Brevet FR2657713A1 — publié le 19910802

ECRAN DE VISUALISATION A PLASMA ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELUI-CI La présente invention concerne un écran de visualisation à plasma (EVP) et un procédé de fabrication de celui-ci, et, plus particulièrement, un écran de visualisation à plasma de type plat à décharges permettant d'améliorer la luminance et un procédé de fabrication de celui-ci. Des recherches actives dans le domaine des EVP sont actuellement en cours en raison des avantages généraux des EVP qui permettent de fabriquer un écran de grandes dimensions, d'une durée de vie supérieure de plus du double à celle des écrans cathodiques, qui est facile à fabriquer et a une structure simple. Le demandeur a décrit dans une demande de brevet parallèle, intitulée "écran de visualisation à plasma". Un écran de visualisation à plasma est illustré sur la Figure i annexées. Cet EVP comprend un panneau postérieur 10 en verre et un panneau antérieur 20 en verre. Les cathodes d'affichage 13 et les anodes d'affichage 15 sont réalisées successivement sur le panneau postérieur 10 en verre à l'aide d'une technique de serigraphie, puis sont isolées et croisées mutuellement avec interposition entre elles d'une première couche de diélectrique 12. En outre, un ensemble de nervures de séparation 16 ayant des passages 17 pour particules à charge électrique est réalisé sur le panneau postérieur en verre dans lequel sont réalisées les éléments décrits ci-dessus. D'autre part, sur la surface interne du panneau antérieur 20 en verre, des anodes auxiliaires 11 sont réalisées en forme de bandes se croisant avec les cathodes d'affichage 13. cet EVP provoque une décharge de visualisation entre l'anode d'affichage et la cathode d'affichas à l'aide d'une décharge auxiliaire entre l'anode auxiliaire et la cathode d'affichage afin d'améliorer les caractéristiques de la décharge de visualisation entre l'anode d'affichage et la cathode d'affichage. Cependant, le procédé décrit ci-dessus a pour inconvénient que l'efficacité de l'émission de lumière est amoindrie à cause de la limitation de l'émission de lumière due à la position des anodes auxiliaires sur la surface interne du panneau antérieur en verre. La présente invention vise donc à réaliser un EVP de type plat à décharges offrant une grande luminance, une longue durée de vie de la couche luminescente et une efficacité maximale de l'émission de lumière en réalisant toutes les électrodes sur le substrat postérieur en verre afin d'éliminer le problème précité de la technique antérieure. La présente invention vise également à réaliser un EVP de type plat à décharges ayant une plaque d'arrêt de la lumière qui sert à cacher les zones de décharges auxiliaires à l'avant. La présente invention vise encore à réaliser un procédé pour fabriquer efficacement 1'EVP de type plat à décharges ayant la structure indiquée ci-dessus. Ces objectifs et d'autres de la présente invention sont atteints en réalisant un EVP comportant un panneau postérieur en verre, un panneau antérieur en verre, des cathodes d'affichage réalisées sous forme de bandes du côté du panneau postérieur en verre, des anodes d'affichage se croisant avec les cathodes d'affichage avec interposition sur une distante constante d'une seconde couche de diélectrique sur les cathodes d'affichage, et un réseau de nervures de séparation sur les éléments précités pourvues de passages pour particules à charge électrique afin de relier une zone de décharges auxiliaires et une zone de décharges de visualisation à une surface parallèle à chacune des différentes cathodes d'affichage, 1'EVP comportant en outre:: des anodes auxiliaires dont une partie est exposée le long du passage pour particules à charge électrique pour être isolée par la première couche de diélectrique et croiser les cathodes d'affichage présentes sur le panneau postérieur en verre. Par ailleurs, l'EVP ayant la structure précitée selon la présente invention est caractérisé en ce que la seconde couche de diélectrique a une plaque d'arrêt de la lumière, qui fait saillie et s'étend jusqu au niveau du haut de l'anode auxiliaire exposée, de facon que la zone de visualisation auxiliaire de l'anode auxiliaire