Brevet FR2772176A1 — publié le 19990611

La présente invention se rapporte à un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat ainsi qu'à un dispositif d'affichage à écran plat utilisant celui-ci, et plus particulièrement, à un substrat renforcé et un dispositif d'affichage à écran plat amélioré qui permet d'empêcher la déformation d'un substrat sans augmenter l'épaisseur du substrat lorsqu'un dispositif d'affichage à écran plat est de grande dimension. En général, un dispositif d'affichage à écran plat destiné à afficher des images peut être un dispositif d'affichage à cristaux liquides, un panneau d'affichage à plasma, un élément électroluminescent, etc.... Un dispositif d'affichage à écran plat consomme beaucoup moins d'énergie que les autres dispositifs, peut être fabriqué sous divers formats allant d'un format subminiature à un grand format, et peut présenter divers motifs d'affichage. En conséquence, les dispositifs d'affichage à écran plat occupent une place importante dans le domaine des dispositifs d'affichage. Un dispositif d'affichage à écran plat classique comporte des substrats supérieur et inférieur, dont au moins un est fait d'un matériau transparent tel que du verre ou une matière plastique afin de permettre à la lumière de le traverser, et présente la forme d'une plaque plane afin de présenter des propriétés de réfraction uniformes. Un tel dispositif d'affichage à écran plat classique doit comporter un substrat agrandi afin de permettre une grande surface d'affichage (par exemple, 100 cm (40 pouces) ou davantage dans une direction). A mesure que la surface du substrat augmente, son épaisseur doit également être augmentée afin de conserver la planéité du substrat. Un substrat épais complique la fabrication du dispositif d'affichage à écran plat en raison de son poids, réduit le facteur de transmission de la lumière d'affichage, et augmente les coûts de fabrication. Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, c'est un but de la présente invention de procurer un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat, comportant une structure de renfort formée sur une surface du substrat, afin d'empêcher la flexion du substrat. C'est un autre but de la présente invention de procurer un dispositif d'affichage à écran plat comportant deux substrats ainsi qu'un matériau de génération d'affichage intercalé entre les deux substrats à l'état scellé, dans lequel au moins l'un des substrats est muni d'une structure de renfort sur une surface de celui-ci, afin d'empêcher la flexion du substrat. Afin d'accomplir le but ci-dessus, on procure un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat, comprenant : un substrat, et une structure de renfort formée sur une surface du substrat, afin d'empêcher la flexion du substrat. On procure également un dispositif d'affichage à écran plat comprenant deux substrats ainsi qu'un matériau de génération d'affichage intercalé entre les deux substrats à l'état scellé, dans lequel au moins l'un des substrats est muni d'une structure de renfort sur une surface de celui-ci, afin d'empêcher la flexion du substrat. De préférence, la structure de renfort comprend un réseau de colonnes polygonales creuses, fait de verre ou de matière plastique transparente. De façon davantage préférée, la structure de renfort comprend en outre un film conducteur qui est appliqué en revêtement sur une surface d'extrémité du réseau de colonnes polygonales creuses et est ensuite mis à la masse. De préférence, la structure de renfort est formée d'un matériau conducteur qui est mis à la masse. Par ailleurs, il est préférable que le côté de la structure de renfort qui n'est pas en contact avec le substrat puisse comporter un élément protecteur transparent formé sur celui-ci. Les buts ci-dessus et les avantages de la présente invention deviendront plus évidents grâce à la description détaillée qui suit de modes de réalisation préférés de celle-ci en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels Les figures 1A et 1B sont des vues en coupe d'un dispositif d'affichage à écran plat respectif auquel est appliqué un substrat renforcé conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective illustrant un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est une vue en perspective illustrant un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat conforme à un second mode de réalisation de la présente invention, et La figure 4 est une vue en perspective illustrant un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention. Les figures 1A et 1B sont des vues en coupe représentant un dispositif d'affichage à écran plat respectif employant une structure de renfort dans au moins l'un de deux substrats, conformément à la présente invention. Comme représenté sur les figures 1A et 1B, le dispositif d'affichage à écran plat comporte une structure de renfort 23 dans au moins l'un de deux substrats disposés des deux côtés d'une partie de génération d'affichage 10 remplie d'un matériau d'affichage. La partie de génération d'affichage 10 peut être de tout