Индикатор изображения

Использование: в индикаторах изображения для устройств обработки данных. Сущность изобретения: устройство с автоэлектронной эмиссией для индикатора изображения включает подложку и эмиссионный слой на одной наружной поверхности подложки, причем эмиссионный слой имеет множество эмиттеров и затворов, расположенных в виде матрицы эмиссионных пикселей, и проводящие соединения в эмиссионном слое к эмиттерам и затворам. При этом подложка имеет проводящие скозные переходы, проходящие через ее передний слой по меньшей мере к нескольким проводящим соединениям в эмиссионном слое, для электрического соединения с эмиттерами и затворами. Индикатор изображения включает устройство с автоэлектронной эмиссией, стеклянный экран, содержащий кристаллический люминофор, избирательно возбуждаемый пикселями эмиссионного устройства; и плавкий герметик, герметично прикрепляющий экран к эмиссионному прибору, с возможностью расположения экрана параллельно на некотором расстоянии от эмиссионного слоя устройства с автоэлектронной эмиссией, и создания вакуума в пространстве между ними. Кроме того, предложен способ изготовления устройства с автоэлектронной эмиссией. Техническим результатом изобретения является создание индикатора изображения и устройства с автоэлектронной эмиссией с улучшенными характеристиками. 3 н. и 59 з.п. ф-лы, 36 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к индикатору изображения, в частности (хотя и не только) для использования с устройством обработки данных.

Предшествующий уровень техники

Обычно для устройств обработки данных, таких как компьютеры, используются индикаторы изображения типа электронно-лучевой трубки. Их размер в глубину обычно имеет тот же порядок, что и габариты (по ширине и высоте), как правило, характеризуемые расстоянием между углами или размером по диагонали. Такая глубина может затруднить их практическое использование. В последнее время все шире используются дорожные компьютеры. Их составной частью является "плоский" экранный индикатор изображения, обычно жидкокристаллического типа.

Предложены индикаторы изображения, имеющие электронно-лучевые трубки с плоским экраном. Они известны под названием катоды Шпиндта (Spindt), по имени автора патента США №3755704. В данном описании они называются устройство с автоэлектронной эмиссией.

Задача изобретения

В основу настоящего изобретения положена задача создания улучшенного индикатора изображения (дисплея) с автоэлектронной эмиссией и плоским экраном и эмиссионного устройства для такого дисплея.

Данная заявка претендует на приоритет, начиная с нашей заявки Великобритании №9720723.7 от 1 октября 1997 и предварительной заявки США №60/067508 от 4 декабря 1997. В приоритетных заявках описаны наше изобретение устройства с автоэлектронной эмиссией и способ его герметизации (герметичного крепления) в дисплее, а также установка для его осуществления. В данном описании излагаются оба аспекта и испрашивается приоритет на изобретение устройства с автоэлектронной эмиссией. В одновременно рассматриваемой заявке, поданной в тот же день вместе с данной (WO 99/17329), описываются оба аспекта и испрашивается приоритет на изобретение способа герметизации.

Сущность изобретения

Согласно первому аспекту изобретения предлагается устройство с автоэлектронной эмиссией для индикатора изображения, включающее:

подложку и

эмиссионный слой на одной наружной поверхности подложки, причем эмиссионный слой имеет:

множество эмиттеров и затворов, расположенных в виде матрицы эмиссионных элементов и

проводящие соединения в эмиссионном слое к эмиттерам и затворам;

при этом подложка имеет:

проводящие сквозные переходы, проходящие через подложку или по меньшей мере ее передний слой по меньшей мере к нескольким проводящим соединениям в эмиссионном слое, для электрического соединения с эмиттерами и затворами.

Предусматривается, что все проводящие соединения в эмиссионном слое, как правило, имеют соответствующие сквозные переходы.

Создание проводящих сквозных переходов к проводящим соединениям в эмиссионном слое обеспечивает непосредственный контакт с соединениями и, следовательно, с эмиттерами и затворами. Это дает преимущества с точки зрения реакции эмиттеров и затворов на управляющие сигналы в реальном времени. Другими словами, это обеспечивает быстрое переключение эмиттеров и затворов и, следовательно, высокую крутизну характеристик видеосигналов.

Обычно проводящие соединения представляют собой эмиттерные и затворные шины, к которым непосредственно подсоединены упомянутые сквозные переходы.

В предпочтительных вариантах каждая из эмиттерных и затворных шин имеет множество подсоединенных к ней сквозных переходов.

Хотя предусмотрено, что некоторые сквозные переходы могут соединяться со своими шинами у их концов, предпочтительно, чтобы эти сквозные переходы были обеспечены в теле эмиттеров или затворов, то есть, чтобы эмиттеры или затворы располагались на шинах по обеим сторонам относительно положения сквозных переходов.

Согласно важному признаку изобретения на задней поверхности (поверхности, противоположной поверхности эмиттеров) подложки смонтированы возбудители. В сочетании со сквозными переходами, проходящими через подложку, это дополнительно улучшает эмиссионную характеристику.

Предусматривается, что подложка может иметь один слой с электрическими соединительными дорожками и предпочтительно контактными площадками возбудителей, предусмотренными на стороне, противоположной эмиссионному слою.

Обычно подложка в дополнение к переднему слою подложки имеет, по меньшей мере, еще один слой подложки, причем

этот один или каждый дополнительный слой подложки имеет проходящий через него проводящий сквозной переход,

на границе(ах) раздела между одной или каждой соседней парой слоев подложки (если их несколько) предусмотрены дорожки электрических межсоединений для обеспечения электрических межсоединений сквозных переходов пары (пар) соседних слоев и

на внешней поверхности заднего дополнительного слоя (заднего из дополнительных слоев), противоположного переднему слою подложки, предусмотрены электрические соединительные дорожки и предпочтительно контактные площадки возбудителей.

Такая компоновка обеспечивает то, что шаг между затворными и эмиттерными шинами может постепенно расходиться для соединения с возбудителями.

Кроме того, устройство с автоэлектронной эмиссией обычно включает по меньшей мере один промежуточный дополнительный слой подложки между передним и задним слоями подложки.

Дорожки электрических межсоединений, предусмотренные на границе(ах) раздела между парой или каждой соседней парой слоев подложки (если их несколько), могут быть обеспечены только на одном из соответствующих слоев подложки на границе(ах) раздела, причем контактом между слоями является контакт между сквозными переходами одного слоя и дорожками другого слоя. В альтернативном варианте дорожки электрических межсоединений могут быть обеспечены на обоих соответствующих слоях подложки на границе(ах) раздела, причем контактом между слоями является контакт между дорожками одного слоя и дорожками другого слоя.

Предпочтительно, чтобы ни один сквозной переход затворных шин и ни один сквозной переход эмиттерных шин, идущий от переднего слоя подложки к следующему, не совпадал ни с одним сквозным переходом в следующем слое подложки.

Предпочтительно, чтобы сквозные переходы затворных шин и эмиттерных шин располагались по меньшей мере в слое подложки, имеющем эмиссионный слой, в матрице выровненных рядов сквозных переходов в двух альтернативных направлениях, причем оба альтернативных направления были смещены относительно направлений эмиттерных и затворных шин в матрице, и при этом все ряды были параллельны одному или другому альтернативному направлению. Матрица выровненных рядов сквозных переходов может быть зигзагообразной матрицей с зазорами между элементами зигзагов. В одной конкретной компоновке одно из альтернативных направлений совпадает с направлением выровненных рядов. А альтернативные ряды сквозных переходов не только параллельны, но и сами выровнены.

Подложка предпочтительно выполняется из керамики, обычно из оксида алюминия, для обеспечения совместимости по тепловому расширению с другими компонентами индикатора изображения, в частности экраном. Сквозные переходы представляют собой отверстия в слоях подложки, заполненные спеченным металлическим материалом.

По меньшей мере некоторые электрические проводящие соединения, шины, соединительные дорожки и дорожки межсоединений локально углублены в материал слоя(ев) подложки. В частности, эмиттерные шины выполняются на эмиссионных сторонах предпочтительно заподлицо с эмиссионной стороной подложки, причем эмиссионные шины и затворные шины разделяет плоский диэлектрический слой. Обычно на стороне эмиттерных шин диэлектрического слоя предусматривают резистивный слой.

В одном варианте осуществления изобретения подложка включает дополнительные сквозные переходы и проводящие дорожки для обеспечения электрического соединения через подложку для люминофорных шин возбуждения.

Согласно дополнительному предпочтительному признаку задняя поверхность подложки имеет периферийную металлическую полоску для паяного соединения прибора с индикатором изображения.

Кроме того, на задней поверхности заднего слоя предпочтительно предусмотреть дорожки питания и сигналов для подачи на возбудители питания и управляющих сигналов.

Обычно затворы представляют собой круглые отверстия в полосках затворных шин, при этом эмиттеры представляют собой остроконечные топологические элементы, заходящие в затворные отверстия через пустоты в диэлектрическом слое.

Согласно второму аспекту изобретения предлагается индикатор изображения, включающий:

устройство с автоэлектронной эмиссией по первому аспекту;

стеклянный экран, включающий кристаллический люминофор, избирательно возбуждаемый пикселями эмиссионного устройства;

и плавкий герметик, герметично прикрепляющий экран к эмиссионному устройству по периферии, в результате чего экран располагается параллельно и на некотором расстоянии от эмиссионного слоя эмиссионного устройства, а в пространстве между ними создается вакуум.

Предполагается, что герметик помещается непосредственно между экраном и эмиссионным устройством. Однако предпочтительно, чтобы герметик был предусмотрен на стенке, расположенной между экраном и эмиссионным устройством.

В предпочтительных вариантах индикатор изображения включает держатель, прикрепленный к поверхности эмиссионного устройства, противоположной его эмиссионному слою.

Предпочтительной является компоновка, при которой плавкий герметик предусмотрен на периферийной стенке, которая герметично крепится к держателю и идет от него к экрану или которая образует одну ветвь держателя, имеющую L-образную форму в поперечном сечении, и идет к экрану, причем экран герметически прикреплен к стенке плавким герметиком, а эмиссионное устройство герметично прикреплено к держателю у поверхности эмиссионного устройства, противоположной его эмиссионному слою.

Хотя эмиссионное устройство может быть прикреплено к держателю с помощью клея, в предпочтительных вариантах устройство припаивается к держателю.

