EP1173877B1 - Dispositif a emission de champ utilisant un gaz reducteur et fabrication d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif a emission de champ utilisant un gaz reducteur et fabrication d'un tel dispositif Download PDF

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EP1173877B1
EP1173877B1 EP00922750A EP00922750A EP1173877B1 EP 1173877 B1 EP1173877 B1 EP 1173877B1 EP 00922750 A EP00922750 A EP 00922750A EP 00922750 A EP00922750 A EP 00922750A EP 1173877 B1 EP1173877 B1 EP 1173877B1
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EP
European Patent Office
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vacuum
reducing gas
internal space
enclosure
interior
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Expired - Lifetime
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EP00922750A
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EP1173877A1 (fr
Inventor
Robert Meyer
Jean-François Boronat
Michel Levis
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/94—Selection of substances for gas fillings; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the tube, e.g. by gettering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/38—Exhausting, degassing, filling, or cleaning vessels
    • H01J9/395—Filling vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2329/00—Electron emission display panels, e.g. field emission display panels

Definitions

  • a microtip screen 20, of the type shown in Figure 1, for example 6 inches (15.25 cm) diagonal is assembled under vacuum or under controlled atmosphere by heating at a temperature between 450 and 500 ° C for a period of approximately 1 hour. It is equipped with at least one pumping pipe 21 open.
  • the sealing wall 22 of the two blades of the device consists of a low-point glass fusion called "fried glass".
  • the screen 20 is then isolated from the vacuum pump 42 by closing the valve 44.
  • the valve 47 is then opened and the ammonia is introduced into the screen 20 at an equilibrium pressure which depends on the quantity introduced. in the reservoir 45 and which is preferably between 10 -8 and 10 -5 mbar.
  • the screen 20 can then be separated from the apparatus by closing the exhaust pipe 21.
  • a partial pressure of NH 3 is regulated by the valve 50, the valves 44 and 47 being open.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

Domaine Technique
La présente invention concerne d'une manière générale un dispositif utilisant une source d'électrons à effet de champ (par exemple à micropointes) et plus particulièrement un dispositif à émission de champ par exemple un écran plat de visualisation par cathodoluminescence excitée par émission de champ, ou émission froide, à l'aide de micropointes. Elle concerne également la fabrication d'un tel dispositif.
D'une manière plus précise, l'invention se rapporte à la constitution d'une atmosphère réductrice à l'intérieur du dispositif afin de combattre l'oxydation des micropointes (ou autres éléments émetteurs d'électrons) au cours du fonctionnement de ce dispositif.
Etat de la technique antérieure
Les écrans à micropointes sont des tubes cathodiques plats qui fonctionnent sous vide. Ces écrans comportent une cathode (formée notamment de conducteurs cathodiques, de grilles et de micropointes) et une anode (formée de conducteurs et de luminophores). Pour maintenir le vide, on utilise un élément connu sous le nom de getter, comme cela se fait pour les tubes cathodiques classiques. Un getter est un élément qui, une fois activé sous vide par chauffage, est susceptible de fixer les gaz désorbés par le dispositif et de maintenir le niveau de vide nécessaire au bon fonctionnement de celui-ci.
La figure 1 est une vue partielle, en coupe transversale, d'un écran à micropointes 1 selon l'art antérieur. Il comprend deux lames de verre 2 et 3 placées en regard l'une de l'autre. Les lames 2 et 3 sont scellées sur leur pourtour au moyen d'une pâte de verre 4 à bas point de fusion. La lame 3 supporte, sur sa partie interne à l'écran, la cathode qui est constituée de micropointes 5 formées de préférence sur une couche résistive, telle qu'une couche de silicium 6 déposée sur des conducteurs cathodiques 14, et d'électrodes de grille 7 séparées de la couche résistive 6 par une couche 8 en matériau diélectrique. La lame 2 supporte, sur sa partie interne à l'écran, l'anode qui est constituée d'une ou de plusieurs couches conductrices 9 supportant un ou des luminophores 10. Entre les lames 2 et 3 est ainsi défini un espace 11 isolé de l'extérieur. Cet espace 11 est maintenu sous vide. Le vide a été obtenu au moyen d'un queusot 12 prévu dans la lame 3. Le queusot 12 est initialement ouvert et raccordé à une pompe à vide. Il permet aussi l'introduction d'un ou de plusieurs getters tels que le getter 13. Une fois que le vide est réalisé, le queusot 12 est fermé comme le montre la figure 1.