à l'avant soit cachée. Un procédé approprié pour fabriquer un EVP ayant la structure indiquée ci-dessus comprend les étapes de: réalisation d'anodes auxiliaires sous forme de bandes sur un panneau postérieur en verre; réalisation de cathodes d'affichage sous forme de bandes sur le panneau postérieur en verre sur lequel sont réalisées les anodes auxiliaires, lesdites cathodes d'affichage étant isolées et croisées avec les anodes auxiliaires avec interposition sur une distance constante d'une première couche de diélectrique; réalisation d'anodes d'affichage sous forme de bandes sur les cathodes d'affichage, isolées et croisées avec les cathodes d'affichage avec interposition sur une distance constante d'une seconde couche de diélectrique; et formation d'un réseau de nervures de séparation sous forme de bandes ayant des passages pour particules à charge électrique sur les éléments précités afin de relier la zone de décharges auxiliaires et la zone de décharges de visualisation à une surface parallèle à chacune des différentes cathodes d'affichage. L'invention sera décrite plus en détail en référence aux dessins annexes, sur lesquels: la Fig. 1 est une vue partielle en perspective d'un EVP classique de type plat à décharges; la Fig. 2 est une vue partielle en perspective d'une première forme de réalisation d'EVP de type plat à décharges selon la présente invention; la Fig. 3 est une vue en plan d'une première forme de réalisation d'EVP de type plat à décharges selon la présente invention; la Fig. 4 est une vue partielle en perspective d'une autre forme de réalisation d'EVP de type plat à décharges selon la présente invention; la Fig. 5 est une vue en plan d'une autre forme de réalisation d'EVP de type plat à décharges selon la présente invention; et les figures 6A à 6B représentent le procédé de fabrication d'une plaque d'arrêt de la lumière selon la présente invention. Comme représenté sur la Fig. 2 et la Fig. 3, dans 1'EVP de type plat à décharges selon la présente invention, les anodes auxiliaires il sont fabriquées sous forme de bandes sur un panneau postérieur 10 en verre, puis la première couche de diélectrique 12 est appliquée sur les anodes auxiliaires 11. A cet instant, comme représenté sur la Fig. 2 et la Fig. 3, une partie des anodes auxiliaires lla et lib est exposée pour une décharge auxiliaire. Ensuite, des cathodes d'affichage 13 sont fabriquées sur la première couche de diélectrique 12 en étant croisées avec les anodes auxiliaires. Les anodes d'affichage 15 sont fabriquées sous forme de bandes sur la première couche de diélectrique 12 sur laquelle sont réalisées les cathodes d'affichage 13, de façon à être croisées avec les cathodes d'affichage 13, une seconde couche de diélectrique 14 étant intercalée sur une distance constante. Le réseau de nervures de séparation 16 est réalisé sur les éléments précités et les nervures comportent des passages 1 pour particules à charge électrique. Dans ce cas, les électrodes constituant une cellule donnée à l'intérieur d'une même maille du réseau de nervures de séparation 16 provoquent respectivement une décharge auxiliaire entre la cathode d'affichage 13a et l'anode auxiliaire 11a et une décharge d'affichage entre la cathode d'affichage 13a et l'anode d'affichage 15a. Si on désire fabriquer un EVP couleur, la couche luminescente peut être appliquée sur la surface interne du panneau antérieur 20 en verre à l'intérieur du réseau de nervures de séparation. Ensuite, le panneau postérieur 10 en verre et le panneau antérieur 20 en verre réalisés comme indiqué plus haut sont fixés de manière étanche l'un à l'autre, puis l'intérieur de l'écran est maintenu sous un vide d'une valeur constante, et son pourtour est scellé hermétiquement après l'injection du gaz de décharge. Tous les éléments décrits ci-dessus, c'est-à-dire les anodes auxiliaires 11, la première couche de diélectrique 12, les cathodes d'affichage 13, la seconde couche de diélectrique 14, les anodes d'affichage 15 et les nervures de séparation 16, sont réalisés à l'aide d'une technique de sérigraphie. Sur la Fig. 4 et la Fig. 5 représentant un EVP de type plat à décharges selon la présente invention, les anodes auxiliaires 11 sont réalisées sous