Brevet FR2225836A1 — publié le 19741108

La présente invention concerne un tubeimage pour télévision en couleurs et son procédé de fabrication. D'une façon générale, dans un tube-image pour télévision en couleurs du type à matrice noire, on améliore la luminance de l'écran en remplissant les espaces séparant les points ou bandes de matières luminescentes correspondant aux trois couleurs primaires, à savoir les couleurs rouge, verte et bleue avec, par exemple, du graphite de façon à réduire la réflexion de la lumière extérieure et, par conséquent, d'améliorer le pouvoir de transmission du verre du fond du tube sans réduire le contraste des points ou bandes de matières luminescentes.Bien que l'agencement à matrice noire se révèle excellent (a) l'amélioration du contraste est obtenue aux dépens du pouvoir de transmission du verre du fond du tube et, par conséquent, dans une certaine mesure aux dépens de la luminance et (b) pour améliorer la luminance on augmente le pouvoir de transmission du verre du fond du tube aux dépens du contraste. I1 existe donc des facteurs contradictoires-en ce qui concerne la luminance et le contraste,-facteurs qui sont très importants pour la qualité de l'image. De plus, même si on réduit la réflexion de la lumière extérieure en déposant une matière absorbant la lumière, comme par exemple du graphite, entre les points ou bandes de matières luminescentes, plus de la moitié de la sur-. face totale est recouverte par la matière luminescente qui présente un pouvoir de réflexion relativement élevé de sorte que le contraste qe trouve notablement réduit dans une image de faible luminosité au point de nuire à la qualité de l'image. Pour remédier aux inconvénients ci-de s- sus, on a proposé un procédé dans lequel des filtres correspondant aux mêmes couleurs que celles de la lumière émise par les points ou bandes de matière luminescente correspondant aux trois couleurs primaires sont formés aux endroits où les points ou bandes de matières luminescentes doivent être formés et, ensuite lesdits points ou bandes de matières luminescentes sont formés sur lests filtres.- Selon ce procédé, en raison de la présence des tiltres des mêmes couleurs que celles de la lumière émise par les matières luminescentes, non seulement la lumière émise par les matières luminescentes ne subit pas de perte lorsqu'elle traverse le verre du fond du tube mais la réflexion de la lumière blanche extérieure se trouve notablement réduite de manière à empêcher la réduction du contraste dû à la lumière extérieure en raison du fait que, parmi les composantes de la lumière blanche tombant sur les filtres, seules celles correspondant par leurs couleurs aux couleurs des filtres sont réfléchies et les composantes restantes sont absorbées par lesdits filtres. La présente invention a pour Objet un tube-image trichrome capable d'empêcher la réduction de contraste résultant de la- lumière extérieure grace à une diminution de la réflexion de la lumière blanche, tube qui présente cependant l'effet d'absorption de la lumière extérieure en raison de la présence de l'agencement de matrice noire. La présente invention a encore pour objet un procédé pour fabriquer le tube-image trichrome mentionné ci-dessus par une amélioration du procédé de la teçhnique antérieure décrit ci-avant. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la demanderesse a créé un tube-image trichrome comprenant : (a) un grand nombre d'éléments luminescents de trois types correspondant respectivement aux trois couleurs primaires, à savoir les couleurs rouge, verte et bleue, ces éléments étant formés sur la face intérieure du votre du fond du.tùbe-image trichrome , (b) trois types de filtres de couleurs correspondant aux couleurs de la lumière émise par les éléments luminescents et disposés aux positions de ces éléments, respectivement, entre les éléments luminescents et le verre du fond du tube , et (c) une matière absorbant la lumière extérieure et remplissant les espaces séparant les éléments luminescents ; dans ce tube, un premier type de filtre de couleur des trois types de filtres de couleur fait partie d'une première couche de verre qui a une couleur correspondant à une première couleur des trois couleurs primaires et qui est formée sur la face complète du verre du fond du tube à l'exception des endroits où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux seconde et troisième couleurs sont formés, un second type de filtre de couleur des trois- types de filtres de couleur fait partie d'une seconde couche de verre qui a une couleur correspondant