Brevet FR2028768A1 — publié le 19701016

La présente invention concerne les tubes à présentation visuelle tels que les tubes de télévision monochrome ou en couleurs, les tubes à rayons cathodiques, les convertisseurs d'images, les intensificateurs d'images-et les tubes de conservation de celles-ci et, plus particulièrement, les écrans de sortie de tels tubes. Les écrans de sortie des tubes de présentation visuelle convertissent des images électroniques en images optiques. Ils comprennent un substrat transparent sur lequel une couche de particules d'un "phosphore" (matière luminescente) est déposée. Ce substrat* constitue typiquement une portion de l'enveloppe du tube de présentation Sur le phosphore est déposée une mince couche d'arrêt organique, habituellement formée d'une laque. Une fine couche d'aluminium est ensuite déposée par évaporation sur la couche d'arret organique. La couche d'arrêt organique a pour but d'empocher l'aluminium de remplir les interstices entre les particules de phosphore et de se déposer sur le substrat. L'écran de sortie ainsi formé est ensuite recuit à une température située dans la gamme 35o--423c afin de chasser l'eau 'hydratation du phosphore et les autres matières volatiles, aussi bien que les produits de dégradation organiques. Pendant le traitement thermique, la couche d'arrêt 'oxyde et s' évapore à partir de écran. Après refroidissement, l'écran de sortie est prêt à entre monté dans le tube de présentation visuelle. La mince couche d'aliminium sert de réflecteur de lumière pour aléltorer l'efficacité de l'émission et le contraste et, dans le cas de tubes de conversion d'images, à empêcher que la lîmière parasite émise par l'écran de sortie ne frappe la photocathode de l'écran d'entrée du tube. De plus, la couche d'aluminium fournit un contact électrique et un élément de circuit de retour pour les électrons émis par l'écran d'entrée du tube. La couche d'aluminium doit entre très- mince afin de prévenir l'écoulement d'électrons, à travers cette couche, vers les particules de phosphore. En raison de cette minceur et de l'emploi du procédé d'évaporation par lequel il est pratiquement obligatoire de déposer la couche d'aluminium, celle-ci est poreuse. Pendant le recuit, la grandeur des pores augmente en raison du retrait de petites plaques superficielles d'aluminium, qui stoxydent. La croissance dee dimensions des pores permet à une plus grande quantité de lumière émise par la couche de particules de phosphore d'être renvoyée à travers la couche d'aluminium vers d'entrée du tube.La présence de ces mêmes pores accrott aussi le risque que des agents tels que des vapeurs alcalines contaminent les particules de phosphore par leur passage à travers ces pores depuis la photocathode de l'écran d'entrée du tube. Bien que ce problème ait donné lieu à diverses tentatives pour réduire la porosité de-la couche d'aluminium, il a été constaté qu'en pratique une telle réduction est extremement difficile à obtenir et à régler. On peut dire que cette condition défavorable a largement dû jusqu'ici entre tolérée, plutgt qu'il n'ait été possible d'y remédier. En conséquence, un objet principal de la présente invention est de fournir un écran de sortie amélioré pour les tubes de présentation visuelle. Plus spécifiquement, un objet de l'invention est de fournir un écran de sortie comprenant une couche poreuse d'aluminium recouvrant une couche de particules de phosphore, avec des moyens d'inhi- bition de la croissance des pores lorsque l'écran d'entrée est ehauffé dans un environnement oxydant. Un autre objet de l'invention est de fournir un écran de sortie pour tube de présentation visuelle comprenant une photocathode espacée de l'écran de sortie, avec des moyens empêchant le passage de lumière de l-'écran de sortie à la photocathodev Un autre objet de l'invention est encore de fournir un écran de sortie pour tube de présentation vusuelle comprenant une couche poreuse d'aluminium recouvrant une couche de particules de phosphore avec dee moyens d'empêcher le passage d'agents contaminants à travers les pores de cette couche d'aluminium vers les particules de phosphore. En résumé,-la.présente invention concerne un écran de sortie amélioré pour tubes de présentation vusuelle. Cet écran de sortie amélioré comprend un substrat transparent et une couche de phosphore déposée sur celui-ci et recouverte à son tour d'une -couche d'alumi sium. Une mince couche métallique d'un métal choisi dans le groupe comprenant le nickel, le cobalt et le chrome est finalement déposée sur la couche d'aluminium. L'invention sera mieux comprise à'la lecture de la description détaillée donnée ci-après, à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la Fig. l est une vue latérale schématique d'un tube-image pour rayons X comportant un écran de sortie améliore réalisé selon les principes de la présente invention - la Fig. 2 est une vue latérale schématique d'un tube de télévision en couleurs comprenant un écran de sortie amélioré réalisé selon les principes de le présente invention ; et - la Fig. 3 est une vue en coupe agrandie des écrans de sortie représentés sur les Figs. 1 et 2. Se référant maintenant pour plus de détail aux dessins, on voit sur la Fig. t un tube-image pour rayons X ayant une enveloppe vidée 1. La portion faciale du tube comprend un écran d'entrée 2 comportant un scintillateur placé de manière adjacente à ltenve- loppe et une photecathode recouvrant ce scintillateur.Le scintillateur consiste en une mince couche d'un phosphore sensible aux rayons I et la photocathode en une couche d'antimoniure alcalin comprenant des ilianats tels que le sodiun, le potassium et le césiums Le tube comprend