[0001] La présente invention concerne un tube à rayons cathodiques muni d'un écran luminescent
comportant un support présentant un matériau luminescent, support qui est muni d'une
configuration d'alvéoles remplies du matériau luminescent, alvéoles qui présentent
la forme de tubes juxtaposés s'étendant dans le support et dont les parois sont réflectrices.
L'invention est également relative à un procédé pour la fabrication d'un écran destiné
à un tel tube et au tube de projection d'images de télévision muni d'un tel écran.
[0002] L'obtention d'une grande brillance est l'une des qualités recherchées pour un écran
de tube à rayons cathodiques, notamment lorsque cet écran est celui d'un tube image
de télévision à projection. Il est bien connu qu'une plus grande brillance d'un tube
peut être obtenue en augmentant l'épaisseur de la couche luminescente constituant
l'écran et en donnant simultanément une plus grande énergie (plus grand courant de
faisceau et/ou tension accélératrice plus élevée) au faisceau d'électrons assurant
le bombardement de ladite couche. Toutefois, cette augmentation de la brillance s'accompagne
d'une augmentation du diamètre de la tache lumineuse sur l'écran. Cela est dû à la
diffusion latérale de la lumière engendrée dans la couche isolante. Cette augmentation
du diamètre de la tache lumineuse se traduit par une augmentation notable du contraste
et de la résolution de l'image représentée. Une autre limitation de la brillance provient
du fait que d'une part, le bombardement électronique de la couche de matière luminescente
s'accompagne d'un échauffement de celle-ci, celui-ci étant d'autant plus intense que
l'énergie du faisceau est plus élevée et que, d'autre part, l'émission de lumière
est généralement une fonction décroissante de la température du matériau luminescent.
Cette décroissance de la brillance en fonction de la température apparaît par exemple
en valeur relative L
L sur la figure 1 publiée par la firme Sony à Chicago, le 4 juin 1979 au cours de la
conférence "IEEE Spring Conférence on Consumers Elec- tronics" et reproduite ci-après
dans la description de l'invention. Un tube à rayons cathodiques du genre est connu
du brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2.996.634, dans lequel est proposé un écran
plan pour un tube à rayons cathodiques où le matériau luminescent est appliqué dans
des alvéoles tubulaires, dont les axes longitudinaux sont perpendiculaires à la fenêtre
image. Les parois de ces alvéoles sont opaques ou réflectrices de façon à éliminer
des phénomènes de diffusion latérale. De ce fait, l'épaisseur de la couche de matériau
luminescent peut être augmentée, tout comme l'énergie du faisceau d'électrons et par
conséquent également la brillance sans affecter le contraste ou la résolution d'image.
De plus, il y a lieu de noter que, sans que ce soit apparemment le but cherché par
l'invention, une telle structure permet une meilleure évacuation, par la fenêtre image,
de la chaleur développée par le bombardement électronique du matériau luminescent.
En effet, cette évacuation s'effectue d'autant plus facilement que la surface de contact
des grains de matériau luminescent avec la fenêtre image est plus grande. Cela est
présentement le cas du fait que la surface est augmentée de celle des parois des petites
alvéoles remplies de matériau luminescent. Cette structure permet donc de limiter
l'augmentation de la température du matériau luminescent et la baisse concomit- tante
de la brillance.
[0003] Une telle structure présente plusieurs désavantages. Lorsque les faisceaux d'électrons
font un angle notable avec les axes des alvéoles tubulaires de l'écran, les électrons
du faisceau ne bombardent qu'une petite partie du matériau luminescent dû à une faible
pénétration du faisceau ou à un phénomène d'ombrage par les parois de ces alvéoles.
Une partie du matériau luminescent n'est pas exposée au bombardement d'électrons.
Il s'ensuit également que le bombardement du matériau luminescent sur la surface de
l'écran n'est pas uniforme et que le matériau luminescent dans chacune des alvéoles
est utilisé incomplètement. De ce fait, la résolution, le contraste et la brillance
maximale d'image ne sont pas uniformes sur toute la surface de l'écran. De plus, l'évacuation
de chaleur n'est pas suffisante lorsque le dégagement de chaleur est trop élevé, ce
qui est entre autres le cas de tubes destinés à la projection d'images de télévision.
