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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Flachbildschirmanzeigen und im Besonderen
die Konfiguration eines Abstandshaltersystems, das in einer Flachbildschirmanzeige
eingesetzt wird, im Besonderen in einer Anzeige vom Typ der Kathodenstrahlröhre ("CRT").
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STAND DER TECHNIK
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Eine
Flachbildschirm-CRT-Anzeige ist eine dünne, flache Anzeige, die ein
Bild auf der Betrachtungsoberfläche
der Anzeige als Reaktion auf das Auftreffen von Elektronen auf Licht
emittierendem Material darstellt. Die Elektronen können durch
Mechanismen wie die Feldemission und die thermionische Emission
erzeugt werden. Eine Flachbildschirm-CRT-Anzeige weist für gewöhnlich eine Leuchtschirmstruktur
(oder Frontplatte) und eine Rückplattenstruktur
(oder Grundplatte) auf, die über eine
ringförmige äußere Wand
miteinander verbunden sind. Die resultierende Einfassung wird unter
hohem Vakuum gehalten. Um es zu verhindern, dass externe Kräfte, wie
zum Beispiel Luftdruck, ein Zusammenfallen der Anzeige verursachen,
sind für
gewöhnlich
ein oder mehrere Abstandshalter zwischen den Plattenstrukturen in
der äußeren Wand
angeordnet.
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Die
Abbildungen der
1 und
2, die senkrecht
zueinander dargestellt sind, veranschaulichen schematisch einen
Teil einer herkömmlichen Flachbildschirm-CRT-Anzeige, wie diese
etwa in dem U.S. Patent
US-A-5.675.212 an
Schmid et al. offenbart wird. Die Komponenten dieser herkömmlichen
Anzeige umfassen eine Rückplattenstruktur
20, eine
Frontplattenstruktur
22 und eine Gruppe von Abstandshaltern
24,
die zwischen den Plattenstrukturen
20 und
22 angeordnet
sind, um externen Kräften
zu widerstehen, die auf die Anzeige ausgeübt werden. Die Rückplattenstruktur
20 weist
Bereiche
26 auf, die selektiv Elektronen emittieren. Die
Frontplattenstruktur
22 weist Elemente
28 auf,
die Licht emittieren, nachdem Elektronen auf ihnen aufgetroffen
sind, die von Elektronen emittierenden Bereichen
26 emittiert werden.
Jedes Licht emittierende Element
28 ist gegenüber einem
entsprechenden der Elektronen emittierenden Bereiche
26 angeordnet.
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Jeder
der Abstandshalter bzw. jedes der Abstandselemente 24,
von denen einer in den Abbildungen der 1 und 2 vollständig bezeichnet
ist, besteht aus einer Hauptabstandshalterwand 30, Endelektroden 32 und 34,
einem Paar von Vorderseitenelektroden 36 und einem weiteren
Paar von Vorderseitenelektroden 38. Die Endelektroden 32 und 34 sind
an entgegengesetzten Enden der Abstandshalterwand 30 angeordnet,
so dass sie die Plattenstrukturen 20 und 22 berühren. Die
Vorderseitenelektroden 36 bilden eine ununterbrochene U-förmige Elektrode
mit der Endelektrode 32. Die Vorderseitenelektroden 38 bilden
eine ununterbrochene U-förmige Elektrode
mit der Endelektrode 34.
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Es
ist wünschenswert,
dass die Abstandshalter in einer Flachbildschirm-CRT-Anzeige keine elektrischen
Effekte erzeugen, die es bewirken, dass Elektronen auf der Frontplattenstruktur
der Anzeige an Positionen auftreffen, die sich signifikant von den Positionen
unterscheiden, an denen die Elektronen bei fehlenden Abstandshaltern
auf der Frontplattenstruktur auftreffen würden. Die Nettohöhe, in der
die Abstandselemente eine seitliche Ablenkung der Elektronen bewirken,
sollte nahe null liegen. Das Erreichen dieser Vorgabe ist eine besonders
große
Herausforderung, wenn der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden
wandförmigen
Abstandselementen größer ist
als zwei Elektronen emittierende Bereiche, wie dies in der herkömmlichen
Anzeige aus den Abbildungen der 1 und 2 der
Fall ist. Wenn die Abstandshalter 24 Nettoelektronenablenkungen
bewirken, unterscheiden sich die Nettoablenkungen der von den Elektronen,
die aus den Regionen 26 emittiert worden sind, die mit
unterschiedlichen Abständen
von dem nächsten
Abstandshalter 24 angeordnet sind, für gewöhnlich. Dies kann zu einer
Bildverschlechterung führen,
wie zum Beispiel zum Auftreten unerwünschter Merkmale auf der Betrachtungsoberfläche der
Anzeige.
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Die
Vorderseitenelektroden 36 und 38 werden zur Steuerung
des elektrischen Spannungsfelds entlang der Abstandshalter 24 eingesetzt,
um deren Nettoeffekt auf die Flugbahnen der Elektronen zu reduzieren,
die sich aus den Bereichen bzw. Regionen 26 zu den Elementen 28 bewegen.
Wie dies jedoch in dem Patent an Schmid et al. beschrieben wird, werden
die Abstandshalter 24 für
gewöhnlich
durch ein Verfahren hergestellt, bei dem große Lagen von Wandmaterial an
den Lagen ausgebildete Elektrodenstreifen 36 und 38 mit
doppelter Breite aufweisen, die mechanisch entlang den Mittellinien
der Elektroden 36 und 38 geschnitten werden. Aufgrund
der mechanischen Einschränkungen
in Bezug auf die Ausführung
des Schneidevorgangs kann die Breite jeder Vorderseitenelektrode 36 oder 38 entlang
ihrer Länge
variieren.
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Die
variable Breite der Vorderseitenelektrode bewirkt wiederum, dass
der elektrische Effekt, den Abstandshalter 24 auf die Elektronenflugbahnen
haben, entlang der Länge
des Abstandshalters variiert. Die von den Abstandshaltern 24 resultierende
Nettoablenkung der Elektronen variiert somit entlang deren Länge. Selbst
wenn die Nettoablenkung der Elektronen an einer Position entlang
der Länge
des Abstandshalters größtenteils
null ist, kann die Nettoablenkung der Elektroden an anderen Positionen
entlang der Länge
des Abstandshalters eine erhebliche Verschlechterung des Bilds bewirken.
Es ist wünschenswert,
die Bildverschlechterung zu vermeiden, die aus Breitenschwankungen
der Vorderseitenelektroden resultiert, welche die Endelektroden
berühren.
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ALLGEMEINE OFFENBARUNG DER
ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung überlagert
eine segmentierte Vorderseitenelektrode eine Seite eines Hauptabschnitts
eines Abstandshalters, der zwischen einem Paar von Plattenstrukturen
einer Flachbildschirmanzeige angeordnet ist. Die segmentierte Vorderseitenelektrode
ist von den beiden Plattenstrukturen räumlich getrennt angeordnet,
von denen eine das Bild der Anzeige bereitstellt, und ferner ist
sie auch räumlich
getrennt angeordnet von den Abstandshalter-Endelektroden, welche
die Plattenstrukturen berühren.
Die Vorderseitenelektrode ist lateral segmentiert. Das heißt, die
Vorderseitenelektrode ist in eine Mehrzahl von Elektrodensegmenten aufgeteilt,
die voneinander räumlich
getrennt sind, bei einer Betrachtung allgemein senkrecht zu einer der
Plattenstrukturen.
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Bei
der Flachbildschirmanzeige handelt es sich für gewöhnlich um eine Flachbildschirm-CRT-Anzeige, bei
der Bild erzeugende Plattenstruktur als Reaktion auf von der anderen
Plattenstruktur emittierte Elektronen Licht emittiert. Wenn Elektronen
von der Elektronen emittierenden Plattenstruktur zu der Licht emittierenden
Plattenstruktur verlaufen, bewirken die lateral getrennten Segmente der
Vorderseitenelektrode für
gewöhnlich,
dass die Elektronen so abgelenkt werden, dass andere durch den Abstandshalter
verursachte Elektronenablenken kompensiert werden. Durch geeignete
Auswahl der Position und der Größe der Elektrodensegmente kann
die durch den Abstandshalter verursachte Nettoablenkung der Elektronen
verhältnismäßig gering sein.
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Die
Segmente der Vorderseitenelektrode erreichen normalerweise elektrische
Potenziale, die größtenteils
durch die Widerstandseigenschaften des Abstandshalters bestimmt
werden. Zwar nimmt das Potenzial entlang dem Abstandshalter allgemein zu
von der Elektronen emittierenden Plattenstruktur zu der Licht emittierenden
Plattenstruktur, wobei das Potenzial entlang jedes Elektrodensegments
größtenteils
konstant ist. Der Effekt dieses konstanten Potenzials erzeugt die
kompensatorische Elektronenablenkung.
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Die
Aufteilung der Vorderseitenelektrode in mehrere lateral getrennte
Segmente erleichtert das Erreichen der entsprechenden kompensatorischen Elektronenablenkung
entlang der ganzen Länge
des aktiven Bereichs des Abstandshalters, wobei die Länge des
Abstandshalters lateral gemessen wird, allgemein parallel zu den
Plattenstrukturen. Im Besonderen variiert der Wert des elektrischen
Potenzials, das jedes Elektrodensegment erreichen muss, um das erforderliche
Ausmaß an
kompensatorischer Elektronenablenkung zu bewirken, mit der Entfernung
von der Plattenstruktur ungefähr
auf die gleiche Weise, wie die Widerstandseigenschaften des Abstandshalters
eine Variation des Segmentpotenzials mit der Entfernung von den
Plattenstrukturen bewirken. Sobald das gewünschte Segmentpotenzial für einen
Abstand zu den Plattenstrukturen erreicht worden ist, kann der Abstand
von jedem Segment zu den Plattenstrukturen in gewisser Weise variieren,
ohne die Höhe
der kompensatorischen Elektronenablenkung signifikant zu beeinflussen.
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Im
Gegensatz dazu ist zu berücksichtigen, was
passieren würde,
wenn (a) eine nicht segmentierte Vorderseitenelektrode die vorliegende
segmentierte Vorderseitenelektrode ersetzen würde; und (b) die nicht segmentierte
Vorderseitenelektrode ungefähr
an der gleichen Position über
dem Hauptabstandshalterabschnitt platziert werden würde, wie
die segmentierte Vorderseitenelektrode. Die ganze nicht segmentierte
Vorderseitenelektrode würde
im Wesentlichen ein einziges Potenzial aufweisen. Wenn die nicht
segmentierte Vorderseitenelektrode aus irgendeinem Grund im Verhältnis zu
der Plattenstruktur geneigt sein sollte, wie zum Beispiel durch
eine fehlerhafte Ausrichtung bei der Herstellung, könnte ein
vertikaler Schnitt durch die nicht segmentierte Vorderseitenelektrode
großteils
das richtige Potenzial aufweisen. Wobei jedoch ein vertikaler Schnitt
an beliebiger Stelle durch die nicht segmentierte Vorderseitenelektrode
normalerweise ein falsches Potenzial aufweisen würde, was zu einem falschen
Ausmaß der
kompensatorischen Elektronenablenkung führen würde. Die Segmentierung der
Vorderseitenelektrode stellt in der vorliegenden Flachbildschirmanzeige eine
Toleranz in Bezug auf die Positionierung der Elektrodensegmente
bereit, um die gewünschte kompensatorische
Elektronenablenkung über
im Wesentlichen die ganze Länge
des aktiven Bereichs des Abstandshalters zu erreichen, wodurch die
fehlende Positionierungstoleranz überwunden wird, die in Verbindung
mit einer nicht segmentierten Vorderseitenelektrode auftreten würde.
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Die
Höhe der
kompensatorischen Elektronenablenkung, die durch jedes Segment der
vorliegenden Vorderseitenelektrode verursacht wird, ist von der
Segmentbreite abhängig.
Folglich müssen
die Breiten der Elektrodensegmente normalerweise gut kontrolliert
werden.
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Bei
der Anwendung der Lehren der vorliegenden Erfindung auf die Herstellung
einer Flachbildschirmanzeige, im Besonderen vom Typ einer CRT, wird
bei der Definition der Breiten der Segmente der Vorderseitenelektrode
für gewöhnlich ein
Maskierungsschritt eingesetzt. Im Allgemeinen kann mit einer Maskierungsoperation
eine bessere Abmessungskontrolle erreicht werden, im Besonderen
mithilfe einer fotolithografischen Maskierung, wie sie normalerweise
zur Implementierung des Maskierungsschrittes eingesetzt wird, als
mit einem mechanischen Schneidevorgang, wie er auf herkömmliche Weise
von Schmid et al. in dem U.S. Patent US-A-5.675.212 eingesetzt wird,
um die Breiten der Vorderseitenelektroden zu definieren. Die aus
dem Vorhandensein eines Abstandshalters resultierende Nettoablenkung
von Elektronen kann somit durch die vorliegende Erfindung einheitlicher
näher an
null vorgesehen werden als bei Schmid et al. Die Erfindung reduziert
die zugeordnete Bildverschlechterung erheblich, die in dem Stand
der Technik auftreten kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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Die 1 und 2 schematische
Querschnittsseitenansichten eines Teils einer herkömmlichen
Flachbildschirm-CRT-Anzeige. Die Querschnittsansicht aus 1 verläuft durch
die Ebene 1-1 aus 2. Der Querschnitt aus 2 verläuft durch
die Ebene 2-2 aus 1.
