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Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von Anzeigeflachbildschirmen
mit Mikrospitzen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die
Herstellung solcher Bildschirme.
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Ein
Mikrospitzenbildschirm wird im Allgemeinen durch eine Kathode gebildet,
die mit Elektronenemissionsmikrospitzen versehen ist, die einer
Anode gegenüber
bzw. zugewandet platziert sind, die mit Leuchtstoffelementen versehen
ist, die geeignet sind, um durch Elektronenbeschuss erregt zu werden.
Die Kathode steht mit einem Gitter in Zusammenhang, das mit Löchern versehen
ist, die den Stellen der Mikrospitzen entsprechen.
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Diese
Vorrichtung verwendet das elektrische Feld, das zwischen der Kathode
und dem Gitter erzeugt wird, um Elektronen von Mikrospitzen zu extrahieren
bzw. abzusaugen. Diese Elektronen werden dann durch die Leuchtstoffelemente
der Anode angezogen, falls diese passend polarisiert bzw. gepolt sind.
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Die
Mikrospitzen werden im Allgemeinen auf Kathodenleitern angeordnet
bzw. abgelagert, die in Spalten organisiert und einzeln adressierbar
sind. Das Gitter ist in zu den Spalten der Kathode senkrechten Zeilen
organisiert, die auch einzeln adressierbar sind.
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In
einem Farbbildschirm ist die Anode im Allgemeinen mit wechselnden
Streifen von Leuchtstoffelementen versehen, die jeweils einer Farbe
(rot, grün,
blau) entsprechen. Die Streifen sind parallel zu den Spalten der
Kathode und voneinander durch einen Isolator getrennt. Die Leuchtstoffelemente
werden auf Elektroden angeordnet, die durch entsprechende Streifen
aus einer transparenten Leitschicht gebildet sind, zum Beispiel
aus Indium-Zinn-Oxid (ITO).
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Der
Schnittpunkt einer Spalte der Kathode und einer Zeile des Gitters
definiert ein Bildelement des Bildschirms. Für einen Farbbildschirm werden die
Mengen von roten, grünen,
blauen Streifen im Verhältnis
zu der Kathode abwechselnd polarisiert, so dass von den Mikrospitzen
eines Bildelements des Kathodengitters extrahierte Elektronen abwechselnd an
jede der Farben gelenkt werden. Bei bestimmten Farbbildschirmen,
bei denen die Kathodenspalten (oder die Gitterlinien) in drei unterteilt
sind, damit sie jeder Farbe entsprechen, definiert der Schnittpunkt einer
Zeile des Gitters mit einer Spalte der Kathode dann ein Unterbildelement
von einer Farbe.
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Im
Allgemeinen werden die Zeilen des Gitters nacheinander auf ein Potential
der Größenordnung
von 80 Volt polarisiert, während
die Streifen der Leuchtstoffelemente, bevor sie erregen werden,
unter einer Spannung der Größenordnung
von 400 Volt vermittels des ITO-Streifens polarisiert werden, auf dem
diese Leuchtstoffelemente angeordnet sind. Die ITO-Streifen, die
die anderen Streifen der Leuchtstoffelemente tragen, befinden sich
auf einem niedrigen oder einem Nullpotential. Die Spalten der Kathode
werden auf entsprechende Potentiale gebracht, die zwischen einem
Potential maximaler Emission und einem Potential fehlender Emission
(zum Beispiel 0 bzw. 30 Volt) enthalten sind. Die Helligkeit bzw.
Leuchtdichte einer Farbkomponente von jedem der Bildelemente in
einer Linie wird auf diese Weise festgelegt.
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Bei
einem Monochrombildschirm wird die Anode im Allgemeinen durch eine
Ebene von gleichzeitig polarisierten Leuchtstoffelementen der gleichen
Farbe oder aus zwei Mengen von wechselnden Streifen von Leuchtstoffelementen
der gleichen Farbe gebildet, die abwechselnd adressiert werden.
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Die
Wahl der Werte der Polarisationspotentiale hängt mit den Eigenschaften der
Leuchtstoffelemente und der Mikrospitzen zusammen. Üblicherweise
findet unterhalb einer Potentialdifferenz von 50 Volt zwischen der
Kathode und dem Gitter keine Elektronenemission statt und entspricht
die verwendete maximal Emission einer Potentialdifferenz von 80
Volt.
