NL1012758C2

NL1012758C2 - Beeldweergeefinrichting en werkwijze voor de vervaardiging van een dergelijke inrichting.

Info

Publication number: NL1012758C2
Application number: NL1012758A
Authority: NL
Inventors: Yukinobu Iguchi; Shinji Kanagawa
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2004-12-10
Also published as: KR20000017085A; US20030038586A1; JP2000057979A; NL1012758A1; KR100634270B1; JP4106751B2; US6483235B1

Description

Η BEELDWEERGEEFINRICHTING ΕΝ WERKWIJZE VOOR DB VERVAARDIGING VAN EEN DERGELIJKE INRICHTING.

ACHTERGROND VAN DE UITVINDING Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding betreft een beeldweergeefinrichting, waarin zijn opgenomen een tot 5 een paar gekoppelde anode drager en kathode drager, die tegenover elkaar geplaatst zijn onder tussenkomst van een afstandhouder en een werkwijze voor de vervaardiging daarvan, en meer in het bijzonder een beeldweergeefinrichting met elektronen emissie eenheden 10 voor de emissie van veldelektroden en een werkwijze voor de vervaardiging daarvan.

Beschrijving van de stand van de techniek

In recente jaren heeft onderzoek en ontwikkeling 15 van een beeldweergeefinrichting plaatsgevonden teneinde dè dikte van de weergeefeenheid te beperken. Onder de huidige omstandigheden, heeft een veldemissie type weergeefinrichting (in het volgende afgekort als "FED") met zogenaamde elektronen emissie eenheden bijzondere 20 aandacht getrokken.

De FED omvat een kathode drager met de elektronen emissie eenheid en een anodedrager met een fluorescerende laag, welke ligt tegenover de kathode drager. In het algemeen zijn de elektronen emissie eenheden van de 25 kathode drager gesponnen type elektronenemissie eenheden of platte elektronenemissie eenheden. De anodedrager omvat een anode elektrode, die is gevormd beneden de fluorescerende laag en waarop een anodespanning voor het versnellen van de elektronen, die geëmitteerd worden door 30 de elektronenemissie eenheden wordt aangelegd.

101275® Η I 2 I In de FED, wordt een vacuum toestand in stand I gehouden tussen de kathode drager en de anode drager. De I kathode drager en de anode drager ondervinden dus een I hoge atmosferische druk.

I 5 Het is derhalve duidelijk, dat de hoge druk tot I gevolg heeft, dat de kathode en anode dragers die I tegenover elkaar zijn geplaatst, daarvan invloed I ondervinden en defect raken. Om dit probleem te voorkomen I is de FED zodanig geconstrueerd, dat de dikte van elk van 10 de kathode drager en de anode drager vergroot wordt om I een vooraf bepaalde sterkte tegen hoge drukken te I verkrijgen. Wanneer een FED een breedte tussen de hoeken I van 12,5 cm heeft, is een glazen drager met een dikte van I ongeveer 5 mm nodig. Wanneer een FED een breedte over de 15 hoeken heeft van 25 cm is een glasdrager met een dikte I van ongeveer 10 mm noodzakelijk. Een FED met een licht gewicht en een kleine dikte kan dus niet worden I vervaardigd.

Het is derhalve gewenst om dunne glazen dragers 20 te gebruiken, die elk een dikte van bijvoorbeeld 1,1 mm hebben voor het vervaardigen van een kathode drager en een anode drager. Bovendien is er een afstandhouder tussen de anode drager en de anode drager. De weerstand tegen hoge druk tengevolge van de atmosfeer wordt op deze 25 wijze verkregen. De afstandhouders kunnen de vorm hebben van druppelvormige afstandhouders, die willekeurig tussen de anode drager en de anode drager zijn geplaatst, waarbij cilindrische afstandhouders worden geplaatst in niet actieve beeldpuntzones tussen de kathode drager en 30 de anode drager terwijl kolomvormige of wandvormige afstandhouders geplaatst kunnen zijn tussen de kathode drager en de anode drager door middel van druktechnieken of fotolithografie.

Wanneer druppelvormige afstandhouders toepassing 35 vinden, worden de delen, waarin deze afstandhouders zijn H gevormd niet actieve zones. De helderheid van een gevormd beeld gaat dus achteruit. Wanneer de afstand tussen de H kathode drager en de anode drager wordt vergroot om de 3 elektrische weerstand tussen de kathode drager en de anode drager te verbeteren, moeten de druppelvormige afstandhouders worden vergroot. Hieruit volgt, dat de niet werkzame zones op ongewenste wijze eveneens worden 5 vergroot. D.w.z. dat wanneer de druppelvormige afstandhouders toepassing vinden er een probleem ontstaat in die zin, dat de vergroting van de afstand tussen de anode drager en de kathode drager tot gevolg heeft, dat de niet actieve zones op ongewenste wijze groter worden. 10 Wanneer kolomvormige afstandhouders gebruikt worden, wordt een aantal afstandhouders elk met een hoge aspectverhouding (hoogte/diameter) gebruikt. Op deze wijze kan een passende weerstand tegen hoge druk op gemakkelijke wijze worden verkregen.

15 Wanneer kolomvormige of wandvormige afstandhouders gebruikt worden, kunnen de eerder genoemde afstandhouders niet gemakkelijk gevormd worden tussen de kathode drager en de anode drager, d.w.z. in een ruimte met een beperkte hoogte van ongeveer lmm tot ongeveer 2 20 mm met behulp van druktechnieken of fotolithografie.

