Brevet FR2221807A1 — publié le 19741011

La présente invention se rapporte aux dispositifs électroniques permettant l'affichage en couleur à deux dimensions dtinfor- mations et dont la couleur est modifiable au moyen d'une différence de potentiel électrique réglable. De tels dispositifs ont déjà rait-l'obet de brevets dans le domaine de la télévision en couleur. Notamment, dans le brevet américain nO 2 566 713 on décrit un tube récepteur de télévision en couleur,'où la couleur est obtenue au moyen d'un faisceau dXé- lectrons dont l'intensité est modulée par le signal vidéo de meme que la tension d'accélération des électrons de manière à exciter la luminescence de l'une des différentes couches de luminophore superposées dans 12épaisseur de l'écran du tube, la luminescence de chacune de ces couches étant spécifique dsune des couleurs ton- damentales. L'inconvénient d'un tel système réside dans le fait que,sans la mise en place de dispositifs annexes, la tension d'accélération des électrons nécessaire pour exciter la luminescence de l'une des couches étant différente d'une couche à l'autre, il en résulte une modification de la sensibilité de déflexion du faisceau d1élecWrons en fonction de la couleur, dJoù une distorsion géométrique de l'image. En fait, on essaye de porter remède à ce défaut en introduisant en amont de l'écran une grille portée à un potentiel Tixe tel que l'influence sur la déflexion de la tension appliquée sur l'écran est largement diminuée. Malheureusement, cette grille crée à son voisinage des modifications semblables à celles créées par une lentille électrostatique qui modifient notablement la focalisation sur l'écran et diminuent par conséquent la résolution du système ou modifient celle-ci en fonction de la couche de luminophore excitée. Le dispositif selon la présente invention ne présente pas le même inconvénient. I1 est conçu de telle manière que la déflexion ne soit pas fonction de la lumière d'affichage. A l'intérieur d'un tube comportant une source d1électrons primaires et un écran comportant plusieurs couches de luminophores dont la couleur de luminescence varie d1une couche à l'autre on introduit, entre source a'électrons et écran, une galette de microcanaux à émission secondaire, la distance galette écran étant faible devant les dimensions de la galette et celle de l'écran de manière à avoir une focalisation par proximité. On crée ainsi une séparation complète entre espace d'accéléra- tion et espace de déflexion lesquels deviennent parfaitement indépendants du point de vue champs électriques qui règnent dans ces espaces. En agissant sur la tension entre galette et écran, tandis que la tension entre source d'électrons et galette reste constante, on peut faire apparattre,au choix,l'une des luminescences dans la couleur désirée. S'agissant d'une focalisation de proximité,la déflexion obtenue sur 1'écran est insensible aux variations de la différence de potentiel galette écran, donc aussi à la couleur dlaffichage. Le dispositif selon la présente invention, du genre tube à rayons cathodiques comportant une source d'électrons avec des moyens de déflexion et d'accélération desdits électrons et un écran pour les recevoir ainsi qu'un multiplicateur d'électrons du type galette de microcanaux placé entre source d'électrons et écran est remarquable en ce que l'écran est du type à plusieurs couches superposées à luminescences de couleurs différentes, en ce qu'il est placé à proximité de la galette de microcanaux et en ce que, alors que la tension électrique entre source et galette est constante, celle entre galette et écran est ajustable en fonction de la couleur d'affichage désirée. La description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée de dessins, fera mieux comprendre l'invention. - La figure 1, représente une coupe du tube cathodique faisant l'objet de l'invention. - La figure 2, une coupe de l'écran luminescent. Sur la figure 1, on a représenté les différents éléments du tube cathodique enfermé dans ltenceinte en verre 10. On y retrouve les éléments classiques des tubes cathodiques ; à savoir le canon à électrons avec le filament de chauffage 11, la cathode 12, 1'é- lectrode 17 de commande d'intensité du faisceau électronique, 14 et 15 respectivement lès systèmes de plaques de déviation verticale et horizontale du faisceau. En 16, on a représenté un multiplicateur d1 électrons du type galette de microcanaux, 17 figure un écran luminescent muiticouches déposé sur la fenêtre de sortie du tube 17' et représenté plus en détail à la figure 2.En 18 est représentée une électrode métallique déposée sur la première couche de