Brevet FR2741747A1 — publié le 19970530

TUBE IMAGE COULEUR AYANT UN MASQUE A TROUS AVEC FORMES DES OUVERTURES AMÉLIORÉES Cette invention se rapporte, de façon générale, aux tubes image couleur ayant des masques à trous destinés à être utilisés avec des écrans à points dans lesquels les ouvertures du masque à trous sont généralement alignées selon des lignes et des colonnes en quinconce; et, plus particulièrement, à des formes des ouvertures de masque à trous améliorées afin d'obtenir une lumière émise homogène des écrans à points. La majorité des tubes image couleur utilisés pour la visualisation de la télévision ont une lumière émise supérieure aux centres de leurs écrans que dans les zones périphériques des écrans. Cette différence de lumière émise se produit en raison du fait que les faisceaux électroniques dans un tube grandissent et diffusent avec des augmentations de la déviation du faisceau électronique. De plus, il est également courant d'augmenter l'espacement entre les ouvertures du masque à trous à la périphérie du masque. En regardant une image à la télévision, la différence de lumière émise est rarement remarquée car le centre de l'image est généralement centrée sur l'écran du tube. Toutefois, dans de nombreuses autres applications d'un tube image couleur, comme les moniteurs d'affichage couleur, il est souhaitable de maintenir une lumière émise homogène sur tout l'écran. La présente invention fournit un tube image couleur avec un masque à trous ayant des ouvertures de forme nouvelle qui peut être utilisé pour obtenir une telle lumière émise homogène. Conformément à la présente invention, un tube image couleur amélioré comprend un masque à trous et un écran à points, dans lequel le masque présente deux côtés longs et deux côtés courts. Les côtés longs du masque sont parallèles à un axe central majeur du masque et les côtés courts sont parallèles à un axe central mineur du masque. Le masque comporte un réseau - 2 - d'ouvertures. L'amélioration consiste en ce que chacune des ouvertures du masque à trous est pour l'essentiel rectangulaire avec quatre côtés. Deux des côtés de l'ouverture sont approximativement parallèles & l'axe majeur et définissent la hauteur de l'ouverture. Les deux autres côtés de l'ouverture sont approximativement parallèles & l'axe mineur et définissent la largeur de l'ouverture. Les largeurs et les hauteurs des ouvertures augmentent respectivement selon un premier taux et un deuxième taux, à partir du centre vers les côtés du masque, le long de l'axe majeur, et les largeurs et les hauteurs des ouvertures augmentent respectivement selon un troisième taux et un quatrième taux à partir du centre vers le sommet et le bas du masque, le long de l'axe mineur. Dans les dessins: La figure 1 est une vue latérale axiale en coupe partielle d'un tube image couleur mettant en oeuvre la présente invention. La figure 2 est une vue plane de face d'un élément cadre-masque à trous du tube de la figure 1. La figure 3 est une petite section du masque à trous de l'assemblage de la figure 2. La figure 4 est un quart supérieur droit d'une forme de réalisation du masque à trous de la figure 2, montrant la largeur d'ouverture, W, en quatre endroits. La figure 5 est un quart supérieur droit d'une forme de réalisation du masque à trous de la figure 2, montrant la hauteur d'ouverture, H, en quatre endroits. La figure 6 est un quart supérieur droit d'une forme de réalisation du masque à trous de la figure 2, montrant les pas horizontaux entre les ouvertures à l'intérieur des lignes en quatre endroits. La figure 7 est un quart supérieur droit d'une forme de réalisation du masque à trous de la figure 2, montrant les pas verticaux entre les -3ouvertures à l'intérieur des colonnes en quatre endroits. La figure 1 illustre un tube image couleur 10 rectangulaire ayant une enveloppe en verre 11 comprenant un panneau 12 à dalle rectangulaire et un col 14 tubulaire relié par un entonnoir 15 rectangulaire. L'entonnoir 15 a un revêtement interne conducteur (non montré) qui s'étend d'un bouton d'anode 16 au col 