Brevet FR2766611A1 — publié le 19990129

A1 2766611 Masque perforé pour tube à rayons cathodiques plat La présente invention concerne, d'une manière générale, un tube à rayons cathodiques (également appelé CRT ci-après) couleur plat et, plus particulièrement un masque perforé pour un CRT couleur plat, doté d'une structure permettant d'éviter un mauvais "atterrissage" d'un faisceau d'électrons lorsqu'une énergie cinétique des électrons est convertie en chaleur au moment o ceux-ci entrent en collision avec le masque perforé, après quoi le masque se dilate sous l'effet de la chaleur au cours du fonctionnement du CRT. Comme cela est visible sur les figures 1 et 2, un tube à rayons cathodiques plat conventionnel comprend une lentille en verre de sécurité 1 fixée par adhérence à l'avant d'un panneau plat 2 à l'aide d'une résine afin de maintenir une propriété antidéflagrante; un cône 3 fixé au panneau 2 par une fritte de verre; un canon à électrons 5 placé à l'intérieur d'un col 3a du cône 3 pour émettre des faisceaux d'électrons R, V et B; un masque tendu plat 7 disposé derrière le panneau 2 et comportant de multiples trous en forme de fentes pour sélectionner la couleur du faisceau d'électrons; et un rail 6 destiné à maintenir le masque 7 à des intervalles réguliers du panneau 2. En référence à la figure 3, le masque 7 comporte une face active 10 située en son centre et dans laquelle sont formés les trous pour sélectionner la couleur du faisceau d'électrons; et des faces inactives 12 et 13 situées autour de la face active 10 et dans lesquelles sont respectivement formés ou non des trous servant à tendre le masque. Des trous d'alignement a sont formés sur les faces inactives 12 respectives. Les faisceaux d'électrons 4 émis par le canon à électrons 5 passent à travers des trous pour faisceaux d'1électrons 7' formés dans le masque perforé 7 avant d'entrer en collision avec un écran luminophore (non représenté) appliqué sur la surface intérieure du panneau 2. L'énergie cinétique des faisceaux d'électrons 4 contraint de multiples luminophores à émettre une lumière afin qu'une image soit affichée sur le panneau 2. 20% seulement des électrons passent à travers les trous pour faisceaux d'électrons 7' du masque perforé 7, le reste percutant ce dernier, puis étant converti en une chaleur sous l'effet de laquelle le masque 7 se dilate. Ce phénomène est appelé "bombement". L'endroit o les faisceaux d'électrons atterrissent sur l'écran luminophore est modifié par ce phénomène de bombement, d'o une dégradation de la pureté des couleurs. Pour remédier à ce problème, le masque tendu 7 auquel une tension est appliquée, compense cette déformation due à la chaleur résultant de la collision des électrons contre le masque. Les trous d'alignement a du masque tendu 7 sont des trous de repère destinés à permettre un alignement du masque avec une machine d'étirage. Si le masque est mal aligné par rapport à la machine, le taux de déformation appliqué au masque varie à chaque endroit de celui-ci. Ceci donne lieu non seulement au phénomène de bombement mentionné ci-dessus, au cours du fonctionnement du CRT, mais également à une variation brusque du taux de déformation appliqué au masque lors de l'étirage de ce dernier. A cet égard, le masque est susceptible de se rompre. En outre, les trous d'alignement peuvent être positionnés à chaque endroit correspondant à la face inactive du masque, ce qui modifie considérablement les caractéristiques de la matière. Ainsi, une partie centrale est avantagée par rapport aux coins o les contraintes sont concentrées. En référence à la structure de la face inactive 12 du masque, visible sur la figure 3, des trous en forme de fentes sont formés dans celle-ci et traités pour présenter une gradation de barres de liaison telle qu'un intervalle v entre les trous augmente progressivement du centre vers le bord du masque, afin d'éviter une rupture de ce dernier lorsqu'un taux de déformation différent est appliqué au niveau de la limite entre la face inactive 12 dans laquelle les trous du masque sont formés, et la face inactive 13 dans laquelle ils ne sont pas formés, et de faciliter un soudage entre le masque tendu et une armature. D'une manière caractéristique, les trous en forme de fentes de la face inactive ont un module d'élasticité effectif longitudinal bien supérieur à leur module d'élasticité effectif transversal. Les coins du masque, o la machine d'étirage est en contact avec le masque risquent de se rompre sous l'effet de la contrainte de cisaillement qui s'exerce dans le sens de la largeur. En outre, les fentes sont très sensible à la contrainte de cisaillement et, en particulier, une rupture se produit au niveau des trous en forme de fentes situés autour des trous d'alignement qui ont une taille encore plus grande que les autres. La présente invention concerne donc un masque perforé pour un tube à rayons cathodiques plat, doté d'une structure permettant de remédier sensiblement à l'un au moins des problèmes, inconvénients et limites de la technique antérieure. L'invention a pour but de proposer un masque perforé qui possède une structure permettant de disperser les contraintes concentrées sur la circonférence extérieure du masque, en particulier sur une face inactive de celui-ci, lorsqu'une déformation est appliquée au masque, afin d'éviter une rupture de celui-ci sous l'effet d'une concentration des contraintes. Pour atteindre ce but et conformément à la présente invention, il est proposé un masque perforé pour un tube à rayons cathodiques plat, comprenant une face active disposée en son centre et comportant des trous à travers lesquels passent des faisceaux d'électrons émis à partir d'un canon à électrons; un rail fixé à une certaine distance de la face active; et des faces inactives disposées autour de la partie de fixation du rail et dans lesquelles sont formés des trous; caractérisé en ce que les trous du masque formés dans les faces inactives de celui-ci se présentent sous la forme de points. Selon une caractéristique particulière de la présente invention, les trous formés dans des faces inactives situées sur les petits côtés du masque se présentent sous la forme de points, tandis que les trous formés dans des faces inactives situées sur les grands côtés du masque se présentent sous la forme de fentes. De préférence, les trous en forme de points du masque ont un diamètre qui va en diminuant du centre vers l'extérieur du masque. De préférence également, des trous en forme de fentes sont formés dans la face active du masque. Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, avantages et caractéristiques de la présente invention, ressortira plus clairement de la description détaillée suivante de modes de réalisation préférés donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un CRT plat conventionnel; la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un panneau du CRT plat de la figure 1; la figure 3 représente la structure d'un masque perforé du CRT conventionnel; la figure 4 représente un premier mode de réalisation préféré d'un masque perforé de CRT selon la présente invention; la figure 5 représente un second mode de réalisation préféré du masque perforé de l'invention; et la figure 6 représente un troisième mode de réalisation préféré du masque perforé de l'invention. En référence tout d'abord à la figure 4, un masque tendu selon le premier mode de réalisation préféré de l'invention comprend une face active 101 dans laquelle sont formés des trous en forme de fentes, et des faces inactives 102 adjacentes à la face active 101 dans lesquelles sont formés des trous en forme de points. Le numéro de référence 100 désigne un trou d'alignement. Le masque muni des faces inactives 102 comportant des trous en forme de points est protégé contre une rupture due aux contraintes de cisaillement qui sont engendrées au niveau de ses coins dans le sens de la largeur, lorsqu'il est étiré. Ceci résulte du fait que le masque muni de trous en forme de fentes a un module d'élasticité longitudinal environ trois à quatre fois supérieur à son module d'élasticité transversal, de sorte qu'une force plus importante est nécessaire pour étirer le masque dans la direction longitudinale, en particulier au niveau du bord de celui-ci. Du point de vue de la structure, les trous en forme de points résistent davantage à une déformation par cisaillement dans un plan que les trous en forme de fentes. Le masque dans lequel d'innombrables trous sont formés de manière rapprochée est sujet à une rupture sous l'effet d'une déformation par cisaillement longitudinale, mais pas transversale. Le tableau suivant récapitule les capacités respectives de résistance à la rupture du trou en forme de fente et du trou en forme de point. La capacité de résistance du trou en forme de point est donnée ici par rapport à celle du trou en forme de fente qui est indiquée par "1". Direction Y Direction X Cisaillement Trou en forme 1 1 1 de fente Trou en forme 0,54 3,8 7,3 de point La direction X et la direction Y sont des facteurs importants, mais la contrainte de cisaillement a, dans la pratique, une influence plus grande sur la rupture du masque. A cet égard, la capacité de résistance d'un trou en forme de point à une rupture du masque par contrainte de cisaillement est environ sept fois supérieure à celle d'un trou en forme de fente. C'est pourquoi l'on remarquera que des trous en forme de points sont formés dans la circonférence extérieure, plus précisément dans les faces inactives 102, o une contrainte relativement importante est appliquée. D'autre part, lorsque la force de traction est appliquée à une matière dans laquelle deux matériaux ayant des modules d'élasticité différents sont reliés l'un à l'autre sur le même plan, la contrainte est en général concentrée au niveau de la limite o le module d'élasticité change. Précisément, le diamètre des trous en forme de point varie graduellement, pour augmenter ou diminuer le module d'élasticité effectif de la limite entre la partie dans laquelle des trous sont formés et la partie sans trous, ce qui évite une concentration des contraintes. Dans le second mode de réalisation préféré de la présente invention représenté sur la figure 5, les trous en forme de points d'une face inactive 103 ont un diamètre qui va en diminuant de l'intérieur vers l'extérieur du masque grâce à une gradation de barres de jonction afin d'éviter une concentration des contraintes. Dans le troisième mode de réalisation préféré de la présente invention représenté sur la figure 6, les trous formés dans des faces inactives 105 des deux extrémités situées sur les grands côtés du masque se présentent sous la forme de fentes, tandis que les trous en forme de points formés dans des surfaces inactives 104 des deux extrémités situées sur les petits côtés du masque ont un diamètre qui va en diminuant de l'intérieur vers l'extérieur du masque afin d'empêcher une rupture de ce dernier. Comme cela a été décrit précédemment, les contraintes concentrées sur la face inactive du masque sont dispersées lorsqu'une déformation est appliquée au masque en feuille plan tendu, afin d'éviter une rupture du masque due à la concentration des contraintes. Bien que la description précédente ait porté sur plusieurs modes de réalisation préférés de la présente invention, celleci n'est bien entendu pas limitée aux exemples particuliers décrits et illustrés ici, et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention telle qu'elle est définie dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Masque perforé pour tube à rayons cathodiques plat, comprenant une face active (101) disposée en son centre et comportant des trous à travers lesquels passent des faisceaux d'électrons émis à partir d'un canon à électrons; un rail fixé à une certaine distance de la face active (101); et des faces inactives (102; 103; 104) disposées autour de la partie de fixation du rail et dans lesquelles sont formés des trous; caractérisé en ce que les trous du masque formés dans les faces inactives (102; 103; 104) de celui-ci se présentent sous la forme de points. 2. Masque perforé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous formés dans des faces inactives (104) situées sur les petits côtés du masque se présentent sous la forme de points, tandis que les trous formés dans des faces inactives (105) situées sur les grands côtés du masque se présentent sous la forme de fentes. 3. Masque perforé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les trous en forme de points du masque ont un diamètre qui va en diminuant du centre vers l'extérieur du masque. 4. Masque perforé selon la revendication 1, caractérisé en ce que des trous en forme de fentes sont formés dans la face active (101) du masque.