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Die 3 und 4 Querschnittsseitenansichten
eines Teils einer Flachbildschirm-CRT-Anzeige, die gemäß der vorliegenden Erfindung
konfiguriert ist. Der Querschnitt aus 3 verläuft durch
die Ebene 3-3 aus 4. Der Querschnitt aus 4 verläuft durch
die Ebene 4-4 aus 3.
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5 einen
Graphen des elektrischen Potenzials als eine Funktion des vertikalen
Abstands an verschiedenen Positionen in der Flachbildschirmanzeige
der 3 und 4.
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Die 6a-6d Querschnittsseitenansichten
der Schritte in einem Verfahren zur Herstellung eines Abstandshalters,
der sich für
die Flachbildschirmanzeige aus den 3 und 4 eignet.
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Die 7 und 8 Querschnittsseitenansichten
eines Teils einer weiteren Flachbildschirm-CRT-Anzeige, die gemäß der vorliegenden Erfindung
konfiguriert ist. Der Querschnitt aus 7 verläuft durch
die Ebene 7-7 aus 8. Der Querschnitt aus 8 verläuft durch
die Ebene 8-8 aus 7.
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Ähnliche
bzw. die gleichen Bezugszeichen werden in den Zeichnungen und in
der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele eingesetzt, um
die gleichen oder sehr ähnliche
Elemente darzustellen.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Gemäß den Ausführungen
in dem folgenden Absatz zu bestimmten Arten dünner Überzüge, betrifft der hierin verwendete
Begriff "elektrisch
widerstandsfähig" allgemein auf ein
Objekt, wie etwa eine Platte oder einen Hauptabschnitt eines Abstandshalters,
mit einem Schichtwiderstand von 1010-1013 Ohm/Quadrat. Ein Objekt mit einem Schichtwiderstand
von über
1013 Ohm/Quadrat ist hierin allgemein als "elektrisch isolierend" (oder "dielektrisch") gekennzeichnet.
Ein Objekt mit einem Schichtwiderstand von unter 1010 Ohm/Quadrat
ist hierin allgemein als "elektrisch
leitfähig" gekennzeichnet.
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Ein
dünner Überzug,
ob ein Flächenüberzug oder
ein mit Muster versehener Überzug,
der über
einem elektrisch widerstandsfähigen
Hauptabschnitt eines Abstandshalters ausgebildet ist, ist hierin
als "elektrisch
widerstandsfähig", "elektrisch isolierend" oder "elektrisch leitfähig" gekennzeichnet,
abhängig von
dem Verhältnis
zwischen dem Schichtwiderstand des Überzugs und des Schichtwiderstands
des Hauptabstandshalterabschnitts. Der Überzug ist "elektrisch widerstandsfähig", wenn dessen Schichtwiderstand
zwischen 10% und dem 10fachen des Schichtwiderstands des darunter
liegenden Hauptabstandshalterabschnitts liegt. Der Überzug ist "elektrisch isolierend", wenn dessen Schichtwiderstand größer ist
als das 10fache des Schichtwiderstands des Hauptabstandshalterabschnitts.
Der Überzug
ist "elektrisch
leitfähig", wenn dessen Schichtwidersand kleiner
ist als 10% des Schichtwiderstands des Hauptabstandshalterabschnitts.
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Der
Begriff "elektrisch
nicht isolierend" betrifft ein
Objekt, einschließlich
eines dünnen Überzugs, das
bzw. der elektrisch widerstandsfähig
oder elektrisch leitfähig
ist. Zum Beispiel ist ein Objekt mit einem Schichtwiderstand von
nicht mehr als 1013 Ohm/Quadrat hierin als "elektrisch nicht
isolierend" gekennzeichnet.
Der Begriff "elektrisch
nicht leitfähig" betrifft in ähnlicher
Weise ein Objekt, das elektrisch widerstandsfähig oder elektrisch isolierend
ist. Ein Objekt mit einem Schichtwiderstand von mindestens 1010 Ohm/Quadrat ist hierin allgemein als "elektrisch nicht
leitfähig" gekennzeichnet.
Diese elektrischen Kategorien werden bei einem elektrischen Feld
von nicht mehr als 10 Volt/μm
bestimmt.
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Ein
Abstandshalter zwischen einer Rückplattenstruktur
und einer Frontplattenstruktur einer Flachbildschirm-CRT-Anzeige
gemäß der folgenden Beschreibung
besteht aus (a) einem Hauptabstandshalterabschnitt, (b) einem Paar
von Endelektroden, die entsprechend die Rückplatten- und Frontplattenstrukturen
berühren,
und (c) einer oder mehreren Vorderseitenelektroden. Die Endelektroden
erstrecken sich entlang entgegengesetzten Enden (oder Endoberflächen) des
Hauptabstandshalterabschnitts. Wenn diese beiden entgegengesetzten
Enden des Hauptabstandshalterabschnitts auch Kanten darstellen,
wie dies der Fall ist, wenn der Hauptabstandshalterabschnitt wie
eine Wand geformt ist, so können
die Endelektroden auch als Kanten- oder Randelektroden bezeichnet
werden. Jede Vorderseitenelektrode erstreckt sich entlang einer
Seite (oder Vorderseitenoberfläche)
des Hauptabstandshalterabschnitts und ist normalerweise von beiden
Endelektroden räumlich
getrennt.
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Der
Abstandshalter weist zwei elektrische Enden auf, die hierin allgemein
als die elektrischen Enden der Rückplattenseite
und der Frontplattenseite bezeichnet werden, in den unmittelbaren
Umgebungen der Stellen, an denen die Endelektroden entsprechend
die Rückplatten-
und Frontplattenstrukturen berühren.
Die Positionen der beiden elektrischen Enden des Abstandshalters
im Verhältnis
zu den physikalischen Enden des Abstandshalters an den beiden Endelektroden
werden wie folgt bestimmt für
den Fall, dass jede Vorderseitenelektrode von beiden Endelektroden
räumlich
getrennt ist. Wenn sich erstens eine Endelektrode entlang im Wesentlichen
des ganzen Endes des Hauptabstandshalterabschnitts erstreckt, tritt
das entsprechende elektrische Ende des Abstandshalters an dieser
Endelektrode auf und fällt somit
mit dem entsprechenden physikalischen Ende des Abstandshalters zusammen.
Wenn sich zweitens eine Endelektrode entlang nur eines Teils eines
Endes des Hauptabstandshalterabschnitts erstreckt, wird das entsprechende
elektrische Ende des Abstandshalters in einem ohmsch bestimmten
Ausmaß über das
physikalische Ende des Abstandshalters hinaus bewegt. Im Besonderen
weist der Abstandshalter (einschließlich beider End- und Vorderseitenelektroden)
einen Widerstand auf, der ungefähr
dem Widerstand eines längeren
Abstandshalters mit einer Endelektrode entspricht, die sich entlang
dem gesamten entsprechenden Ende des Abstandshalters erstreckt.
Die Differenz in Bezug auf die physikalische Länge zwischen den beiden Abstandshaltern, d.h.
der eine mit der verkürzten
Endelektrode und der längere
mit der vollständigen
Endelektrode, ist die Strecke, um welche das angezeigte elektrische
Ende des Abstandshalters mit der verkürzten Endelektrode über das
physikalische Ende des Abstandshalters hinaus bewegt wird.
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In
bestimmten Ausführungsbeispielen
einer Flachbildschirmanzeige, die gemäß der vorliegenden Erfindung
konfiguriert ist, kann eine Vorderseitenelektrode eine Endelektrode
berühren.
Wenn dies eintritt, wird das entsprechende elektrische Ende des Abstandshalters
um eine ohmsch bestimmte Höhe nach
oben in Richtung der anderen Endelektrode bewegt. Sollte eine Vorderseitenelektrode
eine Endelektrode berühren,
die sich entlang nur eines Teils des Endes des Hauptabstandshalterabschnitts
erstreckt, wird das entsprechende elektrische Ende des Abstandshalters
entweder entlang dem Abstandshalter nach oben in Richtung der anderen
Endelektrode bewegt oder über
den Abstandshalter hinaus, und zwar in einem ohmsch bestimmten Ausmaß, das von
verschiedenen Faktoren abhängig
ist. Die Strecke, um welche sich die elektrischen und physikalischen
Enden des Abstandshalters in diesen beiden Fällen unterscheiden, wird gemäß der in
dem vorstehenden Absatz beschriebenen Technik bestimmt.
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Die
Abbildungen der 3 und 4, die senkrecht
zueinander ausgerichtet sind, veranschaulichen schematisch einen
Abschnitt mit aktivem Bereich einer Flachbildschirm-CRT-Anzeige mit einem Abstandshaltersystem
mit einer Konfiguration gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Flachbildschirm-CRT-Anzeige aus den 3 und 4 kann als Flachbildschirmfernseher
oder Flachbildschirmmonitor für
einen Personalcomputer, einen Laptop-Computer oder eine Workstation
dienen. Bei der Erörterung
der elektrischen Fähigkeiten
dieser Flachbildschirmanzeige handelt es sich bei den elektrischen
Potenzialen allgemein um Oberflächenpotenziale,
einschließlich
der Arbeitsfunktionen, an Stelle der Spannungsversorgungspotenziale.
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Die
Flachbildschirmanzeige der 3 und 4 weist
eine Rückplattenstruktur 40,
eine Frontplattenstruktur 42 und ein Abstandshaltersystem
auf, das zwischen den Plattenstrukturen 40 und 42 angeordnet
ist. Das Abstandshaltersystem besteht aus einer Gruppe lateral räumlich getrennter
Abstandshalter 44. In dem Beispiel aus den 3 und 4 ist jeder
Abstandshalter 44 ungefähr
wie eine Wand geformt.
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Die
Anzeige aus den 3 und 4 weist ferner
eine ringförmige äußere Wand
(nicht abgebildet) auf, die sich zwischen den Plattenstrukturen 40 und 42 befindet,
um eine abgeschlossene Einfassung zu bilden, in der sich die Abstandshalter 44 befinden.
Die abgeschlossene Einfassung wird auf einem niedrigen Druck gehalten,
für gewöhnlich von 10–7 Torr
oder darunter. Das Abstandshaltersystem, das mit den Abstandshaltern 44 ausgebildet
ist, widersteht externen Kräften,
wie zum Beispiel Luftdruck, der auf die Anzeige ausgeübt wird,
und es erhält
eine verhältnismäßig einheitliche
Abstandsanordnung zwischen den Plattenstrukturen 40 und 42.
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Die
Rückplattenstruktur
40 weist
eine Anordnung von Zeilen und Spalten lateral getrennter Bereiche
46 auf,
die selektiv als Reaktion auf geeignete Steuersignale Elektronen
emittieren. Jeder Elektronen emittierende Bereich
46 besteht
für gewöhnlich aus
mehreren Elektronen emittierenden Elementen. Die Bereiche
46 überlagern
eine flache, elektrisch isolierende Rückplatte (nicht separat dargestellt). Weitere
Informationen über
typische Implementierungen von Elektronen emittierenden Bereichen
46 finden
sich in der am 15. Januar 1999 eingereichten Internationalen Anmeldung
PCT/US99/01026 an Spindt
et al.
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Die
Rückplattenstruktur 40 weist
ferner eine primäre
Struktur 48 auf, die im Verhältnis zu den Elektronen emittierenden
Bereichen 46 erhöht
ist. Das heißt,
die primäre
Struktur 48 erstreckt sich weiter weg von der äußeren Oberfläche der
Rückplattenstruktur 40 als
die Bereiche 46. Die Struktur 48 ist für gewöhnlich lateral
in einem waffelartigen Muster konfiguriert. Die Bereiche bzw. Regionen 46 liegen
durch Öffnungen 52 in
der Struktur 48 frei.
