EP0172089B1 - Dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission de champ - Google Patents

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EP0172089B1
EP0172089B1 EP85401521A EP85401521A EP0172089B1 EP 0172089 B1 EP0172089 B1 EP 0172089B1 EP 85401521 A EP85401521 A EP 85401521A EP 85401521 A EP85401521 A EP 85401521A EP 0172089 B1 EP0172089 B1 EP 0172089B1
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EP
European Patent Office
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anode
layer
cathode
unit according
grid
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EP85401521A
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Robert Meyer
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/15—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen with ray or beam selectively directed to luminescent anode segments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • H01J31/12—Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes with luminescent screen
    • H01J31/123—Flat display tubes
    • H01J31/125—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection
    • H01J31/127—Flat display tubes provided with control means permitting the electron beam to reach selected parts of the screen, e.g. digital selection using large area or array sources, i.e. essentially a source for each pixel group

Definitions

  • the present invention relates to a display device by cathodoluminescence excited by field emission, see the first part of claim 1. It applies in particular to the production of simple displays, allowing the display of still images, and to the production complex multiplexed screens, allowing the visualization of animated images of the type of television images.
  • Cathodoluminescence display devices are already known, using thermoelectronic emission.
  • a particular embodiment of such devices is schematically represented in FIG. 1 and comprises a plurality of anodes coated with a substance, or phosphorus, cathodoluminescent 2, and arranged in parallel lines, on an insulating support 4, and a plurality of filaments 6 capable of emitting electrons when they are heated and playing the role of cathodes, these filaments being arranged in lines parallel to the anodes.
  • a plurality of grids 8 are arranged between the anodes and the filaments, in columns parallel to each other and perpendicular to the lines. All the anodes, filaments and grids are placed under vacuum in a transparent housing 10, tightly connected to the support 4.
  • Such display devices have the following drawbacks: the definition of the images which they make it possible to obtain is not very high, these devices are complicated to produce and have a fairly high consumption of electric current since the filaments must be heated.
  • the object of the present invention is to remedy the above drawbacks by proposing a display device using the field emission, the principle of which has just been recalled.
  • a field emission device which can comprise a conductive substrate provided with tips electrically isolated from each other as well as an anode comprising a screen covered with a phosphor.
  • An extraction electrode is integrated into the cathode and electrically insulated from it by an insulating layer. The tips are likely to emit electrons which will then hit the screen along substantially straight paths.
  • the present invention relates to a display device comprising a plurality of elementary patterns each comprising an anode which comprises a cathodoluminescent layer, and a cathode capable of emitting electrons, each cathode comprising a plurality of microtips electrically connected to each other and subject to an electron emission by field effect when the cathode is negatively polarized with respect to the corresponding anode, characterized in that each anode is integrated into the corresponding cathode and electrically isolated from it, this anode comprising holes opposite the microtips so that the electrons emitted by the microtips pass through the holes and then return to the cathodoluminescent layer and strike the latter around the holes.
  • the emission of electrons is important only beyond a certain polarization threshold, the emission being very low below said threshold and then resulting in only a very low production of light. .
  • the present invention makes it possible to produce flat screens, operating under low voltage, like the known devices which have been described above, but the images obtained using the device of the invention have a much better definition. Indeed, it is possible to produce very small microtips, at the rate of a few tens of thousands of microtips per square millimeter, which makes it possible to produce elementary cathodes of very small area and therefore to excite cathodoluminescent anodes of very small dimensions .
  • the device which is the subject of the invention has a lower electrical current consumption than the devices described above, since it uses cold cathodes.
  • the area of the cathode corresponding to an elementary pattern can be either equal to or less than the area of the anode of this pattern. Since it is possible to produce a large number of microtips per square millimeter, it is possible to excite each anode with a very large number of microtips.
  • the light emission of an elementary pattern corresponds to the average emission characteristic of all of the corresponding microdots. If a small number of these microtips do not work, this average characteristic remains pra unchanged, which constitutes an important advantage of the invention.
  • the device further comprises a plurality of electrically conductive grids, respectively associated with the patterns, each grid being disposed between the anode and the corresponding cathode, electrically isolated from this cathode , pierced with holes opposite the microtips and intended to be positively polarized with respect to the corresponding cathode and to be negatively polarized with respect to the anode or to be brought to the potential of the latter.
  • the anodes are produced so that they can also play the role of grids.
  • each anode is arranged on a transparent support, and facing the corresponding cathode.
  • the microtips of each cathode cover the entire surface of the corresponding anode.
  • the projection of the surface occupied by these microtips, on the surface occupied by the anode merges substantially with the latter.
  • the microtips of each pattern are gathered in the same domain distinct from the active part of the anode.
  • the domain occupied by the microtips and the cathodoluminescent zone of the anode are distinct.
  • each grid can also be electrically isolated from the corresponding anode by an electrically insulating layer.
  • each anode can comprise an electrically conductive layer placed on the insulating layer, the cathodoluminescent layer then being placed on the conductive layer, or said cathodoluminescent layer can be placed on the insulating layer, each anode then further comprising an electrically layer conductive and transparent, placed on the cathodoluminescent layer.
  • said cathodoluminescent layer can be electrically conductive.
  • each cathodoluminescent layer can be set to the potential of the corresponding grid or to a potential greater than the potential of this grid, the latter being positive.
  • the device which is the subject of the invention may further comprise a thin and transparent electrode disposed opposite the anodes, on a transparent support.
  • the cathodes are grouped along lines parallel to each other, the cathodes of the same line being electrically connected to each other, the grids are grouped according to parallel columns between they and perpendicular to the lines, the grids of the same column being electrically connected to each other, and the device further comprises electronic control means provided for performing a matrix addressing of the lines and columns.
  • the device further comprises electronic control means provided for performing a matrix addressing of the lines and columns.
  • the cathodes are grouped according to lines parallel to each other, the cathodes of the same line being electrically connected to each other, the anodes and the grids which may be associated with them are grouped in columns parallel to each other and perpendicular to the lines, the grids of a same column being electrically connected to each other, the anodes of the same column also being electrically connected to each other, and the device further comprises electronic control means provided for performing matrix addressing of the rows and columns.
  • the latter are controlled using a matrix addressing of the anode-grid system.
  • the device which is the subject of the invention can be controlled by performing a matrix addressing of the cathodes and of the grids, since the response time of the cathodes in the invention is very fast. This further facilitates the production of a device according to the invention compared to the known display devices mentioned above.
