FR2902574A1 - Cathodic element for field emission display type image display panel, has control electrodes supplied with respective voltages and comprising conductor elements, where voltage of one electrode is less than voltage of another electrode - Google Patents

Cathodic element for field emission display type image display panel, has control electrodes supplied with respective voltages and comprising conductor elements, where voltage of one electrode is less than voltage of another electrode Download PDF

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FR2902574A1
FR2902574A1 FR0655527A FR0655527A FR2902574A1 FR 2902574 A1 FR2902574 A1 FR 2902574A1 FR 0655527 A FR0655527 A FR 0655527A FR 0655527 A FR0655527 A FR 0655527A FR 2902574 A1 FR2902574 A1 FR 2902574A1
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control electrode
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cathodo
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Jean Luc Ricaud
Michel Lefort
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Abstract

The element (1`) has a set of cathodo-emissive studs (41-43) distributed in three rows (L`1-L`3) and electrically connected to a cathode electrode (3`). Two control electrodes (5, 6) comprise respective conductor elements (51, 52, 61, 62), in which the distance between the elements (51, 52) is greater than the distance between the elements (61, 62). The electrodes (5, 6) are supplied with respective voltages (V5`, V6), where the voltage (V5`) is less than the voltage (V6). The rows are intercalated between respective conductor elements (51, 52, 61, 62) of the control electrodes. An independent claim is also included for a method for displaying an image using a field emission display.

Description

En référence à la figure 3 qui concerne l'art antérieur, l'inventionWith reference to FIG. 3 which relates to the prior art, the invention

concerne un élément cathodique 1 comprenant un substrat cathodique 2, une électrode de cathode 3, une pluralité de plots cathodo-émissifs 41, 42, 43 qui sont répartis en au moins trois lignes L1, L2, L3 et qui sont reliés électriquement à l'électrode de cathode 3, et une électrode de commande 5 comprenant des éléments conducteurs disposés de manière à ce que chaque ligne L1, L2, L3 de plots cathodo-émissifs 41, 42, 43 soit intercalée entre deux éléments conducteurs adjacents de l'électrode de commande 5. De tels éléments cathodiques servent notamment, lorsqu'ils sont associés à des éléments anodiques, à former des émetteurs cathodoluminescents ; de tels émetteurs cathodoluminescents, disposés matriciellement en lignes et en colonnes, servent notamment à former des panneaux d'affichage d'image dits à effet de champ (FED ou Field Emission Display en langue anglaise). L'ensemble des éléments cathodiques des émetteurs cathodoluminescents de chaque colonne partage alors la même électrode de cathode (ou, la même électrode de commande), et l'ensemble des éléments cathodiques des émetteurs cathodoluminescents de chaque ligne partage alors la même électrode de commande (ou, respectivement, la même électrode de cathode). Un panneau d'affichage d'image de type FED comprend un panneau avant anodique et un panneau arrière cathodique ménageant entre eux un espace cathodique généralement sous vide. Le panneau avant anodique d'un FED comprend généralement un substrat anodique, une électrode d'anode commune, et des plots de matériaux cathodoluminescents ; on trouve un plot cathodoluminescent en face de chaque élément cathodique. Le panneau arrière cathodique d'un FED comprend généralement, superposés dans cet ordre, un substrat cathodique, un réseau d'électrodes de cathode, une couche d'isolation électrique, et un réseau d'électrodes de commande. Chaque émetteur cathodoluminescent est donc une triode dont la troisième électrode est l'électrode d'anode. Les électrodes de cathode supportent des plots cathodo- émissifs, formés par exemple d'un groupe de micro-pointes ou de nano-tubes carbone ; chaque élément cathodique comprend donc une pluralité de plots cathodo-émissifs ; chaque plot cathodo-émissif est exposé à l'espace cathodique au travers d'une ouverture pratiquée dans l'électrode de commande et dans la couche d'isolation électrique ; lorsque, comme illustré à la figure 3, les plots cathodo-émissifs de chaque élément cathodique sont répartis en plusieurs lignes, cette ouverture correspond à une rainure par ligne. Les plots cathodo-émissifs 41, 42, 43 sont généralement situés dans la partie centrale de chaque rainure. Pour l'affichage d'image, on génère au sein de chaque triode ou émetteur cathodo-luminescent, entre l'électrode d'anode et l'électrode de cathode, un champ électrique qui permet l'extraction d'électrons de la pluralité de plots cathodo-émissifs de cet émetteur ; sous l'effet du bombardement électronique du plot cathodo-luminescent de cet émetteur, l'émetteur émet de la lumière de manière à afficher un pixel ou un sous-pixel de l'image à afficher. Un pixel est un élément d'image alors qu'un sous-pixel est un élément d'image dans une couleur primaire spécifique. La figure 1 représente schématiquement une portion d'élément cathodique classique de l'art antérieur, à savoir un plot cathodo-émissif 42 déposé sur une électrode de cathode 3 au fond d'une