Brevet FR2220866A1 — publié le 19741004

La présente invention concerne les dispositifs électronique d'affichage à plusieurs symboles. I1 existe, dans l'art antérieur, des tubes servant à l'affichage de symboles, comportant un certain nombre de réseaux ou de matrices d'électrodes d'affichage. De tels dispositifs sont décrits par exemple dans les brevets délivrés aux Etats-Unis d'smérique,n 3.418.509 et 3.668.466. Dans le brevet nO 3.418.509 mentionné ci-dessus, concernant des dispositifs à décharge dans un gaz et à cathodes luminescentes, il existe une séparation mécanique entre les différents réseaux d'électrodes d'affichage. La séparation par un moyen mécanique des groupes d'électrodes d'affichage correspondant aux différents symboles présente un certain nombre d'inconvénients.Tout d'abord, la séparation mécanique complique le procédé de fabrication et le rend plus cofteux pusqutil faut, soit créer des cloisons de séparation faisant partie de la pièce de support, soit fixer ces cloisons de séparation à la pièce de support De aus, ces séparationsmécaniques n'offrent aucune isolation électronique entreles réseaux adjacents d'électrodes d'affichage. Dans le brevet n" 3.668.466 mentionné ci-dessus, les groupes d'électrodes adjacents ne sont séparés que par un intervalle Selon la présente invention, la séparation entre les groupes d'électrodes adjacents est assurée par une électrode de séparation se présentant sous la forme d'une bande électriquement conductrice. Cette bande peut être déposée surb pièce de support en même temps que les électrodes. Ainsi, le procédé de fabrication se trouve grandement simplifié. L'isolation électronique entre les groupes d'électrodes adjacents peut être accomplie en connectant les bandes conductrices à des circuits extérieurs. L'invention consiste en un dispositif d'affichage à plusieurs symboles, dans lequel les groupes adjacents d'électrodes d'affichage sont séparés les uns des autres par des électrodes de séparation. Ces électrodes de séparation sont situées à une certaine distance des électrodes d'affichage de façon à etre électriquement isolées-de celles-ci. Les électrodes de séparation peuvent être reliées électriquement à des circuits extérieurs de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture dela description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue de face d'un tube d'affichage à plusieurs symboles selon l'invention; et - la figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne A-A du tube d'affichage à plusieurs symboles représenté sur la figure 1. En se référant maintenant aux figures I et 2, on voit que le tube d'affichage 10 comporte une enceinte composite formée par une face d'affichage plane et transparente 12, et par une pièce de support en forme de cuvette, pratiquement rectangulaire, 14, qui est de préférence opaque. La pièce de support 14 peut être réalisée en aluminium, en céramique, en verre, en forstérite, ou à l'aide de tout autre matériau approprié. La face d'affichage peut etre réalisée en verre, en mica, en céramique transparente, en résine synthétique, ou avec tout autre matériau approprié. Les deux parties de l'enceinte sont réunies hermétiquement par la fusion d'une fritte de verre, par du ciment "Pyroceram", ou par tout autre moyen approprié. Chaque groupe d'électrodes d'affichage comporte sept éléments d'affichage, constitués par les anodes l6A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F et 16G, formant de préférence un réseau ayant la forme d'un huit.Chaque anode est constituée par une couche conductrice en forme de batonnet déposée sur la surface intérieure, ou plancher, de la pièce de support 14, et recouverte d'une couche de substance luminescente. Facultativement, chaque groupe d'électrodes d'affichage peut comporter un autre élément d'affichage, 16H, correspondant à une virgule décimale. Le plancher de la pièce de support 14 comporte de préférence une électrode auxiliaire 17, facultative, qui entoure chacune des anodes 16A à 16H, tout en étant espacée de ces anodes de manière à en etre isolée. Lorsque ltélectrode 17 est portée à un potentiel positif par rapport à la cathode 18, elle joue le rôle d'accélérateur d'électrons, ce qui augmente la luminance de l'affichage. L'électrode 17peut ainsi etre utilisée comme moyen de commande de la luminance de l'affichage.De plus, lorsqu'on la fait fonctionner de cette manière, l'électrode 17 permet d'obtenir une densité de courant uniforme sur une surface relativement étendue, en particulier dans le cas où les électrons sont émis par une source constituée par un ou deux filaments de forme linéaire. Lorsqu'elle est portée à un potentiel négatif, l'électrode 17 empêche que le courant d'électrons n'atteigne les anodes 16A à 16H. L'électrode 17 peut donc également servir pour autoriser ou pour bloquer le fonctionnement du dispositif d'affichage. Une cathode 18, constituée de préférence par une paire de filaments 18A et 18B pratiquement parallèles, est disposée entre la face d'affichage 12 et les éléments d'affichage l6Aàl6H, de façon à égaliser la distribution entre les différents éléments d'affichage des électrons de vitesse élevée.Les filaments de cathode 18A, 18B se trouvent dans un plan pratiquement parallèle au plan dans lequeI se trouvent les éléments d'affichage. Un certain nombre de broches de raccor-dement 2QA, 20B, 20C, 20D, 20E, 20F, 20G et 20H sont reliées respectivement aux