Brevet FR2781308A1 — publié le 20000121

La présente invention concerne un procédé de réalisation de moyens d'entretoisement pour panneaux de visualisation, plus particulièrement pour des panneaux de visualisation comportant deux dalles parallèles assemblées l'une à l'autre avec des moyens d'entretoisement déterminant une distance d'écartement entre les dalles. La présente invention sera décrite en se référant à des panneaux de visualisation d'image du type écran plat, plus particulièrement à des panneaux à plasma. Toutefois, il est évident pour I'homme de l'art que la présente invention peut s'appliquer à d'autres types de panneaux de visualisation dans lesquels les deux dalles parallèles doivent être maintenues avec une distance d'écartement parfaitement déterminée. D'autre part, il existe différents types de panneaux à plasma. Ainsi, la présente invention sera décrite en se référant à un panneau à plasma couleur de type alternatif utilisant seulement deux électrodes croisées pour définir et commander une cellule comme décrit notamment dans le brevet français publié sous le n 2 417 848. Toutefois, il est évident pour l'homme de l'art que la présente invention peut aussi s'appliquer aux autres types de panneaux à plasma. Un exemple de panneau à plasma du type à deux électrodes croisées pour définir une cellule est représenté sur la Figure 1. Il comporte deux substrats en verre ou dalle 2, 3 dont l'une est appelée dalle avant 2. Cette dalle 2 porte un premier réseau d'électrodes appelées électrodeslignes dont seulement 3 électrodes Y1, Y2, Y3 ont été représentées. De manière connue, les électrodes-lignes Y1 à Y3 sont recouvertes d'une couche 5 d'un matériau diélectrique. La seconde dalle 3 forme la dalle arrière. Elle comporte donc des électrodes dites électrodes-colonnes Xl à X5 couvertes d'une couche diélectrique 6. Cette couche diélectrique est recouverte d'éléments luminophores sous forme de bandes successives 7, 8, 9 parallèles aux électrodes-colonnes Xl à X5 et comportent des épargnes Epl à Epn qui matérialisent chacune une cellule C1 à Cn. Un panneau à plasma est formé de manière classique par l'assemblage des dalles avant et arrière 2, 3, assemblage qui réalise une matrice de cellules C1 à Cn. Les cellules sont alors définies à chaque intersection entre une électrode-ligne Y1 à Y3 et une électrode-colonne Xl à X5. Ainsi, de manière connue, la première cellule C1 est située au niveau de la première épargne Epl, la deuxième cellule C2 est située au niveau de la deuxième épargne Ep2, et ainsi de suite jusqu'à la cinquième épargne Ep5 qui matérialise une cinquième cellule C5. Les première, deuxième et troisième épargnes Epl, Ep2, Ep3 sont situées respectivement dans une bande luminophore verte 7, rouge 8 et bleue 9. Elles correspondent ainsi à des cellules monochromes de trois couleurs différentes qui à elles trois forment une cellule trichrome. La qualité des décharges dans chaque cellule pour une valeur donnée de la tension appliquée aux électrodes dépend des carac- téristiques géométriques et dimensionnelles des cellules. En fait, I'une des caractéristiques particulièrement importante est la hauteur de l'espace gazeux formé entre les dalles avant et arrière 2, 3, quand celles-ci sont assemblées l'une à l'autre. En général, les moyens permettant de déterminer cette hauteur sont formés par des moyens d'entretoisement. Ces moyens d'entretoisement qui donnent la différence d'écartement entre les deux dalles 2 et 3 sont constitués, dans le mode de réalisation de la figure 1, par un réseau de billes ou sphères S1, S2, S3, S4. Ce moyen particulier de réalisation des moyens d'entretoisement est décrit dans la demande de brevet français n0 97 07181 du 10 juin 1997 déposée au nom de THOMSON TUBES ELECTRONIQUES. Ainsi, lors de l'assemblage des dalles avant et arrière 2, 3, ces deux dalles sont maintenues l'une contre l'autre par l'intermédiaire des billes d'entretoisement Sl à S4, de telle sorte que la distance d'écartement entre les dalles soit donnée par le diamètre D1 des billes. Les billes sont, de manière connue, réalisées en un matériau non- conducteur électrique tel que du verre ou du saphir. Lorsque l'on utilise les billes comme moyen d'entretoisement, le confinement des cellules C1 à Cn nécessaire pour délimiter le gaz inséré entre les deux dalles est obtenu à l'aide de barrières de confinement B1, B2,... B5 ayant dans ce cas une hauteur H2 inférieure à la distance d'écartement des dalles, c'est-à-dire au diamètre Dl1 des billes Sl à S4. Les barrières de confinement B1 à B5 sont disposées parallèlement aux électrodes- colonnes X1 à X5 et de manière à séparer deux bandes luminophores 7, 8, 9 contiguës, ces deux bandes luminophores ayant des couleurs différentes. Les barrières peuvent ainsi remplir des fonctions de confinement, c'est-à-dire freiner voire éviter la propagation des décharges d'une cellule à une cellule voisine, et constituer une isolation propre à isoler optiquement une cellule du rayonnement émis par des cellules voisines de couleurs différentes. De plus, comme la hauteur H2 des barrières de confinement est inférieure à la hauteur des moyens d'entretoisement réalisés par les billes, cela facilite la mise sous vide du panneau à plasma. Quoique donnant de bons résultats, I'utilisation de billes comme moyens d'entretoisement présente un certain nombre de difficultés liées au respect de la