Brevet FR2663504A1 — publié le 19911227

i La présente invention concerne un procédé de f a- brication de tubes cathodiques tels qu'un tube image en couleurs et un tube d'affichage en couleurs, notamment un procédé de fabrication de tubes cathodiques, selon lequel on peut mettre en oeuvre efficacement un processus d'impact pour des tubes cathodiques en couleurs de grandes dimen- sions, en appliquant une tension d'impact relativement faible. D'une manière générale, lors de la fabrication de tubes cathodiques, on applique un traitement d'impact lors du traitement complémentaire intervenant à la suite des opérations d'assemblage lors de la fabrication, en tant que procédé permettant d'améliorer les caractéristiques de ten- sion de maintien, pour éliminer de fines projections sur les électrodes constituant un canon à électrons, des pro- jections et peluches produites lors de la formation par pressage et de la poussière et d'autres substances étran- gères fixées aux surfaces des électrodes, de manière à ré- duire le courant de fuite et augmenter la résistance vis-à- vis de la chaleur et des vibrations en provenance de l'extérieur, afin d'obtenir une performance stable et de longue durée. Habituellement, en tant que traitement d'impact de ce type, on connaît un procédé d'impact par spot, et un procédé d'impact indirect et analogue. La figure 6, annexée à la présente demande, est une vue montrant la structure de connexion d'un exemple, dans lequel on applique un procédé classique d'impact par spot à un tube cathodique en couleurs de grandes dimensions ( 74 cm, 78,7 cm, etc) avec un canon à électrons du type EA-DF (type à ouverture elliptique et foyer dynamique avec passage elliptique pour le faisceau d'électrons) La figure 8, annexée à la présente demande, représente une vue mon- trant la structure réelle du canon à électrons du type EA- DF, à titre de référence Sur les figures 6 et 8, la réfé- rence Gi désigne une première électrode de grille; la réfé- rence G 2 une seconde électrode de grille (électrode de blindage); la référence G 3 une électrode de référence de grille (électrode écran); la référence G 4 une quatrième électrode de grille; la référence G 5 une cinquième élec- trode de grille (dans la pratique, le canon à électrons comprend chaque unité formée de G 5-1, G 5-21 et G 5-3); la référence G 6 une sixième électrode de grille (unité formant anode); la référence SC une coupelle étanche; la référence K une électrode formant cathode; et la référence ST un gou- lot Les connexions intérieures sont établies respective- ment entre l'électrode G 2 et l'électrode G 4 et entre l'électrode G 3 et l'électrode G 5 A cet égard, la cathode K doit être raccordée à la masse lorsque le traitement d'impact est exécuté, mais un tel raccordement à la masse n'est pas représenté sur la figure 6 pour simplifier la fi- gure. La tension usuelle de fonctionnement est comprise entre -60 V et O V pour l'électrode K, est égale à O V pour l'électrode Gi, est égale à 600 V pour les électrodes G 2 et G 4, est égale à 9 k V (en étant appliquée en tant que ten- sion de focalisation Vf égale à environ 28 % de Eb) pour les électrodes G 3 et G 5, et égale à environ 30 kv (source de haute tension e V pour l'électrode G 6), et un système de focalisation à lentilles électroniques est installé entre G 3 et G 4, G 4 et G 5 et G 5 et G 6. Dans le cas du procédé d'impact par spot, l'électrode formant cathode K, l'électrode Gi, les élec- trodes G 4 et G 2 et les électrodes G 5 et G 3 sont toutes rac- cordées à la masse comme cela est représenté sur la figure 6, alors que seule l'électrode G 6 est raccordée à une source d'alimentation à haute tension Eb possédant une am- plitude égale au double de la tension de fonctionnement (par exemple une tension impulsionnelle positive de 70 k V, 50 Hz, durée d'impulsions 0,05 ms par exemple) Ainsi, le traitement par impact est exécuté au moyen de la production d'une étincelle de l'électrode G 6 vers l'électrode G 2 par l'intermédiaire de l'électrode G 5 ou G 3. La figure 7, annexée à la présente demande, est une vue montrant la structure de connexion d'un exemple de la technique classique, selon laquelle un procédé d'impact indirect est appliqué à un tube cathodique en couleurs pos- sédant également le canon à électrons du type EA-DF Ce système mettant en oeuvre le procédé d'impact diffère de la structure représentée sur la figure 6 en ce que les élec- trodes G 5 et G 3 sont raccordées à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R 