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Die
primäre
Struktur 48 ist für
gewöhnlich
ein System, das von den Elektronen emittierenden Bereichen 46 emittierte
Elektronen fokussiert. Zu diesem Zweck besteht das Elektronenfokussierungssystem 48 aus
einer elektrisch nicht leitfähigen Grundfokussierungsstruktur 52 und
einem elektrisch leitfähigen
Fokusüberzug 48,
der auf der Grundfokussierungsstruktur 52 liegt und sich
auf deren Seitenwände
erstreckt. In dem Beispiel aus den Abbildungen der 3 und 4 erstreckt
sich der Fokusüberzug 48 nur
teilweise entlang der Seitenwände
der Fokussierungsstruktur 52 und ist somit von den Elektronen
emittierenden Bereichen 46 getrennt. Alternativ kann sich
der Fokusüberzug 54 vollständig entlang
den Seitenwänden
der Struktur 52 nach unten erstrecken, vorausgesetzt dass
der Überzug 54 räumlich von
den Bereichen 46 getrennt is. In jedem Fall empfängt der
Fokusüberzug 54 ein
niedriges Elektronenfokussierungspotenzial VL,
das während dem
Anzeigebetrieb normalerweise konstant ist.
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Die
Frondplattenstruktur 42 weist eine Anordnung von Zeilen
und Spalten lateral getrennter Licht emittierender Elemente 56 auf,
die entsprechend den Elektronen emittierenden Bereichen 46 entsprechen.
Licht emittierende Elemente 56, für gewöhnlich Phosphor, überlagern
eine transparente, elektrisch isolierende Frontplatte (nicht einzeln
dargestellt). Nach dem Auftreffen von Elektronen, die selektiv von
den Elektronen emittierenden Bereichen 46 emittiert worden
sind, emittieren die Licht emittierenden Bereiche 56 Licht,
um ein Bild auf der äußeren Oberfläche der
Frontplattenstruktur 42 zu erzeugen.
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Die
Flachbildschirmanzeige aus den Abbildungen der 3 und 4 kann
eine Schwarzweiß-
oder eine Farbanzeige darstellen. Bei einer Schwarzweißanzeige
bilden jeder Licht emittierende Bereich 56 und der entsprechende
Elektronen emittierende Bereich 46 ein Bildelement (Pixel).
Bei einer Farbanzeige bilden jedes Licht emittierende Element 56 und
ein entsprechender Elektronen emittierender Bereich 46 ein
Teil- bzw. Subpixel. Ein Farbpixel besteht aus drei aneinander angrenzenden
Teilpixeln, eines für
rot, eines für
grün und
ein drittes für
blau. Die Anzeige weist einen aktiven Bereich auf, der durch das
laterale Ausmaß der
Pixel definiert ist.
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Die
Frontplattenstruktur 42 weist ferner eine elektrisch leitfähige Anodenschicht 58 auf.
In dem Beispiel aus den Abbildungen der 3 und 4 handelt
es sich bei der Anodenschicht 58 um einen Lichtreflektor,
der auf den Licht emittierenden Elementen 56 liegt und
sich in eine allgemein waffelförmige
Region erstreckt, welche die Elemente 56 lateral trennt.
Dieser waffelförmige
Bereich der Frontplattenstruktur 42 weist normalerweise
eine "schwarze" Matrix auf, welche
unter der Anodenschicht 58 liegt. Während dem Anzeigebetrieb reflektiert
die Anodenschicht 58 einen Teil des nach hinten gerichteten Lichts
zurück,
um die Bildintensität
zu erhöhen.
Alternativ kann die Licht reflektierende Anodenschicht 58 durch
eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht ersetzt werden,
welche unter den Licht emittierenden Elementen 56 liegt.
In jedem Fall empfängt
die Anodenschicht ein hohes Anodenpotenzial VH,
das während
dem Anzeigebetrieb normalerweise konstant ist. Das Anodenpotenzial
VH liegt für gewöhnlich zwischen 4 und 10 Kilovolt
und liegt für
gewöhnlich
ungefähr
in diesem Ausmaß über dem
Fokuspotenzial VL.
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Wandförmige Abstandselemente 44 erstrecken
sich lateral in die Zeilenrichtung, d.h. entlang den Zeilen der
Elektronen emittierenden Bereiche 46 oder der Licht emittierenden
Elemente 56. Die Zeilenrichtung erstreckt sich in die Ebene
aus 3 und horizontal in 4. Die Länge jedes
Abstandshalters 44 wird in die Zeilenrichtung gemessen.
Die Breite (oder Höhe)
jedes Abstandshalters 44 wird in den 3 und 4 vertikal
gemessen, d.h. von der Rückplattenstruktur 40 zu
der Frontplattenstruktur 42 oder vice versa. Wie dies in 3 dargestellt
ist, sind die Abstandshalter 44 lateral um mehr als zwei
Zeilen der Bereiche 46 (oder Elemente 56) getrennt.
Bei einer typischen Implementierung trennen dreißig Zeilen der Bereiche 46 aufeinander
folgende Abstandshalter 44.
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Jeder
Abstandshalter 44 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Hauptabstandshalterabschnitt 60,
einer elektrisch leitfähigen
Rückplattenseite-Endelektrode 62,
einer elektrisch leitfähigen
Frontplattenseite-Endelektrode 64 und einer lateral segmentierten,
elektrisch leitfähigen
Frontelektrode 66. Der Hauptabstandshalterabschnitt 60 ist
für gewöhnlich als
Wand geformt, die sich mindestens über den aktiven Bereich der
Anzeige erstreckt. Die vertikal gemessene Breite (oder Höhe) der
Hauptabstandshalterwand 60 liegt zwischen 0,3 und 2,0 mm,
für gewöhnlich beträgt sie 1,25
mm. Die Dicke der Hauptwand 60 liegt zwischen 40 und 100 μm, für gewöhnlich zwischen
50 und 60 μm.
Die Hauptwand 60 besteht aus einem elektrisch isolierenden
Material, das in der Wand 60 so verteilt ist, dass die
Beschaffenheit der Wand 60 insgesamt von ihrem oberen Ende
bis zu ihrem unteren Ende elektrisch widerstandsfähig ist.
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Jede
Hauptwand 60 kann innen unterschiedlich konfiguriert sein.
Die Hauptwand 60 kann als eine Schicht gebildet werden
oder als eine Gruppe laminierter Schichten. In einem typischen Ausführungsbeispiel
besteht die Wand 60 primär aus einem wandförmigen Substrat,
das mit einem elektrisch widerstandsfähigen Material gebildet ist,
dessen Schichtwiderstand auf einer bestimmten Temperatur verhältnismäßig einheitlich
ist, wie etwa auf der Standardtemperatur (0 °C). Alternativ kann die Wand 60 als ein
elektrisch isolierendes wandförmiges
Substrat gebildet werden, das auf beiden Substratseiten mit einem
elektrisch widerstandsfähigen Überzug mit verhältnismäßig einheitlichem
Schichtwiderstand bei einer bestimmten Temperatur versehen ist.
Die Dicke des widerstandsfähigen Überzugs
liegt für
gewöhnlich
im Bereich von 0,1 μm.
In jedem Fall erstreckt sich das widerstandsfähige Material der Wand 60 ununterbrochen
entlang der gesamten Breite der Wand 60.
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Ferner
ist das widerstandsfähige
Material der Hauptwand
60 für gewöhnlich auf beiden Seiten mit
einem dünnen,
elektrisch nicht leitfähigen Überzug überzogen,
der eine sekundäre
Emission von Elektronen verhindert. Der sekundäre Emissionen verhindernde Überzug besteht
für gewöhnlich aus
einem elektrisch widerstandsfähigen
Material. Spezielle Beispiele für
die Beschaffenheit der Hauptwand
16 werden beschrieben
in dem U.S. Patent
US-A-5.675.212 an
Schmid et al., vorstehend im Text bereits genannt, dem U.S. Patent
US-A-5.532.548 an Spindt et al.
und der am 23. Juni 1998 eingereichten Internationalen Anmeldung
PCT/US98/13141 .
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Die
Endelektroden 62 und 64 jedes Abstandshalters 44 befinden
sich an entgegengesetzten Enden der Hauptabstandshalterwand 60 und
erstrecken sich für
gewöhnlich
entlang der Gesamtheit dieser beiden Wandenden. Die Rückplattenseiten-Endelektrode 62 berührt die
Rückplattenstruktur 40 entlang
der Oberseite des Fokussierungssystems 48, im Besonderen
der oberen Oberfläche
des Fokusüberzugs 54.
Die Frontplattenseiten-Endelektrode 64 berührt die
Frontplattenstruktur 42 entlang der Anodenschicht 58 in
der waffelartigen Aussparung zwischen den Licht emittierenden Elementen 56.
Die Dicke der Endelektroden 62 und 64 liegt zwischen
50 nm und 1 μm,
für gewöhnlich beträgt sie 100
nm. Die Endelektroden 62 und 64 bestehen für gewöhnlich aus
Metall, wie etwa Aluminium, Chrom, Nickel oder einer Nickel-Vanadium-Legierung.
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Die
Hauptabstandshalterwand 60 jedes Abstandshalters 44 weist
zwei gegenüber
liegende Seiten auf. Die Vorderseitenelektrode 66 liegt
auf einer dieser Seiten, räumlich
getrennt von den Endelektroden 62 und 64. Folglich
ist die Vorderseitenelektrode 66 physikalisch und elektrisch
räumlich
getrennt von beiden Plattenstrukturen 40 und 42.
Die Vorderseitenelektrode 66 liegt auf mindestens ungefähr einem Viertel
des Wegs von der Frontplattenstruktur 42 zu der Rückplattenstruktur 40.
Das heißt,
ohne dass die Elektrode 66 die Frontplattenstruktur 44 elektrisch berührt, beträgt der Mindestabstand
von der Rückplattenstruktur 40 zu
der Elektrode 66 bei ungefähr einem Viertel der Strecke
zwischen den Plattenstrukturen 40 und 42. Normalerweise
liegt die Elektrode 66 etwas näher an der Struktur 42 als
an der Struktur 40. Die Dicke der Elektrode 66 liegt
zwischen 50 nm und 1 μm,
wobei sie für
gewöhnlich
100 nm entspricht. Die Elektrode 66 besteht aus Metall,
wie etwa aus Aluminium, Chrom, Nickel oder einer Nickel-Vanadium-Legierung.
-
Das
Fokussierungssystem 48 stellt in hohem Maße vorteilhafte
Positionen für
die Abstandshalter 44 für
einen Kontakt der Rückplattenstruktur 40 bereit.
Aus nachstehend im Text näher
beschriebenen Gründen
werden die von den Elektronen emittierenden Bereichen 46 emittierten
Elektronen, im Besonderen den Bereichen 46 direkt angrenzend
an die Abstandshalter 44, von den am nächsten liegenden Abstandshaltern 44 abgelenkt,
aufgrund der Art und Weise, wie die Abstandshalter 44 im
Verhältnis
zu den Plattenstrukturen 40 und 42 angeordnet
sind, im Besonderen zu der Rückplattenstruktur 40.
Das Vorhandensein der Vorderseitenelektroden 66 bewirkt eine
Ablenkung der Elektronen zurück
in Richtung der am nächsten
liegenden Abstandshalter 44, um die Ablenkung weggehend
von den am nächsten
liegenden Abstandshaltern 44 zu kompensieren. Die Nettoablenkung
der Elektronen liegt nahe an null.
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Zur
präzisen
Bereitstellung der kompensatorischen Elektronenablenkung ist die
Vorderseitenelektrode 66 jedes Abstandshalters 44 in
N Elektrodensegmente 661 , 662 , ... 66N aufgeteilt.
Die Abbildung aus 4 zeigt sieben Elektrodensegmente 661 -667 ,
wobei N dabei mindestens gleich 7 ist. Die Elektrodensegmente 661 -66N sind
lateral zueinander mit Zwischenabständen angeordnet. Das heißt, bei einer
Betrachtung in die laterale Richtung senkrecht zu der Hauptabstandshalterwand 60 oder
bei einer Betrachtung in die vertikale Richtung von der Rückplattenstruktur 40 zu
der Frontplattenstruktur 42 (oder vice versa) sind die
Elektrodensegmente 661 -66N lateral getrennt. Die Segmente 661 -66N sind allgemein
in einer Linie angeordnet, die sich in die Zeilenrichtung parallel
zu der äußeren Oberfläche der Rückplattenstruktur 40 erstreckt.
Die Elektrodensegmente 661 -66N erstrecken sich im Wesentlichen über die
gesamte Länge
des aktiven Bereichs der Wand 60.
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Die
Elektrodensegmente 661 -66N jedes Abstandshalters 44 weisen
alle für
gewöhnlich
die gleiche Größe und Form
auf. In dem Beispiel aus der Abbildung aus 3 sind die
Segmente 661 -66N als Rechtecke
der gleichen Größe dargestellt.
Für den Fall
der Rechtecke weist jedes Segment 66i eine Breite
wFi auf, die vertikal gemessen zwischen
50 und 500 μm
liegt, für
gewöhnlich
beträgt
sie 70 μm,
wobei i eine ganze Zahl zwischen 1 und N darstellt. Jedes Segment 66i in dem Fall der Rechtecke weist eine Länge gemessen
in die laterale Zeilenrichtung zwischen 100 μm und 2 mm auf, die für gewöhnlich bei 300 μm liegt.