type approprié pour le type d'affichage visuel que le dispositif d'affichage à écran plat doit générer. Par exemple, il peut s'agir d'un affichage à cristaux liquides, d'un panneau d'affichage à plasma ou d'un élément électroluminescent. Une structure de renfort est installée sur un substrat 20 en tant que surface extérieure de la partie de génération d'affichage 10. La structure de renfort 23 est un réseau de colonnes polygonales creuses ou de cylindres creux, et est faite de verre ou de matière plastique transparente. Un film conducteur peut être appliqué en revêtement sur une surface d'extrémité (surface supérieure) des colonnes polygonales creuses ou des cylindres creux disposés en réseaux, et peut être mis à la masse. En variante, lorsque la structure de renfort 23 est faite d'un matériau conducteur, les colonnes polygonales creuses ou les cylindres creux peuvent être mis à la masse. Un élément protecteur 27 est disposé sur la partie supérieure (surface de première extrémité) de la structure de renfort 23. L'élément protecteur 27 empêche l'intérieur de la structure de renfort 23 de collecter des contaminants tels que de la poussière, et le protège vis-àvis des endommagements. L'élément protecteur 27 est de préférence fait d'un matériau léger, résistant et transparent, tel qu'une matière plastique. La figure 2 représente un substrat renforcé conforme à un premier mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la figure 2, un substrat renforcé comporte un substrat ainsi qu'une structure de renfort 23 fixée au substrat 20 afin de renforcer le substrat 20. Une telle structure de renfort peut être disposée sur une surface de l'un ou des deux substrats dans un dispositif d'affichage à écran plat. La structure de renfort 23 est faite d'un matériau transparent, électriquement non conducteur, tel que du verre ou une matière plastique, et est formée d'un réseau de colonnes hexagonales creuses (ou cylindres creux). Il est préférable que la superficie en section transversale d'une colonne hexagonale corresponde à la superficie occupée par au moins 10 pixels du dispositif d'affichage à écran plat. La structure de renfort 23 comporte de préférence un élément protecteur 27 fait d'un matériau léger, résistant et transparent, par exemple une matière plastique, afin d'empêcher l'intérieur de la structure de renfort 23 de collecter des contaminants tels que de la poussière, et de le protéger vis-à-vis des endommagements. L'élément protecteur 27 est fixé au côté de la structure de renfort 23 qui n'est pas en contact avec le substrat 20. La figure 3 est une vue en perspective illustrant un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat conforme à un second mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la figure 3, un substrat renforcé comporte un substrat 20 ainsi qu'une structure de renfort 23 fixée au substrat 20 afin de renforcer le substrat 20, et un film conducteur 25 appliqué au revêtement sur la surface d'une première extrémité (surface supérieure) de la structure de renfort 23. Une telle structure de renfort peut être disposée sur une surface de l'un ou des deux substrats 20. Chaque substrat renforcé comporte un substrat 20 et une structure de renfort 23 fixée au substrat 20 afin de renforcer le substrat 20, et un film conducteur 25 appliqué en revêtement sur la surface de première extrémité (surface supérieure) de la structure de renfort 23. Une telle structure de renfort peut être disposée sur une surface de l'un des substrats ou des deux dans un dispositif d'affichage à écran plat. La structure de renfort 23 est faite d'un matériau transparent, électriquement non conducteur, tel que du verre ou une matière plastique, et est formée d'un réseau de colonnes hexagonales creuses ou de cylindres creux. Un film conducteur 25 est appliqué en revêtement sur une surface d'extrémité de la structure de renfort 23 qui n'est pas en contact avec le substrat 20, et la structure de renfort 23 revêtue du film conducteur 25 est mise à la masse par l'intermédiaire d'un dispositif de masse 26, de façon que les ondes électromagnétiques générées à l'intérieur du dispositif d'affichage à écran plat soient bloquées. La structure de renfort 23 comporte de préférence un élément protecteur 27 fait d'un matériau léger, résistant et transparent, par exemple une matière plastique, afin d'empêcher l'intérieur de la structure de renfort 23 de collecter des contaminants tels que de la poussière, et de le protéger vis-à-vis des endommagements. L'élément protecteur 27 est fixé sur le film conducteur 25. La figure 4 est une vue en perspective illustrant un substrat renforcé destiné à un dispositif d'affichage à écran plat conforme à un troisième mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la figure 4, un substrat renforcé comporte un substrat 20 ainsi qu'une structure de renfort 24 fixée au substrat 20, qui est faite d'un métal électriquement conducteur et est formée d'un réseau de colonnes hexagonales creuses ou de cylindres creux. Ainsi, la structure de renfort 24 est mise à la masse par