14. Le panneau 12 comprend une dalle 18 de visualisation et une bride périphérique ou paroi latérale 20, laquelle est scellée sur l'entonnoir 15 par du verre fritté 17. Un écran 22 au phosphore à trois couleurs est soutenu par la surface intérieure de la dalle 18. L'écran 22 est un écran à points, les points au phosphore étant disposés en triades, chaque triade comprenant un point au phosphore de chacune des trois couleurs. Une électrode de sélection de couleur à ouvertures multiples ou masque à trous 24 est mont6(e) de façon démontable, par des moyens classiques, en relation spatiale prédéterminée avec l'écran 22. Un canon à électrons 26, montré schématiquement par des lignes en pointillés dans la figure 1, est monté centré à l'intérieur du col 14, afin de générer et de diriger trois faisceaux électroniques 28 le long de chemins convergents à travers le masque 24 vers l'écran 22. Le tube de la figure 1 est conçu pour être utilisé avec un bloc de déviation magnétique exterme, comme le bloc 30 montré à proximité de la jonction entonnoir-col. Lorsqu'il est activé, le bloc 30 soumet les trois faisceaux 28 à des champs magnétiques qui provoquent un balayage horizontal et vertical des faisceaux dans une grille rectangulaire sur l'écran 22. Le plan de déviation initial (à déviation zéro) se trouve approximativement au milieu du bloc 30. Du fait des champs limites, la zone de déviation du tube s'étend de manière axialle à partir du bloc 30 dans la région du canon 26. Pour des raisons de simplicité, les courbures réelles des chemins du faisceau dévié dans la zone de déviation ne sont pas montrés dans la figure 1. -4 Le masque à trous 24 fait partie d'un assemblage masque-cadre 32 qui comprend également un cadre périphérique 34. L'assemblage masque-cadre 32 est montré dans la figure 1 positionné au sein du panneau 12 de dalle. Le masque à trous 24 comprend une portion à ouvertures 25 courbée, une portion de rebord 27 non perforée entourant la portion à ouvertures 25, et une portion limite 29 pliée en arrière à partir de la portion de rebord 27 et s'éloignant de l'écran 22. Le masque 24 est inséré dans (ou, en variante, sur) le cadre 34, et la portion limite 29 et soudée au cadre 34. Le masque à trous 24, montré dans une vue plane dans la figure 2, présente une périphérie rectangulaire avec deux côtés longs et deux côtés courts. Le masque 24 a un axe majeur X, lequel passe par le centre du masque et est parallèle aux côtés longs, et un axe mineur Y, lequel passe par le centre du masque et est parallèle aux côtés courts. Le masque 24 comprend un réseau d'ouvertures 36, disposé en colonnes 38 verticales et en lignes 40 horizontales en quinconce, comme montré en détail dans la figure 3. Les colonnes 38 sont approximativement parallèles à l'axe mineur Y et les lignes 40 sont approximativement parallèles à l'axe majeur X. Les ouvertures dans une ligne se trouvent dans des colonnes différentes des ouvertures dans les lignes voisines. L'espacement vertical entre des ouvertures voisines dans la même colonne est défini comme étant le pas vertical av des ouvertures, et l'espacement horizontal entre des ouvertures voisines dans la même ligne est défini comme étant le pas horizontal ah des ouvertures. Ces ouvertures peuvent être réglées afin d'obtenir un espacement souhaité des trios de points au phosphore. Un espacement correct des trios de points de phosphore nécessite un contour supérieur du masque à trous, ce qui résulte en une tolérance accrue du faisceau électronique, une protection améliorée contre les -5déformations pendant les manipulations et une stabilité thermique améliorée. Chaque ouverture du masque & trous présente quatre côtés, avec des coins arrondis, dans une forme à peu près rectangulaire. Deux des côtés de l'ouverture sont approximativement parallèles à l'axe majeur afin d'établir la dimension de la hauteur H d'une ouverture, et deux des côtés de l'ouverture sont approximativement parallèles à l'axe mineur afin d'établir la dimension de la largeur W d'une ouverture. Dans un mode de réalisation préféré, du