Brevet FR2552584A1 — publié le 19850329

PROCEDE D'ALUMINISAT 1 ON DE LA FACE INTERNE DE L'ECRAN D'UN TUBE DE TELEVISION EN COULEURS. L'invention est relative à un procédé d'aluminisation de la face interne de l'écran d'un tube de télévision en couleurs. Un tube à rayons cathodiques pour la visualisation en couleurs, notamment un tube de télévision, présente un panneau frontal en 5 verre dont la face interne est recouverte de phosphores, c'est-à-dire de substances luminescentes qui émettent de la lumière lorsqu'elles sont excitées par des faisceaux d'électrons produits par des canons à électrons à l'intérieur du tube Ces phosphores sont déposés sur le verre sous forme de bandes ou de points et sont recouverts par une 10 couche d'aluminium Cette couche, connectée à la masse, est destinée à évacuer les électrons incidents et à constituer un miroir réfléchissant vers l'avant la lumière émise vers l'arrière du tube Les phosphores formant une couche irrégulière, si l'on déposait directement l'aluminium sur ceux-ci le coefficient de réflexion de cette 15 couche serait faible, ce qui irait à l'encontre du but recherché C'est pourquoi sur les phosphores on dépose, avant la couche d'aluminium, une couche d'un matériau organique en solution (ou en émulsion dans l'eau) qui présente une surface lisse à l'opposé des phosphores et c'est sur cette surface lisse qu'on dépose ensuite l'aluminium La 20 matière organique est ensuite éliminée par traitement thermique à une température supérieure à 350 C Au cours de ce traitement, cette matière se décompose en divers gaz qui s'échappent à travers l'aluminium qui est relativement poreux du fait de sa faible épaisseur Mais cette porosité de l'aluminium est en général insuffisante. 25 C'est pourquoi il peut se former des cloques ou boursouflures qui altèrent la réflectivité, et des parties de la couche métallique peuvent même se détacher, perturber le fonctionnement des canons à électrons et/ou bloquer des trous du masque généralement utilisé pour la sélection des couleurs. Pour remédier à cet inconvénient (la formation de cloques) on a déjà proposé (brevet US 3 821 009) de projeter sur la matière organique, une solution formant des cristaux destinés à percer la couche d'aluminium afin de faciliter l'échappement des gaz résultant de la décomposition de la matière organique. Mais les produits utilisés jusqu'à présent pour rendre rugueuse la surface de la matière organique sur laquelle doit être déposée la couche d'aluminium n'ont pas donné entière satisfaction car on a constaté, après fabrication d'un grand nombre de tubes, qu'une 10 proportion non négligeable de ceux-ci présentait encore des cloques de la couche d'aluminium. L'invention permet de réduire la probabilité de formation de telles cloques. Elle est caractérisée en ce que la rugosité de la surface de la couche de matière organique recouvrant les phosphores et le verre autour de ces phosphores est obtenue par projection d'une solution, notamment aqueuse, ou d'une suspension d'un sel hydraté De préférence ce sel est un sel d'ammonium hydraté tel que le tétraborate d'ammonium hydraté lNH 4 H B 407 x H 20 l. En variante on projette une suspension de carbonate basique de magnésium hydraté lx Mg CO 3 Mg(OH)2 y H 20 l ou une suspension de carbonate de magnésium hydraté (Mg CO 3 x H 20) On a constaté qu'avec le procédé selon l'invention la probabilité de formation de cloques de la couche d'aluminium est particuliè25 rement faible. Ce résultat a probablement l'origine suivante: au cours du traitement thermique le sel hydraté se décompose et ne laisse qu'un résidu de très faible volume qui ne risque d'obstruer que très faiblement les trous de la couche d'aluminium Ainsi les gaz 30 résultant de la décomposition de la couche organique peuvent aisément s'échapper par ces trous non obstrués C'est le caractère hydraté du sel qui permet la grande réduction de volume car, au cours du traitement thermique, ce sel perd ses molécules d'eau H 20 en plus d'autres molécules comme l'ammoniac NH 3 dans le cas d'un sel d'ammonium Dans ce dernier cas il ne subsiste, après traitement, qu'un résidu d'anhydride borique B 203. De plus surtout dans le cas du traitement d'ammonium ydraté, on a constaté qu'après projection et séchage, les microcristaux sont plus petits et mieux répartis qu'avec les corps utilisés antérieurement Il en résulte un plus grand nombre de trous dans la couche d'aluminium et donc une meilleure évacuation des gaz De plus la quantité de produit utilisé' peut être très réduite; le résidu, après traitement thermique, est donc minime Cette minimisation du résidu vitrifié assure une meilleure excitation des phosphores (le résidu formant un écran d'épaisseur réduite pour le faisceau d'électrons) et une plus grande réflexion de la lumière par la couche d'aluminium. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma partiel en coupe d'un tube de 20 télévision en couleurs en cours de fabrication, la figure 2 est un schéma analogue à celui de la figure I après traitement thermique. Un tube de télévision en couleurs comprend une enveloppe en verre épais présentant un panneau frontal 10 sur la surface in25 terne 11 duquel sont déposés les phosphores 12, en points ou en bandes, qui sont excités sélectivement par trois faisceaux d'électrons (non représentés) engendrés par trois canons à électrons à l'intérieur de l'ampoule de verre La couleur de chaque triplet de points excité dépend des intensités relatives des faisceaux d'élec30 trons Pour qu'un faisceau d'électrons ne frappe qu'un phosphore de la couleur qu'il doit exciter on prévoit habituellement un masque à trous (non représenté) à proximité des phosphores à l'intérieur du tube sous vide. Les phosphores 12 sont déposés directement sur la surface interne Il du panneau 10 et