FR2787630A1 - Procede de fabrication d'un panneau a plasma et panneau a plasma comportant des barrieres - Google Patents

Abstract

Le procédé s'applique à la fabrication d'un panneau à plasma constitué de deux dalles en regard renfermant un espace de décharge et comportant un réseau de cellules de décharge (X1, X2,..., X5,... ), l'une au moins des dalles (4) comportant des barrières (16) entre cellules. Selon ce procédé, on confère aux barrières (16) une porosité sensiblement ouverte et de préférence relativement élevée.Les barrières (16) peuvent être réalisées à partir d'un matériau comportant une charge minérale sous forme de poudre ayant un diamètre élémentaire moyen dans la gamme de 1 à 20 microns, et de préférence de 5 à 8 microns.Selon la pression à laquelle les barrières sont soumises, il est possible d'ajouter à la composition un agent de durcissement tel qu'une phase vitreuse en quantité relativement faible.

Description

4. 2787630

La présente invention concerne les panneaux à plasma (PAP).

Plus particulièrement, I'invention vise un procédé de fabrication de barrières sur l'une au moins des dalles du panneau, ces barrières étant en elles-mêmes des éléments de structure bien connus dans le domaine des PAP. Elle concerne également un PAP doté de telles barrières. Les panneaux à plasma sont des écrans de visualisation plats dans lequel l'image affichée est constituée par un ensemble de points de décharge lumineuse. Les décharges lumineuses se produisent dans un gaz contenu entre deux dalles isolantes. Chaque point de décharge est engendré par une cellule de décharge définie par une intersection dans

des réseaux d'électrodes portées par au moins l'une des dalles.

Ainsi, un PAP comporte une matrice bi-dimensionnelle de cellules, organisée en lignes et en colonnes calquées sur la géométrie des

réseaux d'électrodes.

Les barrières sont des éléments de relief destinés à séparer les rangées ou les colonnes de cellules. Dans certains panneaux, les barrières peuvent aussi séparer à la fois les colonnes et les rangées de

cellules, formant alors un quadrillage de ces dernières.

Le rôle des barrières est multiple. En cloisonnant l'espace de chaque cellule au moins dans le sens des lignes ou des colonnes, les barrières empêchent qu'une décharge dans une cellule induise des décharges non voulues à des cellules voisines par effet d'ionisation. Elles

évitent ainsi les phénomènes de diaphonie.

Par ailleurs, les barrières constituent des écrans optiques entre les cellules voisines, permettant de bien confiner dans l'espace le rayonnement émis par chaque cellule. Ce rôle est particulièrement important avec les PAP couleur o les cellules voisines constituent des points élémentaires respectifs de couleurs différentes, par exemple pour former des triades. Dans ce cas, les barrières assurent une bonne

saturation des couleurs.

2 2787630

Enfin, les barrières servent souvent d'entretoise entre les deux dalles du panneau. On exploite ici le fait que les barrières peuvent avoir une hauteur qui correspond à la séparation requise entre les deux dalles et qu'elles sont réparties régulièrement sur la surface utile en dehors des points de décharge. Dans ce cas, la dalle non pourvue de barrières repose sur les sommets des barrières présentes sur l'autre dalle. Il existe aussi des panneaux dans lesquelles des barrières sont présentes sur chacune des dalles, ces dernières étant assemblées avec les barrières sommet

contre sommet.

Les figures 1 et 2 représentent un panneau à plasma alternatif

couleur à structure dite coplanaire, selon une architecture connue.

Le PAP comporte une première et une seconde dalles de verre 2 et 4 de quelques millimètres d'épaisseur disposées face à face avec une séparation de l'ordre de 100 microns entre les faces internes

lorsqu'elles sont assemblées (figure 2).

La première dalle 2 comporte sur sa face interne un réseau

d'électrodes parallèles groupées en paires d'électrodes rapprochées Yl a-

Y1 b, Y2a-Y2b,..., Y5a-Y5b.... Chaque paire d'électrodes constitue une ligne d'affichage du panneau. Les électrodes sont noyées dans une couche épaisse de matériau diélectrique 6, par exemple du verre, qui

recouvre toute la surface utile de la dalle 2. Cette couche 6 est elle-

même recouverte d'une couche mince 8 (inférieure à 1 micron) d'un autre matériau diélectrique, en l'espèce de l'oxyde de magnésium (MgO), dont

la surface est exposée au gaz de décharge.

