DE69824067T2

DE69824067T2 - Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE69824067T2
Application number: DE69824067T
Authority: DE
Inventors: Toshimitsu Ohta-ku Kawase; Naoto Ohta-ku Nakamura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2018-03-21
Also published as: CN1139966C; EP0866490B1; EP0866490A3; KR100343236B1; US6114804A; CN1223451A; KR19980080534A; DE69824067D1; EP0866490A2

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Bilderzeugungsgerät, wie auf ein Bildanzeigegerät. Sie bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gerätes.
Zum Stand der Technik
Kathodenstrahlröhren sind typische Bilderzeugungsgeräte, die Elektronenstrahlen verwenden und seit langem weite Verbreitung gefunden haben.
In den letzten Jahren sind flache Anzeigegeräte populär geworden, die teilweise Kathodenstrahlröhren ersetzen. Diese sind jedoch nicht vom Emissionstyp und sind begleitet mit einer Anzahl von Problemen, einschließlich dem Erfordernis eines rückwärtigen Lichtes, und von daher ist eine große Nachfrage nach Anzeigegeräten vom Emissionstyp aufgekommen. Während Plasmaanzeigen als Anzeigen des Emissionstyps handelsüblich geworden sind, basieren sie bei der Lichtemission auf einem anderen Prinzip, verglichen mit den Kathodenstrahlröhren, und sie sind nicht vergleichbar in Hinsicht auf den Kontrast des angezeigten Bildes und die Farbleistung des Gerätes. Zwischenzeitlich sind Anstrengungen gemacht worden zum Forschen und Entwickeln im Gebiet, das flachgebaute Bilderzeugungsgeräte durch Anordnen einer Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen realisiert, die mit einer Kathodenstrahlröhre hinsichtlich der Qualität des angezeigten Bildes vergleichbar sind. Beispiels offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-16388 ein flaches Elektronenstrahlbilderzeugungsgerät, das realisiert wurde, indem lineare thermische Kathoden und komplexe Elektronenstrukturen in einem Vakuumgefäß untergebracht sind.
Mit einem Bilderzeugungsgerät, das über eine Elektronenquelle verfügt, können die Elektronenstrahlen, die die Elektronenquelle emittiert, um auf das Bilderzeugungsglied aufzutreffen, teilweise mit der Innenwand des Vakuumgefäßes kollidieren und Sekundärelektronen emittieren, und es erfolgt eine Aufladung, die das elektrische Potential an lokalen Stellen von der von Elektronenstrahlen beaufschlagten Innenwand auflädt. Das Vakuum zeigt dann eine gestörte Potentialverteilung und erzeugt nicht nur instabile Elektronenstrahlbahnen, sondern auch interne elektrische Entladungen, die das Gerät verschlechtern und gelegentlich zerstören.
Bekannte Verfahren zum Vermeiden des Aufladens umfassen das Bilden eines aufladungsverhindernden Films auf der Innenwand des Vakuumgefäßes vom Gerät. Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-163833 offenbart ein Bilderzeugungsgerät mit einer elektrisch leitenden Schicht eines elektrisch leitenden Materials hoher Impedanz, das auf den Querseiten der Innenwand des Glasgefäßes vom Gerät vorgesehen sind.
In einem Bilderzeugungsgerät, das Elektronenstrahlen verwendet, wird eine Spannung an die Elektronenquelle und an das Bilderzeugungsglied des Gerätes angelegt, um Elektronen zu beschleunigen, die die Elektronenquelle emittiert. Wenn das Vakuumgefäß des Bilderzeugungsgerätes aus Silikatglas oder anderem Glas, das Natrium enthält, werden Na-Ionen gezwungen, vom elektrischen Feld bewegt zu werden, das die angelegte Spannung erzeugt und das Anlaß zu elektrolytischem Strom gibt. Ein Vakuumgefäß, das Glas verwendet, wird typischerweise aufbereitet durch Bonden einer Anzahl von Gliedern mittels Fritteglas hergestellt. Da Na-Ionen gezwungen werden, in das Fritteglas des Vakuumgefäßes durch einen Elektrolysestrom zu fließen, wird PbO, das im Fritteglas enthalten ist, reduziert, um Pb abzulagern und Risse im Fritteglas hervorzurufen, so daß der Vakuumzustand im Gefäß Schaden nehmen kann. Eine Technik zum Vermeiden einer solchen Situation ist das Bereitstellen eines Vakuumgefäßes mit einer Elektrode an einer passenden Stelle auf der Außenwand, um den Elektrolysestrom anzuziehen, der anderenfalls in das Fritteglas fließt. Beispielsweise schlägt die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 4-94038 die Verwendung eines elektrisch leitenden Films niedrigen Widerstand längs der Peripherie der Vorderplatte vor, verbunden mit Masse, um den Elektrolysestrom daran zu hindern, in das Fritteglas des Vakuumgefäßes zu fließen. Das U.S.-Patent Nr. 5 357 165 offenbart die Verwendung einer streifenförmigen Elektrode, um den elektrischen Strom zu veranlassen, längs der Seitenwand des Vakuumgefäßes zu fließen und einen Gradienten des elektrischen Potentials hervorzurufen.
15 der beiliegenden Zeichnung zeigt ein Ersatzschaltbild für die bekannte Anordnung. In 15 stellt Fleck 71 das Bilderzeugungsglied dar, an das die Spannung Va angelegt wird, und Fleck 72 stellt die Verbindung der Komponenten des Vakuumgefäßes dar, während Widerstand 75 ein elektrischer Widerstand gleich demjenigen des aufladungsverhindernden Fils ist, der auf der Innenwand des Vakuumgefäßes zwischen 71 und 72 gebildet ist. Fleck 73 stellt die Leitung dar, die sich von der Innenseite des Vakuumgefäßes nach außen durch die Verbindung der Komponenten erstreckt, um die Elektronenquelle anzusteuern, und der elektrische Widerstand des Fritteglases zwischen 72 und 73 ist gleich dem Widerstand 76. Der Draht ist mit dem Anschluß 79 der Stromversorgungsquelle verbunden, um die Elektronenquelle anzusteuern, die ein gegebenes elektrisches Potential zeigt. Der Widerstand des Drahtes ist gleich demjenigen des Widerstands 80. Der vom Bilderzeugungsglied 71 zur Verbindung 72 durch die Innenseite des Glases vom Vakuumgefäß fließende Strom erfährt einen elektrischen Widerstand des Wertes, der gleich demjenigen des Wertes vom Widerstand 77 ist. Bezugszeichen 74 bedeutet eine Elektrode außerhalb des Vakuumgefäßes zum Aufnehmen des Elektrolysestroms. Der Elektrolysestrom, der durch das Innere des Glases fließt, trifft auf den elektrischen Widerstand, der gleich dem Wert des elektrischen Widerstands 78 ist. Die Elektrode 74 ist mit Masse verbunden über den Widerstand des damit verbundenen Leiters. Die Verbindung 72 ist an das Glied 72 mit einem gegebenen elektrischen Potential verbunden, trifft auf den elektrischen Widerstand, dessen Betrag gleich demjenigen des Widerstands 81 ist.
Während 15 ein mögliches Ersatzschaltbild für die bekannte Anordnung zum Vermeiden der Aufladung eines Bilderzeugungsgerätes zeigt, sei angemerkt, daß dies nicht genau der Anordnung im strengen Sinne des Wortes entspricht.
Ein flachgebautes Elektronenstrahlerzeugungsgerät, wie es in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 4-163833 beschrieben ist, ist jedoch tatsächlich nicht besonders flach und hat eine beträchtliche Tiefe, weil das Glasgefäß des Gerätes speziell ausgelegte Strukturen aufweist, einschließlich Horizontal- und Vertikalablenkelektroden. Andererseits besteht der Bedarf nach einem Elektronenstrahlbilderzeugungsgerät, das als tragbares Informationsverarbeitungsendgerät verwendet werden kann, das flach und gleichgewichtig ist, wie eine Flüssigkristallanzeige.
Gleichzeitig mit den Anstrengungen zum Realisieren eines ehr flachen Bilderzeugungsgerätes hat der Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung eine Anzahl von Verbesserungen für Elektronenemissionseinrichtungen mit Oberflächenleitfähigkeit und ein Bilderzeugungsgerät mit derartigen Einrichtungen erzielt. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 7-235255 beschreibt beispielsweise eine Elektronenemissionseinrichtung mit einfachem Aufbau. Derartige Einrichtungen lassen sich über eine relativ große Fläche in großer Anzahl anordnen, um ein sehr flaches Elektronenstrahlbilderzeugungsgerät zu schaffen, ohne komplexe Strukturen, wie Elektrodenstrukturen zu verwenden.
In einem Bilderzeugungsgerät der betrachteten Art wird eine Spannung an die Elektronenquelle und das Bilderzeugungsglied angelegt, um Elektronen zu beschleunigen. Wenn übliche Leuchtstoffe für das Bilderzeugungsglied verwendet werden, ist diese Spannung Wünschenswerterweise höher, wenigstens auf dem Niveau von mehreren kV, um das emittierte Licht mit einer gewünschten Farbgebungswirkung bereitzustellen. Die Verwendung eines speziell ausgelegten Spannungslieferanschlusses mit einer Verbindungsstruktur, die dann die elektrische Entladung verhindern kann und mit der hohen Spannung zu Rande kommt, setzt eine Spannung von mehreren kV am Bilderzeugungsglied voraus.
Ein flachgebautes Elektronenstrahlbilderzeugungsgerät erfordert mittlerweile einen Spannungslieferanschluß mit einer Verbindungsstruktur zum Anlegen einer Spannung an Glieder innerhalb des Vakuumgefäßes, wie an die Annode, die strukturell gegenüber der Verbindungsstruktur einer Kathodenstrahlröhre unterschiedlich ist. Hinsichtlich Verbindungsanschlüssen der betrachteten Art schlägt die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 5-114372 eine Anordnung vor, bei der ein Metallstab durch die Glasplatte der Rückseite vom Vakuumgefäß läuft, Versiegeln des Spaltes zwischen der Glasplatte und dem Metallstab mit Fritteglas und Halten federnden Vorderseite des Metallstabes in physischem Kontakt mit der Metallrückschicht des Bilderzeugungsabschnitts innerhalb des Vakuumgefäßes. Die offengelegte japanische Patenanmeldung Nr. 4-160741 schlägt eine Anordnung der Verwendung eines Anschlußverbindungsabschnitts vor, der in das Innere des Vakuumgefäßes verbunden ist mittels elektrisch leitendem Klebwirkstoff. Eine Anordnung der Verwendung eines Verbindungsanschlusses, der mit dem Inneren des Vakuumgefäßes verbunden ist und herausgezogen ist durch die Seitenwand des Vakuumgefäßes ist der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 4-94038 beschrieben. Eine gleiche Anordnung ist in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen 4-98744 und 6-139965 offenbart. Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 4-94043 beschreibt eine Anordnung eines Verbindungsanschlusses, der durch ein Durchgangsloch verläuft, das durch die Vorderplatte gebohrt ist und mit Inneren des Vakuumgefäßes verbunden ist.
Bei einer beliebigen dieser Anordnungen ist der Anschluß mit einem Hochspannungseinführdraht innerhalb des Vakuumgefäßes verbunden. Das Vakuumgefäß ist jedoch hohen Temperaturen während des Betriebs ausgesetzt beim Zusammenbau, da Fritteglas dort hermetisch die Komponenten des Vakuumgefäßes versiegelt und getempert wird. Die Verbindung des Hochspannungseinführdrahtes und dem Verbindungsanschluß ist auch hohen Temperaturen ausgesetzt, wenn ein Klebewirkstoff für die Verbindung verwendet wird, die Verunreinigungen, die im Klebstoff enthalten sind, können von diesem freigegeben werden und die Elektronenemissionseigenschaften des Gerätes nachteilig beeinflussen. Wenn andererseits diese im federnden Kontakt untereinander gehalten sind, kann die Federung des gefederten Gliedes verschlechtert, und/oder eine defekte Verbindung kann auftreten auf Grund falscher Handhabung oder Zusammensetzoperation während des Zusammenbauprozesses. Ist einmal das Bilderzeugungsgerät zusammengebaut, besteht praktisch keine Möglichkeit mehr, die Verbindung zu korrigieren, wenn diese fehlerhaft ist, so daß die Zeit und Arbeit, die zum Zusammenbau erforderlich ist, die Herstellausbeute verringert.
Die Zuverlässigkeit der Verbindung vom Hochspannungsanschluß im Vakuumgefäß ist somit nicht sehr zuverlässig, und eine schlechte Zuverlässigkeit verringert unweigerlich die Herstellungsausbeute. Wenn insbesondere der Verbindungsabschnitt fehlerhaft ist, der der Zuführung der Hochspannung dient, kann das gesamte Bilderzeugungsgerät nicht verwendet werden, und das Gerät ist nutzlos. Um eine solche Situation zu vermeiden, wird ein rigoroses Leitungssteuersystem realisiert, das die Kosten ansteigen läßt.