La durée de vie de ces dispositifs dépend, entre autres, de celle des cathodes qui est liée à la chute du courant d'électrons en fonction du temps. Cette durée de vie des cathodes dépend beaucoup de la quantité et de la nature des gaz résiduels présents dans la structure fermée constituant l'écran.
Lors du fonctionnement d'un tel écran à micropointes, le bombardement électronique de l'anode produit des gaz par un effet de dégazage très dépendant de la nature des luminophores que comprend l'anode. Il est aujourd'hui bien démontré que la chute du courant d'électrons émis par la cathode est essentiellement provoquée par une oxydation du matériau émissif constituant les micropointes. Cette oxydation causée par les gaz désorbés est particulièrement évidente lorsque les micropointes sont en molybdène.
Selon la nature des luminophores utilisés, cette oxydation est plus ou moins intense. Dans le cas des écrans couleurs qui utilisent trois luminophores différents pour obtenir des émissions dans le rouge, le vert et le bleu, l'oxydation est généralement importante et conduit à des durées de vie courtes, de moins de 100 heures.
On cherche donc à éviter l'oxydation du matériau émissif. Trois approches pour tenter de résoudre ce problème sont possibles.
Selon une première approche, on peut penser à utiliser un matériau émissif insensible à l'oxydation. C'est une approche à long terme car aujourd'hui seul le molybdène permet la réalisation de cathodes fonctionnelles.
Selon une deuxième approche, on peut utiliser un matériau sensible à l'oxydation, comme le molybdène, en présence de luminophores non oxydants. C'est possible dans le cas des écrans monochromes en utilisant ZnO comme luminophore. Cependant, dans le cas des écrans en couleurs cela impose des contraintes très sévères sur le choix des luminophores et s'avère aujourd'hui très pénalisant.
Selon une troisième approche, on peut utiliser un matériau sensible à l'oxydation (tel que le molybdène) en présence de luminophores oxydants mais en créant dans le volume intérieur de l'écran une atmosphère réductrice susceptible de combattre cette oxydation et de maintenir le matériau émissif dans son état le plus favorable. Cette troisième approche est particulièrement intéressante car elle permet d'utiliser le molybdène comme matériau émissif tout en conservant de nombreuses possibilités de choix parmi les luminophores.
Dans ses applications classiques, le rôle d'un getter est de maintenir le vide c'est-à-dire de remplacer une pompe à vide. Dans le cas d'un écran plat à émission de champ, il a été proposé d'utiliser un getter pour réaliser une double fonction : pomper les gaz oxydants (ce qui est son rôle habituel) et maintenir une pression partielle d'hydrogène.
La Société SAES GETTERS S.P.A., qui est spécialisée dans la fabrication de getters, a développé et qualifié des matériaux capables de jouer ce double rôle. Ainsi, sa demande de brevet internationale WO-A-96/01492 divulgue un procédé de mise en oeuvre consistant :
  • à faire absorber à un getter une quantité suffisante et contrôlée d'hydrogène dans une enceinte spéciale,
  • à introduire le getter ainsi hydrogéné dans l'écran plat avant la phase d'assemblage de cet écran, et
  • à assembler l'écran en le chauffant pendant environ 20 minutes à environ 450°C pour relâcher l'hydrogène à l'intérieur de l'écran.
Le document FR-A-2 755 295 décrit un perfectionnement à ce procédé pour remédier à la perte d'hydrogène pendant la phase d'assemblage de l'écran.
Une atmosphère d'hydrogène permet effectivement de stabiliser le courant dans les écrans trichromes pendant quelques milliers d'heures. Ce procédé à base d'hydrogène présente cependant les inconvénients suivants.
Les getters susceptibles de maintenir une pression d'hydrogène suffisante sont spécifiques et présentent une capacité de pompage relativement faible vis-à-vis des autres gaz oxydants. La quantité de getter à introduire est importante (environ 0,5 g pour un écran de 5 pouces), ce qui peut poser des problèmes de coût et d'encombrement, surtout dans le domaine des grands écrans.