fait que la taille du spot d'un faisceau électronique croit généralement en direction du bord de l'écran, les dimensions des ouvertures sont modifiées afin de concorder approximativement à la croissance du spot. Pour réaliser cette concordance, les largeurs et les hauteurs des ouvertures augmentent respectivement selon un premier taux et un deuxième taux à partir du centre vers les côtés du masque, le long de l'axe majeur, et les largeurs et les hauteurs des ouvertures augmentent respectivement selon un troisième taux et un quatrième taux à partir du centre vers le sommet et le bas du masque, le long de l'axe mineur. Le troisième taux est généralement inférieur au premier taux. Les largeurs W et les hauteurs H des ouvertures en quatre endroits différents sur un quart supérieur droit d'un réseau d'ouvertures d'un masque, dans un tube illustratif de 51 cm de diagonale, sont indiquées respectivement dans les figures 4 et 5. Les quatre endroits se trouvent au centre du masque; au sommet du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur; sur le côté droit du réseau d'ouvertures, le long de l'axe majeur; et sur le coin supérieur droit du réseau d'ouvertures. Les largeurs et les hauteurs des ouvertures dans les trois autres quarts du réseau d'ouvertures sont les mêmes que celles indiquées dans le quart supérieur droit, réfléchies selon l'axe majeur X et l'axe mineur Y. Dans ce masque particulier, la largeur W d'ouverture augmente selon un premier taux de 6 - 0,195 mm au centre du masque jusqu'à 0,246 mm sur les côtés du réseau d'ouvertures, le long de l'axe majeur, et selon un troisième taux jusqu'à 0,212 mm au sommet et au bas du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur. La largeur d'ouverture aux coins du réseau d'ouvertures est de 0,237 mm, laquelle est supérieure aux largeurs au sommet et au bas du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur, mais inférieure à celles sur les côtés du réseau d'ouvertures, le long de l'axe majeur. La hauteur H d'ouverture augmente selon un deuxième taux de 0,192 mm au centre du masque jusqu'à 0,212 mm sur les côtés du réseau d'ouvertures, le long de l'axe majeur, et selon un quatrième taux jusqu'à 0,213 mm au sommet et au bas du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur. La hauteur d'ouverture aux coins du réseau d'ouvertures est de 0,225 mm, laquelle est supérieure aux hauteurs au sommet et au bas du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur, mais inférieure à celles sur les côtés du réseau d'ouvertures, le long de l'axe majeur. La pas horizontal ah et le pas vertical a, des ouvertures du masque en quatre endroits différents sur le quart supérieur droit du masque, dans le tube illustratif de 51 cm de diagonale, sont montrés respectivement dans les figures 6 et 7. Le long de l'axe mineur Y, le pas horizontal ah décroît de 0,785 mm au centre du masque jusqu'à 0,775 mm au sommet et au bas du réseau d'ouvertures. Le long de l'axe majeur, le pas horizontal ah augmente jusqu'à 0,881 mm sur les côtés du réseau. Le pas horizontal ah aux coins du réseau d'ouvertures est de 0,831 mm, ce qui est supérieur aux pas horizontaux au sommet et au bas du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur, mais inférieur au pas horizontal sur les côtés du réseau d'ouvertures, le long de l'axe majeur. Le pas vertical a, augmente de 0,460 mm au centre du masque jusqu'à 0,475 mm au sommet et au bas du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur, mais diminue jusqu'à 0,456 mm sur les côtés du réseau d'ouvertures, le long de l'axe -7- majeur. Le pas vertical a, aux coins du réseau d'ouvertures est de 0,477 mm, lequel est supérieur aux pas horizontaux au sommet et au bas du réseau d'ouvertures, le long de l'axe mineur, et sur les côtés du réseau d'ouvertures, le long de l'axe majeur. La technique divulguée ici pour faire varier indépendamment à la fois la largeur des ouvertures et les hauteurs des ouvertures permet de maximiser la tolérance du faisceau électronique et la lumière émise homogène, en cohérence avec les variations