Brevet FR2795862A1 — publié le 20010105

La présente invention se rapporte à un tube à rayons cathodiques (CRT) et plus particulièrement à un masque perforé tendu ayant une fonction de sélection de couleur, qui comporte des faux-pontages avec une structure améliorée, et un tube à rayons cathodiques couleur utilisant celui-ci. Les tubes à rayons cathodiques couleurs pour les télévisions et les dispositifs d'affichage d'ordinateur utilisent un masque perforé (appelé ci-après simplement masque) afin de faire aboutir avec précision trois faisceaux d'électrons émis à partir d'un canon à électrons sur chaque luminophore d'un écran à luminophores. Le masque comprend: un masque à points présentant des ouvertures pratiquement circulaires, un masque à fentes présentant des ouvertures parallèles allongées, et un masque tendu auquel une traction est appliquée depuis les côtés opposés de celui-ci, et comporte une série de bandes parallèles séparées par des fentes au travers desquelles passent des faisceaux d'électrons. La figure 1 représente un exemple d'un masque tendu. Comme indiqué sur la figure 1, le masque tendu formé d'une feuille comprend une pluralité de bandes 12 séparées par des fentes 11 présentant un intervalle prédéterminé, et une pluralité de barrettes de liaison 13 qui relient mutuellement les bandes adjacentes pour définir les fentes 11 à des intervalles prédéterminés. Dans le masque, les barrettes de liaison 13 qui relient mutuellement les bandes adjacentes 12 peuvent réduire le phénomène d'accrochage, qui se produit en raison d'une vibration du masque due à un impact externe et à une contraction de Poisson inacceptable. Cependant, si le pas vertical PV des barrettes de liaison 23 est trop important, c'est-à-dire si le pas vertical PV des barrettes de liaison 23 est le double ou plus du pas horizontal PH de celles-ci, une image par réflexion des 2 2795862 barrettes de liaison 13 apparaît sur l'écran, ce qui est déplaisant pour les observateurs. Pour éviter ce problème, le brevet des Etats-Unis N 4 926 089 décrit un masque tendu comme indiqué sur la figure 2. Comme indiqué sur la figure 2, un masque tendu comprend une pluralité de bandes 21 séparées par des fentes 22 présentant un intervalle prédéterminé, et des barrettes de liaison 23 qui relient mutuellement les bandes adjacentes 21. De même, des faux-pontages 24, qui s'étendent partiellement entre des bandes adjacentes mais sans les relier, sont disposés entre les barrettes de liaison adjacentes 23 afin de séparer chaque fente 21 en des sous-fentes présentant un intervalle prédéterminé. Dans le masque tendu, en raison d'un problème technique de fabrication du motif du masque, la largeur W1 des faux-pontages 24 est plus petite que la largeur W2 des barrettes de liaison 23. Ainsi, les images par réflexion dues aux faux-pontages 24 et aux barrettes de liaison 23 présentent une légère différence d'intensité lumineuse. Cette différence pose le problème de la visibilité des barrettes de liaison, en dégradant ainsi l'image de l'affichage et en la rendant déplaisante pour les observateurs. Lors de la fabrication de l'écran à luminophores sur la face intérieure d'une dalle, comme indiqué sur la figure 3, un ensemble de masque tendu et de cadre est fixé à une dalle 100, et est ensuite soumis à un traitement d'exposition afin de former un écran à luminophores 101, dans lequel une lampe d'exposition 102 destinée à être utilisée dans le traitement de l'exposition est suffisamment longue pour illuminer une région correspondant au pas vertical entre les barrettes de liaison adjacentes 23 ou celui des faux-pontages adjacents 24 du masque tendu 20. Cependant, lors de la formation de l'écran à luminophores en utilisant la lampe d'exposition 102, le luminophore rouge, le luminophore bleu et le luminophore vert ne sont pas complètement excités, ce qui résulte en des motifs de matrice noire dans les régions non excitées, comme indiqué sur la figure 4. Ce problème est associé à la configuration décalée des fauxpontages 24 du masque tendu 20. En particulier, comme indiqué sur la figure 2, les faux-pontages 24 du masque tendu 20 s'étendent depuis une bande 21' vers la bande adjacente 21'', pour définir des interstices à proximité de la bande 21''. En