PROCEDE DE FABRICATION D'UN TUBE DE TELEVISION EN COULEURS A HAUTE DEFINITION ET TUBE DE TELEVISION TRICHROME A HAUTE DEFINITION

HIGH DEFINITION COLOUR TELEVISION TUBE FABRICATION PROCESS AND HIGH DEFINITION TRICHROMATIC TELEVISION TUBE

French Abstract

ABREGE
PROCEDE DE FABRICATION D'UN TUBE DE
TELEVISION EN COULEURS A HAUTE DEFINITION
ET TUBE DE TELEVISION TRICHROME A HAUTE
DEFINITION
La présente invention concerne un procédé de
fabrication d'un tube de télévision en couleurs. Elle concerne
aussi une dalle pour tube de télévision trichrome. Elle trouve
application pour la réception d'émissions de télévision à hautes
définitions.
Selon l'invention, les dalles destinées à un écran de
tube de télévision à haute définition sont des
éléments de la famille de surfaces définies par:
(C(i).xj(i).yk(i)
Ci = Co(i).f-(j(i)+k(i)-1))
100.ABS(z1-z) < 5.zd où z est la cote d'une surface de
la famille, z1 celle d'une surface d'essai et zd celle de la
valeur maximale de la cote de la surface . C0 correspond à une
surface de référence de la famille.
FIGURE 2

Claims

Les réalisations de l'invention, au sujet
desquelles un droit exclusif de propriété ou de
privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:
1. Dalle pour écran de tube de télévision
en couleurs, convenable pour la télévision à haute
définition, dont chacune des surfaces interne et
externe est du type défini par une surface d'équation:
Z = .SIGMA.(c(i)? Xj(i)?yk(i))
où Z est la distance d'un point de la surface au plan
tangent au centre de cette surface, dans lequel les
coefficients C(i) sont d'équation:
C(i) = Co(i)?F-(j(i) + k(i)-j)
où les coefficients C(i) décrivent la famille de
dalles selon l'invention pour des formes d'écran
déterminées par F, F étant le rapport des diagonales
d'une même famille et étant égal à 1 pour un écran de
rapport 16/9 et de diagonale égale à 83 cm (33 pouces)
ou pour un écran de rapport 4/3 et de diagonale égale
à 68 cm (27 pouces), la somme portant sur l'indice
fini entier i, x et y étant les coordonnées
cartésiennes des points de cette surface, et j et k
étant des coefficients entiers respectivement égaux à
4, 2, 0, 4, 2, 0, 4, 2, pour j, et égaux à 4, 0, 2, 0,
2, 0, 2, 4, 2, 4 pour k lorsque i varie de 1 à 8, les
coefficients Co(i) étant donné dans les tableaux ci-
dessous pour des rapports de 16/9 et 4/3,

<IMG>
où x et y sont en millimètres.
2. Dalle selon la revendication 1,
caractérisée en ce que la planéité de l'écran est
déterminée par le changement des coefficients C(i) en
p?C(i).
3. Dalle selon la revendication 2,
caractérisée en ce que les seuls coefficients
variables sont C(2) et C(4).

4. Dalle dans laquelle, si Zn est la
distance d'un point de sa surface interne ou externe
à un plan tangent au centre de cette surface, et si Z
est la distance d'un point homologue d'une seconde
surface, selon la revendication 1, à un plan tangent
à cette seconde surface en son centre, on a:
100?ABS(Zn-Z)<5?Zd
Zd étant la valeur maximale de Z sur la grande
diagonale de la dalle.
5. Dalle pour écran de tube de télévision
en couleurs, dont chacune des surfaces interne et
externe est du type défini par une surface d'équation
approximative:
Z = .SIGMA.C(i)?xj(i)?yk(i)
où,
- Z est la distance d'un plan tangent au centre du
contour de la surface à des point de cette surface,
- x et y représentent des distances à partir du centre
de la dalle en coordonnée cartésienne,
- C(i) sont une série de coefficients qui déterminent
le poids des divers termes xj(i).yk(i), les coefficients
C(i) pouvant être convertis en des coefficients pour
d'autres dimensions diagonales d'écran à l'aide de
l'équation,
C(i) = Co(i)?F?[j(i) + k(i) - j]
où,
- Co(i) sont les coefficients dans le
tableau ci-dessous,
11

