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Procédé de fabrication d'un écran luminescent.
L'invention concerne un procédé de fabrication de l'écran luminescent utilisé dans un tube à rayons cathodiques et recouvert, du côté en regard de la source d'électrons, d'une couche métalli- que réfléchissant la lumière. Elle concerne en outre un écran lu- minescent réalisé par ce procédé et un tube à rayons cathodiques muni d'un tel écran.
Il est connu de recouvrir l'écran luminescent d'un tube à rayons cathodiques, sur la face disposée en regard de la source d'électrons, d'une couche métallique réfléchissant la lumière. La face de cette couche métallique opposée à la source d'électrons doit être à réflexion spéculairé. On a déjà proposé plusieurs pro- cédés pour atteindre ce but. Dans l'un de ces procédés, qui fournit d'ailleurs d'excellents résultats, on prévoit, entre la couche de substance luminescente et la couche métallique réfléchissante, une cpuche intermédiaire provisoire, qui recouvre bien la surface gra- @
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nuleuse de la substance luminescente; une matière particulièrement appropriée pour cette couche intermédiaire est la nitrocellulose.
Après l'application de la couche métallique réfléchissante, la couche intermédiaire a rempli sa fonction et on l'enlève. Cet en- lèvement peut s'effectuer de manière très simple en chauffant l'é- cran dans une atmosphère oxydante, de l'air par exemple; pendant ce.chauffage, la couche intermédiaire se vaporise et brûle. Les gaz libérés peuvent s'échapper partiellement sur les côtés de l'é- cran et partiellement à travers la mince couche métallique.
La couche métallique réfléchissant la lumière doit évidem- ment être si mince qu'elle n'empêche pratiquement pas les électrons de parvenir sur la substance luminescente et de porter celle-ci à la luminescence.
Il s'est avéré que les écrans réalisés de la manière dé- crite ci-dessus, présentent encore un inconvénient : pendant le fonctionnement du tube, ils se décolorent, apparemment sous l'ef- fet du bombardement électronique. Le tube ayant fonctionné pendant quelques heures, la couche luminescente devient grisâtre ou brune.
Les essais poussés qui forment la base de la présente invention, ont prouvé que cette décoloration était due d'une part, au procé- dé de fabrication de l'écran, entre autres à l'existence temporai- re de la couche intermédiaire, et d'autre part, à la couche métal- lique réfléchissant la lumière. Bien que la décoloration de l'é- cran ne s'explique pas entièrement, certains indices portent à croi- re qu'elle se produit de la manière suivante.
Sous l'effet du bonbardement électronique de la couche métallique réfléchissant la lumière, un atome métallique de cette couche peut capter un électron et former avec celui-ci un ion mé- tallique. Cet ion métallique peut se diriger vers la couche lumi- nescente et y provoquer une réduction de la substance luminescen- te. Du métal coloré peut ainsi se libérer de la substance lumines- cente.
La décoloration peut aussi être attribuée au fait que la @
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matière de la couche intermédiaire provisoire n'est pas entière- ment évacuée pendant le chauffage et que, pendant le fonctionne- ment du tube, elle réagit avec la substance luminescente et en libère aussi du métal, peut-être par suite de la grande vitesse dont sont animés les électrons incidents.
Dans un procédé conforme à l'invention, pour la fabrica- tion d'un écran luminescent d'un tube à rayons'cathodiques, écran dont la face tournée vers la source d'électrons est recouverte d' une couche métallique réfléchissant la lumière, la couche de subs- tance luminescente, appliquée sur un support, est recouverte, avant l'application de la couche métallique réfléchissant la lumière, d'une couche intermédiaire provisoire en une matière qui peut s'en- lever par chauffage, et on applique, sur la couche intermédiaire provisoire, une seconde couche intermédiaire de faible épaisseur essentiellement constituée par un ou plusieurs oxydes métalliques.
On enlève ensuite la première couche intermédiaire et on recouvre la seconde de la couche métallique réfléchissant la lumière.
Le procédé conforme à l'invention offre un sérieux avan- tage ; la couche métallique réfléchissant la lumière est isolée de la couche luminescente par la couche intermédiaire d'oxydes métal- liques. Les atomes ou les ions métalliques de la couche à réflexion spéculaire ne peuvent alors plus exercer d'effet sur les grains de la substance luminescente . On a ainsi éliminé l'une des causes qui pourraient provoquer la décoloration de l'écran luminescent. La cou- che intermédiaire d'oxydes métalliques élimine aussi, en grande partie, la seconde cause de la décoloration.
