FR2678102A1 - MATRIX FLAT SCREEN WITH ITS CONTROL METHOD AND ITS APPLICATION TO IMAGE DISPLAY. - Google Patents
MATRIX FLAT SCREEN WITH ITS CONTROL METHOD AND ITS APPLICATION TO IMAGE DISPLAY. Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne un écran plat matriciel dont les deux faces comportent respectivement un réseau de N électrodes-lignes 3 et un réseau de K électrodes-colonnes 4. Entre ces deux faces, une source d'électrons 10 fournit suffisamment d'électrons pour illuminer les points image sélectionnés, une électrode de confinement 13, ainsi qu'une électrode de blocage 12 assurent respectivement le confinement des électrons sur les électrodes-colonnes et le contrôle de la charge d'électrons envoyée des électrodes-colonnes sur l'électrode-ligne sélectionnée, afin d'illuminer les points image situés au croisement de ladite ligne 3 sélectionnée et des colonnes 4. Application à tous les domaines nécessitant la visualisation sur écran d'images fixes ou animées.The invention relates to a matrix flat screen, the two faces of which respectively comprise an array of N row electrodes 3 and an array of K column electrodes 4. Between these two faces, an electron source 10 provides sufficient electrons to illuminate. the selected image points, a confinement electrode 13, as well as a blocking electrode 12 respectively ensure the confinement of the electrons on the column electrodes and the control of the charge of electrons sent from the column electrodes to the row electrode selected, in order to illuminate the image points located at the intersection of said selected row 3 and columns 4. Application to all the fields requiring the display on screen of still or moving images.
Description
ECRAN PLAT MATRICIEL AVEC SON PROCEDE DE COMMANDEMATRIX FLAT SCREEN WITH ITS CONTROL METHOD
ET SON APPLICATION A L'AFFICHAGE D'IMAGES AND ITS APPLICATION TO IMAGE DISPLAY
DESCRIPTIONDESCRIPTION
La présente invention concerne un écran plat matriciel permettant en particulier l'affichage d'images haute définition Elle trouve de nombreuses applications dans les domaines nécessitant une visualisation sur écran d'images fixes ou animées, The present invention relates to a matrix flat screen allowing in particular the display of high definition images. It finds many applications in the fields requiring a screen display of still or moving images,
en couleurs ou noir et blanc.in color or black and white.
IL existe aujourd'hui plusieurs types d'écrans plats, notamment les écrans cathodoluminescents utilisant le guidage des électrons émis par une source d'électrons connue Un tel dispositif est décrit dans la demande de brevet There are today several types of flat screens, including cathodoluminescent screens using the guidance of electrons emitted by a known electron source. Such a device is described in the patent application.
français publiée sous le numéro FR-A-2 647 580. French published under number FR-A-2 647 580.
Sur la figure 1, on a représenté schématiquement une section de l'écran selon l'art antérieur, précédemment cité Le dispositif comporte deux substrats 1 et 2, dont l'un au moins est transparent, et sur lesquels sont déposés deux réseaux d'électrodes. Un premier réseau de N électrodeslignes 3 est déposé sur un premier substrat 1, appelé substrat-ligne Les électrodes-Lignes 3 sont recouvertes en grande partie d'une couche 5 d'un matériau cathodoluminescent Les extrémités des électrodes 3 ne sont pas recouvertes de ladite couche cathodoluminescente, permettant ainsi une zone de contact, non représentée sur la figure, et grâce à laquelle est assuré un contact électrique avec des moyens de commande extérieurs au dispositif et FIG. 1 diagrammatically shows a section of the screen according to the prior art, previously mentioned. The device comprises two substrates 1 and 2, at least one of which is transparent, and on which are deposited two gratings. electrodes. A first network of N electrodes 3 is deposited on a first substrate 1, called a substrate-line. The electrodes-lines 3 are covered in large part with a layer 5 of a cathodoluminescent material. The ends of the electrodes 3 are not covered with said cathodoluminescent layer, thus allowing a contact zone, not shown in the figure, and through which is ensured an electrical contact with control means external to the device and
non représentés sur la figure.not shown in the figure.
Un second réseau de K électrodes-colonnes 4 est déposé sur un second substrat 2, nommé substrat-colonne Les électrodes- colonnes 4 sont en grande partie recouvertes d'une couche 6 électriquement isolante constituée, par exemple, de Si O 2 ou Si 3 N 4 Les extrémités des électrodes- colonnes 4 ne sont pas recouvertes de ladite couche isolante, permettant ainsi une zone de contact 8 grâce à laquelle est assuré le contact électrique avec les moyens de commande cités précédemment. Le réseau d'électrodes-lignes 3 et le réseau d'électrodes- colonnes 4 sont croisés, leurs points d'intersection, au nombre de N x K, définissant les points élémentaires de l'image, aussi nommés points A second network of K electrodes-columns 4 is deposited on a second substrate 2, called a column-substrate. The column electrodes 4 are largely covered with an electrically insulating layer 6 consisting, for example, of Si O 2 or Si 3 N 4 The ends of the column electrodes 4 are not covered with said insulating layer, thus allowing a contact zone 8 through which is ensured the electrical contact with the control means mentioned above. The array of row electrodes 3 and the array of column electrodes 4 are crossed, their points of intersection, N x K, defining the elementary points of the image, also called points.
image ou pixels.image or pixels.