En outre, la quantité d'hydrogène que doit au préalable adsorber le getter est assez considérable (1333 cm3. Pa à 13330 cm3.Pa, soit 10 à 100 cm3.Torr par gramme de getter) ce qui, compte tenu du volume de l'écran, peut amener le fabricant à assembler l'écran sous une pression d'hydrogène voisine de l'atmosphère.
Ces conditions sont difficiles à mettre en oeuvre sur un plan industriel et posent en particulier des problèmes de sécurité difficiles et qui ne peuvent être maítrisés que par un surcoût important.
Exposé de l'invention
Il est proposé selon la présente invention de remédier aux inconvénients de l'art antérieur, par l'utilisation d'un gaz du type NxHy tel que revendiquée dans la revendication 1 de préférence l'ammoniac NH3, comme gaz réducteur au lieu de l'hydrogène. Une pression partielle de NH3 permet d'éviter l'oxydation des pointes et donc d'assurer une grande durée de vie aux cathodes.
Ce gaz NxHy n'est pas pompé ou très peu pompé par les getters et est donc compatible avec les getters connus de l'homme de l'art qui présentent de très bonnes caractéristiques de pompage. Il présente en outre les avantages d'être très peu toxique, non explosif et de ne poser aucun problème de sécurité. Il peut donc être aisément utilisé industriellement.
Un premier objet de l'invention consiste en un dispositif comportant au moins une source d'électrons à effet de champ dans une structure fermée délimitant un espace interne qui renferme un gaz réducteur destiné à combattre l'oxydation du matériau émissif de la source d'électrons, caractérisé en ce que le gaz réducteur comprend un gaz de formule NxHy ou un mélange gazeux à base de NxHy avec x = 1 et y = 3 ou x = 2 et y = 4. Avantageusement, le gaz réducteur est sous une pression comprise entre 10-8 mbar et 10-3 mbar et, de façon préférentielle, sous une pression comprise entre 10-8 mbar et 10-5 mbar.
De préférence, le gaz de formule NxHy est NH3.
Le dispositif peut comprendre en outre un ou plusieurs getters en communication avec l'espace interne du dispositif.
La structure fermée peut être constituée d'une première lame supportant une cathode à micropointes sur sa face interne à la structure, d'une seconde lame placée en vis-à-vis de la première lame et supportant une anode sur sa face interne à la structure, et de moyens permettant de sceller la première lame à la seconde lame sur leur pourtour. Des luminophores peuvent être en outre répartis sur l'anode. Il s'agit par exemple d'un écran plat de visualisation.
Un second objet de l'invention consiste en un procédé de fabrication d'un tel dispositif, comprenant les étapes suivantes :
  • assemblage des différents éléments constituant le dispositif pour obtenir ladite structure fermée, au moins un queusot de pompage communiquant avec ledit espace interne étant prévu ;
  • raccordement du queusot de pompage à un appareil comprenant des moyens pour faire le vide et des moyens pour injecter ledit gaz réducteur ;
  • mise sous vide dudit espace interne par les moyens pour faire le vide ;
  • étuvage du dispositif à une température et pour une durée permettant son dégazage, la mise sous vide dudit espace interne étant poursuivie ;
  • arrêt des moyens pour faire le vide ;
  • introduction dudit gaz réducteur dans ledit espace interne par les moyens pour injecter le gaz réducteur sous la pression désirée ;
  • fermeture du queusot.
Un troisième objet de l'invention consiste en un autre procédé de fabrication d'un tel dispositif, comprenant les étapes suivantes :
  • assemblage des différents éléments constituant le dispositif pour obtenir ladite structure fermée, au moins un queusot de pompage communiquant avec ledit espace interne étant prévu ;
  • raccordement du queusot de pompage à un appareil comprenant des moyens pour faire le vide et des moyens pour injecter ledit gaz réducteur ;
  • mise sous vide dudit espace interne par les moyens pour faire le vide ;
  • étuvage du dispositif à une température et pour une durée permettant son dégazage, la mise sous vide dudit espace interne étant poursuivie ;
  • introduction dudit gaz réducteur dans ledit espace interne sous la pression désirée par les moyens pour injecter le gaz réducteur, les moyens pour faire le vide fonctionnant toujours ;
  • fermeture du queusot.