conséquence, des régions des motifs de luminophores qui correspondent aux protubérances décalées des faux- pontages 24, à l'exception des régions qui correspondent aux interstices entre les faux-pontages 24 et la bande 21'', ne sont pas excitées par les faisceaux d'électrons et émis à partir du canon à électrons, de sorte que la matrice noire subsiste dans ceux-ci. Une telle interférence de la matrice noire dans les motifs des luminophores rouges, verts et bleus réduit la zone d'émission des luminophores, et des régions qui ne sont pas excitées en raison des faux-pontages 24 apparaissent également sur un écran, en diminuant ainsi l'uniformité de son aspect. Un but de la présente invention consiste à réaliser un masque perforé tendu et un tube à rayons cathodiques couleur (CRT) utilisant celui-ci, capable d'éliminer l'interférence d'une matrice noire dans les motifs de luminophores durant la formation d'un écran à luminophores, due aux faux-pontages. Un autre but de la présente invention consiste à réaliser un masque tendu et un tube à rayons cathodiques couleur utilisant celui-ci, capable d'éliminer le problème de la visibilité des barrettes de liaison. Conformément à un aspect de la présente invention, il est réalisé un masque perforé tendu destiné à un tube à rayons cathodiques (CRT) comprenant une série de bandes parallèles séparées par des fentes présentant un intervalle prédéterminé, une pluralité de barrettes de liaison reliant mutuellement des bandes adjacentes pour définir une pluralité de fentes à des intervalles prédéterminés, et une pluralité de faux-pontages disposés entre des barrettes de liaison adjacentes, les faux-pontages s'étendant entre les bandes adjacentes et étant opposés les uns aux autres, mais ne reliant pas les bandes adjacentes. De préférence, la zone des faux-pontages est égale à celle des barrettes de liaison ou bien la différence de surface entre les faux-pontages et les barrettes de liaison est dans une plage prédéterminée. Conformément à un autre aspect de la présente invention, il est réalisé un tube à rayons cathodiques couleur (CRT) comprenant une dalle présentant sur la face intérieure de celle-ci un écran à luminophores, un ensemble de masque tendu et de cadre fixé à la dalle, lequel constitue un ensemble d'un masque tendu et d'un cadre, un cône de tube relié à la dalle, le cône de tube présentant une partie de col et une partie de cône, un canon à électrons inséré dans la partie de col du cône de tube, et un bloc de déviation disposé dans la partie de cône du cône de tube, dans lequel le masque tendu comprend: une série de bandes parallèles séparées par des fentes présentant un intervalle prédéterminé, une pluralité de barrettes de liaison reliant mutuellement des bandes adjacentes afin de définir une pluralité de fentes à des intervalles prédéterminés, et une pluralité de faux-pontages disposés entre des barrettes de liaison adjacentes, les faux-pontages s'étendant entre les bandes adjacentes et étant opposés les uns aux autres, mais ne reliant pas les bandes adjacentes. Le but et les avantages ci-dessus de la présente invention seront mieux mis en évidence en décrivant en détail des modes de réalisation préférés de celle-ci par référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en plan d'un masque tendu classique destiné à un tube à rayons cathodiques couleur (CRT), La figure 2 est une vue en plan d'un autre masque tendu classique destiné à un tube à rayons cathodiques couleur, La figure 3 est un schéma expliquant un traitement d'exposition dans un état o un masque tendu est fixé dans une dalle, La figure 4 représente des motifs de luminophores obtenus en exposant un écran à luminophores en utilisant le masque tendu de la figure 2, La figure 5 est une vue en perspective d'un tube à rayons cathodiques couleur selon la présente invention, La figure 6 est une vue en perspective éclatée représentant un état o un masque tendu conforme à la présente invention est fixé à un cadre, La figure 7 est une vue partielle agrandie du masque tendu de la figure 6, illustrant une configuration des ouvertures de celui-ci, et Les figures 8 à 17 sont des photographies illustrant la visibilité des barrettes de liaison réfléchies sur un écran à luminophores