Durant toute la suite de la description, Throughout the rest of the description,
on considérera, à titre d'exemple, un écran constitué de quatre électrodes-lignes et de quatre électrodes-colonnes, permettant ainsi un écran de for example, a screen made up of four line electrodes and four column electrodes, thus allowing a screen of
4 x 4 = 16 points image.4 x 4 = 16 image points.
Le substrat-colonne 2 et le substrat-ligne 1 sont assemblés par un cordon de scellement 9 étanche de façon à former une enceinte sous vide Cette enceinte comprend, au voisinage du cordon de scellement 9, une source d'électrons 10 de type connu, par exemple, une source constituée de microfilaments ou d'un filament unique alimentée également de façon externe. L'écran est adressé séquentiellement ligne The column substrate 2 and the line substrate 1 are assembled by a tight sealing bead 9 so as to form a vacuum enclosure. This enclosure comprises, in the vicinity of the sealing bead 9, an electron source 10 of known type. for example, a source consisting of microfilaments or a single filament also externally supplied. The screen is addressed sequentially line
par ligne.by line.
Les éLectrodes-lignes 3 non sélectionnées sont portées à un potentiel de valeur identique à celle du potentiel Vs de la source d'électrons, tandis que l'électrode-ligne sélectionnée 3 a est portée à un potentiel VL supérieur au potentiel Vc des électrodes- colonnes 4 (Vc étant supérieur ou égal au potentiel Vs de la source d'électrons 10) Par ailleurs, pour régler la luminosité de chaque pixel, chaque électrode-colonne reçoit un potentiel Vc déterminé permettant d'attirer plus ou moins d'électrons en provenance de la source 10 Autrement dit, suivant la luminosité désirée sur les pixels d'une même ligne sélectionnée, les colonnes associées à ces pixels peuvent avoir des potentiels Vc différents mais toujours supérieurs ou égaux à Vs Ainsi, de la source d'électrons 10 aux électrodes-colonnes 4, les électrons, représentés par des points, sont accélérés dans le sens de la flèche 11 a Bloqués par la couche isolante 6, les électrons s'accumulent en son voisinage, formant dans le vide de l'enceinte des zones de charges 7 (une zone de charge 7 est associée à chaque électrode-colonne) permettant de The unselected line electrodes 3 are brought to a potential of identical value to that of the potential Vs of the electron source, while the selected line electrode 3a is brought to a potential VL higher than the potential Vc of the electrodes. columns 4 (Vc being greater than or equal to the potential Vs of the electron source 10) Moreover, in order to adjust the brightness of each pixel, each column-electrode receives a determined potential Vc making it possible to attract more or fewer electrons by From the source 10 In other words, depending on the desired brightness on the pixels of the same selected line, the columns associated with these pixels may have different potentials Vc but still greater than or equal to Vs. Thus, from the electron source 10 at the electrodes-columns 4, the electrons, represented by points, are accelerated in the direction of the arrow 11a Blocked by the insulating layer 6, the electrons accumulate t in its vicinity, forming in the void of the enclosure of the charge zones 7 (a charge zone 7 is associated with each electrode-column) allowing
conduire les électrons vers la ligne sélectionnées. drive the electrons to the selected line.
Les électrons accumulés au voisinage de l'isolant 6 viennent alors frapper la couche 5 cathodoluminescente de l'électrode- ligne sélectionnée 3 a dans une direction telle qu'indiquée par les flèches The electrons accumulated in the vicinity of the insulator 6 then strike the cathodoluminescent layer 5 of the selected line electrode 3a in a direction as indicated by the arrows
11 b et 11 c.11b and 11c.
Ce type d'écran connu présente les inconvénients suivants: la différence de potentiel quasi nulle existant entre les zones de charge 7 est généralement une cause importante de fuites d'électrons d'une éLectrode-colonne 4 vers sa voisine ne permettant pas d'appliquer des luminosités différentes sur les pixels d'une même ligne; les fuites d'électrons, courantes dans de tels écrans, peuvent également provenir de l'action d'un champ magnétique externe à l'écran tel que, par exemple, le champ terrestre; et lorsque l'électrode-ligne sélectionnée 3 a est portée au potentiel VL, qui est supérieur au potentiel Vc des éLectrodes-colonnes 4 et donc supérieur au potentiel Vs de la source d'électrons , les électrons émis par la source 10 se dirigent directement vers l'électrode-ligne sélectionnée 3 a par l'intermédiaire des zones de charge 7, qui se This type of known screen has the following drawbacks: the almost zero potential difference existing between the charging zones 7 is generally a significant cause of electron leakage from a column electrode 4 towards its neighbor, which makes it impossible to apply different luminosities on the pixels of the same line; electron leaks, common in such screens, can also come from the action of a magnetic field external to the screen such as, for example, the terrestrial field; and when the selected line electrode 3a is taken to the potential VL, which is greater than the potential Vc of the column electrodes 4 and therefore greater than the potential Vs of the electron source, the electrons emitted by the source 10 go directly to the selected line electrode 3a through the charging zones 7, which
comportent ici comme des conducteurs électriques. include here as electrical conductors.