Zoals in het voorgaande is beschreven, ondervindt de conventionele FED een probleem in die zin, dat het moeilijk is op betrouwbare wijze een afstandhouder te vervaardigen, die de helderheid van het. weergegeven beeld 25 niet vermindert en een voldoende weerstand tegenover druk heeft. Om dit probleem te ondervangen is een constructie, waarin een plaatvormige afstandhouder wordt toegepast, beschreven in U.S.P. 564,847. De plaatvormige afstandhouder is opgenomen tussen railvormige 30 afstandhoudergeleiders voor de kathode drager en de anode drager.

Afstandhouder geleiders met elk een hoge aspectverhouding moeten nauwkeurig verschaft worden voor de kathode drager en de anode drager om de plaatvormige 35 afstandhouder op te nemen. De nauwkeurige afstandhouder geleiders elk met de hoge aspectverhouding kunnen echter niet gemakkelijk voor de kathode drager en de anode drager worden vervaardigd. De werkwijze volgens I U.S.P.564,847 ondervindt dus een probleem in de zin, dat I de afstandhouder niet gemakkelijk en op betrouwbare wijze I geproduceerd kan worden.

5 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

Het is het doel van de onderhavige uitvinding een beeldweergeefinrichting te verschaffen, die de in het voorgaande geschetste problemen met de conventionele I elektronen emissie eenheden ondervangt, welke de I 10 helderheid van het weergegeven beeld niet vermindert, I welke een voldoende weerstand tegen hoge druk heeft en I welke het mogelijk maakt op betrouwbare wijze een I afstandhouder te vormen. De uitvinding heeft eveneens tot doel een vervaardigingswerkwijze daarvoor te verschaffen.

I 15 Om het bovengenoemde doel te bereiken, wordt I volgens één aspect van de onderhavige uitvinding een H beeldweergeef inrichting verschaft omvattende: een anode drager met een constructie waarin tenminste een beeldweergeefgedeelte gevormd is op een eerste drager; 20 een kathode drager, waarin tenminste elektronen emissie eenheden zijn gevormd op een tweede drager en welke I opgesteld is tegenover de anode drager, en afstandhouders, welke elk zijn gevormd tot een nagenoeg rechthoekige vorm en welke rechtop geplaatst zijn tussen 25 de anode drager en de kathode drager, waarin twee lange zijden van de afstandhouder bevestigd zijn aan tenminste één van de anode drager of de kathode drager en waarbij aan de afstandhouders in langsrichting daarvan een voorspanning wordt verleend.

30 De beeldweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding en geconstrueerd zoals in het voorgaande is beschreven, omvat de afstandhouder, die rechtop geplaatst H is tussen de anode drager en de kathode drager en welke H een vooraf bepaalde afstand tussen de anode drager en de H 35 kathode drager in stand kan houden. De afstandhouder van H de beeldweergeefinrichting is nagenoeg rechthoekig.

H Voorspanningén worden in langsrichting aan de afstandhouders verleend, d.w.z. in langsrichting van de 5 afstandhouder. De afstandhouder van de beeldweergeefinrichting kan dus schade en breuk vermijden zelfs indien de afstandhouder aan een warmtebehandeling wordt onderworpen.

5 Om het bovengenoemde doel te bereiken, wordt volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding een werkwijze verschaft voor de vervaardiging van een beeldweergeefinrichting met een constructie, waarin een anode drager met een constructie, waarin tenminste een 10 beeldweergeef inrichting is gevormd op een eerste drager en een kathode drager, waarin tenminste elektronen emissie eenheden zijn gevormd op een tweede drager, welke tegenover elkaar onder tussenkomst van afstandhouders met een nagenoeg rechthoekige vorm zijn gelegen, waarbij de 15 werkwijze voor de vervaardiging van de beeldweergeefinrichting omvat de stappen van het bevestigen van de beide lange zijden van de afstandhouders aan tenminste hetzij de anode drager of de kathode drager, waarin aan de afstandhouders in 20 langsrichting daarvan een voorspanning wordt verleend.

De werkwijze voor de vervaardiging van een beeldweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding is zodanig geconstrueerd, dat de afstandhouders zijn opgesteld tussen de anode drager en de kathode drager, 25 zodat de kathode drager en de anode drager tegenover elkaar liggen. De bovengenoemde werkwijze is zodanig ingericht, dat de afstandhouders bevestigd worden in een toestand, waarin vooraf bepaalde spanningen verleend worden in langsrichting van de afstandhouder d.w.z in de 30 richting waarin de afstandhouder verloopt. De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding kan derhalve de afstandhouders plaatsen zonder dat zich schade of breuk voordoet.

Andere doeleinden, kenmerken en voordelen van de 35 uitvinding zullen duidelijk worden uit de in het volgende gegeven gedetailleerde beschrijving van voorkeursuitvoeringen volgens de bijgaande tekeningen.

1012788

I KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN

I Fig.l is een schematisch perspectivisch aanzicht I van de constructie van een FED, welke een voorbeeld is I van een beeldweergeefinrichting volgens de uitvinding, 5 Fig.2 is een dwarsdoorsnede aanzicht van een I belangrijk gedeelte van de elektronen emissie eenheid, I die op de kathode drager is gevormd,

Fig.3 is een schematisch aanzicht van de I plaatsing van de afstandhouders, 10 Fig.4 is een verticale dwarsdoorsnede aanzicht van een belangrijk deel van de beeldweergeefinrichting I volgens de uitvinding, I Fig.5 is een verticaal dwarsdoorsnede aanzicht van een belangrijk gedeelte van de I 15 beeldweergeefinrichting volgens de onderhavige I uitvinding; I Fig.6 is een perspectivisch aanzicht van een toestand, waarin de afstandhouder is verbonden met een I mal, welke gebruikt wordt wanneer de afstandhouder aan de 20 kathode drager bevestigd wordt,

Fig.7 is een dwarsdoorsnede aanzicht van een belangrijk gedeelte van een stand, waarin de kathode drager aan de afstandhouder is bevestigd,

Fig.8 is een dwarsdoorsnede aanzicht van een 25 belangrijk gedeelte van een stand, waarin een beschermende film op een hechtmiddel is geplaatst,

Fig.9 is een dwarsdoorsnede aanzicht van een belangrijk gedeelte van elk van de afstandhouder en de kathode drager in een geval, waarin een anorganisch 30 hechtmiddel toepassing vindt, en

Fig.10 is een grafiek van de relatie tussen temperaturen waarop de zirconium afstandhouder wordt verwarmd en de mate van beschadiging van de afstandhouder.

I GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE

I ' VOORKEURS UITVOERINGSVORM

I 1012758 7

Uitvoeringsvormen van een beeldweergeefinrichting volgèns de onderhavige uitvinding en een werkwijze voor de vervaardiging daarvan zal aan de hand van de tekening in het volgende worden beschreven.

5 Zoals fig.l schematisch aangeeft, zijn elektronen emissie eenheden volgens deze uitvoeringsvorm aangepast aan een veldelektronen emissie weergeefinrichting, welke een zogenaamde FED (veld emissie weergave) is. De FED omvat een kathode drager 2 met elektronen emissie 10 eenheden 1, die veld elektronen kunnen uitzenden en welke geplaatst zijn in een matrix structuur, een anode drager 4 tegenover de kathode drager 2, waarbij anode elektronen 3 zijn gevormd tot stroken en waarbij afstandhouders 5 tussen de kathode drager 2 en de anode drager 4 zijn 15 geplaatst.

De FED heeft een constructie, zodanig dat een ruimte'tussen de kathode drager 2 en de anode drager 4 in hoog vacuüm verkeert.

In de FED volgens deze uitvoeringsvormen, wordt 20 atmosferische druk uitgeoefend in een richting, waarin de kathode drager 2 en de anode drager 4 met elkaar verenigd zijn. De FED volgens deze uitvoeringsvorm echter is voorzien van afstandhouders 5, die rechtop staan tussen dè kathode drager 2 en de anode drager 4, zodat de 25 kathode drager 2 en de anode drager 4 tegenover elkaar en op een bepaalde afstand van elkaar staan tegen de bovengenoemde druk in.

De anode drager 4 van de FED volgens deze uitvoeringsvorm heeft een zodanige constructie, dat een 30 rood licht emissie orgaan 6R voor het emitteren van rood licht aangebracht is op een vooraf bepaalde anode elektrode 3. Een groen licht emissie orgaan 6G voor emissie van groen licht is gevormd op een naburige anode elektrode 3. Een blauw licht emissie orgaan 6B voor 35 emissie van blauw licht is op een naburige anode

elektrode 3 geplaatst. D.w.z. dat de anode drager 4 het rood licht emissie orgaan 6R heeft, het groen licht emissie orgaan 6G en het blauw licht emissie orgaan 6B

1012758 I (in het volgende gezamenlijk genoemd "fluorescentie organen 6") welke zijn gevormd tot een afwisselende I strookvorm.

De kathode drager 2 van de FED volgens deze 5 uitvoeringsvorm omvat een aantal elektronen emissie eenheden 1, die in een matrix vorm zijn geplaatst. Zoals I in fig.2 is aangegeven, zijn de elektronen emissie I eenheden 1 zogenoemde gesponnen type elektronen emissie I eenheden. Elke elektrode emissie eenheid 1 omvat een I 10 isolerende drager 7 van glas of dergelijke, een kathode I elektrode 8 op de isolerende drager 7, een kegelvormige emitter elektrode 9 op de kathode elektrode 8, en een poortelektrode 11 op een vooraf bepaalde afstand van de I emitter elektrode 9, en als laminaat ten opzichte van de I 15 kathode elektrode 8 en de isolerende laag 10. De kathode I elektrode 8 van de FED heeft een strookvorm evenwijdig aan de anode elektrode 3 en de fluorescerende organen 6.

B Een poortelektrode 11 is gevormd tot een strookvorm in

B een richting loodrecht op de kathode elektrode 8. De FED

B 20 volgens deze uitvoeringsvorm is voorzien van elektronen B emissie eenheden 1, die gevormd zijn op snijpunten tussen

B de kathode elektrode 8 en de poortelektroden 11. De FED

fl volgens deze uitvoeringsvorm vertoont dus elektronen B emissie eenheden 1, die in matrix vorm zijn geplaatst.

25 Wanneer de elektronen emissie eenheden 1 worden I vervaardigd, wordt een aantal kleine openingen 12, die I door de poortelektrode 11 en de isolerende laag 10 heen lopen gevormd in de snijgebieden in de matrix vorm.

D.w.z. dat wanneer de elektronen emissie eenheden 1 30 worden vervaardigd, de openingen 12 worden gevormd zodanig, dat de kathode elektrode 8 in het benedengedeelte bloot komt te liggen. Dan wordt een dunne film van ontladingsmateriaal in de opening 12 gevormd vanuit een diagonale positie door opdamping of 35 dergelijke, zodat een conische emitter elektrode 9 gevormd wordt.

De FED volgens deze uitvoeringsvorm heeft beeldpunten, die elk gevormd worden door de fluorescentie I organen 6 in de drie kleuren en de elektronenemissie I eenheden 1 geplaatst tegenover de fluorescentie organen 6 I in de drie kleuren. In de FED zijn de beschreven I beeldpunten geplaatst in matrix configuratie.