Предпочтительно, чтобы эмиссионное устройство и периферийная стенка держателя имели комплементарные (дополняющие друг друга) формы для точной установки эмиссионного устройства на держателе. В одном варианте периферийная стенка держателя ограничивает пространство, в которое устанавливают эмиссионное устройство с незначительным зазором между ним и стенкой. В другом варианте периферийная стенка держателя ограничивает пространство, большее, чем эмиссионное устройство, причем одна из стенок и эмиссионное устройство, предпочтительно последнее, имеют выступы для сцепления с другой частью (без выступов), для точной установки эмиссионного устройства, при этом между стенкой и эмиссионным устройством в области между выступами имеется зазор.

Коль скоро эмиссионное устройство имеет припаянные к нему электронные компоненты, пайку держателя предпочтительно выполнять, используя высокотемпературный припой. Для этого совмещающиеся части устройства и держателя снабжены дополнительными металлическими дорожками, на одну из которых предварительно наносится припой. Задний слой керамической подложки и держатель могут иметь металлические дорожки, также подсоединяемые с помощью высокотемпературного припоя, для подведения к устройству электрического питания и сигналов возбуждения. В альтернативном варианте разъемы могут быть прикреплены непосредственно к керамической подложке, как это описано ниже применительно к возбудителям.

Держатель выполняется предпочтительно из того же материала, что и керамическая подложка, в частности, для обеспечения аналогичного коэффициента температурного расширения. Кроме того, предпочтительно, чтобы держатель имел слоистую структуру. В альтернативном варианте держатель может быть выполнен из высокотемпературного пластика.

Средство герметизации предпочтительно включает плавкую стеклообразную фритту, располагаемую между экраном и держателем. Фритта может иметь скошенные боковые стороны. Это удобно сделать, придав поперечному сечению фритты трапециидальную форму. Преимущество такой формы состоит в том, что это позволяет перекрыть зазор у фритты.

Чтобы препятствовать прижатию экрана к эмиссионному устройству, между экраном и эмиссионным слоем предусмотрена решетка из распорок. Эти распорки удобно прикрепить к экрану. Они могут быть выполнены из стекла, керамики или высокотемпературного пластика. Распорки могут быть обеспечены по периферии кристаллического люминофора на экране и эмиссионной матрице на подложке или в области кристаллического люминофора и эмиссионной матрицы, являющейся активной зоной индикатора изображения. Такие распорки называются соответственно "внешними распорками" и "внутренними распорками". Предпочтительно, чтобы по меньшей мере несколько внешних распорок могли нести на себе контактные дорожки для люминофорных шин возбуждения, в результате чего возбудители смогут возбуждать пиксели люминофора, расположенные на эмиссионном устройстве. Там, где расположение внутренних распорок вызывает притяжение к ним потока электронов от эмиттеров, распорки могут иметь на себе электрическую дорожку, на которую при эксплуатации устройства подается напряжение, что заставляет электроны отталкиваться в сторону кристаллического люминофора. Предпочтительно, чтобы внутренние распорки были установлены в канавках в эмиссионном слое и в слое на экране, включая слой кристаллического люминофора.

Внутренние распорки могут проходить по всей ширине активной зоны. Как вариант, они могут быть выполнены в виде коротких отрезков и/или крестов. Хотя допустимо, чтобы внутренние распорки имели ширину, перекрывающую одну или несколько шин эмиссионных пикселей, предпочтительно, чтобы внутренние распорки были тонкими по сравнению с интервалами между пиксельными шинами, и тогда они не будут создавать никаких помех для пикселей. С этой целью можно также выполнить распорки с поперечным сечением на конус, с меньшей толщиной у края экрана. Внешние распорки могут быть толще, в частности, там, где они обеспечивают соединение с шинами возбуждения люминофора.

Для небольшого дисплея можно предусмотреть лишь одно эмиссионное устройство. Для дисплеев больших размеров можно предусмотреть множество эмиссионных устройств, примыкающих друг к другу боковыми сторонами и монтирующихся на общем держателе. Предпочтительно, чтобы размеры эмиссионных устройств на примыкающих краях обеспечивали выравнивание пикселей, а на периферийных краях - примыкание к периферийной стенке держателя. Держатель имеет дополнительные элементы, перекрывающие боковые элементы держателя. Эмиссионные устройства поддерживаются и герметизируются у примыкающих краев этими перекрывающими элементами. На перекрывающих элементах и эмиссионных устройствах предусмотрены дополнительные контакты под пайку для обеспечения электрического контакта между цепями соседних эмиссионных устройств. Это удобно обеспечить у локальных расширений перекрывающих элементов, причем между паяными дорожками предусмотрены герметизирующие паяные дорожки, следующие по краям перекрывающих элементов, и контакты под пайку.

Предпочтительно, чтобы индикатор изображения включал активизируемый газопоглотитель для окончательного вакуумирования дисплея. Удобно, чтобы он располагался в зазоре между эмиссионным устройством и периферийной стенкой держателя.

Согласно третьему аспекту изобретения предлагается способ изготовления устройства с автоэлектронной эмиссией по первому аспекту изобретения, причем способ включает:

формирование матрицы отверстий для сквозных переходов в подложке;

заполнение отверстий для сквозных переходов проводящим материалом для формирования сквозных переходов; и

формирование на одной поверхности подложки ряда проводящих соединительных шин для эмиттеров эмиссионного слоя, создаваемого на поверхности подложки, причем эмиссионный слой должен иметь:

множество эмиттеров и затворов, расположенных в виде матрицы эмиссионных пикселей;

при этом сквозные переходы и по меньшей мере некоторые из проводящих соединений располагаются так, чтобы обеспечить межсоединения.

В одном альтернативном варианте при формировании эмиттерных шин и затворных шин соответствующие отверстия для сквозных переходов на подложке заполняются проводящим материалом этих шин. Затем на поверхности подложки, противоположной эмиссионному слою, предпочтительно формируются электрические соединительные дорожки, причем дорожки располагаются так, чтобы обеспечить межсоединения с соответствующими сквозными переходами, при этом при формировании дорожек образуется их соединение со сквозными переходами и соответствующими эмиттерными и затворными шинами.

Как вариант, электрические соединительные дорожки могут быть сформированы сначала на поверхности подложки, противоположной эмиссионному слою, причем дорожки располагаются так, чтобы обеспечить межсоединения с соответствующими сквозными переходами, при этом при формировании дорожек заполняются отверстия для сквозных переходов. Затем последовательно формируются эмиттерные и затворные шины, которые соединяются сквозными переходами, сформированными к соответствующим электрическим соединительным дорожкам.

Хотя предусматривается, что решетка проводящих эмиттерных и затворных шин может быть размещена на керамической подложке посредством напыления, либо подобного способа, предпочтительно формировать электрические соединительные дорожки и/или эмиттерные и затворные шины посредством трафаретной печати; подложка формируется посредством пленочного литья керамического материала; а отверстия для сквозных переходов формируются путем их штамповки в керамическом материале, полученном посредством пленочного литья, когда этот материал находится в сыром состоянии. Как альтернатива штамповке, отверстия в подложке могут быть проделаны путем травления.

В одном конкретном варианте осуществления изобретения эмиттерные шины, в случае переднего слоя подложки, или электрические соединительные дорожки, в случае других слоев подложки, формируются путем трафаретной печати на гладком снимаемом слое, подложка формируется посредством пленочного литья керамического материала поверх эмиттерных шин, отверстия для сквозных переходов формируются путем штамповки и заполняются путем трафаретной печати. Последняя операция обычно включает печать электрических соединительных дорожек для другой стороны слоя подложки, но может включать трафаретную печать только для заполнения отверстий для сквозных переходов.

Предпочтительно сжать подложку между плитами, чтобы электрические соединительные дорожки оказались заподлицо с поверхностью керамической подложки.

В случае, когда подложка имеет один или несколько дополнительных слоев со сквозными переходами и электрическими соединительными дорожками, сформированными подобным образом, эти слои предпочтительно сжать вместе для формирования электрических контактов на границах переходов между слоями перед обжигом, предпочтительно с предварительным разглаживанием отдельных слоев путем сжатия.

При подготовке к операции осаждения эмиттеров на поверхность подложки верхнюю поверхность подложки предпочтительно отполировать.

В одном варианте осуществления изобретения после трафаретной печати эмиттерных шин с эмиссионным слоем в "сыром состоянии", он сжимается между плитами для вдавливания полосок эмиттерных шин в подложку. Затем добавляется диэлектрический слой и резистивный слой, когда они подготовлены. Предпочтительно наносить их методом центрифугирования. Затем выполняется трафаретная печать затворных шин. Подложка имеет не один слой, и слои сжимаются вместе для формирования электрических контактов на границах разделов между слоями перед обжигом, причем предпочтительно их сначала по отдельности разгладить путем сжатия. Сжатие обеспечивает электрический контакт у сквозных переходов. Затем сборка обжигается при повышенной температуре для спекания материалов подложки и электрических компонентов. После обжига выполняются окна для затворов и диэлектрического слоя путем микромеханической обработки. Затем формируются эмиттеры путем электролитического осаждения и микромеханической обработки.

Согласно четвертому аспекту изобретения предлагается подложка для устройства с автоэлектронной эмиссией, создаваемая посредством способа по третьему аспекту изобретения.