- F est un facteur d'échelle, égal à la
diagonale de l'écran d'un tube, en centimètres, divisé
par 83 centimètres,
- j(i) et k(i) sont des puissances de
coefficients auxquelles les valeurs de x et y,
respectivement, sont élevées dans ladite équation,
et où les valeurs approximatives des coefficients
Co(i) et puissances de coefficients j(i) et k(i) sont
présentées comme suit pour une dalle ayant un écran de
rapport 16/9,
<IMG>
où x et y sont en millimètres.
6. Dalle pour écran de tube de télévision
en couleurs, dont chacune des surfaces interne et
externe est du type défini par une surface d'équation
approximative:
Z = .SIGMA.C(i)?xj(i)?yk(i)
où,
- Z est la distance d'un plan tangent au centre du
contour de la surface aux points de cette surface,
- x et y représentent des distances à partir du centre
de ladite dalle en coordonnées cartésiennes,
- C(i) sont une série de coefficients qui déterminent
le poids des divers termes xj(i)?yk(i) les coefficients
12

C(i) pouvant être convertis en coefficients pour
d'autres dimensions diagonales d'écran à l'aide de
l'équation,
C(i) = Co(i)?F-[j(i) + k(i) - j],
où,
- Co(i) sont les coefficients dans le
tableau ci-dessous,
- F est un facteur d'échelle, égal à la
diagonale de l'écran d'un tube, en centimètres, divisé
par 68 centimètres,
- j(i) et k(i) sont des puissances de
coefficient auxquelles les valeurs de x et y,
respectivement, sont élevées dans ladite équation,
et où les valeurs approximatives des coefficients
Co(i) et les puissances de coefficients j(i) et k(i)
sont présentées comme suit pour une dalle ayant un
écran de rapport 4/3,
<IMG>
où x et y sont en millimètres.
7. Dalle pour écran de tube de télévision
en couleurs, dont chacune des surfaces interne et
externe est du type défini par une surface d'équation
approximative,
13

Z = .SIGMA.C(i)?xj(i)?yk(i)
où,
- Z est la distance d'un plan tangent au centre du
contour de la surface à des points de cette surface,
- x et y représentent des distances à partir du centre
de ladite dalle en coordonnées cartésiennes,
- C(i) sont une série de coefficients qui déterminent
le poids des divers termes xj(i)?yk(i), les coefficients
C(i) pouvant être convertis en des coefficients pour
d'autres dimensions diagonales d'écran à l'aide de
l'équation,
C(i) = Co(i)?F-[j(i) + k(i) - 1],
où,
- Co(i) sont les coefficients dans le
tableau ci-dessous,
- F est un facteur d'échelle, égal à la
diagonale de l'écran d'un tube, en centimètres, divisé
par 83 centimètres,
- j(i) et k(i) sont des puissances de
coefficients auxquelles les valeurs de x et y,
respectivement, sont élevées dans ladite équation,
et où les valeurs approximatives des coefficients
Co(i) et des puissances de coefficients j(i) et k(i)
sont. présentées comme suit pour une dalle ayant un
écran de rapport 16/9,
<IMG>
14

