Brevet FR2479519A1 — publié le 19811002

La présente invention est relative d'une façon générale à des dispositifs d'affichage à panneau plat et elle vise plus par- ticulièrement une structure d'épuration ou de nettoyage ne fais- ceau électronique pour de tels dispositifs. Le brevet américain n0 4 069 439 décrit un dispositif d'af- fichage à panneau plat qui comprend une paire de mailles de gui- dage de faisceaux,parallèles et espacées entre lesquelles se propagent les électrons sous la forme de faisceaux. Entre les mailles de guidage, à leur extrémité o des électrons pénètrent dans la structure de guidage, on prévoit deux mailles addition- nelles qui rétrécissent l'espace de propagation des électrons pour une portion initiale de la structure de guide de faisceau. Ces mailles additionnelles sont utilisées pour capturer des élec- trons qui se propagent près des mailles de guidage et elles ser- vent donc de mailles de nettoyage ou d'épuration de faisceau. En fonctionnement, l'utilisation de telles mailles d'épuration est satisfaisante. Cependant, les mailles supplémentaires contribuent à augmenter la complexité et le prix de revient du dispositif d'affichage et elles créent un problème en ce qui concerne l'ali- gnement des éléments d'épuration avec les mailles de guidage. Le brevet américain n0 4 128 784 décrit également un dispo- sitif d'affichage à panneau plat utilisant des mailles de guidage de faisceaux, espacées et parallèles entre lesquelles les élec- trons se propagent sous la forme de faisceaux. Les extrémités des guides de faisceaux, les plus rapprochées de la cathode sont incurvées afin de converger l'une vers l'autre et par conséquent de rétrécir l'espace entre lequel les électrons peuvent être in- jectés dans l'espace de propagation. Par conséquent les portions recourbées font office de moyens de nettoyage ou d'épuration de faisceaux. Ce dispositif connu ne permet pas d'obtenir de hautes performances de nettoyage de faisceau étant donné que seul un petit nombre d'électrons est capturé par les portions recourbées. La majeure partie des électrons possède un vecteur vitesse diri- gé de telle façon que ces électrons manouent les portions recour- bées et viennent oénêtrer dans l'espace rétréci entre les mailles de guidage et se propagent le long du guide de faisceau urès des mailles de guidage. Dans le dispositif d'affichage à panneau plat selon cette invention, les guides de faisceau sont formés de façon i enlever 2 2479519 du faisceau ectroniue, es le ctrons qui se daplacent dans une direction qui les amine à venir frapper le guide de faisceaux. Les n-3illes de guidage de faisceaux sont conformée de façon à constituer des saillies qui s'avancent dans l'espace dans lequel les électrons se propagent afin de capturer les électrons qui se déplacent près des mailles ace guidage. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue en perspective simplifiée d'un dis- positif d'affichage à panneau plat dans lequel est incorporé un mode de réalisation préféré d'une structure selon cette invention; - la figure 2 est une vue en perspective, à échelle agrandie, en arrachement partiel, d'une portion de dispositif représenté sur la figure I; - la figure 5 est une coupe selon 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est une vue en perspective, en arrachement par- tiel d'un autre exemple de. rCalisation préféré de la structure selon cette invention; - la figure 5 est une coupe selon 5-5 de la figure 4, et - la figure 6 est une coupe selon 6-6 de la figure 4. La figure I illustre une forme d'exécution d'un dispositif d'affichage à panneau plat 10 comportant un exemple de réalisa- tion préféré de la structure selon cette invention. Le dispositif d'affichage 10 comprend une enveloppe mise sous vide Il compor- tant une section d'affichage 13 et une section de canons élec- troniques 14. L'enveloppe 11 comprend une plaque frontale 16 et une plaque de base 17, maintenues espacées et parallèles par des parois latérales 18. On dispose une pluralité de volets de support parallèles et espacés 19, entre la plaque frontale 16 et la plaque de base 17 afin de réaliser le support interne à l'encontre de la Dression atmosphérique et pour diviser l'enveloppe 11 en une pluralité de canaux 21. Chacun