de plus une électrode d'accélération et de focalisation 3, une anode 4 et un écran de sortie 5. En fonctionnement, les rayons x engendres par un générateur extérieur traversent un objet à observer. L'affaiblissement local des rayons I dwpend à la fois de l'épaisseur et du nombre atomique d-s ments font l'objet en observation. I1 en résulte que la rvpartition d'intensitë du faisceau de rayons I, aprés traversée de l'objet, contient des informations relatives à la structure de cet objet. L'image en rayons X tombe alors sur l'écran d'entrée 2 dans lequel le scintillateur absorbe les photons en rayons X et les réRmet en photons optiques.Les photons optiques frappent la photocathode et y produisent des électrons selon une configutation correspondant à l'image en rayons x initiale incidente. Les éLec- trons sont ensuite accélérés jusqu'à une vitesse élevée dans le tube-image et focalisés par l'électrode 3 à travers l'anode 4 sur l'écran de sortie fluorescent 5, afin autre présentés visuellement à l'oeil ou a tout autre dispositif approprié de captation optique. Le tube de Sélévision en couleurs représenté schématiquement sur la Fig. 2 comprend une enveloppe vidée ayant une portion de col 6, relativement étroite, fermée à une extrémité et reliée à l'autre portion par une section conique 7. Des canons à rayons cathodiques 8 sont montés à l'intérieur de la portion de col 6 de l'enveloppe. La section conique 7 est fermée par une paroi terminale qui comprend un écran fluorescent de sortie 5. Un masque à ouvertures 9 est monté dans le tube,au voisinage de l'écran de sortie, par de-s moyens tels que la soudure par points. En réponse à un signal extérieur, le canon à rayons cathodiques 8 projette -les électrons à travers le masque 9 jusqu'à l'écran de sortie 5, selon une configuration répondant au signal et observable à 11 oeil ou par tout autre dispositif de captation optique.Un tube de télévision monochrome peut entre celui illustré schématiquement sur la Fig. 2, avec-le Masque à ouvertures 9 enlevé. écran de sortie 5 est montré en détail sur la Fig. 3; il comprend une couche 10 de particules de phosphore. Lorsque l'écran doit être utilisé dans un tube-image, un phosphore P-20, essentiellement de composition (Zn.Cd.S.Ag), peut être utilisé. Dans un tube de télévision en couleurs, on peut employer divers phosphores "P-22". Le phosphore est déposé sur un substrat transparent 11, qui peut être de verre ou d'une ratière cristalline telle que le quartz ou de saphir. Une mince couche d'arrêt organique 12, telle qu'une laque, est posée sur la couche de phosphore. Une couche d'aluminium 13 est ensuite déposée par évaporation sur la cou-oke d'arrêt 12. Finalement, une mince couche de nickel 14 est déposée par évaporation sur l'aluminium. Pendant le traitement de recuit, la couche jarret 12 sta- pore à partir de l'écran La couche de métal 14 forme les pores de la couche d'aluminium 13, empechant ainsi la croissance des dimensions des pores, car l'aluminium n'est pas exposé à un milieu oxydant pendant le recuit. D'autres métaux stables dans l'air et ne contaminant pas le phosphore, tels que le cobalt et le chrome, peuvent être substitués au nickel ou utilisés en cc,1Ê,iflaisons ou en alliages. L'épaisseur globale des couches d'kluninium et de nickel dépend du potentiel cathode-anode particulier spécifié pour le tube. Avec les pores de l'aluminium effectivement scellés et maintenus relativement petits, la contamination de la couche sousjacente de phosphore est fortement réduite. Les contaminants provenant de la photocathode du tube ou de sources extérieures telles que les agents de soudure utilisés pour assembler les autres composant du tube, tels que-le masque à ouvertures 9, n'ont relativement que des possibiíités réduites de passage disponibles à travers les couches 13 et 14-pour s'écouler vers les particules de phosphore. Il en résulte que la couche de phosphore 10 ne subira qué peu de dégradations pendant l'assemblage ou le fonctionnement du tube. Il doit être bien compris que la réalisation ci-dessus décrite n'est simplement donnée qu'à titre illustratif des principes de leinvention. Il est évident que de nombreuses modifications peuvent entre apportées à l'exemple illustré sans sortir de l'esprit et de la portée de l'invention, tels qu'ils sont définis dans les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Ecran de sortie pour tube de présentation visuelle adaptez à la conversion d'images électroniques en images optiques, comprenant une couche de phosphore (matière luminescente) déposée sur un substrat transparent et une couche d'aluminium recouvrant ladite couche de phosphore, caractérisé par une mince couche métallique comprenant un métal choisi dans le groupe formé par le nickel, le cobalt et le chrome ét déposée sur ladite couche d'aluminium. 2 - Ecran de sortie conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche métallique est déposée sous imide sur ladite couche d'aluminium. 3 - Ecran de sortie conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche de phosphore comprend la combinaison (zn.Cd*Si..). 4-- Ecran de sortie conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit écran est placé à une extrémité d'un tube de télévision monochrome. 5 - Ecran de sortie conforme à la revendication 1, caractérisé en ce quiil est disposé au voisinage d'un masque à ouvertures dans un tube de télévision en couleurs. 6 - Ecran de sortie conforme à la revendication 1, disposé dans un tube-image pour radiations' et à une extrémité de ce tube, caractérisé en ce que ledit tube-image comprend un écran d'entrée placé à l'autre extrémité du tube pour convertir les images radiantes en images électroniques.