rainure pratiquée dans la couche d'isolation électrique 7 et dans un élément conducteur d'une électrode de commande 5 ; en fonctionnement, en appliquant une tension de commande V5 supérieure à la tension de cathode V3 (qui par exemple, comme dans la Figure 1, est nulle lorsque le sous-pixel auquel appartient cet élément cathodique est allumé), on a constaté que le champ électrique généré au sein de chaque plot cathodo-émissif 42 possédait une composante latérale importante, ce qui tend à faire diverger le faisceau d'électrons F émis par ce plot, comme représenté à la figure 1, ce qui provoque un élargissement du spot lumineux généré sur le panneau avant anodique ; globalement, cet élargissement des spots lumineux nuit à la qualité de l'affichage des images en dégradant la luminance et parfois en dégradant la pureté des couleurs primaires. Une solution communément employée dans l'art antérieur pour réduire la divergence des faisceaux d'électrons consiste à réduire les dimensions des plots cathodo-émissifs ; un inconvénient de cette solution est qu'elle requiert la mise en oeuvre de procédés de fabrication coûteux, comme par exemple la lithographie haute résolution ; un autre inconvénient est qu'elle augmente la différence de potentiel V5 û V3 qui est nécessaire pour obtenir un courant d'émission prédéterminé. Un but de l'invention est d'éviter sinon de limiter les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet un élément cathodique comprenant un substrat cathodique, une électrode de cathode, une pluralité de plots cathodoémissifs qui sont répartis en au moins trois lignes et qui sont reliés électriquement à ladite électrode de cathode, une première électrode de commande comprenant des éléments conducteurs, et une deuxième électrode de commande comprenant d'autres éléments conducteurs, où chaque ligne de plots cathodo-émissifs est intercalée entre un élément conducteur de ladite première électrode de commande et un élément conducteur de ladite deuxième électrode de commande. Grâce à la structure de l'élément cathodique selon l'invention, on parvient ainsi à limiter la divergence angulaire du faisceau d'électrons émis par chaque plot cathodo-émissif sans recourir à des moyens coûteux de fabrication, tel la lithographie haute résolution. De préférence, la distance entre les lignes adjacentes de plots cathodo-émissifs varie d'au moins un facteur 1,5. De préférence, l'élément cathodique comprend une couche d'isolation électrique intercalée entre d'une part ladite électrode de cathode et d'autre part la première et la deuxième électrode de commande. De préférence, la première et la deuxième électrode de commande sont coplanaires. Ainsi, l'ensemble des éléments conducteurs de chaque électrode de commande peuvent être avantageusement gravés dans une même couche conductrice. De préférence, chaque plot cathodo-émissif est à base de nanotubes de carbone. De préférence, lesdits plots cathodo-émissifs sont reliés électriquement à ladite électrode de cathode via une couche résistive intercalaire. En cas de court- circuit de l'un ou de l'autre plot cathodo-émissif, on évite ainsi de neutraliser tous les plots cathodo-émissifs de l'élément cathodique. L'invention a également pour objet un panneau d'affichage d'images comprenant un réseau d'émetteurs cathodoluminescents, où chaque émetteur cathodoluminescent est conforme à l'invention. Chaque émetteur cathodoluminescent comprend généralement un élément anodique comprenant lui-même un substrat anodique et une électrode d'anode revêtue d'une couche cathodoluminescente, ménageant, avec l'élément cathodique auquel il est associé, un espace cathodique ; cet espace cathodique ménagé entre les deux substrats est généralement sous vide. De préférence, l'ensemble des éléments cathodiques sont portés par le même substrat cathodique, et l'ensemble des éléments anodiques sont portés par le même substrat anodique.  relates to a cathode element 1 comprising a cathode substrate 2, a cathode electrode 3, a plurality of cathodo-emissive pads 41, 42, 43 which are distributed in at least three lines L1, L2, L3 and which are electrically connected to the cathode electrode 3, and a control electrode 5 comprising conductive elements arranged so that each line L1, L2, L3 of cathodo-emissive pads 41, 42, 43 is interposed between two adjacent conductive elements of the electrode of control 5. Such cathode elements serve in particular, when associated with anode elements, to form cathodoluminescent transmitters; such cathodoluminescent transmitters, arranged in a row and column array, serve in particular to form field effect display panels (FED or Field Emission Display in English). The set of cathodic elements of the cathodoluminescent transmitters of each column then share the same cathode electrode (or the same control electrode), and all the cathodic elements of the cathodoluminescent transmitters of each line then share the same control electrode ( or, respectively, the same cathode electrode). A FED-type image display panel comprises an anodic front panel and a cathodic rear panel providing between them a cathode space generally under vacuum. The anodic front panel of an EDF generally comprises an anode substrate, a common anode electrode, and pads of cathodoluminescent materials; there is a