I 5 Elk van de afstandhouders 5 van de eerder I genoemde FED wordt tot een nagenoeg rechthoekige vorm gemaakt, zodanig, dat de afstandhouders 5 rechtop staan I tussen de anode drager 4 en de kathode drager 2. Op dit I tijdstip worden de afstandhouders 5 tijdelijk verenigd 10 met hetzij de kathode drager 2 of de anode drager 4. In I deze uitvoeringsvorm zijn de afstandhouders 5 met de I kathode drager 2 verbonden. De procedure is niet beperkt I tot de bovengenoemde werkwijze. De afstandhouders 5 I kunnen vanzelfsprekend worden verenigd met de anode I 15 drager 4. De afstandhouders 5 meer in het bijzonder zijn I geplaatst tussen de elektrode emissie eenheden 1 in I matrix configuratie, zoals fig.3 toont. De afstandhouders I 5 zijn tussen de beeldpunten, die op de bovenbeschreven I wijze zijn verkregen geplaatst, d.w.z. in de niet I 20 werkzame beeldpuntzones. In de FED volgens deze I uitvoeringsvorm verdient het de voorkeur, dat een aantal I van de afstandhouders 5 op uniforme wijze in het vlak van I het scherm zijn geplaatst.

I Zoals fig.4 en 5 tonen, zijn de afstandhouders 5 I 25 zodanig bevestigd, dat de beide lange zijden van de I afstandhouders 5 gehecht zijn aan de kathode drager 2 met I behulp van een hechtmiddel. Zoals met een pijl in fig.4 I is aangegeven, worden aan de afstandhouder 5 in I langstrekrichting voorspanningen verleend. Zoals fig.4 en I 30 5 tonen, behouden de kathode drager 2 en de anode drager I 4 een vooraf bepaalde afstand door middel van de buitenwand 18. De buitenwand 18 heeft in principe dezelfde vorm als de vorm van elk van de kathode drager 2 en de anode drager 4. De buitenwand 18 is verenigd met de 35 kathode drager 2 en de anode drager 4 door middel van half gesmolten glas 19. De FED heeft derhalve een structuur waarin de kathode drager 2, de anode drager 4, de buitenwand 18 en het half gesmolten glas 19 ervoor i a4 07 Rfi I 10 I zorgen, dat lek van lucht van binnen de FED wordt I voorkomen.

I Om een vooraf bepaalde mate van vacuüm in de FED

I te handhaven, heeft de FED een uitlaatpijp 20, die met I 5 een vacuüm ontluchtingsinrichting (niet getekend) I verbonden is. Een gas absorberend orgaan 21 is in de uitlaatpijp 20 geplaatst. De niet getekende vacuüm afvoer inrichting is dus verbonden met de FED via de pijp 20, zodat de inwendige ruimte gevormd door de kathode drager, 10 de anode drager en de buitenwand 18 in vacuüm verkeert.

I Na de opwekking van het vacuüm, absorbeert de gas I absorbeerder 21 gascomponenten, die achterblijven in de I inwendige ruimte teneinde een hoge vacuüm in de inwendige I ruimte te handhaven.

I 15 Wanneer de af standhouder 5 rechtop staat op de H kathode drager 2, wordt de temperatuur van de I afstandhouder 5 hoger gemaakt dan de temperatuur van de I kathode drager 2. Dan worden de beide lange zijden van de afstandhouder 5 aan de kathode drager 2 bevestigd. De I 20 temperatuur van de afstandhouder 5 wordt dus hoger gemaakt dan de temperatuur van de kathode drager 2, zodat de afstandhouder 5 uitzet bij warmtetoevoer en wordt bevestigd aan de kathode drager 2. Wanneer de temperatuur van de afstandhouder 5 en van de kathode drager 2 I 25 nagenoeg hetzelfde zijn na het bevestigingsproces, wordt de afstandhouder 5 samengetrokken. Daardoor wordt de afstandhouder 5 aan de kathode drager 2 bevestigd in een toestand, waarin voorspanningen in langstrekrichting daarvan ontstaan.

30 Een mal 25 in de vorm volgens fig.6 wordt gebruikt om de afstandhouder 5 aan de bovenzijde van de kathode drager 2 te bevestigen. De mal 25 is van een H materiaal, b.v. metaal, met een hoge geleidbaarheid voor warmte. De mal 25 heeft een groef 26 voor het opnemen van 35 de afstandhouder 5 en een verwarmingselement 27 om de daarin geplaatste afstandhouder 5 te verwarmen.

Zoals fig.6.toont, wordt de mal 25 door het H verwarmingsorgaan 27 verhit in een toestand, waarin de 11 afstandhouder 5 in de groef 26 geplaatst is. De afstandhouder 5 wordt dus tot een voorafbepaald niveau verhit. Het verdient de voorkeur dat de mal 25 de daarin geplaatste afstandhouder 5 verhit tot een niveau, dat 5 hoger is dan de temperatuur van de kathode drager 2 met een waarde van ongeveer 10° tot ongeveer 100°C. Hierbij wordt de afstandhouder 5 geëxpandeerd omdat de afstandhouder 5 tot het genoemde vooraf bepaalde niveau is verhit.