De ce fait, la quantité d'énergie frappant la couche cathodoluminescente aux points image adressés dépend du débit de la source 10 et n'est pas précisément contrôlable L'image affichée risque donc d'être As a result, the amount of energy striking the cathodoluminescent layer at the addressed image points depends on the bit rate of the source 10 and is not precisely controllable. The displayed image therefore risks being
très inhomogène.very inhomogeneous.
La présente invention a justement pour objet un écran plat matriciel qui permet, de façon simple, de contrôler précisément la charge d'électrons fournie respectivement aux points image adressés, ainsi que d'éviter la fuite d'électrons d'une The subject of the present invention is precisely a matrix flat screen which makes it possible, in a simple manner, to precisely control the electron charge supplied respectively to the addressed image points, as well as to avoid the leakage of electrons from a
électrode-colonne 4 vers ses voisines. electrode-column 4 to its neighbors.
De façon plus précise, l'invention concerne un écran plat matriciel utilisé, en particulier, pour l'affichage d'images haute définition comprenant: un premier et un second substrats, assemblés par un cordon de scellement étanche, constituant une enceinte sous vide; un premier réseau de N électrodes-lignes construit sur le premier substrat et recouvert d'au moins un matériau cathodoluminescent; un second réseau de K électrodes-colonnes construit sur le second substrat et recouvert d'une couche électriquement isolante, ce second réseau étant croisé avec le premier réseau de façon à définir, par leurs intersections, N x K points image; et au moins une source d'électrons pour injecter des électrons à l'intérieur de l'enceinte sous vide, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour confiner les électrons injectés sur l'électrode-colonne de chaque point image adressé, ainsi que des moyens pour contrôler la charge d'électrons fournie à chaque More specifically, the invention relates to a matrix flat screen used, in particular, for displaying high definition images comprising: a first and a second substrate, assembled by a sealing bead, constituting a vacuum chamber; a first network of N line electrodes constructed on the first substrate and covered with at least one cathodoluminescent material; a second network of K electrodes-columns built on the second substrate and covered with an electrically insulating layer, this second network being crossed with the first network so as to define, by their intersections, N x K pixels image; and at least one electron source for injecting electrons into the vacuum chamber, characterized in that it comprises means for confining the injected electrons on the column electrode of each addressed image point, as well as that means to control the electron charge provided to each
point image adressé.addressed image point.
Avantageusement, les moyens pour contrôler la charge d'électrons comportent au moins une électrode de blocage située entre la source d'électrons et les électrodes-lignes, ladite électrode de blocage pouvant être portée à un potentiel négatif par rapport au potentiel de la source, afin d'empêcher les électrons en provenance de la source d'électrons Advantageously, the means for controlling the charge of electrons comprise at least one blocking electrode located between the electron source and the row electrodes, said blocking electrode being able to be brought to a negative potential with respect to the potential of the source, to prevent electrons from the electron source
d'atteindre les réseaux d'électrodes. to reach the electrode networks.
Selon l'invention, les moyens pour confiner les électrons comprennent une électrode de confinement ayant une forme de peigne dont chaque dent s'intercale entre deux électrodes-colonnes afin d'empêcher, lorsque ladite électrode est portée à un potentiel négatif par rapport au potentiel de la source, tout couplage According to the invention, the means for confining the electrons comprise a confining electrode having a comb shape, each tooth of which is inserted between two column electrodes in order to prevent, when said electrode is brought to a negative potential with respect to the potential. from the source, any coupling
entre deux électrodes-colonnes voisines. between two adjacent column electrodes.
De plus, chaque électrode-ligne de l'écran est commandée par un circuit de commande-ligne, ce circuit comportant un seul transistor dont une première électrode est portée à une tension constante Vl, dont une seconde électrode est connectée à ladite électrode-ligne et dont une troisième électrode est connectée à des moyens de commande de l'état de conduction du transistor. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'écran comporte deux sources d'électrons auxquelles sont associées deux électrodes de blocage, chaque ensemble source/électrode de blocage étant In addition, each line-electrode of the screen is controlled by a line-control circuit, this circuit comprising a single transistor whose first electrode is brought to a constant voltage V1, a second electrode of which is connected to said line-electrode. and a third electrode of which is connected to means for controlling the conduction state of the transistor. According to a preferred embodiment of the invention, the screen comprises two electron sources with which are associated two locking electrodes, each source / blocking electrode assembly being
disposé de part et d'autre dudit écran. disposed on either side of said screen.