Die Anordnung zum Bereitstellen eines flachgebauten Bilderzeugungsgerät mit einem Vorsprung an der Seitenwand für die elektrische Verbindung ist auch begleitet mit Problemen, wie jenes, daß die Gehäusehalterung des Gerätes zwangsweise sperrig wird, um den Vorsprung aufzunehmen, wenn das Gerät ein Fernsehgerät ist. Während das Problem umgangen werden kann, wenn sich der Vorsprung auf der Vorderseite befindet, können auch Probleme in Hinsicht auf das Design des Gehäuses aufkommen, dem Zusammenbauprozeß usw., wodurch sich die Herstellkosten erhöhen.
Ein anderes Problem für das flachgebaute Bilderzeugungsgerät, das mit der Hochspannung zurecht kommt, ist ein hohes Risiko elektrischer Entladungen, die längs der Innenwand des Vakuumgefäßes aufgrund verringerten Abstands zwischen dem Bilderzeugungsglied und der Elektronenquelle des Gerätes aufkommen können. Ein sehr großer elektrischer Strom fließt dann plötzlich, wenn eine elektrische Ladung auftritt, und die Elektronenemissionseinrichtungen der Elektronenquelle können einer sehr hohen Spannung ausgesetzt werden, wenn der elektrische Strom teilweise in einige der Leitungen der Elektronenquelle fließt. Übersteigt die Spannung einen zulässigen Pegel für den Normalbetrieb der Elektronenemissionseinrichtungen, kann deren Leistung verschlechtert werden, und in einigen Fällen können die Einrichtungen zerstört werden. Das auf dem Bilderzeugungsgerät dargestellte Bild kann teilweise verlorengehen, um die Qualität des Bildes bemerkenswert zu verschlechtern und das Bilderzeugungsgerät nicht länger betriebsfähig halten können.
Die zu lösenden Probleme zum Anordnen eines Verbindungsanschlusses auf einem flachgebauten Elektronenstrahlerzeugungsgerät sind somit folgende:

(1) Sicherstellen einer zuverlässigen elektrischen Verbindung.
(2) Nicht erforderlich ist ein Vorsprung an der Seite des Vakuumgefäßes.
(3) Die Atmosphäre im Vakuumgefäß berührt die Wirkung nicht nachteilig.

Es gibt eine starke Nachfrage nach einem hochzuverlässigen flachgebauten Elektronenstrahlbilderzeugungsgerät, das frei ist von den oben aufgeführten Problemen.
Zum Stand der Technik, wie er im U.S.-Patent 2 000 570 und in der U.K.-Patentanmeldung GB-A-1444162 angegeben ist, ist ein Bilderzeugungsgerät der folgenden Art bekannt, das heißt, ein Gerät, wie es im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegeben ist, ein Vakuumgefäß mit einer Aushöhlung in der Außenwand und ein Bilderzeugungsgerät, mit:
einem Bilderzeugungsmittel, das innerhalb des Gefäßes vorgesehen ist, wobei das Bilderzeugungsmittel eine Elektronenquelle und ein Bilderzeugungsglied enthält, die der Elektronenquelle gegenüber stehen, um ein Bild zu erzeugen, wenn die Bestrahlung mit Elektronen erfolgt, die die Elektronenquelle emittiert und die hin zum Bilderzeugungsglied mit hoher Spannung akkumuliert werden; und
einer Einspeiseelektrode, die in der Aushöhlung vorgesehen und elektrisch mit dem Bilderzeugungsmittel verbunden ist.
Die zuvor aufgeführten Probleme sind nun berücksichtigt worden, und das nachstehend gekennzeichnete Gerät steht als Mittel zur Lösung bereit.
Ein Bilderzeugungsgerät der gerade beschriebenen Art ist hier dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiselektrode mit dem Bilderzeugungsglied des Bilderzeugungsmittels und auch mit einer Elektrode zum Anlegen der Hochspannung an das Bilderzeugungsgerät verbunden ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine teilweise geschnittene schematische perspektivische Ansicht eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung, das die Öffnung für den Hochspannungsstecker zeigt;
2 ist eine schematische Aussicht eines Ausführungsbeispiels eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung, die die Anordnung einer Rückplatte und dem Stützrahmen zeigt;
3A, 3B und 3C sind schematische Teilquerschnittsansichten des Ausführungsbeispiels von 2 entlang den Linien 3A–3A, 3B–3B beziehungsweise 3C–3C in 2;
4A, 4B, 4C, 4D und 4E sind schematische Teilaufsichten eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung in unterschiedlichen Herstellschritten;
5 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung, das den Zusammenbau veranschaulicht;
6A und 6B sind Graphen, die zwei alternative Impulsspannungen zeigen, die sich zum Bilden der Elektronenemissionszone von einer Elektronenemissionseinrichtung mit Oberflächenleitfähigkeit verwenden lassen, zum Zwecke der Erfindung;
7A und 7B sind schematische Querschnittsansichten eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung;
8A und 8B sind schematische Querschnittsansichten eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung;
9 ist eine schematische Querschnittsansicht eines noch anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
10 ist eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung eines noch anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
11A und 11B sind eine Aufsicht und eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Elektronenemissionseinrichtung mit Oberflächenleitfähigkeit zeigen, die zum Zwecke der Erfindung verwendet werden kann;
12 ist ein Graph, der typische elektrische Eigenschaften der Elektronenemissionseinrichtung mit Oberflächenleitfähigkeit der 11A und 11B zeigt;
13A und 13B sind typische Bilderzeugungsglieder, die sich zum Zwecke der Erfindung verwenden lassen;
14A ist ein Ersatzschaltbild, das zur Darstellung der Wirkung der vorliegenden Erfindung zu nutzen ist;
14B ist eine schematische Querschnittsansicht eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung, das die Entsprechung mit dem Ersatzschaltbild von 14A veranschaulicht;
15 ist ein Ersatzschaltbild für eine vergleichbare bekannte Anordnung; und
16A und 16B sind Teilquerschnittsansichten, die ein anderes Ausführungsbeispiel des Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung schematisch zeigen.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Nachstehend beschrieben ist die vorliegende Erfindung durch bevorzugte Modi des Ausführens.
In den Modi des Ausführens der Erfindung vorgesehen ist ein Bilderzeugungsgerät mit einem Gefäß und einem Bilderzeugungsmittel, das im Gefäß vorgesehen ist und über eine Elektronenquelle und ein Bilderzeugungsglied verfügt, das Bilder erzeugt, wenn Elektronen darauf strahlen, die die Elektronenquelle emittiert.
Zuerst beschrieben ist die Struktur der Anschlußherauszieheinheit eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung. 1 veranschaulicht schematisch diese Einheit, die eingerichtet ist für einen Verbindungsanschluß. Eine Struktur für einen Hochspannungseinführanschluß wird hier als Beispiel dargestellt. Das Gefäß des Gerätes enthält eine Rückplatte 1 und eine Vorderplatte 11. Ein Hohlglied 101 ist durch Tempern und Sichern mit Fritteglas (nicht dargestellt) zwischen dem Durchgangsloch 102 und der Rückplatte 1 gebildet, und die Vorderplatte 11 trägt ein Bilderzeugungsglied 12. Das Bilderzeugungsglied 12 ist teilweise herausgezogen aus dem Inneren des Vakuumgefäßes in die Atmosphäre durch einen herausgezogenen Draht 100. Somit ist der Hochspannungsanschluß 16 des Gerätes elektrisch mit der Atmosphäre zum herausgezogenen Draht 100 des Bilderzeugungsgliedes 12 verbunden, der sich auf der Vorderplatte 11 befindet.
Der Anschluß 16 und die herausgezogene Leitung kann auf unterschiedliche Weise angeschlossen werden. Beispielsweise kann ein physischer Kontakt mittels der Wirkung einer Feder gehalten werden. Alternativ kann eine Lötzinnverbindung vorgesehen sein. Noch anders kann eine Verbindung unter Verwendung physischer Mittel und Laserschweißen vorgesehen sein. Mit irgend einer Anordnung kann der Hochspannungsanschluß 16 verbunden und getrennt werden von der herausgezogenen Leitung 100 nach Abschluß der Aufbereitung des Vakuumgefäßes, so daß keine Verbindung während des Zusammenbaus des Vakuumgefäßes vorgesehen sein muß, und das Risiko einer Fehlverbindung läßt sich vermeiden, um die Ausbeute bei der Herstellung des Bilderzeugungsgerätes zu verbessern.
Vorzugsweise ist das Durchgangsloch 102 mit einem Isolierharzmaterial, wie Silikonharz ausgefüllt, und eine Gummikappe 32, die typischerweise aus Silikon besteht, ist darauf vorgesehen, um mit der externen elektrischen Entladung zufriedenstellender zu Rande zu kommen. Darüber hinaus ist der Anschluß mit einem externen Horizontalausgangstransformator über ein Kabel 31 verbunden, das die Hochspannung aushält. Mit dieser Anordnung treten keine Kriechentladungen auf, wenn ein elektrischer Leiter sich nahe am Verbindungsanschluß befindet. Die Luftdichtigkeit des Vakuumgefäßes wird verbessert am und um das Hohlglied, wenn das Hohlglied 101 mit Fritteglas gebunden ist, um eine Zweischichtstruktur Kristallinenfritteglases und nicht Nichtkristallinenfritteglases zu erzeugen.
Das Vakuum kann so hergestellt werden, daß es mit den elektrischen Entladungen zufriedenstellender zu Rande kommt, wie nachstehend zu beschreiben ist.
Das Vakuumgefäß ist auf der Innenwandoberfläche mit einem aufladungsverhindernden Film und einem elektrischen Leiter geringen Widerstands ausgestattet, angeordnet um die Elektronenquelle, um den Stromflußweg längs der Innenwandoberfläche des Vakuumgefäßes zwischen der Elektronenquelle und dem Bilderzeugungsglied zu kreuzen. Ein elektrischer Leiter geringen Widerstands ist mit Masse verbunden über einen elektrischen Stromflußweg niedriger Impedanz (nachstehend als "Masseverbindungsleitung" bezeichnet). Während es vorzuziehen ist, daß die Masseverbindungsleitung eine so klein wie mögliche Impedanz aufweist, ist das allerwichtigste Erfordernis, dem die Masse Verbindungsleitung genügen muß, diejenige, wenn eine elektrische Ladung auftritt, muß der Entladungsstrom, den die elektrische Entladung erzeugt, hauptsächlich zur Masse fließen, durch den elektrischen Leiter niedrigen Widerstands und die Masseanschlußleitung, um den elektrischen Stromfluß in die Elektronenquelle hinreichend herabzusetzen.
Zu welchem Maß der Entladestrom durch den elektrischen Leiter geringen Widerstands fließt und durch die Masseverbindungsleitung, hängt ab vom Verhältnis der Impedanz des elektrischen Stromflußweges, zu demjenigen der anderen elektrischen Stromflußwege (nachstehend dargestellt durch Z beziehungsweise Z'), und da die Impedanz als Funktion der Frequenz variiert, ist es erforderlich, die Frequenzkomponenten der elektrischen Entladungen zu berücksichtigen. Im Ergebnis der Experimente, die zur Beobachtung der elektrischen Entladung durchgeführt worden sind, die längs der Innenwand des Vakuumgefäßes eines flachgebauten Elektronenstrahlbilderzeugungsgerätes auftreten, ist herausgefunden worden, daß, während die elektrische Entladung typischerweise mehrere Mikrosekunden dauert, ein langer Ladestrom nur für weniger als ein Zehntel der Dauer der elektrischen Entladung fließen kann, oder etwa 0,1 Mikrosekunden. Z sollte folglich hinreichend kleiner als Z' sein bei einer Frequenz unter 10 MHz. Die Frequenzkomponenten über 10 MHz verringern sich allmählich, aber aufgrund der schnellen Anstiegsnatur der elektrischen Entladung enthalten solche Frequenzkomponenten typischerweise jene nahe 1 GHz. Z sollte folglich hinreichend kleiner sein als Z', bei einer Frequenz unter 1 GHz, um Beschädigungen aufgrund elektrischer Entladung zuverlässig zu vermeiden.
Wie nachstehend zu beschreiben ist, wird dieses Erfordernis hinreichend erfüllt, wenn der Widerstand der Masseverbindungsleitung kleiner als 1/10 ist, vorzugsweise kleiner als 1/100 und gegenüber dem Widerstand anderer elektrischer Stromflußwege.