Dans l'exemple, la surface interne de la première dalle 2 est dotée d'une matrice d'amélioration de contraste 10, constituée d'une

mosaïque de filtres de couleurs élémentaires entourées par des cernes.

La seconde dalle 4 comporte sur sa face interne un réseau

d'électrodes parallèles uniformément espacées Xl, X2,..., X6,..

perpendiculaire aux électrodes de ligne Yla-Ylb, Y2a-Y2b,....., Y5a-Y5b,

qui constitue les électrodes d'adressage du panneau à plasma.

TT ---..

3 2787630

Comme pour la première dalle 2, ces électrodes Xl, X2,..., X6,..., sont noyées dans une couche épaisse de diélectrique 12, elle même

recouverte d'une couche mince d'oxyde de magnésium (MgO) 14.

Une cellule de décharge du PAP est ainsi formée par I'intersection d'une électrode d'adressage Xl, X2,..., X6,..., avec une paire d'électrodes Yla-Ylb, Y2a-Y2b,..., Y5a-Y5b,.... d'une ligne d'affichage. En fonctionnement, on applique une tension alternative, dite d'entretien, entre les électrodes formant la paire d'électrodes de chaque ligne d'affichage. Les décharges se produisent en surface entre ces électrodes en fonction d'un signal de tension appliqué sur l'électrode

d'adressage, selon des techniques de multiplexage bien établies.

Il est notamment possible de modifier l'état de décharge lumineuse de chaque cellule selon un balayage ligne par ligne pour réaliser

un affichage en mode vidéo.

Des barrières rectilignes 16 sont disposées sur la couche mince 14 de la seconde dalle 4, à chaque emplacement entre des électrodes d'adressage adjacentes Xl1, X2,..., X6,..., et parallèlement à ces dernières. Les barrières 16 comportent des parois perpendiculaires à la surface de la dalle 4 et un sommet plat servant d'appui pour la face interne de la première dalle 2. Elles cloisonnent ainsi les cellules de décharge dans le sens perpendiculaire aux électrodes d'adressage X1, X2,..., X5,..., et servent en même temps de structure porteuse pour

l'entretoisage des deux dalles 2, 4.

Typiquement, les barrières 16 ont une hauteur de l'ordre de

microns et un pas de 220 microns pour une largeur de 50 microns.

Des luminophores 18R, 18V, 18B sont disposés en bandes sur la surface exposée de la seconde dalle 4. Une bande de luminophore recouvre une portion de surface de la couche mince d'oxyde de magnésium 14 bordée entre deux barrières adjacentes 16. Elle recouvre également les parois perpendiculaires des deux barrières 16 qui sont

4 2787630

tournées vers cette portion de surface. Chaque bande de luminophore 18R, 18V, 18B a sa propre couleur élémentaire d'émission parmi le rouge, le vert et le bleu en réponse à une décharge lumineuse (généralement dans l'ultraviolet) reçue d'une cellule. Ensemble, les luminophores constituent un motif répétitif de trois bandes successives ayant chacune une couleur d'émission différente, de façon à ce qu'il soit créée une succession de triades de couleurs élémentaires dans le sens

des électrodes de ligne Xl, X2,..., X5....

Les deux dalles 2, 4 sont scellées entre elles et l'espace qu'elles renferment est rempli du gaz de décharge à une faible pression

après un pompage à vide à travers un queusot.

On note que la présence des couches de matériau diélectrique

6, 8 et 12, 14 au dessus des électrodes Yla-Ylb, Y2a-Y2b,..., Y5a-

Y5b, et X1, X2,..., X5,..., est caractéristique des PAP alternatifs. Le matériau diélectrique forme avec son électrode un condensateur à travers lequel on applique dans le gaz les tensions nécessaires à engendrer et à

entretenir les décharges lumineuses.

Une spécificité intéressante des PAP alternatifs est que la tension alternative d'entretien fige automatiquement l'état d'un point de décharge lumineuse depuis la dernière commande reçue: soit la décharge lumineuse est maintenue, soit elle reste absente, selon la commande précédemment transmise. Il en résulte ainsi un effet de mémoire inhérente de l'image, d'o la possibilité d'adresser les points seulement

lorsque leur état lumineux doit changer.

