Способ изготовления многоострийных катодов для вакуумных люминесцентных экранов

Способ изготовления многоострийных катодов для вакуумных люминесцентных экранов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МНОГООСТРИЙНЫХ КАТОДОВ ДЛЯ ВАКУУМНЫХЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЭКРАНОВ, включающий операции размещения в корпусе экрана острий-подложек катодов и расположенных против них анодов. . пропускания через зазор между электродами паров гексакарбонилов тугоплавких металлов и формирования на верщинах подложек многоострийных катодов в виде нитевидных кристаллов в униполярном разряде между анодом и катодом путем подачи на электроды постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью снижения времени изготовления катодов многоячеечных экранов и разброса характеристик катодов от ячейки к ячейке, формирование многоострийных катодов осуществляют одновременно в группе ячеек экрана, содержащей несколько подгрупп, при этом подачу напряжения на подложки катодов каждой подгруппы осуществляют через индивидуальный токоограничивающий резистор. Катоды , -

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU,:, 1150678

4(SD Н Oi .! 2904

ЗЕЕСИО314л

13,:, " "- ц

„1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3663867/24-21 (22) 11.11.83 (46) 15.04.85. Бюл. № 14 (72) Н. П. Овсянников и В. А. Степанов (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 621.385 (088.8) (56) 1. Патент США № 4075535, кл. Н 01 J 29/50, опублик. 1978.

2. Овсянников Н. П., и др. Радиотехника и электроника. 1983, т. 28, № 1, с. 197 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

МНОГООСТРИ ИНЫХ КАТОДОВ ДЛЯ

ВАКУУМНЫХ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ

ЭКРАНОВ, включающий операции размещения в корпусе экрана острий-подложек катодов и расположенных против них анодов, пропускания через зазор между электродами паров гексакарбонилов тугоплавких металлов и формирования на вершинах подложек многоострийных катодов в виде нитевидных кристаллов в униполярном разряде между анодом и катодом путем подачи на электроды постоянного напряжения, отличающийся тем, что, с целью снижения времени изготовления катодов многоячеечных экранов и разброса характеристик катодов от ячейки к ячейке, формирование многоострийных катодов осуществляют одновременно в группе ячеек экрана, содержащей несколько подгрупп, при этом подачу напряжения на подложки катодов каждой подгруппы осуществляют через индивидуальный токоограничивающий резистор.

11506?8

Изобретение относится к технологии изготовления устройств отображения информации, в частности вакуумных люминесцентных индикаторов и экранов для них, которые используются в различных областях техники для отображения информации.

Известен способ изготовления вакуумного телевизионного экрана, состоящего из двух обклгдочных пластин, на внутренней поверхности лицевой пластины которого расположен слой люминофора. В экране имеется матрица, состоящая из эмиттеров (автоэлектронных катодов острийного типа) с низким порогом эмиссии. Эмиттеры расположены рядами и ориентированы таким образом, что электронный поток с них направлен в сторону люминесцентного слоя.

Имеется вторая система анодных электродов, изолированная от первой и пересекаюiöàÿñÿ с ней. Наличие автоэлектронных (АЭ} катодов обеспечивает низкую потребляемую мощность, большую скорость развертки по элементам экрана, мгновенное время готовности (1).

Однако использование автоэлектронных катодов на основе одиночных острий приводит к наличию разброса эмиссионного тока, обусловленного неизбежной (при существующих методах изготовления катодов) неоднородностью геометрии отдельных ост4 Й

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления многоострийных катодов для вакуумных люминесцентных экранов, включающий операции размещения в корпусе экрана острий — подложек катодов и расположенных против них анодов, пропускания через зазор между электродами паров гексакарбонилов тугоплавких металлов и формирования на вершинах подложек многоострийных катодов в виде читевидных кристаллов в униполярном разряде между анодом и катодом путем подачи на электроды постоянного напряжения, при реализации которого раздельно оформляют каждый многоострийный катод (2) .

Этот способ также не обеспечивает малого разброса характеристик от катода к катоду. Кроме того, он не обеспечивает высокой производительности.

Цель изобретения — снижение времени изготовления катодов многоячеечных экранов и разброса характеристик катодов от ячейки к ячейке.

Цель достигается тем, что согласно спосоду изготовления многоострийных катодов для вакуумных люминесцентных экранов, включающему операции размещения в корпусе экрана острий-подложек катодов и расположенных против них анодов, пропускания через зазор между электродами паров гексакарбонилов тугоплавких металлов

40 и формирования на вершинах подложек многоострийных катодов в виде нитевидных кристаллов в униполярном разряде между анодом и катодом путем подачи на электроды постоянного напряжения, формирование многоострийных катодов осуществляют одновременно в группе ячеек экрана, содержащей неоколько подгрупп, при этом подачу напряжения на подложки катодов каждой подгруппы осуществляют через индивидуальный токоограничивающий резистор.

На фиг. 1 представлена схема электрического питания при формировании многоострийных катодов; на фиг. 2 — величина разрядного напряжения в отдельных ячейках в зависимости от времени формирования.

Способ изготовления экрана реализуется следующим образом.

