FR2787631A1 - Procede de fabrication d'un panneau a plasma - Google Patents

Abstract

Le procédé concerne les panneaux à plasma comportant deux dalles (2, 3) en regard qui renferment un gaz de décharge plasma, l'une au moins des dalles ayant un réseau d'électrodes (X1-X5, Y1-Y3) servant à définir un ensemble de cellules de décharge dans le gaz et un réseau de barrières (7) délimitant des cellules où les barrières sont réalisées par dépôt de matériau constitutif des barrières sur le matériau diélectrique. Il est caractérisé en ce que l'on utilise pour le dépôt des barrières (7) un matériau qui possède un coefficient d'émission secondaire élevé dans les conditions de la décharge plasma.Le matériau constitutif des barrières (7) peut être un composé à base d'yttrium ou un composé riche en yttrium.

Description

La présente invention concerne les panneaux à plasma (PAP), c'est-à-dire

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 correspondant à une intersection dans des

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

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.

La technologie des panneaux à plasma permet actuellement de réaliser des écrans couleur de grandes dimensions (plus de 100 cm de diagonale) et de faible épaisseur, notamment pour la télévision et les

terminaux d'affichage.

Dans ces applications, les PAP sont généralement du type alternatif, c'est-à-dire que les décharges lumineuses se produisent entre des couches de matériau diélectrique qui recouvrent les électrodes engendrant les décharges. Le matériau diélectrique forme avec son électrode de décharge un condensateur qui doit recevoir une tension de

polarité alternante afin d'entretenir les décharges lumineuses dans le gaz.

Une caractéristique 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 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.

L'affichage en couleur est obtenu en convertissant les décharges lumineuses, qui émettent généralement dans l'ultraviolet, en rayonnement couvrant le spectre optique. A cette fin, on dépose un motif de luminophores de différentes couleurs d'émission sur l'une des

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dalles en corrélation avec les points de décharge, par exemple de manière à former un réseau répétitif de triades de couleurs primaires dans le cas

d'un PAP pleine couleur.

Parmi les panneaux alternatifs, on distingue les panneaux à décharge en surface, dits à structure coplanaire, et les panneaux à décharge à travers l'espace séparant les deux dalles, dits à structure matricielle. Dans le premier cas, la surface interne de l'une des dalles comporte des rangées parallèles de paires d'électrodes d'affichage. Pour chaque paire d'électrodes, on établit une tension alternative d'entretien et les décharges lumineuses se produisent alors entre deux points adjacents des électrodes formant une paire. La surface interne de l'autre dalle comporte des rangées parallèles d'électrodes, dites électrodes

d'adressage, alignées perpendiculairement aux électrodes d'affichage.

Les électrodes d'adressage permettent d'amorcer ou d'éteindre des décharges entre les paires d'électrodes d'affichage à leurs points d'intersections avec celles-ci, selon qu'on y applique respectivement un

signal d'inscription ou d'extinction.

Dans une structure matricielle, chacune des dalles comporte sur sa face interne des lignes d'électrodes mutuellement parallèles. Les dalles sont assemblées de sorte que les lignes d'électrodes des dalles respectives s'entrecroisent. Chaque point de croisement d'électrodes entre les deux dalles établit un point de décharge à travers l'espace qui

les sépare.

La figure 1 représente, à titre d'exemple et de façon

schématique, la structure d'un PAP alternatif à structure matricielle.

Une première et une seconde dalles 2, 3 en matière rigide et isolante, comme le verre, sont disposées en vis-à-vis avec un faible espace entre les faces en regard (faces internes) lorsqu'elles sont assemblées. Cet espace est scellé par des joints d'étanchéité (non

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représentés) sur les bords des dalles et contient un gaz de décharge à

faible pression.

La première dalle 2, destinée à former la face avant (vis-à-vis de l'observateur) du PAP, porte un premier réseau d'électrodes parallèles Y1-Y3, qui constitue les électrodes de ligne. Ces électrodes sont noyées

dans une couche épaisse de matériau diélectrique 5.

La seconde dalle 3 porte un second réseau d'électrodes parallèles X1-X5, également noyées dans un matériau diélectrique 6. Ces électrodes sont disposées perpendiculairement aux électrodes Y1-Y3 du

premier réseau et constituent les électrodes de colonne.

