comprend de plus une pièce d'écartement en verre pour séparer le panneau du substrat. Selon la présente invention, une matrice noire est disposée de plus de façon adjacente par rapport à la matière émettant de la lumière pour améliorer le contraste.
De plus, une couche d'aluminium est fixée à la surface de la matière émettant de la matière et à la matrice noire pour améliorer la réflexion.
Selon la présente invention, l'unité d'émission d'électrons comprend de plus une électrode de commande formée au-dessus de la couche formant nanotube de carbone pour commander le faisceau d'électrons afin de percuter la matière émettant de la lumière à une adresse spécifique.
De préférence, le faisceau d'électrons est émis en appliquant un champ électrique ayant une intensité de 0,8 V/um au faisceau d'électrons pour accélérer le faisceau d'électrons.
La présente invention se rapporte également à un processus simplifié de fabrication de l'unité d'émission de lumière, comprenant les étapes suivantes : (a) la formation de la couche formant nanotube de carbone sur le substrat ayant la couche linéaire conductrice formée sur ce dernier, (b) la formation d'une couche diélectrique sur la couche formant nanotube de carbone, (c) la formation d'une couche conductrice sur la couche diélectrique, (d) la formation d'une couche protectrice sur la couche conductrice, (e) le transfert d'un motif sur la couche protectrice, (f) l'enlèvement d'une partie de la couche protectrice selon le motif, (g) l'enlèvement des parties de la couche diélectrique et de la couche conductrice non recouvertes par la couche protectrice, et (h) l'arrachement de la couche protectrice résiduelle.
Comme variante, la couche formant nanotube de carbone est formée par un processus d'impression.
De préférence, la couche diélectrique est faite d'une matière isolante, telle que du verre ou de la céramique.
Selon la présente invention, la couche diélectrique est formée par un processus d'impression. Selon la présente invention, la couche conductrice est faite d'argent, de nickel ou de platine.
Selon la présente invention, la couche conductrice est formée par un processus d'impression ou par un processus d'évaporation.
De préférence, la couche protectrice est faite de photorésist et est formée sur la couche conductrice par un processus d'application par centrifugation.
De préférence, le motif est transféré sur la couche protectrice par un processus de gravure, et comme variante, par un processus d'impression.
Selon la présente invention, les parties de la couche diélectrique et de la couche conductrice non recouvertes par la couche protectrice sont retirées par un processus de sablage.
Selon la présente invention, différentes structures d'électrode de commande sont prévues. L'électrode de commande peut être un conducteur réticulaire, une couche de métal ayant une couche isolante formée sur cette dernière, une couche isolante ayant une couche de métal formée sur cette dernière, une couche isolante formée entre une première couche de métal et une seconde couche de métal, ou une première couche isolante formée entre une première couche de métal et une deuxième couche de métal et une deuxième couche de métal formée entre la deuxième couche de métal et une troisième couche de métal.
Selon la présente invention, différents mécanismes d'adressage pour la cellule lumineuse sont également prévus. Un mécanisme d'adressage particulier est celui dans lequel la coordonnée x et la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière sont déterminées par la couche formant nanotube de carbone ayant un circuit de commande relié à cette dernière. Un autre mécanisme d'adressage est celui dans lequel la coordonnée x (coordonnée y) de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche de métal de l'électrode de commande et la coordonnée y (coordonnée x) de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche formant nanotube de carbone. Autrement, la coordonnée x de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la première couche de métal de l'électrode de commande et 1a coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la seconde couche de métal de l'électrode de commande.
Selon la présente invention, la totalité de la cellule lumineuse est enfermée dans un environnement sous vide.
Un autre aspect de la présente invention est un procédé d'émission de lumière, comprenant les étapes suivantes : la présence d'une matière émettant de la lumière qui peut émettre une lumière en réponse à la collision d'un faisceau d'électrons, la présence d'une unité d'émission de lumière ayant une couche formant nanotube de carbone en tant que source d'électrons pour libérer un faisceau d'électrons, et l'émission du faisceau d'électrons afin de percuter la matière émettant une lumière.