Die laterale Trennung zwischen aufeinander folgenden der Segmente 661 -66N liegt
zwischen 5 und 50 μm,
wobei sie für
gewöhnlich
25 μm entspricht.
Die Segmente 661 -66N können
verschiedene andere Formen aufweisen, wie etwa Ellipsen (einschließlich Kreisen),
Rauten, Trapeze, usw. Sowohl die Größe als auch die Form der Segmente 661 -66N kann
von dem Segment 66i zu dem Segment 66i jedes Abstandshalters 44 variieren.
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Die
Elektrodensegmente 661 -66N "schweben" elektrisch. Anders
ausgedrückt
ist keins der Segmente 661 -66N direkt mit einer externen Spannungsquelle
verbunden. Jedes Segment 66i erreicht ein elektrisches
Potenzial VFi, das durch die ohmschen bzw.
Widerstandseigenschaften des Abstandshalters 44 bestimmt
wird, im Besonderen der Hauptabstandshalterwand 60. Obwohl
die Segmente 661 -66N in der Abbildung aus 4 allgemein
in einer Linie angeordnet sind, die sich parallel zu der äußeren Oberfläche einer
Rückplattenstruktur 40 erstreckt,
kann diese Linie auch nicht ganz gerade sein. Die Linie der Segmente 661 -66N kann
auch eine geringfügige
Neigung im Verhältnis
zu der äußeren Rückplattenoberfläche aufwiesen.
Folglich kann sich das durch ein Segment 66i erreichte
Potenzial VFi von dem durch ein anderes
Segment 66i erreichten Potenzial
VFi unterscheiden.
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Das
elektrische Potenzial VFi jedes Elektrodensegments 66i jedes Abstandshalters 44 penetriert normalerweise
großteils
durch dessen Hauptabstandshalterwand 600 an die spiegelbildliche
Position auf der Seite der Hauptwand 60 gegenüber der Seite
mit der Vorderseitenelektrode 66. Im Besonderen dringt
das Segmentpotenzial VFi großteils durch die
Wand 60, wenn es vollständig
aus elektrisch widerstandsfähigem
Material besteht. Aufgrund der Penetration von elektrischem Potenzial
durch die Wand 60 ist es normalerweise nicht erforderlich,
eine segmentierte Vorderseitenelektrode auf der gegenüberliegenden
Wandseite an einer Stelle bereitzustellen, die der Elektrode 66 entspricht.
Nichtsdestotrotz kann eine derartige zusätzliche segmentierte Vorderseitenelektrode
auf der gegenüberliegenden
Wandseite bereitgestellt werden. Wenn ferner ein störendes bzw.
intervenierendes elektrisch ioslierendes Material dick genug ist,
um die Penetration des elektrischen Potenzials durch die Wand 60 signifikant
zu behindern, so wird eine zusätzliche
segmentierte Vorderseitenelektrode, die allgemein auf die Elektrode 66 abgestimmt
ist, normalerweise auf der Wandseite platziert, die der Seite mit
der Elektrode 66 gegenüberliegt.
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Das
Verständnis
der korrigierenden Elektronenablenkungsfunktion, die durch die segmentierte Vorderseitenelektrode 66 ausgeführt wird,
umfasst die folgenden elektrischen Faktoren. In Bezug auf die Abbildung
aus 3 emittieren die Elektronen emittierenden Elemente
in den Bereichen 46 Elektronen allgemein von einer Emissionsortebene 70,
die sich allgemein parallel zu der äußeren Oberfläche der Rückplattenstruktur 40 erstreckt.
Die Emissionsortebene 70 liegt geringfügig unterhalb der oberen Oberfläche der
Elektronen emittierenden Bereiche 46.
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Die
Rückplattenstruktur 40 weist
ein elektrisches Ende auf, das in einer elektrischen Endebene der
Rückplattenstruktur 72 angeordnet
ist, die sich parallel zu der Emissionsortebene 70 eine
Strecke dL von der Emissionsortebene 70 entfernt
erstreckt. Das elektrische Ende der Rückplattenstruktur 40 stellt
die ungefähr
planare Position dar, an der die innere Oberfläche der Struktur 40 bei
einer Betrachtung aus einer großen
Entfernung anscheinend elektrisch endet. Lokale Unterschiede in
Bezug auf die Topografie der inneren Oberfläche der Struktur 40 werden
bei der Bestimmung des elektrischen Endes im Durchschnitt ermittelt.
Wie dies nachstehend im Text beschrieben wird, bewegt sich die Position
der elektrischen Endebene der Rückplattenstruktur 72 während dem
Anzeigebetrieb leicht nach oben und nach unten, abhängig von
den Potenzialen, die an die Elektronen emittierenden Bereiche 46 angelegt
werden.
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Die
Oberseite des Fokusüberzugs 54 ist
ein Stück
dS über
der Emissionsortebene 70 angeordnet. Die Strecke dS liegt normalerweise zwischen 20 und 70 μm, wobei
sie für
gewöhnlich
zwischen 40 und 50 μm
liegt. Die Entfernung dL zu der elektrischen
Endebene 72 der Rückplattenstruktur
ist normalerweise kleiner als die Strecke dS.
Die Strecke dL ist in dem Beispiel aus 3 positiv,
wobei die elektrische Endebene 72 die Emissionsortebene 70 überlagert. In
bestimmten Ausführungsbeispielen
kann die Strecke dL negativ sein, so dass
die elektrische Endebene 72 unterhalb der Emissionsortebene 70 liegt.
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Die
Abstandshalter 44 weisen ein elektrisches Ende auf der
Rückplattenseite
auf, angeordnet in einer elektrischen Endebene des Abstandshalters auf
der Rückplattenseite 74,
die sich parallel zu der Emissionsortebene 70 erstreckt.
Da die Rückplattenseiten-Endelektroden 62 vollständig die
Rückplattenseitenkanten
der Hauptabstandshalterwände 60 abdecken,
fallen die elektrischen Enden der Rückplattenseite der Abstandshalter 44 mit
ihren physischen bzw. physikalischen Enden auf der Rückplattenseite an
den Endelektroden 62 zusammen. Folglich ist die elektrische
Endebene des Abstandshalters der Rückplattenseite 74 großteils um
dS über
der Emissionsortebene 70 angeordnet. Da der Abstand dL kleiner ist als der Abstand dS,
ist das elektrische Ende der Rückplattenseite
jedes Abstandshalters 44 oberhalb der elektrischen Endebene 72 angeordnet,
in der sich das elektrische Ende der Rückplattenstruktur 40 befindet.
Die Trennung zwischen der elektrischen Endebene der Rückplattenstruktur 72 und
dem elektrischen Ende der Rückplattenseite
jedes Abstandshalters 44 beeinflusst das Potenzialfeld
entlang den Abstandshaltern 44 nahe der Rückplattenstruktur 40 auf
eine Art und Weise, so dass die von nahe liegenden Elektronen emittierenden
Bereichen 46 emittierten Elektronen anfänglich von den am nächsten Abstandshaltern 44 abgelenkt
werden.
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In ähnlicher
Weise weist die Frontplattenstruktur 42 ein elektrisches
Ende auf, das in einer elektrischen Endebene der Frontplattenstruktur 76 angeordnet
ist, die sich parallel zu der Emissionsortebene 70 mit
einem Abstand dH oberhalb der Ebene 70 erstreckt.
Das elektrische Ende der Frontplattenstruktur 42 ist die
ungefähre
planare Position, an der die innere Oberfläche der Struktur 42 entlang
der Anodenschicht 58 scheinbar elektrisch endet bei einer Betrachtung
aus einer großen
Entfernung.
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Die
Abstandshalter 44 weisen elektrische Enden auf der Frontplattenseite
auf, die in einer elektrischen Endebene auf der Frontplattenseite
des Abstandshalters 78 angeordnet sind, die sich parallel
zu der Emissionsortebene 70 ein Stück dT oberhalb
der Ebene 70 erstreckt. Wenn die Frontplattenseiten-Endelektroden 64 vollständig die
Frontplattenseitenkanten der Hauptabstandshalterwände 60 abdecken,
fallen die elektrischen Enden der Frontplattenseite der Abstandshalter 44 mit
ihren physikalischen Enden der Frontplattenseite an den Endelektroden 64 zusammen.
Da sich Abstandshalter 44 in die waffelartige Aussparung
zwischen den Licht emittierenden Elementen 56, ist das
elektrische Ende der Frontplattenseite jedes Abstandshalters 44 von
der elektrischen Endebene der Frontplattenstruktur 76 räumlich getrennt.
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Im
Besonderen sind die elektrischen Enden der Frontplattenseite der
Abstandshalter 44 im Verhältnis zu der Rückplattenstruktur 40 oberhalb
der elektrischen Endebene der Frontplattenstruktur 76 angeordnet.
Der Effekt dieser Geometrie ist es zu bewirken, dass von den Bereichen 46 emittierte
Elektronen von den am nächsten
liegenden Abstandshaltern 44 weggehend abgelenkt werden.
Die Vorderseitenelektroden 66 bewirken es, dass das Spannungsfeld entlang
den Abstandshaltern 44 derart abgelenkt wird, dass die
Elektronenablenkung von den am nächsten
liegenden Abstandshaltern 44 kompensiert wird, bewirkt
dadurch, dass sich die elektrischen Enden der Frontplattenseite
der Abstandshalter 44 oberhalb der elektrischen Endebene
der Frontplattenstruktur 76 befinden, sowie durch die Elektronenablenkung
weggehend von den am nächsten
Abstandshaltern 44, bewirkt dadurch, dass sich die elektrischen
Enden der Rückplattenseite
der Abstandshalter 44 oberhalb der elektrischen Endebene 72 der
Rückplattenstruktur
befinden.
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Alternativ
können
die elektrischen Enden der Frontplattenseite der Abstandshalter 44 im
Verhältnis zu
der Rückplattenstruktur 40 unterhalb
der elektrischen Endebene der Frontplattenstruktur 76 angeordnet
sein. Eine derartige Konfiguration würde es bewirken, dass die von
den Bereichen 46 emittierten Elektronen, in Richtung der
am nächsten
liegenden Abstandshalter 44 abgelenkt werden, wodurch das Ausmaß der kompensatorischen
Elektronenablenkung reduziert wird, das die Vorderseitenelektroden 66 bewirken
müssen.
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Die
Abbildung aus 5 zeigt einen Graphen, der das
elektrische Potenzialfeld an verschiedenen Positionen in der Flachbildschirmanzeige
aus 3 qualitativ veranschaulicht. Dieser Graph unterstützt das
Verständnis,
wie die Abstandshalter 44, einschließlich segmentierter Vorderseitenelektroden 66,
die Bewegung von Elektronen von der Rückplattenstruktur 40 zu
der Frontplattenstruktur 42 beeinflussen. Der Graph aus 5 unterstützt ferner
das Verständnis,
wie die Strecken dL und dH bestimmt werden,
und wie folglich die elektrischen Enden der Plattenstrukturen 40 und 42 bestimmt
werden.
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Im
Besonderen veranschaulicht die Abbildung aus 5, wie das
elektrische Potenzial variiert mit der Entfernung entlang den vertikalen
Linien 80, 82 und 84 aus 3.
In der Abbildung aus 5 beträgt der vertikale Abstand in
der Emissionsortebene 70 null. Die Kurven 80*, 82* und 84* aus 5 stellen
entsprechend die elektrischen Potenziale entlang den Linien 80, 82 und 84 dar.
Wie dies nachstehend im Text näher
beschrieben wird, konvergieren die Potenzialkurven 80* und 84* in
dem Raum zwischen den Plattenstrukturen 40 und 42.
Diese Konvergenz ist durch eine gemeinsame Potenzialkurve 86 in 5 dargestellt.
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In
Bezug auf die Abbildung aus 3 hat die vertikale
Linie 80 ihren Ursprung entlang der Emissionsortebene 70 an
einem Elektronen emittierenden Bereich 46, getrennt durch
mindestens eine Zeile von Bereichen 46 von dem am nächsten angeordneten Abstandshalter 44.
Die Linie 80 endet an einem Abschnitt der Anodenschicht 58,
der das entsprechende Licht emittierende Element 56 überlagert.
Somit erstreckt sich die Linie 80 von einer vertikalen
Strecke von null zu einer vertikalen Strecke von dH.
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Die
vertikalen Linien 82 erstrecken sich entlang einer Seite
des Hauptabstandshalterabschnitts 60 des linken Abstandshalters 44 aus 3 von
einem oberen Abschnitt des Fokusüberzugs 54 zu
einem Abschnitt der Anodenschicht 58, der in der Aussparung
zwischen den Licht emittierenden Elementen 56 angeordnet
ist. In dem Beispiel aus der Abbildung aus 3 verläuft die
Linie 82 durch das Vorderseitenelektrodensegment 66 des
linken Abstandshalters 44. Alternativ kann sich die Linie 82 entlang
der gegenüberliegenden
Seite des Hauptabstandshalterabschnitts 60 des linken Abstandshalters 44 erstrecken.