Pour ces deux procédés, si le dispositif comporte des moyens de scellement agissant à chaud, l'étape d'assemblage se déroule sous vide ou sous atmosphère contrôlée, par chauffage à la température d'action des moyens de scellement. Avantageusement, une fois l'étape d'étuvage terminée, le dispositif est ramené à température ambiante et est mis en fonctionnement pendant une durée déterminée avant la réalisation des autres étapes. Les procédés peuvent comprendre en outre les étapes suivantes :
  • introduction d'au moins un getter dans le queusot avant son raccordement sur ledit appareil,
  • activation du getter avant ou après l'introduction du gaz réducteur.
Le getter peut aussi être activé après la fermeture du queusot.
Un quatrième objet de l'invention consiste en un appareil pour la mise en oeuvre de ces deux procédés , comprenant :
  • une canalisation susceptible d'être raccordée audit queusot par l'une de ses extrémités,
  • des moyens pour faire le vide communiquant avec l'autre extrémité de la canalisation grâce à une première vanne,
  • une source de NxHy communiquant avec ladite canalisation grâce à des moyens intermédiaires,
  • des moyens de mesure de la pression régnant dans l'espace interne du dispositif.
Pour la mise en oeuvre du premier procédé cité ci-dessus, les moyens intermédiaires peuvent comprendre un réservoir à gaz communiquant avec ladite canalisation grâce à une deuxième vanne et avec la source de NxHy grâce à une troisième vanne, des moyens de mesure étant prévus pour mesurer la pression régnant dans le réservoir.
Pour la mise en oeuvre du deuxième procédé cité ci-dessus, les moyens intermédiaires peuvent comprendre simplement une vanne.
Un cinquième objet de l'invention consiste en un autre procédé de fabrication d'un tel dispositif, comprenant les étapes suivantes :
  • positionnement relatif, dans une enceinte étanche, des différents éléments constituant le dispositif en vue d'obtenir ladite structure fermée, le dispositif comportant des moyens de scellement agissant à chaud ;
  • mise sous vide de l'intérieur de l'enceinte étanche par des moyens pour faire le vide ;
  • étuvage des différents éléments constituant le dispositif positionnés dans l'enceinte étanche, la mise sous vide de l'enceinte étanche étant poursuivie, l'étuvage étant mené à une température et pour une durée permettant le dégazage desdits différents éléments ;
  • éventuellement, arrêt des moyens pour faire le vide ;
  • introduction dudit gaz réducteur à l'intérieur de l'enceinte étanche sous la pression désirée pour l'espace interne du dispositif ;
  • assemblage du dispositif par scellement en élevant la température des moyens de scellement.
Un sixième objet de l'invention consiste en encore un autre procédé de fabrication d'un tel dispositif, comprenant les étapes suivantes :
  • positionnement relatif, dans une enceinte étanche, des différents éléments constituant le dispositif en vue d'obtenir ladite structure fermée, le dispositif comportant des moyens de scellement agissant à chaud, un trou prévu dans le dispositif étant destiné à mettre en communication l'espace interne de la structure fermé et l'intérieur de l'enceinte étanche ;
  • mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée de l'intérieur de l'enceinte étanche par des moyens appropriés ;
  • étuvage des différents éléments constituant le dispositif positionnés dans l'enceinte étanche, la mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée de l'intérieur de l'enceinte étanche étant poursuivie, l'étuvage étant mené à une température et pour une durée permettant le dégazage desdits différents éléments ;
  • assemblage du dispositif par scellement en élevant la température des moyens de scellement, la mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée de l'intérieur de l'enceinte étanche étant poursuivie ;
  • éventuellement, mise sous vide de l'intérieur de l'enceinte étanche si celle-ci n'était pas sous vide ;
  • introduction dudit gaz réducteur à l'intérieur de l'enceinte étanche pour obtenir la pression désirée dans l'espace interne du dispositif ;
  • bouchage dudit trou de communication. Dans ce cas, les étapes d'étuvage et d'assemblage peuvent être menées simultanément.