Selon un autre aspect de la présente invention, la matière émettant de la lumière est faite de luminophores.
De préférence, le faisceau d'électrons est émis en appliquant un champ électrique ayant une intensité de 0,8 V/pm au faisceau d'électrons pour accélérer le faisceau d'électrons.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre lorsque prise en relation avec les dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue schématique représentant un mode de réalisation de la cellule lumineuse selon la présente invention ; les figures 2 (a) à 2 (g) sont des vues schématiques représentant le processus de fabrication d'une unité d'émission d'électrons selon la présente invention ; la figure 3 est une vue schématique représentant un autre mode de réalisation de la cellule lumineuse selon la présente invention ; la figure 4 est une vue schématique décrivant la mise en application du mécanisme d'adressage de la cellule lumineuse selon la présente invention ; les figures 5 (a) à 5 (e) sont des vues schématiques représentant différentes structures d'électrode de commande de la cellule lumineuse selon la présente invention ; et les figures 6 (a) à 6 (c) sont des vues schématiques représentant différents mécanismes d'adressage de la cellule lumineuse selon la présente invention.
On va d'abord se référer à la figure 1 qui représente un mode de réalisation représentatif de la cellule lumineuse selon la présente invention. Trois piles de luminophores 12, chacune de couleur rouge, vert et bleu, sont fixées au panneau 13. La matrice noire (BM) 11 est disposée de façon adjacente par rapport à chaque pile de luminophores pour améliorer le contraste, et une couche d'aluminium 14 est fixée à la surface de la matrice noire 11 et aux luminophores 12 pour améliorer la réflexion. Le substrat 17 est un substrat de verre ou un substrat de céramique ayant une couche linéaire conductrice 19 formée sur ce dernier. Une couche formant nanotube de carbone 18 est formée sur la couche linéaire conductrice 19, et une électrode de commande 16, qui est faite d'un conducteur réticulaire, est étendue entre la couche formant nanotube de carbone 18 et le panneau 13. Le panneau 13 et le substrat 17 sont séparés par la pièce d'écartement en verre 15. La totalité de la cellule lumineuse est enfermée dans un environnement sous vide.
Prenant en considération la particularité du nanotube de carbone, aussi longtemps qu'un champ électrique faible, par exemple de 0,8 V/um, est appliqué entre l'électrode de commande 16 et la couche formant nanotube de carbone 18, de nombreux électrons peuvent être libérés de la couche formant nanotube de carbone 18. Tandis qu'une haute tension, par exemple 5 000 V, est appliquée au panneau 13, de sorte que le panneau 13 agit en tant qu'anode, les électrons libérés sont accélérés pour pénétrer à travers l'électrode de commande réticulaire 16 et vont percuter les luminophores 12. La couche linéaire conductrice 19 peut être prise en tant que commutateur de commande pour commander si les nanotubes de carbone 18 émettent ou non des électrons à cause de la tension appliquée. Donc, un grand afficheur en couleurs peut être réalisé en combinant un grand nombre de cellules lumineuses de la présente invention.
Comme on l'a précédemment examiné, le nanotube de carbone peut libérer de nombreux électrons à un faible champ électrique, les difficultés rencontrées avec le CRT et l'HVVFD peuvent être surmontées de manière significative. De même, les trois couleurs de base bien connues, rouge, vert, bleu, peuvent être intégrées dans une seule cellule lumineuse. En conséquence, la cellule lumineuse peut être appliquée pour constituer un tableau électronique multicolore, économe en énergie.