ils sont recouverts par une couche d'aluminium 13 qui a un double rôle: d'une part évacuer vers la masse les électrons frappant l'écran, et, d'autre part, réfléchir vers 5 l'avant, c'est-à-dire vers l'extérieur du tube, la lumière émise par les phosphores 12 vers l'arrière, c'est-à-dire vers l'intérieur du tube. L'aluminium est également déposé autour de l'écran afin que cette partie périphérique 14, qui est très souvent à l'extérieur du boîtier du téléviseur, soit opaque De cette manière le tube ne présente pas 10 de partie transparente, inesthétique pour le spectateur. Préalablement au dépôt de la couche d'aluminium on dépose sur les phosphores 12 une couche 15 d'une matière organique, comprenant par exemple une émulsion de résines acryliques, d'alcool polyvinylique et d'eau Cette couche 15, disposée sur la face des 15 luminophores en regard des électrons incidents, présente une surface lisse qui permet d'obtenir un dépôt d'aluminium 13 sensiblement plat. Sur cette surface lisse de la couche 15 on projette une solution d'une matière cristallisable qui, après séchage, forme des micro20 cristaux 16 d'une hauteur plus importante que l'épaisseur de la couche d'aluminium 13 qui sera déposée afin que celle-ci présente des trous. Après dépôt de la couche d'aluminium 13 le tube est soumis à un traitement thermique de façon que les dépôts internes atteignent 25 une température supérieure à 350 C pour laquelle les microcristaux 16 et la couche organique 15 se décomposent Les gaz résultant de cette décomposition s'échappent par les trous formés par les microcristaux 16 De cette manière la probabilité de formation de cloques dans la couche d'aluminium 13 (figure 2) est 30 réduite. Conformément à l'invention la solution aqueuse qui est projetée sur la surface de la couche organique 15 est une solution d'un sel hydraté, de préférence le tétraborate d'ammonium hydraté NH 4 H B 407 x H 203. Cette solution projetée est ensuite séchée par soufflage d'air ou par un chauffage différent A l'issue de ce séchage il subsiste des microcristaux 16 Ensuite, comme déjà décrit, on dépose la couche d'aluminium 13. Au cours du traitement thermique les microcristaux de tétraborate d'ammonium hydraté subissent une réduction de volume importante car l'eau H 20 et l'ammoniac NH 3 s'échappent sous forme gazeuse Il ne reste ainsi qu'un résidu 17 d'anhydride borique B 203 de petit volume Ce volume résiduel minimum permet de 10 réduire au maximum la surface des trous qui reste occultée, ce qui donne un passage plus aisé aux gaz résultant de la décomposition de la couche organique 15. Ainsi la formation de cloques, tant sur l'écran proprement dit qu'autour de ce dernier, est moins probable avec un sel d'ammonium 15 hydraté qu'avec les produits utilisés antérieurement. En variante on projette sur la surface lisse de la couche organique 15 du carbonate basique de magnésium hydraté de formule: x Mg CO 3 Mg(OH)2 y H 20 Après séchage, notamment par soufflage d'air chaud, de cette suspension projetée il se forme des 20 microcristaux Après le traitement thermique qui suit le dépôt d'aluminium ces microcristaux s'échappent car le carbonate se décompose et de la vapeur d'eau s'échappe. Dans un autre exemple, on utilise le carbonate de magnésium hydraté Mg CO 3 x H 20 également sous forme d'une suspension Au 25 cours du traitement thermique, l'eau qui s'échappe sous forme de vapeur d'eau Bien entendu le sel hydraté ne doit réagir ni avec l'aluminium, ni avec le verre, ni avec la soudure joignant le panneau frontal à l'ampoule conique. Dans des essais comparatifs entre une solution d'acide borique 30 et une solution de tétraborate d'ammonium on a relevé les résultats suivants: pour un panneau frontal, avec des solutions à 3 % dans les deux cas, acide borique tétraborate 3 3 volume déposé 5 cm 3 2,5 cm poids de résidu 84 mng 50 mg On constate ainsi que l'invention réduit considérablement le poids de résidus solides. Au cours des essais comparatifs on a constaté que les soufflages de cloques sous la couche d'aluminium étaient principalement 5 provoqués par une brutale perte en eau dans la solution d'acide borique Entre 100 C et 150 C, cette perte brutale provoque un flux de vapeur d'eau responsable de la formation de cloques Une solution selon l'invention, en concentrations comparables, subit une perte en eau beaucoup plus progressive. REVENDICATIONS 1 Procédé d'aluminisation de la face interne de l'écran d'un tube à rayons cathodiques, notamment pour la télévision en couleurs, dans lequel on dépose une couche organique ( 15) sur les éléments luminescents et autour de l'écran, puis sur cette couche 5 organique on projette une solution ou suspension formant, apres séchage, des microcristaux ( 16) qui rendent rugueuse la surface de la couche organique, on dépose ensuite de l'aluminium ( 13) sur cette surface rugueuse, et on soumet le tube à un traitement thermique de façon à décomposer la couche organique ( 15) afin qu'elle s'échappe 10 par les trous de la couche d'aluminium ( 13) engendrés par les rugosités, caractérisé en ce que la solution ou suspension appliquée sur la couche organique ( 15) est une solution, par exemple aqueuse, ou suspension, d'un sel hydraté. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 15 sel est un sel d'ammonium en solution. 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit sel est le tétraborate d'ammonium hydraté lNH 4 H B 407 x H 20 l. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sel est un carbonate de magnésium hydraté Mg CO 3 x H 20. 5 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sel est un carbonate de magnésium hydraté basique en suspension x Mg CO 3 Mg(OH)2 À Y H 206 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la solution ou suspension est séchée 25 par soufflage d'air chaud.