Brevet FR2339951A1 — publié le 19770826

La présente invention concerne un tube-image et un procédé de fabrication, etefle se rapporte plus particulièrement à un tube-image muni d'un moyen pour empêcher la diminution du degré de vide avec le fonctionnement du tube, et à un procédé de fabrication d'un tel tube. Un tube à rayons cathodiqu6 en particulier un tube-image couleur, comprend généralement une ampoule ou enveloppe 14 comprenant un col 11, un entonnoir 12 et un panneau 13, un écran fluorescent 15 appliqué sur la surface interne du panneau 13, une électrode fluorescente 16 recouvrant l'écran fluorescent 15, une électrode de sélection des couleurs 18, comme un masque d'ombre espacée d'une distance définie de l'électrode fluorescente 16, et un canon d'électrons 19 disposé dans le col Il (voir la figure 1 des dessins). Trois faisceaux d'électronsémanant du canon d'électrons 19 sont forcés à traverser ltélectrode 18 de sélection des couleurs, puis à faire impact sur l'écran fluorescent 15, visualisant ainsi une image de la couleur souhaitée.Dans le cas d'un type à post -focalisation, une forte différence de potentiel est imprimée à travers l'électro- de fluorescente 16 et l'électrode 18 de sélection des couleurs. Un getter se composant de baryum, par exemple, est monté dans l'entonnoir ou col comme en 20a et 20b, et est pulvérisé en le chauffant inductivement de l'extérieur, pour former une pellicule de baryum en utilisant 80 mg à 250 mg de baryum, ce qui est efficace pour empêcher une diminution du degré de vide pendant le fonctionnement du tube et augmenter ainsi sa durée de vie. La relation entre. la quantité du getter pulvérisé et la durée de vie du tube obtenue par un essai accéléré, est illustrée sur la figure 2, qui montre que la durée de vie augmente tandis que la quantité de getter pulvérisé augmente. Pour cette raison, on pulvérise habituellement environ 100 mg de baryum. Cependant, si la quantité du getter est trop importante, les difficultés suivantes se présentent: (1) Comme une pellicule épaisse du matériau du getter se forme sur l'écran fluorescent 15, l'efficacité de transmission des faisceaux d'électrons vers l'écran fluorescent diminue, ce qui diminue ainsi fortement la luminosité comme cela est illustré sur la figure 3. L'axe des abscisses montre la quantité de baryum pulvérisé et -l'axe des ordonnées montre le pourcentage de luminosité, la luminosité de l'écran quand aucun getter n'est pulvérisé, étant prise à 100%. (2) Dans le cas d'un tube-image du type à postfocalisation, comme le baryum se dépose sur l'électrode fluorescente 16 et l'électrode 18 de sélection des couleurs, le rapport de l'émission d'électrons secondaires de ces éléments, augmente comme cela est illustré sur la figure 4, il en résulte que la pureté des couleurs est dégradée par suite du bombardement des électrons secondaires sur l'écran fluorescent 15.Sur la figure 4, l'axe des abscisses représente la quantité de baryum pulvérisé tandis que l'axe des ordonnées représente le rapport d'émission d'électrons secondaires (3) Par ailleurs, dans le cas du tube-image du type à post -focalisation, le dépôt de baryum sur la surface de l'électrode 18 de sélection des couleurs diminue son efficacité, ce qui produit une émission froide dûe à la différence de potentiel V entre l'électrode fluorescente 16 et l'électrode 18 de sélection des couleurs.En conséquence, le nombre de tâches qui produisent une lumière non souhaitée ou non voulue, dates à l'émission froide et l'intensité lumineuse augmentent comme cela est illustré en traits pleins sur les figures 5 et 6. Cette tendance devient remarquable tandis que l'épaisseur du baryum déposé sur l'électrode de sélection des couleurs augmente comme cela est illustré par les courbes caractéristiques a, b et c illustrées sur la figure 5, ces courbes a, b et c correspondant à 100 mg, 30 mg et 10 mg respectivement de baryum. Sur la figure 5, l'axe des abscisses représente l'inverse de la différence de potentiel V entre l'électrode fluorescente et l'électrode de sélection des couleurs, et l'axe des ordonnées représente le nombre de tâches émettant une lumière non souhaitée dûes à l'émission froide.Sur la figure 6, l'axe des abscisses représente l'inverse de la différence de potentiel V entre l'électrode fluorescente et l'électrode de sélection des couleurs, tandis que l'axe des ordonnées représente l'intensité de tâches de lumière non souhaitée excitées par l'émission froide. Le terme "ln I" représente le