  • each elementary pattern comprises a layer of cathodoluminescent phosphor, excitable at low voltage, located opposite the corresponding cathode, and the phosphor layer is observed from the side at its excitation.
  • each elementary pattern comprises a cathode 18 and a cathodoluminescent anode 20.
  • the cathode 18 comprises a plurality of electrically conductive microtips 22, formed on an electrically conductive layer 24, itself deposited on an electrically insulating substrate 26.
  • Layer 24 could be semiconductor instead of being conductive.
  • the microtips 22 are separated from each other by electrically insulating layers 28.
  • Each elementary pattern also comprises a grid 30. This is constituted by a plurality of electrically conductive layers 32 which are deposited on the insulating layers 28, these having substantially the same thickness, this thickness being able to be chosen so that the apex of each microtip is situated substantially at the level of the electrically conductive layers 32 which constitute the grid 30.
  • the anode 20 comprises a layer 34 of low-voltage excitable cathodoluminescent phosphorus, deposited on a transparent planar support 36 disposed opposite the grid 30 parallel to the latter, the phosphor layer 34 being deposited on the face of the support which is directly next to this grid.
  • the anode 20 also comprises a thin electrically conductive layer 38 which is deposited on the cathodoluminescent phosphor layer 34, and directly opposite the grid 30.
  • This grid can be presented as a continuous layer which is pierced by holes opposite the microtips.
  • the insulating layers 28 can form a single continuous layer pierced with holes through which the microtips pass.
  • the substrate 26 is made of glass and the layer 24 is made of aluminum or silicon;
  • the microtips 22 are made of lanthanum hexaboride or else of one of the metals taken from the group comprising niobium, hafnium, zirconium and molybdenum, or alternatively of a carbide or a nitride of the preceding metals;
  • the phosphor layer 34 is made of zinc sulfide or cadmium sulfide;
  • the transparent support 36 is made of glass;
  • the conductive layer 38 is made of aluminum or gold;
  • the insulating layers 28 are made of silica;
  • the grid 30 is made of niobium or molybdenum;
  • the microtips are in the form of cones whose base diameter is of the order of 2 ⁇ m and the height of the order of 1.7 ⁇ m; the thickness of each insulating layer 28 is of the order of 1.5 ⁇ m;
  • the grid has a thickness of the order
  • a single glass substrate 26 and a single transparent glass support 36 are used for all of the elementary patterns, and when these are produced, in a manner which will be indicated below, a vacuum is created between the anodes and the cathodes, and the substrate 26 and the transparent support 36 are tightly connected to each other.
  • the excitation of an elementary pattern is obtained by simultaneously polarizing the anode, the grid and the cathode.
  • One of these, for example the grid is used as a reference potential and grounded.
  • the anode can be brought to the grid potential or positively polarized with respect to this grid, using a voltage source 40.
  • the cathode is negatively polarized with respect to the grid using a source tension 42.
  • Each tip of the elementary pattern then emits electrons which will excite the phosphor layer, the conductive layer 38 having been chosen as thin as possible so as not to stop the electrons, and the phosphor layer thus excited emits light which is can be observed through the transparent support 36.
  • a low voltage of the order of 100 volts between the grid and the cathode makes it possible to obtain an electronic current of the order of several IlA (micro-amps) per microtip and therefore a electronic current density of several mA / mm 2 (milliamps per square millimeter) for the entire pattern which includes a very large number of microtips (a few tens of thousands) per mm 2 (square millimeter).
  • the conductive layer is no longer located directly opposite the microtips but placed between the transparent support 36 and the phosphor layer 34, the latter then being directly opposite the microtips 22.
  • the conductive layer 38 is chosen so as to be transparent to the light emission of phosphorus.
  • the layer 38 is for example a layer of indium oxide doped with tin.
  • the conductive layer 38 is omitted and the phosphor layer 34, deposited on the transparent support 36, is then chosen so as to be additionally electrically conductive.
  • a layer of zinc oxide doped with zinc is used.
  • the phosphorus is deposited on the grid itself (apart from possible interposition of layers), the assembly formed by the cathode, the grid and the anode is then integrated on the same substrate and the phosphorus is observed from the side where it is excited, which makes it possible to suppress the loss of light due to the crossing of the phosphorus, loss which occurred in the devices represented in FIGS. 3, 4 and 5.
  • the cathode 18 comprises the microtips 22 on the conductive layer 24, the latter being deposited on the insulating substrate 26, the microtips being separated by the electrically insulating layers 28 on which the grid 30 is deposited.
  • An electrically insulating layer 44 for example made of silica, is deposited on the grid layer 30, and also has holes in correspondence with the holes made in the grid layer so as to reveal the microtips 22.
  • the anode 20 comprises an electrically conductive layer 39, for example made of gold or aluminum, deposited on the insulating layer 44 and a phosphor layer 34 deposited on the conductive layer 39, these layers 34 and 39 of course having holes 37 which reveal the microdots 22, so that the composite layer resulting from the stacking of layers 30, 44, 39 and 34 constitutes a layer pierced with holes which reveal the microdots 22.
  • electrically conductive layer 39 for example made of gold or aluminum, deposited on the insulating layer 44 and a phosphor layer 34 deposited on the conductive layer 39, these layers 34 and 39 of course having holes 37 which reveal the microdots 22, so that the composite layer resulting from the stacking of layers 30, 44, 39 and 34 constitutes a layer pierced with holes which reveal the microdots 22.
  • microtips are preferably distributed regularly and in such a way that the surface occupied by them substantially merges with the surface occupied by the phosphor layer: when the latter is observed, it seems to be covered with microtips.
  • the transparent support 36 is arranged opposite the phosphor layer 34, parallel to it and it is tightly connected to the substrate 26, once the vacuum has been established between them.
  • the anode can be brought to the same potential as the grid or to a positive potential with respect to this grid, by means of a voltage source 40, and the cathode is brought to a negative potential with respect to the grid. , using a voltage source 42, the grid being taken as reference potential and grounded.
  • each microtip 22 emits electrons which pass through the hole corresponding to the microtip considered and whose trajectory is then bent towards the phosphor layer 34, the electrons thus striking this layer of phosphorus which then emits light that can be seen through transparent support 36.