des canaux 21 contient un système de guidage de faisceaux oour assurer la propagation des faisceaux électro- niques le long des canaux 21. Les systèmes de guidage de fais- ceaux com;jrennent aes:fes s te:iaiies de guidage de faisceaux, parallèles et espacées 22 et 23, qui s'étendent transversalement sur les canaux et longitudinalement le long des canaux depuis la section de canons 14 jusqu'à la paroi latérale opposée 18. Une cathode en ligne 12 est disposée de manière à émettre des électrons dans l'espace 24 entre les guides de faisceaux. La surface interne de la plaque frontale 16 est munie d'un écran de luminophores 26 qui s'illuminent lorsqu'ils sont frappés par les électrons. L'écran peut être composé de trois luminophores diffé- rents, disposés selon un réseau ou un arrangement déterminé, par exemple sous la forme de triades répétitives d'éléments en forme de bandes, afin de produire une sortie visuelle (optique) en cou- leur, en réponse à une excitation électronique. Une maille focale (non représentée) est espacée de la maille 23 et parallèle à cette dernière. Une série d'électrodes (non représentées) est disposée sur la surface interne de la plaque de base 17, perpendiculaire- ment aux longueurs des canaux 21. La maille focale et les élec- trodes sont polarisées de façon à focaliser les électrons dans l'espace 24. Comme on peut le voir sur la figure 2, les mailles de gui- dage 22 et 23 comportent des ouvertures 29 qui sont disposées en colonnes, longitudinalement le long des mailles et en rangées, transversalement aux mailles. De façon typique dans cette tech- nique, les rangées transversales d'ouvertures seront considérées comme étant des périodes. Des électrons sont émis depuis la ca- thode 12 et ils se propagent dans l'espace 24 entre les mailles 22 et 23. Chaque colonne des ouvertures 29 sert de guide de fais- ceau électronique afin que chaque paire de mailles soit capable de propager trois faisceaux électroniques. La maille de guidage 23 contient une pluralité de saillies embouties 51 s'étendant transversalement sur la maille et de pré- férence, equi-espacées entre les rangées d'ouvertures 29. De même, la maille 22 contient des saillies embouties 32 qui s'éten- dent transversalement sur la maille entre les rangées d'ouvertures 29. Les saillies 31 et 32 sont alignées sur l'espace 24 et elles se projettent dans cet espace 24 afin de réduire la dimension de l'espace qui est normale aux plans des mailles. Comme on peut le voir sur la figure 3, étant donné que les mailles 51 et 32 viennent en projection dans l'espace 24, des électrons qui se déplacent le long des extrémités de l'espace, frappent les saillies 31 et 32 ce qui entraîne le rétrécissement du faisceau électronique. Des électrons qui se déplacent le long de l'espace 24, suivent une trajectoire sinusoïdale, dont la lon- gueur d'onde est fonction des paramètres physiques et du fonc- tionnement du dispositif. Une épuration effective dl faisceau né- cessite que des saillies 31 et 32 soient présentes pendant un nombre suffisant de périodes égal à la longueur d'onde du fais- ceau électronique. Cependant, tous les électrons à l'intérieur du faisceau électronique ne sont pas en phase et, en conséquence, il faut disposer des saillies supplémentaires pour réaliser une épuration effective du faisceau. Par exemple, une longueur d'onde de faisceau électronique de six périodes est obtenue lorsque: les mailles de guidage 22 et 23 sont espacées de 0,125 cm environ; les électrodes d'extraction sont espacées de la maille 22 d'une distance de l'ordre de 0,05 cm; les mailles 22 et 23 sont pola- risées à + 70 volts; les électrodes d'extraction sont polarisées à + 350 volts et les ouvertures 29 possèdent une dimension lon- gitudinale de 0,19 cm et elles sont espacées longitudinalement de 0,125 cm. Par conséquent, étant donné les différences de phases des électrons à l'intérieur du faisceau électronique, les sail- lies seront utilisées de façon typique pour neuf périodes. Si on le désire, des saillies d'épuration peuvent être utilisées pour deux longueurs d'onde complètes de faisceau électronique, douze périodes pour les paramètres d'exemple ci-dessus. L'espace 24 n'est pas limité le long des mailles de guidage au delà des sail- lies 