On notera que les couches diélectriques 5 et 6 des deux dalles recouvrent non seulement les électrodes, mais toute la surface interne utile des dalles 2, 3. Ces couches sont recouvertes par une couche superficielle mince (épaisseur inférieure à 1 micron) de matériau

diélectrique, typiquement de l'oxyde de magnésium (MgO).

La seconde dalle 3 comporte en outre un ensemble de barrières droites 7 sur la couche mince, une barrière étant disposée le

long de chaque axe médian entre deux électrodes adjacentes.

La surface de la seconde dalle 3 entre les barrières 7 est recouverte par des bandes de luminophore 8, 9, 10 déposées directement sur la couche mince. Chaque bande de luminophore est contenue entre deux barrières adjacentes. Ensemble, les bandes forment un motif répétitif de trois bandes adjacentes successives 8, 9, 10 de couleur

d'émission différentes, par exemple rouge, vert et bleu.

Les bandes de luminophore 8, 9, 10 comportent des aires Epl-

Epn de retrait de matière luminophore, à l'aplomb de chaque électrode Y1Y3 du premier réseau d'électrodes la dalle opposée 2. Ces aires, dénommées "épargnes ", exposent ainsi la couche mince de diélectrique directement au gaz de décharge aux points d'intersection des premier et deuxième réseaux d'électrodes. Elles permettent de réaliser des cellules

de décharge en correspondance avec ces points.

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Ainsi, dans l'exemple représenté, les intersections réalisées par la première électrode ligne Y1 avec les électrodes de colonne X1-X5 définissent une ligne de cellules, chaque cellule étant matérialisée par une épargne: la première cellule Cl1 est située au niveau de la première épargne Epl, la deuxième cellule C2 est située au niveau de la deuxième épargne Ep2 et ainsi de suite jusqu'à la cinquième épargne Ep5 qui matérialise une cinquième cellule C5. Les première, deuxième et troisième épargnes Epl, Ep2, Ep3 sont situées respectivement dans une bande de luminophore verte 8, rouge 9 et bleue 10. Elles correspondent ainsi à des cellules monochromes de trois couleurs différentes qui, à elles trois,

peuvent constituer une cellule trichrome.

Les barrières 7 ont un double rôle. D'une part, elles servent à confiner les décharges lumineuses à la cellule qui les engendrent, empêchant notamment la propagation des décharges dans le sens des électrodes de ligne Y1-Y3 par effet d'ionisation. Elles permettent ainsi d'éviter le phénomène de diaphonie entre les cellules. D'autre part, les barrières 7 constituent des écrans pour le rayonnement lumineux d'une cellule vis-àvis des cellules voisines dans le sens des électrodes de ligne Y1-Y3, évitant un effet de diaphotie qui se traduit par un manque de

saturation des couleurs.

Les barrières 7 peuvent aussi avoir une fonction d'entretoisement des dalles 2,3. Dans ce cas, la hauteur des barrières fixe la séparation entre les dalles, la dalle 2 portant les électrodes de ligne

Y1-Y3 étant en appuis sur le sommet des barrières.

Les barrières peuvent être réalisées par diverses techniques sablage d'une couche de fritte de verre suivi de cuisson, sérigraphie puis

cuisson, ou photolithographie.

On décrira maintenant par référence aux figures 2a-2e et 3a-

3e, un exemple de procédé de réalisation des barrières et des bandes de

luminophore par photolithographie à partir d'une phase liquide.

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On commence par les étapes de formation des barrières.

Comme le montre la figure 2a, la dalle 3 au moment de la réalisation des barrières a été préalablement pourvue du réseau d'électrodes colonne Xl, X7,... Ces électrodes sont noyées dans une couche épaisse 6 de matériau diélectrique, tel que du verre à plomb, qui peut être transparent ou opacifié par pigmentation. La couche épaisse de diélectrique est recouverte par une couche de diélectrique 12 plus mince en oxyde de magnésium (MgO). Celle-ci constitue la couche active du panneau à plasma, qui échange les charges électriques directement avec le gaz de décharge. L'homogénéité et la pureté de cette couche de MgO conditionnent les tensions d'amorçage du panneau et doivent être en

conséquence soigneusement contrôlées.