[0004] L'invention vise à augmenter la brillance de l'image sans réduire la résolution et
le contraste, dans le cas d'écrans plans, ou d'écrans concaves ou convexes. L'invention
vise également à rendre la résolution, le contraste et la brillance maximale d'image
d'un tel tube uniformes sur toute la surface d'écran. Un autre but de l'invention
consiste à améliorer la brillance de l'écran en munissant l'écran de moyens empêchant
une augmentation de la température de la couche provoquée par la chaleur développée
dans la couche luminescente, de sorte que la luminescence de ladite couche ne soit
pas réduite.
[0005] Conformément à l'invention, un écran luminescent du genre décrit dans le premier
alinéa est caractérisé en ce que les axes des alvéoles convergent essentiellement
vers le centre de déflexion du faisceau d'électrons. Selon une première forme de réalisation,
l'écran fonctionne en transmission, c'est-à-dire que la lumière de luminescence est
émise à travers le support. Dans ce cas, le support comporte deux glaces en verre,
qui sont transparentes à la lumière et qui sont toutes les deux à faces parallèles
et parallèles entre elles et constituent une double paroi dans l'enveloppe du tube,
les alvéoles de l'écran débouchant sur la paroi intérieure du support du tube, la
double paroi étant munie de moyens d'admission et d'évacuation d'un fluide de refroidissement
circulant entre les deux glaces en verre de la double paroi.
[0006] Selon des variantes de cette première forme de réalisation, l'écran et son support
sont plans ou encore concaves du côté du balayage électronique ou bien, les parois
des alvéoles sont fortement conductrices ou non de la chaleur et notamment métalliques.
[0007] Selon une seconde forme de réalisation, l'écran fonctionne en réflexion. Le support
est opaque, les alvéoles de l'écran émettant de la lumière de luminescence du côté
de la réception du faisceau d'électrons sur l'écran, tube qui est muni de moyens de
projection d'images, alors que le support est muni de moyens de refroidissement dudit
écran.
[0008] Selon des variantes de cette seconde forme de réalisation, l'écran et son support
sont plans ou convexes du côté de l'incidence du faisceau d'électrons sur l'écran.
De plus, les parois des alvéoles peuvent être fortement conductrices de la chaleur
et notamment métalliques.
[0009] Parmi ces dernières variantes, l'une d'elles présente la particularitée que le système
optique associé comporte, centrés sur l'axe du tube, un miroir concave tourné vers
l'écran et une lame correctrice des aberrations de ce miroir placée derrière l'écran.
[0010] L'invention est également relative à un procédé de fabrication de l'écran luminescent
fractionné en alvéoles, qui sont remplies de matériau luminescent et qui sont sous
forme de tubes, dont les axes convergent sensiblement vers un même point placé sur
l'axe de l'écran, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
- dépôt, sur l'une des faces du support qui est conductrice électriquement naturellement
ou par revêtement d'une couche conductrice, d'une première couche de laque photosensible
aux rayons ultraviolets, l'épaisseur de cette couche étant égale à la profondeur des
alvéoles d'écran que l'on désire;
- séchage et polymérisation de cette première couche;
- dépôt, sur cette première couche, d'une deuxième couche de laque photosensible à
la lumière blanche ou à une lumière monochromatique;
- projection à l'aide d'une optique de grandissement inférieur à 1 de lumière blanche
ou monochromatique sur cette deuxième couche de l'image d'une configuration d'alvéoles
réalisée sur un masque de grandes dimensions, la configuration d'alvéoles étant homothétique
dans le rapport du grandissement de l'optique de la configuration d'alvéoles constituée
par les ouvertures des alvéoles sur la surface d'écran;
- développement de ladite deuxième couche ainsi insolée;
- insolation au travers du masque obtenu de ladite première couche de laque à l'aide
d'une source ponctuelle de rayonnement ultraviolet disposée en face de ladite couche
sur l'axe du support, et à la place du centre de déflexion du faisceau;
- développement de la première couche ainsi insolée, séchage et cuisson;
- croissance électrolytique de murs métalliques dans les parties vides de laque de
ladite première couche, le champ électrique provoquant le transport de métal étant
établi entre la face conductrice du support et une électrode parallèle à la surface
libre de ladite première couche;
- dissolution de la résine restante;
- si besoin, mise en place sur les parois internes latérales et éventuellement communes
avec le support d'écran d'une couche de matériau réflecteur;
- remplissage des alvéoles créées de matériau luminescent;
- dépôt éventuel sur la surface des alvéoles d'une fine couche électriquement conductrice
et optiquement réflectrice.