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Die
Herstellung von Mikrospitzenbildschirmen ruft die Techniken ab,
die häufig
bei der Herstellung von integrierten Schaltungen verwendet werden.
Die Kathode wird im Allgemeinen aus Dünnschicht-Ablagerungen auf
einem Substrat zum Beispiel aus Glas gebildet, das den Boden bzw.
Hintergrund des Bildschirms darstellt. Die Anode wird im Allgemeinen
auf einem Glassubstrat gebildet, das die Bildschirmoberfläche bildet.
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Die
Anode und das Kathodengitter werden unabhängig voneinander auf den beiden
Substraten realisiert, dann mit Hilfe einer Versiegelungs- bzw. Vergießungs-Umfangsabdichtung
montiert bzw. zusammengesetzt, wobei zwischen dem Gitter und der Anode
ein luftleerer Raum herbeigeführt
wird, um die Zirkulation von Elektronen, die von der Kathode emittiert
werden, bis an die Anode zu ermöglichen.
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Bei
der Montage bzw. Zusammensetzung wird der Bildschirm verschiedenen
thermischen Entgasungs- bzw. Entlüftungsbehandlungen unterzogen.
Diese Behandlungen werden im Allgemeinen unter einem Pumpen mit
Hilfe einer Röhre
durchgeführt,
die mit dem luftleeren Raum in Verbindung steht und dazu bestimmt
ist, am Ende des Herstellungsprozesses verschlossen zu werden.
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Im
Allgemeinen wird vor der Verschließung ein Element zum Einfangung
von Verunreinigungen (Getter) in den Bildschirm, zum Beispiel in
die Röhre, eingeführt. Dieser
Getter hat als Aufgabe das Einfangen von desorbierten Elementen,
insbesondere durch die Anode, während
des Bildschirmbetriebs. Dieser Getter ist jedoch gegenüber neutralen
Spezies inaktiv, insbesondere Edelgasen, die nach der Verschließung des
Bildschirms in dem luftleeren Raum verbleiben.
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Es
muss daher im Allgemeinen ein Einfangen der Spezies, die in dem
Raum zwischen den Elektroden verbleiben, veranlasst werden, um das Vakuum
zu verbessern. Dieser letzte Schritt wird durchgeführt, sobald
die Pumpenröhre
verschlossen ist. Er besteht aus einem Veranlassen einer Elektronenemission
der Mikrospitzen, um neutrale Spezies zu ionisieren, die im dem
Raum zwischen den Elektroden verbleiben. Die Bombardierung der neutralen Spezies
verursacht eine Extraktion eines Elektrons aus deren Valenzschicht,
und somit werden diese Spezies positiv geladen. Sie werden dann
von den Mikrospitzen mit dem negativsten Potential angezogen. Dieser
Schritt wird im Allgemeinen Ionenpumpen genannt.
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Die
Erfindung bezieht sich genauer gesagt auf die Verbesserung des Vakuums
des Raums zwischen den Elektroden mittels Ionenpumpen.
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In
dieser Hinsicht sind als Stand der Technik die Druckschriften
WO 96/39582 und
FR 2709373 bekannt.
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Ein
Nachteil von herkömmlichen
Bildschirmen besteht darin, dass das Ionenpumpen die Mikrospitzen
der Kathode beschädigt.
In der Tat verursacht die Ansammlung der ionisierten Spezies durch
die Mikrospitzen eine mechanische und/oder chemische Erosion (insbesondere
durch die Edelgase) der Mikrospitzen. Obwohl das Bildschirmvakuum
verbessert wird, wird ein Rückgang
des Emissionsvermögens
der Mikrospitzen beobachtet.
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Ein
weiterer Nachteil von herkömmlichen Bildschirmen
besteht darin, dass es während
des Bildschirmbetriebs nicht gelingt, bestimmte entgaste Spezies
durch den Getter einzufangen. Dies führt zu einem Verschlechterung
der Qualität
des Vakuums, was der Zuverlässigkeit
des Bildschirms schadet.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, ein neues Ionenpumpverfahrens für einen
Mikrospitzenbildschirm vorzuschlagen, das den Nachteilen von bekannten Verfahren
abhilft. Die Erfindung zielt insbesondere darauf ab, die Emissionsfähigkeit
der Mikrospitzen zu verbessern.