On dépose sur toute la couche de MgO 12 une couche 7' de matériau en phase liquide contenant une résine photosensible et une charge inorganique telle qu'un verre minéral, cette dernière constituant le - matériau des barrières (figure 2b).. La couche 7' peut être déposée par diverses techniques, telles que la sérigraphie, la pulvérisation, la

vaporisation ou le dépôt par tournette.

Lorsqu'on utilise une technique de sérigraphie, la couche est préparée sous forme de pâte composée d'une charge minérale et d'une résine photosensible. Cette pâte est déposée uniformément sur toute la dalle à travers un masque de sérigraphie qui présente une ouverture

rectangulaire au format de la surface utile.

Une fois cette couche 7' séchée, on y applique un masque de photolithographie 16 à motif répétitif d'ouvertures longiformes 16a

correspondant en forme et en dimensions au réseau de barrières à former.

On effectue une photosensibilisation de la couche 7' ainsi exposée par rayonnement (généralement ultraviolet) à travers ce masque 16 (figure 2c). On retire ensuite le masque 16 et on développe la couche 7', cette étape ayant pour but d'éliminer la matière de la couche aux endroits

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non exposés. Il en résulte une couche élémentaire de matière de la charge inorganique selon un motif correspondant aux barrières (figure 2d). L'épaisseur de cette couche élémentaire de matière est typiquement de l'ordre de 20 microns, alors que la hauteur des barrières doit être normalement de l'ordre de 100 microns. Ainsi, on réitère les étapes de dépôt, de photosensibilisation et de développement jusqu'à ce

que la hauteur de barrière voulue soit atteinte (figure 2e).

Ensuite, on procède au dépôt des bandes de luminophore entre les barrières, en opérant de la même manière pour chacun des trois

luminophores de couleur d'émission différente.

Le luminophore correspondant à l'une des couleurs d'émission (dans l'exemple le luminophore 9 émettant dans le vert) est préparé sous la forme d'un liquide comprenant une résine photosensible et des fines

particules de matériau luminophore en suspension.

On disperse ce liquide sous forme de couche 9' sur toute la surface interne de la dalle 3 selon les mêmes techniques qu'utilisées pour

le dépôt des barrières 7 (figure 3a).

Après séchage de la couche 9', on appose sur la face interne de la dalle un masque de photolithographie 17 qui n'expose que toutes les troisième bandes de surface entre les barrières 7 à partir d'un point de référence, les deux autres bandes et les sommets des barrières étant masqués (figure 3b). Le masque obture également, dans les bandes

exposées, les portions de surface qui correspondent aux épargnes Epl-

Ep7 dans le luminophore (figure 3d). On effectue une photosensibilisation des surfaces exposées en appliquant un rayonnement ultraviolet à travers

le masque 17.

On développe la couche 9' afin de retirer toutes les parties non-

exposées, laissant ainsi sur la couche mince de MgO des bandes de luminophore 9 d'une même couleur d'émission à tous les troisièmes emplacements entre deux barrières voisines 7 (figure 3c). La couche de

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MgO est par ailleurs mise à nue aux emplacements des épargnes Epl-Ep7

dans les bandes de luminophore 9 (figure 3d).

Ces opérations sont répétées pour les deux autres couches de luminophore. Chaque nouvelle couche est déposée en phase liquide sur toute la surface utile de la dalle, y compris sur des bandes de luminophore précédemment déposées. Pour l'étape de photosensibilisation, on utilise le même masque, mais en le plaçant décalé d'une largeur de bande par rapport à l'utilisation précédente, de manière à former le motif de bandes successives de couleur différentes

(figure 3e).

Les luminophores peuvent aussi être préparées sous forme de pâte composée d'une charge de luminophore et d'une résine photosensible pour un dépôt d'un aplat de matière sur la dalle par sérigraphie. Dans des étapes de fabrication ultérieures, la dalle 3 est soumise à des cycles de cuisson destinés à stabiliser les matériaux et à réaliser le scellement à vide avec l'autre dalle 2 pour former le panneau à plasma. On note que lors des opérations de photolithographie qui viennent d'être décrites, la couche mince d'oxyde de magnésium 1 2 subit à plusieurs reprises au même endroit des phases de dépôt et de retrait de matériau, notamment au niveau des éléments de surface destinés aux épargnes. Selon le procédé utilisé, la composante de résine photosensible du matériau constitutif des barrières est éliminée lors des phases de cuisson ultérieurs. La composante inorganique ne couvre pas en principe

les épargnes des luminophores de la couche de MgO.