Краткое описание чертежей для предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Теперь для облегчения понимания изобретения в качестве примера будут описаны его конкретные варианты со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 - вид в перспективе части эмиссионного устройства согласно изобретению;

Фиг.2 - часть поперечного сечения устройства по фиг.1 в более крупном масштабе с дополнительно увеличенным фрагментом;

Фиг.3 - вид в перспективе штампованной подложки с отверстиями, подготовленной для трафаретной печати эмиттерных полосок;

Фиг.4 - вид в укрупненном масштабе части фиг.3 после трафаретной печати эмиттерных полосок;

Фиг.5 - тот же вид этой части после трафаретной печати затворных шин;

Фиг.6 - вид сбоку на множество частей подложки, собранных вместе для обжига;

Фиг.7 - вид сбоку на часть другой подложки и способ расположения электрических соединительных дорожек;

Фиг.8 - вид, подобный фиг.5, где показан фоторезистивный слой для управления травлением затворов;

Фиг.9 - вид в перспективе второго эмиссионного устройства согласно изобретению;

Фиг.10 - вид в плане части задней поверхности второго эмиссионного устройства;

Фиг.11 - вид, подобный фиг.9, третьего эмиссионного устройства согласно изобретению;

Фиг.12 - частичное изображение, подобное фиг.9, со стороны задней части третьего эмиссионного устройства согласно изобретению, где, в частности, показаны сквозные переходы и проводящие дорожки, причем слои подложки как таковые не показаны;

Фиг.13 - схематический вид сверху на расположение сквозных переходов на переднем слое подложки и соответствующих микросхем возбудителей на задней поверхности для эмиссионного устройства по фиг.11;

Фиг.14 - вид в перспективе блока индикатора изображения согласно изобретению перед установкой на него экрана;

Фиг.15 - поперечное сечение в увеличенном масштабе части устройства по фиг.9 с установленным экраном, с дополнительно увеличенным фрагментом, на котором показана внутренняя распорка;

Фиг.16 - вид в перспективе с разрывом части внешней распорки на экране блока индикатора изображения по фиг.14;

Фиг.17 - вид, подобный фиг.14, более крупного блока индикатора изображения согласно изобретению при отсутствии экрана;

Фиг.18 - вид снизу на блок индикатора изображения по фиг.17;

Фиг.19 - вид, подобный фиг.15, показывающий компоновку для позиционирования эмиссионных устройств на держателе;

Фиг.20 - вид сверху на угол другого индикатора изображения согласно изобретению, где показана альтернативная компоновка для позиционирования эмиссионных устройств на держателе;

Фиг.21 - вид, подобный фиг.19, показывающий альтернативную (по отношению к фиг.20) компоновку;

Фиг.22 - часть бокового поперечного сечения индикатора изображения с одним слоем подложки согласно изобретению;

Фиг.23 - аналогичный вид индикатора изображения с двумя слоями подложки согласно изобретению;

Фиг.24 - блок-схема устройства сборки согласно изобретению;

Фиг.25 - боковое поперечное сечение станции сборки с экраном, показанным пунктирно;

Фиг.26 - частичный вид сверху на станцию сборки при отсутствии экрана;

Фиг.27 - боковое поперечное сечение камеры для герметизации;

Фиг.28 - вид, подобный фиг.15, показывающий испаряемый газопоглотитель согласно изобретению;

Фиг.29 - часть вида сверху на угол блока индикатора изображения, показывающая другой, деформируемый газопоглотитель согласно изобретению;

Фиг.30 - боковое поперечное сечение блока индикатора изображения согласно изобретению, укомплектованного микросхемами возбудителей;

Фиг.31 - вид в перспективе эмиссионного устройства, установленного для очистки с использованием аналогичного устройства;

Фиг.32 - вид в перспективе второго варианта установки для герметизации согласно изобретению;

Фиг.33 - вид сверху на установку по фиг.32;

Фиг.34 - вид спереди на установку по фиг.32;

Фиг.35 - вид, подобный фиг.32, установки с другой конфигурацией;

Фиг.36 - аналогичный вид третьей установки для герметизации согласно изобретению.

Описание первого варианта эмиссионного устройства

Обратимся к фигурам 1 и 2, где показана часть, дающая представление об устройстве 100 с автоэлектронной эмиссией для индикатора изображения, имеющем керамическую подложку 1. Для совместимости с другими компонентами индикатора изображения, в частности со стеклянным экраном (смотри ниже), для подложки используется керамика, представляющая собой оксид алюминия. На эмиссионной стороне 2 подложки имеется эмиссионный слой 3, включающий решетку, состоящую из проводящих полосок эмиттерных шин 4 и затворных шин 5. При практическом использовании, на стороне 6 возбудителей подложки имеются возбудители 1, смонтированные и подсоединенные так, как подробно описано ниже (смотри фиг.30). Такое близкое расположение возбудителей по отношению к эмиссионному слою, который они возбуждают, минимизирует емкостные и другие электрические потери.

Эмиттерные полоски выполнены из никеля, а затворные полоски из хрома. Соответствующие однотипные полоски размещены по подложке с промежутками от края до края. Они разделены на пересечениях диэлектрическим слоем 8 и более тонким резистивным слоем 9 со стороны диэлектрического слоя подложки. Диэлектрический слой выполнен из диоксида кремния. Резистивный слой может быть выполнен из поликристаллического кремния или оксида металла. Эмиттерные полоски углублены в поверхность эмиссионной стороны подложки, в результате чего диэлектрический и резистивный слои лежат в одной плоскости. Обычно полоски расположены с шагом, обеспечивающим примерно 3,15 полосок на мм (80 полосок на дюйм), то есть с расстоянием между центрами полосок 0,3175 мм (0,0125 дюйма). Каждая полоска имеет ширину 0,1016 мм (0,004 дюйма) и толщину 0,01016 мм (0,0004 дюйма).

На каждом пересечении предусмотрен эмиссионный пиксель 10. Каждый эмиссионный пиксель имеет матрицу эмиттеров 11 и затворов 12. Затворы представляют собой окна 13 в затворной полоске 5 на пересечении с совмещенными окнами 14 в диэлектрическом слое 8. Эмиттеры представляют собой элементы 15, выполненные путем осаждения на резистивном слое 9 поверх эмиттерной полоски 4 у упомянутого пересечения в окнах 13, 14 в затворной полоске и диэлектрическом слое. Обычно на один пиксель предусматривается 300 эмиттеров.

Для электрического соединения с эмиттерными и затворными полосками на подложке имеются отверстия 16, которые заполняются материалом полоски (либо другим проводящим материалом, смотри ниже), образуя сквозные переходы 17. Затворные сквозные переходы проходят сквозь диэлектрические и резистивные слои, а также подложку.

Для облегчения выполнения паяного электрического соединения с микросхемами 7 возбудителей (смотри ниже), подсоединяемыми к задней поверхности устройства у контактных площадок 18, подложка устройства выполнена из нескольких соединенных вместе слоев подложки 1₁, 1₂, 1₃, 1₄. Каждый слой имеет соединительные печатные проводники 19, установленные на его противоположных поверхностях, и сквозные переходы 20 межсоединений из того же материала, что и проводники. Соединительные печатные проводники соседних слоев или, по меньшей мере, сквозные переходы одного слоя примыкают к соединительным печатным проводникам следующего слоя, обеспечивая электрический контакт. Расположение соединительных печатных проводников и сквозных переходов предусматривает расширение, или расхождение соединений в стороны - с шага между полосками, обычно составляющего 0,3175 мм (0,0125 дюйма), до шага между контактами микросхем возбудителей, обычно составляющего 1,27 мм (0,050 дюйма), что обеспечивает возможность подсоединения к контактным площадкам 18. При использовании большего количества шин на мм (дюйм) шаг между полосками уменьшается, что потребует еще большего расхождения соединений веером, чем указано выше.

На периферии на задней поверхности/поверхности возбудителей внешнего слоя подложки 14 имеется электрически изолированная непрерывная металлическая полоса 21, выполненная методом трафаретной печати (подобная площадкам 18), для герметичного крепления устройства к держателю, как более подробно описано ниже. На задней поверхности также предусмотрены дорожки питания и сигналов для подачи на возбудители питания и управляющих сигналов.

Эмиссионное устройство имеет краевые зоны 23 вдоль четырех краев керамической подложки, в которые не заходят эмиттерные и затворные шины. На эмиссионном устройстве вдоль двух противоположных краевых зон с эмиссионной стороны с некоторым интервалом расположены контакты возбудителей 64_R, 64_B, 64_G, представляющие собой контакты возбуждения шин для красного, синего и зеленого цвета. Эти контакты выполнены посредством трафаретной печати на верхней части диэлектрического слоя и соединены сквозными переходами и соединительными печатными проводниками с контактными площадками возбудителей на обратной стороне подложки.

Каждый слой имеет толщину порядка 0,254-0,508 мм (0,010-0,020 дюйма).

Теперь будет описан процесс изготовления вышеуказанного эмиссионного устройства. Другие варианты эмиссионного устройства описываются ниже.

Описание предпочтительного способа изготовления эмиссионного устройства

Эмиссионное устройство по фиг.1 изготавливается следующим образом.

Отдельные экземпляры слоев 1₁, 1₂, 1₃, 1₄ подложки 1 из оксида алюминия формируются посредством пленочного литья. Эти отдельные экземпляры слоев штампуются из материала, полученного путем пленочного литья, и имеют отверстия 16 для сквозных переходов 17, вырезаемых путем фоторезистивного травления обожженной керамики или перфорирования материала в сыром состоянии. Матрица отверстий для сквозных переходов, показанная на фиг.3, является лишь примером. Каждая эмиттерная шина и каждая затворная шина должна иметь, по меньшей мере, один сквозной переход, а предпочтительно два. В компоновке, показанной на фиг.3, все сквозные переходы затворов выровнены, также выровнены и все сквозные переходы эмиттеров. Хотя это и удобно с точки зрения получения подходящей компоновки, такое исполнение вызывает ослабление прочности шин. Улучшенная компоновка обсуждается ниже. Кроме того, удобно сначала сформировать отверстия для эмиттерных сквозных переходов.

Пока отдельные экземпляры слоев еще сырые, на верхний слой 1₁ методом трафаретной печати наносятся полоски эмиттеров в виде порошкообразной металлической взвеси. Подобным же образом на других слоях 1₂, 1₃, 1₄ методом трафаретной печати создаются соединительные печатные проводники 19. Материал, образованный в результате трафаретной печати, проходит в отверстия, образуя сквозные переходы 20, причем материал эмиттерных полосок заполняет отверстия эмиттерных сквозных переходов, а материал соединительного печатного проводника, который обычно имеет в своей основе серебро, заполняет отверстия сквозных переходов для межсоединений. Затем слои по отдельности сжимаются между плитами для запрессовывания эмиттерных полосок 4 и соединительных печатных проводников 19 в поверхности соответствующих слоев подложки (смотри фиг.4).

Далее к верхнему слою 1_i добавляются диэлектрический и резистивный слои 8, 9. Резистивный слой требуется только на пересечениях эмиттерных и затворных полосок и может быть в других местах вытравлен перед добавлением диэлектрического слоя. Далее формируются отверстия для сквозных переходов (не показаны) для затворных полосок 5, и способом трафаретной печати создаются полоски, материал которых проходит через эти отверстия (смотри фиг.5). Затем все слои, образующие подложку, собираются и прессуются вместе для обеспечения контакта между соответствующими соединительными печатными проводниками и сквозными переходами в соседних слоях. Получившаяся сборка подвергается обжигу (смотри фиг.6).