31 et 32 qui sont les plus éloignées de la cathode 12. Les ouvertures 29 des mailles de guidage 22 et 23 sont ali- gnées sur l'espace 24. Les saillies 31 et 32 sont, de préférence, centrées entre les rangées d'ouvertures et, par conséquent, elles sont alignées dans l'espace 24. Par conséquent, les saillies n'ont pas d'effets nuisibles sur les champs électrostatiques qui focalisent les électrons dans l'espace 24. Les projections 31 et 32 font parties intégrantes des mailles de guidage 23 et 22, respectivement, et par conséquent elles peuvent être positionnées avec précision lors de la fabrication des mailles de guidage. En outre, les mailles de guidage 22 et 23 sont de préférence identiques. Pour toutes ces raisons, les mailles de guidage peuvent être fabriquées et assemblées en met- tant en oeuvre des techniques de production de masse. 2479519 Le fait de réaliser les saillies 31 et 32 parties int6- grantes des mailles de guidage provoque un certain allongement et un amincissement du métal constituant la maille, le long des lignes o sont formées les saillies. Cet inconvénient peut être éliminé en enlevant une petite quantité de métal, par exemple par décapage chimique, traçage ou autre, le long des lignes ol se produit la courbure lors de la formation des saillies. La figure 4 représente une structure de guide de faisceau comportant des mailles de guidage parallèles et espacées 22a et 23a. Les mailles 22a et 23a sont identiques aux mailles 22 et 23 de la figure 2 à l'exception de la configuration des saillies S3a et 32a qui remplacent les saillies 51 et 32 de la figure 2. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 4, la structure d'épuration du faisceau comprend des saillies 31a et 32a, en forme de ruban partiellement écrasé, qui font saillie dans l'espace 24 entre les mailles 22a et 23a. Les saillies 31a et 32a sont alignées avec les colonnes d'ouvertures 29 et elles sont disposées selon des rangées transversales, centrées de pré- férence entre les rangées transversales d'ouvertures 29. La dimen- sion transversale des saillies 31a et 32a est plus importante que la dimension transversale des ouvertures 29. En outre, comme on l'a représenté sur la figure 5, les saillies 31a et 32a sont de préférence centrées entre les ouvertures 29 et elles sont ali- gnées dans l'espace 24. Comme on peut le voir sur la figure 6, les saillies en forme de rubans 32a et 32b sont légèrement concaves dans la par- tie centrale 33 de manière que les parties extérieures 34 fassent saillie dans l'espace 24, plus loin que les parties centrales. Les faisceaux électroniques se propagent le long des saillies, au voisinage des centres 33, de manière que les parties exté- rieures 34 servent à assurer l'épuration transversale des fais- ceaux 6lectroniques. Les parties centrales 33 des saillies 31a et 32a font chacune saillie dans l'espace 24 sur une distance qui est sensiblement égale à 20,% de la dimension totale de l'es- pace dans la direction perpendiculaire aux plans des mailles. Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 4, et 6, les mailles 22a et 23a sont identiques et, par conséquent la construction des mailles est simplifiée. En outre, dtant donne que les saillies 31a et 32a font partie intégrante des 2ailles, or, eu ut i ij1ea es tecin iiues de 1produczion de mnasse pour fa- =ri'uer ces mailes avec prt2,cision. 1_ demeure bien entencau que cette invention n'est pas li- ritle aux aivers exerLies de raiisation décrits et représentés mai.s qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'affichage à panneau plat qui comprend deux mailles de guidage parallèles et espacées (22,23 - 22a,23a), for- mant un espace entre lesdites mailles de guidage, ces dernières ayant une pluralité d'ouvertures (29), disposées longitudinale- ment en colonnes le long desdites mailles et transversalement en rangées le long desdites mailles, lesdites colonnes d'ouvertures (29) servant de trajectoire de guidage pour propager les fais- ceaux électroniques entre lesdites mailles dans ledit espace, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'épuration de faisceau électronique pour confiner la section droite desdits faisceaux électroniques aux dimensions maximales, lesdits moyens d'épuration comprenant une pluralité de saillies (31,32 - 51a, 32a) formées dans lesdites mailles de guidage (22, 23 - 22a,23a), entre lesdites rangées d'ouvertures (29) et venant en projection dans ledit espace entre les mailles de guidage (22, 23 - 22a, 23a). 