cathodoluminescent pad in front of each cathode element. The cathode backplane of an EDF generally includes, superimposed in this order, a cathode substrate, a cathode electrode array, an electrical insulation layer, and an array of control electrodes. Each cathodoluminescent emitter is therefore a triode whose third electrode is the anode electrode. The cathode electrodes support cathode-emissive pads, formed for example of a group of micro-tips or carbon nanotubes; each cathode element therefore comprises a plurality of cathodo-emissive pads; each cathodo-emissive pad is exposed to the cathode space through an opening in the control electrode and in the electrical insulating layer; when, as illustrated in FIG. 3, the cathodo-emissive pads of each cathode element are distributed in several lines, this opening corresponds to one groove per line. The cathodo-emissive pads 41, 42, 43 are generally located in the central part of each groove. For the image display, an electric field is generated within each triode or cathodoluminescent transmitter, between the anode electrode and the cathode electrode, which allows the extraction of electrons from the plurality of cathodo-emissive pads of this transmitter; under the effect of the electron bombardment of the cathode-luminescent pad of this transmitter, the emitter emits light so as to display a pixel or a sub-pixel of the image to be displayed. A pixel is a picture element while a subpixel is a picture element in a specific primary color. FIG. 1 schematically represents a conventional cathodic element portion of the prior art, namely a cathodo-emissive pad 42 deposited on a cathode electrode 3 at the bottom of a groove made in the electrical insulation layer 7 and in a conductive element of a control electrode 5; in operation, by applying a control voltage V5 greater than the cathode voltage V3 (which for example, as in FIG. 1, is zero when the sub-pixel to which this cathode element belongs is lit), it has been found that the field generated electric within each cathodo-emissive pad 42 had a significant lateral component, which tends to diverge the electron beam F emitted by this pad, as shown in Figure 1, which causes a widening of the light spot generated on the anodic front panel; overall, this broadening of the light spots is detrimental to the quality of the image display by degrading the luminance and sometimes degrading the purity of the primary colors. A solution commonly used in the prior art to reduce the divergence of the electron beams is to reduce the dimensions of the cathodo-emissive pads; a disadvantage of this solution is that it requires the implementation of expensive manufacturing processes, such as high resolution lithography; another disadvantage is that it increases the potential difference V5 - V3 which is necessary to obtain a predetermined emission current. An object of the invention is to avoid, if not to limit, the aforementioned drawbacks. For this purpose, the subject of the invention is a cathode element comprising a cathode substrate, a cathode electrode, a plurality of cathode-emissive pads which are distributed in at least three lines and which are electrically connected to said cathode electrode, a first electrode control unit comprising conductive elements, and a second control electrode comprising other conductive elements, wherein each cathodo-emissive pad line is interposed between a conductive element of said first control electrode and a conductive element of said second control electrode. . Thanks to the structure of the cathode element according to the invention, it is thus possible to limit the angular divergence of the electron beam emitted by each cathodo-emissive pad without resorting to expensive manufacturing means, such as high-resolution lithography. Preferably, the distance between the adjacent lines of cathodo-emissive pads varies by at least a factor of 1.5. Preferably, the cathode element comprises an electrical insulation layer interposed between firstly said cathode electrode and secondly the first and the second control electrode. Preferably, the first and second control electrodes are coplanar. Thus, all the conductive elements of each control electrode can be advantageously etched in the same conductive layer. Preferably, each cathodo-emissive pad is based on carbon nanotubes. Preferably, said cathodo-emissive pads are electrically connected to said cathode electrode via an interposed resistive layer. In the event of a short-circuit of one or the other cathodo-emissive pad, it is thus avoided to neutralize all the cathodo-emissive pads of the cathode element. The invention also relates to an image display panel comprising an array of cathodoluminescent transmitters, wherein each cathodoluminescent transmitter is in accordance with the invention. Each cathodoluminescent emitter generally comprises an anode element comprising itself an anode substrate and an anode electrode coated with a cathodoluminescent layer, providing, with the cathode element with which it is associated, a cathode space; this cathode space formed between the two substrates is generally under vacuum. Preferably, all the cathode elements are carried by the same cathode substrate, and all the anode elements are carried by the same anode substrate.