  • the phosphor layer 34 is directly deposited on the insulating layer 44 and the conductive layer 39 is then deposited on the phosphor layer 34 and chosen so as to be transparent to the light emitted by this layer of phosphorus.
  • the electrically conductive layer 39 is eliminated and the phosphor layer 34 is directly deposited on the insulating layer 44, this phosphor layer then being chosen so as to be electrically conductive.
  • the insulating layer 44 is eliminated and the phosphor layer 34 is directly deposited on the grid layer 30 and brought to the potential of the grid, the excitation of the elementary pattern then being produced by bringing the cathode to a negative potential with respect to the grid, by means of a voltage source 46, the grid being grounded.
  • the grid is omitted and the phosphor layer 34, chosen so as to be electrically conductive, also plays the role of grid.
  • the cathode is still brought to a negative potential with respect to the phosphor layer which is grounded.
  • an electrically conductive and transparent layer 48 (FIG. 7) is deposited on the face of the transparent support 36, which is located directly opposite the anode 20.
  • This conductive and transparent layer 48 can be left floating or brought to a repulsive potential with respect to the electrons emitted by the microtips 22, by means of a voltage source 50 (FIG. 10) .
  • FIG. 11 another particular embodiment is shown diagrammatically. of an elementary pattern, the only difference with the particular embodiments described above in which the anode, the grid and the cathode are integrated on the same substrate, lies in the fact that the microtips 22, observed over the phosphor layer 34, do not seem to cover the whole of the latter. In the present case, they are gathered in the same domain. More specifically, in the example shown in FIG. 11, the microtips are arranged in the same domain 64, on the conductive layer 24, itself deposited on the insulating substrate 26.
  • the insulating layer 28 is deposited on the conductive layer 24 by separating the microtips from each other, a grid layer 30, pierced with holes corresponding to the microtips, is deposited on the insulating layer 28 and a layer of phosphorus 34 is deposited on the grid layer, except above the domain in which the microtips are concentrated, and brought to the same potential as the grid (as explained in the description of FIG. 8).
  • a grid layer pierced with said holes, could be deposited on the insulating layer 28, then another insulating layer on this grid layer, except above said area 64, and finally a possibly composite layer playing the role of anode, on this other insulating layer, the anode layer being constituted by an electrically conductive layer associated with a phosphor layer (as explained in the description of FIG. 6) or simply by an electrically conductive phosphor layer (as explained in the description of Figure 7).
  • the transparent support 36 is always placed opposite the anode and possibly provided with a conductive layer, left floating or brought to an appropriate potential, as explained above.
  • FIG 12 there is shown schematically a display device by cathodoluminescence not part of the invention but useful for understanding it.
  • the elementary patterns are produced as explained in the description of Figure 3, with possible variants which have been described with reference to Figures 4 and 5.
  • the cathodes are grouped along lines 52 parallel to each other and are all formed on the same electrically insulating substrate 26.
  • the cathodes are in one piece, that is to say that there is no interruption when going from one cathode to another.
  • the grids are grouped according to columns 54 which are parallel to each other and perpendicular to the lines 52. In each column, the grids are in one piece, that is to say that there is no interruption between two adjacent grids. Microtips are useless in any zone corresponding to an interval separating two columns.
  • the anodes form or continuous assembly consisting of a single layer of phosphorus 34 associated, when it is not electrically conductive, with a single electrically conductive layer 38, these two layers being deposited on a single transparent support 36.
  • layer 38 characteristics of layer 38 have been explained in the description of FIGS. 3 and 4, depending on the situation of this layer.
  • Each elementary pattern 56 thus corresponds to the crossing of a row and a column.
  • the display device shown in FIG. 12 also includes electronic control means provided for performing matrix addressing of the rows and columns.
  • electronic control means are known in the state of the art both in the case where one wishes to obtain still images and in the case where one wishes to obtain moving images.
  • the field emission mainly occurs when a potential difference greater than a positive threshold voltage V s is applied between the grid and the cathode of the pattern considered, the anode of the latter being brought to a potential at least equal to that of the grid.
  • the following operations are carried out for the first line, then for the second and so on until the last line: the line considered is brought to the potential -V / 2, the potential V being greater or equal to V s and less than 2V s , while all the other lines are left floating or brought to zero potential, this being achieved using first means 58 forming part of the electronic means, and, simultaneously, all the columns corresponding to the elementary patterns to be excited on the line considered are brought to the potential V / 2 while the other columns are left floating or brought to a zero potential, this being carried out using seconds means 60 forming part of the electronic means, the anodes being constantly maintained at a potential at least equal to V / 2, using an appropriate voltage source 62.
  • all the anodes of the device can be electrically connected to each other.
  • FIG. 11 Another particular embodiment of the device which is the subject of the invention is also shown in FIG. 11.
  • This other particular embodiment comprises elementary patterns 61 in each of which the microtips are grouped in the same domain 64, as we have already explained above with reference to this same figure 11.
  • the cathodes are grouped along parallel lines 52 and the anodes, when they are electrically connected to the associated grids or when they play the role of grids, are grouped together as well as any grids, along columns 54 parallel to each other and perpendicular to the lines, as already explained above.
  • the crossing of a row and a column corresponds to an elementary pattern at the center of which is said domain 64.
  • the display device represented in FIG. 11 can be controlled like the device described with reference to FIG. 12 (The device of Figure 12 is not part of the invention).
  • the insulating substrate 26 and the transparent support 36 are common to all the elementary patterns. When the anodes and the grids are separated by insulating layers, all the anodes of the device can be electrically connected to each
  • microtips 22 arranged on a conductive layer 24 and separated by insulating layers 28 is known in the state of the art and has been studied by SPINDT at STAN-FORD RESEARCH INSTITUTE (for applications unrelated to visualization).

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission de champ, voir le première partie de la revendication 1. Elle s'applique notamment à la réalisation d'afficheurs simples, permettant la visualisation d'images fixes, et à la réalisation d'écrans complexes multiplexés, permettant la visualisation d'images animées du type des images de télévision.
