Brevet FR2682211A1 — publié le 19930409

Dispositif d'affichage fluorescent de type plat Cette invention concerne un dispositif d'affichage fluorescent de type plat, incorporant en son sein des cathodes à émission de champ (denommees ci-dessous 'FECs ) a titre de source d'électrons et, plus particulièrement, un dispositif d'affichage fluorescent de type plat, dont la taille d plan d'image est relativement augmentée, et dont la densite de cellule limage, pour afficher au moyen des FECs, est relativement diminuee. A présent, un dispositif d'affichage fluorescent de type plat classique, incorporant en son sein des FECs, va être decrit en faisant référence à la figure 7. Le dispositif d'affichage fluorescent classique comprend un substrat 100, sur lequel sont déposées des cathodes 101. Des couches isolantes 102 et des électrodes de grille 103 sont a leur tour formées sur les cathodes 101. Les couches isolantes 102 et les électrodes de grille 103 sont pourvues de trous 104 et d'un émetteur 105 de forme conique, ce qui constitue les FECs 110. Le dispositif d'affichage fluorescent comprend également un couvercle frontal transparent ou perméable a la 1 lumiere 106, disposé a l'opposé du substrat 100. Le couvercle frontal 106 est constitué par deposition, sur sa surface intérieure, d'un conducteur anodique perméable à la lumiere 107 transparent, qui est constitue par déposition, sur ses parties opposées aux FECs, de couches fluorescentes 108, ce qui entratne la formation d'anodes 109 fonctionnent comme des sections d'affichage lumineux. Dans le dispositif d'affichage fluorescent classique construit décrit comme ci-dessus, les électrons émis par les FECs 110 frappent les anodes 109, pour permettre aux couches fluorescentes 108 des anodes démettre de la lumière, ce qui est ensuite observé a travers le conducteur anodique 107 et le couvercle frontal 106. Ainsi, il est a noter que le dispositif d'affichage fluorescent de type plat utilisant les FECs est de type à émission frontale, qui est adapté pour permettre l'observation de la luminescence des couches fluorescentes travers le conducteur anodique et le couvercle frontal. La raison pour laquelle le dispositif d'affichage fluorescent de type à emission frontale a été utilisée, est qu'il est trbs difficile ou ennuyeux de former les couches isolantes 102 et les émetteurs 105 des FECs a partir d'un matériau transparent ou perméable à la lumiere, pour finalement ne pas réussir à fournir une construction permettant d'observer la luminescence à travers le substrat 100. Le dispositif d'affichage fluorescent incorporant les FECs en son sein est géneralement utilisé pour un affichage graphique. Ces applications entravent l'augmentation du nombre de lignes d'électrodes, dans lesquelles les lignes d'électrodes sont attaques, tout en étant balayées successivement. Malheureusement, ceci provoque la réduction de la cadence d'affichage du dispositif, ce qui donne lieu à une diminution de luminance. La présente invention a été réalisée au vu de l'inconvénient ci-dessus de l'art antérieur. En conséquence, un but de la presente invention est de fournir un dispositif d'affichage fluorescent de type plat et à emission frontale, qui permettre l'observation de la luminescence des anodes à travers seulement un couvercle frontal, tout en incorporant les FECs en son sein. Un autre but de la presente invention est de fournir un dispositif d'affichage fluorescent de type plat, dont on peut augmenter de maniere significative la luminance. Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif d'affichage fluorescent de type plat qui facilite encore l'observation de l'affichage lumineux des anodes. Selon la presente invention, un dispositif d'affichage fluorescent de type plat est propos. Le dispositif d'affichage fluorescent de type plat comprend un couvercle frontal en verre, des éléments à émission de champ disposés sur une surface intérieure du couvercle frontal en verre, de manière à être espacés les uns des autres, afin de produire des sections perméables à la lumiere qui permettent d'observer un affichage lumineux à travers le couvercle frontal en verre, un substrat disposé à l'opposé du couvercle frontal en verre, et des anodes comprenant des conducteurs anodiques et des couches fluorescentes déposées sur les conducteurs anodiques. Les anodes sont disposées de manière à être opposées aux sections perméables