In diesem Fall würde
die entsprechende Potenzialkurve 82* im Wesentlichen der
Darstellung aus 5 entsprechen, mit der Ausnahme, dass
der flache Bereich, der gemäß der folgenden Darstellung
dem Vorderseitenelektrodensegment 663 entspricht,
nach unten links und oben nach rechts gerundet werden würde.
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Die
vertikale Linie 84 hat ihren Ursprung an einem oberen Abschnitt
des Fokusüberzugs 54,
getrennt durch mindestens eine Zeile von Elektronen emittierenden
Bereichen 46 von dem am nächsten angeordneten Abstandshalter 44,
und sie endet an einem Abschnitt der Anodenschicht 58,
der in der Aussparung zwischen den Licht emittierenden Elementen 56 angeordnet
ist. Lateral betrachtet haben die Linien 82 und 84 ihren
Ursprung an Punkten, die in großteils
gleichen lateralen Abständen
entfernt von den Kanten bzw. Rändern
der darunter liegenden Abschnitte des Fokusüberzugs 54 voneinander
getrennt sind. Jede der Linien 82 und 84 erstreckt
sich von einer vertikalen Strecke dS zu
einer vertikalen Strecke dT.
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Das
elektrische Ende der Rückplattenstruktur 40 in
der elektrischen Endebene 72 ist definiert in Bezug auf
eine äquipotenziale
Oberfläche
mit VL, wobei das niedrige Fokuspotenzial
an den Fokusüberzug 54 angelegt
wird. Zu beispielhaften Zwecken für die Bestimmung der Position
des elektrischen Endes der Rückplattenstruktur 40 wird
für das
Potenzial entlang der Ebene 70, wo die Bereiche 46 Elektronen emittieren,
in der Abbildung aus 5 als VL angenommen.
Die äquipotenziale
Oberfläche
auf dem Potenzial VL in dem Beispiel aus 5 erstreckt
sich somit durch den Fokusüberzug 54 und
durch die Abschnitte der Ebene 70 an den Elektronen emittierenden
Bereichen 46.
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Unter
Berücksichtigung
der vorstehenden Ausführungen
erhöht
sich das elektrische Potenzial 80* entlang der vertikalen
Linie 80 von einem niedrigen Fokuswert VL bei
einem vertikalen Abstand von null auf einen hohen Anodenwert VH bei einem vertikalen Abstand zwischen dH und dT. Das elektrische Potenzial 84* entlang
der vertikalen Linie 84 erhöht sich von einem niedrigen
Wert VL bei einem Abstand dS auf
einen hohen Wert VH bei einem Abstand dT. Die Bezugszeichen 88 und 90 aus 5 zeigen
entsprechend die Endpunkte der Potenzialkurve 84* bei den
vertikalen Abständen
dS und dT. Mit zunehmenden
Abständen
von den Plattenstrukturen 40 und 42 konvergieren
die Potenziale 80* und 84* zu dem Potenzial 86,
das mit zunehmendem vertikalen Abstand linear variiert, d.h. die
Kurve 86 stellt eine gerade Linie dar.
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Die
gestrichelte gerade Linie 86L aus 5 ist eine
Extrapolation der geraden Linie 86 auf einen niedrigen
Wert VL auf der horizontalen Achse. Die
gerade Linie 86L erreicht VL bei
dem Abstand dL, wodurch das elektrische
Ende der Rückplattenstruktur 40 definiert
wird. Im Wesentlichen handelt es sich bei dem Abstand dL um
den durchschnittlichen elektrischen abstand zu der äquipotenzialen
Oberfläche der
Rückplattenseite,
in diesem Fall der Fokusüberzug 54 mit
dem niedrigen Potenzial VL. Während dem Anzeigebetrieb
bewegen sich Abschnitte der äquipotenzialen
Oberfläche
mit VL an den Positionen der Elektronen
emittierenden Bereiche 46 nach oben und nach unten, abhängig von
den an den Bereich 46 angelegten Potenzialen. Diese Bewegung
der äquipotenzialen
Oberfläche
VL bewirkt, dass sich das elektrische Ende
der Rückplattenstruktur 40 während dem
Anzeigebetrieb leicht aufwärts
und abwärts
bewegt, für
gewöhnlich
um weniger als 1 μm.
Ein Hauptgrund dafür,
dass die Bewegung des elektrischen Endes der Rückplattenstruktur 40 in
diesem Fall so gering ist, ist es, dass das Verhältnis des Abstands dL zu dem Spaltenrichtungsabstand zwischen aufeinander
folgenden Bereichen 46 bei der Anzeige aus den Abbildungen
der 3 und 4 (verhältnismäßig) groß ist.
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In ähnlicher
Weise stellt die gestrichelte gerade Linie 86H aus 5 eine
Extrapolation der geraden Linie 86 nach oben auf einen
hohen Wert VH dar. Die gerade Linie 86H erreicht
VH bei dem Abstand dH,
wodurch das elektrische Ende der Frontplattenstruktur 42 definiert
wird. Der Abstand dH ist der durchschnittliche
elektrische Abstand zu der äquipotenzialen
Oberfläche
der Frontplattenseite (Anodenschicht 58) auf dem hohen
Potenzial VH. Das elektrische Ende der Frontplattenstruktur 42 ist
während
dem Anzeigebetrieb im Wesentlichen stationär.
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Jedes
Vorderseitenelektrodensegment 66i ist
einen durchschnittlichen vertikalen Abstand dFi oberhalb
der Emissionsortebene 70 angeordnet. Anders ausgedrückt ist
der Abstand dFi der vertikale Abstand zur
Hälfte
der Breite wFi des Segments 66.
Die Abbildung aus 3 veranschaulicht den Abstand dF3 und die Breite wF3 für das Segment 663 . Entsprechend stellen dFBi und
dFTi die vertikalen Abstände von der Ebene 70 zu
dem unteren Ende und dem oberen Ende des Segments 66i dar. Der untere Abstand dFBi ist
dabei gleich dFi – WFi/2.
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Wie
dies vorstehend im Text beschrieben worden ist, verläuft die
vertikale Linie 82 durch das Vorderseitenelektrodensegment 663 des linken Abstandshalters 44.
Bei der Linie 82 kann es sich aber auch um eine vertikale
Linie handeln, die durch jedes andere Vorderseitenelektrodensegment 66i des Abstandshalters 44 verläuft. Aus
allgemeinen Gründen wird
das Potenzial 82* auf der Linie 82 nachstehend so
behandelt, dass es sich um das Potenzial auf einer vertikalen Linie
handelt, die durch ein beliebiges Elektrodensegment 66i des linken Abstandshalters 44 verläuft.
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Die
Potenzialkurve 82* hat ihren Ursprung mit dem gleichen
Ausgangszustand an dem Punkt 88 wie die Potenzialkurve 84*,
d.h. von dem niedrigen Wert VL bei dem Abstand
dS. Ausgenommen nahe der Rückplattenstruktur 40 und
dem Vorderseitenelektrodensegment 66i steigt
das Potenzial 82* somit von dem Ausgangszustand allgemein
linear an als eine Funktion des vertikalen Abstands zu dem Vorderseitenelektrodenpotenzial
VFi bei dem Abstand dFBi.
Die ungefähre
linear Variation des Potenzials 82* in Verbindung mit dem
vertikalen Abstand von dS zu dFBi tritt
auf, da der Schichtwiderstand des Hauptabstandshalterabschnitts 60 ungefähr konstant
ist entlang der Breite (oder Höhe)
dT – dS des Abstandshalterabschnitts 60 auf
einer bestimmten Temperatur. Beim Verlauf von einem niedrigen Wert
VL zu dem Vorderseitenelektrodenpotenzial
VFi kreuzt die Kurve 82* den gemeinsamen
Abschnitt 86 der Kuren 80* und 84* an
einem Punkt 92.
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Das
Potenzial 82* bleibt im Wesentlichen konstant bei VFi über
die Breite wFi des Elektrodensegments von
dem Abstand dFBi zu dem Abstand dFTi. Dabei kreuzt die Kurve 82* wiederum
den gemeinsamen Abschnitt 86 der Kuren 80* und 84*,
diesmal an einem Punkt 94. Wie dies in der Abbildung aus 5 dargestellt
ist, tritt der Punkt 94 in dem Abstand dFi ungefähr in der
Mitte der Segmentbreite wFi auf.
-
Ausgenommen
nahe dem Vorderseitenelektrodensegment 66i und der Frontplattenstruktur 42 steigt
das Potenzial 82* allgemein linear an von einem Vorderseitenelektrodenpotenzial
VFi bei dem abstand dFTi auf einen hohen
Wert VH bei dem Abstand dT,
wodurch das Ende auf dem gleichen Endzustand an dem Punkt 90 wie
bei dem Potenzial 84* eintritt. Die ungefähr linear
Variation des Potenzials 82* mit vertikalem Abstand von
dFTi zu dT tritt
auf, da der Schichtwiderstand des Hauptabstandshalterabschnitts 60 ungefähr konstant
ist entlang dessen Breite bei einer bestimmten Temperatur. Ausgenommen
nahe dem Elektrodensegment 66i und
den Plattenstrukturen 40 und 42 nähert sich
die Steigung der Kurve 82* über den Bereich dFTi – dT nahe an die Steigung der Kurve 82* über den
Bereich dS – dFBi an.
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Wenn
die elektrischen Enden eines Abstandshalters, wie etwa jedes beliebigen
der Abstandshalter 44, in einer Flachbildschirm-CRT-Anzeige
nicht entsprechend mit den elektrischen Enden der Rückplatten-
und Frontplattenstrukturen der Anzeige zusammenfallen, unterscheidet
sich das elektrische Potenzialfeld entlang zumindest einem Teil der
Oberfläche
des Abstandshalters gleichbleibend von dem elektrischen Potenzialfeld,
das an der gleichen Stelle in einem freien Raum zwischen den Rückplatten-
und Frontplattenstrukturen existieren würde, d.h. in Abwesenheit des
Abstandshalters. Die Verlaufsbahnen der Elektronen, die sich von
der Rückplattenstruktur
zu der Frontplattenstruktur in der Nähe des Abstandshalters bewegen,
werden durch das auf diese Weise modifizierte Potenzialfeld entlang
dem Abstandshalter anders beeinflusst als durch das Potenzialfeld,
das an der gleichen Stelle in dem freien Raum zwischen den beiden
Plattenstrukturen existieren würde.
Folglich beeinflusst der Abstandshalter die Elektronenflugbahnen.
-
Die
Abstandshalter 44, welche die segmentierten Vorderseitenelektroden 66 aufweisen,
beeinflussen die Flugbahnen der von den Elektronen emittierenden
Bereichen emittierten Elektronen nahe den Abstandshaltern 44,
indem eine unerwünschte
Elektronenablenkung kompensiert wird, die entsteht, da die elektrischen
Enden des Abstandshalters 44 von den elektrischen Enden
der Plattenstrukturen 40 und 42 räumlich getrennt
sind. Im Besonderen sind die elektrischen Enden der Rückplattenseite
der Abstandshalter 44 in der elektrischen Endebene 74 in dem
Abstand dS angeordnet und somit oberhalb
des elektrischen Endes der Rückplattenstruktur 40 in dem
Abstand dL. Die nicht zusammenpassenden elektrischen
Enden der Rückplattenseite
der Abstandshalter 44 zu den elektrischen Enden der Rückplattenstruktur 40 bewirken
allgemein, dass das Potenzialfeld entlang den Abstandshaltern 44 nahe
der Struktur 40 einen negativeren (niedrigeren) Wert aufweist
als wenn die elektrischen Enden der Rückplattenseite des Abstandshalters 44 sich
in der elektrischen Endebene der Rückplattenstruktur 72 befinden
und somit mit dem elektrischen Ende der Struktur 40 abgestimmt
würden.
Somit werden die von den Elektronen emittierenden Bereichen 46 nahe
an den Abstandshaltern 44 emittierten Elektronen anfänglich von
den am nächsten
angeordneten Abstandshaltern 44 weggehend abgelenkt. Die
Vorderseitenelektroden 66 kompensieren diese anfänglichen
unerwünschten
Elektronenablenkungen, indem es bewirkt wird, dass die Elektronen
zurück
abgelenkt werden in Richtung der am nächsten liegenden Abstandshalter 44.