Il sera maintenant décrit par référence aux figures 4a-4d un exemple de procédé de réalisation des barrières 7 par sérigraphie sans

étape de photolithographie.

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Comme précédemment, on commence avec une dalle de verre 3 comportant le réseau d'électrodes X1-X7 noyées dans une couche épaisse de diélectrique 6, elle-même recouverte par une couche mince 12

d'oxyde de magnésium (MgO) (figure 4a).

On appose sur la couche mince 12 de MgO un masque de sérigraphie 20 comportant un motif répétitif de découpes longiformes a correspondant en forme et en dimensions au réseau de barrières à

former (figure 4b).

On recouvre la surface du masque 20 d'une couche de pâte 7" contenant le matériau constitutif des barrières (figure 4c). Ce dernier peut être, par exemple, un composé de silice sous forme de particules

fines (inférieures à 5 microns).

- - Ensuite, on passe une raclette 24 au-dessus du masque 20, dans le sens de la longueur des découpes 20a (figure 4d). Cette action a pour objet d'égaliser la couche de pâte 7" et d'imprimer le motif des ouvertures 20a uniformément sur la surface exposée de la couche 12 de MgO. Généralement, il est nécessaire de procéder à plusieurs couches successives de dépôt sérigraphique afin d'obtenir la hauteur requise pour les barrières. A chaque nouveau dépôt sérigraphique, on retire le masque , on le nettoie et on l'applique à nouveau au même endroit sur la dalle, mais à une hauteur légèrement décalée pour tenir compte de l'évolution

de la couche 7".

Lorsque le motif de barrières atteint la hauteur requise, on procède à une étape de séchage de la couche 7" afin de durcir le matériau. Les couches de luminophore peuvent être aussi déposées par une technique de sérigraphie analogue à celle employée qui vient d'être décrite pour la réalisation des barrières. Dans ce cas, on prépare pour chaque couleur d'émission une pâte comportant un mélange de luminophore et de résine. La pâte est déposée entre les barrières, selon

--T --

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le motif répétitif requis, en utilisant un masque de sérigraphie présentant des découpes correspondant aux motif des bandes et des épargnes. Le motif du masque de sérigraphie peut être identique à celui décrit pour le procédé photolithographique (figure 3b). On procède à l'ensemble des opérations de dépôt, de raclage et de séchage pour une pâte de luminophore avant de passer à la pâte suivante. Il est possible d'utiliser le même masque de sérigraphie pour chaque pâte à déposer en décalant le masque successivement d'un espace entre deux barrières à chaque

nouveau dépôt.

Le bon fonctionnement d'un PAP nécessite que l'amorce et l'entretien des décharges lumineuses s'opèrent à des tensions bien définies entre les électrodes de décharge. Ces tensions doivent être notamment uniformes à la fois sur l'ensemble des cellules de la surface utile d'affichage et durant la vie du dispositif (plusieurs dizaines de

milliers d'heures).-.

Or, la demanderesse a découvert que les PAP dont les barrières sont réalisées par un procédé faisant notamment appel à des techniques de photosensibilisation (photolithographie ou sérigraphie) exigeaient dans certains cas des tensions d'entretien qui pouvaient être supérieures de 30

à 50 volts par rapport à des PAP analogues dépourvus de barrières.

Cette élévation des tensions de fonctionnement est permanente et ne peut être remédiée que par une adaptation en conséquence de

l'électronique de commande du PAP, entraînant des surcoûts.

Une étude faite par la demanderesse montra que ce phénomène est lié à des impuretés résiduelles sur la couche mince de MgO, notamment au niveau des épargnes. En effet, chaque opération de retrait de matériau est susceptible de laisser des traces de matière sur la partie exposée de la couche mince de MgO. Or, toute pollution de cette couche par des composés autres que la magnésie entraîne une élévation indésirable des tensions de fonctionnement (tension d'entretien et tension d'allumage).

