FR2696867A1 - Dispositif de cathode à décharge et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de cathode à décharge comprenant: un substrat (4); une couche d'aluminium (5) formée sur le substrat (4), et une couche d'hexaborure de lanthanide ou d'yttrium (6) formée sur la couche d'aluminium (5). Elle concerne aussi un procédé pour fabriquer ce dispositif et un dispositif d'affichage à décharge de gaz comprenant ledit dispositif de cathode. Ce dispositif de cathode comprenant une structure à couches multiples possède d'excellentes propriétés de conductivité, de souplesse et de résistance à l'oxydation thermique, et il peut aussi être fabriqué à coût réduit. Le dispositif d'affichage à décharge de gaz présente une isolation remarquable et peut être fabriqué avec un nombre d'étapes réduit.

Description

La présente invention se réfère à un dispositif de cathode à décharge et à

un procédé pour le fabriquer en vue de son utilisation avec un panneau d'affichage à

plasma ou un dispositif similaire.

Un hexaborure tel que l'hexaborure de lanthane (La B 6), supérieur pour ses caractéristique de rayonnement électronique et sa résistance à l'impact d'ions, est connu comme matériau de cathode à décharge pour le

dispositif de cathode à décharge.

Dans la demande de brevet japonais publiée n' 55-

62647, par exemple, il est décrit qu'un hexaborure (par exemple La B 6) est utilisé comme cathode d'un panneau

d'affichage à décharge de gaz tel qu'un panneau d'affi-

chage à plasma, et une couche de La B est formée sur une électrode de base telle que du nickel (Ni), gràce à quoi

la tension de fonctionnement peut être fortement réduite.

Comme procédé pour former la couche de La B, on mentionne un procédé d'impression de couche épaisse et un procédé de couche mince, etc dans la demande de brevet japonais publiée N O 55-62647 susmentionnée On décrit

aussi un procédé de dépôt de vapeur par impact de fais-

ceau d'électrons et un procédé de projection dans la demande de brevet japonais publiée N O 61-253735 ou la

demande de brevet japonais publiée n' 3-101 C 33.

En général, une résistance de feuile dans une cathode d'un panneau d'affichage à plasma doit être fixée à 0,1 ohm ou moins C'est pourquoi, dans le cas o la cathode sur un substrat comprend seulemenz la couche mince de La BE, l'épaisseur de la couche mince de La B; doit être fixée à quelques dizaines de tim, et la couche a tendance à se détacher du substrat, ce qui rend le procédé inapplicable en pratique Pour résoudre ce problème, comme décrit dans la demande de brevet japonais publiée N O 55-62647, une plaque de nickel comme électrode de base pour la couche de La B 6 est formée sur le substrat

afin de réduire ainsi l'épaisseur de la couche de La BS.

Dans le dispositif de cathode à décharge pour un panneau d'affichage à plasma ou un dispositif similaire, le matériau de l'électrode de base pour la couche de La B 6 doit avoir les propriétés suivantes ( 1) bonne conductivité ( 2) très bonne adhérence à la couche de La Bs ( 3) bonne souplesse, c'est-à-dire faible rigidité (étant donné que la couche de La B est soumise à une contrainte élevée, elle se brisera si elle n'est pas souple).

( 4) résistance à l'oxydation pendant le traite-

ment_ thermique (à 560 580 'C) dans l'air qui doiz être

effectué ultérieurement.

On sait qu'une électrode de base en nickel peut être formée par un procédé de couche épaisse ou un procédé de couche mince La couche mince de nickel est médiocre en termes de souplesse et de conductivité et

n'est pas satisfaisante en termes de résistance à l'oxy-

dation thermique En conséquence, si l'on veut que la couche de nickel soit épaissie afin d'obtenir une bonne conductivité, la ccuche dc ni Eiel devient alors plus rigide et le problème se pose que le substrat sera brisé

pendant le traitement thermique à effectuer ultérieure-

ment. De plus, selon la demande de brevet japonais publiée N O 55-62647, une structure de couche mince en nickel et une structure de couche mince en La B doivent

être formées individuellement (autrement dit, la forma-

tion simultanée de motifs ou structures par gravure est impossible), et il est difficile d'aligner de manière précise la structure de la couche mince de nickel avec la

première couche de La B 6.

D'autre part, quand une couche épaisse de nickel est utilisée pour l'électrode de base, elle manifesce une bonne adhérence à la couche de La B Cependant, étant donné que la surface de la couche épaisse de nickel est irrégulière, la surface de la couche de La B 5 à former sur la surface irrégulière de la couche épaisse de nickel

devient elle aussi suffisamment irrégulière pour enzrai-

ner une adhérence mutuelle médiocre En conséquence, il arrive que ceci cause un problème consistant en ce que les tensions amorçant une décharge sont différentes les unes des autres dans chaque cellule d'un réseau disposé en matrice avec à la fois des structures d'anode et de cathode. La fig 16 est une vue de dessus d'un affîcheur bien connu à plasma du type à décharge en courant c:-ntinu ayant une électrode d'amorçage En se référant à: fig. 16, le panneau d'affichage à plasma comprend un substrat de panneau 201 du côté de la cathode, un substrat de panneau 210 du côté de l'anode en regard du subscrat de panneau 201 du côté de la cathode, une structure d'anode disposée transversalement 211 consistant en une pluralité de lignes d'anode formées sur la surface arrêtre du substrat de panneau 210 du côté de l'anode, une p'u-ralité de nervures d'arrêt 212 formées sur la surface arrê-'e du substrat 210 et disposées entre les lignes adjacenzes de la structure d'anode 211, et une pièce d'étanchéic 213, réalisée en verre, pour enfermer hermétiquement un gaz de décharge dans un espace entre le substrat de panneau 201 du côté de la cathode et le substrat de panneau 210 du

côté de l'anode.

La fig 17 est une vue de dessus d'un dispositif de cathode à décharge dans le panneau d'affich-age à plasma représenté à la fig 16 En se référant à la fig. 17, le dispositif de cathode à décharge comprend une électrode d'amorçage 202 et une pluralité d'électrodes terminales 203 formées chacune sur le substrat de Panneau 201 du côté de la cathode, un substrat diélectrique 204 recouvrant l'électrode d'amorçage 202 à l'exceotion de ses portions terminales, une structure de cathode 206 disposée longitudinalement consistant en une pluralité de

lignes de cathode 206 a formées sur le substrat diélectri-

que 204, et une pluralité d'électrodes de raccordement 207 pour relier respectivement les lignes de cathode 206 a

aux électrodes de raccordement 207.

En se référant à la fig 18, qui est une vue partielle en coupe prise le long de la ligne XVIII-XVIII de la fig 17, une couche mince d'aluminium 209 est formée sur le substrat diélectrique 204, et une couche

mince de La Bs 6 208 est formée sur la couche mince d'alumi-

nium 209 La structure de cathode 206 a ainsi une struc-

ture à deux couches consistant en la couche mince d'alu-

minium 209 et en la couche mince de La B 6 208.

Pour commander effectivement le panneau d'affi-

chage à plasma représenté à la fig 16, une tension de cent volts à quelques centaines de volts au maximum est appliquée à travers le substrat diélectrique 204 encre la

structure de cathode 206 et l'électrode d'amorçage 202.

Le substrat diélectrique 204 doit avoir une tension de tenue entre couches plus grande que la tension appliquée ci-dessus Le substrat diélectrique 204, cependant, est fait d'un matériau en couche mince, et possède donc à l'intérieur de nombreux défauts tels que des lacunes susceptibles d'entraîner un claquage de l'isolant De plus, l'électrode d'amorçage 202 est aussi faite d'un matériau en couche mince tel que de l'argent, en général,

de sorte qu'une couche de diffusion est formée à l'inter-

face entre le substrat diélectrique 204 et l'électrode d'amorçage 202 De plus, la surface de l'électrode d'amorçage 202 est irrégulière, autrement dit, beaucoup d'aspérités sont présentes à la surface de l'électrode

d'amorçage 202, de sorte que des défauts pouvant entraî-

ner la rupture de l'isolant sont susceptibles d'être provoqués sur le substrat diélectrique 204 par les

aspérités de l'électrode d'amorçage 202.

En conséquence, la tension de tenue du substrat diélectrique 204 est fortement réduite dans les parties défectueuses et dans la couche de diffusion Il existe ainsi, sous la structure de cathode 206, de nombreux points o la tension de tenue du substrat diélectrique

204 est réduite (occupant 30 à 80 % de la surface d'affi-

chage du panneau d'affichage à plasma) Cependant, il n'est pas possible que la tension de tenue du substrat

diélectrique 204 soit inférieure à une valeur souhaitée.