La figure 3 montre un autre exemple de PAP alternatif, cette fois à structure matricielle. Ce type de PAP diffère des panneaux coplanaires essentiellement par le fait que les décharges se produisent

entre les surfaces respectives des deux dalles 2, 4 en regard.

Les éléments analogues entre ce panneau et celui

précédemment décrit portent les mêmes références.

TI,- -'

2787630

Comme dans le cas précédent, le PAP comporte une première et une seconde dalles 2, 4 chacune doté d'un réseau d'électrodes

mutuellement parallèles Y1, Y2, Y3,..., Y5,... et Xl, X2, X3,..., X7,...

noyées dans une couche épaisse de diélectrique 6 et 12, elle même recouverte d'une couche mince d'oxyde de magnésium 8 et 14. Pour les

deux dalles, le pas entre les électrodes est de l'ordre 0,5 mm.

Le réseau porté par la première dalle 2 constitue les électrodes de ligne Y1, Y2, Y3,..., Y5,..., chaque ligne d'affichage étant associée à

une seule électrode.

Le réseau porté par la seconde dalle 4 constitue les électrodes de colonne Xl, X2, X3,..., X7,..., celles-ci étant disposées

perpendiculairement aux électrodes de ligne.

La seconde dalle 4 comprend également un système de barrières 16 sous la forme d'une couche épaisse (de l'ordre de 100 microns) dans laquelle sont formés des puits 20. Les puits 20 traversent toute l'épaisseur de la couche qui constitue le système de barrières 16 et

exposent ainsi la couche mince de MgO 14.

Lorsque les deux dalles sont assemblées, la première dalle 2

est mise en appui sur la couche de barrières 16.

Les puits 20 sont répartis dans le mode de réalisation représenté selon un motif en quinconce et sont centrés sur des points de croisement entre les électrodes de ligne Y1, Y2, Y3,..., Y5,... et de colonne Xl, X2, X3,.

, X7. Dans ce cas, deux électrodes de ligne adjacentes (Yi, Yi+ 1) forment un couple et reçoivent le même signal électrique. Les puits 20 ont une section circulaire ou ovale de diamètre moyen de l'ordre 0,5 mm. Chaque puits 20 établit une cellule de décharge avec le croisement des électrodes de ligne et de colonne auquel il est associé. La distribution des puits 20 en quinconce fait que le long de chaque électrode de ligne Y1, Y2, Y3,..., Y5,..., il existe successivement une cellule de décharge pour deux points de croisement avec les électrodes de colonne Xl, X2, X3,..... X7..... De même, le..DTD: 6 2787630

long de chaque électrode de colonne il existe successivement une cellule

de décharge pour deux points de croisement avec les électrodes de ligne.

Ainsi, 50% des points de croisement d'électrodes sur l'ensemble des

dalles constituent des points de décharge.

Chaque décharge lumineuse se produit donc au sein d'un puits entre les couches respectives de MgO 8 et 14 exposées des deux dalles 2 et 4. Les cellules de décharge sont ainsi parfaitement

cloisonnées à la fois dans le sens des lignes et dans le sens des colonnes.

Pour obtenir un affichage en couleur, on introduit des luminophores dans les puits 20, chaque puits ayant un luminophore de couleur d'émission primaire différente de celle des puits voisins, dans au moins le sens des lignes ou des colonnes, de façon à réaliser des triades élémentaires selon un motif répétitif. Les luminophores occupent un volume annulaire dans leurs puits 20, I'espace central étant dégagé pour

créer les décharges lumineuses.

On note que le système de barrières 16 à puits 20 en quinconce occupe une part importante (40 à 60%) de la surface totale de la seconde dalle 4. Elle permet ainsi de réaliser aisément une structure

porteuse résistante et stable pour l'entretoisage avec la première dalle 2.

Quelque soit la structure utilisée pour les barrières 16, celles-ci doivent être réalisées classiquement dans un matériau dense et durci si

elles sont destinées à être porteuses.