L'écran selon l'invention met en oeuvre un procédé de commande dans lequel on utilise: des électrodes-lignes portées à un potentiel VL; des électrodes-colonnes portées à un potentiel Vc fonction de l'image à afficher et croisées avec les électrodes-lignes de façon à définir, par leurs intersections, des points images; et au moins une source d'électrons portée à un potentiel Vs, caractérisé en ce qu'il consiste, d'une part, à utiliser une électrode de blocage et une électrode de confinement, cette dernière étant portée à un potentiel Vp constant négatif par rapport au potentiel Vs et, d'autre part, à effectuer pour chaque électrode-ligne sélectionnée et pour l'électrode de blocage successivement les commandes suivantes: porter les électrodes-lignes et l'électrode de blocage au potentiel Vs de la source, le potentiel Vs étant inférieur au potentiel Vc des électrodes-colonnes; porter l'électrode de blocage au potentiel Vb inférieur au potentiel Vs de la source; porter l'éLectrode-ligne sélectionnée à son potentiel The screen according to the invention implements a control method in which one uses: line electrodes brought to a potential VL; column electrodes brought to a potential Vc which is a function of the image to be displayed and crossed with the row electrodes so as to define, by their intersections, image dots; and at least one electron source brought to a potential Vs, characterized in that it consists, on the one hand, in using a blocking electrode and a confinement electrode, the latter being brought to a negative constant voltage Vp by relative to the potential Vs and, on the other hand, to perform for each selected electrode-line and for the blocking electrode successively the following commands: carry the row electrodes and the blocking electrode to the potential Vs of the source, the potential Vs being lower than the potential Vc of the column electrodes; bringing the blocking electrode to the potential Vb lower than the potential Vs of the source; bring the selected line electrode to its potential
Vl supérieur au potentiel Vs de la source. Vl higher than the potential Vs of the source.
Cet écran peut être utilisé pour l'affichage d'images en couleurs Chaque point image est alors divisé en au moins trois sous-points image recouverts This screen can be used for displaying color images. Each image point is then divided into at least three image-covered subpoints.
chacun d'un matériau cathodoluminescent différent. each of a different cathodoluminescent material.
D'autres caractéristiques et avantages Other features and benefits
ressortiront mieux de la description qui va suivre, will emerge more clearly from the description that follows,
donnée à titre illustratif et non Limitatif, en référence aux figures dans lesquelles: la figure 1, déjà décrite, représente schématiquement une section de l'écran selon l'art given as an illustration and not a limitation, with reference to the figures in which: FIG. 1, already described, schematically represents a section of the screen according to the art
antérieur; -prior; -
la figure 2 représente schématiquement une section de l'écran plat matriciel selon La présente invention; la figure 3 représente le chronogramme des tensions et luminances rencontrées lors du fonctionnement de l'écran selon l'invention; La figure 4 représente l'écran selon L'invention suivant une vue de dessus partiellement coupée; la figure 5 représente de façon très schématique une section d'un écran plat matriciel comprenant deux sources d'électrons; et la figure 6 représente le circuit de commande ligne tel que mis en oeuvre dans L'écran Figure 2 schematically shows a section of the matrix flat screen according to the present invention; FIG. 3 represents the chronogram of the voltages and luminances encountered during operation of the screen according to the invention; Figure 4 shows the screen according to the invention in a partially cutaway top view; FIG. 5 very schematically represents a section of a flat matrix screen comprising two electron sources; and FIG. 6 represents the line control circuit as implemented in the screen
selon l'invention.according to the invention.
La figure 2 représente un écran selon la même section que celle de la figure 1, écran auquel on a rajouté les moyens pour contrôler la charge d'électrons selon l'invention Les références qui apparaissent sur la figure I seront conservées lors FIG. 2 represents a screen according to the same section as that of FIG. 1, screen to which the means for controlling the charge of electrons according to the invention have been added. The references which appear in FIG.
de la description de Ladite figure 2 et des figures of the description of said figure 2 and figures
suivantes.following.
La description qui va suivre est donnée The following description is given
pour le cas particulier d'un écran permettant l'affichage d'images haute définition L'écran selon l'invention peut cependant permettre de nombreuses autres fonctions. Ainsi, dans le cas o l'on cherche à afficher des images haute définition, il faut absolument éviter les risques d'obtention d'une image inhomogène; un contrôle précis de la charge d'électrons frappant la couche 5 cathodoluminescente de chaque pixel est for the particular case of a screen for displaying high definition images The screen according to the invention may, however, allow many other functions. Thus, in the case where one seeks to display high definition images, it is essential to avoid the risks of obtaining an inhomogeneous image; precise control of the electron charge striking the cathodoluminescent layer of each pixel is
donc nécessaire.therefore necessary.
Ces moyens pour contrôler la charge d'électrons consistent par exemple en une électrode de blocage 12 Cette électrode de blocage 12 est placée parallèlement aux électrodes-lignes, entre la source d'électrons 10 et le réseau These means for controlling the charge of electrons consist, for example, of a blocking electrode 12. This blocking electrode 12 is placed parallel to the row electrodes, between the electron source 10 and the network.
d'électrodes-lignes 3.of electrodes-lines 3.