Pour assurer la tension de tenue désirée, il est connu-de fixer l'épaisseur du substrat diélectrique 204 à une valeur pouvant aller jusqu'à 50,um ou plus en général Cela signifie que le substrat diélectrique 204 est formé par impression répétitive trois à cinq fois et calcination de la partie imprimée à chaque fois que le processus d'impression est terminé de manière à supprimer l'encombrement de chaque défaut se développant dans le

substrat diélectrique 204.

Cependant, le procédé ci-dessus augmente le nombre total d'étapes De plus, une épaisseur aussi

élevée du substrat diélectrique 204 entraîne un accrois-

sement du rapport de volume occupé par le substrat diélectrique 204 dans l'électrode à espace de gaz de décharge 202 par rapport au volume de l'espace de gaz de décharge situé entre la structure d'anode 211 et le substrat diélectrique 204, rendant ainsi difficile

d'obtenir un effet d'amorçage.

De plus, l'augmentation de l'épaisseur du subs-

trat diélectrique 204 entraîne une courbure prononcée du substrat diélectrique de panneau 201 du côté de la cathode après la calcination du substrat diélectrique 204, et cette courbure réagira sur la formation de la structure de cathode 206 dans le processus ultérieur de formation de couche mince De plus, l'irrégularité de surface du substrat diélectrique 204, lorsqu'il est une couche épaisse, rendra difficile le processus de forma-

tion d'une structure de couche mince.

Incidemment, pour résoudre le problème ci-dessus d'isolement entre le substrat diélectrique 204 et la structure de cathode 206, on sait comment utiliser une pluralité de lignes d'électrodes d'amorçage, tel que

proposé dans la demande de brevet japonais publiée no 3-

269934 La fig 19 est une vue en perspective d'une structure interne d'un panneau d'affichage à plasma ayant une telle ligne d'électrodes d'amorçage En se référant à la fig 19, le panneau d'affichage à plasma comprend une structure d'électrode d'amorçage 314 consistant en une pluralité de lignes d'électrodes d'amorçage 314 a et une électrode de regroupement d'amorçage 314 b reliant et regroupant ces lignes d'électrodes d'amorçage 314 a De plus, une couche isolante 315 est interposée entre une structure de cathode 306 et l'électrode de regroupement

d'amorçage 314 b pour assurer l'isolation entre couches.

La fig 20 est une vue partielle en coupe prise le long de la ligne XX- XX de la fig 19 Sur la fig 20, on n'a pas représenté un substrat de panneau du côté de l'anode 310, une structure d'anode 311 et une pluralité

de nervures d'arrêt 312.

Comme montré à la fig 20, la structure d'élec-

trode d'amorçage 314 et la structure de cathode 306 sont disposées sur le même plan Chaque ligne d'électrodes d'amorçage 314 a est disposée dans un intervalle défini entre les lignes adjacentes de la structure de cathode 306 Chacune des lignes de diélectrique 304 d'une structure de diélectrique 304 est formée de manière à recouvrir chacune des lignes d'électrodes d'amorçage 314 a et de manière à ne pas recouvrir la ligne de mathode 306 a Avec cet agencement, la structure de diéleccrique 304 est séparée de la structure de cathode 306, de sorte qu'il n'y a pas de problème de tension de tenue entre couches pour la structure de diélectrique te le que

mentionnée ci-dessus.

Cependant, il se produit par contre un problème de tension de tenue entre couches pour la couche isolante 315 entre la structure de cathode 306 et l'électrode d'amorçage de regroupement 314 b Pour obtenir une tension de tenue souhaitée pour la couche isolante 315, il est nécessaire d'augmenter l'épaisseur de la couche isolante 315 par un procédé de couche épaisse tel que mentionné

précédemment En conséquence, le problème de l'augmenta-

tion du nombre d'étapes mentionné précédemment subsiste-

toujours De plus, la couche isolante 315 et la s-ructure de diélectrique 304 doivent être formées séparément, de

sorte que le nombre total d'étapes est encore auz-me -é.

A ce point de vue, la couche isolante 315 et la structure de diélectrique 304 peuvent être formées en même temps en permutant la structure de cathode 305 et l'électrode de regroupement d'amorçage 314 b par rapport

à la couche isolante 315, ce qui supprime ainsi l'augmen-

tation du nombre d'étapes Cependant, le problème de la tension de tenue pour la couche isolante 315 subsiste toujours, et après tout on ne peut pas s'attendre à ce que le nombre d'étapes soit plus petit que celui du

procédé classique pour le dispositif de cathode a dé-

charge représenté aux fig 16 à 18.

En conséquence, c'est un but de la présente invention de fournir un dispositif de cathode à décharge ayant une cathode à décharge devant être obtenue à partir

d'un matériau d'électrode supérieur en souplesse, conduc-

tivité et résistance à l'oxydation thermique.

C'est un autre but de la présente invention de fournir un procédé de fabrication pour le dispositif de

cathode à décharge ci-dessus.

C'est encore un autre but de la présente inven-

tion de fournir un panneau d'affichage à plasma ayant une structure telle qu'elle élimine le problème de tension de tenue et augmente l'effet d'amorçage, tout en rendant le processus de formation de structure pour une pluralité de

couche minces facile et avec moins d'étapes.

Selon un premier aspect de la présente invention,

il est créé un dispositif de cathode à décharge compre-

nant: un substrat, une couche d'aluminium formée sur le substrat, et une couche d'hexaborure de lanthanide ou

d'yttrium formée sur la couche d'aluminium.

Selon un deuxième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un procédé pour fabriquer un dispositif de cathode à décharge comprenant les étapes suivantes: préparation d'un substrat; formation d'une couche d'aluminium sur le substrat; formation d'une couche d'hexaborure de lanthanide ou d'yttrium sur la couche d'aluminium; et gravure de la couche d'aluminium en même temps que de la couche d'hexaborure, de manière à créer

une structure sur le dispositif de cathode à décharge.

Selon un troisième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un procédé pour fabriquer un dispositif de cathode à décharge comprenant les étapes suivantes: formation d'une structure de cathode à couches muliples

comprenant une couche d'aluminium et une couche d'hexabo-

rure de lanthanide ou d'yttrium sur une plaque de verre diélectrique; formation d'une électrode de raccordement reliée à la structure de cathode à couches multiples sur

la plaque de verre diélectrique; et frittage de l'élec-

trode de raccordement à une température inférieure au

point de ramollissement de la pâte de verre diélectrique.

Selon un quatrième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un dispositif de cathode à décharge comprenant: un substrat; une couche de chrome formée sur le substrat; une couche d'aluminium formée sur la couche de chrome; et une couche d'hexaborure de lanthanide ou

d'yttrium formée sur la couche d'aluminium.

Selon un cinquième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un procédé pour fabriquer un dispositif de cathode à décharge comprenant les étapes suivantes: préparation d'un substrat; formation d'une couche de

chrome sur le substrat; formation d'une couche d'alumi-

nium sur la couche de chrome; formation d'une couche d'hexaborure de lanthanide ou d'yttrium sur la couche

d'aluminium; et attaque chimique de la couche d'alumi-

nium en -même temps que de la couche d'hexaborure, de manière à former une struture sur le dispositif de

cathode à décharge.

Selon un sixième aspect de la présente invention, il est créé un procédé pour fabriquer un dispositif de cathode à décharge comprenant les étapes suivantes: préparation d'un substrat; formation d'une couche diélectrique mince sur le substrat; formation d'une couche de chrome sur la couche diélectrique mince; formation d'une couche d'aluminium sur la couche de

chrome; formation d'une couche d'hexaborure de lantha-

nide ou d'yttrium sur la couche d'aluminium; et attaque chimique de la couche d'aluminium en même temps que de la couche d'hexaborure, de manière à former une structure

sur le dispositif de cathode à décharge.

Selon un septième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un procédé pour fabriquer un dispositif de cathode à décharge comprenant les étapes suivantes: formation d'une structure de cathode à couches multiples comprenant une couche de chrome, une couche d'aluminium et une couche d'hexaborure de lanthanide ou d'yttrium sur une plaque de verre diélectrique; formation d'une électrode de raccordement reliée à la structure de cathode à couches multiples sur la plaque de verre diélectrique; et frittage de l'électrode de raccordement à une température inférieure au point de ramollissement

de la pâte de verre diélectrique.