En effet, les barrières porteuses doivent pouvoir supporter la

pression atmosphérique considérable exercée par une dalle sur l'autre.

Lors de l'opération de pompage à vide de l'espace entre les dalles 2, 4 préalable à l'introduction du gaz de décharge à faible pression, la force exercée par unité de surface de barrière peut atteindre 106 Pascals (environ 10 kg/cm2) selon le rapport de la surface des barrières à la

surface totale du panneau.

7 2787630

Hormis ces considérations, la nature du matériau constituant les barrières est importante car la durée de l'opération de pompage et les

risques de dégazage en dépendent.

Dans l'état de la technique, les barrières 16 comme celles décrites par référence aux figures 1 et 2, par exemple, sont composées d'un matériau dense, généralement une phase vitreuse, suffisamment résistant à l'écrasement pour maintenir un espace constant entre les deux dalles. Ces barrières sont réalisées par exemple par sérigraphie (10 à 20 couches successives) d'une pâte contenant une fritte de verre ou par

sablage d'une couche contenant une fritte de verre.

Après réalisation de la géométrie des barrières, ces couches sont cuites à des températures comprises entre 450 et 600 C (typiquement 550 C) afin de densifier le matériau et le rendre

mécaniquement résistant.

Cependant, le matériau densifié présente toujours une porosité dans sa masse. Cette porosité ne peut pas être pompée facilement lors de l'opération de pompage à vide du panneau qui ne dure que quelques heures (généralement 4 à 15 heures de palier à 350 C). Même si cette porosité est faible (de l'ordre de 1%), et même si la surface des barrières est parfaitement vitrifiée, il peut se produire des dégazages dans les quelques dizaines de milliers d'heures qui constituent la vie d'un panneau à plasma. On note que les matériaux dégazent que le panneau

fonctionne ou pas.

Or toute pollution de la phase gazeuse d'un PAP (à partir de quelques centaines de parts par million) engendre des variations de fonctionnement. Celles-ci peuvent se manifester soit au niveau des tensions de fonctionnement, soit sur le rendement lumineux, soit sur la

durée de vie.

Le problème de dégazage du matériau des barrières peut aussi apparaître avec des panneaux dans lesquelles les barrières ne sont pas

8 2787630

porteuses. Dans ces panneaux, I'entretoisement est réalisé par des espaceurs de type billes ou plots qui laissent un espace vide entre les

sommets des barrières et la face de la dalle en regard.

Pour pallier le problème du dégazage indésirable du matériau des barrières après le pompage à vide, la présente invention propose un procédé de fabrication d'un panneau à plasma du type comportant deux dalles renfermant un gaz de décharge et incorporant un réseau de cellules de décharge, I'une au moins des dalles comportant en outre des moyens formant barrières, caractérisé en ce que l'on confère aux moyens formant

barrières une porosité sensiblement ouverte.

Par le terme porosité sensiblement ouverte, on comprendra une porosité sur toute la masse du matériau des barrières, du coeur à la surface incluses. Ainsi, dans le procédé selon la présente invention, on ne cherche pas à fermer la porosité du matériau des barrières, chose estimée nécessaire dans les procédés classiques de fabrication de PAP, en passant par exemple par une phase de vitrification de nature à boucher

les pores du matériau.

En effet, on vise dans l'état de le technique à fermer autant que possible la porosité des barrières dans le but de bien emprisonner dans la masse les particules susceptibles de dégazer. Il en résulte des

barrières à matériau relativement dense et à degré élevé de vitrification.

Or, la demanderesse a découvert que si, au contraire, on réalise des barrières à porosité ouverte, il est possible de retirer de celles-ci lors du pompage à vide quasiment toutes les particules susceptibles de dégazer, si bien que les panneaux ne présentent sensiblement plus de

risque de dégazages ultérieurs.

Cet effet technique et d'autant plus remarquable que la durée de l'étape de pompage à vide peut passer de plusieurs heures à moins d'une heure, voire environ 30 minutes seulement sans que les

performances du PAP en soient affectées.

Par ailleurs, les barrières à porosité ouverte de l'invention présentent une densité relativement faible, ce qui leur confère une capacité de tassement localisé sous contrainte. Cette caractéristique est avantageuse lorsque les barrières sont porteuses. Dans ce cas, la dalle prenant appui sur les sommets des barrières nivellera toutes les surépaisseurs lors de la mise en dépression (cycle de pompage à vide),

par densification locale du matériau.