parties conductrices des éléments d'affichage 16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F, 16G et 16H. Ces broches traversent la pièce de support isolante 14 de façon à permettre d'établir des connexions électriques entre les éléments d'affichage et le circuit de commande extérieur. Les broches de raccordement 22, 24 et 26 sont fixées aux bornes de la cathode 18 et traversent la pièce de support 14 de façon à être connectées à une source d'alimentation en énergie électrique. Comme le montre la figure 1, l'électrode 17 est séparée par un intervalle des broches 22, 24 et 26, de façon à etre électriquement isolée de celles-ci. Les extrémités supérieures des filaments 18A et 18B sont reliées aux extrémités du ressort de filament 23, qui est lui-même relié à la broche de raccordement 22, en étant disposé perpendiculairement aux filaments. Les extrémités inférieures des filaments 18A et 18B sont reliées respectivement aux broches de raccordement inférieures 24 et 26. Cette disposition permet d'alimenter les filaments de cathode, soit en série, soit en parallèle. Lorsque l'une des bornes de la source de tension est reliée à la broche 22 > et l'autre borne est reliée aux broches 24 et 26, les filaments 18A et 18B sont alimentés en parallèle. Lorsqu'unie borne de la source de tension est reliée à la broche 24, et l'autre borne de la source de tension est reliée à la broche 26, la broche 22 étant laissée en l'air, les filaments l8A et 18B sont alimentés en série.La broche de raccordement 28 est reliée à l'électrode 17 et traverse la pièce de support 14 de façon à permettre le raccordement à un circuit de commande extérieur. Le tube 30 permet de faire le vide > et peut, soit etre constitué par le meme matériau que la pièce de support 14 et faire partie intégrante de celle-ci-, soit être constitué par un matériau différent et etre réuni à la pièce de support 14 au niveau de l'ouverture 32 traversant la pièce de support 14. Une électrode de séparation, 34, est disposée entre fe premier groupe d'électrodes d'affichage, qui vient d'etre décrit, et un second groupe d'électrodes d'affichage, adjacent au premier. Les éléments du second groupe d'électrodes d'affichage portent les mêmes numéros de référence que les éléments correspondants du premier groupe, accompagnés du signe ('). D'une façon analogue, une électrode de séparation 34' est disposée entre le second groupe d'électrodes d'affichage et un troisième groupe > adjacent au second. Les éléments de ce troisième groupe d'électrodes d'affichage portent les mêmes numéros de référence que les éléments correspondants du premier groupe, accompagnés du signe ("). Les éléments correspondants des trois groupes d'électrodes d'affichage possèdent la meme structure et la meme fonction. Ainsi, le tube d'affichage à plusieurs symboles peut ne comporter que deux groupes d'électrodes d'affichage, et peut en comporter autant qu'il est nécessaire pour une application donnée.Les électrodes de séparation 34 et 34' sont disposées sur le plancher de la pièce de support 14, de préférence dans le même plan que les électrodes d'affichage et les électrodes auxiliaires de chaque groupe. Les broches de raccordement 36 et 36', disposées sous les électrodes de séparation et traversant la pièce de support 14, permettent d'appliquer le potentiel désiré aux électrodes de séparation. En portant les électrodes de séparation 34 et 34' à un potentiel suffisamment négatif, le faisceau d'électron à deux composantes, issu des filaments de cathode 18A et 18B, subit un pincement qui le dirige vers les anodes d'affichage 16A à 1611. On élimine de cette manière les interférences entre les groupes d'électrodes adjacents. I1 est également. intéressant de faire fonctionner conjointement les électrodes de séparation 34, 34' avec les électrodes auxiliaires 17, 17' et 17', 17", respectivement, de façon à produire un champ électrique très intense entre ces deux catégories d'électrodes, lorsque les électrodes de séparation sont portées à un potentiel négatif et les éleCtrodes auxiliaires sont portées à un potentiel positif.Le champ électrique ainsi établi produit une très bonne séparation des faisceaux électroniques issus des cathodes 18, 18' et 18", et associés respectivement avec le premier, le second et le troisième symbole affiché. Les électrodes d'affichage, les électrodes auxiIiaires et les électrodes de séparation peuvent toutes etre formées sur le plancher de la pièce de support 14, à l'aide de couches métalliques appliquées par exemple par dépôt en phase vapeur, par un procédé d'impression, comme la sérigraphie, par pulvérisation d'un matériau conducteur contenu dans un solvant volatil (peinture à l'argent par exemple) à travers un masque, ou par décalcomanie. Le mode de réalisation décrit ci-dessus peut subir un certain nombre de modifications. Par exemple, les anodes constituant les éléments d'affichage peuvent, soit être coplanaires avec l'électrode auxiliaire, soit être situées d'un coté ou de l'autre de cette électrode. La cathode peut etre constituée par n'importe quelle source d'électrons libres, produits par la chaleur (par exemple par chauffage à haute fréquence depuis l'intérieur ou l'extérieur de l'enceinte), par un rayonnement lumineux, par un rayon- nement électronique, par des rayons X, ou par le rayonnement émis par un corps radioactif (cés h par exle). De plus, au lieu d'utiliser deux ou plusieurs filaments de