[0011] Selon une variante de ce procédé, la croissance électrolytique de murs métalliques
dans les parties vides de laque de ladite première couche est remplacée par la croissance
de murs en matériau électriquement isolant par la mise en oeuvre de techniques connues
du genre cathaphorèse ou anaphorèse, le transport des grains dudit matériau isolant
sur le support se faisant à l'aide de forces électrostatiques résultant du champ électrique
établi entre le support d'écran et une électrode parallèle à la surface libre de ladite
première couche, la croissance étant suivie d'un frittage à haute température pour
l'amélioration de la solidité mécanique du dépôt. Ce matériau constitutif de paroi
est par exemple Si0
2, A1
20
3, Mg0 ou encore mieux, pour améliorer la conductibilité thermique, BeO.
[0012] Selon une autre variante, le support d'écran est en un matériau lui-même photosensible
dans le domaine du rayonnement ultraviolet, ce qui évite d'avoir à le recouvrir d'une
couche de laque sensible au rayonnement ultraviolet. Ce matériau est par exemple un
verre photosensible et le procédé se déroule pratiquement de la même façon, sauf que
les alvéoles se trouvent formées directement dans le support sans besoin de croissance
par électrolyse ou autres des parois de ces alvéoles. Le point de convergence des
axes des alvéoles sur l'axe de l'écran est confondu, lors de la mise en place dudit
écran dans le futur tube cathodique, avec le centre de déflexion du faisceau d'électrons
de balayage dudit tube.
[0013] Cette dernière forme de réalisation aboutit de façon directe à des dispositifs utilisables
pour la projection sur l'écran, extérieur au tube, d'images de télévision.
[0014] La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre
d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
La figure 1 montre une courbe indiquant en valeur relative un exemple de la variation
de la brillance d'une couche de matériau luminescent en fonction de la température.
La figure 2 est une coupe partielle d'un tube à rayons cathodiques d'un genre connu,
présentant un écran plan qui est formé à partir d'alvéoles en forme de petits tubes
juxtaposés et perpendiculaires au support d'écran, à parois opaques ou réflectrices,
chaque tube étant rempli d'une épaisseur de matériau luminescent.
La figure 3 représente en coupe un tube à rayons cathodiques selon une première forme
de réalisation de l'invention présentant un écran plan.
La figure 4 représente en coupe un tube à rayons cathodiques pour la projection d'images
de télévision selon une seconde forme de réalisation de l'invention présentant un
écran convexe associé à son optique de projection.
Les figures 5 et 6 illustrent le procédé pour la construction de l'écran d'un tube
conforme à l'invention.
[0015] La figure 1 indique la façon dont la brillance relative a
LL d'une couche de matériau luminescent varie en fonction de la température. Pour une
température de 80°C, la brillance a diminué de 50%. C'est pour cette raison que pour
obtenir une grande brillance il est nécessaire d'évacuer du matériau luminescent la
chaleur dégagée par un bombardement d'électrons.