à la lumière du couvercle frontal en verre. Dans le dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la présente invention, construit comme décrit ci-dessus, les électrons émis par les éléments à émission de champ frappent les couches fluorescentes des anodes, pour permettre aux couches fluorescentes des anodes disposées sur le substrat, ce qui donne lieu à une luminescence des couches fluorescentes. La luminescence est ensuite observée à travers les sections perméables à la lumière du couvercle frontal. Ces buts, ainsi que d'autres, et beaucoup des avantages correspondants de la présente invention vont être plus facilement appréciés, car mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit, faite en liaison avec les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe suivant la ligne A-A de la figure 2, et représente un mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la presente invention, la figure 2 est une vue en plan représentant un couvercle frontal incorporé dans le dispositif d'affichage fluorescent de type plat représenté sur la figure 1, les figures 3A et 3S sont chacune une vue en coupe suivant la ligne B-B de la figure 4, et représentant un autre mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la présente invention, la figure 4 est une vue en plan représentant un couvercle frontal incorporé dans le dispositif d'affichage fluorescent de type plat représenté sur la figure 3, la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne C-C de la figure 6, et représente un autre mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la présente invention, la figure 6 est une vue en plan représentant un couvercle frontal incorporé dans le dispositif d'affichage fluorescent de type plat représenté sur la figure 5, et la figure 7 est une vue en coupe représentant un dispositif d'affichage fluorescent de type plat classique, incorporant des FECs en son sein. A present, un dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la présente invention va être décrit ci-dessous en se référant aux figures 1 à 6, dans lesquelles des numéros de référence analogues désignent généralement des parties analogues ou correspondantes. En se référant d'abord aux figures 1 et 2, un mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la présente invention est illustré. Un dispositif d'affichage fluorescent du mode de réalisation illustre comprend un couvercle frontal en verre I qui est pourvu, sur sa surface intérieure, dune pluralité de lignes cathodiques 2, distribuées de manière à être espacées les unes des autres, à des intervalles prédéterminés. Les lignes cathodiques 2 sont réalisées à partir d'un film conducteur d'ITO (oxyde d'étain dopé à I'indium), pour présenter la forme d'une bande. Des couches isolantes 3 en forme de bande sont disposées sur les cathodes 2, de manière a s' étendre dans une direction perpendiculaire aux lignes cathodiques 2, puis des lignes de porte 4 sont disposées sur les couches isolantes 3. Les couches isolantes 3 sont agencées de maniere chaque deux couches isolantes 3 adjacentes, espacées l'une de l'autre d'une micro-distance, constituent un jeu. Par conséquent, cet agencement est également vrai pour les lignes de porte 4. Les jeux respectifs sont espacés les uns des autres d'une distance relativement plus grande, de sorte que des sections perméables à la lumière 5, permettant d'observer des anodes decrites ci-dessous à travers le couvercle frontal 1, peuvent être définies entre chaque deux jeux adjacents. Dans le mode de réalisation illustré, les lignes de porte 4 sont agencées de manière que la totalité de l'aire des lignes de porte 4 corresponde à une valeur inférieure à 50 % d'une aire d'affichage, de sorte que les sections perméables à la lumière 5 occupent une valeur de 50 % ou plus de l'aire d'affichage. Les lignes de porte 4 et les couches isolantes 3 comportent, sur leurs parties placées sur les lignes cathodiques 2, une pluralité d'orifices 6, et les lignes de porte 4 sont pourvues, sur leurs parties exposées par l'intermédiaire des orifices 6, d'émetteurs 7 qui sont réalisés en un matériau métallique, tel que le Mo, le Nb ou analogue, pour présenter une forme conique. Ainsi, dans le mode de réalisation illustré, des FECs 8 sont constituées par les lignes cathodiques 2 et les lignes de porte 4 disposées de maniere à former une matrice sur la surface intérieure du couvercle