Selon un huitième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un procédé pour fabriquer un dispositif de cathode à décharge comprenant les étapes suivantes: formation d'une structure de cathode à couches multiples comprenant au moins une couche d'aluminium et une couche d'hexaborure de lanthanide ou d'yttrium sur un substrat et insertion d'un isolant entre des cathodes adjacentes

de la structure de cathode.

Selon unrfneuvième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un dispositif de cathode à décharge comprenant: un panneau côté cathode; une structure de

cathode à couches multiples comprenant une couche d'alu-

minium et une couche d'hexaborure de lanthanide ou d'yttrium formée sur le panneau côté cathode; une électrode de raccordement formée sur le panneau côté cathode et reliée à la structure de cathode à couches multiples; une électrode terminale de cathode formée sur le panneau côté cathode et reliée à l'électrode de raccordement; un panneau côté anode en regard du panneau côté cathode; et une pièce d'étanchéité adhérant à la totalité de la périphérie du panneau côté cathode et du

panneau côté anode tout en étant en contact avec l'élec-

trode de raccordement ou l'électrode terminale de catho-

de, de manière à délimiter la structure de cathode à

couches multiples et la structure d'anode.

Selon un dixième aspect de la présente invention,

il est créé un dispositif de cathode à décharge compre-

nant: un panneau côté cathode comprenant une structure de cathode à couches multiples ayant une pluralité de lignes il de cathode formées sur elle et s'étendant vers un côté du panneau côté cathode, et une structure d'électrode d'amorçage ayant une pluralité de lignes d'électrode d'amorçage recouvertes d'isolant formées sur elle, disposées entre les lignes adjacentes de cathode et s'étendant vers un autre côté du panneau côté cathode; et des moyens d'étanchéité pour sceller hermétiquement le

panneau côté cathode et le panneau côté anode.

Selon un onzième aspect de la présente invention,

il est créé un dispositif de cathode à décharge compre-

nant: un panneau côté cathode comprenant une structure de cathode à couches multiples ayant une pluralité de lignes de cathode formées sur elle; une structure d'électrode d'amorçage ayant une pluralité de lignes d'électrode d'amorçage recouvertes d'isolant formées sur elle et disposées entre les lignes adjacentes de cathode, les deux structures de cathode et d'électrode d'amorçage formant une entité et comprenant l'une et l'autre le même matériau; un panneau côté anode ayant une structure d'anode formée sur lui; et des moyens d'étanchéité pour sceller hermétiquement le panneau côté cathode et le

panneau côté anode.

Selon un douzième aspect de la présente inven-

tion, il est créé un panneau côté cathode comprenant une structure de cathode ayant une pluralité de lignes de cathode formées sur elle et recouvertes d'un isolant au

bord de la structure, une structure d'électrode d'amcr-

çage ayant une pluralité de lignes d'électrode d'amorçage recouvertes d'isolant formées sur elle et disposées entre les lignes adjacentes de cathode, les deux structures de cathode et d'électrode d'amorçage formant une entité et comprenant l'une et l'autre le même matériau; un panneau côté anode ayant une structure d'anode formée sur lui; et des moyens d'étanchéité pour sceller hermétiquement le

panneau côté cathode et le panneau côté anode.

La fig l A est une vue de dessus d'un panneau d'affichage à plasma comprenant un dispositif de cathode à décharge selon un mode de réalisation de la présente invention; la fig 1 B est une vue partielle en coupe prise selon la ligne B-B de la figure l A;

les fig 2 A à 2 D sont des vues de dessus illus-

trant chaque étape d'un procédé pour fabriquer le dispo-

sitif de cathode à décharge représenté à la fig l A; la fig 3 A est une vue en coupe d'une partie essentielle du dispositif de cathode à décharge avant la calcination des électrodes de raccordement représentées à la fig 2 D; la fig 3 B est une vue en coupe de la même partie que celle représentée à la fig 3 A, après la calcination des électrodes de raccordement; la fig 4 est une vue schématique illustrant une forme lumineuse normale de chaque cellule lumineuse dans le panneau d'affichage à plasma représenté à la fig l A la fig 5 est une vue schématique illustrant une forme lumineuse anormale de chaque cellule lumineuse dans le panneau d'affichage à plasma représenté à la fig l A la fig 6 est une vue en coupe illustrant la création d'une couche entre les lignes adjacentes de cathode du fait du vieillissement; la fig 7 est une vue en coupe d'un dispositif de cathode à décharge selon un autre mode de réalisation de la présente invention;

la fig 8 est un graphique montrant une caracté-

ristique de résistance d'une couche de cathode de Cr/Al/-

La B 6 dans le dispositif de cathode à décharge représenté à la fig 7, en fonction de la température de calcination

la fig 9 est un graphique montrant une caractéris-

tique de résistance d'une couche de cathode de Cr/Al/La B 6 en fonction de l'épaisseur de la couche d'aluminium; la fig 10 est une vue en coupe d'un dispositif de cathode à décharge selon un autre mode de réalisation de la présente invention; la fig 11 est une vue en coupe d'un dispositif de cathode à décharge selon encore un autre mode de réalisation de la présente invention; la fig 12 est une vue en coupe d'une pièce d'étanchéité et de sa zone périphérique dans le panneau

d'affichage à plasma selon les modes de réalisation ci-

dessus de la présente invention; la fig 13 est une vue partielle en perspective d'un dispositif de cathode à décharge selon encore un autre mode de réalisation de la présente invention; la fig 14 est une vue partielle en coupe prise selon la ligne XIV-XIV de la fig 13; la fig 15 est une vue en coupe d'un dispositif de cathode à décharge selon encore un autre mode de réalisation de la présente invention; la fig 16 est une vue de dessus d'un panneau d'affichage à plasma comprenant un dispositif classique de cathode à décharge; la fig 17 est une vue de dessus du dispositif de cathode à décharge représenté à la fig 16; la fig 18 est une vue partielle en coupe du dispositif de cathode à décharge représenté à la fig 16 la fig 19 est une vue partielle en perspective

de la structure interne d'un panneau d'affichage classi-

que à plasma ayant une structure d'électrode d'amorçage constituée de plusieurs lignes; et la fig 20 est une vue en coupe prise le long de

la ligne XX-XX de la fig 19.

Exemple 1

En se référant aux fig l A et l B, on a représenté un panneau d'affichage à plasma employant un dispositif

de cathode à décharge selon le présent exemple.

Le panneau d'affichage à plasma comprend un substrat de panneau côté cathode 1 fait en verre à base de soude comme matériau de base, une électrode d'amorçage 2 formée sur le substrat 1 par un procédé de couche épaisse (impression par sérigraphie dans cet exemple; le même ensuite) en utilisant une pâte conductrice contenant de l'argent comme matériau principal, une pluralité d'électrodes terminales 3 formée sur le substrat 1 par un procédé de couche épaisse utilisant une pâte conductrice

contenant de l'argent, et un substrat en verre diélectri-

que 4 formé sur l'électrode d'amorçage 2 par un procédé

de couche épaisse utilisant une pâte de verre diélectri-

que comme matériau de base Le substrat en verre diélec-

trique 4 a une épaisseur de couche de 40 Mm.

Comme on le décrira en détail plus loin, des variations de décharge dans chaque cellule lumineuse (par exemple forme de décharge lumineuse, tension d'amorçage de décharge etc de cellules lumineuses) peuvent être réduites en supprimant les aspérités moyennes de surface du substrat en verre diélectrique 4 et en les ramenant à

1-2 um ou moins.

Une couche d'aluminium 5 sous forme de couche mince, ayant une épaisseur de 2 um est formée sur le substrat 4 à une température de substrat de 200 'C par projection (le dépôt de vapeur ou le plaquage ionique

sont aussi possibles) L'épaisseur de la couche d'alumi-

nium 5 est de préférence de 0,5,m ou davantage, du point de vue de la conductivité Une couche de La B 6 6 sous forme de couche mince ayant une épaisseur de 0,2 um est formée par projection sur la couche d'aluminium 5 L'épaisseur de la couche de La B 6 est, de préférence, de 0,1 1 m ou davantage afin de recouvrir la couche d'aluminium comme couche sous-jacente La couche d'aluminium 5 et la couche de La B 6 6 forment ensemble une structure de cathode 12 constituée d'une pluralité de lignes de cathode La structure de cathode 12 constitue une cathode à décharge. La couche mince de la couche de La B 6 6 formée par pulvérisation a des contraintes internes élevées Sa forme de couche mince est donc difficile à conserver et

la couche mince est susceptible de se réduire en poudre.