densité surfacique des billes, à l'homogénéité des billes elles-mêmes, au positionnement précis de ces billes. De ce fait, il est difficile d'obtenir toujours un espacement uniforme entre les deux dalles avant et arrière. La présente invention a donc pour but de proposer un nouveau procédé de réalisation de moyens d'entretoisement pour panneaux de visualisation qui ne comporte pas les défauts ci-dessus. En conséquence, la présente invention a pour objet un procédé de réalisation de moyens d'entretoisement pour panneaux de visualisation comportant deux dalles parallèles assemblées l'une à l'autre, les moyens d'entretoisement déterminant une distance d'écartement entre les dalles, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer sur une des dalles, des plots dont la hauteur détermine la distance d'écartement entre lesdites dalles. Selon un mode de réalisation préférentiel, le dépôt est réalisé par dispense locale d'une pâte contenant un matériau de type vitreux, dévitrifiable, ou non-dévitrifiable. Le matériau est constitué par un mélange d'une fritte de verre de granulométrie très fine telle qu'un borosilicate de plomb, d'un liant et d'un solvant constitués par exemple de composés de type polyester ou de cellulose. Le matériau utilisé pour réaliser les plots peut aussi comporter un additif de type surfactant tel 4 2781308 que des composés fluorés ou des silicones. De préférence, la dispense locale de la pâte est réalisée par un procédé d'expulsion de gouttes, toutefois on peut aussi utiliser une sérigraphie. De plus, après la dispense locale de pâte sur la dalle, on réalise une étape de séchage puis un traitement thermique consistant en une cuisson de la dalle à une température comprise entre 420 et 550 pendant une durée comprise entre 5 et 30 minutes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation préférentiel, cette description étant faite avec référence aux dessins ci- annexés, dans lesquels: La figure 1 déjà décrite est une vue en perspective d'un panneau à plasma couleur comportant des moyens d'entretoisement selon l'art antérieur; et La figure 2 est une vue en coupe schématique d'un panneau à plasma dans lequel les plots ont été réalisés conformément à la présente invention; et La figure 3 est une vue en perspective du panneau à plasma de la figure 2. On décrira un mode de réalisation des moyens d'entretoisement conforme à la présente invention, avec référence aux figures 2 et 3. Dans ce cas, les moyens de confinement et les moyens d'entretoisement sont réalisés chacun sur une dalle différente. De préférence, les moyens d'entretoisement seront réalisés sur la dalle avant tandis que les moyens de confinement seront réalisés sur la dalle arrière de manière à séparer les bandes luminophores comme dans le cas du mode de réalisation décrit avec référence à la figure 1. Pour réaliser les plots formant moyens d'entretoisement, conformément à la présente invention, on utilise une dalle de verre 20 sur laquelle ont été déposées des électrodes-lignes non-représentées, ces électrodes étant couvertes d'une couche diélectrique épaisse 21 réalisée généralement en émail. Sur cette dalle, on dépose de place en place un réseau de plots 22 qui servira de moyen d'entretoisement. De préférence, les plots sont placés de manière à se trouver entre les barrières B de 2781308 confinement et en dehors des épargnes. Les barrières de confinement B sont réalisées sur l'autre dalle 30 sur laquelle ont été déposées des électrodes-colonnes Xl, X2 recouvertes d'une couche diélectrique épaisse 31. Les plots peuvent être, par exemple, disposés le long d'un axe perpendiculaire aux barrières de confinement, ledit axe étant situé sensiblement à égale distance entre un bord de la dalle et le premier réseau d'épargnes tels que EP1 à EP5 dans la figure 1. D'autres plots peuvent être disposés le long d'un second axe parallèle au premier axe et situés entre les épargnes EP6 et Epn, si l'on se réfère à la figure 1. Bien entendu, les plots peuvent être disposés de manière différente, le nombre et la répartition des plots sur la surface de la dalle étant déterminés en fonction de la tolérance admise sur la valeur de l'écartement entre les deux dalles, pourvu que les plots ne soient pas à l'emplacement précis d'une cellule pour ne pas nuire à la décharge. Les plots sont réalisés en déposant sur la dalle, par dispense locale et en utilisant un procédé d'expulsion de goutte, une pâte en un matériau vitreux, dévitrifiable ou non-dévitrifiable. Le procédé d'expulsion de goutte comporte une aiguille et un système à piston qui est d'un type connu dans la fabrication des circuits intégrés. Le système à piston présente une fréquence de travail élevée et peut être actionné par un dispositif piézo-électrique. L'utilisation de ce système permet un contrôle précis du volume transféré à +/- 2 %, ce qui permet de contrôler de manière très précise la hauteur finale des plots. A la place du procédé d'expulsion de goutte, on peut utiliser un procédé de sérigraphie directe de la pâte. Toutefois ce procédé présente un certain nombre d'inconvénients, car le volume de pâte à transférer est important et doit être constant. Le matériau utilisé est constitué principalement par une fritte de verre de granulométrie très fine, ayant typiquement un diamètre moyen inférieure à 5pm et un diamètre maximum inférieur à 20um. Cette fritte de verre est constituée par