L'unité d'émission d'électrons dans ce mode de réalisation comprend l'électrode de commande 16 et la couche formant nanotube de carbone 18 formée sur la couche linéaire conductrice 19. Au lieu d'étendre une électrode de commande 16 réalisée de façon indépendante au-dessus de la couche formant nanotube de carbone 18, un processus simplifié de fabrication pour l'unité d'émission d'électrons peut être développé pour résoudre la difficulté de l'alignement de couches multiples. La procédure du processus de fabrication pour l'unité d'émission d'électrons est représentée aux figures 2 (a) à 2 (g) et est décrite étape par étape ci-dessous 1. Impression d'une couche formant nanotube de carbone 62 sur un substrat de verre ou un substrat de céramique 61, une couche linéaire conductrice étant formée sur ce dernier.
2. Impression d'une matière isolante ou d'une matière diélectrique, telle que du verre, sur la couche formant nanotube de carbone 62 pour agir en tant que couche diélectrique 63.
3. Impression d'une couche conductrice 64, telle que de l'argent, du nickel, ou du platine sur la couche diélectrique 63 par un processus d'impression ou un processus d'évaporation pour agir en tant qu'électrode de commande.
4. Formation d'une couche protectrice 65, telle que du photorésist, sur la couche conductrice 64 par un processus de revêtement par centrifugation.
5. Transfert d'un motif sur la couche protectrice par un processus de gravure et par un processus d'impression.
6. Enlèvement d'une partie de la couche protectrice 65 selon le motif transféré.
7. Enlèvement des parties non recouvertes 651 de la couche conductrice et de la couche diélectrique par un processus de sablage.
8. En dernier lieu, arrachement de la couche protectrice résiduelle 65.
L'unité d'émission d'électrons finie est représentée à la figure 2 (g). La couche formant nanotube de carbone 62 est séparée de l'électrode de commande 64 par une couche diélectrique 63. Ainsi, l'électrode de commande peut être réalisée en même temps que la couche formant nanotube de carbone selon un processus de fabrication simple, et la difficulté de l'alignement de couches multiples peut être surmontée avec facilité.
On se réfère maintenant à la figure 3 qui représente un autre mode de réalisation de la cellule lumineuse selon la présente invention. I1 est important de noter que la structure d'électrode de commande est représentée par un schéma simplifié sur le côté de gauche de la figure 3. La structure d'électrode de commande de ce mode de réalisation comprend une première couche de métal 221, une couche isolante 223, et une seconde couche de métal 222. Lorsque le faisceau d'électrons est accéléré par le champ électrique appliqué et est sur le point de pénétrer à travers l'électrode de commande 16, seuls les électrons à une adresse spécifique peuvent pénétrer dans le trou traversant 224 de l'électrode de commande 16 et percuter les luminophores 12. La réalisation du mécanisme d'adressage est décrite à la figure 4.
On se réfère maintenant à la figure 4. Quand une tension positive est appliquée aux lignes conductrices 21 de la couche linéaire conductrice sur le substrat, la totalité de la ligne conductrice peut émettre des électrons. Cependant, seulement lorsque la seconde couche de métal 31 reçoit également une tension positive, les électrons émis peuvent pénétrer à travers l'électrode de commande et percuter les luminophores pour émettre une lumière. I1 est évident que la coordonnée x de l'adresse pour que le faisceau d'électrons pénètre à travers l'électrode de commande est déterminée par la couche linéaire de métal sur le substrat, et la coordonnée y est déterminée par la seconde couche de métal de l'électrode de commande.