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Des analyses ont montré que ces impuretés sont des résidus très fins (grains de quelques dizaines de nanomètres) de la composante inorganique du matériau des barrières, adsorbés ou liés à la surface de la couche de MgO. Il résulte une élévation des tensions de fonctionnement lorsque ces résidus possèdent un faible coefficient d'émission secondaire, cette caractéristique pouvant être due soit à la nature même du matériau inorganique, soit à sa mauvaise cristallinité. Ceci est particulièrement le cas lorsqu'on utilise l'alumine comme charge minérale pour la réalisation

des barrières.

Ainsi, la présente invention a pour objet de remédier à ce problème en prévoyant un nouveau procédé de fabrication de panneaux à plasma comportant deux dalles en regard qui renferment un gaz de décharge plasma, l'une au moins des dalles ayant un réseau d'électrodes servant à définir un ensemble de points cellules de décharge dans le gaz, et un réseau de barrières délimitant des cellules, le procédé étant caractérisé en ce que l'on utilise pour le dépôt des barrières un matériau qui possède un coefficient d'émission secondaire élevé dans les

conditions de la décharge plasma.

Il a été découvert en effet, suite à l'analyse du problème, que I'utilisation d'un matériau à fort coefficient d'émission secondaire pour la réalisation des barrières empêche sensiblement la dérive vers le haut des

tensions de fonctionnement du panneau à plasma.

Cette approche contraste avec les techniques de fabrication connues qui utilisent pour les barrières des matières à faible coefficient

d'émission secondaire, tel que les matériaux à base d'alumine.

L'homme du métier saura immédiatement, dans le contexte de l'invention, ce que l'on comprend par un coefficient d'émission secondaire élevé. De même, il pourra identifier sans peine les matériaux remplissant cette condition parmi ceux utilisables pour la réalisation des barrières. De manière générale, une forte émissivité - et donc un coefficient d'émission secondaire élevé - pour un panneau à plasma se mesure par des tensions de fonctionnement basses, par exemple entre et 180 volts, une valeur typique étant de 150 volts environ. Pour référence, I'oxyde de magnésium a un coefficient d'émission secondaire de 0,5 environ à des énergies d'ions incidents de quelques dizaines d'électron volts. A titre d'exemple, le matériau constitutif des barrières peut être un composé à base d'yttrium ou un composé riche en yttrium. Il peut être notamment de l'oxyde d'yttrium (Y203) ou un mélange d'oxydes

riche en oxyde d'yttrium.

Le matériau peut aussi être un composé autre qu'un oxyde, par

exemple le borate d'yttrium (YB03).

De préférence, le matériau constitutif des barrières présente, dans la phase de dépôt, une distribution granulométrique ayant une très

faible proportion ou une absence de grains fins.

Avantageusement, le matériau présente une granulométrie caractérisée par un diamètre moyen de l'ordre de 5 microns, avec au moins 90% de la masse contenue dans des grains de diamètre supérieur à 2 microns ou à 3 microns. Plus avantageusement, 95%, voire 99%, de la masse est contenue dans des grains de diamètre supérieur à 2

microns.

On constate avec les panneaux à plasma réalisés conformément à la présente invention, utilisant un matériau constitutif des barrières à taux de coefficient secondaire élevé et quasiment sans grains fins, que les tensions initiales de fonctionnement (d'extinction et d'allumage) sont plus élevées de 20 à 40 volts par rapport aux tensions d'un panneau sans barrières. Cependant, elles baissent en l'espace de quelques heures pour atteindre les mêmes valeurs que pour un panneau

sans barrières.

Il sera maintenant décrit un exemple de réalisation d'un panneau à plasma conformément à la présente invention par référence aux dessins en annexe, déjà partiellement décrits, dans lesquels

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la figure 1 est une vue en perspective des deux dalles qui forment un panneau à plasma, les figures 2a à 2e représentent de manière schématique des vues de profil d'une dalle de la figure 1 lors des différentes étapes de fabrication des barrières selon un procédé classique de photolithographie, les figures 3a à 3e représentent de manière schématique des vues de profil d'une dalle de la figure 1 lors des différentes étapes de fabrication des couches de luminophore selon un procédé classique de photolithographie, la figure 3d étant une coupe suivant l'axe llld de la figure 3c, les figures 4a à 4d représentent de manière schématique une vue de profil d'une dalle de la figure 1 lors des différentes étapes de fabrication des barrières selon un procédé classique de sérigraphie, la figure 4d étant une coupe suivant l'axe IVd de la figure 4c, et les figures 5a à 5d représentent de manière schématique une vue de profil d'une dalle de la figure 1 lors des différentes étape de fabrication des barrières selon un procédé de sérigraphie et de photolithographie, la figure 5b étant une coupe suivant l'axe Vb de la

figure 5a.