  • On connaît déjà des dispositifs de visualisation par cathodoluminescence, utilisant une émission thermoélectronique. Une réalisation particulière de tels dispositifs est schématiquement représentée sur la figure 1 et comprend une pluralité d'anodes revêtues d'une substance, ou phosphore, cathodoluminescente 2, et disposées suivant des lignes parallèles, sur un support isolant 4, et une pluralité de filaments 6 aptes à émettre des électrons lorsqu'iles sont chauffés et jouant le rôle de cathodes, ces filaments étant disposés suivant des lignes parallèles aux anodes. Une pluralité de grilles 8 sont disposées entre les anodes et les filaments, suivant des colonnes parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes. L'ensemble des anodes, des filaments et des grilles est mis sous vide dans un boîtier 10 transparent, raccordé de façon étanche au support 4. Les filaments 6, lorsqu'ils sont chauffés, émettent des électrons, et une polarisation convenable d'un filament, d'une grille et d'une anode, permet aux électrons émis par ce filament de frapper l'anode qui est alors sujette à une émission de lumière. Par adressage matriciel des lignes d'anodes et des colonnes de grilles, on peut ainsi engendrer des images qui sont visibles à travers le boîtier transparent 10.
  • De tels dispositifs de visualisation présentent les inconvénients suivants: la définition des images qu'ils permettent d'obtenir n'est pas très élevée, ces dispositifs sont compliqués à réaliser et ont une consommation assez élevée en courant électrique étant donné que les filaments doivent être chauffés.
  • On connaît par ailleurs le principe de l'émission électronique par effet de champ, encore appelé "émission de champ" ou "émission froide". Ce principe a déjà été utilisé pour des applications sans rapport avec la visualisation. Il est schématiquement illustré sur la figure 2: dans le vide, des pointes métalliques 12 jouant le rôle de cathodes et disposées sur un support 14, sont susceptibles d'émettre des électrons lorsqu'une tension électrique convenable est établie entre elles et une anode 16 disposée en regard de ces pointes.
  • La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précédents en proposant un dispositif de visualisation utilisant l'émission de champ dont le principe vient d'être rappelé.
  • On connaît déjà, par le document US-A-3,921,022, un dispositif à émission de champ pouvant comprendre un substrat conducteur muni de pointes électriquement isolées les unes des autres ainsi qu'une anode comprenant un écran recouvert d'un phosphore. Une electrode d'extraction est integrée à la cathode et électriquement isolée de celle-ci par une couche isolante. Les pointes sont susceptibles d'émettre des électrons qui vont alors frapper l'écran suivant des trajectoires sensiblement rectilignes.
  • De façon précise, la présente invention a pour objet un dispositif de visualisation comprenant une pluralité de motifs élémentaires comportant chacun une anode qui comprend une couche cathodoluminescente, et une cathode apte à émettre des électrons, chaque cathode comprenant une pluralité de micropointes électriquement reliées entre elles et sujettes à une émission d'électrons par effet de champ lorsque la cathode est polarisée négativement par rapport à l'anode correspondante, caractérisé en ce que chaque anode est intégrée à la cathode correspondante et électriquement isolée de celle-ci, cette anode comportant des trous en face des micropointes de sorte que les électrons émis par les micropointes traversent les trous et retournent ensuite vers le couche cathodoluminescente et frappent cette dernière autour des trous.
  • En fait, l'émission d'électrons n'est importante qu'au-delà d'un certain seuil de polarisation, l'émission étant très faible en-deçà dudit seuil et n'entraînant alors qu'une très faible production de lumière.
  • On peut ainsi obtenir une image lumineuse globale en polarisant convenablement les motifs élémentaires. Lorsque les différentes polarisations sont maintenues constantes au cours du temps, l'image obtenue est fixe mais l'on peut également obtenir des images animées, en faisant varier d'une manière appropriée les polarisations au cours du temps.
  • La présente invention permet de réaliser des écrans plats, fonctionnant sous basse tension, comme les dispositifs connus qui ont été décrits plus haut, mais les images obtenues grâce au dispositif de l'invention ont une bien meilleure définition. En effet, il est possible de réaliser des micropointes très petites, à raison de quelques dizaines de milliers de micropointes par millimètre carré, ce qui permet de réaliser des cathodes élémentaires de très faible surface et donc d'exciter des anodes cathodoluminescentes de très petites dimensions.
  • En outre, le dispositif objet de l'invention a une consommation en courant électrique plus faible que les dispositifs décrits plus haut, étant donné qu'il utilise des cathodes froides.
  • La surface de la cathode correspondant à un motif élémentaire peut être soit égale, soit inférieure à la surface de l'anode de ce motif. Etant donné qu'il est possible de réaliser un grand nombre de micropointes par millimètre carré, il est possible d'exciter chaque anode par un très grand nombre de micropointes. L'émission lumineuse d'un motif élémentaire correspond à la caractéristique d'émission moyenne de l'ensemble des micropointes correspondantes. Si un petit nombre de ces micropointes ne fonctionnent pas, cette caractéristique moyenne demeure alors pratiquement inchangée, ce qui constitue un avantage important de l'invention.
  • Selon un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend en outre une pluralité de grilles électriquement conductrices, respectivement associées aux motifs, chaque grille étant disposée entre l'anode et la cathode correspondantes, électriquement isolée de cette cathode, percée de trous en regard des micropointes et destinée à être polarisée positivement par rapport à la cathode correspondante et à être polarisée négativement par rapport à l'anode ou à être portée au potentiel de cette dernière.
  • Dans certaines réalisations, les anodes sont réalisées de façon à pouvoir également jouer le rôle de grilles.
  • Selon un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, chaque anode est disposée sur un support transparent, et en regard de la cathode correspondante.
  • Selon un autre mode de réalisation particulier, les micropointes de chaque cathode couvrent l'ensemble de la surface de l'anode correspondante. En d'autres termes, la projection de la surface occupée par ces micropointes, sur la surface occupée par l'anode, se confond sensiblement avec cette dernière.
  • Selon un autre mode de réalisation particulier, les micropointes de chaque motif sont rassemblées dans un même domaine distinct de la partie active de l'anode. En d'autres termes, vu de l'anode, le domaine occupé par les micropointes et la zone cathodoluminescente de l'anode sont distincts.
  • Dans ces deux derniers modes de réalisation particuliers, et lorsque le dispositif de l'invention comporte les grilles mentionnées plus haut, chaque grille peut être en outre électriquement isolée de l'anode correspondante par une couche électriquement isolante.
  • Dans ce cas, chaque anode peut comprendre une couche électriquement conductrice disposée sur la couche isolante, la couche cathodoluminescente étant alors placée sur la couche conductrice, ou ladite couche cathodoluminescente peut être disposée sur la couche isolante, chaque anode comprenant alors en outre une couche électriquement conductrice et transparente, placée sur la couche cathodoluminescente.