la forme d'une bande de matière transparente sur le panneau postérieur 10 en verre, les cathodes d'affichage 13 sont réalisées sous forme de bandes sur les anodes auxiliaires et se croisent avec les anodes auxiliaires 11 avec interposition sur une distance constante d'une première couche de diélectrique 12. Une seconde couche de diélectrique 14 est formée pour cacher les anodes auxiliaires entre les premières couches de diélectrique 12 avec interposition d'un espace d'une hauteur constante et croise sur une distance constante les cathodes d'affichage 13 sur la première couche de diélectrique 12 sur laquelle sont réalisées les cathodes d'affichage 13.Les anodes d'affichage 15 sont réalisées sous forme de bandes sur la seconde couche de diélectrique 14 croisant les cathodes d'affichage 13 et s'étendant parallelement aux anodes auxiliaires. Le réseau de nervures de séparation 16 est réalisé sur les éléments précités, et les nervures comportent ayant un passage 17 pour particules à charge électrique qui relie la zone de décharges auxiliaires et la zone de décharges de visualisation au côté des anodes auxiliaires. Ici, les électrodes constituant une seule cellule délimitée par un meme ensemble de nervures de séparation 16 provoquent respectivement une décharge auxiliaire entre la cathode d'affichage 13a et l'anode auxiliaire ila et une décharge de visualisation entre la cathode d'affichage 13a et l'anode d'affichage lisa. Si on a besoin de fabriquer un EVP couleurs, la couche luminescente appliquée sur la surface interne du panneau antérieur 20 en verre est disposée à l'intérieur du réseau de la nervure de séparation réticulée 16. Après que le panneau postérieur 10 en verre et le panneau antérieur 20 en verre réalisés comme indiqué plus haut ont été fixés de manière étanche l'un à l'autre, l'intérieur de l'écran est maintenu sous un vide d'une valeur constante, et son pourtour est scellé hermétiquement après l'injection du gaz de décharge. Tous les éléments de l'EVP plat à décharges précité, comme l'EVP représenté sur la Fig. 2 et la Fig. 3, sont réalisés à l'aide d'une technique de sérigraphie. Plus spécifiquement, la seconde couche de diélectrique 14, qui présente un espace d'une hauteur constante (état flottant) entre les premières couches de diélectrique 12, sera décrite en référence aux figures 6A à 6E. La Fig. 6A et la Fig. 6B représentent un procédé d'application d'une solution aqueuse 18 à forte viscosité. Comme représenté sur la Fig. 6A, la solution aqueuse 18 à forte viscosité, par exemple une solution aqueuse d'alcool polyvinylique avec un sel de diazonium, est tout d'abord appliquée sur toute la surface du dispositif dans l'état où l'anode auxiliaire Ila, la première couche de diélectrique 12 et la cathode d'affichage 13a sont réalisées par sérigraphie sur le panneau postérieur 10 en verre. La Fig. 6C représente un procédé de réalisation de la couche de support 18'. Après l'application et le séchage de la solution aqueuse 18 à forte viscosité, l'exposition de la surface du panneau postérieur 10 en verre à un rayonnement ultraviolet comme représenté sur la Fig. 6B et son durcissement, une couche de support 18' est formée comme représenté sur la Fig. 6G. A cet instant, pour que la solution aqueuse 18 à forte viscosité, c'est-à-dire l'alcool polyvinylique et le sel de diazonium, soit durcie par les ultraviolets, la hauteur de la couche de support doit être établie au même niveau que celle des cathodes d'affichage 13a, 13b en réglant la quantité de lumière d'exposition. La Fiq. 6D représente un procédé de réalisation de la seconde couche de diélectrique 14. La seconde couche de diélectrique 14 est formée par sérigraphie sur la couche de support durcie 18'. A cet instant, en référence à la Fig. 5, la seconde couche de diélectrique 14 est formée par sérigraphie sur la couche de support durcie et, également, est formée par sérigraphie sur les premières couches de diélectrique 12 réalisées sous les cathodes d'affichage 13a, 13b, les cathodes d'affichage 13a, 13b devant être croisées sur une distance constante. La Fig. 6E représente un procédé de réalisation de la plaque d'arrêt de la lumière. Après le procédé représenté sur la Fig. 6D, si la cuisson