à la seconde couleur des trois couleurs primaires et qui est formée sur la face complète du verre du fond du tube à l'ex- ception des endroits où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux première et troisième couleurs sont formés, un troisième type de -filtre de couleur des trois types de filtres de couleur fait partie d'une troisième couche de verre qui a une couleur correspondant à la troisième couleur des trois couleurs primaires et qui est formée sur la face complète du verre du fond du tube à l'exception des endroits où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux première et seconde couleurs sont formés, et la matière absorbant la lumière extérieure est formée par la couche composite résultant de la 8uperpositionderemière, seconde et troisième couches de verre en couleur. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la demanderesse a créé un procédé de fabrication de tube-image trichrome pourvu (a) de nombreux éléments luminescents des trois types émettant une lumière correspondant respectivement aux trois couleurs primaires, à savoir les couleurs rouge, verte et bleue' et formés sur la face intérieure du verre du fond du tube-image trichrome, (b) de trois types de filtres de couleur correspondant aux couleurs de la lumière émise par les éléments luminescents et formés respectivement aux endroits desdits éléments luminescents correspondants, entre ces éléments luminescents et le verre du fond du tube, et (c) une couche absorbant la lumière extérieure et remplissant les espaces compris entre les éléments luminescents, le procédé susvisé consistant à former une première couche de base de filtre de verre en une couleur correspondant à une première couleur des trois couleurs primaires sur la face complète du verre du fond du tube à l'exception des endroits prédéterminés où des éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux seconde et troisième couleurs sont formés, à former une seconde couche de base de filtre de verre en une couleur correspondant à la seconde couleur des trois couleur s primaires sur la face complète du verre du fond du tube à -ltexception des endroits prédéterminés où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux première et troisième couleurs sont formés, à former une troisième couche de base de filtre de verre en une couleur correspon dant à la troisième couleur des trois couleurs primaires sur la face complète du verre du fond du tube à l'exception des endroits prédéterminés où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux première et seconde couleurs sont formés, à transformer les monocouches de base de filtre de verre en couleur en des filtres correspondants de verre en couleur et à transformer en même temps les trois couches de base de filtre de verre en couleur superposées en un élément absorbant la lumière extérieure puis à former les éléments luminescents sur les filtres de verre en couleur correspondants. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée faite ci-après de modes de réalisation préférés de la présente invention en référence au dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue en coupe du verre d'un fond de tube sur lequel on a déposé une suspension ou bouillie destinée à former un premier filtre de verre encou- leur la figure 2 est une vue en coupe du verre d'un fond de tube sur lequel on a formé une première couche de base de filtre de verre ; la figure 3 est une vue en coupe du verre du fond de tube de la figure 2 sur lequel on a formé une seconde couche de base de filtre de verre ; et la figure 4 est une vue en coupe du verre du fond de tube de la figure 3 sur lequel on a formé une troisième couche de base de filtre de verre. Exemple 1 Une matière vitrifiable à faible point de fusion ayant sensiblement le même coefficient de dilatation que celui du verre du fond du tube, par exemple un verre à faible point de fusion contenant des composants à base de borate de plomb dans de grandes proportions et divers oxydes métalliques tels que ceux représentés dans le tableau I ciaprès et qui agissent comme un colorant, est préparée, sous forme d'un mélange présentant un rapport prédéterminé, est chauffée Jusqu'à environ 100000 pendant environ 1 heureà 2 heu res de manière à prendre un état vitreux par fusion, puis est refroidie rapidement pour être transformée par broyage en une poudre grossière.Ensuite, on broie encore davantage la ma tière au moyen d'un broyeur à boulets pendant 3 à 5 heures de manière à obtenir une poudre fine d'une grosseur de grain d'en viron 3 à 10 microns. Ensuite, en