où x et y sont en millimètres et p est un facteur
multiplicatif de planéité qui augmente la courbure de
la surface d'une dalle parce que p est plus grand que
1 et diminue la courbure de la surface d'une dalle
lorsque p est inférieur à 1.
8. Dalle pour écran de télévision en
couleurs, dont chacune des surfaces interne et externe
est du type défini par une surface d'équation
approximative:
Z = .SIGMA.C(i)?xj(i)?yk(i)
où,
- Z est la distance d'un plan tangent au centre du
contour de la surface à des points de cette surface,
- x et y représentent des distances à partir du centre
de ladite dalle en coordonnées cartésiennes,
- C(i) sont une série de coefficients qui déterminent
le poids des divers termes xj(i)?yk(i), les coefficients
C(i) pouvant être convertis en des coefficients pour
d'autres dimensions diagonales d'écran à l'aide de
l'équation,
C(i) = Co(i)?F-[j(i) + k(i) - j]
où,
- Co(i) sont les coefficients dans le
tableau ci-dessous,
- F est un facteur d'échelle, égal à la
diagonale de l'écran d'un tube, en centimètres, divisé
par 68 centimètres,
- j(i) et k(i) sont des puissances de
coefficients auxquelles les valeurs de x et y,
respectivement, sont élevées dans ladite équation,
et où les valeurs approximatives des coefficients
Co(i) et des puissances de coefficients j(i) et k(i)

sont présentées comme suit pour une dalle ayant un
écran de rapport 4/3,
<IMG>
où x et y sont en millimètres et p est un facteur
multiplicatif de planéité qui augmente la courbure de
la surface d'une dalle lorsque p est plus grand que 1
et diminue la courbure de la surface d'une dalle
lorsque p est inférieur à 1.
16

Description

1 3 1 45~7
PROCEDE DE FABRICATION D'UN TUBE DE TELEVISION EN
COULEURS A HAUTE DEFINITION ET TUBE DE TELEVISION
TRICHROME A HAUTE DEFINITION
La présente invention concerne un procédé de
fabrication d'un tube de télévision en couleurs. Elle
concerne aussi une dalle pour tube de télévision tri-
chrome. Elle trouve application pour la réception
d,'émissions de telévision à haute définitlon.
, La télévision à haute définition oblige à une
redefinition des paramètres de fabrication des tubes de
television en couleurs. En particulier, la norme euro-
peenne D2-MAC amène chez l'u~ilisateur les avantages
suivants:
- pluralite de langues dans les programmes
reçus,
- systèmes à son stéréophonique,
- son de qualite numerique,
- nouveaux services comme le telétexte,
2Q - ouverture sur la television de norme HDTV
(télévision à haute définition).
De tels avantages exigent de la part des tubes:
- amélioration de la taille de l'impact des
faisceaux électroniques sur l'écran,
- choix des réglures d'écran et de masque
(screen et mask pitches) sensib~ement constantes sur
toute la surface eclairee,
- écran "plat" et "large" au format "cinéma-
scope" de rapport égal en général à 16/9,
- bonne tolerance du tube au niveau de blanc et
à la purete de couleur dans toute la gamme des inten-
sites de faisceaux d'electrons,
- bons paramètres de brillance et de contraste,
- amelioration des qualités antivibratoires du
masque
.
. ,~.
.

2 13145~7
(Insenslblllté améllorée aux effets mlcrophonlques dus en
particuller RUX chocs sur le télévlseur et aux vlbratlons
produltes par les haut-parleurs du télévlseur).
Dan~ l'art antérieur, l'esthétlque de~ tubes de
télévision s'oriente vers des tubes ~ écrans de plus en plus
plats. Un type de dalle "plane" actuellement utillsé est dénommé
"planar", et est décrlt en partlculler dans les demandes de
brevet françals 2 541 817 et 2 541 820. De tel~ tube~
fonctlonnent correctement mais nécessitent de3 corrections pour
obtenir une bonne géométrie d'image, corrections qui ne peuvent
atre obtenues par le déviateur seul.
l~'autre part, la planéité de l'écran se répercute 3ur
la géometrle du masque et induit des problèmes de comportement
thermomécanique qui se manifestent par les défauts de "doming"
l 5 et de "blister" .
La présente Invention a pour premier objet un procédé
de réalisation, pour la télévision à haute déflnition, d'un tube
trichrome à écran "large" (de rapport 16/9) mais pouvant
également avoir le rapport standard 4/3, dont l'écran soit le
plus plat possible et nécesslte le moins possible de corrections
de géométrie, procédé qui permette de réaliser une très large
gamme de tubes de dimensions et de planéités très diverses et
ce, de la façon la plu9 s~nple possible sans utiliser d'élément
cylindrique dans la boîte ~ lumière d'insolation de la dalle
La présente invention a également pour objet un tube
de télévision trichrome pour télévlsion à haute définition, en
particulier avec un écran "large" dont le coefficient dit de
"screen pitch" ou réglure d'écran soit aussi constant que
possible, les bords de l'écran étant le plus rectilignes
possible, les caract ristiques géométrlques de l'écran rendant
optimale la linéari~e des lignes de lusninophores sans utiliser
d'élément cylindrique dans la boîte à lumière d'insolation de la
dalle, les performances du tube étant optimisées sur les
coePficients de "doming", de "bllster", de mlcrophonlcité et sur
la tolérance de pureté des couleurs.