Un septième objet de l'invention consiste en un appareil pour la mise en oeuvre de ces deux derniers procédés, comprenant :
  • une enceinte étanche apte à recevoir ledit dispositif,
  • des moyens pour faire le vide communiquant avec l'intérieur de l'enceinte grâce à une première vanne,
  • une source de NxHy communiquant avec l'intérieur de l'enceinte grâce à une deuxième vanne,
  • des moyens de mesure de la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte.
Le cas échéant, cet appareil peut comprendre en outre des moyens de production d'une atmosphère contrôlée communiquant avec l'intérieur de l'enceinte grâce à une troisième vanne reliée à des moyens de production de l'atmosphère contrôlée, par exemple une bouteille de gaz appropriée.
Brève description des dessins.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaítront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels :
  • la figure 1, déjà décrite, est une vue partielle et en coupe transversale schématique d'un écran de visualisation à micropointes selon l'art antérieur,
  • la figure 2 est une vue schématique d'un premier appareil pour la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un dispositif selon la présente invention,
  • la figure 3 est une vue schématique d'un deuxième appareil pour la mise en oeuvre d'un autre procédé de fabrication d'un dispositif selon la présente invention.
Description détaillée de modes de réalisation de l'invention
Selon l'invention, le choix particulier du gaz NxHy, ou d'un mélange gazeux à base de NxHy, permet à la fois de combattre l'oxydation du matériau émissif de la source émettrice d'électrons tout en évitant des dépôts sur le matériau émissif. En effet, la décomposition éventuelle de ce gaz se fait sous forme gazeuse contrairement à d'autres types de gaz réducteurs (CH4, H2S par exemple).
Plusieurs exemples de fabrication d'un dispositif selon l'invention vont maintenant être décrits.
Parmi les getters qui seront éventuellement utilisés, on peut citer ceux commercialisés par la société S.A.E.S. GETTERS S.p.A., par exemple :
  • le getter "flashable" au baryum référencé sous la marque déposée ST 14,
  • le getter au zirconium activable à haute température (environ 800°C), référencé sous la marque déposée ST 171,
  • le getter au zirconium-fer activable à basse température (environ 400°C), référencé sous la marque déposée ST 122.
Exemple 1
Un écran à micropointes 20, du type représenté à la figure 1, par exemple de 6 pouces (15,25 cm) de diagonale est assemblé sous vide ou sous atmosphère contrôlée par chauffage à une température comprise entre 450 et 500°C pendant une durée d'environ 1 heure. Il est équipé d'au moins un queusot de pompage 21 ouvert. Le mur de scellement 22 des deux lames du dispositif est constitué d'un verre à bas point de fusion appelé "frit glass".
Après scellement et retour à l'atmosphère, au moins un getter 23, par exemple de type ST 171, est introduit à l'intérieur du queusot 21.
Le dispositif 20 est ensuite placé dans une zone 30 de l'appareil représenté à la figure 2 permettant de l'étuver. Le queusot 21 est connecté à une canalisation 41 qui permet de le raccorder à une pompe à vide 42 de type turbomoléculaire via une canalisation 43 équipée d'une vanne 44 d'une part et à l'orifice de sortie d'un réservoir à gaz 45, de volume connu (par exemple 0,7 ℓ), via une canalisation 46 équipée d'une vanne 47 d'autre part.
Une bouteille de NH3 48 est connectée à l'orifice d'entrée du réservoir 45 via une canalisation 49 équipée d'une vanne 50. Cette vanne 50 est une vanne à aiguille qui permet de régler facilement le débit.
L'appareil ainsi constitué comprend encore une jauge 51, permettant de mesurer la pression du gaz contenu dans le réservoir 45, et une jauge 52 permettant de mesurer la pression à la sortie de l'écran 20.
On procède alors de la manière suivante.