L'exemple qui sera décrit par référence aux figures 5a à 5d est basé sur un procédé de réalisation d'un panneau à plasma du type matriciel, dans lequel les couches de barrières et de luminophores sont déposées en aplat par sérigraphie et les motifs sur ces couches sont

formés par photolithographie.

Chacune des deux dalles 2, 3 du PAP se présente initialement sous forme d'un substrat de verre à haut degré de planéité d'une

épaisseur de quelques millimètres.

On forme sur une surface du verre de chaque dalle un réseau d'électrodes parallèles par photolithographie (cf. électrodes Xl-X7). Les électrodes ont une structure laminée de deux métaux différents, par

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exemple une séquence chrome-cuivre-chrome. Chaque couche métallique

de la séquence est déposée séparément.

Ensuite, on dépose par sérigraphie une couche de 20 à 30 microns de matériau diélectrique pour former la couche épaisse 5, 6 telle que représentée à la figure 1. Cette couche recouvre toute la surface utile de la dalle et noie les électrodes. Le matériau diélectrique peut être un verre ayant une constante diélectrique Er adaptée, par exemple de 8 à 15. Selon les cas, le verre peut être associé à des pigments afin de lui conférer un aspect sombre ou clair. La couche épaisse de diélectrique est fixée sur la surface de la dalle par une étape de cuisson à une

température de 530 C ou plus.

On dépose sur la couche épaisse 5, 6 un film d'oxyde de magnésium par évaporation au canon à une épaisseur de 0,7 microns,

pour former la couche mince 1 2.

Jusqu'à ce stade, toutes le opérations sont communes aux deux dalles 2 et 3; seules peut éventuellement différer le pas entre les électrodes, ce paramètre fixant pour les dalles respectives les définitions

horizontale et verticale.

Les opérations suivantes concernent le dépôt des barrières et des couches de luminophore qui, dans l'exemple, s'effectue sur l'une seulement des dalles, généralement la dalle arrière 3 vis-à-vis de l'observateur du PAP. Cette dalle 3 comporte les électrodes X1-X7 qui

définissent les colonnes d'affichage.

On commence par les étapes de réalisation des barrières 7.

Comme expliqué plus haut, celles-ci ont le double rôle d'empêcher la propagation des décharges d'une électrode vers les points de décharge des électrodes voisines et de contenir le flux lumineux dans la zone de

cette électrode.

On prépare une pâte constituée d'un mélange de résine photosensible et d'une charge en matériau constitutif des barrières dans

un rapport volumique 1:1.

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Conformément à la présente invention, ce matériau présente un coefficient d'émission secondaire élevé dans les conditions de décharge plasma. Dans l'exemple, la charge est de l'oxyde d'yttrium (Y203). Elle est sous forme de grains ayant un diamètre moyen de 5 microns, avec 99% de la masse contenue dans des grains de diamètre supérieur à 2 microns. La résine photosensible peut être du type classiquement

employé dans les procédés de dépôt par sérigraphie.

On appose sur la couche de MgO de la dalle un masque de sérigraphie 22 présentant une découpe au format de la surface utile de la

dalle 3.

On transfère la pâte sur la couche de MgO à travers le masque 22 à l'aide d'une raclette 24 (cf. figure 5b). Il résulte de ces opérations un dépôt uniforme de pâte d'épaisseur élémentaire de 20 microns occupant toute la surface utile de la dalle 3. Ensuite, on sèche la pâte

dans un four infrarouge et on retire le masque.

On imprime le motif des barrières 7 sur la couche on apposant sur celleci un masque de photolithographie 20 qui présente un motif de découpes longiformes 20a qui correspond en forme et en dimensions au

motif des barrières à réaliser.

On effectue un cycle de photosensibilisation de la pâte déposée par exposition à des rayons ultraviolets à travers le masque de

photolithographie (figure 5c).