10 In een toestand, waarin de vooraf bepaalde temperatuur van de afstandhouder 5 in stand wordt gehouden, kan de kathode drager 2 met een hechtmiddel 28 op vooraf bepaalde plaatsen daarvan zich hechten aan de afstandhouder 5 en wordt de afstandhouder 5 nauwkeurig 15 gepositioneerd en in contact met de drager gebracht, zoals fig.7 laat zien. D.w.z. dat de afstandhouder 5 door de toevoer van warmte expandeert en zich hecht aan het oppervlak van de kathode drager 2. Het verdient de voorkeur, dat het hechtmiddel 28 een onder ultraviolette 20 invloed hardend hechtmiddel is. Wanneer het onder ultraviolette invloed uithardende hechtmiddel gebruikt wordt, kan het hechtmiddel 28 op gemakkelijke wijze uitharden onder invloed van ultraviolette stralen, nadat de kathode drager 2 en de afstandhouder 5 met elkaar in 25 contact zijn gebracht. Het gebruik van de onder ultraviolette straling uithardende hechtmiddel vergemakkelijkt dus de hechting van de kathode drager 2 aan de afstandhouder 5.

Zoals fig.8 toont wordt daarna de afstandhouder 5 30 verwijderd uit de mal 25 waarna een beschermende film 29 gevormd wordt om het hechtmiddel 28 af te dekken. Het verdient de voorkeur, dat de film 29 van een hittebestendig anorganisch hechtmiddel is. Aangezien de beschermende film 29 het hechtmiddel 28 afdekt, kan de 35 afstandhouder 5 op betrouwbare wijze aan de kathode drager 2 bevestigd worden indien de mate van hechting van het hechtmiddel 28 achteruit gaat tengevolge van een warmtebehandeling, welke later plaatsvindt.

4 fll 0*7 Γ o I 12 I Wanneer de afstandhouder 5 en de kathode drager 2 I met elkaar zijn verbonden, kan alleen een anorganisch I hechtmiddel 30 gebruikt worden, zoals fig.9 toont. Het verdient de voorkeur, dat het anorganische hechtmiddel 30 5 een middel is, dat in korte tijd uithardt onder invloed I van een laserbundel of dergelijke, welke daardoor op I betrouwbare wijze in staat is de afstandhouder 5 en de I kathode drager 2 met elkaar te verbinden. De mate van I hechting van het anorganisch hechtmiddel 30 van het 10 bovengenoemde type. gaat niet achteruit indien daarna een I warmtebehandeling plaatsvindt. De afstandhouder 5 en de I kathode drager 2 kunnen op betrouwbare wijze met elkaar I verbonden worden.

I Zoals in het voorgaande is beschreven, is de I 15 temperatuur van de afstandhouder 5 hoger dan die van de I kathode drager 2. In de voorgaande toestand, wordt de I afstandhouder 5 aan de kathode drager 2 bevestigd. Vooraf I bepaalde spanningen kunnen dus ontstaan in langsrichting van de afstandhouder 5 nadat de temperatuur van de 20 afstandhouder 5 en de kathode drager 2 nagenoeg hetzelfde zijn geworden. D.w.z. dat de bovengenoemde methode het mogelijk maakt dat de afstandhouder 5 bevestigd wordt aan de kathode drager .2 in de toestand, waarin de vooraf I bepaalde spanningen in langsrichting van de afstandhouder 25 5 ontstaan.

Een aantal van de afstandhouders 5 wordt op soortgelijke wijze achtereenvolgens bevestigd aan de kathode drager 2 op niet getekende wijze. De H afstandhouders 5 kunnen dus rechtop geplaatst worden op 30 vooraf bepaalde plaatsen.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de bovenbeschreven werkwijze voor het rechtop plaatsen van de afstandhouders 5 op de kathode drager 2. De H afstandhouders 5 kunnen bijvoorbeeld worden bevestigd aan H 35 de kathode drager 2, die gekoeld is. D.w.z. dat de H kathode drager 2 gekoeld wordt teneinde samen te trekken, waarna de afstandhouders 5 aan de samengetrokken kathode H drager 2 bevestigd worden. Wanneer de temperatuur van » 13 de kathode drager 2 en de temperatuur van de afstandhouders 5 nagenoeg hetzelfde zijn geworden na het bevestigingsproces, wordt de kathode drager 2 geëxpandeerd tengevolge van de toevoer van warmte. De 5 bovengenoemde spanningen ontstaan dus in langsrichting van de afstandhouders.

De bovenbeschreven FED constructie omvat de plaatvormige afstandhouders 5, die zodanig worden geplaatst( dat een vooraf bepaalde afstand behouden 10 blijft tussen de kathode drager 2 en de anode drager 4 tegen de atmosferische druk. Indien de kathode drager 2 en de anode drager 4 van de FED dunne glasdragers omvat, kan breuk van de FED tengevolge van de genoemde druk op betrouwbare wijze worden voorkomen. D.w.z. dat de FED 15 volgens de onderhavige uitvinding dunne glasdragers kan bevatten. De dikte van de FED kan dus worden beperkt in vergelijking met een conventionele FED.

Aangezien de spanningen in langsrichting van de afstandhouders 5 ontstaan kunnen de afstandhouders 5 20 zonder schade opgesteld worden. De nauwkeurigheid van de plaatsen van de beide einden van de afstandhouders 5 die bevestigd zijn aan de kathode drager 2 kan dus worden verbeterd. Dientengevolge kan een ongewenste afdekking van de elektronen emissie eenheid door de afstandhouder 5 25 voorkomen worden. Een grote nauwkeurigheid van de posities kan dus worden bereikt. De bovengenoemde FED kan dus voorkomen, dat de afstandhouder 5 op ongewenste wijze de werkzame beeldpuntzone afdekt. Uit het voorgaande volgt, dat een goede helderheid van het weergegeven beeld 30 kan worden behouden.