L'écran 20 et le réservoir 45 sont mis sous vide, les vannes 44 et 47 étant ouvertes et la vanne 50 étant fermée, grâce à la pompe à vide 42. L'écran 20 est alors étuvé à 360°C pendant 16 heures. Après refroidissement à la température ambiante, l'écran 20 est mis en fonctionnement pendant 20 heures. Après arrêt de cette phase de fonctionnement qui a permis le dégazage des luminophores, le getter 23 (ou les getters) est activé par chauffage radiofréquence à une température de 800°C pendant 4 minutes.
Le réservoir 45 est ensuite isolé par fermeture de la vanne 47. De l'ammoniac est introduit dans le réservoir 45.
L'écran 20 est ensuite isolé de la pompe à vide 42 par fermeture de la vanne 44. La vanne 47 est alors ouverte et l'ammoniac s'introduit dans l'écran 20 à une pression d'équilibre qui dépend de la quantité introduite dans le réservoir 45 et qui est préférentiellement comprise entre 10-8 et 10-5 mbar. L'écran 20 peut alors être séparé de l'appareil par fermeture du queusot 21.
Exemple 2
Selon une variante de l'exemple 1, NH3 peut être introduit dans l'écran en régime dynamique.
Pour cela, après la phase d'activation du getter, une pression partielle de NH3 est régulée par la vanne 50, les vannes 44 et 47 étant ouvertes.
La pression partielle de NH3 est préférentiellement comprise entre 10-8 et 10-5 mbar. Après une période de balayage dynamique de quelques minutes à quelques dizaines de minutes, l'écran est séparé de l'appareil par fermeture du queusot.
Exemple 3
Selon une autre méthode de mise en oeuvre, l'assemblage de l'écran peut être de type intégral, ce qui veut dire que l'écran est dégazé puis scellé sous vide ou sous atmosphère contrôlée. Le procédé est tel qu'après scellement il reste sous vide, ou sous atmosphère contrôlée, par différence avec le cas précédent (exemples 1 et 2) pour lequel, après scellement, l'écran est remis à la pression atmosphérique puis repompé et étuvé.
On peut alors procéder de la manière suivante.
Les différents éléments de l'écran (lame supportant la cathode, lame supportant l'anode, verre de scellement, getters, etc.) sont positionnés sous vide puis étuvés à une température de l'ordre de 300 à 450°C pendant une ou plusieurs heures. Les getters peuvent être positionnés soit à l'intérieur de l'écran, soit dans une excroissance du type queusot fermé ou boíte à getter. Pendant la phase d'étuvage, l'anode peut être plaquée contre la cathode ou maintenue à une certaine distance de la cathode. Dans ce dernier cas, le dégazage est plus efficace.
Ces opérations se déroulent dans un appareil schématiquement représenté sur la figure 3 et qui comprend une enceinte étanche 60 permettant l'étuvage et l'assemblage du dispositif à émission de champ. Cette enceinte 60 est équipé de moyens électriques et mécaniques appropriés 61 permettant l'assemblage du dispositif et son étuvage.
L'appareil de la figure 3 comprend aussi une pompe à vide turbomoléculaire 62 qui communique avec l'intérieur de l'enceinte 60 grâce à une canalisation 63 équipée d'une vanne 64. Une bouteille de NH3 65 communique avec l'intérieur de l'enceinte 60 grâce à une canalisation 66 équipée d'une vanne 67. Une jauge 68 permet de mesurer la pression régnant dans l'enceinte étanche 60. Une canalisation 71 équipée d'une vanne 72 permet aussi de faire communiquer l'intérieur de l'enceinte 60 avec une bouteille 73 dans le cas où l'on veut mettre l'intérieur de l'enceinte sous atmosphère contrôlée.
Après la phase d'étuvage, une pression de NH3 comprise entre quelques 10-8 et 10-3 mbar est introduite dans l'enceinte 60 contenant l'écran.
Les plaques d'anode et de cathode sont mises en contact par l'intermédiaire du verre de scellement, si elles ne l'étaient pas déjà, et l'écran est scellé sous la pression de NH3 préalablement établie à une température comprise entre 450°C et 500°C.
Selon le type de getter utilisé, celui-ci doit être ou non "flashé" ou activé après fermeture et retour à la température ambiante. Il peut être avantageux d'utiliser un getter du type ST 122 qui peut s'activer pendant la phase d'assemblage.