Pour faciliter la description duTo facilitate the description of
fonctionnement de l'écran de l'invention, on considère Vs = O Volt dans la suite de la operation of the screen of the invention, we consider Vs = O Volt in the rest of the
description.description.
L'électrode 12 et les électrodes-lignes 3 sont avantageusement réalisées à l'aide du même matériau conducteur Si l'image n'a pas à être observable au travers du substrat 1, on utilisera The electrode 12 and the line electrodes 3 are advantageously made using the same conductive material. If the image does not have to be observable through the substrate 1, it will be used
de préférence un métal réfléchissant. preferably a reflective metal.
D'un point de vue plus fonctionnel, l'électrode de blocage 12 permet, lorsqu'elle est portée à un potentiel Vb négatif, de bloquer le passage des électrons émis par la source d'électrons 10 vers From a more functional point of view, the blocking electrode 12 makes it possible, when it is brought to a negative potential Vb, to block the passage of the electrons emitted by the electron source 10 towards
les électrodes-colonnes.the column electrodes.
De façon plus précise, lors de la charge des zones de charges 7 avec les électrons émis par la source d'électrons 10, l'électrode de blocage 12 est portée à un potentiel Vb identique à celui de ladite source d'électrons Les électrons circulent alors normalement de la source d'électrons 10 vers les électrodes-colonnes 4, comme décrit précédemment More precisely, during the charging of the charge zones 7 with the electrons emitted by the electron source 10, the blocking electrode 12 is brought to a potential Vb identical to that of the said electron source. The electrons circulate then normally from the electron source 10 to the column electrodes 4, as previously described
dans la description de l'art antérieur. in the description of the prior art.
Lorsque toutes les zones de charge 7 ont atteint une charge Q = C Vc, o C est la capacité colonne fixée par construction des électrodes-colonnes (Q étant spécifique à chaque électrode-colonne), on porte l'électrode de blocage 12 à un potentiel When all the charging zones 7 have reached a charge Q = C Vc, where C is the column capacitance fixed by construction of the column electrodes (Q being specific to each column-electrode), the blocking electrode 12 is brought to a potential
Vb suffisamment négatif, par exemple -100 Volts. Vb sufficiently negative, for example -100 volts.
Sous l'effet d'un tel potentiel Vb, les électrons, émis par la source d'électrons 10, sont repoussés lorsqu'ils arrivent au niveau de l'électrode de blocage 12, retournant alors vers ladite source 10, tel que montré sur la figure 2 par la flèche en pointillés 11 d Ainsi, lorsque l'électrode-ligne sélectionnée 3 a est portée à son potentiel VL, seuls les électrons en zones de charges 7 viennent frapper la couche de l'électrode-ligne sélectionnée 3 a, les électrons en provenance de la source 10 étant refoulés vers Under the effect of such a potential Vb, the electrons, emitted by the electron source 10, are pushed back when they arrive at the blocking electrode 12, then returning to said source 10, as shown on FIG. 2 shows the dashed arrow 11 d. Thus, when the selected line electrode 3a is brought to its potential VL, only the electrons in the charge zones 7 strike the layer of the selected line electrode 3a. the electrons coming from the source 10 being repressed towards
ladite source 10 grâce à l'électrode de blocage 12. said source 10 thanks to the blocking electrode 12.
Sur la figure 3, on a représenté le chronogramme des tensions et luminances rencontrées lorsque l'écran est en fonctionnement, c'est-à-dire qu'il décrit le procédé de commande mis en oeuvre dans l'écran Ce procédé a déjà été décrit à travers FIG. 3 shows the chronogram of the voltages and luminances encountered when the screen is in operation, that is to say that it describes the control method implemented in the screen. This method has already been used. described through
les descriptions des figures 1 et 2, mais the descriptions in Figures 1 and 2, but
L'enchainement des commandes apparaît plus clairement The sequence of commands appears more clearly
dans le chronogramme de la figure 3. in the timing diagram of Figure 3.
L'adressage de l'écran se fait ligne par ligne, avec une durée de temps-ligne Tl comportant les trois phases suivantes: du temps t O jusqu'à t 1, les électrodes-lignes (d'indice li) et l'électrode-colonne (d'indice b) sont portées au potentiel Vs de la source On a alors Vli = Vb = Vs Sur la figure 3, on a représenté Vs comme nulle Pendant ce temps, l'électrodecolonne (indicée cj) est portée à un potentiel Vcj (de valeur comprise entre O et 10 The addressing of the screen is done line by line, with a time-line T1 comprising the following three phases: from time t 0 to t 1, the line electrodes (of index li) and the column-electrode (of index b) are brought to the potential Vs of the source. Then Vli = Vb = Vs. In FIG. 3, Vs is represented as zero. Meanwhile, the electrodecolumn (indexed cj) is brought to a potential Vcj (of value between 0 and 10
Volts environ), fonction de l'image à afficher. About Volts), depending on the image to be displayed.