14A ist ein Schaltbild eines vereinfachten Ersatzschaltbildes, das die elektrischen Ströme darstellt, die auftreten, wenn eine elektrische Ladung in einem Bilderzeugungsgerät nach der Erfindung auftritt. 14B ist eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Bilderzeugungsgerätes nach dem Ersatzschaltbild von 14A und zeigt auch die elektrischen Ströme, die auftreten, wenn eine elektrische Ladung im Gerät erfolgt. In 14B gezeigt ist eine rückwärtige Platte 1, eine Elektronenquelle 2, Elektronenquellenansteuerleitungen 3, ein Stützrahmen 4, ein elektrischer Leiter 5 geringen Widerstands, eine Vorderplatte 11, ein Bilderzeugungsglied 12 und ein Isolationsglied 13. Das Isolationsglied 13 kann eine Isolationsschicht sein, die gebildet ist durch Drucken oder ein Isolatorfeld aus Glas oder Keramik. Das Isolationsglied 13 kann vollständig hergestellt werden durch Auftragen von Glaspaste mittels Drucktechnik und dann durch Tempern der Paste. Alternativ kann eine Glas- oder Keramikplatte als Teil des Isolationsgliedes 13 verwendet werden, um letztere mit einem hinreichenden Isolationsgrad bereitzustellen und einen elektrischen Durchschlag zu verhindern. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein aufladungsverhindernder Film 14 auf der Innenwand des Vakuumgefäßes vorgesehen. Angemerkt sei, daß Punkt 61 in 14A dem Bilderzeugungsglied 12 entspricht, und Punkt 62 entspricht dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands, wohingegen Punkt 65 eine Elektronenemissionseinrichtung von der Elektronenquelle darstellt, und Punkte 63 und 64 repräsentieren die jeweiligen gegenüberliegenden Elektroden der Elektronenemissionseinrichtung. Während die Elektronenquelle normalerweise über eine Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen verfügt, ist nur eine einzelne Einrichtung in 14A zum Zwecke der Vereinfachung dargestellt. Bezugszeichen 66 bedeutet die Kapazität zwischen dem Bilderzeugungsglied 12 und der Elektronenquelle 2.
Bezugszeichen Z₁ bedeutet die Impedanz zwischen dem Bilderzeugungsglied 12 und dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands, der relativ groß ist aufgrund des aufladungsverhindernden Films 14 unter normalen Bedingungen (wenn es keine elektrische Ladung gibt), fällt aber in effektiver Weise und bemerkenswert ab, um einen elektrischen Strom 2 hervorzurufen, der einmal bei einer elektrischen Entladung auftritt. Bezugszeichen Z₂ bedeutet die Impedanz zum elektrischen Strom i₁, der im elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands fließt, herunter zur Masse. Bezugszeichen Z₃ bedeutet die Impedanz für den elektrischen Strom i₂, der durch die Isolationsschicht fließt, durch das Glas vom Vakuumgefäß, das Fritteglas, das verwendet wird zum Bonden der Stützungen vom Bilderzeugungsgerät runter nach Masse, obwohl dieser elektrische Strom sehr klein gemacht werden kann und vernachlässigbar ist, wenn ein hinreichend großer Widerstand für die Isolationsschicht ausgewählt wird. Bezugszeichen Z₄ bedeutet die Impedanz für den elektrischen Strom i₃, der durch den aufladungsverhindernden Film 14 in die Elektronenquelle fließt und dann weiter runter zur Masse durch die Elektronenquellentreiberleitungen 3. Bezugszeichen Z₅ bedeutet die Impedanz für den elektrischen Strom i₄, der durch den aufladungsverhindernden Film 14 in die Elektronenquelle und dann in die Elektronenemissionseinrichtung 2 fließt. Bezugszeichen Z₆ bedeutet die Impedanz für den elektrischen Strom (der auch mit i₄ bezeichnet ist), der durch die Elektronenemissionseinrichtung 2 und dann herunter zur Masse über die Leitung am gegenüberliegenden Ende der Einrichtung fließt. Angemerkt sei, daß das Ersatzschaltbild von 14A ein vereinfachter Ausdruck des Ausführungsbeispiels ist, der nur Elemente zeigt, die höchst bedeutsam für die Erfindung sind, obwohl genau gesagt, das Ausführungsbeispiel komplexe Faktoren umfaßt, wie die Tatsache, daß die Elektronenquellenansteuerleitungen 3 mit einer Elektronenquellenansteuerschaltung 4 verbunden sind, und eine kapazitive Kopplung kann zwischen beliebigen dieser Komponenten bestehen.
Für die Erfindung tritt einmal ein Entladungsstrom auf und fließt in den elektrischen Leiter niedrigen Widerstands, wobei das meiste zur Masse über die Massenverbindungsleitung fließen soll (wie der elektrische Strom i₁) zum hinreichenden Verringern der restlichen Ströme i₂, i₃ und i₄. Angemerkt sei, daß von den elektrischen Strömen der elektrische Strom i₄ derjenige ist, der die Elektronenemissionseinrichtung beschädigen kann. Während oben noch nicht darauf hingewiesen, kann der elektrische Strom i₂ das Vakuumgefäß und das Fritteglas im Gerät beschädigen, obwohl er verringert werden kann durch Auswahl eines hinreichend großen Widerstands für die Isolationsschicht, wie zuvor beschrieben. Die Impedanz Z₂ entspricht somit der Impedanz Z, die zuvor beschrieben wurde, und die zusammengesetzte Impedanz von Z₃ bis Z₆ entspricht der Impedanz Z' in der obigen Beschreibung. Während ein kleiner Wert des Verhältnisses (Z/Z') wirksam ist für die Erfindung, ist ein Wert von (Z/Z') ≤ 1/100 erforderlich für Frequenzen unterhalb 10 MHz. Ein Wert von (Z/Z') ≤ 1/10 wird die Wirkung der Erfindung zuverlässiger machen. Vorzugsweise gilt die Beziehung von (Z/Z') ≤ 1/10 für Frequenzen unterhalb 1 GHz.
Während der aufladungsverhindernde Film auf der Innenwand des Vakuumgefäßes in der obigen Beschreibung vorgesehen ist und eine solche Anordnung wirksam ist zum Reduzieren der Auftrittswahrscheinlichkeit von Aufladung, und von daher wird ein bevorzugter Modus des Ausführens der Erfindung bereitgestellt, der aufladungsverhindernde Film muß nicht notwendigerweise so vorgesehen sein. Während der aufladungsverhindernde Film einen gewissen Leitfähigkeitsgrad haben sollte, weil es nutzlos ist, wenn er einen großen Flächenwiderstand darstellt, kann ein starker elektrischer Strom zwischen dem Bilderzeugungsglied und dem elektrischen Leiter niedrigen Widerstands fließen, um den Stromverbrauch des Gerätes unter normalen Bedingungen zu erhöhen, bei denen es keine elektrische Entladung gibt. Folglich sollte der Blattwiderstand so groß wie möglich sein, innerhalb einer Grenze der Wirksamkeit. Obwohl der Flächenwiderstand abhängig sein kann von der Konfiguration des Bilderzeugungsgerätes, ist herausgefunden worden, daß er vorzugsweise im Bereich von 10⁵ und 10¹⁰ Ω/☐ liegt.
Der elektrische Leiter niedrigen Widerstands vom Bilderzeugungsgerät nach der Erfindung ist vorgesehen, die Elektronenquelle vollständig zu umgeben, um ihn höchst zuverlässig arbeiten zu lassen, obwohl eine Anordnung auf unterschiedlichen Wegen denkbar ist. Beispielsweise kann die Anordnung nur auf einer der Seiten der Elektronenquelle vorgesehen sein, die leicht Anlaß zu elektrischen Entladungen gibt. Wenn der Moment einiger Elektronen, die die Elektronenemissionseinrichtungen der Elektronenquelle emittieren, in einer spezifischen Richtung gerichtete Komponente längs der Oberfläche der rückwärtigen Platte hat, werden die meisten der reflektierten und gestreuten Elektronen vom Bilderzeugungsglied mit einem Abschnitt der Innenwand des Vakuumgefäßes kollidieren, die sich am Ende der spezifischen Richtung befinden, so daß eine elektrische Entladung höchstwahrscheinlich an diesem Abschnitt auftreten wird. Der elektrische Leiter niedrigen Widerstands wird folglich höchst effektiv, wenn er sich nur auf der Seite der Elektronenquelle befindet, bei der sich dieser Abschnitt befindet.
Von der Masseverbindungsleitung des Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung kann der Abschnitt, der das Innere und das Äußere des Vakuumgefäßes verbindet (nachstehend als "Masseverbindungsanschluß" bezeichnet) verschiedene Formen annehmen, vorausgesetzt, daß er eine hinreichend niedrige Impedanz aufweist. Beispielsweise kann eine Leitung für die Masseverbindungsleitung vorgesehen sein, ohne signifikante Schwierigkeit, auf der Rückplatte zwischen dem elektrischen Leiter niedrigen Widerstands und einem Ende der hinteren Platte, und dann eingerichtet sein zwischen die rückwärtige Platte und den Stützrahmen durchzugehen, die miteinander durch Fritteglas verbunden sind. Während der Draht vorzugsweise eine große Breite aufweist und eine große Höhe aus dem Gesichtspunkt der Impedanzverringerung des Drahtes, kann er den Zusammenbau des Gefäßes stören, wenn er zu hoch ist. Während der Draht eine Breite haben kann, die geringfügig geringer ist als diejenige der Rückplatte, längs der der Draht angeordnet ist, kann eine große Kapazität zwischen dem Draht und den Elektronenquellenansteuerungsdrähten auftreten, um die Arbeitsweise der Ansteuerung der Elektronenquelle nachteilig zu beeinflussen, wenn die Elektronenquellenansteuerdrähte auf dem Draht angeordnet sind, der eine solch starke Breite mit der Isolationsschicht hat, die dazwischen liegt, um eine Mehrschichtstruktur zu bilden. Maßnahmen sind ergriffen worden, um dann eine solch große Kapazität zu eliminieren. Vorzugsweise anzuordnen ist ein Masseverbindungsanschluß im Bereich, bei der sich kein Elektronenquellenansteuerdraht befindet.
Obwohl die Verwendung eines breiten Drahtes zum Reduzieren der Impedanz des Masseverbindungsanschlusses ebenfalls effektiv ist, einen Teil des Entladestroms daran zu hindern, in das Fritteglas einzudringen und dies zu beschädigen, kann diese Wirkung zuverlässiger erfolgen, wenn der Masseverbindungsanschluß realisiert wird in der Form eines hinreichend großen Metallstabes, der durch ein Loch verläuft, das in der Vorderplatte oder der Rückplatte gebildet ist und beschichtet ist mit einem Isolationsmaterial, wie Tonerde oder Keramik, das keinerlei Ionisationsstrom zu fließen gestattet.
Es ist eine vorzuziehen, aus dem Gesichtspunkt sowohl die Hochspannungsverbindung zum Verbinden des Bilderzeugungsgliedes mit einer Hochspannungsquelle als auch den zuvor beschriebenen Masseverbindungsanschluß eines Bilderzeugungsgerätes durch ein Durchgangsloch laufen zu lassen, das an der Rückplatte gebildet ist, wenn das Gerät für einen Fernsehempfänger verwendet wird, weil sich die Verbindungen mit der Hochspannungsquelle und Masse dann auf der Rückseite des Bilderzeugungsgerätes befinden, obwohl Maßnahmen gegen elektrische Entladungen getroffen werden können, die aufgrund der Hochspannung zwischen der Isolationsbeschichtung und dem Hochspannungsanschluß der Rückplatte auf der Vorderfläche der Isolationsschicht auftreten können. Ein elektrischer Leiter geringen Widerstands wird auch um das Durchgangsloch vom Hochspannungsverbindungsanschluß angeordnet und elektrisch mit dem elektrischen Leiter niedrigen Widerstands verbunden, der um die Elektronenquelle angeordnet ist. Alternativ können die beiden elektrischen Leiter geringen Widerstands integrale Teile eines Einzelleiters sein.
Nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben ist ein bevorzugter Modus zum Ausführen der Erfindung.
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Bilderzeugungsgerätes nach der Erfindung, die die Einheit mit herausgezogenem Anschluß zeigt. Der herausgezogene Anschluß kann entweder zum Anlegen einer Hochspannung oder zum Anschließen an Masseleitung dienen, obwohl ersteres hier beschrieben ist.
Ein ringförmiges Hohlglied 101 befindet sich mit Fritteglas zwischen dem Durchgangsloch 102, das durch die Rückplatte 1 und die Vorderplatte 11 gebohrt ist, und getempert ist, um einen sicheren Halt in der Stelle zu bieten und dort eine Vertiefung zu bilden.
Die Luftdichtigkeit des Vakuumgefäßes wird verbessert, wenn das Hochglied 101 mittels Fritteglas gebunden ist, um eine 2-Schicht-Struktur von kristallinem Fritteglas und nichtkristallinem Fritteglas zu bilden.
Der Anschluß (Hochspannungsanschluß) 16, der zum Anlegen der Hochspannung an das Bilderzeugungsglied 12 dient, ist mit dem herausgezogenen Draht 100 verbunden, der angeordnet ist in der Öffnung des Hohlgliedes 101 und herausgezogen ist aus der Innenseite des Vakuumgefäßes an die Atmosphäre, gesehen von der Seite der Rückplatte 1 aus, wenn die Vorderplatte 11 und die Rückplatte 1 ausgerichtet sind.