Как альтернатива трафаретной печати проводящих слоев на сырую подложку, проводящие дорожки 35 для одной стороны слоя подложки 36 могут быть выполнены путем трафаретной печати на снимаемую пленку 37, которую размещают на плоской поверхности 38, как показано на фиг.7. Затем материал подложки разливается (методом пленочного литья) поверх проводящих дорожек, в результате чего получается гладкая поверхность слоя от края до края границ материалов. Когда выполнено пленочное литье, снимаемый материал, показанный на фиг.7 с увеличенной толщиной, удаляется для выполнения последующих операций, включая формирование сквозных переходов и наращивание подложки. При этом способе требуется заполнение сквозных переходов в виде самостоятельной операции, выполняемой отдельно от нанесения проводящих дорожек на сырую подложку. Этот альтернативный способ применим также к эмиттерным шинам, которые наносятся на снимаемую пленку и покрываются керамикой методом пленочного литья. Резистивный слой также может быть нанесен с помощью трафаретной печати, сначала предпочтительно по вышеописанному образцу, то есть только у пересечений полосок эмиттерных и затворных шин. После наращивания подложки и ее обжига верхний слой предпочтительно отполировать, чтобы создать ровную поверхность, на которую осаждаются эмиттеры, так, чтобы они оказались на одном уровне и плотно друг по отношению к другу.

После обжига с помощью микромеханической обработки создаются затворы и пустоты. Затем выполняются эмиттеры методом электролитического осаждения и микромеханической обработки. Это достигается путем осаждения фоторезистивного слоя 31 (смотри фиг.8) на эмиссионной стороне подложки, его выборочного экспонирования и проявления, и травления в нем окон 32, где должны быть сформированы окна для затворов. Окна для затворов 13 образуются в процессе отдельного травления. В процессе дополнительного травления в слое диэлектрика формируются окна 14 вниз к резистивному слою 9. Этот слой имеет не только электрическое сопротивление, но также стоек к дополнительному травлению.

После завершения травления создаются эмиттеры 11 путем наращивания никеля на резистивный слой, где он экспонируется на дне окон 14 в диэлектрике. Это может быть выполнено либо посредством вакуумного осаждения, либо электроосаждения. Специалисты в данной области техники смогут реализовать этот процесс без дополнительного описания.

Описание дополнительных вариантов эмиссионного устройства

Обратимся теперь к фигурам 9 и 10, где показан простейший вариант эмиссионного устройства согласно изобретению. Он имеет один керамический слой. На эмиссионной стороне предусмотрен эмиссионный слой 503, аналогичный эмиссионному слою 3. В этой связи его дополнительное описание не требуется. Этому устройству присущ недостаток, заключающийся в том, что для проводящих дорожек 519 на обратной стороне слоя подложки 501₁, расходящихся от сквозных переходов 516 к контактным площадкам 518, требуется извилистое расположение дорожек, принимая во внимание, что, кроме того, должны быть обеспечены дорожки 530 для подачи питания и сигналов к микросхемам возбудителей 507 и что, как показано на фиг.10, шаг между сквозными переходами составляет половину шага между выводами микросхемы возбудителя, тогда как на практике шаг между сквозными переходами скорее всего еще меньше. Следует отметить также, что, хотя на фиг.10 показано идеальное расхождение веером линии 1 к выводу 1... линии n к выводу n, в действительности порядок расположения выводов скорее всего потребует более сложной разводки соединений. Кроме того, принимая во внимание, что устройство должно быть герметичным, чтобы внутри него поддерживался вакуум, такое устройство имеет недостаток, связанный с необходимостью иметь полное заполнение отверстий для обеспечения целостности с точки зрения поддержания вакуума. Тем не менее, здесь полагается, что этот простейший вариант эмиссионного устройства согласно изобретению может найти свое применение.

Обратимся теперь к фигурам 11, 12 и 13, где показано эмиссионное устройство с двумя керамическими слоями 6011, 6012. Задняя поверхность 606 первого слоя имеет дорожки 6191 межсоединений, отходящие от сквозных переходов 616 (например) эмиттерных шин в переднем слое подложки 6011 (смотри фиг.12). Следует отметить, что на фиг.12 отдельные слои как таковые не показаны, а показано лишь расположение на них дорожек. На передней поверхности 6022 второго слоя 6012 имеются также дорожки 6192 межсоединений, дорожки двух наборов 6191, 6192 образуют электрические межсоединения там, где они примыкают друг к другу. Дорожки 6191 начинают расходиться, имея шаг между сквозными переходами 616, и расходятся до удвоенного шага между точками межсоединений 6030. Дорожки 6192 также расходятся, последовательно удлиняясь, так что их концы в результате также располагаются с удвоенным шагом. Чередующиеся дорожки этих концов имеют сквозной переход 6020 к дорожкам 6194, направленный к контактным площадкам микросхемы 6181. Поскольку это чередующиеся дорожки, имеющие на своих концах сквозные переходы, шаг между сквозными переходами снова удваивается, то есть получается расхождение в стороны с коэффициентом восемь по сравнению с шагом между сквозными переходами 616 в переднем слое. Чередующиеся дорожки 6192, не имеющие сквозных переходов 6020, проходят к дополнительным сквозным переходам 60201 на другой стороне микросхемы 607, причем дорожки задней поверхности проходят к контактным площадкам 6182 по другой стороне микросхемы. К микросхеме также подведены шины 630 для подачи питания и сигналов. Очевидно, что два слоя подложки предоставляют гораздо большую гибкость при разводке соединений, чем в случае с одним слоем, причем эта гибкость проявляется в том, что дорожки 6191, 6192, 6193 могут, если это необходимо, пересекать дорожки 630 для питания и сигналов, идущие к микросхеме возбудителя 607. Как вариант, может быть обеспечена большая гибкость при разводке дорожек питания и сигнальных дорожек в том смысле, что они могут проходить через сквозные переходы к границе раздела слоев, с тем, чтобы, например, иметь возможность изменять их относительный порядок расположения. Кроме того, сквозные переходы 616, 6020 в обоих керамических слоях закрываются частью керамической подложки другого слоя, причем эти сквозные переходы не являются коаксиальными. Это обеспечивает большую гарантию герметичности.

В этом варианте, схематически представленном на фиг.13, сквозные переходы, по меньшей мере, к эмиттерным и затворным полоскам расположены с промежутками в виде матрицы выровненных рядов сквозных переходов в двух чередующихся (практически одинаковых и противоположных) направлениях α, β, например, относительно направления эмиттерной шины А. В этой матрице все ряды параллельны одному либо другому направлению α, β. В одной полосе через подложку в направлении А имеется четыре выровненных ряда сквозных переходов 616₁, 616₂, 616₃, 616₄. Они представляют два ряда 616₁, 616₂ эмиттерных сквозных переходов и два ряда 616₃, 616₄ затворных сквозных переходов. В каждом ряду последующие сквозные переходы относятся к последующим эмиттерным или затворным шинам, при этом в каждом ряду расположено относительно небольшое количество сквозных переходов, например 25, что составляет 6,35 мм (1/4 дюйма) (поперек относительно направления А, действительная длина находится в тригонометрической зависимости от направления α по отношению к направлению А) в дисплее со 100 строками на 25,4 мм (на дюйм). Такой короткий ряд локализует ослабление слоя подложки, вызываемое сквозными переходами. От одного из рядов 616₁ с интервалом 6166 от предыдущего располагается следующий из рядов 616₂, то есть, сквозные переходы для следующих 25 шин, которые ориентируются по другому направлению Р. Это вызывает ослабление в поперечном направлении. Обеспечение упомянутых интервалов минимизирует общее ослабление. В действительности, матрица представляет собой зигзагообразную матрицу с интервалами 6166 между элементами, образующими зигзаги, и направлением γ выровненных рядов. Следует отметить, что при компоновке, показанной на фиг.13, ряды сквозных переходов расширяются в горизонтальном направлении фиг.13 с удвоением шага по вертикали. Таким образом ряды 616₁, 616₂ будут пересекать эмиссионное устройство по горизонтали, достигая при этом только половины его высоты. Следовательно, для обеспечения контакта со всеми эмиттерными шинами, необходимо повторить ряды снова с половины высоты прибора вниз. Если матрица рядов закрыта по горизонтали, то этого повторения можно избежать. Можно использовать конкретную конфигурацию матрицы, в которой оба направления β и γ составляют 45°. В этом случае ряды 616₂ не только параллельны, но и сами выровнены. Однако при этом благодаря упомянутым интервалам удается избежать ослабления. Кроме того, для обеспечения двух сквозных переходов на шину матрица рядов может быть возобновлена снова с начальной точки, расположенной горизонтально, в отличие от вертикальной начальной точки, обсужденной выше.

Ряды 616₃, 616₄ предусмотрены для затворных шин. Хотя эти шины идут перпендикулярно эмиттерным шинам, их количество то же самое, и они находятся в тех же местах по всему эмиссионному слою. Следовательно, их сквозные переходы устанавливают точно таким же путем.

С каждым рядом сквозных переходов на передней поверхности связана микросхема 607 на задней поверхности, что удобно при наличии между ними взаимно однозначного соответствия. Однако одна микросхема может обслуживать два ряда сквозных переходов, либо наоборот. Как показано на фиг.13, все микросхемы установлены с одной и той же стороны сквозных переходов. Однако очевидно, что там, где сквозные переходы находятся вблизи края эмиссионного устройства, микросхемы удобно разместить на границе сквозного перехода. Кроме того, если микросхемы возбудителей, имеющие сотни выходных соединений, расположены в виде прямоугольной матрицы, связь между микросхемой и рядами сквозных переходов не будет взаимно однозначной, и разводка соединений будет значительно более сложной, чем та, что показана на фиг.12; однако это находится в пределах возможностей специалистов в данной области техники.

Описание предпочтительного варианта индикатора изображения

Индикатор изображения, показанный на фигурах 14 и 15, включает эмиссионное устройство 100 по фигурам 1-6 и держатель 40. Он изготовляется методом пленочного литья из оксида алюминия. Держатель имеет L-образное поперечное сечение, содержащее опорный фланец 41 и прямую стенку или перегородку 42. Они выполняются отдельно посредством пленочного литья и собираются вместе перед обжигом. По углам расположены соединенные встык четыре отрезка 43, 44, 45, 46, соответствующие четырем сторонам держателя у четырех сторон эмиссионного устройства 100. На фланцах 41 имеется непрерывная металлическая дорожка 47, комплементарная к непрерывной металлической полосе 21, выполненная посредством трафаретной печати и запрессованная в поверхность керамики до обжига. Подобным же образом на фланце предусмотрены контакты 48, комплементарные к дорожкам питания 22. Материал контактов продолжается до внутренних поверхностей 49 держателя для обеспечения электрических контактов, подробно описываемых ниже.