-
In ähnlicher
Weise sind die elektrischen Enden der Frontplattenseite der Abstandshalter 44 im Verhältnis zu
der Rückplattenstruktur 40 in
der elektrischen Endebene 78 in einem Abstand dT angeordnet und somit oberhalb der elektrischen
Endebene 76 der Frontplattenstruktur in dem Abstand dH. Die fehlende Übereinstimmung der elektrischen
Enden der Frontplattenseite der Abstandshalter 44 zu dem
elektrischen Ende der Frontplattenstruktur 42 bewirkt, dass
das Potenzialfeld entlang den Abstandshaltern 44 nahe der
Struktur 42 einen negativeren Wert aufweist als wie dies
der Fall wäre,
wenn die elektrischen Enden der Frontplattenseite der Abstandshalter 44 sich
in der Ebene 76 befinden würden und somit mit dem elektrischen
Ende der Struktur 42 abgestimmt wären. Dies bewirkt es, dass
von den Bereichen 46 emittierte Elektronen von den am nächsten angeordneten
Abstandshaltern 44 weggehend abgelenkt werden. Die Vorderseitenelektroden 66 kompensieren
ferner die unerwünschte
Elektronenablenkung, indem eine Elektronenablenkung zurück in Richtung
der am nächsten
angeordneten Abstandshalter 44 bewirkt wird.
-
Die
Vorderseitenelektrode 66 jedes Abstandshalters 44 stellt
die Kompensation der Ablenkung auf die folgende Art und Weise bereit.
Wie dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, haben
die Potenzialkurven 82* und 84* ihren Ursprung
unter den gleichen Bedingungen an dem Punkt 88 und enden
mit den gleichen Bedingungen an dem Punkt 90. Dies erfolgt,
da die vertikalen Linien 82 und 84 ihren Ursprung
an entsprechenden Positionen im Verhältnis zu der Oberseite des
Fokusüberzugs 54 haben.
Als Resultat stellt die Kurve 84* das Potenzial dar, das
entlang der Linie 82 in dem freien Raum zwischen den Plattenstrukturen 40 und 42 existieren
würde,
d.h. in Abwesenheit der Abstandshalter 44.
-
Wenn
das Anodenpotenzial VH das Potenzial entlang
der Emissionsortebene 70 übersteigt, beschleunigen sich
die durch die Elektronen emittierenden Bereiche 46 emittierten
Elektronen in ihrer Bewegung von der Rückplattenstruktur 40 zu
der Frontplattenstruktur 42. Somit bewegen sich die emittierten Elektronen
nahe der Frontplattenstruktur 42 schneller als nahe der
Rückplattenstruktur 40.
Sich langsamer bewegende Elektronen werden als Reaktion auf das
Potenzialfeld nahe den Abstandshaltern 44 mehr angezogen
oder abgestoßen
als sich schneller bewegende Elektronen.
-
Wenn
die Vorderseitenelektroden 66 bei den Abstandshaltern 44 fehlen
würden,
würde das
resultierende Potenzial entlang der vertikalen Linie 82 neben
dem auf diese Weise modifizierten linken Abstandshalter 44 aus 3 von
dem Punkt 88 zu dem Punkt 90 aus 5 ungefähr linear
variieren mit zunehmendem vertikalen Abstand, wie dies durch die gerade
gestrichelte Linie 96 aus 5 dargestellt
ist. In dem veranschaulichten Beispiel weist das elektrische Potenzial 96 immer
einen negativeren Wert auf als das elektrische Potenzial 84* (mit
Ausnahme der Endpunkte 88 und 90). In Abwesenheit
der Vorderseitenelektroden 66 würde das Potenzial an der Oberfläche des
auf diese Weise modifizierten linken Abstandshalters 44 bewirken,
dass die von den nahe liegenden Elektronen emittierenden Bereichen 46 emittierten
Elektronen, im Besonderen aus den beiden Bereichen 46,
die am nächsten
an dem linken Abstandshalter 44 liegen, davon weggehend
abgelenkt werden. Dies würde
selbst dann eintreten, wenn die Frontplattenseite der Anzeige so
modifiziert werden würde,
so dass die Kurve 96 die Kurve 84* in einem vertikalen
Abstand kreuzt, der einem Punkt in der Umgebung eines Viertels der
Strecke (oder mehr) der Höhe
des linken Abstandshalters 44 entspricht.
-
Bei
vorhandenen Vorderseitenelektroden 66 kreuzt die Kurve 82* die
Kurve 84* in den Punkten 92 und 94. Zwischen
den Punkten 88 und 92 weist das Potenzial 82* einen
negativeren Wert auf als das Potenzial 84*. Folglich werden
von den nahe liegenden Elektronen emittierenden Bereichen 46 emittierte Elektronen,
im Besonderen der beiden Bereiche 46, die dem linken Abstandshalter 44 am
nächsten
liegen, von diesem Abstandshalter 44 weggehend abgelenkt
durch das potenzielle Feld, das bei der Bewegung von dem vertikalen
Abstand an dem Punkt 88 zu dem vertikalen Abstand an dem
Punkt 92 auftritt. Obgleich das Potenzial 82* einen
negativeren Wert aufweist als das Potenzial 84*, liegt
das Potenzial 82* verhältnismäßig nah
an dem Potenzial 84*. Die Elektronenablenkung, die von
dem linken Abstandshalter 44 weg geht aufgrund des Potenzialfelds
in dem unteren Bereich, der durch die Punkte 88 und 92 begrenzt
ist, ist somit verhältnismäßig gering.
-
Zwischen
den Punkten 92 und 94 weist das Potenzial 82* einen
positiveren (höheren)
Wert auf als das Potenzial 84*, hier dargestellt durch
das gemeinsame Potenzial 86. Die von nahe liegenden Elektronen
emittierenden Bereichen 46 emittierten Elektronen unterliegen
dabei korrigierenden Elektronenablenkungen in Richtung des linken
Abstandshalters 44 aufgrund des Potenzialfelds, das bei
der Bewegung von dem vertikalen Abstand an dem Punkt 92 zu
dem vertikalen Abstand an dem Punkt 94 auftritt. Wie dies
in der Abbildung aus 5 veranschaulicht wird, ist
die Fläche
zwischen den Kurven 82* und 84* in dem intermediären Bereich,
der durch die Punkte 88 und 92 begrenzt ist, deutlich
größer als die
Fläche
zwischen den Kurven 84* und 82 in dem unteren
Bereich, der durch die Punkte 88 und 92 begrenzt
ist. Obwohl sich die Elektronen in dem intermediären Bereich schneller bewegen
als in dem unteren Bereich, ist die Elektronenablenkung in Richtung
zu dem linken Abstandshalter 44 durch das Potenzialfeld
in dem intermediären
Bereich deutlich größer als
die Elektronenablenkung weggehend von diesem Abstandshalter 44 aufgrund
des Potenzialfelds in dem unteren Bereich. Die Größe des Bereichs bzw.
der Fläche
zwischen den Kurven 82* und 84* in dem intermediären Bereich
und somit die Größe der korrigierenden
Elektronenablenkung in Richtung des linken Abstandshalters 44 wird
durch die Breite wFi jedes Vorderseiteneleketrodensegments 66i dieses Abstandshalters 44 bestimmt.
-
Zwischen
den Punkten 94 und 90 weist das Potenzial 82* wiederum
einen negativeren Wert auf als das Potenzial 84*. Folglich
werden von dem naheliegenden Elektronen emittierenden Bereich 46 emittierte
Elektronen von dem linken Abstandshalter 44 weg abgelenkt
aufgrund des Potenzialfelds bei der Bewegung von dem vertikalen
Abstand an dem Punkt 94 zu dem vertikalen Abstand an dem
Punkt 90. Die Elektronen erreichen ihre höchste Geschwindigkeit
in dem oberen Bereich, der durch die Punkte 94 und 90 begrenzt
ist, und sie sind somit weniger beeinflusst durch Einheitenveränderungen
des Potenzials 82* in dem oberen Bereich als durch Einheitenveränderungen
in dem Potenzial 82* in dem intermediären Bereich, der durch die
Punkt 92 und 94 begrenzt ist. Wenn der Mittelwert
der Breite wFi des Vorderseitenelektrodensegments
einen spezifizierten Mindestwert überschreitet, und wenn jedes
Vorderseitenelektrodensegment 66i zumindest
bei einem Viertel der Strecke von der Rückplattenstruktur 40 zu der
Frontplattenstruktur 42 angeordnet ist, handelt es sich
bei dem Nettoergebnis darum, dass es die Vorderseitenelektrode 66 bewirkt,
dass von den naheliegenden Elektronen emittierenden Bereichen 46 emittierte
Elektronen in Richtung des linken Abstandshalters 44 abgelenkt
werden.
-
Durch
entsprechende Auswahl geeigneter Mittelwerte für die Segmentbreiten wFi und die durchschnittlichen Segmentabstände dFi korrigieren die Elektronenablenkungen
in Richtung der Abstandshalter 44 die unerwünschten
Elektronenablenkungen, die von den Abstandshaltern 44 weggehen,
da die elektrischen Enden der Abstandshalter 44 der Rückplattenseite
oberhalb dem elektrischen Ende der Rückplattenstruktur 40 liegen
und da die elektrischen Enden der Abstandshalter 44 der
Frontplattenseite oberhalb dem elektrischen Ende der Frontplattenstruktur 42 liegen.
Die krumme bzw. gebogenen Punktlinie 98 aus 3 veranschaulicht
die Bahn eines typischen Elektrons, das von einem der Elektronen
emittierenden Bereiche emittiert wird, welche dem linken Abstandshalter 44 am
nächsten
liegen. Wie dies die Elektronenbahn 98 anzeigt, werden
die anfänglichen
und abschließenden
Elektronenablenkungen, die von dem linken Abstandshalter 44 weg gehen,
durch eine intermediäre
Ablenkung in Richtung des Abstandshalters 44 berichtigt,
so dass die Netteablenkung der Elektronen nahe null liegt.
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Das
Ausmaß der
kompensatorischen Elektronenablenkung, die durch jedes Vorderseitenelektrodensegment 66i bewirkt wird, ist abhängig von
der Segmentbreite wFi und dem Segmentpotenzial
VF. Die Höhe des speziellen Wertes VFi, den jedes Elektrodensegment 66i aufweisen muss, um das richtige Ausmaß an korrigierender
Elektronenablenkung zu erreichen, steigt allgemein an mit einem
zunehmenden Segmentabstand dFi.
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Wie
dies bereits vorstehend im Text beschrieben worden ist, bestimmen
die Widerstandseigenschaften bzw. die ohmschen Eigenschaften der Abstandshalter 44 die Potenziale
VFi des Vorderseitenelektrodensegments.
Im Besonderen nimmt die Höhe
des Segmentpotenzials VFi für jeden
Abstandshalter 44 mit einem ansteigenden Segmentabstand dFi zu und vice versa. Es ist von Bedeutung,
dass die Rate, mit der die ohmschen Eigenschaften jedes Abstandshalters 44 es
bewirken, dass dessen Wert von VFi mit zunehmendem vertikalen Abstand
ansteigt, ungefähr
der Rate entspricht, mit der der Wert von VFi mit
vertikalem abstand zunehmen muss, um das richtige Ausmaß der kompensatorischen
Elektronenablenkung zu erreichen. Wenn der erforderliche Wert von
VFi zum Erreichen einer kompensatorischen Elektronenablenkung
für einen
ausgewählten
Wert des Abstands dFi bestimmt wird, so
variiert das Ausmaß der
kompensatorischen Elektronenablenkung, die durch das Elektrodensegment 66i bewirkt wird, verhältnismäßig langsam, während der
Abstand dFi von dem ausgewählten Wert
für dFi nach oben und nach unten verändert wird.
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Der
erforderliche Wert des Segmentpotenzials VFi,
um eine bestimmte kompensatorische Elektronenablenkung zu erreichen,
kann entlang der Länge
des Elektrodensegments 66i , lateral
gemessen, variieren, wenn das Segment schräg gestellt wird. Eine derartige
Neigung oder Schrägstellung
kann zwar zu einem Kompensationsfehler entlang der Länge eines
geneigten Segments 66i (ihren,
wobei der Kompensationsfehler jedoch verhältnismäßig klein gehalten werden kann,
indem die Elektrodensegmente 66i entsprechend kurz gehalten
werden.
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Es
gilt festzustellen, dass die relative Unempfindlichkeit der Ablenkungskompensation
in Bezug auf den Segmentabstand dFi bedeutet,
dass verschiedene der Elektrodensegmente 661 -66N unterschiedliche
Werte von dFi aufweisen können, ohne die
Höhe der
Ablenkungskompensation entlang der Länge der Vorderseitenelektrode 66 wesentlich
zu beeinflussen. Während
die Segmente 661-66N für gewöhnlich in einer geraden Linie
angeordnet sind, kann jede Vorderseitenelektrode 66 auf
verschiedene Weise schräg
gestellt oder gekrümmt
werden.
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Die
Flachbildschirmanzeige aus den Abbildungen der 3 und 4 wird
wie folgt hergestellt. Die Plattenstrukturen 40 und 42 und
die äußere Wand
(nicht abgebildet), welche die Abstandshalter 44 lateral
einschließt
und die Plattenstrukturen 40 und 42 miteinander
verbindet, werden separat hergestellt. Die Komponenten 40, 42 und 44 und
die äußere Wand
werden so zusammengesetzt, dass der Druck in der abgeschlossenen
Anzeige sehr niedrig ist, für
gewöhnlich
liegt er nicht über
10-7 Torr. Beim Zusammenbau der Anzeige
werden die Abstandshalter 44 wieder zwischen den Plattenstrukturen 40 und 42 eingeführt, so
dass die Enden der Rückplattenseite
und der Frontplattenseite jedes Abstandshalters 44 entsprechend
den Fokusüberzug 54 und
die Anodenschicht 58 an den gewünschten Positionen berühren.