mélangeant 10 parties de cette poudre de verre avec 50 à 100. parties de photorésist du type positif, tel que du photorésist "Kodak KAR-5" , on ob tient une bouillie permettant de former un filtre de couleur. TABLEAU I Rapport de mélange du verre à filtre (en poids) =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= Composants Vert Bleu Rouge Acide borique 45 45 45 Minium 165 165 165 Silice 10 10 10 Oxyde de cuivre 4 Oxyde ferreux 3 3 Oxyde de cobalt - 1 Oxyde de chrome - - 2 Ensuite, on applique une desdites bouil lies ou suspensions ainsi préparées et servant à former les filtres de couleur, par exemple la bouillie ou suspension pour un filtre vert, à la totalité de la face intérieure du verre 1 d'un fond de tube par un procédé d'enduction au ou- leau de manière à former une couche de ladite suspension en vue de constituer le filtre en verre vert 2' , puis on pro- cède à un séchage pendant environ 15 minutes à 70-800C. En suite, les parties de la couche de bouillie 2' contenant le photorésist correspondant aux positions où les points ou bandes de matières luminescentes bleue et rouge doivent être formés sont exposées successivement ou simultanément à une lumière d'environ 300 Lx émise par une lampe à mercure à surpression pendant 10 minutes à travers un masque perforé. Ensuite, on enlève le masque perforé et on développe la cou che de bouillie destinée au filtre vert 2' au. moyen d'un ré vélateur approprié, par exemple au moyen d'une pulvérisation d'un révélateur ''godas EAR-3tB dilué dans deux fois son poids d'eau pendant environ 2 minutes à une pression de 10 kg/ cm2 pour éliminer la partie de la suspension 2' destinée au filtre vert correspondant aux points ou bandes de matières luminescentes bleue et rouge. De ce fait, la couche de base 2 servant à former le filtre vert subsiste uniquement à l'endroit de la partie correspondant aux points ou bandes de matière luminescente verte et entre les points ou bandes de matières luminescentes bleue et rouge, comme on peut le voir sur la figure 2. Ensuite, on applique une des deux suspensions ou bouillie restantes correspondant au filtre bleu et rouge, par exemple la suspension servant à former le filtre en verre bleu, à la totalité de la face du verre du fond du tube en recouvrant la couche de base servant à former le filtre verre vert et on procède de façon similaire à celle utilisée pour former la couche de base 2 du filtre en verre vert Ensuite, comme représenté sur la figure3, une couche de base 3 de filtre en verre bleu subsiste à l'endroit correspondant aux points ou bandes de matière luminescente bleue et entre ces points ou bandes. Comme on peut le voir également sur la figure 3, la couche de base 2 de filtre en verre vert et la couche de base 3 de filtre en verre bleu sont superposées entre les points ou bandes de matières luminescentes. Enfin, on forme une couche de base 4 de filtre en verre rouge de façon similaire à la couche de base 3 de filtre en verre bleu. La couche de base 4 de filtre en verre rouge est alors superposée à la couche de base 3 de filtre en verre bleu entre les points ou bandes de matières luminescentes comme représenté sur la figure 4. Le verre du fond du tube, sur lequel les couches de base 2, 3 et 4 correspondant respectivement aux filtres en verres vert, bleu et rouge sont formées à l'endroit où doivent Btre déposées les points ou bandes de matières luminescentes verte, bleue et rouge, respectivement et sur lequel est formée la superposition des couches de base des filtres en verres vert, bleu et rouge entre les points ou bandes de matières luminescentes, est ensuite soumis à un procédé de cuisson à 500 - 550 C pendant-environ 0,5 à 1 heure pour transformer les couches de base de 2, 3 et 4 en filtres de verre homogènes respectifs et pour transformer la couche composite formée par la superposition des trois sortes de couches en une couche qui absorbe presque toute la lumière blanche, cette transformation étant obtenue par l'înterfusion des couches superposées. Cette dernière couche, qui résulte de l'interfusion, a le même effet qu'une couche de graphite en tant que matière absorbant la lumière extérieure dans l'ages cement de matrice noire. Finalement, on recouvre chacun des trois filtres de couleur avec la matière luminescente de couleur correspondante. ExemPle 2 Les matières servant à former chacun des filtres vert, bleu et rouge présentant le rapport de composants représentés sur le tableau II sont suffisamment mélangés et broyés dans un broyeur à boulet pendant 3 à 5 heures en une poudre fine ayant