1 31 45~7
Selon l'invention le procédé de fabri.cation
d'un tube de télévision en couleurs, comportant une
enveloppe de verre, dans laquelle est inclus un canon à
électrons dans un col et un masque d'ombre vis-à-vis
d'une face interne d'une dalle d'écran portan-t des
luminophores, es-t caractérisé en ce qu'il consiste:
- à calculer d'abord la surface interne de la dalle par
une méthode aux éléments finis de façon à ce que la
régularité d'écran (dite screen pitch) soit sensible-
lQ ment constante sur toute la surface de la dalle,
- à calculer ensuite le masque apparié à la dalle de
façon à ce que la régularité du masque (dite mask
pitch) soit sensiblement constante, éventuellement a
réitérer le calcul de la surface interne de la dalle,
- a calculer la surface externe de la dalle par une
méthode aux éléments finis de façon a ce que les carac-
téristiques d'anti-implosion d'épaisseur et de hauteur
de la jupe et de coûts de la dalle soient atteintes, et
- a imprimer les couches de phosphores sur la surface
interne sans recourir a des éléments cylindriques dans
la boite à lumière d'insolation.
La dalle conforme à l'invention, pour tube de
télévision en couleurs, convenable pour la télévision à
haute définition HDTV, du type défini par une surface
(S) d'equation : Z = ~ (C(i).xj( ) . y ( )) où Z est la
distance de tout point de la surface au plan tangeant à
cette surface en son centre, la somme portant sur
l'indice fini entier i, x et y etant les coordonnees
cartesiennes des points de cette surface et j et k
etant des coefficients entiers respectivement egaux à
4,2,0,4,2,0,4,2 pour j, à 4,0,2,0,2,4,2,4 pour k
lorsque i varie de 1 à 8. Les coefficients C(i) etant
d'equation : C(i) = Co(i).F (j(i)+k(i)-l) où les co-
efficients C(i) décrivent la famille de dalles selon
l'invention pour des formes d'écran déterminées par F,

3a 1 31 ~5~7
F étant le rapport des diagonales d'une même famille et
egal à l pour un ecran de rapport 16/9 et de diagonale
egale à 83 cm (33 pouces) ou un ecran de rapport 4/3 et
de diagonale 68 cm (27 pouces), les coefficients Co(i)
étant donnés dans les tableaux ci-dessous pour des
~- rapports de 16/9

1 3 1 45~7
et 4~3
Pour 16/9:
i Co(i) 3(i) k(i)
__ . . . ._
- .23773301E-18 4 4
2.84293632E-04 2 0
3.43121367E-03 0 2
4.18365999E;-08 4 O
5- .17170219E-08 2 2
6.79434857E-09 0 4
7- .57689504E- 14 4 2
8.24894724E- 13 2 4
Pour 4/3:
Co(~) ~(l) k~i)
~~ __ ~-
- .58544384E-18 4 4
2.11218491E-03 2 0
3.35359521E-03 0 2
4.43294582E-08 4 0
5- .23872190E-08 2 2
6.65136582E-09 0 4
7- .14001255E-13 4 2
8.35119581E-13 2 4
D'une manlère pr~tlque, toute surface (Sl) est dite
appartenir à la famille (S) selon l'invention si la différence
zl-z de leurs équation~ respectlves prlse au centre des
écrans sst:

5 1 ~1 ~5~7
lOO.ABS(zl-z) c 5.zd où zd est Itl valeur maxlmale de
z sur la grande dlagonale de la daile.
D'autre p~rt, il est possible de faire varier le degre
de planélte par les coefficients c(2) et c(4) en prenant des
valeurs proportionnelles aux valeur~ calculées selon l'équation
donnant Z (1). Ainsi, pour F donné, il est possible de
travalller sur des surfaces (S) de planéités diverses:
c(i)- k.cOll) pour l=2 et 4 unlquement.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente
invention seront mieux compris à l'aicle de la dsscription d'un
mode ds réalisation, pris comme exemple non limitatif et
iUustré par le dessin annexé, sur lequel:
- la figure 1 est un schéma d'un tube de télévison
dans un exemple de réalisation selon l'invention,
- la figure 2 représente deux demi-vues en coupe de
l 5 dalles de verre selon l'invention,
- la figure 3 représente de~ demi-vues en coupe d'une
dalle de verre selon l'invention ~t selon trois plans de coupe
caractéristiques .
La fabrication des tubss de télévision en couleurs
pose un grand nombre de problàmes qui réagissent les uns avec
les autres. Ainsi, le probleme de la verrerle, c'est ~ dire
celui notamment qui tend A la réalisation de dalles de verre sur
lesqueiies un ecran de visualisation est destiné à être réalisé,
met en oeuvre des questions de physique des déviateurs
électromagnétiques et d'optique électronique au niveau du canon
électrons, mais aussi des questions de mécanique liées à la
présence du masqu~ et de physico-chimie lises aux ~ropriétés de
réceptivité des faisceaux électroniques et de trr~- ,sformation en
rayonnements visibles depuis l'écran vers l'utilisr.eur.
A la figure 1, on a représenté un tube de télevision
selon l'invention de 83 cm de diagonale et de rnpport 16/9.
L'axe Z est l'axe central du tube qui correspond sensiblement au
faisceau centrnl d'alectrons à déviation nulle, c'e~t à dire
quand 1~ canon 2 émet ses trols faisceaux d'électrons sans que

6 1 31 45~7
le dévlsteur 3, Installe autour du col du tube, reçolve le
molndre courant de dév~ation.
La dalle de vsrre 1 s~ r lsquells sera constitué
l'écran de vlsualisation est r~ccordée à une sQction
évasea 6 du tube par une ~upe 5 qui est sensiblement parallèle à
5 l'axe Z.
A l'interieur du tube, se trouve un ensemble
cadre-masque d'ombre destiné à realIser prlncipalement une
bonne sélectlon des couleurs sur les luminophores constitués en
bsndes parallèles sur la face lnterne de la dalle. On a
10 représenté dans l'arraché à la flgure 1 une coupe de la dalle de
verre selon l'invention, la couche 8 de phosphores destinés à
convertir les faisceaux électronlques issus du canon 2 en
rayonnements visibles à travers la dalle de verre 1 dans la
direction de l'axe Z, et un masque d'ombre 7.
Pour une valeur donnee des courants de déviation sur
le déviateur un trou 12 du masque est sélectionné. Ce trou de
forme oblongue est traverse par les faisceaus ROUGE, VERT et
BLEU qui excitent la bande de phosphores
électroluminescents 9, 10 ou 11 correspondante.
G'est un avantage de la présente invention de prendre
en compte les impératifs geométriques de correspondance entre
chaque trou du masque et la disposition des bandas de
phosphores. En effet, le rayon de courbure de la dalle de verre
1 n'étant pas constant en tout point de sa surface, ii faut
tenir compte de la répartition des bandes 9, 10, 11 de façon à
éviter que le bord d 'un faisceau ne vienne frapper une portion
d'une bands qui ne lui correspond pas (défaut de pureté de
couleur) .
A la figure 2, on a représenté les demi-coupe des
surfaces extérleures de dalles de verre selon l'inventlon faites
parallèlement à leur grand axe Ox(a) dans la version 83 cm (33
pouces) 16/9 pour les courbes (a) et 69 cm (27 pouces) 4/3 pour
les courbes (b). Dans chaque ensemble (a) et (bj, la courbe
supérieure est faite selon l'axe Ox passant par le centre de la