logarithme dtun courant I qui s'écoule à travers un espace entre l'électrode fluorescente et l'électrode de sélection des couleurs. De cette façon la pulvérisation d'un getter provoque un certain nombre de problèmes. En conséquence, cet un objet de la présente invention de procurer un tube-image permettant d'éliminer les problèmes provoqués par la pulvérisation du getter. Un autre objet de la présente invention est de procurer untube-image capable de conserverson degré de vide à une valeur élevée, pendant longtemps. Un autre objet de la présente invention est de procurer un procédé de fabrication d'un tube-image ayant de meilleurs caractéristiques et une longue durée de vie. Selon un aspect de l'invention, on prévoit un tube-image du type comprenant une ampoule ou enveloppe comportant un col, un entonnoir et un panneau ayant une glace frontale; un écran fluorescent forme sur la surface interneoelaglàce frontale; et un canon d'électrons contenu dans le col, caractérisé en ce qu'un getter en vrac non pulvérisant est disposé dans l'enveloppe. Selon un autre aspect de l'invention, on prévoit un procédé de fabrication d'un tube-image du type comprenant une enveloppe comportant un col, un entonnoir et-un panneau muni dsun glace frontale, un écran fluorescent-formé sur la surface interne de la glace frontale, et un canon d'électrons monté dans le col, cette méthode comprenant les étapes de monter un getter en vrac dans llénveloppe, d'émettre de force une grande quantité de gaz dans l'enveloppe, de faire absorber le gaz par le getter en vrac et de réactiver le getter. L'invention sera mieux comprise, et d'autrés buts, caractéristiques,:détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels :: i - la figure 1 est une vue en coupe partielle montrant la construction de base d'un tube-image couleur selon l'art antérieur; - la figure 2 est un graphique montrant la relation entre la quantité de baryum pulvérisé,sur sur l'axe des abscisse et la durée de vie du tubessur l'axe des ordonnées, obtenue par un essai accéléré; - la figure 3 est un graphique montrant la relation entre la quantité de baryum pulvérisé3 sur l'axe des abscisses et la dégradation de la luminositésur sur l'axe des ordonnées; - la figure 4 est un graphique montrant la relation entre la quantité de baryum pulvérisé,sur l'axe des abscisses et le rapport de l'émission d'électrons secondaires, sur l'axe des ordonnées; ; - la figure 5 est un graphique montrant la relation entre l'inverse de la différence de potentiel entre l'électrode fluorescente et l'électrode de sélection des couleurs, sur l'axe des abscisses, et le nombre de tâches émettant une lumière non souhaitée, dAes à une émission froide, sur l'axe des ordonnées; - la figure 6 est un graphique montrant la relation entre l'inverse de la différence de potentiel entre l'électrode fluorescente et l'électrode de sélection des couleurs,sur l'axe des abscisses, et l'intensité des taches de lumière excitées par l'émission froide, sur l'axe des ordonnées; - la figure 7 est une vue en coupe partielle montrant un tube-image selon la présente invention; - la figure 8 est une vue en perspective d'un getter utilisé dans la présente invention; et - la figure 9 est un graphique montrant la relation entre la durée de fonctionnement d'untube-image,sur l'axe des abscisses,et la quantité de gaz émis dans le tube sur l'axe des ordonnées. La figure 7 montre un tube-image couleur selon la présente invention, où des éléments correspondant à ceux illustrés sur la figure 1 sont désignés par les mêmes repères. Sur la figure 7, un getter 21 utilisant un getter en vrac selon présente invention, est placé près du joint entre l'entonnoir 12 et le col en une position n'inter- gérant pas avec la trajectoire desfaisceaux drélectrons émis par le canon d'électrons 19. La figure 8 montre un exemple du getter sous forme d'une bague annulaire ayant une section transversale en forme de U. Un getter envrac poreux 23, se composant d'un alliage de Zr-Al ou Zr-C est contenu dans la gorge 22.Ce getter 23 adsorbe le gaz dans le tube, tandis qu'il est contenu dans la gorge, ainsi il n'est pas nécessaire de chauffer et de pulvériser le getter comme dans le cas d'un getter au baryum. Avec ce getter, il est possible de maintenir le tube à un fort degré dé vide pendant longtemps. Par ailleurs, comme le getter n'est jamais pulvérisé, son matériau ne se dépose pas sur l'électrode de sélection des couleurs ni sur l'électrode fluorescente. Par suite, l'effi- cacité