de l'espacement du trio de faisceaux électroniques, sur un écran à points. - 8 - RJEVENDI CATIONS 1. Tube image couleur (10) ayant un masque à trous (24), un écran à points (22) et un canon à électrons (26) pour produire et diriger plusieurs faisceaux électroniques (28) à travers ledit masque vers ledit écran, ledit masque présentant deux côtés longs et deux côtés courts, lesdits côtés longs étant parallèles à un axe majeur central (X) dudit masque, et lesdits côtés courts étant parallèles à un axe mineur central (Y) dudit masque, et ledit masque comprenant un réseau d'ouvertures (36), caractérisé par le fait que chacune desdites ouvertures (36) du masque à trous est pour l'essentiel rectangulaire avec quatre côtés, deux desdits côtés de l'ouverture étant approximativement parallèles audit axe majeur (X) et établissant la hauteur (H) de l'ouverture, et deux desdits côtés de l'ouverture étant approximativement parallèles audit axe mineur (Y) et établissant la largeur (W) de l'ouverture, les largeurs et les hauteurs desdites ouvertures augmentant respectivement selon un premier taux et un deuxième taux du centre vers les côtés dudit masque (24), le long dudit axe majeur, et les largeurs et les hauteurs desdites ouvertures augmentant respectivement selon un troisième taux et un quatrième taux du centre vers le sommet et le bas dudit masque, le long dudit axe mineur. 2. Tube image couleur (10) ayant un masque à trous (24), un écran à points (22) et un canon à électrons (26) pour produire et diriger trois faisceaux électroniques (28) à travers ledit masque vers ledit écran, ledit masque étant rectangulaire et présentant deux côtés longs et deux côtés courts, lesdits côtés longs étant parallèles à l'axe majeur central (X) dudit masque, et lesdits côtés courts étant parallèles à l'axe mineur central (Y) dudit masque, ledit masque comprenant un réseau d'ouvertures (36) disposé en colonnes (38) et en lignes (40), les ouvertures dans une ligne se trouvant dans des colonnes différentes des -9- ouvertures dans les lignes voisines, et la taille des spots du faisceau électronique sur ledit écran augmentant lorsque la distance par rapport au centre dudit écran augmente, caractérisé par le fait que chacune desdites ouvertures (36) du masque à trous présente quatre côtés avec des coins arrondis dans une forme à peu près rectangulaire, deux desdits côtés de l'ouverture étant approximativement parallèles audit axe majeur (X) et établissant la hauteur (H) de l'ouverture et deux desdits côtés de l'ouverture étant approximativement parallèles audit axe mineur (Y) et établissant la largeur (W) de l'ouverture, les largeurs et les hauteurs desdites ouvertures augmentant respectivement selon un premier taux et un deuxième taux du centre vers les côtés dudit masque (24), le long dudit axe majeur, d'une manière approximativement proportionnelle à l'augmentation des dimensions horizontale et verticale desdits spots du faisceau électronique sur ledit écran (22), et les largeurs et les hauteurs desdites ouvertures augmentant respectivement selon un troisième taux et un quatrième taux du centre vers le sommet et le bas dudit masque, le long dudit axe mineur, d'une manière approximativement proportionnelle à l'augmentation des dimensions horizontale et verticale desdits spots du faisceau électronique sur ledit écran. 3. Tube selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit troisième taux est inférieur audit premier taux. 4. Tube selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'espacement centre à centre (ah) entre les ouvertures (36) du masque à trous, dans la direction de l'axe majeur (X), augmente du centre vers le bord le long de l'axe majeur, et diminue du centre vers le bord le long de l'axe mineur (Y). 5. Tube selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'espacement centre à centre (ay) entre lesdites ouvertures (36) du masque à trous, dans la direction dudit axe mineur (Y), diminue du centre - 10 - vers le bord le long de l'axe majeur (X) et augmente du centre vers le bord le long de l'axe mineur.