Exemple 4
Selon une variante du mode de réalisation décrit à l'exemple 3, l'un des éléments de l'écran (lame de cathode, lame d'anode, boíte à getter) comporte un trou, d'un diamètre de l'ordre du millimètre ou de quelques millimètres, qui permet de mettre en communication l'intérieur de l'écran et l'intérieur de l'enceinte étanche 60.
Comme pour l'exemple 3, les différents éléments de l'écran sont positionnés sous vide puis étuvés.
La phase de scellement peut être ici faite sous atmosphère contrôlée, ce qui est avantageux lorsque l'on utilise un verre du type borosilicate pour les lames de l'écran, l'enceinte étant repompée après l'assemblage de l'écran.
Ce mode de réalisation peut être avantageux même quand le scellement est réalisé sous vide car tous les produits dégazés à l'intérieur de l'écran pendant le scellement sont évacués, ce qui permet d'avoir un vide meilleur à l'intérieur de l'écran.
Après la phase de scellement, de refroidissement et de repompage éventuel, une pression de NH3 de quelques 10-8 à 10-3 mbar est introduite dans l'enceinte et par conséquent dans l'écran. Le trou de communication entre l'écran et l'enceinte est alors rebouchée par tous moyens appropriés.
Dans ce mode de réalisation, il peut être avantageux d'utiliser des getters du même type que ceux de l'exemple 3.

Claims (21)

  1. Dispositif (1) comportant au moins une source d'électrons à effet de champ (5) dans une structure fermée délimitant un espace interne (11) qui renferme un gaz réducteur destiné à combattre l'oxydation du matériau émissif de la source d'électrons, caractérisé en ce que le gaz réducteur comprend un gaz de formule NxHy ou un mélange gazeux à base de NxHy avec x = 1 et y = 3 ou x = 2 et y = 4.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz réducteur est sous une pression comprise entre 10-8 mbar et 10-3 mbar.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le gaz réducteur est sous une pression comprise entre 10-8 mbar et 10-5 mbar.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le gaz de formule NxHy est NH3.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ou plusieurs getters (13) en communication avec l'espace interne (11) du dispositif (1).
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite structure fermée est constituée d'une première lame (3) supportant une cathode à micropointes (5) sur sa face interne à la structure, d'une seconde lame (2) placée en vis-à-vis de la première lame (3) et supportant une anode (9) sur sa face interne à la structure, et de moyens (4) permettant de sceller la première lame à la seconde lame sur leur pourtour.
  7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des luminophores (10) répartis sur l'anode (9).
  8. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes :
    assemblage des différents éléments constituant le dispositif (20) pour obtenir ladite structure fermée, au moins un queusot de pompage (21) communiquant avec ledit espace interne étant prévu ;
    raccordement du queusot de pompage (21) à un appareil comprenant des moyens pour faire le vide (42) et des moyens pour injecter ledit gaz réducteur (48) ;
    mise sous vide dudit espace interne par les moyens pour faire le vide (42) ;
    étuvage du dispositif (20) à une température et pour une durée permettant son dégazage, la mise sous vide dudit espace interne étant poursuivie ;
    arrêt des moyens pour faire le vide (42) ;
    introduction dudit gaz réducteur dans ledit espace interne par les moyens pour injecter le gaz réducteur sous la pression désirée ;
    fermeture du queusot (21).
  9. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes :
    assemblage des différents éléments constituant le dispositif (20) pour obtenir ladite structure fermée, au moins un queusot de pompage (21) communiquant avec ledit espace interne étant prévu ;
    raccordement du queusot de pompage (21) à un appareil comprenant des moyens pour faire le vide (42) et des moyens pour injecter ledit gaz réducteur (48) ;
    mise sous vide dudit espace interne par les moyens pour faire le vide (42) ;
    étuvage du dispositif (20) à une température et pour une durée permettant son dégazage, la mise sous vide (42) dudit espace interne étant poursuivie ;
    introduction dudit gaz réducteur dans ledit espace interne sous la pression désirée par les moyens pour injecter le gaz réducteur (48), les moyens pour faire (42) le vide fonctionnant toujours ;
    fermeture du queusot (21).