2 ( 10 k ) au lieu d'être raccordées directement à la masse Dans ce procédé d'impact indirect, un courant d'étincelle pénètre dans la résistance R 2 sous l'effet de la production d'une étincelle de l'électrode G 6 aux électrodes G 5 et G 3 De ce fait, une tension VG 3 est appliquée aux électrodes G 5 et G 3, et cette tension induite VG 3 fait apparaître une étincelle secon- daire des électrodes G 5 et G 3 et G 3 vers les électrodes G 4 et G 2, ce qui provoque l'impact De ce fait, cet impact est désigné sous le terme d'impact indirect G 2-G 3. A cet égard, on connaît un procédé d'impact flot- tant (se référer à la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 0154034/1980), dans les électrodes G 5 et G 3 utilisées dans le procédé d'impact à spot illustré sur la figure 6, sont en terminaison au lieu d'être raccordées à la masse, et une haute tension est ap- pliquée à l'électrode G 6. Le procédé d'impact à spot, le procédé d'impact indirect G 2-G 3 et le procédé d'impact flottant, qui font partie de la technique classique mentionnée précédemment, sont tous mis en oeuvre de telle sorte que la tension, qui produit l'impact et est amenée de l'extérieur, est appli- quée uniquement par l'intermédiaire de l'électrode G 6 Par conséquent, une étincelle est aisément produite depuis l 1 électrode G 6 en direction des électrodes situées à des niveaux comparativement élevés, mais il est toujours plus difficile de produire l'étincelle en direction des élec- trodes comparativement basses C'est pourquoi, il se pose le problème de l'apparition de la dispersion A (une émis- sion froide à partir de ladite électrode atteint l'écran luminescent pour l'éclairer) produite par les électrodes inférieures, et de la dispersion B (un courant de fuite dû à l'émission entre les électrodes). En particulier, dans le canon à électrons men- tionné précédemment, comme par exemple du type EA-DF et du type EA-UB (du type à ouverture elliptique à unipotentiel- bipotentiel), dont on a récemment amélioré la focalisation de manière à obtenir une meilleure qualité des tubes catho- diques en couleurs possédant des dimensions assez impor- tantes correspondant à 73,7 cm, 67,2 cm ou analogues), la distance entre l'électrode G 6 et l'électrode G 2 est impor- tante par rapport au canon à électrons classique de type B- U (du type bipotentiel-unipotentiel) C'est pourquoi il est aisé de produire l'impact moyennant l'utilisation de l'électrode de commande G 3 située à un niveau comparative- ment élevé, mais il est difficile de produire l'impact au moyen de l'électrode G 2 située à un niveau bas Par consé- quent, il se pose le problème consistant en ce que la dis- persion A de G 2 (dispersion A due à l'émission produite par l'électrode G 2) apparaît fréquemment au cours du procédé de fabrication. De même, on peut appliquer une tension supérieure à l'électrode G 6 pour faciliter l'obtention de l'impact au moyen des électrodes situées à un niveau bas Cependant, la tension devant être appliquée -à l'électrode formant anode est limitée à un certain niveau étant donné qu'elle peut provoquer un claquage diélectrique ou une décharge rampante entre les fils conducteurs ou les bornes. C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication de tubes catho- diques, selon lequel une tension relativement basse est ap- pliquée à des électrodes inférieures d'impact, telles que G 2, pour supprimer, tout en les résolvant, les problèmes mentionnés précédemment et rencontrés dans la technique classique. Pour atteindre l'objectif mentionné précédemment, le procédé de fabrication de tubes cathodiques conforme à la présente invention est caractérisé en ce que la tension appliquée à l'anode est divisée par une résistance possé- dant une valeur résistive élevée, pour l'application de la tension aux électrodes inférieures (électrodes G 5 et G 3 qui fonctionnent en tant qu'électrodes de focalisation par exemple) dans le processus d'impact. On va décrire le fonctionnement basé sur la structure mentionnée précédemment. Lorsque la tension d'anode est appliquée initia- lement à l'anode (G 6), la tension divisée par la résistance de division de tension de forte valeur résistive est appli- quée entre l'anode et les électrodes à niveau bas (élec- trodes de focalisation G 5 et G 3) et entre les électrodes situées à un niveau bas G 5 et G 3 et la masse, et tout d'abord une différence de potentiel entre l'anode (G 6) et les électrodes à niveau bas G 5 et G 3 est réduite sous l'effet