De préférence, lesdits émetteurs cathodoluminescents étant répartis en lignes et en colonne, l'ensemble des éléments cathodiques des émetteurs cathodoluminescents de chaque colonne partage la même électrode de cathode, et l'ensemble des éléments cathodiques des émetteurs cathodoluminescents de chaque ligne partage la même première et la même deuxième électrode de commande. L'invention a également pour objet un procédé d'affichage d'image à l'aide du panneau selon l'invention, dans lequel on affiche à l'aide d'un émetteur cathodoluminescent dudit panneau chaque pixel, et, le cas échéant, chaque sous-pixel, de ladite image, où, pour l'affichage de chaque émetteur, la tension électrique V5, appliquée à la première électrode de commande est inférieure à la tension électrique V6 appliquée à la deuxième électrode de commande dudit émetteur. La tension V5 peut être négative ; de préférence, la différence de tension V6 û V5, est adaptée en amplitude pour réduire la divergence angulaire des faisceaux d'électrons émis par les plots cathodo-émissifs. La réduction de la divergence des faisceaux a pour effet, globalement, d'améliorer sensiblement la qualité de l'affichage des images, sans impliquer de surcoûts significatifs dans la fabrication des panneaux. De préférence, la distance entre les éléments adjacents de la première électrode de commande est supérieure à la distance entre les éléments 30 adjacents de la deuxième électrode de commande. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles : - la figure 1, déjà décrite, représente schématiquement une portion d'élément cathodique classique de l'art antérieur, en fonctionnement ; - la figure 2 représente, en fonctionnement, une portion d'élément cathodique selon le mode de réalisation de l'invention de la figure 4 ; - la figure 3 déjà décrite, représente un élément cathodique classique de l'art antérieur ; -la figure 4 représente un mode de réalisation d'un élément cathodique selon l'invention. Afin de simplifier la description et de faire apparaître les différences et avantages que présente l'invention par rapport à l'état antérieur de la technique, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mêmes fonctions. En référence à la figure 4, l'élément cathodique 1' selon l'invention comprend, dans l'ordre de dépôts successifs, sur un substrat cathodique 2, une électrode de cathode 3', une couche d'isolation électrique 7, et, sensiblement sur un même plan, une première électrode de commande 5' et une deuxième électrode de commande 6 ; la première électrode de commande 5' comprend un bus conducteur latéral de distribution de potentiel sur lequel viennent se connecter, transversalement à ce bus, deux éléments conducteurs 51 et 52 ; la deuxième électrode de commande 6 comprend également un bus conducteur latéral de distribution de potentiel sur lequel viennent également se connecter, transversalement à ce bus, deux éléments conducteurs 61 et 62 ; chaque élément conducteur 51 de la première électrode de commande 5' est intercalé entre deux éléments conducteurs 61, 62 de la deuxième électrode de commande 6, ou, à défaut, chaque élément conducteur 62 de la deuxième électrode de commande 6 est intercalé entre deux éléments conducteurs 51, 52 de la première électrode de commande 5' ; entre chaque élément conducteur 51, 52 de la première électrode de commande 5' et chaque élément conducteur 61, 62 adjacent de la deuxième électrode de commande 6, on ménage des tranchées dans la couche d'isolation jusqu'à l'électrode de cathode 3, dans lesquelles on vient former d'une manière connue en elle-même des plots cathodo-émissifs 41, 42, 43, ici en nanotubes de carbone, qui sont ainsi répartis en trois lignes L'1, L'2, L'3 et reliés électriquement à l'électrode de cathode 3.  Preferably, said cathodoluminescent transmitters being distributed in rows and in column, the set of cathodic elements of the cathodoluminescent transmitters of each column share the same cathode electrode, and all the cathodic elements of the cathodoluminescent transmitters of each line share the same first and the same second control electrode. The subject of the invention is also an image display method using the panel according to the invention, in which, using a cathodoluminescent emitter of said panel, each pixel is displayed, and, where appropriate, each sub-pixel, of said image, wherein, for the display of each transmitter, the voltage V5 applied to the first control electrode is lower than the voltage V6 applied to the second control electrode of said transmitter. The voltage V5 can be negative; preferably, the voltage difference V6 - V5 is amplitude-adapted to reduce the angular divergence of the electron beams emitted by the cathodo-emissive pads. The reduction of beam divergence generally has the effect of substantially improving the quality of the display of the images, without implying significant additional costs in the