l'intermédiaire d'un dispositif de masse 26, de sorte que les ondes électromagnétiques générées à l'intérieur du dispositif d'affichage à écran plat sont bloquées. Le matériau de la structure de renfort 24 présente de préférence une conductivité électrique élevée. Une telle structure de renfort 24 comporte de préférence un élément protecteur 27 fait d'un matériau léger, résistant et transparent, afin d'empêcher l'intérieur de la structure de renfort 24 de collecter des contaminants tels que de la poussière et de le protéger vis-à-vis des endommagements. L'élément protecteur 27 est fixé à une surface d'extrémité (surface supérieure) de la structure de renfort 24 qui n'est pas en contact avec le substrat 20. Comme on l'a décrit ci-dessus, lorsqu'un dispositif d'affichage à écran plat est fabriqué en grand format, sa planéité peut être maintenue de façon simple en utilisant un ou deux substrats renforcés conformes à la présente invention, comprenant une structure de renfort fixée à une surface du substrat, sans augmenter l'épaisseur du substrat. Du fait que le dispositif d'affichage à écran plat de grand format utilise un substrat mince renforcé plutôt qu'un substrat épais comme dans la technique antérieure, la transmission de la lumière est plus importante à travers le substrat mince. De même, les coûts de fabrication du substrat peuvent être réduits, car l'épaisseur du substrat ne varie pas. En outre, du fait qu'un dispositif de masse peut être fixé à la structure de renfort, le dispositif d'affichage à écran plat peut bloquer les ondes électromagnétiques générées depuis l'intérieur de celui-ci. REVENDICATIONS 1. Substrat renforcé destiné à être utilisé dans au moins l'un de deux substrats (20) formant avec un matériau de génération d'affichage intercalé entre les deux substrats, un dispositif d'affichage à écran, le substrat renforcé comprenant un substrat (20), et une structure de renfort (23 ; 24) disposée sur une surface du substrat, afin d'empêcher la flexion du substrat. 2. Substrat renforcé selon la revendication 1, dans lequel la structure de renfort (23) comprend un réseau de colonnes polygonales creuses formé de verre ou de matière plastique transparente. 3. Substrat renforcé selon la revendication 2, dans lequel la structure de renfort comprend en outre un film conducteur (25) qui revêt une surface d'extrémité des colonnes polygonales creuses disposées en réseau, et est ensuite mis à la masse. 4. Substrat renforcé selon la revendication 2, dans lequel la structure de renfort (24) est faite d'un matériau conducteur qui est mis à la masse. 5. Substrat renforcé selon la revendication 1, dans lequel la structure de renfort comprend un réseau de cylindres creux faits de verre ou de matière plastique transparente. 6. Substrat renforcé selon la revendication 5, dans lequel la structure de renfort (23, 24) comprend en outre un film conducteur (25) qui revêt une surface d'extrémité des cylindres creux disposés en réseau et est ensuite mis à la masse. 7. Substrat renforcé selon la revendication 5, dans lequel la structure de renfort est formée d'un matériau conducteur qui est mis à la masse. 8. Substrat renforcé selon la revendication 1, dans lequel un élément protecteur transparent (27) est formé sur une surface d'extrémité de la structure de renfort. 9. Dispositif d'affichage à écran plat comprenant deux substrats (20), et une partie de génération d'affichage, intercalée entre les deux substrats, à l'état scellé, dans lequel au moins l'un des deux substrats est muni d'une structure de renfort disposée sur une surface du substrat, afin d'empêcher la flexion du substrat. 10. Dispositif d'affichage à écran plat selon la revendication 9, dans lequel la structure de renfort (23 24) comprend un réseau de colonnes polygonales creuses faites de verre ou de matière plastique transparente. 11. Dispositif d'affichage à écran plat selon la revendication 10, dans lequel la structure de renfort comprend en outre un film conducteur (25) qui revêt une surface d'extrémité des colonnes polygonales creuses disposées en réseau, et est ensuite mis à la masse. 12. Dispositif d'affichage à écran plat selon la revendication 10, dans lequel la structure de renfort est formée d'un matériau conducteur qui est mis à la masse. 13. Dispositif d'affichage à écran plat selon la revendication 9, dans lequel la structure de renfort comprend un réseau de cylindres creux faits de verre ou de matière plastique transparente. 14. Dispositif d'affichage à écran plat selon la revendication 13, dans lequel la structure de renfort comprend en outre un film conducteur (25) qui est appliqué en revêtement sur une surface d'extrémité des cylindres creux disposés en réseau et est ensuite mis à la masse. 15. Dispositif d'affichage à écran plat selon la revendication 13, dans lequel la structure de renfort est faite d'un matériau conducteur qui est mis à la masse. 16. Dispositif d'affichage à écran plat selon la revendication 1, dans lequel un film protecteur transparent (27) est formé sur une surface d'extrémité de la structure de renfort.