2.- Dispositif d'affichage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdites saillies (31,32 - 31a,32a) sont embou- ties dans lesdites mailles (22,23 - 22a, 23a) et en ce qu'elles s'étendent sur toute la dimension transversale desdites mailles de guidage (22,23 - 22a,23a). 3.- Dispositif d'affichage selon la revendication 2, carac- térisé en ce que lesdites saillies (31,32 - 31a,32a) sont espacées de façon sensiblement uniforme, entre des rangées successives desdites ouvertures (29). 4.- Dispositif d'affichage selon la revendication 3, carac- térisé en ce qu'il existe un maximum de neuf saillies (31,32). 5.- Dispositif d'affichage selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la première desdites saillies (31,32) est posi- tionnée entre la première et la seconde rangées d'ouvertures (29). 6.- Dispositif d'affichage selon la revendication 5, carac- térisé en ce que lesdites saillies (31,32) sont en forme de V et réduisent au maximum 40% de la dimension totale dudit espace se- ion une direction perpendiculaire aux plans desdites mailles Je guidage (22,23). 7.- Dispositif d'affichage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdites saillies (31a,32a) sont des éléments en forme de rubans, emboutis à partir desdites mailles (22a, 23c) et elles sont disposées en rangées transversales entre lesdites rangées d'ouvertures (29) et en colonnes longitudinales qui coin- cident avec lesdites colonnes d'ouvertures (29). 8.- Dispositif d'affichage selon la revendication '7, carac- térisé en ce que lesdites rangées de saillies en forme de ruban (31a, 32a) sont espacées de façon sensiblement uniforme, entre lesdites rangées d'ouvertures (29). 9.- Dispositif d'affichage selon la revendication 8, carac- térisé en ce qu'il existe au maximum neuf rangées de saillies en forme de ruban (31a, 32a). 10.- Dispositif d'affichage selon la revendication 9, carac- térisé en ce que la première rangée de saillies en forme de ru- ban (31a, 32a) est située entre la première et la seconde ran- gées d'ouvertures (29). 11.- Dispositif d'affichage selon la revendication 7, carac- térisé en ce que les saillies en forme de ruban (31a, 32a) sont incurvées dans l'espace compris entre lesdites mailles de gui- dage (22a, 23a) afin d'obtenir à la fois une épuration longitudi- nale et transversale du faisceau électronique. 12.- Dispositif d'affichage selon la revendication 11, carac- térisé en ce que les saillies en forme de ruban (31a, 32a) sont en projection dans ledit espace, entre lesdites mailles de gui- dage (22a, 23a) sur une première distance à proximité des bords desdites ouvertures (29) et sur une seconde distance à proximité des centres desdites ouvertures (29). 13.- Dispositif d'affichage selon la revendication 12, ca- ractérisé en ce que ladite première distance est supérieure à ladite seconde distance. 14.- Dispositif d'affichage selon la revendication 13, ca- ractérisé en ce que la seconde distance totale de la projection des saillies en forme de ruban dans les deux mailles de guidage (22a, 23a) est égale au maximum à 40%c de la valeur de l'espace total des mailles de guidage (22a, 23a). - 15.- Dispositif d'affichage selon la revendication 2, ca- ractérisé en ce que lesdites saillies (31,32 - 31a,32a) sont disposées dans une partie desdites mailles de guidage (22,23 - 22a,23a) ayant une longueur prédéterminée, mesurée le long de la dimension longitudinale desdites mailles (22,23 - 22a,23a), ladite longueur prédéterminée étant au moins aussi importante c 2479519 que la longueur d'onae de propigation desdits fisce.aux 'iectro- niques. 16.- Dispositif a'affichage selon la revendication 7, carac- térisé en ce que les saillies en forme de ruban (31a, 32a) sont disposées dans une partie desdites mailles de guidage (22a, 23a), ayant une longueur prédéterminée, mesurée ie long de la dimnension longitudinale desdites mailles (22a, 23a), ladite longueur pré- déterminée étant au moins aussi importante que la longueur d'onde de propagation desdits faisceaux électroniques.