manufacture of the panels. Preferably, the distance between the adjacent members of the first control electrode is greater than the distance between the adjacent members of the second control electrode. The invention will be better understood on reading the description which will follow, given by way of nonlimiting example, and with reference to the appended figures in which: FIG. 1, already described, schematically represents a cathode element portion; classical art of the prior art, in operation; - Figure 2 shows, in operation, a cathode element portion according to the embodiment of the invention of Figure 4; - Figure 3 already described, represents a conventional cathode element of the prior art; FIG. 4 represents an embodiment of a cathode element according to the invention. In order to simplify the description and to show the differences and advantages that the invention presents with respect to the prior art, identical references are used for the elements that provide the same functions. With reference to FIG. 4, the cathode element 1 'according to the invention comprises, in the order of successive deposits, on a cathode substrate 2, a cathode electrode 3', an electrical insulation layer 7, and substantially on the same plane, a first control electrode 5 'and a second control electrode 6; the first control electrode 5 'comprises a lateral conductive bus of potential distribution on which are connected, transversely to this bus, two conductive elements 51 and 52; the second control electrode 6 also comprises a lateral conductive bus of potential distribution on which are also connected, transversely to this bus, two conductive elements 61 and 62; each conductive element 51 of the first control electrode 5 'is interposed between two conductive elements 61, 62 of the second control electrode 6, or, failing this, each conductive element 62 of the second control electrode 6 is interposed between two elements conductors 51, 52 of the first control electrode 5 '; between each conductive element 51, 52 of the first control electrode 5 'and each adjacent conductive element 61, 62 of the second control electrode 6, trenches are made in the insulation layer up to the cathode electrode 3 , in which cathodo-emissive pads 41, 42, 43, here in carbon nanotubes, are formed in a manner known per se, which are thus divided into three lines L'1, L'2, L'3 and electrically connected to the cathode electrode 3.

Enfin, la distance entre les lignes adjacentes L'1, L'2, L'3 de plots cathodoémissifs diffèrent d'au moins un facteur 1,5 ; plus précisément, la distance entre les lignes adjacentes L'3 et L'2 est supérieure d'au moins un facteur 1,5 à la distance entre les lignes adjacentes L'2 et L'1. L'effet technique de cette différence sera explicité ci-après. Grâce à la structure d'élément cathodo-émissif qui vient d'être décrite, il est possible d'appliquer un potentiel différent de commande de part et d'autre de chaque ligne de plots cathodo-émissifs 41, 42, 43, ce qui permet, en choisissant convenablement la différence de potentiel entre les deux électrodes de commande, de limiter la divergence angulaire du faisceau d'électrons émis par chaque ligne. Selon une variante, l'électrode de cathode est connectée électriquement aux plots non pas directement comme précédemment, mais via une couche résistive : par exemple la tranchée précédemment décrite se poursuit en son centre, au travers de l'électrode de cathode, et on dépose, dans les rainures centrales ainsi créées et en chevauchement sur les bords de ces rainures, des bandes résistives sur lesquelles on vient ensuite former les plots cathodoémissifs. Selon une autre variante, qui peut être cumulée avec la première, les bords des 20 électrodes sont décalés par rapport au bord des tranchées ou rainures pratiquées dans la couche d'isolation. D'une manière connue en elle-même, on forme un réseau d'éléments cathodiques 1' répartis, sur un même substrat cathodique, en lignes et en colonnes ; on procède par dépôt successif des différentes couches sur ce 25 substrat, formation des tranchées et des plots cathodo-émissifs ; l'ensemble des éléments cathodiques de chaque colonne partage la même électrode de cathode, et l'ensemble des éléments cathodiques des émetteurs cathodoluminescents de chaque ligne partage la même première et la même deuxième électrode de commande ; on obtient ainsi un panneau arrière 30 cathodique. On peut intervertir les lignes et les colonnes sans se départir de l'invention. Comme dans l'art antérieur, on fabrique un panneau avant anodique et on assemble les deux panneaux de manière à ménager entre eux un espace cathodique dans lequel on fait le vide. On obtient ainsi un panneau d'affichage d'image de type FED selon l'invention, formé d'un réseau d'émetteurs cathodoluminescents comprenant, chacun, un élément cathodique selon l'invention. Pour afficher une image à l'aide d'un tel panneau FED, on