  10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que, le dispositif comportant des moyens de scellement agissant à chaud, l'étape d'assemblage se déroule sous vide ou sous atmosphère contrôlée, par chauffage à la température d'action des moyens de scellement.
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que, une fois l'étape d'étuvage terminée, le dispositif (20) est ramené à température ambiante et est mis en fonctionnement pendant une durée déterminée avant la réalisation des autres étapes.
  12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes suivantes :
    introduction d'au moins un getter (23) dans le queusot (21) avant son raccordement sur ledit appareil,
    activation du getter (23) avant ou après l'introduction du gaz réducteur.
  13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le getter est activé après la fermeture du queusot.
  14. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, comprenant :
    une canalisation (41) susceptible d'être raccordée audit queusot (21) par l'une de ses extrémités,
    des moyens pour faire le vide (42) communiquant avec l'autre extrémité de la canalisation (41) grâce à une première vanne (44),
    une source de NxHy (48) communiquant avec ladite canalisation (41) grâce à des moyens intermédiaires,
    des moyens de mesure (52) de la pression régnant dans l'espace interne du dispositif.
  15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens intermédiaires comprennent un réservoir à gaz (45) communiquant avec ladite canalisation (41) grâce à une deuxième vanne (47) et avec la source de NxHy (48) grâce à une troisième vanne (50), des moyens de mesure (51) étant prévus pour mesurer la pression régnant dans le réservoir.
  16. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens intermédiaires comprennent une vanne.
  17. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes :
    positionnement relatif, dans une enceinte étanche (60), des différents éléments constituant le dispositif en vue d'obtenir ladite structure fermée, le dispositif comportant des moyens de scellement agissant à chaud ;
    mise sous vide de l'intérieur de l'enceinte étanche (60) par des moyens pour faire le vide (62) ;
    étuvage des différents éléments constituant le dispositif positionnés dans l'enceinte étanche (60), la mise sous vide de l'enceinte étanche étant poursuivie, l'étuvage étant mené à une température et pour une durée permettant le dégazage desdits différents éléments ;
    éventuellement, arrêt des moyens pour faire le vide (62) ;
    introduction dudit gaz réducteur à l'intérieur de l'enceinte étanche (60) sous la pression désirée pour l'espace interne du dispositif ;
    assemblage du dispositif par scellement en élevant la température des moyens de scellement.
  18. Procédé de fabrication d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant les étapes suivantes :
    positionnement relatif, dans une enceinte étanche (60), des différents éléments constituant le dispositif en vue d'obtenir ladite structure fermée, le dispositif comportant des moyens de scellement agissant à chaud, un trou prévu dans le dispositif étant destiné à mettre en communication l'espace interne de la structure fermé et l'intérieur de l'enceinte étanche (60);
    mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée de l'intérieur de l'enceinte étanche (60) par des moyens appropriés ;
    étuvage des différents éléments constituant le dispositif positionnés dans l'enceinte étanche (60), la mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée de l'intérieur de l'enceinte étanche (60) étant poursuivie, l'étuvage étant mené à une température et pour une durée permettant le dégazage desdits différents éléments ;
    assemblage du dispositif par scellement en élevant la température des moyens de scellement, la mise sous vide ou sous atmosphère contrôlée de l'intérieur de l'enceinte étanche (60) étant poursuivie ;
    éventuellement, mise sous vide de l'intérieur de l'enceinte étanche (60) ;
    introduction dudit gaz réducteur à l'intérieur de l'enceinte étanche (60) pour obtenir la pression désirée dans l'espace interne du dispositif ;
    bouchage dudit trou de communication.
  19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que les étapes d'étuvage et d'assemblage sont menées simultanément.
  20. . Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, comprenant :
    une enceinte étanche (60) apte à recevoir ledit dispositif,
    des moyens pour faire le vide (62) communiquant avec l'intérieur de l'enceinte grâce à une première vanne (64),
    une source de NxHy (65) communiquant avec l'intérieur de l'enceinte (60) grâce à une deuxième vanne (67),
    des moyens de mesure (68) de la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte (60).
  21. Appareil selon la revendication 20 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de production d'une atmosphère contrôlée communiquant avec l'intérieur de l'enceinte (60) grâce à une troisième vanne.
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