Как описано ниже, эмиссионное устройство 100 впаивается в держатель 40. В верхней части стенки 42 предусмотрена уплотнительная перегородка 50 из стеклообразной фритты. На уплотнительной перегородке на заранее определенном расстоянии от эмиссионного слоя эмиссионного устройства смонтирован стеклянный экран 51. На внутренней поверхности экрана имеется кристаллический люминофор 52, нанесенный на него посредством трафаретной печати для избирательного возбуждения пикселями эмиссионного устройства.

Последними компонентами, которые добавляются к индикатору изображения после герметизации передней пластинки, являются возбудители 7 (смотри фиг.30). Они припаиваются к контактным площадкам 18. Одновременно к контактам 48 припаивается разъем (не показан).

Вернемся теперь к фиг.16, где показана часть индикатора изображения, являющегося цветным дисплеем. Кристаллический люминофор выполнен в виде красных, синих и зеленых пятен 52_R, 52_B, 52_G. Напротив каждого эмиссионного пикселя размещено по одному из пятен, в результате чего пиксель может отображать выбранный цвет. Пятна расположены в однородной матрице от края до края экрана, причем шины напряжения для красного, синего и зеленого цвета 53_R, 53_B, 53_G соединяют между собой соответствующие цветные пятна по всему экрану. Шины заканчиваются у внешних распорок 54, расположенных на противоположных сторонах дисплея. Внешние распорки выполнены из керамики на основе оксида алюминия в виде двух слоев 55, 56, причем расположение сквозных переходов и соединительных дорожек дает возможность совместного подсоединения концов контактов 57_R, 57_B, 57_G всех шин соответствующих цветов к соответствующему общему контакту из трех контактов 58_R, 58_B, 58_G. Верхний слой 55, который у его концов прихватывается к экрану 51 с помощью лазера, имеет красные, синие и зеленые сквозные переходы 59_R, 59_B, 59_G, ведущие к красным, синим и зеленым контактам 60_R, 60_B, 60_G на стороне, контактирующей со стеклом. Контакты 60 примыкают к соответствующим концам контактов 57. Сквозные переходы соответствующих цветов располагаются в шахматном порядке поперек ширины слоя распорки 55 и идут через красные, синие и зеленые контактные полосы 61_R, 61_B, 61_G. Подобным же образом нижний слой распорки 56 имеет красные, синие и зеленые контактные полосы 62_R, 62_B, 62_G, идущие вдоль его стороны, примыкающей к верхнему слою распорки, в результате чего каждая красная, синяя и зеленая линии напряжения 53_R, 53_B, 53_G подсоединяется к соответствующей красной, синей и зеленой контактным полосам 61_R, 62_B, 62_G. Нижний слой распорки 56 также имеет красные, синие и зеленые контактные сквозные переходы 63_R, 63_B, 63_G, соединяющие полосы 62 с красными, синими и зелеными контактами 58_R, 58_B, 58_G на стороне наружной распорки 54, противоположной экрану. Контакты 58 имеют большой размер и размещены далеко друг от друга по сравнению с интервалом между люминофорными шинами, что дает возможность располагать экран по отношению к эмиссионному устройству с допуском, большим, чем указанный интервал между шинами. Эмиссионное устройство имеет в своем эмиссионном слое дополнительные контакты 64_R, 64_B, 64_G, как описано выше.

Вернемся к фиг.15, где индикатор изображения имеет несколько внутренних распорок 81, проходящих поперек его ширины, при этом на фигуре показана только одна из них. Эта распорка служит опорой экрана 51 и керамической подложки 1, обеспечивая защиту от атмосферного давления, стремящегося их сблизить. Распорка выполняется из керамики посредством пленочного литья, но может быть выполнена и из экструдированного стекла. Обычно она имеет толщину 0,0508 мм (0,002 дюйма), а высоту 1,27 мм (0,050 дюйма). Она устанавливается в канавке 82 в полиимидном материале в слое 83 люминофора. В полиимиде делаются отверстия, чтобы обеспечить доступ эмиттируемых электронов к пятнам 52 люминофора, а полиимид покрыт отражающим хромированным слоем способом, который обычно используется в электронно-лучевых трубках. Внутренние распорки приклеиваются к экрану 51 перед его сборкой с эмиссионным устройством, как описано ниже. На эмиссионном слое 3, в частности, материале затворной полоски 5, также предусмотрена канавка 84 для противоположного края внутренней распорки, причем при сборке распорка 81 точно совпадает с канавкой 84. Канавки формируются у масок (не показаны) при наращивании окружающего материала. Как показано на фигуре, распорка имеет проводящую шину 85, идущую вдоль распорки. Эта шина подсоединена к контактной площадке (не показана) для подведения напряжения с целью отклонения излучаемых электронов от распорки. Хотя показанная на фиг.15 распорка имеет прямоугольное поперечное сечение, она может иметь конусное сечение, сужающееся по направлению к экрану, для минимизации ее влияния на работу индикатора изображения. Кроме того, она может проходить не через всю ширину дисплея. Предусматривается, что вместо прямых распорок могут быть использованы крестообразные внутренние распорки из экструдированного стекла, причем плечи креста проходят между эмиттерами в обоих направлениях в соответствии с матрицей пикселей. Крестообразная форма может сходиться на конус по направлению к экрану. Такие распорки 91, установленные в эллиптическом шаблоне 92, показаны на фиг.17. Шаблон обеспечивает опору по всей показанной зоне дисплея, построенного на основе нескольких эмиссионных устройств. В другой части дисплея, как альтернативный вариант, также показаны внутренние распорки 93 в виде прямых линий.

Описание дополнительных вариантов индикатора изображения

Обратимся теперь к фигурам 17 и 18, где показан дисплей, подобный дисплею на фигурах 14, 15 и 16, за исключением того, что он больше по размеру. Содержащиеся в нем эмиссионные устройства 71 могут быть выполнены в пределах определенных размеров, обычно 2581 мм (4 квадратных дюйма). Чтобы сделать дисплей большего размера, он должен иметь множество примыкающих друг к другу по краям эмиссионных устройств. Как показано на фигурах, данный дисплей имеет четыре эмиссионных устройства 71, что дает размер 5162 мм² (8 квадратных дюймов).

Эмиссионные устройства 71 идентичны эмиссионным устройствам 1, за исключением того, что вдоль двух боковых краев 72 нет краевых зон, а матрицы эмиттерных и затворных шин распространяются до самого края керамической подложки. Одним из преимуществ использования в качестве керамического материала подложек оксида алюминия является то, что он может быть подвергнут микронарезке с точными допусками. Следовательно, края можно отрезать так, чтобы их размер составлял половину пиксельного шага от эмиттерной или затворной шины, смежной этому краю. Такая компоновка обеспечивает следующее: там, где два эмиссионных устройства примыкают краями друг к другу, матрица эмиссионных пикселей остается непрерывной, переходя с одного прибора на следующий. Другие края 75 эмиссионных устройств могут быть обработаны таким образом, чтобы обеспечить плотную подгонку к боковым стенкам 42 держателя вдоль их длины, как показано на фиг.19, с целью точного выравнивания приборов в держателе. Как вариант, края 75 между установочными выступами 76 могут быть обрезаны, что удобно делать на углах эмиссионных устройств, как показано на фигурах 20 и 21. Это обеспечивает канал 77 для газопоглотителя 301, более подробно описанного ниже. Канал проходит вглубь держателя и служит для глубокого размещения газопоглотителя. Как альтернатива выступам на углах керамических пластинок, держатель может быть снабжен установочными монтажными лепестками 761 в канале 77, которые выполняют аналогичные функции. Следует отметить, что экраны 51 дисплеев, показанных на фигурах 19, 20 и 21, выступают по бокам за держатели 40. Это облегчает подсоединение к люминофорным шинам, когда соединение выполняется не через распорки, и используются краевые разъемы (не показаны). Выступающий по бокам экран также создает кромку, которая может быть использована для захвата при манипуляциях перед герметизацией, как это подробнее описано ниже. На фиг.21 представлен альтернативный вариант подсоединения люминофорной шины в виде соединительных дорожек 78 на внешней стороне держателя. Они проходят в верхнюю часть держателя, где обеспечивается контакт с люминофорными шинами через проводящую фритту 79.

Для обеспечения опоры для соединений между двумя приборами держатель снабжен дополнительными фланцевыми деталями 73, перекрывающими боковые элементы держателя позади соединений в приборах. Таким образом, в показанном дисплее, построенном на четырех эмиссионных устройствах, держатель образует квадратное обрамление с внутренним крестом. Эмиссионные устройства припаиваются к частям креста 73 таким же образом, как и к фланцам 41, то есть с помощью высокотемпературного припоя, соединяющего полосы вокруг боковой поверхности приборов с дорожками 47 вдоль элементов держателя. Припой может быть среднеплавким, то есть припоем на основе латуни или индия. Если соседние эмиссионные устройства должны быть взаимосвязаны с целью их синхронизации, то предусматриваются контакты 481 на соединяющих элементах держателя и дополнительные контакты (не показаны) на эмиссионных устройствах. Они соединяются в процессе высокотемпературной пайки. Для того чтобы обеспечить пространство для контактов 481 между паяными дорожками 47, дорожки и перекрывающие элементы 73 имеют локальное расширение, причем между дорожками предусмотрены контакты 481.

Обратимся теперь к фиг.22, где представлен более простой вариант индикатора изображения согласно изобретению, в котором экран 511 соединен с эмиссионным устройством, имеющим один слой подложки 501₁ (см. фигуры 9 и 10), с помощью толстой полосы из стеклообразной фритты 510 без какой-либо стенки между экраном и эмиссионным устройством. Люминофорные шины 531 идут не к подложке, а отходят в сторону для соединения с возбудителями (не показаны).

На фиг.23 показан другой простой дисплей, имеющий два слоя подложки. Как и ранее, экран 511 и подложка 6011, 6012 соединены так, что между ними нет держателя. Между экраном и подложкой закреплена стеклянная стенка 421, приклеенная к ним с обеих сторон клеем 4211, отверждаемым ультрафиолетовыми лучами. Клей отверждается с обеих сторон стенки посредством общего ультрафиолетового облучения. Для обеспечения дополнительной прочности конструкции эмиссионное устройство прикрепляется клеем к пластиковому держателю 411 на задней части устройства.