une grosseur de grain de 3 à 10 microns. On mélange 10 parties de cette poudre avec 50 à 100 parties par exemple de photorésist "Eodak EAR-3" , d'une façon similaire à celle utilisée dans l'exemple 1, pour préparer une suspension destinée à la formation de chacun des filtres en verre de couleur.On applique successivement ces suspensions au verre du fond du tube puis on les expose et on les développe d'une façon similaire à celle utilisée dans l'exemple 1 pour former des couches de base de filtre en verres vert, bleu et rouge et une couche composite comprenant les trois sortes de couches. Ensuite, on soumet le verre du panneau ainsi revêtu par les suspensions à une cuisson dans l'air à 450-550 C pendant 1 heure à 2 heures de façon à obtenir a diffusion des ions métal dans le verre du fond du tube par diffusion thermique. Ensuite, on soumet le verre du fond du tube à un autre procédé de cuisson en atmosphère réductrice compose d'azote mélangé à de l'hydrogène à 400 - 4500C pendant 0,5 à 1 heure de façon à réduire les ions métal qui, par croissance, prennent la forme de métaux colloïdaux de façon à colorer les parties du verre du fond du tube où doivent & re formés les points ou bandes de matières luminescentes.Dans la partie du verre du fond comprise entre les endroits où les points ou bandes de matières luminescentes doivent être formés, les métaux colloïdaux se mélangent mutuellement de façon à former la partie absorbant la lumière extérieure. Après ce dernier procédé de cuisson, les couches de base de filtre en verre ne contiennent plus aucun ion métal, de sorte que l'on peut ou non éliminer ces couches. Finalement, on applique les matières luminescentes aux endroits où les points ou bandes de matière luminescente doivent entre formés. A ce suJet, pour les sels du tableau II, on peut choisir n'importe lesquels des nitrates, chlorures et sulfures des métaux cités. TABLEAU II Rapport de mélange du verre à filtre (en poids) Composants Vert Bleu Rouge -------------- ------- ------- ------ Sel d'argent 10 - Sel de zinc - 10 Sel de cuivre - - 10 Argile 90 90 90 Exemple 3 dans les exemples 1 et 2 on utilise com photorésist, un photorésist positif tel que le "EAR-3" dans lequel la partie exposée est décomposée et éliminée par développement. Dans cet exemple, on utilise un photorésist négatif. On applique une solution aqueuse à 2 % d'alcool polyvinylique contenant du bichromate d'ammonium dans des proportions de 5 à 10 % d'alcool polyvinylique à la face intérieure du verre du fond du tube en tant que photorésist au moyen d'un procédé classique d'enduction au rouleau et on procède à un séchage à 50 - 700 C. On expose le photorésist à la lumière successivement ou simultanément à travers un masque perforé pour deux couleurs, par exemple le bleu et le rouge, puis on procède au développement avec de l'eau sous une pression de 1,0 kg/cm2 pendant environ 3 minutes de façon à éliminer la partie autre que la partie où les points ou bandes de matières luminescentes bleu et rouge doivent être formés.Après un séchage à 50-700C pendant 3 minutes, on applique à la totalité de la surface une suspension servant à former le filtre vert et comprenant 5 parties de poudre fine destinée à la formation du filtre en verre décrit dans l'exemple 1 et 95 parties d'une solution à 1 % de verre soluble. Après un séchage à 50-100 C, on traite la surface totale avec une solution aqueuse à 5 ffi de peroxyde d'hydrogène pour rendre fragile la partie du photorésist où les points ou bandes de matières luminescentes bleue et roue doivent être formés.Ensuite, grace à un développement avec projection d'une pulvérisation d'eau à une pression d'environ 3,5 kg/cm2 pendant 3 minutes, ladite partie du photorésist se détache de façon à laisser nu le verre du fond du tube à cette partie et on recouvre la partie restante par une couche de base 2 de filtre vert. Par des procédés similaires, on forme des monocouches et des triple couches de façon similaire à l'exemple 1. Ensuite, en soumettant le fond à une cuisson à 500 - 550 OC pendant environ 1/2 heure à 1 heure on obtient des filtres en verres homogènes et une couchequi absorbe presque toute la lumière blanche. Cette dernière couche est équivalente à la couche de graphite servant de matière absorbant la lumière extérieure dans l'agencement de matrice noire. Finalement, on dépose les trois sortes de matières luminescentes correspondant aux couleurs primaires. Ce procédé est également applicable à l'exemple 2. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y entre apportées sans sortir pour autant dru cadre général de la présente invention, tel qu'il est défini dans les revendications ci-annexées. R E V L N D I C ; T I O N S 1. Tube-image trichrome caractérisé par le fait qu'il comprend de nombreux éléments luminescents de trois types émettant une lumière correspondant aux trois couleurs primaires, à savoir le rouge, le vert et le bleu, respectivement, et formés sur la face intérieure du verre du fond du tube-image trichromie, trois types de filtres de couleur correspondent aux couleurs de la lumière émise par les éléments luminescents et disposés aux endroits où se trouvent ces éléments luminescents, respectivement, entre les éléments luminescents et le verre du fond du tube, et une couche absorbant la lumière extérieure et remplissant les espaces compris entre les éléments luminescents, et par le fait qu'un premier type de filtre de couleur des trois types de filtre de couleur fait partie d'une première couche de verre de couleur correspondant à une première couleur des trois couleurs primaires et est formée sur la totalité de la face du verre du fond du tube à l'exception des endroits où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux seconde et troisième couleurs sont formés, un second type de filtre de couleur des trois types de filtres de couleur fait partie d'une seconde couche de verre en couleur correspondant à la seconde couleur des trois couleurs primaires et est formée sur la totalité de la face du verre du fond du tube à l'exception des endroits où les éléments luminescents émettant la lumière correspondant aux première et troisième couleurs sont formés, un troisième type de filtre de couleur des trois types de filtres de couleur fait partie d'une troisième couche de verre de couleur correspondant à la troisième couleur des trois couleurs primaires et est formée sur la totalité de la face du verre du fond du tube à l'exception des endroits où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux première et seconde couleurs sont formés, et l'élément absorbant la lumière extérieure est constitué par la couche composite comprenant les première, seconde et troisième couches de verre en couleur. 2. Tube-image trichrome caractérisé par le fait qu'il comprend de nombre éléments luminescents de trois types émettant une lumière orrespondant aux trois couleurs primaires, à savoir le rouge, le vert et le bleu,respectivement, et formés sur la face intérieure du verre du fond du tube-image trichrome, trois types de filtres de couleur correspondant aux couleurs de la lumière émise par les éléments luminescents disposés aux endroits où se trouvent les éléments luminescents, respectivement, entre les éléments luminescents et le verre du fond du tube, et une matière absorbant la lumière extérieure remplissant les espaces compris entre les éléments luminescents, et par le fait qu'un premier type de filtre de couleur des trois types de filtres de couleur est une couche qui est présente dans le verre du fond et contient le métal colloïdal réduit et formé par croissance à partir des ions métal qui correspondent à une première couleur des trois couleurs primaires et ont diffusé dans le verre du fond un second type de filtre de couleur des trois types de filtres de couleur est une couche qui est présente dans le verre du fond et contient le métal colloïdal réduit et formé par croissance à partir des ions métal qui correspondent à une seconde couleur des trois couleurs primaires et ont diffusé dans le fond du verre , un troisième type de filtre de couleur des trois types de filtres de couleur est une couche qui est présente dans le verre du fond et contient le métal colloïdal réduit et formé par croissance à partir des ions métal qui correspondent à une troisième couleur des trois couleurs primaires et ont diffusé dans le verre du fond, et l'élément absorbant la lumière extérieure est une couche présente dans le verre du fond et contenant les métaux colloïdaux sous forme d'un mélange réduit et formé par croissance à partir des ions métal qui correspondent à la totalité des trois couleurs primaires et ont diffusé dans le verre du fond du tube. 3. Procédé de fabrication d'un tube-image trichrome pourvu d'un grand nombre d'éléments luminescents de trois types émettant une lumière des trois couleurs primaires1 à savoir le rouge, le vert et le bleu, respectivement et formés sur la face intérieure du verre du fond du tube-image trichrome, trois types de filtres de couleur correspondant aux couleurs de la lumière émise par les éléments luminescents et disposés aux endroits où se trouvent