Cependant, dans cet exemple, étant donné que la couche d'aluminium 5 est formée comme couche sous-jacente pour la couche de La B 6, les contraintes internes de la couche de La B 6 6 sont en grande partie absorbées par la

couche d'aluminium 5 en raison de la flexibilité de l'alumi-

-1-5 nium C'est pourquoi l'épaisseur de la couche de La B 6 peut être réduite jusqu'à une valeur inférieure au micromètre, dans la mesure o aucun décollement n'est susceptible de

se produire.

Le panneau d'affichage à plasma comprend encore un substrat de panneau côté anode 8 fait en verre à base de soude comme matériau de base, une structure d'anode 9 constituée d'une pluralité de lignes d'anode 9 a formées sur le substrat 8, une pluralité de nervures d'arrêt 10 disposées chacune entre les lignes d'anodes 9 a adjacentes et formées par un procédé de couche épaisse, et une pièce d'étanchéité 11 faite d'un verre à point de fusion bas pour adhérer au substrat de panneau côté cathode 1 et au substrat de panneau côté anode 8 sur leurs parties périphériquesextérieures, en confinant entre ceux-ci un gaz de décharge Le gaz de décharge, tel qu'un mélange argon-néon, est confiné hermétiquement dans l'espace

entouré par la pièce d'étanchéité 11 Le panneau d'affi-

chage à plasma est construit de cette manière.

Alors que dans cet exemple la couche d'aluminium 5 est utilisée comme couche sous-jacente pour la couche de La B, on a présenté dans le tableau 1 une comparaison avec une couche de nickel (couche épaisse et couche mince comme mentionné auparavant), une couche d'argent (couche

mince) et une couche d'or (couche mince).

PROPRIETES DE

TABLEAU 1

MATERIAUX POUR ELECTRODE

A D)ECIIARGE

couche tlexibilité conductivité adhérence (le résistance à sous-adjacente (rigidité en (résistivité en La B 6 à la l'oxydation pour La B 6 d(ynes/cm 2) ohm cn 0) couche thermique sous-adj acente Exemple 1 AI O O O O ( 2,67 x 10 ") ( 2,66 x 10-6) Contrôle 1 Ni (couche O M O O épaisse) (-) (environ x 10-6) Contrôle 2 Ni (couche i x x O x mince) ( 7,7 x 100 ") ( 6,9 x 10-6) Contrôle 3 Ag O O x O ( 2,87 x 10 ( 1 l) ( 1,62 x 10-6) Contrôle 4 Au O O O O ( 2,77 x 1 ( O ") ( 2,2 x 10-6) 0: cxcllent M lloycll x médiocre a O o, Comme il apparaît clairement dans le tableau 1, la couche d'aluminium de cet exemple est satisfaisante à

la fois du point de vue de la flexibilité, de la conduc-

tivité, de l'adhérence à la couche de La B 5 et de la résistance à l'oxydation thermique En particulier, elle est excellente vis-à-vis de l'adhérence à la couche de La B 6 Même quand elle est formée par un procédé de couche

mince tel que la projection ou autre, la couche d'alumi-

nium 5 de cet exemple est très bonne dans son adhérence à la couche de La B 6 6 Toutes les couches minces de la couche d'aluminium 5 de l'exemple 1, la couche d'argent du contrôle 3 et la couche d'or du contrôle 4, aussi bien que la couche de nickel du contrôle 2 ont des épaisseurs

-de 2 ym.

La couche de nickel (couche mince) du contrôle 2 est bonne du point de vue de l'adhérence à la couche de La B tout comme la couche d'aluminium, mais elle n'est pas aussi bonne en flexibilité et en conductivité La couche

de nickel (couche épaisse: 30 pm d'épaisseur) du con-

trôle 1 est bonne en conductivité, mais les caractéristi-

ques de décharge de la couche de La B 6 ne peuvent pas être mises à profit Autrement dit, la surface de la couche de La B 6 devient inégale en raison de la su-rf=ne inégale de la couche de nickel (couche épaisse), suffisamment pour détériorer les caractéristiques de décharge telles que la forme lumineuse de cellules et la tension d'amorçage de décharge. La couche d'argent du contrôle 3 est la meilleure du point de vue de la conductivité, mais elle n'est pas aussi bonne en adhérence à la couche de La B 6 De plus, la forme de cette couche mince ne peut pas être conservée,

ce qui provoque un détachement sous forme de poudre.

La couche d'or du contrôle 4 est bonne en flexi-

bilité et en conductivité Elle est bonne aussi en adhérence à la couche de La B 6 (moins bonne, cependant, que la couche d'aluminium) et en résistance à l'oxydation thermique En conséquence, la couche d'or peut être employée comme couche sous-jacente d'électrode pour la couche de La B 6, mais elle n'est pas utilisable en pratique en raison de son coût élevé. Tout bien considéré, il apparaît que l'aluminium est un matériau optimal pour la couche sous-jacente d'électrode pour la couche de La B 6 6 du point de vue du coût et de la formation de structures en association avec

la couche de La B 6 6.

Alors que la couche de La B 6 6 est formée sur la couche d'aluminium 5 dans cet exemple, des hexaborures de lanthanide tels que Ce B, Pr B 6, Nd BE, Sm B 6, Eu BE, etc. peuvent être utilisés au lieu de La B 6 De plus, on peut

aussi utiliser YB 6.

Un processus de fabrication pour le panneau d'affichage à plasma représenté à la fig l A va être décrit maintenant en se référant aux fig 2 A à 2 D. Dans la première étape, montrée à la fig 2 A, l'électrode d'amorçage 2 et l'électrode terminale 3, toutes deux faites d'une pâte conductrice contenant de l'argent comme matériau de base, sont formées sur le zubstrat de panneau côté cathode 1 Dar un procédé de

couche épaisse Ensuite, le substrat de verre diélectri-

que 4 ayant une épaisseur de couche de 40 ym est formé sur l'électrode d'amorçage 2 par un procédé de couche épaisse. Dans la deuxième étape représentée à la fig 2 B, la couche d'aluminium 5 et la couche de La B 6 6 sont formées dans cet ordre par projection sur le substrat en verre diélectrique 4 afin de former une couche mince à couche multiples 7 Dans la formation de cette couche mince à couches multiples 7, un masque est prévu pour recouvrir une partie exposée de l'électrode d'amorçage 2 et une région des électrodes terminales 3 afin qu'elles ne soient pas recouvertes par la couche d'aluminium 5 ni par la couche de La B 6 6, grâce à quoi, dans une étape de formation de structure à exécuter plus tard, l'électrode d'amorçage 2 et les électrodes terminales 3 peuvent être protégées d'un liquide d'attaque destiné à la couche

d'aluminium 5 et à la couche de La B 6 6.

Dans la troisième étape représentée à la fig 2 C, une couche de photorésist est appliqué sur toute la surface de la couche mince à couches multiples 7 La couche de photorésist est alors exposée à la lumière à

travers un masque de structure prédéterminée, le dévelop-

pement est alors effectué pour former une structure prédéterminée de photorésist La couche de La B 6 et la couche d'aluminium 5 sont alors attaquées ensemble dans l'ordre par un liquide corrosif tel qu'un mélange d'acide

phosphorique, d'acide acétique et d'acide nitrique.

Autrement dit, la couche de La B 6 est attaquée la première pour exposer la surface de la couche d'aluminium et ceci est suivi par l'attaque de la couche d'alumi- nium 5 Finalement, la couche mince à couches multiples 7 ayant une structure qui coïncide avec la structure de photorésist est obtenue et forme la structure de cathode 12 Ensu Gc, la structure de photorésist est retirée pour obtenir l'état représenté à la fig 2 C. Dans la quatrième étape représentée à la fig 2 D, une pluralité d'électrodes de raccordement 13 est formée par un procédé de couche épaisse en utilisant une pâte conductrice contenant de l'argent comme matériau de base, afin de relier respectivement les lignes de cathode 12 a de la structure de cathode 12 aux électrodes terminales 3. De cette manière, le panneau côté cathode est obtenu.

Si les électrodes de raccordement 13 sont calci-

nées à une température proche du point de ramollissement du substrat en verre diélectrique 4, il existe une possibilité que des irrégularités de surface de 20 um environ soient produites sur les surfaces de la structure de cathode 12 et des électrodes de raccordement 13 après calcination, causant d'importantes variations de décharge

parmi les cellules lumineuses.