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Die
Erfindung zielt auch darauf ab, auf einfache Weise die Implementierung
eines Ionenpumpens durch das Steuersystem des Bildschirms zu ermöglichen,
und insbesondere nicht die Bereitstellung von weiteren Potentialen
als denjenigen zu erfordern, die herkömmlich in einem herkömmlichen
Bildschirm für dessen
Betrieb verwendet werden.
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Die
Erfindung zielt außerdem
darauf ab, ein Verfahren vorzuschlagen, das eine Verbesserung des
Vakuums nicht nur bei der Herstellung des Bildschirms ermöglicht,
sondern auch nach der Inbetriebnahme des Bildschirms.
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Um
diese Aufgaben zu erreichen, stellt die Erfindung ein Verfahren
zur Verbesserung des Vakuums in einem Flachbildschirm gemäß Anspruch
1 bereit.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Ionenpumpphase gemäß Anspruch 2 vor der Inbetriebnahme
des Bildschirms durchgeführt.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Ionenpumpphase gemäß Anspruch 3 nach jedem Zeitraum
eines Bildschirmbetriebs durchgeführt.
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Diese
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung, ebenso wie weitere,
werden in der folgenden Beschreibung von besonderen Ausführungsbeispielen,
die nicht als einschränkend
vorgenommen ist, in Bezug auf die begleitenden Figuren ausführlich dargelegt,
bei denen:
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1 teilweise
und geschnitten einen Anzeigeflachbildschirm mit Mikrospitzen gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt; und
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2 eine
Art und Weise zur Implementierung des Ionenpumpverfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht.
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Aus
Gründen
der Klarheit wurden in den Figuren nur die Elemente des Bildschirms
und die Schritte des Verfahrens dargestellt, die für das Verständnis der
Erfindung notwendig sind, und werden diese nachstehend beschrieben.
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Ein
Merkmal der Erfindung ist es, zusätzlich zu bei der Anzeige bzw.
Darstellung beteiligten Mikrospitzen zumindest einen Bereich von
Opfermikrospitzen vorzusehen, die für das Ionenpumpen dediziert
sind.
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1 stellt
ein Ausführungsbeispiel
eines Anzeigebildschirms gemäß der Erfindung
dar. Auf herkömmliche
Weise ist ein Bildschirm gemäß der Erfindung
aus einer Kathode 1 mit Mikrospitzen 2 und aus
einem Gitter 3 aufgebaut, das mit Löchern 4 versehen ist,
die den Stellen der Mikrospitzen 2 entsprechen. Die Kathode 1 ist
einer kathodolumineszenten Anode 5 gegenüber bzw.
zugewandt platziert, wobei ein Glassubstrat 6 von dieser
die Bildschirmoberfläche
darstellt. Die Mikrospitzen 2 sind im Allgemeinen auf Kathodenleitern 7 angeordnet
bzw. abgelagert, die in Spalten organisiert sind. Am häufigsten
sind die Mikrospitzen 2 auf einer (nicht gezeigten) Widerstandsschicht
realisiert, die auf den Kathodenleitern angeordnet bzw. angelagert
ist, die in Maschen organisiert sind, beginnend von einer Leitschicht,
wobei die Mikrospitzen innerhalb der Maschen platziert sind, die
durch die Kathodenleiter definiert sind. Das Gitter 3 ist
aus einer Leitschicht aufgebaut, die in Zeilen organisiert ist,
die senkrecht zu den Kathodenleiterspalten stehen, mit einer Einfügung eines
Isolators 8 zwischen der Kathode und dem Gitter. Die Zeilen von
Gitter 3 sind im Lot zu jeder Mikrospitze 2 mit
einem Loch 4 versehen. Der Schnittpunkt einer Spalte 7 der
Kathode und einer Zeile des Gitters 3 definiert ein Bildelement
des Bildschirms. Aus Gründen
der Klarheit wurde eine einzige Mikrospitze 2 dargestellt, die
mit jedem Kathodenleiter 7 in Verbindung steht. Es sollte jedoch
beachtet werden, dass im Allgemeinen eine Anzahl von mehreren tausend
Mikrospitzen pro Bildschirm-Bildelement
vorhanden ist. Die Kathode bzw. das Gitter ist auf einem Substrat 9 realisiert, zum
Beispiel aus Glas, das den Boden bzw. Hintergrund des Bildschirms
darstellt.