d'une décharge se produisant entre ces électrodes, et simultanément le potentiel des électrodes à niveau bas (G 5 et G 3) est temporairement accru Sous l'effet de ce po- tentiel accru, l'électrode (électrode écran G 2) qui est si- tuée à un niveau encore inférieur aux électrodes à niveau bas (G 5 et G 3), se décharge Sous l'effet de cette dé- charge, le potentiel des électrodes à niveau bas (G 5 et G 3) est réduit, ce qui provoque un accroissement de la dif- férence de potentiel entre l'anode et les électrodes à ni- veau bas (G 5 et G 3) Un tel phénomène apparaît de façon ré- pétée, et en particulier une haute tension est momentané- ment appliquée aux électrodes à niveau bas G 5 et G 3, comme cela a été décrit précédemment C'est pourquoi, la décharge est exécutée d'une manière parfaite non seulement entre l'anode et les électrodes de focalisation à niveau bas, mais également pour l'électrode écran G 2, qui est située à un niveau encore plus bas que les deux électrodes de foca- lisation à niveau bas Il en résulte que l'effet d'impact pour cette électrode G 2 est accru. De ce fait il est possible de réduire le taux nuisible de la dispersion A dans le système G 2. D'autres caractéristiques et avantage de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue montrant la structure de connexion à l'instant de l'impact pour le canon à élec- trons conforme à une forme de réalisation de la présente invention; la figure 2 est un diagramme de formes d'ondes montrant l'état de variation de la différence de potentiel entre les électrodes du canon à électrons; la figure 3 montre une autre forme de réalisa- tion de la présente invention; la figure 4 montre une autre forme de réalisa- tion de la présente invention; la figure 5 montre une autre forme de réalisa- tion de la présente invention; la figure 6, dont il a déjà été fait mention, illustre un procédé d'impact classique; la figure 7, dont il a déjà été fait mention, illustre un autre procédé classique d'impact; et la figure 8, dont il a déjà été fait mention, représente une vue structurelle montrant le canon à élec- trons pour un tube cathodique de type général. On va décrire ci-après une forme de réalisation de la présente invention en référence aux figures 1 et 2. La figure 1 est une vue montrant la structure de connexion conforme à la présente invention, dans laquelle un procédé d'impact est appliqué au canon à électrons pour un tube cathodique en couleurs du type EA-DF En ce qui concerne les mêmes éléments représentés sur la figure 3, on a utilisé les mêmes références et on n'en donnera pas la description De même, pour simplifier la représentation de la structure, le dispositif de chauffage et la cathode (raccordée à la masse) ne sont pas représentés sur la fi- gure 1. Une tension continue Eb ( 45 k V par exemple) est appliquée à l'anode (la sixième électrode de grille) G 6 par l'intermédiaire d'une résistance Ri ( 25 M par exemple), et une résistance R 2 possédant une valeur résistive élevée ( 2000 2 par exemple) est branchée entre l'anode G 6 et les électrodes de focalisation G 5 et G 3 (les cinquième et troi- sième électrodes de grille) De même, une résistance R 3 possédant une valeur résistive élevée ( 1000 MQ par exemple) est branchée entre les électrodes de focalisation G 5 et G 3 et la masse Les valeurs des résistances R 2 et R 3 doivent être suffisamment supérieures à celles de la résistance Ri. Les grilles écrans G 4 et G 2 et la grille de commande Gi sont raccordées à la masse. La figure 2 représente la variation du niveau de différence de potentiel VG 6-3 entre l'anode G 6 et les élec- trodes de focalisation G 5 et G 3, lorsque la tension conti- nue Ebst appliquée à la structure de raccordement représen- tée sur la figure 1, et la variation du niveau de diffé- rence de potentiel VG 3 entre les électrodes de focalisation G 5 et G 3 et la masse. Lorsqu'on applique initialement la tension à l'électrode formant l'anode, les différences de potentiel VG 6-3 et VG 3 représentent les rapports de division de po- tentiel Eb x R 2/(R 2 +R 3) = 30 k V, et Eb x R 3/(R 2 +R 3) = 15 k V en réponse à chacune des valeurs des résistances Cepen- dant, lorsqu'une décharge se produit ou qu'il existe un courant de fuite entre l'anode G 6 et les électrodes de f o- calisation G 5 et G 3, la valeur résistive d'ensemble entre l'anode et les électrodes de focalisation est réduite Il en résulte que la différence de potentiel VG 6-3 est réduite et que, simultanément, le potentiel VG 3 augmente