De tl à t 2, l'électrode de blocage est portée à son potentiel Vb, inférieur au potentiel de la source Vs Ce potentiel Vb a pour valeur, dans From t1 to t2, the blocking electrode is brought to its potential Vb, which is lower than the potential of the source Vs. This potential Vb has the value, in
l'exemple, -100 Volts.the example, -100 volts.
De t 2 à t 3, l'électrode-ligne li est portée à son potentiel VL supérieur au potentiel Vs, VL étant de 100 Volts dans l'exemple L'énergie emmagasinée par l'électrode-colonne (cj) aux temps t O et t 2 est alors déchargée La luminance Lpij du point image (pij) intersection des lignes li et colonne cj, est maximale (Lmax) à t 2, diminue progressivement jusqu'à atteindre O au temps t 3 La tension Vcj de l'électrode-colonne, de valeur Vmax entre t O et t 3 (soit 10 Volts, dans l'exemple) diminue pendant la durée du temps-ligne suivant atteignant Vmax/2 dans l'exemple A cette tension Vmax/2, la luminance From t 2 to t 3, the line electrode li is raised to its potential VL greater than the potential Vs, VL being 100 Volts in the example The energy stored by the column electrode (cj) at times t O and t 2 is then discharged The luminance Lpij of the image point (pij) intersection of the lines li and column cj, is maximum (Lmax) at t 2, decreases progressively until reaching O at time t 3 The voltage Vcj of the electrode column, of value Vmax between t 0 and t 3 (ie 10 volts, in the example) decreases during the duration of the next line-time reaching Vmax / 2 in the example at this voltage Vmax / 2, the luminance
est plus faible et vaut Lmax/2.is lower and is worth Lmax / 2.
Pendant la durée de ce temps-ligne suivant, l'électrode-ligne suivante (li + 1) est sélectionnée During the duration of this next line-time, the next line-electrode (li + 1) is selected
et le procédé décrit ci-dessus est appliqué à nouveau. and the method described above is applied again.
1 1 Ainsi, à réception d'une énergie de valeur C x Vc x V 1, il y a émission de lumière aux points Thus, on receiving an energy of value C x Vc x V 1, there is light emission at the points
image adressés.addressed image.
La luminance L de chaque point image dépend, non seulement du rendement r du matériau cathodoluminescent, de la fréquence de trame f, à savoir la fréquence d'affichage de l'image, de la surface du point image, de la capacité colonne C, du potentiel VL de l'électrode-ligne sélectionnée 3 a, et également du potentiel Vc de l'électrode-colonne 4 correspondante Pour chaque pixel, cette luminance L s'exprime sous la forme: L = r f C VL Vc 7 r S Dans cette égalité, seule Vc peut varier d'un pixel à l'autre et donc permettre de régler The luminance L of each image point depends not only on the efficiency r of the cathodoluminescent material, but also on the frame frequency f, namely the display frequency of the image, the area of the image point, the column capacitor C, the potential VL of the selected line electrode 3a, and also the potential Vc of the corresponding column-electrode 4 For each pixel, this luminance L is expressed as: L = rf C VL Vc 7 r S In this equality, only Vc can vary from one pixel to another and thus allow to regulate
la luminosité.the luminosity.
Sur la figure 4, on a représenté l'écran de l'invention selon une vue de dessus Sur cette figure, le substrat-ligne I est partiellement coupé afin de mieux montrer les différentes électrodes In FIG. 4, the screen of the invention is shown in a view from above. In this figure, the substrate-line I is partially cut in order to better show the different electrodes.
situées entre les deux substrats 1 et 2. between the two substrates 1 and 2.