On développe ensuite la résine à l'eau additionnée de carbonate

de sodium, puis on sèche le dépôt résiduel au moyen d'un couteau d'air.

Il reste alors sur la surface de la dalle une première couche 7' de matériau

selon le motif des barrières (figure 5d).

Les opérations précitées de dépôt de couche par sérigraphie et de formation de motif par photolithographie sont répétées jusqu'à obtention de la hauteur souhaitée pour les barrières. Dans l'exemple, on réalise cinq opérations successives de dépôt par sérigraphie, de

2787631 photosensibilisation et de développement pour obtenir une hauteur totale

des barrières de 100 microns.

Une fois les barrières réalisées, on procède au dépôt des couches de luminophore. Celles-ci forment des bandes, chacune occupant la surface entre deux barrières adjacentes 7. Les bandes successives forment un motif répétitif de groupes de trois bandes adjacentes, chacune de ces dernières ayant respectivement une couleur

d'émission dans le vert, le rouge et le bleu.

Pour chaque luminophore (rouge, vert, bleu), on prépare une pâte contenant une résine photosensible et une charge en luminophore

dans un rapport volumique de 1:1.

On dépose l'une des trois pâtes de luminophore (par exemple celui émettant dans le vert) par sérigraphie à l'aide d'une raclette 24, en utilisant un masque ayant une découpe au format de la surface utile de la dalle (cf. figure 5a). La pâte est ainsi transmise sur la couche de MgO aux surfaces exposées, et également sur une partie des parois des barrières

par effet de diffusion.

Pour les étapes de photolithographie, on utilise un masque de sérigraphie qui comporte un motif sous forme d'une série de découpes longiformes ayant une largeur sensiblement égale la séparation entre deux barrières adjacentes. Le pas des découpes est égal à trois fois le pas entre les barrières. Le motif de découpes comprend en outre des aires d'obturation du masque en correspondance avec les épargnes Epl, Ep2,

Ep7,... à réaliser (cf. figures 3b et 3d).

On positionne le masque sur la surface de la dalle de manière à ce que chaque découpe recouvre toute la surface entre deux barrières

adjacentes, exposant ainsi une telle surface sur trois de la dalle.

On effectue une photosensibilisation de la couche à travers le masque par exposition au rayonnement ultraviolet. Ensuite, on développe

la couche et on la sèche au moyen d'un couteau d'air.

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Les bandes de luminophores ainsi déposées ont une épaisseur moyenne de 15 microns, ce qui est suffisant dans l'exemple pour ne pas

nécessiter une répétition des opérations pour le même luminophore.

On procède aux mêmes opérations pour le dépôt des deux autres couches de luminophore (vert et bleu). Pour chaque nouveau

dépôt d'un luminophore différent, on nettoie le masque de photo-

lithographie et on le pose sur la dalle à une position décalée d'un pas entre deux barrières par rapport à l'opération précédente. Ainsi, on obtient à la fin des opérations le motif répétitif des trois luminophores différents avec des épargnes Epl, Ep2,...Ep7,... qui mettent à nu la

couche d'oxyde de magnésium, tel que représenté à la figure 1.

Ensuite, on soumet la dalle à une étape de cuisson à 450 C pendant une heure pour éliminer les résidus organiques des résines

photosensibles utilisées.

Dans l'exemple, les barrières n'ont pas la fonction supplémentaire d'entretoisage des deux dalles du PAP. Cette fonction est réalisée par un réseau d'espaceurs déposés sur la surface de la dalle qui contient les électrodes ligne Y1-Y3 (figure 1) selon des techniques

bien connues.

Les deux dalles du PAP sont assemblées et scellées. L'espace contenue entre les deux dalles est pompé à vide pendant 5 heures dans

un environnement à 350 C.

Afin d'évaluer l'effet technique apporté par l'utilisation pour les barrières d'une charge en matériau à coefficient d'émission secondaire élevée, on a comparé les tensions de fonctionnement d'un PAP réalisé conformément à l'exemple décrit avec un PAP de contrôle de

construction analogue, mais dépourvu de barrières.