sous l'effet du potentiel élevé induit des électrodes de focali- sation G 5 et G 3 En raison de l'accroissement du potentiel VG 3, une décharge se produit ou un courant de fuite circule entre les électrodes de focalisation et l'électrode écran G 2 Par conséquent, la valeur résistive globale entre les électrodes de focalisation et la masse est réduite C'est pourquoi, la différence de potentiel VG 3 est réduite et, simultanément, la différence de potentiel VG 6-3 est accrue. Chaque fois qu'un phénomène de ce type se répète de façon séquentielle, la décharge à étincelle apparaît également d'une manière répétée depuis les électrodes de focalisation G 5 et G 3 en direction des électrodes écrans G 2 et G 4 Par conséquent, l'impact pour l'électrode écran est exécuté ef- ficacement et d'une manière fiable. L'amplitude des variations de tension des diffé- rences de potentiel VG 6-3 et VG 3 est réglable au moyen d'une modification des valeurs des résistances élevées R 2 et R 3 Plus les valeurs des résistances sont élevées, plus l'amplitude des variations de tension augmente De même, il est possible de déterminer les valeurs optimales des résis- tances R 2 et R 3 de division du potentiel sur la base d'expériences conformes à la configuration du canon à élec- trons (la distance entre les électrodes et autres) Dans la présente forme de réalisation, la valeur de R 2 est égale à 2000 MD et la valeur de Ri est égale à 1000 M , et lorsque le rapport entre ces résistances est égal à 2:1, on peut obtenir un excellent résultat Conformément à la présente forme de réalisation, même si on utilise une énergie à cou- rant continu en tant que tension Eb, les potentiels VG 6-3 et VG 3 varient fortement Par conséquent, l'effet d'impact pour les électrodes G 4 et G 2 est intense. De mêmeconformément au processus d'impact mis en oeuvre dans la présente invention, la tension devant être ap- pliquée à l'électrode formant anode, 70 k V dans le procédé classique, peut être réduite à 50 k V ou moins ( 45 k V), ce qui est une valeur égale par exemple à 1,5 fois la tension de fonction ( 35 k V) Il en résulte que le traitement d'impact est exécuté d'une manière fiable pour l'électrode au niveau bas comme par exemple une électrode écran avec l'application d'une tension possédant un niveau faible. La figure 3 montre une autre forme de réalisation conforme à la présente invention La figure 3 représente une structure dans laquelle les condensateurs C 2 et C 3 sont branchés en parallèle avec des résistances de division de tension Rl et R 2 La capacité de fuite d'un canon à élec- trons diffère quant à son type, au nombre des électrodes et autres, et sur la base de la différence de la capacité pa- rasite, l'état d'impact des électrodes diffère C'est pour- quoi, en utilisant les condensateurs branchés en parallèle comme dans la présente forme de réalisation, il est pos- sible de réduire la variation de la capacité parasite de différents types d'électrodes et de rendre comparativement identiques les conditions d'impact De même, en raccordant les condensateurs en parallèle C 2 et C 3, il est possible d'empêcher l'application d'une tension maximale extrêmement élevée produite par le phénomène transitoire, entre les électrodes, de manière à réduire le risque de l'effet se- condaire d'une rupture de cathodes et autres Bien que les deux condensateurs en parallèle C 2 et C 3 soient utilisés sur la figure 3, il est possible d'utiliser seulement l'un ou l'autre des condensateurs C 2 et C 3 en fonction des conditions de traitement. La figure 4 montre une autre forme de réalisation conforme à la présente invention Dans cette forme de réa- lisation, une inductance Ll est branchée en série avec l'alimentation en énergie pour empêcher un endommagement de la cathode et autres, produit par l'application d'une ten- sion extrêmement élevée au canon à électrons sous l'effet de phénomènes transitoires Sur la figure 4, bien que la division de tension soit réalisée uniquement par les résis- tances R 2 et R 3, la division de tension peut être réalisée naturellement au moyen de la combinaison de la résistance et du condensateur, telle que représentée sur la figure 3. La figure 5 montre une autre forme de réalisation conforme à la présente invention Dans la présente forme de réalisation, un éclateur SG est branché en parallèle avec la résistance R 2 Avec l'éclateur, il est possible d'empêcher une destruction de la cathode et d'autres élé- ments du canon à électrons par le passage de la