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Unter
der Annahme, dass die Darstellung gemäß 1 einem
Monochrombildschirm entspricht, trägt das Substrat 6 der
Anode 5 eine Elektrode 10, die aus einer Ebene
einer transparenten Leitschicht gebildet ist, wie etwa Indium-Zinn-Oxid
(ITO). Leuchtstoffelemente 16 der gleichen Farbe sind auf
dieser Elektrode 10 angeordnet bzw. abgelagert. Im Fall
eines (nicht gezeigten) Flachbildschirms ist die Anode im Allgemeinen
mit wechselnden Streifen von Leuchtstoffelementen versehen, die
jeweils einer Farbe (rot, grün,
blau) entsprechen. Die Streifen sind parallel zu den Spalten der
Kathode und durch einen Isolator voneinander getrennt. Die Leuchtstoffelemente
werden dann auf Elektroden angeordnet, die aus entsprechenden ITO-Streifen
gebildet sind.
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Zwischen
der Anode und der Kathode bzw. dem Gitter wird bei Montage bzw.
Zusammensetzung von Substraten 6 und 9 ein (luft-)leerer
Raum 11 erzeugt. Die Höhe
des Raums 11 definieren (nicht gezeigte) Abstandshalter,
die im Allgemeinen regelmäßig zwischen
dem Gitter 3 und der Anode 5 verteilt sind, und
eine (nicht gezeigte) Versiegelungs- bzw. Vergießungs-Umfangsabdichtung gewährleistet
die Dichtigkeit des Zusammenbaus.
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Auf
herkömmliche
Weise wird ein solcher Bildschirm mit Hilfe einer elektronischen
Schaltung 12 gesteuert, die geeignet ist zum einzelnen
Adressieren der Leiterspalten 7 der Kathode über Verbindungen 13,
zum sequenziellen Adressieren der Zeilen des Gitters 3 über Verbindungen 14 und
zum Polarisieren der Anodenelektrode 10 mit Hilfe einer
Verbindung 15. Im Fall eines Farbbildschirms werden die Mengen
von roten, grünen
und blauen Streifen mit Hilfe von geeigneten Verbindungen im Verhältnis zu der
Kathode abwechselnd polarisiert.
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Gemäß der Erfindung
umfasst die Kathode 1 einen Opferbereich von Mikrospitzen 2', der unabhängig von
den Spalten 7 mit Hilfe einer zusätzlichen Elektrode 7' adressierbar
ist. Dieser Bereich steht mit einem sekundären Gitter 3' in Zusammenhang,
das gemäß dem in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel unabhängig von
den Zeilen des Gitters 3 adressierbar ist. Wahlweise kann
das sekundäre
Gitter Verlängerungen
von Zeilen des Hauptgitters 3 entsprechen, das bei der
Anzeige bzw. Darstellung beteiligt ist.
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Gemäß der Erfindung
ist der Opferbereich von Mikrospitzen 2' zweckbestimmt, um adressiert zu werden,
sobald der Bildschirm fertig gestellt wurde, um das Vakuum in dem
Raum 11 zwischen den Elektroden zu verbessern. Somit umfasst
der Bildschirm gemäß der Erfindung
aktive Bereiche von Mikrospitzen 2 und zumindest einen
Opferbereich von Mikrospitzen 2', die unabhängig voneinander adressierbar sind.
Die Opfermikrospitzen werden durch das Ionenpumpen beschädigt, an
dem sie beteiligt sind, während
die Mikrospitzen des aktiven Bereichs des Bildschirms erhalten bleiben
bzw. geschützt
werden.