La fig 3 A représente l'état de surface de la structure de cathode 12 et des électrodes de raccordement 13 avant calcination, et la fig 3 B montre leur état de

surface après calcination.

Un mécanisme de formation de telles inégalités sur les surfaces de la structure de cathode 12 et des

électrodes de raccordement 13 va être décrit maintenant.

Dans une étape d'élévation de température lors de

la calcination des électrodes de raccordement 13, l'état-

de surface représenté à la fig 3 A est conservé à une température inférieure de 50 'C ou davantage au pont de ramollissement ( 5850 C, par exemple) du substrat en verre

diélectrique 4.

Ceci est dû au facteur suivant Le coefficient de dilatation thermique de la couche d'aluminium 5 esz plus

grand que celui du substrat en verre diélectri que 4.

Tandis qut d oe:cntraintes sont produites à la surface du substrat 4 au cours de l'élévation de température, le substrat de verre 4 reste donc plan étant donné que sa rigidité est au moins supérieure à celle de la couche

d'aluminium 5 La couche d'aluminium 5, ayant une flexi-

bilité supérieure à celle du substrat de verre 4, conti-

nue à adhérer au substrat de verre 4 et emmagasine une

contrainte de compression.

Cependant, quand la température atteint le point de ramollissement du substrat de verre 4, la rigidité du substrat de verre 4 disparaît, et en conséquence la couche d'aluminium 5 relâche la contrainte de compression

emmagasinée jusqu'ici et augmente l'étendue de sa surfa-

ce Il en résulte que le substrat de verre 4, n'ayant déjà plus de rigidité, est tiré par la couche d'aluminium pour former l'inégalité de surface telle que montré à la fig 3 B Dans cette condition, la contrainte de la surface du substrat 4 est progressivement relâchée. Finalement, dans une phase d'abaissement de température jusqu'à ce que la température redescende au point de ramollissement du substrat de verre 4, la condition de relâchement de contrainte du substrat en

verre 4 est conservée.

Cependant, même quand la température continue à décroître bien au- dessous du point de ramollissement,

l'inégalité de surface du substrat en verre 4 est conser-

vée pendant le refroidissement.

Dans la phase ultérieure d'abaissement de tempé-

rature, étant donné que les forces de contraction de la couche d'aluminium 5 sont plus faibles que la rigidité du substrat en verre 4 maintenant pourvu d'une surface inégale, la contrainte de tension est aussi stockée dans

la couche ondulée d'aluminium 5, entraînant la détériora-

tion des caractéristiques de décharge, autrement dit un désordre dans la forme lumineuse des cellules et une

augmentation de la tension d'amorçage de décharge.

Incidemment, une température de calcination de

* diverses structures de couche épaisse du panneau d'affi-

chage à plasma est fixée dans une gamme de 560 à 600 'C.

Cette gamme de température est déterminée compte tenu de la résistance mécanique des structures de couche épaisse qui sera exigée après calcination Pour cette raison, la

calcination des structures de couche épaisse est jusqu'i-

ci réalisée à une gamme de température de 560 à 600 'C dans l'étape de la figure 2 C. Cependant, si les électrodes de raccordement 13 sont calcinées à cette gamme de température dans l'étape de là fig 2 D, l'inégalité de surface du substrat 4 sera produite comme décrit ci- dessus, parce que cette gamme de température est voisine du point de ramollissement du

substrat en verre 4, ou supérieure à ce point.

Par exemple, quand on a utilisé un substrat en verre 4 ayant un point de ramollissement de 5850 C,

l'inégalité de surface du substrat 4 a commencé à appa-

raître de manière notable à une température de calcina-

tion d'environ 5400 C Compte tenu de ce résultat, la température de calcination des électrodes de raccordement 13 est fixée de préférence à une température inférieure de 500 C ou davantage au point de ramollissement du substrat en verre 4, ce qui évite ainsi l'inégalité de

surface du substrat 4.

La formation des électrodes de raccordement 13 a pour but de relier électriquement la structure de cathode

12 aux électrodes terminales 3 C'est pourquoi la lon-

gueur des électrodes de raccordement 13 peut être relati-

vement courte, de sorte qu'il est moins nécessaire d'obtenir une conductivité élevée dans les électrodes de raccordement 13 elles-mêmes En conséquence, il est

seulement nécessaire de conserver une résistance mécani-

que des électrodes de raccordement 13 dans le cas de

calcination à une température proche de 5400 C La résis-

tance mécanique des électrodes de raccordement 13 calci-

nées à une telle température relativement basse peut être assurée en sélectionnant de manière appropriée la pâte conductrice contenant de l'argent, de sorte qu'une proportion relativement grande (plusieurs dizaines de pour cent) d'une composante de verre à point de fusion

bas peut être contenue dans la pâte conductrice.

Entre-temps, dans l'étape suivant la calcination des électrodes de raccordement 13 à une température relativement basse, il existe une possibilité pour qu'une couche isolante très mince (que l'on croit être une couche d'oxyde de lanthane, mais les détails de ce phénomène n'ont pas été tirés au clair) se soit formée à l'interface entre la structure de cathode 12 et les électrodes de raccordement 13, ce qui a pour conséquence la déconnexion entre la structure de cathode 12 et les électrodes terminales 3 Cependant, après l'achèvement du panneau côté cathode comprenant cette couche isolante et l'assemblage du panneau d'affichage à plasma représenté à la fig l A, la couche isolante peut être détruite immédiatement en appliquant une tension de 100 à 200 volts au panneau d'affichage à plasma La formation d'une couche isolante n'a donc pas d'effet défavorable sur

l'utilisation effective du panneau d'affichage à plasma.

Le panneau d'affichage à plasma d'un type à décharge à courant continu représenté à la fig IA est construit en assemblant le panneau côté cathode terminé

ci-dessus et le panneau côté anode avec la pièce d'étan-

chéité 11.

L'émission de lumière par décharge à courant continu peut être réalisée en appliquant une tension entre les anodes et les cathodes du panneau d'affichage à plasma Pendant les essais, un échantillon de panneau d'affichage à plasma a été préparé en choisissant un pas de cellule (longueur d'un côté de chaque cellule) de 0,35 mm, une largeur de ligne de la ligne de cathode 12 a de 0,18 mm, une largeur de chaque nervure d'arrêt 10 de 0,15 mm et une hauteur de chaque nervure d'arrêt 10 de 0, 15 mm, et en utilisant un mélange gazeux de néon et d'argon ( 0,5 volume en pourcentage d'argon) sous une pression de

350 torrs comme gaz de décharge à confiner hermézique-

ment Une tension d'amorçage initiale à l'étape o aucune tension n'était appliquée à l'électrode d'amorçage était d'environ 180 V pour chaque cellule Ensuite, quand une tension a été appliquée en permanence par l'intermédiaire

de l'électrode d'amorçage entre les anodes et les catho-

des, un effet de vieillissement a bientôt été mis en oeuvre pour augmenter la luminosité et pour obtenir pour chaque cellule une tension d'amorçage de 110-120 V et une tension de tenue de décharge de 95-100 V, ce qui a permis

d'obtenir ainsi la caractéristique des cathodes en La B 6.

La fig 4 représente la condition lumineuse de chaque cellule 90 a cet instant Comme il apparaît à la figure 4, la forme lumineuse de chaque cellule 90 est

uniforme et satisfaisante.

Exemple 2

Il existe cependant une possibilité pour que la forme de chaque cellule 90 devienne non uniforme, comme le montre la fig 5, quand se déroule le processus de

vieillissement susmentionné En particulier, un éclaire-

ment partiel de chaque cellule 90, ou des divergences de

forme des cellules lumineuses 90 peuvent se produire.

Alors que cette disparité dans la forme de chaque cellule

est améliorée progressivement en continuant le vieil-

lissement avec la tension de 150 V, la condition uniforme telle que représentée à la fig 4 ne peut pas être rétablie, et une telle forme disparate de chaque cellule

devient finalement stable.

De plus, quand le vieillissement est poursuivi pendant une longue période avec la tension de 150 V, il existe la possibilité que se produise un court-circuit entre les lignes adjacentes de cathode 12 a Autrement dit, comme montré à la fig 6, on a trouvé qu'une couche conductrice 14 se formait entre les lignes adjacentes de cathode 12 a d'une manière telle qu'elle croissait depuis les parois latérales des lignes adjacentes, causant ainsi le court-circuit De plus, on a aussi trouvé qu'une composante primaire de la couche conductrice 14 était l'aluminium A partir de ces faits, on suppose que les

parois latérales exposées des couches adjacentes d'alumi-

nium 5 sont pulvérisées par le vieillissement pour former la couche conductrice 14 La formation de la couche conductrice 14 est aussi causée par le fait que les bords des structures des lignes adjacentes de cathode 12 a sont abrupts et donc susceptibles de concentrer une décharge

et d'amplifier une perturbation locale de pulvérisation.