[0016] La figure 2, qui est relative à un tube à rayons cathodiques selon l'art antérieur,
à écran plan représenté en coupe par un plan de symétrie, indique sous le chiffre
de référence 11, l'enveloppe du tube avec sa partie conique 12 et le col 13. Ce col
est muni d'un canon électronique et d'un système de déflexion qui, tous les deux,
sont décrits ci-après sur la figure 4. Le faisceau d'électrons est 10. Les faisceaux
d'électrons du canon électronique dont les trajectoires sont supposées rectilignes
proviennent, après déflexion, apparemment du point A, qui est appelé le centre de
déflexion du faisceau. Les faisceaux d'électrons atteignent l'écran 14 qui est déposé
sur une paroi de l'enveloppe 11 dudit tube. Selon l'état de la technique connu du
brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 2.996.634, cet écran est muni d'alvéoles sous
forme de petits tubes, dont, pour la simplicité du dessin, seules trois sont représentées,
à savoir sous les numéros 15, 16, 17. Il faut imaginer qu'en réalité l'écran est tapissé
à l'intérieur du tube cathodique d'une multitude de ces petits tubes juxtaposés les
uns aux autres. Les axes de ces tubes respectivement 18, 19, 21 sont parallèles entre
eux et à l'axe du tube cathodique lui-même 21. La section de ces tubes est sensiblement
égale à celle sur l'écran du faisceau de balayage 10. Parmi les trajectoires d'électrons
articulées en A, on peut distinguer suivant les positions du faisceau entre celles
qui sont peu inclinées sur les axes des tubes et celles qui, par contre, présentent
une inclinaison notable. Les trajectoires peu inclinées par rapport à l'axe du tube,
comme 22, permettent aux électrons de pénétrer profondément dans les alvéoles remplies
de matériau luminescent et d'engendrer ainsi la luminescence de tout le matériau contenu
dans l'alvéole. En revanche, lorsqu'une trajectoire, comme une trajectoire 23 est
suivie, les électrons ne pénètrent que superficiellement dans les alvéoles et n'excitent
donc qu'une partie du matériau luminescent contenu dans l'alvéole. Le matériau luminescent
dans la partie hachurée 24 n'est pas exposé au bombardement d'électrons. Ainsi, suivant
l'angle de déviation du faisceau d'électrons, le volume et le matériau luminescent
excité diffèrent et, de ce fait, la brillance locale sur l'écran.
[0017] La figure 3 est relative à un tube à rayons cathodiques conforme à l'invention. Sur
cette figure, on retrouve les éléments 10, 11, 12, 13, 21 de la figure 2, mais l'écran
14, qui est déposé sur la paroi intérieure de l'enveloppe 11, est réalisé d'une autre
façon. Il comporte toujours des alvéoles remplies sous forme de tubes juxtaposés de
petit diamètre mais dont les axes ne sont pas parallèles entre eux. Pour simplifier
la figure, seuls trois de ces tubes, notamment 28, 22, 23 sont représentés. Le faisceau
d'électrons est dévié dans les trois directions 24, 25 et 26. Ces tubes sont sous
forme d'un cône ou d'un cylindre et présentent des axes 27, 21, 29 qui sont orientés
de façon qu'ils passent pratiquement par le centre de courbure A. Il s'ensuit que
tout le matériau luminescent contenu dans les tubes est excité par le bombardement
d'électrons. De plus, le matériau luminescent est refroidi. A cet effet, l'enveloppe
du tube est munie d'une double paroi 31, dans laquelle circule un liquide de refroidissement
dont l'admission est assurée par le tube 32 et l'évacuation par le tube 33.
[0018] La figure 4 est relative à un tube cathodique pour projection d'images de télévision
dans le cas d'un écran convexe associé à son optique de projection. Sur cette figure,
on retrouve les éléments 11, 12, 13 et 21 de la figure 1.
[0019] Ce tube est constitué d'une enveloppe 11 formée du col du tube 13, de longueur 250
mm et de diamètre 36 mm, et du cône du tube 12 de longueur 150 mm et de diamètre de
150 mm dans sa partie la plus large. Comme le nom l'indique cette dernière partie
bien que généralement conique sur toute sa longueur peut présenter une partie conique
plus courte suivie d'une partie cylindrique.