en fonction de la différence de surface entre les barrettes de liaison et les faux-pontages des masques tendus. Comme indiqué sur la figure 5, un tube à rayons cathodiques couleur d'usage général (CRT) comprend une dalle 40 comportant sur la face intérieure de celle-ci un écran à luminophores 41 présentant un motif prédéterminé, un ensemble de masque tendu et de cadre 50 fixé à la dalle 40, lequel constitue un ensemble d'un masque tendu 51 et d'un cadre 56, un cône de tube 60 relié à la dalle 40, qui comporte une partie de col 60a et une partie de cône 60b, un canon à électrons 62 inséré dans la partie de col 60a du cône de tube 60, en vue d'émettre des faisceaux d'électrons au travers d'ouvertures du masque tendu 51 afin d'exciter l'écran à luminophores 41 et un bloc de déviation 63 entourant la partie de cône 60b et la partie de col 60a du cône de tube 60, afin de dévier les faisceaux d'électrons émis à partir du canon à électrons 62. En particulier, dans l'écran à luminophores 41 disposé sur la face intérieure de la dalle 40, des luminophores des couleurs rouge, bleue et verte sont déposés suivant une forme de pointillés ou de bandes. L'ensemble de masque tendu et de cadre 50, tel qu'il est indiqué sur la figure 6, comprend le masque tendu 51 comportant des ouvertures au travers desquelles des faisceaux d'électrons émis à partir du canon à électrons 62 passent, et le cadre 56 destiné à supporter le masque tendu 51 en traction. Comme indiqué sur la figure 7, dans le masque tendu 51, qui est constitué d'une feuille de 50 à 100 im d'épaisseur, une série de bandes 53 présentant une largeur de 190 Mm sont séparées par des fentes 52 présentant un intervalle prédéterminé. Les fentes 52 sont séparées par des barrettes de liaison 54 qui relient mutuellement des bandes adjacentes 53' et 53'' et présentent un pas vertical relativement important PV', par comparaison aux faux-pontages. De même, une pluralité de faux-pontages 55, qui définissent les fentes 52 à des intervalles prédéterminés, sont disposés entre les barrettes de liaison 54, les faux- pontages 55 s'étendant entre des bandes adjacentes mais sans les relier mutuellement. En particulier, les faux-pontages 55, qui définissent les fentes 52 à des intervalles prédéterminés, comprennent des première et seconde protubérances 55a et 55b qui s'étendent entre les bandes adjacentes 53' et 53" et sont opposées l'une à l'autre, les première et seconde protubérances 55a et 55b n'entrant pas en contact l'une avec l'autre. De préférence, la largeur des premières protubérances est la même que la largeur des secondes protubérances, de sorte que les interstices entre les première et seconde protubérances sont situés au centre des fentes. Dans le présent mode de réalisation, de préférence, la longueur Ll des faux-pontages 55 est supérieure à la longueur L2 des barrettes de liaison 54. Par exemple, la longueur L1 des faux-pontages 55, c'est-à-dire la largeur dans la direction des bandes 53 peut être dans une plage de 100 à 120,m, et la longueur L2 des barrettes de liaison 54 peut être dans la plage de 55 à 90 im. De même, la largeur W3 des faux-pontages 55 (la somme de la largeur des première et seconde protubérances 55a et 55b) est inférieure à la largeur W4 des barrettes de liaison 54. De préférence, la surface Ai (= L1 x W3) des faux-pontages 54 est égale à la surface A2 (= L2 x W4) des barrettes de liaison 54, ou bien la différence de surface entre les faux-pontages 55 et les barrettes de liaison arrière 54 est dans une plage prédéterminée. Par exemple, dans un masque destiné à des moniteurs, la largeur W3 des faux-pontages 55 est de 30 Mm, ce qui est égal à la somme d'une largeur de pm des première et seconde protubérances 55a et 55b s'étendant depuis les bandes adjacentes 53' et 53'', respectivement. De même, dans un masque destiné à des postes de télévision, la largeur W3 des faux-pontages 55 est de 145 Mm ce qui est égal à la somme d'une largeur de 72,5 Mm des première et seconde protubérances 55a et b s'étendant depuis les bandes adjacentes 53' et 53'', respectivement. La surface des faux-pontages 55 peut différer de celle des barrettes de liaison 54. Cependant, il est préférable que la surface des faux- pontages 55 soit égale à celle des