  • Dans une réalisation particulière de l'invention, ladite couche cathodoluminescente peut être électriquement conductrice.
  • Lorsque les grilles mentionnées plus haut sont utilisées, chaque couche cathodoluminescente peut être mise au potentiel de la grille correspondante ou à un potentiel supérieur au potentiel de cette grille, ce dernier étant positif.
  • Le dispositif objet de l'invention peut comprendre en outre une électrode mince et transparente disposée en regard des anodes, sur un support transparent.
  • Selon une réalisation particulière de l'invention utilisant les grilles mentionnées plus haut, les cathodes sont regroupées suivant des lignes parallèles entre elles, les cathodes d'une même ligne étant électriquement reliées les unes aux autres, les grilles sont regroupées suivant des colonnes parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, les grilles d'une même colonne étant électriquement reliées les unes aux autres, et le dispositif comprend en outre des moyens électroniques de commande prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes. Lorsque chaque anode et chaque grille qui lui correspond sont séparées par une couche électriquement isolante, toutes les anodes pauvent être électriquement reliées ensemble.
  • Enfin, selon une autre réalisation particulière correspondant au cas où ladite couche cathodoluminescente est également électriquement conductrice ou au cas où les grilles sont présentes et où chaque couche cathodoluminescente est mise au potentiel de la grille correspondante ou à un potentiel supérieur, les cathodes sont regroupées suivant des lignes parallèles entre elles, les cathodes d'une même ligne étant électriquement reliées les unes aux autres, les anodes ainsi que les grilles qui leurs sont éventuellement associées sont regroupées suivant des colonnes parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, les grilles d'une même colonne étant électriquement reliées les unes aux autres, les anodes d'une même colonne étant également électriquement reliées les unes aux autres, et le dispositif comprend en outre des moyens électroniques de commande prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes.
  • La possibilité de réaliser ensemble des cathodes et des grilles par une technologie intégrée permet de réaliser le dispositif selon l'invention d'une manière plus simple que les dispositifs de visualisation connus, mentionnés plus haut.
  • En outre, on a vu que ces derniers sont commandés en utilisant un adressage matriciel du système anodes-grilles. Comme on l'a déjà indiqué, dans certaines réalisations, le dispositif objet de l'invention peut être commandé en effectuant un adressage matriciel des cathodes et des grilles, car le temps de réponse des cathodes dans l'invention est très rapide. Ceci facilite encore plus la réalisation de dispositif selon l'invention par rapport aux dispositifs connus de visualisation mentionnés plus haut.
  • La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, d'exemples de réalisation donnés à titre indicatif, et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels:
    • la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif connu de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission thermoélectronique et a déjà été décrite,
    • la figure 2 est un schéma illustrant le principe de l'émission de champ et a déjà été décrite,
    • la figure 3 est une vue schématique de chaque motif élémentaire dont est pourvu un dispositif de visualisation par cathodoluminescence ne faisant pas partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci,
    • les figures 4 et 5 sont des vues schématiques d'anodes cathodoluminescentes ne faisant pas partie de l'invention mais utiles à la compréhension de celle-ci,
    • les figures 6, 7, 8 et 9 sont des vues schématiques de modes de réalisation particuliers des motifs élémentaires que comporte le dispositif objet de l'invention, dans lesquels la cathode, la grille et l'anode d'un même motif élémentaire sont intégrées sur un même substrat, l'anode jouant également le rôle de grille dans la réalisation de la figure 9,
    • la figure 10 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation particulier de l'invention, utilisant une électrode mince et transparente en regard des anodes cathodoluminescentes,
    • la figure 11 est une vue schématique d'un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, dans lequel les micropointes d'un même motif élémentaire sont regroupées dans un même domaine, et
    • la figure 12 est une vue schématique d'un dispositif de visualisation par cathodoluminescente, dispositif qui ne fait pas partie de l'invention mais qui est utile à la compréhension de celle-ci et dans lequel les micropointes d'un même motif "couvrent" l'ensemble de la surface de l'anode correspondante.
  • Sur la figure 3, on a représenté schématiquement des motifs élémentaires dont est pourvu un dispositif de visualisation par cathodoluminescence ne faisant pas partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci. Dans ce dispositif, chaque motif élémentaire comprend une couche de phosphore cathodoluminescent, excitable à basse tension, située en regard de la cathode correspondante, et la couche de phosphore est observée du côté à son excitation.
  • Plus précisément, dans le dispositif représenté schématiquement sur la fiugre 3, chaque motif élémentaire comprend une cathode 18 et une anode cathodoluminescente 20. La cathode 18 comprend une pluralité de micropointes 22 électriquement conductrices, formées sur une couche électriquement conductrice 24, elle-même déposée sur un substrat électriquement isolant 26.
  • La couche 24 pourrait être semi-conductrice au lieu d'être conductrice.
  • Les micropointes 22 sont séparées les unes des autres par des couches électriquement isolantes 28. Chaque motif élémentaire comprend également une grille 30. Celle-ci est constituée par une pluralité de couches électriquement conductrices 32 qui sont déposées sur les couches isolantes 28, celles-ci ayant sensiblement la même épaisseur, cette épaisseur pouvant être choisie de façon que le sommet de chaque micropointe se situe sensiblement au niveau des couches électriquement conductrices 32 qui constituent la grille 30.
  • L'anode 20 comprend une couche 34 de phosphore cathodoluminescent excitable à basse tension, déposée sur un support plan transparent 36 disposé en regard de la grille 30 parallèlement à celle-ci, la couche de phosphore 34 étant déposée sur la face du support qui est directement en regard de cette grille. L'anode 20 comprend également une couche mince électriquement conductrice 38 qui est déposée sur la couche de phosphore cathodoluminescent 34, et directement en regard de la grille 30. Cette grille peut se présenter comme une couche continue qui est percée par des trous en regard des micropointes. De même, les couches isolantes 28 peuvent former une seule couche continue percée de trous traversés par les micropointes.