frontal en verre 1, dans lequel une attaque et un balayage souhaites des deux lignes permettent aux émetteurs 7 souhaites d'émettre des électrons. Le dispositif d'affichage fluorescent de type plat du mode de réalisation illustré comprend également un substrat 9 disposé à l'opposé du couvercle frontal en verre 1. Le substrat comporte, sur ses parties opposées aux sections perméables à la lumière 5 en forme de bande ou rectangulaires, entre les lignes de porte 4, des lignes anodiques 10 qui sont réalisées en aluminium et sont disposés de manière à s'étendre parallèlement aux lignes de porte 4. Les lignes anodiques 10 sont des électrodes fonctionnant chacune à la fois comme un conducteur anodique et un conducteur d'enroulement, et comportent, par déposition sur leurs parties opposees aux lignes cathodiques 2, des couches fluorescentes 11, ce qui provoque la formation d'anodes 12 qui servent de sections d'affichage lumineux. Dans le mode de réalisation illustre, les couches fluorescentes 11 sont prevues de manière ponctuelle, de manière à correspondre aux FECs 8. En variante, les couches fluorescentes 11 peuvent être disposées en forme de bande le long des lignes anodiques 10. A present, le fonctionnement du dispositif d'affichage fluorescent de type plat du mode de réalisation illustre, construit comme décrit ci-dessus, va être décrit ci-dessous. D'abord, les anodes 10 reçoivent un potentiel positif d'un niveau prédéterminé, provenant d'une alimentation en puissance commune. Puis, les lignes cathodiques 2 reçoivent successivement un signal cathodique émis dans une direction prédéterminée, l'un après l'autre, et un signal d'affichage est envoyé aux lignes de porte 4 souhaitees, en synchronisme avec le signal cathodique. Cet envoi du signal d'affichage aux lignes de porte 4 souhaitees est réalisé par rapport à chaque deux lignes de portes 4 avec l'anode 12 interposée entre elles. Ceci permet uniquement aux anodes 12, sur les lignes anodiques 10 interposees entre les deux lignes de porte 4 correspondantes auxquelles le signal d'affichage est appliqué, et placees à l'opposé des lignes cathodiques auxquelles le signal cathodique est appliqué, d'émettre de la lumiere. La 1 luminescence des anodes 12 ainsi obtenue est observée à travers les sections perméables à la lumière 5 du couvercle frontal 1. Dans le mode de réalisation illustre, comme décrit ci-dessus, les lignes de porte 4 sont disposées de manière que chaque couple de lignes forme un jeu, et les FECs s sont agencees de marnière à être proches des anodes 12 dans la mesure du possible. Cet agencement permet une quantité d'électrons suffisante de frapper de maniere satisfaisante sur les anodes. De même, dans le mode de réalisation illustré, les lignes anodiques 10 reçoivent chacune une tension prédéterminée. Àu vu de ceci, la sélection de seules les lignes anodiques 10 requises pour fonctionner en synchronisme, pendant l'attaque des lignes de porte 4, élimine une possibilité de manque de luminance des anodes 12 adjacentes; par conséquent, les lignes de porte 4 sont disposees une par une à des intervalles prédetermines. En se réferant à présent aux figures 3A à 4, un autre mode de réalisation d'un dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la présente invention est illustré. Un dispositif d'affichage fluorescent du mode de realisation illustré est construit de manière que les lignes de porte 4 soient disposées une par une des intervalles prédéterminés, et deux électrodes de déviation 20 sont prevues sur chacune des couches isolantes 3, de maniere à interposer entre elles chacune des lignes de porte 4. Les electrodes de déviation 2Q sont chacune disposées de manière à être indépendantes électriquement par rapport à la ligne de porte 4, et à recevoir selectivement un potentiel positif ou négatif, comme on le souhaite. Les electrodes de déviation 20 sont chacune réalisées en un film metallique mince, et peuvent être formées à partir du même materiau que celui des lignes de porte 4, conjointement avec la formation des lignes de porte. La partie restante du mode de réalisation illustre peut être construit pratiquement de la même manière que pour le mode de réalisation décrit ci-dessus. L'entraSnement du dispositif d'affichage fluorescent de type plat du mode de réalisation illustré est effectué de manière que les FECs 8 à activer soient sélectionnées par une matrice definie