Il est alors possible d'obtenir un entretoisement bien maîtrisé des dalles sans faire appel à des techniques spécifiques visant une grande

uniformité de hauteur de barrière.

A contrario, les barrières relativement denses utilisées dans l'état de la technique doivent soit être surfacées, soit être réalisées dans un procédé qui confère une très bonne uniformité de hauteur. En effet, toute non uniformité de hauteur provoque une variation de l'espacement entre les dalles si la barrière est assez solide, ou un éclatement des

barrières qui endommage les dépôts de luminophores.

Avantageusement, on confère au matériau des barrières une

porosité qui est non seulement ouverte, mais aussi relativement élevée.

Les barrières conformément à la présente invention sont de préférence composées à partir d'un matériau comportant une charge

minérale sous forme de poudre.

Le diamètre élémentaire moyen des particules de la poudre est de préférence dans la gamme de 1 à 20 microns, et de façon plus

préférentielle de 5 à 8 microns.

Il a été constaté qu'une granulométrie peu dispersée de diamètre moyen sensiblement entre 5 et 8 microns est bien adaptée et confère une bonne cohésion au dépôt. Les barrières issues de ce choix de granulométrie peuvent résister à une pression allant jusqu'à 7.105 Pascals (environ 7 kg/cm2) sans addition d'élément supplémentaire et

présentent une porosité maximale.

2787630

A titre indicatif, une telle résistance à la pression est suffisante pour permettre de réaliser des barrières porteuses si celles-ci couvrent le quart ou plus de la surface du panneau. Ceci est notamment le cas pour

un système de barrières à puits en quinconce (cf. figure 3).

Le charge est préférentiellement un oxyde, par exemple de

l'alumine, de l'oxyde d'yttrium ou de la silice.

Lorsque les barrières n'ont pas à supporter des pressions très élevées, par exemple inférieures à 106 Pascals (environ 10 kg/cm2), il est possible de se dispenser d'ajouter un agent de durcissement dans le matériau qui constitue les barrières. On notera que dans les procédés habituels de réalisation des barrières, on ajoute à la charge minérale du matériau de barrières une quantité importante d'agent de durcissement, tel qu'une phase vitreuse. Cette quantité peut dépasser 70% de la

masse de la charge minérale.

Le procédé conformément à l'invention permet néanmoins l'adjonction d'une faible quantité d'agent de durcissement à la charge minérale sans que cela empêche d'obtenir la porosité ouverte des barrières. En effet, lorsqu'il n'est présent qu'en faible quantité, I'agent de durcissement ne crée que des pontages entre les grains du matériau des

barrières, et non pas une matrice enrobante.

La quantité de l'agent de durcissement dans le matériau des barrières peut être équivalente à 100% de la masse de la charge minérale. De préférence, elle peut être inférieure à 20%, voire 10% de la

masse de la charge minérale selon les applications.

Une telle adjonction d'agent de durcissement permet d'augmenter sensiblement la cohésion du matériau et autorise une pression sur les barrières de plus de 106 Pascals (environ 10 Okg/cm2). Ce renforcement est utile notamment si les barrières ne couvrent que 15 à % de la surface du panneau, ce qui est généralement le cas avec des

structures telles que décrites par référence aux figures 1 et 2.

L'agent de durcissement peut être un verre, tel que le borosilicate de plomb ou de bismuth, ayant une température de ramollissement inférieure à la température du ou des traitement(s) thermique(s) intervenant par la suite dans le procédé (de l'ordre de

500 C).

L'agent de durcissement peut aussi être un silicate, tel le silicate de sodium, de potassium ou de lithium, etc., ou un phosphate, ou

encore un carbonate.

Lors du traitement thermique de brûlage des liants organiques nécessaires à la mise en ceuvre de ces matériaux, comportant typiquement un traitement à 400-500 C pendant 0,5 à 1 heure, I'agent de durcissement se ramollit ou fond en liant les grains de la charge en formant des pontages, sans créer de porosité fermée. Dans le cas des

silicates, on réalise un collage des grains de la charge entre eux.