En effet, la seconde couche intermédiaire étant très min- ce, la vaporisation et l'oxydation de la couche intermédiaire pro- visoire sont poussées au point qu'il ne subsiste pratiquement plus de matière de cette couche. En outre, par suite de sa forte te- neur en oxygène, la couche intermédiaire d'oxydes entrave proba- blement aussi la réduction éventuelle de substance luminescente,
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réduction que pourraient provoquer des impuretés éventuelles con- tenues dans cette substance. La réduction peut, en effet, être considérée comme une réaction d'équilibre telle qu'il existe d'avan ce une grande quantité d'une substance qui pourrait résulter de la réaction.
La couche intermédiaire provisoire est indispensable pour que, du côté tourné vers la source d'électrons, la couche d'oxydes soit lisse. Sur une telle couche peut alors s'appliquer une couche métallique réfléchissant bien la lumière.
Le Brevet Américain No. 2.233.786 décrit un écran lumi- nescent constitué par un support en verre recouvert de la subs- tance luminescente ; du côté se trouvant en regard de la cathode, cet écran est couvert d'une couche de trioxyde de bore d'une épais- seur telle qu'elle transmet la lumière et les électrons. Sur la couche de trioxyde de bore se trouve, aussi du côté en regard de la cathode, une couche métallique à réflexion spéculaire qui lais- se passer les électrons. La couche intermédiaire en trioxyde de bore s'utilise, entre autres , pour former, sur la couche lumines- cente granuleuse, une surface lisse permettant l'application d' une couche métallique à bonne réflexion spéculaire. On s'explique difficilement comment la couche intermédiaire de trioxyde de bore acquiert, du côté tourné vers la cathode, une surface lisse.
Il est à prévoir que cette couche comportera toutes les irrégularités de la couche luminescente granuleuse. Seule une couche intermé- diaire très épaisse permettrait probablement d'obtenir une surface plus ou moins lisse. Cette épaisse couche intermédiaire présente cependant un inconvénient : rendement de l'écran diminue, car la couche intermédiaire empêche un trop grand nombre d'électrons de parvenir sur la substance luminescente.
Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, la couche d'oxyde peut s'appliquer d'une manière simple en revê- tant la couche intermédiaire provisoire d'une mince couche métal- @
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lique et en procédant au chauffage nécessaire pour éloigner la couche intermédiaire provisoire d'une manière telle que la min- ce couche métallique s'oxyde, pour ainsi dire, entièrement. Après ce chauffage, on applique sur la face disposée en regard de la source d'électrons, la couche métallique à réflexion spéculaire.
Un tel procédé se réalise, par exemple, facilement à l'aide d'alu- minium. Le chauffage s'effectue, de préférence, dans une atmosphère oxydante, de l'air par exemple.
Dans une forme d'exécution particulière de l'invention, la couche intermédiaire d'oxydes peut aussi être constituée par du quartz ou du-trioxyde de bore.
Il va de soi que la couche métallique à réflexion spécu- laire ne doit pas nécessairement être constituée par le même mé- tal que celui dont l'oxyde forme la couche intermédiaire.
De préférence, l'épaisseur de la couche intermédiaire d' oxydes est plus petite que 1/4 de celle de la couche métallique réfléchissant la lumière; comme cette dernière a par exemple, une épaisseur de 0,35 micron, l'épaisseur de la couche d'oxyde est, de préférence, inférieure à 0,09 micron.
Le procédé conforme à l'invention offre encore un autre avantage.
Lorsqu'il faut aussi recouvrir la partie de la paroi d'ampoule voisine de l'écran luminescent d'une couche métallique, les procédés connus présentent un inconvénient : suite du chauf- fage nécessaire pour éloigner la couche intermédiaire, le contact entre la couche métallique recouvrant l'écran et celle recouvrant la paroi de l'ampoule est insuffisant. Dans le procédé conforme à l'invention, dans lequel l'application de la couche métallique n'est pas suivie d'un chauffage, ce contact donne toute garantie.