  • A titre purement indicatif et nullement limitatif, le substrat 26 est en verre et la couche 24 est en aluminium ou en silicium; les micropointes 22 sont en hexaborure de lanthane ou bien en l'un des métaux pris dans le groupe comprenant le niobium, le hafnium, le zirconium et le molybdène, ou encore en un carbure ou un nitrure de1 métaux précédents; la couche de phosphore 34 est en sulfure de zinc ou en sulfure de cadmium; le support transparent 36 est en verre; la couche conductrice 38 est en aluminium ou en or; les couches isolantes 28 sont en silice; la grille 30 est en niobium ou en molybdène; les micropointes se présentent sous la forme de cônes dont le diamètre de base est de l'ordre de 2 um et la hauteur de l'ordre de 1,7 um; l'épaisseur de chaque couche isolante 28 est de l'ordre de 1,5 pm; la grille a une épaisseur de l'ordre de 0,4 pm et les trous qu'elle comporte ont un diamètre de l'ordre de 2 pm; enfin, la couche conductrice mince 38 a une épaisseur de l'ordre de 50 à 100 10-10 m (À).
  • En pratique, un seul substrat 26 en verre et un seul support transparent 36 en verre sont utilisés pour l'ensemble des motifs élémentaires, et lorsque ceux-ci sont réalisés, d'une manière qui sera indiquée par la suite, le vide est fait entre les anodes et les cathodes, et le substrat 26 et le support transparent 36 sont raccordés l'un à l'autre de façon étanche.
  • L'excitation d'un motif élémentaire est obtenue en polarisant simultanément l'anode, la grille et la cathode. L'une de celles-ci, par exemple la grille, est utilisée comme potentiel de référence et mise à la masse. L'anode peut être portée au potentiel de la grille ou polarisée positivement par rapport à cette grille, à l'aide d'une source de tension 40. La cathode est polarisée négativement par rapport à la grille à l'aide d'une source de tension 42.
  • Chaque pointe du motif élémentaire émet alors des électrons qui vont exciter la couche de phosphore, la couche conductrice 38 ayant été choisie aussi mince que possible pour ne pas arrêter les électrons, et la couche de phosphore ainsi excitée émet de la lumière que l'on peut observer à travers le support transparent 36. Une faible tension de l'ordre de 100 volts entre la grille et la cathode, permet d'obtenir un courant électronique de l'ordre de plusieurs IlA (micro-ampères) par micropointe et donc une densité de courant électronique de plusieurs mA/mm2 (milliampères par millimètre carré) pour l'ensemble du motif qui comporte un très grand nombre de micropointes (quelques dizaines de milliers) par mm2 (millimètre carré).
  • Dans une variante de réalisation (figure 4) ne faisant pas non plus partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci, la couche conductrice n'est plus située directement en regard des micropointes mais disposée entre le support transparent 36 et la couche de phosphore 34, cette dernière étant alors directement en regard des micropointes 22. Dans ce cas, la couche conductrice 38 est choisie de façon à être transparente à l'émission lumineuse du phosphore. Pour ce faire, la couche 38 est par exemple une couche d'oxyde d'indium dopé à l'étain.
  • Dans une autre variante de réalisation (figure 5) ne faisant pas non plus partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci, la couche conductrice 38 est supprimée et la couche de phosphore 34, déposée sur le support transparent 36, est alors choisie de façon à être en outre électriquement conductrice. A cet effet, on utilise par exemple une couche d'oxyde de zinc dopé au zinc.
  • Dans un mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention, le phosphore est déposé sur la grille elle-même (à une éventuelle interposition de couches près), l'ensemble formé par la cathode, la grille et l'anode est alors intégré sur un même substrat et le phosphore est observé du côté où il est excité, ce qui permet de supprimer la perte de lumière due à la traversée du phosphore, perte qui se produisait dans les dispositifs représentés sur les figures 3, 4 et 5.
  • Plus précisément, dans le mode de réalisation particulier des motifs élémentaires, qui est schématiquement représenté sur la figure 6, la cathode 18 comprend les micropointes 22 sur la couche conductrice 24, celle-ci étant déposée sur le substrat isolant 26, les micropointes étant séparées par les couches électriquement isolantes 28 sur lesquelles est déposée la grille 30.
  • Une couche électriquement isolante 44, par exemple en silice, est déposée sur la couche de grille 30, et présente également des trous en correspondance avec les trous pratiqués dans la couche de grille de manière à laisser apparaître les micropointes 22.
  • L'anode 20 comprend une couche électriquement conductrice 39, par exemple en or ou en aluminium, déposée sur la couche isolante 44 et une couche de phosphore 34 déposée sur la couche conductrice 39, ces couches 34 et 39 comportant bien entendu des trous 37 qui laissent apparaître les micropointes 22, de sorte que la couche composite résultant de l'empilement des couches 30, 44, 39 et 34 constitue une couche percée de trous qui laissent apparaître les micropointes 22.
  • En outre, les micropointes sont réparties de préférence régulièrement et de telle manière que la surface occupée par elles se confonde sensiblement avec la surface occupée par la couche de phosphore: lorsqu'on observe cette dernière, elle semble être couverte de micropointes.
  • Le support transparent 36 est disposé en regard de la couche de phosphore 34, parallèlement à celle-ci et il est raccordé de façon étanche au substrat 26, une fois le vide établi entre eux.
  • Comme précédemment, l'anode peut être portée au même potientiel que la grille ou à un potentiel positif par rapport à cette grille, au moyen d'une source de tension 40, et la cathode est portée à un potentiel négatif par rapport à la grille, à l'aide d'une source de tension 42, la grille étant prise comme potentiel de référence et mise à la masse.
  • Dans ces conditions, chaque micropointe 22 émet des électrons qui traversent le trou correspondant à la micropointe considérée et dont la trajectoire est ensuite recourbée en direction de la couche de phosphore 34, les électrons venant ainsi frapper cette couche de phosphore qui émet alors de la lumière que l'on peut observer à travers le support transparent 36.
  • Dans une variante de réalisation non représentée, la couche de phosphore 34 est directement déposée sur la couche isolante 44 et la couche conductrice 39 est alors déposée sur la couche de phosphore 34 et choisie de façon à être transparente à la lumière émise par cette couche de phosphore. Dans une autre variante de réalisation schématiquement représentée sur la figure 7, la couche électriquement conductrice 39 est supprimée et la couche de phosphore 34 est directement déposée sur la couche isolante 44, cette couche de phosphore étant alors choisie de façon à être électriquement conductrice.
  • Dans une autre variante de réalisation schématiquement représentée sur la figure 8, la couche isolante 44 est supprimée et la couche de phosphore 34 est directement déposée sur la couche de grille 30 et portée au potentiel de la grille, l'excitation du motif élémentaire étant alors réalisée en portant la cathode à un potentiel négatif par rapport à la grille, au moyen d'une source de tension 46, la grille étant mise à la masse.