A la première mise en marche, le PAP de l'exemple nécessitait des tensions d'extinction et d'entretien supérieurs de 20 à 40 volts par rapport au PAP de contrôle. Cependant, les tensions de fonctionnement

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de PAP de l'exemple ont diminuées rapidement pour devenir sensiblement

les mêmes que pour le PAP contrôle après quelques heures seulement.

L'exemple de réalisation qui vient d'être décrit n'est nullement limitatif. On notera en outre que la solution apportée par l'utilisation d'un matériau à coefficient d'émission secondaire pour la réalisation de barrières peut être également avantageuse pour la fabrication d'un panneau à plasma coplanaire. Dans ce cas, on utilise le même procédé de photolithographie ou de sérigraphie pour le dépôt des barrières sur

l'une des deux dalles.

Plus généralement, on comprendra que le choix d'un matériau de barrière à haut coefficient d'émission secondaire est bénéfique à tous les procédés soustractifs, c'est-à-dire qui enlèvent de la matière à lI'endroit des épargnes. Ainsi, I'invention s'applique notamment à toutes les techniques de dépôt du matériau des barrières par photolithographie,

que la couche initiale soit appliquée en phase liquide ou pâteuse.

À - Par ailleurs, le choix de matériau pour les barrières n'est pas limité à l'oxyde d'yttrium. En effet, on peut aussi utiliser par exemple un mélange d'oxydes riches en oxyde d'yttrium, ou un composé autre qu'un

oxyde, tel qu'un borate d'yttrium (YB03).

Le procédé selon la présente invention peut s'appliquer à tout type de panneau à plasma comportant des barrières sur l'une au moins des dalles. Ces panneaux peuvent être non seulement du type coplanaire ou matriciel, mais aussi de la technologie des PAP à courant direct ou alternatif. Enfin, on notera que la mise en oeuvre du matériau constitutif des barrières sous une forme qui exclut les grains fins permet d'optimiser les effets techniques, mais ne constitue pas un aspect essentiel de l'invention.

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Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication de panneaux à plasma comportant deux dalles (2, 3) en regard qui renferment un gaz de décharge plasma, I'une au moins des dalles ayant un réseau d'électrodes (X1-X5, Y1-Y3) servant à définir un ensemble de cellules de décharge dans le gaz, et un réseau de barrières (7) délimitant des cellules, caractérisé en ce que l'on utilise les barrières (7) en un matériau qui possède un coefficient d'émission secondaire élevé dans les

conditions de la décharge plasma.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau constitutif des barrières (7) est un composé à base d'yttrium ou

un composé riche en yttrium.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau constitutif des barrières (7) est de l'oxyde d'yttrium (Y203) ou

un mélange d'oxydes riche en oxyde d'yttrium.

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le

matériau constitutif des barrières (7) est du borate d'yttrium (YB03).

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,

caractérisé en ce que le matériau constitutif des barrières (7) présente, dans la phase de dépôt, une distribution granulométrique ayant une très

faible proportion ou une absence de grains fins.

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

caractérisé en ce que le matériau constitutif des barrières (7) présente une granulométrie dont le diamètre élémentaire moyen est de l'ordre de 5

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microns, avec au moins 90% de la masse du matériau contenue dans des

grains de diamètre supérieur à 2 microns ou à 3 microns.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins 95% de ladite masse du matériau est contenue dans des grains de

diamètre supérieur à 2 microns.

8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins 99% de ladite masse du matériau est contenue dans des grains de

diamètre supérieur à 2 microns.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre des étapes de dépôt de luminophore (8, 9, 10) entre les barrières et de formation d'épargnes

(Epl-Ep7) dans le luminophore.

10. Procédé s'elon l'une quelconque des revendications 1 à 9,

caractérisé en ce que les barrières (7) sont réalisées par un dépôt avec

soustraction sélective de matière du dépôt, telle que la photolithographie.

1il. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,

caractérisé en ce que les barrières (7) sont réalisées par dépôt sérigraphique.

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

caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de réalisation de moyens d'entretoisage entre les deux dalles (2, 3) indépendants des

barrières (7).

13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12

pour la fabrication d'un panneau à plasma du type alternatif, caractérisé

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en ce que l'on recouvre lesdites électrodes (X1-X5, Y1-Y3) d'un matériau diélectrique (5, 6, 12), les barrières (7) étant formées sur ledit matériau diélectrique.