Compte tenu des phénomènes ci-dessus, les limita- tions suivantes doivent être acceptées afin d'appliquer de manière pratique la structure de cathode 12 composée

de la couche d'aluminium 5 et de la couche de La Bs 6.

1 La forme lumineuse de chaque cellule lumineuse

est autorisée à demeurer dans un état désordonné.

2 La tension à appliquer doit être réduite à une valeur inférieure ou égale à 120 V, et un courant de décharge doit aussi être supprimé autant que possible de manière à supprimer ainsi la pulvérisation des parois

latérales de chiaque couche d'aluminium 5.

Cependant, ces limitations donnent naissance à

des obstacles en ce qui concerne la qualité et la lumino-

sité d'un affichage.

En conséquence, il est souhaitable de rendre uniforme la forme lumineuse de chaque cellule lumineuse après vieillissement, et de supprimer la formation de

courts-circuits entre les lignes adjacentes de la struc-

ture de cathode, sans avoir à observer les limitations ci-dessus. On va maintenant décrire un autre exemple réalisé en tenant compte des points ci-dessus, dans lequel les mêmes numéros de référence que ceux de l'exemple 1

désignent les mêmes éléments.

En se référant à la fig 7 qui illustre l'exemple 2, le numéro de référence 15 désigne une couche mince de chrome et le numéro de référence 16 désigne une structure de cathode à couches multiples constituée de la couche mince de chrome 15, d'une couche d'aluminium 5 et d'une couche de La B 6 6 Il a été confirmé qu'aucun court-circuit ne se produit entre les lignes adjacentes de cathode 16 a quand on utilise effectivement un panneau d'affichage à plasma comprenant la structure de cathode 16 avec une tension appliquée d'environ 150 V. Selon ce mode de réalisation préférentiel, la couche mince de chrome 15 est formée comme couche sousjacente pour la couche d'aluminium 5, afin d'améliorer ainsi sensiblement la forme lumineuse de chaque cellule lumineuse et de réduire le risque de court-circuit entre les lignes adjacentes de cathode 16 a On sait en général que la formation de la couche mince de chrome 15 comme

souche sous-jacente pour la couche d'aluminium 5 contri-

bue à améliorer l'adhérence de la couche d'aluminium 5 à la couche sousjacente (c'est-à-dire la couche mince de

chrome 15) Cependant, on considère que le fait d'augmen-

ter l'adhérence n'-est pas lié directement à une améliora-

tion substantielle des caractéristiques de décharge, parce que l'on a observé que la structure de cathode 12 constituée de la couche d'aluminium 5 et de la couche de La B 6 6 dans l'exemple précédent ne se décolle pas à la fin

du vieillissement.

A la suite de recherches, il a été confirmé que le chrome est diffusé dans la couche d'aluminium de manière à modifier complètement la couche d'aluminium 5 pendant l'étape de calcination pour les électrodes de raccordement 13 Autrement dit, on suppose qu'un bord de

structure en un alliage de Al-Cr peut montrer une résis-

tance à la pulvérisation, ce qui augmente ainsi la durée

de vie de décharge.

La fig 8 représente la variation de résistance de feuille de la structure de cathode 16 en fonction des

variations de température pendant le traitement thermi-

que, dans laquelle un trait continu représente la résis-

tance de feuille après traitement thermique, et un trait interrompu représente la résistance de feuille avant traitement thermique La durée du traitement thermique est de 15 minutes Le graphique montre que la résistance

de feuille avant traitement thermique est de 15 mil-

liohms, ce qui est une valeur raisonnable parce qu'elle est presque identique à celle ( 14 milliohms) de la couche d'aluminium 5 ayant une épaisseur de 2 pm et sans dé- fauts Comme le montre la fig 8, la résistance de feuille augmente avec une augmentation de la température de traitement thermique Par exemple, à une température correspondant à la température de calcination ( 5000 C environ) pour les électrodes de raccordement 13, la résistance de feuille prend environ trois fois sa valeur d'avant traitement thermique Cette variation peut être vérifiée seulement par le fait que la couche d'aluminium est modifiée de manière globale par le traitement thermique De plus, cette variation de résistance de feuille n'est pas observée du tout dans la structure de cathode 12 consistant en la couche d'aluminium 5 et en la

couche de La B 6 selon l'exemple 1.

La fig 9 montre la variation de résistance de feuille de la structure de cathode 16 après traitement thermique à une température fixe de 580 'C en fonction

d'une variation d'épaisseur de la couche d'aluminium 5.

Comme il apparaît à la figure 9, un taux de variation de

la résistance de feuille augmente quand décroît l'épais-

seur de la couche d'aluminium 5 On considère, à partir des données d'essai ci-dessus, qu'il est certain que toute diffusion se produit dans l'interface entre la couche mince de chrome 15 et la couche d'aluminium 5 en raison du traitement thermique La profondeur de la diffusion atteint un niveau de 2 dim En conséquence, on

considère que les parois latérales de la couche d'alumi-

nium 5 changent de composition du fait de la calcination des électrodes de raccordement 13, ce qui entraîne une résistance à la pulvérisation en atmosphère de décharge

et accroît ainsi la durée de vie.

La structure de cathode 16 est formée par le procédé suivant D'abord, l'électrode d'amorçage 2, les

électrodes terminales 3 et le substrat en verre diélec-

trique 4 sont formés sur le substrat de panneau côté cathode 1 de la même manière qu'à l'exemple 1 Ensuite, une couche mince de chrome ayant une épaisseur de 0,15 hum, une couche mince d'aluminium ayant une épaisseur de 2 um et une couche mince de La B ayant une épaisseur de 0, 2 ym sont formées dans cet ordre par projection afin de former une couche mince à couches multiples sur le substrat en verre diélectrique 4 L'épaisseur de la couche mince de chrome est de préférence comprise entre

0,05 à 0,3 um.

Un photorésist est alors appliqué à une surface entière de la couche mince à couches multiples formé sur le substrat en verre 4 Le photorésist est alors exposé à la lumière à travers un dessin de masque prédéterminé,

et le développement est effectué pour former une struc-

ture prédéterminée de résist sur la couche mince à couches multiples Ensuite, la couche mince de La B et la couche mince d'aluminium sont attaquées par un mélange liquide d'acide phosphorique, d'acide acétique et d'acide nitrique afin de former ainsi la couche de La B 6 6 et la

couche d'aluminium 5.

La couche mince de chrome est alors attaquée par une solution mélangée à chaud de thio-urée et d'acide sulfurique afin de former ainsi la couche mince de chrome La structure de cathode 16 constituée de la couche mince de chrome 15, de la couche d'aluminium 5 et de la couche de La B correspondant au motif de résist est ainsi formée sur le substrat en verre 4 Ensuite, le motif de

résist est retiré afin d'obtenir la configuration repré-

sentée à la fig 7.

Dans l'étape d'attaque chimique de la couche mince de chrome 15, les bords latéraux de chaque couche d'aluminium 5 deviennent en biseau ou trapézoïdaux comme représenté à la fig 7 En raison de tels bords latéraux en biseau, la possibilité d'une décharge concentrée est réduite, ce qui rend ainsi uniforme la forme lumineuse de chaque cellule lumineuse. Après avoir f ormé la structure de cathode 16, les

électrodes de raccordement 13 sont formées à une tempéra-

ture de calcination de 500 'C environ af in d'obtenir un panneau côté cathode Le panneau côté cathode ainsi obtenu et un panneau côté anode semblable à celui de l'exemple 1 sont alors assemblés pour obtenir un panneau

d'1 af fichage à plasma de la même manière qu'à l'1 exemple 1.

Le panneau d'affichage à plasma ainsi obtenu a un pas de cellule de 0,35 mmn, une largeur de ligne de structure de cathode 16 de 0, 18 mm-,-une largeur de chaque nervure d'1 arrét 10 de 0, 15 mm et une hauteur de chaque nervure

d'arrêt 10 de 0,15 mm.