affiche chaque pixel ou sous-pixel de cette image à l'aide d'un émetteur cathodoluminescent de ce panneau ; selon l'invention, pour l'affichage de chaque émetteur, la tension électrique V5, appliquée à la première électrode de commande est inférieure à la tension électrique V6 appliquée à la deuxième électrode de commande dudit émetteur ; la différence de tension V6 û V5, est adaptée pour réduire la divergence des faisceaux d'électrons émis par les plots cathodo-émissifs ; cette différence de tension induit une inclinaison des trajectoires des électrons comme décrit ci-après. Selon l'invention, on crée donc, au niveau de chaque plot cathodo-émissif, une dissymétrie de champ électrique ; la figure 2 représente schématiquement une portion d'élément cathodique selon l'invention, à savoir un plot cathodo-émissif 42 déposé sur une électrode de cathode 3 au fond d'une rainure pratiquée dans la couche d'isolation électrique 7 et entre un élément conducteur 51 d'une première électrode de commande 5' et un élément conducteur 62 d'une deuxième électrode de commande 6 ; en fonctionnement, en appliquant une tension V5, à la première électrode de commande 5' qui est supérieure à la tension V6 de la deuxième électrode de commande 6, on crée une dissymétrie de champ électrique au niveau du plot cathodo-émissif 42, qui se traduit par une diminution de la divergence du faisceau d'électrons F' émis par ce plot. Sur l'une 6 des électrodes de commande, on conserve la tension d'extraction de l'art antérieur (valeur typique : V6 = 60V-100V) et sur l'autre électrode de commande 5', on applique une tension de commande inférieure V5, (pouvant être négative). De ce fait, les électrons émis au potentiel OV (ou à un potentiel positif de quelques volts s'il y a une couche résistive) du plot cathodo-émissif 42 seront préférentiellement attirés vers l'élément conducteur 62 d'électrode de commande 6 connectée au fort potentiel V6. On obtient ainsi un effet focalisant qui a pour effet de réduire la divergence du faisceau. Globalement, on a constaté que cet effet focalisant permettait d'améliorer sensiblement la qualité de l'affichage des images. En revenant à la figure 2, notamment la vue en coupe (partie droite de la figure), on voit que pour conserver une répartition suffisamment homogène des électrons sur le panneau avant anodique (non représenté), il importe de redistribuer la position des lignes L'1, L'2, L'3 de plots cathodo-émissifs par rapport à celle des lignes L1, L2, L3 de l'art antérieur (voir figure 1), de manière à ce que la distance entre les éléments adjacents 51, 52 de l'électrode de commande 5' soumise au potentiel V5, le plus petit soit supérieure à la distance entre les éléments adjacents 61, 62 de l'électrode de commande 6 soumise au potentiel V6, le plus élevé. C'est pourquoi il est préférable que la distance entre les lignes adjacentes L'1, L'2, L'3 de plots cathodo-émissifs varie d'au moins un facteur 1,5. La présente invention a été décrite en se référant à des éléments cathodiques comprenant trois lignes de plots cathodo-émissifs ; il est évident pour l'homme de l'art qu'elle peut s'appliquer à d'autres types d'éléments cathodiques et à d'autres types de panneaux d'affichage FED sans sortir du cadre des revendications ci-après.  Finally, the distance between the adjacent lines L'1, L'2, L'3 of cathodoemissive pads differ by at least a factor 1.5; more precisely, the distance between the adjacent lines L'3 and L'2 is at least a factor 1.5 greater than the distance between the adjacent lines L'2 and L'1. The technical effect of this difference will be explained below. Thanks to the cathodo-emissive element structure that has just been described, it is possible to apply a different control potential on either side of each cathode-emitting stud line 41, 42, 43, which allows, by suitably choosing the potential difference between the two control electrodes, to limit the angular divergence of the electron beam emitted by each line. According to one variant, the cathode electrode is electrically connected to the pads, not directly as before, but via a resistive layer: for example, the trench previously described is continued in its center, through the cathode electrode, and is deposited. , in the central grooves thus created and overlapped on the edges of these grooves, resistive strips on which is then formed the cathodoemissive pads. According to another variant, which can be cumulated with the first, the edges of the electrodes are offset with respect to the edge of the trenches or grooves made in the insulation layer. In a manner known per se, an array of cathodic elements 1 'distributed in the same cathode substrate in rows and columns is formed; the successive layers are deposited on this substrate, forming trenches and cathodo-emissive pads; all the cathode elements of each column share the same cathode electrode, and all the cathode elements of the