Описание первого варианта устройства для сборки согласно изобретению

Обратимся к фигурам 24-26, где схематически показано устройство для сборки, которое содержит станцию 201 сборки с рядом связанных с ней дополнительных станций, в частности, станцией 202 очистки эмиссионных устройств, станцией 203 предварительного нагрева узлов, станцией 204 очистки экранов, станцией 205 предварительного нагрева экранов и блоком вакуумирования 206. Компоненты перемещаются между станциями с помощью средств, конструкция которых хорошо известна специалистам в данной области техники и здесь не описывается.

Станция 202 очистки эмиссионных приборов включает эмиссионное устройство 100 для очистки, описываемое ниже, установленное для очистки эмиссионных устройств 1, подлежащих сборке. Станция 203 предварительного нагрева узлов содержит нагреватели (не показаны) для нагрева узла из любого числа эмиссионных устройств 1 (например, из четырех, как показано на фиг.26) на держателе 40 для его последующего монтажа индикатора изображения. Станция 204 очистки экранов имеет другое эмиссионное устройство 101 для очистки, установленное подобным же образом для очистки монтируемых экранов 51. Станция 205 предварительного нагрева эмиссионных устройств включает нагреватели (не показаны) для нагревания экранов 51, подлежащих монтажу на дисплее. Блок вакуумирования 206 содержит форвакуумный насос 207 и высоковакуумный насос 208, соединенные последовательно. Станция сборки 201 включает вакуумную камеру 209, в которой выполняется сборка. Предусмотрены вакуумные шлюзы 210, через которые могут проходить компоненты при сохранении вакуума в камере 209.

В камере 209 имеется базовое зажимное приспособление 211 для точного расположения держателя 40 при проведении узла через шлюз 210 от станции 203 предварительного нагрева. Ниже зажимного приспособления расположены элементы радиационного нагрева 212, выровненные по фланцам держателя 41, 73, для нагрева их до температуры, при которой плавится припой между ними и керамическими подложками 1.

Над зажимным приспособлением 211 располагается по меньшей мере один оптический датчик положения 213 и множество манипуляторов 214 для установки подложек 1 в расчетное положение на их держатель. После установки на место они временно закрепляются с помощью заранее установленных алюминиевых клиньев 215, которые прижимаются в правильном положении манипуляторами. Те же самые манипуляторы служат для подведения экрана 51 (показанного на фиг.25 пунктиром) в заданное место на установленном узле.

Рядом с элементами радиационного нагрева 212 имеются каналы 216, ведущие к вакуумному блоку, для выкачивания потока воздуха мимо фланцев 41, 73 для охлаждения припоя, как только эмиссионные устройства установлены по месту и заклинены.

В камере 209, также смонтированной над зажимным приспособлением 211, предусмотрен скрепляющий лазер 217 на дорожке 218, позволяющий ему перемещаться для совмещения с различными точками на периферии держателя, для скрепления экрана 51 со стеклообразной фриттой 50 на стенке 42 держателя.

Описание предпочтительного способа очистки эмиссионного устройства

На фиг.31 показано эмиссионное устройство по фиг.1, расположенное напротив другого подобного устройства 101, имеющего возбудители 107, которыми управляют таким образом, чтобы обеспечить максимальное излучение электронного пучка из эмиссионного слоя 3 устройства 100. Устройства установлены близко друг к другу и предпочтительно, но не обязательно, в вакуумной камере. Они расположены достаточно близко для того, чтобы электронное излучение от устройства 101 активизировало и вытесняло осколки молекул на эмиссионном устройстве, которые не могут быть удалены известными способами промывки.

На эмиссионное устройство 101 подается питание в течение времени, достаточного для очистки устройства 100.

Описание способа сборки с использованием первого устройства сборки

Вновь обратимся к фигурам 24-26, где узел из четырех эмиссионных устройств 1 на держателе 40 помещен в станцию 202 для очистки эмиссионных устройств, где эти устройства подвергаются электронной очистке, как было описано выше. Затем узел по направляющим, которые не показаны, перемещается на станцию 203 предварительного нагрева узлов, где он подвергается предварительному нагреву. Затем он снова перемещается на станцию сборки 201. Одновременно на станции 204 очистки экранов выполняется очистка экрана, а на станции 205 предварительного нагрева этот экран предварительно нагревается. Вакуумная камера 209 предварительно нагревается, и из нее с помощью насосов 207, 208 откачивается воздух, пока не будет достигнут достаточный вакуум.

Узел помещается в вакуумную камеру через вакуумный шлюз 210 и устанавливается на зажимном приспособлении 211. На полосы 21 и дорожки 22 подложки 1 посредством трафаретной печати наносится предварительно очищенный высокотемпературный припой, то есть припой с точкой плавления 300°С. Температура в станции предварительного нагрева недостаточно высока для плавления припоя, но нагревательные элементы 212 локально нагревают держатель и подложки, чтобы расплавить припой и вызвать его растекание и смачивание дополнительной дорожки 47 и контактов 48 на держателе.

Пока припой находится в расплавленном состоянии, манипуляторы обеспечивают контакт свободных краев 220 эмиссионных устройств. Один оптический датчик 213 расположен по центру эмиссионных устройств и может обнаруживать соединительные шины 221 между приборами. Четыре соединительные шины между четырьмя устройствами сходятся в кресте 222, противолежащие ветви которого 223, 224 совмещаются, когда эмиссионные устройства правильно расположены друг относительно друга. Центральный датчик связан с системой светового распознавания (не показана), так что он может управлять манипуляторами 214 с целью правильного позиционирования эмиссионных устройств. Для обеспечения правильного вращательного позиционирования на держателе на кресте 222 предусмотрены радиальные дополнительные датчики 213. После достижения правильного позиционирования манипуляторы используются для вдавливания алюминиевых клиньев 215 в место между краями 220 и стенками 42 держателя - эти клинья добавляются к узлу до его очистки.

Немедленно после расклинивания приводятся в действие вакуумные насосы для откачивания воздуха, попавшего вместе с узлом и экраном, который теперь вставлен. Впускными отверстиями в насосы являются каналы 216, находящиеся рядом с нагревательными элементами, в результате чего эффект охлаждения потока откачиваемого воздуха центрируется локально в паяных соединениях, которые теперь затвердевают. Это создает герметичное уплотнение по периферии каждого эмиссионного устройства.

Экран вводится до упора на распорки 54 на эмиссионных устройствах. Соответствующие контакты 63 и 64 совмещаются. Между нижней стороной экрана на его краях и фриттой 50 на верхней части стенок оставляется небольшой зазор 223 (смотри фиг.15). Датчики 213 контролируют стираемые отпечатанные символы (не показаны) на передней части экрана, а манипуляторы устанавливают экран, обеспечивая выравнивание "пиксель к пикселю" с эмиссионными устройствами. Когда манипуляторы удерживают экран, активизируется лазер 217 для скрепления стекла экрана с фриттой 50. Следует отметить, что фритта имеет сечение трапециидальной формы, что приводит к формированию искривленного вверх мениска, когда фритта расплавляется лазером. Это дает возможность соединению между фриттой и экраном перекрыть зазор 223, который составляет порядка 0,5 мм (0,020 дюйма). Обычно выполняется четыре скрепления - по одному на каждом краю прямоугольного экрана. Таким образом экран удерживается в фиксированном положении относительно держателя, к которому были прикреплены эмиссионные устройства после затвердевания припоя.

Описание первого варианта устройства для герметизации согласно изобретению

К вакуумной камере 209 через один из шлюзов 210 подсоединена вторая высоковакуумная камера 230 с отдельным высоковакуумным насосом 231. Эта камера оборудована зажимным приспособлением 232, подобным зажимному приспособлению 211, и лазером 233 и дорожкой 234, подобными лазеру 217 и его дорожке 218 в первой вакуумной камере 209.

Описание способа герметизации с использованием первого устройства для герметизации

Обратимся к фиг.27, где показан индикатор изображения, введенный в камеру 230 и расположенный на зажимном приспособлении 232, а насос 231 приводится в действие для создания высокого вакуума в камере. Лазер 233 совмещается с фриттой 50 на периферии экрана, либо у предварительного закрепления, либо в любом другом месте. Лазер приводится в действие и перемещается по всей периферии экрана, сваривая его с фриттой точно так же, как сваривались скрепления. Поскольку между экраном и фриттой перед свариванием существует зазор, одновременно со свариванием может продолжаться откачка воздуха, причем воздух откачивается из дисплея через упомянутый зазор. Герметизация завершается, когда завершается перемещение по периферии.

Описание предпочтительного варианта откачивающего насоса для индикатора изображения согласно изобретению

Обратимся к фиг.28, где показана часть индикатора изображения, которая имеет распыляемый газопоглотитель 301 из бария. Он выполнен из фольги, накрученной вокруг квадратных кусочков 302 керамического материала, расположенного вдоль держателя 40. Газопоглотитель расположен в пространстве 303 между распоркой 54 и стенкой держателя 42, в результате чего при испарении газопоглотителя благодаря излучению лазера, действующего через очищенную краевую часть 304 экрана, испаряемый материал осаждается на поверхности, ограничивающей это пространство, которое не включает активные участки эмиссионного слоя и экран.

На фиг.29 показан альтернативный нераспыляемый газопоглотитель 311, охватывающий угол 312 каждого эмиссионного устройства 100. Этот газопоглотитель выполняется по форме в виде обратной буквы С, причем концы его ветвей оказываются между краями 220 керамических подложек и стенками 42 держателя. Такое расположение приводит к тому, что давление на верхнюю часть 313 секции газопоглотителя расширяет его, заставляя его действовать как клин во время позиционирования эмиссионных устройств.

Описание предпочтительного способа вакуумирования согласно изобретению

После герметизации индикатора изображения либо с помощью распыляемого, либо нераспыляемого газопоглотителя 301, 311, происходит перемещение лазера 234, нагревающего газопоглотитель до его рабочей температуры, при которой он поглощает множество различных газов, еще остающихся в дисплее после герметизации. Активация газопоглотителя может быть произведена сразу после герметизации, пока дисплей еще находится в камере для герметизации 230. В альтернативном варианте это можно выполнить позднее при комнатной температуре.

По окончании этих операций индикатор изображения готов к использованию припоя для трафаретной печати на контактных площадках 18 для припаивания микросхем возбудителей 7.