En utilisant ce panneau d'af fichage à plasma, un essai d'application de tension similaire à celui de l'exemple 1 a été réalisé Dans l 'étape o aucune tension d'était appliquée à l'électrode d'amorçage 2, la tension initiale d'amorçage était de 180 V environ pour chaque cellule A ce-t instant, la f orme lumineuse de chaque cellule lumineuse était exactement régulière comme celles

de la matrice représentée à la fig 4.

Ensuite, quand une tension a été appliquée en permanence par l'intermédiaire de l'électrode d'amorçage 2, l'effet de vieillissement s'est bientôt développé pour

augmenter la luminosité de chaque cellule tout en mainte-

nant une forme uniforme Finalement, une tension d'amor-

çage de décharge de 110 à 120 V et une tension de tenue de décharge de 95 à 100 V pour chaque cellule ont été atteintes afin d'obtenir la caractéristique de décharge

des cathodes en La B 6,.

Exemple 3 Dans l'exemple 2 mentionné ci-dessus, la couche mince de chrome 15 est formée directement sur le substrat en verre 4, et dans l'étape d'attaque chimique pour la couche mince de chrome 15, le substrat en verre 4 est exposé au liquide d'attaque destiné à attaquer la couche

mince de chrome.

Cependant, dans certains cas, le substrat de verre 4 contient une composante soluble dans le mordant chimique (le mélange liquide de thiourée et d'acide

sulfurique) destiné à attaquer la couche mince de chrome.

Dans ce cas, la surface exposée du substrat de verre 4 après l'attaque chimique de la couche mince de chrome devient rugueuse et semble blanche d'aspect De plus, la rugosité de la surface exposée est irrégulière Si le substrat de verre 4 ayant-une telle surface rugueuse est utilisé pour assembler le panneau d'affichage à plasma, le panneau d'affichage à plasma est détérioré globalement en ce qui concerne le contraste, et prend un aspect médiocre en raison de l'irrégularité de la rugosité de surface De plus, dans le cas o la rugosité de surface est grande, il existe une possibilité que la forme lumineuse de chaque cellule lumineuse soit irrégulière comme représenté à la fig 5, en dépit de la présence de

la couche mince de chrome 15.

Pour faire face à ce problème, selon cet exemple, une couche mince d'isolant ayant une résistance au mordant chimique destiné à la couche mince de chrome 15, telle qu'une couche mince de Si O 2, est formée sur toute la surface du substrat en verre 4 En se référant à la fig 10 qui illustre cet exemple, le numéro de référence 17 désigne une couche mince de Si O 2 ayant une épaisseur de 0,3 ym formée par projection La couche de Si 02 17 sert à protéger le substrat en verre 4 de l'érosion causée par lemordant, assurant ainsi une bonne visibilité du panneau d'affichage à plasma De plus, la couche mince isolante 17 peut être une couche mince d'un matériau vitreux pouvant être obtenu par décomposition de verre

alkoxyde ou similaire.

Exemple 4

Dans l'exemple précédent, la formation du court- circuit entre les lignes adjacentes de cathode 16 a est

évitée en changeant la composition de la couche d'alumi-

nium 5.

Au contraire, selon cet exemple tel que montré à la fig 11, une nervure d'isolement 18 d'une couche épaisse de verre est formée dans un espace défini entre

les lignes adjacentes de cathode 12 a La nervure d'isole-

ment 18 sert à empêcher de par sa géométrie la formation

de courts-circuits.

En se référant ensuite à la fig 12 représentant une vue en coupe de la pièce d'étanchéité 11 représentée à la fig l A, on a montré que la pièce d'étanchéité 11 est située séparément des deux extrémités de chaque ligne de cathode 12 a Si la pièce d'étanchéité Il est située juste sur la structure de cathode 12, la fermeture

étanche du gaz à décharge confiné dans le panneau d'affi-

chage à plasma ne peut pas être assurée.

Une description du mécanisme de ce phénomène va

maintenant être donnée En général, la pièce d'étanchéité 11 est formée en chauffant un verre à point de fusion faible vers 430 'C environ pour l'adapter au substrat 1 du panneau côté cathode et au substrat 8 du panneau côté anode, et en refroidissant ensuite le verre fondu afin de le durcir Si la pièce d'étanchéité 11 est en contact avec la structure de cathode 12, la structure de cathode 12 sera tirée sur le côté inférieur par le substrat de verre 4 et sera aussi tirée sur le côté supérieur par la

pièce d'étanchéité 11 durcie pendant l'étape de refroi-

dissement de la pièce d'étanchéité 11 Il en résulte que même si la différence de coefficient de dilatation entre le substrat de verre 4 et la pièce d'étanchéité il est réduite, une contrainte anormale sera créée dans la structure de cathode 12 qui entraînera la séparation de la structure de cathode 12 d'avec, soit le substrat en verre 4 soit la pièce d'étanchéité 11 En conséquence, la fermeture étanche du panneau d'affichage à plasma sera

supprimée par une telle séparation Il est donc néces-

saire que la pièce d'étanchéité 11 soit située séparément de la structure de cathode 12 de manière à entrer en contact avec les électrodes de raccordement 13 et/ou les

électrodes terminales 3.

Exemple 5

En se référant aux fig 13 et 14, on a représenté un panneau d'affichage à plasma selon l'exemple 5 de la présente invention, dans lequel un substrat de panneau côté anode, une structure d'anode, une pluralité de nervures d'arrêt et une pièce d'étanchéité semblables à

ceux des exemples précédents ne sont pas représentés.

A la fig 13, le numéro de référence 1121 désigne globalement une structure de couche mince formée sur un substrat 101 de panneau côté cathode Bien que non représentée, la structure de couche mince 1121 a une structure à double couche consistant en une structure de couche mince d'aluminium comme couche inférieure et en une structure de couche mince de La B 6 comme couche supérieure, comme la structure représentée à la fig 1 B. La structure de couche mince 1121 a une épaisseur de couche de 2,5 um La structure de couche mince 1121 est constituée d'une structure de cathode 2121 consistant en une pluralité de lignes de cathode 1219, d'une structure d'électrode d'amorçage 3121 consistant en une pluralité de lignes d'électrode d'amorçage 121 b disposées en

alternance avec les lignes de cathode 121 a, d'une élec-

trode de regroupement d'amorçage 4121 regroupant les lignes d'électrode d'amorçage 121 b aux extrémités d'un

côté du substrat 101, et d'une borne d'électrode d'amor-

çage 5121 s'étendant à partir de l'électrode de regroupe-

ment d'amorçage 4121.

Les lignes de cathode 121 a sont tracées sur un autre côté du substrat 101 dans une direction opposée à

celle des lignes d'électrodes d'amorçage 121 b.

Une structure de diélectrique 104 est formée sur le substrat 101 de manière à recouvrir entièrement la structure d'électrode d'amorçage 3121 et l'électrode de regroupement d'amorçage 4121 En conséquence, il n'y a pas de problème d'isolation entre couches entre la structure de cathode 2121 et les trois autres, à savoir la structure d'électrode d'amorçage 3121, l'électrode de regroupement d'amorçage 4121 et la borne d'électrode d'amorçage 5121 Autrement dit,'-la couche isolante 315 représentée à la fig 19 peut être éliminée selon cet exemple De plus, étant donné qu'il n'y a pas de problème tel que celui de l'isolation entre couches tel que mentionné ci-dessus, la structure de diélectrique 104 peut avoir un défaut de cette importance sans que la structure d'électrode d'amorçage 3121 et l'électrode de regroupement d'amorçage 4121 ne soient exposées En conséquence, le nombre de répétitions d'impression par sérigraphie pour former la structure de diélectrique 104 peut être réduit jusqu'à deux environ, de sorte que l'épaisseur de la structure de diélectrique 104 peut devenir 30 Am environ Dans ce contexte, il n'est pas nécessaire de réaliser une calcination de la structure de

diélectrique 104 chaque fois que l'impression est exécu-

tée, ce qui atténue ainsi considérablement le problème

relatif au nombre d'étapes comme mentionné précédemment.

De plus, étant donné que l'épaisseur de la structure de diélectrique 104 peut être réduite jusqu'à 30 fim environ, le rapport du volume de la structure de diélectrique 104 située sur la structure d'électrode d'amorçage 3121 par rapport au volume de l'atmosphère de gaz de décharge comprise entre la structure d'anode et la structure de diélectrique 104 peut être réduit, afin de renforcer

ainsi un effet dramorçage.