Les moyens pour confiner les électrons apparaissent clairement sur cette figure sous la référence 13 En effet, lesdits moyens pour confiner les électrons comportent une électrode de confinement 13 permettant d'éviter toute diaphonie, c'est-à-dire tout couplage entre une électrode-colonne 4 et ses voisines. On parlera indifféremment de couplage entre électrodes-colonnes ou de fuite d'électrons d'une électrode-colonne vers les électrodes-colonnes voisines. L'électrode de confinement 13 a la forme d'un peigne dont chaque dent 13 a s'intercalle entre deux électrodes-colonnes L'électrode de confinement 13 est conductrice et peut être transparente ou opaque, de façon à ce que ladite électrode de confinement 13 soit, si possible, en harmonie avec le réseau d'électrodes-colonnes 4 (car ils peuvent être réalisés en même temps) Le substrat-colonne 2 et, si possible, le réseau d'électrodes- colonnes 4 sont transparents lorsque le substrat-ligne 1 est opaque et/ou le réseau d'électrodes-lignes 3 est opaque également, et inversement. Cette électrode 13 est apte à être portée à un potentiel Vp négatif variant généralement entre -100 et -500 Volts, ce potentiel Vp dépendant du pas des électrodes-colonnes 4, du volume de vide compris entre les deux substrats 1 et 2, des potentiels Vc appliqués aux électrodes-colonnes 4 et du potentiel Vs. Portée à un potentiel Vp suffisamment négatif, chaque électrode-colonne 4 garde dans sa zone de charges 7, les électrons reçus de la source d'électrons 10 Sous l'action du potentiel négatif Vp, les électrons ne peuvent s'échapper de la zone de charges 7 dans laquelle ils sont confinés IL n'y a donc pas de fuite d'électrons possible d'une The means for confining the electrons appear clearly in this figure under the reference 13 Indeed, said means for confining the electrons comprise a confinement electrode 13 making it possible to avoid any crosstalk, that is to say any coupling between an electrode column 4 and its neighbors. We will talk indifferently coupling between electrodes-columns or electron leakage from a column electrode to the neighboring column electrodes. The confinement electrode 13 is in the form of a comb in which each tooth 13a is interposed between two column electrodes. The confinement electrode 13 is conductive and can be transparent or opaque, so that said confinement electrode 13 or, if possible, in harmony with the array of column electrodes 4 (because they can be made at the same time) The column substrate 2 and, if possible, the column-electrode array 4 are transparent when the substrate line 1 is opaque and / or the network of line electrodes 3 is opaque also, and vice versa. This electrode 13 is capable of being brought to a negative Vp potential generally ranging between -100 and -500 volts, this potential Vp depending on the pitch of the column electrodes 4, the void volume between the two substrates 1 and 2, potentials Vc applied to the column electrodes 4 and the potential Vs. Reached at a sufficiently negative potential Vp, each column electrode 4 keeps in its charge zone 7, the electrons received from the electron source 10 under the action of the negative potential Vp, the electrons can not escape from the charge zone 7 in which they are confined, so there is no electron leak possible from a
électrode-colonne 4 vers une électrode 4 voisine. electrode-column 4 to a neighboring electrode 4.
La présente invention, décrite pour l'affichage d'images en noir et blanc, s'applique également à l'affichage d'images en couleurs On utilise, pour cette application, le procédé connu The present invention, described for the display of black and white images, also applies to the display of color images. For this application, the known method is used.
de la division en plusieurs parties de chaque pixel. division into several parts of each pixel.
Chaque partie de pixel est alors recouverte d'un matériau cathodoluminescent de nature différente permettant d'émettre dans le bleu, le vert ou le Each pixel portion is then covered with a cathodoluminescent material of different nature for emitting in blue, green or white.
rouge selon la nature dudit matériau. red according to the nature of said material.
Les pixels peuvent être divisés selon plusieurs dispositions Selon une première disposition, chaque pixel est divisé dans le sens des électrodes-lignes en trois parties indépendantes recouvertes chacune d'un matériau cathodoluminescent différent (autrement dit, chaque électrode-colonne est divisée en trois sous électrodes-colonnes) Ces matériaux sont: Zn Cd S: Ag, Zn S: Ca, Ac ou Zn S: Ag, Ac, pour émettre, respectivement, dans le rouge, le vert ou le bleu Selon une seconde disposition, chaque pixel est divisé dans le sens des électrodes-colonnes en trois parties indépendantes recouvertes chacune d'un matériau cathodoluminescent différent (autrement dit, chaque électrode-ligne est divisée en trois sous électrodes-lignes) Enfin, selon une troisième disposition, chaque pixel est divisé à la fois dans le sens des électrodes-lignes et des électrodes-colonnes, chaque pixel étant alors constitué de quatre parties indépendantes, dont deux sont recouvertes du même matériau cathodoluminescent, les deux autres parties étant recouvertes chacune d'un matériau cathodoluminescent différent (autrement dit, chaque électrode- ligne est divisée en deux sous éLectrodes-lignes et chaque électrode-colonne est The pixels can be divided according to several arrangements According to a first arrangement, each pixel is divided in the direction of the row electrodes into three independent parts each covered with a different cathodoluminescent material (in other words, each column electrode is divided into three sub-electrodes). -columns) These materials are: Zn Cd S: Ag, Zn S: Ca, Ac or Zn S: Ag, Ac, to emit, respectively, in red, green or blue According to a second arrangement, each pixel is divided in the direction of the electrodes-columns in three independent parts each covered with a different cathodoluminescent material (that is, each electrode-line is divided into three sub-electrodes-lines) Finally, according to a third arrangement, each pixel is divided at a time in the direction of the row electrodes and the column electrodes, each pixel then consisting of four independent parts, two of which are covered by the same cathodoluminescent material, the other two parts being each covered with a different cathodoluminescent material (that is, each line electrode is divided into two under row electrodes and each column electrode is
divisée en deux sous électrodes-colonnes). divided into two under electrodes-columns).
Sur la figure 6, on a représenté le circuit In FIG. 6, the circuit
de commande des lignes qui comprend un seul transistor. line control system which comprises a single transistor.
Le circuit représenté est du type à "drain ouvert". The circuit shown is of the "open drain" type.