[0020] Dans le col du tube 13 est disposé un canon à électrons composé d'une cathode thermoionique
à chauffage indirect et d'un certain nombre d'anodes cylindriques 110 permettant d'accélérer
les électrons. La focalisation est de type électrostatique ou de type magnétique à
l'aide des bobines extérieures. Le tube possède des bobines de déflexion 120 pour
assurer le balayage selon les axes X et Y. L'écran 41 présente une forme convexe et
est appliqué sur un support d'écran 40 disposé dans le cône du tube. Tout comme dans
la première forme de réalisation, cet écran est muni d'alvéoles remplies de matériau
luminescent. Ces alvéoles, dont pour la simplicité de la figure, seules trois sont
représentées, à savoir 42, 43 et 44, sont de petits tubes sous forme de tronc de cône
ou cylindre dont les axes respectivement 45, 21, 47 passent pratiquement par le centre
de déflexion A. Les directions du faisceau d'électrons selon lesquelles s'effectue
le bombardement de ces tubes sont 35, 36, 37. La section du faisceau d'électrons dans
le plan convexe 48 de l'écran s'avère pratiquement égale au droit de chaque tube à
la section dudit tube dans le même plan. Ainsi, tout comme selon la première forme
de réalisation, une excitation maximale du matériau luminescent dans le tube est assurée.
Le tube à rayons cathodiques est muni d'une optique de projection de l'écran de la
face 48. Cette optique est par exemple une optique de l'art connu dit de Schmidt,
qui est constituée par le miroir concave 49, disposé sur la paroi intérieure du tube
et par la plaque 50 pour la correction d'aberration et qui est placée à l'entrée du
tube derrière l'écran. Les dimensions de l'écran 41 rectangulaire sont de 36 mm x
48 mm. Le rayon de courbure de l'écran convexe est égal à la moitié du rayon de courbure
du miroir 49. Ce miroir 49 est percé en son centre d'une ouverture de 35 mm de diamètre
pour permettre au faisceau d'électrons d'atteindre l'écran. Le courant de faisceau
du tube est environ de 2m A crète pour une haute tension pouvant atteindre 50 K.volts,
ce qui représente 100 watts dissipés sur l'écran.
[0021] Afin de refroidir l'écran, tout comme dans la première forme de réalisation, celui-ci
est muni d'un dispositif de refroidissement. Celui-ci comporte un système de circulation
de liquide de refroidissement dans une paroi double constitué du support 40 de l'écran
et d'une paroi 51, qui est soudée d'une façon étanche à l'eau à la périphérie du support
40, l'admission et l'évacuation de liquide s'effectuant à l'aide des tubes 52 et 53
débouchant vers l'extérieur de l'enveloppe 11 du tube. Le circuit de refroidissement
utilisant un fluide à la température de 25°C, par exemple l'eau de ville, avec un
débit de 1,5 litre/minute permet de faire que la température de l'écran ne dépasse
pas 100°C.
[0022] Les figures 5 et 6 illustrent le procédé pour la réalisation de l'écran d'un tube
à rayons cathodiques conforme à l'invention. Le procédé est illustré dans le cas d'un
écran convexe. Ce procédé est analogue dans le cas d'un écran plan. Le procédé découle
des points suivants : le tube lorsqu'il est terminé, a, entre autres, deux caractéristiques
importantes :
- il a une optique associée qui reprend la lumière émise par le produit luminescent
lorsque le tube est en fonctionnement;
- il a un canon à électrons émettant un faisceau d'électrons dont les trajectoires
sont considérées comme concourant au point A centre de déflexion du faisceau.
[0023] Pour obtenir le tube le mieux adapté au but de l'invention, le procédé de fabrication
va utiliser successivement ces deux caractéristiques pour procéder à l'élaboration
même de l'écran et du tube. L'utilisation de l'optique associée au tube pour participer
aux étapes du procédé permet de disposer d'une image où les différents défauts optiques
possibles sont diminués (aberrations, convergence, ...).
[0024] Selon que le tube fonctionne en réflexion ou en transmission les étapes du procédé
sont légèrement différentes.