cathodoluminescent transmitters of each line share the same first and the same second control electrode; a cathodic rear panel is thus obtained. We can invert the rows and columns without departing from the invention. As in the prior art, an anodic front panel is manufactured and the two panels are assembled so as to provide a cathode space between them in which a vacuum is created. An EDF-type image display panel according to the invention is thus obtained, formed of an array of cathodoluminescent transmitters each comprising a cathode element according to the invention. To display an image using such an EDF panel, each pixel or sub-pixel of this image is displayed using a cathodoluminescent emitter of this panel; according to the invention, for the display of each transmitter, the voltage V5 applied to the first control electrode is lower than the voltage V6 applied to the second control electrode of said transmitter; the voltage difference V6 - V5 is adapted to reduce the divergence of the electron beams emitted by the cathodo-emissive pads; this voltage difference induces an inclination of the trajectories of the electrons as described below. According to the invention, therefore, at the level of each cathodo-emissive pad, an asymmetry of the electric field is created; FIG. 2 schematically represents a cathode element portion according to the invention, namely a cathodo-emissive pad 42 deposited on a cathode electrode 3 at the bottom of a groove made in the electrical insulation layer 7 and between an element conductor 51 of a first control electrode 5 'and a conductive member 62 of a second control electrode 6; in operation, by applying a voltage V5, to the first control electrode 5 'which is greater than the voltage V6 of the second control electrode 6, an electric field dissymmetry is created at the level of the cathodo-emissive pad 42, which is translated by a decrease in the divergence of the electron beam F 'emitted by this pad. On one of the control electrodes, the extraction voltage of the prior art is maintained (typical value: V6 = 60V-100V) and on the other control electrode 5 'a lower control voltage is applied. V5, (may be negative). As a result, the electrons emitted at the potential OV (or at a positive potential of a few volts if there is a resistive layer) of the cathodo-emissive pad 42 will preferentially be attracted to the connected conductive electrode conductive element 62. at high potential V6. This gives a focusing effect which has the effect of reducing the divergence of the beam. Overall, it has been found that this focusing effect makes it possible to substantially improve the quality of the image display. Returning to FIG. 2, in particular the sectional view (right-hand part of the figure), it can be seen that in order to maintain a sufficiently homogeneous distribution of the electrons on the anodic front panel (not shown), it is important to redistribute the position of the lines L 1, 2, 3 of cathodo-emissive pads relative to that of lines L1, L2, L3 of the prior art (see FIG. 1), so that the distance between the adjacent elements 51, 52 of the control electrode 5 'subject to the potential V5, the smaller is greater than the distance between the adjacent elements 61, 62 of the control electrode 6 subjected to the potential V6, the highest. That is why it is preferable that the distance between the adjacent lines 1, 2, 3 of cathodo-emissive pads varies by at least a factor of 1.5. The present invention has been described with reference to cathode elements comprising three lines of cathodo-emissive pads; it is obvious to those skilled in the art that it can be applied to other types of cathode elements and to other types of EDF display panels without departing from the scope of the following claims.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Élément cathodique (1') comprenant un substrat cathodique (2), une électrode de cathode (3'), une pluralité de plots cathodo-émissifs (41, 42, 43) qui sont répartis en au moins trois lignes (L1, L2, L3) et qui sont reliés électriquement à ladite électrode de cathode (3), une première électrode de commande (5') comprenant des éléments conducteurs (51, 52), caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième électrode de commande (6) comprenant d'autres éléments conducteurs (61, 62) et en ce que chaque ligne (L1, L2, L3) de plots cathodo-émissifs (41, 42, 43) est intercalée entre un élément conducteur (51, 52) de ladite première électrode de commande (5') et un élément conducteur (61, 62) de ladite deuxième électrode de commande (6).  