De plus, la structure de cathode 2121, la struc-

ture d'électrode d'amorçage 3121, l'électrode de regrou-

pement d'amorçage 4121 et la borne d'électrode d'amor-

çage 5121 sont formées ensemble par photolithographie en un seul cycle sur une couche mince ayant une structure à double couche de Al/La B C'est pourquoi le nombre d'étapes peut encore être réduit De plus, étant donné

que le substrat 101 de panneau côté cathode a une régula-

rité et une planéité de surface satisfaisantes, il est avantageux d'utiliser la photolithographie pour former la structure de couche mince 1121 Ce -avantage peut aussi être obtenu dans le cas o la structure de couche mince

1121 est formée sur tout matériau autre que Al/La B 6.

De plus, la structure de couche mince 1121 peut être remplacée par une structure de couche épaisse formée sur du nickel ou un métal similaire par sérigraphie et calcination Dans ce cas aussi, les effets mentionnés auparavant de réduction du nombre d'étapes et d'absence de problème dans l'isolation entre couches peuvent être

mis en évidence.

Exemple 6

Dans l'exemple 5 ci-dessus, les bords de struc-

ture de chaque ligne de cathode 121 a sont exposés comme représenté à la fig 14 Une telle structure entraînera un désordre dans la forme lumineuse de chaque cellule lumineuse comme représenté à la fig 5 De plus, il existe un problème de court-circuit entre les lignes adjacentes de cathode dû au temps de décharge accumulé, comme mentionné précédemment à l'exemple 2 Concernant ce problème de court-circuit, l'exemple 5 précédent le résout avec la structure diélectrique 104 disposée entre les lignes adjacentes de cathode 121 a Cependant, étant donné que la hauteur de la structure diélectrique 104 est seulement de 30 pum environ, l'effet de suppression de

formation de courts-circuits est limité.

Comme indiqué précédemment, on estime que la

disparité dans la forme lumineuse de chaque cellule lumi-

neuse comme représenté à la fig 5 est provoquée par la situation consistant en ce que les bords de structure de chaque ligne de cathode 121 sont abrupts Autrement dit, on considère qu'une décharge concentrée sur l'un des

bords abrupts de structure, ou sur tous les deux, provo-

quera la disparité dans la forme de chaque cellule lumineuse De plus, on considère que la formation de courts-circuits entre les lignes adjacentes de cathode 121 a est provoquée par le phénomène suivant: les parois latérales opposées de chaque couche mince d'aluminium sont soumises à une pulvérisation dans l'atmosphère de décharge et émettent des atomes d'aluminium qui se

déposeront dans l'espace délimité par les lignes adjacen-

tes de cathode 121 a La décharge concentrée sur les bords de structure accompagne une augmentation de densité locale de courant de décharge, amplifiant ainsi la

perturbation de pulvérisation ci-dessus.

Ces problèmes peuvent être éliminés en grande partie avec la structure représentée à la fig 15 selon la présente invention Comme il apparaît dans la fig 15, les bords de structure de chaque lignes de cathode 121 a sont recouverts par la structure diélectrique 104 Selon cette disposition, les bords de structure des lignes de cathode 121 a peuvent être empêchés d'être exposés à l'atmosphère de décharge, éliminant ainsi de manière

remarquable les problèmes ci-dessus de décharge concen-

trée et de perturbation de pulvérisation Il en résulte que la forme lumineuse de chaque cellule lumineuse peut être rendue uniforme comme représenté à la fig 4, afin d'obtenir ainsi une bonne qualité d'image De plus, étant donné que la perturbation de pulvérisation est largement

supprimée, la durée de vie de décharge peut être sensi-

blement accrue.

Dans cet exemple, un autre problème va se poser

relatif à la tension de tenue de la structure diélectri-

que 104, parce que la structure diélectrique 104 est en contact à la fois avec la structure de cathode 121 a et la structure d'électrode d'amorçage 121 b Cependant, la tension de tenue à prendre en compte maintenant est celle existant dans l'espace délimité par la structure de cathode 2121 et la structure d'électrode d'amorçage 3121 formée sur le même plan, et ce problème est différent en nature de celui de la tension de tenue entre couches tel que mentionné précédemment En conséquence, la hauteur de la structure diélectrique 104 n'a pas besoin d'être augmentée pour obtenir ainsi l'effet de réduction du

nombre d'étapes comme à l'exemple 5.

La tension de tenue de la structure diélectrique 104 dans cet exemple peut être suffisamment garantie en ajustant une dimension d'intervalle entre la structure de cathode 2121 et la structure d'électrode d'amorçage 3121 adjacentes, ce qui sera dû au dessin de la forme de la structure de cathode 2121 et de la structure d'électrode d'amorçage 3121 Autrement dit, en fixant une marge suffisante pour l'intervalle ci-dessus dans la conception de la structure, la probabilité d'une tension de tenue insuffisante de la structure diélectrique 104 peut être

fortement réduite, même si l'état de la structure diélec-

trique 104 est quelque peu modifié du fait de la calcina-

tion et de l'impression.

De plus, au cas o la structure de cathode et la

structure d'électrode d'amorçage sont formées par photo-

lithographie d'une couche épaisse formée de nickel ou

d'un métal similaire, les mêmes effets que ceux mention-

nés ci-dessus peuvent être obtenus.

Il doit être compris que les effets d'améliora-

tion de la qualité d'image et d'augmentation de la durée de vie de décharge obtenus ci-dessus ne sont pas liés à l'existence de la structure d'électrode d'amorçage 121 b située sous la structure diélectrique 104 Autrement dit, les effets ci-dessus peuvent être obtenus en recouvrant avec un isolant les bords abrupts de structure de la

structure de cathode.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Dispositif d'affichage à décharge de gaz comprenant: un panneau côté cathode ( 1; 101) comprenant une structure de cathode à couches multiples ( 7) ayant une pluralité de lignes de cathode ( 12 a; 16 a; 1219) formées sur elle et s'étendant vers un côté du panneau côté cathode,

et une structure d'électrode d'amorçage ayant une plura-

lité de lignes d'électrode d'amorçage ( 121 b) recouvertes d'isolant, formées sur elle, disposées entre les lignes adjacentes de cathode ( 12 a; 16 a; 1219) et s'étendant vers un autre côté du panneau côté cathode ( 1; 101); un panneau côté anode ( 8) ayant une structure d'anode ( 9) formée sur lui; et

des moyens d'étanchéité ( 11) pour sceller hermé-

tiquement le panneau côté cathode ( 1; 101) et le panneau

côté anode ( 8).

2 Dispositif d'affichage à décharge de gaz comprenant: un panneau côté cathode ( 1; 101) comprenant une structure de cathode à couches multiples ( 12; 16; 1121) ayant une pluralité de lignes de cathode ( 12 a; 16 a; 1219) formées sur elle et une structure d'électrode d'amorçage ( 2) ayant une pluralité de lignes d'électrode d'amorçage

( 121 b) recouvertes d'isolant, formées sur elle et dispo-

sées entre les -lignes adjacentes de cathode ( 12 a;-

16 a; 1219), les deux structures de cathode et d'électrode d'amorçage ( 2) formant une entité et comprenant l'une et l'autre le même matériau; un panneau côté anode ( 8) ayant une structure d'anode ( 9) formée sur lui; et

des moyens d'étanchéité ( 11) pour sceller hermé-

tiquement le panneau côté cathode ( 1; 101) et le panneau

côté anode ( 8).

3 Dispositif d'affichage à décharge de gaz comprenant: un panneau côté cathode ( 1; 101) comprenant une structure de cathode à couches multiples ( 12; 16; 1121) ayant une pluralité de lignes de cazhode ( 12 a; 16 a; 1219) formées sur elle et recouvertes d'un isolant au bord de la structure, une structure d'électrode d'amorçage ( 2) ayant une pluralité de lignes d'électrode d'amorçage

( 121 b) recouvertes d'isolant, formées sur elle et dispo-

sées entre les lignes adjacentes de cathode ( 12 a;-

16 a; 1129), les deux structures de cathode ( 12; 16; 1121) et

d'électrode d'amorçage ( 2) formant une entité et compre-

nant l'une et l'autre le même matériau; un panneau côté anode ( 8) ayant une structure d'anode ( 9) formée sur lui; et

des moyens d'étanchéité ( 11) pour sceller hermé-

tiquement le panneau côté cathode ( 1; 101) et le panneau

côté anode ( 8).

4 Dispositif de panneau d'affichage à décharge

à gaz selon l'une quelconque des revendications 11 à 13,

dans lequel la structure de cathode ( 12; 16; 1121) et la structure d'électrode ( 2) d'amorçage comprennent une

couche multiple ( 7) ayant une couche mince de La B 6 ( 6).