Il pourrait également être du type à "collecteur ouvert" Ce circuit ne comprend qu'un seul transistor 14 de type MOS; la première électrode dudit transistor est reliée à une logique de commande 15 de l'état de conduction du transistor 14, sa seconde électrode à une Ligne de tension VI et sa troisième électrode à l'électrode-ligne 3. En effet, les circuits de commande-ligne connus utilisent généralement deux transistors: un pour amener la tension à V 1 et un autre pour ramener la tension à O. Or, en l'absence de tension appliquée aux lignes, les électrons émis depuis les colonnes ont It could also be of the "open collector" type. This circuit comprises only one transistor 14 of the MOS type; the first electrode of said transistor is connected to a control logic 15 of the conduction state of the transistor 14, its second electrode to a voltage line VI and its third electrode to the line electrode 3. In fact, the circuits of FIG. Known command-lines generally use two transistors: one to bring the voltage to V 1 and another to bring the voltage back to 0. However, in the absence of voltage applied to the lines, the electrons emitted from the columns have
tendance à faire chuter Le potentiel desdites lignes. tendency to drop the potential of said lines.
On utilise donc un circuit à drain ouvert (ou à collecteur ouvert) qui permet de porter la ligne au potentiel + V 1, le retour à O se faisant progressivement lorsque le transistor 14 n'est pas conducteur. Un tel circuit permet une économie, non seulement d'un transistor par point image, mais aussi de la circuiterie autour de ce transistor Le circuit de commande-ligne de l'invention assure un coût An open-drain (or open-collector) circuit is thus used which makes it possible to bring the line to the potential + V 1, the return to O being done progressively when the transistor 14 is not conducting. Such a circuit allows a saving, not only of a transistor by image point, but also of the circuitry around this transistor. The control-line circuit of the invention ensures a cost
largement inférieur au coût de fabrication usuel. much lower than the usual manufacturing cost.
Un mode de réalisation préféré de l'invention est représenté sur la figure 5, selon une section identique à celle de la figure 2 Ce mode de réalisation consiste à introduire, dans la zone de vide, une seconde source d'électrons 10 a située à l'opposé de la première source d'électrons 10, par A preferred embodiment of the invention is shown in FIG. 5, in a section identical to that of FIG. 2. This embodiment consists of introducing, into the vacuum zone, a second electron source 10 a situated at the opposite of the first electron source 10, by
rapport au réseau d'électrodes-lignes 3. relative to the electrode-line network 3.
Tout comme la source d'électrons 10, la seconde source d'électrons 10 a est placée au voisinage du cordon 9 de scellement et de façon parallèle aux électrodes-lignes 3 De plus, une seconde électrode de blocage 12 a est installée entre le réseau d'électrodes-lignes 3 et ladite seconde source d'électrons 10 a Cette source 10 a et son électrode de blocage 12 a jouent le même rôle que celui établi pour la source 10 et l'électrode de blocage 12 dans Like the electron source 10, the second electron source 10a is placed in the vicinity of the sealing bead 9 and parallel to the row electrodes 3. Furthermore, a second blocking electrode 12a is installed between the network. 3 and said second source of electrons 10a This source 10a and its blocking electrode 12a play the same role as that established for the source 10 and the blocking electrode 12 in
la description de la figure 2.the description of Figure 2.
Cette seconde source d'électrons 10 a fournie la même quantité d'électrons que la source d'électrons , ce qui réduit de moitié le temps de charge des zones de charges 7, permettant ainsi une amélioration du temps d'affichage d'une image sur l'écran -selon l'invention. This second electron source 10 has provided the same amount of electrons as the electron source, which reduces by half the charge time of the charge zones 7, thus allowing an improvement in the display time of an image on the screen - according to the invention.
Claims (6)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9107668A FR2678102A1 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | MATRIX FLAT SCREEN WITH ITS CONTROL METHOD AND ITS APPLICATION TO IMAGE DISPLAY. |
JP18475292A JPH05234543A (en) | 1991-06-21 | 1992-06-19 | Planar matrix screen and its control method |
EP92401728A EP0519835A1 (en) | 1991-06-21 | 1992-06-19 | Flat matrix screen with method of control and application to image display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9107668A FR2678102A1 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | MATRIX FLAT SCREEN WITH ITS CONTROL METHOD AND ITS APPLICATION TO IMAGE DISPLAY. |
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Publication Number | Publication Date |
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FR2678102A1 true FR2678102A1 (en) | 1992-12-24 |
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ID=9414145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR9107668A Pending FR2678102A1 (en) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | MATRIX FLAT SCREEN WITH ITS CONTROL METHOD AND ITS APPLICATION TO IMAGE DISPLAY. |
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- 1992-06-19 JP JP18475292A patent/JPH05234543A/en not_active Withdrawn
- 1992-06-19 EP EP92401728A patent/EP0519835A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0519835A1 (en) | 1992-12-23 |
JPH05234543A (en) | 1993-09-10 |
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