un borosilicate de plomb. Eventuellement, pour rendre le matériau dévitrifiable, on ajoute au borosilicate de plomb un oxyde tel que l'oxyde de zinc, de zirconium ou de chrome. La fritte de verre est mélangée à un liant et un solvant. De préférence, le liant et le solvant sont constitués par des composés de type polyester ou des celluloses. D'autre part, des additifs du type surfactant peuvent être ajoutés afin de contrôler la forme des plots et en particulier leur aplatissement par fluage juste après le dépôt. Ces additifs sont des composés fluorés ou des silicones. Suite au dépôt de la pâte sur la dalle comme mentionné ci- dessus, on réalise un séchage dans un four à air chaud ou à chauffage infrarouge. Ce séchage est suivi d'un traitement thermique qui consiste en une cuisson de la dalle à une température comprise entre 420 et 550 C pendant une durée comprise entre 5 et 30 minutes. Les données ci- dessus dépendent du type de verre, de sa composition et de sa température de ramollissement. Si la fritte de verre utilisée est du type dévitrifiable, la dévitrification du matériau aura lieu lors du traitement thermique mentionné ci-dessus et les plots seront alors indéformables i15 pendant l'opération de pompage du panneau pour le mettre sous vide. Si la fritte de verre est du type non-dévitrifiable, elle sera alors vitrifiée lors du traitement thermique mentionné ci- dessus. Les plots pourront alors se déformer légèrement par fluage pendant l'opération de pompage du panneau et cela jusqu'à ce que la force soit répartie entre tous les plots. Cette variante permet d'obtenir une très bonne uniformité locale de distance entre dalles. Le procédé décrit ci-dessus permet d'obtenir des plots dont la hauteur est parfaitement définie. En fait, la hauteur finale dépend du volume déposé, de la viscosité, à savoir de la proportion de fritte de verre dans la pâte et du type de liant et de solvant utilisé, du fluage du matériau avant séchage et de la variation de volume lors de la cuisson due à une densification du matériau. Il est connu de l'homme de l'art que la viscosité et la variation de volume lors de la cuisson sont en fait des paramètres bien reproductibles et que la technique de dépôt utilisée permet un contrôle du volume à mieux que 5 %. Avec le procédé ci-dessus, on réalise donc sur la dalle 20 des plots 22 dont la hauteur Hi est supérieure à la hauteur H2 des barrières de confinement B de telle sorte que, lorsqu'on assemble la dalle 20 à la dalle 30 comportant les barrières de confinement, il existe un espace libre entre le sommet des barrières et la dalle portant les plots, cet espace libre étant suffisant pour isoler optiquement une cellule du rayonnement émis par ses voisines de couleur différente mais laisser diffuser les éléments d'ionisation vers les cellules voisines. D'autre part, cet espace libre facilite le pompage de la dalle. Selon une autre caractéristique de la présente invention, pour que la contrainte soit supportable par les plots tel que réalisé ci-dessus lors du pompage du panneau, il est souhaitable de déposer les plots selon un réseau en X et en Y avec un pas de 2 mm, à savoir un réseau comportant 25 plots par cm2. Dans ce cas, la force appliquée sur un plot est de 40 gr. si la pression extérieure est de 1 kg par cm2, la surface d'un plot pouvant atteindre 200 à 10 Oum2. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation de moyens d'entretoisement pour panneau de visualisation comportant deux dalles parallèles assemblées l'une à l'autre, les moyens d'entretoisement déterminant une distance d'écartement entre les dalles, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer, sur une des dalles, des plots dont la hauteur détermine la distance d'écartement entre lesdites dalles. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dépôt est réalisé par dispense locale d'une pâte contenant un matériau de type vitreux, dévitrifiable ou non-dévitrifiable. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau est constitué par un mélange d'une fritte de verre de granulométrie très fine, d'un liant et d'un solvant. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fritte de verre est un borosilicate de plomb. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans le cas d'un matériau dévitrifiable, la fritte de verre comporte un borosilicate de plomb et de l'oxyde de zinc, de zirconium ou de chrome. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le liant et le solvant sont constitués par des composés de type polyester ou des celluloses. 7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau comporte un additif de type surfactant. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que I'additif de type surfactant est un composé fluoré ou un silicone. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la dispense locale de la pâte est réalisée par sérigraphie ou par un procédé d'expulsion de goutte. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'après la dispense locale de pâte sur la dalle, on réalise une étape de séchage puis un traitement thermique. 1 1. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le traitement thermique consiste en une cuisson de la dalle à une température comprise entre 420 et 550 C pendant une durée comprise entre 5 et 30 minutes. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour réaliser les moyens d'entretoisement d'un panneau à plasma.