de la surface de l'électrode de sélection des couleurs ne se dégrade pas, et le nombre de taches produisant une lumière non voulue est indiqué par la ligne en traits interrompus sur la figure 5, tandis que l'intensité lumineuse est illustrée par la ligne en traits interrompus sur la figure 6. En conséquence, des images ayant une forte pureté des couleurs sont -reproduites. Au lieu de placer le getter en vrac dans le col il est également possible de la placer en toute position dans le tube. Sur la figure 7, un getter d'antenne 24 est placé dans l'entonnoir 12, et un getter en vrad 25 est placé près de l'électrode fluorescente, en une position n'inter- férant pas avec les faisceaux d'électrons. La compositionhu getter n'est pas limitée aux alliages ci-dessus décrits, et tout getter qui ne se pulvérise pas peut être utilisé. Comme on peut le voir sur la figure 9, la quantité de gaz émis dans un tube-image couleur est importante au début de son utilisation, mais diminue fortement après une période de fonctionnement allant de 500 à 1000 heures. Pour cette raison, au bout de 500 à 1000 heures de fonctionnement, il n'est pas nécessaire d'utiliser un getter ayant une vitesse élevée d'adsorption et une grande capacité d'adsorption comme du baryum, mais même un getter en vrac poreux comme Zr-Al ou Zr-C ayant une faible vitesse d'adsorption peut maintenir une condition de vide poussé. Cependant, pendant l'étape de vieillissement du tube, une grande quantité de gaz est émise, en particulier par la structure du canon d'électrons, ainsi le getter en vrac adsorbe une grande quantité de gaz pendant 1 'étape de vieillissement, et cela diminue fortement sa capacité d'adsorption des gaz. Par suite, le getter ne peut suffisamment adsorber le gaz émis après étape de vieillissement. En conséquence, il est avantageux de placer un getter pulvérisant, par exemple un getter en baryum et un getter en vrac dans le tube. Ainsi, par exemple, sur la figure 7, un getter en vrac est utilisé comme getter 21 dans le col et un getter pulvérisant est utilisé comme getter d'antenne ?4 avec cette construction, une quantité importante de gaz émis au début de l'utilisation est adsorbée par le getter en baryum, et le gaz émis après un certain temps est adsorbé par le getter en vrac. Plus particulièrement, le getter en baryum a une plus grande vitesse d'adsorption que le getter en vrac. Par exemple, la vitesse d'adsorption du baryum est environ 100 fois celle d'un getter en vrac en un alliage Zr-Al, ayant une surface efficace de 300 mm2. Pour cette raison, si un getter en vrac activé est monté dans un tube pulvérisé de baryum, pendant les étapes précoces de l'utilisation, ou une grande quantité de gaz est émise, le gaz est adsorbé par le getter en baryum, mais dans cette étape le getter en vrac n'adsorbe pas de gaz à un point appréciable, conservant ainsi sa capacité d'adsorption du gaz qui sera utiliséedans une étape ultérieure de l'utilisation. Si la quantité de baryum initialement pulvérisé dans le tube est choisie à une faible quantité suffisante pour adsorberle gaz pendant les 500 à 1000 heures de fonctionnement initial du tube, il est possible d'éviter les problèmes 1, 2 et 3 ci-dessus décrits. Le résultat d'expériences a montré que si 10 à 20 mg de baryum est pulvérisé, aucune dégradatio > de la luminosité ne se produit et dans un type à post -focalisation, le nombre de tâches émettant une lumière non souhaitée diminue, ce qui augmente la durée de vie du tube. Comme on-l'a décrit ci-dessus, Si un getter en baryum-est pulvérisé pour le début de fonctionnement du tube-image, ou une grande quantité de gaz est émis, et si un getter en vrac activé est utilisé, il est possible d'obtenir de bons résultats. Dans ce cas,silegetter en vrac est pulvérisé après pulvérisation du getter en baryum, on peut obtenir des résultats encore plus satisfaisants. -Le tableau 1 qui suit montre la relation entre les pulvérisations du getter en baryum et du getter en vrac, le temps de début d'émission et le rapport des gaz dans le tube. Ce tableau montre que l'oX eut obtenir la meilleure caractéristique d'émissioninîtiale et le meilleur rapport des gaz, -si le getter en baryum est pulvérisé au bout de 15 minutes de l'activation du getter en vrac. TABLEAU 1. Etapes du procédé Temps de Rapport des début des gaz dans le émissions tube Activation du getter 36 secondes r 0,0035 en vrac immédiatement après pulvérisation du baum Pulvérisation du baryum i au bout de i0 mutes 2 & secondes 