Brevet FR2686984A1 — publié le 19930806

Envelp 2 pp pour dispossitif d'affichage et son procédé de fabrication L'invention concerne l'enveloppe d'un dispositif d'affichage tel qu'un dispositif d'affichage à cristaux liquides, un dispositif d'affichage à plasma, un dispositif d'affichage fluorescent ou analogues, et un procédé pour sa fabrication, et plus particulièrement un perfectionnement pour la formation des éléments d'écartement servant a maintenir un intervalle constant entre un substrat anodique et une plaque plane dans une enveloppe destinée au dispositif d'affichage. Un dispositif d'affichage tel qu'un dispositif d'affichage à cristaux liquides, un dispositif d'affichage à plasma, un dispositif d'affichage fluorescent ou analogue comprend généralement une enveloppe formée par un substrat anodique et une plaque plane, disposés face à face Dans ce but, on connaît dans ce domaine une structure selon laquelle des perles de verre sont interposées entre le substrat anodique et la plaque plane de manière à agir en tant qu'éléments d'écartement ou de piliers, de façon à y maintenir un intervalle constant Ces piliers sont formés dans l'enveloppe de la manière montrée aux figures SA à 5 F. Plus particulièrement, un substrat 1 réalisé en verre est lavé et ensuite revêtu sur sa surface interne avec un film transparent et conducteur tel qu'un film ITO ou un film mince en aluminium pour former les câblages et les conducteurs de l'anode On applique ensuite un liquide pour former un film photosensible photoadhésif 2 ou un film photosensible qui présente une capacité d'adhêrence quand il est exposé à la lumière, par exemple à des rayons ultraviolets, sur la totalité de la surface interne du substrat 1 par une opération de revêtement centrifuge ou analogue Dans ce but, on peut utiliser en tant que liquide pour constituer le film photosensible 2 un double sel de diazonium-M, N'-diméthyle aniline et chlorure de zinc qui est un produit disponible dans le commerce sous la marque 'PDMA vendu par Tokyo Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha. Ensuite, on dispose sur le substrat 1 un masque 3 formé de façon à permettre d'exposer à des rayons ultraviolets des portions du substrat 1 sur lesquelles doivent être formés des piliers puis on irradie le film photosensible 2 avec les rayons ultraviolets à travers le masque 3 Ceci permet aux portions du film 2 qui sont exposées aux rayons de rester collées Ensuite, les portions exposées du film photosensible 2 sont chacune revêtues d'une soudure acide 4 consistant principalement en un verre à faible température de fusion. Ensuite, on place des perles de verre 5 sur la soudure acide 4 Puis on chauffe le substrat 1 sur lequel ont été placées les perles de verre 5 à une température de 400 à 600 'C, ce qui le calcine Ce chauffage provoque également la décomposition et la volatilisation du film photosensible 2 et le ramollissement de la soudure acide 4, ce qui fixe les perles de verre 5 sur le substrat 1 par fusion. Finalement, on scelle un boîtier 6 sur le substrat 1 par l'intermédiaire des perles de verre 5, ce qui se traduit par la formation d'une enveloppe. Cependant, on a constaté que la formation des piliers par le procédé classique décrit ci-dessus présente certains inconvénients importants. Dans le procédé classique, il faut déposer la soudure acide 4 sur le film photosensible adhèrent 2 présent dans chacune des positions du substrat sur lesquelles doivent être formés les piliers. Malheureusement, ceci détériore les propriétés d'adhérence du film photosensible 2 à un degré suffisant pour ne plus pouvoir maintenir de façon satisfaisante les perles de verre 5 sur le substrat 1 par l'intermédiaire du film 2, provoquant des défauts dans le motif recherché. Plus particulièrement, bien qu'une augmentation de la soudure acide 4 utilisée permette la fixation des perles de verre 5 sur le substrat 1 au moyen de la soudure 4, elle provoque une détérioration de la retenue temporaire des perles de verre 4 sur le substrat 1 par l'intermédiaire du film photosensible 2, et un déplacement des piliers D'un autre côté, une diminution de la quantité de soudure acide 4 utilisée permet d'être certain que le film photosensible photoadhésif 2 présente une adhérence suffisante pour permettre une retenue temporaire satisfaisante des perles de verre 5 sur le substrat 1, mais la fixation des perles de verre 5 sur le substrat 1 est insuffisante. Le procédé classique est également conçu pour que la soudure acide 4 ne soit disposée qu'entre les perles de verre 5 et le substrat 1 Cet agencement de la soudure acide 4, quand le boîtier 6 est scellé sur le substrat 1, ne permet pas de faire adhérer les perles de verre 5 sur un couvercle ou une plaque frontale du bottier 6, ce qui ne permet pas de bien fixer les perles de verre ou piliers 5 dans l'enveloppe. La présente invention a été mise au point pour remédier aux inconvénients de l'art antérieur qui viennent d'être mentionnés. Donc, un but de la présente invention est de fournir une enveloppe pour dispositif d'affichage qui soit capable de permettre le positionnement des éléments d'écartement avec plus de précision et de les fixer plus fortement. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'une enveloppe pour dispositif d'affichage qui soit capable de réaliser l'enveloppe tout en positionnant les éléments d'écartement avec une grande précision et en les fixant plus fermement. Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé pour former des éléments d'écartement destinés à une enveloppe, qui soit capable de positionner ces éléments d'écartement avec une grande précision et de les fixer plus fortement. Selon un aspect de la présente invention, il est fourni une enveloppe pour un dispositif d'affichage L'enveloppe comprend un substrat réalisé en verre, une plaque plane réalisée en verre et placée face au substrat, et des éléments d'écartement placés entre le substrat et la plaque plane Les éléments d'écartement sont revêtus sur leur surface par une soudure acide et collés au substrat et à la plaque plane au moyen de la soudure acide, de manière à ménager un intervalle constant entre le substrat et la plaque plane. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les éléments d'écartement sont constitués par des perles de verre. Selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de fabrication d'une enveloppe pour dispositif d'affichage Le procédé comprend les étapes consistant à préparer des éléments d'écartement qui sont chacun revêtu d'une soudure acide, à fixer temporairement ces éléments d'écartement revêtus dans des positions prédéterminées sur un substrat de verre, à appliquer un plaque plane en verre sur les éléments d'écartement et à chauffer ces éléments d'écartement à une température comprise entre 400 et 500 C de façon à les calciner et à intégrer les uns aux autres le substrat, les éléments d'écartement et la plaque plane en verre. De plus et selon un autre aspect de la présente invention, il est proposé un procédé pour former des éléments d'écartement pour une enveloppe Le procédé comprend les étapes consistant à appliquer de façon uniforme un liquide pour former un film photosensible photoadhésif sur un substrat en verre, exposer ce substrat en verre à la lumière selon un motif prédéterminé, à placer des éléments d'écartement chacun revêtu d'une soudure acide sur le substrat, à éliminer les éléments d'écartement inutiles du substrat et à réaliser la calcination tout en superposant une plaque plane sur le substrat par l'intermédiaire des éléments d'écartement restants pour faire adhérer les éléments d'écartement sur le substrat et sur la plaque plane par fusion. Ces buts et d'autres, ainsi que les nombreux avantages de la présente invention qui en résultent, seront facilement appréciés en étant mieux compris en se référant à la description détaillée qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 A à l E sont des vues schématiques montrant chacune des étapes de réalisation d'un procédé de fabrication d'une enveloppe destinée à un dispositif d'affichage selon la présente invention; les figures 2 A à 2 C sont des vues schématiques montrant chacune des étapes d'un autre mode de réalisation d'un procédé de fabrication d'une enveloppe pour un dispositif d'affichage selon la présente invention; la figure 3 est une vue en coupe montrant une perle de verre de type composite constituant un élément d'écartement qui est applicable au mode de réalisation montré aux figures l A à 1 E; les figures 4 A et 4 B sont des vues en coupe montrant une étape de la formation de l'élément d'écartement et de la perle de verre montrée à la figure 3; et les figures 5 A à 5 F sont des vues schématiques montrant les étapes du procédé de formation d'un pilier classique utilisant des perles de verre. On décrira maintenant la présente invention en référence aux figures 1 A à 4 B. En se référant d'abord aux figure 1 A à 1 E, celles-ci montrent un mode de réalisation d'un procédé pour fabriquer une enveloppe pour dispositif d'affichage selon la présente invention Les étapes montrées aux figures 1 A à 1 C peuvent être mises en oeuvre de la même manière que les étapes du procédé classique décrit ci-dessus en référence aux figures 5 A à 5 C. Dans le mode de réalisation illustré et comme montré à la figure 1 D, des perles de verre de type composite 11, qui sont chacune revêtues ou sur lesquelles est déposé du verre pilé 10 à faible point de ramollissement de manière à agir en tant que soudure acide, constituent les éléments d'écartement On décrira tout d'abord la préparation des perles de verre de type composite 11. Les perles de verre 11 peuvent être préparées en utilisant un système d'hybridation qui est un appareil pour modifier une surface en poudre Le système comprend