Основа прибора -- система параллельно расположенных полосовых катодных электродов с остриями, служащими подложкой для формирования на них «кустов» дендритов— может быть изготовлена любыми доступными методами с использованием фотолитографии и электрохимического травления, напыления в вакууме, направленного выращивания кристаллов и т. д.

При изготовлении экспериментального образца прибора катодные пластины крепились к диэлектрической матрице. К ним в отверстиях диэлектрической матрицы приваривались отрезки вольфрамовой проволоки. Собранные катодные узлы погружались в раствор полистирола таким образом, что основания отрезков вольфрамовой проволоки до необходимой высоты защищались пленкой полистирола. Затем электрохимическим травлением получали острия на необходимой глубине в отверстиях матрицы. После удаления защитного слоя полистирола осуществлялась сборка экрана. Собранная система электродов с диэлектрическими матрицами помещалась между обкладочными пластинами и боковые зазоры между ними герметизировались. При этом через зазоры выводились концы анодных и катодных электродов и вывод от токопроводяшей пленки люминесцентного экрана.

В нижней обкладочной пластине предусмотрены два отверстия, расположенных в углах по диагонали, к которым приклеивались штенгели. Через один из штенгелей прибор напаивался на откачной пост, к другому подсоединялась система напуска гексакарбонила вольфрама. Такая система пропускания пара Ж(СО) по диагонали при формировании катода способствовола равномерному распределению его по ячейкам прибора. Откачка и обезгаживание прибора проводились по технологии, принятой в электровакуумной промышленности. При этом прогрев прибора для обезгаживания осуществлялся с учетом термостойкости состава, герметизирующего баллон.

1150678 формирование катодов производилось в собранном приборе на этапе его откачки.

Для этого в системе создавалось давление паров W(CO)z 10 торр при непрерывной прокачке прибора.

Непрерывная прокачка рабочего газа по диагонали прибора обеспечивает равномерное поступление его ко всем ячейкам прибора и удаление продуктов реакции из объема прибора. При формировании к электродам прибора подключался источник питания (фиг. 1) . Формирование катодов проводилось рядами в группе ячеек с подгруппами ячеек, составляющих ряд. Это существенно ускоряет время формирования катодов всего прибора по сравнению с известными способами формирования поэлементно. Для этого одновременно к каждой катодной шине (фиг. 1) через ограничительные сопротивления R О,р подключался минус источника питания, а к анодам прибора поочередно — плюс источника, Такая схема обеспечивает надежное зажигание разряда при формировании катодов в каждой ячейке ряда несмотря на возможный значительный разброс их по напряжению зажигания разряда, обусловленный технологической неоднородностью геометрии в ячейках. При условии выбора ограничительных сопротивлений на уровне 12 в 15 МОм достигается высокая однородность катодов по эмиссии.

Величина ограничительного сопротивления в разрядной цепи при формировании катодов определяет ток через разрядный промежуток и падение напряжения на нем, а следовательно, и скорость подвода «строительного» материала к растушему «кусту».

При этом, если скорость поступления атомов вольфрама к месту роста острия велика (в примере К „р<12 МОм), то формируется куст из нитевидных кристаллов (НК) большого диаметра, что приводит к повышению потенциала возбуждения АЭ эмиссии.

Поэтому для получения более низковольтных эмиттеров необходимо увеличивать Rarp> так, как при этом снижается напряжение горения разряда к концу формирования катода, а оно соответствует потенциалу возбуждения АЭ эмиссии. Это связано с тем, что ионизация пара W(C0)< производится автоэлектронами, и он подводится к местам эмиссии, приводит к росту НК на них и появлению новых центров эмиссии, поэтому падение напряжения на разрядном промежутке и есть порог АЭ эмиссии.

Снижение скорости поступления атомов к месту роста «куста» (Ко„р)15 МОм) приводит к росту очень тонких НК, увеличению их внутреннего сопротивления протекаюше му току и их взрыву, а следовательно, к нестабильности и неустойчивости тока АЭ эмиссии в процессе работы. Кроме того, изза малой скорости подвода материала к месту роста возрастает время формирования катода. Поэтому существует оптимальная величина ограничительных сопротивлений дли получения низковольтных эмиттеров со стабильным устойчивым уровнем эмиссии. Время формирования катода определяется моментом достижения падения напряжения до величины 250 — 300 В и составляет 8 — 10 мин. Кроме того, как видно из фиг. 2, при выборе Ко,.р —— 12 — 15 МОм разброс по напряжению снижается до

ЗО AU = 10 — 30 В. Это можно объяснить тем, что в нашем случае (R() p= 12 — 15 МОм) режим формирования позволяет автоматически замедлять рост при достижении «кустом» заданных геометрических параметров, определяющих ток эмиссии и напряжение возбуждения, независимые от исходного разброса параметров ячейки. Таким образом, в случае реализации изобретения достигается высокая однородность эмиссии и по всему индикаторному полю.

1150678

Up

1000

Еоо

2 Ф б 8 fa 1 мин

Фиг-2

Редактор Л. Алексеенко

Заказ 2153 40

Составитель В Ким

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4