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Vorzugsweise
ist die Anode mit einer sekundären
Elektrode 10' zum
Ansammeln von durch den Opfermikrospitzenbereich emittierten Elektronen
versehen. Zum Beispiel ist ein ITO-Bereich, vorzugsweise ohne Leuchtstoffelemente,
im Lot zu dem Opfermikrospitzenbereich bereitgestellt. Diese Elektrode 10' wird während des
Ionenpumpens auf ein deutlich höheres
Potential als das Potential des Gitters 3' polarisiert. Dies hat den Vorteil,
dass die durch die Opfermikrospitzen 2' emittierten Elektronen nicht durch das
sekundäre
Gitter 3' angesammelt
werden, das dadurch erhalten bzw. geschützt wird. Außerdem durchqueren
die Elektronen dann den gesamten Raum zwischen den Elektroden, was
die Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls auf ein neutrales Molekül und der
Umwandlung von diesem in ein positives Ion erhöht. Außerdem wird somit der Bereich
festgelegt, wo sich die ionisierten Moleküle festsetzen werden (das sekundäre Gitter 3'). Dieser Vorteil
ist insbesondere in dem Fall interessant, dass das sekundäre Gitter
aus Verlängerungen
von Zeilen des Gitters 3 gebildet ist, das zum Extrahieren
bzw. Absaugen von Elektronen aus dem aktiven Bereich dient.
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Wahlweise
ist die sekundäre
Elektrode 10' der
Anode mit der Elektrode 10 vermischt bzw. integriert, wobei
die Leuchtstoffelemente 16 jedoch vorzugsweise einzig im
Lot zu den aktiven Mikrospitzenbereichen angeordnet sind.
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Die
sekundäre
Elektrode 10' kann
gegebenenfalls mit einem Material beschichtet werden, das einen
sekundären
Emissionskoeffizienten aufweist, der größer ist als eins, um auf diese
Weise die Anzahl von emittierten Elektronen zu vervielfachen. In
diesem Fall kann man ein transversales Feld auf diese sekundäre Elektrode 10' anwenden, um
die Anzahl von Elektronen durch den Lawineneffekt weiter zu vergrößern.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Elektrode 7',
das sekundäre
Gitter 3' und
die sekundäre
Elektrode 10' durch
die Schaltung 12 mit Hilfe von Verbindungen 13', 14' und 15' adressierbar. Das
Ionenpumpen kann dann durch die elektronische Steuerschaltung des
Bildschirms gesteuert werden. Wahlweise sind die Leiter 13', 14' und 15' auch bei der
Bildschirmherstellung oder Kundendienst- bzw. Wartungsvorgängen zugänglich, um einzeln mit einem
speziellen Ionenpumpsystem verbunden zu werden, das hierin nachstehend
in Bezug auf 2 beschrieben wird.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Ionenpumpen des Raums zwischen den Elektroden durchgeführt, sobald
der Bildschirm fertig gestellt ist, indem die sekundäre Elektrode
von Gitter 3' auf
ein angepasstes Potential polarisiert wird, das vorzugsweise dem
nominellen Potential des Gitters 3 im Betrieb (zum Beispiel
in der Größenordnung
von 80 Volt) entspricht, und indem die Elektrode 7' auf ein Potential
gebracht wird, das eine Elektronenemission ermöglicht. Vorzugsweise ist das
Polarisationspotential der Elektrode 7' in dem Bereich von nominellen
Betriebspotentialen (zum Beispiel zwischen 0 und 30 Volt) des aktiven
Bereichs des Bildschirms enthalten. Die Wahl des Polarisationspotentials
der Elektrode 7' hängt von
der für
das Ionenpumpem gewünschten
Elektronenemissionsintensität
ab. Vorzugsweise wird, um das Ionenpumpen zu beschleunigen, der
Opferbereich von Mikrospitzen 2' auf ein Potential (zum Beispiel
0 Volt) polarisiert, das einer maximalen Emission entspricht. Vorzugsweise
wird die sekundäre Elektrode 10' der Anode 5 auf
ein Potential (zum Beispiel in der Größenordnung von 400 Volt) polarisiert, das
dem nominellen Polarisationspotential der Elektrode 10 des
Bildschirms entspricht.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Emissionsfähigkeit
der Mikrospitzen 2, die bei der Anzeige bzw. Darstellung
beteiligt sind, nicht wesentlich verändert wird, während ein
Ionenpumpen des Raums 11 zwischen den Elektroden ermöglicht wird.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie, falls die
Steuerschaltung 12 zum Steuern des Opferbereichs von Mikrospitzen 2' angepasst ist,
ermöglicht,
nach der Inbetriebnahme des Bildschirms zu einem Ionenpumpen zu
schreiten, um Spezies einzufangen, die nicht durch den Getter absorbiert
wurden, und um auf diese Weise die Verschlechterung des Vakuums
zu verhindern.