barrettes de liaison 54, de manière à ce que les barrettes de liaison ne ressortent pas de façon visible. De préférence, la différence de surface entre les faux-pontages 55 et les barrettes de liaison 54 est dans la plage de 30 pour cent, ce qui est représenté par |(A1-A2) I/A2 traction sur le masque tendu 51 peut être adoptée. Dans le tube à rayons cathodiques couleur présentant la configuration de la figure 5, des faisceaux d'électrons émis à partir du canon à électrons 62 inséré dans la partie de col 60a du cône de tube 60 sont diffractés de façon sélective dans le bloc de déviation 63 conformément aux positions de balayage dans l'écran à luminophores, et aboutissent alors au travers des fentes 52 du masque tendu 51 sur l'écran à luminophores, en formant ainsi une image sur celui-ci. Dans le tube à rayons cathodiques couleur selon la présente invention, qui forme une image comme mentionné ci-dessus, des motifs de luminophores sont formés de façon uniforme sur l'écran à luminophores, sans interférence d'une matrice noire dans les motifs de luminophores, de sorte que la brillance et la résolution de l'image de l'affichage sont améliorées. En particulier, pour pouvoir obtenir un écran à luminophores, un luminophore de couleur rouge, verte ou bleue est déposé sur la surface intérieure de la dalle sur laquelle une matrice noire a été déposée, et un traitement d'exposition est exécuté sur celle-ci alors que l'ensemble de masque tendu et de cadre 50 est fixé à la dalle 40. Durant le traitement d'exposition, le luminophore exposé au travers de l'interstice entre les première et seconde protubérances 55a et 55b des faux- pontages 55 peut être excité, sans provoquer de régions non excitées dues aux faux-pontage.s 55 dans l'écran à luminophores. Ceci est dûi à la configuration des faux- pontages 55, selon laquelle les première et seconde protubérances 55a et 55b s'étendent de façon opposée l'une à l'autre entre des bandes adjacentes, mais sans relier mutuellement les bandes adjacentes. Durant le fonctionnement du tube à rayons cathodiques couleur, les luminophores de l'écran à luminophores 41 ne peuvent pas être complètement excités par les faisceaux d'électrons émis à partir du canon à électrons, en raison des barrettes de liaison 54 et des faux-pontages 55, qui définissent les fentes 52 à des intervalles prédéterminés et masquent les faisceaux d'électrons émis à partir du canon à électrons, résultant ainsi en une image par réflexion de ceux-ci sur l'écran. Cependant, comme la présente invention augmente la longueur L2 des faux- pontages 55 pour qu'elle dépasse la longueur Li des barrettes de liaison 54 de manière à ce que la surface des pontages de liaison 55 soit presque égale à celle des barrettes de liaison 54, la surface de l'image de réflexion due aux barrettes de liaison 54, qui correspond à une région non excitée de l'écran à luminophores est similaire à celle qui est due aux faux-pontages 55. Il en résulte que l'image réelle et l'image par réflexion sont réparties uniformément sur l'écran, de sorte que des observateurs perçoivent à peine l'image par réflexion, en améliorant ainsi l'uniformité de l'aspect. La distribution de l'image par réflexion peut être commandée en faisant varier le nombre des barrettes de liaison 55 et des faux-pontages 54. Les modes de réalisation suivants sont fournis de manière à ce que cette description soit exhaustive et complète. Exemple expérimental 1 L'uniformité d'aspect par rapport à la différence de surface entre les barrettes de liaison et les faux- pontages a été observée en faisant varier la longueur des faux-pontages par rapport à la longueur des barrettes de liaison dans un masque tendu d'un tube à rayons cathodiques pour des moniteurs. Le résultat est représenté dans le tableau 1. Tableau 1 Echan- Barrette de liaison Faux-pontage Rapport Uni- tillon des formité surfaces d'aspect (%) Longueur Largeur Surface Longueur Largeur Surface (o"n) (ban) (pn) (ban) (gn) (W) 1 60 60 3 600 60 30 1 800 50 Médiocre 2 60 60 3 600 90 30 2 700 75 Modéré 3 60 60 3 600 120 30 3 600 100 Bon 4 60 60 3 600 150 30 4 500 125 modéré Comme on peut le noter d'après le tableau 1, l'uniformité d'aspect est acceptable lorsque la surface des faux-pontages est dans une plage