Een aanname wordt gemaakt, dat een afstandhouder 5 van zirconium (met een Young’s modulus van 210 GPa) met een thermische uitzettingscoêfficiënt as van 100 x 10‘7 verhit wordt tot 60°C gevolgd door bevestiging van de 35 afstandhouder 5 aan de kathode drager 2, waarvan de temperatuur 20°C is. In het voorgaande kan de uitzettingscoëfficiënt β van de afstandhouder 5 worden verkregen als (100 x 10'7) x (60 - 20) uit β ?as x At (At 1012758 I · I 14 I is een variatie van de temperatuur). De spanningswaarde I van de spanning die opgewekt wordt in de afstandhouder 5 I die bevestigd is aan de kathode drager 2 bedraagt 8,4 x I 10"7 (Pa) volgens de Wet van Hooke T=Ee (E is een Young's I 5 modulus en e is een uitzettingscoëfficiënt). Zoals in het I voorgaande is beschreven wordt aan een afstandhouder 5 I van zirconium een spanning verleend van 8,4 x 107 (Pa) .

Een afwijking van de positie van de afstandhouder 5 kan derhalve worden voorkomen.

I 10 De bovenbeschreven FED wordt soms aan warmtebehandeling onderworpen. Indien de warmte I uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder 5 en die van I de kathode drager 2 van elkaar verschillen, zal de I warmtebehandeling tot gevolg hebben, dat de afstandhouder 15 5 tijdens de warmtebehandeling beschadigd wordt of I breekt. Indien de afstandhouder 5 en de kathode drager 2 verschillende uitzettingen of samentrekkingen ondergaan I ten gevolge van warmte tijdens een vooraf bepaalde I temperatuurverandering, resulteert het verschil in I 20 uitzetting of samentrekking tengevolge van warmte in een H schade aan de afstandhouder 5 of een breuk van de I afstandhouder 5.

Soms wordt de bovenbeschreven FED onderworpen asm I een afkoeltest. D.w.z. dat de temperatuur van de FED een 25 niveau heeft niet hoger dan de zogenaamde gegarandeerde temperatuur voor het evalueren van de eigenschappen van de FED. Indien de thermische uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder 5 en die van de kathode drager 2 van elkaar verschillen, zal tengevolge van de afkoeling de 30 afstandhouder 5 worden beschadigd of zal de afstandhouder 5 breken.

Derhalve is de bovengenoemde FED zodanig geconstrueerd, dat om te voldoen aan vooraf bepaalde voorwaarden de volgende factoren worden bestuurd: warmte 35 uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder 5, warmte uitzettingscoëfficiënt van de kathode drager 2, temperatuur waaronder de afstandhouder 5 rechtop staat, de temperatuur waaronder de afstandhouder 5 wordt verhit 15 nadat de afstandhouder 5 rechtop is geplaatst en de temperatuur van de afstandhouder 5 tot welke de afstandhouder 5 wordt afgekoeld nadat de afstandhouder 5 rechtop is geplaatst. Schade en breuk van de 5 afstandhouder 5 kan zo op betrouwbare wijze worden vermeden.

Aangenomen wordt, dat de thermische uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder 5 as is, de warmte uitzettingscoëfficiënt van de kathode drager 2 ag 10 is (temperatuur waarbij de afstandhouder 5 rechtop staat) - (temperatuur van de kathode drager 2 wanneer de afstandhouder 5 rechtop staat) Atl is, (temperatuur tot welke de afstandhouder 5 wordt verhit nadat de afstandhouder 5 rechtop staat) - (temperatuur van de 15 kathode drager 2 wanneer de afstandhouder 5 rechtop staat) At2 is en (temperatuur waartoe de afstandhouder 5 afgekoeld wordt nadat de afstandhouder 5 rechtop staat) -(temperatuur van de kathode drager 2 wanneer de afstandhouder 5 rechtop staat) At3 is. Een andere aanname 20 is, dat de maximum warmte uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder 5 binnen de trekgrens e is.

Indien as s ag, verdient het de voorkeur dat aan de volgende uitdrukkingen wordt voldaan: 25 as x Atl + (ag - as) x At2 < e (1) as x Atl - (ag - as) x At3 <0 (2)

Indien as a ag, verdient het de voorkeur dat aan 30 de volgende uitdrukkingen wordt voldaan: as x Atl + (ag - as) x At2 > 0 (3) as x Atl - (ag - as) x At3 < e (4) 35

Wanneer de warmte uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder 5 niet hoger is dan die van de kathode drager 2 (wanneer as s ag) heeft verwarming tot gevolg, 1012758 I 16 I dat de kathode drager 2 verder uitzet. Anderzijds wordt I de afstandhouder 5 relatief samengetrokken.

I Dientengevolge ontstaat in de afstandhouder 5 die I bevestigd is aan de kathode drager 2 een spanning in I 5 trekrichting. In het bovengenoemde geval heeft afkoeling tot gevolg, dat de kathode drager 2 nog verder I samengetrokken wordt. Anderzijds zet de afstandhouder 5 I relatief uit. Dientengevolge wordt aan de afstandhouder I 5, die bevestigd is aan de kathode drager 2 een spanning I 10 in samentrekkingsrichting verleend.

I Wanneer de warmte uitzettingscoêfficiênt van de I afstandhouder 5 niet lager is dan die van de kathode I drager 2 (wanneer as «s ag) heeft verwarming t.ot gevolg, I dat de afstandhouder 5 verder uitzet. Anderzijds wordt de I 15 kathode drager 2 relatief samengetrokken. Dientengevolge verkrijgt de afstandhouder 5 die bevestigd is aan de I kathode drager 2 een spanning in samentrekkingsrichting.

In het bovengenoemde geval heeft afkoeling tot gevolg, H dat de afstandhouder 5 nog verder samengetrokken wordt.

20 Anderzijds zet de kathode drager 2 relatief uit.

Dientengevolge verkrijgt de afstandhouder 5 die bevestigd is aan de kathode drager 2 een spanning in trekrichting.