les éléments luminescents, respectivement, entre les éléments luminescents et le fond du verre dru tube, et un élément absorbant la lumière extérieure remplisant l'espace compris entre les éléments luminescents, le procédé susvisé étant caractérisé par le fait qu'il consiste à former une première couche de base de filtre de verre en couleur correspondant à une première couleur des trois couleurs primaires sur la totalité de la face du verre du fond du tube à l'exception des endroits prédéterminés où les éléments luminescents émettant la lumière correspondant aux seconde et troisième couleurs sont formés, à former une seconde couche de base de filtre de verre en couleur correspondant à la seconde couleur des trois couleurs primaires sur la totalité de la face du verre du fond à l'exception des endroits prédéterminés où les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux première et troisième couleurs sont formés, à former une troisième couche de base de filtre de verre en couleur correspondant à la troisième couleur des trois couleurs primaires sur la totalité de la face du verre du fond à l'exception des endroits prédéterminés où se trouvent les éléments luminescents émettant une lumière correspondant aux première et seconde couleurs sont formés, à transformer les monocouches de base de filtre de verre en couleur en filtres de verre en couleur correspondants et, en mQme temps à transformer la couche composite comprenant les trois cou ches de base de filtre de verre en couleur superposées en un élément absorbant la lumière extérieure , et, enfin à former les éléments luminescents sur les filtres de verre en couleur. 4. Procédé de fabrication d'un tube-image trichrome suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que Chacune des opérations consistant à former les première, seconde et troisième couches de base de filtre de verre en couleur consiste à déposer une suspension ou bouillie contenant un photorésist de type positif destiné à la couche de ba se de filtre de verre en couleur devant etre formée sur la totalité de la face intérieure du verre du fond à exposer à la lumière la partie de la suspens ion ou bouillie déposée correspondant auxdites positions prédéterminées et à développer la couche de suspension ayant été exposée à la lumière. 5. Procédé de fabrication d'un tube-image trichrome suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que liopération de formation des filtres de couleur et de l'élément absorbant la lumière extérieure consiste à soumettre à une cuisson les première , seconde et troisième couches de base de filtre de verre simultanément. 6. Procédé de fabrication d'un tube-image trichrome suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que l'opération de formation des filtres de couleur et de l'élément absorbant la lumière extérieure comprend la première opération de cuisson simultanée des première, seconde et troisième couches de base de filtres de verre en couleur et la seconde opération de cuisson sous atmosphère réductrice des couches de base de filtre de verre en couleur cuites. 7. Procédé de fabrication d'un tube-image trichrome suivant la revendication 6, caractérisé par le fait que l'atmosphère réductrice est de l'azote mélangé à de l'hydrogène. 8. Procédé de fabrication d'un tube-image trichrome suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que les opérations de formation des première, seconde et troisième couches de base de filtre de verre en couleur comprend les opérations de formation d'une pellicule de photorésist dutype négatif sur la totalité de la surface intérieure du verre du fond du tube, à exposer à la lumière la partie de la pellicule de photorésist correspondant aux positions prédéterminées, à développer la pellicule de phqtorésist exposée de fa çon à enlever la partie non exposée de cette dernière, à déposer une suspension ou bouillie destinée aux couches de base de filtre de verre en couleur devant entre formées sur la totalité de la face intérieure du verre du fond du tube, à traiter la pellicule de photorésist restante à l'aide d'une solu- tion prédéterminée pour la rendre fragile et à détacher a pellicule photorésist affaiblie en meme temps que la suspXn sion déposée sur cette dernière. 9. Procédé de fabrication d'un tube-image trichrome suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que l'opération de formation des filtres de couleur et due la couche absorbant la lumière extérieure comprend l'opération de cuisson simultanée des première, seconde et troisième couches de base de filtre de verre en couleur.