généralement un applicateur OM (à mélange ordonné) pour appliquer des particules secondaires sur la surface de particules primaires et un hybridiseur pour soumettre les particules à un traitement mécanique ou thermique pour fixer les particules secondaires sur la surface des particules primaires ou pour former un film de particules secondaires sur la surface des particules primaires. Tout d'abord et comme montré à la figure 3, de fines particules 12 de PMMA (polymétyl-méthacrylate) sont appliquées électrostatiquement sur la surface de chacune des perles de verre 11 Ensuite, un traitement thermique est appliqué aux fines particules de PMMA 12 en utilisant l'hybridiseur pour former un film de particules 12 sur les perles de verre 11 Ensuite, chacune des perles de verre 11 sur laquelle a été formé un film de PMMA 12 et le verre pilé 10 sont soumis à un traitement de dispersion simplifié en utilisant le l'applicateur OM Puis l'hybridiseur est utilisé pour fixer le verre pilé 11 sur le film de PMMA 12 formé sur le corps 11 de la perle, ce qui se traduit par les perles de verre 11 montrées à la figure 3. Les perles de verre de type composite aptes à être utilisées dans le mode de réalisation illustré peuvent être préparées de la manière montrée aux figures 4 A et 4 B. Plus particulièrement, comme montré à la figure 4 A, du verre pilé 10 à faible point de ramollissement est déposé sur une perle de verre 11 par un traitement de dispersion simplifié au moyen de l'applicateur OM. Ensuite et comme montré à la figure 4 B, le verre pilé est formé en un film sur la perle de verre 11 et fixé sur elle au moyen de l'hybridiseur, avec pour résultat une perle de verre revêtue. Les perles de verre préparées comme montré à la figure 3 et aux figures 4 A et 4 B sont appliquées sur des portions d'un film photosensible photoadhêsif 2 présentant une capacité d'adhérence et formé sur un substrat 1 qui est soumis à une exposition à la lumière à travers un masque 3 Ensuite, les perles de verre inutiles autres que les perles de verre ainsi appliquées et collées au substrat 1 sont éliminées en utilisant tout moyen approprié tel qu'un jet d'air ou analogue. Ensuite, comme montré à la figure 1 E, on monte un boîtier 15 comportant une plaque plane 13 et des plaques latérales 15 sur le substrat 1, de manière à pouvoir assembler une enveloppe 16 en forme de boîte. L'enveloppe 16 ainsi assemblée est chauffée à une température comprise entre 400 et 600 C en vue de la calcination Ceci se traduit par le fait que le verre pilé 10 à faible point de ramollissement qui est dispersé sur chacune des perles de verre 11 fond, les perles de verre pouvant ainsi être fixées par adhérence à la fois sur le substrat 1 et sur la plaque plane 13 par l'intermédiaire du verre pilé fondu 10 Le film photosensible 2 est éliminé par volatilisation pendant le chauffage de calcination. En se référant maintenant aux figures 2 A à 2 C, celles-ci représentent un autre mode de réalisation du procédé de fabrication d'une enveloppe pour dispositif d'affichage selon la présente invention Dans le mode de réalisation qui est représenté à la figure 2 A, du liquide pour former un film photosensible 2 est appliqué sur une surface d'un substrat 1 Dans le mode de réalisation illustré, le liquide est adapté à être polymérisé Dans ce but et à titre exemple, on peut ajouter en tant que liquide de 1 à 5 % d'une solution de dichromate d'ammonium aqueuse préparée en mélangeant du dichromate d'ammonium, de 1 'APV (alcool polyvinylique) et de l'eau Ensuite, le liquide est mélange aux perles de verre 20 qui sont chacune revêtues de verre pilé 21 à faible point de ramollissement de la même manière que montrée aux figures 4 A et 4 B, pour former une boue qui est alors déposée sur un substrat 1 Le dépôt peut être réalisé par tout procédé approprié tel qu'un revêtement par centrifugation, une impression, un revêtement au moyen d'une lame ou analogues Puis le substrat 1 est séché, ce qui se traduit par la formation du film photosensible 2. Ensuite et comme montré à la figure 2 B, les portions du substrat 1 sur lesquelles doivent être placés des éléments d'écartement ou des perles de verre sont exposées à des rayons ultraviolets à travers un masque 3, de manière à polymériser le film photosensible sur chacune des portions du substrat 1. Ensuite, le film photosensible 2 est lavé au moyen d'un liquide de développement tel que de l'eau, et la partie non exposée du film photosensible 2 est ainsi éliminée. Ensuite, comme montré à la figure 2 C, un boîtier 15 constitué par une plaque plane 13 et des plaques latérales 14 est monté sur le substrat 1 pour former une enveloppe en forme de boîte 16 qui est alors chauffée à une température comprise entre 400 et 600 'C en vue de la calcination Ceci provoque le ramollissement du verre pilé 21, et les perles de verre 20 adhèrent ainsi à la fois au substrat 1 et à la plaque