  • Dans une autre variante de réalisation schématiquement représentée sur la figure 9, la grille est supprimée et la couche de phosphore 34, choisie de façon à être électriquement conductrice, joue également le rôle de grille. La cathode est encore portée à un potentiel négatif par rapport à la couche de phosphore qui est mise à la masse.
  • Dans une réalisation particulière de l'invention (l'anode et la cathode étant bien entendu intégrées sur un même substrat), une couche électriquement conductrice et transparente 48 (figure 7) est déposée sur la face du support transparent 36, qui est située directement en regard de l'anode 20. Cette couche conductrice et transparente 48 peut être laissée flottante ou portée à un potentiel répulsif vis-à-vis des électrons émis par les micropointes 22, au moyen d'une source de tension 50 (figure 10).
  • Sur la figure 11, on a représenté schématiquement un autre mode de réalisation particulier d'un motif élémentaire, dont la seule différence avec les modes de réalisation particuliers décrits plus haut dans lesquels l'anode, la grille et la cathode sont intégrées sur un même substrat, réside dans la fait que les micropointes 22, observées par dessus la couche de phosphore 34, ne semblent pas recouvrir la totalité de cette dernière. Dans le cas présent, elles sont rassemblées dans un même domaine. Plus précisément, dans l'exemple représenté sur la figure 11, les micropointes sont disposées dans un même domaine 64, sur la couche conductrice 24, elle-même déposée sur le substrat isolant 26. La couche isolante 28 est déposée sur la couche conductrice 24 en séparant les micropointes les unes des autres, une couche de grille 30, percée de trous en correspondance avec les micropointes, est déposée sur la couche isolante 28 et une couche de phosphore 34 est déposée sur la couche de grille, excepté au-dessus du domaine dans lequel sont concentrées les micropointes, et portée au même potentiel que la grille (comme on l'a expliqué dans la description de la figure 8).
  • En variante, on pourrait déposer une couche de grille, percée desdits trous, sur la couche isolante 28 puis une autre couche isolante sur cette couche de grille, excepté au-dessus dudit domaine 64, et enfin une couche éventuellement composite jouant le rôle d'anode, sur cette autre couche isolante, la couche d'anode étant constituée par une couche électriquement conductrice associée à une couche de phosphore (comme on l'a expliqué dans la description de la figure 6) ou simplement par une couche de phosphore électriquement conducteur (comme on l'a expliqué dans la description de la figure 7).
  • Selon une autre variante, on pourrait simplement déposer sur la couche isolante 28 une couche de phosphore électriquement conducteur jouant à la fois le rôle d'anode et de grille et percée de trous en correspondance avec les micropointes.
  • Bien entendu, le support transparent 36 est toujours disposé en regard de l'anode et éventuellement muni d'une couche conductrice, laissée flottante ou portée à un potentiel approprié, comme on l'a expliqué plus haut.
  • Sur la figure 12, on a représenté schématiquement un dispositif de visualisation par cathodoluminescence ne faisant pas partie de l'invention mais utile à la compréhension de celle-ci. Dans ce dispositif, les motifs élémentaires sont réalisés comme on l'a expliqué dans la description de la figure 3, avec d'éventuelles variantes qui ont été décrites en référence aux figures 4 et 5. En outre, les cathodes sont regroupées suivant des lignes 52 parallèles entre elles et sont toutes formées sur un même substrat électriquement isolant 26. En outre, dans chaque ligne, les cathodes sont d'un seul tenant, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'interruption lorsque l'on passe d'une cathode à une autre.
  • Les grilles sont regroupées suivant des colonnes 54 parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes 52. Dans chaque colonne, les grilles sont d'un seul tenant, c'est-à-dire qu'il n'y a pas d'interruption entre deux grilles adjacentes. Les micropointes sont inutiles dans toute zone correspondant à un intervalle séparant deux colonnes.
  • En outre, les anodes forment ou ensemble continu constitué par une unique couche de phosphore 34 associée, lorsqu'elle n'est pas électriquement conductrice, à une unique couche électriquement conductrice 38, ces deux couches étant déposées sur un unique support transparent 36. Les caractéristiques de la couche 38 ont été expliquées dans la description des figures 3 et 4, en fonction de la situation de cette couche.
  • Chaque motif élémentaire 56 correspond ainsi au croisement d'une ligne et d'une colonne.
  • Le dispositif de visualisation représenté sur la figure 12 comprend également des moyens électroniques de commande prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes. De tels moyens électroniques sont connus dans l'état de la technique aussi bien dans le cas où l'on souhaite obtenir des images fixes que dans le cas où l'on souhaite obtenir des images animées.
  • Pour chaque motif élémentaire, l'émission de champ se produit principalement lorsqu'une différence de potentiel supérieure à une tension de seuil positive Vs, est appliquée entre la grille et la cathode du motif considéré, l'anode de ce dernier étant portée à un potentiel au moins égal à celui de la grille.
  • Pour former des images fixes ou animées, on effectue les opérations suivantes pour la première ligne, puis pour la seconde et ainsi de suite jusqu'à dernière ligne: la ligne considérée est portée au potentiel -V/2, le potentiel V étant supérieur ou égal à Vs et inférieur à 2Vs, tandis que toutes les autres lignes sont laissées flottantes ou portées à un potentiel nul, ceci étant réalisé à l'aide de premiers moyens 58 faisant partie des moyens électroniques, et, de façon simultanée, toutes les colonnes correspondant aux motifs élémentaires qu'il s'agit d'exciter sur la ligne considérée sont portées au potentiel V/2 tandis que les autres colonnes sont laissées flottantes ou portées à un potentiel nul, ceci étant réalisé à l'aide de seconds moyens 60 faisant partie des moyens électroniques, les anodes étant constamment maintenues à un potentiel au moins égal à V/2, à l'aide d'une source de tension appropriée 62.
  • On peut également réaliser un dispositif selon l'invention en réalisant les motifs élémentaires comme on l'a expliqué dans la description correspondant aux figures 6 à 10. Dans ce cas, les lignes sont réalisées comme on l'a expliqué plus haut et les anodes, lorsqu'elles sont électriquement reliées aux grilles associées ou lorsqu'elles jouent le rôle de grilles, sont disposées suivant les colonnes, les anodes d'une même colonne ne présentant pas de séparation entre elles.