luminophore de écran. La cathode est par exemple à la masse, les autres éléments du tube sont à des potentiels appliqués à laide des bornes a, bb', cc', dd', e. Par exemple, oes potentiels sont tels entre la cathode et l'entrée de la galette la différence de potentiel est de l'ordre de quelques centaines de volts à plusieurs kilovolts, tandis qu'entre la sortie de galette et l'électrode 18, il est de l'ordre de 10 à 25 kV, la différence de potentiel entre les faces d'entrée et de sortie de la galette étant de lXordre de 1 kV. Ce dispositif est remarquable en ce que les tensions d'accélération admissibles pour les électrons primaires sont distribués dans une large échelle dont les limites sont indiquées ci-dessus, ceci étant dû au fait que l'état énergétique des électrons en sortie de galette ne dépend pas de Iétat énergétique desdits électrons primaires entrant dans la galette. Le dispositif est ainsi d'un emploi très souple qui peut être mis à profit pour améliorer les performances classiques du tube cathodique, notamment la sensibilité et la vitesse d'inscription. Sur la figure 2, la coupe de l'écran montre les différentes couches de luminophores. La couche 23 peut par exemple produire de la lumière bleue, et la couche 25:de la lumière verte. La lumièré produite dépend de la pénétration ou non des électrons à travers ces couches sous l'action de la différence de potentiel appliquée au moyen de l'électrode 18. La couleur qui apparait peut encore correspondre à un mélange de couleurs dû à la pénétration des électrons successivement à travers plusieurs couches. On peut par exemple obtenir du vert après pénétration suc ce sivement à travers les couches 25 et 23, si la couche 25 correspond à du jaune et la couche 23~à du bleu. Pour obtenir une meilleure différenciation de l'excitation entre les différentes couches, celles-ci sont isolées chacune les unes des autres à l'aide de couches séparatrices de luminescence minces en matériau transparent, telles que 24. Un matériau convenant particulièrement est, par exemple, la silice. La possibilité de changer la couleur dtaffichage permet d'adapter celle-ci à l'utilisation que lton veut en faire, et, de plus, rend le dispositif apte à des utilisations multiples Par exemple, pour un examen à l'oeil nu, on choisira un affichage en couleur verte, tandis que pour un enregistrement photographique, la couleur bleue pourra tre plus indiquée. Il est remarquable que le changement de couleur d'affichage n'agit pas sur la sensibilité de déflexion du dispositif, celle-ci dépendant uniquement des potentiels appliqués dans l'espace cathode galette de microcanaux. Une amélioration du dispositif selon l'invention consiste encore à agir sur le gain de la galette pour améliorer la vitesse d'inscription. De manière à ne pas mettre en danger la vie de la galette, cette augmentation de gain peut n'être effectuée que pendant des temps très courts, leur durée pouvant correspondre par exemple à la durée d'un balayage du tube. Pendant ce temps, la tension appliquée aux bornes d et d' de la galette est fortement augmentée. REVENDICATIONS 1. Dispositif du genre tube à rayons cathodiques comportant une source d'électrons avec des moyens d'accélération et de déflexion desdits électrons, un écran pour les recevoir ainsi qu'un multiplicateur d'électrons sous forme de galette de microcanaux à émission secondaire placé entre source d'électrons et écran, caractérisé en ce que l'écran est du type à plusieurs couches de luminophores superposées à couleur de luminescence variable d'une couche à llautre, en ce qu'il est placé à proximité de la galette de microcanaux, et en ce que la tension électrique entre sortie de galette et écran est ajustable en fonction de la couleur d'af- fichage désirée alors que la tension électrique entre source et entrée de galette est constante. 2. Dispositif selon la revendication1,caractérisé en ce que la valeur constante de la tension électrique entre source d'élee- trons et entrée de la galette de microcanaux est située dans 1 t écherle de valeurs dontlesordresde grandeur des limites inférieure et supérieure sont respectivement quelques centaines de volts et quelques kilovolts,tandis que la tension électrique entre sortie de galette et écran est de l'ordre de 10 à 25 kilovolts, la tension entre les faces de la galette étant de tordre de 1 kilovolt. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pendant des temps courts dont la durée est comparable à celle de balayage du tube, la tension électrique appliquée aux bornes de la galette de microcanaux est fortement augmentée par rapport à celle existant en régime continu.