[0025] Sur la figure 5 apparaissent le support 40 et le système de circulation de liquide
de refroidissement déjà représenté sur la figure 4. C'est sur la face convexe 61 du
support 40 qu'est réalisé l'écran. Le matériau de ce support présente une grande conductibilité
thermique, de sorte que l'évacuation de la chaleur développée dans l'écran par le
bombardement d'électrons est assurée. Du fait que selon l'une des variantes du procédé
illustré ci-après dans le cas d'un fonctionnement en réflexion, la face 61 doit être
électriquement conductrice, si le support choisi n'est pas métallique, par exemple
un verre ou une céramique, on effectue alors le dépôt par évaporation sous vide d'une
couche mince métallique, par exemple du nickel-chrome. Pendant un premier temps, le
procédé consiste à réaliser, au dessus de 61 et concentriquement à cette surface,
un masque à haute résolution et sans distorsion avec des parties opaques et transparentes,
dont la géométrie en configuration d'alvéoles correspond à celle de la face 48 de
l'écran représenté sur la figure 4. Pour réaliser ce masque, la méthode comprend les
étapes suivantes:
- Le support est enduit d'une couche 41 de 5 à 6pm d'une première laque photosensible
aux rayons UV, telle la laque Schipley AZ 1350 du type positif. Cette laque est déposée
par centrifugation.
- La surface de cette première laque est recouverte d'une couche mince de 0,5 µm environ
d'une deuxième laque 62 sensible à la lumière visible, telle une laque Kodack orthochromatique.
- Avec l'optique du tube on projette sur la deuxième couche de laque 62 l'image réduite
de la configuration d'alvéoles désirée et on réalise l'insolation.
- On effectue le développement de la couche de laque 62 insolée. On obtient, reproduisant
la configuration d'alvéoles, un masque qui épouse parfaitement la forme par exemple
convexe du support 40. Sur la figure 6 les parties opaques et transparentes de ce
masque sont les parties respectivement d'une part 71, 72, 73, 74 et 75 et d'autre
part 76, 77, 78, 79.
- Le support est ensuite disposé dans un second dispositif d'insolation émettant un
rayonnement UV produit par exemple par un arc court. Le support est placé de telle
sorte que le rayonnement UV produit par l'arc court provienne du point A qui sera
par la suite le point de déflexion du faisceau électronique. Dans le cas du tube décrit
ce point A se trouve à 130 mm de l'écran. On obtient des zones où la laque est polymérisée,
et qui ont leurs axes concourant au point A. Sur la figure 6, les faisceaux de rayons
ultraviolets d'insolation sont respectivement 81, 82, 83, 84. Les parties de laque
exposées et les parties de laque non exposées sont respectivement d'une part 85, 86,
87, 88 et d'autre part 89, 90, 91, 92, 93.
- Les zones ainsi polymérisées sont enlevées à l'aide d'un révélateur UV tel le révélateur
Schipley "microposit developper". On obtient ainsi le négatif de la configuration
d'alvéoles recherchée.
- En se servant de la couche métallique déposée initialement comme électrode, ou du
support métallique lui-même, on effectue, par croissance électrolytique, un dépôt
métallique de Cu ou Au ou Ag ou Ni, dans les partie en creux de la couche épaisse
de 5Pm environ formée par la première laque (telles que 85 à 88 de la figure 6). Le dépôt
métallique est réalisé jusqu'à ce qu'il atteigne l'épaisseur de la couche de laque.
Les murs de laque sont ainsi bien réguliers : c'est une croissance guidée.
- On enlève la laque non polymérisée restante à l'aide d'acétone ou d'alcool, et on
obtient ainsi une configuration d'alvéoles possédant des bords et un fond métalliques.
- Le support muni de sa configuration d'alvéoles est alors disposé dans un appareillage,
qui par centrifugation d'une poudre en milieu liquide, permet de déposer le produit
luminescent dans la configuration d'alvéoles. Ce produit luminescent a typiquement
une granulométrie centrée sur 3 µm avec des diamètres de grains allant de 1 à 6 m.
A l'issue de cette dernière étape du procédé, l'écran est prêt à être monté dans le
tube lui-même.
[0026] Si le matériau luminescent doit présenter une structure massive, son dépôt peut être
réalisé par croissance épitaxiale en phase de vapeur, ou encore au moyen d'une pulvérisation
cathodique ou par plasma ou encore par pulvérisation de liquide.