Der Hochspannungsanschluß 16 ist elektrisch mit dem herausgezogenen Draht 100 des Bilderzeugungsgliedes 12 verbunden, der sich auf der Vorderplatte 11 in der Atmosphäre befindet, während das Vakuumgefäß aufbereitet wird. Der Hochspannungsanschluß 16 kann aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Gold oder Kupfer. Techniken, die sich verwenden lassen zum Verbinden des Hochspannungsanschlusses 16, umfassen Laserschweißen, die Verwendung eines elektrisch leitenden Klebwirkstoffs und Metallbonden, obwohl die bevorzugte Wahl diejenige sein kann, daß der Anschluß am Vorderende mit einer Federstruktur vorgesehen ist, daß er zuverlässig in Kontakt mit dem herausgezogenen Draht 100 stehen kann. Der Abstand des atmosphärischen Spalts zwischen dem Hochspannungsanschluß 16 und dem Hohlglied 101 sollte als Funktion der Spannung des Anschlusses ausgewählt werden, weil elektrische Entladungen gleichermaßen gerne öfters auftreten, wenn die Spannung hoch ist.
Mit der oben beschriebenen Anordnung kann der Hochspannungsanschluß 16 verbunden und getrennt werden mit/von dem herausgezogenen Draht 100, nachdem das Vakuumgefäß fertiggestellt ist.
Das Hohlglied 101 kann verschiedene Formen haben, wie ringförmig, rechteckig usw., obwohl die Verwendung eines ringförmigen Hohlgliedes die geeignetste ist, weil es nicht wahrscheinlich ist, daß sie Anlaß zu einem konzentrierten elektrischen Feld gibt. Wird eine Hochspannungseinführöffnung gebildet, ist das Hohlglied 101 vorzugsweise aus einem Isolationsmaterial, das im wesentlichen den Fluß von Elektrolysestrom vermeidet, wie Glas, das Natrium enthält in verringerter Konzentration oder Keramik. Keramik stellt ein höchst bevorzugtes Material für das Hohlglied 101 dar, weil der elektrische Strom kaum aufgrund von Ionisation in das Innere des Materials fließen kann, wenn dies einem elektrischen Feld ausgesetzt ist, und eine Verschlechterung des Fritteglases, das zum Versiegeln des Hohlgliedes 101 verwendet wird, kann in effektiver Weise unterdrückt werden.
Das Durchgangsloch 102 ist ausgefüllt mit einem Isolierharzmaterial, wie Silikonharz, und eine Gummikappe 32, die typischerweise aus Silikonharz besteht, ist darauf vorgesehen, um mit externen elektrischen Entladungen besser zu Rande zu kommen. Darüber hinaus ist der Anschluß mit einem externen Horizontalausgangstransformator über ein Kabel 31 verbunden, das die Hochspannung vertragen kann. Mit dieser Anordnung können keine Kriechstromentladungen auftreten, wenn ein elektrischer Leiter nahe am Verbindungsanschluß ist.
2 ist eine schematische Aufsicht eines Ausführungsbeispiels von einem Bilderzeugungsgerät nach der Erfindung, die die interne Anordnung durch Entfernen der Vorderplatte zeigt. Das Ausführungsbeispiel von 2 hat eine geeignete Struktur, die mit der internen Vakuumentladung zu Rande kommt. Unter Bezug auf 2 bedeutet Bezugszeichen 1 eine Rückplatte 1, die ausgelegt ist zum Arbeiten als Substrat der Elektronenquelle, und besteht aus einem Material, das ausgewählt ist aus Silikatglas, auf der Oberfläche mit SiO₂-beschichtetem Silikatglas, Glas, das Na enthält in einer geringen Konzentration, Quarzglas und Keramik unter den Bedingungen, die jeweils für die Verwendung erforderlich sind. Angemerkt sei, daß ein separates Substrat für die Elektronenquelle verwendet werden kann und gebunden sein kann mit der Hinterplatte nach Aufbereiten der Elektronenquelle. Bezugszeichen 2 bedeutet eine Elektronenquellenzone, bei der eine Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen, wie Feldelektroneneinrichtungen oder wie Elektronenemissionseinrichtungen mit Oberflächenleitfähigkeit angeordnet und passend verdrahtet sind, so daß sie präzise entsprechend der Anwendung des Gerätes angesteuert werden können. Bezugszeichen 3-1, 3-2 und 3-3 bedeuten Leitungen, die zum Ansteuern der Elektronenquelle verwendet werden, und die teilweise an die Außenseite des Vakuumgefäßes herausgeführt und mit einer Elektronenquellenansteuerschaltung verbunden sind (nicht dargestellt). Bezugszeichen 4 bedeutet einen Stützrahmen, der zwischen der Hinterplatte 1 und der Vorderplatte gehalten ist (nicht dargestellt), und an die Rückplatte 1 mit Fritteglas gebunden ist. Die Elektronenansteuerleitungen 3-1, 3-2 und 3-3 sind in Fritteglas an der Verbindung des Stützrahmens 4 eingebrannt und der Rückplatte 1, und dann nach außen aus dem Vakuumgefäß geführt. Bezugszeichen 5 bedeutet einen elektrischen Leiter geringen Widerstands, der sich um die Elektronenquellenzone 2 befindet. Eine Isolationsschicht (nicht dargestellt) ist zwischen dem elektrischen Leiter 5 niedrigen Widerstands und den Elektronenquellenansteuerleitungen 3-1, 3-2 und 3-3 angeordnet. Bezugszeichen 102 bedeutet ein Durchgangsloch, das dem Hochspannungsanschluß zum Anlegen einer Hochspannung zum Bilderzeugungsglied auf der Vorderplatte gestattet, um mit dem Glied in der Atmosphäre zu werden, nach dem Zusammenbau des Vakuumgefäßes. Bezugszeichen 102a bedeutet das Isolationsmaterial, das in das Durchgangsloch 101 gefüllt ist, und zwar nach Verbinden des Hochspannungsanschlusses mit dem Bilderzeugungsglied, und Bezugszeichen 101 bedeutet das Hohlglied, das das Durchgangsloch bildet und in einer Position zwischen der Rückplatte 1 und der Vorderplatte 1 (nicht dargestellt) mittels Fritteglas gehalten ist. Ein Getter 8 und eine Getterschutzplatte 9 können im Vakuumgefäß vorgesehen sein, wie aus der Zeichnung ersichtlich, gemeinsam mit anderen erforderlichen Komponenten.
3A, 3B und 3C zeigen schematische Teilquerschnittsansichten vom Ausführungsbeispiel 2 entlang den Linien 3A–3A, 3B–3B beziehungsweise 3C–3C in 2. In 3A gezeigt ist die Vorderplatte 11, das Bilderzeugungsglied 12, das aus einem Leuchtstoffilm und einem Metallfilm gebildet ist (beispielsweise aus Aluminium) und auch bezeichnet ist als Metallrücken, und ein aufladungsverhindernder Film 14 ist auf der Innenwand des Vakuumgefäßes gebildet.
Wenn gewünscht wird ein aufladungsverhindernder Film 14 nicht nur auf der Glasschicht der Innenwand vom Vakuumgefäß gebildet, sondern auch auf dem Bilderzeugungsglied 12 und auf der Elektronenquelle 2. Eine aufladungsverhindernder Film, wenn er auf der Elektronenquelle 2 gebildet ist, kann auch Aufladungen verhindern, die dort stattfinden, und wenn auf dem Bilderzeugungsglied angeordnet, wird die Reflexion von Elektronen dadurch reduziert.
Worauf zuvor hingewiesen, können Leckströme, die unter den Elektronenemissionseinrichtungen und den Leitungen der Elektronenquelle auftreten, keinen Anlaß zu irgendeinem Problem geben, sofern der Flächenwiderstand des aufladungsverhindernden Films zwischen 10⁸ und 10¹⁰ Ω/☐ liegt.
Der aufladungsverhindernde Film kann aus einem beliebigen Material bestehen, sofern er einen erwünschten Flächenwiderstand aufweist und einen hinreichenden Stabilitätsgrad. Beispielsweise kann ein durch Dispersion feiner Graphitpartikel gewonnener Film in einer passenden Dichte verwendet werden. Da ein solcher Film hinreichend dünn herstellbar ist, wird ein Dünnfilm feiner Graphitpartikel auf dem Metallrücken des Bilderzeugungsgliedes angeordnet, keine schlechten Wirkungen zeigen, wie das Verringern der Anzahl von Elektronen, die die Leuchtstoffkörper des Bilderzeugungsgliedes beaufschlagen, um das Licht zu emittieren. Da darüber hinaus ein solcher Film weniger geeignet ist, Anlaß zu elastischer Streuung von Elektronen zu geben, verglichen mit dem Material des Metallrückens, das typischerweise Aluminium ist, kann in effektiver Weise von Streuelektronen verringert werden, die möglicherweise Aufladungen verursachen.
Tritt eine elektrische Entladung längs der Innenwand des Vakuumgefäßes mit der obigen Anordnung auf, dann fließt der erzeugte Entladungsstrom in den elektrischen Leiter 5 mit geringem Widerstand über das Bilderzeugungsglied 12, das mit einer Hochspannung beaufschlagt ist, und der Innenwand des Vakuumgefäßes, und dann fließt der meiste Teil des Stromes zur Masse durch die Masseverbindungsleitung geringen Widerstands, so daß der mögliche Elektrizitätsfluß in die Elektronenquelle 2 durch die Leitungen 3-1 oder weiter zur Masse durch das Glas anderer Glieder des Vakuumgefäßes in effektiver Weise vermieden werden kann. Angemerkt sei, daß sich die Masseverbindungsleitung, wie sie hier verwendet wird, auf einen elektrischen Stromflußweg zwischen dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands und Masse bezieht.
In 3B ist der Masseverbindungsanschluß 505 an den elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands angeschlossen, der verbunden ist mit dem aufladungsverhindernden Film 14 und in die Atmosphäre herausgezogen ist. Der Masseverbindungsanschluß 505 kann mit dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands durch geeignete Mittel, wie Laserschweißen, einen elektrisch leitenden Klebstoff oder Metallbonden verbunden sein, obwohl die Verwendung von Lötzinn der üblichen Art zum Bonden elektrischer Drähte eine verläßliche Wahl sein kann. Der Masseverbindungsanschluß 505 ist ein Stab aus einem hochleitenden Metall, wie beispielsweise Gold oder Kupfer, und hat einen hinreichend großen Querschnitt (beispielsweise ein Goldstab mit einem Durchmesser von 2 mm oder einem elektrischen Widerstand so gering wie etwa 5 mΩ pro Zentimeter oder ein Stab aus Kupfer oder Aluminium mit einem elektrischen Widerstand gleicher Höhe) und ist beschichtet mit einer Goldbeschichtung, die den Übergangswiderstand der Oberfläche verringern soll. Vorzugsweise wird der angrenzende Abschnitt des elektrischen Leiters 5 geringen Widerstands ebenfalls mit Gold beschichtet oder aus Gold hergestellt, um den Übergangswiderstand zwischen dem Masseanschluß 505 und dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands zu verringern.
Der gesamte elektrische Widerstand des Stromflußweges aus dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands herunter zur Masse kann dann verringert werden auf ein Niveau, das geringer als 1 Ω ist, durch Verbinden des Steckers vom Masseverbindungsanschluß 505 mit Masse.
Der Koeffizient der Selbstinduktion der Masseverbindungsleitung kann andererseits reduziert werden auf weniger als 10^–6 H durch Reduzieren des Abstands zwischen dem Masseverbindungsanschluß 505 und Masse. Die Impedanz kann somit ebenfalls reduziert werden auf weniger als 10 Ω für die Frequenzkomponente von 10 MHz. Dann wird die Impedanz für die Frequenzkomponente von 1 GHz höchstens 1 kΩ.
Hier wird angenommen, daß es keine Masseverbindungsleitung gibt. Der elektrische Strom zwischen dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands und der Masse fließt dann hauptsächlich durch die Oberfläche der Hinterplatte (oder den aufladungsverhindernden Film, wenn dieser vorgesehen ist) und geht in die Elektronenquelle, bevor er weiter herunter zur Masse fließt auf dem Wege der Elektronenquellentreiberleitungen. Unter Bezug auf 14A entspricht dieser Flußweg jenem der elektrischen Ströme i₃ und i₄, und der dominante Faktor der Impedanz dieses Stromflußweges wird der Widerstand des elektrischen Stromflußweges durch die Oberfläche der Hinterplatte des aufladungsverhindernden Films sein. Wenn die Elektronenquelle eine periphere Länge von 100 cm hat und vom elektrischen Leiter niedrigen Widerstands um 1 cm getrennt ist und wenn der aufladungsverhindernde Film einen Flächenwiderstand von 10⁸ Ω/☐ hat, wird der elektrische Strom einen Widerstand von etwa 1 MΩ haben, wobei angenommen wird, daß er selbst durch den aufladungsverhindernden Film fließt. Dieser Wert ist hinreichend groß, wenn man ihn mit der Impedanz der Masseverdingungsleitung vergleicht.
Der elektrische Widerstand dieses Teils wird selbst dann größer, wenn es keinen aufladungsverhindernden Film gibt.