Cela reste vrai pour des teneurs en agent de durcissement

jusqu'à 20 à 40% en masse dans la poudre.

Une teneur de 5 à 10% est normalement suffisante pour

obtenir une résistance de 106 Pascals (environ 10 kg/cm2).

L'invention autorise toutes les techniques classiquement utilisées pour réaliser les barrières, telles que la sérigraphie, le sablage, la photolithographie, etc. L'invention a aussi pour objet un panneau à plasma doté de barrières ayant une porosité sensiblement ouverte, la porosité étant

avantageusement aussi relativement élevée.

Il sera maintenant décrit un exemple de réalisation de barrières à porosité ouverte conformément à l'invention par référence aux figures en annexe, parmi lesquelles les trois premières ont déjà été citées, et dont: - la figure 1 est une vue en perspective montrant la structure interne des deux dalles qui constituent un panneau à plasma coplanaire comportant des barrières linéaires

12 2787630

- la figure 2 est une vue en coupe selon l'axe 11-1l' de la figure 1 montrant les deux dalles du panneau assemblées; - la figure 3 est une vue en perspective montrant la structure interne des deux dalles qui constituent un panneau à plasma matriciel comportant un système de barrières à puits à motif en quinconce; et Les figures 4a à 4c sont des vues de profil d'une dalle durant différentes étapes de dépôt de couches formant les barrières, selon un procédé de dépôt par sérigraphie avec formation de motifs par photolithographie.

Exemple 1.

L'exemple est basé sur la fabrication d'un panneau à plasma tel que décrit par référence aux figures 1 et 2, présentant une surface utile de 106 cm de diagonale, avec une résolution TV (560 lignes, 700 colonnes). Les barrières 16 sont réalisées sur la dalle 4 comportant les électrodes d'adressage X1, X2,..., X5.... Elles ont un pas de 400

microns, une largeur de 100 microns et une hauteur de 1 80 microns.

On commence les opérations sur la dalle 4 préalablement pourvue du réseau d'électrodes d'adressage X1, X2,..., X5,..., de la couche épaisse de diélectrique 12 et de la couche mince d'oxyde de

magnésium 14 selon des techniques classiques.

Les barrières 16 sont réalisées par photolithographie d'une couche pâteuse 16' déposée par sérigraphie sur la couche mince de MgO 14. La composition de la pate formant la couche est comme suit: une charge minérale sous forme de particules d'alumine au diamètre élémentaire moyen de 5 microns, avec une granulométrie peu dispersée, une phase vitreuse, en l'espèce du borosilicate de plomb (Tg = 420 C), à hauteur de 10 % de la masse de l'alumine, et une résine photosensible du type négatif constituant 50% du

volume de la pâte.

1 3 2787630

A l'aide d'une raclette 22, on étale la pâte 16' uniformément sur la couche de MgO 14 à travers un masque de sérigraphie 24 présentant une ouverture au format de la surface utile de la dalle (figure

4a). La couche de pâte 16' a une épaisseur de l'ordre de 20 microns.

Ensuite on appose un masque de photolithographie 26 sur la couche de pâte 16'. Le masque présente un motif d'ouvertures longiformes calqué sur le motif de barrières à imprimer sur la couche de MgO 14. On expose les parties de la couche révélées par le masque à un rayonnement ultraviolet de manière à les rendre résistantes au

développement (figure 4b).

On développe la couche ainsi exposée 16' à l'eau ou à l'eau additionnée de carbonate de sodium selon le type de résine utilisé puis on

sèche la surface à l'aide d'un couteau d'air.

On obtient alors une première couche de matériau de barrières

1 6' de hauteur élémentaire de 20 microns.

Les étapes sont répétées successivement jusqu'à obtention de la hauteur requise pour les barrières 16. Chaque nouveau dépôt de pâte 16' par sérigraphie recouvre totalement la surface utile de la dalle, y

compris les sommets des barrières en formation.

Suivant le nombre d'itérations des étapes, on modifie le positionnement vertical du masque de sérigraphie 26 ou la profondeur de celui-ci pour tenir compte de l'évolution des dépôts subsistant sur la dalle. On dépose ensuite les couches de luminophore en utilisant des techniques de sérigraphie et de photolithographie analogues à celles utilisées pour réaliser les barrières 16. On procède séparément pour les

trois luminophores de couleur d'émission différente.