plane 13 Le film photosensible 2 est décomposé et volatilisé pendant le chauffage destiné à la calcination, de façon à être éliminé. Comme on peut le voir par ce qui précède, la présente invention permet de faire adhérer positivement des perles de verre sur le substrat par l'intermédiaire du film adhésif et alors qu'elles sont enveloppées dans ce film adhésif Ceci se traduit par une adhérence nettement meilleure des perles de verre sur le substrat, qui est nécessaire pendant la fabrication de l'enveloppe, pour éviter efficacement des défauts du motif selon lequel sont disposées les perles de verre. Dans la présente invention, les perles de verre sont également soumises à calcination tout en étant recouvertes sur la totalité de leur surface par la soudure acide, de façon à adhérer à la fois au substrat et à la plaque plane Ceci permet aux perles de verre qui agissent en tant qu'éléments d'écartement de présenter une meilleure adhérence, minimisant ainsi des défauts du motif selon lequel sont disposées les perles de verre en raison d'un défaut d'adhérence sur le substrat et/ou sur la plaque plane Par ailleurs, toute variation éventuelle de diamètre des perles de verre peut être absorbée efficacement par la déformation de ces perles pendant le chauffage destiné à la calcination de la soudure acide, de façon à assurer un 2686984 espace sensiblement uniforme entre le substrat et la plaque plane. Bien que l'on ait décrit un mode de réalisation préféré de l'invention de façon assez détaillée en référence aux dessins, il est clair que des modifications et des variantes sont possibles à la lumière des enseignements ci-dessus On comprendra donc que l'invention peut être mise en oeuvre d'une façon différente de celle qui a été décrite tout en restant dans les limites de son champ d'application. REVENDICATIONS 1 Enveloppe pour dispositif d'affichage comprenant: un substrat ( 1) réalisé en verre; une plaque plane ( 15) réalisée en verre et disposée face au substrat; et des éléments d'écartement ( 11, 20) disposés entre le substrat et la plaque plane; lesdits éléments d'écartement étant chacun revêtus sur leur surface d'une soudure acide ( 10); lesdits éléments d'écartement étant chacun collés au substrat et à la plaque plane par l'intermédiaire de ladite soudure acide, de manière à maintenir un intervalle constant entre le substrat et la plaque plane. 2 Enveloppe selon la revendication 1, dans laquelle la soudure acide a un point de fusion de 500 'C ou moins. 3 Enveloppe selon la revendication 1, dans laquelle les éléments d'écartement sont constitués par des perles de verre. 4 Procédé de fabrication d'une enveloppe pour un dispositif d'affichage, comprenant les étapes consistant à: préparer des éléments d'écartement qui sont chacun revêtus d'une soudure acide; fixer temporairement lesdits éléments d'écartement revêtus dans des positions prédéterminées sur un substrat de verre; appliquer une plaque plane en verre sur lesdits éléments d'écartement; et chauffer lesdits éléments d'écartement à une température comprise entre 400 et 5000 C en vue de leur calcination pour intégrer les uns aux autres le il substrat de verre, les éléments d'écartement et la plaque plane en verre. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les éléments d'écartement sont constitués par des perles de verre. 6 Procédé pour former des éléments d'écartement destinés à une enveloppe, comprenant les étapes consistant à: appliquer de façon uniforme un liquide ( 2) pour former un film photosensible photoadhésif sur un substrat de verre; exposer le substrat de verre à la lumière selon un motif prédéterminé; placer des éléments d'écartement revêtus chacun d'une soudure acide sur ledit substrat; éliminer les éléments d'écartement inutiles dudit substrat; et réaliser la calcination tout en superposant une plaque plane sur le substrat au moyen des éléments d'écartement restants pour faire adhérer lesdits éléments d'écartement sur le substrat et la plaque plane par fusion. 7 Procédé selon la revendication 6, dans lequel les éléments d'écartement sont constitués par des perles de verre. 8 Procédé pour former des éléments d'écartement pour une enveloppe, comprenant les étapes consistant à: appliquer un mélange liquide pour former un film photosensible photopolymérisable et des éléments d'écartement qui sont chacun revêtus d'une soudure acide sur un substrat; exposer le substrat à la lumière selon un motif prédéterminé et laver la partie non exposée du substrat avec un liquide de développement; et réaliser la calcination tout en superposant une plaque plane sur le substrat au moyen des éléments À @a ap sa L Jad sap jed san Lksuoo quos qua 3 aleoap sque SLl sa L Lnba L S suep A 8 Uo L 4 eo Lpua^GJ el UO Las ap Po Jd d 6 À uo Lsn jed auetd anbe Ld e L ans Va le qsqns a L ans 4 uaeweoe Dap $s 4 u@e I Li sas iaiaqpe aïet; e uoe 4 ap S 4 ueqsau quawaqe D 9,p P 769899 úT