1 3 1 4587
àal1e et la courbe lnférieure est fa~te au bord horl~ontal de
l'écran, respectlvement.
L'lnventlon a consisté ~ prendre en compte cbacun des
paramètres classlque8 lles à la fabrlcation d'un tube de
télévlsion, puls ~ déflnir par la méthode, des élément~ flnls
l'équation de la surface intérieure S2 par la coordonnée Z de
tout point de cette surface:
Z = ~ (C(i) xi(i) yk(l~)
équation dans laquelle 3 et k sorlt des coefficients entiers dont
les valeurs sont données dans las deux tableaux ci-dessus qui
sont établis pour Co(l) corraspondant à une dalie 83 cm 16/9 et
à une dalle 68 cm ~/3 respectivement avec
C(i) = Co(l) F~(~ +k(~
expression dans laquelie F est le rapport des diagonales d'une
même amille et égal à 1 pour un écran de rapport 16/9 et de
diagonale égale à 83 cm ou pour un écran de rapport 4/3 et de
diagonale 68 cm, les coefficients Co(i) étant fournis par les
tableaux précltés. Ainsl, pour un écran de dlagonale 112 cm (44
pouces) F = 4/3 et pour un écran de diagonale 28 cm (11
pouces~ ~ = 1/3.
Dans un second temps, le masque, réalisé en matériau
approprié, est calculé en utiiisant des matériaux classiques
comme l'acier et l'invar en tenant compte de la performance de
tenue thermomecanlque. D'une manière pratique, le compromis
optimisé est réaiisé par itérations du calcui de la surfsce
interne S2 et de la géométrie du masque de façon à obtenir un
aspect de planaité aussi bon que possible.
Dans un exemple de réalisation, il 8 été possible de
d'avoir des réglures d'écran sensiblement constantes. Elles
évoluent de O, 7 m illimètres au centre de l'écran a O, 8
30 milLimètres sur un coin.
Une fois 1A surface interne S1 détermlnée, le masque
calculé en même temps, le procédé de l'inventlon permet de
calculer la géométrie de la surface externe S2.
Cette surface e~t soumlse aux mêmes impératifs de

5 ~ 7
planélté, mflls dolt ds plus avolr ds bonn4s qualltés mécanlyues
en antl-lmplosion. A cette fln, l'épaisseur t et la hauteur H de
la ~upe sont déterminée3 pour avolr la mallleure valeur. Dans un
exemple de réalisation, representé ~ la flgurs 3, ces deux
paramètre~ sont contrôlés sur le bord de grande dirnension m, le
5 bord de petite dimenslon m et le coin D. I~s valeurs
correspondantes trouvées 90nt
m M D
,._ ~ ,_
t 20 18 18
l O H 102 79 73
où les dimensions sont Indiquées en millimètres, pour une dalle
de 33" 16/9.
La planéité est réglée par des coefficlents c~i)
15 affectés d'un facteur multiplicatif p:
c' (i) =C ~I) . p
Dans un exemple de realisatlon, ces ~acteurs sont tous
égaux à 1 sauf les coefflcients pour i=2 et l=4 pour lesquels
C'(2) ~ C(2).p et
C' (4) = C (4) . p .
Lorsque p est supérieur à 1, 18 surface S2 ast moins
plane, et lorsque p est inférieuI à 1, la surface S2 e~t plus
plane .
D'une manière générale, on dit qu'une surfaca Sn
25 appartient a la famille répondant awc impératifs de l'invention,
si sa cote Zn est telle que: 100.ABS(Zn-Z) < 5.Zd où Z est la
cote du point homologue d'une surface étalon appartenant à la
amille de surfaces de l'invention définlss par les coefficients
c (1) détaillés plus haut et Zd est la valeur de la plu9 grands
30 cote de cette surface prise sur la grande diagonale.