Wenn andererseits der Abstand, der die Elektronenquelle und den elektrischen Leiter geringen Widerstands trennt, reduziert wird auf etwa 1 mm, dann wird der Widerstand dieses Teils 1/10 des oben genannten Wertes sein. Wird der Wert weiter reduziert auf einen Bruch von 1/10 des oben genannten Wertes, dann wird der elektrische Widerstand zwischen dem elektrischen Leiter geringen Widerstands und der Elektronenquelle etwa 10 kΩ betragen. Dieser Wert ist jedoch ein Extremfall, und der tatsächliche wert wird größer als dieser sein. Der Widerstand dieses Teils wird die Impedanz des Flußweges des elektrischen Stromes zwischen dem elektrischen Leiter geringen Widerstands und Masse hauptsächlich bestimmen, wenn die Masseverbindungsleitung nicht vorhanden ist. Die Impedanz Z' vom elektrischen Stromweg wird somit im wesentlichen dem Widerstand (der hiernach aufgezeigt ist mit R') des gesamten Fließweges gleichen, dessen Widerstand zwischen dem elektrischen Leiter geringen Widerstands und der Elektronenquelle den größten Teil ausmacht.
Das Verhältnis des elektrischen Stromes, der von dem elektrischen Leiter geringen Widerstands zur Masse weiterfließt auf dem Wege der Leitung niedriger Impedanz zum elektrischen Strom, der vom elektrischen Leiter geringen Widerstands in die Elektronenquelle über den aufladungsverhindernden Film fließt, wenn ein Entladestrom in den elektrischen Leiter geringen Widerstands fließt, und dann herunter zur Masse über die elektronenemittierenden Einrichtungen und die Leitungen der Elektronenquelle, ist gleich dem Verhältnis der reziproken Anzahl der Impedanz Z und derjenigen der Impedanz Z' (≡ R'). Wenn R' zehnmal größer als Z ist, dann fließt der Entladungsstrom aufgrund der elektrischen Ladung herunter zur Masse durch die Elektronenquelle in einem Bruchteil des Gegenstücks, wenn es keine Leitung geringer Impedanz gibt.
Von der Impedanz der Leitung niedriger Impedanz wird die Selbstinduktionskomponente etwa 10 Ω für die Frequenz von 10 MHz sein, und 1 kΩ für die Frequenz von 1 GHz. Wenn die Widerstandskomponente (ist nachstehend mit R bezeichnet) geringer als 1 kΩ ist, wird die Impedanz Z folglich 1 kΩ oder weniger für einen Frequenzbereich unter 1 GHz oder weniger als 1/10 von Z' (≡ R') sein. Wenn R kleiner als 100 Ω ist, dann wird die Impedanz Z gleich 100 Ω oder weniger sein für einen Frequenzbereich unterhalb 100 MHz.
Es ist nicht möglich, in einfachen Ausdrücken den Grad des Reduzierens vom elektrischen Strom festzulegen, der in die Elektronenquelle fließt, was die Elektronenemissionseinrichtungen, das Vakuumgefäß und die Ansteuerschaltung vor Schäden schützen kann, wenn eine elektrische Entladung auftritt, weil der Grad signifikant abhängig von verschiedenen Parametern des individuellen Bilderzeugungsgerätes variieren kann. Jedoch ist es sicher anzunehmen, daß der Entladestrom, der in die Elektronenquelle fließt, ein gewisses Verteilmuster in statistischer Hinsicht zeigen kann und, als Daumenregel, kann die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung der Elektronenquelle signifikant verringert werden durch Verringern des Entladestroms, der in die Elektronenquelle durch ein oder zwei Ziffern fließt.
Während anzunehmen ist, daß R' einen Minimalwert von 10 kΩ in der obigen Beschreibung aufzeigt, kann eine gleiche Wirkung oder sogar eine größere Wirkung erwartet werden, wenn R' größer als der obige Wert ist und R kleiner als 1/10 oder 1/100 von R' ist.
Die Leitung für die Verbindung herunter zur Masse kann alternativ herausgezogen werden aus der Hinterseite der Hinterplatte anstelle der oben beschriebenen Techniken.
In 3C bedeutet Bezugszeichen 16 den Hochspannungsanschluß zur Versorgung des Bilderzeugungsgliedes 12 mit einer Hochspannung (Anodenspannung Va). Ein Hohlglied 101 ist mit Fritteglas zwischen dem Durchgangsloch 102 der Hinterplatte 1 und der Vorderplatte 11 angebracht, die das Bilderzeugungsglied 12 trägt, und ist zum sicheren Halt an der Stelle getempert. Ein herausgezogener Draht 100 ist mit dem Bilderzeugungsglied 12 verbunden und aus der Innenseite des Vakuumgefäßes zur Atmosphäre herausgeführt. Der Hochspannungsanschluß 16 ist elektrisch verbunden mit dem herausgezogenen Draht 100, der wiederum mit dem Bilderzeugungsglied 12 verbunden ist, das sich auf der Vorderplatte 11 in der Atmosphäre befindet, nachdem das Vakuumgefäß aufbereitet ist. Der Hochspannungsanschluß kann aus einem elektrisch gutleitenden Material bestehen, wie beispielsweise aus Gold oder Kupfer. Techniken, die sich verwenden lassen zur Verbindung des Hochspannungsanschlusses 16, umfassen Laserschweißen, die Verwendung eines elektrisch leitenden Klebstoffs und Metallbonden.
Der Abstand des atmosphärischen Spalts zwischen dem Hochspannungsanschluß 16 und dem Hohlglied 101 sollte als Funktion der Spannung des Anschlusses ausgewählt werden, weil die elektrischen Entladungen gleichermaßen häufiger auftreten, wenn die Spannung hoch ist. Wenn ein hinreichend großer Abstand für den Spalt nicht sichergestellt werden kann, läßt sich ein Isoliermaterial zur Vermeidung dielektrischen Durchschläge um den Anschluß 16 anordnen, beispielsweise Keramik oder Teflon.
Wird ein Isolator verwendet, können elektrische Entladungen längs der Seitenoberfläche des Isolators auftreten. Folglich ist es vorzuziehen, den elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands um das Durchgangsloch 102 anzuordnen, wie in 2 gezeigt, um irgendwelche Entladungsströme daran zu hindern, in die Elektronenquelle und in das Vakuumgefäß zu fließen.
Alternativ kann die Hochspannungsleitung herausgezogen werden auf die Seite der Vorderplatte.
Der aufladungsverhindernde Film 14 ist vorzugsweise nicht nur auf den innenwendigen Oberflächen der Vorderplatte, des Stützrahmens und der Rückplatte vorgesehen, sondern auch auf der Getterschirmplatte.
Elektronenemittierende Einrichtungen beliebiger Art können für die Elektronenquelle 2 in diesem Modus des Ausführens der Erfindung verwendet werden, sofern sie für ein Bilderzeugungsgerät in Hinsicht auf die Elektronenemissionseigenschaften und die Größe der Einrichtungen geeignet sind. Elektronenemittierende Einrichtungen, die sich verwenden lassen zum Zwecke der Erfindung, enthalten thermoionische Elektronenemissionseinrichtungen und Kaltkathodeneinrichtungen, wie Feldemissionseinrichtungen, Halbleiterelektronenemissionseinrichtungen, Elektronenemissionseinrichtungen vom MIM-Typ und Elektronenemissionseinrichtungen mit Oberflächenleitfähigkeit.
Elektronenemissionseinrichtungen mit Oberflächenleitfähigkeit dieser Art, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nummer 7-235255 durch den Anmelder der vorliegenden Patentanmeldung offenbart, werden in vorteilhafter Weise in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen verwendet. 11A und 11B veranschaulichen schematische ein Elektronenemissionseinrichtung mit Oberflächenleitfähigkeit, wie sie im obigen Patentdokument offenbart ist. 11A ist eine Aufsicht, und 11B ist eine Querschnittsansicht.
Unter Bezug auf die 11A und 11B enthält die Einrichtung ein Substrat 41, ein Paar Elektroden 42 und 43, einen elektrisch leitenden Film 44, der mit den Einrichtungselektroden verbunden ist. Eine Elektronenemissionszone 45 ist in einem Teil des elektrisch leitenden Films gebildet. Genauer gesagt, die elektronenemittierende Zone 45 ist ein Bereich mit hohem elektrischen Widerstand, der im elektrisch leitenden Film 44 durch lokales Zerstören, Deformieren oder Transformieren des elektrisch leitenden Films 44 gebildet wird, um dort einen Riß in einem Prozeß zu zeigen, der Erregerformierung genannt wird. Dann werden Elektronen aus dem Riß und in dessen Nähe emittiert.
Ein Erregerformierungsprozeß ist ein solcher, bei dem eine Spannung an das Paar Einrichtungselektroden 42 und 43 angelegt wird. Die zu verwendende Spannung für den Erregerformierungsprozeß hat vorzugsweise eine Impulswellenform. Eine Impulsspannung mit einer konstanten Höhe oder einer konstanten Spitzenspannung kann stetig anliegen, wie in 6A gezeigt, oder alternativ können eine Impulsspannung mit ansteigender Höhe sein oder eine ansteigende Spitzenspannung angelegt werden, wie in 6B gezeigt.
Nach der Erregerformierungsoperation wird die Einrichtung einem "Aktivierungsprozeß" unterzogen. In einem Aktivierungsprozeß kann eine Impulsspannung wiederholt an die Einrichtung in einer Atmosphäre angelegt werden, die organische Substanzen enthält, um eine Substanz abzulagern, die Kohlenstoff oder eine Kohlenstoffverbindung als Hauptbestandteil auf und/oder um die Elektronenemissionszone enthält. Sowohl der elektrische Strom, der zwischen den Einrichtungselektroden (Einrichtungsstrom If), als auch der elektrische Strom, der von den Elektronen erzeugt wird, die die Elektronenemissionszone (Emissionsstrom Ie) emittiert, werden als Ergebnis des Aktivierungsprozesses erhöht.
Die Elektronenemissionseinrichtung, die mit dem Erregerformierungsprozeß und mit einem Aktivierungsprozeß behandelt wurde, wird dann vorzugsweise einem Stabilisierungsprozeß unterzogen. Dies ist ein Prozeß zum Entfernen beliebiger organischer Substanzen, die nahe der Elektronenemissionszone in einer Vakuumkammer verbleiben. Die Absaugeinrichtung, die für diesen Prozeß zu verwenden ist, enthält vorzugsweise kein Öl, so daß keine Ölverdampfung stattfindet, die eine nachteiliger Wirkung auf die Eigenschaft der behandelten Einrichtung hat. Die Verwendung einer Sorptionspumpe oder einer Ionenpumpe kann somit eine vorzügliche Wahl für die Absaugeinrichtung sein.
Der Partialdruck des organischen Gases in der Vakuumkammer ist so, daß sich kein zusätzlicher Kohlenstoff oder eine Kohlenstoffverbindung auf der Einrichtung niederschlägt und vorzugsweise niedriger als 1,3 × 10^–6 Pa ist und noch besser unter 1,3 × 10^–8 Pa liegt. Die Vakuumkammer wird vorzugsweise evakuiert nach Erwärmen der gesamten Kammer, so daß organische Moleküle, die durch die Innenwand der Kammer oder die elektronenemittierende Einrichtung in der Kammer adsorbiert werden, leicht eliminiert werden können. Während die Vakuumkammer vorzugsweise auf 80°C bis 250°C, insbesondere höher als 150°C, für eine möglichst lange Dauer erwärmt wird, können andere Heizbedingungen alternativ ausgewählt werden, abhängig von der Größe und dem Profil der Vakuumkammer und der Konfiguration der elektronenemittierenden Einrichtung in der Kammer sowie anderen zu berücksichtigenden Faktoren. Der Druck in der Vakuumkammer kann so niedrig wie möglich sein und liegt vorzugsweise unter 1 × 10^–5 Pa und noch besser unter 1,3 × 10^–6 Pa.
Die Atmosphäre nach Abschluß des Stabilisierungsprozesses wird vorzugsweise zum Ansteuern der Elektronenemissionseinrichtung beibehalten, obwohl ein niedriger Vakuumgrad alternativ verwendbar ist, ohne die Stabilität des Betriebs der elektronenemittierenden Einrichtung oder der Elektronenquelle zu beschädigen, wenn die organischen Substanzen in der Kammer hinreichend entfernt sind.
Unter Verwendung einer solchen Atmosphäre kann die Bildung irgendwelcher zusätzlicher Kohlenstoffauftragung oder Kohlenverbindung in effektiver Weise unterdrückt werden, und Feuchtigkeit oder Sauerstoff, adsorbiert von der Vakuumkammer und dem Substrat, lassen sich beseitigen, um den Einrichtungsstrom If und den Emissionsstrom Ie konsequent zu stabilisieren.
12 zeigt einen Graph, der schematisch die Beziehung zwischen der Einrichtungsspannung Vf und dem Emissionsstrom Ie und dem Einrichtungsstrom If einer Elektronenemissionseinrichtung mit Oberflächenleitfähigkeit darstellt, die in der zuvor beschriebenen Weise aufbereitet wurde. Angemerkt sei, daß andere Einheiten willkürlich für Ie und If in 12 auswählbar sind in Hinsicht auf die Tatsache, daß Ie eine weit geringere Stärke als If besitzt. Auch sei angemerkt, daß sowohl die Vertikal- als auch die Transversalachse des Graphen einen linearen Maßstab anwenden.