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Gemäß der Erfindung
wird dieses Ionenpumpen außerhalb
von Bildschirmbetriebszeiträumen durchgeführt, das
heißt
außerhalb
von Zeiträumen, wenn
der Bildschirm Bilder anzeigt. Vorzugsweise wird dieses Ionenpumpen
jedes Mal angesteuert, nachdem der Bildschirm am Ende einer Verwendung zur
Anzeige ausgeschaltet wurde. Auf diese Weise wird das Vakuum für die nächste Verwendung
regeneriert. Es wurde in der Tat beobachtet, dass sich das Vakuum
trotz des Ionenpumpens verschlechtert, das die aktiven Mikrospitzenbereiche
während
der Betriebszeiträume
durchführen
können.
Es wird angenommen, dass die Spezies gleich nach dem Ausschalten
fortgesetzt desorbiert werden. Ein Vorteil einer Bereitstellung
eines Ionenpumpens mit Hilfe der Opfermikrospitzen nach jeder Verwendung
besteht darin, dass diese Spezien dann unverzüglich eingefangen werden. Außerdem wird
die Beschädigung der
Mikrospitzen der aktiven Bereiche minimiert, die anderenfalls beim
nächsten
Einschalten des Bildschirms verunreinigt werden.
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Es
wird bemerkt, dass eine Vielzahl von Opfermikrospitzenbereichen
in unterschiedlichen Gebieten des Bildschirms bereitgestellt werden
können, um
die Raumverteilung des Ionenpumpens zu verbessern. Zum Beispiel
können
zu den Spalten 7 parallele Spalten außerhalb des Anzeigebereichs
bereitgestellt werden, das heißt
auf beiden Seiten des Bildschirms. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
das nicht gezeigt ist, sind Opferbereiche in Spalten organisiert,
die zwischen zwei benachbarten Spalten 7 von aktiven Mikrospitzen 2 ausgebildet sind,
das heißt
für die
Anzeige dienen. Die Opfermikrospitzenspalten, die auf diese Weise
erhalten werden, sind unabhängig
von den aktiven Spalten adressierbar. Bei diesem Ausführungsbeispiel
werden die Zeilen von Gitter 3, die für die normale Adressierung des
Bildschirms im Betrieb dienen, zum Adressieren der Opferbereiche
während
der Ionenpumpphasen verwendet. Die aktiven Bereiche der Anode werden dann
vorzugsweise auf ihr nominelles Betriebspotential polarisiert und
dienen zum Sammeln von Elektronen, nicht nur während der Betriebsphasen, sondern auch
während
der Ionenpumpphasen.
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Die
Wahl und die Größe der Stellen
von den Opferbereichen hängen
von den Merkmalen (Form, Auflösung,
verfügbarer
Platz zwischen Spalten) des aktiven Mikrospitzenbereichs ab.
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Ein
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Ionenpumpen keine
Erzeugung von einem zusätzlichen
Potential im Verhältnis
zu denjenigen erfordert, die in der elektronischen Steuerschaltung 12 des
Bildschirms zur Verfügung
stehen, was die Anpassungen von dieser Schaltung 12 begrenzt,
falls die Durchführung
eines Ionenpumpens nach der Inbetriebnahme des Bildschirms gewünscht wird.
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Das
Gitter 3' kann
gegebenenfalls mit einem speziellen Material (zum Beispiel Titan)
beschichtet werden, das sublimiert wird, wenn es von einem ionisierten
Molekül
getroffen wird. Das von diesem Material emittierte Gas lagert sich
dann erneut auf dem Gitter ab, und die ionisierten Moleküle befinden
sich dann unter dem Metall begraben. Sie sind somit stabiler und
werden viel schlechter zu extrahieren bzw. abzusaugen sein. Diese
Alternative ist genauer gesagt für
Fälle bestimmt,
bei denen die Anode einer sekundären
Elektrode entbehrt, die dem Opfermikrospitzenbereich gegenüber liegt.
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In
dem Fall, dass die durch die Opferbereiche emittierten Elektronen
nicht durch die Anode gesammelt werden, kann dieser Bereich von
Opfermikrospitzen 2 vor (nicht gezeigten) Öffnungen
platziert werden, die in dem Substrat 6 erzeugt werden,
um mit einer Aufnahme- bzw. Gehäuseeinfassung
des Getters in Verbindung zu stehen. Auf diese Weise wird ein Vorteil
aus dem Vorliegen einer nicht nutzbaren Oberfläche für den aktiven Bereich des Bildschirms
gezogen.