In de uitdrukkingen (1), (2), (3) en (4) geeft de uitdrukking :as x Atl" een spanning aan, die uitgeoefend 25 wordt op de afstandhouder 5, wanneer deze bevestigd wordt. De uitdrukking "(ag - as) x At2n geeft een mate van uitzetting/samentrekking aan van de afstandhouder 5 die zich voordoet nadat verhitting heeft plaatsgevonden en welke het gevolg is van het verschil in de warmte 30 uitzettingscoêfficiênt van de afstandhouder 5 en die van de kathode drager 2. De uitdrukking "(ag - as) x At3" geeft een mate van uitzetting/samentrekking van de afstandhouder 5 aan welke zich voordoet nadat koeling heeft plaatsgevonden en welke het gevolg is van het 35 verschil in de warmte uitzettingscoêfficiênt van de H afstandhouder 5 en die van de kathode drager 2. De H uitdrukking (1) toont dus een vereiste t.w. dat de totaal H ^ van de spanningen in de trekrichting welke ontstaat in de 17 afstandhouder 5 wanneer verwarming plaatsvindt, kleiner moet zijn dan de warmte uitzettingscoëfficiënt e binnen de grens van de treksterkte van de afstandhouder 5. Wanneer aan de uitdrukking (1) wordt voldaan, kan breuk 5 van de afstandhouder 5 tijdens verhitting op betrouwbare wijze worden vermeden.

De uitdrukking (2) toont een vereiste, dat de spanning in de samentrekkingsrichting, welke verleend wordt aan de afstandhouder 5 bij afkoeling kleiner moet 10 zijn dan de spanning, die uitgeoefend wordt wanneer de afstandhouder 5 wordt bevestigd. Wanneer aan de uitdrukking (2) wordt voldaan, kan schade aan de afstandhouder 5 tijdens afkoeling op betrouwbare wijze worden vermeden.

15 De uitdrukking (3) toont een vereiste, dat de spanning in de samentrekkende richting, welke verleend wordt aan de afstandhouder 5 kleiner is dan de spanning, die uitgeoefend wordt wanneer de afstandhouder 5 bevestigd wordt. Wanneer aan de uitdrukking (3) voldaan 20 wordt, kan schade tijdens verhitting gemakkelijk worden vermeden.

De uitdrukking (4) toont een vereiste, dat een totaal van de spanningen in trekrichting, welke verleend worden aan de afstandhouder 5 tijdens afkoeling, kleiner 25 moet zijn dan de maximale warmte uitzettingscoëfficiënt e binnen de grens van de treksterkte van de afstandhouder 5. Wanneer aan de uitdrukking (4) wordt voldaan, kan breuk van de afstandhouder 5 tijdens afkoeling op betrouwbare wijze worden voorkomen.

30 Wanneer de afstandhouder aan het oppervlak van de kathode drager bevestigd wordt in de toestand, waarin de vooraf bepaalde spanning niet aan de afstandhouder wordt verleend, vindt excessieve beschadiging en/of breuk plaats. Indien een plaatvormige afstandhouder met een 35 warmte uitzettingscoëfficiënt die kleiner is dan die van de kathode drager met 5 x 10'7 /°C en een breedte van 50 μια en een lengte van 100 mm in een toestand, waarin verhitting tot 450°C plaatsvindt nadat de afstandhouder 1012! 758 I 18 I is bevestigd, vindt een schade niet groter dan lmm plaats, wanneer verhitting wordt uitgevoerd (zie fig.10).

I Wanneer de voorgaande warmtebehandeling uitgevoerd wordt I nadat de kathode drager waaraan de afstandhouder I 5 bevestigd is en de anode drager, welke tegenover de I kathode drager is geplaatst, steekt de plaatvormige I afstandhouder op ongewenste wijze in de spleet tussen de I naburige elektronen emissie eenheden. Dientengevolge I wordt soms het fluorescentie orgaan op de anode drager I 10 kritisch beschadigd. In dit geval vertoont de FED een I ongewenst gestoord beeld.

De FED volgens de voorgaande uitvoeringsvorm is I zodanig geconstrueerd, dat voldaan wordt aan de I uitdrukkingen (1), (2), (3) en (4). Schade en breuk kan 15 dus worden voorkomen indien de warmtebehandeling en de afkoelingstest uitgevoerd worden. Een toestand, waarin een vooraf bepaalde spanning wordt aangelegd, kan dus I worden behouden. Dientengevolge kunnen de afstandhouders I 5 op nauwkeurige wijze worden geplaatst zelfs indien de I 20 warmtebehandeling en de afkoelingstest uitvoering vinden.

De fluorescentie organen 6 die geplaatst zijn op de anode drager 4 van de FED kunnen dus tegen schade worden beschermd. De FED volgens de onderhavige uitvinding kan dus op betrouwbare wijze een goed beeld vrij van 25 vermindering van helderheid weergeven.

Zoals in het voorgaande is beschreven, heeft de weergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding een constructie, zodanig, dat de beide einden van de afstandhouder bevestigd worden aan tenminste hetzij de 30 anode drager of de kathode drager in een toestand, waarin aan de afstandhouder in langsrichting daarvan een spanning wordt verleend. De beeldweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding kan dus schade en breuk van de afstandhouder daarin voorkomen. Bovendien kunnen 35 de afstandhouders op de vereiste posities worden geplaatst. De beeldweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding is dus vrij van een vermindering I TiW*Veo 19 van de helderheid van het weergegeven beeld en heeft een goede weerstand tegen hoge druk.