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Die
Abstandshalter 44 werden normalerweise durch ein Verfahren
hergestellt, bei dem eine Maskierungsoperation eingesetzt wird,
um die Form der segmentierten Vorderseitenelektroden 66 zu
definieren. Die Maskierungsoperation ermöglicht es, dass die Segmentbreite
wFi von dem Segment 66i zu
dem Segment 66i verhältnismäßig einheitlich
sein kann. Die Herstellung von Abstandshaltern 44 bringt
für gewöhnlich das
Abschneiden einer Abdeckschicht des Materials mit sich, das zur
Bildung der Elektroden 66 vorgesehen ist, und wobei danach
selektiv unerwünschte
Abschnitte der Abdeckschicht unter Verwendung einer Maske entfernt
werden, um zu definieren, wo unerwünschtes Material entfernt werden soll.
Die Maske kann das Elektrodenmaterial abdecken, das die Elektroden 66 bildet,
oder es kann dazu verwendet werden, die Form einer mit Muster versehenen
Abhebeschicht zu definieren, die unter der Abdeckschicht aus Elektrodenmaterial
angeordnet ist und entfernt wird, um unerwünschtes Elektrodenmaterial
abzuheben. Alternativ kann die Elektrode 66 selektiv unter
Verwendung einer Maske abgeschieden werden, die für gewöhnlich als
eine Lochmaske bezeichnet wird, um es zu verhindern, dass sich Elektrodenmaterial
an anderer Stelle ansammelt.
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Die
Abbildungen der 6a-6d (gemeinsam "6") veranschaulichen,
wie Abstandshalter 44 unter Verwendung einer Technik der Überzugsabscheidung/des
selektiven Entfernens hergestellt werden, wobei eine Maske das gewünschte Elektrodenmaterial
abdeckt. Der Ausgangspunkt des Verfahrens aus 6 ist
eine allgemein flache Lage 100 eines Abstandshaltermaterials.
Siehe 6a. Mit Ausnahme des fehlenden
Schneidens in Hauptabstandshalterabschnitte 60 weist die
Lage das Material bzw. die Materialien des Hauptabstandshalterabschnitts 60 auf,
die in Bezug auf die Dicke wie in den Hauptabschnitten angeordnet
sind.
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Eine
Abdeck- bzw. Überzugsschicht 102 aus dem
Material, das die Vorderseitenelektroden 66 bildet, wird
auf der Lage 100 abgeschieden, wie dies in der Abbildung
aus 6b dargestellt ist. Die Überzugselektrodenschicht 102 weist
ungefähr
die gleiche Dicke auf wie die Elektroden 66. Eine Photoresistmaske 104,
die lateral in Form mindestens einer Elektrode 66 konfiguriert
ist, für
gewöhnlich
mehrerer Elektroden 66, wird oben auf der Elektrodenschicht 102 gebildet.
Die Abbildung aus 6b veranschaulicht den typischen
Fall, wenn die Photoresistmaske 104 die Form mehrerer Elektroden 66 aufweist.
Die frei liegenden bzw. exponierten Abschnitte der Elektrodenschicht 102 werden
mithilfe eines geeigneten Ätzmittels
entfernt. Die Photoresistmaske 104 wird entfernt. Die Abbildung
aus 6c zeigt die resultierende Struktur, wobei die
verbleibenden Abschnitte der Elektrodenschicht 102 mehrere
Vorderseitenelektroden 66 bilden, von denen zwei abgebildet
sind.
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Die
Lage 100 wird danach durch ein Verfahren in die Hauptabstandshalterabschnitte 60 zerschnitten,
wobei die Endelektroden 62 und 64 über den
Rückplattenseiten-
und Frontplattenseitenenden jedes Abstandshalterabschnitts 60 gebildet
werden. Siehe dazu 6d. Die Fertigung der Abstandshalter 44 ist
abgeschlossen. Die Abstandshalter 44 werden nacheinander
zwischen die Plattenstrukturen 40 und 42 während dem
Verfahren des Zusammenbaus der Anzeige eingeführt.
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Beim
Einsatz eines Abhebeverfahrens zur Erzeugung der Vorderseitenelektrode 66 stellt
die Struktur aus der Abbildung aus 6a den
Ausgangspunkt dar. Eine abdeckende bzw. Überzugs-Abhebeschicht wird
oben auf der Lage 100 abgeschieden. Die Abhebeschicht wird
in der umgekehrten Form wie die Elektroden 66 mit Muster
versehen, indem eine geeignete Photoresistmaske auf der Abhebeschicht
gebildet wird, wobei das nicht abgedeckte Abhebematerial mit einem
geeigneten Ätzmittel
entfernt wird, und wobei danach die Maske entfernt wird. Eine Abdeckschicht
des Vorderseitenelektrodenmaterials wird auf der verbliebenen, mit
Muster versehenen Abhebeschicht abgeschieden sowie auf dem nicht
abdeckten Material der Lage 100. Die Abhebeschicht wird
danach mit einem geeigneten Ätzmittel
entfernt, wodurch das überlagernde
Elektrodenmaterial entfernt wird. Der Rest des Elektrodenmaterials
bildet die Vorderseitenelektroden 66.
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Wenn
die Formen der segmentierten Vorderseitenelektroden 66 durch
eine Lochmaske definiert werden, so ist erneut die Struktur aus
der Abbildung aus 6a der Ausgangspunkt für das Fertigungsverfahren.
Die Lochmaske wird über
der Lage 100 positioniert und weist an den vorgesehenen
Positionen Öffnungen
für die
Elektrode 66 auf. Das Vorderseitenelektrodenmaterial wird über der
Lochmaske und in die Öffnungen
abgeschieden, um die Struktur aus 6c zu
erzeugen. Das Schneiden der Lage 100 und das Bilden der
Endelektroden 62 und 64 erfolgt zur Erzeugung
von Abstandshaltern 44 gemäß der Abbildung aus 6d.
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Die
Abbildungen der 7 und 8, die senkrecht
zueinander ausgerichtet sind, veranschaulichen eine Variation der
Flachbildschirm-CRT-Anzeige der 3 und 4 mit
einer Konfiguration gemäß der vorliegenden
Erfindung. Mit Ausnahme der Konfiguration der Vorderseitenelektroden,
die an den Hauptabstandshalterabschnitten 60 der Abstandshalter 44 ausgebildet
sind, ist die Flachbildschirmanzeige aus den Abbildungen der 7 und 8 so konfiguriert,
wie die Anzeige der Abbildungen der 3 und 4.
Neben den erforderlichen Maskierungsmodifikationen zur Berücksichtigung
der unterschiedlichen Vorderseitenelektrodenkonfiguration, wird
die Anzeige der Abbildungen der 7 und 8 auf
die gleiche Weise hergestellt wie die Anzeige der 3 und 4.
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Bei
der Flachbildschirmanzeige der 7 und 8,
sind mehrere lateral segmentierte, elektrisch leitfähige Vorderseitenelektroden,
die sich lateral über
den aktiven Bereich der Anzeige erstrecken, auf einer Seite des
Hauptabstandshalterabschnitts 60 des Abstandshalterabschnitts 44 angeordnet.
Die Abbildungen der 7 und 8 veranschaulichen ein
Beispiel, bei dem jeder Abstandshalter 44 drei segmentierte,
elektrisch leitfähige
Vorderseitenelektroden 110, 112 und 114 aufweist.
Jede der Vorderseitenelektroden 110, 112 und 114 ist
zumindest auf einem Viertel des Weges von der Rückplattenstruktur 40 zu
der Frontplattenstruktur 42 angeordnet, wobei die Vorderseitenelektroden 110 und 114 entsprechend
am nächsten
an und am weitesten entfernt von der Frontplattenstruktur 42 angeordnet
sind. Die Elektroden 110, 112 und 114 sind
normalerweise etwas näher
an der Frontplattenstruktur 42 angeordnet als an der Rückplattenstruktur 40.
Die Elektroden 110, 112 und 114 bestehen
aus dem gleichen Material wie die Elektroden 66. Die Dicke
jeder der Elektroden 110, 112 und 114 entspricht
für gewöhnlich der Dicke
der Elektroden 66.
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Jede
Vorderseitenelektrode 110 ist in N lateral getrennte Segmente 1101 , 1102 ,
... 110N aufgeteilt. Jede Vorderseitenelektrode 112 ist
in ähnlicher
Weise in N lateral getrennte Segmente 1121 , 1122 , ... 112N aufgeteilt.
Jede Vorderseitenelektrode 114 ist ebenfalls in N lateral
getrennte Segmente 1141 , 1142 , ... 114N aufgeteilt.
Die Abbildung aus 8 zeigt sieben Segmente von
jeder der Elektroden 110, 112 und 114,
wobei N dabei wieder mindestens gleich sieben ist. Die laterale
Trennung zwischen den Elektrodensegmenten 1101 -110N ,
zwischen den Elektrodensegmenten 1121 -112N und den Elektrodensegmenten 1141 - 115N ist für gewöhnlich gleich dem lateralen
Abstand zwischen den Elektrodensegmenten 661 -66N .
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Die
Segmente 1101 -110N weisen
alle für
gewöhnlich
die gleiche Größe und Form
auf. Das gleiche gilt für
die Segmente 1121 -112N und die Segmente 1141 -114N . Allerdings können sich die Größe und die
Form der Segmente in den Segmentgruppen 1101 -110N , 1121 -112N und 1141 -114N von der Größe und der Form der Elektroden
in einer oder beiden der anderen beiden Segmentgruppen 1101 -110N , 1121 -112N und 1141 -114N unterscheiden.
In der Abbildung aus 8 sind die Segmente 1101 -110N , 1121 -112N und 1141 -114N zwar
als Rechtecke dargestellt, wobei sie aber auch jede andere Form
aufweisen können,
die vorstehend für
die Segmente 66i -66N beschrieben worden sind.
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Jedes
Elektrodensegment 110i befindet
sich für
gewöhnlich
vollständig
oberhalb des Elektrodensegments 112i .
Jedes Elektrodensegment 112i ist wiederum
vollständig über dem
Elektrodensegment 114i angeordnet.
Für den
Fall des Rechtecks ist die kombinierte Breite der Segmente 110i , 112i und 114i für
gewöhnlich
etwas größer als
die Breite wFi.
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Wie
bei der Anzeige aus den 3 und 4 führt die
fehlende Übereinstimmung
der elektrischen Enden der Abstandshalter 44 mit den elektrischen
Enden der Plattenstrukturen 40 und 42, im Besonderen
die fehlende Übereinstimmung
der elektrischen Enden der Rückplattenseite
der Abstandshalter 44 zu dem elektrischen Ende der Rückplattenstruktur 40 in
den Abbildungen der 7 und 8 zu einer
unerwünschten
Elektronenablenkung, weg von den am nächsten angeordneten Abstandshaltern 44.
Jede Gruppe der Elektrodensegmente 110i , 112i und 114i funktioniert
für gewöhnlich auf
die gleiche Art und Weise wie das Elektrodensegment 66i , um es zu bewirken, dass die von den
am nächsten
angeordneten Elektronen emittierenden Bereichen 46 emittierten
Elektronen, im Besonderen aus den Bereichen 46, in Richtung
der am nächsten
angeordneten Abstandshalter 44 abgelenkt werden. Dies kompensiert
die unerwünschte
Ablenkung der Elektronen, weg von den am nächsten angeordneten Abstandshaltern 44.
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Die
Breite jedes Elektrodensegments 110i , 112i oder 114i unterscheidet
sich gleichbleibend etwas von der Zielbreite (der gewünschten
Breite) für dieses
Segment 110i , 112i oder 114i . Die Vorderseitenelektrodenkonfiguration
aus den Abbildungen der 7 und 8 ist besonders
nützlich,
wenn in Bezug auf die Breiten der Elektrodensegmente 110i , 112i und 114i nicht im Verhältnis zueinander stehende,
d.h. im Wesentlichen wahlfreie Fehler existieren. Bei einer gegebenen
Mehrzahl von Segmenten 110i , 112i und 114i neigen
die nicht im Verhältnis
zueinander stehenden Fehler dazu, sich im Durchschnitt aufzuheben,
so dass die tatsächliche
kombinierte Breite jeder Gruppe von drei Segmenten 110i, 112i und 114i verhältnismäßig nah
an der kombinierten Zielbreite für
diese Gruppe von Segmenten 110i, 112i und 114i liegt.