est effectuée à une température de 600ci, la couche de support est décomposée par la chaleur, et il ne reste alors, à l'état flottant, que la seconde couche de diélectrique réalisée par sérigraphie sur la couche de support. Cette seconde couche de diélectrique 14' maintenue à l'état flottant divise l'espace de décharge en un côté supérieur et un côté inférieur, de façon à servir de plaque d'arrêt de la lumière qui empêche la lumière produite de s infiltrer dans l'espace inférieur. à savoir la zone de décharges auxiliaires. A cet instant, l'espace occupé par la couche de support sert de zone de décharges auxiliaires et de passage pour les particules à charge électrique. La présente invention, construite avec la structure indiquée ci-dessus, a les fonctions et les effets ci-après. Le type de commande de la présente invention est inspiré de celui du brevet japonais ouvert à l'inspection publique sous le n 57-86886. Tout d'abord, quand une impulsion de tension est fournie entre la cathode d'affichage 13a et l'anode auxiliaire Ila, une décharge est produite dans un pixel choisi, puis les particules à charge électrique sont produites. Ces particules entrent successivement dans une zone contiguë de décharges auxiliaires via le passage 17 pour particules à charges électriques. A cet instant, quand les données de tension sont inscrites le long de l'anode d'affichage 15a, la décharge d'affichage, sous l'effet de l'amorçage, n'est facilement produite que dans le pixel choisi.Ainsi, en raison du *délai nécessaire à la diminution de la décharge, le nombre d'impulsions de tension pouvant être fournies en une heure est accru, et une forte luminance peut donc être obtenue. En outre, la décharge de visualisation est réalisée, dans l'écran de type plat à décharges, entre l'anode d'affichage et la cathode d'affichage réalisées sur le panneau postérieur en verre. Par conséquent, dans le cas d'un EVP couleurs, la durée de vie de la couche luminescente peut être maximale, puisqu'il n'y a pas de pulvérisation cathodique en direction de la couche luminescente appliquée sur la surface interne du panneau antérieur en verre. Par ailleurs, selon la présente invention, le procédé de fabrication est simplifié en réalisant toutes les électrodes sur un même substrat, et les coûts peuvent être réduits. En outre, puisqu'aucune électrode n'est formée sur le panneau antérieur en verre, la surface de visibilité effective est agrandie, et la lumière peut donc être émise avec une efficacité maximale. Par ailleurs, en arrêtant la lumière produite par la décharge auxiliaire entre la cathode d'affichage et l'anode auxiliaire à l'aide d'une plaque d'arrêt de la lumière, la lumière ne s'échappe pas et sert à produire à nouveau des électrons de lumière, si bien que la production de particules à charge électrique s'accroît, si bien que le degré de luminance augmente. Et puisque la zone de décharges auxiliaires et la zone de décharges d'affichage sont isolées par la plaque d'arrêt de la lumière, les décharges sont produites dans une zone différente, si bien que le risque de décharge erronée peut être atténue. REVENDICATIONS: 1. Ecran de visualisation à plasma, comportant un panneau postérieur (10) en verre, un panneau antérieur (20) en verre, des cathodes d'affichage (13) réalisées sous forme de bandes du côté dudit panneau postérieur (10) en verre, des anodes d'affichage (15) réalisées sous forme de bandes sur lesdites cathodes d'affichage (13) se croisant avec lesdites cathodes d'affichage (13) avec interposition sur une distance constante d'une seconde couche de diélectrique (14), et un réseau de nervures de séparation (16) sur les éléments précités et pourvues d'un passage (17) pour particules à charge électrique afin de relier une zone de décharges auxiliaires et une zone de décharges de visualisation à une surface parallèle à chacune desdites différentes cathodes d'affichage (13), ledit écran de visualisation à plasma étant caractérisé en ce qu'il comprend des anodes auxiliaires (11) dont une partie (lia, llb) est exposée le long dudit passage (17) pour particules à charge électrique pour être isolée par la première couche de diélectrique 112) et croiser lesdites cathodes d'affichage (13) présentes sur ledit panneau postérieur (101 en verre. 