Les figures 5 (a) à 5 (e) représentent différentes structures d'électrode de commande de la cellule lumineuse selon la présente invention. La figure 5 (a) est un prototype de la structure d'électrode de commande, qui est faite d'un conducteur réticulaire 40. Une électrode de commande de ce type peut être appliquée à condition qu'il n'y ait pas besoin de paramétrer l'adresse d'émission de lumière ou que l'adresse d'émission de lumière soit déterminée par la cathode. L'électrode de commande représentée à la figure 5 (b) comprend une couche de métal 41 et une couche isolante 42, et l'adresse d'émission de lumière est commandée par la couche de métal 41. La structure de l'électrode de commande de la figure 5 (c) est la même que la structure de l'électrode de commande de la figure 5 (b), sauf que les positions relatives de la couche de métal 41 et de la couche isolante 42 sont échangées. La structure de l'électrode de commande de la figure 5 (d) est une variante de conception de la structure de l'électrode de commande de la figure 5 (b) et de la figure 5 (c), laquelle comprend une première couche de métal 411, une couche isolante 42, et une seconde couche de métal 412. La coordonnée x de l'adresse d'émission de lumière est déterminée par la première couche de métal 411 et la coordonnée y de l'adresse d'émission de lumière est déterminée par la seconde couche de métal 412. La structure de l'électrode de commande de la figure 5 (e) est une conception modifiée de la structure de l'électrode de commande de la figure 5 (d), laquelle comprend une première couche de métal 411, une première couche isolante 421, une deuxième couche de métal 412, une seconde couche isolante 422, et une troisième couche de métal 413. Le mécanisme d'adressage de la figure 5 (e) est le même que celui de la figure 5 (d). En ce qui concerne la fonction de la troisième couche de métal 413, elle est utilisée pour focaliser la lumière émise sur un point.
Les figures 6 (a) à 6 (c) représentent trois mécanismes d'adressage pour la cellule lumineuse selon la présente invention. La figure 6 (a) représente un mécanisme d'adressage d'électrode de commande. La première couche de métal 521 de l'électrode de commande détermine la coordonnée x de l'adresse d'émission de lumière, tandis que la seconde couche de métal 523 de l'électrode de commande détermine la coordonnée y de l'adresse d'émission de lumière. Le faisceau d'électrons émis peut pénétrer, de manière sélective, à travers l'électrode de commande à une adresse spécifique qui est déterminée par la première couche de métal 521 et par la seconde couche de métal 522 et ensuite percuter les luminophores.
La figure 6 (b) représente un autre mécanisme d'adressage d'électrode de commande pour la cellule lumineuse selon la présente invention. La couche de métal 525 de l'électrode de commande détermine la coordonnée x (coordonnée y) de l'adresse d'émission de lumière, et la couche formant nanotube de carbone 511 détermine la coordonnée y (coordonnée x) d'émission de lumière. La figure 6 (c) représente un mécanisme d'adressage de cathode pour la cellule lumineuse selon la présente invention. L'adresse d'émission de lumière est déterminée par la couche formant nanotube de carbone 51 au moyen d'un circuit de commande 56 relié à cette dernière. Le circuit de commande 56 code le signal de commande S et ensuite commande les nanotubes de carbone spécifiques 511 pour qu'ils libèrent des électrons. Les électrons libérés vont être accélérés par le champ électrique appliqué pour pénétrer dans l'électrode de commande 52 et percuter les luminophores 53 pour émettre une lumière.
En résumé, la cellule lumineuse de la présente invention utilise le nanotube de carbone pour libérer des électrons à un faible champ électrique, et émet les électrons de façon à percuter les luminophores, par conséquent, elle peut avoir les caractéristiques d'un rendement luminescent élevé, d'une faible consommation d'énergie, et d'une définition élevée. En conséquence, elle est appropriée pour une utilisation en tant que constituant d'un grand afficheur.
Bien que la présente invention ait été décrite et représentée de façon détaillée, on comprendra clairement qu'elle l'ait été à titre de représentation et d'exemple uniquement, et non à titre limitatif, et que l'esprit et l'étendue de la présente invention sont seulement limités par les termes des revendications annexées.
Claims (46)
1. Cellule lumineuse, caractérisée en ce qu'elle comprend une matière émettant de la lumière (12) qui peut émettre une lumière en réponse à la collision d'un faisceau d'électrons ; et une unité d'émission d'électrons ayant une couche formant nanotube de carbone (18) en tant que source d'électrons pour libérer un faisceau d'électrons et pour émettre le faisceau d'électrons de façon à percuter la matière émettant de la lumière (12).
2. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière émettant de la lumière est constituée de luminophores (12).
3. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un panneau (13) pour fixer la matière émettant de la lumière (12) à ce dernier.
4. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité d'émission d'électrons comprend un substrat (17) ayant une couche linéaire conductrice (19) formée sur ce dernier pour former la couche formant nanotube de carbone (18) sur la couche linéaire conductrice (19).
5. Cellule lumineuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le substrat (17) est un substrat de verre.
6. Cellule lumineuse selon la revendication 4, caractérisée en ce que le substrat (17) est un substrat de céramique.
7. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus une pièce d'écartement (15) pour séparer le panneau (13) du substrat (17).
8. Cellule lumineuse selon la revendication 7, caractérisée en ce que la pièce d'écartement (15) est faite de verre.
9. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus une matrice noire (11) disposée de façon adjacente par rapport à la matière émettant de la lumière (12) pour améliorer le contraste.
10. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus une couche de métal (14) fixée à la surface de la matière émettant de la lumière (12) et de la matrice noire (11) pour améliorer la réflexion.
11. Cellule lumineuse selon la revendication 10, caractérisée en ce que la couche de métal (14) est faite en aluminium.
12. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité d'émission de lumière comprend de plus une électrode de commande (16) formée au-dessus de la couche formant nanotube de carbone (18) pour commander le faisceau d'électrons pour qu'il percute la matière émettant de la lumière (12) à une adresse spécifique.
13. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que le faisceau d'électrons est émis en appliquant un champ électrique au faisceau d'électrons pour accélérer le faisceau d'électrons.
14. Cellule lumineuse selon la revendication 13, caractérisée en ce que le champ électrique a une intensité de 0,8 V/um.
15. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité d'émission d'électrons est formée par les étapes suivantes la formation d'une couche formant nanotube de carbone (62) sur un substrat (61) ayant une couche linéaire conductrice formée sur ce dernier ; la formation d'une couche diélectrique (63) sur la couche formant nanotube de carbone (62) ; la formation d'une couche conductrice (64) sur la couche diélectrique (63) ; la formation d'une couche protectrice (65) sur la couche conductrice (64) ; le transfert d'un motif sur la couche protectrice (65) ; l'enlèvement d'une partie de la couche protectrice (65) selon le motif ; l'enlèvement des parties de la couche diélectrique (63) et de la couche conductrice (64) non recouvertes par la couche protectrice (65) ; et l'arrachement de la couche protectrice résiduelle (65).
16. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que la couche formant nanotube de carbone (62) est formée par un processus d'impression.
17. Cellule lumineuse selon les revendications 15 et 16, caractérisée en ce que la couche diélectrique (63) est formée d'une matière isolante.
18. Cellule lumineuse selon les revendications 15 à 17, caractérisée en ce que 1a matière isolante est du verre.
19. Cellule lumineuse selon les revendications 15 à 18, caractérisée en ce que la matière isolante est de la céramique.
20. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que la couche diélectrique (63) est formée par un processus d'impression.
21. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que la couche conductrice (64) est faite d'une matière sélectionnée dans le groupe constitué par l'argent, le nickel, et le platine.
22. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que la couche conductrice (64) est formée par un processus d'impression.
23. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que 1a couche conductrice (64) est formée par un processus d'évaporation.
24. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que la couche protectrice (65) est faite de photorésist.
25. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que la couche protectrice (65) est formée par un processus de revêtement par centrifugation.
26. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que le motif est transféré sur la couche protectrice (65) par un processus de gravure.
27. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que le motif est transféré sur la couche protectrice (65) par un processus d'impression.
28. Cellule lumineuse selon la revendication 15, caractérisée en ce que les parties de la couche diélectrique (63) et de la couche conductrice (64) non recouvertes par la couche protectrice sont retirées par un processus de sablage.