supérieure à 70 % et inférieure à 130 % de la surface des barrettes de liaison. Les figures 8 à 13 sont des photos illustrant la visibilité des barrettes de liaison réfléchie sur l'écran à luminophores, par rapport à la différence de surface entre les barrettes de liaison et les faux- pontages des masques tendus représentés dans le tableau 1. En particulier, la figure 9 est une macrophotographie dans le cas o la surface des fauxpontages est de 50 % de celle des barrettes de liaison (échantillon 1 du tableau 1), et la figure 8 représente une photo agrandie fois de la figure 9. Comme indiqué sur les figures 8 et 9, des ombres distinctes des barrettes de liaison apparaissent sur l'écran à luminophores. La figure 11 est une macrophotographie représentant la visibilité des barrettes de liaison sur l'écran à luminophores lorsque la surface des faux-pontages est de % de celle de la barrette de liaison (échantillon 2 du tableau 1), et la figure 10 est une photographie agrandie 20 fois de la figure 11. Comme indiqué sur la figure 10, les tailles de l'image par réflexion des barrettes de liaison et des faux-pontages semblent être égales l'une à l'autre, en ne présentant qu'une légère différence d'intensité de la lumière entre elles. De même, comme indiqué sur la figure 11, il est difficile de distinguer les ombres des barrettes de liaison sur l'écran à luminophores des ombres des faux-pontages sur celuici. La figure 13 est une macrophotographie représentant la visibilité des barrettes de liaison sur l'écran à luminophores lorsqu'il n'y a pas de différence de surface entre les barrettes de liaison et les faux- pontages (échantillon 3 du tableau 1), et la figure 12 est une photographie agrandie 20 fois de la figure 13. Sur la figure 12, les faux-pontages qui sont agrandis dans la direction longitudinale de façon à rendre la surface des faux-pontages égale à celle des barrettes de liaison sont visibles. Comme indiqué sur la figure 13, il est difficile de distinguer les ombres des barrettes de liaison des ombres des faux-pontages, et les images par réflexion des barrettes de liaison et des faux- pontages présentent une intensité uniforme de la lumière. Bien que les photographies de l'élément 4 du tableau 1, dans lequel la surface des faux-pontages est de 125 % de celle des barrettes de liaison, n'ont pas été prises, la taille de l'image par réflexion des faux- pontages sur l'écran à luminophores était importante alors que celle des barrettes de liaison était faible, par comparaison à l'échantillon 3. En outre, l'image par réflexion des barrettes de liaison était indiquée sous forme de points blancs sur l'écran. Exemple expérimental 2 L'uniformité d'aspect par rapport à la différence de surface entre les barrettes de liaison et les faux- pontages a été observée en faisant varier la longueur des faux-pontages par rapport à la longueur des barrettes de liaison dans un masque tendu d'un tube à rayons cathodiques pour télévision. Le résultat est représenté dans le tableau 2. Tableau 2 Echan- Barrette de liaison Faux-pontage Rapport Uni- tillon des formité surfaces d'aspect (O) Longueur Largeur Surface Longueur Largeur Surface _ _ (gn) (Pm) (pr) (a)r (ion) (h)u_.m)F 1 80 195 15 600 60 145 8 700 55 Médiocre 2 80 195 15 600 80 145 11 600 74 Modéré 3 80 195 15 600 108 145 15 660 100,3 Bon 4 80 195 15 600 140 145 20 300 130, 1 modéré Comme on peut le comprendre d'après le tableau 2, l'uniformité d'aspect est acceptable lorsque la différence de surface entre les barrettes de liaison et les faux-pontages est dans la plage de 30 %. Les figures 14 à 17 sont des photographies illustrant la visibilité des barrettes de liaison réfléchie sur l'écran à luminophores, par rapport à la différence de surface entre les barrettes de liaison et les fauxpontages des masques tendus représentés dans le tableau 2. En particulier, la figure 15 est une macrophotographie dans le cas o la surface des faux- pontages est de 55 % de celle des barrettes de liaison (échantillon 1 du tableau 2), et la figure 14 est une photographie agrandie 20 fois de la figure 15. Comme indiqué sur les figures 14 et 15, bien que la résolution soit médiocre, en raison des grands pas horizontaux du motif de luminophores et de la fente du masque tendu