cathode séparés, comme il a été indiqué précédemment, il est possible d'utiliser avantageusement un filament unique continu, dont deux ou plusieurs parties sont disposées d'une façon analogue à celle décrite en relation avec la figure 1. De plus, au lieu d'etre disposés parallèlement les uns aux autres, les filaments de cathode séparés, ou les différentes parties d'un filament de cathode unique, peuvent être disposés avantageusement en V (deux mutuelle sont plus intenses dans les régions dans lesquelles les filaments, ou parties de filament, sont très rapprochés, et plus faibles dans les régions dans lesquelles les filaments, ou parties de filament, sont relativement plus éloignés, ce qui assure le degré de dispersion requis pour les faisceaux électroniques en fonction de l'écartement des filaments, aux différents points de l'affichage. On comprend facilement que; dans un mode de réalisation utilisant un filament de cathode continu, alimenté en série, la rupture du filament provoque l'arrêt complet de l'émission électronique. Dans un grand nombre d'applications, un affichage erroné, résultant de la coupure d'un ou plusieurs filaments de cathode séparés, est beaucoup plus dangereux que l'absence totale d'affichage. En cas d'absence totale d'affichage, l'observateur sait au moins que le tube d'affichage ne fonctionne pas, tandis que dans le cas d'un affichage erroné, l'observateur peut n'avoir aucune raison de soupçonner un défaut de fonctionnement du tube. Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art auxdispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVEND ICAT IONS 1 - Dispositif d'affichage à plusieurs symboles, caractérisé en ce qu'il comporte (1) une enceinte dans laquelle on a fait le vide, comportant une face d'affichage transparente et une pièce servant de support; (2) un certain nombre de groupes d'anodes constituant des élémentsdtaffichagea chaque anode étant revêtue d'une substance luminescente et disposée à l'intérieur de ladite enceinte, chaque groupe d'anodes pouvant représenter l'un quelconque des symboles appartenant à un groupe déterminé de symboles, grâce à la mise sous tension sélective de l'une ou de plusieurs des anodes de chaque groupe;; (3) au moins une électrode de- séparation située à l'intérieur de ladite enceinte, entre les groupes adjacents d'anodes servant d'éléments d'affichage, et comportant une broche de raccordement traversant ladite pièce servant de support, de manière à permettre de relier électriquement cette ou ces électrodes de séparation à un circuit de commande extérieur; (4) un certain nombre de cathodes émettant des électrons, chaque cathode étant associe fonctionnellement avec l'un desdits groupes d'anodes, et disposée entre ladite face d'affichage transparente et ledit groupe d'anodes associé; et (5) un certain nombre de groupes de broches de connexion traversant ladite pièce servant de support, chaque groupe de broches de connexion permettant de relier électriquement à des circuits de commande extérieurs les différentes anodes du groupe d'anodes associé, et la cathode associée. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un certain nombre d'électrodes auxiliaires disposées à l'intérieur de ladite enceinte, chaque électrode auxiliaire entourant un groupe d'anodes associé, tout en étant électriquement isolée de ces anodes, et possédant une broche de connexion traversant ladite pièce servant de support, de manière à permettre de réaliser une connexion électrique entre l'électrode auxiliaire associée et un circuit de commande extérieur. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce servant de support a la forme d'une cuvette pratiquement rectangulaire dont la partie centrale constitue un plancher de support. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite ou lesdites électrodes de séparation sont disposées sur ledit plancher de ladite pièce de support 5-- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque groupe d'anodes est disposé sur ledit plancher de ladite pièce de support. 6 - Dispositif selon la revendication 1 > caractérisé en ce que chacune desdites cathodes émettant des électrons comporte au moins un premier et un second filament3 disposés à une certaine distance l'un de l'autre dans un plan pratiquement parallèle au plan dans lequel se trouve disposé Ie groupe d'anodes associé, 7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun desdits groupes de broches de connexion comporte (1) un ressort de filament disposé à l'intérieur de ladite enceinte et relié au premières extrémités de chacun desdits premier et second filaments; (2) une premier broche de connexion sur laquelle est fixé ledit ressort de filament, et qui traverse ladite pièce de support; et (3) une seconde et une troisième broche de connexion traversant ladite pièce de support, auxquelles sont reliées respectivement les secondes extrémités desdits premier et second filaments. 8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque groupe d'anodes a la forme d'un huit. 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un au moins desdits groupes d'anodes comporte une anode supplémentaire ayant la forme d'une virgule ou d'un point décimal, cette anode supplémentaire comportant une broche de raccordement traversant ladite pièce de support, de manière à'permettre de réaliser une connexion électrique entre cette anode supplémentaire et un circuit de commande extérieur.