0,0020 d'activation du getter en vrac I au bout de 15 minutes 23 secondes 0,0018 dactivation du getter en vrac Pulvérisation du baryums au bout de 20 minutes 22 secondes 0,0018 d'activation du getter en vrac On comprendra que tout getter pulvérisant autre que du baryum peut également être utilisé. Comme on l'a décrit ci-dessus, selon la présente invention, on place dans un tube-image à la fois un getter pulvérisant et un getter en vrac. Le getter en vrac est activé avant étape initiale de l'utilisation, où une grande quantité de gaz est émis, puis le getter pulvérisant est pulvérisé à la chaleur. En conséquence, la plus grande partieges gaz émis à l'étape initiale de l'utilisation est adsorbée par le getter pulvérisé, et le gazémis pendant la dernière étape d'utilisation, est adsorbé par le getter en vrac. Pour cette raison, il est possible de maintenir un vide poussé dans le tube sur une longue période.Par ailleurs, comme la quantité du getter pulvérisé est fortement réduite, il est possible de réduire le rapport d'émissions secondaires g de de l'électrode de sélection-des couleurs ainsi que de l'électrode fluorescente. Selon le mode de réalisation qui suit, l'objet de l'invention est atteint en utilisant uniquement le getter en vrac. On sait que la fonction d'adsorption de surface d'un getter en vrac peut être restaurée par chauffage, parce que le gaz adsorbé se déplace dans le côté interne du getter en vrac. Pour cette raison, selon le mode de réalisation suivant, un tube-image couleur est fabriqué par les étapes suivantes. Plus particulièrement, après disposition d'un getter en vrac activé dans le tube, ce dernier est vieilli pendant un intervalle de temps prédéterminé pour qu'il émette une quantité importante de gaz, et pour forcer le getter en vrac activé à adsorber le gaz. A la fin de l'étape de vieillissement, le getter en vrac est réactivé en le chauffant, il récupère ainsi sa capacité d'adsorption de surface. Alors, le gaz émis dans le tube après vieillissement peut être adsorbé par le getter en vrac, empêchant ainsi une dégradation du vide. Le tableau 2 qui suit compare un tube dans lequel le getter en vrac est activé puis le vieillissement est accompli, à un tube dans lequel après vieillissement, le getter en vrac est réactivé. TABLEAU 2. Etapes Rapport des gaz dans le tube Activation - vieillissement (art antérieur) 0,0020 - 0,0030 Activation - vieillissement - réactivation (présente invention 0,0015 - 0,0020 Un autre mode de réalisation du procédé de fabrication d'un tube-image est le suivant. La quantité de gaz G émis pendant l'étape de fabrication est donnée par l'équation qui suit G 'u= K (t) . i . V2 dans laquelle I : courant d'anode V : tension sur l'écran fluorescent K (t) : fonction qui diminue avec le temps. Comme dans un tube-image ordinaire, V est égale à 20 à 25 KV et que le courant d'anode moyen I est de 0,5 à 1 mA, cette équation montre que quand la tension V sur l'écran fluorescent est de 40 KV et que le courant d'anode I est de 8mA, par exemple, une quantité importante de gaz est émise pendant l'étape initiale de fonctionnement de l'ordre de 100 heures. Selon ce mode de réalisation, après avoir forcé le getter en vrac à adsorber une grande quantité de gaz émis dans le tube, il est réactivé de la même façon que dans le mode de réalisation qui précède, pour lui rendre ainsi sa capacité d'adsorption de surface. Après cette étape de réactivation, le getter en vrac peut adsorber le gaz émis pendant le fonctionnement du tube, pour y maintenir un vide poussé. Selon ce mode de réalisation, après émission forcée du gaz, le gaz est suffisamment adsorbé par le getter en vrac, puis ce dernier est réactivé. Cependant, la présente invention n'est pas limitée à ces étapes spécifiques de procédé. Par exemple, un getter en vrac et une petite quantité d'un getter pulvérisant comme du baryum sont disposés dans le tube, le getter en vrac est réactivé comme décrit ci-dessus, et enfin le getter en baryum est pulvérisé. Dans ce cas, la quantité du getter en baryum est suffisamment réduite pour ne pas provoquer les problèmes 1 à 3 ci-dessus décrits. Pour cette raison, avec cette méthode, la capacité d'adsorption des gaz pendant le fonctionnement du tube est encore améliorée par pulvérisation du getter en baryum, ce qui améliore la fiabilité du tube-image. Par ailleurs, une application de la tension sur l'écran fluorescent peut être effectuée à la fin de l'étape de vieillissement. Comme on l'a décrit ci-dessus