Unter Bezug auf 12 zeigt die Elektronenemissionseinrichtung einen plötzlichen und scharfen Anstieg im Emissionsstrom Ie, wenn die angelegte Einrichtungsspannung Vf ein gewisses Niveau überschreitet (welches nachstehend als Schwellwertspannung bezeichnet wird und durch Vth in 12 aufgezeigt ist), wohingegen der Emissionsstrom Ie praktisch nicht nachweisbar ist, wenn die anliegende Spannung unter dem Schwellwert Vth liegt. Anders gesagt, eine Elektronenemissionseinrichtung nach der Erfindung ist eine nichtlineare Einrichtung, die eine deutliche Schwellwertspannung Vth bezüglich des Emissionsstromes Ie aufweist. Anders gesagt, die Elektronenemissionseinrichtung nach der Erfindung ist eine nichtlineare Einrichtung mit einer klaren Schwellwertspannung Vth bezüglich des Emissionsstroms Ie. Somit kann ein Bilderzeugungsgerät realisiert werden durch zweidimensionales Anordnen einer Anzahl von Elektronenemissionseinrichtungen mit einem Bilderzeugungsglied, das sich gegenüber den Einrichtungen befindet und mit der Elektronenemissionseinrichtung über Matrixleitungssystem verbunden ist. Bilder können dann erzeugt werden durch Ansteuern ausgewählter Elektronenemissionseinrichtungen, um Elektronen mit einer einfachen Matrixansteueranordnung zu emittieren und das Bilderzeugungsglied mit Elektronen zu bestrahlen.
Das Bilderzeugungsglied mit einem Leuchtstoffilm ist nachstehend beschrieben. 13A und 13B veranschaulichen schematisch zwei mögliche Anordnungen vom Leuchtstoffilm. Während der Leuchtstoffilm 51 über einen einzigen Leuchtstoff verfügt, wenn das Anzeigefeld zur Anzeige von Schwarzweißbildern verwendet wird, erfordert es zur Anzeige von Farbbildern schwarze leitfähige Glieder 52 und Leuchtstoffe 53, von denen die ersteren als schwarze Streifen oder schwarze Matrix bezeichnet werden, abhängig von der Anordnung der Leuchtstoffe. Schwarze Streifen oder eine schwarze Matrix werden für ein Farbanzeigefeld so angeordnet, daß die Mischung der Leuchtstoffe 53 von drei unterschiedlichen Primärfarben geringer unterscheidbar ist und der nachteilige Effekt der Verringerung des Kontrasts von angezeigten Bildern durch reflektiertes Außenlicht wird durch Schwärzen der Umgebungsbereiche abgeschwächt. Während normalerweise Graphit als Hauptbestandteil für die schwarzen Streifen verwendet wird, können alternativ auch andere leitende Materialien mit geringer Lichtdurchlässigkeit und geringem Reflexionsvermögen verwendet werden.
Ein Ausscheidungs- oder Drucktechnik kann in geeigneter Weise verwendet werden zum Auftragen eines Leuchtstoffmaterials auf die Vorderplatte 11, ungeachtet der Tatsache, ob es sich um eine Schwarzweiß- oder um eine Farbanzeige handelt. Ein üblicher Metallrücken befindet sich auf der Oberfläche des Leuchtstoffilms 51. Der Metallrücken ist vorgesehen, um die Leuchtdichte des Anzeigefeldes zu verbessern durch Veranlassung der Lichtstrahlen, emittiert aus den Leuchtstoffen und gerichtet in das Innere des Gefäßes, um zur Vorderplatte 11 zurückzukehren, diese als Elektrode zum Anlegen einer Beschleunigungsspannung für die Elektronenstrahlen zu verwenden und die Leuchtstoffkörper gegenüber Beschädigungen zu schützen, die verursacht werden können, wenn im Gefäß erzeugte negative Ionen mit diesen kollidieren. Es erfolgte eine Aufbereitung durch Glätten der Oberfläche vom Leuchtstoffilm (in einer Operation, die normalerweise mit "Schichten" bezeichnet wird) und Bilden eines Aluminiumfilms darauf durch Vakuumauftragung, nachdem der Leuchtstoffilm hergestellt war.
Eine transparente Elektrode kann sich auf der Außenoberfläche des Leuchtstoffilms 51 auf der Vorderplatte befinden, um die Leitfähigkeit des Leuchtstoffilms 51 zu erhöhen.
Aufmerksamkeit sollte der genauen Ausrichtung eines jeden Farbleuchtstoffkörpers und der Elektronenemissionseinrichtung gewidmet werden, wenn eine Farbanzeige betroffen ist, bevor die oben aufgeführten Komponenten des Gefäßes miteinander gebunden werden.
Somit ist es nun möglich, ein dünnes, flachgebautes Elektronenstrahlerzeugungsgerät zu schaffen, das zuverlässig und stabil ist aufgrund der Anordnung eines Hohlgliedes am Hochspannungsausführungsabschnitts oder am Ausführungsabschnitt des elektrischen Leiters niedrigen Widerstands in diesem Gerät.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand von Beispielen erläutert.
Beispiel 1
In diesem Beispiel wurde eine Elektronenquelle aufbereitet für ein Bilderzeugungsgerät durch Anordnen einer Vielzahl von Elektronenemissionseinrichtungen mit Oberflächenleitfähigkeit auf der Hinterplatte des Gerätes, die verwendet wurde als Substrat, und durch Verbinden dieser mittels Matrixleitungsanordnung. Die Herstellschritte des Gerätes werden anhand der 3A, 3B, 4A bis 4E und 5 beschrieben.
Schritt a
Nach sorgfältigem Reinigen einer Silikatglasplatte wurde ein SiO₂-Film in einer Stärke von 0,5 μm durch Sprühen aufgetragen, um die Hinterplatte 1 zu bilden. Dann wurden ein kreisförmiges Durchgangsloch 102 (5) mit einem Durchmesser von 4 mm zum Einführen eines Hochspannungsanschlusses 16 (3C) und ein Absaugloch 501 (1) durch die Hinterplatte 1 mittels Ultraschallbohrung gebohrt.
Dann wurden ein Ti-Film und ein Ni-Film nacheinander in einer Stärke von 5 nm beziehungsweise 100 nm auf der Hinterplatte durch Sprühen gebildet, und dann wurde ein Paar Einrichtungselektroden für jede Elektrodenemissionseinrichtung photolithographisch erzeugt. Die Einrichtungselektroden waren untereinander um 2 μm beabstandet (4A).
Schritt b
Danach wurde eine Silberpaste auf die Rückplatte aufgetragen, um ein vorbestimmtes Muster durch Drucken zu bilden, und wurde dann getempert, um Leitungen 23 in Y-Richtung zu erzeugen, die sich vom Äußeren der Elektronenquellenerzeugungszone erstrecken, um Elektronenquellenansteuerleitungen 3-2 (5) zu bilden. Jede der Leitungen war 100 μm breit und etwa 10 μm dick (4B).
Schritt c
Dann wurde Paste, die PbO gemischt mit Glasbinder als Hauptbestandteil enthält, durch Drucken dort aufgetragen, um eine etwa 20 μm dicke Isolationsschicht 24 zu erzeugen, um die Y-Richtungsleitungen von den X-Richtungsleitungen zu isolieren, wie nachstehend zu beschreiben ist. In der Isolationsschicht 24 wurde ein Abschneidebereich vorgesehen für jede Einrichtungselektrode 22 einer jeden Elektronenemissionseinrichtung, um den Einrichtungselektroden zu gestatten, mit den zugehörigen X-Richtungsleitungen verbunden zu werden (4C).
Schritt d
Danach wurden X-Richtungsleitungen 25 auf der Isolationsschicht 24 in einer Weise gebildet (4D), wie sie zuvor für die Y-Richtungsleitungen 23 beschrieben wurde. Jede der Leitungen war 300 μm breit und etwa 10 μm dick. Danach wurde ein elektrisch leitender Film 26 feiner PdO-Partikel auf jeder Einrichtung gebildet.
Genauer gesagt, der elektrisch leitende Film 26 wurde folgendermaßen hergestellt. Ein Cr-Film wurde auf dem Substrat 1 gebildet, der auf sich die Leitungen 23 und 25 durch Sprühen trug, und dann wurde eine Öffnung mit einer Kontur gemäß derjenigen des elektrisch leitenden Films 26 durch den Cr-Film für jede Einrichtung photolithographisch gebildet.
Danach wurde eine Lösung aus einer organischen Pd-Verbindung (ccp-4230: erhältlich von Okuno Pharaceutical Co., Ltd.) auf den Cr-Film aufgetragen und bei 300°C für 12 Minuten in einer Atmosphäre getempert, um einen Film feiner PdO-Partikel zu erzeugen. Dann wurde der Cr-Film durch Naßätzen beseitigt, und der feine PdO-Partikelfilm wurde abgehoben, um den elektrisch leitenden Film 26 mit der vorbestimmten Kontur zu bilden (4E).
Schritt e
Paste mit PdO, als Hauptbestandteil gemischt mit Glasbinder, wurde erneut auf die Hinterplatte im Bereich aufgetragen, der sich von jenem der Einrichtungselektroden 21, 22, den X- und den Y-Richtungsleitungen 25, 23 und den elektrisch leitenden Filmen 26 (Elektronenquellenzone 2 in 2) unterscheidet, entsprechend der Innenseite des Stützrahmens 4 in 2.
Schritt f
In Schritt f wurde ein Quarzglasrahmen 27 mit einer in 5 gezeigten Konfiguration auf der Hinterplatte 1 angeordnet. Der Quarzglasrahmen 27 war 0,5 mm dick und hatte einen kreisförmigen Bereich von 8 mm Durchmesser, versehen mit einem Durchgangsloch 500 mit einem Durchmesser von 8 mm in der Mitte zum Einführen des Hochspannungszuführungsanschlusses.
Dann wurde ein elektrischer Leiter 5 geringen Widerstands mit einer Breite, die geringfügig kleiner als jene des Quarzglasrahmens 27 ist, auf dem Quarzglasrahmen 27 durch Drucken gebildet. Der elektrische Leiter niedrigen Widerstands bestand aus Gold. Er war 2 mm breit und ungefähr 100 μm dick. Danach wurde die Quarzglasplatte auf der Hinterplatte mit den Durchgangslöchern 102 und 500 plaziert, die untereinander ausgerichtet waren, und die Glaspaste wurde einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Isolationsschicht zu bilden, um den Quarzglasrahmen 27 zu sichern, der den elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands an die richtige Stelle trägt.
Der Quarzglasrahmen 27 wurde als Rahmen verwendet, um einen hinreichenden dielektrischen Festigkeitsdruck zwischen dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands und den Elektronenquellenansteuerleitungen 3-1, 3-2 und 3-3 bereitzustellen. Wenn es möglich ist, einen hinreichenden dielektrischen Widerstandsdruck mittels Glaspaste bereitzustellen, kann folglich die Isolationsschicht aus Glaspaste bestehen, und ein elektrischer Leiter 5 geringen Widerstands kann direkt darauf angeordnet werden.
Schritt g
Ein Stützrahmen 4, ein öffnungsbildendes Ringglied 101 für den Hochspannungsanschluß und vier Ringglieder 502 zum Verbinden der Masseleitungen wurden mit der Hinterplatte 1 durch Fritteglas gebunden. Das Fritteglas war LS3081 (Handelsbezeichnung), verfügbar von Japan Electric Glass, und wurde vorläufig bei 380°C und dann genau bei 410°C getempert. Das öffnungsbildende Glied 101 für den Hochspannungsanschluß und die Ringglieder 502 zum Verbinden der Masseleitung wurden zu jeweiligen Anschlußpositionen zentriert und dort sichernd gehalten. Genauer gesagt, das Ringglied 101 wurde mit dem Durchgangsloch 102 der Rückplatte 1 ausgerichtet, um den Hochspannungsanschluß zu verbinden, und die Ringglieder 502 wurden mit den Durchgangslöchern 503 der Vorderplatte 11 ausgerichtet, um die Masseleitungen zu verbinden.
Zur selben Zeit wurde Getter 8 an der richtigen Stelle mittels Fritteglas fest gesichert (nicht dargestellt). Das Getter war Ring Type Getter N-301 (Handelsbezeichnung), erhältlich von Toshiba Corporation. Dann wurde ein aufladungsverhindernder Film 14, der einen Flächenwiderstand von etwa 10⁸ Ω/☐ aufwies, durch Sprühbeschichtung einer Dispersionslösung feiner Kohlenstoffpartikel auf den Bereichen gebildet, die die Innenoberfläche des Vakuumgefäßes bilden, und dann wurde die Lösung getrocknet.