29. Cellule lumineuse selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'électrode de commande (16) comprend un conducteur réticulaire.
30. Cellule lumineuse selon la revendication 29, caractérisée en ce que la coordonnée x et la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche formant nanotube de carbone (51) au moyen d'un circuit de commande (56) relié à cette dernière.
31. Cellule lumineuse selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'électrode de commande (16) comprend une couche isolante (42) et une couche de métal (41) formée sur cette dernière.
32. Cellule lumineuse selon la revendication 31, caractérisée en ce que la coordonnée x de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche de métal (525) et la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche formant nanotube de carbone (511).
33. Cellule lumineuse selon la revendication 31, caractérisée en ce que la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche de métal (525) et la coordonnée x de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche formant nanotube de carbone (511).
34. Cellule lumineuse selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'électrode de commande comprend une couche de métal (41) et une couche isolante (42) formées sur cette dernière.
35. Cellule lumineuse selon la revendication 34, caractérisée en ce que la coordonnée x de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche de métal (525) et la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche formant nanotube de carbone (511).
36. Cellule lumineuse selon la revendication 34, caractérisée en ce que la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche de métal (525) et la coordonnée x de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la couche formant nanotube de carbone (511).
37. Cellule lumineuse selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'électrode de commande comprend une couche isolante (42) formée entre une première couche de métal (411) et une seconde couche de métal (412).
38. Cellule lumineuse selon la revendication 37, caractérisée en ce que la coordonnée x de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la première couche de métal (521) et la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la seconde couche de métal (523).
39. Cellule lumineuse selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'électrode de commande comprend une première couche isolante (421) formée entre une première couche de métal (4l1) et une deuxième couche de métal (412), et une seconde couche isolante (422) formée entre la deuxième couche de métal (412) et une troisième couche de métal (413).
40. Cellule lumineuse selon la revendication 39, caractérisée en ce que la coordonnée x de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la première couche de métal (521) et la coordonnée y de l'adresse spécifique d'émission de lumière est déterminée par la seconde couche de métal (523).
41. Cellule lumineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cellule lumineuse est enfermée dans un environnement sous vide.
42. Procédé d'émission de lumière, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes la présence d'une matière émettant de la lumière (12) qui peut émettre une lumière en réponse à la collision d'un faisceau d'électrons, la présence d'une unité d'émission de lumière ayant une couche formant nanotube de carbone (18) en tant que source d'électrons pour libérer un faisceau d'électrons ; et l'émission du faisceau d'électrons afin de percuter la matière émettant une lumière (12).
43. Procédé selon la revendication 42, caractérisé en ce que la matière émettant de la lumière (12) est constituée par des luminophores (12).
44. Procédé selon la revendication 42, caractérisé en ce que le faisceau d'électrons est émis en appliquant un champ électrique au faisceau d'électrons pour accélérer le faisceau d'électrons.