Описание второго варианта устройства для комбинированной сборки и герметизации

Обратимся теперь к фигурам 32-35, где показаны устройство 753 для сборки экранов с предварительно собранными эмиссионными устройствами и держателями 754, которые ниже называются катодами.

Эмиссионные устройства и держатели предварительно собираются на станции (не показана), где выполняется их нагревание для расплавления соединяющего их припоя и охлаждения их для затвердевания припоя. Использование эмиссионных устройств, обрезанных для подгонки к держателю, позволяет избежать необходимости их манипуляции относительно держателя. К каналам 77 для завершения предварительной сборки катодов добавляются полосы газопоглотителей 301.

В устройстве имеются три станции 701, 702, 703. Первая станция 701 представляет собой станцию предварительного нагрева, вторая станция 702 - это станция для выравнивания и облучения, а третья станция 703 - это станция управляемого охлаждения. Для подачи накладываемых экранов и катодов через первый вакуумный затвор 705 в станцию предварительного нагрева предусмотрен конвейер 704. Таким образом, внутренний конвейер, приводимый в действие кнопкой 706, перемещает их через другой вакуумный затвор 707 на вторую станцию 702 и через третий вакуумный затвор 708 - на станцию охлаждения 703. Имеется последний вакуумный затвор 709, через который извлекаются герметизированные приборы с автоэлектронной эмиссией.

Под каждой станцией предусмотрен вакуумный насос 710, способный создавать сверхнизкое давление. Каждая станция изолирована от своего насоса вакуумным затвором 711.

Станция предварительного нагрева оборудована верхним и нижним наборами радиационных нагревателей и рефлекторов 712. Верхние нагреватели установлены над кварцевым окном 713 камеры 714, образующей эту станцию. Нижние нагреватели установлены в камере, над ее нижней пластиной 715, в которой имеется отверстие к вакуумному затвору станции и вакуумному насосу. Нагреватели нагревают экран и катод до температуры, близкой, но не достигающей точки плавления припоя, соединяющего эмиссионные устройства с держателем. Эта температура на станции не превышается, за исключением отдельных мест, где расплавляется фритта. Давление на станции предварительного нагрева откачивается до величины давления в станции выравнивания и облучения до открытия вакуумного затвора между ними и передачи экрана и катода, в результате чего во второй камере постоянно поддерживается вакуум.

На станции выравнивания и облучения предусмотрены дополнительные нагреватели 716. Те, которые находятся над экраном и катодом, причем экран выше всех, смонтированы на рамах 717 с шарнирами 718, в результате чего они могут качаться, не загораживая верхнее кварцевое окно этой станции и делая экран доступным для оптической системы 719 и лазера 720. Они смонтированы на площадке X-Y 721, отходящей от задней части устройства.

Конвейер в этой станции 702 может быть зафиксирован неподвижно, тем самым неподвижно фиксируя катод. Для изменения положения экрана относительно катода с целью выравнивания пикселей, контролируемого оптической системой 719, предусмотрены органы манипулирования 722. Оптическая система приспособлена для измерения не только смещения X-Y, но также параллельности и расстояния по Z. Если выравнивание X-Y и параллельность в норме, то производится окончательная откачка воздуха до давления 0,133322·10^-5 Па (10^-8 мм рт. ст.), и экран опускается до отметки, обеспечивающей небольшое контролируемое расстояние от фритты на стенке держателя. Лазер проходит в окрестности фритты, работая на почти полную мощность, для окончательной дегазации фритты. Затем лазер выполняет новый проход, работая на полную мощность. Это заключительное перемещение расплавляет фритту, которая уже была близка к точке плавления. Один проход с полной мощностью заставляет фритту благодаря капиллярному эффекту войти в контакт с экраном и затем охладиться, как только лазер пройдет дальше. Непрерывное прохождение фритты обеспечивает то, что температура фритты доходит до точки плавления стекла только в ограниченном месте, где имеет место облучение. Во всех других местах компоненты остаются более холодными с температурой ниже точки плавления высокотемпературного припоя. Локализация повышенной температуры в окрестности лазера устраняет значительные температурные напряжения, следствием которых могут быть растрескивания. В конце прохода обеспечивается небольшое перекрытие. Как только фритта у этого перекрытия охладилась, направление перемещения лазера изменяется для облучения частей материала газопоглотителя, предусмотренного в канале держателя.

Тем временем на станции охлаждения 703 откачано давление, и в нее передается герметизированное устройство. Температуру устройства допускается увеличивать очень медленно, для того чтобы снизить, насколько это возможно, вероятность термического растрескивания. Если температура падает плавно, то воздух поступает медленно, так что готовое устройство можно переместить во внешнюю среду.

Обратимся теперь к фиг.36, где показано альтернативное устройство для герметизации, которое служит для автоматизированной обработки изделий в большем объеме. На входном конце устройства предусмотрена пара контейнеров 801, 802, в которые загружаются кассеты 803, 804 соответственно экранов и катодов. Внутри контейнеров предусмотрены нагреватели 805 и вакуумные насосы (не показаны). Контейнеры посредством манипулятора 807 связаны с входной роботизированной станцией 806. На периферии роботизированной станции 806 предусмотрены две станции очистки 808, 809. Каждая из них имеет свой собственный вакуумный насос 810. Они снабжены источниками 811, 812 излучения электронов и/или ионов, причем источник электронов является эмиссионным устройством согласно изобретению, а источником ионов является, например, источник плазмы инертного газа.

Манипулятор приспособлен для загрузки экранов и катодов 813, 814 из контейнеров для их очистки на станциях 808, 809. Там экран облучается в вакууме для дегазации, в частности, кристаллического люминофора для предотвращения выделения дополнительного газа при эксплуатации. Подобным же образом облучаются катоды, в частности, для удаления молекул, удерживающихся на верхушках эмиттеров. Затем очищенные приборы загружаются в станцию герметизации 815, которая фактически аналогична станции 702 по предыдущему варианту. Далее по технологической цепочке имеется выходной роботизированный блок 816, предусмотренный для приема герметизированных дисплеев от станции 815 и загрузки их в кассету (не показана) в выходном контейнере 817. Здесь имеются средства управления температурой и давлением для постепенного возвращения готовых дисплеев в температуру окружающей среды.

Контейнеры являются съемными и снимаются с роботизированного блока после опустошения и повторного заполнения кассет.

Описанное устройство по существу является модульным, и поэтому станции очистки и станции герметизации могут быть при необходимости продублированы, что позволяет избежать ограничения скорости обработки, выполняемой устройством в целом, минимальной скоростью.

1. Устройство с автоэлектронной эмиссией для индикатора изображения, включающее подложку и эмиссионный слой на одной наружной поверхности подложки, причем эмиссионный слой имеет: множество эмиттеров и затворов, расположенных в виде матрицы эмиссионных пикселей, и проводящие соединения в эмиссионном слое к эмиттерам и затворам; при этом подложка имеет проводящие сквозные переходы, проходящие через подложку или по меньшей мере ее передний слой по меньшей мере к нескольким проводящим соединениям в эмиссионном слое, для электрического подсоединения к эмиттерам и затворам.

2. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором проводящие соединения представляют собой эмиттерные и затворные шины, к которым подсоединены сквозные переходы.

3. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.2, в котором сквозные переходы позиционированы с эмиттерами или затворами, которые расположены на шинах по обе стороны от положения сквозных переходов.

4. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.2 или 3, в котором каждая из эмиттерных и затворных шин имеет множество подсоединенных к ней сквозных переходов.

5. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором подложка имеет один слой, причем на ее наружной поверхности, противоположной эмиссионному слою, предусмотрены электрические соединительные дорожки и предпочтительно контактные площадки возбудителей.

6. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором подложка имеет по меньшей мере один слой подложки вдобавок к переднему слою подложки, причем этот один или каждый дополнительный слой подложки имеет проходящие сквозь него проводящие сквозные переходы, на границе(ах) раздела между одной или каждой соседней парой слоев подложки для электрического межсоединения сквозных переходов пары (пар) соседних слоев предусмотрены дорожки электрических межсоединений и на внешней поверхности заднего дополнительного слоя (слоев) подложки, противоположной переднему слою подложки, предусмотрены электрические соединительные дорожки и предпочтительно контактные площадки возбудителей.

7. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.6, включающее по меньшей мере один промежуточный дополнительный слой подложки между крайними слоями подложки.

8. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.6 или 7, в котором дорожки электрических межсоединений, предусмотренные на границе(ах) раздела между одной или каждой соседней парой слоев подложки, обеспечены только на одном из соответствующих слоев подложки на границе(ах) раздела, причем контакт между слоями имеет место между сквозными переходами одного слоя и дорожками другого слоя.

9. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.6 или 7, в котором дорожки электрических межсоединений, предусмотренные на границе(ах) раздела между одной или каждой соседней парой слоев подложки, предусмотрены на обоих соответствующих слоях подложки на границе(ах) раздела, причем контакт между слоями имеет место между дорожками одного слоя и дорожками другого слоя.

10. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.6, в котором отсутствует совпадение хотя бы одного сквозного перехода затворных шин и хотя бы одного сквозного перехода эмиттерных шин, идущего от переднего слоя к следующему слою, с хотя бы одним сквозным переходом в следующем слое.

11. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором сквозные переходы затворных шин и эмиттерных шин расположены по меньшей мере в слое подложки, имеющем эмиссионный слой, в матрице выровненных рядов сквозных переходов, идущих в двух альтернативных направлениях, причем оба альтернативных направления сдвинуты относительно направлений эмиттерных и затворных шин в матрице, при этом все ряды параллельны одному или другому из двух альтернативных направлений.

12. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.11, в котором матрица выровненных рядов сквозных переходов является зигзагообразной матрицей с интервалами между элементами, образующими зигзаги.

13. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.12, в котором одно из альтернативных направлений совпадает с направлением выровненных рядов, а альтернативные ряды сквозных переходов не только параллельны, но и сами выровнены.

14. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором сквозные переходы представляют собой отверстия в слоях подложки, которые заполнены спеченным металлическим материалом.

15. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором подложка выполнена из керамики, предпочтительно из оксида алюминия.

16. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором по меньшей мере некоторые из электрических проводящих соединений, шин, соединительных дорожек и дорожек межсоединений локально углублены в материал слоя(ев) подложки.

17. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, включающее возбудители, смонтированные на задней поверхности заднего слоя.

18. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором подложка включает дополнительные сквозные переходы и проводящие дорожки с возможностью обеспечения электрического соединения через подложку для люминофорных шин возбуждения.

19. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, в котором задняя поверхность подложки имеет периферийную металлическую полоску для паяного соединения устройства с индикатором изображения.

20. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.1, включающее дорожки подачи питания и сигналов на задней поверхности заднего слоя для подачи на возбудители питания и управляющих сигналов.

21. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.2, включающее плоский диэлектрический слой, разделяющий эмиссионные шины и затворные шины, и резистивный слой на стороне эмиттерных шин диэлектрического слоя.

22. Устройство с автоэлектронной эмиссией по п.2, в котором затворы представляют собой круглые отверстия в полосках затворных шин и эмиттеры представляют собой остроконечные топологические элементы, входящие в затворные отверстия через пустоты в диэлектрическом слое.

23. Индикатор изображения, включающий:

устройство с автоэлектронной эмиссией по любому из предшествующих пунктов;

стеклянный экран, содержащий кристаллический люминофор, выполненный с возможностью избирательного возбуждения пикселями устройства с автоэлектронной эмиссией; и

плавкий герметик, герметично прикрепляющий экран к эмиссионному прибору, с возможностью расположения экрана параллельно на некотором расстоянии от эмиссионного слоя устройства с автоэлектронной эмиссией и создания вакуума в пространстве между ними.

24. Индикатор изображения по п.23, включающий держатель, прикрепленный к поверхности устройства с автоэлектронной эмиссией со стороны, противоположной эмиссионному слою.

25. Индикатор изображения по п.23 или 24, в котором герметик размещается непосредственно между экраном и устройством с автоэлектронной эмиссией.

26. Индикатор изображения по п.23 или 24, в котором на стенке, расположенной между экраном и устройством с автоэлектронной эмиссией, предусмотрен герметик.

27. Индикатор изображения по п.24, в котором на периферийной стенке, которая герметично прикреплена к держателю и проходит от держателя к экрану или которая образует одну ветвь держателя, имеющего в поперечном сечении L-образную форму, и проходит к экрану, предусмотрен герметик, причем экран герметически прикреплен к стенке плавким герметиком, а устройство с автоэлектронной эмиссией герметично прикреплено к держателю у поверхности эмиссионного устройства, противоположной эмиссионному слою.

28. Индикатор изображения по п.26, в котором устройство с автоэлектронной эмиссией прикреплено к держателю с помощью клея.

29. Индикатор изображения по п.26, в котором устройство с автоэлектронной эмиссией прикреплено к держателю с помощью припоя.

30. Индикатор изображения по п.29, в котором припой является высокотемпературным припоем, причем совмещающиеся части устройства и держатель снабжены комплементарными металлическими дорожками, к одной из которых предварительно приложен припой.

31. Индикатор изображения по п.29 или 30, в котором задний слой керамической подложки и держатель включают металлические дорожки, также соединенные с помощью высокотемпературного припоя, для подвода к индикатору изображения электропитания и сигналов возбуждения.

32. Индикатор изображения по п.26, в котором держатель выполнен из того же материала, что и подложка и предпочтительно имеет слоистую структуру.

33. Индикатор изображения по п.28, в котором держатель выполнен из высокотемпературного пластика.

34. Индикатор изображения по п.23, в котором плавкий герметик включает плавкую стеклообразную фритту.

35. Индикатор изображения по п.34, в котором фритта имеет наклонные боковые стенки предпочтительно с трапецеидальным поперечным сечением.

36. Индикатор изображения по п.23, включающий решетку из распорок между экраном и устройством с автоэлектронной эмиссией.

37. Индикатор изображения по п.36, в котором по меньшей мере несколько распорок обеспечены в области кристаллического люминофора и эмиссионного слоя.

38. Индикатор изображения по п.36 или 37, в котором по меньшей мере несколько распорок обеспечены по периферии кристаллического люминофора на экране и эмиссионного слоя на подложке.

39. Индикатор изображения по п.38, в котором одна или несколько периферийных или внешних распорок включает сквозные переходы и/или контактные дорожки для люминофорных шин возбуждения с возможностью возбуждения пикселей люминофора возбудителями, расположенными на устройстве с автоэлектронной эмиссией.

40. Индикатор изображения по п.36 или 37, в котором одна или несколько распорок в области кристаллического люминофора и эмиссионного слоя, то есть внутренние распорки имеют на себе электрическую дорожку для отражения излучаемых электронов.

41. Индикатор изображения по п.40, в котором внутренние распорки установлены в канавках в подложке.

42. Индикатор изображения по п.40, в котором внутренние распорки являются короткими (в сторону эмиссионного устройства) и/или представляют собой кресты, а также предпочтительно являются тонкими по сравнению с интервалами между пиксельными шинами и сходятся на конус по направлению к экрану, в результате чего они не представляют помех для каких-либо пикселей и предпочтительно имеют сужающееся поперечное сечение.

43. Индикатор изображения по п.27, в котором устройство с автоэлектронной эмиссией и периферийная стенка держателя имеют комплементарные формы для размещения устройства с автоэлектронной эмиссией на держателе.

44. Индикатор изображения по п.43, в котором периферийная стенка держателя ограничивает пространство, в которое устройство с автоэлектронной эмиссией устанавливается с незначительным зазором между эмиссионным устройством и стенкой.

45. Индикатор изображения по п.43, в котором периферийная стенка держателя ограничивает пространство, большее устройства с автоэлектронной эмиссией, причем стенка или устройства с автоэлектронной эмиссией имеют выступы с возможностью сцепления с другой частью для установки по месту устройства с автоэлектронной эмиссией, при этом в области между выступами имеется зазор между стенкой и устройством с автоэлектронной эмиссией.

46. Индикатор изображения по п.27, в котором индикатор изображения включает множество устройств с автоэлектронной эмиссией и в котором держатель имеет дополнительные элементы, перекрывающие боковые элементы держателя, причем устройства с автоэлектронной эмиссией выровнены по пикселям и поддерживаются и герметически закрепляются у примыкающих краев с помощью перекрывающих элементов.

47. Индикатор изображения по п.46, в котором размеры устройств с автоэлектронной эмиссией у примыкающих краев задаются для выравнивания пикселей, а у периферийных краев - для прилегания к периферийной стенке держателя.

48. Индикатор изображения по п.23, включающий активизируемый газопоглотитель для окончательного вакуумирования индикатора изображения.

49. Индикатор изображения по п.48, в котором активизируемый газопоглотитель размещается в зазоре между устройством с автоэлектронной эмиссией и периферийной стенкой держателя.

50. Индикатор изображения по п.46, в котором перекрывающие элементы и устройства с автоэлектронной эмиссией снабжены комплементарными контактами под пайку для обеспечения электрического контакта между цепями соседних устройств с автоэлектронной эмиссией.

51. Индикатор изображения по п.23, в котором для каждого эмиссионного пикселя устройства с автоэлектронной эмиссией предусмотрено соответствующее красное, зеленое и синее пятно люминофора, в результате чего можно управлять каждым пикселем для возбуждения по усмотрению любого или всех трех пятен.

52. Способ изготовления устройства с автоэлектронной эмиссией по любому из пп.1 - 22, причем способ состоит из следующих шагов:

осуществляют формирование матрицы отверстий для сквозных переходов в подложке;

заполнение отверстий для сквозных переходов проводящим материалом для формирования сквозных переходов и

формирование на одной поверхности подложки ряда проводящих соединительных шин для эмиттеров эмиссионного слоя, создаваемого на поверхности подложки,

причем эмиссионный слой должен иметь:

множество эмиттеров и затворов, расположенных в виде матрицы эмиссионных пикселей;

при этом сквозные переходы и по меньшей мере некоторые из проводящих соединений располагают так, чтобы обеспечивались межсоединения.

53. Способ по п.52, в котором при формировании эмиттерных шин и затворных шин на подложке соответствующие отверстия для сквозных переходов заполняют проводящим материалом шин.

54. Способ по п.53, включающий формирование электрических соединительных дорожек на поверхности подложки, противоположной эмиссионному слою, причем дорожки располагают так, чтобы обеспечить межсоединения с соответствующими сквозными переходами, при этом формирование дорожек обеспечивает их соединение со сквозными переходами и соответствующими эмиттерными и затворными шинами.

55. Способ по п.54, включающий формирование электрических соединительных дорожек на поверхности подложки, противоположной эмиссионному слою, причем дорожки располагают так, чтобы обеспечить межсоединения с соответствующими сквозными переходами, при этом формирование дорожек обеспечивает заполнение отверстий для сквозных переходов, причем эмиттерные и затворные шины формируют последовательно и соединяют сквозными переходами, сформированными к соответствующим электрическим соединительным дорожкам.

56. Способ по любому из пп.52 - 55, в котором формирование электрических соединительных дорожек и/или эмиттерных и затворных шин осуществляют посредством трафаретной печати.

57. Способ по п.52, в котором формирование подложки осуществляют посредством пленочного литья керамического материала.

58. Способ по п.57, в котором формирование отверстий для сквозных переходов выполняют путем их штампования в керамическом материале, полученном посредством пленочного литья, когда керамический материал находится в сыром состоянии.

59. Способ по п.52, в котором эмиттерные шины в случае переднего слоя подложки или электрические соединительные дорожки в случае других слоев подложки формируют посредством трафаретной печати на ровном снимаемом слое, подложку формируют посредством пленочного литья керамического материала поверх эмиттерных шин, отверстия для сквозных переходов формируют посредством штампования и заполняют посредством трафаретной печати.

60. Способ по п.54, в котором подложку сжимают между плитами, чтобы заставить электрические соединительные дорожки стать заподлицо с поверхностью керамической подложки.

61. Способ по п.60, в котором подложка имеет один или несколько дополнительных слоев со сквозными переходами и электрическими соединительными дорожками, сформированными на поверхности подложки, противоположной эмиссионному слою, причем дорожки располагают так, чтобы обеспечить межсоединения с соответствующими сквозными переходами, при этом формирование дорожек обеспечивает заполнение отверстий для сквозных переходов, причем эмиттерные и затворные шины формируют последовательно и соединяют сквозными переходами, сформированными к соответствующим электрическим соединительным дорожкам, и слои подложки сжимают вместе для формирования электрических контактов у границ переходов между слоями, причем предпочтительно сначала их поверхность по отдельности сделать плоской путем сжатия, после чего производят обжиг.

62. Способ по п.52, в котором верхнюю поверхность подложки полируют при подготовке к осаждению на нее эмиттеров.