  • Lorsque les anodes et les grilles sont séparées par des couches isolantes, toutes les anodes du dispositif peuvent être électriquement reliées entre elles.
  • On peut alors utiliser les mêmes moyens électroniques d'adressage matriciel que ceux qui ont été décrits plus haut. Dans. ce cas, lorsque dans chaque colonne les anodes doivent être électriquement isolées des grilles correspondantes, ces anodes sont constamment maintenues à un potentiel au moins égal à V/2.
  • Un autre mode de réalisation particulier du dispositif objet de l'invention est également représenté sur la figure 11. Cet autre mode de réalisation particulier comprend des motifs élémentaires 61 dans chacun desquels les micropointes sont regroupées dans un même domaine 64, comme on l'a déjà expliqué plus haut en référence à cette même figure 11. Les cathodes sont regroupées suivant des lignes parallèles 52 et les anodes, lorsqu'elles sont électriquement reliées aux grilles associées ou lorsqu'elles jouent le rôle de grilles, sont regroupées ainsi que les éventuelles grilles, suivant des colonnes 54 parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, comme on l'a déjà expliqué plus haut. Le croisement d'une ligne et d'une colonne correspond à un motif élémentaire au centre duquel se trouve ledit domaine 64. Le dispositif de visualisation représenté sur la figure 11 peut être commandé comme le dispositif décrit en référence à la figure 12 (Le dispositif de la figure 12 ne fait pas partie de l'invention). Bien entendu, le substrat isolant 26 et le support transparent 36 sont communs à tous les motifs élémentaires. Lorsque les anodes et les grilles sont séparées par des couches isolantes, toutes les anodes du dispositif peuvent être électriquement reliées entre elles.
  • La réalisation de micropointes 22 disposées sur une couche conductrice 24 et séparées par des couches isolantes 28 est connue dans l'état de la technique et a été étudiée par SPINDT au STAN-FORD RESEARCH INSTITUTE (pour des applications sans rapport avec la visualisation).
  • Pour réaliser les dispositifs représentés sur les figures 11 et 12, on procède selon les techniques connues de la microélectronique.

Claims (15)

1. Dispositif de visualisation comprenant une pluralité de motifs élémentaires comportant chacun une anode (20) qui comprend une couche cathodoluminescente (34), et une cathode (18) apte à émettre des électrons, chaque cathode comprenant une pluralité de micropointes (22) électriquement reliées entre elles et sujettes à une émission d'électrons par effet de champ lorsque la cathode est polarisée négativement par rapport à l'anode correspondante, caractérisé en ce que chaque anode (20) est intégrée à la cathode correspondante (18) et électriquement isolée de celle-ci, cette anode comportant des trous (37) en face des micropointes, de sorte que les électrons émis par les micropointes traversent les trous et retournent ensuite vers la couche cathodoluminescente (34) et frappent cette dernière autour des trous (37).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pluralité de grilles électriquement conductrices (30), respectivement associées aux motifs, chaque grille étant intégrée à la cathode (18) correspondante, disposée entre celle-ci et l'anode (20) correspondante, électriquement isolée de cette cathode, percée de trous en regard des micropointes (22) et prévue pour être polarisée positivement par rapport à la cathode correspondante et pour être polarisée négativement par rapport à l'anode ou pour être portée au potentiel de cette dernière.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la projection de la surface occupée par les micropointes (22) de chaque cathode, sur la surface occupée par l'anode correspondante, se confond sensiblement avec cette dernière.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les micropointes (22) de chaque motif sont rassemblées dans un même domaine (64) distinct de la partie active de l'anode.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque grille (30) est en outre électriquement isolée de l'anode correspondante (20) par une couche électriquement isolante (44).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque anode (20) comprend une couche (39) électriquement conductrice disposée sur la couche isolante (44) et en ce que la couche cathodoluminescente (34) est placée sur la couche conductrice (39).
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche cathodoluminescente (34) est disposée sur la couche isolante (44) et en ce que chaque anode (20) comprend en outre une couche électriquement conductrice et transparente, placée sur la couche cathodoluminescente.
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche cathodoluminescente (34) est également électriquement conductrice.
9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque couche cathodoluminescente (34) est mise au potentiel de la grille (30) correspondante ou à un potentiel supérieur au potentiel de cette grille, ce dernier étant positif.
10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une électrode mince et transparente (48), disposée en regard des anodes (20), sur un support transparent (36).
11. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche cathodoluminescente (34) est directement déposée sur la grille correspondante et portée au potentiel de la grille, l'excitation du motif élémentaire étant alors réalisée en portant la cathode à un potentiel négatif par rapport à la grille, cette grille étant mise à la masse.
12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche cathodoluminescente (34) est également électriquement conductrice et joue également le rôle de grille, la cathode étant portée à un potentiel négatif par rapport à la couche cathodoluminescente qui est mise à la masse.
13. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cathodes (18) sont regroupées suivant des lignes (52) parallèles entre elles, les cathodes d'une même ligne étant électriquement reliées les unes aux autres, en ce que les grilles (30) sont regroupées suivant des colonnes (54) parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, les grilles d'une même colonne étant électriquement reliées les unes aux autres et en ce que le dispositif comprend en outre des moyens électroniques de commande (58, 60) prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes.
14. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les cathodes (18) sont regroupées suivant des lignes (52) parallèles entre elles, les cathodes d'une même ligne étant électriquement reliées les unes aux autres, en ce que les anodes (18) sont regroupées suivant des colonnes (54) parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, les anodes d'une même colonne étant électriquement reliées les unes aux autres, et en ce que le dispositif comprend en outre des moyens électronques de commande (58, 60) prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes.
15. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les cathodes (18) sont regroupées suivant des lignes (52) parallèles entre elles, les cathodes d'une même ligne étant électriquement reliées les unes aux autres, en ce que les anodes (18) ainsi que les grilles (30) sont regroupées suivant des colonnes (54) parallèles entre elles et perpendiculaires aux lignes, les grilles d'une même colonne étant électriquement reliées les unes aux autres, les anodes d'une même colonne étant également électriquement reliées les unes aux autres, et en ce que le dispositif comprend en outre des moyens électroniques de commande (58, 60) prévus pour effectuer un adressage matriciel des lignes et des colonnes.
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