Pour chacun des luminophores, on prépare une pâte composée d'une charge en luminophore et d'une résine photosensible dans un rapport volumique de 1:1. Cette pâte est déposée uniformément par

14 2787630

sérigraphie sur la surface utile de la dalle pour former une couche

suffisamment épaisse pour noyer les barrières.

Le masque de photolithographie comporte un motif de découpes calqué sur les aires devant être couvertes par les bandes de luminophore. Généralement, un seul dépôt suffit pour obtenir l'épaisseur de

luminophore requise.

Lorsque toutes les bandes de luminophore ont été déposées, on

cuit le motif à 420 C pendant une heure pour brûler la partie organique.

Durant la cuisson, la fritte de verre fond et lie la poudre d'alumine en formant des pontages entre les particules. La porosité des barrières reste

ainsi élevée et complètement ouverte.

Ensuite, on assemble les deux dalles 2, 4 en posant la première dalle 2 sur les sommets des barrières 16 de la seconde dalle 4. On scelle ensuite l'espace contenu entre les deux dalles et on effectue un pompage

à vide de cet espace à travers un queusot.

Le pompage à vide est réalisé à une température de 350 C

durant 30 minutes seulement.

Des essais ont démontré que les barrières 16 ainsi formées résistent à des pressions de plus de 106 Pascals (environ 10 kg/cm2) et

qu'elles ne subissent aucun dégazage notable au cours de la vie du PAP.

En variante, on peut remplacer la charge d'alumine par un autre oxyde, tel l'oxyde d'yttrium ou de la silice. Il est aussi possible de

réaliser les barrières avec une charge autre qu'un oxyde.

Exemple 2.

On réalise le PAP de l'exemple 1 en utilisant les mêmes procédés, mais en remplaçant le borosilicate de plomb de la composition

de la pâte par une quantité équivalente de silicate de sodium.

Les analyses font apparaître que le silicate de sodium a aussi pour effet de former des pontages entre les grains lors de l'étape du

2787630

cuisson. Les barrières ainsi formées présentent également une porosité

complètement ouverte et élevée.

En variante, il est possible d'utiliser d'autres silicates à la place dusilicate de sodium: silicate de potassium, silicate de lithium, etc. On peut également remplacer les silicates par certains phosphates, comme le phosphate d'aluminium, ou encore par des carbonates. Bien entendu, ces variantes peuvent se combiner aux variantes

citées dans le cadre de l'exemple 1.

Exemple 3.

On réalise un système de barrières à porosité complètement ouverte dans la fabrication d'un PAP à configuration de puits 20 en

quinconce, tel que représenté à la figure 3.

Dans ce cas, le système de barrières 16 occupe 40 à 60% de la surface utile entre les dalles. La force par unité de surface (pression) exercée par les dalles sur les barrières lors du pompage à vide et donc

inférieure d'environ 50% par rapport au PAP de l'exemple 1.

Cette moindre pression permet d'utiliser pour les barrières un

matériau sans agent de durcissement.

On utilise pour les barrières une charge minérale de poudre d'alumine ayant une granulométrie peu dispersée, de diamètre élémentaire moyen entre 5 et 8 microns. Une telle granulométrie confère

une bonne cohésion au dépôt.

On mélange la poudre d'alumine avec une résine photosensible

dans un rapport de 1:1 pour former une pâte.

On dépose la pâte uniformément sur la couche d'oxyde de magnésium 14 de la seconde dalle 4 à travers un masque de sérigraphie

24 comme dans l'exemple 1 (cf. figure 4a).

On applique sur la couche de pâte 16' un masque de photolithographie 26 ayant un motif adapté à la surface du système de barrières à former. On procède aux étapes d'exposition au rayonnement

16 2787630

ultraviolet et de développement dans les conditions de l'exemple 1 (cf. figures 4b et 4c). Il est possible de réaliser des couches de 50 pm en une

seule étape.

Les étapes de dépôt de pâte par sérigraphie, d'exposition et de développement sont répétées autant de fois que nécessaire pour réaliser

la hauteur requise pour le système de barrières 16.