différence de potentiel VG 6-3 à une tension extrêmement élevée due aux phénomènes transitoires Sur la figure 5, bien que l'éclateur soit branché en parallèle avec la résistance R 2, il est possible d'installer l'éclateur SG en parallèle avec les résistances R 3 ou de prévoir des éclateurs qui sont branchés en parallèle avec la résistance R 3 et R 2. Dans la présente forme de réalisation, bien que l'on ait décrit la source d'énergie Eb comme étant une source d'énergie à courant continu, il peut s'agir d'une source d'énergie à courant alternatif ou d'une tension im- pulsionnelle, et il va sans dire que l'on peut obtenir les mêmes effets du point de vue fonctionnement. Pour les formes de réalisation mentionnées précé- demment, on a donné les descriptions dans le cas du procédé d'impact d'un tube cathodique en couleurs comportant un ca- non à électrons de type EA-DF Mais la présente invention n'est pas limitée à ces formes de réalisation et est égale- ment applicable au type EA-UB (le type à ouverture ellip- tique et à unipotentiel-bipotentiel, qui possède sensible- ment la même structure que le type EA-DF et dans lequel la il tension d'anode Eb prévue pour l'électrode G 6, la tension de focalisation Vf est prévue pour les électrodes G 5 et G 3, et la tension G 2 est prévue pour les électrodes G 4 et G 2 en fonctionnement), et au type Hi-Fo (type DPF à tension de focalisation élevée, dans lequel le cycle BPF désigne un foyer bipotentiel, et qui comporte des électrodes K et Gl- G 4 et dans lequel, en fonctionnement, la tension d'anode Eb est prévue pour l'électrode G 4 et la tension de focalisa- tion Vf égale à environ 28 % de Eb est prévue pour l'électrode G 3), et à d'autres types. Comme cela a été indiqué précédemment de façon détaillée, conformément à la présente invention, la struc- ture de connexion dans le système de mise en oeuvre du pro- cédé d'impact dans des tubes cathodiques comme par exemple un tube CPT (tube image en couleurs) et un tube CDT (tube d'affichage en couleurs) est telle que la tension appliquée à l'anode est subdivisée au moyen d'une résistance de forte valeur pour être appliquée aux électrodes à niveau bas, par exemple l'électrode de focalisation Par conséquent il de- vient possible de réaliser l'impact aisément et de façon fiable au moyen des électrodes à faible niveau, comme par exemple des électrodes de focalisation, même pour l'électrode de blindage G 2, qui est située encore à un ni- veau plus bas et éloignée de l'anode, ce qui rend le trai- tement d'impact plus difficile C'est pourquoi, on peut éliminer, dans le système G 2, le défaut que représente la dispersion A. En outre, il est possible de réaliser l'impact avec une basse tension anodique, qui est égale à environ 1,5 fois la tension de fonctionnement, pour empêcher effi- cacement toute formation d'étincelle indésirable et toute décharge rampante dans les conducteurs et autour des douilles. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'un tube cathodique, caractérisé en ce que la tension (Eb) appliquée à l'anode (G 6) d'un canon à électrons est divisée par des moyens de division de la tension (R 1,R 2,R 3) pour être appliquée à des électrodes situées à des niveaux plus faibles du canon à électrons lors du processus d'impact. 2 Procédé de fabrication d'un tube cathodique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de division de tension (R 1,R 2,R 3) sont constitués par au moins deux résistances possédant des valeurs diffé- rentes. 3 Procédé de fabrication d'un tube cathodique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un condensa- teur (C 2,C 3) est branché en parallèle avec au moins l'une desdites deux résistances (R 1,R 2,R 3) constituant lesdits moyens de division de tension. 4 Procédé de fabrication d'un tube cathodique suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'une induc- tance (Li) est branchée en série entre lesdits moyens de division de tension (R 1,R 2,R 3) et la source d'énergie d'impact (Eb). Procédé de fabrication d'un tube cathodique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un éclateur (SG) est branché en parallèle avec au moins l'une desdites résistances (Rl R 2,R 3) constituant lesdits moyens de divi- sion de tension. Erratum Brevet N O Ai Demande de brevet N 091 07661 No de Publication: 2 663 504 Classification internationale: CLASST 5 H Ol J 29/02. ERRATUM A la rubrique 51 de la page du fascicule de la demande de brevet, la classification étant erronée. Il faut lire: HO 1 J 29/02.