pour des postes de télévision, par comparaison à ceux des moniteurs (exemple expérimental 1), des ombres distinctes des barrettes de liaison apparaissent sur l'écran. La figure 17 est une macrophotographie représentant la visibilité des barrettes de liaison sur l'écran à luminophores lorsque la surface des faux-pontages est de 74 % de celle des barrettes de liaison (échantillon 2 du tableau 2), et la figure 16 est une photo agrandie 20 14 2795862 fois de la figure 17. Sur la figure 16, les faux- pontages qui sont agrandis dans la direction longitudinale de façon à rendre la surface des faux- pontages égale à celle des barrettes de liaison, sont distincts. Comme indiqué sur la figure 17, les images par réflexion des barrettes de liaison et des fausses barrettes de liaison présentent une intensité de lumière uniforme, de sorte qu'il est difficile de distinguer l'image par réflexion des barrettes de liaison de celle des fausses barrettes de liaison, en améliorant ainsi l'uniformité d'aspect. Bien que les photographies de l'échantillon 4 du tableau 2, dans lequel la surface des faux-pontages est de 130 % ou plus que celle des barrettes de liaison, n'ont pas été prises, la taille de l'image par réflexion des faux-pontages sur l'écran à luminophores était importante alors que celle des barrettes de liaison était faible, par comparaison aux échantillons décrits en faisant référence aux photographies. En outre, l'image par réflexion des barrettes de liaison apparaissait sous forme de points blancs sur l'écran. Bien que la présente invention ait été illustrée et décrite en faisant référence à des modes de réalisation particuliers, d'autres modifications et altérations restant dans l'esprit et la portée de l'invention telle qu'elle est définie par les revendications annexées deviendront évidentes pour l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Masque perforé tendu (51) destiné à un tube à rayons cathodiques (CRT) (60), comprenant une série de bandes parallèles (53) séparées par des fentes (52) présentant un intervalle prédéterminé, une pluralité de barrettes de liaison (54) reliant mutuellement des bandes adjacentes (53', 53") afin de définir une pluralité de fentes à des intervalles prédéterminés, et une pluralité de faux-pontages (55) disposés entre des barrettes de liaison adjacentes (43), les faux- pontages présentant des première et seconde protubérances (55a, 55b) s'étendant entre les bandes adjacentes (53', 53") et opposées l'une à l'autre, mais ne reliant pas mutuellement les bandes adjacentes. 2. Masque perforé tendu selon la revendication 1, dans lequel la largeur des premières protubérances est la même que la largeur des secondes protubérances, de sorte que les interstices entre les première et seconde protubérances sont situés au centre des fentes. 3. Masque perforé tendu selon la revendication 1, dans lequel la surface des faux-pontages est dans une plage supérieure à 70 % et inférieure à 130 % de la surface des barrettes de liaison. 4. Tube à rayons cathodiques couleur (CRT) comprenant une dalle (40) présentant sur la face intérieure de celle-ci un écran à luminophores (41) , un ensemble de masque tendu et de cadre (50), fixé dans la dalle, qui est un ensemble d'un masque tendu et d'un cadre, un cône de tube (60) relié à la dalle, le cône de tube comportant une partie de col (60a) et une partie de cône (60b), un canon à électrons (62) inséré dans la partie de col du cône de tube, et un bloc de déviation (63) installé dans la partie de cône du cône de tube, dans lequel le masque tendu (51) comprend: une série de bandes parallèles séparées par des fentes présentant un intervalle prédéterminé, une pluralité de barrettes de liaison reliant mutuellement des bandes adjacentes afin de définir une pluralité de fentes à des intervalles prédéterminés, et une pluralité de faux-pontages disposés entre des barrettes de liaison adjacentes, les faux-pontages s'étendant entre les bandes adjacentes et étant opposés l'un à l'autre, mais sans relier mutuellement les bandes adjacentes. 5. Tube à rayons cathodiques couleur selon la revendication 4, dans lequel la surface des faux- pontages est dans une plage supérieure à 70 % et inférieure à 130 % de la surface des barrettes de liaison.