A cathode element (1 ') comprising a cathode substrate (2), a cathode electrode (3'), a plurality of cathodo-emissive pads (41, 42, 43) which are distributed in at least three lines (L1, L2, L3) and which are electrically connected to said cathode electrode (3), a first control electrode (5 ') comprising conductive elements (51, 52), characterized in that it comprises a second control electrode ( 6) comprising other conductive elements (61, 62) and in that each line (L1, L2, L3) of cathodo-emissive pads (41, 42, 43) is interposed between a conductive element (51, 52) of said first control electrode (5 ') and a conductive member (61, 62) of said second control electrode (6). 2. Élément cathodique (1') selon la revendication 1 caractérisé en ce que la distance entre les lignes adjacentes (L'1, L'2, L'3) de plots cathodo-émissifs varie d'au moins un facteur 1,5.  2. cathode element (1 ') according to claim 1 characterized in that the distance between the adjacent lines (L'1, L'2, L'3) of cathodo-emissive pads varies by at least a factor 1.5 . 3. Élément cathodique (1') selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'isolation électrique (7) intercalée entre d'une part ladite électrode de cathode (3') et d'autre part la première (5') et la deuxième (6) électrode de commande.  3. cathode element (1 ') according to claim 1 or 2 characterized in that it comprises an electrical insulation layer (7) interposed between firstly said cathode electrode (3') and secondly the first (5 ') and the second (6) control electrode. 4. Élément cathodique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la première (5') et la deuxième (6) électrode de commande sont coplanaires.  4. cathode element (1) according to any one of the preceding claims characterized in that the first (5 ') and the second (6) control electrode are coplanar. 5. Élément cathodique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque plot cathodo-émissif (41, 42, 43) est à base de nanotubes de carbone.  5. cathode element (1) according to any one of the preceding claims characterized in that each cathodo-emissive pad (41, 42, 43) is based on carbon nanotubes. 6. Élément cathodique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits plots cathodo-émissifs (41, 42, 43) sont reliés électriquement à ladite électrode de cathode (3) via une couche résistive intercalaire.  6. cathode element (1) according to any one of the preceding claims characterized in that said cathodo-emissive pads (41, 42, 43) are electrically connected to said cathode electrode (3) via a resistive layer spacer. 7. Panneau d'affichage d'images comprenant un réseau d'émetteurs cathodoluminescents, caractérisé en ce chaque émetteurcathodoluminescent comprend un élément cathodique selon l'une quelconque des revendications précédentes.  An image display panel comprising an array of cathodoluminescent transmitters, characterized in that each cathode-emitter comprises a cathode element according to any one of the preceding claims. 8. Panneau selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits émetteurs cathodoluminescents étant répartis en lignes et en colonne, l'ensemble des éléments cathodiques des émetteurs cathodoluminescents de chaque colonne partage la même électrode de cathode, et l'ensemble des éléments cathodiques des émetteurs cathodoluminescents de chaque ligne partage la même première et la même deuxième électrode de commande.  8. Panel according to claim 7, characterized in that said cathodoluminescent transmitters being distributed in rows and in column, the set of cathodic elements cathodoluminescent transmitters of each column shares the same cathode electrode, and all of the cathode elements of Cathodoluminescent transmitters from each line share the same first and the same second control electrode. 9. Procédé d'affichage d'image à l'aide du panneau selon la revendication 7 ou 8, dans lequel on affiche à l'aide d'un émetteur cathodoluminescent dudit panneau chaque pixel, et, le cas échéant, chaque sous-pixel, de ladite image, caractérisé en ce que, pour l'affichage de chaque émetteur, la tension électrique V5, appliquée à la première électrode de commande est inférieure à la tension électrique V6 appliquée à la deuxième électrode de commande dudit émetteur.  9. An image display method using the panel according to claim 7 or 8, wherein is displayed using a cathodoluminescent transmitter of said panel each pixel, and, where appropriate, each sub-pixel , of said image, characterized in that, for the display of each transmitter, the voltage V5 applied to the first control electrode is lower than the voltage V6 applied to the second control electrode of said transmitter. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que la distance entre les éléments adjacents (51, 52) de la première électrode de commande (5') est supérieure à la distance entre les éléments adjacents (61, 62) de la deuxième électrode de commande (6).20  10. The method of claim 9 characterized in that the distance between the adjacent elements (51, 52) of the first control electrode (5 ') is greater than the distance between the adjacent elements (61, 62) of the second electrode order form (6) .20
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