par les lignes cathodiques 2 et les lignes de porte 4, et les lignes cathodiques 2 sont sélectionnées en synchronisme avec l'application d'un signal aux lignes de porte 4. De même, dans le mode de réalisation illustre, les lignes de porte 4 sont disposées une par une, à la différence du mode de réalisation représente sur les figures 1 et 2, de maniere que les sections perméables à la lumière 5 soient dotées d'une plus grande largeur, bien que la distance entre chacune des FECs s et des anodes 5 soit quelque peu augmentée. Pour cette raison, les électrodes de déviation 20 sont attaques en synchronisme avec l'attaque décrite cidessus, de manière que les électrons émis puissent être diriges vers les anodes 12, tout en déviant les électrons. Plus spécifiquement, à une première temporisation représentée sur la figure 3A, les anodes 12a et 12c reçoivent respectivement une tension d'anode négative et une tension d'anode positive, pour qu'une anode 12b émette de la lumière. De même, les lignes de porte 4a et 4b placées de manière à interposer l'anode 12b sélectionnée entre elles, et une ligne cathodique 2 placêe à l'oppose de l'anode 12b sélectionnée, reçoivent une tension. Parmi quatre de ces électrodes de déviation 20 toutes adjacentes aux lignes de porte 4a et 4b, deux électrodes de déviation 20a et 20d extérieures reçoivent une tension de déviation negative, et deux électrodes de déviation 20b et 20c intérieures reçoivent une tension de déviation positive. Ceci provoque la déviation des électrons emis par les émetteurs 7 des FECs 8, vers les électrodes de déviation 20b et 20c, auxquelles un potentiel positif est appliqué, de manière à frapper l'anode 12b placée entre les lignes de porte 4a et 4b. A une seconde temporisation représentée sur la figure 3B, les anodes 12a et 12c sont selectionnees, et une application d'une tension aux électrodes de déviation 20 est effectuée de manière opposee à celle realisée au cours de la première temporisation. Ceci provoque la déviation des électrons emis par les FECs 8 vers les anodes 12a et 12d, pour les frapper. Un affichage lumineux ainsi obtenus par les anodes 12 est observé à travers les sections perméables à la lumière 5. Les figures 5 et 6 représentent un autre mode de réalisation d'un dispositif d'affichage lumineux fluorescent de type plat selon la présente invention* Dans chacun des modes de réalisation décrits ci-dessus, les FECs sont chacune formées de manière à être de type à pointes, comprenant 1 'émetteur dote d'une forme conique. Un dispositif d'affichage lumineux fluorescent de type plat du mode de réalisation illustré incorpore en son sein des FECs de type planaire. Plus specifiquement, un couvercle frontal en verre 1 est pourvu, sur sa surface intérieure, de lignes cathodiques 2, qui sont réalisées en ITO et disposees de maniere à être espaces entre elles, à des intervalles prédéterminés. Ensuite, les lignes cathodiques 2 sont chacune pourvues sur elles d'émetteurs 30 de forme en peigne, comportant des dents sur ses deux côtes, dans sa direction longitudinale, Les émetteurs 30 sont chacun disposés de manière qu'une rangee de dents de 1 émetteur 30, situee sur chacun de ses deux cotés dans la direction longitudinale, s'étende perpendiculairement à la direction longitudinale de la ligne cathodique 2. De même, le dispositif d'affichage lumineux fluorescent de type plat du mode de réalisation illustre comprend des couches isolantes 31 qui sont disposées de manière à interposer les emetteurs 30 entre elles, et à s'etendre au-dela des deux cOtés de chacune des lignes cathodiques 2, dans la direction longitudinale de la ligne cathodique. Les couches isolantes 31 sont chacune pourvues sur elles d'une ligne de porte 32. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté, les FECs 33 de type planaire sont formées à des intervalles prédéterminés, de manière que des sections perméables à la lumière 34 soient définies entre les FECs 33. Un substrat 9 est disposé à l'opposé du couvercle frontal en verre 1 et comporte, sur ses parties opposées aux sections perméables à la lumiere 31, d'anodes 12. La partie restante du mode de réalisation illustré peut être construite essentiellement de la même manière que les modes de réalisation décrits ci-dessus. Pour entraîner 7e dispositif d'affichage fluorescent du mode de realisation illustré, construit comme décrit ci-dessus, une sélection des FECs 