45. Procédé selon les revendications 43 et 44, caractérisé en ce que le champ électrique a une intensité de 0,8 V/um.
46. Dispositif sensiblement tel que décrit jusqu'à présent en se référant aux dessins annexés tels que représentés.
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| CN100395172C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-06-18 | 清华大学 | 一种基于宏观长单壁或双壁碳纳米管束的负光控电导器件 |
| CN100395173C (zh) * | 2004-12-24 | 2008-06-18 | 清华大学 | 一种基于宏观长多壁碳纳米管束的正光控电导器件 |
| JP6248055B2 (ja) * | 2015-01-20 | 2017-12-13 | ノリタケ伊勢電子株式会社 | 真空管 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0854493A1 (fr) * | 1997-01-16 | 1998-07-22 | International Business Machines Corporation | Cathode pour un dispositif d'affichage |
| US5872422A (en) * | 1995-12-20 | 1999-02-16 | Advanced Technology Materials, Inc. | Carbon fiber-based field emission devices |
| EP0905737A1 (fr) * | 1997-09-30 | 1999-03-31 | Ise Electronics Corporation | Source émettrice d'électrons et procédé de fabrication |
| EP0989579A2 (fr) * | 1998-09-21 | 2000-03-29 | Lucent Technologies Inc. | Dispositif comprenant une structure à effet de champ avec nanotube de charbon et procédé de fabrication |
| EP1020888A1 (fr) * | 1999-01-11 | 2000-07-19 | Matsushita Electronics Corporation | Encre à carbone, élément émetteur d'électrons, procédé de fabrication d'un élément émetteur d'électrons et appareil de formation d'images |
| EP1061555A1 (fr) * | 1999-06-18 | 2000-12-20 | Iljin Nanotech Co., Ltd. | Source de lumière blanche à nanotubes de carbone et procédé de fabrication |
| FR2796489A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-19 | Samsung Sdi Co Ltd | Dispositif d'affichage a emission de champ comportant un film de nanotube en carbone en tant qu'emetteurs |
| EP1073090A2 (fr) * | 1999-07-27 | 2001-01-31 | Iljin Nanotech Co., Ltd. | Dispositif d'affichage à émission de champ utilisant des nanotubes de carbone, et procédé de fabrication |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3891440A (en) * | 1973-11-02 | 1975-06-24 | Gte Sylvania Inc | Process for fabricating a color cathode ray tube screen structure incorporating optical filter means therein |
| DE69507874T2 (de) * | 1994-12-26 | 1999-07-29 | Toshiba Kawasaki Kk | Bildschirm und Verfahren zur Herstellung desselben |
| WO1996042101A1 (fr) * | 1995-06-12 | 1996-12-27 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne | Source d'electrons et ses applications |
| US6064148A (en) * | 1997-05-21 | 2000-05-16 | Si Diamond Technology, Inc. | Field emission device |
| TW432419B (en) * | 1998-06-18 | 2001-05-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electron emitting element, electron emitting source, image display, and method for producing them |
| US6232706B1 (en) * | 1998-11-12 | 2001-05-15 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Self-oriented bundles of carbon nanotubes and method of making same |
| US6250984B1 (en) * | 1999-01-25 | 2001-06-26 | Agere Systems Guardian Corp. | Article comprising enhanced nanotube emitter structure and process for fabricating article |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5872422A (en) * | 1995-12-20 | 1999-02-16 | Advanced Technology Materials, Inc. | Carbon fiber-based field emission devices |
| EP0854493A1 (fr) * | 1997-01-16 | 1998-07-22 | International Business Machines Corporation | Cathode pour un dispositif d'affichage |
| EP0905737A1 (fr) * | 1997-09-30 | 1999-03-31 | Ise Electronics Corporation | Source émettrice d'électrons et procédé de fabrication |
| EP0989579A2 (fr) * | 1998-09-21 | 2000-03-29 | Lucent Technologies Inc. | Dispositif comprenant une structure à effet de champ avec nanotube de charbon et procédé de fabrication |
| EP1020888A1 (fr) * | 1999-01-11 | 2000-07-19 | Matsushita Electronics Corporation | Encre à carbone, élément émetteur d'électrons, procédé de fabrication d'un élément émetteur d'électrons et appareil de formation d'images |
| EP1061555A1 (fr) * | 1999-06-18 | 2000-12-20 | Iljin Nanotech Co., Ltd. | Source de lumière blanche à nanotubes de carbone et procédé de fabrication |
| FR2796489A1 (fr) * | 1999-07-16 | 2001-01-19 | Samsung Sdi Co Ltd | Dispositif d'affichage a emission de champ comportant un film de nanotube en carbone en tant qu'emetteurs |
| EP1073090A2 (fr) * | 1999-07-27 | 2001-01-31 | Iljin Nanotech Co., Ltd. | Dispositif d'affichage à émission de champ utilisant des nanotubes de carbone, et procédé de fabrication |
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