De werkwijze voor de vervaardiging van de beeldweergeefinrichting volgens de onderhavige uitvinding 5 is zodanig, dat de afstandhouders verenigd worden in een toestand, waarin aan elke afstandhouder in langsrichting daarvan een vooraf bepaalde spanning wordt verleend. De afstandhouders kunnen dus nauwkeurig worden verbonden.

Alhoewel de uitvinding beschreven is in zijn 10 voorkeursuitvoeringsvorm en met een bepaalde graad van nauwkeurigheid zal het duidelijk zijn, dat de onderhavige beschrijving van de voorkeursuitvoering in details kan worden gewijzigd alsmede in de combinatie en opstelling van delen zonder buiten het raam van de uitvinding zoals 15 in het volgende wordt geclaimd te treden.

T0127SS9

Claims

1. Beeldweergeefinrichting omvattende een anode I drager met een constructie, waarin: I - tenminste een beeldweergevend deel op een I eerste drager is gevormd; 5 een kathode drager waarin tenminste elektronen I emissie eenheden gevormd zijn op een tweede drager en I welke opgesteld is tegenover de anode drager; en - afstandhouders die elk nagenoeg rechthoekig I zijn gevormd en welke rechtop staan tussen de. anode 10 drager en de kathode drager, waarin: I - twee lange zijden van de afstandhouder I bevestigd zijn aan tenminste hetzij de anode drager of de kathode drager en waarbij aan die afstandhouders in langsrichting daarvan spanningen worden verleend.

2. Beeldweergeefinrichting volgens conclusie 1, waarin wanneer aangenomen wordt, dat de warmte uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder as is, de warmte uitzettingscoëfficiënt van de anode drager of de I kathode drager, waarop de afstandhouder is geplaatst ag 20 is (de temperatuur van de afstandhouder wanneer deze rechtop staat) - (de temperatuur van de drager wanneer de afstandhouder rechtop staat) Atl is, (temperatuur tot welke de afstandhouder verwarmd wordt nadat de afstandhouder rechtop is geplaatst) - ( de temperatuur 25 van de drager wanneer de afstandhouder rechtop staat) At2 is, (de laagste temperatuur waarbij instandhouding mogelijk is)-(de temperatuur van de drager wanneer de afstandhouder rechtop staat) At3 is, en dat de maximale warmte uitzettingscoëfficiënt van de afstandhouder binnen H 30 de trekgrens e is geldt. indien as s ag, dat aan de volgende uitdrukkingen H wordt voldaan: as x Atl + (ag - as) x At2 < c k as x Atl - (ag - as) x At3 > 0 indien as & ag, voldaan wordt aan de volgende uitdrukkingen: 5 as x Atl + (ag - as) x At2 >0 as x Atl - (ag - as) x At3 < e

3. Beeldweergeefinrichting volgens conclusie 1, 10 waarin de afstandhouders aan de kathode drager zijn bevestigd.

4. Werkwijze voor het vervaardigen van een beeldweergeefinrichting met een constructie, dat een anode drager een constructie heeft, waarin tenminste een 15 beeldweergeef gedeelte is gevormd op een eerste drager én een kathode drager, waarin tenminste elektronen emissie eenheden zijn gevormd op een tweede drager daartegenover onder tussenkomst van afstandhouders, die elk een nagenoeg rechthoekige vorm hebben, waarbij de werkwijze 20 voor de vervaardiging van een beeldweergeefinrichting de volgende stappen omvat: - het bevestigen van de beide lange zijden van de afstandhouders aan tenminste hetzij de anode drager of de kathode drager en waarin 25 aan de afstandhouders in langsrichting daarvan spanningen worden verleend.

5. Werkwijze voor de vervaardiging van een beeldweergeefinrichting overeenkomstig conclusie 4, waarin wanneer de afstandhouders bevestigd zijn aan de 30 anode drager of de kathode drager, de temperatuur van elke van de afstandhouders hoger wordt gemaakt dan die van de anode drager of die van de kathode drager.

6. Werkwijze voor de vervaardiging van een beeldweergeefinrichting volgens conclusie 4, waarin 35 wanneer aangenomen wordt, dat de warmte uitzettingscoëfficiênt van de afstandhouder as is, de warmte uitzettingscoëfficiênt van de anode drager of de kathode drager waarop de afstandhouder rechtop geplaatst II 4 w7m rw Λ Λ Η I 22 I is ag is, (de temperatuur van de afstandhouder wanneer I deze rechtop is geplaatst) -(de temperatuur van de I drager, wanneer de afstandhouder rechtop staat) Atl is, I (de temperatuur tot welke de afstandhouder wordt verwarmd I 5 nadat de afstandhouder rechtop geplaatst is ) - (de I temperatuur van de drager wanneer de afstandhouder I rechtop staat) At2 is, (de laagste temperatuur waarbij instandhouding mogelijk is) - (de temperatuur van de I drager wanneer de afstandhouder rechtop staat) At3 is en 10 dat de maximale warmte uitzettingscoêfficiënt van de afstandhouder binnen de trekgrens c is, geldt indien as s ag dat aan de volgende uitdrukkingen wordt voldaan: 15 as x Atl + (ag - as) x At2 < 6. I as x Atl - (ag - as) x At3 >0 I indien as & ag voldaan wordt aan de volgende uitdrukkingen: I 20 as x Atl + (ag - as) x At2 > 0 I as x Atl - (ag - as) x At3 < e.

7. Werkwijze voor de vervaardiging van een beeldweergeefinrichting volgens conclusie 4, waarin de I 25 afstandhouder onderworpen wordt aan een warmtebehandeling I na bevestiging aan tenminste hetzij de anode drager of de I kathode drager. I 1012758