On dépose les luminophores dans les puits 20 formés par le système de barrières 16 par des étapes de sérigraphie et de

photolithographie analogues à celles de l'exemple 1.

Ensuite, on procède à un traitement thermique de brûlage des liants organiques de la couche 16' et des luminophores à une

température de 400 à 500 C durant 0,5 à 1 heure.

En fin de procédé, on scelle les deux dalles et on effectue un pompage à vide à travers un queusot à une température de 350 C

durant une période de 30 minutes seulement.

Les essais démontrent que le système de barrières 16 a une tenue mécanique suffisante pour remplir la fonction d'entretoisage, pouvant résister à des pressions de l'ordre de 3 à 7.105 Pascals (environ

3 à 5 kg/cm2).

Aucun dégazage sensible n'est constaté durant la vie du PAP.

Les variantes dans la composition de la charge minérale citées dans le cadre de l'exemple 1 peuvent également être utilisées dans la

composition de cet exemple.

On notera que l'invention s'applique à tous les types de panneaux à plasma qui utilisent des barrières, que celles-ci soient porteuses ou non. Si les exemples donnés concernent des panneaux à plasma alternatifs, il est clair qu'ils peuvent être adaptés aussi aux

panneaux à courant direct.

17 2787630

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'un panneau à plasma constitué de deux dalles en regard (2, 4) renfermant un espace de décharge et un réseau de cellules de décharge (Xl, X2,..., X5,..., Yla-Ylb, Y2a-Y2b, Y5a-Y5b), l'une au moins des dalles comportant des moyens formant barrière (1 6) entre cellules, caractérisé en ce que l'on confère aux moyens formant

barrières (16) une porosité sensiblement ouverte.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on confère au moyens formant barrières (16) une porosité relativement élevée.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on réalise les moyens formant barrières (16) à partir matériau

comportant une charge minérale sous forme de poudre.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la poudre présente un diamètre élémentaire moyen dans la gamme de 1 à

microns, et de préférence de 5 à 8 microns.

5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la charge est un oxyde, choisi parmi l'alumine, l'oxyde d'yttrium et la silice.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,

caractérisé en ce que les moyens formant barrières (16) sont réalisés à

partir d'un matériau qui ne comporte pas d'agent de durcissement.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,

caractérisé en ce que les moyens formant barrières (16) sont réalisés à partir d'un matériau qui comporte un agent de durcissement en quantité

égale ou inférieure à 100% de la masse de la charge minérale.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,

caractérisé en ce que les moyens formant barrières (16) sont réalisés à

18 2787630

partir d'un matériau qui comporte un agent de durcissement en quantité

égale ou inférieure à 20% de la masse de la charge minérale.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,

caractérisé en ce que les moyens formant barrières (16) sont réalisés à partir d'un matériau qui comporte un agent de durcissement en quantité

égale ou inférieure à 10% de la masse de la charge minérale.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à

9, caractérisé en ce que l'agent de durcissement est une phase vitreuse, tel que le borosilicate de plomb ou de bismuth, ayant une température de ramollissement inférieure à la température du ou des traitement(s)

thermique(s) intervenant par la suite dans le procédé.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à

9, caractérisé en ce que l'agent de durcissement est un silicate.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à

9, caractérisé en ce que l'agent de durcissement est un phosphate.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à

9, caractérisé en ce que l'agent de durcissement est un carbonate.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à

13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de cuisson après dépôt du matériau des moyens formant barrières (16) de manière à former des pontages entre les grains de la charge minérale par l'agent de durcissement.

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à

14, caractérisé en qu'il comporte en outre le pompage à vide de l'espace

de décharge durant une période totale inférieure à une heure.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à

14, caractérisé en qu'il comporte en outre le pompage à vide de l'espace

de décharge durant une période totale d'environ 30 minutes.

17. Panneau à plasma constitué de deux dalles en regard (2, 4) renfermant un espace de décharge et un réseau de cellules de

1 9 2787630

décharge, I'une au moins des dalles comportant des moyens formant barrières (1 6) entre cellules, caractérisé en ce que les moyens formant barrières (16) ont

une porosité sensiblement ouverte.

18. Panneau à plasma selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens formant barrières (16) ont une porosité

relativement élevée.