Schritt h
Dann wurde eine Vorderplatte aufbereitet unter Verwendung eines Substrats aus Silikatglas mit einer SiO₂-Schicht, wie im Falle der Hinterplatte. Eine Öffnung 503 für eine Masseverbindungsanschluß-Einführstelle wurde durch Ultraschallschneiden gebildet. Danach wurden ein Hochspannungseinführanschluß-Angrenzungsausziehdraht 504 und Leitungen zum Verbinden mit dem Metallrücken aus Gold durch Drucken gebildet, und dann wurden schwarze Streifen und streifenförmige Leuchtstoffkörper für den Leuchtstoffilm gebildet und einer Schichtungsoperation unterzogen. Dann wurde darauf ein Aluminiumfilm in einer Stärke von etwa 20 μm durch Vakuumdampfauftragung gebildet, um einen Metallrücken zu schaffen.
Danach wurde ein aufladungsverhindernder Film 14 durch Sprühbeschichtung aus einer Dispersionslösung feiner Kohlenstoffpartikel auf den Bereichen gebildet, um die Innenoberfläche des Vakuumgefäßes zu bilden, und dann wurde die Lösung getrocknet. Beim hergestellten Film haben die auf dem Metallrücken gebildeten Bereiche die Wirkung, eine Reflexion einfallender Elektronenstrahlen zu vermeiden, und sie verhindern von daher Aufladungen, die aufgrund reflektierter Elektronen stattfinden, die mit der Innenwandung des Vakuumgefäßes kollidieren.
Schritt i
Der Stützrahmen 4, der mit der Rückplatte gebunden ist, wurde dann mit der Vorderplatte mit Fritteglas gebunden. Das Fritteglas war LS3081 (Handelsname), erhältlich von Japan Electric Glass, und wurde vorläufig bei 380°C und dann genau bei 410°C getempert.
Angemerkt sei, daß die Elektronenemissionseinrichtungen der Elektronenquelle und der Leuchtstoffilm der Vorderplatte sorgsam zur Lageentsprechung ausgerichtet wurden.
Schritt j
Das aufbereitete Bilderzeugungsgerät wurde dann mit der Vakuum-/Absaugeinrichtung mittels eines Absaugstutzens verbunden, um das Innere des Gefäßes auf ein Druckniveau von weniger als 10^–4 Pa zu evakuieren, wenn ein Erregerformierungsprozeß gestartet wurde.
Der Erregerformierungsprozeß wurde durchgeführt durch Beaufschlagen einer Impulsspannung mit einem Spitzenwert, der allmählich mit der Zeit anstieg, wie schematisch in 6B dargestellt, auf die Elektronenemissionseinrichtungen, zeilenweise entlang der X-Richtung. Die Impulsbreite und der Impulsintervall betrugen T1 = 1 msec beziehungsweise T2 = 10 msec. Während des Erregerformierungsprozesses wurde eine Extrarechteckimpulsspannung von 0,1 V (nicht dargestellt) in Intervallen der Impulsbildungsspannung eingefügt, um den Widerstand der Elektronenemissionszone zu bestimmen, und die Erregerformierungsoperation wurde für eine Zeile beendet, wenn der Widerstand einer jeden Einrichtung 1 MΩ überschritt. Auf diese Weise wurde eine Erregerformierungsoperation für alle Zeilen ausgeführt, um den Prozeß abzuschließen.
Schritt k
Danach wurde die Elektronenquelle dem Aktivierungsprozeß unterzogen. Vor diesem Prozeß wurde das Innere des Vakuumgefäßes weiter evakuiert auf ein Druckniveau von weniger als 10^–5 Pa mittels einer Ionenpumpe, wobei das Bilderzeugungsgerät auf 200°C gehalten wurde. Danach wurde Azeton in das Vakuumgefäß eingeführt, bis der Innendruck auf 1,3 × 10^–2 Pa angestiegen war. Dann wurde eine Rechteckimpulsspannung mit einer Höhe von 16 V und einer Breite von 100 μs an die X-Richtungsleitungen angelegt, und zwar nacheinander und zyklisch mit Impulsintervallen von 125 μs. Somit wurde eine Impulsspannung an jede der X-Richtungsleitungen mit einem Grundmaß von 10 ms angelegt. Im Ergebnis dieses Prozesses wurde ein Film mit Kohlenstoff als Hauptbestandteil und um die Elektronenemissionszone einer jeden Elektronenemissionseinrichtung aufgetragen, um den Einrichtungsstrom If zu erhöhen.
Schritt l
Danach wurde ein Stabilisierungsprozeß ausgeführt. Das Innere des Vakuumgefäßes wurde einmal erneut mit einer Ionenpumpe während 10 Stunden evakuiert, wobei die Bilderzeugungstemperatur von 200°C beibehalten wurde. Dieser Schritt galt der Beseitigung von Molekülen organischer Substanzen, die in der Vakuumhülle verbleiben, um irgendwelches Wachstum aufgetragenen Films, der als Hauptbestandteil Kohlenstoff enthält, zum Stabilisieren (??) der Ausführung einer jeden Elektronenemissionseinrichtung.
Schritt m
Nach Abkühlen des Bilderzeugungsgerätes auf Raumtemperatur wurde der Masseverbindungsanschluß an die Masse angeschlossen, und eine Impulsspannung wurde angelegt an die X- Richtungsleitungen, wie in Schritt k, und zusätzlich wurde eine Spannung von 5 kV an das Bilderzeugungsglied über den Hochspannungseinführanschluß angelegt, um den Leuchtstoffilm zur Emission von Licht zu veranlassen. Das Beaufschlagen mit den jeweiligen Spannungen an X-Richtungsleitungen und am Bilderzeugungsglied wurde nach visueller Bestätigung beendet, daß der Leuchtstoffilm einheitlich Licht emittierte, ohne irgendwelche Bereiche, die ohne Licht waren oder sehr dunkel erschienen. Dann wurde der Absaugstutzen hermetisch versiegelt durch Erwärmen und Schmelzen. Danach wurde das Bilderzeugungsgerät einem Getterprozeß unter Verwendung von Hochfrequenzheizen unterzogen, um die gesamten Schritte des Aufbereitens vom Vakuumgefäß abzuschließen.
Schritt-n
In diesem Schritt wurden der Hochspannungsanschluß 16, der Masseleitungsverbindungsanschluß 505 und die Leitung zum Ansteuern der Elektronenquelle befestigt, um das aufbereitete Vakuumgefäß fertigzustellen. Indiumlötzinn wurde verwendet zum Verbinden des Hochspannungsanschlusses 16 mit der herausgezogenen Leitung 504, die mit dem Bilderzeugungsglied 12 verbunden ist, über das Durchgangsloch 102 der Hinterplatte 1. Somit wurde der Hochspannungsanschluß elektrisch mit dem Bilderzeugungsglied 12 verbunden, und gleichzeitig wurde das Vakuumgefäß mechanisch gesichert.
Das zum Verbinden des Hochspannungsanschlusses verwendete Lötmaterial wurde verwendet zum Verbinden des Masseleitungsverbindungsanschlusses 505 mit dem elektrischen Leiter 5 geringen Widerstands, der auf dem Quarzglasrahmen 27 über das Durchgangsloch 503 der Vorderplatte 11 gebildet wurde.
Danach wurden die Elektronenquellenansteuerleitungen 3-1, 3-2 und 3-3 mit dem Elektronenquellenansteuer-IC über ein flexibles Kabel verbunden (nicht dargestellt).
Die Leuchtstoffe des Bilderzeugungsgliedes 12, die solchermaßen auf der Vorderplatte 1 angeordnet sind, konnten zur Emission von Licht und zur Anzeige gewünschter Fernsehbilder angesteuert werden.
Wenn eine Hochspannung von 6 kV das fertiggestellte Bilderzeugungsgerät beaufschlagte, um die Leuchtstoffe zur Lichtemission und zur Anzeige von Bildern zu veranlassen, arbeitete das Gerät stabil für eine lange Zeitdauer, ohne daß irgendein Element durch elektrische Entladungen zerstört wurde.
Ein bei diesem Beispiel aufbereitetes Bilderzeugungsgerät zeigte die folgenden Vorteile.

(1) Die Öffnung (Vertiefung), die als Anschlußverbindungsabschnitt dient, wurde in das Gerät vertieft, so daß der Verbindungsabschnitt nicht aus dem Vakuumgefäß hervortrat. Somit ist diese Anordnung besonders geeignet für ein flachgebautes Bilderzeugungsgerät.
(2) Da die jeweiligen Anschlüsse nach Aufbereiten des Vakuumgefäßes verbunden werden können, lassen sich allgemein übliche Verbindungstechniken verwenden.
(3) Das Bilderzeugungsgerät kann aufbereitet werden auf einer stabilen und zuverlässigen Basis mit folglich hoher Ausbeute.

Beispiel 2
In diesem Beispiel wurden die aus dem Inneren des Vakuumgefäßes herausgeführten Leitungen und die Verbindungsanschlüsse extern zum Vakuumgefäß federnd in Kontakt im Hohlglied gehalten. Unter Bezug auf die 7A und 7B bedeutet Bezugszeichen 301 einen Ankerblock zum sicheren Halten des Anschlusses 16 und einer Gabelfeder 302, und Bezugszeichen 303 bedeutet eine Verbindungsfeder zum elektrischen Anschließen des Drahtes 100 mit dem Anschluß 16. Der Ankerblock 301 wurde eingefügt in das Durchgangsloch 102, um einen in 7 dargestellten Zustand anzunehmen, aus dem in 1A dargestellten Zustand. Der Ankerblock 301 wurde daran gehindert, aus dem Vakuumgefäß durch die Feder 302 herauszutreten. Unter dieser Bedingung wird die Verbindungsfeder 303 und die herausgeführte Leitung (eine Zuführelektrode) 109 mit dem Bilderzeugungsglied federnd untereinander verbunden.
Dann wurde der Spalt zwischen dem Durchgangsloch 102 und dem Ankerblock 301 mit Isoliermaterial von Federharz ausgefüllt, um Feuchtigkeit daran zu hindern, sich niederzuschlagen am Kontaktpunkt der herausgeführten Leitung, am Verbindungsabschluß der Oberfläche des Hohlgliedes 101 und an anderen Oberflächen, die der Atmosphäre ausgesetzt waren, um für elektrische Entladungen Anlaß zu geben. Die Verwendung derartigen Isolationsmaterials kann jedoch nicht notwendig sein, wenn das Vakuumgefäß mit einer relativ niedrigen Spannung betrieben wird.
Mit der obigen Anordnung kann der Verbindungsanschluß, verbunden mit der Leitung, getrennt werden, um die Vielseitigkeit des Gerätes zu erhöhen. Beispielsweise kann eine zeitliche Verbindung untereinander zur Bewertung der Qualität angezeigter Bilder im Verlauf der Herstellung beitragen.
Beispiel 3
Während im Beispiel 1 der Masseverbindungsanschluß 505 und der Hochspannungsanschluß 16 in das Vakuumgefäß von der Vorderplatte 11 eingeführt wurden bzw. von der Hinterplatte 1, kann dies alternativ auf anderem Wege geschehen, d. h., der Masseleitungsverbindungsanschluß 505 von der Hinterplatte 1 und der Hochspannungsanschluß 16 von der Vorderplatte 11 zum Erzielen einer Wirkung, die im wesentlichen dieselbe wie im Beispiel 1 ist. 8A und 8B veranschaulichen diese Anordnung in schematischer Weise.
Beispiel 4
Dieses Beispiel wird unter Bezug auf 9 beschrieben. In 9 bedeutet Bezugszeichen d den Abstand, den die Vorderplatte 11 von der Rückplatte 1 trennt. Ist der Abstand reduziert auf weniger als das Gegenstück im Beispiel 1, hat das ringförmige Glied auch einen verringerten Kriechabstand, der wiederum die Spannungsfestigkeit des ringförmigen Gliedes verringert. Zur Vermeidung dieser Verringerung wurde das ringförmige Glied teilweise auf den äußeren und inneren peripheren Oberflächen zum Erzeugen einer ungedrillten Form 901, den gegenüberliegend angeordneten Oberflächen der Vorderplatte und der Rückplatte abdeckt. Im Ergebnis arbeitete das Gerät stabil, wie im Beispiel 1, ohne Anlaß für elektrische Entladungen zu geben, wenn die in 1 verwendete Hochspannung angelegt wurde.
Beispiel 5
Sowohl der Hochspannungsanschluß 16 als auch der Masseleitungsverbindungsanschluß 505 können auf der Seite der Hinterplatte 1 herausgeführt werden unter Verwendung der in 3C (Beispiel 1) dargestellten Anordnung für den Hochspannungsanschluß 16 und diejenige von 8A (Beispiel 3) für den Masseleitungsverbindungsanschluß 505. 10 veranschaulicht schematisch das Bilderzeugungsgerät dieses Beispiels, das gewonnen wird durch Anordnen in der zuvor beschriebenen Weise. Angemerkt sei, daß das Gerät dieses Beispiels sich vom Beispiel 1 unterscheidet, ausgenommen, daß der Masseleitungsverbindungsanschluß 505 auf der Seite der Hinterplatte 1 angeordnet war.