2. Ecran de visualisation à plasma selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première couche de diélectrique (12) est réalisée pour croiser sur une distance constante lesdites cathodes auxiliaires (13). 3. Ecran de visualisation à plasma selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite seconde couche de diélectrique (14) comporte une plaque d'arrêt (14') de la lumière qui cache la zone de décharges auxiliaires de l'anode auxiliaire (11) à l'avant avec interposition d'un espace d'une hauteur constante entre lesdites premières couches de diélectrique 112). 4. Procédé pour fabriquer un écran de visualisation à plasma, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: une première étape pour réaliser des anodes auxiliaires (11) sous forme de bandes sur un panneau postérieur (10) en verre; une deuxième étape pour réaliser sous forme de bandes des cathodes d'affichage (13) sur ledit panneau postérieur (10) en verre sur lequel sont réalisées des anodes auxiliaires (11), lesdites cathodes étant isolées et croisées avec lesdites anodes auxiliaires (12) avec interposition sur une distance constante d'une première couche de diélectrique (12); une troisième étape pour réaliser sous forme de bandes des anodes d'affichage (15) sur lesdites cathodes d'affichage (13), isolées et croisées avec lesdites cathodes d'affichage (13) en intercalant sur une distante constante d'une seconde couche de diélectrique (14); et une quatrième étape pour réaliser sur lesdits éléments précités un réseau de nervures de séparation (16) en forme de bandes pourvues de passages pour particules à charge électrique, afin de relier la zone de décharges auxiliaires et la zone de décharges de visualisation à une surface parallèle à chacune desdites différentes cathodes d'affichage (13). 5. Procédé pour fabriquer un écran de visualisation à plasma selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites anodes auxiliaires lll) sont en matière transparente. 6. Procédé pour fabriquer un écran de visualisation à plasma selon la revendication a, caractérisé en ce que ladite seconde couche de diélectrique (14) est fabriquée par une première étape pour réaliser entre lesdites premières couches de diélectrique (12), après ladite deuxième étape, une couche de support (18') sur ledit panneau postérieur (10) en verre sur lequel sont réalisées lesdites anodes auxiliaires (11); une deuxième étape pour réaliser par sérigraphie ladite seconde couche de diélectrique (14) sur ladite couche de support (18') et pour former par sérigraphie ladite seconde couche de diélectrique (14) sur ladite première couche de diélectrique (12) sur laquelle sont réalisées lesdites cathodes d'affichage (13), croisant sur une distance constante lesdites cathodes d'affichage (13); et une troisième étape pour laisser à l'état flottant ladite seconde couche de diélectrique t14) formée par sérigraphie sur ladite couche de support (18'). 7. Procédé de fabrication d'un écran de visualisation à plasma selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite couche de support (18') de ladite première étape est réalisée, après ladite deuxième étape pour réaliser lesdites cathodes d'affichage (13), en appliquant sur toute la surface, en séchant, en exposant et en faisant durcir une solution aqueuse (18) à forte viscosité. 8. Procédé de fabrication d'un écran de visualisation à plasma selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite solution aqueuse (18) à forte viscosité est une solution aqueuse d'alcool polyvinylique avec un sel de diazonium. 9. Procédé de fabrication d'un écran de visualisation à plasma selon la revendication 7, caractérisé en ce que la hauteur de ladite couche de support (18') est au même niveau que ladite cathode d'affichage (13). 10. Procédé de fabrication d'un écran de visualisation à plasma selon la revendication 8,caractérisé en ce que ladite troisième étape implique que ladite couche de support (18') est décomposée par la chaleur quand une cuisson est effectuée à une température de 600 C après l'opération de sérigraphie et la formation de la seconde couche de diélectrique (14) sur ladite couche de support (18').