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Es
wird bemerkt, dass die Realisierung eines Bildschirms gemäß der Erfindung
keine Modifikation des Verfahrens zum Herstellen der Kathode, der
Anode und des Gitters erfordert. Nur die für die unterschiedlichen Schichten
verwendeten Abscheidungs- und Ätzmasken
werden gemäß der Erfindung
angepasst, um den Opferbereich oder die Opferbereiche, das sekundäre Gitter
oder die sekundären
Gitter, sowie die zusätzliche
Anodenelektrode oder die zusätzlichen
Anodenelektroden zu erzeugen.
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2 veranschaulicht
eine Art und Weise zur Implementierung eines Ionenpumpverfahrens
eines Bildschirms gemäß der Erfindung.
Diese Art und Weise zur Implementierung ist genauer gesagt für ein Ionenpumpen
bei der Herstellung des Bildschirms oder bei Kundendienst- bzw.
Wartungsvorgängen
mit Hilfe eines Systems bestimmt, das unabhängig von der Steuerschaltung 12 des
Bildschirms (1) ist.
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Gemäß 2 wurde
der Bildschirm schematisch in der Form einer Kathodenplatte 1 und
einer Anodenplatte 5 gezeigt. Die aktiven und die Opferbereiche
von Mikrospitzen sind durch die jeweiligen Positionen von Hauptgitter 3 und
sekundärem
Gitter 3' veranschaulicht,
die durch gestrichelte Linien gezeigt sind.
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Ein
Ionenpumpsystem gemäß der Erfindung umfasst
eine Versorgungsschaltung 20 (ALIM.), die steuerbar und
zum Erzeugen der für
das Ionenpumpen erforderlichen Polarisationspotentiale geeignet ist.
Die Schaltung 20 erzeugt zum Beispiel eine Spannung Va
(zum Beispiel 400 Volt) zum Polarisieren der sekundären Anodenelektrode
(10', 1). Diese
Spannung Va wird auf einen Spannungsteiler 21 geführt, der
die Sekundärgitterspannung
Vg und die Polarisationsspannung Vc der Elektrode 7' (1)
erzeugt, die die Opfermikrospitzen trägt. Die Spannung Vgc ist positiv
und vorzugsweise einstellbar, um einen einstellbaren Emissionsstrom
zu erhalten. Der Opfermikrospitzenbereich kann entweder in gepulstem
Modus oder in stufenlosem bzw. stetigem Modus adressiert werden.
Der Vorteil einer Adressierung in stetigem Modus besteht darin,
dass sie die Ionenpumpzeit reduziert. Die Spannung Va ist eine Konstantspannung,
die höher
ist als die Gitterspannung Vg, um die emittierten Elektronen zu
sammeln.
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Die
Dauer des Ionenpumpens bei der Herstellung hängt von dem Bildschirmvolumen,
von der anfänglichen
Lebensdauer und von der Opfermikrospitzenfläche ab. Gemäß der Erfindung bildet zum Beispiel
ein Opferbereich, der zwischen 0,1% und 10% des aktiven Bereichs
repräsentiert,
einen guten Kompromiss zwischen der notwendigen Ionenpumpdauer und
dem Platzbedarf des Bildschirms.
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Natürlich ist
die Erfindung im Stande, verschiedene Varianten und Modifikationen
aufzuweisen, die dem Fachmann einfallen. Insbesondere werden die
Polarisationspotentiale während
der Ionenpumpphase vorzugsweise im Zusammenhang mit den nominellen
Bildschirmbetriebspotentialen gewählt. Außerdem liegt die praktische
Realisierung eines Ionenpumpsystems wie etwa desjenigen, das gemäß 2 gezeigt
ist, innerhalb der Fähigkeiten bzw.
im Belieben des Fachmanns im Zusammenhang mit den hierin vorstehend
angegebenen funktionellen Hinweisen. Gleichermaßen liegen die Anpassungen
der Bildschirmsteuerschaltung (12, 1) bei einem
Ausführungsbeispiel,
bei dem ein Ionenpumpen nach der Inbetriebnahme des Bildschirms gewünscht wird,
innerhalb der Fähigkeiten
bzw. im Belieben des Fachmanns.