Sowohl der Masseleitungsverbindungsanschluß 505, durch den ein starker elektrischer Strom fließen kann, als auch der Hochspannungsanschluß 16, der einer Hochspannung ausgesetzt ist, sind mit dieser Anordnung aus der Rückseite des Bilderzeugungsgerätes herausgeführt, was geeignet ist zum Ergreifen von Sicherheitsmaßnahmen, um den Anwender vor Berührungen zu schützen. Auch vorgesehen und zusätzlicher Vorteil ist, daß die Durchgangslöcher 102, 501 und 503 durch die Hinterplatte 1 gebohrt sind und keine Bohroperation ist auf der Vorderplatte erforderlich, womit die Herstellkosten verringert werden.
Beispiel 6
122 In diesem Beispiel wurde der Hochspannungsanschluß im Gehäuse des Bilderzeugungsgerätes gehalten. Unter Bezug auf 16A, die die Anordnung eines Bilderzeugungsgerätes 2000 im Querschnitt zeigt durch das Hochglied 101 zum Hereinführen des Hochspannungsgliedes, welche Anordnung dieselbe ist wie das Gegenstück des Beispiels 1, wird von daher nicht weiter beschrieben. In 16A bedeutet Bezugszeichen 2001 ein Gehäuse aus einem Plastikmaterial und ein Aluminiumglied, und arbeitet als Stützstruktur für das Bilderzeugungsgerät 2000. Bezugszeichen 2003 bzw. 2002 bedeuten den Hochspannungsanschluß zum Anliefern einer Hochspannung an die herausgezogene Leitung 100 bzw. ein Isolationsglied zum elektrischen Isolieren des Hochspannungsanschlusses gegenüber dem Gehäuse 2001, wohingegen Bezugszeichen 2004 und 2005 eine Kabelleitung bzw. eine Hochspannungsquelle bedeuten. Das Bilderzeugungsgerät 2000 und das Gehäuse 2001 im separaten Zustand, wie in 16A gezeigt, wurden zusammengefügt, wie in 16B gezeigt. Die Tiefe des Gehäuses 2001 und die Länge des Hochspannungsanschlusses 2003 wurden im voraus so geregelt, daß sie elektrisch mit der herausgeführten Leitung 100 verbunden waren, wenn das Gehäuse 2001 und das Bilderzeugungsgerät 2000 zusammengefügt waren. Während diese Glieder elektrisch verkettet sind durch Regeln der Vorsprungslänge des Hochspannungsanschlusses 2003, kann der Hochspannungsanschluß 2003 und/oder das Gehäuse 2001 mit Federung vorgesehen sein, um eine zuverlässige elektrische Verbindung untereinander zu gewährleisten. Mit dieser Ordnung kann eine Hochspannung dem Bilderzeugungsglied 12 aus der Hochspannungsquelle 2005 über die Kabelleitung 2004 zugeführt werden, und der Hochspannungsanschluß 2003 zum Ansteuern der Elektronenquelle über eine Treiberschaltung (nicht dargestellt), und das Bilderzeugungsgerät 12 zur Emission von Licht zu veranlassen.
123 Die Verwendung des Hochspannungsanschlusses, die das Gehäuse hält, wie in diesem Beispiel, schafft folgende Vorteile.

(1) Ist einmal das Gehäuse mit dem Bilderzeugungsgerät zusammengefügt, stellt der Hochspannungsanschluß, der keinen Vorsprung im nachfolgenden Zusammenbau aufweist, eine leichte Handhabung sicher, um den Herstellprozeß flexibler zu machen und die Herstellausbeute zu verbessern.
(2) Da der Hochspannungsanschluß in einer Position vor der Herstellung des Bilderzeugungsgerätes befestigt wurde, kann die Gesamtherstellzeit verringert werden.

124 Während die vorliegende Erfindung hinsichtlich der Verwendung von oberflächenleitenden Elektronenemissionseinrichtungen für die Elektronenquelle beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, durch beliebige Mittel, und die Elektronenemissionseinrichtungen mit Oberflächenleitfähigkeit können ersetzt werden durch Elektronenemissionseinrichtungen des Feldemissionstyps, der Halbleiterelektronenemissionseinrichtungen oder der Elektroneneinrichtungen anderer Art.
125 Während die Hinterplatte des Bilderzeugungsgerätes als das Substrat der Elektronenquelle in einem beliebigen der obigen Beispiele dient, können diese alternativ separat aufbereitet werden, so daß das Substrat an der Hinterplatte nach dem Aufbereiten der Elektronenquelle gesichert werden kann.
126 Beliebige Glieder des Bilderzeugungsgerätes in den obigen Beispielen können darüber hinaus modifiziert werden, ohne vom technologischen Umfang der Erfindung abzuweichen.
127 Wie zuvor beschrieben, hat das Bilderzeugungsgerät nach der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile.
128 Da die jeweiligen Anschlüsse nach Aufbereiten des Vakuumgefäßes angeschlossen werden können, läßt sich jede beliebige Verbindungstechnik verwenden.
129 Das Bilderzeugungsgerät kann auf einer stabilen und zuverlässigen Basis mit hoher Ausbeute hergestellt werden.
130 Die Öffnung (Vertiefung), die als Anschlußverbindungsabschnitt dient, ist in Richtung der Innenseite des Gerätes vertieft, so daß der Verbindungsabschnitt nicht aus dem Vakuumgefäß hervortritt. Diese Anordnung ist besonders geeignet für ein flachgebautes Bilderzeugungsgerät.
131 Nach der vorliegenden Erfindung kann somit ein hochzuverlässiges flachgebautes Bilderzeugungsgerät auf stabiler Grundlage geliefert werden.
132 Wenn zusätzlich ein Federglied zum Verbinden des externen Anschlusses mit der externen Leitung vorgesehen ist, läßt sich dies trennen, nach Inpositionbringen gemäß einer allgemein üblichen Verbindungstechnik. Beispielsweise läßt sich eine zeitweilige Verbindung untereinander herstellen, um die Qualität angezeigter Bilder im Verlauf der Herstellung zu bewerten.
133 Sind die peripheren Oberflächen des ringförmigen Hohlgliedes mit Windungen versehen, können diese mit einem langen Kriechabstand ausgestattet sein, der wiederum die Spannungsfestigkeit vom ringförmigen Glied erhöht. Im Ergebnis arbeitet das Gerät stabil, ohne Anlaß für irgendeine elektrische Entladung zu geben, wenn die Hochspannung anliegt.
134 Letztlich kann das Gerät elektrische Entladungen vertragen, wenn ein elektrischer Leiter niedrigen Widerstands vorgesehen ist, der die Elektronenquelle umgibt und mit Masse verbunden ist.

Claims

Bilderzeugungsgerät, mit: einem Vakuumgefäß (1, 4, 11) mit einer Aushöhlung (102) in der Außenwand; einem Bilderzeugungsmittel (2, 12), das innerhalb des Gefäßes (1, 4, 11) vorgesehen ist, wobei das Bilderzeugungsmittel eine Elektronenquelle (2) und ein Bilderzeugungsglied (12) enthält, die der Elektronenquelle (2) gegenüber stehen, um ein Bild zu erzeugen, wenn die Bestrahlung mit Elektronen erfolgt, die die Elektronenquelle emittiert und die hin zum Bilderzeugungsglied mit hoher Spannung (Va) akkumuliert werden; und einer Einspeiseelektrode (100), die in der Aushöhlung vorgesehen und elektrisch mit dem Bilderzeugungsmittel verbunden ist; dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeiseelektrode (100) mit dem Bilderzeugungsglied (12) vom Bilderzeugungsmittel und einer Elektrode (16) verbunden ist, um eine Hochspannung (Va) an das Bilderzeugungsglied (12) anzulegen.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 1, das von der Flachfeldart ist, wobei das Gefäß ausgestattet ist mit einem Vorderplattensubstrat (11), das das Bilderzeugungsglied (12) trägt, ein Rückplattensubstrat (1), das dem Vorderplattensubstrat gegenüber steht, und einem Rahmenglied (4), das zwischen dem Frontplattensubstrat und dem Rückplattensubstrat vorgesehen ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, dessen Aushöhlung (102) durch eine Öffnung, die sich im Vorderplattensubstrat (11) befindet, einem Querhohlglied (101) der Öffnung und dem Rückplattensubstrat (1) gebildet ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, dessen Aushöhlung durch eine Öffnung, die sich im Rückplattensubstrat (1) befindet, einem Querhohlglied (101) der Öffnung und dem Vorderplattensubstrat (11) gebildet ist.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dessen Elektronenquelle (2) direkt vom Rückplattensubstrat (1) getragen ist.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dessen Elektronenquelle (2) auf einem individuellen Substrat getragen ist, das an das Rückplattensubstrat (1) gebunden ist.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Einspeiselektrode mit einem Leiteranschluß leitend verbunden ist, der als Elektrode zum Anlegen der Hochspannung (Va) dient.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, das des weiteren über ein Gehäuse (2001) verfügt, um das Gefäß (1, 4, 11) zu umschließen, und wobei die Einspeiseelektrode (100) mit einem gehäuseseitig vorgesehenen Leiteranschluß (2003) verbunden ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 8, dessen Leiteranschluß (2003) mit einer Spannungsquelle (2005) leitend verbunden ist, um eine Spannung (Va) an das Bilderzeugungsglied (12) anzulegen, wobei die Spannungsquelle gehäuseseitig vorgesehen ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 7, das des weiteren über ein Gehäuse (2001) verfügt, um das Gefäß (1, 4, 11) aufzunehmen, und wobei der Leiteranschluß mit einer Spannungsquelle (2005) zum Anlegen der Hochspannung (Va) an das Bilderzeugungsglied (12) leitend verbunden und die Spannungsquelle gehäuseseitig angeordnet ist.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, das des weiteren ausgestattet ist mit einem elektrisch leitenden Glied (14) auf der Innenwandoberfläche des Gefäßes (1, 4, 11) zwischen der Elektronenquelle (2) und dem Bilderzeugungsglied (12) und einem elektrischen Stromflußweg A, der das elektrisch leitende Glied mit Masse verbindet, ohne die Elektronenquelle (2) zu durchfließen, und einer beliebigen Treiberschaltung der Elektronenquelle, wobei der elektrische Widerstand des elektrischen Stromflußweges A geringer als der elektrische Widerstand eines elektrischen Stromflußweges B ist, der das elektrisch leitende Glied (5) im Wege wenigstens entweder der Elektronenquelle oder der Treiberschaltung mit Masse leitend verbindet.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 11, dessen Gefäß eine weitere Aushöhlung (102) auf der Außenwand aufweist, wobei ein Teil (5) des elektrisch leitenden Gliedes (5) zur anderen Aushöhlung gezogen ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 12, sofern abhängig von Anspruch 2, bei dem eine weitere Aushöhlung durch eine Öffnung gebildet ist, die sich entweder am Rückplattensubstrat oder an der Vorderplatte befindet, ein seitliches Glied der Öffnung und durch entweder das Rück- oder das Vorderplattensubstrat.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 12, dessen elektrisch leitendes Glied (5) in die Aushöhlung herausgezogen und mit einem Leiteranschluß (505) leitend verbunden ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 11, dessen elektrisch leitendes Glied (5) die Elektronenquelle (2) vollständig umgebend vorgesehen ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 11, dessen Gefäß (1, 4, 11) einen aufladungsverhindernden Film (14) hat, der sich auf der Innenwandoberfläche befindet.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 16, dessen aufladungsverhindernder Film (14) elektrisch mit dem elektrisch leitenden Glied (5) leitend verbunden ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 11, dessen Gefäß einen elektrisch leitenden Film mit einem Flächenwiderstand zwischen 10⁸ Ω/☐ und 10¹⁰ Ω/☐ hat, der auf der Innenwandoberfläche vorgesehen ist.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 18, dessen elektrisch leitender Film elektrisch mit dem elektrisch leitenden Glied leitend verbunden ist.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Isolationsglied (102a) die Aushöhlung (102) ausfüllt.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 2, dessen Einspeiselektrode (100) und dessen Leiteranschluß (16) miteinander durch einen elektrisch leitenden federnden Körper (303) leitend verbunden sind.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Bilderzeugungsglied (12) Fluoreszenzmittel (52) und eine Elektrode enthält.
Bilderzeugungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dessen Bilderzeugungsglied (12) Leuchtstoffe (52) und einen Metallrücken enthält.
Bilderzeugungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Elektronenquelle (2) eine Vielzahl elektronenemittierender Einrichtungen (26) enthält, die durch Leitungen (3-1, 3-2, 3-3) leitend verbunden sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 24, dessen Elektronenquelle (2) eine Vielzahl elektronenemittierender Einrichtungen (26) enthält, die mittels Matrixverdrahtungsanordnung unter Verwendung einer Vielzahl von Zeilenrichtungsleitungen (3-1, 3-3) und einer Vielzahl von Spaltenleitungen (3-2) leitend verbunden sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 24 oder 25, dessen elektronenemittierende Einrichtungen (26) vom Kaltkathodentyp sind.
Bilderzeugungsgerät nach Anspruch 26, dessen elektronenemittierende Einrichtungen (26) des Kaltkathodentyps Elektronenemissionseinrichtungen mit Oberflächenleitfähigkeit sind.