33 est réalisée par les lignes cathodiques 2 et les lignes de porte 32, coopérant ensemble pour constituer une matrice. Les lignes anodiques 10 peuvent chacune recevoir un signal en synchronisme avec les lignes de porte 32. En variante, les lignes anodiques 10 peuvent recevoir de manière continue une tension positive, par 1 'intermédiaire d'une alimentation en puissance commune. A cet égard, les FECs 33 de type planaire permettent aux lignes de porte 32 de fonctionner de manière à commander une direction de transport des électrons, comme les électrodes de déviation 20 du mode de réalisation représenté sur les figures 3A à 4, de manière à réduire une possibilité que les électrons frappent de façon indésirable des anodes adjacentes. Néanmoins, des électrodes de déviation peuvent être disposées des deux cotés des lignes de porte et des émetteurs, de manière à interposer ces deux derniers entre elles, comme dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, en reference aux figures 3A à 4. De même, dans le mode de réalisation illustre, l'affichage lumineux des anodes 12 est observé à travers les sections perméables à la lumière 34 du couvercle frontal en verre 1. Chacun des modes de réalisation décrits cidessus peut être construit de maniere que les couches isolantes soient réalisées en un matériau transparent ou laissant passer la lumiere, et les lignes de porte sont réalises en un matériau transparent ou laissant passer la lumière. Cette construction permet d'agrandir encore les sections perméables à la lumiere. Comme on peut le voir à partir de ce qui précède, le dispositif d'affichage fluorescent de type plat de la présente invention est construit de manière que les sections perméables à la lumière soient definies entre les FECs, agencées sur la surface interieure du couvercle frontal en verre, et les anodes sont prévues sur les parties du substrat opposées aux sections perméables à la lumière. Cette construction permet d'observer un affichage lumineux à travers la section perméables à la lumiere du couvercle frontal en verre, tout en permettant 1 l'augmentation de la luminance à un niveau 1,4 à 2,0 fois supérieur à celui obtenu par le dispositif d'affichage fluorescent de type à emission frontale classique. De même, la présente invention peut incorporer les électrodes de déviation et/ou les FECs de type planaire, pour dévier sensiblement les électrons. Ceci permet aux FECs d'être disposées dans des positions sensiblement non-opposees aux anodes, de maniere à agrandir les sections perméables à la lumière, ce qui facilite encore l'observation d'un affichage lumineux des anodes. Bien que des modes de réalisation préférés de l'invention aient été décrits avec un certain degré de particularité en faisant référence aux dessins, des modifications et variations evidentes peuvent être apportées au vu des enseignements ci-dessus. I7 est par consequent évident que l'invention peut être mise en oeuvre d'une manière autre que celle decrite spécifiquement. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'affichage fluorescent de type plat, caractérisé par le fait qu'il comprend un couvercle frontal en verre (1), des éléments à émission de champ (8) disposés sur une surface intérieure dudit couvercle frontal en verre (1), de manière à être espacés les uns des autres, afin de produire des sections perméables à la lumière (5) qui permettent d'observer un affichage lumineux à travers ledit couvercle frontal en verre (1), un substrat (9) disposé à l'opposé dudit couvercle frontal en verre (1), et des anodes (12) comprenant des conducteurs anodiques (10) et des couches fluorescentes (11) déposées sur lesdits conducteurs anodiques (10), lesdites anodes (12) étant disposées de manière à être opposées auxdites sections perméables à la lumière 5 dudit couvercle frontal en verre (1). 2. - Dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments à émission de champ (8) comprennent des lignes cathodiques (2) en forme de bande, perméables à la lumière, et des lignes de porte (4) disposées sur lesdites lignes cathodiques (2), à travers les couches isolantes (3), de maniere perpendiculaire auxdites lignes cathodiques (2). 3. - Dispositif d'affichage fluorescent de type plat selon la revendication 2, dans lequel lesdits éléments à émission de champ (8) sont chacun de type à pointes, comprenant un emetteur (7) se présentant sous forme conique.