[0027] Dans le cas d'un écran utilisé en transmission, le substrat doit être transparent,
par exemple en verre ou en cristaux. La première des étapes précédentes est alors
modifiée, le dépôt métallique étant alors un dépôt d'oxyde conducteur électriquement
et transparent optiquement. Des dépôts de Sn0
2 ou In
20
3 de 300 Angtroms environ d'épaisseur et de résistivité de 400 ohms/ carré environ
répondent à cet usage.
[0028] Les autre étapes se succèdent de manière identique en cas d'un fonctionnement par
réflexion.
[0029] Une étape nouvelle se présente alors : sur la face où le produit luminescent apparait
on dépose, en milieu liquide, une mince pellicule de nitrocellulose sur laquelle,
par évaporation sous vide, on dépose une mince couche métallique de 1000 A par exemple
de l'aluminium. On opère un traitement thermique à l'air, vers 350°C, afin de brûler
la mince pellicule de nitrocellulose de sorte que la mince couche métallique reste
seule ce qui permet d'obtenir une configuration d'alvéoles operculées remplies de
produit luminescent. Cette mince couche métallique est transparente aux électrons
du faisceau d'électrons mais réfléchit la lumière issue du produit luminescent lorsque
celui-ci émet sa lumière de luminescence.
[0030] Selon une seconde variante, après obtention des parties en creux 85 à 88 de la figure
6, celles-ci sont remplies par cathaphorèse ou anaphorèse d'un matériau isolant à
l'aide des forces électrostatiques résultant d'un champ électrique appliqué entre
le support d'écran 40 et une électrode parallèle à 48 et située entre 48 et le point
A. Pour augmenter la solidité mécanique des murs obtenus, la croissance de ces derniers
est suivie d'un frittage à haute température, le procédé se déroule alors comme selon
la première variante. Le matériau utilisé, constitutif de ces murs, est par exemple
Si0
2, A1
20
3, Mg0 ou, encore mieux, pour améliorer la conductibilité thermique, BeO.
[0031] Selon une autre variante, le support d'écran 40 n'est pas nécessairement conducteur
électriquement. Il est plus épais que sur la figure 6. Il a par exemple l'épaisseur
de 41 et, de plus, il est constitué par un matériau lui-même photosensible aux rayons
ultraviolets, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le recouvrir d'une couche de
laque sensible au rayonnement ultraviolet. Ce matériau est par exemple un verre photosensible.
Après formation d'un masque sur la surface du verre, dont les parties transparentes
aux rayons ultraviolets correspondent aux ouvertures des alvéoles désirées, celui-ci
est insolé à l'aide d'une source ponctuelle de rayonnement ultraviolet qui, tout comme
précédemment, est placé au point A, le procédé se déroulant d'une façon analogue sauf
que les alvéoles se trouvent formées de façon directe dans le support sans besoin
de croissance par électrolyse ou autres des parois de ces alvéoles.
1. Tube à rayons cathodiques, muni d'un écran luminescent comportant un support présentant
un matériau luminescent, support qui est muni d'une configuration d'alvéoles remplies
du matériau luminescent, alvéoles qui présentent la forme de tubes juxtaposés s'étendant
dans le support et dont les parois sont réflectrices, caractérisé en ce que les axes
des alvéoles convergent essentiellement vers le centre de déflexion du faisceau d'électrons.
2. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support
comporte deux glaces en verre qui sont transparentes à la lumière et qui sont toutes
les deux à faces parallèles et parallèles entre elles et constituent une double paroi
intégrée dans l'enveloppe du tube, les alvéoles de l'écran débouchant sur la paroi
intérieure du support du tube, les mêmes alvéoles étant munies selon cette même extrémité
d'une couche métallique transparente aux électrons et réfléchissante de la lumière,
la double paroi étant munie de moyens d'admission et d'évacuation d'un fluide de refroidissement
circulant entre les deux glaces en verre de la double paroi.
3. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support
est opaque, les alvéoles de l'écran émettant de la lumière de luminescence du côté
de la réception du faisceau d'électrons sur l'écran, tube qui est muni de moyens de
projection d'images, alors que le support est muni de moyens servant au refroidissement
dudit écran.
4. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écran
et le support sont plans.
5. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écran
et le support sont concaves.
6. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écran
et le support sont plans.
7. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écran
et le support sont convexes.
8. Tube à rayons cathodiques selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en
ce que les moyens optiques de projection de l'image de l'écran hors du tube, centrés
sur l'axe du tube, sont constitués d'un miroir concave tourné vers l'écran et d'une
lame correctrice pour les aberrations de ce miroir disposée derrière l'écran.
9. Tube à rayons cathodiques selon la revendication 8, caractérisé en ce que le miroir
concave est aménagé dans le tube sur l'enveloppe de ce dernier.
10. Application de l'un des tubes à rayons cathodiques selon l'une des revendications
1 à 9, à la projection d'image de télévision.
11. Procédé de fabrication d'un écran luminescent déposé sur un support, écran qui
comporte une configuration d'alvéoles sous forme de tubes remplies de matériau luminescent,
dont les axes convergent pratiquement vers un même point sur l'axe de l'écran, caractérisé
en ce qu'il comprend les étapes suivantes:
- dépôt, sur l'une des faces du support qui est conductrice électriquement naturellement
ou par revêtement d'une couche conductrice, d'une première couche de laque photosensible
aux rayons ultraviolets, l'épaisseur de cette couche étant égale à la profondeur des
alvéoles d'écran que l'on désire;
- séchage et polymérisation de cette première couche;
- dépôt, sur cette première couche, d'une deuxième couche de laque photosensible à
la lumière blanche ou à une lumière monochromatique;
- projection, sur cette deuxième couche, en lumière blanche ou monochromatique, à
l'aide d'une optique de grandissement inférieur à 1 de l'image d'une configuration
d'alvéoles réalisée sur un masque de grandes dimensions, la configuration d'alvéoles
étant homothétique dans le rapport du grandissement de l'optique de la configuration
d'alvéoles constituée par les ouvertures des alvéoles sur la surface d'écran;
- développement de ladite deuxième couche ainsi insolée;
- insolation au travers du masque obtenu de ladite première couche de laque à l'aide
d'une source ponctuelle de rayonnement ultraviolet disposée en face de ladite couche
sur l'axe du support, et à la place du centre de déflexion du faisceau;
- développement de la première couche ainsi insolée, séchage et cuisson;
- croissance de murs métalliques ou d'un matériau isolant dans les parties vides de
laque de ladite première couche, le champ électrique provoquant le transport de métal
étant établi entre la face conductrice du support et une électrode parallèle à la
surface libre de ladite première couche;
- dissolution de la laque restante;
- si besoin, mise en place sur les parois internes latérales et éventuellement communes
avec le support d'écran d'une couche de matériau réflecteur;
- remplissage des alvéoles créées de matériau luminescent;
- dépôt éventuel sur la surface des alvéoles d'une fine couche électriquement conductrice
et optiquement réflectrice.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en que l'on effectue une croissance
électrolytique de murs de métal dans les parties vides de laque de ladite première
couche, le champ électrique provoquant le transport de métal étant établi entre la
face conductrice du support et une électrode parallèle à la surface libre de ladite
première couche.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on effectue une croissance
de murs de matériau isolant dans les parties vides de laque de ladite première couche
par cathaphorèse ou anaphorèse, le transport des grains dudit matériau isolant se
faisant à l'aide de forces électrostatiques résultant du champ électrique établi entre
le support d'écran et une électrode parallèle à la surface libre de ladite première
couche, la croissance étant suivie d'un frittage à haute température.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit matériau électriquement
isolant est Si02, Al2031 MgO, BeO.
15. Procédé comme celui selon la revendication 11, caractérisé en ce que le support
d'écran est un verre photosensible au rayonnement ultraviolet et en ce que les alvéoles
de l'écran sont créées directement dans le verre photosensible par insolation à l'aide
d'une source de rayonnement ultraviolet pratiquement ponctuelle placée sur l'axe du
support, l'insolation étant effectuée par l'intermédiaire d'un masque préalablement
déposé sur le support.