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Die
Fehler der Breiten der Merkmale, die durch ein fotolithografisches
Maskierungsverfahren erzeugt worden sind, wie etwa durch eines der
vorstehend bereits beschriebenen Verfahren zur Überzugsabscheidung/selektiven
Entfernung zur Herstellung von Vorderseitenelektroden 66,
neigen dazu, im Verhältnis
zueinander zu stehen. Das heißt,
wenn die tatsächliche
Breite eines der Merkmale größer oder kleiner
ist als die Zielbreite für
dieses Merkmal, so ist die tatsächliche
Breite jedes anderen der Merkmale für gewöhnlich ungefähr in dem
gleichen Ausmaß größer oder
kleiner als die entsprechende Zielbreite für das andere Merkmal.
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Bei
einer Variation der Flachbildschirm-CRT-Anzeige der Abbildungen
der 7 und 8 sind nur zwei der segmentierten
Vorderseitenelektroden 110, 112 und 114 vorhanden.
Zum Beispiel wird angenommen, dass nur die segmentierten Elektroden 110 und 114 vorhanden
sind. Wie in der Anzeige der Abbildungen der 7 und 8 liegt die
obere segmentierte Elektrode 110 bei dieser Variation mindestens
ungefähr
ein Viertel des Weges von der Rückplattenstruktur 40 zu
der Frontplattenstruktur 40 und liegt normalerweise näher an der Frontplattenstruktur 42 als
an der Rückplattenstruktur 40.
Andererseits ist die untere segmentierte Elektrode 114 in
der Variation weniger als etwa ein Viertel des Wegs von der Frontplattenstruktur 40 zu
der Rückplattenstruktur 42 angeordnet.
Aufgrund dieser Positionierung der unteren Elektrode 114 wird
bewirkt, dass die Elektronen von den nächsten Abstandshaltern 44 abgelenkt
werden. Die obere Elektrode 110 weist somit eine zusätzliche
Aufgabe auf. Neben der Erzeugung einer Elektronenablenkung in Richtung
der am nächsten
angeordneten Abstandshalter 44 zum Kompensieren für die fehlende Übereinstimmung
der elektrischen Enden jedes Abstandshalters 44 mit den
elektrischen Enden der Plattenstrukturen 40 und 42,
stellt die obere Elektrode 110 eine Kompensation der Elektronenablenkung weg
von den am nächsten
angeordneten Abstandshaltern 44 aufgrund der Positionierung
der unteren Elektrode 114 bereit.
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Das
Ausmaß der
Elektronenablenkung, weggehend von den am nächsten angeordneten Abstandshaltern 44 aufgrund
der Positionierung der unteren Vorderseitenelektrode 114 ist
verhältnismäßig gering
im Vergleich zu der Elektronenablenkung in Richtung der am nächsten angeordneten
Abstandshalter 44, bewirkt durch die obere Vorderseitenelektrode 110.
Diese Differenz des Ausmaßes
der Ablenkung wird erreicht durch geeignete Anpassung der Zielbreiten
der Elektroden 110 und 114. Es gilt anzumerken,
dass wenn im Verhältnis
zueinander stehende Fehler bezüglich
der Breiten der Elektroden 110 und 114 existieren,
so entspricht der Fehler bezüglich der
Breite jedes oberen Elektrodensegments 110i ungefähr dem Fehler
bezüglich
der Breite des unteren Elektrodensegments 114. Diese Fehler
heben sich ungefähr
auf, so dass die Differenz zwischen der tatsächlichen Breite des oberen
Segments 110i und der tastsächlichen
Breite des unteren Segments 114i ziemlich
nah an der Differenz zwischen der Zielbreite des oberen Segments 110i und der Zielbreite des unteren Segments 114i liegt. Anders ausgedrückt entspricht
die tatsächliche
Differenz der Vorderseitenelektrodensegmentbreite ziemlich genau
der Zieldifferenz in Bezug auf die Vorderseitenelektrodenbreite, obgleich
Fehler in Bezug auf die Breiten sowohl des Segments 110i als auch des Segments 114i auftreten. Durch entsprechende Auswahl
der Positionen und der Zielbreiten der Elektroden 110 und 114 bei dieser
Variation wird eine ausgezeichnete Kompensation der Elektronenablenkung
erreicht.
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Die
vorliegende Flachbildschirmanzeige arbeitet für gewöhnlich wie folgt. Der Fokusüberzug 54 und
die Anodenschicht 58 weisen entsprechend die Potenziale
VL und VH auf, wobei
eine geeignete Potenzialdifferenz auf einen ausgewählten der
Elektronen emittierenden Bereiche 46 ausgeübt, um zu
bewirken, dass der Bereich 46 Elektronen emittiert. Wenn
die Anodenschicht 58 die emittierten Elektronen in Richtung
der Frontplattenstruktur 42 anzieht, fokussiert der Fokusüberzug 54 die
Elektronen in Richtung des entsprechenden der Licht emittierenden
Berieche 56. Die Vorderseitenelektroden, wie etwa die segmentierten
Elektroden 66, steuern die Elektronenbahnen auf die vorstehend
beschriebene Art und Weise. Wenn die Elektronen die Frontplattenstruktur 42 erreichen,
verlaufen sie durch die Anodenschicht 58 und treffen auf
den entsprechenden Licht emittierenden Bereich 56 auf,
was bewirkt, dass dieser Licht emittiert, das auf der äußeren Oberfläche der
Struktur 42 sichtbar ist. Andere Licht emittierende Elemente 56 werden
selektiv auf die gleiche Art und Weise aktiviert.
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Richtungsbezogene
Begriffe, wie "obere" und "oben" werden bei der Beschreibung
der vorliegenden Erfindung eingesetzt, um einen Bezugsrahmen zu
erzeugen, durch den der Leser besser versteht, wie die verschiedenen
Abschnitte der Erfindung zusammenpassen. In einer bestimmten Ausführung können die
Komponenten einer Flachbildschirm-CRT-Anzeige in anderen Ausrichtungen
angeordnet sein, als wie dies durch die hier verwendeten Richtungsbegriffe
impliziert wird. Sofern richtungsbezogene Begriffe aus Gründen der
Vereinfachung verwendet werden, um die Beschreibung zu erleichtern,
umfasst die Erfindung Implementierungen, bei denen sich die Ausrichtungen
von denen unterscheiden, die streng durch die hier eingesetzten Richtungsbegriffe
abgedeckt werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde vorstehend in Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele
beschrieben, wobei die vorliegende Beschreibung ausschließlich Zwecken
der Veranschaulichung dient und den nachstehend beanspruchten Umfang
der vorliegenden Erfindung nicht einschränkt. Die Hauptabschnitte der
Abstandshalter können
etwa als Pfosten oder als Kombinationen von Wänden gebildet werden. Der Querschnitt
eines Abstandshalterpfostens kann bei einer Betrachtung entlang
der Länge des
Pfostens unterschiedliche Formen aufweisen, wie etwa einen Kreis,
eine ovale Form oder ein Rechteck. Bei einer Betrachtung entlang
der Länge des
Hauptabstandshalterabschnitts, der aus einer Kombination von Wänden besteht,
kann der Abstandshalterabschnitt die Form eines "T",
eines "H" oder eines Kreuzes
aufweisen. Bei diesen Variationen kann sich jede lateral segmentierte
Vorderseitenelektrode, die an dem Hauptabstandshalterabschnitt ausgebildet
ist, vollständig
oder teilweise um, wie zum Beispiel halb oder mehr um, jedoch nicht
vollständig
um, den Hauptabstandshalterabschnitt erstrecken, abhängig von
Faktoren wie dem Ausmaß, in
dem die Segmentpotenziale lateral durch den Hauptabstandshalterabschnitt
dringen.
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Die
segmentierten Vorderseitenelektroden 66 können Abschnitte
der Abstandshalter bilden, die ähnlich
den Abstandshaltern 44 konfiguriert sind, um zu bewirken,
dass von naheliegenden Elektronen emittierenden Bereichen in einer
Flachbildschirm-CRT-Anzeige emittierte Elektronen in Richtung der
Abstandshalter abgelenkt werden, wenn unerwünschte Elektronenablenkungen,
weggehend von den Abstandshaltern durch andere Mechanismen bewirkt
werden als den elektrischen Enden der Rückplattenseite und der Frontplattenseite
der Abstandshalter, die entsprechend oberhalb der elektrischen Enden
der Rückplatten-
und Frontplattenstrukturen angeordnet sind. Wenn sich jede Vorderseitenelektrode 66 weiter
für gewöhnlich näher an der Frontplattenstruktur
als an der Rückplattenstruktur befindet,
werden die kompensatorischen Elektronenablenkungen in Richtung der
am nächsten
angeordneten Abstandshalter gemäß den vorstehend
beschriebenen Grundsätzen
für die
Vorderseitenelektroden 66 erzeugt. Diesbezüglich können zwei
oder mehr laterale segmentierte Vorderseitenelektroden, wie etwa
die Vorderseitenelektroden 110, 112 und 114,
für jede
Vorderseitenelektrode 66 ersetzt werden.
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Wie
bei der vorstehend genannten Variation der Anzeige aus den Abbildungen
der 7 und 8 können andererseits lateral segmentierte
Vorderseitenelektroden eingesetzt werden, die den Vorderseitenelektroden 66 entsprechen,
um zu bewirken, dass durch Elektronen emittierende Bereiche emittierte
Elektronen in einer Flachbildschirm-CRT-Anzeige mit Abstandshaltern
von den am nächsten
angeordneten Abstandshaltern weggehend abgelenkt werden, wenn andere
Mechanismen unerwünschte
Elektronenablenkungen in Richtung der Abstandshalter bewirken. Die
unerwünschten Ablenkungen,
weggehend von den am nächsten
angeordneten Abstandshaltern können
aus verschiedenen Gründen
entstehen, wie etwa dadurch, dass die elektrischen Enden der Rückplattenseite
der Abstandshalter unterhalb des elektrischen Endes der Rückplattenstruktur
angeordnet sind. In diesem Fall sind die segmentierten Vorderseitenelektroden
für gewöhnlich weniger
als ungefähr
ein Viertel der Strecke von der Rückplattenstruktur zu der Frontplattenstruktur
angeordnet. Die kompensatorischen Elektronenablenkungen in Richtung
der am nächsten
liegenden Abstandshalter werden gemäß den umgekehrten Prinzipien
erzeugt, wie sie für
die Vorderseitenelektroden 66 eingesetzt worden sind. Jede
derartige segmentierte Elektrode kann durch zwei oder mehr lateral
segmentierte Vorderseitenelektroden ersetzt werden.
-
Andere
Mechanismen zur Steuerung des Potenzialfelds entlang der Abstandshalter
44 können in
Verbindung mit segmentierten Vorderseitenelektroden
66 eingesetzt
werden. Elektronenablenkungen, die auftreten aufgrund von Wärmeenergie
(Wärme),
die durch Abstandshalter
44 fließt, können auf einen sehr niedrigen
Wert reduziert werden unter Anwendung der Konstruktionsprinzipien,
die in der am 22. Februar 1999 eingereichten Internationalen Anmeldung
PCT/US99/03792 von Spindt
beschrieben werden. Extern erzeugte Potenziale können in bestimmten Situationen
auf bestimmte oder alle der Elektrodensegmente
661 -
66N angewendet werden. In anderen Fällen können Vorderseitenelektroden,
welche die Endelektroden
62 und/oder die Endelektroden
64 berühren, an
den Hauptabstandshalterabschnitten
60 bereitgestellt werden.
-
Im
Gegensatz dazu kann auf die Endelektroden 62 und/oder Endelektroden 64 teilweise
verzichtet werden. In diesen Fällen
ist jede Vorderseitenelektrode 66 weiterhin räumlich getrennt
von den physikalischen Enden ihres Hauptabstandshalterabschnitts 60 und
somit von den Plattenstrukturen 40 und 42. Das
gleiche gilt für
die Vorderseitenelektroden 110, 112 und 114.
-
Die
Feldemission weist das allgemein als Oberflächenemission bezeichnete Phänomen auf. Die
Grundplattenstruktur 40 in der vorliegenden Flachbildschirm-CRT-Anzeige
kann durch eine Elektronen emittierende Grundplattenstruktur ersetzt
werden, welche gemäß thermionischer
Emission oder Photoemission arbeitet. Während Steuerelektroden für gewöhnlich eingesetzt
werden, um selektiv Elektronen aus den Elektronen emittierenden
Elementen zu extrahieren, kann die Grundplattenstruktur mit Elektroden
bereitgestellt werden, die selektiv Elektronen von Elektronen emittierenden
Elementen sammeln, die während
dem Anzeigebetrieb kontinuierlich Elektronen emittieren. Verschiedene
Modifikationen und Anwendungen können
auf diese Weise durch den Fachmann auf dem Gebiet vorgenommen werden,
ohne dabei von dem in den anhängigen
Ansprüchen
definierten tatsächlichen
Umfang der Erfindung abzuweichen.