selon le procédé de l'invention, une grande quantité de gaz est émise par l'étape de vieillissement ou en appliquant une tension et un courant importants, puis le gaz est adsorbé par le getter en vrac. Ensuite, le getter en vrac est réactivé. De préférence, un getter pulvérisant comme du baryum est pulvérisé. Pour cette raison, S n'y a pas de matériau du getter, ou il n'y en au'une faible quantité, qui se dépose sur l'écran fluorescent et l'électrode de sélection des couleurs, ainsi il est possible de maintenir un vide poussé dans le tube sur une longue période de temps, et d'améliorer la fiabilité sans augmenter le rapport des émissions d' électrons secondaires. Présente invention est également applicable à un tube-image noir et blanc en plus d'un tube-image couleur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n1 ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Tube-image du type comportant une enveloppe comprenant un col, un entonnoir et un panneau ayant une glace frontale, un écran fluorescent formé sur la surface interne de ladite glace frontale, et un canon d'électrons contenu dans ledit col, caractérisé en ce qu'il comprend un getter en vrac non pulvérisant disposé dans ladite enveloppe. 2. Tube-image selon la revendication 1, caractérisé en ce que le getter en vrac précité se compose d'une substance contenant du zirconium. 3. Tube-image selon la revendication 2,caractérisé en ce que legetter en vrac précité se compose d'un alliage poreux de Zr-Al. 4. Tube-image selon la revendication~2, caractérisé en ce que le getter en vrac précité se compose d'un alliage poreux de Zr-C. 5. Tube-image selon la revendication 1, caractérisé en ce que le getter en vrac non pulvérisant est disposé dans le col précité. 6. Tube-image selon la revendication 1, caractérisé en ce que le getter en vrac non pulvérisant est monté dans 1 'entonnoir précité. 7. Tube-image selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une pellicule d'un getter pulvérisant. 8. Tube-image selon la revendication 7, caractérisé en de que le getter non pulvérisant précité est monté dans le col précité. 9. Tube-image selon la revendication 7, caractérisé en ce que le getter pulvérisant précité se compose de baryum. 10. Tube-image selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une électrode de sélection des couleurs espacée dlune-distance prédéterminée de l'écran fluorescent précité. 11. Tube-image selon la revendication 10, caractérisé en ce que le getter en vrac non pulvérisant précité est monté près de l'électrode de sélection des couleurs précitée en une position n'interférant pas avec la trajectoire d'un faisceau d'électrons se déplaçant vers l'écran fluorescent précité. 12. Tube-image selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend de plus une pellicule d'un getter pulvérisant. 13. Procédé de fabrication d'un tube-image du type comprenant une enveloppe comportant un. col, un entonnoir et unpanneau muni d'une glace frontale, un écran fluorescent formé sur la surface interne de ladite glace frontale et un canon d'électrons monté dans ledit col, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de disposer un getter .en vrac non pulvérisant et un getter pulvérisant dans ladite enveloppe, d'activer ledit getter en vrac non pulvérisant puis de pulvériser ledit getter pulvérisant. 14 Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le getter non pulvérisant précité est monté dans le col précité et le getter pulvérisant précité estmonté dans l'entonnoir précité.- 15. Procédé de fabrication dtun tube-image comprenant une enveloppe comportant un col, un entonnoir et.un panneau muni d'une glace frontale, un écran fluorescent formé sur la surface interne de ladite glace frontale et un canon d'électrons monté dans ledit col, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de monter un getter en vrac dans ladite enveloppe, de faire émettre de force une grande quantité de gaz dans ladite enveloppe, d'adsorber ledit gaz par ledit getter en vrac et de réactiver ledit getter en vrac. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend de plus les étapes de monter une quantité relativeulent faible d'un getter pulvérisant dans l'enveloppe précitée avec le getter en vrac précité, d'activer ledit getter en vrac puis de pulvériser en le chauffant ledit getter pulvérisant. 17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le gaz précité est produit en appliquant une relativement haute tension sur l'écran fluorescent précité.